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所属章节:第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
【简答题】茄子是自花传粉植株,其花的单生和簇生分别由等位基因R和r控制,已知R和r位于10号染色体上,在茄子种群中发现了一棵突变体植株,正常植株和突变体植株的相关染色体和基因如下图所示,不含R或r的受精卵不能发育。回答下列问题:
(1)与正常植株相比,突变体植株发生的可遗传变异为_________,请设计一个最简便的杂交实验(不考虑互换的发生)区分某植株甲是正常植株还是突变体植株。
实验方案:________________________ 。
结果预测:①若 ________,则植株甲是正常植株;②若________,则植株甲是突变体植株。
(2)现茄子种群中出现一棵表型为花单生的杂合三体植株(10号常染色体有三条),减数分裂时该染色体的任意两条移向细胞一极,剩下的一条移向细胞另一极。欲测定花型基因是否在10号染色体上,将该个体与多棵花簇生茄子植株(未发生染色体变异)杂交。
①若后代花单生与花簇生的比值为 ________,则该花型基因________(填“在”或“不在”)10号染色体上;
②若后代花单生与花簇生的比值为1:1,则该花型基因________ (填“是”“不是”或“不一定”)在10号染色体上。
【答案】:(1)染色体结构变异(易位) 实验方案:让植株甲自交,观察子代表型及比例 结果预测:子代植株花单生∶花簇生=3∶1 子代植株花单生:花簇生=4∶1
(2) 5∶1 在(1分) 不一定
【解析】:
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)由图可知,突变体植株中1号染色体与10号染色体部分片段发生互换,因此,突变体植株发生了染色体结构变异(易位)。
正常植株中R与r位于一对同源染色体上,而突变体植株中R与r位于非同源染色体上,要区分植株甲是正常植株还是突变体植株,可让植株甲自交,观察子代表型及比例。若植株甲是正常植株,自交产生的子代基因型以及比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,故子代植株花单生∶花簇生=3∶1。若植株甲是突变体植株,植株甲产生的雌雄配子以及比例为R0∶Rr∶0r∶00=1∶1∶1∶1(0表示不含R或r基因),不含R或r的受精卵不能发育,故植株甲自交产生的子代中花单生∶花簇生=(1/4×1+1/4×1+1/4×2/4+1/4×2/4)∶(1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/4)=12/16∶3/16=4∶1。
(2) 为确定花型基因是否在10号染色体上,将该个体与多棵花簇生茄子植株杂交,如果控制花型的基因在10号染色体上,则花单生杂合三体植株的基因型为RRr或Rrr。若该花单生三体植株的基因型为RRr,则其产生的配子及其比例为RR∶r∶Rr∶R=1∶1∶2∶2,将该个体与多棵花簇生茄子植株(rr)个体杂交,后代花单生(R_)与花簇生(rr)的比值为5∶1;
若该花单生三体植株的基因型为Rrr,则其产生的配子及其比例为R∶rr∶Rr∶r=1∶1∶2∶2,将该个体与多棵花簇生茄子植株(rr)个体杂交,后代花单生(R_)与花簇生(rr)的比值为1∶1。如果控制花型的基因不在10号染色体上,则花单生的杂合三体植株的基因型为Rr,该三体植株产生的配子及其比例为R∶r=1∶1,将该个体与多棵花簇生茄子植株(rr)个体杂交,后代花单生(Rr)与花簇生(rr)的比值为1∶1。综上分析,若后代花单生与花簇生的比值为5∶1,则该花型基因在10号染色体上;若后代花单生与花簇生的比值为1∶1,则该花型基因不一定在10号染色体上。