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2015-09-22
(2014重庆卷)8.(20分)肥胖与遗传密切相关,是影响人类健康的重要因素之一。
(1)某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠,人们对该基因进行了相关研究。
①为确定其遗传方式,进行了杂交实验,根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料: 小鼠;杂交方法: 。
实验结果:子一代表现型均正常;结论:遗传方式为常染色体隐性遗传。
②正常小鼠能合成一种蛋白类激素,检测该激素的方法是 。小鼠肥胖是由于正常基因的编码链(模板链的互补链)部分序列“CTC CGA”中的一个C被T替换,突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG)的序列,导致该激素不能正常合成,突变后的序列是 ,这种突变 (填“能”或“不能”)使基因的转录终止。
③在人类肥胖症研究中发现,许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症,其原因是靶细胞缺乏相应的 。
(2)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重 增加的作用相同且具累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是 ,体重低于父母的基因型为 。
(3)有学者认为,利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物 缺乏而得以保留并遗传到现代,表明 决定生物进化的方向。在这些基因的频率未明显改变的情况下,随着营养条件改善,肥胖发生率明显增高,说明肥胖是 共同作用的结果。
【答案】(1)①纯合肥胖小鼠和纯合正常 正反交 ②抗原抗体杂交(分子检测) CTCTGA(TGA) 不能 ③受体 (2)5/16 aaBb、Aabb、aabb (3)自然选择 环境因素与遗传因素
【解析】(1)①题中要确定基因位置(在X染色体上还是常染色体上)和显、隐性关系。根据子一代性状可直接确定显隐性关系。若要根据子一代性状来判断基因位置,可采用正、反交的方法。若是伴性遗传,以纯合肥胖小鼠为父本,纯合正常为母本,子一代都为正常,以纯合肥胖小鼠为母本,纯合正常为父本,子一代雌鼠正常,雄鼠都肥胖;若是常染色体遗传,正、反交结果相同;②该激素为蛋白类激素,检测蛋白质用抗原-抗体杂交技术。题中告知“模板链的互补链”上“一个C被T替换”,产生终止密码,因而突变后的序列为CTCTGA(TGA) ,这种突变只能是基因的转录提前终止,形成大多肽链变短,不能使基因转录终止;③激素作用需要受体,当受体缺乏时,也能引起肥胖症。
(2)由于A、B基因具有累加效应,且独立遗传,双亲基因型为AaBb,子代中有3或4个显性基因则体重超过父母,概率为5/16,低于父母的基因型有1个或0个显性基因,为aaBb、Aabb、aabb。
(3)根据题干信息可知,自然选择决定生物进化的方向,表现型是环境和基因共同作用的结果。
(2014山东卷)28.(14分)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性;短刚毛和长刚毛是一对相对性状,由一对等位基因(B,b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验,杂交组合、F1表现型及比例如下:
(1)根据实验一和 实验二的杂交结果,推断乙果蝇的基因型可能为_______或________。若实验一的杂交结果能验证两对基因E,e和B,b的遗传遵循自由组合定律,则丙果蝇的基因型应为_______________。
(2)实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
(3)在没有迁入迁出、突变和选择等条件下,一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1 ,F1中灰体果蝇8400只,黑檀体果蝇1600只。F1中e的基因频率为_______________,Ee的基因型频率为________。亲代群体中灰体果蝇的百分比为________。
(4)灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE,Ee和ee的果蝇可供选择,请完成下列实验步骤及结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各型配子活力相同)实验步骤:
①用该黑檀体果蝇与基因型为_______________的果蝇杂交,获得F1 ;
②F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例。
结果预测:I.如果F2表现型及比例为__________________,则为基因突变;
II.如果F2表现型及比例为_________________,则为染色体片段缺失。
【答案】(1)EeBb ;eeBb(注:两空可颠倒);eeBb
(2)1/2
(3)40%;48%;60%
(4)答案一:①EE
I.灰体∶黑檀体=3∶1
II.灰体∶黑檀体=4∶1
答案二:①Ee
I.灰体∶黑檀体=7∶9
II.灰体∶黑檀体=7∶8
【解析】根据实验一中灰体∶黑檀体=1∶1,短刚毛∶长刚毛=1∶1,得知甲乙的基因型可能为EeBb×eebb或者eeBb×Eebb。同理由实验二的杂交结果,推断乙和丙的基因型应为eeBb×EeBb,所以乙果蝇的基因型可能为EeBb或eeBb。若实验一的杂交结果能验证两对基因E,e和B,b的遗传遵循自由组合定律,则甲乙的基因型可能为EeBb×eebb,乙的基因型为EeBb,则丙果蝇的基因型应为eeBb。
(2)实验二亲本基因型为eeBb×EeBb,F1中与亲本果蝇基因型相同的个体所占的比例为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,所以基因型不同的个体所占的比例为1/2。
(3)一个由纯合果蝇组成的大种群中,如果aa基因型频率为n,则AA的基因型频率为1—n,则其产生雌雄配子中A和a的比例为n:(1—n),自由交配得到F1中黑檀体果蝇基因型比例=n2=1600/(1600+8400),故n=40%。在没有迁入迁出、突变和选择等条件下,每一代中e的基因频率是不变的,所以为40%,F1中Ee的基因型频率为2n(1-n)=48%,亲代群体中灰体果蝇的百分比为60%。
(4)由题意知,出现该黑檀体果蝇的原因如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变则此黑檀体果蝇的基因型为ee,如果是染色体片段缺失,黑檀体果蝇的基因型为e。选用EE基因型果蝇杂交关系如下图。
选用Ee基因型果蝇杂交关系如下图。
(四川卷)11.小鼠的皮毛颜色由常染色体的两对基因控制,其中A/a控制灰色物质合成,B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成关系如下图:
白色前体物质
有色物质1
有色物质2
(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲—灰鼠,乙—白鼠,丙—黑鼠)进行杂交,结果如下:
亲本组合 F1 F2
实验一 甲×乙 全为灰鼠 9灰鼠:3黑鼠:4白鼠
实验二 乙×丙 全为黑鼠 3黑鼠:1白鼠
①两对基因(A/a和B/b)位于________对染色体上,小鼠乙的基因型为_______。
②实验一的F2代中白鼠共有_______种基因型,灰鼠中杂合体占的比例为_______。
③图中有色物质1代表______色物质,实验二的F2代中黑鼠的基因型为_______。
(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁),让丁与纯合黑鼠杂交,结果如下:
亲本组合 F1 F2
实验三 丁×纯合黑鼠 1黄鼠:1灰鼠 F1黄鼠随机交配:3黄鼠:1黑鼠
F1灰鼠随机交配:3灰鼠:1黑鼠
①据此推测:小鼠丁的黄色性状是由_______突变产生的,该突变属于______性突变。
②为验证上述推测,可用实验三F1代的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为______,则上述推测正确。
③用三种不同颜色的荧光,分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因,观察其分裂过程,发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点,其原因是_____。
【答案】
(1) ① 2 aabb ② 3 8/9 ③ 黑 aaBB、aaBb
(2) ① A 显 ② 黄鼠: 灰鼠:黑鼠=2:1:1 ③ 基因A与新基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
【解析】(1) ① 由实验一可知,两对基因控制的F2为9:3:3:1的修饰(9:3:4),符合自由组合定律,故A/a 和B/b是位于非同源染色体上的两对基因。而且A_B_为灰色,A_bb,aabb为白色, aaBB为黑色(A/a控制灰色合成,B/b控制黑 色合成)。有色物质1为黑色,基因I为B,有色物质2为灰色,基因II为A。以为F1 AaBb为灰色可证实推论,亲本应该中甲为AABB,乙为aabb(甲和乙为AAbb,aaBB性状与题意不符合)。
② 由两对相对性状杂交实验可知F2中白鼠基因型为Aabb、AAbb和aabb三种。灰鼠中AABB:AaBB:AABb:AaBb=1:2:2:4。除了AABB外皆为杂合子,杂合子比例为8/9。
③ 由①解析可知有色物质1是黑色,实验二中,丙为纯合子,F1全为黑色,丙为aaBB,F1为aaBb,F2中aaB_(aaBB、aaBb):aabb=3:1。
(2) ①实验三中丁与纯合黑鼠(aaBB)杂交,后代有两种性状,说明丁为杂合子,且杂交后代中有灰色个体,说明新基因相对于A为显性(本解析中用A1表示)。结合F1F2未出现白鼠可知,丁不含b基因,其基因型为A1ABB。
②若推论正确, 则F1中黄鼠基因型为A1aBB,灰鼠为AaBB。杂交后代基因型及比例为A1ABB:A1aBB:AaBB:aaBB=1:1:1:1,表现型及其比例为黄:灰:黑=2:1:1。
③ 在减数第一次分裂过程中联会后,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。次级精母细胞进行减数第二次分裂,姐妹染色单体分离。由于姐妹染色单体是由同一条染色体通过复制而来的,若不发生交叉互换基因两两相同,应该是4个荧光点,2种颜色。出现第三种颜色应该是发生交叉互换的结果。
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