- 自由组合定律的应用
- 共5666题
玉米为雌雄同株植物，玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关，如图1为控制玉米籽粒颜色的相关基因和酶（没有黄色和紫色物质时玉米籽粒为白色），其中基因A位于9号染色体，基因B、D位于10号染色体上，每对等位基因都是完全显性，不考虑配子形成过程中的交叉互换．请回答下列问题：
（1）现有纯合黄色玉米粒，请在图2中画出基因在染色体上可能的位置关系．（注：方框内只要画出与上述基因相关的染色体，用竖线表示染色体，黑点表示基因的位点，并标上相应的基因符号）．______
（2）用该纯合黄色玉米与纯种白色玉米杂交，F1全为紫色玉米（AaBbDd），则亲本中纯种白色玉米的基因型为______．F1测交后子代的表现型及比例为______．
（3）酵母菌可以利用玉米秸秆水解液产生发酵产物，人们欲通过育种获得优良的发酵菌种．
某种酵母菌生活史中存在二倍体（类似于正常体细胞）和单倍体（类似于配子细胞）的世代交替（如图3所示），将此种酵母菌接种在培养基上培养，形成多个菌落．若某一菌落中有子囊孢子出现，则产生子囊孢子的酵母菌为______倍体；若某一菌落中酵母菌不再具有产生孢子的能力，则其最可能为______倍体．通过子囊孢子形成的营养细胞两两融合而得到的酵母菌会出现多种类型，其主要原因是______，从而可能得到发酵能力强的菌种．
正确答案
解：（1）根据上述基因与性状之间的关系可知纯合黄色玉米粒的基因型为AABBdd．已知基因A位于9号染色体，基因B、D位于10号染色体上，则
（2）纯合黄色玉米（AABBdd）与纯种白色玉米杂交，F1全为紫色玉米（AaBbDd），说明亲本中纯种白色玉米的基因型为aabbDD，若不考虑交叉互换则F1产生的配子为ABd：AbD：aBd：abD=1：1：1：1，因此测交后子代的表现型及比例为黄色：白色=1：3．
（3）由题意可知，能产生子囊孢子的酵母菌为二倍体，而单倍体的酵母菌不能完成减数分裂过程，因此不能产生子囊孢子．营养细胞的两两整合相当于高等生物的受精作用，形成的子代有多种类型，本质原因是减数分裂过程中发生了基因重组．
故答案为：
（1）
（2）aabbDD 黄色：白色=1：3
（3）二 单 形成子囊孢子过程中发生基因重组
解析
解：（1）根据上述基因与性状之间的关系可知纯合黄色玉米粒的基因型为AABBdd．已知基因A位于9号染色体，基因B、D位于10号染色体上，则
（2）纯合黄色玉米（AABBdd）与纯种白色玉米杂交，F1全为紫色玉米（AaBbDd），说明亲本中纯种白色玉米的基因型为aabbDD，若不考虑交叉互换则F1产生的配子为ABd：AbD：aBd：abD=1：1：1：1，因此测交后子代的表现型及比例为黄色：白色=1：3．
（3）由题意可知，能产生子囊孢子的酵母菌为二倍体，而单倍体的酵母菌不能完成减数分裂过程，因此不能产生子囊孢子．营养细胞的两两整合相当于高等生物的受精作用，形成的子代有多种类型，本质原因是减数分裂过程中发生了基因重组．
故答案为：
（1）
（2）aabbDD 黄色：白色=1：3
（3）二 单 形成子囊孢子过程中发生基因重组
（1）已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状，长翅与残翅是一对相对性状．两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如下表所示．
雄性亲本产生的精细胞的基因型理论上有______种．控制翅型的基因位于______染色体上，判断的主要依据是______．
（2）研究人员构建了一个棒状眼雌果蝇CIB品系XeBXb，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因e，且该基因与棒状眼基因B始终连锁在一起，如图所示．e在纯合（XeBXeB、XeBY）时能使胚胎致死，无其他性状效应，控制正常眼的基因用b表示．
为检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，实验步骤如下：
①将雄果蝇A与CIB系果蝇交配，得F1，F1的性别及眼型的表现型及其比例是______．
②在F1中选取大量棒状眼雌果蝇，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交，统计得到的F2的雌雄数量比．
预期结果和结论：如果F2中雌雄比例为______，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变．
如果F2中雌雄比例为______，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变．
正确答案
解：（1）分析两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例可知，子代中不论是雌性个体还是雄性个体，灰身：黑身=3：1，因此可以推出果蝇的颜色是常染色体上的基因控制的，且灰身对黑身是显性性状，亲本都是杂合子；雄性子代中长翅与残翅之比接近1：1，雌性果蝇中无残翅，说明控制长翅和残翅的基因为与X染色体上，且长翅是显性性状；雄性亲本的果蝇颜色的基因是杂合子，性染色体组成是XY，按照基因的自由组合定律，雄性亲本果蝇产生的精细胞的基因型理论上有2×2=4种．
（2）分析题干信息可知，该实验的目的是检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，可以用假设演绎法进行解答：
假设没有发生其他隐性致死突变，a、亲代雄果蝇A与CIB系果蝇的基因型为XbY和XBeXb，由于Be始终是连锁在一起的，因此F1的基因型及比例是XBeXb：XbXb：XBeY：XbY=1：1：1：1，由于XBeY致死，因此F1的性别及眼型的表现型及其比例是棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1；
b、子一代中棒状眼雌果蝇的基因型为XBeXb，与正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇XbY交配，子二代的基因型及比例是；XBeXb：XbXb：XBeY：XbY=1：1：1：1，由于XBeY致死，因此F2的性别比例是雌果蝇：雄果蝇=2：1．
假设X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死变异，致死基因为f．
a、雄性果蝇产生的精子的基因型为Xbf、Y和CIB系果蝇产生的配子的基因型为：XBe、Xb，子一代基因型及比例是XBeXbf：XbfXb：XBeY：XbfY=1：1：1：1，其中XBeY死亡，因此F1的性别及眼型的表现型及其比例是棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1；
b、如果发生隐性致死突变，子一代中棒状眼雌果蝇的基因型为XBeXbf，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇（XbY）交配后的基因型为：XBeXb、XBeY、XbfXb、XbfY，且比例是1：1：1：1，其中XbfXb、XbfY、XBeY死亡，子二代全是雌果蝇．
故答案为：
（1）4 X 长翅在子代雌、雄果蝇中都出现，残翅只在子代雄果蝇中出现
（2）①棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1
②雌果蝇：雄果蝇=2：1 雌果蝇：雄果蝇＞2：1（全是雌果蝇）
解析
解：（1）分析两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例可知，子代中不论是雌性个体还是雄性个体，灰身：黑身=3：1，因此可以推出果蝇的颜色是常染色体上的基因控制的，且灰身对黑身是显性性状，亲本都是杂合子；雄性子代中长翅与残翅之比接近1：1，雌性果蝇中无残翅，说明控制长翅和残翅的基因为与X染色体上，且长翅是显性性状；雄性亲本的果蝇颜色的基因是杂合子，性染色体组成是XY，按照基因的自由组合定律，雄性亲本果蝇产生的精细胞的基因型理论上有2×2=4种．
（2）分析题干信息可知，该实验的目的是检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，可以用假设演绎法进行解答：
假设没有发生其他隐性致死突变，a、亲代雄果蝇A与CIB系果蝇的基因型为XbY和XBeXb，由于Be始终是连锁在一起的，因此F1的基因型及比例是XBeXb：XbXb：XBeY：XbY=1：1：1：1，由于XBeY致死，因此F1的性别及眼型的表现型及其比例是棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1；
b、子一代中棒状眼雌果蝇的基因型为XBeXb，与正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇XbY交配，子二代的基因型及比例是；XBeXb：XbXb：XBeY：XbY=1：1：1：1，由于XBeY致死，因此F2的性别比例是雌果蝇：雄果蝇=2：1．
假设X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死变异，致死基因为f．
a、雄性果蝇产生的精子的基因型为Xbf、Y和CIB系果蝇产生的配子的基因型为：XBe、Xb，子一代基因型及比例是XBeXbf：XbfXb：XBeY：XbfY=1：1：1：1，其中XBeY死亡，因此F1的性别及眼型的表现型及其比例是棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1；
b、如果发生隐性致死突变，子一代中棒状眼雌果蝇的基因型为XBeXbf，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇（XbY）交配后的基因型为：XBeXb、XBeY、XbfXb、XbfY，且比例是1：1：1：1，其中XbfXb、XbfY、XBeY死亡，子二代全是雌果蝇．
故答案为：
（1）4 X 长翅在子代雌、雄果蝇中都出现，残翅只在子代雄果蝇中出现
（2）①棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1
②雌果蝇：雄果蝇=2：1 雌果蝇：雄果蝇＞2：1（全是雌果蝇）
狗皮毛的颜色受两对常染色体上的等位基因A、a与B、b控制，且基因A使雄配子致死．狗皮毛的表现型有：沙色、红色和白色．经观察绘得如系谱图，请分析回答：（1号、2号为纯合子）
（1）该遗传遵循基因______定律．
（2）1号和2号的基因型是______和______．
（3）现有多只白色和红色母狗，请设计合理的实验方案，探究12号的基因型．
第一步：让12号与______母狗交配；
第二步：观察并统计后代的表现型．预期结果和结论：
①如果子代______，则______．
②如果子代______，则______．
③如果子代______，则______．
正确答案
解：（1）依题意，这两对等位基因（A、a与B、b）分别位于两对同源染色体上，因此遵循分离定律和自由组合定律．
（2）13号的基因型为aabb，可推断亲本6号和7号基因型皆为AaBb，可知6号的父母1号和2号必分别含有A和B基因，又由题意，1号、2号为纯合子，所以其基因型为AAbb和aaBB．
（3）12号为沙色，其基因型有多种可能：aaB_或A_bb；所以让12号与多只白色母狗交配，观察并统计后代的表现型．如果子代全部为沙色，则12号的基因型为aaBB；如果子代中既有沙色又有白色，则12号的基因型为aaBb；如果子代全部为白色，则12号的基因型为Aabb．
答案：（1）自由组合
（2）AAbb aaBB
（3）多只白色 ①全部为沙色 aaBB ②沙色：白色约为1：1（或既有沙色又有白色） aaBb ③全部为白色 Aabb
解析
解：（1）依题意，这两对等位基因（A、a与B、b）分别位于两对同源染色体上，因此遵循分离定律和自由组合定律．
（2）13号的基因型为aabb，可推断亲本6号和7号基因型皆为AaBb，可知6号的父母1号和2号必分别含有A和B基因，又由题意，1号、2号为纯合子，所以其基因型为AAbb和aaBB．
（3）12号为沙色，其基因型有多种可能：aaB_或A_bb；所以让12号与多只白色母狗交配，观察并统计后代的表现型．如果子代全部为沙色，则12号的基因型为aaBB；如果子代中既有沙色又有白色，则12号的基因型为aaBb；如果子代全部为白色，则12号的基因型为Aabb．
答案：（1）自由组合
（2）AAbb aaBB
（3）多只白色 ①全部为沙色 aaBB ②沙色：白色约为1：1（或既有沙色又有白色） aaBb ③全部为白色 Aabb
牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制，叶的形态由一对等位基因W、w控制，这两对相对性状是自由组合的．下表是三组不同的亲本杂交的结果：
（1）根据杂交结果，可以判断出显性性状是：______．
（2）3个杂交组合中亲本的基因型分别是：①______、②______、③______．
（3）杂交组合③产生的红色阔叶植株自交，产生的后代的性状及比例是______．
（4）杂交组合①产生的红色阔叶与白色阔叶再杂交，得到隐性纯合子的概率是______，请用遗传图解解释杂交过程______．
正确答案
解：（1）根据组合三，白色阔叶×红色窄叶→后代均为红色阔叶，说明红色相对于白色为显性性状，阔叶相对于窄叶是显性性状．
（2）根据以上分析已知，三个组合中两个亲本的基因型分别为：rrWW×Rrww、Rrww×Rrww、rrWW×RRww．
（3）第三个组合的后代是红色阔叶，其基因型为RrWw，让它们进行自交，所产生的子一代的表现型及比例为红色阔叶、白色阔叶、红色窄叶、白色窄叶=9：3：3：1．
（4）杂交组合①亲本的基因型为rrWW×Rrww，其产生的子代是RrWw、rrWw，子代再杂交，后代隐性纯合子的概率是
故答案为：
（1）红色、阔叶
（2）rrWW×Rrww Rrww×Rrww rrWW×RRww
（3）红色阔叶：白色阔叶：红色窄叶：白色窄叶=9：3：3：1
（4）
解析
解：（1）根据组合三，白色阔叶×红色窄叶→后代均为红色阔叶，说明红色相对于白色为显性性状，阔叶相对于窄叶是显性性状．
（2）根据以上分析已知，三个组合中两个亲本的基因型分别为：rrWW×Rrww、Rrww×Rrww、rrWW×RRww．
（3）第三个组合的后代是红色阔叶，其基因型为RrWw，让它们进行自交，所产生的子一代的表现型及比例为红色阔叶、白色阔叶、红色窄叶、白色窄叶=9：3：3：1．
（4）杂交组合①亲本的基因型为rrWW×Rrww，其产生的子代是RrWw、rrWw，子代再杂交，后代隐性纯合子的概率是
故答案为：
（1）红色、阔叶
（2）rrWW×Rrww Rrww×Rrww rrWW×RRww
（3）红色阔叶：白色阔叶：红色窄叶：白色窄叶=9：3：3：1
（4）
（1）如图所示，鼹鼠毛色遗传符合______定律，F2中灰色鼹鼠的基因型有______种．
（2）F2中黄色鼹鼠雌雄相互交配，其后代表现型及比例为______．
（3）在一次实验中发现F2比例并不是9：3：3：1，有人怀疑控制该性状的基因有可能位于一对同源染色体上．若探究这两对基因是在一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某课题小组利用多只F1灰色鼹鼠进行实验．请依据要求完成下列问题．
实验步骤：让灰色鼹鼠雌雄交配，观察并统计后代鼹鼠毛色及比例．
实验可能的结果（不考虑交叉互换）及相应的结论：
①若______，则两对基因在两对同源染色体上．
②若______，则两对基因在一对同源染色体上．
③若______，则两对基因在一对同源染色体上．
正确答案
解：（1）根据题意和图示分析可知：鼹鼠毛色遗传符合基因的自由组合定律，F2中灰色鼹鼠的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb共有4种．
（2）由于F2中黄色鼹鼠的基因型有AAbb、Aabb，比例为1：2，所以雌雄个体产生的配子为
（3）让灰色鼹鼠雌雄交配，观察并统计后代鼹鼠毛色及比例：
①若后代灰色：黄色：黑色：棕色=9：3：3：1，则两对基因在两对同源染色体上．
②若两对基因在一对同源染色体上，且A和B基因在同一条染色体上，则子代情况为灰色（1AABB+2AaBb）：棕色（aabb）=3：1．
③若两对基因在一对同源染色体上，且A和b基因在同一条染色体上，a和B基因在同一条染色体上，则子代情况为灰色（2AaBb）：黄色（1AAbb）：黑色（1aaBB）=2：1：1．
故答案为：
（1）自由组合 4
（2）黄色：棕色=8：1
（3）①后代灰色：黄色：黑色：棕色=9：3：3：1
②后代灰色：棕色=3：1
③后代灰色：黄色：黑色=2：1：1
解析
解：（1）根据题意和图示分析可知：鼹鼠毛色遗传符合基因的自由组合定律，F2中灰色鼹鼠的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb共有4种．
（2）由于F2中黄色鼹鼠的基因型有AAbb、Aabb，比例为1：2，所以雌雄个体产生的配子为
（3）让灰色鼹鼠雌雄交配，观察并统计后代鼹鼠毛色及比例：
①若后代灰色：黄色：黑色：棕色=9：3：3：1，则两对基因在两对同源染色体上．
②若两对基因在一对同源染色体上，且A和B基因在同一条染色体上，则子代情况为灰色（1AABB+2AaBb）：棕色（aabb）=3：1．
③若两对基因在一对同源染色体上，且A和b基因在同一条染色体上，a和B基因在同一条染色体上，则子代情况为灰色（2AaBb）：黄色（1AAbb）：黑色（1aaBB）=2：1：1．
故答案为：
（1）自由组合 4
（2）黄色：棕色=8：1
（3）①后代灰色：黄色：黑色：棕色=9：3：3：1
②后代灰色：棕色=3：1
③后代灰色：黄色：黑色=2：1：1
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