- 遗传因子的发现
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报春花的花色白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)是一对相对性状,这对性状由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制.显性基因A控制合成的酶可以把白色素合成黄色锦葵色素;显性基因B可抑制显性基因A的表达,其生化机制如图所示.为了培育出能稳定遗传的黄色品种,某同学用两纯种白花植株设计杂交育种方案如下:①选择基因型为AABB和aabb的两个品种进行杂交获得F1;②让F1植株自交获得F2;③从F2植株中选择开黄花的个体进行自交留种;④重复步骤③若干代,直到后代不再出现性状分离为止.
根据上述实验,回答相关问题:
(1)控制该花色遗传的两对基因是否遵循基因自由组合定律?______ (填“是”或“否”).
(2)F2中开黄花与白花的植株之比为______.开黄花的F2植株自交,后代中开黄花的纯合子占全部F3植株的______.
(3)上述方案利用的遗传学原理是______,但具有育种周期过长的缺点,若采用______(育种方法)则能够克服这一缺点.
正确答案
是
3:13
基因重组
单倍体育种
解析
解:(1)根据图形分析可知,控制报春花花色遗传的两对基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因自由组合定律.
(2)F1AaBb自交后代得F2,F2中白花A_B_:黄花A_bb:白花aaB_:白花aabb=9:3:3:1,故开黄花与白花的植株之比为3:13.开黄花的F2植株AAbb或
Aabb自交,后代中开黄花的纯合子AAbb占全部F3植株的
+
×
=
.
(3)上述方案属于杂交育种,利用的原理是基因重组,但具有育种周期过长的缺点,若采用单倍体育种方法则能够克服这一缺点.
故答案为:
(1)是
(2)3:13
(3)基因重组 单倍体育种
对下列示意图所表示的生物学意义的描述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图生物自交,其后代能稳定遗传的个体基因型有AADD、AAdd、aaDD、aadd,占总数的,A正确;
B、如果乙图细胞处于有丝分裂后期,则该生物体细胞中染色体有4条,其经减数分裂产生的配子含有2条染色体,2个DNA分子,B错误;
C、丙图所示家系所患疾病的遗传方式是常染色体显性遗传,其特点是发病率高,男女患者数量相当,C错误;
D、丁图表示果蝇染色体组成图,该果蝇通过减数分裂能产生AXW、AY、aXW、aY,共4种类型的配子,D错误.
故选A.
果蝇是研究遗传学的常用材料.
(1)现有一果蝇种群,已知基因D、d控制体色,基因G、g控制翅型,两对基因分别位于不同的常染色体上.下表为果蝇不同杂交组合及其结果.
①杂交组合2的F1中,灰身残翅和黑身残翅的比例为2:1,其原因最可能是______
②杂交组合3中亲本灰身残翅果蝇与黑身长翅果蝇基因型分别为______;选择该组合F1中的灰身长翅雌雄果蝇彼此交配,F2中灰身长翅果蝇所占比例为______.
(2)某突变体果蝇的X染色体上存在CLB区段(用XCLB表示),B为控制棒眼的显性基因,L基因的纯合子在胚胎期死亡(XCLBXCLB与XCLBY不能存活),CLB存在时,X染色体间 非姐妹染色单体不发生交换.正常眼果蝇X染色体无CLB区段(用X+表示).请回答下列问题:
①基因B中一条脱氧核苷酸链内相邻碱基A与T通过______连接(填化合物名称);基因B表达过程中,RNA聚合酶需识别并结合才能催化形成mRNA.
②基因型为XCLBX+的果蝇可用于检测果蝇X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变 (正常眼基因突变成隐性基因),此法称CLB测定法.此测定法分为三个过程,分别用①②③表示.如图所示:
a、过程③产生F2中雌果蝇的表现型及比例是______.
b、若X射线处理导致P中部分X染色体上正常眼基因发生隐性突变,可根据上图F2中______计算隐性突变频率;但若从如图F1中选择X+X?与X+Y进行杂交,而后根据F2计算隐性突变频率则会因______而出现误差.
正确答案
解析
解:(1)①杂交组合2中灰身×灰身,后代了黑身,说明灰身对黑身是显性性状,且双亲都是杂合子Dd,后代性状分离比为2:1,说明显性纯合子致死.
②根据以上分析可知杂交实验3中双亲的基因型是Ddgg、ddGG.F1的灰身长翅果蝇的基因型是DdGg,让它们雌雄果蝇彼此交配,F2中灰身长翅果蝇所占比例为×
=
.
(2)①根据DNA分子的结构图可知,DNA的一条脱氧核苷酸链内相邻碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,而两条链碱基间通过氢键相连.在基因的表达过程中,RNA聚合酶需与启动子识别并结合才能催化形成mRNA.
②a、过程③X+Y×X?XClB,产生F2中雌果蝇基因型为X?X+(正常眼)、X+XClB(棒眼),即表现型及比例是棒眼:正常眼=1:1.
b、若X射线处理导致P中部分X染色体上正常眼基因发生隐性突变,可根据上图F2中正常眼个体与隐性突变个体比例计算隐性突变频率;但若从如图F1中选择X+X?与X+Y进行杂交,而后根据F2计算隐性突变频率则会因X+X?中无CLB区段,X 染色体间非姐妹染色单体发生交换而出现误差.
故答案为:
(1)灰身果蝇纯合(DD)致死 Ddgg ddGG
(2)①脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 启动子
②a、棒眼:正常眼=1:1
b、正常眼个体与隐性突变个体比例
X+X?中无CLB区段,X 染色体间非姐妹染色单体发生交换
李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖,其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远缘杂交,培育出了多个小偃麦品种,请回答下列有关小麦遗传育种的问题.
(1)如果小偃麦早熟(A)对晚熟(a)是显性,抗干热(B)对不抗干热(b)是显性(两对基因遵循自由组合定律),在研究这两对相对性状的杂交实验中,以某亲本与双隐性纯合子杂交,F1性状分离比为1:1,请写出此亲本可能的基因型:______.
(2)小偃麦有蓝粒品种,有一蓝粒小偃麦变异株,子粒变为白粒,经检查,体细胞缺少一对染色体,这属于染色体变异中的______变异,如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交,得到F1,再将F1自交得到F2,请分析F2中出现染色体数目正常与不正常的个体的原因:______.
(3)除小偃麦外,我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交.
①普通小麦(六倍体)配子中的染色体数为21,在配子形成过程中处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为______.
②黑麦配子中染色体数和染色体组数分别为7和1,则黑麦属于______倍体植物.
③普通小麦与黑麦杂交,F1体细胞中的染色体组数为______.
正确答案
解析
解:(1)已知小偃麦早熟(A)对晚熟(a)是显性,抗干热(B)对不抗干热(b)是显性(两对基因自由组合).在研究这两对相对性状的杂交试验中,以某亲本与双隐性纯合子(aabb)杂交,F1代性状分离比为1:1,说明有一对基因是杂合子的测交,另一对基因没有性状分离,可以是显性纯合子或者是隐性纯合子.所以该亲本的基因型可能是:AaBB、Aabb、AABb、aaBb.
(2)由题意可知籽粒变为白粒是由于其体细胞缺少一对染色体引起的,这属于染色体变异中的数目变异.如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交,得到的F1应该少了一条染色体,所以F1代通过减数分裂能产生一半的正常的配子与一半的不正常配子(少一条染色体);如果正常配子相互结合,则产生正常的F2代;如果不正常配子相互结合或者正常配子与不正常配子结合,则产生不正常的F2代.
(3)①已知普通小麦(六倍体)配子中的染色体数为21,则普通小麦体细胞中染色体数2n=42.所以普通小麦经过减数分裂形成配子时,处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为2n=42.
②普通小麦为六倍体,体细胞含42条染色体,每个染色体组含染色体7条;黑麦为二倍体,体细胞14条染色体,每个染色体组含染色体7条,所以黑麦的配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1.
③普通小麦(六倍体)与黑麦(二倍体)杂交,F1代体细胞中的染色体组数为4,由此F1代经过秋水仙素处理可进一步育成八倍体小黑麦.
故答案为:
(1)AaBB、Aabb、AABb、aaBb
(2)染色体数目 F1通过减数分裂产生染色体正常与不正常的两种配子,正常配子相互结合产生正常的F2个体,不正常配子相互结合、正常配子与不正常配子相互结合产生染色体不正常的F2个体
(3)①42 ②二 ③4(或四)
基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程AaBb--→①1AB:1Ab:1aB:1ab--→②雌雄配子随机结合子代--→③9种基因型--→④4种表现型( )
正确答案
解析
解:基因自由组合定律的实质是等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合;发生的时间为减数第一次分裂后期同源染色体分离时.所以基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时,其基因的自由组合定律应作用于①配子的产生过程中.
故选:A.
(2015秋•唐山期末)某生物细胞内A、a,B、b两对等位基因独立分配,下图表示基因与染色体位置关系正确的是( )
正确答案
解析
解:A、A和B、a和b为非等位基因,不可能位于同源染色体相同位置上,A错误;
B、A和a、B和b位于同一对同源染色体上,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,这与题意不符,B错误;
C、A和a、B和b位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因自由组合定律,这与题意相符,C正确;
D、A和a、B和b为两对等位基因,应位于同源染色体相同位置上,D错误.
故选:C.
已知玉米籽粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性.纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到F1,F2自交或测交,预期结果不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、杂交得到Fl为AaBb,如果两对基因位于两对同源染色体上,则其自交后代表现型比例为9:3:3:1,F2中黄色非甜(A_B_)占,红色甜(aabb)占
,二者之比是9:l,A正确;
B、单看其中一对等位基因的遗传,它们均符合基因分离定律,因此都会出现3:l的比例即,黄色与红色比例3:1,非甜与甜比例3:1,B错误;
C、如果两对基因位于两对同源染色体上,则符合基因的自由组合定律,因此FlAaBb与aabb进行测交,结果为红色甜:黄色非甜:红色非甜:黄色甜为1:1:1:1,C错误;
D、单看其中一对等位基因的遗传,它们均符合基因分离定律,因此测交结果均为1:1,即红色与黄色比例1:1,甜与非甜比例1:1,D正确.
故选:BC.
某多年生草本植物既可以自传花粉,也可以异传花粉.其花色由两对基因共同决定,花中相关色素的合成途径如图所示.请根据图回答问题:
(1)该图示体现的基因控制生物性状的方式是______.
(2)该植物红花植株的基因型是______,白花植株的基因型有______种.
(3)育种工作者将某白花植株与某红花植株杂交,其后代的表现型及其比例为白花:紫花:红花=2:1:1,初步推断花色基因的遗传很可能遵循基因的自由组合定律,该白花植株的基因型是______.
(4)假说-演绎法可以验证题中两对基因的遗传是否遵循自由组合定律.可用(3)子代中的______花植株自交,若后代性状分离比为3:1,则假设成立.
正确答案
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
aabb
6
AaBb
紫
解析
解:(1)根据图示分析,色素的合成所需催化剂是由基因控制的,说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状.
(2)植物为红花植株,说明有酶1合成但没有酶2合成,所以该植物红花植株的基因型是aabb.白花植株体内没有酶1的合成,所以其基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb]Aabb共6种.
(3)育种工作者将某白花植株(A___)与红花植株(aabb)杂交,其后代的表现型及其比例为白花(Aa_b):紫花(aaBb):红花(aabb)=2:1:1,则该白花植株的基因型是AaBb.
(4)由于后代性状分离比为3:1,说明只有一对基因杂合,因此可用(3)子代中的紫花植株aaBb自交,若后代性状分离比为3:1,则假设成立.
故答案为:
(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
(2)aabb 6
(3)AaBb
(4)紫
(2015秋•东至县校级期中)人类多指基因(T)对手指正常基因(t)为显性,白化基因(a)对正常肤色基因(A)为隐性,两对非等位基因遵循基因的自由组合定律遗传,一家庭中,父亲多指,母亲正常.他们有一个白化病但手指正常的孩子,则下一个孩子正常及同时患有两种疾病的几率分别是( )
正确答案
解析
解:根据分析可知该夫妇的基因型为TtAa×ttAa,他们所生孩子患多指的概率为,不患多指的概率为
;患白化病的概率为
,不患白化病的概率为
.所以他们再生一个孩子正常的概率为
,患有两种疾病的几率为
=
.
故选:B.
用杂合子易倒伏易染锈病(DdEe)小麦种子,获得纯合子抗倒伏抗锈病(ddee)小麦,最简捷的方法是( )
正确答案
解析
解:A、DdEe可获得四种表现型,由于表现型抗倒伏抗锈病(ddee)全为纯合子,因此选择出抗倒伏抗锈病个体即可,并且该方案最简便,A正确;
B、易倒伏易染锈病(DdEe)直接种植后用秋水仙素处理后,获得的是DDddEEee,方案不可取,B错误;
C、种植(DdEe)→花药离体培养(DE、De、dE、de)→用秋水仙素处理→纯合子(DDEE、DDee、ddEE、ddee),可以从中选择出ddee个体,但是该方案与方案一比较,比较复杂,C错误;
D、方案四与方案一比较更复杂,D错误.
故选:A.
育种工作者选用纯合的家兔,进行如图所示杂交实验,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、自交F2代分离比为9:3:4可知家兔的体色是由二对等位基因决定的,A错误;
B、F2中灰色:黑色:白色=9:3:4,是“9:3:3:1”的变式,说明毛色由两对等位基因控制,且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,B错误;
C、F2的双显灰色应该是4种基因型(AABB、AABb、AaBB、AaBb)而不是三种,C错误;
D、F2表现型为白色的家兔中有aaB-(或A-bb),
aabb,白色亲本基因型为aabb,所以与亲本基因型相同的占
,D正确.
故选:D.
对基因型为AaBbcc(符合基因的自由组合定律)的个体进行自交,其后代的基因型种类有( )
正确答案
解析
解:按照基因的自由组合定律,基因型为AaBbcc(符合基因的自由组合定律)的个体进行自交,分别考虑三对基因,Aa自交后代有3种基因型;Bb自交后代有3种基因型,cc自交后代有1种基因型,所以后代的基因型种类有3×3×1=9种.
故选:A.
小黄狗的皮毛着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).如图是小黄狗的一个系谱,请回答下列问题.
(1)Ⅰ2的基因型是______.
(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)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______.
(5)让(4)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
AaBb
黑色,褐色
基因突变
F1所有雌雄个体表现该新性状,所有雄性个体表现正常性状
F1部分雌、雄个体表现该新性状,部分雌、雄个体表现正常性状
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
解析
解:(1)I2为黑色(A_B_)狗,但其后代中出现了黄色狗(aabb),可见其基因型为AaBb.
(2)Ⅲ1为黄色雌狗(aabb),欲使其产下褐色(aaB_)小狗,应让其与表现型为黑色(A_B_)或褐色(aaB_)的雄狗杂交.
(3)Ⅱ1的基因型为aaBb,Ⅱ2的基因型为AaBb,则Ⅲ2的基因型及概率为AaBB()、AaBb(
),Ⅲ6的基因型为aabb,因此它们杂交产下的小狗是红毛(A_bb)雄性的概率是
=
.
(4)该雄狗表现出与双亲及群体中其他个体都不同的新性状,且该性状由核内显性基因D控制,那么该变异来源于基因突变.
(5)让(4)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,则亲本的基因型为XdXdXDY,F1代个体的性状表现为:F1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,则亲本的基因型为dd×Dd,F1代个体的性状表现为:F1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如果F1代中没有出现该新性状,可能原因是: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.
故答案为:
(1)AaBb
(2)黑色,褐色
(3)
(4)基因突变
(5)①F1所有雌性个体表现该新性状,所有雄性个体表现正常性状.
②F1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.
一个7米高和一个5米高的植株杂交,子代都是6米高.在F2中,7米植株和5米植株概率都是.假定双亲包含的遗传基因数量相等,且效应叠加,则这两株植株基因的差异是( )
正确答案
解析
解:根据题意假设株高是由n对等位基因控制的,则显性纯合子最高7,隐性纯合子最矮为5,则子一代是n对基因都是杂合子,株高为6,在F2中,7米植株出现的概率=5米植株出现的概率=()n=
,则n=3.
故选:C.
一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异,已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活.如图显示了鹰羽毛的杂交遗传,下列描述不合理的是( )
正确答案
解析
解:A、由于F1绿色非条纹自交后代有绿色和黄色,说明绿色是显性性状,由于绿色纯合子致死,绿色对黄色是完全显性,A正确;
B、由于绿色非条纹自交后代有四种性状,且性状分离比为6:3:2:1,加上致死的个体,则比例为9:3:3:1,因此控制羽毛性状的两对基因自由组合,B正确;
C、F1的绿色非条纹的基因型为AaBb,进行测交,即AaBb×aabb,后代的为绿色非条纹(AaBb):黄色非条纹(aaBb):绿色条纹(Aabb):黄色条纹(aabb)=1:1:1:1,C正确;
D、根据亲本绿色条纹(Aabb)×黄色非条纹(aaB-)的后代是绿色非条纹(AaB-):黄色非条纹(aaB-),可知亲本中黄色非条纹个体是纯合体aaBB,后代中绿色非条纹为AaBb,黄色非条纹为aaBb,D错误.
故选:D.
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