- 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
- 共13438题
一种长尾小鹦鹉的羽毛颜色有绿色、蓝色、黄色和白色四种,由两对等位基因控制.已知只有显性基因B时羽毛为蓝色,只有显性基因Y时羽毛为黄色,当显性基因B和Y同时存在时羽毛为绿色.现有甲、乙、丙、丁四只小鹦鹉,甲、乙、丙均为绿色,丁为黄色,其中甲、乙为雄性,丙、丁为雌性.现将雌雄鹦鹉进行杂交,结果如表所示.请据此回答问题:
(1)控制小鹦鹉羽毛颜色的两对基因的遗传______(填“是”或“否”)符合自由组合规律.
(2)杂交组合三中亲本基因型分别是:甲______、丁______;据杂交组合一可推断丙的基因型______;还可据杂交组合四推知乙基因型为______.
(3)杂交组合三中F1代能稳定遗传的占______,杂交组合二中F1代绿色小鹦鹉的基因型有______种,其中不同于亲本基因型的概率为______.
正确答案
解:(1)根据题意可知,控制小鹦鹉羽毛颜色的两对基因的遗传符合自由组合规律.
(2)由以上分析可知,甲、乙、丙和丁的基因型依次为BbYy、BBYy、BbYY、bbYy.
(3)杂交组合三的亲本为甲(BbYy)×丁(bbYy),F1代能稳定遗传的占×
=
.杂交组合二的亲本为乙(BBYy)×丙(BbYY),F1代绿色小鹦鹉的基因型有4种,即BBYY、BBYy、BbYY、BbYy,其中不同于亲本基因型(BBYY、BbYy)的概率为
×
+
×
=
.
故答案为:
(1)是
(2)BbYy bbYy BbYY BBYy
(3) 4
解析
解:(1)根据题意可知,控制小鹦鹉羽毛颜色的两对基因的遗传符合自由组合规律.
(2)由以上分析可知,甲、乙、丙和丁的基因型依次为BbYy、BBYy、BbYY、bbYy.
(3)杂交组合三的亲本为甲(BbYy)×丁(bbYy),F1代能稳定遗传的占×
=
.杂交组合二的亲本为乙(BBYy)×丙(BbYY),F1代绿色小鹦鹉的基因型有4种,即BBYY、BBYy、BbYY、BbYy,其中不同于亲本基因型(BBYY、BbYy)的概率为
×
+
×
=
.
故答案为:
(1)是
(2)BbYy bbYy BbYY BBYy
(3) 4
如图表示被子植物花粉的发育过程,据图完成下列各题.
(1)图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传),则①的基因型为______,②的基因型可能为______.
(2)⑦、⑧所指的结构依次是______、______;两者的基因型是否相同?______.
(3)某同学用上述花药进行离体培养,对获得的植株进行鉴定,发现有一些为二倍体.推测这些二倍体植株的基因型有______种.
(4)某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌.若在以尿素为唯一氮源的培养基中加入______指示剂培养几种菌后,指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的菌;若在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入______染料,培养后,培养基中出现透明圈,就可以鉴定其中含有纤维素分解菌.在培养过程中为了检验制备的培养基是否合格,采取措施是______,观察结果,如果______,说明培养基制备成功,否则需要重新制备.
正确答案
解:(1)已知图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传),则①花粉母细胞的基因型为AaBb,其减数分裂产生的②小孢子的基因型可能为Ab或aB或AB或ab.
(2)图中⑦、⑧是由花粉粒进行分裂产生的两个核,分别是花粉管细胞核和生殖细胞核;由于两者来自于同一个花粉粒的有丝分裂产生的,所以两者的基因型相同.
(3)已知基因型为AaBb的个体产生的配子的基因型有AB、Ab、aB、ab,所以用上述花药进行离体培养,对获得的植株进行鉴定,若发现有一些为二倍体.推测这些二倍体植株的基因型有5种.
(4)培养基中,酚红培养基用来鉴别分解尿素的细菌,刚果红培养基用来鉴别分解纤维素的微生物.为了检验制备的培养基是否合格,采取措施是将接种后的培养基和未接种的培 养基在适宜条件下培养,如果未接种的培养基无菌落生长,说明培养基制备成功,否则需要重新制备.
故答案是:
(1)AaBb Ab或aB或AB或ab
(2)花粉管细胞核 生殖细胞核 相同
(3)5
(4)酚红 刚果红 将接种后的培养基和未接种的培 养基在适宜条件下培养
未接种的培养基无菌落生长
解析
解:(1)已知图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传),则①花粉母细胞的基因型为AaBb,其减数分裂产生的②小孢子的基因型可能为Ab或aB或AB或ab.
(2)图中⑦、⑧是由花粉粒进行分裂产生的两个核,分别是花粉管细胞核和生殖细胞核;由于两者来自于同一个花粉粒的有丝分裂产生的,所以两者的基因型相同.
(3)已知基因型为AaBb的个体产生的配子的基因型有AB、Ab、aB、ab,所以用上述花药进行离体培养,对获得的植株进行鉴定,若发现有一些为二倍体.推测这些二倍体植株的基因型有5种.
(4)培养基中,酚红培养基用来鉴别分解尿素的细菌,刚果红培养基用来鉴别分解纤维素的微生物.为了检验制备的培养基是否合格,采取措施是将接种后的培养基和未接种的培 养基在适宜条件下培养,如果未接种的培养基无菌落生长,说明培养基制备成功,否则需要重新制备.
故答案是:
(1)AaBb Ab或aB或AB或ab
(2)花粉管细胞核 生殖细胞核 相同
(3)5
(4)酚红 刚果红 将接种后的培养基和未接种的培 养基在适宜条件下培养
未接种的培养基无菌落生长
某植物花的颜色由两对等位基因A、a和B、b调控.A基因控制色素合成(A:出现色素;AA和Aa的效应相同),B为修饰基因,淡化颜色的深度(B:修饰效应出现;BB和Bb的效应不同).现有亲代P1(aaBB:白色)和P2(AAbb:红色),杂交实验如图所示:
(1)该杂交实验表明,A和a、B和b这两对基因在遗传过程中遵循______定律.若对F1植株进行单倍体育种,那么培育的植株的花色的表现型及比例是______.
(2)F2的白花植株中纯种个体大约占______.
(3)F2红花植株中杂合体出现的概率是______.
(4)用F1粉花与F2杂合红花植株进行杂交,后代花色表现型及比例是______.
正确答案
解:(1)亲代P1(aaBB、白色)和P2(AAbb、红色)进行杂交,F1基因型为AaBb,所以在形成配子过程中,等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因之间进行自由组合,遵循基因的自由组合定律.故产生AB、Ab、aB、ab四种配子,单倍体育种得到:AAbb、AABB、aaBB、aabb四种比例相等的基因型,表现型分别为:红色、白色、白色、白色,所以表现型及比例为红色:白色=1:3.
(2)由图示中3:6:7可知,F1是AaBb,F1AaBb自交得F2.F2中白花植株的基因型有1aaBB或2aaBb或1aabb或1AABB或2AaBB(自己不能产生色素或者有A但有BB淡化),共有5种,其中纯合体(1aaBB、1aabb和1AABB)大约占.
(3)红花基因型为Aabb和AAbb,比例为2:1,故F2红花植株中杂合体出现的几率是.
(4)用F1粉花(AaBb)与F2杂合红花(Aabb)植株进行杂交,后代花色表现型及比例是粉(1AABb、2AaBb):红(1AAbb、2Aabb):白(1aaBb、1aabb)=3:3:2.
故答案为:
(1)基因自由组合 红:白=1:3
(2)
(3)
(4)粉:红:白=3:3:2
解析
解:(1)亲代P1(aaBB、白色)和P2(AAbb、红色)进行杂交,F1基因型为AaBb,所以在形成配子过程中,等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因之间进行自由组合,遵循基因的自由组合定律.故产生AB、Ab、aB、ab四种配子,单倍体育种得到:AAbb、AABB、aaBB、aabb四种比例相等的基因型,表现型分别为:红色、白色、白色、白色,所以表现型及比例为红色:白色=1:3.
(2)由图示中3:6:7可知,F1是AaBb,F1AaBb自交得F2.F2中白花植株的基因型有1aaBB或2aaBb或1aabb或1AABB或2AaBB(自己不能产生色素或者有A但有BB淡化),共有5种,其中纯合体(1aaBB、1aabb和1AABB)大约占.
(3)红花基因型为Aabb和AAbb,比例为2:1,故F2红花植株中杂合体出现的几率是.
(4)用F1粉花(AaBb)与F2杂合红花(Aabb)植株进行杂交,后代花色表现型及比例是粉(1AABb、2AaBb):红(1AAbb、2Aabb):白(1aaBb、1aabb)=3:3:2.
故答案为:
(1)基因自由组合 红:白=1:3
(2)
(3)
(4)粉:红:白=3:3:2
玉米(2N=20)种子时遗传学常用的实验材料之一,其籽粒的颜色由果皮、糊粉层等的颜色共同决定,已知玉米糊粉层有色(M)对无色(m)为显性,果皮颜色紫色(D)对红色(d)为显性.当糊粉层颜色为有色时,D、d控制的性状均不能表现出来,此时籽粒颜色为黄色.请回答下列问题:
(1)自然界中偶尔会出现单倍体玉米,植株矮小,一般不育,原因是______;若要使其恢复可育性,应在______时期用秋水仙素进行诱导处理.
(2)让基因型为MmDd的玉米进行测交,发现子代玉米籽粒黄色:紫色:红色为2:1:1,则这两对性状的遗传______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律.若让测交子代中的紫色玉米和红色玉米自由交配,其子代玉米籽粒颜色的表现型及比例为______,其中纯合子的比例为______.
(3)已知玉米正常种子(Rh)对皱形种子(rh)为显性,这对基因与M、m在染色体上的位置如图甲所示.然而在某一玉米品种中发现这两对基因的位置如图乙所示,该变异的类型为______.该变异能够打破玉米种群的遗传平衡,使种群______发生变动,从而引起生物的进化.
(4)若让第(3)题中图甲所示的玉米品种与图丙所示的玉米品种进行杂交,其子代的表现型情况如何,请用遗传图解表示(不考虑基因的交叉互换,图解画在答题纸上).______.
正确答案
解:(1)单倍体玉米无同源染色体,不能完成正常的减数分裂,所以植株矮小,一般不育,可以在幼苗时期用秋水仙素进行诱导处理,使得染色体加倍,可以恢复可育性.
(2)让基因型为MmDd的玉米进行测交,按照自由组合定律,后代为MmDd黄色、Mmdd黄色、mmDd紫色、mmdd红色,即黄色:紫色:红色为2:1:1.
若让测交子代中的紫色玉米(mmDd)和红色玉米(mmdd)自由交配,其产生的配子mD=,md=
,则后代红色的概率为
×
=
,所以子代玉米籽粒颜色的表现型及比例为紫色:红色=7:9,其中纯合子的比例为
+
×
=
.
(3)图乙与图甲相比,rh所在的染色体片段移到了非同源染色体上,为染色体结构变异中的易位.该变异通过有性生殖能够打破玉米种群的遗传平衡,使种群基因频率发生变动,从而引起生物的进化.
(4)甲的基因型是MmRhrh,丙的基因型是MmRhrh,由于连锁,两者都只能产生两种配子,甲的配子是MRh、mrh,丙的配子是Mrh、mRh,图解如下:
故答案为:
(1)无同源染色体,不能完成正常的减数分裂(或没有同源染色体,减数分裂过程中配对紊乱) 幼苗
(2)遵循 紫色:红色=7:9
(3)易位(或染色体结构变异、染色体畸变) 基因频率
(4)
解析
解:(1)单倍体玉米无同源染色体,不能完成正常的减数分裂,所以植株矮小,一般不育,可以在幼苗时期用秋水仙素进行诱导处理,使得染色体加倍,可以恢复可育性.
(2)让基因型为MmDd的玉米进行测交,按照自由组合定律,后代为MmDd黄色、Mmdd黄色、mmDd紫色、mmdd红色,即黄色:紫色:红色为2:1:1.
若让测交子代中的紫色玉米(mmDd)和红色玉米(mmdd)自由交配,其产生的配子mD=,md=
,则后代红色的概率为
×
=
,所以子代玉米籽粒颜色的表现型及比例为紫色:红色=7:9,其中纯合子的比例为
+
×
=
.
(3)图乙与图甲相比,rh所在的染色体片段移到了非同源染色体上,为染色体结构变异中的易位.该变异通过有性生殖能够打破玉米种群的遗传平衡,使种群基因频率发生变动,从而引起生物的进化.
(4)甲的基因型是MmRhrh,丙的基因型是MmRhrh,由于连锁,两者都只能产生两种配子,甲的配子是MRh、mrh,丙的配子是Mrh、mRh,图解如下:
故答案为:
(1)无同源染色体,不能完成正常的减数分裂(或没有同源染色体,减数分裂过程中配对紊乱) 幼苗
(2)遵循 紫色:红色=7:9
(3)易位(或染色体结构变异、染色体畸变) 基因频率
(4)
某种自花传粉、闭花授粉的植物,其花色有白色、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:
据图请回答:
(1)两对等位基因独立遗传则说明遵循自由组合定律,该定律的实质所对应的事件发生在减数分裂过程中的______(填写具体时期).
(2)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.
(3)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中出现红花的概率为______.
正确答案
解:(1)两对等位基因独立遗传则说明遵循自由组合定律,该定律的实质所对应的事件发生在减数分裂过程中的减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合.
(2)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.
(3)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)减数第一次分裂后期
(2)A、B A
(3)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)两对等位基因独立遗传则说明遵循自由组合定律,该定律的实质所对应的事件发生在减数分裂过程中的减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合.
(2)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.
(3)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)减数第一次分裂后期
(2)A、B A
(3)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3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中抗病高秆植物上的花药进行离体培养获得幼苗,经过秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁).
另一个实验表明: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1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(或胚)
(3)4
(4)遗传图解如下:
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(或胚)
(3)4
(4)遗传图解如下:
某村所养殖的原产于比利时的皮特兰猪虽然具有最高可达72%的瘦肉率,但其本身具有一种遗传因子叫氟烷基因(位于常染色体上,常用N表示显性,n表示隐性).当基因型为nn时(即正常猪),猪极易出现应激综合症.为解决这一难题,科学家通过剔除氟烷隐性基因对皮特兰猪进行了无氟烷隐性基因的选育,现在已经得到20多头基因型为NN的皮特兰猪.
(1)科学家剔除氟烷隐性基因的第一步是进行基因定位,找到该基因所在的染色体中DNA上的位置,该过程所运用的技术通常是DNA分子杂交技术.然后用设计的同源片段替代靶基因片段,致使生物的性状改变,导致该生物发生变异的原理是______.
(2)科学家首先获得了剔除了1个氟烷隐性基因的雌性皮特兰猪,然后通过杂交得到了完全剔除氟烷隐性基因的种猪.请你简述该过程:______.
(3)科学家希望进一步对已经得到的完全剔除氟烷隐性基因的种猪(简称PT猪)进行本土化改良,请你给出一种思路:______.
(4)已知皮特兰猪的黑斑与棕斑为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制.在自由放养多年的一群皮特兰猪中(棕斑基因的频率与黑斑基因的频率相等),随机选出1头棕斑雄猪和6头黑斑雌猪,分别交配,每头雌猪产10头小猪.在60头小猪中,30头黑斑,30头棕斑.为了确定黑斑与棕斑这对相对性状的显隐性关系,以上述自由放养的猪群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行?请简要写出杂交组合、预期结果并得出结论:______.
正确答案
解:(1)由题意知,选育皮特兰猪的过程运用了基因工程技术,基因工程的原理是基因重组.
(2)由题意知实验的目的是通过杂交得到了完全剔除氟烷隐性基因(NN)的种猪,让这头剔除了1个氟烷隐性基因的雌性皮特兰猪(Nn)与正常雄猪交配,获得基因型为Nn的雄猪,让其与子代中基因型为Nn的雌猪或亲代雌猪交配,即可得到完全剔除氟烷隐性基因(NN)的种猪.
(3)分析题干可知实验设计的目的是对已经得到的完全剔除氟烷隐性基因的种猪(简称PT猪)进行本土化改良,既让改良后的种猪既有本土猪的性状,也有完全剔除氟烷隐性基因的种猪的性状,实验方法应是用PT猪与我国传统优良本地猪杂交,获得有明显杂种优势的种猪.
(4)分析题干可知实验设计的目的是确定黑斑与棕斑这对相对性状的显隐性关系,判读显隐性的实验有自交与杂交,题目要求用自由放养的猪群,所以用自交方法.即猪群中选择多对黑斑猪进行交配(黑斑猪×黑斑猪),如果后代出现棕斑小猪,则黑斑为显性性状,棕斑为隐性性状;如果后代全部为黑斑小猪,则棕斑很可能为显性性状,黑斑很可能为性性状(同理,也可选择多对棕斑猪进行交配)
故答案应为:
(1)基因重组
(2)用该雌性皮特兰猪与正常雄性皮特兰猪交配,可得到基因型为Nn的皮特兰雄猪,让其与子代中基因型为Nn的雌猪或亲代雌猪交配,即可得到完全剔除氟烷隐性基因的种猪
(3)用PT猪与我国传统优良本地猪杂交.得到具有明显杂种优势的“中西合璧”式的交良种猪
(4)从猪群中选择多对黑斑猪进行交配(黑斑猪×黑斑猪),如果后代出现棕斑小猪,则黑斑为显性性状,棕斑为隐性性状;如果后代全部为黑斑小猪,则棕斑很可能为显性性状,黑斑很可能为性性状(同理,也可选择多对棕斑猪进行交配)
解析
解:(1)由题意知,选育皮特兰猪的过程运用了基因工程技术,基因工程的原理是基因重组.
(2)由题意知实验的目的是通过杂交得到了完全剔除氟烷隐性基因(NN)的种猪,让这头剔除了1个氟烷隐性基因的雌性皮特兰猪(Nn)与正常雄猪交配,获得基因型为Nn的雄猪,让其与子代中基因型为Nn的雌猪或亲代雌猪交配,即可得到完全剔除氟烷隐性基因(NN)的种猪.
(3)分析题干可知实验设计的目的是对已经得到的完全剔除氟烷隐性基因的种猪(简称PT猪)进行本土化改良,既让改良后的种猪既有本土猪的性状,也有完全剔除氟烷隐性基因的种猪的性状,实验方法应是用PT猪与我国传统优良本地猪杂交,获得有明显杂种优势的种猪.
(4)分析题干可知实验设计的目的是确定黑斑与棕斑这对相对性状的显隐性关系,判读显隐性的实验有自交与杂交,题目要求用自由放养的猪群,所以用自交方法.即猪群中选择多对黑斑猪进行交配(黑斑猪×黑斑猪),如果后代出现棕斑小猪,则黑斑为显性性状,棕斑为隐性性状;如果后代全部为黑斑小猪,则棕斑很可能为显性性状,黑斑很可能为性性状(同理,也可选择多对棕斑猪进行交配)
故答案应为:
(1)基因重组
(2)用该雌性皮特兰猪与正常雄性皮特兰猪交配,可得到基因型为Nn的皮特兰雄猪,让其与子代中基因型为Nn的雌猪或亲代雌猪交配,即可得到完全剔除氟烷隐性基因的种猪
(3)用PT猪与我国传统优良本地猪杂交.得到具有明显杂种优势的“中西合璧”式的交良种猪
(4)从猪群中选择多对黑斑猪进行交配(黑斑猪×黑斑猪),如果后代出现棕斑小猪,则黑斑为显性性状,棕斑为隐性性状;如果后代全部为黑斑小猪,则棕斑很可能为显性性状,黑斑很可能为性性状(同理,也可选择多对棕斑猪进行交配)
Ⅰ、某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花.用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株.请回答:
(1)根据此杂交实验结果可推测,株高受______对等位基因控制,依据是______.在F2中矮茎紫花植株的基因型有______种,矮茎白花植株的基因型有______种.
(2)如果上述两对相对性状自由组合,则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花这4种表现型的数量比为______.
Ⅱ.荨麻草雌雄异株,其性别分化受两对独立遗传的基因控制,基因A控制雄蕊分化,B控制雌蕊分化,当A和B同时存在时,A和B互相排斥,与aabb遗传效应一样,雌雄蕊都不能分化,形成无花蕊植株而败育(不能形成配子).据此回答下列问题:
(1)荨麻草天然植株中雌株和雄株的基因型分别为______、______.
(2)若用荨麻草天然植株杂交,得F1,F1自由交配得F2,F2的表现型及其比例为______.
(3)研究者采用单倍体育种得到大量雄株,将此雄株与天然雌株杂交,子代表现型及比例为______.
正确答案
解:Ⅰ(1)根据F2中,高茎:矮茎=(162+126):(54+42)=3:1,可知株高是受一对等位基因控制;假设紫花和白花受A、a和B、b两对基因控制,高茎和矮茎基因D、d控制,根据题干可知,紫花基因型为A_B_;白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb.根据纯合白花和纯合白花杂交出现紫花(A_B),可知亲本纯合白花的基因型是AAbb和aaBB,故F1的基因型为AaBbDd,因此F2的矮茎紫花植株基因型有:AABBdd、AABbdd、AaBBdd、AaBbdd四种基因型,矮茎白花植株的基因型有:AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd和aabbdd5种基因型.
(2)F1的基因型是AaBbDd,A和B一起考虑,D和d基因单独考虑分别求出相应的表现性比例,然后相乘即可.即AaBb自交,后代紫花(A_B_):白花(A_bb、aaB_、aabb)=9:7,Dd自交,后代高茎:矮茎=3:1,因此理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花=27:21:9:7.
Ⅱ(1)天然荨麻草若同时存在A和B和同时都不存在时,是无花蕊植株而败育,因此雌株基因型为aaBb,雄株基因型为Aabb,雌雄植株杂交遵循基因的自由组合定律.因此,荨麻草天然植株中雌株的基因型是aaBb,雄株基因型为Aabb.
(2)aaBb×Aabb→F1基因型是:AaBb、aaBb、Aabb、aabb,且比例是1:1,其中AaBb和aabb表现为无花蕊植株,因此F1的表现型及其比例为无花蕊:雄株:雌株=2:1:1;由于无花蕊植株败育,因此F1自由交配,F2的表现型及其比例为仍然是无花蕊:雄株:雌株=2:1:1.
(3)单倍体育种常用的方法是花药的离体培养,由题意知,雄性个体的基因型为Aabb,雄配子的基因型为Ab:ab=1:1,因此单倍体植株的基因型为Ab和ab,用秋水仙素处理后得到的植株饿基因型为AAbb和aabb,其中aabb无花蕊而败育,因此雄株的基因型为AAbb;将此雄株与天然雌株杂交,AAbb×aaBb→子代基因型为AaBb、Aabb且比例是1:1,其中AaBb表现为无花蕊,Aabb表现为雄株.
故答案为:
Ⅰ(1)一 F2中高茎:矮茎=3:1 4 5
(2)27:21:9:7
Ⅱ(1)aaBb Aabb
(2)无花蕊:雌株:雄株=2:1:1
(3)无花蕊:雄株=1:1
解析
解:Ⅰ(1)根据F2中,高茎:矮茎=(162+126):(54+42)=3:1,可知株高是受一对等位基因控制;假设紫花和白花受A、a和B、b两对基因控制,高茎和矮茎基因D、d控制,根据题干可知,紫花基因型为A_B_;白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb.根据纯合白花和纯合白花杂交出现紫花(A_B),可知亲本纯合白花的基因型是AAbb和aaBB,故F1的基因型为AaBbDd,因此F2的矮茎紫花植株基因型有:AABBdd、AABbdd、AaBBdd、AaBbdd四种基因型,矮茎白花植株的基因型有:AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd和aabbdd5种基因型.
(2)F1的基因型是AaBbDd,A和B一起考虑,D和d基因单独考虑分别求出相应的表现性比例,然后相乘即可.即AaBb自交,后代紫花(A_B_):白花(A_bb、aaB_、aabb)=9:7,Dd自交,后代高茎:矮茎=3:1,因此理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花=27:21:9:7.
Ⅱ(1)天然荨麻草若同时存在A和B和同时都不存在时,是无花蕊植株而败育,因此雌株基因型为aaBb,雄株基因型为Aabb,雌雄植株杂交遵循基因的自由组合定律.因此,荨麻草天然植株中雌株的基因型是aaBb,雄株基因型为Aabb.
(2)aaBb×Aabb→F1基因型是:AaBb、aaBb、Aabb、aabb,且比例是1:1,其中AaBb和aabb表现为无花蕊植株,因此F1的表现型及其比例为无花蕊:雄株:雌株=2:1:1;由于无花蕊植株败育,因此F1自由交配,F2的表现型及其比例为仍然是无花蕊:雄株:雌株=2:1:1.
(3)单倍体育种常用的方法是花药的离体培养,由题意知,雄性个体的基因型为Aabb,雄配子的基因型为Ab:ab=1:1,因此单倍体植株的基因型为Ab和ab,用秋水仙素处理后得到的植株饿基因型为AAbb和aabb,其中aabb无花蕊而败育,因此雄株的基因型为AAbb;将此雄株与天然雌株杂交,AAbb×aaBb→子代基因型为AaBb、Aabb且比例是1:1,其中AaBb表现为无花蕊,Aabb表现为雄株.
故答案为:
Ⅰ(1)一 F2中高茎:矮茎=3:1 4 5
(2)27:21:9:7
Ⅱ(1)aaBb Aabb
(2)无花蕊:雌株:雄株=2:1:1
(3)无花蕊:雄株=1:1
某种自花授粉、闭花传粉的植物,其花的颜色为白色,茎有粗、中粗和细三种.请分析并回 答下列问题:
(1)自然状态下该种植物一般都是______(纯合子/杂合子);若让两株相对性状不同的该种植物 进行杂交,应先除去母本未成熟花的全部雄蕊,其目的是______;然后在进行人工异花传粉的 过程中,需要两次套上纸袋,其目的都是______.
(2)已知该植物茎的性状由两对独立遗传的核基因(A、a,B、b)控制.只要b基因纯合时植株就表 现为细茎,当只含有B-种显性基因时植株表现为中粗茎,其它表现为粗茎.若基因型为AaBb的植株自 然状态下繁殖,则理论上子代的表现型及比例为______.
(3)现发现这一白花植株种群中出现一株红花植株,若花色由一对等位基因D、d控制,且该红花植株 自交后代中红花植株与白花植株之比始终为2:1,①试解释其原因______.
②若已知该植物花色由D、d和E、e两对等位基因控制,现有一基因型为DdEe的植株,其体细胞中相应基因在DNA上的位置及控制花色的生物化学途径如图.则该植株花色为______,其体细胞内的DNA1和DNA2所在的染色体之间的关系是______,该植株自交时(不考虑基因突变和交叉互换现象),后代中纯合子的表现型为______,通过上述结果可知,控制花色的基因遗传______ (是/不是)遵循基因的自由组合定律.
正确答案
解:(1)根据题干信息,自花受粉、闭花传粉的植物自然状态下一般都是纯合子;若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交时,为防止自花授粉在花蕾期要进行去雄,需进行人工异花授粉;为防止外来花粉的干扰,在去雄后授粉前要进行套袋处理,在授粉后也要进行套袋处理.该过程中对母本操作流程为:花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋.
(2)当b基因纯合时植株表现为细茎,只含有B一种显性基因时植株表现为中粗茎,其他表现为粗茎.基因型为AaBb的植株自然状态下繁殖,后代为A_B_(粗茎):A_bb(细茎):aaB_(中粗茎):aabb(细茎)=9:3:3:1,因此子代的表现型及比例为粗茎:中粗茎:细茎=9:3:4.
(3)①红花植株自交后代中红花植株均为杂合子,说明存在显性纯合致死现象.若该植物种群中红色植株均为杂合子,则红色植株自交后代的基因型及比例为DD(致死):Dd:dd=1:2:1,因此后代表现型及比例为红色:白色=2:1.
②由图可知,基因D和E同时存在时表现为红色,因此基因型为DdEe的植株的花色为红色;其体细胞内的DNA1和DNA2含有等位基因D和d、E和e,而等位基因位于同源染色体上,因此它们所在的染色体之间的关系是同源染色体.由图可知,控制花色的两对基因位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,但符合孟德尔的分离定律.该植株(DdEe)自交时,后代基因型及比例为DDee(白色):DdEe(红色):ddEE(白色)=1:2:1,其中纯合子均表现为白色,红色植株占.
故答案为:
(1)纯合子 防止自花受粉 避免外来花粉的干扰
(2)粗茎:中粗茎:细茎=9:3:4
(3)①显性纯合致死
①当该植物为杂合子时,隐性基因不能表达(或基因的选择性表达或基因的表达与环境因素有关)
②红色 同源染色体 白花 不是
解析
解:(1)根据题干信息,自花受粉、闭花传粉的植物自然状态下一般都是纯合子;若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交时,为防止自花授粉在花蕾期要进行去雄,需进行人工异花授粉;为防止外来花粉的干扰,在去雄后授粉前要进行套袋处理,在授粉后也要进行套袋处理.该过程中对母本操作流程为:花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋.
(2)当b基因纯合时植株表现为细茎,只含有B一种显性基因时植株表现为中粗茎,其他表现为粗茎.基因型为AaBb的植株自然状态下繁殖,后代为A_B_(粗茎):A_bb(细茎):aaB_(中粗茎):aabb(细茎)=9:3:3:1,因此子代的表现型及比例为粗茎:中粗茎:细茎=9:3:4.
(3)①红花植株自交后代中红花植株均为杂合子,说明存在显性纯合致死现象.若该植物种群中红色植株均为杂合子,则红色植株自交后代的基因型及比例为DD(致死):Dd:dd=1:2:1,因此后代表现型及比例为红色:白色=2:1.
②由图可知,基因D和E同时存在时表现为红色,因此基因型为DdEe的植株的花色为红色;其体细胞内的DNA1和DNA2含有等位基因D和d、E和e,而等位基因位于同源染色体上,因此它们所在的染色体之间的关系是同源染色体.由图可知,控制花色的两对基因位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,但符合孟德尔的分离定律.该植株(DdEe)自交时,后代基因型及比例为DDee(白色):DdEe(红色):ddEE(白色)=1:2:1,其中纯合子均表现为白色,红色植株占.
故答案为:
(1)纯合子 防止自花受粉 避免外来花粉的干扰
(2)粗茎:中粗茎:细茎=9:3:4
(3)①显性纯合致死
①当该植物为杂合子时,隐性基因不能表达(或基因的选择性表达或基因的表达与环境因素有关)
②红色 同源染色体 白花 不是
某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h) 为显性,红花(R)对白花(r)为显性,基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上.
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG.若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子将变为______,突变的原因是发生了碱基对的______.正常情况下,基因R在细胞中最多有______个,其转录时的模板位于______(填“a”或“b”)链中;
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中自交性状不分离植株所占的比例为______;用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为______.将F2中的宽叶高茎植株选出进行随机传粉得到F3,F3中出现纯合宽叶高茎植株的概率为______;
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,基因M中b链为转录的模板链,若b链中箭头所指的碱基C突变为A,则基因由CAG→AAG,因此其转录形成的密码子由GUC→UUC,属于碱基对的替换.正常情况下,基因R有2个,经过复制后数量最多,即有4个;由以上分析可知,基因R转录时的模板位于a链中.
(2)基因M、m在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上,因此基因M、m与基因H、h可自由组合.用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1(MmHh),F1自交得F2,F2中纯合子所占的比例为,即F2自交后代不发生性状分离植株所占的比例为
;F2中宽叶高茎植株的基因型及比例为
MMHH、
MmHH、
MMHh、
MmHh,用隐性亲本(mmhh)与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎(M_H_)所占的比例为
,窄叶矮茎植株(mmhh)的比例为
,因此测交后代中宽叶高茎:窄叶矮茎=4:1.将F2中的宽叶高茎植株选出进行随机传粉得到F3,F3中出现纯合宽叶高茎植株的概率为
×
=
.
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是(减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换.
故答案为:
(1)UUC 替换 4 a
(2) 4:1
;
(3)(减数第一次分裂时)交叉互换
解析
解:(1)由以上分析可知,基因M中b链为转录的模板链,若b链中箭头所指的碱基C突变为A,则基因由CAG→AAG,因此其转录形成的密码子由GUC→UUC,属于碱基对的替换.正常情况下,基因R有2个,经过复制后数量最多,即有4个;由以上分析可知,基因R转录时的模板位于a链中.
(2)基因M、m在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上,因此基因M、m与基因H、h可自由组合.用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1(MmHh),F1自交得F2,F2中纯合子所占的比例为,即F2自交后代不发生性状分离植株所占的比例为
;F2中宽叶高茎植株的基因型及比例为
MMHH、
MmHH、
MMHh、
MmHh,用隐性亲本(mmhh)与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎(M_H_)所占的比例为
,窄叶矮茎植株(mmhh)的比例为
,因此测交后代中宽叶高茎:窄叶矮茎=4:1.将F2中的宽叶高茎植株选出进行随机传粉得到F3,F3中出现纯合宽叶高茎植株的概率为
×
=
.
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是(减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换.
故答案为:
(1)UUC 替换 4 a
(2) 4:1
;
(3)(减数第一次分裂时)交叉互换
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