- 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
- 共13438题
大豆是两性植物.下面是大豆的某些性状的遗传实验:
(1)大豆子叶颜色(BB表现为深绿色;Bb表现为浅绿色;bb表现黄色,幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(由R、r基因控制)遗传的实验结果如表:
①组合一中父本的基因型是______,组合二中父本的基因型是______.
②如果用杂交组合一中的父本自交得到F1,则在F1的成熟植株中,浅绿抗病类型占______.
③若以表中的亲本为材料,用最简便的方法培育出纯合的子叶深绿抗病的大豆品种.其育种程序是:______.
(2)有人试图利用细菌的抗病毒基因对不抗病的大豆进行遗传改良,以获得抗病毒大豆品种.
①这项技术的操作步骤中,不涉及到碱基互补配对的是______.
②这种育种方法与传统的杂交育种方法相比,其中的一个优点是______.
(3)若科学家已经成功的将抗病毒基因导入大豆细胞中,培育出了抗病毒的大豆新品种.要确定抗病毒基因导人大豆细胞后是整合到染色体DNA上,还是整合到细胞质DNA中,可选用______作为亲本进行______的杂交试验.
正确答案
解析
解:(1)①组合一中的母本基因型为BBrr,由于F1的表现型都为抗病,所以父本基因型是BbRR;由于组合二的后代中出现了不抗病的后代,因此,组合二中父本的抗病基因组成为杂合子,即组合二中父本的基因型为BbRr.
②分析组合一的基因型:母本子叶深绿不抗病,基因型为BBrr;父本子叶浅绿抗病,基因型为BbRR,如果用杂交组合一中的父本BbRR自交得到F1因为bb呈黄色,幼苗阶段死亡,所以Bb自交的后代中BB表现深;Bb表现浅
.
③由上面的分析可知,组合一中父本基因型为BbRR,让其自交得到子代,子代中深绿个体即为所需,此种方法只需一年即可得到.值得注意的是:尽管单倍体育种的方法也能在一年内获得子叶深绿抗病的纯合植株,但操作较为复杂,且题中具有RR的个体,而子叶深绿可通过性状表现直接选择,因此不宜选择单倍体育种方法获得.
(2)①基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达.其中,将目的基因导入受体细胞不涉及到碱基互补配对.
②基因工程是指按照人类的愿望,将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增,并表达产生所需蛋白质的技术.基因工程能够打破种属的界限,在基因水平上改变生物遗传性,并通过工程化为人类提供有用产品及服务.
(3)要确定抗病毒基因导人大豆细胞后是整合到染色体DNA上,还是整合到细胞质DNA中,可选用抗病毒大豆和普通大豆作为亲本进行正交与反交的杂交试验.如果
正交与反交的杂交试验结果相同,则说明抗病毒基因导人大豆细胞后整合到染色体DNA上;如果正交与反交的杂交试验结果相同,则说明抗病毒基因导人大豆细胞后整合到细胞质DNA中.
故答案为:
(1)①BbRR BbRr
②
③用组合一的父本植物自交,在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料
(2)①将目的基因导入受体细胞
②定向改变生物的遗传性状(克服远缘杂交不亲和的障碍)
(3)抗病毒大豆和普通大豆 正交与反交
小鼠由于其繁殖力强、性状多样而成为遗传学研究的常用材料.下面是不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况,在实验中发现有些基因有纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡).请分析回答下列问题.
(1)甲种鼠的一个自然种群中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d).任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配,F1的表现型为:黄色短尾:黄色长尾:灰色短尾:灰色长尾=4:2:2:1.则形成此比例的原因是______.该自然种群中,黄色短尾鼠的基因型可能为______;让上述F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2代中灰色短尾鼠占______.
(2)乙种鼠的一个自然种群中,体色有三种:黄色、灰色、靑色.其生化反应原理如图所示
已知基因A控制酶1的合成,基因B控制酶2的合成,基因b控制酶3的合成(基因B能抑制基因b的表达.纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡.分析可知:黄色鼠的基因型有______种;两只青色鼠交配,后代只有黄色和青色,且比例为1:6,则这两只青色鼠其中一只基因型一定是______.让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配,则后代个体表现型比例为黄色:青色:灰色=______.
正确答案
解析
解:(1)根据雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配,Fl的表现型为:黄色短尾:黄色长尾:灰色短尾:灰色长尾=4:2:2:1,可以推知:YY和DD显性纯合致死,亲本黄色短尾鼠的基因型可能为YyDd.从Fl的表现型为4:2:2:1判断,当有显性基因纯合时,有致死现象,因此F1代中的灰色短尾基因型为yyDd.所以F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2代中灰色短尾鼠占2/3,灰色长尾占1/3.
(2)纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡,说明仍有一半存活,因此,黄色鼠的基因型有aaBB、aaBb、aabb3种.两只青色鼠交配,后代只有黄色和青色,没有灰色鼠,说明杂交的亲本中必定有一个体为BB,而后代有黄色,说明亲本都为Aa.因此,杂交的两只青色鼠不同组合类型中相同亲本个体基因型一定是AaBB.基因型为AaBb的成鼠自由交配,后代中基因型为1aabb、1aaBB、2aaBb的个体只有50%存活,所以后代个体表现型比例为黄色:青色﹕灰色=2:9:3.
故答案为:
(1)YY和DD显性纯合致死 YyDd
(2)3 AaBB 2:9:3
已知果蝇的黑身与灰身是一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示);长硬毛与短硬毛是另一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示).现有两只亲代果蝇杂交,所得子代的表现型及其数量如下:
根据上面的结果,回答下列问题.
(1)果蝇的黑身与灰身这对相对性状中,显性性状是______.
(2)果蝇短硬毛的遗传方式是______ A.常染色体显性遗传B.常染色体隐性遗传
C.X染色体显性遗传 D.X染色体隐性遗传
(3)写出产生表中果蝇的双亲的基因型______.
(4)果蝇的红眼(R)对白眼(r)为显性,这对等位基因位于X染色体上,下图表示一红眼雄果蝇与一红眼雌果蝇分别通过减数分裂产生配子,再交配出一白眼雄果蝇的过程.请据图回答:
若精子C与F结合,产生后代的基因型是______.E细胞的名称是______.
正确答案
解析
解::(1)从表格中的子代分离情况可知:后代中灰身和黑身的分离比是:灰315+157+158=630,黑身104+52+53=209,灰身与黑身约为3:1,所以灰身是显性,黑身是隐性,无论雌雄都有黑身分离出来.因此这对等位基因是位于常染色体上的隐性遗传,亲本都是杂合的灰身Aa.
(2)另外一对性状长硬毛和短硬毛,在子代中的中的分离比长硬毛315+157+158=630,短硬毛158+53=211,长硬毛:短硬毛约为3:1,而且分离出来的短毛只在雄性个体上出现,和性别产生关联,因此短硬毛是X染色体上的隐性遗传.
(3)由(2)小题可知,亲本的基因型应该是分别是XBXb、XBY,结合(1)小题,所以亲本的基因型分别是AaXBXb、AaXBY.
(4)由于杂交后代中出现了白眼雄果蝇,所以卵细胞的基因型为Xw,精子的基因型为Y.因此,C细胞的基因型为XW,精子C与卵细胞F结合,产生后代的基因型为XWXw,表现型为红眼雌果蝇.
故答案为:
(1)灰身
(2)D
(3)AaXBXb、AaXBY.
(4)XWXw 红眼雌果蝇
孟德尔用黄色(Y)圆粒(R)纯种豌豆和绿色(y)皱粒(r)纯种豌豆作亲本,分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验,按照假说演绎的科学方法“提出问题-作出假说-演绎推理-检验推理-得出结论”,最后得出了基因的自由组合定律.请据此分析回答下列问题:
(1)孟德尔根据豌豆杂交试验现象提出了超越当时时代的假说,其主要内容包括______.
①生物的性状是由遗传因子决定的 ②遗传因子存在于细胞核中
③体细胞中遗传因子是成对存在的 ④配子中只含每对遗传因子中的一个
⑤每对遗传因子随同源染色体的分离而分别进入不同的配子中 ⑥受精时,雌雄配子的结合是随机的
(2)孟德尔所进行的三组实验中,在提出问题阶段完成的实验是______.
(3)F1的测交,即让F1植株与______杂交,其子代基因型及比例为______.
(4)F2中所有的杂合黄色圆粒种子所占的比例是______,将其播种后进行自交,如果其中某种类型自交后只表现出两种表现型,则该类型的基因型为______.
正确答案
解析
解:(1)①孟德尔认为生物的性状是由遗传因子决定的,①正确;
②孟德尔认为遗传因子在体细胞中成对存在,但并没有提出遗传因子存在于细胞核中,②错误;
③孟德尔认为体细胞中遗传因子是成对存在的,③正确;
④孟德尔认为,配子中只含每对遗传因子中的一个,④正确;
⑤孟德尔所在的年代还没有“同源染色体”一词,⑤错误;
⑥孟德尔认为,受精时,雌雄配子随机结合,⑥正确.
故主要内容包括①③④⑥.
(2)提出问题阶段完成的实验是纯合的亲本杂交和F1的自交;在检验假设阶段完成的实验是对F1进行测交.
(3)F1的测交,即让F1植株与隐性纯合子杂交,F1植株的基因型为YyRr,产生的配子为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,隐性纯合子基因型为yyrr,只产生一种配子yr,所以其子代基因型及比例为YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1.
(4)F2中黄色圆粒的个体占 ,其中纯合子(YYRR)占
,故F2中杂合的黄色圆粒占
-
=
.如果其中某种类型自交后只表现出两种表现型,即后代的表现型为1×2,则只有一对基因为杂合的,即该类型的基因型为YyRR或YYRr.
故答案为:
(1)①③④⑥
(2)纯合亲本的杂交、F1的自交
(3)隐性纯合子 YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1
(4) YyRR或YYRr
老鼠皮毛颜色受两对等位基B、b和D、d控制,B为黑色皮毛基因,b为棕色皮毛基因,当基因d纯合时抑制毛色基因的表达,小鼠皮毛颜色表现为白色.现有棕色鼠与白色鼠杂交,F1均为黑色鼠,F1雌雄个体自由交配得F2,F2表现型及比例为黑色:棕色:白色=9:3:4.请回答:
(1)亲本棕色鼠和白色鼠的基因型分别为______.
(2)F2黑色鼠中,杂合子所占的比例为______,F2白色鼠中,纯合子所占的比例为______.
(3)若F2中的棕色鼠雌雄个体间随机交配,后代表现型及比例为______.
正确答案
解析
解:(1)由以上分析可知,棕色鼠(bbD_)和白色鼠(__dd)杂交所得F1的基因型均为BbDd,根据子代推亲代,则亲本中棕色鼠(bbD_)的基因型为bbDD、白色鼠(__dd)的基因型为BBdd.
(2)F2中黑色鼠的基因型及比例为BBDD、
BBDd、
BbDD、
BbDd,其中杂合子所占的比例为
;F2中白色鼠的基因型及比例为
BBdd、
Bbdd、
bbdd,其中纯合子所占的比例为
.
(3)F2中的棕色鼠雌雄的基因型及比例均为bbDD()、bbDd(
),其中D的基因频率为
+
×
=
,d的基因频率为
×
,若F2中的棕色鼠雌雄个体间随机交配,根据遗传平衡定律,后代中bbDD(棕色)的概率为
×
=
、bbDd(棕色)的概率为2×
×
=
、bbdd(白色)的概率为
×
=
,所以后代的表现型及比例为棕色鼠:白色鼠=8:1.
故答案为:
(1)bbDD BBdd
(2)
(3)棕色鼠:白色鼠=8:1
将纯种黄色圆形和纯种绿色皱缩豌豆进行杂交试验.得到F2的表现型及比例为黄色圆形:绿色圆形:黄色皱缩:绿色皱缩=9:3:3:1.则以下说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、F1的基因型为YyRr,能产生四种比例相等的配子,即YR、Yr、yR、yr,A正确;
B、Fl产生的四种配子比例相等,且各种雌雄配子之间随机结合,B正确;
C、F2中黄色和绿色之比为3:1,圆粒和皱粒之比为3:1,遵循基因分离定律,C错误;
D、控制颜色和形状的两对基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,D正确.
故选:C.
果蝇是一种非常小的蝇类,遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖.果蝇的灰身(B)和黑身(b),长翅(V)和残翅(v),红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制.B、b与V、v位于常染色体上,R、r位于X染色体上.在研究过程中摩尔根将发现汇成下表:
(1)以上表格中的两对相对性状中,如果进行正交与反交,产生的F1、F2结果不一致的是______.一般情况下,用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交,如果结果一致,可说明控制该相对性状的基因位于______.
(2)实验一:现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇,请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律.
第一步:取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交,得F1;
第二步:______;
第三步:统计后代表现型及比例.
结果预测:如果后代出现四种表现型,且灰长:黑长:灰残:黑残=______,则符合基因的自由组合定律.反之,则不符合基因的自由组合定律.
(3)实验二:已知雌雄果蝇均有红眼和白眼类型.若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上,选择的亲本表现型应为______.
实验预期及相应结论:
①子代中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,则这对基因位于______染色体上;
②子代中雌、雄果蝇全部为红眼,则这对基因位于______染色体上;
③子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼,则这对基因位于______染色体上.
正确答案
解析
解:(1)表格中控制红眼和白眼的基因在X染色体上,正交组合红眼♀×白眼♂的后代红眼:白眼=3:1,而反交组合红眼♂×白眼♀的后代红眼:白眼=1:1;控制灰身、黑身的基因在常染色体上,无论是正交还是反交,后代的性状分离比都是3:1.
(2)由题意可知控制灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的基因都在常染色体上.如果取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交,则F1全是灰身长翅(两对基因都杂合);再让F1与黑身残翅果蝇测交,后代性状分离比为灰身长翅、黑身长翅、灰黑残翅、黑身残翅=1:1:1:1,说明这两对性状的遗传否符合基因的自由组合定律;如果不是1:1:1:1,则说明这两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律(也可以让F1雌雄个体相互交配,若后代性灰身长翅、黑身长翅、灰黑残翅、黑身残翅=9:3:3:1,说明这两对性状的遗传否符合基因的自由组合定律;如果不是9:3:3:1,则说明这两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律).
(3)在伴X遗传中,母亲是隐性纯合子时,儿子肯定是隐性形状;当父亲是显性个体时,儿子肯定是显性性状(至少是显性杂合子),故题目中要求用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上,可以选择白眼雌果蝇(隐性性状)×红眼雄果蝇(显性性状).
如果子代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,则这对基因位于X染色体上;
如果子代中雌雄果蝇全为红眼,说明跟性别无关,这对基因位于常染色体上,且亲本基因组合为:RR×rr;
如果子代中雌雄果蝇全为既有红眼又有白眼,也说明跟性别无关,这对基因位于常染色体上,且亲本基因组合为:Rr×rr.
故答案为:
(1)红眼和白眼(R、r) 常染色体上
(2)让F1与黑身残翅果蝇测交(或让F1相互交配) 1:1:1:1(或9:3:3:1)
(3)白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 ①X ②常 ③常
牡丹花的花色种类多种多样,其中白色的是不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制;显性基因A和B可以使花青素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加.若一深红色的牡丹同一白色的牡丹杂交,就能得到中等红色的个体,若这些个体自交其子代将出现的花色的种类和比例分别是( )
正确答案
解析
解:阅读题干可知,牡丹的花色由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)所控制,符合基因的自由组合定律,且显性基因A和B可以使花青素含量增加,两者增加的量相等,并且可以累加,属于数量遗传.一深红色牡丹同一白色牡丹杂交,得到中等红色的个体,可判断其基因型为AABB和aabb,中等红色个体的基因型为AaBb.这些个体自交,则AaBb×AaBb=(Aa×Aa)(Bb×Bb)=3×3=9种基因型,有1aabb、(2Aabb、2aaBb)、(1AAbb、1aaBB、4AaBb)、(2AABb、2AaBB)、(1AABB)五种表现型,比例是1:4:6:4:1.
故选:C.
某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状的基因均位于常染色体上.现有这种昆虫一个体基因型如下图所示,以下不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、控制长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,故长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律,但遵循基因的分离定律,A正确;
B、若无交叉互换,该昆虫一个精原细胞减数分裂能产生4个精细胞,但基因型只有2种,B错误;
C、有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,因此有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因包含该生物的全部基因,即AabbDd,C正确;
D、该个体进行测交,即与基因型为aabbdd的异性个体杂交,后代会出现4种表现型,D正确.
故选:B.
向日葵种子粒大(B)对粒小(b)是显性,含油少(S)对含油多(s)是显性,这两对等位基因按自由组合规律遗传.今有粒大油少和粒小油多的两纯合体杂交,试回答下列问题:
(1)F2表现型有哪几种?______其比例如何?______
(2)如获得F2种子544粒,按理论计算,双显性纯种有多少粒?______双隐性纯种有多少粒?______粒大油多的有多少粒?______
(3)怎样才能培育出粒大油多,又能稳定遗传的新品种?______.
正确答案
解析
解:(1)由题意分析可知,两纯合亲本的基因型为BBSS,bbss,由双亲基因型BBSS×bbss→F1:BbSs,则F1(BbSs)自交得F2,F2的基因型是9B_S_:3B_ss:3bbs_:1bbss,即表现型及比例为粒大油少:粒大油多:粒小油少:粒小油多=9:3:3:1.
(2)由上题结果可知,F2中双显性纯合子占总数,双隐性纯合子也占总数
,均为544×
=34 粒,粒大油多的基因型为B_ss,占F2总数的
,故为544×
=102 粒.
(3)由题意分析已知,F2中粒大油多的子粒有2种基因型BBss和Bbss,可采用让F1连续自交法并逐代淘汰不符合要求的个体,保留粒大油多子粒,直到不发生性状分离为止.
故答案是:
(1)粒大油少、粒大油多、粒小油少:、粒小油多 9:3:3:1
(2)
102
(3)让F1连续自交法并逐代淘汰不符合要求的个体,保留粒大油多子粒,直到不发生性状分离为止.
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