- 自由组合定律的应用
- 共5666题
棉纤维是棉花种子上的表皮毛，分为长绒和短绒两种．某科研人员为研究棉种 子表皮毛性状的遗传机制，以纯合陆地棉品种陆无絮（种子表面无长绒也无短绒即无絮）和TM-1 （种子表面长短绒皆有即为毛子）为亲本进行杂交实验．结果如下表．请回答相关问题：
（1）利用上述材料进行杂交育种所依据的原理是______．
（2）F2中出现的光子性状表现为有长绒无短绒．与毛子棉相比，光子棉材料具有一定的优越性，如可以提高棉纺品质、利于机播等．根据实验结果，可以推测光子性状是由______对基因控制的，遵循______定律．F2中纯合的光子植株数量约为______株．
（3）为验证上述推测，将F1与______品种进行测交实验，预测测交后代性状及其比例是______．
正确答案
解：（1）根据题意和图表分析可知：通过杂交，将不同个体的优良性状结合到一起，所依据的原理是基因重组．
（2）从 F2中出现光子这种新的重组性状，说明光子性状是由两对基因控制的，遵循基因的自由组合定律．由于亲本均为纯合子，即显性纯合子和隐性纯合子，因此光子植株的基因型为一显一隐和一隐一显，因此根据基因的自由组合定律，在F2的光子性状个体中，有
（3）测交是用杂种F1与隐性个体进行杂交，所以选择陆无絮品种进行测交实验，测交后代性状及其比例是陆无絮（双隐）：光子（一显一隐和一隐一显）：毛子（双显）=1：2：1．
故答案为：
（1）基因重组
（2）2 （基因的分离定律和）自由组合定律 30
（3）陆无絮 陆无絮：光子：毛子=1：2：1
解析
解：（1）根据题意和图表分析可知：通过杂交，将不同个体的优良性状结合到一起，所依据的原理是基因重组．
（2）从 F2中出现光子这种新的重组性状，说明光子性状是由两对基因控制的，遵循基因的自由组合定律．由于亲本均为纯合子，即显性纯合子和隐性纯合子，因此光子植株的基因型为一显一隐和一隐一显，因此根据基因的自由组合定律，在F2的光子性状个体中，有
（3）测交是用杂种F1与隐性个体进行杂交，所以选择陆无絮品种进行测交实验，测交后代性状及其比例是陆无絮（双隐）：光子（一显一隐和一隐一显）：毛子（双显）=1：2：1．
故答案为：
（1）基因重组
（2）2 （基因的分离定律和）自由组合定律 30
（3）陆无絮 陆无絮：光子：毛子=1：2：1
一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异，已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活．下图显示了鹰羽毛的杂交遗传．已知黄色、绿色性状由A（a）基因控制，条纹、非条纹由B（b）基因控制．分析回答下列问题：
（1）分析可知控制羽毛性状的两对基因______（“遵循”“不遵循”）自由组合定律．
（2）鹰的羽毛性状条纹和非条纹、黄色和绿色中显性性状是______．
（3）亲本P中黄色非条纹的基因型为______；
（4）F1的绿色非条纹的个体测交，后代的性状分离比是______．
（5）F1的绿色非条纹个体彼此交配的后代中致死基因型可能有______．
正确答案
解：（1）由于绿色非条纹自交后代有四种性状，且性状分离比为6：3：2：1，加上致死的个体，则比例为9：3：3：1，因此控制羽毛性状的两对基因自由组合，遵循基因的自由组合定律．
（2）由于F1绿色非条纹自交后代有绿色和黄色，有非条纹和条纹，即发生性状分离，说明绿色和非条纹是显性性状．
（3）F1的绿色非条纹的基因型为AaBb，黄色非条纹的基因型为aaBb，所以亲本P的基因型为Aabb和aaBB．
（4）由于F1的绿色非条纹的基因型为AaBb，所以其个体测交，后代的性状分离比是1：1：1：1．
（5）由于决定颜色的显性基因纯合子不能存活，所以F1的绿色非条纹个体彼此交配的后代中致死基因型是AABB、AABb、AAbb．
故答案为：
（1）遵循
（2）绿色、非条纹
（3）aaBB
（4）1：1：1：1
（5）AABB、AABb、AAbb
解析
解：（1）由于绿色非条纹自交后代有四种性状，且性状分离比为6：3：2：1，加上致死的个体，则比例为9：3：3：1，因此控制羽毛性状的两对基因自由组合，遵循基因的自由组合定律．
（2）由于F1绿色非条纹自交后代有绿色和黄色，有非条纹和条纹，即发生性状分离，说明绿色和非条纹是显性性状．
（3）F1的绿色非条纹的基因型为AaBb，黄色非条纹的基因型为aaBb，所以亲本P的基因型为Aabb和aaBB．
（4）由于F1的绿色非条纹的基因型为AaBb，所以其个体测交，后代的性状分离比是1：1：1：1．
（5）由于决定颜色的显性基因纯合子不能存活，所以F1的绿色非条纹个体彼此交配的后代中致死基因型是AABB、AABb、AAbb．
故答案为：
（1）遵循
（2）绿色、非条纹
（3）aaBB
（4）1：1：1：1
（5）AABB、AABb、AAbb
豌豆素是野生型豌豆天然产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质．用两个无法产生豌豆素的纯种（突变品系1和突变品系2）及其纯种野生型豌豆进行杂交实验，F1自交得F2，结果如下：
研究表明，决定产生豌豆素的基因A对a为显性．但另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制豌豆素的产生．
（1）根据以上信息，可判断上述杂交亲本中，野生型、突变品系1、突变品系2的基因型分别为______、______、______．
（2）第Ⅲ组的F2中，无豌豆素豌豆的基因型有______种．若从第Ⅰ、Ⅲ组的F2中各取一粒均能产生豌豆素的豌豆，二者基因型相同的概率为______．
（3）为鉴别第Ⅱ组F2中无豌豆素豌豆的基因型，取该豌豆自交，若后代全为无豌豆素的植株，则其基因型为______；若后代中______，则其基因型为______．
（4）现有纯种亲本4，其基因型与上表亲本均不同，它与其他豌豆杂交的F1中，______（有/没有）能产生豌豆素的植株．
（5）进一步研究得知，基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为豌豆素的．而基因B-b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达．请在下图方框内尝试用概念图（文字加箭头的形式）的方式解释上述遗传现象．
______．
正确答案
解：（1）由题意，可知有豌豆素植株的基因型为A_bb，其余均为无豌豆素植株，故纯种野生型豌豆植株的基因型为AAbb．组别Ⅰ中，突变品系1×野生型后代有豌豆素（A_bb），并且自交后代比例为3：1，因此确定F1的基因型是Aabb，则突变品系1的基因型为aabb．从组别Ⅲ可以看出，突变品系1和突变品系2杂交所得F1的基因型是AaBb，所以双亲（均不能产生豌豆素）的基因型是aabb、AABB，可判定突变品系2的基因型为AABB．
（2）第Ⅲ组的F1的基因型是AaBb，F1自交得F2的基因型有3×3=9，其中AAbb、Aabb能产生豌豆素，另外7种不能够产生．第Ⅰ组F2中产生豌豆素的豌豆的基因型是
（3）突变品系2（AABB）×野生型（AAbb），F1基因型为AABb，F2中无豌豆素豌豆的基因型为
（4）由于纯种亲本4的基因型与上表亲本均不同，所以其基因行为aaBB，其与其他亲本豌豆杂交的F1的基因型为__B_，又因显性基因B存在时，会抑制豌豆素的产生所以F1中没有能产生豌豆素的植株．
（5）根据题意分析已知，基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为豌豆素的．而基因B-b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达，如下图所示：
故答案为：
（1）AAbb aabb AABB
（2）7
（3）AABB 出现有豌豆素的植株（或有豌豆素的植株与无豌豆素的植株之比为1：3）AABb
（4）没有
（5）见图
解析
解：（1）由题意，可知有豌豆素植株的基因型为A_bb，其余均为无豌豆素植株，故纯种野生型豌豆植株的基因型为AAbb．组别Ⅰ中，突变品系1×野生型后代有豌豆素（A_bb），并且自交后代比例为3：1，因此确定F1的基因型是Aabb，则突变品系1的基因型为aabb．从组别Ⅲ可以看出，突变品系1和突变品系2杂交所得F1的基因型是AaBb，所以双亲（均不能产生豌豆素）的基因型是aabb、AABB，可判定突变品系2的基因型为AABB．
（2）第Ⅲ组的F1的基因型是AaBb，F1自交得F2的基因型有3×3=9，其中AAbb、Aabb能产生豌豆素，另外7种不能够产生．第Ⅰ组F2中产生豌豆素的豌豆的基因型是
（3）突变品系2（AABB）×野生型（AAbb），F1基因型为AABb，F2中无豌豆素豌豆的基因型为
（4）由于纯种亲本4的基因型与上表亲本均不同，所以其基因行为aaBB，其与其他亲本豌豆杂交的F1的基因型为__B_，又因显性基因B存在时，会抑制豌豆素的产生所以F1中没有能产生豌豆素的植株．
（5）根据题意分析已知，基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为豌豆素的．而基因B-b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达，如下图所示：
故答案为：
（1）AAbb aabb AABB
（2）7
（3）AABB 出现有豌豆素的植株（或有豌豆素的植株与无豌豆素的植株之比为1：3）AABb
（4）没有
（5）见图
某科研小组将携带R（抗倒伏基因）和A（抗虫基因）的豌豆染色体片段直接导入玉米体细胞，两种染色体片段可随机与玉米染色体融合形成杂交细胞，将杂交细胞筛选培育出既抗虫又抗倒伏的可育植株（F1），过程如图1．据图回答．
（1）杂交细胞在第一次有丝分裂中期时含有个A基因（不考虑变异），该杂交细胞发生的可遗传变异类型是______．
（2）若杂交植物同源染色体正常分离，则杂交植物在代植株首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为______．
（3）若在一次实验中，上述豌豆的两个染色体片段插入了同一对同源染色体的两条染色体上，如图2所示，结果造成这对同源染色体因为差异太大而不能正常联会，该图所示的杂交细胞培育得到的个体能产生种配子，基因型分别是______．
（4）该科研小组在一次重复孟德尔的杂交试验时，偶然发现了一个罕见现象：选取的高茎（DD）豌豆植株与矮茎（dd）豌豆植株杂交，得到的F1全为高茎；其中有一棵F1植株自交得到的F2出现了高茎：矮茎=35：1的性状分离比．对此分离现象的可能解释如下：
由于受到某种因素的干扰，导致基因型是Dd的F1植株幼苗发育成为基因型是的四倍体植株，该四倍体植株产生的配子的基因型及比例为______．该四倍体植株自交时，由于受精时雌雄配子的结合是随机的，所以产生的F2出现了______种基因型，F2高茎中杂合体比例为______．
正确答案
解：（1）根据题干信息“两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞”可知，杂交细胞发生的是染色体结构变异（易位）．
（2）F1相当于双杂合子，则该杂交植物在F2代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体（A_B_）所占比例为
（3）图2所示细胞中，左边这对同源染色体因为差异太大而不能正常联会，导致其产生以下4种基因型AB、RB、ARB、B的配子．
（4）高茎（DD）豌豆植株与矮茎（dd）豌豆植株杂交，得到的F1全为高茎Dd，由于受到某种因素的干扰，导致基因型是Dd的F1植株幼苗发育成为基因型是的四倍体植株DDdd，该四倍体植株产生的配子的基因型及比例为DD：Dd：dd=1：4：1，该四倍体植株自交时，由于受精时雌雄配子的结合是随机的，所以产生的F2出现了DDDD、DDDd、DDdd、Dddd、dddd5种基因型，其中dddd的概率为，所以
故答案为：
（1）2 染色体变异（易位、染色体结构变异）
（2）F2
（3）4种 AB、RB、ARB、B
（4）DDdd DD：Dd：dd=1：4：1 5
解析
解：（1）根据题干信息“两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞”可知，杂交细胞发生的是染色体结构变异（易位）．
（2）F1相当于双杂合子，则该杂交植物在F2代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体（A_B_）所占比例为
（3）图2所示细胞中，左边这对同源染色体因为差异太大而不能正常联会，导致其产生以下4种基因型AB、RB、ARB、B的配子．
（4）高茎（DD）豌豆植株与矮茎（dd）豌豆植株杂交，得到的F1全为高茎Dd，由于受到某种因素的干扰，导致基因型是Dd的F1植株幼苗发育成为基因型是的四倍体植株DDdd，该四倍体植株产生的配子的基因型及比例为DD：Dd：dd=1：4：1，该四倍体植株自交时，由于受精时雌雄配子的结合是随机的，所以产生的F2出现了DDDD、DDDd、DDdd、Dddd、dddd5种基因型，其中dddd的概率为，所以
故答案为：
（1）2 染色体变异（易位、染色体结构变异）
（2）F2
（3）4种 AB、RB、ARB、B
（4）DDdd DD：Dd：dd=1：4：1 5
（1）图中亲本基因型为______．根据F2表现型比例判断，荠菜果实形状的遗传遵P 三角形果实卵圆形果实循______．
（2）图中F2三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体在F2三角形果实荠菜中的比例为______．F1三角形果实______；还有部分个体自交后发生性状分离，它们的基因型是______．
（3）荠菜果实形状的相关基因a，b分别由基F2三角形果实卵圆形果实因A、B突变形成，基因A、B也可以突变成其他（301株）（20株）多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有______的特点．自然选择可积累适应环境的突变，使种群的基因频率发生______，导致生物进化．
（4）现有3包基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的荠菜种子，由于标签丢失而无法区分．分别将三包荠菜种子和卵圆形果实种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交，得到F1种子；将得到的F1种子分别种下，植株成熟后进行自交，得到F2种子；将F2种子种下，植株成熟后分别观察统计F2所有果实性状及比例．根据以上遗传规律，预测结果如下：
①如果______，则包内种子基因型为AABB；
②如果______，则包内种子基因型为AaBB；
③如果______，则包内种子基因型为aaBB．
正确答案
解：（1）荠菜的果实形成有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，由题中F2中三角形与卵圆形植株的比例约为15：1，遵循自由组合定律，且卵圆形果实植株的基因型为aabb，三角形果实植株的基因型为A_B_，aaB_，A_bb，因此亲本基因型为AABB和aabb．
（2）F2三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体的基因型特点是不同时具有a和b的个体自交的子代都是三角形的，有以下基因型：AABB
（3）基因a，b分别由基因A、B突变形成，基因A、B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有不定向性的特点．自然选择可积累适应环境的突变，使种群的基因频率发生定向改变，导致生物进化．
（4）基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的荠菜种子，要想确定每包种子的基因型，应让这些种子分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得F1种子后再自交或测交．
实验步骤：
①分别将三包荸荠种子和卵圆形果实种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交，得到F1种子
②将得到的F1种子分别种下，植株成熟后进行自交，得到F2种子
③将F2种子种下，植株成熟后分别观察统计F2所有果实性状及比例．
结果预测：
Ⅰ若F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1，则包内种子基因型为AABB；
Ⅱ若F2植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5，则包内种子基因型为AaBB；
Ⅲ若F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=3：1，则包内种子基因型为aaBB．
解：故答案为：
（1）AABB和aabb 基因的自由组合定律
（2）
（3）不定向性 定向改变
（4）①F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1
②F2植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5
③F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=3：1
解析
解：（1）荠菜的果实形成有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，由题中F2中三角形与卵圆形植株的比例约为15：1，遵循自由组合定律，且卵圆形果实植株的基因型为aabb，三角形果实植株的基因型为A_B_，aaB_，A_bb，因此亲本基因型为AABB和aabb．
（2）F2三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体的基因型特点是不同时具有a和b的个体自交的子代都是三角形的，有以下基因型：AABB
（3）基因a，b分别由基因A、B突变形成，基因A、B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有不定向性的特点．自然选择可积累适应环境的突变，使种群的基因频率发生定向改变，导致生物进化．
（4）基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的荠菜种子，要想确定每包种子的基因型，应让这些种子分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得F1种子后再自交或测交．
实验步骤：
①分别将三包荸荠种子和卵圆形果实种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交，得到F1种子
②将得到的F1种子分别种下，植株成熟后进行自交，得到F2种子
③将F2种子种下，植株成熟后分别观察统计F2所有果实性状及比例．
结果预测：
Ⅰ若F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1，则包内种子基因型为AABB；
Ⅱ若F2植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5，则包内种子基因型为AaBB；
Ⅲ若F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=3：1，则包内种子基因型为aaBB．
解：故答案为：
（1）AABB和aabb 基因的自由组合定律
（2）
（3）不定向性 定向改变
（4）①F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1
②F2植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5
③F2植株上果实形状为三角形：卵圆形=3：1
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