- 自由组合定律的应用
- 共5666题
如图表示利用某农作物①、②两个天然品种培育④、⑤、⑥三个新品种的过程,Ⅰ--Ⅴ表示育种过程,两对基因独立遗传,分析回答:
(1)由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④的育种原理是______,其中Ⅲ表示______.该育种方法优点是______.
(2)由图中Ⅰ→Ⅱ获得④时,AAbb所占群体比例为______,由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④时,AAbb所占群体比例为______.
(3)图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的药剂是______.
(4)品种⑥为______倍体,④和⑥是否可看成同一物种?______.
正确答案
解:(1)由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④过程称为单倍体育种,其育种原理是染色体变异,其中Ⅲ表示花药离体培养.由于获得的单倍体经秋水仙素处理后都是纯合体,自交后代不发生性状分离,所以该育种方法优点是明显缩短育种年限.
(2)由图中Ⅰ→Ⅱ获得④时,AAbb所占比例为×
=
;由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④时,因为③AaBb能够产生4种配子:AB、Ab、aB、ab,每种各占
,花药离体培养得到单倍体幼苗,再用秋水仙素处理,得到正常纯体,其中AAbb所占比例为
.
(3)图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的是秋水仙素处理萌发的幼苗.
(4)④是二倍体,⑥是四倍体,杂交后代为三倍体不育,即存在生殖隔离,所以不是同一物种.
故答案为:
(1)染色体变异 花药离体培养 明显缩短育种年限
(2)
(3)秋水仙素
(4)四 否
解析
解:(1)由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④过程称为单倍体育种,其育种原理是染色体变异,其中Ⅲ表示花药离体培养.由于获得的单倍体经秋水仙素处理后都是纯合体,自交后代不发生性状分离,所以该育种方法优点是明显缩短育种年限.
(2)由图中Ⅰ→Ⅱ获得④时,AAbb所占比例为×
=
;由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④时,因为③AaBb能够产生4种配子:AB、Ab、aB、ab,每种各占
,花药离体培养得到单倍体幼苗,再用秋水仙素处理,得到正常纯体,其中AAbb所占比例为
.
(3)图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的是秋水仙素处理萌发的幼苗.
(4)④是二倍体,⑥是四倍体,杂交后代为三倍体不育,即存在生殖隔离,所以不是同一物种.
故答案为:
(1)染色体变异 花药离体培养 明显缩短育种年限
(2)
(3)秋水仙素
(4)四 否
水稻(2n=24,雌雄同株,花多而小,两性花)是全球半数以上人口赖以生存的粮食作物.苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡.研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病的水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗虫水稻.请回答下列问题:
(1)从化学成分看,染色体主要由______组成,研究人员为获取水稻更多的遗传信息,决定进行基因组测序,则需要测______条染色体.
(2)选用上述抗螟虫非糯性水稻与不抗螟虫糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表所示.
分析表中数据可知,控制这两对性状的基因位于______染色体上,所选用F1植株的表现型为______.亲本中抗螟虫非糯性水稻可能的基因型最多______种.
(3)上表中的抗螟虫水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),请简要分析可能原因是
______或者是______.
正确答案
解:(1)染色体是由DNA和蛋白质组成;水稻是雌雄同体的植物,体细胞有24条染色体,所以基因组应该测12条染色体上的DNA序列.
(2)分析F2的结果可知,抗螟:不抗螟=3:1、非糯性:糯性=3:1,所以抗螟对不抗螟为显性,非糯性对糯性为显性,且基因位于常染色体上,
F1植株的表现型抗螟非糯性为双杂合子;抗螟非糯性水稻为双显性个体,可能的基因型最多有4种.
(3)由题干可知抗螟虫基因表达产生的毒蛋白能杀死螟虫,也可能会杀死稻瘟病的病原体,或能抑制稻瘟病的病原体表达.
故答案为:
(1)DNA和蛋白质 12
(2)非同源(两对) 抗螟非糯性 4
(3)选取的F1是抗稻瘟病纯合子 抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上
解析
解:(1)染色体是由DNA和蛋白质组成;水稻是雌雄同体的植物,体细胞有24条染色体,所以基因组应该测12条染色体上的DNA序列.
(2)分析F2的结果可知,抗螟:不抗螟=3:1、非糯性:糯性=3:1,所以抗螟对不抗螟为显性,非糯性对糯性为显性,且基因位于常染色体上,
F1植株的表现型抗螟非糯性为双杂合子;抗螟非糯性水稻为双显性个体,可能的基因型最多有4种.
(3)由题干可知抗螟虫基因表达产生的毒蛋白能杀死螟虫,也可能会杀死稻瘟病的病原体,或能抑制稻瘟病的病原体表达.
故答案为:
(1)DNA和蛋白质 12
(2)非同源(两对) 抗螟非糯性 4
(3)选取的F1是抗稻瘟病纯合子 抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上
球茎紫堇的有性生殖为兼性自花传粉,若开花期遇到持续降雨,只进行自花、闭花传粉,若天气晴朗可进行异花传粉.
(1)球茎紫堇的花色与梗长表现型和基因型比例如下表:
①现有一株黄花长梗球茎紫堇,为确定基因型,让其与______(表现型)植株进行测交,根据结果可推测黄花长梗球茎紫堇产生的______.若结果为黄花长梗:白花短梗=1:1,则此黄花长梗球茎紫堇的基因型是______.请用竖线(|)表示相关染色体,用点(•)表示相关基因位置,在圆圈中画出其体细胞相关基因与染色体位置关系的示意图.______
②现将相等数量的紫花短梗和①中的黄花长梗两个品种的球茎紫堇间行种植(不考虑交叉互换),若开花期遇到持续降雨,黄花长梗植株子代的表现型及比例为______.若开花期内天气晴朗,则紫花短梗植株子代的基因型最多有______种.
③研究发现,基因型aaBB个体因缺乏某种酶而表现白花性状,则说明基因通过控制酶的合成来控制______进而控制生物体的性状.
(2)球茎紫堇有性生殖方式的形成是长期______的结果,其中______(自花/异花)传粉能增加其遗传多样性.
正确答案
解:(1)①根据表格分析可知黄花长梗球茎紫堇的基因型为AaBB或AaBb,可以用测交的方式确定其基因型,让其与隐性个体aabb(白花短梗)测交,若后代黄花长梗(AaBb):白花短梗(aabb)=1:1,说明其只能产生AB和ab两种配子,即其基因型为AaBb,且有连锁,如图:
.
②紫花短梗的基因型为AAbb,①中的黄花长梗的基因型为AaBb,两个品种的球茎紫堇间行种植(不考虑交叉互换),若开花期遇到持续降雨,只进行自花、闭花传粉,则黄花长梗植株子代的基因型为AABB(1)、AaBb(2)、aabb(1),所以表现型及比例为紫花长梗:黄花长梗:白花短梗=1:2:1.若开花期内天气晴朗可进行异花传粉,则紫花短梗植株子代的基因型最多有3种,分别是AAbb、AABb、Aabb.
③根据题意,基因型aaBB个体因缺乏某种酶而表现白花性状,说明基因是通过控制酶的合成来控制细胞代谢进而控制生物体性状的.
(2)球茎紫堇有性生殖方式的形成是长期自然选择的结果,可以进行自花传粉和异花传粉,其中 异花传粉能增加其遗传多样性.
故答案为:
(1)①白花短梗配子种类及比例 AaBb 如图
②紫花长梗:黄花长梗:白花短梗=1:2:1 3
③细胞代谢
(2)自然选择异花
解析
解:(1)①根据表格分析可知黄花长梗球茎紫堇的基因型为AaBB或AaBb,可以用测交的方式确定其基因型,让其与隐性个体aabb(白花短梗)测交,若后代黄花长梗(AaBb):白花短梗(aabb)=1:1,说明其只能产生AB和ab两种配子,即其基因型为AaBb,且有连锁,如图:
.
②紫花短梗的基因型为AAbb,①中的黄花长梗的基因型为AaBb,两个品种的球茎紫堇间行种植(不考虑交叉互换),若开花期遇到持续降雨,只进行自花、闭花传粉,则黄花长梗植株子代的基因型为AABB(1)、AaBb(2)、aabb(1),所以表现型及比例为紫花长梗:黄花长梗:白花短梗=1:2:1.若开花期内天气晴朗可进行异花传粉,则紫花短梗植株子代的基因型最多有3种,分别是AAbb、AABb、Aabb.
③根据题意,基因型aaBB个体因缺乏某种酶而表现白花性状,说明基因是通过控制酶的合成来控制细胞代谢进而控制生物体性状的.
(2)球茎紫堇有性生殖方式的形成是长期自然选择的结果,可以进行自花传粉和异花传粉,其中 异花传粉能增加其遗传多样性.
故答案为:
(1)①白花短梗配子种类及比例 AaBb 如图
②紫花长梗:黄花长梗:白花短梗=1:2:1 3
③细胞代谢
(2)自然选择异花
基因可以通过控制酶来控制生物体的性状,请回答下列关于基因控制性状的两个问题:
(一) 以酒待客是我国的传统习谷,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸人”,有人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸人”.乙醇进行人体后的代谢途径如图1,回答:
(1)“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶,饮酒后血液中______含量较高,毛细血管扩张而引起脸红.
(2)“白脸人”两种酶都没有,其基因型是______
(3)若A对a、B对b基因完全显性,“红脸人”的基因型有______种.若“红脸人”各种基因型出现的比例相等,“白脸人”各种基因型出现的比例也相等,则“红脸人”与“白脸人”婚配产生的后代中不产乙醇脱氢酶,产乙醛脱氢酶的个体的比例是______.
(4)由上述材料推知,酒量大小与性别无关,理由是______.
(二) 兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制.研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验(图2),请分析回答:
(5)控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于______染色体上,______是显性性状.F2性状表现说明______.
(6)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这一基因是通过控制______来控制生物性状的.
正确答案
解:(1)由题意可知,“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶,没有乙醛脱氢酶,因此饮酒后血液中乙醛含量升高.
(2)由图可知,乙醇脱氢酶由A基因控制,乙醛脱氢酶由b基因控制,“白脸人”两种酶都没有,说明其基因型是aaBB或aaBb.
(3)“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶,没有乙醛脱氢酶,基因型是AABB、AABb、AaBb、AaBB四种;若“红脸人”各种基因型出现的比例相等,即AABB:AaBB:AABb:AaBb=1:1:1:1,如果白脸人”各种基因型出现的比例也相等,则aaBb:aaBB=1:1,不产乙醇脱氢酶,产乙醛脱氢酶的基因型是aabb,因此“红脸人”与“白脸人”婚配产生的后代中不产乙醇脱氢酶,产乙醛脱氢酶的个体的比例是:AaBb×
aaBb→aabb=
×
=
.
(4)由图知,两种酶由常染色体上的基因控制,故酒量大小与性别无关
(5)纯合亲本黄脂与白脂杂交,无论正交还是反交,子代雌雄个体都是白脂,说明控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于常染色体上,白脂是显性性状实验中喂食黄色素的结果一样,都是另一组没喂食黄色素的结果却是全为白脂,说明家兔皮下脂肪颜色是由基因型与环境共同决定的.
(6)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这种蛋白质是酶,即基因是通过控制酶的合成来控制代谢从而控制生物性状的.
故答案为:
(1)乙醛
(2)aaBB、aaBb
(3)4
(4)因为2对等位基因分别位于2对常染色体上
(5)常 白脂 家兔皮下脂肪颜色的表现是基因与环境共同作用的结果
(6)酶的合成
解析
解:(1)由题意可知,“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶,没有乙醛脱氢酶,因此饮酒后血液中乙醛含量升高.
(2)由图可知,乙醇脱氢酶由A基因控制,乙醛脱氢酶由b基因控制,“白脸人”两种酶都没有,说明其基因型是aaBB或aaBb.
(3)“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶,没有乙醛脱氢酶,基因型是AABB、AABb、AaBb、AaBB四种;若“红脸人”各种基因型出现的比例相等,即AABB:AaBB:AABb:AaBb=1:1:1:1,如果白脸人”各种基因型出现的比例也相等,则aaBb:aaBB=1:1,不产乙醇脱氢酶,产乙醛脱氢酶的基因型是aabb,因此“红脸人”与“白脸人”婚配产生的后代中不产乙醇脱氢酶,产乙醛脱氢酶的个体的比例是:AaBb×
aaBb→aabb=
×
=
.
(4)由图知,两种酶由常染色体上的基因控制,故酒量大小与性别无关
(5)纯合亲本黄脂与白脂杂交,无论正交还是反交,子代雌雄个体都是白脂,说明控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于常染色体上,白脂是显性性状实验中喂食黄色素的结果一样,都是另一组没喂食黄色素的结果却是全为白脂,说明家兔皮下脂肪颜色是由基因型与环境共同决定的.
(6)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这种蛋白质是酶,即基因是通过控制酶的合成来控制代谢从而控制生物性状的.
故答案为:
(1)乙醛
(2)aaBB、aaBb
(3)4
(4)因为2对等位基因分别位于2对常染色体上
(5)常 白脂 家兔皮下脂肪颜色的表现是基因与环境共同作用的结果
(6)酶的合成
遗传学的研究知道,家兔的毛色是受A、a和B、b两对等位基因控制的.其中,基因A决定黑色素的形成;基因B决定黑色素毛皮内的分散(黑色素的分散决定了灰色性状的出现);没有黑色素的存在,就谈不上黑色素的分散.这两对基因分别位于两对同源染色体上.育种工作者选用野生纯合子的家兔进行了如图的杂交实验:
请分析上述杂交实验图解,回答下列问题:
(1)控制家兔毛色的两对基因在遗传方式上______(符合、不完全符合、不符合)孟德尔遗传定律,其理由是______.
(2)表现型为灰色的家兔中基因型最多有______种;表现型为黑色的家兔中,纯合子的基因型为______.
(3)在F2表现型为白色的家兔中,与亲本基因型相同的占______;与亲本基因型不同的个体中杂合子占______.
(4)育种时,常选用某些野生纯合的黑毛家兔与野生纯合白兔进行杂交,在其后代中,有可能得到灰毛兔,请试用遗传图解并简要说明原因?
正确答案
解:(1)根据题干信息“这两对基因分别位于两对同源染色体上”可知,控制家兔毛色的两对基因在遗传上符合孟德尔遗传定律.
(2)基因A决定黑色素的形成,基因B决定黑色素毛皮内的分散,黑色素分散后出现灰色性状,由此可见,A基因与B基因同时存在时表现为灰色,有A基因无B基因时表现为黑色,因此灰色家兔基因型为A_B_(有四种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb);黑色家兔基因型为A_bb,其中纯合黑色家兔基因型为AAbb.
(3)在F2表现型为白色的家兔中,各基因型及其比例为aabb,
aaBB,
aaBb,亲本白兔的基因型为aabb,所以与亲本基因型相同的占
,与亲本基因型不同的个体(
aaBB,
aaBb)中,杂合子占
.
(4)纯合黑毛家兔的基因型为AAbb,纯合白毛兔的基因型为aaBB或aabb,因此选择基因型为aaBB的白兔和纯合黑毛兔进行杂交,就可以得到灰毛兔(AaBb),遗传图解如下:
故答案为:
(1)符合 在等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合
(2)4种 AAbb
(3)
(4)图解如下:
说明:如果黑色基因型为AAbb的家兔,与白色基因型为aaBB的家兔进行杂交,后代中可出现灰色兔
解析
解:(1)根据题干信息“这两对基因分别位于两对同源染色体上”可知,控制家兔毛色的两对基因在遗传上符合孟德尔遗传定律.
(2)基因A决定黑色素的形成,基因B决定黑色素毛皮内的分散,黑色素分散后出现灰色性状,由此可见,A基因与B基因同时存在时表现为灰色,有A基因无B基因时表现为黑色,因此灰色家兔基因型为A_B_(有四种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb);黑色家兔基因型为A_bb,其中纯合黑色家兔基因型为AAbb.
(3)在F2表现型为白色的家兔中,各基因型及其比例为aabb,
aaBB,
aaBb,亲本白兔的基因型为aabb,所以与亲本基因型相同的占
,与亲本基因型不同的个体(
aaBB,
aaBb)中,杂合子占
.
(4)纯合黑毛家兔的基因型为AAbb,纯合白毛兔的基因型为aaBB或aabb,因此选择基因型为aaBB的白兔和纯合黑毛兔进行杂交,就可以得到灰毛兔(AaBb),遗传图解如下:
故答案为:
(1)符合 在等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合
(2)4种 AAbb
(3)
(4)图解如下:
说明:如果黑色基因型为AAbb的家兔,与白色基因型为aaBB的家兔进行杂交,后代中可出现灰色兔
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