- 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
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已知豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)是显性,种子形状圆粒(R)对皱粒(r)是显性,植株高茎(D)对矮茎(a)是显性.三对基因分别位于不同对的同源染色体上.现有甲、乙、丙、丁四个品系的纯种豌豆,其基因型如表所示.
(1)基因Y与y在结构上的本质区别是______.
(2)若要利用子叶黄色与绿色这一对相对性状来验证基因分离定律,可作为亲本的组合有______(填写品系类型).
(3)甲和丁______(填“能”或“不能”)作为亲本进行验证自由组合定律的实验,原因是______.
(4)丙和丁杂交获得F1,再自花授粉,后代中出现子叶黄色、皱粒、矮茎的概率是______.
(5)若用杂交育种的方式培育出yyrrdd新类型,至少应选用上述品系中的______作育种材料.
(6)如图是藏獒的某组织切片显微图象,该图象来自于雌藏獒,依据是______,正常情况下,细胞③分裂结束后能产生______种基因型的细胞.
(7)在细胞①与细胞②③中,具有同源染色体的细胞是______
(8)藏獒的性别决定为XY型,下列有关叙述正确的是______
A.性染色体是由基因和蛋白质组成的
B.性染色体上基因的遗传都与性别相关联
C.减数分裂时性染色体上的非等位基因会随着非同源染色体发生自由组合
D.性染色体上的基因在生殖细胞中表达,常染色体上的基因在体细胞中表达.
正确答案
碱基对的排列顺序不同
甲与乙、丙与乙、丁与乙
不能
甲与丁之间只有一对相对性状
乙、丙、丁
图中细胞②(细胞质)不均等分裂
1
细胞①
B
解析
解:(1)基因Y与y是等位基因,在结构上的本质区别是碱基对的排列顺序不同.
(2)若要利用子叶黄色与绿色这对相对性状来验证基因分离定律,必须出现Yy这一对等位基因,所以可用乙与甲、乙与丙、乙与丁作为亲本的组合,产生的子代中都含有Yy.
(3)甲和丁杂交后,只出现Dd一对等位基因,即甲与丁之间只具有一对相对性状,所以不能作为亲本来验证基因的自由组合定律.
(4)丙和丁杂交获得F1,其基因型为YYRrDd,再自花授粉,后代中出现子叶黄色、皱粒、矮茎的概率是1××
=
.由于YY自交后代不可能出现子叶绿色,所以出现子叶绿色、圆粒、矮茎的概率是0.
(5)若用杂交育种的方式培育出yyrrdd新类型,应选用上述品系中的乙、丙作育种材料.杂交后产生F1的基因型为YyRrDd,再自花授粉,后代能出现yyrrdd新类型.
(6)只有减数分裂卵细胞形成的过程中才会出现细胞质的分裂不均等现象,而图中标号②的细胞就是不均等分裂,说明乙图为雌性藏獒组织切片显微图象.
(7)细胞①含有同源染色体,处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期;细胞③不含同源染色体,处于减数第二次分裂前期,所以与细胞②、③相比较,除细胞形态外,细胞①最明显的特征是具有同源染色体.
(8)A、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,基因只是DNA中有遗传效应的片段,A错误;
B、性染色体上的基因在性状控制上与性别相关联,B正确;
C、减数分裂时位于非同源染色体上的非等位基因会随非同源染色体发生自由组合,C错误;
D、不论是性染色体上的基因还是常染色体上的基因都在体细胞中表达,D错误.
故选:B.
故答案为:
(1)碱基对的排列顺序不同
(2)甲与乙、丙与乙、丁与乙
(3)不能 甲与丁之间只有一对相对性状
(4)
(5)乙、丙、丁
(6)图中细胞②(细胞质)不均等分裂 1
(7)细胞①
(8)B
果绳翅型有长翅、小翅和残翅3种类型,由A与a、H与h两对基因共同决定,基因A和H同时存在时个体表现为长翅,基因A不存在时个体表现为残翅.如图为翅型纯合品系的果绳进行杂交的实验结果,请分析回答:
(1)由杂交一结果可知控制翅型的基因位于______对同源染色体上,翅型的遗传符合______定律.
(2)已知A、a位于常染色体上,根据杂交一、二的结果可推知H、h这对基因位于______染色体上,理由是______.
(3)杂交一实验中,F2中小翅个体的基因型是______,F2雄性中长翅纯合个体的比例为______.
(4)杂交二实验中,F2的长翅:小翅:残翅=______,F2中残翅雄绳的基因型有______种.
正确答案
解析
解:(1)杂交一:子二代的表型比是9:3:4,说明翅型由2对等位基因控制,且2对等位基因分别位于2对同源染色体上,遵循自由组合定律.
(2)分析杂交二:F1中,所有的雄果蝇都为长翅,雌果蝇都是小翅,说明翅型遗传与性别相关联,如果A、a位于常染色体上,则H、h位于X染色体上.
(3)杂交一实验的亲本的基因型是aaXHXH×AAXhY,子一代的基因型是AaXHXh、AaXHY,子一代雌雄个体自由交配,F2中小翅个体基因型是AAXhY或AaXhY,F2雄性中长翅纯合个体的比例为AAXHY=.
(4)杂交二:亲本基因型是AAXhXh×aaXHY,子一代基因型在AaXHXh、AaXhY,子一代雌雄个体间交配,长翅的概率是,小翅的概率是
,残翅的概率是aa--=
,因此F2的长翅:小翅:残翅=3:3:2;F2的残翅雄蝇的基因型是aaXHY、aaXhY.
故答案为:
(1)2 自由组合定律
(2)X 杂交二的F1中,所有的雄果蝇都为长翅,雌果蝇都是小翅
(3)AAXhY、AaXhY
(4)3:3:2 2
回答下列有关果蝇遗传问题.
(1)已知果蝇裂翅由基因B控制,且裂翅基因B纯合致死.为研究裂翅基因的遗传特点,科研人员设计了两组杂交实验,过程和结果如下.
上述的杂交结果说明,裂翅基因位于______(常、X)染色体上.
(2)已知果蝇的眼色由2号染色体上的基因R,r控制,体色由3号染色体上的基因A、a控制.科研人员设计了两个杂交实验,过程和结果如下.
根据杂交一、杂交二的结果推测,裂翅基因位于______号染色体上;在翅型、眼色、体色三对相对性状的遗传中,符合自由组合定律的是______.
(3)P基因指导合成的苯丙氨酸羟化酶(PAH)使果蝇眼睛呈红色.紫眼果蝇出现的原因是P基因中插入了一个DNA片段,导致PAH不能正常合成.
①P基因中插入了一个DNA片段,将直接导致基因表达过程中______的产物异常,进而使PAH中的______发生了变化.
②P基因中因为插入一个DNA片段所导致的变异属于______.
(4)有人提取了红眼果蝇的mRNA,用______法获得正常P基因的有效片段,再通过______法将其扩增,然后导入紫眼果蝇的早期胚胎中,观察发育成熟的果蝇眼色.发育成熟的果蝇眼色为______.
正确答案
解析
解:(1)根据表格分析已知裂翅基因位于常染色体上,为常染色体显性遗传.
(2)杂交试验而测交后代的性状分离比是1:1,说明两对性状受一对同源染色体上的等位基因控制,遵循基因的连锁定律,又因为体色由3号染色体上的基因A、a控制,则裂翅基因也位于3号染色体上.而根据杂交试验一可知眼色与翅型受两对同源染色体上的等位基因控制,所以符合自由组合定律的是眼色与翅型、眼色与体色.
(3)①基因通过转录和翻译指导蛋白质(酶)的合成,若P基因中插入了一个DNA片段,则将直接导致转录 的产物异常,进而使翻译产生的PAH(酶)中的氨基酸的种类、数量、排列顺序发生了变化.
②DNA片段中碱基对的增加、减少或替换属于基因突变.
(4)提取的红眼果蝇的mRNA可以通过逆转录 过程获得正常P基因的有效片段,再通过PCR法将其扩增,然后导入紫眼果蝇的早期胚胎中,观察发育成熟的果蝇眼色.发育成熟的果蝇眼色为红色.
故答案为:
(1)常
(2)3 眼色与翅型、眼色与体色
(3)①转录 氨基酸的种类、数量、排列顺序 ②基因突变
(4)逆转录 PCR 红色
AaBb和aaBb两个亲本杂交,两对性状独立遗传,子一代表现型中重组类型所占比例为______.
正确答案
解析
解:AaBb和aaBb两个亲本杂交,后代会出现(1Aa、1aa)(1BB、2Bb、1bb),即:1AaBB、2AaBb、1Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,故重组类型所占比例为.
故答案为:
中国是世界上最大的茄子生产国,为培养优良的品种,育种工作者进行了大量的实践.请分析并回答:
(1)茄子晚开花(A)对早开花(a)为显性,果实颜色有深紫色(BB)、淡紫色(Bb)与白色(bb)之分,两对基因自由组合.选择基因型AABB与aabb的植株为亲本杂交,F1自交得到的F2中有______ 种表现型,其中晚开花深紫色果实的植株占______.
(2)青枯病是茄子主要病害,抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性,基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合.若采用二倍体早开花、易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)种子为育种材料,在短时间内培育出纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子,则主要步骤为:
①第一步:______,获得基因型为AATT的子代;
②第二步:以基因型______的茄子为亲本杂交,得到F1(AaTt);
③第三步:种植F1,______,获得纯合二倍体,从中选出表现型为早开花、抗青枯病的茄子.此过程依据的主要遗传学原理是基因重组和______.
正确答案
解析
解:(1)AABB和aabb杂交得F1,F1的基因型为AaBb.Aa自交后代有2种表现型,Bb自交后代有3种表现型,因此F1(AaBb)自交后代有6种表现型;F2中开晚花深紫色果实的(ABB)的概率为×
=
.
(2)①用四倍体开晚花、抗靑枯病茄子(AAAATTTT)的种子种植,得到AAAATTTT的个体,取它的花药离体培养可以获得AATT的个体.
②用纯合的aatt和纯合的AATT杂交,得到F1AaTt个体.
③取F1的花药离体培养获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理萌发的幼苗,从中选出所需性状的个体即可,该过程依据的遗传学原理有基因重组和染色体变异.
故答案为:
(1)6
(2)①种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)取花药离体培养
②aatt、AATT
③取花药离体培养,并在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理
染色体变异
具有两对等位基因的双杂合子(基因型为AaBb),逐代自交3次,在F3中呈现显性纯合体(AABB)与隐性纯合体(aabb)之比为( )
正确答案
解析
解:只考虑一对基因时,杂合子个体的基因型为Aa,则该个体自交一代其子代基因型及其比例为:AA:Aa:aa=1:2:1,F1自交时,纯合子的后代仍是纯合子,杂合子的后代如上所述,产生的AA:aa=1:1.因此逐代自交3次,在F3中AA:aa=1:1.同理可推知,杂合子个体的基因型为Bb,逐代自交3次,在F3中BB:bb=1:1.因此,基因型为AaBb的个体,逐代自交3次,在F3中呈现显性纯合体(AABB)与隐性纯合体(aabb)之比为1:1.
故选:A.
小鼠的皮毛颜色由常染色体的两对基因控制,其中A/a控制灰色物质合成,B/b控制黑色物质合成.两对基因控制有色物质合成关系如图:
选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲-灰鼠,乙-白鼠,丙-黑鼠)进行杂交,结果如下:
(1)两对基因(A/a和B/b)位于______对染色体上,小鼠乙的基因型为______.
(2)实验一的F2代中白鼠共有______种基因型,灰鼠中杂合体占的比例为______.
(3)图中有色物质1代表______色物质.
(4)如果让实验一的F2代中纯合黑鼠与实验一的F1代回交,理论上,其后代的表现性及比例为______.
正确答案
解析
解:(1)实验一的F2中灰鼠:黑鼠:白鼠=9:3:4,是“9:3:3:1”的变式,说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,即这两对等位基因位于两对同源染色体上.
(2)实验一中F1的基因型为AaBb,F2代情况为灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb):黑鼠(1aaBB、2aaBb):白鼠(1AAbb、2Aabb、1aabb)=9:3:4,其中白鼠共有3种基因型,灰鼠中杂合子占.
(3)A和B同时存在时表现为灰色,只有B时表现为黑色,因此图中有色物质1代表黑色物质,有色物质2代表灰色物质
(4)实验二中亲本的基因型为aabb×aaBB,则F1的基因型为aaBb,则F2代中黑鼠的基因型为aaBB和aaBb.如果让实验一的F2代中纯合黑鼠与实验一的F1代回交,即aaBB和AaBb杂交,其后代的表现型及比例为灰鼠(1AaBB、1AaBb):黑鼠(1aaBB、1aaBb)=1:1.
故答案为:
(1)2 aabb
(2)3
(3)黑
(4)灰鼠:黑鼠=1:1
基因D、d和T、t是两对同源染色体上的等位基因,在不同情况下,下列叙述符合因果关系的是( )
正确答案
解析
解:A、DDTT和ddtt杂交,F2中具有双显性性状且稳定遗传的个体的基因型为DDTT,DD,TT
,所以出现DDTT的概率为
×
=
,A错误;
B、基因型为DdTt的个体产生的配子有DT、Dt、dT、dt四种,如果产生的配子中有tt的类型,则可能在减数第二次分裂过程中含有t基因的姐妹染色单体没有分开,进入了同一个配子,B正确;
C、由题意可知,嫁接的桃树枝条DDtt自花传粉,后代基因型全为DDtt,C错误;
D、后代的表现型数量比为1:1:1:1,说明两对基因都是测交实验,则两个亲代个体的基因型为DdTt×ddtt或Ddtt×ddTt,D错误.
故选:B.
已知水稻的糯与非糯是一对相对性状,显隐性未知;高秆与矮秆是一对相对性状,高杆对矮杆为显性,两对性状遗传符合自由组合定律.现有生育期一致的纯合糯性高杆与纯合非糯性矮杆水稻各若干.某生物兴趣小组利用这些水稻作了如下实验.
(1)为探究水稻糯与非糯的显隐关系,兴趣小组将这两种水稻混杂种在一起.结果发现一部分植株所结的稻谷既有糯性也有非糯性,其他植株所结稻谷全为非糯性.据此他们推断水稻非糯性是______性性状.
(2)通过杂交育种手段,兴趣小组选育出了矮杆糯性水稻.请问杂交育种的原理是______.选育出的矮杆糯性水稻______(“需要”或“不需要”)经过连续自交提纯过程.
(3)用碘液对花粉染色后在显微镜下观察,可看到糯性花粉为橙红色,非糯性花粉是蓝黑色.根据这个特性,利用纯合糯性水稻与纯合非糯性水稻,兴趣小组设计实验更简单地证明了孟德尔关于分离定律的假说.请补充相关内容.
①______,获得F1种子,播种后获得F1植株.
②______.
③若______则证明了孟德尔的假说是正确的.
正确答案
解析
解:(1)兴趣小组将糯与非糯水稻混杂种在一起,发现一部分植株所结的稻谷既有糯性也有非糯性,而其他植株所结稻谷全为非糯性说明水稻非糯性是显性性状.
(2)杂交育种的原理是基因重组.因为矮杆是隐性性状,糯性是隐性性状,所以选育出的矮杆糯性水稻,不需要经过连续自交提纯过程.
(3)已知用碘液对花粉染色后在显微镜下观察,可看到糯性花粉为橙红色,非糯性花粉是蓝黑色.根据这个特性和利用纯合糯性水稻与纯合非糯性水稻,则子一代是非糯性杂合子,可以产生两种花粉,糯性:非糯性=1:1,在碘液的作用下一半橙红色,一半是蓝黑色.实验过程如下:
①将纯合糯性水稻与纯合非糯性水稻杂交,获得F1种子,播种后获得F1植株.
②取F1花粉用碘液染色后,在显微镜下观察花粉的颜色并统计比例.
③若橙红色花粉:蓝黑色花粉=1:1,则证明了孟德尔的假说是正确的.
故答案为:
(1)显
(2)基因重组 不需要
(2)①将纯合糯性水稻与纯合非糯性水稻杂交
②取F1花粉用碘液染色后,在显微镜下观察花粉的颜色并统计比例
③橙红色花粉:蓝黑色花粉=1:1
两对相对性状的基因自由组合,如果F2的性状分离比为9:7,那么F1与隐性个体测交,与此对应的性状分离比是( )
正确答案
解析
解:由以上分析可知:F1的基因型是CcPp,且C和P同时存在时(C_P_)表现为显性性状,其他情况(C_pp、ccP_和ccpp)均表现为隐性性状.F1与隐性个体测交,即CcPp×ccpp→CcPp(显性):Ccpp(隐性):ccPp(隐性):ccpp(隐性)=1:1:1:1.所以测交后代的性状分离比为1:3.
故选:A.
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