- 自由组合定律的应用
- 共5666题
某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c…),这些基因位于非同源染色体上.当个体的基因型中每对等位基因都至少有一个显性基因时(即A_B_C_…)才开红花,否则开白花.现有品系1、品系2、品系3三个不同的纯种白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型及其比例如下:
实验1:品系1×品系2,F1全为白花;
实验2:品系1×品系3,F1全为红花;
实验3:品系2×品系3,F1全为白花;
实验4:F1红花×品系1,后代表现为1红:3白;
实验5:F1红花×品系2,后代表现为1红:7白;
实验6:F1红花×品系3,后代表现为1红:1白;
结合上述杂交实验结果,请回答:
(1)根据上述实验可推知,花色性状至少由______对等位基因控制.其判断主要理由是:______.
(2)根据以上分析,这三个纯种品系的基因型分别为:品系1______,品系2______,品系3______.
(3)用实验2中的F1红花与实验3中的F1白花杂交,后代中红花比例为______.
(4)已知花色由花青素(一种小分子的物质)存在情况决定,根据以上实验并结合所学知识,说明性状与基因间的关系为:①______; ②______.
正确答案
解:(1)根据实验5:F1红花×品系2,后代表现为1红:7白;说明红花概率为,为(
)3.因此可判断花色性状至少由3对等位基因控制.
(2)由于个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_)才开红花,根据实验2:品系1×品系3,F1全为红花,可知F1基因型为AaBbCc.又实验4:F1红花×品系1,后代表现为1红:3白,说明品系1中只有一对显性基因.实验6:F1红花×品系3,后代表现为1红:1白,说明品系3中只有两对显性基因.实验5:F1红花×品系2,后代表现为1红:7白,说明品系2中没有显性基因.因此,这三个纯种品系的基因型分别为:品系1是aaBBcc或AAbbcc或aabbCC;品系2是aabbcc;品系3是AAbbCC或aaBBCC或AABBcc.
(3)实验2中的F1红花为三对基因都杂合的杂合体,实验3中的F1白花为两对基因杂合的杂合体,所以它们杂交,后代中红花比例为×
=
.
(4)基因控制生物性状的两种方式:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状.由于花色由花青素(一种小分子物质)存在情况决定,所以控制花色的基因是通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状;此外基因还可以通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状.
故答案为:
(1)3 由实验5可知是测交,红花概率为,为(
)3
(2)aaBBcc或AAbbcc或aabbCC aabbcc AAbbCC或aaBBCC或AABBcc
(3)
(4)基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状 基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状
解析
解:(1)根据实验5:F1红花×品系2,后代表现为1红:7白;说明红花概率为,为(
)3.因此可判断花色性状至少由3对等位基因控制.
(2)由于个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_)才开红花,根据实验2:品系1×品系3,F1全为红花,可知F1基因型为AaBbCc.又实验4:F1红花×品系1,后代表现为1红:3白,说明品系1中只有一对显性基因.实验6:F1红花×品系3,后代表现为1红:1白,说明品系3中只有两对显性基因.实验5:F1红花×品系2,后代表现为1红:7白,说明品系2中没有显性基因.因此,这三个纯种品系的基因型分别为:品系1是aaBBcc或AAbbcc或aabbCC;品系2是aabbcc;品系3是AAbbCC或aaBBCC或AABBcc.
(3)实验2中的F1红花为三对基因都杂合的杂合体,实验3中的F1白花为两对基因杂合的杂合体,所以它们杂交,后代中红花比例为×
=
.
(4)基因控制生物性状的两种方式:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状.由于花色由花青素(一种小分子物质)存在情况决定,所以控制花色的基因是通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状;此外基因还可以通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状.
故答案为:
(1)3 由实验5可知是测交,红花概率为,为(
)3
(2)aaBBcc或AAbbcc或aabbCC aabbcc AAbbCC或aaBBCC或AABBcc
(3)
(4)基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状 基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状
(1)某植物籽粒颜色是由三对独立遗传的基因共同决定的,其中基因型 A_B_R_的籽粒红色,其余基因型的均无色.
籽粒红色的植株基因型有8种,籽粒无色的纯合植株基因型有______种.
②#一红色籽粒植株甲与三株无色籽粒植株杂交,结果如下表,该红色植株甲的基因 型是______
(2)玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位.于9号染色体上的-对等位基因,已知无正常9号染 色体的花粉不能参与受精作用.现 有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如图一.
该黄色籽粒棺株的变异类型属于染色体结构变异中的______
②为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,如果F1表现型及比例为______则说明T基因位于异常染色体上.
③以植株A为父本,正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如图二.分析该植株出现的原因是由于______(父本或母本)减数分裂过程中______未分离.
④若③中得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两 极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株B为父本进行测交,后代的表 现型及比例______其中得到的豳色体异常植株占______.
正确答案
解:(1)籽粒红色(A_B_R_)的植株基因型有8种,籽粒无色的纯合植株基因型有7种,即3种含有两对显性基因的纯合子(AABBrr、AAbbRR、aaBBRR)、3种含有一对显性基因的纯合子(AAbbrr、aaBBrr、aabbRR)和1种隐性纯合子(aabbrr).
②一红色籽粒植株甲(A_B_R_)×AAbbrr,后代中A_B_R_占50%,说明该植株B_R_中有一对是纯合的,另一对是杂合的;甲(A_B_R_)×aaBBrr,后代中A_B_R_占25%,说明该植株A_R_均是杂合的.结合以上分析可知,该红色植株甲的基因型是AaBBRr.
(2)①由图一可知,该黄色籽粒植株9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段,属于染色体结构变异中的缺失.
②若T基因位于异常染色体上,让植株A进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即Tt个体产生的配子中只有t能参与受精作用,所以F1表现型及比例为黄色(Tt):白色(tt)=1:1.
③以植株A(Tt)为父本,正常的白色籽粒植株(tt)为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如图二.由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即含有T的精子不能参与受精作用,所以黄色籽粒植株B(Ttt)中有一个t来自母本,还有T和t都来自父本,由此可见,该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离.
④若③中得到的植株B(Ttt)在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,则该植株能形成3种可育配子,基因型及比例为Tt:t:tt=2:2:1.以植株B为父本进行测交,即与tt个体进行杂交,后代的表现型及比例黄色(2Ttt):白色(2tt、1ttt)=2:3,其中异常植株(Ttt、ttt)占.
故答案为
(1)①7 ②AaBBRr
(2)①缺失 ②黄色:白色=1:1
③父本 同源染色体 ④黄色:白色=2:3
解析
解:(1)籽粒红色(A_B_R_)的植株基因型有8种,籽粒无色的纯合植株基因型有7种,即3种含有两对显性基因的纯合子(AABBrr、AAbbRR、aaBBRR)、3种含有一对显性基因的纯合子(AAbbrr、aaBBrr、aabbRR)和1种隐性纯合子(aabbrr).
②一红色籽粒植株甲(A_B_R_)×AAbbrr,后代中A_B_R_占50%,说明该植株B_R_中有一对是纯合的,另一对是杂合的;甲(A_B_R_)×aaBBrr,后代中A_B_R_占25%,说明该植株A_R_均是杂合的.结合以上分析可知,该红色植株甲的基因型是AaBBRr.
(2)①由图一可知,该黄色籽粒植株9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段,属于染色体结构变异中的缺失.
②若T基因位于异常染色体上,让植株A进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即Tt个体产生的配子中只有t能参与受精作用,所以F1表现型及比例为黄色(Tt):白色(tt)=1:1.
③以植株A(Tt)为父本,正常的白色籽粒植株(tt)为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如图二.由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即含有T的精子不能参与受精作用,所以黄色籽粒植株B(Ttt)中有一个t来自母本,还有T和t都来自父本,由此可见,该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离.
④若③中得到的植株B(Ttt)在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,则该植株能形成3种可育配子,基因型及比例为Tt:t:tt=2:2:1.以植株B为父本进行测交,即与tt个体进行杂交,后代的表现型及比例黄色(2Ttt):白色(2tt、1ttt)=2:3,其中异常植株(Ttt、ttt)占.
故答案为
(1)①7 ②AaBBRr
(2)①缺失 ②黄色:白色=1:1
③父本 同源染色体 ④黄色:白色=2:3
某种野兔的脂肪有黄脂、褐脂、白脂和无脂四种表现型,由两对独立遗传的等位急用呢决定(分别用A、a,B、b表示).且BB个体胚胎致死.将一只白脂雄兔和多只纯合黄脂雌兔杂交,得到F1有两种表现型:褐脂兔96只,黄脂兔98只;取F1中的多只褐脂兔雌雄个体相互交配,F2有4种表现型:褐脂兔239只,白脂兔81只,黄脂兔119只,无脂兔41只.回答下列问题:
(1)若A、a和B、b这两对等位基因都位于常染色体上,则亲本白脂兔的基因型是______,
黄脂兔的基因型是______,F1黄脂兔基因型是______.
(2)F2黄脂兔中杂合子所占比例为______.F2中一只褐脂雌兔,正常减数分裂产生的两种比例相等的配子,则其基因型为______.
(3)根据上述实验结果,可推测B、b这对基因也可能位于性染色体的同源区段.现有雌雄白脂兔各一只,实验过程如下:
①取这一对白脂兔多次交配,得F1;
②观察统计F1的______.
结果预测:
Ⅰ.若______,则这对基因位于常染色体上.
Ⅱ.若______,则这对基因位于性染色体的同源区段.
正确答案
解:(1)若A、a和B、b这两对等位基因都位于常染色体上,且两对基因独立遗传,则根据基因自由组合定律,F2中4种表现型所对应的基因型及比例为A_B_(AABB、
AaBB、
AABb、
AaBb):aaB_(
aaBB、
aaBb):A_bb(
AAbb、
Aabb):
aabb=9:3:3:1.因为BB个体胚胎致死,F2中4种表现型:褐脂兔A_B_(
AABb、
AaBb):白脂兔aaB_(
aaBb):黄脂兔A_bb(
AAbb、
Aabb):无脂兔
aabb≈6:2:3:1,是9:3:3:1 的变式.说明A和B同时存在时是褐脂兔,只有B时是白脂兔,只有A时是黄脂兔,A和B同时不存在时是无脂兔,则亲本白脂兔的基因型为aaBb,黄脂兔的基因型为AAbb,且F1褐脂兔的基因型为AaBb,F1黄脂兔的基因型是Aabb.
(2)F2黄脂兔(A_bb)中纯合子(AAbb)所占的比例为,杂合子所占的比例为
.F2中褐脂雌兔的基因型为AABb或AaBb,其中AABb能正常减数分裂产生两种比例相等的配子,即Ab、AB;AaBb能正常减数分裂产生四种比例相等的配子,即Ab、AB、ab、aB.
(3)实验过程为①取这一对白脂兔多次交配,得F1;②观察统计F1的性别比例.若F1中雌兔:雄兔=1:1,则这对基因位于常染色体上.若F1中雌兔:雄兔≠1:1,则这对基因位于性染色体的同源区段.故答案为:
(1)aaBb AAbb Aabb
(2) AABb
(3)②性别比例
Ⅰ.F1中雌兔:雄兔=1:1
Ⅱ.F1中雌兔:雄兔≠1:1(或雌兔:雄兔=1:2;或雌兔:雄兔=2:1)
解析
解:(1)若A、a和B、b这两对等位基因都位于常染色体上,且两对基因独立遗传,则根据基因自由组合定律,F2中4种表现型所对应的基因型及比例为A_B_(AABB、
AaBB、
AABb、
AaBb):aaB_(
aaBB、
aaBb):A_bb(
AAbb、
Aabb):
aabb=9:3:3:1.因为BB个体胚胎致死,F2中4种表现型:褐脂兔A_B_(
AABb、
AaBb):白脂兔aaB_(
aaBb):黄脂兔A_bb(
AAbb、
Aabb):无脂兔
aabb≈6:2:3:1,是9:3:3:1 的变式.说明A和B同时存在时是褐脂兔,只有B时是白脂兔,只有A时是黄脂兔,A和B同时不存在时是无脂兔,则亲本白脂兔的基因型为aaBb,黄脂兔的基因型为AAbb,且F1褐脂兔的基因型为AaBb,F1黄脂兔的基因型是Aabb.
(2)F2黄脂兔(A_bb)中纯合子(AAbb)所占的比例为,杂合子所占的比例为
.F2中褐脂雌兔的基因型为AABb或AaBb,其中AABb能正常减数分裂产生两种比例相等的配子,即Ab、AB;AaBb能正常减数分裂产生四种比例相等的配子,即Ab、AB、ab、aB.
(3)实验过程为①取这一对白脂兔多次交配,得F1;②观察统计F1的性别比例.若F1中雌兔:雄兔=1:1,则这对基因位于常染色体上.若F1中雌兔:雄兔≠1:1,则这对基因位于性染色体的同源区段.故答案为:
(1)aaBb AAbb Aabb
(2) AABb
(3)②性别比例
Ⅰ.F1中雌兔:雄兔=1:1
Ⅱ.F1中雌兔:雄兔≠1:1(或雌兔:雄兔=1:2;或雌兔:雄兔=2:1)
花生种子大小由一对等位基因R、r控制,含油量多少由另一对位于不同染色体上的等位基因T、t控制.下表是三组不同亲本杂交的结果.请分析回答:
(1)上述两对相对性状中的显性性状是______.
(2)组合一中两个亲本的基因型是______;亲本均为纯合子的组合是第______组.
(3)若让第三组产生的子代植株与粒小油多种子长成的植株杂交,则它们产生的种子应有______种表现型,其中粒大油多性状所占比例约为______.
正确答案
解:(1)根据组合二中两个亲本均为粒大,而子代中出现了粒小,或根据组合三中亲本一个为粒小、一个为粒大,而子代全为粒大,说明粒大为显性性状,粒小为隐性性状.根据组合一和组合三中中两个亲本一个为油少,一个为油多,而子代中全部表现为油少,可以推测油少为显性性状,油多为隐性性状.因此上述两对相对性状中的显性性状是粒大、油少.
(2)两对相对性状中的显性性状是粒大、油少.组合一的亲本粒小油少为rrT-,粒大油多为R-tt,由于子代中出现粒小rr,没有出现油多tt,故组合一中两个亲本的基因型是rrTT×Rrtt.组合二的亲本均为粒大油多R-tt,由于子代中出现粒小rr,故组合二亲本的基因型均为RrTt.组合三的亲本粒小油少为rrT-,粒大油多为R-tt,由于子代中没有出现粒小rr,也没有出现油多tt,故组合三中两个亲本的基因型是rrTT×RRtt.因此亲本均为纯合子的组合是第三组.
(3)组合三中两个亲本的基因型是rrTT×RRtt,则子代为RrTt.若让第三组产生的子代植株与粒小油多rrtt种子长成的植株杂交,即RrTt×rrtt,则它们产生的种子为RrTt:Rrtt:rrTt:rrtt=1:1:1:1.因此它们产生的种子应有四种表现型,其中粒大油多性状所占比例约为.
故答案为:
(1)粒大、油少
(2)rrTT×Rrtt 三
(3)四
解析
解:(1)根据组合二中两个亲本均为粒大,而子代中出现了粒小,或根据组合三中亲本一个为粒小、一个为粒大,而子代全为粒大,说明粒大为显性性状,粒小为隐性性状.根据组合一和组合三中中两个亲本一个为油少,一个为油多,而子代中全部表现为油少,可以推测油少为显性性状,油多为隐性性状.因此上述两对相对性状中的显性性状是粒大、油少.
(2)两对相对性状中的显性性状是粒大、油少.组合一的亲本粒小油少为rrT-,粒大油多为R-tt,由于子代中出现粒小rr,没有出现油多tt,故组合一中两个亲本的基因型是rrTT×Rrtt.组合二的亲本均为粒大油多R-tt,由于子代中出现粒小rr,故组合二亲本的基因型均为RrTt.组合三的亲本粒小油少为rrT-,粒大油多为R-tt,由于子代中没有出现粒小rr,也没有出现油多tt,故组合三中两个亲本的基因型是rrTT×RRtt.因此亲本均为纯合子的组合是第三组.
(3)组合三中两个亲本的基因型是rrTT×RRtt,则子代为RrTt.若让第三组产生的子代植株与粒小油多rrtt种子长成的植株杂交,即RrTt×rrtt,则它们产生的种子为RrTt:Rrtt:rrTt:rrtt=1:1:1:1.因此它们产生的种子应有四种表现型,其中粒大油多性状所占比例约为.
故答案为:
(1)粒大、油少
(2)rrTT×Rrtt 三
(3)四
如图表示某一观花植物花色形成的遗传机理,其中字母表示控制对应过程所需的基因,且各等位基因表现出完全显性,非等位基因间独立遗传.若紫色色素与红色色素同时存在时,则表现为紫红色.请回答:
(1)该植物花色的遗传遵循定律______.
(2)若同时考虑三对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型有______种,紫花的植株基因型是______.
(3)现有纯合紫花的植株与纯合红花的植株杂交,所得F1的表现型为______.F1自交,则F2中白花的植株所占的比例是______,紫红花的植株所占比例是______.
(4)已知该植物为二倍体,某植株某性状出现了可遗传的新表现型,请设计一个简单实验来鉴定这个新表现型的出现是由于基因突变还是染色体组加倍所致?______(写出实验思路).
(5)某花农只有纯合紫花的植株和纯合红花的植株,希望能在最短时间内培养出可稳定遗传的白花植株,可采用的育种方法是______,该育种方法依据的主要原理是______.
(6)该植物的花易受害虫啃食,从而影响花的品质,为了改良该植物的抗虫性,通常从其他物种获得______基因,将其与运载体结合,构建______,然后导入该植物的体细胞中,经______技术获得大量的转基因抗虫植株.
正确答案
解:(1)由于非等位基因间独立遗传,说明遵循基因的自由组合定律.
(2)若只考虑两对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型为A-D-,共有4种;而第3对基因与红色色素的产生无关.又第3对基因可以有BB、Bb和bb三种,所以同时考虑三对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型有4×3=12种.紫花的植株细胞内不能合成红色色素,所以其基因型是AAbbdd、Aabbdd.
(3)纯合紫花植株与纯合红花植株的基因型分别是AAbbdd和AABBDD,杂交所得F1的基因型AABbDd,表现型为红花.F1自交,则F2中白花植株的基因型为AABBdd和AABbdd,所占的比例是;紫红花植株的基因型为AAbbDD和AAbbDd,所占的比例是
.
(4)由于基因突变是分子水平的变异,用光学显微镜不能观察到变异,但可观察到染色体的结构和数目.因此,可取该植物根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目,来鉴定这个新表现型的出现是由于基因突变还是染色体组加倍所致.
(5)由于单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限,所以要想在最短时间内培养出可稳定遗传的白花植株,可采用的育种方法是单倍体育种.单倍体育种依据的主要原理是染色体数目变异,方法是用花药离体培养,后用秋水仙素处理单倍体幼苗,使其染色体数目加倍,获得纯合体.
(6)为了改良该植物的抗虫性,可运用转基因技术,从其他物种获得抗虫基因,将其与运载体结合,构建重组DNA分子,然后导入该植物的体细胞中,经植物组织培养技术获得大量的转基因抗虫植株.
故答案为:
(1)自由组合
(2)12 AAbbdd、Aabbdd
(3)红花
(4)取该植物根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目
(5)单倍体育种 染色体数目变异
(6)抗虫 重组DNA分子 植物组织培养
解析
解:(1)由于非等位基因间独立遗传,说明遵循基因的自由组合定律.
(2)若只考虑两对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型为A-D-,共有4种;而第3对基因与红色色素的产生无关.又第3对基因可以有BB、Bb和bb三种,所以同时考虑三对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型有4×3=12种.紫花的植株细胞内不能合成红色色素,所以其基因型是AAbbdd、Aabbdd.
(3)纯合紫花植株与纯合红花植株的基因型分别是AAbbdd和AABBDD,杂交所得F1的基因型AABbDd,表现型为红花.F1自交,则F2中白花植株的基因型为AABBdd和AABbdd,所占的比例是;紫红花植株的基因型为AAbbDD和AAbbDd,所占的比例是
.
(4)由于基因突变是分子水平的变异,用光学显微镜不能观察到变异,但可观察到染色体的结构和数目.因此,可取该植物根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目,来鉴定这个新表现型的出现是由于基因突变还是染色体组加倍所致.
(5)由于单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限,所以要想在最短时间内培养出可稳定遗传的白花植株,可采用的育种方法是单倍体育种.单倍体育种依据的主要原理是染色体数目变异,方法是用花药离体培养,后用秋水仙素处理单倍体幼苗,使其染色体数目加倍,获得纯合体.
(6)为了改良该植物的抗虫性,可运用转基因技术,从其他物种获得抗虫基因,将其与运载体结合,构建重组DNA分子,然后导入该植物的体细胞中,经植物组织培养技术获得大量的转基因抗虫植株.
故答案为:
(1)自由组合
(2)12 AAbbdd、Aabbdd
(3)红花
(4)取该植物根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目
(5)单倍体育种 染色体数目变异
(6)抗虫 重组DNA分子 植物组织培养
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