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蒋世禄的生物课堂内外

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【引用】正交与反交在遗传学解题中的应用  

2011-10-15 08:26:42|  分类: 生物必修2遗传与 |  标签: |举报 |字号 订阅

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说明:今天上课时交到了正交与反交,发现自己这个知识点掌握的不够牢固。特地上网搜索了一篇文章,引用过来,加强学习。

                                                       正交与反交在遗传学解题中的应用

            李世远 祝丽环(广西梧州市蒙山县蒙山中学 546700

 摘要:正交与反交指的是分别用一对相对性状的两种性状作父本和母本进行两次杂交的方法。是遗传学实验中,可用于判断某对性状的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传、判断控制某对性状的基因位于XY染色体上的同源区段还是非同源区段上、判断植物的某种性状是由子房壁(珠被)发育而来的还是由受精胚珠发育而来的。

关键词:正交和反交 应用

 

在遗传题的解题中,常用正交与反交的方法对相对性状的遗传方式进行判断,归纳起来主要有以下三个方面:

一、判断某对性状的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传

方法:正交与反交

结果与结论:若正交与反交所得子代的性状都一样,与性别无关,则该性状的遗传是细胞核遗传;若正交与反交所得子代的性状不一样,与性别有关,则该性状的遗传是细胞质遗传。

1:金鱼是鲫鱼发生性状突变后,经过人工长期选育而成的观赏鱼类。下图所示用金鱼和鲫鱼进行遗传实验。

正交与反交在遗传学解题中的应用 - 浩瀚 - 生活在于积累
   
据图回答:

1)人工选育得到各种性状金鱼的过程,生物学上称为___________。

2)本实验所表现的遗传方式是________。

3)若将鲫鱼的单尾鳍基因转移到双尾鳍金鱼的受精卵中,结果孵出的小鱼一部分表现出单尾鳍性状。某人希望弄清楚单尾鳍基因是存在于细胞核中还是存在于细胞质中,请你帮助设计实验方案,并预测实验结果。

实验方案:______________________________________________________________________。

结果预测及结论:___________________________________________________________________。

分析:本实验实则核移植技术,故遗传方式为细胞核遗传和细胞质遗传。判断单尾鳍性状的基因存在于细胞核还是细胞质中,可用正交与反交的方法。

答案:(1)人工选择     (2)细胞核遗传和细胞质遗传 

3)实验方案:用单尾鳍金鱼♂和双尾鳍金鱼♀杂交,另外用单尾鳍金鱼♀和双尾鳍金鱼♂杂交。

结果预测及结论:若前者子代全为双尾鳍金鱼而后者子代全为单尾鳍金鱼,则单尾鳍基因存在于细胞质中;若后代都为单属鳍金鱼或者既有双尾鳍又有单尾鳍金鱼,则单尾鳍基因存在于细胞核中。

二、判断控制某对性状的基因位于XY染色体上的同源区段还是非同源区段上

方法:用显性雄性个体与隐性雌性个体进行杂交

结果与结论:若子代中雄性个体全为隐性性状在,雌性个体全为显性性状,则说明控制该对性状的基因位于XY染色体上的非同源区段,即只位于X染色体上;若子代中雌雄个体全为显性性状,则说明控制该对性状的基因位于XY染色体上的同源区段上。

2:果蝇(2N8)是生物学研究中很好的实验材料,它为遗传研究史上作出了重大贡献。请根椐下面有关果蝇的遗传实验研究,回答相关问题。

1)在一个自然果蝇种群中,灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示);直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。现有两组亲代果蝇(每组中所有果蝇的基因型完全相同)杂交得到以下子代表现型和数目(只)。

 

灰身直毛

灰身分叉毛

黑身直毛

黑身分叉毛

雌蝇

78

0

26

0

雄蝇

36

40

13

11

请回答:

①亲代果蝇体细胞染色体组成可表示为________________。

②该种群控制灰身与黑身的基因位于_____染色体上,控制直毛与分叉毛的基因位于_____染色体上。

③两组亲代果蝇的表现型分别为_________,基因型分别为______。

④子代雄蝇中,黑身直毛的基因型为_______,子代表现型为黑身直毛的雌蝇中纯合子的数目约为_________。

2)科学家研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)完全显性。若这对等位基因存在于XY染色体的同源区段,则刚毛雄果蝇表示为XBYBXBYbXbYB;若仅位于X染色体上,则只表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干只,请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于XY染色体的同源区段还是仅位于X染色体上,写出遗传图解并用文字简要说明推断过程。

分析:根椐杂交子代的性状比,雌雄个体灰身:黑身=31,可知灰身A对黑身a显性,且位于常染色体上;而子代雌蝇中只有直毛,雄蝇中直毛分叉毛各半,可推知直毛F对分叉毛a显性,且位于X染色体上,因此双亲的基因型为AaXFYAaXFXf。判断刚毛和截毛基因位于XY染色体的同源区段还是仅位于X染色体上,用正交与反交的方法。

答案:(1)①6XX6XY  ②常 X  ③灰身直毛  AaXFYAaXFXf

 

aaXFXf aaXFXF  13  

2)用刚毛雄蝇与截毛雌蝇杂交,统计后代性状比,如右图所示:

 

正交与反交在遗传学解题中的应用 - 浩瀚 - 生活在于积累

  
说明:若杂交后代中雌蝇全为刚毛雄蝇全为截毛,则控制该对性状的基因只位于X染色体上;若杂交后代中雌雄果蝇全为刚毛,则控制该对性状的基因位于XY染色体的同源区段上。

三、判断植物的某种性状是由子房壁(珠被)发育而来的还是由受精胚珠发育而来的

方法:用显性雄性个体与隐性雌性个体进行杂交(正交),再用隐性雄性个体与显性雌性个体进行杂交(反交)

结果与结论:若正交的性状为隐性性状而反交的性状为显性性状,则该性状是由子房壁(珠被)发育而来的;若全为显性性状,则该性状是由受精胚珠发育而来的。

3:玉米是一种雌雄同株植物,其顶部开雄花,下部叶腋处开雌花。自然条件下种植的的两株玉米之间存在如下图中Ⅰ(植株A自交)、Ⅱ(植株B自交)、Ⅲ(A♂×B♀)、Ⅳ(A♀×B♂)所示的4种交配方式:

1)自然状况下,纯种黄粒玉米A和纯种白粒玉米B间行种植,收获时发现:植株A果穗所结子粒全为黄色,植株B果穗所结子粒有黄色也有白色,则玉米子粒颜色性状中的显性性状是______。

2)已知甜玉米与非甜玉米为一对相对性状,且甜玉米对非甜玉米为隐性。为探究玉米子粒中决定口味的部分是来自子房壁的发育,还是来自受精胚珠的发育,可以通过图中的________交配方式的结果加以判断。

实验材料、用具:纯种甜玉米种子、纯种非甜玉米种子、牛皮纸袋等。

具体操作方法如下:

①将纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,长成植株后分别标记为甲(甜)和乙(非甜)。

②待雄穗将要抽出,雌穗的苞叶露出但其柱头还未从苞叶中伸出时______。

③当花成熟时,

____________________________。

④完成③操作后,对植株的雌花重新套袋后让其自然生长、生殖,最终检测结果。

a.如果________则说明决定甜味的部分是由子房壁发育而来的。

b.如果________则说明决定甜味的部分是由受精胚珠发育而来的。

分析:植株A上的杂交方式有Ⅰ(自交,即AA×AA  AA)和Ⅳ(杂交,即AA×aa   Aa,植株B上的杂交方式有Ⅱ(自交,即aa×aa     aa)和Ⅲ(杂交,即aa×AA     Aa),黄粒A对白粒a为显性,所以植株A上全为黄粒,植株B上既有黄粒也有白粒。判断决定口味的部分是来自子房壁的发育,还是来自受精胚珠的发育,可以通过正交与反交的方法。

答案:(1)黄粒  (2)Ⅲ和Ⅳ  ②对雌花进行套袋处理  ③分别对甲、乙植株进行异花人工授粉  ④a.甲植株的玉米粒全为甜玉米乙植株的玉米粒全为非甜玉米  b.甲乙植株的玉米粒全为非甜玉米

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