遗传中的致死问题 100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交实验并预测最终实验结果。 (1)实验步骤: ①_____________________________________________________________________; ②_____________________________________________________________________; ③_____________________________________________________________________。 (2)结果预测: Ⅰ.如果____________________________,则X染色体上发生了完全致死突变; Ⅱ.如果____________________________,则X染色体上发生了不完全致死突变; Ⅲ.如果____________________________,则X染色体上没有发生隐性致死突变。 【审题关键】 (1)由题干可知“某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。 (2)根据隐性纯合子的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。 (3)实验目的是“探究受X射线辐射的雄果蝇X染色体上是否发生了隐性致死突变”,由此可知该突变基因位于X染色体上。 (4)假设该隐性基因用a表示,正常基因用A表示,绘出遗传图解如下。若发生完全致死突变,XaY个体全部死亡,F2中雄蝇所占比例为1/3;若发生的是不完全致死突变,则XaY个体部分死亡,F2中雄蝇所占比例介于1/3至1/2之间;若未发生隐性致死突变,则XaY个体全部存活,F2中雄蝇占1/2。 P: XaY × XAXA ↓ F1 XAXa XAY ↓F1互相交配 F2 XAXA XAXa XAY XaY 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 【答案】 (1)实验步骤: ①让该只雄蝇与正常雌蝇杂交 ②F1互相交配(或:F1雌蝇与正常雄蝇交配) ③统计 F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌雄蝇比例) (2)结果预测: Ⅰ.F2中雄蝇占1/3(或F2中雌∶雄=2∶1) Ⅱ.F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或F2中雌∶雄在1∶1~2∶1之间) Ⅲ.F2中雄蝇占1/2(或F2中雌∶雄=1∶1) 【规律总结】 分离定律中的致死问题 (1)隐性致死:隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死效应,如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常,使人死亡);植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。 (2)显性致死:显性基因具有致死效应,如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。 (3)配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。 (4)合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体的现象。 不完全显性遗传现象 在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交,则后代表现型及比例应该为( ) A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1 B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1 C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1 D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1 【审题关键】 (1)因F1粉红色牵牛花自交所得F2中红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1,则可知粉红色牵牛花个体为杂合子,假设为Aa,则红色为AA(或aa),白色为aa(或AA)。 (2)F2中粉红色占2/3,红色占1/3,则自交子代基因型及比例为AA(aa)∶Aa∶aa(AA)=3∶2∶1。 答案 B 【规律总结】 不完全显性:如等位基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红花∶白花=3∶1,在不完全显性时,Aa自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)=1∶2∶1。 复等位基因遗传 研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:Cb-黑色、Cc-乳白色、Cs-银色、Cx-白化。为确定这组基因间的关系,进行了部分杂交实验,结果如下,据此分析下列说法正确的是( )
A.两只白化豚鼠杂交,后代不会出现银色个体 B.该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种 C.无法确定这组等位基因间的显性程度 D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现四种毛色 【审题关键】 (1)亲代黑×黑→子代出现黑和白化,说明黑(Cb)对白化(Cx)为显性;亲代乳白×乳白→子代出现乳白和白化,说明乳白(Cc)对白化(Cx)为显性;亲代黑×白化→子代出现黑和银,说明黑(Cb)对银(Cs)为显性,银(Cs)对白化(Cx)为显性。进而可推知这组等位基因间的显性程度为Cb(黑色)>Cs(银色)>Cc(乳白色)>Cx(白化)。 (2)白化豚鼠的基因型为CxCx,白化豚鼠杂交后代的表现型只有白化;该豚鼠群体中与毛色有关的基因型中纯合子有4种,杂合子有6种。 (3)若双亲杂交子代要出现白化豚鼠,必然要求两亲本基因型通式为_Cx×_Cx,又因等位基因间的显性程度为Cb(黑色)>Cs(银色)>Cc(乳白色)>Cx(白化),两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色。 答案 A 【规律总结】 复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、、IAIB、ii。 从性遗传现象 人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对等位基因B和b控制,结合下表信息,相关判断不正确的是( )
A.非秃顶的两人婚配,后代男孩可能为秃顶 B.秃顶的两人婚配,后代女孩可能为秃顶 C.非秃顶男与秃顶女婚配,生一个秃顶男孩的概率为1/2 D.秃顶男与非秃顶女婚配,生一个秃顶女孩的概率为0 【审题关键】 (1)由题干信息可知,非秃顶男的基因型为BB,非秃顶女的基因型为BB或Bb,二者婚配,后代男孩的基因型为BB或Bb。 (2)秃顶男的基因型为Bb或bb,秃顶女的基因型为bb,二者婚配,后代女孩的基因型为Bb或bb。 (3)非秃顶男的基因型为BB,秃顶女的基因型为bb,二者婚配,后代的基因型为Bb,若为男孩则表现为秃顶,若为女孩则正常,因此生一个秃顶男孩的概率为1/2。 (4)秃顶男的基因型为Bb或bb,非秃顶女的基因型为BB或Bb,二者婚配,所生女孩有可能秃顶。 答案 D 【规律总结】 从性遗传是指常染色体上的基因,由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律,解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系。 表型模拟问题 (2017·河南模拟)果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表1),现用6只果蝇进行3组杂交实验(如表2),且雄性亲本均在室温20 ℃条件下饲喂。下列分析错误的是( ) 表1
表2
A.亲代雌性果蝇中⑤一定是在低温(0 ℃)的条件下饲喂 B.亲代果蝇中③的基因型一定是Aa C.若第Ⅱ组的子代只有两只果蝇存活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率为 D.果蝇翅型的遗传说明了生物性状是由基因与环境共同调控的 【审题关键】 (1)果蝇的翅型受基因和环境温度两方面的影响,低温全为残翅,室温时残翅基因型为aa。 (3)③与④杂交后代在室温条件下,子代果蝇出现正常翅∶残翅=1∶1则亲本的基因型为Aa和aa,若子代只有两只果蝇存活,由于子代果蝇数目少,偶然性大,所以出现残翅果蝇的概率无法确定。 答案 C 【规律总结】 表型模拟问题 生物的表现型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表现型与基因型不符合的现象。例如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表现型、基因型与环境的关系如下表:
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