- 自由组合定律的应用
- 共5666题
现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形（圆甲和圆乙），1个表现为扁盘形（扁盘），1个表现为长形（长）．用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：
实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长=9：6：1
实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长=9：6：1
实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘：圆：长均等于1：2：1．综合上述实验结果，请回答：
（1）南瓜果形的遗传受______对等位基因控制，且遵循______定律．
（2）若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为______，扁盘的基因型为______，长形的基因型应为______．
（3）为了验证（1）中的结论，可用长形品种植株与实验1中F2所有扁盘南瓜杂交．则产生的所有后代中各种果形的表现型及其比例为______，扁盘的基因型为______．
正确答案
解：（1）根据实验1和实验2中F2的分离比9：6：1可以看出，南瓜果形的遗传受2对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律．
（2）根据实验1和实验2的F2的分离比9：6：1可以推测出，圆形基因型为A_bb和aaB_，即AAbb、Aabb、aaBb、aaBB，扁盘形基因型为A_B_，即有AABB、AaBB、AaBb、AABb，长形基因型为aabb．
（3）F2中圆盘果实的种子基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb，所以用长形品种植株aabb与实验1中F2所有扁盘南瓜杂交，产生的所有后代中各种果形的表现型及其比例为扁盘：圆：长=4：4：1，其中扁盘的基因型为AaBb．
故答案为：
（1）2 基因的自由组合
（2）AAbb、Aabb、aaBb、aaBB AABB、AABb、AaBb、AaBB aabb
（3）扁盘：圆：长=4：4：1 AaBb
解析
解：（1）根据实验1和实验2中F2的分离比9：6：1可以看出，南瓜果形的遗传受2对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律．
（2）根据实验1和实验2的F2的分离比9：6：1可以推测出，圆形基因型为A_bb和aaB_，即AAbb、Aabb、aaBb、aaBB，扁盘形基因型为A_B_，即有AABB、AaBB、AaBb、AABb，长形基因型为aabb．
（3）F2中圆盘果实的种子基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb，所以用长形品种植株aabb与实验1中F2所有扁盘南瓜杂交，产生的所有后代中各种果形的表现型及其比例为扁盘：圆：长=4：4：1，其中扁盘的基因型为AaBb．
故答案为：
（1）2 基因的自由组合
（2）AAbb、Aabb、aaBb、aaBB AABB、AABb、AaBb、AaBB aabb
（3）扁盘：圆：长=4：4：1 AaBb
为了研究果蝇眼色（由基因E、e控制）和翅形（由基因控制B、b控制）的遗传规律，科研工作者以紫眼卷翅、赤眼卷翅、赤眼长翅（野生型）三个不同品系的果蝇为材料，进行杂交实验，结果如图1．请分析回答：
（1）由实验一可推测出翅形中显性性状是______．F1卷翅自交后代中，卷翅与长翅比例接近2：1的原因最可能是______．
（2）实验二中Fl赤眼卷翅的基因型是______．F1赤眼卷翅自交所得F2表现型及比例是______．
（3）另一些研究者在解释以上果蝇翅形的遗传现象时提出，紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系果蝇在卷翅基因（B）所在染色体上存在隐性致死基因，该基因纯合致死．
①研究者指出，紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系隐性致死基因不同（分别用c和d表示），它们在染色体上的位置如图2所示．其中cc和dd致死，cd不致死，c和d______（属于，不属于）等位基因，理由是______．
②若以上假设成立，则紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系杂交，后代卷翅与长翅的比例为______．
正确答案
解：（1）由实验一F1赤眼卷翅自交，F2有赤眼卷翅和赤眼长翅，出现性状分离，可推测出翅形中显性性状是卷翅．F1卷翅自交后代中，卷翅与长翅的理论比例应为3：1，但实际比例接近2：1，最可能是基因型为BB的卷翅个体致死．
（2）由于实验二的F1赤眼卷翅自交，F2有四种表现型，说明F1的赤眼卷翅的基因型为EeBb．由于基因型为BB的卷翅个体致死，所以F2中1EEBB、2EeBB、1eeBB个体死亡，因此，F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例是6：3：2：1．
（3）①根据图解仅考虑翅形的话，由于d1、d2不是位于一对同源染色体的同一位置上，所以d1和d2不属于等位基因．
②若紫眼卷翅品系（Bbc）和赤眼卷翅品系（Bbd）杂交，由于B和d基因在同一条染色体上，其遗传遵循基因的分离定律，所以（紫眼）卷翅品系（Bbc）产生的配子是Bc：b=1：1，（赤眼）卷翅品系（Bbd）产生的配子是Bd：b=1：1，雌雄配子随机结合，由于cd和dd致死，cd不致死，则后代卷翅（BBcd、Bbc、Bbd）与长翅（bb）的比例为3：1．
故答案是：
（1）卷翅 卷翅纯合子为致死个体
（2）EeBb 赤眼卷翅﹕赤眼长翅﹕紫眼卷翅﹕紫眼长翅=6：3：2：1
（3）①不属于 c、d基因没有位于同源染色体的相同位置 ②3：1
解析
解：（1）由实验一F1赤眼卷翅自交，F2有赤眼卷翅和赤眼长翅，出现性状分离，可推测出翅形中显性性状是卷翅．F1卷翅自交后代中，卷翅与长翅的理论比例应为3：1，但实际比例接近2：1，最可能是基因型为BB的卷翅个体致死．
（2）由于实验二的F1赤眼卷翅自交，F2有四种表现型，说明F1的赤眼卷翅的基因型为EeBb．由于基因型为BB的卷翅个体致死，所以F2中1EEBB、2EeBB、1eeBB个体死亡，因此，F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例是6：3：2：1．
（3）①根据图解仅考虑翅形的话，由于d1、d2不是位于一对同源染色体的同一位置上，所以d1和d2不属于等位基因．
②若紫眼卷翅品系（Bbc）和赤眼卷翅品系（Bbd）杂交，由于B和d基因在同一条染色体上，其遗传遵循基因的分离定律，所以（紫眼）卷翅品系（Bbc）产生的配子是Bc：b=1：1，（赤眼）卷翅品系（Bbd）产生的配子是Bd：b=1：1，雌雄配子随机结合，由于cd和dd致死，cd不致死，则后代卷翅（BBcd、Bbc、Bbd）与长翅（bb）的比例为3：1．
故答案是：
（1）卷翅 卷翅纯合子为致死个体
（2）EeBb 赤眼卷翅﹕赤眼长翅﹕紫眼卷翅﹕紫眼长翅=6：3：2：1
（3）①不属于 c、d基因没有位于同源染色体的相同位置 ②3：1
某种羊的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的基因控制．多对雄羊和雌羊进行交配得到F1，F1自由交配得到F2结果如下表．请据此分析，回答下列问题：
（1）羊的有角和无角性状由______对等位基因控制，且遵循______定律．
注：以下题目中，一时等位基因用（A、a ）表示，两对等位基因用（A、a ）和（B、b ）表示，三对等位基因用（A、a ）、（B、b）和（C、c）表示，以此类推．
（2）亲代雄羊的基因型有______种可能，F1中雄羊的基因型为______．
（3）F2中无角雌羊中纯合子概率为______，用F2中有角雌羊和无角雄羊随机交配，子代出现有角雌羊的概率为______．
（4）如图为耐高温饲养环境的羊的培育过程示意简图：
图中过程②中将耐高温基因整合到染色体上的酶是______，羊丁和______的性状绝大多数相似，造成少部分性状有差异的原因可能是______、______．
正确答案
解：（1）羊的有角和无角性状由2对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律．
（2）亲代雄羊的基因型有AABB、AaBB和AABb，共3种；由于F2中有角：无角=15：1，所以F1中雄羊的基因型为AaBb．
（3）F2中无角雌羊的基因型为A-bb、aaB-和aabb，其中纯合子概率为
（4）要基因工程技术中，DNA连接酶能将耐高温基因整合到染色体上．由于遗传物质DNA主要分布在细胞核中，又羊丁的细胞核来自有角雄羊甲，所以羊丁和羊甲的性状绝大多数相似．但由于通过转基因技术导入了耐高温基因，而且生长环境发生了改变，所以会造成少部分性状有差异．
故答案为：
（1）2 基因自由组合
（2）3 AaBb
（3）
（4）DNA连接酶 羊甲 导入了耐高温基因 生长环境不同导致（或不同性状可能由线粒体中的DNA控制）
解析
解：（1）羊的有角和无角性状由2对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律．
（2）亲代雄羊的基因型有AABB、AaBB和AABb，共3种；由于F2中有角：无角=15：1，所以F1中雄羊的基因型为AaBb．
（3）F2中无角雌羊的基因型为A-bb、aaB-和aabb，其中纯合子概率为
（4）要基因工程技术中，DNA连接酶能将耐高温基因整合到染色体上．由于遗传物质DNA主要分布在细胞核中，又羊丁的细胞核来自有角雄羊甲，所以羊丁和羊甲的性状绝大多数相似．但由于通过转基因技术导入了耐高温基因，而且生长环境发生了改变，所以会造成少部分性状有差异．
故答案为：
（1）2 基因自由组合
（2）3 AaBb
（3）
（4）DNA连接酶 羊甲 导入了耐高温基因 生长环境不同导致（或不同性状可能由线粒体中的DNA控制）
玉米非糯性基因（A）对糯性基因（a）是显性，植株紫色基因（B）对植株绿色基因（b）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上．玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色．现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择．请回答：
（1）若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与______杂交．如果用碘液处理F2代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为______．
（2）当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F1代734株中有2株为绿色．经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致的．已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死．
①请在图中选择恰当的基因位点标出F1代绿株的基因组成．
若在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于______分裂的______期细胞．
②在做细胞学的检査之前，有人认为F1代出现绿株的原因是：经X射线照射的少数花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），导致F1代绿株产生．某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型．
实验步骤：
第一步：选F1代绿色植株与亲本中的______杂交，得到种子（F2代）；蓝色：棕色=1：1
第二步：F2代植株的自交，得到种子（F3代）；
第三步：观察并记录F3代植株颜色及比例．
结果预测及结论：
若F3代植株的紫色：绿色为______，说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6号染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．
若F3代植株的紫色：绿色为______，说明花粉中第6号染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．
正确答案
解：（1）由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色，所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律，只能选择非糯性紫株与糯性紫株杂交．F2代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1：1，所以用碘液处理F2代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
（2）①由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致F1代出现2株绿色玉米，所以F1代绿株的基因组成bb，如答案图所示．同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期，即前期，所以要在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察．
②要探究X射线照射花粉产生的变异类型，需要选F1代绿色植株与亲本中的非糯性紫株杂交，得到种子（F2代）；将F2代植株的自交，得到种子（F3代）．
如果F3代植株的紫色：绿色为3：1，则说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失；
如果F3代植株的紫色：绿色为6：1，则说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．BB×bO→Bb、BO，让其分别自交BO的后代为：BB、2BO、OO（致死），Bb的后代为：BB、2Bb、bb，所以紫色：绿色为6：1．
故答案为：
（1）糯性紫株 蓝色：棕色=1：1
（2）①减数第一次 前（或四分体）
②非糯性紫株（或糯性紫株） 3：1 6：1
解析
解：（1）由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色，所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律，只能选择非糯性紫株与糯性紫株杂交．F2代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1：1，所以用碘液处理F2代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
（2）①由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致F1代出现2株绿色玉米，所以F1代绿株的基因组成bb，如答案图所示．同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期，即前期，所以要在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察．
②要探究X射线照射花粉产生的变异类型，需要选F1代绿色植株与亲本中的非糯性紫株杂交，得到种子（F2代）；将F2代植株的自交，得到种子（F3代）．
如果F3代植株的紫色：绿色为3：1，则说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失；
如果F3代植株的紫色：绿色为6：1，则说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．BB×bO→Bb、BO，让其分别自交BO的后代为：BB、2BO、OO（致死），Bb的后代为：BB、2Bb、bb，所以紫色：绿色为6：1．
故答案为：
（1）糯性紫株 蓝色：棕色=1：1
（2）①减数第一次 前（或四分体）
②非糯性紫株（或糯性紫株） 3：1 6：1
（1）成年小鼠的体重由三对独立遗传的等位基因A/a、D/d、F/f控制，这三对基因对体重变化具有相同的遗传效应，且具有累加效应（AADDFF的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最轻）．若仅考虑体重这一性状，则小鼠种群中基因型最多有______种．用图中所示基因型的小鼠作为亲本杂交（不考虑交叉互换），F1雌雄个体间相互交配获得F2，则F2中成年鼠体重与亲本相同的个体比例为______．
（2）取小鼠生发层细胞放入含3H的培养液中培养一个周期的时间，再转移到无放射性的培养液中继续培养至细胞分裂后期，则该时期每个细胞中含3H标记的染色体数目为______条．
（3）若图中父本在精子形成过程中同源染色体未分离，形成的配子正常受精后产生了一只XXY的小鼠，小鼠成年后，如果能进行正常的减数分裂，则可形成______种染色体组成不同的配子．
（4）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，E基因纯合时可导致小鼠胚胎死亡．图中两亲本杂交得到F1，F1雌雄小鼠间随机交配，则F2中有毛鼠所占比例为______．
（5）已知小鼠的毛色由Y（黄色）、y（鼠色）和B（有色素）、b（无色素）两对等位基因控制，b基因控制毛色为白色．Y与y位于1、2号染色体上，如上图所示．请利用上图所示亲本设计实验探究B、b基因是否位于1、2号染色体上．（注：不考虑其他性状和交叉互换）
第一步：纯合黄色鼠为母本，纯合白色鼠为父本进行杂交，得到F1；
第二步：______；
第三步：______．
结果及结论：
①若子代小鼠毛色表现型及比例为______，则B、b基因不位于1、2号染色体上．
②若子代小鼠毛色表现型及比例为______，则B、b基因也位于1、2号染色体上．
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
（2）由于DNA分子的复制是半保留复制，所以小鼠生发层细胞染色体上的DNA用3H标记后，转移到无放射性的培养液中培养，在第二代细胞进行分裂的后期，由于只进行了一次染色体复制，因而每条染色单体上的DNA中都含3H，所以每个细胞中含放射性的染色体数目是40条．
（3）减数分裂过程中同源染色体分开，非同源染色体自由组合，故基因性染色体组成为XXY的小鼠在形成精子的时候，可形成性染色体组成不同的4种配子：XX、Y、XY、X．
（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=
（5）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．
故答案为：（1）27
（2）40
（3）4
（4）
（5）让F1雌雄成鼠交配得到F2（或让多只F1雌鼠与父本小白鼠交配） 观察统计F2中小鼠的毛色（或观察统计子代小鼠的毛色）性状分离比
①黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2）
②黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1）
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
（2）由于DNA分子的复制是半保留复制，所以小鼠生发层细胞染色体上的DNA用3H标记后，转移到无放射性的培养液中培养，在第二代细胞进行分裂的后期，由于只进行了一次染色体复制，因而每条染色单体上的DNA中都含3H，所以每个细胞中含放射性的染色体数目是40条．
（3）减数分裂过程中同源染色体分开，非同源染色体自由组合，故基因性染色体组成为XXY的小鼠在形成精子的时候，可形成性染色体组成不同的4种配子：XX、Y、XY、X．
（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=
（5）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．
故答案为：（1）27
（2）40
（3）4
（4）
（5）让F1雌雄成鼠交配得到F2（或让多只F1雌鼠与父本小白鼠交配） 观察统计F2中小鼠的毛色（或观察统计子代小鼠的毛色）性状分离比
①黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2）
②黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1）
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