- 自由组合定律的应用
- 共5666题
豌豆是自花、闭花受粉植物，避免了外来花粉的干扰．所以遗传上常用豌豆作为实验材料．现用黄色圆粒豌豆（YYRR）和绿色皱粒豌豆（yyrr）作为亲本，杂交得到F1，F1自交得到F2．某研究性学习小组从F2中取一粒黄色圆粒豌豆（甲），欲鉴定其基因型．
实验方案：
（1）该实验应选择表现型为______的豌豆与甲一起播种，并进行人工杂交实验．实验时，应先对作母本的花蕾期的花采取______处理，待花成熟时再进行______，避免了其它花粉的干扰．
实验结果预测及结论：
①若后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，说明甲的基因型为______；
②若______，说明甲的基因型为YYRr；
③若______，说明甲的基因型为______；
④若______，说明甲的基因型为______；
（2）如果该方案中，一粒豌豆长成的植株，所结种子的数量可能无法满足统计分析的需要，为获取可信的大量实验数据，在该实验中可采取的一种措施是______．
正确答案
解：（1）测交是指杂种子一代个体与隐性类型之间的交配，所以选择表现型为绿色皱粒的隐性个体与甲一起播种，并进行人工测交试验．试验时，应先对母本的未成熟的花进行去雄处理，套上纸袋，待花成熟时进行人工授粉．
黄色圆粒豌豆（甲）其基因型为Y-R-与绿色皱粒的隐性个体yyrr可能的试验结果及相应的结论：
①YyRr×yyrr→后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，说明甲的基因型为YyRr．
②YYRr×yyrr→后代出现黄色圆粒和黄色皱粒两种表现型说明甲的基因型为YYRr
③YyRR×yyrr→后代出现黄色圆粒和绿色圆粒两种表现型，说明甲的基因型为 YyRR
④YYRR×yyrr→后代只出现黄色圆粒一种表现型，说明甲的基因型为YYRR
（2）如果该方案中，一粒豌豆长成的植株，所结种子的数量可能无法满足统计分析的需要，为获取可信的大量实验数据，在该实验中可采取的一种措施是以待测豌豆为父本，以多株绿色豌豆为母本进行杂交实验（或在待测豌豆萌发后通过组织培养途径，增加个体数量；或花药离体培养；或无性繁殖等）获取更多的种子数量．
故答案为：
（1）实验方案：绿色皱粒 去雄、套袋 人工授粉
实验结果预测及结论：
①YyRr
②后代出现黄色圆粒和黄色皱粒两种表现型
③后代出现黄色圆粒和绿色圆粒两种表现型 YyRR
④后代只出现黄色圆粒一种表现型 YYRR
（2）以待测豌豆为父本，以多株绿色豌豆为母本进行杂交实验（或在待测豌豆萌发后通过组织培养途径，增加个体数量；或花药离体培养；或无性繁殖等）
解析
解：（1）测交是指杂种子一代个体与隐性类型之间的交配，所以选择表现型为绿色皱粒的隐性个体与甲一起播种，并进行人工测交试验．试验时，应先对母本的未成熟的花进行去雄处理，套上纸袋，待花成熟时进行人工授粉．
黄色圆粒豌豆（甲）其基因型为Y-R-与绿色皱粒的隐性个体yyrr可能的试验结果及相应的结论：
①YyRr×yyrr→后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，说明甲的基因型为YyRr．
②YYRr×yyrr→后代出现黄色圆粒和黄色皱粒两种表现型说明甲的基因型为YYRr
③YyRR×yyrr→后代出现黄色圆粒和绿色圆粒两种表现型，说明甲的基因型为 YyRR
④YYRR×yyrr→后代只出现黄色圆粒一种表现型，说明甲的基因型为YYRR
（2）如果该方案中，一粒豌豆长成的植株，所结种子的数量可能无法满足统计分析的需要，为获取可信的大量实验数据，在该实验中可采取的一种措施是以待测豌豆为父本，以多株绿色豌豆为母本进行杂交实验（或在待测豌豆萌发后通过组织培养途径，增加个体数量；或花药离体培养；或无性繁殖等）获取更多的种子数量．
故答案为：
（1）实验方案：绿色皱粒 去雄、套袋 人工授粉
实验结果预测及结论：
①YyRr
②后代出现黄色圆粒和黄色皱粒两种表现型
③后代出现黄色圆粒和绿色圆粒两种表现型 YyRR
④后代只出现黄色圆粒一种表现型 YYRR
（2）以待测豌豆为父本，以多株绿色豌豆为母本进行杂交实验（或在待测豌豆萌发后通过组织培养途径，增加个体数量；或花药离体培养；或无性繁殖等）
玉米幼苗的绿色（A）对白色（a）为显性．某校研究性学习小组为观察其性状分离现象，用杂合子自交产生的种子做如下实验：将1 600粒杂合子自交产生的种子随机分成两份，其中800粒播在有光处，另800粒播在黑暗处，数日后种子萌发长出幼苗．
结果：在黑暗处长出798株幼苗，全部白色；而在有光处长出796株幼苗，有598株绿色和198株白色，请分析实验结果，并回答：
（1）从理论上推断：杂合子自交产生的种子的基因型及其比例______．
（2）从理论上讲所得幼苗表现型及比例是______．
（3）上述实验结果是否符合（2）理论比例？若不符合，其原因是什么？______．
（4）若将实验目的改为“探究光对叶绿素生成的影响”，则：
①实验材料应选基因型为______（从下列选项中选择）的玉米种子．
A．AA B．Aa C．aa D．以上三种均可
②设计对照实验为：在其他条件相同的情况下，将基因型相同、数量相等的两份种子分别种在______和______的环境中，观察对比种子萌发后的幼苗表现型情况．
正确答案
解：（1）从理论上推断：杂合体自交产生的种子的基因型有3种，分别为AA、Aa和aa，其比例是1：2：1．
（2）从理论上讲，基因型为AA、Aa的幼苗表现型为绿色，基因型为aa的幼苗表现型为白色．因此所得幼苗表现型及比例是绿色：白色=3：1．
（3）由于在黑暗处长出798株幼苗，全部白色；而在有光处长出769株幼苗，有598株绿色和198株白色，只有在有光处符合3：1．因此，性状的表现在受基因控制的同时也受环境条件因素的影响，从而导致上述实验结果不符合3：1的理论比例．
（4）若将实验目的改为“探究光对叶绿素生成的影响”，则实验材料应选基因型为AA的玉米种子，自交后代基因型不变．同时设计对照实验：在其他条件相同的情况下，将基因型相同、数量相等的两份种子分别种在有光和无光的环境中，观察对比种子萌发后的幼苗表现型情况．
故答案为：
（1）AA：Aa：aa=1：2：1
（2）绿：白=3：1
（3）不符合 性状的表现在受基因控制的同时也受环境条件因素的影响
（4）①A ②有光 无光（黑暗处）
解析
解：（1）从理论上推断：杂合体自交产生的种子的基因型有3种，分别为AA、Aa和aa，其比例是1：2：1．
（2）从理论上讲，基因型为AA、Aa的幼苗表现型为绿色，基因型为aa的幼苗表现型为白色．因此所得幼苗表现型及比例是绿色：白色=3：1．
（3）由于在黑暗处长出798株幼苗，全部白色；而在有光处长出769株幼苗，有598株绿色和198株白色，只有在有光处符合3：1．因此，性状的表现在受基因控制的同时也受环境条件因素的影响，从而导致上述实验结果不符合3：1的理论比例．
（4）若将实验目的改为“探究光对叶绿素生成的影响”，则实验材料应选基因型为AA的玉米种子，自交后代基因型不变．同时设计对照实验：在其他条件相同的情况下，将基因型相同、数量相等的两份种子分别种在有光和无光的环境中，观察对比种子萌发后的幼苗表现型情况．
故答案为：
（1）AA：Aa：aa=1：2：1
（2）绿：白=3：1
（3）不符合 性状的表现在受基因控制的同时也受环境条件因素的影响
（4）①A ②有光 无光（黑暗处）
分析回答下列有关果蝇的问题：
Ⅰ．果蝇的2号染色体上存在朱砂眼（a）和褐色眼（b）基因，减数分裂时不发生交叉互换．aa个体的褐色素合成受到抑制，bb个体的朱砂色素合成受到抑制．正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果．
（1）就上述两对等位基因而言，朱砂眼果蝇的基因型包括______．
（2）用双杂合体雄蝇与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验，母本果蝇复眼为______色．子代表现型及比例为暗红眼：白眼=1：1，说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是______．
Ⅱ．大部分普通果蝇身体呈褐色（RR），具有纯合隐性等位基因rr的个体呈黄色．但是，即使是纯合的RR品系，如果用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色，这称为“表型模拟”．
（1）上述“表型模拟”说明生物性状的形成是______的结果．
（2）现有一只黄色的果蝇，你如何判断它是属于纯合rr还是“表型模拟”．
方法步骤：
第一步：用该未知基因型黄色果蝇与______交配；
第二步：将孵化出的幼虫用______饲养，其他条件适宜；
第三步：观察成虫体色．
结果预测：如果后代出现了______色果蝇，则所检测果蝇为“表型模拟”；
如果子代______，则所检测黄色果蝇的基因型是rr，不是“表型模拟”．
正确答案
解：Ⅰ．（1）a和b是隐性基因，a控制朱砂眼，且bb个体的朱砂色素合成受到抑制，所以朱砂眼果蝇的基因型包括aaBB、aaBb．
（2）用双杂合体雄蝇K（AaBb）与双隐性纯合体雌蝇（aabb）进行测交实验，因为aa个体的褐色素合成受到抑制，bb个体的朱砂色素合成受到抑制，所以母体果蝇复眼为白色．它们子代的表现型及比例为暗红眼（AaBb）：白眼（aabb）=1：1，由此可见，A和B基因的遗传表现为连锁遗传，说明父本的A、B基因在同一条2号染色体上．
Ⅱ．（1）由题意知，果蝇体色的“表型模拟”是指基因型为RR和Rr的个体在用不同食物饲喂，体色不同，用含有银盐的食物饲养，长成的成体的体色与基因型为rr个体相同，为黄色，这说明生物的性状是基因型与环境共同作用的结果．
（2）分析题干信息可知，该实验的目的是研究一只黄色的果蝇是隐性纯合子，还是表型模拟，实验原理是：如果是隐性纯合子，基因型为rr，与基因型为rr个体交配，后代的基因型都是rr（黄色），如果是表型模拟，该个体的基因型为RR或者Rr，与基因型为rr个体交配，后代的基因型为Rr或者是Rr和rr，用不含有银盐食物饲养，后代表现为全部褐色或褐色：黄色=1：1，因此实验步骤如下：
第一步：用该未知基因型黄色果蝇与用不含银盐食物饲养的黄色果蝇（rr）交配；
第二步：孵化出的幼虫用不含银盐的食物养，其他条件适宜；
第三步：观察成虫体色．
预期结果及结论：
如果后代出现了褐色果蝇，则所检测果蝇为“表型模拟”；如果子代全为黄色，说明所测黄色果蝇的基因型是rr，不是“表型模拟”．
故答案为：
Ⅰ．（1）aaBb和aaBB
（2）白 A、B在同一条染色体上
Ⅱ．（1）基因和环境共同作用
（2）用不含银盐食物饲养的黄色果蝇（rr） 不含银盐的食物 褐 黄色
解析
解：Ⅰ．（1）a和b是隐性基因，a控制朱砂眼，且bb个体的朱砂色素合成受到抑制，所以朱砂眼果蝇的基因型包括aaBB、aaBb．
（2）用双杂合体雄蝇K（AaBb）与双隐性纯合体雌蝇（aabb）进行测交实验，因为aa个体的褐色素合成受到抑制，bb个体的朱砂色素合成受到抑制，所以母体果蝇复眼为白色．它们子代的表现型及比例为暗红眼（AaBb）：白眼（aabb）=1：1，由此可见，A和B基因的遗传表现为连锁遗传，说明父本的A、B基因在同一条2号染色体上．
Ⅱ．（1）由题意知，果蝇体色的“表型模拟”是指基因型为RR和Rr的个体在用不同食物饲喂，体色不同，用含有银盐的食物饲养，长成的成体的体色与基因型为rr个体相同，为黄色，这说明生物的性状是基因型与环境共同作用的结果．
（2）分析题干信息可知，该实验的目的是研究一只黄色的果蝇是隐性纯合子，还是表型模拟，实验原理是：如果是隐性纯合子，基因型为rr，与基因型为rr个体交配，后代的基因型都是rr（黄色），如果是表型模拟，该个体的基因型为RR或者Rr，与基因型为rr个体交配，后代的基因型为Rr或者是Rr和rr，用不含有银盐食物饲养，后代表现为全部褐色或褐色：黄色=1：1，因此实验步骤如下：
第一步：用该未知基因型黄色果蝇与用不含银盐食物饲养的黄色果蝇（rr）交配；
第二步：孵化出的幼虫用不含银盐的食物养，其他条件适宜；
第三步：观察成虫体色．
预期结果及结论：
如果后代出现了褐色果蝇，则所检测果蝇为“表型模拟”；如果子代全为黄色，说明所测黄色果蝇的基因型是rr，不是“表型模拟”．
故答案为：
Ⅰ．（1）aaBb和aaBB
（2）白 A、B在同一条染色体上
Ⅱ．（1）基因和环境共同作用
（2）用不含银盐食物饲养的黄色果蝇（rr） 不含银盐的食物 褐 黄色
现有高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）两种品系的小麦，要利用这两个品系的小麦培育出矮秆抗病的新品种．请回答问题：
（1）符合要求的矮秆抗病小麦的基因型是______．
（2）如果利用单倍体育种的方法，应该首先让这两种品系的小麦杂交，所得到的杂交后代（F1）的基因型是______．
（3）利用F1产生的花粉进行离体培养得到的幼苗基因型为______，这些幼苗被称为______，这种方法叫做______．单倍体植株与正常植株相比特点______，
（4）产生幼苗后还要用______处理，才能得到纯合子，这种处理的原理是______．
（5）单倍体育种依据的遗传学原理是______，该育种方法的优点是______．
正确答案
解：（1）现有高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）两种品系的小麦，要利用这两个品系的小麦培育出矮秆抗病的新品种，获得的必须是纯合体，即基因型为ddTT．
（2）高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）两种品系的小麦杂交后代（F1）基因型是DdTt．
（3）利用F1（DdTt）产生的花粉有4种，即DT、Dt、dT、dt，进行离体培养得到幼苗，这些幼苗被称为单倍体，这种方法称为花药离体培养．与正常植株相比，单倍体植株含本物种配子的染色体数目，一般长得弱小，且高度不育．
（4）花药离体培养后所获得的幼苗为单倍体幼苗，其长成后植株弱小，且高度不育，故需在幼苗时用秋水仙素处理使其染色体数目加倍．秋水仙素之所以能够使染色体数目加倍，是由于秋水仙素能够抑制有丝分裂前期的纺锤体的形成．
（5）单倍体育种依据的遗传学原理是染色体变异，该育种方法能够明显缩短育种年限．
故答：
（1）ddTT
（2）DdTt
（3）DT、Dt、dT、dt 单倍体 花药离体培养 单倍体一般长得弱小，且高度不育
（4）秋水仙素 抑制有丝分裂前期的纺锤体形成，使染色体数目加倍
（5）染色体变异 明显缩短育种年限
解析
解：（1）现有高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）两种品系的小麦，要利用这两个品系的小麦培育出矮秆抗病的新品种，获得的必须是纯合体，即基因型为ddTT．
（2）高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）两种品系的小麦杂交后代（F1）基因型是DdTt．
（3）利用F1（DdTt）产生的花粉有4种，即DT、Dt、dT、dt，进行离体培养得到幼苗，这些幼苗被称为单倍体，这种方法称为花药离体培养．与正常植株相比，单倍体植株含本物种配子的染色体数目，一般长得弱小，且高度不育．
（4）花药离体培养后所获得的幼苗为单倍体幼苗，其长成后植株弱小，且高度不育，故需在幼苗时用秋水仙素处理使其染色体数目加倍．秋水仙素之所以能够使染色体数目加倍，是由于秋水仙素能够抑制有丝分裂前期的纺锤体的形成．
（5）单倍体育种依据的遗传学原理是染色体变异，该育种方法能够明显缩短育种年限．
故答：
（1）ddTT
（2）DdTt
（3）DT、Dt、dT、dt 单倍体 花药离体培养 单倍体一般长得弱小，且高度不育
（4）秋水仙素 抑制有丝分裂前期的纺锤体形成，使染色体数目加倍
（5）染色体变异 明显缩短育种年限
某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性．基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上．
（1）基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图1，起始密码子均为AUG．若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子由______变为______．正常情况下，基因R在细胞中转录时的模板位于______（填“a”或“b”）链中．
（2）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为______，用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为______．
（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是______．缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是______．
（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图2甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常．现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种．（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）
实验步骤：①______
②观察、统计后代表现型及比例
结果预测：若______，则为图乙所示的基因组成．
正确答案
解：（1）由以上分析可知，基因M中b链为转录的模板链，若b链中箭头所指的碱基C突变为A，则基因由CAG→AAG，因此其转录形成的密码子由GUC→UUC．由以上分析可知，基因R转录时的模板位于a链中．
（2）基因M、m在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上，因此基因M、m与基因H、h可自由组合．用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1（MmHh），F1自交得F2，F2中纯合子所占的比例为
（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是（减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换．缺失一条4号染色体的高茎植株（H_）减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，移向同一极所致．
（4）选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株（mr）与该宽叶红花突变体进行杂交．若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，宽叶红花：宽叶白花=1：1；若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmro、Mooo（幼胚死亡），宽叶红花：宽叶白花=2：1；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moro，后代为MmRr、MoRo、moro、oooo（幼胚死亡），宽叶红花：窄叶白花=2：1．
故答案为：
（1）GUC UUC
（2）
（3）（减数第一次分裂时的）交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离
（4）①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交
②宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2：1
解析
解：（1）由以上分析可知，基因M中b链为转录的模板链，若b链中箭头所指的碱基C突变为A，则基因由CAG→AAG，因此其转录形成的密码子由GUC→UUC．由以上分析可知，基因R转录时的模板位于a链中．
（2）基因M、m在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上，因此基因M、m与基因H、h可自由组合．用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1（MmHh），F1自交得F2，F2中纯合子所占的比例为
（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是（减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换．缺失一条4号染色体的高茎植株（H_）减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，移向同一极所致．
（4）选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株（mr）与该宽叶红花突变体进行杂交．若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，宽叶红花：宽叶白花=1：1；若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmro、Mooo（幼胚死亡），宽叶红花：宽叶白花=2：1；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moro，后代为MmRr、MoRo、moro、oooo（幼胚死亡），宽叶红花：窄叶白花=2：1．
故答案为：
（1）GUC UUC
（2）
（3）（减数第一次分裂时的）交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离
（4）①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交
②宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2：1
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