- 遗传因子的发现
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已知玉米的黄粒(D)对紫粒(d)为显性,抗病(R)对不抗病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现选择纯种紫粒抗病与黄粒不抗病为亲本杂交得到F1,F1自交得到F2,从而获取黄粒抗病植株进行深入研究。请根据材料分析回答:
(1)上述育种过程所依据的原理是________。
(2)正常情况下,在F2代中,重组类型所占的比率为________;在F2代的黄粒抗病类型中,能稳定遗传的个体所占比率为________。
(3)我国科学家应用X射线对玉米进行处理,从经处理的后代中选育并成功获得抗病性强的优良个体。该过程中,要进行“选育”的根本原因是________。
(4)某研究小组获得的一组自交及测交结果如下表:
对以上结果甲、乙两同学作出了自己的判断。甲同学认为是基因重组的结果,乙同学认为玉米在种植过程中发生了染色体畸变,从而使数据偏离正常值。
①.你认为________同学的判断正确,理由是F1的自交和测交后代中均出现了________数量偏离正常值的现象,这种偏差可能是由于________引起的。
②.为探究该同学的判断是否正确,你的思路是________,并在实验过程中严格控制________。
正确答案
(1)基因重组
(2)5/8 1/9
(3)基因突变是多方向性的(不定向的)
(4)①.甲 不抗病类型 病虫害 ②.F1重复自交及测交(或重复实验) 影响因素(或病虫害)
水稻动态株型与正常株型是一对相对性状。动态株型主要特征是生长前期长出的叶片与茎秆夹角较大,叶片伸展较平展,生长后期长出的叶片直立(与茎秆夹角较小),使株型紧凑,呈宝塔形,而正常株型前后期长出的叶片都较直立。动态株型产量比正常株型高20%。为研究这对相对性状的遗传规律,科学家做了以下实验,结果如下表所示:
根据以上信息回答下列问题:
(1)表中属于正交与反交的杂交组合是_______两组,因水稻是两性花,为避免自花传粉,需________。正交与反交的结果说明动态株型与正常株型这一对相对性状是受________(细胞核/细胞质)基因控制的。
(2)由C组和D组杂交结果可以说明动态株型为显性。还可通过分析______组的子代比例判断显性与隐性。
(3)E组的子代具有两种表现型,此遗传现象称之为____________。
(4)F组的杂交方式称为__________。因为一方为隐性,产生的配子只有隐性基因,不改变子代的表现型,子代表现型的类型及比例即为F1产生的配子的类型及比例。此特点可用于间接验证____________定律。
正确答案
(1)C、D 人工去雄 细胞核
(2)E
(3)性状分离
(4)测交 基因的分离
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
孔雀鱼是一种常见的观赏鱼,其性别决定方式属于XY型,是非常好的遗传学实验材料。几十年前,德国的一位育种者在众多的孔雀幼鱼中发现一条身体后半部为暗色的个体,并以此个体为基础培育出了“礼服”品种。用“礼服”品种的雌鱼作亲本(P)与其他品种的雄鱼杂交,所得子代(F1)个体中,雌雄鱼均表现“礼服”性状;将子代(F1)雌雄个体自由交配,所得子代(F2)个体中,雌鱼均表现“礼服”性状,雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。请用“假说—演绎法”对“礼服”性状的遗传进行研究。
(1)“假说—演绎法”的一般步骤为:①提出问题→②_______→③_______→④实验检验→⑤得出结论。
(2)在研究“礼服”性状遗传的①步骤中,提出的问题是_______。
(3)在研究“礼服”性状遗传的②步骤中,具体内容是:控制礼服性状的基因________。
(4)在研究“礼服”性状遗传的③步骤中,具体内容是________。
(5)请用遗传图解(基因符号为A、a)表示③步骤中具体内容________。
(6)根据你的研究,请预测F2个体自由交配得F3的性状表现型之比为:雌“礼服”:雌无“礼服”:雄“礼服”:雄无“礼服”=________。
(7)从分子遗传学的角度看,控制孔雀鱼的“礼服”性状的基因与控制非“礼服”性状的基因的根本区别是_________。
正确答案
(1)(提出)假说 演绎(推理)
(2)“礼服”性状的遗传与性别有关联(“礼服”性状的遗传存在性别差异)
(3)控制“礼服”性状的基因为显性基因,且位于X染色体上
(4)雌性无“礼服”性状个体与F1中雄性“礼服”性状的个体交配
(5)
(6)7:1:6:2
(7)4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
棉花的纤维有白色的,也有紫色的;棉花植株有抗虫的也有不抗虫的。为了培育出紫色纤维抗虫棉新品种,现用紫色不抗虫植株分别与白色抗虫植株a、b进行杂交(假定控制两对性状的基因独立遗传;颜色和抗虫与否的基因可分别用A、a和B、b表示),结果如下表:
请分析回答:
(1)上述两对性状中___________和__________分别是显性性状。
(2)作出上述判断所运用的遗传定律是_____________。
(3)亲本中白色抗虫a、白色抗虫b的基因型分别是_____________。
(4)利用杂交原理说明培育紫色纤维抗虫棉新品种的育种方法。
(5)如果用X射线、紫外线照射紫色不抗虫棉花的萌发种子,培育出了紫色抗虫的新类型,属于_____________育种;如果用紫色不抗虫棉花的花药离体培育成新品种系属___________育种。
正确答案
(1)白色 不抗虫
(2)分离定律
(3)Aabb AAbb
(4)选取子代中紫色不抗虫类型自交,在其后代中选出紫色抗虫的即可
(5)人工诱变 单倍体
端粒酶是染色体末端结构相关的一种细胞组分。下表数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关,请完成下面的探究实验:
(1)实验目的:探究端粒酶的活性与细胞癌变的关系。
(2)实验材料:癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。
(3)实验步骤:
①._____________________________________________。
②._____________________________________________。
③._____________________________________________。
(4)结果预测及分析:_____________________________________________。
(5)请根据上述内容,提出一种治疗癌症的新思路:_________________________________________。
正确答案
(3)①.将癌细胞分成A、B两组 ②.A组加入端粒酶抑制剂,B组不加,在相同条件下进行培养 ③.记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)
(4)若A组比B组增殖代数少,说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)有关;若A组仍然无限增殖,说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)无关
(5)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)
玉米的籽粒有甜粒与非甜粒之分,这是一对相对性状。现有一些甜玉米种子和非甜玉米种子(但不知它们是否为纯合子),请你设计实验来区分它们之间的显隐性关系。
(1)实验步骤:
第一步:将两种玉米种子间行种值,开花前将母本(甜或非甜)_________并套袋;
第二步:待母本上的雌蕊成熟时,异花传粉,套袋;
第三步:果实成熟后____________________________。
(2)预期结果:
①.若所结玉米粒全为甜粒,______________________。
②._______________________________。
③.若所结玉米粒甜粒与非甜粒各占一半,则_______________,这时可做进一步实验,其方法是__________。
正确答案
(1)去雄 分析玉米籽粒的性状是甜玉米还是非甜玉米
(2)①.甜玉米为显性
②.若所结玉米全为非甜粒,非甜玉米为显性
③.无法判断;取杂交后所得甜玉米和非甜玉米各自种植,自交,后代出现性状分离的亲本性状为显性性状,不出现性状分离的那个性状为隐性性状
在一封闭饲养的有毛小鼠繁殖种群中,偶然发现一对有毛小鼠生产的一窝鼠仔中有几只无毛小鼠,无毛小鼠全身裸露无毛,并终身保留无毛状态。科研人员为了研究无毛小鼠的遗传特性,让上述这对有毛小鼠继续杂交,仍有无毛鼠出生;让无毛小鼠与亲代有毛小鼠回交,生产出10只无毛小鼠和12只有毛小鼠,其中无毛小鼠雌雄各5只,有毛雌小鼠7只,雄小鼠5只。
(1)科研人员初步判断:
①.该小鼠无毛的原因是种群中基因突变造成的,而不是营养不良或其他环境因素造成的;
②.控制无毛性状的基因位于常染色体上。
科研人员对第①项判断作了解释:因为小鼠无毛的性状可遗传给后代,是可遗传的变异,种群中常见种为有毛,出现无毛性状最可能是基因突变的结果。
请你写出对第②项判断的理由:_________________________。
(2)由于该种无毛小鼠有极大的科研价值,科研人员需要将其扩大繁殖。已知无毛是由隐性基因控制,无毛雄鼠能正常生育,无毛雌鼠繁殖力低,哺乳困难。若利用上述回交实验得到的小鼠做实验材料,理论上有四套交配方案能获得无毛小鼠。
其方案一为:杂合有毛小鼠♀×杂合有毛小鼠♂
写出另三套方案,指出最佳方案并说明理由。
方案二:_________________________________ 。
方案三:_________________________________ 。
方案四:_________________________________。
最佳方案:_________________________________。
最佳方案的优点:________________________________________________。
其余方案的缺点:______________________________________。
正确答案
(1)因为回交后代无毛性状没有性别的差异(性状不与性别相关联),故该基因位于常染色体上。
(2) 方案二:无毛小鼠♀×杂合有毛小鼠♂
方案三:无毛小鼠♂×杂合有毛小鼠♀
方案四:无毛小鼠♀×无毛小鼠♂
最佳方案:方案三(与上述对应)
最佳方案的优点:因为方案三中亲本均能正常生育,后代无毛小鼠出现概率较高为1/2。
其余方案的缺点:方案一后代无毛小鼠出现概率较低为1/4;
方案二中纯合隐性无毛雌鼠繁殖能力低,哺乳困难;
方案四中纯合隐性无毛雌鼠繁殖能力低,哺乳困难。
在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内繁殖结果如下。
(1)己知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于_____染色体上。
(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由____________基因控制的,相关基因的遗传符合____________定律。
(3)Ⅳ组的繁殖结果说明,小鼠表现出脱毛性状不是____________影响的结果。
(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于____________。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是____________。
(5)测序结果表明:突变基因序列模板链中的1个G突变为A,推测密码子发生的变化是____(填选项前的符号)。
A.由GGA变为AGA B.由CGA变为GGA C.由AGA变为UGA D.由CGA变为UGA
(6)研突发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,据此推测脱毛小鼠细胞的_____________下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠的_____________原因。
正确答案
(1)常
(2)一对等位 孟德尔分离
(3)环境因素
(4)自发/自然突变 突变基因的频率足够高
(5)D
(6)提前终止 代谢速率 产仔率低
某种野生植物有紫花和白花两种表现型,已知紫花形成的生物化学途径是:
A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因,A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交,F1紫花:白花=1:1。若将F1紫花植株自交,所得F2植株中紫花:白花=9:7。
请回答:
(1)从紫花形成的途径可知,紫花性状是由_______对基因控制。
(2)根据F1紫花植株自交的结果,可以推测F1紫花植株的基因型是_________,其自交所得F2中,白花植株纯合体的基因型是___________。
(3)推测两亲本白花植株的杂交组合(基因型)是____________或____________;用遗传图解表示两亲本白花植株杂交的过程(只要求写一组)。
(4)紫花形成的生物化学途径中,若中间产物是红色(形成红花),那么基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为__________。
(5)紫花中的紫色物质是一种天然的优质色素,但由于B基因表达的酶较少,紫色物质含量较低。设想通过基因工程技术,采用重组的Ti质粒转移一段DNA进入细胞并且整合到染色体上,以促进B基因在花瓣细胞中的表达,提高紫色物质含量。下图是一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒载体结构模式图,请填出标号所示结构的名称:
①_________,②________,③_________。
正确答案
(1)两
(2)AaBb aaBB、AAbb、aabb
(3)Aahb×aaBB AAbb×aaBb
(4)紫花:红花:白花=9:3:4
(5)①T-DNA ②标记基因 ③复制原点
在一封闭饲养的有毛小鼠繁殖种群中,偶然发现一对有毛小鼠生产的一窝鼠崽中有几只无毛小鼠,无毛小鼠全身裸露无毛,并终身保留无毛状态。科研人员为了研究无毛小鼠的遗传特性,让上述这对有毛小鼠继续杂交,仍有无毛小鼠出生;让无毛小鼠与亲代有毛小鼠多次回交,共生出无毛小鼠38只和有毛小鼠42只,其中无毛小鼠雌雄各19只,有毛雌小鼠22只、雄小鼠20只。
(1)科研人员初步判断:
①.该小鼠无毛的基因是种群中基因突变造成的;
②.控制无毛性状的基因位于常染色体上。有毛与无毛这对相对性状中的显性性状是____________,理由______________。科研人员判断“控制无毛性状的基因位于常染色体上”的理由是______________。
(2)由于该种无毛小鼠有极大的科研价值,科研人员需要将其扩大繁殖。若利用上述回交实验得到的小鼠做实验材料,理论上能获得无毛小鼠的交配方案有以下几种:
①.杂合有毛雌性小鼠×杂合有毛雄性小鼠;
②.无毛雌性小鼠×无毛雄性小鼠;
③.__________________________;
④.__________________________。
(3)因为无毛雄鼠能正常生育,无毛雌鼠繁殖力低,哺乳困难。在获得无毛小鼠的最佳交配方案中,后代出现无毛小鼠的概率为__________。
正确答案
(1)有毛 有毛小鼠间杂交后代出现性状分离(有几只无毛小鼠) 因为回交后代无毛性状没有性别的差异,故该基因位于常染色体上
(2)③.无毛雄性小鼠×杂合有毛雌性小鼠 ④.无毛雌性小鼠×杂合有毛雄性小鼠
(3)1/2
鸡的芦花羽毛与非芦花羽毛是一对相对性状,其显隐性关系未知,基因在染色体上的位置也未知,控制这对相对性状的基因可用字母B、b表示。请回答下列问题:
(1)现有一群自然放养的鸡群,雌雄均有性成熟的芦花羽毛与非芦花羽毛个体若干,请你设计杂交实验,判断这对相对性状的显隐性关系。
(2)若芦花羽毛为显性,非芦花羽毛为隐性,现有性成熟的纯种芦花羽毛和非芦花羽毛雌、雄个体数只,请你设计实验判断控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体的同源区段上,还是性染色体的非同源区段上。(最多只设计两代杂交组合实验)
实验步骤:
①.______________________________________;
②.______________________________________;
③.______________________________________。
预测实验结果:
①.若_____________,则控制这对相对性状的基因位于性染色体的非同源区段上;
②.若_____________,则控制这对相对性状的基因位于常染色体上;
③.若_____________,则控制这对相对性状的基因位于性染色体的同源区段上。
(3)用遗传图解分析预测实验结果①。
正确答案
(1)选取多对芦花羽毛雌、雄鸡杂交,若后代出现非芦花小鸡,则芦花羽毛为显性,非芦花羽毛为隐性;若后代均为芦花羽毛小鸡,则芦花羽毛为隐性,非芦花羽毛为显性。(或者:选取多对非芦花羽毛雌、雄鸡杂交,若后代出现芦花小鸡,则非芦花羽毛为显性,芦花羽毛为隐性;若后代均为非芦花小鸡,则非芦花羽毛为隐性,芦花羽毛为显性。)
(2)实验步骤:①.选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得F1,观察F1中小鸡羽毛与性别的关系 ②.从F1中选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得到F2 ③.观察F2中小鸡羽毛与性别的关系
预测实验结果:①.若F1中雄鸡均为芦花羽毛,雌鸡均为非芦花羽毛 ②.若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛,F2中雌、雄鸡均有芦花与非芦花羽毛 ③.若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛,F2中雄鸡均为非芦花羽毛,雌鸡均为芦花羽毛
(3)
果蝇是遗传学研究中一种重要的实验材料,请回答下列相关问题:
(1)果蝇与人相似,均属于____型性别决定。上表列出了人、果蝇的性染色体组成与性别的关系。由表可知,Y染色体只在____(填“人”或“果蝇”)的性别决定中起主导作用。
(2)果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性,基因位于常染色体上;红眼(R)对白眼(r)为显性,基因位于X染色体上。若表现型均为红眼灰身的雌、雄果蝇交配,后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四种表现型。问:
①.两亲本的基因型为:雌_________,雄_________。
②.雄性亲本产生的精子的基因型为_________,其比例为_________。
(3)自然界中的果蝇雌雄个体中都有一些个体为黄翅、一些个体为灰翅,不知道黄翅和灰翅的显隐性关系,但已知该性状受一对等位基因控制。请你设计一个通过两对杂交实验(提示:一对为正交,一对为反交)来判断这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上的方案。
正反交实验:正交____________;反交_____________。
推断和结论:___________________________________。
(4)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。现在一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的
方法一:_______________________________________。
方法二:_______________________________________。
正确答案
(1)XY 人
(2)①.BbXRXr BbXRY ②.BXR、BY、bXR、bY 1:1:1:1
(3)雄性黄翅×雌性灰翅 雄性灰翅×雌性黄翅
推断和结论:如果正交和反交两组中子一代的任一性状的表现型都与性别无关(同一性状在雌雄个体中所占的比例相同),则说明这对等位基因位于常染色体上。如果正交和反交两组中的一组子一代的任一性状的表现型与性别无关,而另一组与性别有关(一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例相同,而另一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例不同),则说明这对等位基因位于X染色体上。
(4)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。若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失引起的
方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1:1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2:1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的
狗的皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对基因(A、a和B、b)控制的,共有四种表现型:黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、红色(A_bb)和黄色(aabb)。
(1)若图示为一只黑色狗(AaBb)产生的一个初级卵母细胞,1位点为A,2位点为a,A与a发生分离的时期是______。A与A分离的时期是________。
(2)两只黑色狗交配产下一只黄色雄性小狗,则它们再生下一只纯合褐色雌性小狗的概率是_________。
(3)已知狗的一种隐性性状由基因d控制,不知控制该性状的基因(d)是位于常染色体上,还是位于X染色体上(不考虑同源区段)。请你设计一个简单的调查方案进行调查。
调查方案:
①.寻找具有该隐性性状的狗进行调查。
②.统计具有该隐性性状狗的___________来确定该基因的位置。
正确答案
(1)减数第一次分裂后期 减数第二次分裂后期
(2)1/32
(3)②.性别比例或雌雄比例数量
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;
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 乔木
(2)DdHh、ddhh
(3)4 1:1:1:1
(4)蟠桃(Hh)自交(或蟠桃和蟠桃杂交) ①.表现型为蟠桃和园桃,比例2:1 ②.表现型为蟠桃和园桃,比例3:1
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