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1、遗传学实验例析:假设黄色子叶和白色子叶是一对相对性状,且为常染色体完全显性遗传,请你例析:假设黄色子叶和白色子叶是一对相对性状,且为常染色体完全显性遗传,请你用用白色白色子叶豌豆和子叶豌豆和纯种黄色纯种黄色子叶豌豆为实验材料,设计配种方案,以鉴别这一对相对子叶豌豆为实验材料,设计配种方案,以鉴别这一对相对性状的显隐性关系性状的显隐性关系选择白色豌豆与纯种黄色子叶豌豆杂交选择白色豌豆与纯种黄色子叶豌豆杂交,如果子一代全部表现为黄色如果子一代全部表现为黄色,则黄色子叶为显性则黄色子叶为显性,白色子叶为隐性白色子叶为隐性;如果子一代全部表现为白色如果子一代全部表现为白色,则白色子叶为显性则白色子叶为
2、显性,黄色子叶为隐性黄色子叶为隐性;如果子一代既有白色子叶又有黄色子叶则白色为显性如果子一代既有白色子叶又有黄色子叶则白色为显性 已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因等位基因A A与与a a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等),随机选出因频率与有角的基因频率相等),随机选出1 1头无角公牛和头无角公牛和6 6头有角母牛,分别交配,每头母牛只产了头有角母牛,分别交配,每头母牛只产了1 1头小牛。在头小牛。在6 6头小头小牛中,牛中,3 3头有角,头有角,3
3、3头无角。头无角。(1 1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。状?请简要说明推断过程。(2 2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合,进行新的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合,预期结果并得出结论)预期结果并得出结论)显性显性性状性状假设假设显显性性基基因因亲代基因型亲代基因型子代表现型预期结果子代表现型预
4、期结果无角无角公牛公牛有角有角母牛母牛无角无角A_A_AaAaaaaaAaAa(无角)(无角):aa:aa(有角)(有角)=1:11:1,符合题意,符合题意有角有角A_A_aaaaAAAAAa Aa(有角)(有角)理应有角理应有角 无角,无角,但后代数量不但后代数量不多,可能会出现多,可能会出现3 3:3 3的情况的情况aaaaAaAaAaAa(有角)有角):aa:aa(无角)(无角)=1:11:1不能确定不能确定假设无角为显性,则公牛的基因型为假设无角为显性,则公牛的基因型为AaAa,6 6头母牛的基因型都为头母牛的基因型都为aaaa,每个交配组合的后代或为有角或无角,概率各为每个交配组合的
5、后代或为有角或无角,概率各为1/21/2。6 6个组合后代合计出现个组合后代合计出现3 3头头无角小牛、无角小牛、3 3头有角小牛。头有角小牛。假设有角为显性,则公牛的基因型为假设有角为显性,则公牛的基因型为aaaa,6 6头母牛头母牛可能有两种基因型,即可能有两种基因型,即AAAA和和AaAa。AAAA的后代均为有角。的后代均为有角。AaAa的后代或无角或为有的后代或无角或为有角,概率各为角,概率各为1/21/2。由于配子的随机结合及后代数量少,实际分离比例可能偏离。由于配子的随机结合及后代数量少,实际分离比例可能偏离1/21/2。所以,只要母牛中含有。所以,只要母牛中含有AaAa基因型的头
6、数大于或等于基因型的头数大于或等于3 3头,那么头,那么6 6个组合后代个组合后代合计也会出现合计也会出现3 3头无角小牛和头无角小牛和3 3头有角小牛。头有角小牛。方案方案多对多对实验牛交配实验牛交配实验结果实验结果判断判断 方案方案1有角牛有角牛 有角牛有角牛 出现无角牛出现无角牛有角显性有角显性全部有角牛全部有角牛有角隐性有角隐性方案方案2无角牛无角牛 无角牛无角牛 出现有角牛出现有角牛无角显性无角显性全部无角牛全部无角牛无角隐性无角隐性 方案方案3有角牛有角牛无角牛无角牛有角多于无角有角多于无角有角显性有角显性无角多于有角无角多于有角无角显性无角显性判断基因位于常染色体上还是位于判断基
7、因位于常染色体上还是位于X染色体上的实验设计染色体上的实验设计(1)方法一)方法一实验设计:隐性的雌性实验设计:隐性的雌性显性的纯合雄性,显性的纯合雄性,显性的纯合雌性显性的纯合雌性隐性的雄性。隐性的雄性。结果预测及结论:结果预测及结论:A.若两组杂交结果相同,则该基因位于细胞核内的常染色若两组杂交结果相同,则该基因位于细胞核内的常染色体上。体上。正交:正交:aaAAAa反交:反交:AAaaAaB.若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别有关,若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别有关,则该基因位于细胞核内的则该基因位于细胞核内的X染色体上。染色体上。正交:正交:XaXaXAYXAXa、
8、XaY反交:反交:XAXAXaYXAXa、XAY(2)方法二方法二 实验设计:隐性的雌性显性的雄性。(使用条件:知道显隐性关系时)结果预测及结论:A.若子代中的雄性个体全为隐性性状,雌性个体全为显性性状,则基因位于X染色体上。XaXaXAYXAXa、XaYB.若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占1/2,则基因位于常染色体上。aaAaAa、aa(3)方法三)方法三实验设计:选多组显性的雌性显性的雄性。(使用条件:知道显隐性关系且显隐性基因的基因频率相等)结果预测及给论:A.若子代中的隐性性状只出现在雄性中,则基因位于X染色体上。XAXAXAYXAXA、XAYXAXaXAY XAXA
9、、XAXa、XAY、XaYB.若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中,则基因位于常染色体上。AAAAAAAAAaAA、AaAaAaAA、Aa、aaAaAAAA、Aa(0606年全国卷年全国卷、3131)()(2020分)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配分)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制。所的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制。所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定
10、律。有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题:请回答下列问题:(1 1)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中控)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有制体色的基因型有_种;如果控制体色的基因位于种;如果控制体色的基因位于X X染色体上,则染色体上,则种群中控制体色的基因型有种群中控制体色的基因型有_种。种。(2 2)现用两个杂交组合,灰色雌蝇)现用两个杂交组合,灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄灰色雄蝇,只做蝇,只做一代一代杂交试验,每个杂交组合选用杂交试验,每个杂交组合选用多对多对果蝇。推测两个杂交组合果
11、蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于及控制体色的基因位于X X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)推断。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)二、判断基因的位置(常、二、判断基因的位置(常、X)未知显隐性关系:正交、反交法未知显隐性关系:正交、反交法已知显隐性关系:一次杂交法已知显隐性关系:一次杂交法(0606年全国卷年全国卷、3131)()(202
12、0分)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配分)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制。所的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制。所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题:请回答下列问题:(1 1)种群中的个体通过繁殖将各自的)种群中的个体通过繁殖将各自的_传递给后代。传递给后代。(2 2)确定某性状由细胞核基因决定
13、,还是由细胞质基因决定,可采)确定某性状由细胞核基因决定,还是由细胞质基因决定,可采用的杂交方法是用的杂交方法是_ _。(3 3)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中控)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有制体色的基因型有_种;如果控制体色的基因位于种;如果控制体色的基因位于X X染色体上,则染色体上,则种群中控制体色的基因型有种群中控制体色的基因型有_种。种。(4 4)现用两个杂交组合,)现用两个杂交组合,灰色雌蝇灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄灰色雄蝇蝇,只做,只做一代一代杂交试验,每个杂交组合选用杂交试验,每个杂交组合选
14、用多对多对果蝇。推测两个杂交组合果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的及控制体色的基因基因位于位于X X染色体染色体上还是上还是常染色体常染色体上这两个问题,做出相应的上这两个问题,做出相应的推断。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)推断。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)思路思路另一组另一组一组一组两组结果:显性个体数多于隐性,与性别无关两组结果:显性个体数多于隐性,与性别无关常染色体显隐性正反交情况常染色体显隐性正反交情况设设1:灰显性、在常
15、染色体:灰显性、在常染色体则:灰雌则:灰雌X黄雄:灰黄雄:灰黄黄 灰雄灰雄X黄雌:灰黄雌:灰黄黄且与性别无关且与性别无关设设2:黄显性、在常染色体:黄显性、在常染色体则:黄雌则:黄雌X灰雄:黄灰雄:黄灰灰 黄雄黄雄X灰雌:黄灰雌:黄灰灰且与性别无关且与性别无关一组一组X染色体显隐性正反交情况染色体显隐性正反交情况结果:显性多于隐性结果:显性多于隐性结果:雌显雄隐结果:雌显雄隐设设3:灰显性、在:灰显性、在X染色体染色体则:灰雌则:灰雌X黄雄:灰黄雄:灰黄黄 灰雄灰雄X黄雌:黄雌:F代雌全为代雌全为灰色,雄全为黄色灰色,雄全为黄色设设4:黄显性、在:黄显性、在X染色体染色体则:黄雌则:黄雌X灰雄
16、:黄灰雄:黄灰灰 黄雄黄雄X灰雌:灰雌:F代雌全为代雌全为黄色,雄全为灰色黄色,雄全为灰色另一组另一组实验假设实验假设实验预期(子代的性状表现)实验预期(子代的性状表现)正交正交:灰色灰色黄色黄色的的F F1 1反交反交:黄色黄色灰色灰色的的F F1 11 1、灰色为显性,基、灰色为显性,基因位于常染色体上因位于常染色体上2 2、黄色为显性,基、黄色为显性,基因位于常染色体上因位于常染色体上3 3、灰色为显性,基、灰色为显性,基因位于因位于X X染色体上染色体上4 4、黄色为显性,基、黄色为显性,基因位于因位于X X染色体上染色体上灰色个体多于黄色个体,且体色表现与性别无关灰色个体多于黄色个体
17、,且体色表现与性别无关黄色个体多于灰色个体,且体色表现与性别无关黄色个体多于灰色个体,且体色表现与性别无关灰色个体多于黄色个体灰色个体多于黄色个体雌性全为灰色雌性全为灰色雄性全为黄色雄性全为黄色雌性全为黄色雌性全为黄色雄性全为灰色雄性全为灰色黄色个体多于灰色个体黄色个体多于灰色个体正交、反交法正交、反交法一次杂交法:雌隐性一次杂交法:雌隐性 X X 雄显性雄显性 例例3、果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(、果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼红眼W,白眼,白眼w),且雌雄果蝇均有红眼和白眼。实验室现有),且雌雄果蝇均有红眼和白眼。实验室现有一批未交配过的红眼和白眼的雌雄果蝇,若要用一批未交配过的
18、红眼和白眼的雌雄果蝇,若要用一次一次交交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上,则交配亲配实验即可证明这对基因位于何种染色体上,则交配亲本的表现型为:本的表现型为:实验预期和相应结论为:实验预期和相应结论为:白眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇 如果杂交后代雌雄果蝇表现相同,均表现红眼,则说明基因位于常染色体上如果杂交后代雌雄果蝇表现相同,均表现红眼,则说明基因位于常染色体上如果杂交后代雌雄果蝇均既有红眼,又有白眼,也说明基因位于常染色体上如果杂交后代雌雄果蝇均既有红眼,又有白眼,也说明基因位于常染色体上如果杂交后代雌果蝇表现红眼,雄果蝇表现白眼,则说明基因位于如果杂交后代雌果蝇表现红眼,
19、雄果蝇表现白眼,则说明基因位于X染色体上染色体上设设1:常染色体:常染色体 aa X AA-Aa,全红,全红设设2:常染色体:常染色体 aa X Aa-Aa;aa 红、白红、白设设3:X染色体染色体 XaXa X XAY-XAXa、XaY 雌红雄白雌红雄白三、三、判断多对基因是否位于同一对染色体上判断多对基因是否位于同一对染色体上 解题方法:先杂交再自交或测交,看自交或测交后代是否符合解题方法:先杂交再自交或测交,看自交或测交后代是否符合基因的自由组合定律,如果符合,则说明多对基因位于不同对染基因的自由组合定律,如果符合,则说明多对基因位于不同对染色体上;如果不符合,则说明多对基因位于同一对染
20、色体上。色体上;如果不符合,则说明多对基因位于同一对染色体上。例、实验室中有一批未交配的例、实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼纯种灰体紫眼和和纯种黑体红眼纯种黑体红眼果果蝇,每种果蝇雌雄个体都有。已知:上述两对相对性状均属完全蝇,每种果蝇雌雄个体都有。已知:上述两对相对性状均属完全显性遗传,性状的遗传遵循遗传的基本定律,显性遗传,性状的遗传遵循遗传的基本定律,灰体和黑体灰体和黑体这对相这对相对性状由一对位于对性状由一对位于第第号号同源染色体上的等位基因控制,所有果同源染色体上的等位基因控制,所有果蝇都能正常生活。如控制果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体蝇都能正常生活。如控制果蝇紫眼和红眼的基因
21、也位于常染色体上,请设计一套杂交方案,以确定控制上,请设计一套杂交方案,以确定控制紫眼和红眼紫眼和红眼的基因的基因是否是否也也位于第位于第号同源染色体上,并预期结果,作出相应的结论。号同源染色体上,并预期结果,作出相应的结论。杂交方案:让纯种灰体紫眼果蝇和纯种黑体红眼果蝇交配得杂交方案:让纯种灰体紫眼果蝇和纯种黑体红眼果蝇交配得子代子代F1,再让,再让F1雌雄果蝇杂交得雌雄果蝇杂交得F2,观察并记录,观察并记录F2的性状分离比的性状分离比 预期结果和结论:预期结果和结论:如果如果F2出现四种性状,其分离比为出现四种性状,其分离比为9:3:3:1(符合基因的(符合基因的自由组合定律),则说明控制
22、紫眼和红眼这对基因不是位于第自由组合定律),则说明控制紫眼和红眼这对基因不是位于第号同源染色体上。号同源染色体上。如果如果F2不出现为不出现为9:3:3:1的分离比(不符合基因的自由组的分离比(不符合基因的自由组合定律),则说明控制紫眼和红眼这对基因位于第合定律),则说明控制紫眼和红眼这对基因位于第号同源染号同源染色体上。色体上。总结:如果知道性状的显隐性,还可根据测交后代是否符总结:如果知道性状的显隐性,还可根据测交后代是否符合基因的自由组合定律,来判断多对基因是否位于同一对染色合基因的自由组合定律,来判断多对基因是否位于同一对染色体上。而该题中灰体和黑体,紫眼和红眼的显隐性没有告诉你,体上
23、。而该题中灰体和黑体,紫眼和红眼的显隐性没有告诉你,所以只能用自交后代来判断。所以只能用自交后代来判断。判断基因位于判断基因位于XY的同源区段还是仅的同源区段还是仅位于位于X染色体上的实验设计染色体上的实验设计(1)实验设计:隐性的纯合雌性实验设计:隐性的纯合雌性显性的纯合显性的纯合雄性。雄性。(2)结果预测及结论:结果预测及结论:A.若子代中的个体全表现为显性性状,则若子代中的个体全表现为显性性状,则基因位于基因位于XY的同源区段。的同源区段。XaXaXAYAXAXa、XaYAB.若子代中雌性全表现为显性性状,雄性若子代中雌性全表现为显性性状,雄性全表现为隐性性状,则基因位于全表现为隐性性状
24、,则基因位于X染色体上。染色体上。XaXaXAYXAXa、XaY判断基因位于常染色体上还是位于判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段的实验设计的同源区段的实验设计(1)实验设计:隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的实验设计:隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的F1全表全表现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观察,观察F2表现型情表现型情况。况。(2)结果预测及结论:结果预测及结论:A.若若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现,则该基因位于常染雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现,则该基因位于常染色体。色体。P :aaAAF
25、1:AaF1:AaAaF2:AA、Aa、aaB.若若F2中雄性个体全表现为显性性状,雌性个体中既有显性性状又有中雄性个体全表现为显性性状,雌性个体中既有显性性状又有隐性性状,且各占隐性性状,且各占1/2,则该基因位于,则该基因位于XY的同源区段上。的同源区段上。P:XaXaXAYAF1:XAXa、XaYAF1:XAXaXaYAF2:XAXa、XaXa、XAYA、XaYAC.若若F2中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体中既有显性性状又有中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体中既有显性性状又有隐性性状,且各占隐性性状,且各占1/2,则该基因位于,则该基因位于XY的同源区段上。(适用隐性的同源区段上。(适用隐性的纯合雄性与显性的纯合雌性杂交)的纯合雄性与显性的纯合雌性杂交)