题目内容
11.小鼠是遗传学常用的实验材料,XY型性别决方式.下面是关于小鼠某些性状的遗传实验:(1)在一隔离饲养了多代的有毛小鼠种群中,偶然发现一对有毛鼠产下的一窝鼠仔中有几只无毛小鼠.无毛小鼠全身裸露无毛,并终生保持无毛状态.科研人员为了研究小鼠的无毛性状,继续让这对有毛鼠杂交多次,每窝都有无毛雄鼠和无毛雌鼠出生.
①科研人员初步判断:小鼠的无毛性状源于基因突变,不是营养不良或环境条件造成.他们作出这一判断的理由是无毛性状在后代重复出现.
②若已证明该变异源于基因突变,根据这对有毛鼠的多次杂交后代,还可判定无毛基因不是细胞质基因,其依据是杂交后代不具有母系遗传现象.
③为了进一步确定这对亲本有毛鼠已携带无毛突变基因,可用无毛基因作探针直接进行检测,该方法利用的原理是DNA分子杂交.
(2)小鼠毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状,分别由等位基因R、r和T、t控制.在毛色遗传中,具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育.从鼠群中选择多只基因型相同的雄鼠作父本,多只基因型相同的雌鼠作母本,杂交所得F1的表现型及比例如下表所示,请分析回答:
黄毛尾弯曲 | 黄毛尾正常 | 灰毛尾弯曲 | 灰毛尾正常 | |
♂ | $\frac{2}{12}$ | $\frac{2}{12}$ | $\frac{1}{12}$ | $\frac{1}{12}$ |
♀ | $\frac{4}{12}$ | 0 | $\frac{2}{12}$ | 0 |
②若只考虑小鼠毛色的遗传,让F1代的全部雌雄个体随机交配,在得到的F2代群体中,r基因的基因频率为75%.
③让F1代的全部黄毛尾正常雄鼠与黄毛尾弯曲雌鼠杂交,F2代中灰毛鼠弯曲雌鼠占的比例为$\frac{1}{8}$.
④若F1代出现了一只正常尾雌鼠,欲通过杂交实验探究这只雌鼠是否是基因突变的结果还是由环境因素引起的,写出能达到这一目的杂交亲本,并作出相应的实验结果预期.
亲本组合:此尾正常雌鼠×尾弯曲雄鼠.
预期实验结果:
i.若是由基因突变导致,则杂交后代的表现为后代雌鼠全为弯曲尾,雄鼠全为正常尾;
ii.若是由环境因素导致,则杂交后代的表现为后代雄鼠出现弯曲尾.
分析 遗传分为可遗传变异和不可遗传变异,可遗传变异是由于遗传物质发生改变,变异能在后代中再次出现;不可遗传变异是遗传物质不发生改变,变异性状仅限于当代表现.用无毛基因作探针直接进行检测亲本是都携带目的基因,原理是DNA分子杂交.
基因自由组合定律采用逐对分析法,而常染色体上的遗传与性别无关,分析表格在F1雌性和雄性中黄:灰=2:1,说明该性状的遗传与性别无关,位于常染色体上,F1雌性中只有尾弯曲,F1雄性中尾弯曲:正常=1:1,说明尾正常是隐性性状,而且位于X染色体上.一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率,在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1.当等位基因只有两个时(R、r),设p表示R的基因频率,q表示r的基因频率,则基因型RR的频率为p2,Rr的频率为2pq,rr的频率为q2.
解答 解:(1)①根据题意中“这对有毛鼠杂交多次,每窝都有无毛雄鼠和无毛雌鼠出生”说明属于可遗传变异,而“多代的有毛小鼠种群中,偶然发现一对有毛鼠产下的一窝鼠仔中有几只无毛小鼠”说明可能是基因突变.
②若已证明该变异源于基因突变,根据这对有毛鼠的多次杂交后代,还可判定无毛基因不是细胞质基因,其依据是杂交后代不具有母系遗传现象.
③用无毛基因作探针,检测亲本有毛鼠已携带无毛突变基因,利用的是DNA分子杂交的原理.
(2)①分析尾形的弯曲与正常这对相对性状,F1雌性中只有尾弯曲,F1雄性中尾弯曲:正常=1:1,说明尾正常是伴X隐性性状,则亲本的基因型为XTY和XTXt,综上父本的基因型是RrXTY,母本的基因型是RrXTXt.
②只考虑小鼠毛色的遗传,亲本的基因型为Rr,则Rr×Rr→1RR、2Rr、1rr,而RR不能正常发育,则Rr:rr=2:1,r基因的基因频率=rr+1/2Rr=2/3,R的基因频率为=1-2/3=1/3,让F1代的全部雌雄个体随机交配,在得到的F2代群体中,RR=1/9,Rr=4/9,rr=4/9,则Rr:rr=1:1,r基因的基因频率=3/4.
③亲本杂交:XTY×XTXt→XTXT、XTXt、XTY、XtY,F1代的尾正常雄鼠的基因型为XtY,弯曲雌鼠的基因型XTXT:XTXt=1:1,则XtY×XTXt→XTXt、XtXt、XTY、XtY,F2代灰毛鼠中尾正常雌鼠占的比例=$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$.
④如果是由基因突变引起的,则该正常尾雌鼠的基因型为XtXt,则选择尾弯曲雄鼠(XTY)与之交配,后代雌鼠全为弯曲尾,雄鼠全为正常尾.如果由环境因素引起的,则该正常尾雌鼠的基因型为XTXT或XTXt,则后代雄鼠出现弯曲尾.
故答案为:(1)①无毛性状在后代重复出现(变异连续出现,稳定遗传)
②杂交后代不具有母系遗传现象 ③DNA分子杂交
(2)①RrXTY、RrXTXt ②75% ③$\frac{1}{8}$
④有两种方案
方案一:此尾正常雌鼠×尾弯曲雄鼠
Ⅰ后代雌鼠全为弯曲尾,雄鼠全为正常尾
Ⅱ后代雄鼠出现弯曲尾
方案二:此尾正常雌鼠×尾正常雄鼠
Ⅰ后代全为正常尾Ⅱ后代出现弯曲尾
点评 本题考查可遗传变异的特点、DNA分子杂交、基因频率的计算、基因分离定律和基因自由组合定律的应用,难度较大,提升了学生识图能力、信息的提取与应用能力、计算能力,通过比较与综合做出合理判断的能力等.
基因型 | B和T同时存在 (B_T_) | T存在,B不存在 (bbT_) | T不存在 (B_tt或bbtt) |
性别 | 雌雄同株异花 | 雄株 | 雌株 |
(2)选择多株基因型相同的雄株作父本,多株基因型相同的雌株作母本,杂交后代植株的性别仅有雄株和雌株两种,且比例各占50%,则亲本植株的基因型为bbTt×bbtt.
(3)若BbTt的玉米植株做亲本,自交得F1代,让F1中的雌雄同株异花植株随机交配,则F2代中雌、雄株的比例是9:8.
(4)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交,F1全部表现为有色饱满.F1自交后,F2代的性状表现及比例为:有色饱满73%,有色皱缩2%,无色饱满2%,无色皱缩23%.(实验条件与操作均符合要求,后代数量足够多)从基因与染色体的关系及减数分裂的角度分析,F2代产生少量的有色皱缩和无色饱满玉米这一现象的细胞学原因有色、饱满基因位于同一条染色体上,无色、皱缩基因位于与之同源的另一条染色体上,减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分交叉互换所导致..
A. | 果蝇是动物 | B. | 果蝇容易饲养 | ||
C. | 果蝇具有明显的相对性状 | D. | 果蝇繁殖快,后代数量多 |
A. | 微量元素在生物体内含量很少,所以人体不存在微量元素缺乏症 | |
B. | 每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的 | |
C. | 组成生物体的化学元素的功能不能够相互替代 | |
D. | 组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,在细胞鲜重中含量总是最多的 |
请分析回答:
(1)基因B和b的根本区别是脱氧核苷酸(或碱基)序列不同,它们所控制性状的遗传遵循基因分离定律.若只考虑这对基因,截毛雄果蝇的基因型可表示为XbYb.
(2)研究人员发现,果蝇群体中偶尔会出现Ⅳ三体(Ⅳ号染色体多一条)的个体.从变异类型分析,此变异属于染色体数目变异.已知Ⅳ三体的个体均能正常生活,且可以繁殖后代,则三体雄果蝇减数分裂过程中,次级精母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有1、2、4条(写出全部可能的数目).
(3)二倍体动物缺失一条染色体称为单体.大多数单体动物不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活,而且能够繁殖后代.
①果蝇群体中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体上,将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配,子代的表现型及比例如表所示:
无眼 | 野生型 | |
F1 | 0 | 85 |
F2 | 79 | 245 |
②根据上述判断结果,可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上.
请完成以下实验设计:
实验步骤:让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,获得子代;统计子代的性状表现,并记录.
实验结果预测及结论:
Ⅰ.若子代中出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1:1,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上;
Ⅱ.若子代全为野生型,说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上.
A. | 当人体缺水时,血浆的渗透压会降低,从而产生渴觉 | |
B. | 肾脏随时排出内环境中多余的尿素、无机盐等 | |
C. | 寒冷时,体内甲状腺激素分泌增加,促甲状腺激素也随之增加 | |
D. | 稳态是机体通过消化、呼吸、循环、泌尿这四个系统的协调活动来维持的 |
A. | 人的红细胞中有线粒体,所以吸收葡萄糖的能量由它所提供 | |
B. | 真核细胞如酵母菌,原核细胞如噬菌体和蓝藻,它们唯一共有的细胞器是核糖体 | |
C. | 胰岛B细胞中富含核糖体,利于胰岛素分泌的快速进行 | |
D. | 吞噬细胞含有丰富的溶酶体,有利于特异性免疫中抗原处理的快速进行 |