题目内容

【题目】某自然种群中的雌雄异株植物为XY型性别决定生物,该植物的花色(白色、蓝色和紫色)由常染色体上的两对独立遗传的等位基因(D、d和R、r)控制,叶形(宽叶和窄叶)由另一对等位基因(H和h)控制。请据图分析回答:

注:图1为该植物的花色控制机理示意图;图2为该植物的性染色体简图,同源部分(图中的Ⅰ片段)上的基因互为等位基因,非同源部分(图中的Ⅱ、Ⅲ片段)上的基因不互为等位基因。

(1)由图1可知:蓝花植株的基因型有___________种;如果用两个纯合紫花植株杂交,F1全为蓝花植株,则两个紫花植株的基因型是______________________。让该F1植株进行自交,则后代花色的表现型及比例为_________________________________

(2)已知控制叶形的基因(H和h)在性染色体上,但不知位于Ⅰ片段还是Ⅱ片段上,也不知宽叶和窄叶的显隐性关系。现有从两个地区获得的纯种宽叶、窄叶雌性植株若干和纯种宽叶、窄叶雄性植株若干,你如何通过一代杂交实验判断基因(H和h)位于Ⅰ片段还是Ⅱ片段上?请写出你的实验方案、判断依据及相应结论。(不要求判断显、隐性,不要求写出 子代具体表现型)

①实验方案:____________________________________________

②判断依据及相应结论:____________________________________________

【答案】 4 DDrr ddRR 蓝色:紫色:白色=9:6:1 用纯种宽叶雌株与纯种窄叶雄株进行正交, 再用纯种宽叶雄株与纯种窄叶雌株进行反交,观察后代雌雄个体的表现型是否一致 若正交、反交的后代中雌雄个体的表现型一致,则基因(H和h)位于性染色体的Ⅰ片段;若正交、反交的后代中雌雄个体的表现型不一致,则基因(H 和h)位于性染色体的Ⅱ片段

【解析】【试题分析】

本题结合图解,考查基因分离定律和自由组合定律的实质及应用的相关知识,要求考生掌握基因分离定律和自由组合定律的实质,能根据题图信息判断表现型及基因型之间的对应关系,并且能根据伴性遗传的特点,设计实验证明基因在染色体上的位置。分析题图1可知:基因D能控制酶D的合成,酶D能将白色物质转化为紫色物质1;基因R能控制酶R的合成,酶R能将白色物质转化为紫色物质2;两种紫色物质同时存在时可形成蓝色物质。所以蓝色的基因型为D_R_,紫色的基因型为D_rr、ddR_,白色的基因型为ddrr。据此答题

(1)由图1可知,DR同时存在时,表现为蓝色;DR单独存在时,表现为紫色;没有DR时,表现为白色。故蓝花植株的基因型(D_R_)有DDRR、DdRR、DDRr和DdRr共4种。如果用两个纯合紫花植株杂交,F1全为蓝花(D_R_)植株,可推知两个紫花植株的基因型是DDrr和ddRR。则F1的基因型是DdRr,让该F1植株进行自交,则根据F2中9∶3∶3∶1的含义和题意可推知,自交后代花色的表现型及比例为蓝色(D_R_)∶紫色(D_rr+ddR_)∶白色(aabb)=9∶6∶1。

(2)①实验方案:要判断基因(H和h)位于Ⅰ片段还是Ⅱ片段上,可用纯种宽叶雌株与纯种窄叶雄株进行杂交,再用纯种宽叶雄株与纯种窄叶雌株进行反交,观察后代雌雄个体的表现型是否一致。

②判断依据及相应结论:可以用逆推法进行分析,即先假设结论,然后再推出实验结果。若基因(H和h)位于性染色体的Ⅰ片段,则正交实验亲本纯种宽叶雌株的基因型是XHXH(或XhXh),纯种窄叶雄株的基因型是XhYh(或XHYH),杂交后代的基因型为XHXh和XHYh(或XHXh和XhYH),均表现为显性性状;反交实验亲本纯种宽叶雄株的基因型是XHYH(或XhYh),纯种窄叶雌株的基因型是XhXh(或XHXH),杂交后代的基因型为XHXh和XHYh(或XHXh和XhYH),均表现为显性性状,即正、反交的后代中雌雄个体的表现型一致。若基因(H 和h)位于性染色体的Ⅱ片段,则正交实验亲本纯种宽叶雌株的基因型是XHXH(或XhXh),纯种窄叶雄株的基因型是XhY(或XHY),杂交后代的基因型为XHXh和XHY(或XHXh和XhY),表现型为雌雄株均表现为显性性状(或雌性表现为显性性状,雄性表现为隐性性状);反交实验亲本纯种宽叶雄株的基因型是XHY(或XhY),纯种窄叶雌株的基因型是XhXh(或XHXH),杂交后代的基因型为XHXh和XhY(或XHXh和XHY),表现型为雌性表现为显性性状,雄性表现为隐性性状(或雌雄株均表现为显性性状),即正交、反交的后代中雌雄个体的表现型不一致。

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