- 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
- 共13438题
孟德尔用黄色(Y)和圆粒(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“分析现象一作出假说一检验假说一得出结论”,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,在现象分析阶段完成的实验除了纯合亲本的杂交外,还应该有______,在检验假说阶段进行的实验是______
(3)F1,的测交,即让F1,植株与______杂交,其子代基因型及比例为______
(4)将F2中所有的黄色皱粒分别自交,则其后代纯合子所占的比例为______.
正确答案
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)在现象分析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)将F2中所有的黄色皱粒(YYrr、
Yyrr)分别自交,则其后代纯合子所占的比例=
.
故答案为:
(1)①③④⑥
(2)F1的自交 F1的测交
(3)隐性纯合子(绿色皱粒豌豆) YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1
(4)
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)在现象分析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)将F2中所有的黄色皱粒(YYrr、
Yyrr)分别自交,则其后代纯合子所占的比例=
.
故答案为:
(1)①③④⑥
(2)F1的自交 F1的测交
(3)隐性纯合子(绿色皱粒豌豆) YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1
(4)
请回答下列有关遗传的问题.
果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性;短刚毛和长刚毛是一对相对性状,由一对等位基因(B,b)控制.这两对基因位于常染色体上且独立遗传.用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验,杂交组合、F1表现型及比例如下:
(1)根据实验一和实验二的杂交结果,推断乙果蝇的基因型可能为______或______.若实验一的杂交结果能验证两对基因E,e和B,b的遗传遵循自由组合定律,则丙果蝇的基因型应为______.
(2)实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为______.
(3)在没有迁入迁出、突变和选择等条件下,一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1,F1中灰体果蝇8400只,黑檀体果蝇1600只.F1中e的基因频率为______,Ee的基因型频率为______.亲代群体中灰体果蝇的百分比为______.
(4)灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇.出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失.请完成下列实验步骤及结果预测,以探究其原因.(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死,各型配子活力相同)实验步骤如下:
①用该黑檀体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交,获得F1;
②F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例.
结果预测:I.如果F2表现型及比例为______,则为基因突变;
II.如果F2表现型及比例为______,则为染色体片段缺失.
正确答案
解::(1)根据实验一中灰体:黑檀体=1:,短刚毛:长刚毛=1:1,得知甲乙的基因型可能为EeBb×eebb或者eeBb×Eebb.同理根据实验二的杂交结果,推断乙和丙的基因型应为eeBb×EeBb,所以乙果蝇的基因型可能为EeBb或eeBb.若实验一的杂交结果能验证两对基因E,e和B,b的遗传遵循自由组合定律,则甲乙的基因型可能为EeBb×eebb,乙的基因型为EeBb,则丙果蝇的基因型应为eeBb.
(2)实验二中亲本的基因型为eeBb×EeBb,则F1中与亲本果蝇基因型相同的个体所占的比例为,所以不同的个体所占的比例为1-
=
.
(3)F1中灰体果蝇8400只,黑檀体果蝇(ee)1600只,则ee的基因型频率为=
,根据遗传平衡定律,e的基因频率为
=0.4,E的基因频率为1-0.4=0.6,Ee的基因型频率=2×0.4×0.6=0.48.亲代种群中的果蝇均为纯合子,且E的基因频率为0.6,因此灰体果蝇的百分比为60%.
(4)①用该黑檀体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交,获得F1;
②F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例.
Ⅰ.如果F2表现型及比例为灰体:黑檀体=3:1,则为基因突变;
Ⅱ.如果F2表现型及比例为灰体:黑檀体=4:1,则为染色体片段缺失.
杂交关系如下图:
故答案为:
(1)EeBb eeBb(注:两空可颠倒) eeBb
(2)
(3)40% 48% 60%
(4)I.灰体:黑檀体=3:1 II.灰体:黑檀体=4:1
解析
解::(1)根据实验一中灰体:黑檀体=1:,短刚毛:长刚毛=1:1,得知甲乙的基因型可能为EeBb×eebb或者eeBb×Eebb.同理根据实验二的杂交结果,推断乙和丙的基因型应为eeBb×EeBb,所以乙果蝇的基因型可能为EeBb或eeBb.若实验一的杂交结果能验证两对基因E,e和B,b的遗传遵循自由组合定律,则甲乙的基因型可能为EeBb×eebb,乙的基因型为EeBb,则丙果蝇的基因型应为eeBb.
(2)实验二中亲本的基因型为eeBb×EeBb,则F1中与亲本果蝇基因型相同的个体所占的比例为,所以不同的个体所占的比例为1-
=
.
(3)F1中灰体果蝇8400只,黑檀体果蝇(ee)1600只,则ee的基因型频率为=
,根据遗传平衡定律,e的基因频率为
=0.4,E的基因频率为1-0.4=0.6,Ee的基因型频率=2×0.4×0.6=0.48.亲代种群中的果蝇均为纯合子,且E的基因频率为0.6,因此灰体果蝇的百分比为60%.
(4)①用该黑檀体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交,获得F1;
②F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例.
Ⅰ.如果F2表现型及比例为灰体:黑檀体=3:1,则为基因突变;
Ⅱ.如果F2表现型及比例为灰体:黑檀体=4:1,则为染色体片段缺失.
杂交关系如下图:
故答案为:
(1)EeBb eeBb(注:两空可颠倒) eeBb
(2)
(3)40% 48% 60%
(4)I.灰体:黑檀体=3:1 II.灰体:黑檀体=4:1
某家畜的耳朵的形状由两对基因(A和a,B和b)控制,这两对基因符合自由组合定律的遗传,但与性别无关.据表回答问题:
(1)甲组杂交方式在遗传学上称为______;甲组杂交F1代四种表现型比例是______.
(2)除了上述的3种组合之外,如果进行尖状×倒扇状杂交,得到的后代表现型是圆状,则基因型是______.如果进行尖状×尖状杂交,得到后代表现型是尖状,则基因型是______.
(3)让乙组后代F1中圆状的家畜与另一纯合椭圆状的家畜杂交,杂交后代表现型及比例在理论上是______.
(4)让丙组F1中的雌雄个体交配,后代表现为圆状的有120只,那么表现为椭圆状的杂合子理论上有______只.
(5)基因型为AaBb与Aabb的个体杂交,它们的后代基因型的种类有______种,后代中纯合子比例占______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知:甲中两亲本的基因型为AaBb×aabb,属于测交,F1有四种表现型,其比例为:1:1:1;1.
(2)圆状的基因型为A_bb,尖状和倒扇状杂交(A_B_×aabb),后代圆状的基因型为Aabb.尖状的基因型为(A_B_),尖状和尖状杂交(A_B_×A_B_),后代尖状的基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb.
(3)乙组后代F1中圆状家畜的基因型及比例为AAbb、
Aabb,与另一纯合椭圆状的家畜(aaBB)杂交,杂交后代表现型有两种,即尖状(AaBb)和椭圆状(aaBb),其比例为(
+
×
):(
×
)=2:1.
(4)丙组F1的基因型为AaBb,让F1的雌雄个体交配,后代表现为椭圆状的个体与表现为圆状的个体数目相等,所以后代椭圆状有120只,其中杂合子有120×=80只.
(5)基因型AaBb与Aabb杂交,根据基因自由组合定律,后代基因型种类有3×2=6种,纯合子比例为×
=
.
故答案为:
(1)测交 1:1:1:1
(2)Aabb AABB、AABb、AaBB、AaBb
(3)尖状:椭圆状=2:1
(4)80
(5)6
解析
解:(1)由以上分析可知:甲中两亲本的基因型为AaBb×aabb,属于测交,F1有四种表现型,其比例为:1:1:1;1.
(2)圆状的基因型为A_bb,尖状和倒扇状杂交(A_B_×aabb),后代圆状的基因型为Aabb.尖状的基因型为(A_B_),尖状和尖状杂交(A_B_×A_B_),后代尖状的基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb.
(3)乙组后代F1中圆状家畜的基因型及比例为AAbb、
Aabb,与另一纯合椭圆状的家畜(aaBB)杂交,杂交后代表现型有两种,即尖状(AaBb)和椭圆状(aaBb),其比例为(
+
×
):(
×
)=2:1.
(4)丙组F1的基因型为AaBb,让F1的雌雄个体交配,后代表现为椭圆状的个体与表现为圆状的个体数目相等,所以后代椭圆状有120只,其中杂合子有120×=80只.
(5)基因型AaBb与Aabb杂交,根据基因自由组合定律,后代基因型种类有3×2=6种,纯合子比例为×
=
.
故答案为:
(1)测交 1:1:1:1
(2)Aabb AABB、AABb、AaBB、AaBb
(3)尖状:椭圆状=2:1
(4)80
(5)6
某种植物的花色有白色、红色和紫色,由A和a、B和b两对等位基因(独立遗传)控制,有人提出基因对花色性状控制的两种假说,如图所示:
请回答:
(1)假说一表明:基因存在______时,花色表现为紫色;假说二表明:基因______存在时,花色表现为紫色.
(2)现选取基因型为AaBb的紫花植株为亲本进行自交:
①若假说一成立,F1花色的性状及比例为______,F1中白花的基因型有______种.
②若假说二成立,F1花色的性状及比例为______,F1中红花的基因型为______,再取F1红花植株进行自交,则F2中出现红花的比例为______.
正确答案
解:(1)假说一表明:基因A存在时白色底物能形成红色色素,基因B存在时红色色素能形成紫色色素,说明只有基因A、B同时存在时,花色才表现为紫色;
假说二表明:只要基因A存在时白色底物就能形成紫色色素,只有基因B存在时白色底物能形成红色色素.
(2)基因型为AaBb的紫花植株为亲本进行自交,根据基因的自由组合定律,后代基因型为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1.
①若假说一成立,则基因型A_B_为紫花、基因型A_bb为红花、基因型aaB_和aabb都为白花,所以F1花色的性状及比例为紫花:红花:白花=9:3:4;其中F1中白花的基因型有aaBB、aaBb、aabb共3种.
②若假说二成立,则基因型A_B_和A_bb都为紫花、基因型aaB_为红花、基因型aabb为白花,所以F1花色的性状及比例为紫花:红花:白花=12:3:1;其中F1中红花的基因型为aaBB、aaBb.再取F1红花植株进行自交,则F2中出现红花的比例为1-=
.
故答案为:
(1)A、B(同时) A
(2)①紫花:红花:白花=9:3:4 3
②紫花:红花:白花=12:3:1 aaBB、aaBb
解析
解:(1)假说一表明:基因A存在时白色底物能形成红色色素,基因B存在时红色色素能形成紫色色素,说明只有基因A、B同时存在时,花色才表现为紫色;
假说二表明:只要基因A存在时白色底物就能形成紫色色素,只有基因B存在时白色底物能形成红色色素.
(2)基因型为AaBb的紫花植株为亲本进行自交,根据基因的自由组合定律,后代基因型为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1.
①若假说一成立,则基因型A_B_为紫花、基因型A_bb为红花、基因型aaB_和aabb都为白花,所以F1花色的性状及比例为紫花:红花:白花=9:3:4;其中F1中白花的基因型有aaBB、aaBb、aabb共3种.
②若假说二成立,则基因型A_B_和A_bb都为紫花、基因型aaB_为红花、基因型aabb为白花,所以F1花色的性状及比例为紫花:红花:白花=12:3:1;其中F1中红花的基因型为aaBB、aaBb.再取F1红花植株进行自交,则F2中出现红花的比例为1-=
.
故答案为:
(1)A、B(同时) A
(2)①紫花:红花:白花=9:3:4 3
②紫花:红花:白花=12:3:1 aaBB、aaBb
玉米(2n=20)是我国一种重要的粮食作物,雌雄同株,开单性花.
Ⅰ、研究其基因图谱对于研究其育种、疾病、起源、进化等方面具有重要意义,玉米基因组计划应测其______条染色体上的碱基序列.
Ⅱ、下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型(字母表示)及所在的染色体.品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合的,其他性状均为显性纯合.
(1)某同学想验证基因分离定律,选择品系①作父本和③作母本.请补全其实验步骤:将③______,搜集①的______并给③授粉,最后对③作______处理.收获种子即为F1,播种让其自然生长收获种子,再播种,观察和记录后代中______并进行统计学分析.
(2)若选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为______.
(3)能用②③作亲本研究基因的自由组合定律吗?为什么?______(用能或不能作答),理由是______.
正确答案
解:Ⅰ、玉米(2n=20)是雌雄同株的植物,没有性染色体,所以其基因组计划应测其体细胞中10条染色体上的碱基序列.
Ⅱ、(1)在杂交试验中,需要对③母本去雄,然后收集父本①的花粉,涂在母本的柱头上,并套袋.产生的子一代再自交,收获种子,再播种,观察和记录后代中节的长短 并进行统计学分析.
(2)只考虑节长和茎的高度,则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd,杂交得F1(BbDd),自交得F2,F2长节高茎(BBDD、
BBDd、
BbDD、
BBDD)中纯合子占
.
(3)由于控制果皮和节长的基因位于同一对同源染色体Ⅰ上,因此验证基因的自由组合定律,不能选择品系②③作亲本进行杂交.
故答案为:
Ⅰ、10
Ⅱ、(1)去雄 花粉 套袋 节长
(2)
(3)不能 这两对基因位于同一对同源染色体上(这两对基因联锁)
解析
解:Ⅰ、玉米(2n=20)是雌雄同株的植物,没有性染色体,所以其基因组计划应测其体细胞中10条染色体上的碱基序列.
Ⅱ、(1)在杂交试验中,需要对③母本去雄,然后收集父本①的花粉,涂在母本的柱头上,并套袋.产生的子一代再自交,收获种子,再播种,观察和记录后代中节的长短 并进行统计学分析.
(2)只考虑节长和茎的高度,则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd,杂交得F1(BbDd),自交得F2,F2长节高茎(BBDD、
BBDd、
BbDD、
BBDD)中纯合子占
.
(3)由于控制果皮和节长的基因位于同一对同源染色体Ⅰ上,因此验证基因的自由组合定律,不能选择品系②③作亲本进行杂交.
故答案为:
Ⅰ、10
Ⅱ、(1)去雄 花粉 套袋 节长
(2)
(3)不能 这两对基因位于同一对同源染色体上(这两对基因联锁)
某二倍体自花传粉植物的抗病(A)对易感病(a)为显性,高茎(B)对矮茎(b)为显性,且两对等位基因位于两对同源染色体上.
(1)两株植物杂交,F1中抗病矮茎出现的概率为,则两个亲本的基因型为______.
(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1,F1自交时,若含a 基因的花粉有一半死亡,则F2代的表现型及其比例是______.与F1代相比,F2代中,B基因的基因频率______(变大/不变/变小).该种群是否发生了进化?______ (是/否).
(3)由于受到某种环境因素的影响,一株基因型为Bb的高茎植株幼苗染色体加倍成为基因型为BBbb的四倍体植株,假设该植株自交后代均能存活,高茎对矮茎为完全显性,则其自交后代的表现型种类及其比例为______. 让该四倍体植株与正常二倍体杂交得到的植株是否是一个新物种?为什么?______.
(4)用X射线照射纯种高茎个体的花粉后,人工传粉至多株纯种矮茎个体的雌蕊柱头上,得F1共1812株,其中出现了一株矮茎个体.推测该矮茎个体出现的原因可能有:
①经X射线照射的少数花粉中高茎基因(B)突变为矮茎基因(b);
②X射线照射导致少数花粉中染色体片段缺失,使高茎基因(B)丢失.为确定该矮茎个体产生的原因,科研小组做了下列杂交实验.请你根据实验过程,对实验结果进行预测.[注:染色体片段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死.]
实验步骤:
第一步:选F1代矮茎植株与亲本中的纯种高茎植株杂交,得到种子;
第二步:种植上述种子,得F2代植株,自交,得到种子;
第三步:种植F2结的种子得F3代植株,观察并统计F3代植株茎的高度及比例.
结果预测及结论:
①若F3代植株的高茎与矮茎的比例为______,说明F1中矮茎个体的出现是花粉中高茎基因(B)突变为矮茎基因(b)的结果;②若F3代植株的高茎与矮茎的比例为______,说明F1中矮茎个体的出现是B基因所在的染色体片段缺失引起的.
正确答案
解答::(1)两株植物杂交,F1中抗病矮茎出现的概率为:,即:
×
,所以两个亲本的基因型为AaBb、Aabb或AaBb、aaBb,后者不符合,舍去.
(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1,F1自交时,产生AB、Ab、aB、ab4种比例相等的雌雄配子.若含a基因的花粉有一半死亡,则雄配子的比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1.因此,F2代的表现型及其比例是抗病高茎:抗病矮茎:易感病高茎:易感病矮茎=15:5:3:1.与F1代相比,F2代中,B基因的基因频率不变,但由于A、a基因的频率发生了改变,所以该种群发生了进化.
(3)由于受到某种环境因素的影响,一株基因型为Bb的高茎植株幼苗染色体加倍成为基因型为BBbb的四倍体植株,假设该植株自交后代均能存活,高茎对矮茎为完全显性,则基因型为BBbb的四倍体植株经减数分裂产生的配子是BB:Bb:bb=1:4:1,其自交后代的表现型种类及其比例为高茎:矮茎=35:1.让该四倍体植株与正常二倍体杂交得到的植株是三倍体植株,无繁殖能力,所以不是一个新物种.
(4)要探究X射线照射花粉产生的变异类型,需要选F1代矮茎植株与亲本中的纯种高茎植株杂交,得到种子(F2代);将F2代植株的自交,得到种子(F3代).
①若F3代植株的高茎与矮茎的比例为3:1,说明F1中矮茎个体的出现是花粉中高茎基因(B)突变为矮茎基因(b)的结果;
②若F3代植株的高茎与矮茎的比例为6:1,说明F1中矮茎个体的出现是B基因所在的染色体片段缺失引起的.
故答案为:
(1)AaBb、Aabb
(2)抗病高茎:抗病矮茎:易感病高茎:易感病矮茎=15:5:3:1 不变 是
(3)高茎:矮茎=35:1 否 因为杂交后代为三倍体,无繁殖能力
(4)3:1 6:1
解析
解答::(1)两株植物杂交,F1中抗病矮茎出现的概率为:,即:
×
,所以两个亲本的基因型为AaBb、Aabb或AaBb、aaBb,后者不符合,舍去.
(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1,F1自交时,产生AB、Ab、aB、ab4种比例相等的雌雄配子.若含a基因的花粉有一半死亡,则雄配子的比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1.因此,F2代的表现型及其比例是抗病高茎:抗病矮茎:易感病高茎:易感病矮茎=15:5:3:1.与F1代相比,F2代中,B基因的基因频率不变,但由于A、a基因的频率发生了改变,所以该种群发生了进化.
(3)由于受到某种环境因素的影响,一株基因型为Bb的高茎植株幼苗染色体加倍成为基因型为BBbb的四倍体植株,假设该植株自交后代均能存活,高茎对矮茎为完全显性,则基因型为BBbb的四倍体植株经减数分裂产生的配子是BB:Bb:bb=1:4:1,其自交后代的表现型种类及其比例为高茎:矮茎=35:1.让该四倍体植株与正常二倍体杂交得到的植株是三倍体植株,无繁殖能力,所以不是一个新物种.
(4)要探究X射线照射花粉产生的变异类型,需要选F1代矮茎植株与亲本中的纯种高茎植株杂交,得到种子(F2代);将F2代植株的自交,得到种子(F3代).
①若F3代植株的高茎与矮茎的比例为3:1,说明F1中矮茎个体的出现是花粉中高茎基因(B)突变为矮茎基因(b)的结果;
②若F3代植株的高茎与矮茎的比例为6:1,说明F1中矮茎个体的出现是B基因所在的染色体片段缺失引起的.
故答案为:
(1)AaBb、Aabb
(2)抗病高茎:抗病矮茎:易感病高茎:易感病矮茎=15:5:3:1 不变 是
(3)高茎:矮茎=35:1 否 因为杂交后代为三倍体,无繁殖能力
(4)3:1 6:1
某种植物花的颜色由两对基因( A和a,B和b)控制,A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同).其基因型与表现型的对应关系见如表,请回答下列问题:
(1)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交,产生的子一代植株花色全是粉色的.请写出可能的杂交组合亲本基因型______.
(2)为了探究两对基因( A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交试验.
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置有三种类型,如图所示:(竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)
②实验步骤:第一步:粉花植株自交.第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例.
③实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论:
a.若______,两对基因在两对同源染色体上,(符合上图第一种类型).
b.若______,两对基因在一对同源染色体上,(符合上图第二种类型).
c.若子代植株花粉色:红色:白色=2:1:1,两对基因在一对同源染色体上,(符合上图第三种类型).
(3)若上述两对基因的遗传符合自由组合定律,则基因型为AaBb的植株自交后代中,白花植株的基因型有______种.若对杂合的红花植株幼苗用秋水仙素处理,那么形成的植株为______倍体.
正确答案
解:(1)纯合白花基因型有AABB、aaBB、aabb,纯合红花基因型有AAbb,粉花基因型有A__Bb,可推测亲本基因型有AABB×AAbb,AAbb×aaBB.
(2)本实验的目的是探究两对基因(A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上.这两对基因可以分别位于两对同源染色体上,也可以位于一对染色体上,表现为连锁关系.探究过程如下:
①作出假设:假设这两对基因在染色体上的位置存在三种类型,如图中的三种类型.
②实验步骤:第一步:粉色植株自交.第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例
③实验可能的结果及相应的结论(不考虑交叉互换):
a.若在两对同源染色体(第一种类型),根据基因自由组合定律,AABB:AaBB:aaBB:AABb:AaBb:aaBb:AAbb:Aabb:aabb=1:2:1:2:4:2:1:2:1(白白白粉粉白红红白);粉色:红色:白色=(2+4):(1+2):(1+2+1+2+1)=6:3:7;
b.当AB在同一染色体、ab在同一染色体的时候(第二种类型),令AB为G、ab为h,AaBb自交即为Gg自交,结果为 GG:Gg:gg=AABB:AaBb:aabb=AABB:AaBb:aabb=1:2:1 其中白:粉=1:1;
c.当Ab在同一染色体,aB在同一染色体的时候(第三种类型),令Ab为H,aB为h,AaBb自交即为Hh自交,结果为HH:Hh:hh=AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1 其中粉色:红色:白色=2:1:1.
(3)上述两对基因位于两对同源染色体上,则粉色植株(AaBb)自交后代中,子代白色植株的基因型有AaBB、AABB、aaBB、aaBb、aabb共5种,比例是2:1:1:2:1;杂合的红花植株为二倍体,秋水仙素处理后获得的是四倍体.
故答案为:
(1)AABB×AAbb; aaBB×AAbb
(2)a.子代植株花粉色:红色:白色=6:3:7
b.子代植株花粉色:白色=1:1
(3)5 四
解析
解:(1)纯合白花基因型有AABB、aaBB、aabb,纯合红花基因型有AAbb,粉花基因型有A__Bb,可推测亲本基因型有AABB×AAbb,AAbb×aaBB.
(2)本实验的目的是探究两对基因(A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上.这两对基因可以分别位于两对同源染色体上,也可以位于一对染色体上,表现为连锁关系.探究过程如下:
①作出假设:假设这两对基因在染色体上的位置存在三种类型,如图中的三种类型.
②实验步骤:第一步:粉色植株自交.第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例
③实验可能的结果及相应的结论(不考虑交叉互换):
a.若在两对同源染色体(第一种类型),根据基因自由组合定律,AABB:AaBB:aaBB:AABb:AaBb:aaBb:AAbb:Aabb:aabb=1:2:1:2:4:2:1:2:1(白白白粉粉白红红白);粉色:红色:白色=(2+4):(1+2):(1+2+1+2+1)=6:3:7;
b.当AB在同一染色体、ab在同一染色体的时候(第二种类型),令AB为G、ab为h,AaBb自交即为Gg自交,结果为 GG:Gg:gg=AABB:AaBb:aabb=AABB:AaBb:aabb=1:2:1 其中白:粉=1:1;
c.当Ab在同一染色体,aB在同一染色体的时候(第三种类型),令Ab为H,aB为h,AaBb自交即为Hh自交,结果为HH:Hh:hh=AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1 其中粉色:红色:白色=2:1:1.
(3)上述两对基因位于两对同源染色体上,则粉色植株(AaBb)自交后代中,子代白色植株的基因型有AaBB、AABB、aaBB、aaBb、aabb共5种,比例是2:1:1:2:1;杂合的红花植株为二倍体,秋水仙素处理后获得的是四倍体.
故答案为:
(1)AABB×AAbb; aaBB×AAbb
(2)a.子代植株花粉色:红色:白色=6:3:7
b.子代植株花粉色:白色=1:1
(3)5 四
现有两纯种小麦,一纯种小麦性状是高秆(D),抗锈病(T);另一纯种小麦的性状是矮秆(d),易染锈病(t)(两对基因独立遗传).育种专家提出了如图Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种,问:
(1)要缩短育种年限,应选择的方法是______,该方法称______,依据的变异原理是______.
(2)图中①和④的基因组成分别为______;
(3)(二)过程中,D和d的分离发生在______(时期),
(三)过程采用的操作称为______,获得的植株往往表现为______等特点.
(四)过程所作的处理是______;使用的药剂的作用是______.
(4)方法Ⅱ一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为______.(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占______,让F1按该方法经(五)(六)过程连续进行2代,则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占______.
(5)如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交,再让所得到的后代自交,则后代基因型及比例为______.
正确答案
解:(1)单倍体育种的优点是明显缩短育种年限,因此要缩短育种年限,应选择单倍体育种,即方法Ⅰ,依据的遗传学原理是染色体变异.
(2)DdTt能产生四种配子,即DT、Dt、dT、dt,图中①为DT,则②为dT,而④是由②发育成的单倍体再经染色体数目加倍后得到的,所以④的基因型为ddTT.
(3)过程(二)表示减数分裂产生配子,D和d是等位基因,它们的分离发生在减数第一次分裂后期;过程(三)采用的是花药离体培养法,该过程获得的是单倍体,长得弱小,且高度不育;过程(四)是人工诱导染色体数目加倍,最常用的化学药剂是秋水仙素,作用是抑制纺锤体的形成.
(4)方法Ⅱ一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为F1自交后发生性状分离;过程(五)是自交,其后代抗倒伏抗锈病的植株中,ddTT:ddTt=1:2,其中纯合子占.让F1按(五)、(六)过程自交一代,即选出的抗倒伏抗锈病的植株再自交一次,由于ddTT:ddTt=1:2,即ddTT占
、ddTt占
,其中
ddTT能稳定遗传,
ddTt自交产生ddTT的比例为
,则⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占
.
(5)如将方法Ⅰ中获得的③DDtt与⑤ddtt植株杂交,再让所得到的后代Ddtt自交,则后代的基因型比例为1:2:1.
故答案为:
(1)I 单倍体育种染色体变异
(2)DT ddTT
(3)减数第一次分裂后期 花药离体培养 弱小,高度不育 秋水仙素处理单倍体幼苗 抑制纺锤体的形成
(4)F1自交后发生性状分离
(5)DDtt:Ddtt:ddtt=1:2:1
解析
解:(1)单倍体育种的优点是明显缩短育种年限,因此要缩短育种年限,应选择单倍体育种,即方法Ⅰ,依据的遗传学原理是染色体变异.
(2)DdTt能产生四种配子,即DT、Dt、dT、dt,图中①为DT,则②为dT,而④是由②发育成的单倍体再经染色体数目加倍后得到的,所以④的基因型为ddTT.
(3)过程(二)表示减数分裂产生配子,D和d是等位基因,它们的分离发生在减数第一次分裂后期;过程(三)采用的是花药离体培养法,该过程获得的是单倍体,长得弱小,且高度不育;过程(四)是人工诱导染色体数目加倍,最常用的化学药剂是秋水仙素,作用是抑制纺锤体的形成.
(4)方法Ⅱ一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为F1自交后发生性状分离;过程(五)是自交,其后代抗倒伏抗锈病的植株中,ddTT:ddTt=1:2,其中纯合子占.让F1按(五)、(六)过程自交一代,即选出的抗倒伏抗锈病的植株再自交一次,由于ddTT:ddTt=1:2,即ddTT占
、ddTt占
,其中
ddTT能稳定遗传,
ddTt自交产生ddTT的比例为
,则⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占
.
(5)如将方法Ⅰ中获得的③DDtt与⑤ddtt植株杂交,再让所得到的后代Ddtt自交,则后代的基因型比例为1:2:1.
故答案为:
(1)I 单倍体育种染色体变异
(2)DT ddTT
(3)减数第一次分裂后期 花药离体培养 弱小,高度不育 秋水仙素处理单倍体幼苗 抑制纺锤体的形成
(4)F1自交后发生性状分离
(5)DDtt:Ddtt:ddtt=1:2:1
玉米有早熟和晚熟两个品种,该对相对性状的遗传涉及两对等位基因(A、a与B、b).研究发现纯合的亲本杂交组合中出现了如图两种情况.
(1)玉米的______是显性性状,该对相对性状的遗传遵循______定律.
(2)实验1亲本中早熟品种的基因型是______.
(3)实验2两亲本的基因型分别是______、______.若对两组实验的F1分别进行测交,后代的早熟和晚熟的比例依次为______、______.
(4)实验2的F2中早熟的基因型有______种,其中纯合子占的比例为______.从实验2的F2中取一早熟植株M,将早熟植株M与晚熟植株杂交,若后代早熟:晚熟=1:1,则早熟植株M的基因型可能是______.
(5)若让实验1中的F2随机交配,则后代中早熟和晚熟的性状分离比是______.
正确答案
解:(1)根据分析,玉米的早熟是显性性状,该对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律.
(2)由于实验1的F2表现为3:1,所以其亲本中早熟品种的基因型是AAbb或aaBB.
(3)由于实验2的F2表现为15:1,所以其亲本的基因型是AABB(早熟)与aabb(晚熟).实验1的F1基因型是Aabb或aaBb,实验2的F1基因型是AaBb,所以对两组实验的F1分别进行测交,后代的早熟和晚熟的比例依次为1:1和3:1.
(4)实验2的F2中早熟的基因型有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb共8种,其中纯合子占的比例为=
.从实验2的F2中取一早熟植株M,将早熟植株M与晚熟植株aabb杂交,若后代早熟:晚熟=1:1,则早熟植株M的基因型可能是Aabb或aaBb.
(5)实验1中的F2基因型为AAbb、Aabb、aabb或aaBB、aaBb、aabb.则Ab(aB)的频率为,ab的频率为
.因此,让实验1中的F2随机交配,则后代中早熟和晚熟的性状分离比是(
):(
)=3:1.
故答案为:
(1)早熟 基因的自由组合
(2)AAbb或aaBB
(3)AABB(早熟)与aabb(晚熟)1:1 3:1
(4)8 Aabb或aaBb
(5)3:1
解析
解:(1)根据分析,玉米的早熟是显性性状,该对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律.
(2)由于实验1的F2表现为3:1,所以其亲本中早熟品种的基因型是AAbb或aaBB.
(3)由于实验2的F2表现为15:1,所以其亲本的基因型是AABB(早熟)与aabb(晚熟).实验1的F1基因型是Aabb或aaBb,实验2的F1基因型是AaBb,所以对两组实验的F1分别进行测交,后代的早熟和晚熟的比例依次为1:1和3:1.
(4)实验2的F2中早熟的基因型有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb共8种,其中纯合子占的比例为=
.从实验2的F2中取一早熟植株M,将早熟植株M与晚熟植株aabb杂交,若后代早熟:晚熟=1:1,则早熟植株M的基因型可能是Aabb或aaBb.
(5)实验1中的F2基因型为AAbb、Aabb、aabb或aaBB、aaBb、aabb.则Ab(aB)的频率为,ab的频率为
.因此,让实验1中的F2随机交配,则后代中早熟和晚熟的性状分离比是(
):(
)=3:1.
故答案为:
(1)早熟 基因的自由组合
(2)AAbb或aaBB
(3)AABB(早熟)与aabb(晚熟)1:1 3:1
(4)8 Aabb或aaBb
(5)3:1
假说-演绎法是科学探索中经常用到的一种方法,在遗传学中有很多经典的实验均用到了假说-演绎法,如孟德尔“一对相对性状的遗传实验”、“两对相对性状的遗传实验”,摩尔根“果蝇眼色遗传实验”等,下面请你来体会几个演绎推理的实例,并回答相关问题:
(1)用纯合子黄色圆粒(黄色对绿色为显性,圆粒对皱粒为显性,两对性状独立遗传)豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得F1,F1自交得F2,选F2所有绿色圆粒植株的花药进行单倍体育种得F3,理论上F3植株所结种子的表现型及比例为______.
(2)红眼雌果蝇(XWXW)与白眼雄果蝇(XwY)杂交得F1,F1雌雄果蝇自由交配得F2,除去F2中所有白眼果蝇,然后让F2中雌雄果蝇自由交配得F3,正常情况下F3果蝇的表现型及比例为______(请注明眼色、雌雄及比例).
(3)摩尔根用纯合子灰身长翅果蝇与黑身残翅果蝇杂交得F1,F1全部为灰身长翅果蝇.在进一步实验中他发现了一些有趣的现象:用F1灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,发现测交后代灰身长翅占42%,灰身残翅占8%,黑身长翅占8%,黑身残翅占42%.
由此可知F1灰身长翅雌果蝇产生了______种配子,控制这两对性状的基因______(符合/不符合)自组合定律.
正确答案
解:(1)纯合子黄色圆粒的基因型为YYRR,绿色皱粒豌豆的基因型是yyrr,二者杂交,F1的基因型是YyRr,子二代中绿色圆粒豌豆的基因型及比例是yyRR:yyRr=1:2,绿色圆粒豌豆产生的花粉的基因型及比例是yR:yr=2:1,花药离体培养进行单倍体育种的基因型是yyRR:yyrr=2:1,前者表现为绿色圆粒,后者表现为绿色皱粒.
(2)红眼雌果蝇(XWXW)与白眼雄果蝇(XwY)杂交得F1,基因型是XWXw、XWY,F1雌雄果蝇自由交配得F2,基因型是XWXW、XWXw、XWY、XwY,子二代中白眼果蝇的基因型是XwY,除去白眼果蝇,产生的雄配子的基因型及比例是XW:Y=1:1,雌配子的基因型及比例是XW:Xw=3:1,除去F2中所有白眼果蝇,然后让F2中雌雄果蝇自由交配得F3,正常情况下F3果蝇的表现型及比例为红眼雌:红眼雄:白眼雄=4:3:1.
(3)由题意知,纯合子灰身长翅果蝇与黑身残翅果蝇杂交得F1,F1全部为灰身长翅果蝇,说明灰身对黑身、长翅对残翅是显性,且F1是双杂合子,用F1灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,发现测交后代灰身长翅占42%,灰身残翅占8%,黑身长翅占8%,黑身残翅占42%,说明两对等位基因在遗传时不遵循基因的自由组合定律,遵循连锁交换定律,产生四种配子是由于减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换造成的.
故答案为:
(1)绿色圆粒:绿色皱粒=2:1
(2)红眼雌:红眼雄:白眼雄=4:3:1
(3)4 不符合
解析
解:(1)纯合子黄色圆粒的基因型为YYRR,绿色皱粒豌豆的基因型是yyrr,二者杂交,F1的基因型是YyRr,子二代中绿色圆粒豌豆的基因型及比例是yyRR:yyRr=1:2,绿色圆粒豌豆产生的花粉的基因型及比例是yR:yr=2:1,花药离体培养进行单倍体育种的基因型是yyRR:yyrr=2:1,前者表现为绿色圆粒,后者表现为绿色皱粒.
(2)红眼雌果蝇(XWXW)与白眼雄果蝇(XwY)杂交得F1,基因型是XWXw、XWY,F1雌雄果蝇自由交配得F2,基因型是XWXW、XWXw、XWY、XwY,子二代中白眼果蝇的基因型是XwY,除去白眼果蝇,产生的雄配子的基因型及比例是XW:Y=1:1,雌配子的基因型及比例是XW:Xw=3:1,除去F2中所有白眼果蝇,然后让F2中雌雄果蝇自由交配得F3,正常情况下F3果蝇的表现型及比例为红眼雌:红眼雄:白眼雄=4:3:1.
(3)由题意知,纯合子灰身长翅果蝇与黑身残翅果蝇杂交得F1,F1全部为灰身长翅果蝇,说明灰身对黑身、长翅对残翅是显性,且F1是双杂合子,用F1灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,发现测交后代灰身长翅占42%,灰身残翅占8%,黑身长翅占8%,黑身残翅占42%,说明两对等位基因在遗传时不遵循基因的自由组合定律,遵循连锁交换定律,产生四种配子是由于减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换造成的.
故答案为:
(1)绿色圆粒:绿色皱粒=2:1
(2)红眼雌:红眼雄:白眼雄=4:3:1
(3)4 不符合
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