- 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
- 共13438题
蜜蜂是具有社会性行为的昆虫.一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂.蜂王专职产卵,雄蜂同蜂王交尾,工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等工作.未受精卵发育成雄峰,它能通过一种称“假减数分裂”的方式产生精子,具体过程是:雄蜂精母细胞减数第一次分裂是出现单极的纺锤体,在细胞的一极产生一个无核的细胞质芽体,不发生染色体减半,减数第二次分裂时,则按正常的方式进行;受精卵发育成蜂王或工蜂,蜂王通过减数分裂产生卵细胞.请回答下列问题:
(1)蜜蜂的性别由______决定.
(2)雄蜂的一个精母细胞通过减数分裂产生______个精子.
(3)蜂王的一个初级卵母细胞产生卵细胞的过程中,经过______次的DNA的复制,产生______个子细胞.
(4)研究人员发现了工蜂清理蜂房行为不同的两个蜂群,分别称为“卫生”蜂(会开蜂房盖、能移走死蛹)和“非卫生”蜂(不会开蜂房盖、不能移走死蛹).为研究工蜂行为的遗传规律,进行如下杂交实验:
①工蜂清理蜂房的行为是受______对基因控制的,符合基因的______定律;
②交后代中纯合体的表现型是______,新类型Ⅰ的表现型是______.
正确答案
解:(1)在蜂群中蜂王与工蜂都是雌性个体,是由受精卵发育而来的,属于二倍体生物,雄蜂是由卵细胞发育而来的,是单倍体.说明雄蜂与雌蜂的不同是由是否受精决定的,其本质是雌雄蜂的染色体数目不相同,雄蜂的染色体数目只有雌蜂的一半,所以染色体数目是决定蜜蜂性别的原因.
(2)雄蜂是单倍体,其进行的减数分裂类似于有丝分裂,所以一个精母细胞通过减数分裂产生2个基因型相同的精子.
(3)蜂王的一个初级卵母细胞已经完成了DNA的复制过程,其可以产生4个子细胞.
(4)①从F1测交后代有四种表现型,可判断“非卫生”与“卫生”的性状应该是由两对基因来控制的,从比例关系可推知这是符合基因的自由组合定律的.
测交后代纯合体为“卫生”蜂,其性状表现型为会开蜂房盖,能移走死蛹,两种新类型的表现分别为:会开蜂房盖、不能移走死蛹和不会开蜂房盖、能移走死蛹.
故答案为:
(1)染色体数目
(2)2
(3)0 4
(4)①两 自由组合
②会开蜂房盖、能移走死蛹(“卫生“蜂) 会开蜂房盖、不能移走死蛹(或不会开蜂房盖、能移走死蛹)
解析
解:(1)在蜂群中蜂王与工蜂都是雌性个体,是由受精卵发育而来的,属于二倍体生物,雄蜂是由卵细胞发育而来的,是单倍体.说明雄蜂与雌蜂的不同是由是否受精决定的,其本质是雌雄蜂的染色体数目不相同,雄蜂的染色体数目只有雌蜂的一半,所以染色体数目是决定蜜蜂性别的原因.
(2)雄蜂是单倍体,其进行的减数分裂类似于有丝分裂,所以一个精母细胞通过减数分裂产生2个基因型相同的精子.
(3)蜂王的一个初级卵母细胞已经完成了DNA的复制过程,其可以产生4个子细胞.
(4)①从F1测交后代有四种表现型,可判断“非卫生”与“卫生”的性状应该是由两对基因来控制的,从比例关系可推知这是符合基因的自由组合定律的.
测交后代纯合体为“卫生”蜂,其性状表现型为会开蜂房盖,能移走死蛹,两种新类型的表现分别为:会开蜂房盖、不能移走死蛹和不会开蜂房盖、能移走死蛹.
故答案为:
(1)染色体数目
(2)2
(3)0 4
(4)①两 自由组合
②会开蜂房盖、能移走死蛹(“卫生“蜂) 会开蜂房盖、不能移走死蛹(或不会开蜂房盖、能移走死蛹)
现有如下品系特征的几种果蝇,已知表中所列性状的遗传涉及两对等位基因.研究人员通过裂翅品系与其他品系果蝇的杂交实验,阐明了裂翅基因的遗传规律.请分析并回答:
(1)科学家通过实验确定了裂翅基因位于常染色体上.在此基础上继续研究,完成了下列实验:
由上述实验可推测出裂翅性状由______性基因控制.F1裂翅品系自交后代中,裂翅品系与野生型比例接近2:1的原因最可能是______.
(2)已知黑檀体性状由3号染色体上的隐性基因控制.若要对裂翅基因进行进一步的染色体定位,现选择(1)中裂翅品系与黑檀体品系进行杂交得F1.
①将F1中______雌蝇与黑檀体直翅雄蝇进行交配产生后代(F2).若F2表现型及比例为______,则说明裂翅基因与黑檀体基因的遗传符合自由组合定律,此时将F2所有个体进行自由交配,F3的直翅个体中,灰体的基因频率为______;如果将F2所有个体继续与黑檀体品系进行杂交,则F3中灰体的基因频率______.
②将F1中表现______的果蝇自由交配产生F2,若F2的表现型及比例为______,也说明裂翅基因与黑檀体基因的遗传符合自由组合定律.
正确答案
解:(1)根据题意裂翅基因位于常染色体上,且从F1 裂翅品系自交后代出现了性状分离,由此可以判断裂翅性状由显性基因控制.假设相关基因为A、a,那么F1裂翅品系的基因型为Aa,理论上其自交后代的基因型为AA、2Aa、aa,表现型应该是裂翅品系与野生型为3:1.实际情况是裂翅品系与野生型比例接近2:1,那么从理论上产生的后代可以推知,最可能的原因是裂翅品系纯合体致死.
(2)设翅型由Aa控制,体色由Bb控制,则(2)中裂翅品系的基因型为AaBB,黑檀体品系的基因型为aabb,杂交后F1表现型及比例为灰体裂翅:灰体直翅=1:1.黑檀体直翅雄蝇的基因型aabb,如果想知道这两对基因的相对位置,那么应该选择F1中的灰体裂翅雌果蝇,因为F1中灰体裂翅的基因型为AaBb,F1中灰体直翅的基因型为aaBb,选择灰体直翅雌果蝇后代相当于一对基因的测交.如果这两对基因分别位于两对染色体上,符合自由组合定律,则黑檀体直翅会产生ab配子,灰体裂翅(AaBb)会产生四种配子,AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,雌雄配子的机会是随机均等的,故后代会出现四种,即灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=1:1:1:1.将F2所有个体进行自由交配,由于F2所有个体的基因型为(1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb),自由交配时,亲代与子代基因频率保持不变,A的基因频率为,a的基因频率=
,B的基因频率为
,b的基因频率为
,F3的直翅个体的基因型为aaBB、aaBb、aabb,灰体的基因频率为
.如果将F2所有个体继续与黑檀体品系(aabb)进行杂交,相当于用基因型为(1Bb、1bb)和基因型为bb的个头杂交,F3中灰体(B)的基因频率=
×
=
.
②将F1中灰体裂翅(AaBb)的果蝇自由交配产生F2,理论上灰体裂翅A_B_:灰体直翅aaB_:黑檀体裂翅A_bb:黑檀体直翅aabb=9:3:3:1,但由于裂翅品系纯合体致死,即AA个体死亡,故F2的表现型及比例为灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=6:3:2:1,也说明裂翅基因与黑檀体基因的遗传符合自由组合定律.
故答案为:
(1)显裂翅纯合子为致死个体
(2)①灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=1:1:1:1
②灰体裂翅 灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=6:3:2:1
解析
解:(1)根据题意裂翅基因位于常染色体上,且从F1 裂翅品系自交后代出现了性状分离,由此可以判断裂翅性状由显性基因控制.假设相关基因为A、a,那么F1裂翅品系的基因型为Aa,理论上其自交后代的基因型为AA、2Aa、aa,表现型应该是裂翅品系与野生型为3:1.实际情况是裂翅品系与野生型比例接近2:1,那么从理论上产生的后代可以推知,最可能的原因是裂翅品系纯合体致死.
(2)设翅型由Aa控制,体色由Bb控制,则(2)中裂翅品系的基因型为AaBB,黑檀体品系的基因型为aabb,杂交后F1表现型及比例为灰体裂翅:灰体直翅=1:1.黑檀体直翅雄蝇的基因型aabb,如果想知道这两对基因的相对位置,那么应该选择F1中的灰体裂翅雌果蝇,因为F1中灰体裂翅的基因型为AaBb,F1中灰体直翅的基因型为aaBb,选择灰体直翅雌果蝇后代相当于一对基因的测交.如果这两对基因分别位于两对染色体上,符合自由组合定律,则黑檀体直翅会产生ab配子,灰体裂翅(AaBb)会产生四种配子,AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,雌雄配子的机会是随机均等的,故后代会出现四种,即灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=1:1:1:1.将F2所有个体进行自由交配,由于F2所有个体的基因型为(1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb),自由交配时,亲代与子代基因频率保持不变,A的基因频率为,a的基因频率=
,B的基因频率为
,b的基因频率为
,F3的直翅个体的基因型为aaBB、aaBb、aabb,灰体的基因频率为
.如果将F2所有个体继续与黑檀体品系(aabb)进行杂交,相当于用基因型为(1Bb、1bb)和基因型为bb的个头杂交,F3中灰体(B)的基因频率=
×
=
.
②将F1中灰体裂翅(AaBb)的果蝇自由交配产生F2,理论上灰体裂翅A_B_:灰体直翅aaB_:黑檀体裂翅A_bb:黑檀体直翅aabb=9:3:3:1,但由于裂翅品系纯合体致死,即AA个体死亡,故F2的表现型及比例为灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=6:3:2:1,也说明裂翅基因与黑檀体基因的遗传符合自由组合定律.
故答案为:
(1)显裂翅纯合子为致死个体
(2)①灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=1:1:1:1
②灰体裂翅 灰体裂翅:灰体直翅:黑檀体裂翅:黑檀体直翅=6:3:2:1
在某XY型植物(核型2n)中,控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对常染色体上.
(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随机交配,若含a基因的花粉有一半死亡,则F2中抗病植株的比例为______.与F1相比,F2中B基因的基因频率______(填“变大”、“变小”或“不变”),该种群是否发生了进化?______(填“是”或“否”)
(3)为判定(2)中F2中某一抗病矮茎植株的基因型,请在不用其他植株,不用基因测序的情况下,设计实验研究.请以杂合子为例,用遗传图解配以文字说明判定过程.
(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,在不改变种植环境的条件下,得F1共1812株,其中出现了一株矮茎个体,这说明人工诱变可以提高.推测该矮茎个体出现的原因可能有:______、______.
正确答案
解:(1)F1中抗病矮茎(A_bb)出现的概率为(
×
),则后代A_的概率为
,bb的概率为
,因此亲本的基因型为AaBb、Aabb.
(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,即中抗病植株的比例为.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)第(2)题中F2中某一抗病矮茎植株的基因型为AAbb或Aabb,可以用花药离体培养分确定其基因型:
若是杂合子,后代发生性状分离,出现易感病矮茎植株,反之为纯合子.
(4)纯种高茎的基因型为BB,与矮茎bb杂交,后代应该全部是Bb高茎,其中出现了一株矮茎个体bb,可能是高茎基因B突变为矮茎基因b,也可能是含高茎基因B的染色体片段缺失.基因突变可以提高突变频率(或基因的突变率和染色体的畸变率).
故答案为:
(1)AaBb、Aabb
(2) 不变 是
(3)
比例 1:1
说明:可用单倍体育种方法检测,若后代出现易感病矮茎植株,则基因型为Aabb,反之,则为AAbb.
(4)突变频率(或基因的突变率和染色体的畸变率)高茎基因B突变为矮茎基因b 含高茎基因B的染色体片段缺失
解析
解:(1)F1中抗病矮茎(A_bb)出现的概率为(
×
),则后代A_的概率为
,bb的概率为
,因此亲本的基因型为AaBb、Aabb.
(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,即中抗病植株的比例为.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)第(2)题中F2中某一抗病矮茎植株的基因型为AAbb或Aabb,可以用花药离体培养分确定其基因型:
若是杂合子,后代发生性状分离,出现易感病矮茎植株,反之为纯合子.
(4)纯种高茎的基因型为BB,与矮茎bb杂交,后代应该全部是Bb高茎,其中出现了一株矮茎个体bb,可能是高茎基因B突变为矮茎基因b,也可能是含高茎基因B的染色体片段缺失.基因突变可以提高突变频率(或基因的突变率和染色体的畸变率).
故答案为:
(1)AaBb、Aabb
(2) 不变 是
(3)
比例 1:1
说明:可用单倍体育种方法检测,若后代出现易感病矮茎植株,则基因型为Aabb,反之,则为AAbb.
(4)突变频率(或基因的突变率和染色体的畸变率)高茎基因B突变为矮茎基因b 含高茎基因B的染色体片段缺失
果蝇眼色由两对等位基因(A、a和B、b)共同决定,其中A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于X染色体上.基因组合与表现型的对应关系如下表:
(1)控制果蝇眼色基因的遗传遵循______定律.
(2)等位基因A基因和a基因的本质区别是______
(3)两只红眼果蝇杂交,若子代果蝇眼色有红眼、粉红眼和白眼,则亲本的基因型为______、______,理论上子代中红眼、粉红眼和白眼的比例为______.
(4)红眼雌果蝇的基因型有______种,欲通过一代杂交就能根据子代眼色来判断某红眼雌果蝇的基因型,应选用表现型为______ (红眼/粉红眼/白眼)的雄蝇与之交配,若子代只有红眼和白眼,则其基因型为______.
正确答案
解:(1)控制果蝇眼色的基因由两对等位基因控制且位于非同源染色体上(一对在常染色体上,一对在性染色体上)所以遵循自由组合定律.
(2)基因是有遗传效应的DNA片段,等位基因A基因和a基因的本质区别是两者的碱基序列不同.
(3)父本是红眼,基因型为A_XBY,子代中有粉红眼,可知父本为AaXBY;又子代有白眼,可知母本为AaXBXb,所以子代红眼A_XB_=×
=
,粉红眼aaXB_=
×
=
,白眼__XbY=1×
=
,即红眼:粉红眼:白眼=9:3:4.
(4)红眼雌果蝇的基因型为A_XBX-,基因型种类为2×2=4种.在三种眼色中,只有粉红眼雄蝇的基因型确定,红眼和白眼的基因型都不确定,所以选粉红眼雄蝇,通过杂交可知,若子代只有红眼和白眼,则其基因型为AAXBXb.
故答案为:
(1)基因的自由组合
(2)两者的碱基序列不同
(3)AaXBXb AaXBY 9:3:4
(4)4 粉红眼 AAXBXb
解析
解:(1)控制果蝇眼色的基因由两对等位基因控制且位于非同源染色体上(一对在常染色体上,一对在性染色体上)所以遵循自由组合定律.
(2)基因是有遗传效应的DNA片段,等位基因A基因和a基因的本质区别是两者的碱基序列不同.
(3)父本是红眼,基因型为A_XBY,子代中有粉红眼,可知父本为AaXBY;又子代有白眼,可知母本为AaXBXb,所以子代红眼A_XB_=×
=
,粉红眼aaXB_=
×
=
,白眼__XbY=1×
=
,即红眼:粉红眼:白眼=9:3:4.
(4)红眼雌果蝇的基因型为A_XBX-,基因型种类为2×2=4种.在三种眼色中,只有粉红眼雄蝇的基因型确定,红眼和白眼的基因型都不确定,所以选粉红眼雄蝇,通过杂交可知,若子代只有红眼和白眼,则其基因型为AAXBXb.
故答案为:
(1)基因的自由组合
(2)两者的碱基序列不同
(3)AaXBXb AaXBY 9:3:4
(4)4 粉红眼 AAXBXb
果蝇的繁殖能力强、相对性状明显,是常用的遗传实验材料.
I.图一表示红眼(A)、正常刚毛(B)和灰体色(D)的正常果蝇经过人工诱变后产生的突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因.
(1)A基因的表达需要在______内先形成成熟的mRNA,进而合成催化红色色素形成的酶.
(2)上述果蝇的眼色、体色、刚毛长短这三对性状中遵循自由组合定律的是______.
(3)若只研究眼色,不考虑其他性状,白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,F1雌雄果蝇相互交配得到的F2代中A的基因频率为______.请用遗传图解的形式表示F1相互交配得到F2的过程.______
(4)某科研小组用一对表现型都是灰身刚毛的雌雄果蝇进行杂交实验,发现其结果与理论分析不吻合,随后又用这对果蝇进行多次实验,结果都如图二所示.据图分析,该实验结果与理论分析不吻合的原因是基因型为______或______的个体不能正常发育成活.
Ⅱ.遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起的变异叫缺失,缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子(雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子)常导致个体死亡.现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa交配,子代中出现一只白眼雌果蝇.要判断这只白眼雌果蝇的出现是因为缺失还是基因突变引起的,请写出二种判断方法(注:只要求写出方法,不必写判断过程).
方法一:______.
方法二:______.
正确答案
解:I.(1)由于染色体只分布在细胞核中,所以A基因的表达需要在细胞核内先形成成熟的mRNA,通过核孔进入细胞质,与核糖体结合,进而合成催化红色色素形成的酶.
(2)由于控制果蝇的眼色和刚毛长短的基因位于同一条染色体上,而控制体色的基因位于另一条染色体上,所以眼色和体色或刚毛长短和体色遵循自由组合定律,眼色和刚毛长短遵循连锁定律.
(3)白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型为XaXa与XAY,它们杂交,F1雌雄果蝇的基因型为XAXa与XaY,它们相互交配得到的F2代中A的基因频率与F1相同,仍为.F1相互交配得到F2的遗传图解为:
(4)该实验结果中灰身刚毛雌果蝇个体缺少了,可拆分为
×
,由于子代雌果蝇中刚毛基因型有两种,各占
,则说明灰身致死的基因型为DD,即可能是DDXBXB或DDXBXb的个体不能正常发育成活.
II.方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察其染色体结构.若染色体结构正常,则这只白眼雌果蝇的出现可能使由基因突变引起的;反之,可能是由缺失引起的.
方法二:由题意可知,本实验是判断白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的,还是由基因突变引起,假如这只白眼雌果蝇是基因突变引起的,这只白眼雌果蝇的基因型是XaXa,与红眼雄果蝇(XAY)交配,后代的基因型是XAXa:XaY=1:1;这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的,缺失的X染色体与Y染色体结合会会致死,杂交后代的性别比例是雌果蝇与雄果蝇之比是2:1.
故答案为:
I.(1)细胞核
(2)眼色和体色或刚毛长短和体色
(3) 遗传图解如下图:
(4)DDXBXB DDXBXb
II.方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构
方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配
解析
解:I.(1)由于染色体只分布在细胞核中,所以A基因的表达需要在细胞核内先形成成熟的mRNA,通过核孔进入细胞质,与核糖体结合,进而合成催化红色色素形成的酶.
(2)由于控制果蝇的眼色和刚毛长短的基因位于同一条染色体上,而控制体色的基因位于另一条染色体上,所以眼色和体色或刚毛长短和体色遵循自由组合定律,眼色和刚毛长短遵循连锁定律.
(3)白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型为XaXa与XAY,它们杂交,F1雌雄果蝇的基因型为XAXa与XaY,它们相互交配得到的F2代中A的基因频率与F1相同,仍为.F1相互交配得到F2的遗传图解为:
(4)该实验结果中灰身刚毛雌果蝇个体缺少了,可拆分为
×
,由于子代雌果蝇中刚毛基因型有两种,各占
,则说明灰身致死的基因型为DD,即可能是DDXBXB或DDXBXb的个体不能正常发育成活.
II.方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察其染色体结构.若染色体结构正常,则这只白眼雌果蝇的出现可能使由基因突变引起的;反之,可能是由缺失引起的.
方法二:由题意可知,本实验是判断白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的,还是由基因突变引起,假如这只白眼雌果蝇是基因突变引起的,这只白眼雌果蝇的基因型是XaXa,与红眼雄果蝇(XAY)交配,后代的基因型是XAXa:XaY=1:1;这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的,缺失的X染色体与Y染色体结合会会致死,杂交后代的性别比例是雌果蝇与雄果蝇之比是2:1.
故答案为:
I.(1)细胞核
(2)眼色和体色或刚毛长短和体色
(3) 遗传图解如下图:
(4)DDXBXB DDXBXb
II.方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构
方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配
人类对遗传的认知逐步深入:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为绿色皱粒的个体占______.进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了______末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现.试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是______.
(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例不为1:1:1:1,说明F1中雌果蝇产生了______种配子.实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“______”这一基本条件.
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生.利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌,有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为______,否定了这种说法.
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用______解释DNA分子的多样性,此外,______原则的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递.
正确答案
解:(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,F1的基于型为YyRr,F1自交所得F2中,黄色皱粒豌豆的基因型及比例为YYrr:Yyrr=1:2,即其中Yyrr占,因此黄色皱粒豌豆自交,子代中表现型为绿色皱粒(yyrr)的个体占
.r基因的碱基序列比R基因多,但r基因编码的蛋白质比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,由此可推知r基因转录的mRNA提前出现了终止密码子.在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低.
(2)测交可用来鉴定某一个体的基因型和它形成的配子类型及其比例.摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,说明F1中雌果蝇产生了4种配子;基因自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合,测交所得的四种表现型的比例不为1:1:1:1,可见该实验结果不符合自由组合定律,其原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上非等位基因”这一基本条件.
(3)基因突变具有不定向性,若利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,该实验中出现的S型菌全为SⅢ,则否认了S型菌出现是由于R型菌突变产生的说法.
(4)DNA分自具有多样性的原因是碱基对排列顺序具有多样性;碱基互补配对原则的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递.
故答案为:
(1) 终止密码(子) 显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低
(2)4 非同源染色体上非等位基因
(3)SⅢ
(4)碱基对排列顺序的多样性碱基互补配对
解析
解:(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,F1的基于型为YyRr,F1自交所得F2中,黄色皱粒豌豆的基因型及比例为YYrr:Yyrr=1:2,即其中Yyrr占,因此黄色皱粒豌豆自交,子代中表现型为绿色皱粒(yyrr)的个体占
.r基因的碱基序列比R基因多,但r基因编码的蛋白质比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,由此可推知r基因转录的mRNA提前出现了终止密码子.在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低.
(2)测交可用来鉴定某一个体的基因型和它形成的配子类型及其比例.摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,说明F1中雌果蝇产生了4种配子;基因自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合,测交所得的四种表现型的比例不为1:1:1:1,可见该实验结果不符合自由组合定律,其原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上非等位基因”这一基本条件.
(3)基因突变具有不定向性,若利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,该实验中出现的S型菌全为SⅢ,则否认了S型菌出现是由于R型菌突变产生的说法.
(4)DNA分自具有多样性的原因是碱基对排列顺序具有多样性;碱基互补配对原则的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递.
故答案为:
(1) 终止密码(子) 显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低
(2)4 非同源染色体上非等位基因
(3)SⅢ
(4)碱基对排列顺序的多样性碱基互补配对
黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆进行杂交,对其子代表现型按每对相对性状进行分析和统计,结果如图所示:(黄、绿用Y、y表示,圆、皱用R、r表示)
(1)亲本的基因型:黄色圆粒豌豆是______,绿色圆粒豌豆是______.
(2)杂交后代有______种表现型,各种表现型及其在总数中所占比例是______.
(3)杂交后代中能稳定遗传的数量占总数的______.
(4)杂交后代中,重组类型所占比例是______,其中双隐性类型占______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,亲本中黄色圆粒的基因型是YyRr,绿色圆粒的基因型是yyRr.
(2)由于豌豆粒色和粒形两对性状自由组合,所以杂交后代有4种表现型,即黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们在总数中所占比例为():(
):(
):(
)=3:1:3:1.
(3)杂交后代中纯合子占后代总数的比例为.
(4)杂交后代中,重组类型是黄色皱粒(Yyrr)和绿色皱粒(yyrr),所占比例是.这两种重组类型中,绿色皱粒是双隐性类型,占重组类型的50%.
故答案为:
(1)YyRr yyRr
(2)4 黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=3:1:3:1
(3)
(4) 50%
解析
解:(1)由以上分析可知,亲本中黄色圆粒的基因型是YyRr,绿色圆粒的基因型是yyRr.
(2)由于豌豆粒色和粒形两对性状自由组合,所以杂交后代有4种表现型,即黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们在总数中所占比例为():(
):(
):(
)=3:1:3:1.
(3)杂交后代中纯合子占后代总数的比例为.
(4)杂交后代中,重组类型是黄色皱粒(Yyrr)和绿色皱粒(yyrr),所占比例是.这两种重组类型中,绿色皱粒是双隐性类型,占重组类型的50%.
故答案为:
(1)YyRr yyRr
(2)4 黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=3:1:3:1
(3)
(4) 50%
大豆是两性花植物. 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,bb在幼苗阶段即死亡)和花叶病的抗性(由R、r基因控制)遗传的实验结果如表:
请分析回答:
(1)从上表杂交组合______可推断出抗病对不抗病性状是______(显、隐)性.
(2)这两对性状的遗传遵守基因的______定律.组合二中父本的基因型是______.
(3)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______.
(4)有人想利用细菌的抗病毒基因对不抗病毒的大豆进行遗传改良,以获得抗病毒大豆品种.将外源抗病毒基因导入大豆,这项基因工程技术的核心步骤是______,利用______技术可以获得大量的目的基因.
(5)上述的这种育种方法与传统的杂交育种方法相比,最显著的优点是______.
正确答案
解:(1)分析表格可知,组合一中由抗病和不抗病的双亲产生的后代全部抗病,说明抗病是显性性状;
(2)这两对性状的遗传遵守基因的自由组合定律,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.
(3)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
.
(4)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,基因表达载体的构建是基因工程的核心.用PCR技术在短时间内大量扩增DNA的过程获得大量的目的基因.
(5)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.
故答案为:
(1)一 显
(2)自由组合 BbRr
(3)
(4)抗病毒基因表达载体的构建 PCR
(5)定向改变生物的遗传性状(克服远缘杂交不亲和的障碍)
解析
解:(1)分析表格可知,组合一中由抗病和不抗病的双亲产生的后代全部抗病,说明抗病是显性性状;
(2)这两对性状的遗传遵守基因的自由组合定律,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.
(3)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
.
(4)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,基因表达载体的构建是基因工程的核心.用PCR技术在短时间内大量扩增DNA的过程获得大量的目的基因.
(5)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.
故答案为:
(1)一 显
(2)自由组合 BbRr
(3)
(4)抗病毒基因表达载体的构建 PCR
(5)定向改变生物的遗传性状(克服远缘杂交不亲和的障碍)
假设有两对基因对人类的皮肤色素形成过程中造成由黑色到白色的连续变化.显性基因A,B都对皮肤的颜色有增效性,它们的隐性等位基因a,b无增效作用.基因型AABB的人皮肤为黑色,aabb的人皮肤为白色,这两对基因位于不同对染色体上.
(1)人群中,与基因型AaBb的人皮肤颜色一样的人,还有______种基因型.
(2)一对基因型分别为AaBb(妻子)和AaBB(丈夫)的年轻人,婚后生出肤色和他俩都不同的孩子的概率有多大?______,该孩子的基因型是______.
(3)如果这两人生出了一个白色皮肤的孩子,最可能是谁的生殖细胞在形成过程中发生了基因突变?______
(4)该夫妇俩色觉都正常,有没有可能生出色盲孩子?______.
正确答案
解:(1)基因型AaBb的人有两个显性基因.人群中与基因型AaBb的人皮肤颜色一样的人,也是含有两个显性基因,故还有AAbb、aaBB2种基因型.
(2)根据题意写出遗传图解:
后代基因型及比例:AABB、
AABb、
AaBB、
AaBb、
aaBB、
aaBb.这对基因型分别为AaBb(妻子)和AaBB(丈夫)的年轻人,婚后生出肤色和他俩都不同的孩子,即含1个显性基因(aaBb)和含4个显性基因(AABB),其概率为
+
=
.
(3)如果这两人生出了一个白色皮肤(aabb)的孩子,由于妻子AaBb可以产生ab的配子,丈夫AaBB不能产生ab的配子,只能产生AB或aB的配子.因此最可能是丈夫的生殖细胞在形成过程中发生了基因突变,产生了ab的配子.
(4)该夫妇俩色觉都正常,如果妻子是携带者,则有可能生出色盲的儿子.
故答案为:
(1)2
(2) aaBb、AABB
(3)丈夫
(4)有可能
解析
解:(1)基因型AaBb的人有两个显性基因.人群中与基因型AaBb的人皮肤颜色一样的人,也是含有两个显性基因,故还有AAbb、aaBB2种基因型.
(2)根据题意写出遗传图解:
后代基因型及比例:AABB、
AABb、
AaBB、
AaBb、
aaBB、
aaBb.这对基因型分别为AaBb(妻子)和AaBB(丈夫)的年轻人,婚后生出肤色和他俩都不同的孩子,即含1个显性基因(aaBb)和含4个显性基因(AABB),其概率为
+
=
.
(3)如果这两人生出了一个白色皮肤(aabb)的孩子,由于妻子AaBb可以产生ab的配子,丈夫AaBB不能产生ab的配子,只能产生AB或aB的配子.因此最可能是丈夫的生殖细胞在形成过程中发生了基因突变,产生了ab的配子.
(4)该夫妇俩色觉都正常,如果妻子是携带者,则有可能生出色盲的儿子.
故答案为:
(1)2
(2) aaBb、AABB
(3)丈夫
(4)有可能
(玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状.现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙).将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆.选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁).
另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆.
请回答:
(1)对上述l株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常______,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有______的特点,该变异类型属于______.
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了______、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是______.花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成______获得再生植株.
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生______种配子.
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程.
______.
正确答案
解:(1)根据题意可知,白化苗是由于叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常表达,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有有害性.基因中碱基对的缺失属于基因突变.
(2)用射线照射培育新品种的过程属于诱变育种;通过花药离体培养获得的单倍体,再经秋水仙素处理得到的新品种的过程属于单倍体育种;通过杂交获得所需要个体的过程属于杂交育种,其原理是基因重组.花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成胚状体获得再生植株,该过程体现了植物细胞具有全能性.
(3)由以上分析可知:乙的基因型为Aabb,丙的基因型为aaBb,则乙和丙杂交得到的F1的抗病高秆植株基因型为AaBb,能产生4种配子.
(4)乙的基因型为Aabb,丙的基因型为aaBb,两植株杂交得到F1的过程遗传图解如下:
故答案为:
(1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组 胚状体
(3)4
(4)如图
解析
解:(1)根据题意可知,白化苗是由于叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常表达,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有有害性.基因中碱基对的缺失属于基因突变.
(2)用射线照射培育新品种的过程属于诱变育种;通过花药离体培养获得的单倍体,再经秋水仙素处理得到的新品种的过程属于单倍体育种;通过杂交获得所需要个体的过程属于杂交育种,其原理是基因重组.花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成胚状体获得再生植株,该过程体现了植物细胞具有全能性.
(3)由以上分析可知:乙的基因型为Aabb,丙的基因型为aaBb,则乙和丙杂交得到的F1的抗病高秆植株基因型为AaBb,能产生4种配子.
(4)乙的基因型为Aabb,丙的基因型为aaBb,两植株杂交得到F1的过程遗传图解如下:
故答案为:
(1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组 胚状体
(3)4
(4)如图
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