题目内容
【题目】遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来,果蝇被应用于遗传学研究的各个方面。请回答下列有关问题。
(1)选择果蝇作为遗传学实验材料的优点是:① _________________________②_________________________。
(2)现有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交结果为:子代雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。欲利用上述果蝇进行一次杂交实验,以确定这对基因位于常染色体还是在X染色体上,选择的亲本表现型应为______________________。
实验预期及相应结论为:
①若子代中_________________________,则这对基因位于X染色体上。
②若子代中__________________________,则这对基因位于常染色体上。
(3)用灰身残翅果蝇与黑身长翅果蝇杂交,F1有灰身长翅果蝇和黑身长翅果蝇,让灰身长翅雌雄果蝇杂交,子代雌雄果蝇均出现灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅四种表现型,比例为6:3:2:1,试分析出现该分离比的原因。_______________________________________________________
【答案】易饲养,繁殖快 染色体数目少,便于观察 白眼雌果蝇、红眼雄果蝇 雌果蝇全部红眼,雄果蝇全部白眼 雌雄果蝇全部为红眼或雌雄果蝇既有红眼又有白眼 ①控制灰身、黑身和长翅、残翅的两对等位基因位于两对同源染色体(或控制灰身、黑身和长翅、残翅的两对等位基因符合自由组合定律(或独立遗传)或 F1灰身长翅果蝇产生的雌、雄配子各有4种,比例均为1:1:1:1或灰身长翅雌雄果蝇杂交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的)(不写具体性状也给分)②灰身纯合果蝇致死(或“含有灰身基因雌雄配子不能结合”)
【解析】
本题考查果蝇作为遗传学实验材料的优点,以生物遗传中的显性遗传因子纯合致死为题材,实质考查基因的自由组合定律,意在考查学生的分析和理解能力。
(1)果蝇具有培养周期短,易饲养,成本低;染色体数少,便于观察;某些相对性状区分明显等优点,所以科学家选择果蝇作为遗传学实验研究材料。
(2)欲利用一次杂交实验,确定果蝇红眼和白眼这对基因位于常染色体还是在X染色体上,应选用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行杂交,欲判断基因位置,在已知显隐性的情况下,应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配,所以本实验应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。预测实验结果时,可以采用假设法:如果该对基因位于X染色体上,则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWY,则杂交后代基因型为XWXw和XwY,雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼。如果该对基因位于常染色体上,且白眼雌果蝇与红眼雄果蝇基因型为ww和WW,则子代果蝇全部为红眼。如果该对基因位于常染色体上,且白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为ww和Ww,则子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼。因此:①如果子代中雌果蝇全部红眼,雄果蝇全部白眼,则这对基因位于X染色体上;②如果子代中雌、雄果蝇全部为红眼,或子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼,则这对基因位于常染色体上。
(3)根据F1灰身长翅雌雄果蝇杂交,后代出现了黑身和残翅,说明灰身、长翅是显性性状。假设控制长翅(残翅)、灰身(黑身)的基因分别为A(a)、B(b),根据题意:子代雌雄果蝇均出现灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅四种表现型,比例为6:3:2:1,可知子代中灰身:黑身=2:1,长翅:残翅=3:1,可知控制灰身、黑身和长翅、残翅的两对等位基因位于两对同源染色体上,符合自由组合定律,由后代灰身:黑身为2:1,不是3:1,可推知后代灰身长翅和灰身残翅中可能有致死现象,即灰身纯合果蝇致死,或者含有灰身基因B的雌雄配子不能结合。
【题目】某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度,设计了下面的实验:首先取若干生长状况相同的西红柿植株,平均分为7组,分别放在密闭的玻璃容器中,实验开始时测定CO2的浓度,12小时后再次测定CO2的浓度。实验结果如下表:(已知该植物呼吸的最适温度为30℃,光合的最适温度为25℃,不考虑微生物对实验数据的影响)
组别 | 温度(℃) | 光照强度:普通阳光(%) | 开始时的CO2浓度(%) | 12小时后 CO2浓度(%) |
1 | 30 | 0 | 0.350 | 0.368 |
2 | 30 | 10 | 0.350 | 0.350 |
3 | 30 | 20 | 0.350 | 0.306 |
4 | 30 | 40 | 0.350 | 0.289 |
5 | 30 | 60 | 0.350 | 0.282 |
6 | 30 | 80 | 0.350 | 0.280 |
7 | 30 | 95 | 0.350 | 0.279 |
请分析回答:
(1)西红柿进行光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,在暗反应阶段中,叶片通过______(填结构)从外界吸收二氧化碳,暗反应阶段进行的场所是________,光反应阶段中叶绿体中类胡萝卜素主要吸收________光用于光合作用。
(2)上述实验的自变量是_________,写出该实验设计的一种无关变量:_____________。
(3)实验中第1组在12小时后 CO2浓度变化的原因是__________________,第2组的条件下,番茄叶肉细胞的光合作用强度______(填大于,小于或等于)呼吸作用强度,此条件下番茄根细胞产生ATP的场所有______________________。
(4)若将第7组植株突然移至第4组的条件下,短时间内C5化合物的含量会_______(不变/增加/减少),若将第7组温度降为25℃进行实验,和30℃的条件下相比,12小时后再次测定CO2的浓度将________(不变/增加/减少)。
(5)该实验设计_________(填“能”或“不能”)确定西红柿生长的最佳光照强度。
【题目】果蝇的红眼和白眼是一对相对性状,缺刻翅和正常翅是另一对相对性状,分别受一对等位基因控制(不考虑性染色体同源区段)。现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验,结果如下表:
组别 | 亲本 | F1表现型及比例 | F2表现型及比例 |
1 | 红眼♀×白眼♂ | 红眼♀:红眼♂=1:1 | 红眼♀:红眼♂:白眼♂=2:1:1 |
2 | 缺刻翅♀×正常翅♂ | 正常翅♀:缺刻翅♂=1:1 |
请回答:
(1)缺刻翅和正常翅这对相对性状中,显性性状是____________。
(2)这两对相对性状的遗传_____(遵循/不遵循)基因自由组合定律,理由是____________。
(3)研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变,也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料,设计杂交实验方案,依据翅型判断出现该缺刻翅果蝇的原因,并预期实验结果。(注:各型配子活力相同;雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。)
实验方案:____________________________。
结果预测:①若__________________,则为基因突变;②若________,则为染色体片段缺失。