- 自由组合定律的应用
- 共5666题
多数抗旱型农作物能通过细胞代谢产生一种代谢产物,调节根部细胞液的渗透压,现有一抗旱植物,其染色体上有一个抗旱基因A,A的等位基因为a(旱敏基因).
(1)与抗旱有关的代谢产物主要是糖类,则基因A控制抗旱性状是通过______实现的,进一步研究发现a基因的碱基序列比A基因多了300个碱基对,但a基因编码的多肽比A基因编码的多肽少了末端25个氨基酸,推测a基因转录的mRNA提前出现______.
(2)干旱程度越严重,抗旱植物根细胞中与抗旱有关的代谢产物相对越多,该现象说明生物的性状是______的结果
(3)植物的抗旱性状与抗病性状独立遗传,抗病(B)对感病(b)为显性,一株抗旱抗病水稻与一株抗旱感病水稻杂交的统计结果如图所示,则两个亲本的基因型是______、______.上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的抗旱抗病水稻所占比例为______.
(4)请设计一个快速育种方案,利用抗旱型感病(Aabb)和旱敏型抗病(aaBb)两品种作亲本,通过一次杂交,获得的后代个体全部是抗旱型抗病杂交种( AaBb).请用文字简要说明.
性状类型______.
正确答案
解:(1)与抗旱有关的代谢产物是糖类,糖类的合成需要酶的催化,说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢.根据题意a比A的碱基序列多,但是编码的蛋白质比A少,说明a基因转录的mRNA提前出现 终止密码.
(2)干旱程度越严重,抗旱植物根细胞中与抗旱有关的代谢产物相对越多,该现象说明生物的性状不仅受基因的控制,还受环境的影响.
(3)植根据题意分析已知则两个亲本的基因型是AaBb、Aabb,子代为A_Bb、
aaBb、
A_bb、
aabb,让子代自交,后代群体中能稳定遗传的抗旱抗病(AABB)水稻所占比例为
×(
+
×
)×
=
.
(4)通过一次杂交获得抗旱型多颗粒杂交种(AaBb)需要用单倍体育种的方法,即先用基因型为Aabb和aaBb的植株通过单倍体育种得到基因型为AAbb和aaBB的植株,然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种(AaBb).
故答案为:
(1)控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程 终止密码
(2)基因和环境共同作用
(3)AaBb、Aabb
(4)先用基因型为Aabb和aaBb的植株通过单倍体育种得到基因型为AAbb和aaBB的植株,然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种(AaBb).
解析
解:(1)与抗旱有关的代谢产物是糖类,糖类的合成需要酶的催化,说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢.根据题意a比A的碱基序列多,但是编码的蛋白质比A少,说明a基因转录的mRNA提前出现 终止密码.
(2)干旱程度越严重,抗旱植物根细胞中与抗旱有关的代谢产物相对越多,该现象说明生物的性状不仅受基因的控制,还受环境的影响.
(3)植根据题意分析已知则两个亲本的基因型是AaBb、Aabb,子代为A_Bb、
aaBb、
A_bb、
aabb,让子代自交,后代群体中能稳定遗传的抗旱抗病(AABB)水稻所占比例为
×(
+
×
)×
=
.
(4)通过一次杂交获得抗旱型多颗粒杂交种(AaBb)需要用单倍体育种的方法,即先用基因型为Aabb和aaBb的植株通过单倍体育种得到基因型为AAbb和aaBB的植株,然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种(AaBb).
故答案为:
(1)控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程 终止密码
(2)基因和环境共同作用
(3)AaBb、Aabb
(4)先用基因型为Aabb和aaBb的植株通过单倍体育种得到基因型为AAbb和aaBB的植株,然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种(AaBb).
某农场每年都要利用不同品种的大白菜杂交获得种子供蔬菜基地大面积种植.大白菜的花很小且为两性花,杂交工作耗时费力,若用不能产生花粉的雄性不育系作母本,则可大幅度提高工作效率.经多年努力,农场拥有了甲品种的4种类型:不育的类型I、Ⅱ和可育的类型Ⅲ、Ⅳ,并通过以下途径年年获得理想的不育系.请回答
(1)与盂德尔的豌豆杂交实验相比,在甲品种(不育系)与乙品种大白菜杂交过程中可以减少的人工操作步骤有______.
(2)年复一年的利用甲品种(不育系)与乙品种杂交,其目的不是选育新品种而是为了获得______表现的优势,以提高大白菜的产量与品质.
(3)有人对大白菜雄性不育的遗传提出了两种假说,并从类型I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中选择亲本杂交进行检验.假说一,由两对自由组合的基因共同控制,基因型为A_bb表现为雄性不育;假说二,由3个等位基因控制,基因的显隐性为Mf>M>m.基因型与表现型的对应情况如下表:
选择组合______(选填:I与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ、Ⅲ与Ⅳ)为亲本杂交获得F1,F1中可育植株自交获得F2,观察F2表现型.
若实验结果为______,则证明假说一成立;
若实验结果为______,则证明假说二成立.
正确答案
解:(1)豌豆是两性花,利用其进行杂交实验时,需要进行人工异花授粉,其过程为:去雄→套袋→人工授粉→套袋,而甲品种(不育系)与乙品种大白菜杂交过程中不需要去雄操作.
(2)年复一年的利用甲品种(不育系)与乙品种杂交,其目是为了获得杂种表现的优势,以提高大白菜的产量与品质.
(3)应该选择可育亲本杂交来检验这两种假说,因此应选择组合Ⅲ与Ⅳ为亲本,即Ⅲ与Ⅳ杂交获得F1,F1中可育植株自交获得F2,观察F2表现型.若假设一成立,即大白菜雄性不育由两对自由组合的基因共同控制,基因型为A_bb表现为雄性不育,则AABb×aabb→F1:AaBb、Aabb,选出其中可育植株(AaBb)自交→F2:A_B_(可育):A_bb(不育):aaBb(可育):aabb(可育)=9:3:3:1,因此实验结果为:F2发生性状分离(或不育:可育=3:13);
若假设二成立,即大白菜雄性不育由3个等位基因控制,基因的显隐性为Mf>M>m,则MfM×mm→F1:Mfm、Mm,选出其中可育植株(Mfm)自交→F2:MfMf(可育):Mfm(可育):mm(可育)=1:2:1,因此实验结果为F2不发生性状分离(或不育:可育=0:1).
故答案为:
(1)去雄
(2)杂合子(杂种)
(3)Ⅲ与IV F2发生性状分离(不育:可育=3:13)F2不发生性状分离(不育:可育=0:1)
解析
解:(1)豌豆是两性花,利用其进行杂交实验时,需要进行人工异花授粉,其过程为:去雄→套袋→人工授粉→套袋,而甲品种(不育系)与乙品种大白菜杂交过程中不需要去雄操作.
(2)年复一年的利用甲品种(不育系)与乙品种杂交,其目是为了获得杂种表现的优势,以提高大白菜的产量与品质.
(3)应该选择可育亲本杂交来检验这两种假说,因此应选择组合Ⅲ与Ⅳ为亲本,即Ⅲ与Ⅳ杂交获得F1,F1中可育植株自交获得F2,观察F2表现型.若假设一成立,即大白菜雄性不育由两对自由组合的基因共同控制,基因型为A_bb表现为雄性不育,则AABb×aabb→F1:AaBb、Aabb,选出其中可育植株(AaBb)自交→F2:A_B_(可育):A_bb(不育):aaBb(可育):aabb(可育)=9:3:3:1,因此实验结果为:F2发生性状分离(或不育:可育=3:13);
若假设二成立,即大白菜雄性不育由3个等位基因控制,基因的显隐性为Mf>M>m,则MfM×mm→F1:Mfm、Mm,选出其中可育植株(Mfm)自交→F2:MfMf(可育):Mfm(可育):mm(可育)=1:2:1,因此实验结果为F2不发生性状分离(或不育:可育=0:1).
故答案为:
(1)去雄
(2)杂合子(杂种)
(3)Ⅲ与IV F2发生性状分离(不育:可育=3:13)F2不发生性状分离(不育:可育=0:1)
家蚕是二倍体,体细胞中有56条染色体,其中一对是性染色体,雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ,雌蚕含有两个异型的性染色体ZW.请回答以下问题:
(1)家蚕的一个______包括28条染色体,正常情况下,雌蚕减数分裂中形成的一个四分体含有______条染色单体,雄蚕体细胞有丝分裂后期,含有______条Z染色体.
(2)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因A与白色基因a(A对a显性).在另一对常染色体上有B、b基因,当基因B存在时会抑制黄色基因A的作用,从而使蚕茧变为白色;而b基因不会抑制黄色基因A的作用.
①现有基因型不同的两个结白茧的蚕杂交,产生了足够多的子代;子代中结白茧的与结黄茧的比例是3:1.这两个亲本的基因型可能是AABb×AaBb,还可能是______;______(正交、反交视作同一种情况).
②基因型为AaBb的两个个体交配,子代出现结白色茧的概率是______.
(3)家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育,但Zd的配子有活性).是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?请根据亲代和子代基因型情况说明理由______.
正确答案
解:(1)由题意知,家蚕是二倍体,体细胞中有56条染色体,因此每个染色体组的染色体数是56÷2=28;一个四分体由一对同源染色体组成,此时一条染色体数含有2条染色单体,因此一个四分体含有4条染色单体;雄蚕的性染色体组成是ZZ,在有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体暂时加倍,因此雄蚕体细胞有丝分裂后期,含有4条Z染色体.
(2)①由题意知,白色茧家蚕的基因型为A_B_、aaB_、aabb,两只结白茧的家蚕杂交,如果AaBb×aabb→AaBb、aaBb、Aabb、aabb,且比例是1:1:1:1,其中只有Aabb结黄茧,其余结白茧,因此子代中结白茧的与结黄茧的比例是3:1,AABb×aaBb→AaBB、AaBb、Aabb,且比例是1:2:1,其中只有Aabb结黄茧,其余结白茧,因此子代中结白茧的与结黄茧的比例是3:1.
②AaBb×AaBb→A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,其中解黄茧的是A_bb,其余结白茧,因此子代中结白茧的概率是.
(3)由题意知,雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕只有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDw×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代(或若要让后代只有雄性,则雌性必须全是ZdW,则亲本的杂交组合必须是ZDW×ZdZd,而ZdZd的个体不存在,因此不能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性.
故答案为:
(1)染色体组 4 4
(2)①AaBb×aabb AABb×aaBb ②
(3)不能,因为雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕只有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDw×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代(或若要让后代只有雄性,则雌性必须全是ZdW,则亲本的杂交组合必须是ZDW×ZdZd,而ZdZd的个体不存在
解析
解:(1)由题意知,家蚕是二倍体,体细胞中有56条染色体,因此每个染色体组的染色体数是56÷2=28;一个四分体由一对同源染色体组成,此时一条染色体数含有2条染色单体,因此一个四分体含有4条染色单体;雄蚕的性染色体组成是ZZ,在有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体暂时加倍,因此雄蚕体细胞有丝分裂后期,含有4条Z染色体.
(2)①由题意知,白色茧家蚕的基因型为A_B_、aaB_、aabb,两只结白茧的家蚕杂交,如果AaBb×aabb→AaBb、aaBb、Aabb、aabb,且比例是1:1:1:1,其中只有Aabb结黄茧,其余结白茧,因此子代中结白茧的与结黄茧的比例是3:1,AABb×aaBb→AaBB、AaBb、Aabb,且比例是1:2:1,其中只有Aabb结黄茧,其余结白茧,因此子代中结白茧的与结黄茧的比例是3:1.
②AaBb×AaBb→A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,其中解黄茧的是A_bb,其余结白茧,因此子代中结白茧的概率是.
(3)由题意知,雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕只有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDw×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代(或若要让后代只有雄性,则雌性必须全是ZdW,则亲本的杂交组合必须是ZDW×ZdZd,而ZdZd的个体不存在,因此不能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性.
故答案为:
(1)染色体组 4 4
(2)①AaBb×aabb AABb×aaBb ②
(3)不能,因为雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕只有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDw×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代(或若要让后代只有雄性,则雌性必须全是ZdW,则亲本的杂交组合必须是ZDW×ZdZd,而ZdZd的个体不存在
黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,对其子代表现型按每对相对性状进行统计,如图所示.请问杂交后代中:(黄色和绿色分别由Y、y控制,圆粒和皱粒分别由R、r控制)
(1)实验中所用亲本的基因型为______.
(2)各种子代表现型及其在总数中所占的比例为______.
(3)子代中能稳定遗传的个体占总数的______,后代个体中自交能产生性状分离的占______.
(4)子代表现型中重组类型所占的比例为______,重组类型中能稳定遗传的个体所占的比例为______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,亲本的基因型为YyRr×yyRr.
(2)亲本的基因型为YyRr×yyRr,根据基因自由组合定律,后代(黄色:绿色)×(圆粒:皱粒)=(1:1)
×(3:1),即黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=3:1:3:1.
(3)亲本的基因型为YyRr×yyRr,子代中能稳定遗传的个体(yyRR、yyrr)占总数的=
,因此后代个体中自交能产生性状分离的占1-
=
.
(4)亲本的基因型为YyRr×yyRr,子代表现型中重组类型(Yyrr、yyrr)所占的比例为;重组类型的基因型及概率为
Yyrr、
yyrr,其中能稳定遗传的个体所占的比例为
.
故答案为:
(1)YyRr×yyRr
(2)黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=3:1:3:1
(3)
(4)
解析
解:(1)由以上分析可知,亲本的基因型为YyRr×yyRr.
(2)亲本的基因型为YyRr×yyRr,根据基因自由组合定律,后代(黄色:绿色)×(圆粒:皱粒)=(1:1)
×(3:1),即黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=3:1:3:1.
(3)亲本的基因型为YyRr×yyRr,子代中能稳定遗传的个体(yyRR、yyrr)占总数的=
,因此后代个体中自交能产生性状分离的占1-
=
.
(4)亲本的基因型为YyRr×yyRr,子代表现型中重组类型(Yyrr、yyrr)所占的比例为;重组类型的基因型及概率为
Yyrr、
yyrr,其中能稳定遗传的个体所占的比例为
.
故答案为:
(1)YyRr×yyRr
(2)黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=3:1:3:1
(3)
(4)
玉米高秆(A)对矮秆(a)为显性,茎秆紫色(B)对绿色(b)为显性,这两对基因分别位于9号、6号染色体上.已知B基因容易转移到9号染色体上,且这种变异不影响同源染色体正常联会及配子的可育性,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死.请回答:
(1)基因B与b的最本质区别是______,产生这一区别是______的结果.
(2)基因B表达出色素合成酶,体现了基因通过______,从而控制生物性状.
(3)将纯合的高秆紫色植株与矮秆绿色植株进行杂交,得到F1,表现为高秆紫色,F1细胞中B基因的位置可能存在如下三种情况.
①若F1细胞中B基因的位置如甲图所示,F1自交,F2的高秆紫色植株中,杂合子占______;若F1在减数分裂时,产生了一部分AaBB型的次级精母细胞,则最可能的原因是______.
②若F1细胞中B基因的位置如乙图所示,则F1自交,后代表现型及比例为______.
(4)为了探究F1中B基因的位置,某同学用F1植株与纯合矮秆绿色植株杂交.
实验结果预测:
①若后代表现型及比例为______,则B基因的位置如甲图所示;
②若后代表现型及比例为______,则B基因的位置如乙图所示;
③若后代表现型及比例为______,则B基因的位置如丙图所示.
正确答案
解:(1)基因的脱氧核苷酸顺序代表了遗传信息,基因A与a的根本区别是脱氧核苷酸排列顺序不同,这是基因突变导致的.
(2)已知基因B没有直接控制生物性状,而是表达出色素合成酶,体现了基因能够通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物性状.
(3)将纯合的高秆紫色植株(AABB)与矮秆绿色植株(aabb)进行杂交,得到F1,表现为高秆紫色(AaBb):
①若F1细胞中B基因的位置如甲图所示,按照自由组合定律,F1(AaBb)自交,F2的高秆紫色植株(A_B_)中,杂合子占1-=
;若F1(AaBb)在减数分裂时,产生了一部分AaBB型的次级精母细胞,BB的出现最可能的原因是(减数第一次分裂)发生就交叉互换.
②若F1细胞中B基因的位置如乙图所示,可以产生AB、ABb、a、ab四种比例相等的配子,又因为而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死,则F1自交,后代表现型及比例为高秆紫色:矮秆绿色=3:1.
(4)为了探究F1中B基因的位置,可以用F1植株(AaBb)与纯合矮秆绿色植株(aabb)杂交.
①若后代高秆紫色:矮秆绿色:矮秆紫色:高秆绿色=1:1:1:1,则B基因的位置如甲图所示;
②若后代高秆紫色:矮秆绿色=1:1,则B基因的位置如乙图所示;
③若后代矮秆紫色:高秆绿色=1:1,则B基因的位置如丙图所示.
故答案为:
(1)碱基排列顺序不同 基因突变
(2)控制酶的合成控制代谢过程
(3)① (减数第一次分裂)发生就交叉互换
②高秆紫色:矮秆绿色=3:1
(4)①高秆紫色:矮秆绿色:矮秆紫色:高秆绿色=1:1:1:1
②高秆紫色:矮秆绿色=1:1
③矮秆紫色:高秆绿色=1:1
解析
解:(1)基因的脱氧核苷酸顺序代表了遗传信息,基因A与a的根本区别是脱氧核苷酸排列顺序不同,这是基因突变导致的.
(2)已知基因B没有直接控制生物性状,而是表达出色素合成酶,体现了基因能够通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物性状.
(3)将纯合的高秆紫色植株(AABB)与矮秆绿色植株(aabb)进行杂交,得到F1,表现为高秆紫色(AaBb):
①若F1细胞中B基因的位置如甲图所示,按照自由组合定律,F1(AaBb)自交,F2的高秆紫色植株(A_B_)中,杂合子占1-=
;若F1(AaBb)在减数分裂时,产生了一部分AaBB型的次级精母细胞,BB的出现最可能的原因是(减数第一次分裂)发生就交叉互换.
②若F1细胞中B基因的位置如乙图所示,可以产生AB、ABb、a、ab四种比例相等的配子,又因为而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死,则F1自交,后代表现型及比例为高秆紫色:矮秆绿色=3:1.
(4)为了探究F1中B基因的位置,可以用F1植株(AaBb)与纯合矮秆绿色植株(aabb)杂交.
①若后代高秆紫色:矮秆绿色:矮秆紫色:高秆绿色=1:1:1:1,则B基因的位置如甲图所示;
②若后代高秆紫色:矮秆绿色=1:1,则B基因的位置如乙图所示;
③若后代矮秆紫色:高秆绿色=1:1,则B基因的位置如丙图所示.
故答案为:
(1)碱基排列顺序不同 基因突变
(2)控制酶的合成控制代谢过程
(3)① (减数第一次分裂)发生就交叉互换
②高秆紫色:矮秆绿色=3:1
(4)①高秆紫色:矮秆绿色:矮秆紫色:高秆绿色=1:1:1:1
②高秆紫色:矮秆绿色=1:1
③矮秆紫色:高秆绿色=1:1
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