- 自由组合定律的应用
- 共5666题
某地开发培育出一种水果，其果皮有紫色的，也有绿色的，果肉有甜的，也有酸的．为了鉴别有关性状的显隐性，用紫色酸果植株（X）分别和绿色甜果植株（Y）、（Z）进行杂交，让一绿色酸果品种自交，结果如下：
第一组：紫色酸果（X）×绿色甜果（Y）→紫色酸果（210）、绿色酸果（208）
第二组：紫色酸果（X）×绿色甜果（Z）→绿色酸果（208）
第三组：绿色酸果×绿色酸果→紫色甜果（52）、其他果（205）
（1）两对相对性状中，显性性状是______，判断依据最可靠的是第______组．
（2）上述三组杂交实验所遵循的规律是______．
（3）如果用C、c和D、d分别代表该水果的果色和果味的基因，则在亲本中X、Y和Z中，属于杂合子的是______，只产生一种配子的是______，能产生Cd配子的是______．
（4）让第一组子代紫色酸果相互传粉，理论上讲，其子代的表现型及比例是______．
（5）让绿色甜果（Y）和绿色甜果（Z）杂交，后代的基因型及比例是______．
正确答案
解：（1）根据第三组杂交类型，绿色×绿色→后代出现紫色，说明绿色果皮相对于紫色果皮是显性；酸×酸→后代出现甜，说明酸果肉相对于甜果肉是显性．
（2）据分析可知，两对基因位于不同对的同源染色体上，故上述三组杂交实验所遵循的规律是自由组合定律（或分离定律和自由组合定律）．
（3）如果用C、c和D、d分别代表该水果的果色和果味的基因，据分析可知，亲本中紫色酸果X为ccDD、绿色甜果Y为Ccdd、绿色甜果Z为CCdd，故Y属于杂合子；X和Z都是纯合子，只产生一种配子；Y和Z能产生Cd配子．
（4）让第一组子代紫色酸果相互传粉，即ccDd自交，其子代的表现型及比例是紫色酸果：紫色甜果=3：1．
（5）让绿色甜果（Y）和绿色甜果（Z）杂交，即Ccdd×CCdd，后代的基因型及比例是Ccdd：CCdd=1：1．
故答案为：
（1）绿色果皮、酸果 三
（2）自由组合定律（或分离定律和自由组合定律）
（3）Y X和Z Y和Z
（4）紫色酸果：紫色甜果=3：1
（5）Ccdd：CCdd=1：1
解析
解：（1）根据第三组杂交类型，绿色×绿色→后代出现紫色，说明绿色果皮相对于紫色果皮是显性；酸×酸→后代出现甜，说明酸果肉相对于甜果肉是显性．
（2）据分析可知，两对基因位于不同对的同源染色体上，故上述三组杂交实验所遵循的规律是自由组合定律（或分离定律和自由组合定律）．
（3）如果用C、c和D、d分别代表该水果的果色和果味的基因，据分析可知，亲本中紫色酸果X为ccDD、绿色甜果Y为Ccdd、绿色甜果Z为CCdd，故Y属于杂合子；X和Z都是纯合子，只产生一种配子；Y和Z能产生Cd配子．
（4）让第一组子代紫色酸果相互传粉，即ccDd自交，其子代的表现型及比例是紫色酸果：紫色甜果=3：1．
（5）让绿色甜果（Y）和绿色甜果（Z）杂交，即Ccdd×CCdd，后代的基因型及比例是Ccdd：CCdd=1：1．
故答案为：
（1）绿色果皮、酸果 三
（2）自由组合定律（或分离定律和自由组合定律）
（3）Y X和Z Y和Z
（4）紫色酸果：紫色甜果=3：1
（5）Ccdd：CCdd=1：1
健康是人类社会永恒的主题，人类遗传病的遗传方式错综复杂，发病率和死亡率呈逐年增高的趋势．请回答下列相关问题：
（1）图1是某家族遗传系谱图，已知甲病（基因用A、a表示）为一种常染色体遗传病．
①Ⅲ2个体的基因型是______．如果II6不携带甲病致病基因，则图中Ⅲ2与Ⅲ3结婚生一对同卵双胞胎，两个孩子都得病的概率是______．
②Ⅱ5个体在形成生殖细胞时，控制乙病的基因和正常基因的分离发生在______期．
（2）人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区（Ⅱ）和非同源区（I、Ⅲ），如图2所示．
①如果I片段上隐性基因控制的遗传病，则遗传特点是：男性患病率高于女性，且表现为______遗传；______片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性．
②假设某物质在两个显性基因共同存在时才能合成，基因（G、g）位于Ⅱ片断上，另一对等位基因（E、e）位于一对常染色体上．两个不能合成该物质的亲本杂交，子一代均能合成该物质，子二代中能合成该物质与不能合成该物质的比例为9：7，则两个亲本的基因型为______．
正确答案
解：（1）①已知甲病为一种常染色体遗传病，并且根据Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ2可以确定该病为常染色体隐性遗传病；根据Ⅱ5、Ⅱ6和Ⅲ4可以确定乙病为显性遗传病，又根据Ⅲ3确定乙病为常染色体显性遗传病．由于Ⅱ1个体基因型为bb，因此确定Ⅲ2个体的基因型是aaBb．如果II6不携带甲病致病基因，则其基因型为AABb，而Ⅱ5的基因型为AaBb，因此Ⅲ3基因型为
②减数分裂过程中，等位基因分离发生在减数第一次分裂后期．
（2）①图中I片段只位于X染色体上，即Y染色体上不存在该基因．如果I片段上隐性基因控制的遗传病，即X染色体隐性遗传病，其遗传特点是：男性患病率高于女性，且表现为交叉遗传；Ⅲ片段只位于Y染色体，因此该片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性．
②根据题意可知，这两对等位基因遵循基因的自由组合定律，并且基因型为E_XG_或E__YG能合成该物质．
由于子二代中能合成该物质与不能合成该物质的比例为9：7，即双杂合子自交后代的比例（9：3：3：1变式），因此子一代基因型应为EeXGXg×EeXGYg或EeXGXg×EeXgYG，因此两个亲本的基因型为EEXgYg、eeXGXG或EEXgXg、eeXGYG．
故答案为：
（1）①aaBb 
（2）①交叉Ⅲ
②EEXgYg eeXGXG或EEXgXg eeXGYG
解析
解：（1）①已知甲病为一种常染色体遗传病，并且根据Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ2可以确定该病为常染色体隐性遗传病；根据Ⅱ5、Ⅱ6和Ⅲ4可以确定乙病为显性遗传病，又根据Ⅲ3确定乙病为常染色体显性遗传病．由于Ⅱ1个体基因型为bb，因此确定Ⅲ2个体的基因型是aaBb．如果II6不携带甲病致病基因，则其基因型为AABb，而Ⅱ5的基因型为AaBb，因此Ⅲ3基因型为
②减数分裂过程中，等位基因分离发生在减数第一次分裂后期．
（2）①图中I片段只位于X染色体上，即Y染色体上不存在该基因．如果I片段上隐性基因控制的遗传病，即X染色体隐性遗传病，其遗传特点是：男性患病率高于女性，且表现为交叉遗传；Ⅲ片段只位于Y染色体，因此该片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性．
②根据题意可知，这两对等位基因遵循基因的自由组合定律，并且基因型为E_XG_或E__YG能合成该物质．
由于子二代中能合成该物质与不能合成该物质的比例为9：7，即双杂合子自交后代的比例（9：3：3：1变式），因此子一代基因型应为EeXGXg×EeXGYg或EeXGXg×EeXgYG，因此两个亲本的基因型为EEXgYg、eeXGXG或EEXgXg、eeXGYG．
故答案为：
（1）①aaBb
（2）①交叉Ⅲ
②EEXgYg eeXGXG或EEXgXg eeXGYG
某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制．研究发现，体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成（其它基因数量与染色体均正常）如图所示．
（1）正常情况下，图1中红花植株的基因型有______种．某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，子代中表现型的比例为______．
（2）突变体①、②、③的花色相同，这说明花色素的合成量与体细胞内______有关．对R与r基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异，如图3所示．二者编码的氨基酸在数量上相差______个（起始密码子位置相同，UAA、UAG与UGA为终止密码子），其直接原因是______．
（3）基因型为iiDdRr的花芽中，出现基因型为iiDdr的一部分细胞，其发育形成的花呈______色，该变异是细胞分裂过程中出现______的结果．基因型为iiDdr的突变体自交所形成的部分受精卵不能发育，其根本原因是______．
（4）今有已知基因组成的纯种正常植株若干，请利用上述材料设计一个最简便的杂交实验，以确定iiDdRrr植株属于图2中的哪一种突变体（假设实验过程中不存在突变与染色体互换，各型配子活力相同）．
实验步骤：让该突变体与基因型为______的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：Ⅰ若子代中______，则其为突变体①；Ⅱ若子代中______，则其为突变体②；Ⅲ若子代中______，则其为突变体③．
正确答案
解：（1）正常情况下，图1中红花植株的基因型有iiDDRR、iiDdRR、iiDDRr和iiDdRd共4种．某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，如果是iiDdRR或iiDDRr，则子代中表现型的比例为3：1；如果是iiDdRd，则子代中表现型的比例为9：7．
（2）根据题意和图2分析可知：由于突变体①、②、③中都含有3个R或r基因，表现的花色相同，这说明花色素的合成量与体细胞内基因R与r的数量有关．对R与r基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异，图3中的第6个碱基在R的mRNA上为C，而在r的mRNA上为G；又UAG为终止密码子．说明在r的mRNA中提前出现终止密码子，导致二者编码的氨基酸在数量上相差4个．
（3）由于基因型为iiDdr的细胞中缺少R，不能形成红色物质，所以其发育形成的花呈白色．该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异或缺失的结果．基因型为iiDdr的突变体自交所形成的部分受精卵不能发育，其根本原因是缺少发育成完整个体的部分基因．
（4）由于iiDdRrr植株中多了一个r基因，又体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．因此用iiDdRrr植株与基因型为iiDDRR的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．如果子代中红：粉红为3：1，则其为突变体①；如果子代中红：粉红为5：1，则其为突变体②；如果子代中红：粉红为1：1，则其为突变体③．
故答案为：
（1）4 3：1或9：7
（2）基因（R与r）的数量 4 在r的mRNA中提前出现终止密码子
（3）白 染色体数目变异或缺失 缺少发育成完整个体的部分基因
（4）iiDDRR 红：粉红为3：1 红：粉红为5：1 红：粉红为1：1
解析
解：（1）正常情况下，图1中红花植株的基因型有iiDDRR、iiDdRR、iiDDRr和iiDdRd共4种．某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，如果是iiDdRR或iiDDRr，则子代中表现型的比例为3：1；如果是iiDdRd，则子代中表现型的比例为9：7．
（2）根据题意和图2分析可知：由于突变体①、②、③中都含有3个R或r基因，表现的花色相同，这说明花色素的合成量与体细胞内基因R与r的数量有关．对R与r基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异，图3中的第6个碱基在R的mRNA上为C，而在r的mRNA上为G；又UAG为终止密码子．说明在r的mRNA中提前出现终止密码子，导致二者编码的氨基酸在数量上相差4个．
（3）由于基因型为iiDdr的细胞中缺少R，不能形成红色物质，所以其发育形成的花呈白色．该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异或缺失的结果．基因型为iiDdr的突变体自交所形成的部分受精卵不能发育，其根本原因是缺少发育成完整个体的部分基因．
（4）由于iiDdRrr植株中多了一个r基因，又体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．因此用iiDdRrr植株与基因型为iiDDRR的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．如果子代中红：粉红为3：1，则其为突变体①；如果子代中红：粉红为5：1，则其为突变体②；如果子代中红：粉红为1：1，则其为突变体③．
故答案为：
（1）4 3：1或9：7
（2）基因（R与r）的数量 4 在r的mRNA中提前出现终止密码子
（3）白 染色体数目变异或缺失 缺少发育成完整个体的部分基因
（4）iiDDRR 红：粉红为3：1 红：粉红为5：1 红：粉红为1：1
（1）如果研究玉米的基因组，应测定______条染色体上的DNA碱基序列．
（2）若要进行自由组合定律的实验，选择品系②和③作亲本是否可行？______；原因是______．
（3）选择品系③和⑤做亲本杂交得F1，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的几率为______．
（4）为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种．现有长果穗（A）白粒（b）和短果穗（a）黄粒（B）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（AaBb）玉米杂交种的目的，科研人员设计了以下快速育种方案．
①请在括号内填写相关的基因型：
②处理方法A和B分别是指______、______．以上方案所依据的育种原理有______．
正确答案
解：（1）玉米（2N=20）是一种雌雄同株植物，体细胞中没有性染色体，因此研究玉米的基因组只需测定10条染色体上的DNA碱基序列即可．
（2）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，而控制粒色和节长的基因位于同一对同源染色体（Ⅰ）上，因此它们不遵循基因的自由组合定律．
（3）②-⑤品系均只有一个性状属隐性，并且都是纯系的，因此品系③的基因型为DDee，品系⑤的基因型为ddEE，因此以它们做亲本杂交得F1（DdEe），F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎（D_E_=
（4）①由于玉米种子都是杂交种．因此长果穗（A）白粒（b）基因型为Aabb，短果穗（a）黄粒（B）基因型为aaBb．首先可以通过花药离体培养和秋水仙素处理两个杂交种，获得AAbb和aaBB，再让它们进行杂交可获得AaBb．该方案所依据的育种原理有基因重组和染色体变异．
（1）10
（2）不行 控制粒色和节长的基因位于同一对同源染色体（Ⅰ）上
（3）
（4）②花药离体培养 秋水仙素处理 基因重组和染色体变异
解析
解：（1）玉米（2N=20）是一种雌雄同株植物，体细胞中没有性染色体，因此研究玉米的基因组只需测定10条染色体上的DNA碱基序列即可．
（2）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，而控制粒色和节长的基因位于同一对同源染色体（Ⅰ）上，因此它们不遵循基因的自由组合定律．
（3）②-⑤品系均只有一个性状属隐性，并且都是纯系的，因此品系③的基因型为DDee，品系⑤的基因型为ddEE，因此以它们做亲本杂交得F1（DdEe），F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎（D_E_=
（4）①由于玉米种子都是杂交种．因此长果穗（A）白粒（b）基因型为Aabb，短果穗（a）黄粒（B）基因型为aaBb．首先可以通过花药离体培养和秋水仙素处理两个杂交种，获得AAbb和aaBB，再让它们进行杂交可获得AaBb．该方案所依据的育种原理有基因重组和染色体变异．
（1）10
（2）不行 控制粒色和节长的基因位于同一对同源染色体（Ⅰ）上
（3）
（4）②花药离体培养 秋水仙素处理 基因重组和染色体变异
玉米是一种雌雄同株的二倍体（2n=20）植物，玉米子粒的颜色与细胞中的色素有关．当细胞中含有丁色素时呈紫色，含有丙色素时呈红色，无丙和丁时呈白色．与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如图1所示．请回答问题：
（1）玉米是遗传实验的好材料，玉米的杂交过程与豌豆杂交过程相比，不需要______（步骤）．
（2）现有一基因型为AaBbdd的红色子粒植株，开花时发现能产生数量相等的4种配子，由此可知A、a与B、b这两对等位基因位于______染色体上．该植株自交所结子粒性状及分离比为______，任取其中一粒白色玉米子粒，为纯合子的概率是______．
（3）现有一株由紫色子粒长成的玉米植株自交所结子粒的表现型及其比例为白色：红色：紫色=1：0：3，则该植株的基因型为______．
（4）现已查明，B、b与D、d基因均位于10号染色体上，且不发生交叉互换．将一基因型为AABbDd的玉米植株进行测交，如果所结子粒的性状分离比为白色：红色：紫色=1：1：0，请在图2方框中画出基因在染色体上可能的位置关系（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）______．如果它们的基因在染色体上的位置关系不是如你所画，则测交后植株所结子粒的性状及分离比应为______．
正确答案
解：（1）由于玉米是一种雌雄同株不同花植物，而豌豆是雌雄同株同花植物，所以玉米的杂交过程与豌豆的杂交过程相比不需要去雄步骤．
（2）基因型为AaBbdd的红色籽粒植株，开花时发现能产生数量相等的4种配子，说明A、a与B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合规律．该植株自交所结籽粒性状及分离比为白色（aabbdd\aaB-dd\A-bbdd）：红色（A-B-dd）：紫色（A-B-D-）=7：9：0．其中纯合白色玉米籽粒的基因型为aabbdd、aaBBdd和AAbbdd，占白色玉米籽粒的
（3）根据紫色玉米植株自交所结籽粒表现型及其比例为白色：红色：紫色=1：0：3，说明所以籽粒的细胞中都含有DD；又白色：紫色=1：3，说明只能有一对基因是杂合，另一对基因为显性纯合．因此，该紫色的籽粒长成的玉米植株的基因型为AaBBDD或AABbDD．
（4）由于B、b与D、d基因均位于10号染色体上，且不发生交叉互换．又基因型为AABbDd的玉米植株进行测交，所结籽粒的性状分离比为白色：红色：紫色=1：1：0，说明B与d、b与D分别位于一条染色体上．
如果是B与D、b与d分别位于一条染色体上，则测交后植株所结籽粒的性状及分离比应为白色：红色：紫色=1：0：1．
故答案为：
（1）去雄
（2）2对 白色：红色：紫色=7：9：0
（3）AaBBDD或AABbDD
（4）基因在染色体上可能的位置关系如图：
白色：紫色=1：1（或白色：紫色：红色=1：1：0）
解析
解：（1）由于玉米是一种雌雄同株不同花植物，而豌豆是雌雄同株同花植物，所以玉米的杂交过程与豌豆的杂交过程相比不需要去雄步骤．
（2）基因型为AaBbdd的红色籽粒植株，开花时发现能产生数量相等的4种配子，说明A、a与B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合规律．该植株自交所结籽粒性状及分离比为白色（aabbdd\aaB-dd\A-bbdd）：红色（A-B-dd）：紫色（A-B-D-）=7：9：0．其中纯合白色玉米籽粒的基因型为aabbdd、aaBBdd和AAbbdd，占白色玉米籽粒的
（3）根据紫色玉米植株自交所结籽粒表现型及其比例为白色：红色：紫色=1：0：3，说明所以籽粒的细胞中都含有DD；又白色：紫色=1：3，说明只能有一对基因是杂合，另一对基因为显性纯合．因此，该紫色的籽粒长成的玉米植株的基因型为AaBBDD或AABbDD．
（4）由于B、b与D、d基因均位于10号染色体上，且不发生交叉互换．又基因型为AABbDd的玉米植株进行测交，所结籽粒的性状分离比为白色：红色：紫色=1：1：0，说明B与d、b与D分别位于一条染色体上．
如果是B与D、b与d分别位于一条染色体上，则测交后植株所结籽粒的性状及分离比应为白色：红色：紫色=1：0：1．
故答案为：
（1）去雄
（2）2对 白色：红色：紫色=7：9：0
（3）AaBBDD或AABbDD
（4）基因在染色体上可能的位置关系如图：
白色：紫色=1：1（或白色：紫色：红色=1：1：0）
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