某科学小组对切尔诺贝利核泄露事故前后的某种雌雄异株植物(性染色体为XY型)进行研究,发现了一性状与野生植株有明显差异的突变雄株。经检测,该突变植株的突变性状由某条染色体上的个基因突变产生(相关基因用A、a表示)。在事故前,这种突变类型的植株并不存在。请回答:
(1)基因突变通常发生在生长旺盛的部位,原因是 。
(2)A与a的本质区别是 。若要进一步了解突变基因的
显隐性及其位置,基本思路是:选择 与 杂交,然后观察记录子代
中雌雄植株中野生性状和突变性状的个体数量(数量足够多),并计算Q和P值(如下表所示)
(3)结果预测与结论
①如果Q和P值分别为1、0,则突变基因位于Y染色体上。
②如果Q和P值分别为0、1,则突变基因位于 染色体上,且为 性。
③如果Q和P值为0、0,则突变基因位于 染色体上且为 性。
④如果Q和P值分别为1/2、1/2,则突变基因位于 染色体上且为 性。
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答案29.(10分)(1)生长旺盛的部位细胞DNA复制旺盛
(2)碱基序列不同 突变雄株 野生雌株
(3)②X 显 ③X 隐 ④常 显
【解析】:(1)生长旺盛的部位细胞DNA复制旺盛,易发生基因突变。(2)突变产生等位基因本质上的区别是碱基对序列不同。基因突变显隐性及其位置有四种情况:A→a的隐性突变(位于X或常染色体上两种),a→A的显性突变(位于X或常染色体上两种)。一般性状由成对基因控制,题目中雄株的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。说明突变型为显性性状,该雄株为杂合体。若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在X染色体、Y染色体上还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是野生型(雌)×突变型(雄)。
(3)根据伴性遗传的性状符合交叉遗传特点。隐性母本的隐性性状可传递给子代中的雄性个体,显性父本的显性性状,可传递给子代的雌性个体。一个基因突变导致性状改变,可判断为显性突变,突变型为显性性状。野生型雌株与突变型雄鼠杂交,若符合交叉遗传特点即后代表现为雄株都是野生型,雌株都是突变型,则突变基因在X染色体上,若后代性状与性别无关联,则在常染色体上,若后代性状与雄性个体相关联,则在Y染色体上。发生显性突变的实验预期:若后代雌株均为野生型,雄株均为突变型,则说明突变基因在Y染色体上:即:Xa Xa ×XaYA→ XaXa:XaYA=0:1。若后代雌株均为突变型,雄株均为野生型,则说明突变基因在X染色体上:即:Xa Xa ×XaY→ XAXa:XaY=1:1。若后代雌雄个体均既有野生型又有突变型,则说明突变基因在常染色体上。即:aa×Aa→Aa:aa=1:1。发生隐性突变的实验预期:若后代雌雄株均为野生型,则说明突变基因在X染色体上:即:XA XA ×XaY→ XAXa:XAY=0:0。