【題目】研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的亮紅眼突變型果蠅,為探究亮紅眼基因突變體的形成機制,設計了一系列實驗。

1)亮紅眼突變型果蠅與野生型果蠅進行_______(填字母:a正交和反交,b自交,c測交)實驗后,F1均為野生型,F2野生型與亮紅眼表現(xiàn)型比為3:1,亮紅眼果蠅雌雄個體數(shù)相當,說明亮紅眼是一種位于__________染色體上的__________突變。

2)紅眼突變型果蠅還有朱紅眼、朱砂眼和猩紅眼等類型,朱紅眼(a)、朱砂眼(b)和猩紅眼(d)三個基因分別位于2號、X3號染色體上,為探究亮紅眼突變基因(用字母Ee表示)與上述三種基因的關系,以四種突變型果蠅為親本進行雜交實驗,結果如下表所示。

雜交

后代

亮紅眼♂×朱紅眼

亮紅眼♂×朱砂眼

亮紅眼♂×猩紅眼

野生型

突變型

野生型

突變型

野生型

突變型

F1

57♂66♀

0

77♀

63♂

0

114♂110♀

F2

116♂118♀

90♂92♀

75♂79♀

110♂109♀

0

227♂272♀

亮紅眼與朱紅眼果蠅雜交,F2性狀分離比接近于9:7,可知控制亮紅眼與朱紅眼的基因位于兩對同源染色體上,遵循自由組合定律。

①亮紅眼與朱砂眼果蠅雜交,F1雄果蠅的基因型為__________。

②亮紅眼與猩紅眼果蠅雜交,F1F2果蠅中沒有出現(xiàn)野生型,則可以推測亮紅眼基因與猩紅眼基因的關系是__________

3)色氨酸是動物無法自身合成的氨基酸,稱為必需氨基酸。果蠅的眼色與色素合成細胞產(chǎn)生的眼黃素有關,眼黃素由色氨酸經(jīng)過酶促反應合成。研究發(fā)現(xiàn)亮紅眼果蠅眼睛中眼黃素顯著偏低,而色氨酸酶促反應途徑?jīng)]有受到影響。由此推測,亮紅眼基因與色氨酸__________有關。

4)相對野生型紅眼果蠅而言,白眼、朱紅眼均為隱性突變性狀,基因均位于X染色體上。為判斷三種影響眼色的突變是否為染色體同一位點的基因突變,實驗過程和結果如下。

實驗:P白眼♀蠅×朱紅眼♂蠅 F1 紅眼♀蠅:白眼♂蠅=1:1;

F1♀、♂相互交配 F2

F2出現(xiàn)紅眼雄性的原因__________。

F2雄性個體只有3%表現(xiàn)為紅眼。由此判斷,F1雌性果蠅在減數(shù)分裂形成卵細胞時,約有_____%的初級卵細胞在這兩個眼色基因位點之間發(fā)生了1次交換。

【答案】a 隱性 EeXbY e基因是d的等位基因(e基因是d基因的新的突變) 進入色素合成細胞 F1雌性果蠅在減數(shù)分裂形成卵細胞時發(fā)生了交叉互換 12%

【解析】

本題考查遺傳的基本規(guī)律,考查對自由組合定律、伴性遺傳規(guī)律的理解和應用。解答此題,可根據(jù)雜交后代F1F2的表現(xiàn)型及其比例判斷基因的顯隱性以及遵循的遺傳規(guī)律。

1)在基因顯隱性未知的情況下判斷基因位置,應采用正反交實驗。根據(jù)F1均為野生型,F2野生型與亮紅眼表現(xiàn)型比為3:1,亮紅眼果蠅雌雄個體數(shù)相當,可判斷亮紅眼是一種位于常染色體上的隱性突變。

2)①亮紅眼與朱紅眼果蠅雜交,F2性狀分離比接近于9:7,由此可判斷控制亮紅眼與朱紅眼的基因位于兩對對同源染色體上,且遵循自由組合定律。

②亮紅眼eeXBY與朱砂眼EEXbXb果蠅雜交,F1雄果蠅的基因型為EeXbY

③亮紅眼與猩紅眼果蠅雜交,F1、F2果蠅中沒有出現(xiàn)野生型,說明亮紅眼與猩紅眼果蠅均不含有野生型基因,e基因是d的等位基因(e基因是d基因的新的突變)。

3)亮紅眼果蠅眼睛中眼黃素顯著偏低,而色氨酸酶促反應途徑?jīng)]有受到影響。由此推測,亮紅眼基因與色氨酸進入色素合成細胞量減少有關。

4)發(fā)現(xiàn)F1中雌性果蠅全部表現(xiàn)為紅眼,雄性個體都為白眼,說明控制白眼基因是兩個而不是一個,再讓F1雌雄果蠅相互交配,發(fā)現(xiàn)在F2果蠅中,雌性個體有1/2表現(xiàn)為紅眼,而雄性個體只有3%表現(xiàn)為紅眼;這可能是雌性個體在產(chǎn)生卵細胞時發(fā)生了交叉互換引起的,由于1個初級卵母細胞減數(shù)分裂只能形成一個卵細胞,而卵細胞與由此判斷,F1雌性果蠅在減數(shù)分裂形成卵細胞時,含X的精子與含Y的精子結合機會均等,各占1/2。1個初級卵母細胞減數(shù)分裂只能形成一個卵細胞的機會是1/2,這樣的話,也就是說每4個交叉互換的初級卵母細胞分裂形成的(紅眼基因)卵細胞才有一個和含Y的精子結合的機會,因此要形成3%XY(紅眼雄果蠅),需要有12%初級卵母細胞在這兩個眼色基因位點之間發(fā)生了1次交換。

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B.F2中普通葉與楓形葉之比為31

C.F2中與親本表現(xiàn)型相同的個體約占3/8

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①分析實驗數(shù)據(jù),可得出的結論是__________________________________。

②該小組在進行上述實驗過程中還探究了外源生長素和赤霉素對莖切段的共同影響,請補充并完善該實驗方案:再增加一組用________________________培養(yǎng)切段,重復前面的實驗。

實驗結果:若_____________________________,則說明外源生長素和赤霉素能共同促進莖切段伸長。

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