- 自由组合定律的应用
- 共5666题
某种自花受粉、闭花传粉的植物，其花的颜色为白色，茎有粗、中粗和细三种．请分析并回答下列问题：
Ⅰ．自然状态下该种植物一般都是纯合子；在进行人工异花传粉的过程中，需要两次套上纸袋，其目的是______．
Ⅱ．已知该植物茎的性状由两对独立遗传的核基因（A、a，B、b）控制．只要b基因纯合时植株就表现为细茎，当只含有B一种显性基因时植株表现为中粗茎，其它表现为粗茎．若基因型为AaBb的植株自然状态下繁殖，则理论上子代粗茎：中粗茎：细茎为______．
Ⅲ．现发现这一白花植株种群中出现少量红花植株，但不清楚控制该植物花色性状的核基因情况，需进一步研究．
（1）若花色由一对等位基因D、d控制，且红花植株自交后代中红花植株均为杂合子，则红花植株自交后代的表现型及比例为______．
（2）若花色由D、d，E、e两对等位基因控制．现有一基因型为DdEe的植株，其体细胞中相应基因在DNA上的位置及控制花色的生物化学途径如如图．该植株自交时（不考虑基因突变和交叉互换现象）后代中纯合子的表现型为______．
正确答案
解：Ⅰ．根据题干信息，自花受粉、闭花传粉的植物自然状态下一般都是纯合子；若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交时，为防止自花授粉在花蕾期要进行去雄，需进行人工异花授粉；为防止外来花粉的干扰，在去雄后授粉前要进行套袋处理，在授粉后也要进行套袋处理．该过程中对母本操作流程为：花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋．
Ⅱ．当b基因纯合时植株表现为细茎，只含有B一种显性基因时植株表现为中粗茎，其他表现为粗茎．基因型为AaBb的植株自然状态下繁殖，后代为A_B_（粗茎）：A_bb（细茎）：aaB_（中粗茎）：aabb（细茎）=9：3：3：1，因此子代的表现型及比例为粗茎：中粗茎：细茎=9：3：4．
Ⅲ．（1）已知该种群中红色植株均为杂合子，说明存在显性纯合致死现象．若该植物种群中红色植株均为杂合子，则红色植株自交后代的基因型及比例为DD（致死）：Dd：dd=1：2：1，因此后代表现型及比例为红色：白色=2：1．
（2）由图可知，控制花色的两对基因位于同一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，但符合孟德尔的分离定律．该植株（DdEe）自交时，后代基因型及比例为DDee（白色）：DdEe（红色）：ddEE（白色）=1：2：1，其中纯合子均表现为白色．
故答案为：
Ⅰ．避免外来花粉的干扰
Ⅱ．9：3：4
Ⅲ．（1）红花：白花=2：1
（2）白花
解析
解：Ⅰ．根据题干信息，自花受粉、闭花传粉的植物自然状态下一般都是纯合子；若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交时，为防止自花授粉在花蕾期要进行去雄，需进行人工异花授粉；为防止外来花粉的干扰，在去雄后授粉前要进行套袋处理，在授粉后也要进行套袋处理．该过程中对母本操作流程为：花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋．
Ⅱ．当b基因纯合时植株表现为细茎，只含有B一种显性基因时植株表现为中粗茎，其他表现为粗茎．基因型为AaBb的植株自然状态下繁殖，后代为A_B_（粗茎）：A_bb（细茎）：aaB_（中粗茎）：aabb（细茎）=9：3：3：1，因此子代的表现型及比例为粗茎：中粗茎：细茎=9：3：4．
Ⅲ．（1）已知该种群中红色植株均为杂合子，说明存在显性纯合致死现象．若该植物种群中红色植株均为杂合子，则红色植株自交后代的基因型及比例为DD（致死）：Dd：dd=1：2：1，因此后代表现型及比例为红色：白色=2：1．
（2）由图可知，控制花色的两对基因位于同一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，但符合孟德尔的分离定律．该植株（DdEe）自交时，后代基因型及比例为DDee（白色）：DdEe（红色）：ddEE（白色）=1：2：1，其中纯合子均表现为白色．
故答案为：
Ⅰ．避免外来花粉的干扰
Ⅱ．9：3：4
Ⅲ．（1）红花：白花=2：1
（2）白花
植物甲的花色有紫色、红色和白色三种类型，植物乙的花色有紫色和白色两种类型．这两种植物的花色性状都是由两对独立遗传的等位基因决定，且都是在两种显性基因同时存在时才能开紫花．下表甲、乙分别表示这两种植物纯合亲本间杂交实验的结果，请分析后回答相关问题：（植物甲相关基因用A、a和B、b表示，植物乙相关基因用D、d和E、e表示）
表甲：植物甲杂交实验结果
表乙：植物乙杂交实验结果
（1）若表甲中红花亲本的基因型为aaBB，则第2组实验F2中紫花植株的基因型应为______，白花植株的基因型为______．
（2）请写出表甲中第1组实验的简要遗传图解；
（3）表甲第3组实验中，F2表现型为白花的个体中，与白花亲本基因型相同的占______，若第2组和第3组的白花亲本之间进行杂交，F2的表现型应为______．
（4）表乙三组实验亲本中白花类型的基因型依次为：
1______、2______、3______．
（5）若表乙中第2组实验的F1与某纯合白花品种杂交，请简要分析杂交后代可能出现的表现型比例及相对应的该白花品种可能的基因型：
①如果杂交后代紫花与白花之比为1：1，则该白花品种的基因型是______；
②如果______，则该白花品种的基因型是ddee．
正确答案
解：（1）表甲植物杂交实验结果表明，若红花亲本的基因型为aaBB，则紫花亲本的基因型为AABB；第2组实验的亲本基因组成为AABB×aabb，F1紫花植株的基因型为AaBb，此双杂合子自交，子一代植株的表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4，则双显性（A_B_）为紫花，基因型有AABB、AABb、AaBb、AaBB4种；中间代谢产物为红色（形成红花），第一种单显性（aaB_）为红花，基因型有aaBB、aaBb，另一种单显性（A_bb）和双隐性（aabb）开白花，即开白花的基因型有AAbb、Aabb、aabb．
（2）表甲中第1组实验红花红花亲本的基因型为aaBB，紫花亲本的基因型为AABB，F1紫花自交，F2紫：红=3：1，遗传图解见答案．
（3）第3组实验亲本基因组成为AAbb×aaBB，F1紫花植株的基因型为AaBb，F2的表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4，其中白花的个体的基因型有AAbb、Aabb和aabb三种，其中与白花亲本基因型AAbb相同的个体占
（4）第1组和第2组F2植株中紫花：白花=9：7，说明F1紫花植株的基因型都为DdEe，则第1组亲本基因组成为DDEE（紫花）×ddee（白花），第2组亲本基因组成为DDee（白花）×ddEE（白花），第3组F2植株中紫花：白花=3：1，则亲本基因组成为DDEE（紫花）×DDee（白花）或DDEE（紫花）×ddEE（白花）．
（5）表乙中第2组实验亲本是两个白花品种杂交获得F1紫花植株DdEe，与纯合白花品种杂交的可能性有以下三种：①DdEe×DDee、②DdEe×ddEE和③DdEe×ddee，通过计算可知，F2分离比为1：1的只有①和②两种情形，第③种情形F2中紫花：白花=1：3．
故答案为：
（1）A_B_（AABB、AABb、AaBb、AaBB）和A_bb（AAbb、Aabb）、aabb（此小题答案不完整不可）
（2）如右图
（3）
（4）ddee DDee和ddEE DDee或ddEE
（5）①DDee或ddEE
②杂交后代紫花与白花之比为1：3
解析
解：（1）表甲植物杂交实验结果表明，若红花亲本的基因型为aaBB，则紫花亲本的基因型为AABB；第2组实验的亲本基因组成为AABB×aabb，F1紫花植株的基因型为AaBb，此双杂合子自交，子一代植株的表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4，则双显性（A_B_）为紫花，基因型有AABB、AABb、AaBb、AaBB4种；中间代谢产物为红色（形成红花），第一种单显性（aaB_）为红花，基因型有aaBB、aaBb，另一种单显性（A_bb）和双隐性（aabb）开白花，即开白花的基因型有AAbb、Aabb、aabb．
（2）表甲中第1组实验红花红花亲本的基因型为aaBB，紫花亲本的基因型为AABB，F1紫花自交，F2紫：红=3：1，遗传图解见答案．
（3）第3组实验亲本基因组成为AAbb×aaBB，F1紫花植株的基因型为AaBb，F2的表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4，其中白花的个体的基因型有AAbb、Aabb和aabb三种，其中与白花亲本基因型AAbb相同的个体占
（4）第1组和第2组F2植株中紫花：白花=9：7，说明F1紫花植株的基因型都为DdEe，则第1组亲本基因组成为DDEE（紫花）×ddee（白花），第2组亲本基因组成为DDee（白花）×ddEE（白花），第3组F2植株中紫花：白花=3：1，则亲本基因组成为DDEE（紫花）×DDee（白花）或DDEE（紫花）×ddEE（白花）．
（5）表乙中第2组实验亲本是两个白花品种杂交获得F1紫花植株DdEe，与纯合白花品种杂交的可能性有以下三种：①DdEe×DDee、②DdEe×ddEE和③DdEe×ddee，通过计算可知，F2分离比为1：1的只有①和②两种情形，第③种情形F2中紫花：白花=1：3．
故答案为：
（1）A_B_（AABB、AABb、AaBb、AaBB）和A_bb（AAbb、Aabb）、aabb（此小题答案不完整不可）
（2）如右图
（3）
（4）ddee DDee和ddEE DDee或ddEE
（5）①DDee或ddEE
②杂交后代紫花与白花之比为1：3
如果三个独立分离的基因，各有两个等位基因（如Aa、Bb、Cc），共同决定某一植物的高度．当有显性基因存在时，每增加一个显性基因，该植物会在基本高度2cm的基础上再增加2cm．请回答：
（1）纯合子AABBCC（14cm）×aabbcc（2cm）之间杂交产生的F1子代高度是______cm．
（2）F1×F1杂交后子代中高度为4cm、6cm和8cm的基因型分别有______、______和______种．
（3）F2中和亲本高度相等的比例是______．
（4）F2中与F1一样高的纯合子的植株比例是______．
正确答案
解：（1）AABBCC×aabbcc→AaBbCc，由于每增加一个显性基因高度增加2cm，与aabbcc相比，aaBbCc增加了3个显性基因，因此高度是2+2×3=8cm．
（2）F1自交后，子代中高度为4cm的含由一个显性基因，基因型分别是Aabbcc、aaBbcc、aabbCc三种，高度为6cm的含由两个显性基因，基因型为：AaBbcc、AAbbccaaBBcc、aabbCC、aaBbCc、AabbCc六种；高度为8cm的含有三个显性基因，基因型为AABbcc、AAbbCc、aaBBCc、AaBBcc、AaBbCc、AabbCC、aaBbCC共7种．
（3）AABBCC×aabbcc→AaBbCc，F1自交后代的组合方式共有4×4×4=64种，其中与AABBCC高度相同的是
（4）F2中与F1一样高的个体含有三个显性基因，因此不可能出现纯合子．
故答案为：
（1）8
（2）3 6 7
（3）
（4）0
解析
解：（1）AABBCC×aabbcc→AaBbCc，由于每增加一个显性基因高度增加2cm，与aabbcc相比，aaBbCc增加了3个显性基因，因此高度是2+2×3=8cm．
（2）F1自交后，子代中高度为4cm的含由一个显性基因，基因型分别是Aabbcc、aaBbcc、aabbCc三种，高度为6cm的含由两个显性基因，基因型为：AaBbcc、AAbbccaaBBcc、aabbCC、aaBbCc、AabbCc六种；高度为8cm的含有三个显性基因，基因型为AABbcc、AAbbCc、aaBBCc、AaBBcc、AaBbCc、AabbCC、aaBbCC共7种．
（3）AABBCC×aabbcc→AaBbCc，F1自交后代的组合方式共有4×4×4=64种，其中与AABBCC高度相同的是
（4）F2中与F1一样高的个体含有三个显性基因，因此不可能出现纯合子．
故答案为：
（1）8
（2）3 6 7
（3）
（4）0
小鼠由于繁殖力强、性状多样而成为遗传学研究的常用材料．下面是不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况，在实验中发现有些基因有纯合致死现象（在胚胎时期就使个体死亡）．请分析回答下列问题．
（1）甲种鼠的一个自然种群中，体色有黄色（Y）和灰色（y），尾巴有短尾（D）和长尾（d）．任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F1的表现型为：黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=4：2：2：1．则该自然种群中，黄色短尾鼠的基因型可能为______；让上述F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2代中灰色短尾鼠占______．
（2）乙种鼠的一个自然种群中，体色有三种：黄色、灰色、青色．其生化反应原理如图所示：
已知基因A控制酶1的合成，基因B控制酶2的合成，基因b控制酶3的合成（基因B能抑制基因b的表达）．纯合aa的个体由于缺乏酶1，使黄色素在鼠体内积累过多而导致50%的个体死亡．分析可知：黄色鼠的基因型有______种；两只青色鼠交配，后代只有黄色和青色，且比例为1：6，则这两只青色鼠其中一只基因型一定是______．让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，则后代个体的表现型比例为黄色：青色：灰色=______．
（3）丙种鼠的一个自然种群中，体色有褐色和黑色两种，是由一对等位基因控制．
①若要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系，采取的方法最好是______．
②已知褐色为显性，若要通过杂交实验探究控制体色的基因是在X染色体上还是在常染色体上，应该选择的杂交组合是______．不通过杂交实验，还可采用______的方法进行分析判断．
正确答案
解：（1）根据题意可知，基因型为YY和DD的个体在胚胎时期就使个体死亡，故在该自然种群中，黄色短尾鼠的基因型可能为YyDd．已知亲本基因型应该为YyDd，F1为Y_D_：Y_dd：yyD_：yydd=4：2：2：1，所以其灰色短尾基因型是yyDd，雌雄鼠自由交配，基因频率D=
（2）根据图示可知，黄色鼠的基因型有三种：aaBB、aaBb和aabb；由题意知，青色鼠的基因型为A_B_，两只青色鼠交配，后代有黄色鼠，说明两只青色鼠都为Aa，后代无灰色鼠，则亲代必有一只基因型为为BB，故青色鼠其中一只基因型一定是AaBB；让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，相当于自交，理论上后代的基因型及表现型为A_B_：A_bb：（aaB_+aabb）=9：3：4=青色：灰色：黄色，由于黄色中有50%的个体死亡，则后代个体表现型比例为黄色：青色：灰色=2：9：3．
（3）要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系，采取的方法最好是让褐色鼠和黑色鼠分开圈养，看谁能发生性状分离，不会发生性状分离的是隐性性状；要通过杂交实验探究控制体色的基因在X染色体或是常染色体上，应该选择的杂交组合是母本为隐性性状，父本为显性性状，即♀黑色×♂褐色，若后代雌性全部是褐色，雄性全部是黑色，则控制体色的基因在X染色体上；若雌雄全为褐色，或雌雄中均既有褐色，又有黑色，则控制体色的基因在常染色体上．此外，还可以通过调查统计雌雄不同性别中的性状表现比例进行判断．
故答案为：
（1）YyDd 
（2）3 AaBB 2：9：3
（3）①分开圈养褐色鼠和黑色鼠，观察哪种鼠能发生性状分离
②♀黑色×♂褐色 调查统计雌雄不同性别中的性状表现比例
解析
解：（1）根据题意可知，基因型为YY和DD的个体在胚胎时期就使个体死亡，故在该自然种群中，黄色短尾鼠的基因型可能为YyDd．已知亲本基因型应该为YyDd，F1为Y_D_：Y_dd：yyD_：yydd=4：2：2：1，所以其灰色短尾基因型是yyDd，雌雄鼠自由交配，基因频率D=
（2）根据图示可知，黄色鼠的基因型有三种：aaBB、aaBb和aabb；由题意知，青色鼠的基因型为A_B_，两只青色鼠交配，后代有黄色鼠，说明两只青色鼠都为Aa，后代无灰色鼠，则亲代必有一只基因型为为BB，故青色鼠其中一只基因型一定是AaBB；让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，相当于自交，理论上后代的基因型及表现型为A_B_：A_bb：（aaB_+aabb）=9：3：4=青色：灰色：黄色，由于黄色中有50%的个体死亡，则后代个体表现型比例为黄色：青色：灰色=2：9：3．
（3）要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系，采取的方法最好是让褐色鼠和黑色鼠分开圈养，看谁能发生性状分离，不会发生性状分离的是隐性性状；要通过杂交实验探究控制体色的基因在X染色体或是常染色体上，应该选择的杂交组合是母本为隐性性状，父本为显性性状，即♀黑色×♂褐色，若后代雌性全部是褐色，雄性全部是黑色，则控制体色的基因在X染色体上；若雌雄全为褐色，或雌雄中均既有褐色，又有黑色，则控制体色的基因在常染色体上．此外，还可以通过调查统计雌雄不同性别中的性状表现比例进行判断．
故答案为：
（1）YyDd
（2）3 AaBB 2：9：3
（3）①分开圈养褐色鼠和黑色鼠，观察哪种鼠能发生性状分离
②♀黑色×♂褐色 调查统计雌雄不同性别中的性状表现比例
（1）表格所示亲本的外貌特征中有______对相对性状．F2中黑羽、灰羽：白羽约为______，因此鸭的羽色遗传符合______定律．
（2）研究人员假设一对等位基因控制黑色素合成（用符号B，b表示，B表示能合成黑色素），另一对等位基因促进黑色素在羽毛中的表达（用R，r表示，r表示抑制黑色素在羽毛中的表达）．根据连城白鸭喙色为黑色，而白改鸭喙色不显现黑色推测，上述杂交实验中连城白鸭的基因型为______，白改鸭的基因型为______，F2表现为不同于亲本的灰羽，这种变异来源于______，F2代中，黑羽．灰羽鸭中杂合子的比例为______．
（3）研究人员发现F2黑羽：灰羽=1：2，他们假设R基因存在剂量效应，一个R基因表现为灰色，两个R基因表现为黑色，为了验证该假设，他们将F1灰羽鸭与亲本中的白改鸭进行杂交，观察统计杂交结果，并计算比例．
①若杂交结果为______，则假设成立．
②若杂交结果为______，则假设不成立．
（4）请在空白处写出上述假设成立时的遗传图解（要求写出配子）．
正确答案
解：（1）由题意可知，表格所示亲本的外貌特征中有1对相对性状；F2中非白羽（黑羽、灰羽）：白羽约为333：259=9：7，属于9：3：3：1的特殊分离比，因此鸭的羽色遗传符合两对等位基因的自由组合定律．
（2）由题意可知，B表示能合成黑色素，r表示抑制黑色素在羽毛中的表达，bbR、B_rr、bbrr表现为白色，F1 表现为灰色，基因型为BbRr，所以杂交实验中连城白鸭的基因型为BBrr，白改鸭的基因型为bbRR；F2表现为不同于亲本的灰羽，这种变异来源于基因重组，F2的基因型为B_R_：B_rr：bbR_：bbrr=9：3：3：1，其中黑羽．灰羽鸭中只有BBRR是纯合子，其他是杂合子，因此杂合子的比例是
（3）（4）两个亲本的基因型为：BBrr和bbRR，若选择BBrr与F1灰羽鸭（BbRr）杂交后代为Rr和rr，没法分析R基因是否存在剂量效应，所以应让F1灰羽鸭（BbRr）与亲本中白改鸭（bbRR）杂交，则F2出现四种基因型：BbRR、BbRr、bbRR、bbRr．假设R基因存在剂量效应，一个R基因表现为灰色，两个R基因表现为黑色，即如果杂交结果为黑羽（BbRR）：灰羽（BbRr）：白羽（bbRR、bbRr）=1：1：2，则假设成立；若杂交结果为 灰羽：白羽=1：1，则假设不成立．图解如下：
故答案为：
（1）1 9：7 基因的自由组合
（2）BBrr bbRR 基因重组 
（3）黑羽：灰羽：白羽=1：1：2 灰羽：白羽=1：1
（4）见下图：
解析
解：（1）由题意可知，表格所示亲本的外貌特征中有1对相对性状；F2中非白羽（黑羽、灰羽）：白羽约为333：259=9：7，属于9：3：3：1的特殊分离比，因此鸭的羽色遗传符合两对等位基因的自由组合定律．
（2）由题意可知，B表示能合成黑色素，r表示抑制黑色素在羽毛中的表达，bbR、B_rr、bbrr表现为白色，F1 表现为灰色，基因型为BbRr，所以杂交实验中连城白鸭的基因型为BBrr，白改鸭的基因型为bbRR；F2表现为不同于亲本的灰羽，这种变异来源于基因重组，F2的基因型为B_R_：B_rr：bbR_：bbrr=9：3：3：1，其中黑羽．灰羽鸭中只有BBRR是纯合子，其他是杂合子，因此杂合子的比例是
（3）（4）两个亲本的基因型为：BBrr和bbRR，若选择BBrr与F1灰羽鸭（BbRr）杂交后代为Rr和rr，没法分析R基因是否存在剂量效应，所以应让F1灰羽鸭（BbRr）与亲本中白改鸭（bbRR）杂交，则F2出现四种基因型：BbRR、BbRr、bbRR、bbRr．假设R基因存在剂量效应，一个R基因表现为灰色，两个R基因表现为黑色，即如果杂交结果为黑羽（BbRR）：灰羽（BbRr）：白羽（bbRR、bbRr）=1：1：2，则假设成立；若杂交结果为 灰羽：白羽=1：1，则假设不成立．图解如下：
故答案为：
（1）1 9：7 基因的自由组合
（2）BBrr bbRR 基因重组
（3）黑羽：灰羽：白羽=1：1：2 灰羽：白羽=1：1
（4）见下图：
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