- 自由组合定律的应用
- 共5666题
玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一.已知玉米的高秆、易倒伏(A)对矮秆、抗倒伏(a)为显性,抗病(B)对易感病(b)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上.现有两个纯合的玉米品种甲(AABB)和乙(aabb),据 此培养AAbb品种.根据材料分析回答:
(1)图1中由品种 AABB、aabb 经过 a、b、c 过程培育出新品种的育种方式 称为______,F2的高秆抗病玉米中纯合子占______.
(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表现型及其比例如图2所示,则丙的基因型为______.
(3)过程 e 常采用______方式由AaBb得到Ab个体.与过程a、b、c 的育 种方法相比,过程 a、e、f的优势是______.与过程g的育种方式相比,过程d育种的优势是______.
(4)上述育种方法中,最不容易获得矮秆目标品种的是[______]______,原因是______.
正确答案
解:(1)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种.F1(AaBb)自交后代F2中高秆抗病玉米(A_B_,即AABBN、
AaBB、
AABb、
AaBb)占总数的
,其中纯合子占
.
(2)由于图2所示高产:低产=1:1,易感病:抗病=3:1,又F1的基因型为AaBb,所以丙的基因型为aaBb.
(3)过程e常采用花药离体培养.由于f过程用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,得到的都是纯合体,自交后代不发生性状分离,所以能明显缩短育种年限.过程g的育种原理是基因突变,是不定向的;而d的育种是利用基因工程技术,能够定向改造生物性状.
(4)g是诱变育种,其原理是基因突变,但基因突变的频率较低,而且是不定向的,因此这种育种方法最不容易获得高秆目标品种.
故答案为:
(1)杂交育种
(2)aaBb
(3)花药离体培养 明显缩短育种年限 能定向改造生物性状
(4)g 诱变育种 基因突变的频率较低,而且是不定向的
解析
解:(1)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种.F1(AaBb)自交后代F2中高秆抗病玉米(A_B_,即AABBN、
AaBB、
AABb、
AaBb)占总数的
,其中纯合子占
.
(2)由于图2所示高产:低产=1:1,易感病:抗病=3:1,又F1的基因型为AaBb,所以丙的基因型为aaBb.
(3)过程e常采用花药离体培养.由于f过程用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,得到的都是纯合体,自交后代不发生性状分离,所以能明显缩短育种年限.过程g的育种原理是基因突变,是不定向的;而d的育种是利用基因工程技术,能够定向改造生物性状.
(4)g是诱变育种,其原理是基因突变,但基因突变的频率较低,而且是不定向的,因此这种育种方法最不容易获得高秆目标品种.
故答案为:
(1)杂交育种
(2)aaBb
(3)花药离体培养 明显缩短育种年限 能定向改造生物性状
(4)g 诱变育种 基因突变的频率较低,而且是不定向的
(2015秋•黄山校级月考)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高(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)若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图1,起始密码子均为AUG.若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A,其对应的密码子将由______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的植株为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2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,偶出现了一个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2甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常.现用该突变体与缺失一条2染色体的窄叶白花植株杂交(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).请完成下面的结果预期.
结果预测:
Ⅰ.若______,则为图2甲所示的基因组成.
Ⅱ.若______,则为图2乙所示的基因组成.
Ⅲ.若______,则为图2丙所示的基因组成.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,基因M中b链为转录的模板链,若b链中箭头所指的碱基C突变为A,则基因由CAG→AAG,因此其转录形成的密码子由GUC→UUC.正常情况下,基因R有2个,经过复制后数量最多,即有4个;由以上分析可知,基因R转录时的模板位于a链中.
(2)基因M、m在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上,因此基因M、m与基因H、h可自由组合.用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1(MmHh),F1自交得F2,F2中纯合子所占的比例为,即F2自交后代不发生性状分离植株所占的比例为
;F2中宽叶高茎植株的基因型及比例为
MMHH、
MmHH、
MMHh、
MmHh,用隐性亲本(mmhh)与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎(M_H_)所占的比例为
,窄叶矮茎植株(mmhh)的比例为
,因此测交后代中宽叶高茎:窄叶矮茎=4:1.
(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(减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换.缺失一条4号染色体的高茎植株(H_)减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后未分离,移向同一极所致.
(4)检测植株的基因组成最简便的方法为自交,但是题干要求为杂交,故应选用测交方法来进行检测.
①选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株进行测交.
②结果如下:
Ⅰ.,F1中宽叶红花:宽叶白花=1:1;
Ⅱ.,F1中宽叶红花:宽叶白花=2:1;
Ⅲ.,F1中宽叶红花:窄叶白花=2:1.
本题也可采取用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交,分析同上.
故答案为:
(1)GUC UUC 4 a
(2) 4:1
(3)(减数第一次分裂时的)交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离
(4)I.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1:1
II.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为=2:1
III.宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2:1
解析
解:(1)由以上分析可知,基因M中b链为转录的模板链,若b链中箭头所指的碱基C突变为A,则基因由CAG→AAG,因此其转录形成的密码子由GUC→UUC.正常情况下,基因R有2个,经过复制后数量最多,即有4个;由以上分析可知,基因R转录时的模板位于a链中.
(2)基因M、m在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上,因此基因M、m与基因H、h可自由组合.用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1(MmHh),F1自交得F2,F2中纯合子所占的比例为,即F2自交后代不发生性状分离植株所占的比例为
;F2中宽叶高茎植株的基因型及比例为
MMHH、
MmHH、
MMHh、
MmHh,用隐性亲本(mmhh)与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎(M_H_)所占的比例为
,窄叶矮茎植株(mmhh)的比例为
,因此测交后代中宽叶高茎:窄叶矮茎=4:1.
(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(减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换.缺失一条4号染色体的高茎植株(H_)减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后未分离,移向同一极所致.
(4)检测植株的基因组成最简便的方法为自交,但是题干要求为杂交,故应选用测交方法来进行检测.
①选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株进行测交.
②结果如下:
Ⅰ.,F1中宽叶红花:宽叶白花=1:1;
Ⅱ.,F1中宽叶红花:宽叶白花=2:1;
Ⅲ.,F1中宽叶红花:窄叶白花=2:1.
本题也可采取用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交,分析同上.
故答案为:
(1)GUC UUC 4 a
(2) 4:1
(3)(减数第一次分裂时的)交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离
(4)I.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1:1
II.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为=2:1
III.宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2:1
小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(显、隐性分别由P、p基因控制),抗锈和感锈是另一对相对性状(显、隐性分别由R、r基因控制),控制这两对相对性状的基因均独立遗传.以纯种毛颖感锈植株(甲)和纯种光颖抗锈植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈(丙).再用F1与丁进行杂交,F2有四种表现型,对每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果如图:
(1)两对相对性状中,显性性状分别是______.
(2)亲本甲、乙的基因型分别是______、______;丁的基因型是______.
(3)F1形成的配子的基因型是______.产生这几种配子的原因是:F1在形成配子的过程中______
(4)F2中表现型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的______.
正确答案
解:(1)纯种毛颖感锈(甲)和纯种光颖抗锈(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈(丙),说明毛颖相对于光颖是显性性状,抗锈相对于感锈是显性性状.
(2)已知毛颖相对于光颖是显性性状,抗锈相对于感锈是显性性状,所以甲的基因型为PPrr,乙的基因型为ppRR,丙的基因型为PpRr.分析丙与丁杂交后代的柱状图,单独分析抗锈和感锈病这一对相对性状,F2中抗锈:感锈=3:1,说明亲本都是杂合子,即亲本的基因型均为Rr;单独分析毛颖和光颖这一对相对性状,F2中毛颖:光颖=1:1,属于测交类型,则亲本的基因型为Pp×pp.综合以上可知丁的基因型是ppRr.
(3)已知F1丙的基因型为PpRr,在减数分裂过程中,等位基因P与p、R与r分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以可以形成四种比例相等的配子:PR、Pr、pR、pr.
(4)F1基因型为PpRr,丁的基因型是ppRr,F1与丁进行杂交,F2中表现型不同于双亲(甲和乙)的为毛颖抗病和光颖感病,其中毛颖抗病占=
,光颖感病占
=
,故F2中表现型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的
+
=
.
故答案为:
(1)毛颖抗锈
(2)PPrr、ppRR ppRr
(3)PR、Pr、pR、pr 决定同一性状的成对基因分离,而决定不同性状的基因自由组合
(4)
解析
解:(1)纯种毛颖感锈(甲)和纯种光颖抗锈(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈(丙),说明毛颖相对于光颖是显性性状,抗锈相对于感锈是显性性状.
(2)已知毛颖相对于光颖是显性性状,抗锈相对于感锈是显性性状,所以甲的基因型为PPrr,乙的基因型为ppRR,丙的基因型为PpRr.分析丙与丁杂交后代的柱状图,单独分析抗锈和感锈病这一对相对性状,F2中抗锈:感锈=3:1,说明亲本都是杂合子,即亲本的基因型均为Rr;单独分析毛颖和光颖这一对相对性状,F2中毛颖:光颖=1:1,属于测交类型,则亲本的基因型为Pp×pp.综合以上可知丁的基因型是ppRr.
(3)已知F1丙的基因型为PpRr,在减数分裂过程中,等位基因P与p、R与r分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以可以形成四种比例相等的配子:PR、Pr、pR、pr.
(4)F1基因型为PpRr,丁的基因型是ppRr,F1与丁进行杂交,F2中表现型不同于双亲(甲和乙)的为毛颖抗病和光颖感病,其中毛颖抗病占=
,光颖感病占
=
,故F2中表现型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的
+
=
.
故答案为:
(1)毛颖抗锈
(2)PPrr、ppRR ppRr
(3)PR、Pr、pR、pr 决定同一性状的成对基因分离,而决定不同性状的基因自由组合
(4)
小鼠品系众多,是遗传学研究的常用材料.如图是某品系小鼠的某些基因在染色体上的排列情况.该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A-a、D-d、F-f控制,这三对基因的遗传效应相同.且具有累加效应(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最轻).请回答下列问题:
(1)在该小鼠的种群中,控制体重的基因型有______种.用图中亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2则F2中成鼠体重介于两亲本之间的个体占______.
(2)若图中父母本性染色体正常,母本却生了一只XXY的小鼠,该小鼠产生的原因中不可能的是______
A.父本减数第一次分裂不正常 B.母本减数第一次分裂不正常
C.母本减数第二次分裂不正常 D.父本减数第二次不正常分裂
(3)小鼠的体色由两对基因控制,Y代表黄色,y代表鼠色,B决定有色素,b决定无包素.已知Y与y位于1、2号染色体上,图中母本为纯合黄色鼠,父本为纯合白色鼠( bbyy).为探究B与b基因是否也位于1、2号染色体上(不考虑交叉互换),有人选择父本和母本杂交得到F1,F1自交得到F2.
若F2的表现型及比值为______,则B与b基因不位于1、2号染包体上;
若F2的表现型及比值为______,则B与b基因也位于1、2号染色体上.
(4)若小鼠的有毛与无毛是一对相对性状,分别由等位基因E、e控制,位于1、2号染色体上.经多次实验,结果表明,上述亲本杂交得到F1后,让F1的雌雄小鼠自由交配,所得F2中有毛鼠所占比例总是,请推测其原因是______.
正确答案
解:(1)由于该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A-a、D-d、F-f控制,每对基因有3种组合,所以控制体重的基因型有3×3×3=27种;亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2,则F2中成鼠体重与父本相同的个体占=
,与母本相同的个体占
=
,所以F2中成鼠体重介于两亲本之间的个体占1-
-
=
.
(2)若图中父母本性染色体正常,母本却生了一只XXY的小鼠,则形成该小鼠的受精卵的精子和卵细胞是XY和X或Y和XX.其中XY的精子是由于父本减数第一次分裂不正常,XX的卵细胞是母本减数第一次分裂不正常或母本减数第二次分裂不正常.因此,该小鼠产生的原因中不可能的是父本减数第二次不正常分裂,故选:D.
(3)根据题意分析:如果另一对等位基因也位于1、2号染色体上,则完全连锁,符合基因分离规律;如果另一对等位基因不位于1、2号染色体上,则符合基因自由组合规律.因此可让图中的父本和母本杂交得到F1,再让F1雌雄成鼠自由交配得到F2,观察统计F2中小鼠的毛色.若子代小鼠毛色表现为黄色:鼠色:白色=9:3:4,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;若子代小鼠毛色表现为黄色:白色=3:1,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上.
(4)根据亲本的F1的基因型分别是Ee、ee(各占一半),又由于F1中雌雄个体自由交配,根据基因频率来计算F2代中各基因型频率.也就是E=,e=
.根据哈代温伯格定律F2代中的EE基因型频率为
,Ee基因型频率为
,ee基因型频率为
,所以正常情况下F2中有毛应占
(大于实际情况F2中有毛占
),说明有毛性状中存在致死现象.若EE为致死个体,去掉该部分后Ee(有毛)占
,即
,无毛ee占
,符合题意,故是EE纯合致死.
故答案为:
(1)27
(2)D
(3)黄色:鼠色:白色=9:3:4; 黄色:白色=3:1
(4)E基因显性纯合致死
解析
解:(1)由于该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A-a、D-d、F-f控制,每对基因有3种组合,所以控制体重的基因型有3×3×3=27种;亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2,则F2中成鼠体重与父本相同的个体占=
,与母本相同的个体占
=
,所以F2中成鼠体重介于两亲本之间的个体占1-
-
=
.
(2)若图中父母本性染色体正常,母本却生了一只XXY的小鼠,则形成该小鼠的受精卵的精子和卵细胞是XY和X或Y和XX.其中XY的精子是由于父本减数第一次分裂不正常,XX的卵细胞是母本减数第一次分裂不正常或母本减数第二次分裂不正常.因此,该小鼠产生的原因中不可能的是父本减数第二次不正常分裂,故选:D.
(3)根据题意分析:如果另一对等位基因也位于1、2号染色体上,则完全连锁,符合基因分离规律;如果另一对等位基因不位于1、2号染色体上,则符合基因自由组合规律.因此可让图中的父本和母本杂交得到F1,再让F1雌雄成鼠自由交配得到F2,观察统计F2中小鼠的毛色.若子代小鼠毛色表现为黄色:鼠色:白色=9:3:4,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;若子代小鼠毛色表现为黄色:白色=3:1,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上.
(4)根据亲本的F1的基因型分别是Ee、ee(各占一半),又由于F1中雌雄个体自由交配,根据基因频率来计算F2代中各基因型频率.也就是E=,e=
.根据哈代温伯格定律F2代中的EE基因型频率为
,Ee基因型频率为
,ee基因型频率为
,所以正常情况下F2中有毛应占
(大于实际情况F2中有毛占
),说明有毛性状中存在致死现象.若EE为致死个体,去掉该部分后Ee(有毛)占
,即
,无毛ee占
,符合题意,故是EE纯合致死.
故答案为:
(1)27
(2)D
(3)黄色:鼠色:白色=9:3:4; 黄色:白色=3:1
(4)E基因显性纯合致死
小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制,其中控制灰色物质合成,
控制黑色物质合成.两对基因控制有色物质合成的关系如图:
选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲一灰鼠,乙一白鼠,丙-黑鼠)进行杂交,结果如下:
请根据以上材料及实验结果分析回答:
(1)和
这两对基因位于______对染色体上;乙、甲两亲本的基因型依次为______、______.
(2)两对基因控制有色物质合成的关系图中,有色物质2代表______色物质.
(3)在实验一的F2代中,白鼠共有______种基因型,其中与乙亲本不同的占的比例为______;灰鼠中杂合体占的比例为______,实验二的F2代中黑鼠的基因型为______.
正确答案
解:(1)实验一的F2中灰鼠:黑鼠:白鼠=9:3:4,是“9:3:3:1”的变式,说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,即这两对等位基因位于两对同源染色体上.实验一中甲的基因型为AABB,乙的基因型为aabb.
(2)A和B同时存在时表现为灰色,只有B时表现为黑色,因此图中有色物质2代表灰色物质.
(3)在实验一中,F1的基因型为AaBb,F2代情况为灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb):黑鼠(1aaBB、2aaBb):白鼠(1AAbb、2Aabb、1aabb)=9:3:4,其中白鼠共有3种基因型,其中与乙亲本不同的(AAbb、Aabb)占的比例为.灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb)中杂合体占的比例为
,实验二的F2代中黑鼠的基因型为aaBB、aaBb.
故答案为:
(1)两 aabb AABB
(2)灰
(3)三
aaBB、aaBb
解析
解:(1)实验一的F2中灰鼠:黑鼠:白鼠=9:3:4,是“9:3:3:1”的变式,说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,即这两对等位基因位于两对同源染色体上.实验一中甲的基因型为AABB,乙的基因型为aabb.
(2)A和B同时存在时表现为灰色,只有B时表现为黑色,因此图中有色物质2代表灰色物质.
(3)在实验一中,F1的基因型为AaBb,F2代情况为灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb):黑鼠(1aaBB、2aaBb):白鼠(1AAbb、2Aabb、1aabb)=9:3:4,其中白鼠共有3种基因型,其中与乙亲本不同的(AAbb、Aabb)占的比例为.灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb)中杂合体占的比例为
,实验二的F2代中黑鼠的基因型为aaBB、aaBb.
故答案为:
(1)两 aabb AABB
(2)灰
(3)三
aaBB、aaBb
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