- 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
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豌豆有两个纯种(P1和P2)的株高均为1.5~1.8米,但其性状有所不同,P1多节而节短,P2少节而节长,杂交产生的F1集中双亲显性基因,表现为多节而节长,株高可达到2.1~2.4米,这种现象被称为杂种优势(多节与少节、节长与节短分别由两对位于非同源染色体上等位基因控制,设A和a,B和b)。
(1)除遗传因素外,许多激素也能促进植物的生长,说明__________________。
(2)将P1和P2间行种植一起,P1上的种子播种后长成的植株性状为__________________。
(3)显性假说认为杂种优势是由于双亲的各种显性基因全部聚集在F1引起的互补作用。请利用遗传图解和必要文字解释这一现象。
(4)将F1上所结的豌豆播种后发现部分植株的高度仍然为1.5~1.8米,这些植株的基因型是________,产生原因是由于F1在产生配子时发生了__________________。
(5)为了快速培育出能稳定遗传的高茎品种,某同学以F1为材料设计了二种方案:
方案一:取F1植株的花药进行离体培养,用秋水仙素处理________,长成后为高茎的植株即为纯种。
方案二:_______________。
(6)对幼苗进行射线处理后发现一株某种性状变异的豌豆,其自交后代中出现两种表现型,说明这种变异为__________________突变。
正确答案
(1)表现型也受环境影响
(2)多节而节短
(3)
(4)AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 基因重组(非同源染色体自由组合)
(5)方案一:(单倍体)幼苗
方案二:将自交得到的种子播种,再将其中的高茎植株所结种子分开留种和播种,选出后代不出现性状分离的即为纯种
(6)显性
在生命科学研究领域,正确的思路和研究方法往往是科学家们成功的关键。请分析回答下列问题
(1)孟德尔对豌豆的七对相对性状的杂交实验中,F1的表现型都各只有一种,F2都产生接近3:1的性状分离比。为解释上述实验结果,孟德尔提出了哪些假设:________________。这些假设完美地解释了上述实验现象。但作为一种假设,还要能够预期另一些实验结果以证实假设的正确性。
(2)孟德尔设计了_____________实验。以高茎和矮茎这一相对性状为例,该实验结果的预期是__________________。实验选用隐性亲本与F1杂交,是因为隐性亲本的隐性基因对F1产生的配子的基因______________,所以根据测交后代的性状表现,可推测F1产生的配子中含有什么基因。
(3)孟德尔对豌豆的七对相对性状的杂交实验中,F2产生3:1的性状分离比需要满足哪些条件:_________。
A.所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且等位基因要完全显性
B.F1产生两种类型的配子,且所有配子发育良好,受精机会均等
C.所有后代可以处于不同的环境中,只需存活率相同
D.供试验群体要大,个体数量足够多
(4)孟德尔运用______________法,归纳得出了遗传的两大定律为杂交育种提供了理论基础。如利用纯种高秆(显性)抗锈病(显性)小麦和矮秆不抗锈病小麦可培育成矮秆抗锈病小麦。选种要从__________开始。杂交育种只适合于进行___________的生物。
正确答案
(1)a生物性状是由遗传因子决定的;b体细胞中遗传因子是成对存在的;c生物体在形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中;d受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(2)测交 高茎:矮茎=1:1 不起掩盖作用
(3)ABD
(4)假说——演绎 F2 有性生殖
玉米子粒的胚乳黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒,其表现型分别为:黄色非糯、白色糯。
(1)请用以上两种玉米子粒作为亲本,通过杂交试验获得4种子粒表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯,比例接近1:1:1:1(用遗传图解回答)。若亲本不变,要获得上述4种子粒,但比例接近9:3:3:1,则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么?(用文字回答)
(2)如果上述的白色糯玉米不抗某种除草剂,纯合黄色非糯玉米抗该除草剂其抗性基因位于叶绿体DNA上,那么,如何用这两种玉米作亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米?
(3)现有多株白色糯玉米,对其花粉进行射线处理后,再进行自交。另一些白色糯玉米植株,花粉不经过射线处理,进行自交。结果,前者出现黄色糯子粒,后者全部洁白色糯子粒。由此可推测,黄色子粒的出现是基因发生__________的结果,其实质是射线诱发___________的分子结构发生了改变。
(4)在适宜时期,取基因型杂合黄色非糯植株(体细胞染色体为20条)的花粉进行离体培养,对获得的幼苗用___________进行处理,得到一批可育的植株,其染色体数为__________这些植株均自交,所得子粒性状在同一植株上表现___________(一致、不一致),在植株群体中表现___________(一致、不一致)。
(5)采用基因工程技术改良上述玉米的品质时,选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为___________的质粒组装成为重组DNA分子时,需要用__________和连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞,所用的质粒通常具有__________。将目的基因导入离体的玉米体细胞后,需要采用__________技术才能获得具有目的基因的玉米植株。
正确答案
(1)
前一个试验是F1进行测交;后一个试验让F1进行自交
(2)选择黄色非糯玉米为母本,白色糯玉米为父本进行杂交,获得F1 。再以F1为母本,白色糯玉米为父本进行杂交获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米或答:
第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米
(3)突变 DNA
(4)秋水仙素 20 一致 不一致
(5)运载体 限制性内切酶 标记基因 植物组织培养
某二倍体昆虫的三对相对性状分别由三对等位基因(Aa、Bb、Dd)控制。下图甲表示基因组成为AaBbDd的个体细胞分裂某时期图像。图乙表示其细胞分裂过程中mRNA的含量和每条染色体所含DNA分子数的变化(实线表示)。请据图回答:
(1)Bb、Dd控制的两对相对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律_______,为什么?_____________。
(2)导致图甲中2,4号染色体上B、b不同的原因可能是_________、__________。
(3)图甲所示细胞中含有_______个染色体组。图中所示分裂时期处于图乙中的________阶段(填图中字母)。
(4)诱变育种时,诱变剂发挥作用的时期一般处于图乙中的阶段_________(填图中字母)。
(5)若用3H标记该个体体细胞的DNA分子,再转入正常的培养液中培养,在第二次细胞分裂中期,一个细胞中的染色体总数和被3H标记的染色体数分别为____________、____________。
正确答案
(1)不遵循 因为控制这两对相对性状遗传的基因位于一对同源染色体上
(2)基因突变 同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换
(3)2 e
(4)b
(5)4 4
已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据:
(1)根据组别________的结果,可判断桃树树体的显性性状为________。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现________种表现型,比例应为________。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:________,分析比较子代的表现型及比例;
(5)预期实验结果及结论:
①.如果子代________,则蟠桃存在显性纯合致死现象;
②.如果子代________,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
正确答案
(1)乙 乔化
(2)DdHh、ddhh
(3)4 1:1:1:1
(4)蟠桃(Hh)自交(蟠桃与蟠桃杂交)
(5)①.表现型为蟠桃和圆桃,比例为2:1 ②.表现型为蟠桃和圆桃,比例为3:1
有两种罕见的家族遗传病,致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种先天代谢病称为黑尿病(A,a),病人的尿在空气中一段时间后,就会变黑。另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色(B,b)。现有一家族遗传图谱如下:
(1)棕色牙齿是位于___________染色体上的__________性基因决定的。
(2)写出3号个体可能的基因型:_________。7号个体基因型可能有_________。
(3)若10号个体和14号个体结婚,生育一个棕色牙齿的女儿概率是_________。
(4)假设某地区人群中每100正常人当中有1个黑尿病基因携带者。若10号个体与该地一表现正常的男子结婚,则他们生育一个棕色牙齿并患有黑尿病的孩子的概率为_________。
正确答案
(1)X 显
(2)AaXBY 2
(3)1/4
(4)1/800
某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫×红,F1表现为紫,F2表现为3紫:1红;
实验2:红×白甲,F1表现为紫,F2表现为9紫:3红4白;
实验3:白甲×白乙,F1表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,F1表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白。综合上述实验结果,请同答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是_______。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。
(3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为_______。
正确答案
(1)自由组合定律
(2)遗传图解为:
(3)9紫:3红:4白
二倍体果蝇是遗传学实验常用的实验材料,果蝇体细胞中有8条染色体,一对果蝇可以繁殖出许多后代。请回答下列问题:
(1)果蝇的一个染色体组中有________条染色体。
(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。据此可推测控制刚毛的基因位于________染色体上,刚毛的遗传遵循__________定律。F1卷刚毛直翅果蝇测交后代有________种基因型。
(3)果蝇的某一对相对性状由等位基因(N,n)控制,让具显性性状的雌、雄果蝇相互交配,后代出现两种表现型,且比例为2:1。则后代的基因型为________,出现上述现象的原因是_____________________。
(4)在一批纯合野生正常翅(h)果蝇中,出现了少数毛翅突变体(H),在培养过程中有可能因某种原因恢复为正常翅,这些个体称为回复体。若是由于基因H又突变为h,称为真回复体;若是由于体内另一对基因RR突变为rr,从而抑制H基因的表达,称为假回复体,(R、r基因本身并没有控制具体性状,只有rr基因组合时才会抑制H基因的表达)。
请分析回答:
①.毛翅果蝇的基因型可能为_______________以及HHRr。
②.现获得一批基因型相同的纯合果蝇回复体,需检验这批果蝇是真回复体还是假回复体。请用遗传图解表示检验过程,并作简要说明。
正确答案
(1)4
(2)X 分离 4
(3)Nn、nn 显性基因纯合致死
(4)①.HHRR、HhRR、HhRr
②.
现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆,高茎(D)对矮茎(d)显性,叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性,现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案,探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上,并做出判断(假设没有发生交叉互换)。
(1)方案:(用遗传图解表示,并标明亲代及子代表现型)
(2)实验结果预期及结论(要求推测上述实验中子代性状分离比,并据此作出判断):
①._____________________________________;
②._____________________________________。
正确答案
(1)方案一:
(2)①.如果F2出现四种表现型,且性状分离比为9:3:3:1,(说明符合基因的自由组合定律),控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上。
②.如果F2只出现两种性状,且性状分离比为3:1,(说明只符合一对等位基因的分离定律),控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因位于同一对同源染色体上。
或:(1)方案二:
(2)①.如果测交后代出现四种性状,且性状分离比为1:1:1:1,(说明符合基因的自由组合定律),控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;
②.如果测交后代只出现两种性状,且性状分离比为1:1,(说明只符合一对等位基因的分离定律),控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因位于同一对同源染色体上。
小黄狗的皮毛颜色由位于不同常染色体上的两对基因(A、a和B、b)控制,共有四种表现型,黑色(A_B_)、褐色(aaB_),红色(A-bb)和黄色(aabb)。图是小黄狗的一个系谱,请回答下列问题:
(1)Ⅰ2的基因型是_______________。自由组合定律发生作用的时期是_______________。
(2)欲使Ⅲ1产下褐色的小狗,应让其与表现型为___________的雄狗杂交。
(3)如果Ⅲ2与Ⅲ6杂交,产下的小狗是红色雄性的概率是_____________。
(4)Ⅲ3怀孕后走失,主人不久找回一只小狗,分析得知小狗与Ⅱ2的线粒体DNA序列特征不同,能否说明这只小狗不是Ⅲ3生产的?_________ (能/不能);请说明判断的依据:______________________。
(5)有一只雄狗表现出与双亲及群体中其他个体都不同的新性状,该性状由核内显性基因D控制,那么该变异来源于_____________________。
(6)让(5)中这只雄狗与正常雌狗杂交,得到了足够多的F1个体。
①.如果F1代中出现了该新性状,且显性基因D位于X染色体上,则F1代个体的性状表现为:________。
②.如果F1代中出现了该新性状,且显性基因D位于常染色体上,则F1代个体的性状表现为:________。
③.如果F1代中没有出现该新性状,请分析原因:____________。
正确答案
(1)AaBb 减数分裂后期
(2)黑色、褐色
(3)1/12
(4)能 线粒体DNA只随卵细胞传给子代,Ⅱ2与Ⅲ3及Ⅲ3所生小狗的线粒体DNA序列特征应相同
(5)基因突变
(6)①.F1代所有雌性个体表现该新性状,所有雄性个体表现正常性状
②.F1代部分雌、雄个体表现该新性状,部分雌、雄个体表现正常性状
③.(5)中雄狗的新性状是其体细胞基因突变所致,突变基因不能传递给后代
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