- 基因的分离定律和自由组合定律
- 共557题
T-DNA可随机插入植物基因组内,导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下:种植野生型拟南芥,待植株形成花蕾时,将地上部分浸入农杆菌(其中的T-DNA上带有抗除草剂基因)悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养,收获种子(称为T1代)。
(1)为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾,需要去除_____,因为后者产生的_____会抑制侧芽的生长。
(2)为筛选出已转化的个体,需将T1代播种在含_____的培养基上生长,成熟后自交,收获种子(称为T2代)。
(3)为筛选出具有抗盐性状的突变体,需将T2代播种在含_____的培养基上,获得所需个体。
(4)经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起,需将该突变体与_____植株进行杂交,再自交_____代后统计性状分离比。
(5)若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失,从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性_____。
(6)根据T—DNA的已知序列,利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是:提取一植株的DNA,用限制酶处理后,再用_____将获得的DNA片段连接成环(如下图),以此为模板,从图中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取_____作为引物进行扩增,得到的片段将用于获取该基因的全序列信息。
正确答案
(1)顶芽;生长素
(2)(一定浓度的)除草剂
(3)(一定浓度的)盐
(4)野生型;1
(5)降低
(6)突变体;DNA连接酶;B、C
解析
(1)顶芽产生的生长素会在侧芽积累使侧芽的生长受到抑制。
(2)T2代与T1代相比,含有抗除草剂基因,可以在含(一定浓度的)除草剂的培养基上将其分离开来,再通过自交得到纯合体。
(3)与(2)原理相同。
(4)见答案。T-DNA的插入造成了抗盐基因功能丧失,植物的抗盐能力下降。
(6)根据图示A的合成方向,要扩增目的基因,应该选择B、C作为引物。
知识点
图21显示一种单基因遗传病(甲病G—g)在两个家族中的遗传系谱,其中,Ⅱ—9不携带致病基因,Ⅲ—14是女性。
(1)甲病的遗传方式是_____。Ⅲ—14的基因型是_____。
(2)除患者外,Ⅲ—13的直系血亲中,携带有甲病基因的是_____。
图22显示Ⅲ—14细胞内9号染色体及其在减数分裂产生配子过程中的变化。A、B、C、 D、E是位于染色体上的基因,其中A—a控制乙病,乙病为显性遗传病。
(3)图22甲表示的过程显示9号染色体的结构发生了变异,这种结构变异的类型是_____。图22乙的过程①中,染色体发生的行为有____(多选)。
A.螺旋化
B.交换
C.联会
D.自由组合
(4)下列对甲病和乙病致病基因的描述中,正确的是______(多选)。
A.两者的脱氧核苷酸序列不同
B.各自遵循基因的分离定律遗传
C.两者之间能发生基因重组
D.致病基因仅由母亲传递
(5)Ⅲ—14与健康的Ⅲ—13生育一个患甲乙两种病孩子的概率是_______。
正确答案
(1)伴X隐性遗传/X连锁隐性遗传 XGXG或XGXg
(2)Ⅰ—2和Ⅱ—7
(3)A、B、C
(4)12.5/1/8
解析
略
知识点
调查某种遗传病得到如下系谱图,经分析得知,两对独立遗传且表现完全显性的基因(分别用字母Aa、Bb表示)与该病有关,且都可以单独致病。在调查对象中没有发现基因突变和染色体变异的个体。请回答下列问题:
(1)该种遗传病的遗传方式 (是/不是)伴X隐性遗传,因为第Ⅰ代第 个体均不患病。进一步分析推测该病的遗传方式是 。
(2)假设Ⅰ-1和Ⅰ-4婚配、Ⅰ-2和Ⅰ-3婚配,所生后代患病的概率均为0,则Ⅲ-1的基因型为 ,Ⅱ-2的基因型为 。在这种情况下,如果Ⅱ-2与Ⅱ-5婚配,其后代携带致病基因的概率为 。
正确答案
(1)不是 1、3 常染色体隐性
(2)AaBb AABB或AaBB(AABB或AABb) 5/ 9
解析
(1)根据Ⅰ-1与Ⅰ-2正常,其女儿Ⅱ-3患该病,Ⅰ-3与Ⅰ-4正常其女儿Ⅱ-6患该病,“无中生有为隐性”,说明此遗传病为隐性遗传病。又因为Ⅰ-1和Ⅰ-3男性都正常,其女儿有患病的,说明该致病基因在常染色体上。
(2)由于该遗传病受两对基因控制,只有当双显时才表现正常,由题中信息Ⅰ-1与Ⅰ-4婚配、Ⅰ-2与Ⅰ-3婚配,所生后代患病的概率均为0,说明他们的基因组成中各有一对为显性纯合子,且Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型相同,Ⅰ-3、Ⅰ-4的基因型相同。分两种情况分析:①若Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型为AABb、AABb,则Ⅰ-3、Ⅰ-4基因型为AaBB、AaBB。可推知Ⅱ-2基因型为1/3AABB、2/3AABb,Ⅱ-5的基因型为1/3AABB、2/3AaBB,Ⅱ-3的基因型为AAbb,Ⅱ-4的基因型为aaBB,从而可以推断Ⅲ-1的基因型为AaBb。在这种情况下,Ⅱ-2与Ⅱ-5婚配,有三种情况后代携带致病基因:1/3AABB×2/3AaBB、2/3AABb ×1/3AABB、 2/3AABb×2/3AaBB,故后代携带致病基因的概率为1/3×2/3×1/2+2/3×1/3×1/2+2/3×2/3(1-1/2×1/2)=5/9。②另一种情况时把杂合的一对换为Aa,其余分析相同。
知识点
甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。
请回答:
(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD),F1 基因型是 ,F1 测交后代的花色表现型及其比例是 。
(2)黄花(aaBBDD)×金黄花,F1 自交,F2 中黄花基因型有 种,其中纯合个体占黄花的比例是 。
(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值,欲同时获得四种花色表现型的子一代,可选择基因型为 的个体自交,理论上子一代比例最高的花色表现型是 。
正确答案
(1)AaBBDD 乳白花∶黄花=1∶1
(2)8 1/5
(3)AaBbDd 乳白花
解析
(1)AABBDD×aaBBDD 的后代基因型为AaBBDD,其测交后代的基因型为1AaBbDd 和1aaBbDd,对照表格可知其表现型及比例为乳白花∶黄花=1∶1。
(2)黄花(aaBBDD)×金黄花(aabbdd),F1 基因型为aaBbDd,,其自交后代基因型有9 种,表现型是黄花(9aaB_D_、3 aaB_dd、3aabbD_)和金黄花(1 aabbdd),故F2 中黄花基因型有8 种,其中纯合个体占黄花的比例是3/15=1/5。
(3)欲同时获得四种花色表现型的子一代,则亲代需同时含A 和a、B 和b、D 和d,故可选择基因型为AaBbDd 的个体自交,子代白花的比例是1/4、乳白花的比例是1/2、黄花的比例是1/4×3/4×3/4+1/4×3/4×1/4+1/4×1/4×3/4=15/64、金黄花的比例是1/4×1/4×1/4=1/64,故理论上子一代比例最高的花色表现型是乳白花。
知识点
某一单基因遗传病家庭,女儿患病,其父母和弟弟的表现型均正常。
(1)根据家族病史,该病的遗传方式是 ;母亲的基因型是 (用A、a表示);若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,其子女患该病的概率为 (假设人群中致病基因频率为1/10,结果用分数表示),在人群中男女患该病的概率相等,原因是男性在形成生殖细胞时 自由组合。
(2)检测发现,正常人体中的一种多肽链(由146个氨基酸组成)在患者体内为仅含45个氨基酸的异常多肽链。异常多肽链产生的根本原因是 ,由此导致正常mRNA第 位密码子变为终止密码子。
(3)分子杂交技术可用于基因诊断,其基本过程是用标记的DNA单链探针与 进行杂交。若一种他安贞能直接检测一种基因,对上述疾病进行产前基因诊断时,则需要 种探针。若改致病基因转录的mRNA分子为“…ACUUAG…”,则基因探针序列为 ;为制备大量探针,可利用 技术。
正确答案
(1) 常染色体隐性遗传;Aa;1/33;常染色体和性染色体
(2) 基因突变;46
(3) 目的基因(待测基因);2;ACTTAG(TGAATC);PCR
解析
(1)因双亲正常,子代患病,无中生有推出该病为隐性遗传病且双亲为杂合子, 又因女儿患病,父母正常,确定该病为常染色体隐性遗传病,父母的基因型均为Aa;正常双亲结合,其弟基因为1/3AA、2/3Aa与人群中致病基因为了1/10的概率的女子结合,由人群中致病基因概率推女子基因为2×1/10×9/10Aa=18%,基因型为aa的概率为1%,由于女性表现型正常,其基因型为AA或者Aa,其基因型为Aa的概率为18%÷(1-1%)=2/11,故弟与人群中女婚配,考虑患病情况;弟(2/3Aa)与女子(为2/11Aa),可算出其子女患病概率为2/3×2/11×1/4=1/33;在减数分裂产生配子的过程中,携带致病基因的常染色体和性染色体结合的概率相等,故人群中男女患该病的概率相等。
(2)根据题意,患者体内氨基酸数目比正常人少,导致该现象出现的根本原因是指导该多肽合成的基因发生突变,导致翻译提前终止,患者体内多肽合成到45号氨基酸停止,说明基因突变导致第46位密码子变为终止密码子。
(3)DNA分子杂交的原理是利用碱基互补配对原理,用带标记的DNA单链探针与目的基因进行碱基互补配对,由mRNA中-----ACUUAG---推出相应的模板链为----TGAATC—进而推出相应互补链-----ACTTAG即为致病基因序列,致病基因DNA双链中任意一条均可以用来作为基因探针。制备大量探针,即扩增目的基因片段,可用PCR技术实现。
知识点
在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。
请回答:
(1)获得丙的过程中,运用了诱变育种和________________育种技术。
(2)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选择表现型为________的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是_______。
(3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为__________的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。
(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得_______,将其和农杆菌的__________用合适的限制性核酸内切酶分别切割,然后借助_______连接,形成重组DNA分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。
正确答案
见解析。
解析
(1)单倍体育种
丙的性状可以稳定遗传,所以丙是由甲的花粉先培养成单倍体再经过染色体加倍形成的植株,利用单倍体作为中间世代的育种方法就叫做单倍体育种。
(2)抗性非糯性 3/16
由第一小题可知丙是纯合子(ttgg),又甲和乙(T_G_)杂交只得到抗性非糯性(T_G_)和非抗非糯性(ttGg)的个体,所以乙的基因型为TtGG,F1抗性非糯性个体的基因型为TtGg,再根据基因型推的表现型和比例即可
(3)非抗糯性
(4)抗虫基因 质粒 DNA连接酶
知识点
某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如上图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子由 变为 。正常情况下,基因R在细胞中最多有 个,其转录时的模板位于 (填“a”或“b”)链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中自交性状不分离植株所占的比例为 ,用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为 。
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是 。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是 。
(4)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种。(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)
实验步骤:①
②观察、统计后代表现性及比例
结果预测:Ⅰ若 ,则为图甲所示的基因组成;
Ⅱ若 ,则为图乙所示的基因组成;
Ⅲ若 ,则为图丙所示的基因组成。
正确答案
见解析。
解析
(1)GUC UUC 4 a
(2)1/4 4:1
(3)(减数第一次分裂时)交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离
(4)解法一:
①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交
I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为 1:1
II. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2:1
III. 宽叶红花与窄叶白花植株的比为2:1
解法二:
①用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交
I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为3:1
II.后代中全部为宽叶红花
III. 宽叶红花与窄叶红花植株的比为2:1
知识点
人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上,其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。
回答问题:
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为_________。
(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为_________。
(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为_________或_________,这位女性的基因型为_________或_________。若两人生育一个女儿,其所有可能的表现型为_________。
正确答案
(1)女儿全部非秃;儿子为秃顶或非秃顶
(2)女儿全部为非秃;儿子全部为秃顶
(3)BbDd;bbDd;Bbdd;BBdd;非秃顶褐色眼、 秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶蓝色眼
解析
(1)非秃顶男性基因型为BB,非秃顶女性结婚基因型为BB或Bb,二人的后代基因型为BB、Bb。BB表现型为非秃顶男、非秃顶女性。Bb表现型为秃顶男、非秃顶女性。
(2)非秃顶男性(BB)与秃顶女性结婚(bb),后代基因型为Bb,表现型为秃顶男、非秃顶女性。
(3)其父亲基因型为Bbdd或bbdd;这位男性的基因型为BbDd或bbDd。这位女性的基因型为Bbdd或BBdd。若两人所生后代基因型有BBDd、BBdd、Bbdd、BbDd、bbDd、bbdd。女儿所有可能的表现型为非秃顶褐色眼、秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶蓝色眼。
知识点
假定五对等位基因自由组合。则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是
正确答案
解析
DD×dd,子代肯定是杂合子,因此题意可简单化为求“AaBBCcEe×AaBbCCEe产生的子代中纯合的个体所占的比率”,1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
知识点
果蝇的2号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,减数分裂时不发生交叉呼唤。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。
(1)a和b是_____基因,就这两对基因而言,朱砂眼果蝇的基因型包括_____。
(2)用双杂合体雄蝇(K)与双隐性纯合体雄蝇进行测交实验,母本果蝇复眼为_____色。子代表现型及比例为暗红眼:白眼=1:1,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是_____。
(3)在近千次的重复实验中,有6次实验的子代全部为暗红眼,但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是:_____的一部分_____细胞未能正常完成分裂,无法产生_____。
(4)为检验上述推测,可用_____观察切片,统计_____的比例,并比较_____之间该比值的差异。
正确答案
(1)隐;aaBb、aaBB
(2)白;A、B在同一条2号染色体上
(3)父本;次级精母;携带a、b基因的精子
(4)显微镜;次级精母细胞和精细胞K与只产生一种眼色后代的雄蝇
解析
(1)由题目所给信息(aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制)可以看出,a和b是隐性基因,朱砂眼果蝇的基因中应有B基因,不能有A基因。
(2)aabb个体无色素合成,表现为白眼,根据后代表现型及比例为暗红眼:白眼=1:1,可以推出A、B在同一条2号染色体上;若Aabb和aaBb,不符合题意。
(3)(4)见答案。
知识点
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