一道遗传综合题

一道遗传综合题

禹城市第一中学  于辉   2010年7月29日 14:06

一道遗传综合题

石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌雄异株植物。其染色体数目为2N=20，野生型石刁柏（纯合体）叶窄，产量低。在某野生型种群中，发现生长着少量几株阔叶石刁柏（突变型），雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。

1.       该阔叶突变型的出现，可能是由于环境因素改变引起的不遗传变异，也可能是可遗传变异。请设计一个简单实验方案加以判断。

2.       若是可遗传的变异，要大面积扩大种植突变型石刁柏，可用            来大量繁殖。有人认为阔叶突变株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现时基因突变还是染色体组加倍所致？

3.       若已经证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变；二是隐性突变。请设计一个简单的实验方案加以判定。（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）

4.       若已经证实阔叶为显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定。（要求写出杂交组合，杂家结果，得出结论）

5.       如果已经证实阔叶为显性突变所致且控制窄叶和阔叶的基因位于X染色体上。由于雄性的芦笋产量高于雌株，某园艺场需要通过杂交育种培养出一批再幼苗时期就能识别出雄性的植株，请你设计一个简单实用的杂交方案。（提供的植株有阔叶雌、雄株，窄叶雌、雄株，要求用遗传图解表示杂交方案，基因用B，b表示）

6.       同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益和育种效率的角度考虑，提出两种合理的育种方案。

7.       野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由98%变为10%。

（1）       用现代生物进化理论简要分析窄叶基因频率不到10%的原因。

（2）       石刁柏是否已经发生了生物进化，为什么？

（3）       是否形成了新物种，为什么？

8.若石刁柏有另外两个变种：变种1只抗锈菌1，变种2只抗锈菌2.将上述两个变种作为亲本杂交，发现杂种F1对两种锈菌都有抗性，F1自交由F2植株的表现型和植株数目如下：

抗锈菌2

抗锈菌2

抗锈菌1

110

43

抗锈菌1

32

9

分析并回答下列问题：

（1）两个变种杂交，杂种F1对两种锈菌都有抗性说明                          。自设基因推测变种1和变种2的基因型分别是                              。

（2）根据以上推测可以得出的结论是：两个突变基因位于             （同源、非同源）染色体上，判断的理由                          。

（3）试设计实验验证（2）的结论的正确性。

9.下图为石刁柏性染色体简图，X、Y染色体有一部分是同源区段（图中Ⅰ片段），该部分基因互为等位，在X和Y上都有，另一部分是非同源区段（图中的Ⅱ-1、Ⅱ-2片段），该部分基因不互为等位，只有X或Y上有。若自然界中该种植物的雌雄植株均为高杆（基因位于性染色体上）。育种专家用理化方法对高杆植株进行人工诱变处理，在其后代中发现了个别矮杆植株（雌雄都有），假若突变体是隐性突变体（D→d），只做一代杂交试验，推测杂交子一代可能出现的性状，并以此为依据，推断控制该性状的基因是位于Ⅰ片段还是Ⅱ-2片段（用杂交实验的遗传图解表示并作简要说明）。

10.某研究小组的同学打算针对玉米的一对相对性状进行杂交试验，以探究这对性状的遗传是否属于伴性遗传。你认为他们的研究是否有意义？为什么？

答案：

1.     选用多株阔叶突变型石刁柏雌、雄杂交，杂交后代在适宜条件下培养。若杂交后代全为窄叶野生型，则是由于环境因素造成的不遗传的变异，若杂交后代出现了阔叶突变型，则是可遗传的变异。

2.       植物组织培养。取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞同源染色体数目。若观察到同源染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变。

3.       选用多株阔叶突变型石刁柏雌雄相交。若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致。

4.       选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代野生型和突变型雌性雄性均有，则这对基因位于常染色体上。

5.       选用阔叶雄性植株与窄叶雌性植株作为亲本杂交。子代表现为窄叶的为雄株，表现为阔叶的为雌株。

6.       方案1：利用植物细胞的全能性进行组织培养。

方案2.：利用单倍体育种获得醇和的XX植株和YY植株，再让其杂交产生大量雄株。

7.（1）窄叶性状不利于生存，在自然选择的作用下，具有窄叶性状的植株被淘汰，故窄叶基因频率低。

   （2）已进化。因为生物进化的实质在于种群的基因频率的改变。

   （3）没有形成新物种。因为没有生殖隔离。

8.（1）两种抗性基因都是显性基因。  AAbb  aaBB

  （2）非同源    因为F2中四种表现型及比例是9:3:3:1，符合自由组合定律。

   （3）F1与感1感2植株测交，测交后代有四种表现型，比例相等。

9.选择矮杆雌株与原始高杆雄株进行杂交。

  如果基因位于Ⅰ片段，则遗传图解为：

  如果基因位于Ⅱ-2片段，则遗传图解为：

由上述图解可知：如果子代的雌雄均为高杆，说明基因位于Ⅰ片段，如果子代的雌株均为高杆，雄株均为矮杆，则说明给予你位于图中的Ⅱ-2片段。

10.无意义。因为玉米是雌雄同株植物，不存在伴性遗传。