- 自由组合定律的应用
- 共5666题
科学家对猕猴（2n=42）的代谢进行研究，发现乙醇进入机体内的代谢途径如图所示．缺乏酶1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为“白脸猕猴”；缺乏酶2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红，称为“红脸猕猴”；还有一种是号称“不醉猕猴”，原因是两种酶都有．请据图回答：
（1）从以上资料可判断猕猴的酒量大小与性别关系不大，判断的理由是______．
（2）基因b由基因B突变形成，基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有______的特点．若对猕猴进行基因组测序，需要检测______条染色体．
（3）“红脸猕猴”的基因型有______种；一对“红脸猕猴”所生的子代中，有表现为“不醉猕猴”和“白脸猕猴”，若再生一个“不醉猕猴”雄性个体的概率是______．
（4）请你设计实验，判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型．
实验步骤：
①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配，并产生多只后代．
②观察、统计后代的表现型及比例．
结果预测：
Ⅰ．若子代全为“红脸猕猴”，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB．
Ⅱ．若子代“红脸猕猴”：“不醉猕猴”接近于1：1，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBb．
Ⅲ．若子代______，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为______．
正确答案
解：（1）从以上资料可判断猕猴的酒量大小与性别关系不大，判断的理由是与酒精代谢有关的基因位于常染色体上．
（2）基因b由基因B突变形成，基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因，说明基因突变具有不定向性．若对猕猴进行基因组测序，需要检测20条常染色体和X、Y染色体，共22条染色体．
（3）据分析可知“红脸猕猴”的基因型为A_B_，故共有AABB，AaBb，AaBB，AABb4种；一对“红脸猕猴”，基因型为A_B_，所生的子代中，有表现为“不醉猕猴”A_bb和“白脸猕猴”aa_，故“红脸猕猴”的基因型为AaBb，若再生一个“不醉猕猴”A_bb雄性个体的概率是 
（4）该“白脸猕猴”的基因型为aa_，可能为aaBB，aaBb，aabb，与多只纯合的“不醉猕猴”交配．
若为aaBB，与多只纯合的“不醉猕猴”交配（AAbb），则后代基因型均为AaBb，即全为“红脸猕猴”；
若为aaBb，与多只纯合的“不醉猕猴”交配（AAbb），则后代基因型为AaBb：Aabb=1：1，即“红脸猕猴”：“不醉猕猴”接近于1：1；
若为aabb，与多只纯合的“不醉猕猴”交配（AAbb），则后代基因型均为Aabb，即后代全为“不醉猕猴”．
故答案为：
（1）与酒精代谢有关的基因位于常染色体上
（2）不定向性 22
（3）4
（4）全为“不醉猕猴”aabb
解析
解：（1）从以上资料可判断猕猴的酒量大小与性别关系不大，判断的理由是与酒精代谢有关的基因位于常染色体上．
（2）基因b由基因B突变形成，基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因，说明基因突变具有不定向性．若对猕猴进行基因组测序，需要检测20条常染色体和X、Y染色体，共22条染色体．
（3）据分析可知“红脸猕猴”的基因型为A_B_，故共有AABB，AaBb，AaBB，AABb4种；一对“红脸猕猴”，基因型为A_B_，所生的子代中，有表现为“不醉猕猴”A_bb和“白脸猕猴”aa_，故“红脸猕猴”的基因型为AaBb，若再生一个“不醉猕猴”A_bb雄性个体的概率是
（4）该“白脸猕猴”的基因型为aa_，可能为aaBB，aaBb，aabb，与多只纯合的“不醉猕猴”交配．
若为aaBB，与多只纯合的“不醉猕猴”交配（AAbb），则后代基因型均为AaBb，即全为“红脸猕猴”；
若为aaBb，与多只纯合的“不醉猕猴”交配（AAbb），则后代基因型为AaBb：Aabb=1：1，即“红脸猕猴”：“不醉猕猴”接近于1：1；
若为aabb，与多只纯合的“不醉猕猴”交配（AAbb），则后代基因型均为Aabb，即后代全为“不醉猕猴”．
故答案为：
（1）与酒精代谢有关的基因位于常染色体上
（2）不定向性 22
（3）4
（4）全为“不醉猕猴”aabb
（1）囊性纤维病也是基因控制性状的一个实例，其控制方式同上述图示过程是否相同？______（填“相同”或“不相同”）．
（2）基因型为AaBbDd的植株自交，假如子代足够多，那么理论上子代中白花植株所占比例为______，子代中纯合紫花植株的基因型有______种．
（3）某红花植株与白花植株杂交，其后代的表现型及其比例为白花：紫花：红花=2：1：1，则该红花植株与白花植株的基因型分别为______和______．
（4）育种工作者将第（3）小题中的红花植株与白花植株杂交产生的种子进行诱变处理，种植后发现一植株上有开蓝色花的枝条，其它花为紫色花．他们提出两种假设：
假设一：诱变产生一个新的显性基因（ E），能够把白色前体物质转化为蓝色素，在变异植株中紫色素仍能产生，只是被蓝色掩盖．（基因E与上述三对基因相对独立）
假设二：上图中基因B发生了突变，转变为决定蓝色素合成的基因．
现欲确定哪个假设正确，请完善下面的设计方案：
实验步骤：将上述蓝色花进行______处理，让其自交．将自交所结种子种植后，分析其性状表现．
结果分析：
若______，则假设一正确；若______，则假设二正确．
正确答案
解：（1）由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状；而囊性纤维病是基因控制蛋白质的合成来直接控制生物性状的．
（2）基因型为AaBbDd的植株自交，则理论上子代中白花植株所占比例为
（3）育种工作者将某白花植株（A___dd）与红花植株（aabbdd）杂交，其后代的表现型及其比例为白花（Aa_bdd）：紫花（aaBbdd）：红花（aabbdd）=2：1：1，则该白花植株的基因型是AaBbdd．
（4）第（3）问中子代紫花植株的基因型为aaBbdd，其植株上有开蓝色花的枝条，其它花为紫色花．该蓝花枝条产生的两种假设为：假设一：诱变产生一个新的显性基因（E），能够把白色前体物转化为蓝色素，在变异植株中紫色素仍能产生，只是被蓝色掩盖．假设二：图中基因B发生了突变，转变为决定蓝色素合成的基因．
实验步骤：这种植物既可自花传粉，也可异花传粉，要让其进行自交，应将上述蓝色花进行套袋处理，让其自交．将自交所结种子种植后，分析其性状表现．
结果分析：若假设一正确，则其基因型为aaBbddE_，子代红色、紫色、蓝色都有（蓝色：紫色：红色=12：3：1）出现；若假设二正确，则其基因型为aa_bdd，子代只有红色和蓝色（蓝色：红色=3：1），没有紫色出现．
故答案为：
（1）不相同
（2）
（3）aabbdd AaBbdd
（4）套袋 蓝色：紫色：红色=12：3：1（红色、紫色和蓝色都有出现） 蓝色：红色=3：1（只有红色和蓝色，没有紫色出现）
解析
解：（1）由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状；而囊性纤维病是基因控制蛋白质的合成来直接控制生物性状的．
（2）基因型为AaBbDd的植株自交，则理论上子代中白花植株所占比例为
（3）育种工作者将某白花植株（A___dd）与红花植株（aabbdd）杂交，其后代的表现型及其比例为白花（Aa_bdd）：紫花（aaBbdd）：红花（aabbdd）=2：1：1，则该白花植株的基因型是AaBbdd．
（4）第（3）问中子代紫花植株的基因型为aaBbdd，其植株上有开蓝色花的枝条，其它花为紫色花．该蓝花枝条产生的两种假设为：假设一：诱变产生一个新的显性基因（E），能够把白色前体物转化为蓝色素，在变异植株中紫色素仍能产生，只是被蓝色掩盖．假设二：图中基因B发生了突变，转变为决定蓝色素合成的基因．
实验步骤：这种植物既可自花传粉，也可异花传粉，要让其进行自交，应将上述蓝色花进行套袋处理，让其自交．将自交所结种子种植后，分析其性状表现．
结果分析：若假设一正确，则其基因型为aaBbddE_，子代红色、紫色、蓝色都有（蓝色：紫色：红色=12：3：1）出现；若假设二正确，则其基因型为aa_bdd，子代只有红色和蓝色（蓝色：红色=3：1），没有紫色出现．
故答案为：
（1）不相同
（2）
（3）aabbdd AaBbdd
（4）套袋 蓝色：紫色：红色=12：3：1（红色、紫色和蓝色都有出现） 蓝色：红色=3：1（只有红色和蓝色，没有紫色出现）
下表为果蝇（2N=8）6个品系（都是纯系）的性状和携带这些基因的染色体，品系②～⑥都只有一个突变性状，其他性状都正常且和野生型一致．请回答下列问题．
（1）用常染色体上的基因通过翅和眼的性状验证自由组合定律时，选择______（用数字表示）品系之间杂交最为恰当；从表中基因与眼色性状的数量对应关系说明______
（2）将一只②品系的雌果蝇与⑤品系的雄果蝇杂交得F1，F1果蝇再进行自由交配产下了一只性染色体组成为XXY的残翅白眼果蝇（不考虑基因突变），则产生此果蝇异常的原因是______；与雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的3个极体，其染色体组成及基因分布分别是下列所示______（填标号）．
（3）在品系①中发现一只一条Ⅲ号染色体上增加了某段Ⅱ号染色体M片段的雄果蝇甲，其变异是由于______的改变，使排列在染色体上的基因的______和______发生改变；为探究M片段上是否含翅型A基因，将甲果蝇与多只杂合长翅雌果蝇杂交，再将F1雌雄果蝇自由交配，若F2中残翅果蝇占______，则表明该段Ⅱ号染色体M片段有长翅（A）基因；若F2中残翅果蝇占______则表明该段Ⅱ号染色体M片段无长翅（A）基因．
正确答案
解：（1）用常染色体上的基因通过翅和眼的性状验证自由组合定律时，选择②、④品系之间杂交最为恰当．因为控制这两对性状的基因分别位于第Ⅱ、Ⅲ号染色体上．从表中基因与眼色性状的数量对应关系说明多对基因共同决定一对性状．
（2）将一只②品系的雌果蝇与⑤品系的雄果蝇杂交得F1，则F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，F1果蝇再进行自由交配产下了一只性染色体组成为XXY的残翅白眼果蝇（不考虑基因突变），则产生此果蝇异常的原因是母本（F1中雌果蝇）在减数第二次分裂过程中两条C染色体移向同一极进入同一配子中．由于雌蝇的基因型为AaXBXb，所以与雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的3个极体，其染色体组成及基因分布分别是图中的②②③．
（3）在品系①中发现一只一条Ⅲ号染色体上增加了某段Ⅱ号染色体M片段的雄果蝇甲，由于发生不非同源染色体之间，所以其变异属于染色体结构变以异．其结构的改变，使排列在染色体上的基因的数目和位置发生改变．为探究M片段上是否含翅型A基因，将甲果蝇与多只杂合长翅雌果蝇杂交，再将F1雌雄果蝇自由交配，若F2中残翅果蝇占
故答案为：
（1）②、④多对基因共同决定一对性状
（2）母本（F1中雌果蝇）在减数第二次分裂过程中两条C染色体移向同一极进入同一配子中 ②②③
（3）染色体结构变异 数目 位置 
解析
解：（1）用常染色体上的基因通过翅和眼的性状验证自由组合定律时，选择②、④品系之间杂交最为恰当．因为控制这两对性状的基因分别位于第Ⅱ、Ⅲ号染色体上．从表中基因与眼色性状的数量对应关系说明多对基因共同决定一对性状．
（2）将一只②品系的雌果蝇与⑤品系的雄果蝇杂交得F1，则F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，F1果蝇再进行自由交配产下了一只性染色体组成为XXY的残翅白眼果蝇（不考虑基因突变），则产生此果蝇异常的原因是母本（F1中雌果蝇）在减数第二次分裂过程中两条C染色体移向同一极进入同一配子中．由于雌蝇的基因型为AaXBXb，所以与雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的3个极体，其染色体组成及基因分布分别是图中的②②③．
（3）在品系①中发现一只一条Ⅲ号染色体上增加了某段Ⅱ号染色体M片段的雄果蝇甲，由于发生不非同源染色体之间，所以其变异属于染色体结构变以异．其结构的改变，使排列在染色体上的基因的数目和位置发生改变．为探究M片段上是否含翅型A基因，将甲果蝇与多只杂合长翅雌果蝇杂交，再将F1雌雄果蝇自由交配，若F2中残翅果蝇占
故答案为：
（1）②、④多对基因共同决定一对性状
（2）母本（F1中雌果蝇）在减数第二次分裂过程中两条C染色体移向同一极进入同一配子中 ②②③
（3）染色体结构变异 数目 位置
（1）青色壳明蟹的基因型可能是______．
（2）两只青色壳明蟹交配后，后代成体只有灰白色明蟹和青色明蟹，且比例为1：6．亲本基因型组合为AaBb×______，若让后代的青蟹随机交配，则子代幼体中出现灰白色明蟹的概率是______，出现青色壳明蟹的概率______．
（3）AaBb×AaBb杂交，后代的成体表现型及比例为______．
（4）从上述实验可以看出，基因通过控制______来控制代谢过程，进而控制生物体的性状．
正确答案
解：（1）由题意可知，灰白色是因为甲物质积累，即没有基因A指导合成的酶1，即基因型为aa_ _，酶2和酶3存在与否，都是灰白色．青色是因为丙物质积累，即基因型为A_B_，同理，丁物质积累表现为花斑色，基因型为A_bb．所以青色壳明蟹的基因型可能是AABB、AaBB、AABb、AaBb．
（2）灰白色：青色=1：6，有题意可知，a纯合时导致成体会有50%死亡，即在成体前，灰白色：青色=2：6=1：3．即aa_ _：A_B_=1：3，亲本有一个是AaBb，由自由组合规律，另一个亲本的基因型为AaBB．则后代中青蟹的基因型有AABB：AABb：AaBB：AaBb=1：1：2：2（AA：Aa=1：2；BB：Bb=1：1）．若这些青蟹随机交配，运用遗传平衡定律：A的基因频率为
（3）丙物质积累表现为青色壳，所以青色壳必须是能产生乙和丙物质的，因此，其基因型为AABb、AABB、AaBB、AaBb四种；由于aa使甲物质积累表现为灰白色壳，丙物质积累表现为青色壳，丁物质积累表现为花斑色壳，所以AaBb×AaBb杂交，则后代中成体的表现型及比例为青色：花斑色：灰白色=9：3：2（还有一半死亡）．
（4）根据题意和图示分析可知：灰白色壳明蟹的出现说明基因与性状之间的关系是基因通过控制酶的合成控制代谢，从而控制生物性状．
故答案为：
（1）AABB、AaBB、AABb、AaBb
（2）AaBB 
（3）青色壳：花斑色壳：灰白色壳=9：3：2
（4）酶的合成
解析
解：（1）由题意可知，灰白色是因为甲物质积累，即没有基因A指导合成的酶1，即基因型为aa_ _，酶2和酶3存在与否，都是灰白色．青色是因为丙物质积累，即基因型为A_B_，同理，丁物质积累表现为花斑色，基因型为A_bb．所以青色壳明蟹的基因型可能是AABB、AaBB、AABb、AaBb．
（2）灰白色：青色=1：6，有题意可知，a纯合时导致成体会有50%死亡，即在成体前，灰白色：青色=2：6=1：3．即aa_ _：A_B_=1：3，亲本有一个是AaBb，由自由组合规律，另一个亲本的基因型为AaBB．则后代中青蟹的基因型有AABB：AABb：AaBB：AaBb=1：1：2：2（AA：Aa=1：2；BB：Bb=1：1）．若这些青蟹随机交配，运用遗传平衡定律：A的基因频率为
（3）丙物质积累表现为青色壳，所以青色壳必须是能产生乙和丙物质的，因此，其基因型为AABb、AABB、AaBB、AaBb四种；由于aa使甲物质积累表现为灰白色壳，丙物质积累表现为青色壳，丁物质积累表现为花斑色壳，所以AaBb×AaBb杂交，则后代中成体的表现型及比例为青色：花斑色：灰白色=9：3：2（还有一半死亡）．
（4）根据题意和图示分析可知：灰白色壳明蟹的出现说明基因与性状之间的关系是基因通过控制酶的合成控制代谢，从而控制生物性状．
故答案为：
（1）AABB、AaBB、AABb、AaBb
（2）AaBB
（3）青色壳：花斑色壳：灰白色壳=9：3：2
（4）酶的合成
野生玫瑰是二倍体，其花色由两对等位基因共同控制，A基因控制紫色色素的合成（AA和Aa的效应相同），B基因为修饰基因，能淡化颜色的深度（BB导致完全淡化，Bb淡化效果为红色）．现有一白花植株（P1）和一紫花植株（P2），以它们为亲本进行杂交实验，结果如图所示．请回答下列问题：
（1）根据杂交实验的结果可知，野生玫瑰的花色遗传遵循______定律．F1中白花植株的基因型是______．
（2）请在方框中画出遗传图解，来表示亲代白花植株和F1中的红花植株杂交得到子一代的过程（配子可省略）．
（3）已知A基因能控制合成某种酶，催化和控制色素的合成过程，而B基因能淡化颜色深度．请根据所学知识，提出B基因能淡化颜色深度的可能的机理：______．
正确答案
解：（1）根据杂交实验结果，F2的性状分离比为7：6：3，组合数为16，是9：3：3：1比例变式，说明野生玫瑰的花色遗传应遵循基因的自由组合定律．由于A基因控制紫色色素的合成，BB导致完全淡化，Bb淡化效果为红色，因此，F1中白花植株的基因型是aabb、aaBB．
（2）
（3）由于B基因会抑制A基因的表达（转录和翻译）过程；B基因表达的产物会破坏色素；B基因表达产生的酶抑制A基因表达产生的酶的活性等原因可能导致B基因能淡化颜色深度．
故答案为：
（1）基因的自由组合 aabb、aaBB
（2）如图所示
（3）①B基因会抑制A基因的表达（转录和翻译）过程；
②B基因表达的产物会破坏色素；
③B基因表达产生的酶抑制A基因表达产生的酶的活性等
解析
解：（1）根据杂交实验结果，F2的性状分离比为7：6：3，组合数为16，是9：3：3：1比例变式，说明野生玫瑰的花色遗传应遵循基因的自由组合定律．由于A基因控制紫色色素的合成，BB导致完全淡化，Bb淡化效果为红色，因此，F1中白花植株的基因型是aabb、aaBB．
（2）
（3）由于B基因会抑制A基因的表达（转录和翻译）过程；B基因表达的产物会破坏色素；B基因表达产生的酶抑制A基因表达产生的酶的活性等原因可能导致B基因能淡化颜色深度．
故答案为：
（1）基因的自由组合 aabb、aaBB
（2）如图所示
（3）①B基因会抑制A基因的表达（转录和翻译）过程；
②B基因表达的产物会破坏色素；
③B基因表达产生的酶抑制A基因表达产生的酶的活性等
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