2021 年 5 月 22 日,全国劳模、共和国勋章获得者袁隆平院士逝世,让世人哀叹,其劳模精神和高产杂交水稻永为人类福祉。水稻有高茎与矮茎之分,该性状由一对基因( A/a )控制,选取高茎水稻和矮茎水稻进行杂交实验,结果如表所示,请回答:
组别 | 亲代组合 | 子代性状 |
甲 | 高茎 × 矮茎 | 全是高茎 |
乙 | 高茎 × 矮茎 | 既有高茎,又有矮茎 |
丙 | 高茎 × 高茎 | 既有高茎,又有矮茎 |
( 1 )水稻的高茎和矮茎在遗传学中称为 ____ 。
( 2 )根据甲、丙组实验均可推断, ____ 是显性性状。
( 3 )根据乙组实验推断,其亲代最可能的基因型分别是 ____ 和 ____ 。
( 4 )丙组实验子代既有高茎,又有矮茎,其中高茎的比例是 ____ 。
( 5 )缺肥时基因型为 AA 的水稻也较矮,由此说明: ____ 。
相对性状 高茎 Aa aa 75% ( 3/4 或 0 . 75 ) 性状表现是基因与环境共同作用的结果
【解析】
( 1 )生物体的某些性状是由一对基因控制的,当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
( 2 )在一对相对性状的遗传过程中,在子代个体中消失了的亲代性状,一定是隐性性状,子代显示的性状是显性性状。亲代的基因组成是纯合体。
【详解】
( 1 )水稻的高茎和矮茎是同一性状的不同表现形式,因此在遗传学上称为相对性状。性状由基因控制。
( 2 )在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的性状是显性性状,因此,通过小组甲、丙的实验可以推断,高茎是显性性状。
( 3 )乙组中亲代高茎遗传给子代矮茎( aa )的基因一定是 a ,因此亲代高茎的基因组成是 Aa ;亲代矮茎的基因组成一定是 aa 。因此丙组亲代水稻最可能的基因组成分别是 Aa 、 aa 。
( 4 )水稻有高茎与矮茎之分,该性状由一对基因( A/a )控制,则高茎杆的基因组成是 AA 或 Aa ,矮茎的基因组成是 aa 。丙组亲代遗传给子一代矮茎( aa )的基因一定是 a ,因此,亲代高茎的基因组成是 Aa 。遗传图解如图:
。
由遗传图可知,丙组高茎杂交,其后代为高茎的概率是 75% ( 3/4 )。
( 5 )可遗传的变异是由于遗传物质(如染色体、基因等)发生改变引起的,不遗传的变异是环境因素造成的。但是有的生物的变异的原因不是单纯一个,可能是遗传物质和环境因素共同作用的结果。如缺肥时基因型为 AA 的水稻也较矮。
【点睛】
解答此类题目的关键是理解掌握相对性状、遗传的概念、基因的显性与隐性以及会利用遗传图解分析解答遗传问题。
解码遗传基因 征服高原顽疾
一—一专家发现遗传变异可促进高原适应性
国际著名杂志《美国科学院院刊》发表的。线粒体DNAT3394C遗传变异通过降低线粒体复合物Ⅰ活性和细胞呼吸能够促进世居高原藏族人群适应高原缺氧环境的能力”这一项突破性成果,使得研究有望从线粒体DNA角度阐明人类高原适应性遗传机制,为人类更好地解决高原疾病、适应高原气
候提供理论和实验依据。
一般平原人进入高原后,将面临因高原适应及高原缺氧导致的急性高原病,特别是高原肺水肿的严重威胁,而世居高原藏族居民由于在高原地区已生存20 000多年,已适应高原环境,其高原肺水肿等高原适应不全症的发病率大大低于移居汉族居民。因此,阐明世居高原藏族居民高原适应遗传机制,建立敏感可靠的高原适应不全预测方法,对于人类更好地征服和利用高原具有重要的实践意义。
通过对比分析世居高原藏族居民、平原至高原后不发生高原肺水肿等高原适应不全症状的汉族居民与平原地区汉族居民线粒体DNA序列,发现线粒体DNAT3394C位点突变在世居高原藏族居民中高度富集,并且发现线粒体DNAT3394C遗传变异可降低线粒体复合物I活性和细胞呼吸,从而促进机体适应缺氧环境的能力。
以往探索高原适应性遗传机制主要是从核DNA遗传因素出发,而此项成果则基于细胞内除核DNA外唯一存在的遗传物质——线粒体DNA。该研究为人类更好地适应高原、最大限度地降低拟移居高原人群生命危险提供理论依据。本研究不仅具有重要的科学价值,而且对于我国高原地区的经济建设等有巨大的推动作用。
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