- 自由组合定律的应用
- 共5666题
小鼠品系众多,是遗传学研究的常用材料.下图是某品系小鼠(2N=40)的某些基因在染色体的排列情况.该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因Aa、Dd、Ff控制,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最轻).请回答下列问题:
(1)在该小鼠的种群中,控制体重的基因型有______种.用图中亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2,则F2中成鼠体重介于亲本之间的个体占______
(2)若图中父本在精子形成过程中因为减数分裂时同源染色体未分离,受精后形成一只XXY的小鼠,小鼠成年后,如果能进行正常的减数分裂,则可形成______种性染色体不同的配子.
(3)将小鼠生发层细胞染色体上的DNA用3H标记后(即第一代细胞)转移到无放射性的培养液中培养,在第二代细胞进行分裂的后期,每个细胞中含放射性的染色体______条.
(4)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状,分别由等位基因E、e控制,位于1、2号染色体上.经多次实验,结果表明,上述亲本杂交得到F1后,让F1的雌雄小鼠自由交配,所得F2中有毛鼠所占比例总是,请推测其最可能的原因是______
(5)小鼠的体色由两对基因控制,Y代表黄色,y代表鼠色,B决定有色素,b决定无色素(白色).已知Y与y位于1、2号染色体上,图中母本为纯合黄色鼠,父本为纯合白色鼠.请设计实验探究另一对等位基因是否也位于1、2号染色体上(仅就体色而言,不考虑其他性状和交叉互换).
第一步:选择图中的父本和母本杂交得到F1;
第二步:让F1雌雄成鼠自由交配得到F2 (或多只F1雌鼠与父本小白鼠交配)
第三步:观察统计F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色)
结果及结论:
①______,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;
②______,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上.
正确答案
解:解:(1)由于该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A-a、D-d、F-f控制,每对基因有3种组合,所以控制体重的基因型有3×3×3=27种;亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2,则F2中成鼠体重与父本相同的个体占×
×
=
,与母本相同的个体占
×
×
=
,所以与亲本相同的个体占
+
=
,因此F2中成鼠体重介于亲本之间的个体占1-
=
.
(2)减数分裂过程中同源染色体分开,非同源染色体自由组合,故基因性染色体组成为XXY的小鼠在形成精子的时候,可形成性染色体组成不同的4种配子:XX、Y、XY、X.
(3)由于DNA分子的复制是半保留复制,所以小鼠生发层细胞染色体上的DNA用3H标记后,转移到无放射性的培养液中培养,在第二代细胞进行分裂的后期,由于只进行了一次染色体复制,因而每条染色单体上的DNA中都含3H,所以每个细胞中含放射性的染色体数目是40条.
(4)根据亲本的F1的基因型分别是Ee、ee(各占一半),又由于F1中雌雄个体自由交配,根据基因频率来计算F2代中各基因型频率.也就是E=,e=
.根据哈代温伯格定律F2代中的EE基因型频率为
,Ee基因型频率为
,ee基因型频率为
,所以正常情况下F2中有毛应占
(大于实际情况F2中有毛占
),说明有毛性状中存在致死现象.若EE为致死个体,去掉该部分后Ee(有毛)占
,即
,无毛ee占
,符合题意,故是EE纯合致死.
(4)根据题意分析:如果另一对等位基因也位于1、2号染色体上,则完全连锁,符合基因分离规律;如果另一对等位基因不位于1、2号染色体上,则符合基因自由组合规律.因此可让图中的父本和母本杂交得到F1,再让F1雌雄成鼠自由交配得到F2,观察统计F2中小鼠的毛色.
①若子代小鼠毛色表现为黄色:鼠色:白色=9:3:4,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;
②若子代小鼠毛色表现为黄色:白色=3:1,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上.
故答案为:
(1)27
(2)4
(3)40
(4)E基因显性纯合致死
(5)①若子代小鼠毛色表现为黄色:鼠色:白色=9:3:4(或黄色:鼠色:白色=1:1:2)②若子代小鼠毛色表现为黄色:白色=3:1(或黄色:白色=1:1)
解析
解:解:(1)由于该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A-a、D-d、F-f控制,每对基因有3种组合,所以控制体重的基因型有3×3×3=27种;亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2,则F2中成鼠体重与父本相同的个体占×
×
=
,与母本相同的个体占
×
×
=
,所以与亲本相同的个体占
+
=
,因此F2中成鼠体重介于亲本之间的个体占1-
=
.
(2)减数分裂过程中同源染色体分开,非同源染色体自由组合,故基因性染色体组成为XXY的小鼠在形成精子的时候,可形成性染色体组成不同的4种配子:XX、Y、XY、X.
(3)由于DNA分子的复制是半保留复制,所以小鼠生发层细胞染色体上的DNA用3H标记后,转移到无放射性的培养液中培养,在第二代细胞进行分裂的后期,由于只进行了一次染色体复制,因而每条染色单体上的DNA中都含3H,所以每个细胞中含放射性的染色体数目是40条.
(4)根据亲本的F1的基因型分别是Ee、ee(各占一半),又由于F1中雌雄个体自由交配,根据基因频率来计算F2代中各基因型频率.也就是E=,e=
.根据哈代温伯格定律F2代中的EE基因型频率为
,Ee基因型频率为
,ee基因型频率为
,所以正常情况下F2中有毛应占
(大于实际情况F2中有毛占
),说明有毛性状中存在致死现象.若EE为致死个体,去掉该部分后Ee(有毛)占
,即
,无毛ee占
,符合题意,故是EE纯合致死.
(4)根据题意分析:如果另一对等位基因也位于1、2号染色体上,则完全连锁,符合基因分离规律;如果另一对等位基因不位于1、2号染色体上,则符合基因自由组合规律.因此可让图中的父本和母本杂交得到F1,再让F1雌雄成鼠自由交配得到F2,观察统计F2中小鼠的毛色.
①若子代小鼠毛色表现为黄色:鼠色:白色=9:3:4,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;
②若子代小鼠毛色表现为黄色:白色=3:1,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上.
故答案为:
(1)27
(2)4
(3)40
(4)E基因显性纯合致死
(5)①若子代小鼠毛色表现为黄色:鼠色:白色=9:3:4(或黄色:鼠色:白色=1:1:2)②若子代小鼠毛色表现为黄色:白色=3:1(或黄色:白色=1:1)
某雌雄同株植物,其花色受两对等位基因的控制,A基因控制红花生的合成,B基因具有削弱红花生合成的作用,且BB和Bb削弱的程度不同,BB个体表现为白花,现用一红花植株与纯合白花植株进行人工杂交(子代数量足够多),产生的F1表现为粉红花:白花=1:1,让F1中的粉红花个体自交,产生的F2中白花:粉红花:红花=7:4:3.请回答下列问题:
(1)F2中的异常分离比除了与B基因的修饰作用外,还与F2中的某些个体致死有关,F2中的致死个体的基因型是______;如果只考虑致死现象而不考虑其他因素(生物变异和自然选择),让F2中的所有个体再连续自交多代,请分析比较A和a的基因频率变化:______.
(2)该种植物的粉花植株可能的基因型有______种,用于人工杂家的红花植株和白花植株的基因型分别是______,F2白花植株中纯合子的比例为______.
(3)某白花纯合子自交产生的后代中出现了红花个体,分析其原因可能有而:一是环境因素引起的,二是由于发生了基因突变.为了研究属于何种原因,请你设计一个实验,假定实验过程中环境因素不影响基因所决定的性状的表达,且如果发生了基因突变只能是一个基因发生了突变.
实验思路:______.
实验结果及结论:①______.②______.
正确答案
解:(1)F1中的粉红花植株的基因型是AaBb,其自交后代中如果没有致死现象发生,结果为白花(aa_ _+A_BB):粉红花(A_Bb):红花(A_bb)=7:6:3,而题中给出的比例为7:4:3,所以致死植株的基因型应为粉红花中的AABb,则种群中A的基因频率下降,a的基因频率上升.
(2)人工杂交实验中选用的是纯合白花植株和红花植株,纯合白花植株的基因型可能是aaBB或aabb或AABB,红花植株的基因型是Aabb或AAbb.在六种杂交组合中,只有aaBB和Aabb的杂交后代粉红花:白花=1:1,所以可以确定亲本中白花纯合植株的基因型是aaBB,红花植株的基因型是Aabb.F2白花(aa_ _+A_BB):粉红花(A_Bb):红花(A_bb)=7:6:3,白花植株中纯合子有3种,比例为.
(3)该白花纯合子的基因型是aaBB或aabb或AABB,如果是由于基因突变产生了红花个体(且只有一个基因发生了突变),则突变后的基因型应为Aabb,是由aabb中的一个a突变而来的.可以用该植株自交法进行探究,如果是由于发生了基因突变引起的,则Aabb自交后代中有两种表现型,其比例是红花:白花≈3:1;如果是环境因素引起的,则该植株自交后代中只有白花.
故答案为:
(1)AABb A的基因频率下降,a的基因频率上升
(2)1 Aabb、aaBB
(3)用该植株自交
①如果后代中只有白花植株,则属于环境因素引起的
②如果后代中红花:白花≈3:1,则属于基因突变引起的
解析
解:(1)F1中的粉红花植株的基因型是AaBb,其自交后代中如果没有致死现象发生,结果为白花(aa_ _+A_BB):粉红花(A_Bb):红花(A_bb)=7:6:3,而题中给出的比例为7:4:3,所以致死植株的基因型应为粉红花中的AABb,则种群中A的基因频率下降,a的基因频率上升.
(2)人工杂交实验中选用的是纯合白花植株和红花植株,纯合白花植株的基因型可能是aaBB或aabb或AABB,红花植株的基因型是Aabb或AAbb.在六种杂交组合中,只有aaBB和Aabb的杂交后代粉红花:白花=1:1,所以可以确定亲本中白花纯合植株的基因型是aaBB,红花植株的基因型是Aabb.F2白花(aa_ _+A_BB):粉红花(A_Bb):红花(A_bb)=7:6:3,白花植株中纯合子有3种,比例为.
(3)该白花纯合子的基因型是aaBB或aabb或AABB,如果是由于基因突变产生了红花个体(且只有一个基因发生了突变),则突变后的基因型应为Aabb,是由aabb中的一个a突变而来的.可以用该植株自交法进行探究,如果是由于发生了基因突变引起的,则Aabb自交后代中有两种表现型,其比例是红花:白花≈3:1;如果是环境因素引起的,则该植株自交后代中只有白花.
故答案为:
(1)AABb A的基因频率下降,a的基因频率上升
(2)1 Aabb、aaBB
(3)用该植株自交
①如果后代中只有白花植株,则属于环境因素引起的
②如果后代中红花:白花≈3:1,则属于基因突变引起的
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基因决定(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.
(1)若A、a和B、b这两对等位基因位于常染色体上,则亲本白脂兔和黄脂兔的基因型依次是______;F2黄脂兔中纯合子所占的比例为______;F2中一只褐脂雌兔,正常减数分裂产生两种比例相等的配子,则其基因型为______.
(2)由上述实验结果,可推测B、b这对基因也可能位于性染色体的同源区段.取雌、雄白脂兔各一只,实验如下:①让这对白脂兔多次交配,得F1;②观察统计F1的性别比例.结果预测:
Ⅰ.若F1中雌兔:雄兔=______,则这对基因位于常染色体上.
Ⅱ.若F1中雌兔:雄兔=______,则这对基因位于性染色体的同源区段.
(3)根据上述实验结果及分析,A、a和B、b这两对等位基因遵循______定律.
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.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.
(2)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.
(3)根据上述实验结果及分析,A、a和B、b这两对等位基因遵循基因自由组合定律.
故答案为:
(1)aaBb、AAbb AABb
(2)I.1:1
Ⅱ.1:2或2:1
(3)基因自由组合
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.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.
(2)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.
(3)根据上述实验结果及分析,A、a和B、b这两对等位基因遵循基因自由组合定律.
故答案为:
(1)aaBb、AAbb AABb
(2)I.1:1
Ⅱ.1:2或2:1
(3)基因自由组合
某雌雄异株植物的叶型有宽叶和窄叶之分,宽叶(H)对窄叶(h)为显性,由X和Y染色体同源区段上的等位基因控制;花色有红花和白花两种类型,由常染色体上的两对等位基因A和a、B和b控制,基因对花色的控制过程如下图所示.请分析回答下列问题:
(1)若控制花色的基因位于两对同源染色体上,则基因型为AaBb的雌、雄植株杂交,子代的花色类型及比例为______;若这两对等位基因位于一对同源染色体上,请用简图表示这两对基因在染色体上的位置(用竖线表示染色体,用黑点表示基因在染色体上的位置,相应的字母表示基因).
(2)若要探究基因B对基因A的抑制机理,即影响的是转录还是翻译,可检测基因型为AaBb植株花瓣细胞是否含有______,只能选择花瓣细胞进行检测的原因是______.
(3)现有已知基因型为XHYH、XHYh和XhYH的宽叶雄株与纯种的宽叶、窄叶雌株,请设计实验通过一次杂交就可在幼苗期区分开植株的性别(用遗传图解说明).
正确答案
解:(1)根据题意和图示分析可知:只有当bb存在时,才能形成红色色素,所以基因型为AaBb的雌、雄植株杂交,子代中为红色的只有AAbb和Aabb,占3/16.因此子代的花色类型及比例为红花:白花=3:13.若这两对等位基因位于一对同源染色体上,则这两对基因在染色体上的位置如图:
(2)由于转录产生的是mRNA,翻译产生的是酶.所以可检测基因型为AaBb植株花瓣细胞是否含有基因A控制合成的mRNA.由于控制花色的基因仅在花瓣细胞中表达,所以只能选择花瓣细胞进行检测.
(3)遗传图解如下:
P XhXh(♀窄叶)×XHYh(♂宽叶)
↓
Fl XHXh(♀宽叶) XhYh(♂窄叶)
答案:(1)红花:白花=3:13
(2)基因A控制合成的mRNA 控制花色的基因仅在花瓣细胞中表达
(3)遗传图解:
P XhXh(♀窄叶)×XHYh(♂宽叶)
↓
Fl XHXh(♀宽叶) XhYh(♂窄叶)
解析
解:(1)根据题意和图示分析可知:只有当bb存在时,才能形成红色色素,所以基因型为AaBb的雌、雄植株杂交,子代中为红色的只有AAbb和Aabb,占3/16.因此子代的花色类型及比例为红花:白花=3:13.若这两对等位基因位于一对同源染色体上,则这两对基因在染色体上的位置如图:
(2)由于转录产生的是mRNA,翻译产生的是酶.所以可检测基因型为AaBb植株花瓣细胞是否含有基因A控制合成的mRNA.由于控制花色的基因仅在花瓣细胞中表达,所以只能选择花瓣细胞进行检测.
(3)遗传图解如下:
P XhXh(♀窄叶)×XHYh(♂宽叶)
↓
Fl XHXh(♀宽叶) XhYh(♂窄叶)
答案:(1)红花:白花=3:13
(2)基因A控制合成的mRNA 控制花色的基因仅在花瓣细胞中表达
(3)遗传图解:
P XhXh(♀窄叶)×XHYh(♂宽叶)
↓
Fl XHXh(♀宽叶) XhYh(♂窄叶)
某植物黄色种子和绿色种子这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c…),当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_…)才结黄色种子,否则结绿色种子.现有两个绿色种子的植物品系,定为X、Y,各自与一纯合的黄色种子的植物杂交,在每个杂交组合中,F1都是黄色,再自花授粉产生F2代,每个组合的F2代分离比如下:
X:27黄﹕37绿 Y:27黄﹕21绿
根据杂交结果回答问题:
(1)黄色种子和绿色种子这对相对性状同时受______对等位基因控制,其遗传遵循______定律.
(2)与X、Y杂交的纯合的黄色种子的基因型为______,X的基因型为______,Y的基因型为______.
正确答案
解:(1)根据分析可判断黄色种子和绿色种子这对相对性状同时受3对对等位基因控制,其遗传遵循基因的自由组合定律.
(2)由于结黄色种子的个体的基因型为A_B_C_,所以纯合的黄色种子的植物基因型为AABBCC.由于与X杂交,F2代分离比为27:37,说明F1的基因型为AaBbCc,所以X的基因型为aabbcc.由于与Y杂交,F2代分离比为27:21=9:7,说明F1的基因型为两对基因杂合,一对基因显性纯合,有AaBbCC、AABbCc和AaBBCc三种可能,所以Y的基因型为aabbCC或AAbbcc或aaBBcc.
故答案为:
(1)3 基因的自由组合
(2)AABBCC aabbcc aabbCC或AAbbcc或aaBBcc
解析
解:(1)根据分析可判断黄色种子和绿色种子这对相对性状同时受3对对等位基因控制,其遗传遵循基因的自由组合定律.
(2)由于结黄色种子的个体的基因型为A_B_C_,所以纯合的黄色种子的植物基因型为AABBCC.由于与X杂交,F2代分离比为27:37,说明F1的基因型为AaBbCc,所以X的基因型为aabbcc.由于与Y杂交,F2代分离比为27:21=9:7,说明F1的基因型为两对基因杂合,一对基因显性纯合,有AaBbCC、AABbCc和AaBBCc三种可能,所以Y的基因型为aabbCC或AAbbcc或aaBBcc.
故答案为:
(1)3 基因的自由组合
(2)AABBCC aabbcc aabbCC或AAbbcc或aaBBcc
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