- 遗传因子的发现
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玉米(2n=20)是我国一种重要的粮食作物,雌雄同株,开单性花.
Ⅰ、研究其基因图谱对于研究其育种、疾病、起源、进化等方面具有重要意义,玉米基因组计划应测其______条染色体上的碱基序列.
Ⅱ、下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型(字母表示)及所在的染色体.品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合的,其他性状均为显性纯合.
(1)某同学想验证基因分离定律,选择品系①作父本和③作母本.请补全其实验步骤:将③______,搜集①的______并给③授粉,最后对③作______处理.收获种子即为F1,播种让其自然生长收获种子,再播种,观察和记录后代中______并进行统计学分析.
(2)若选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为______.
(3)能用②③作亲本研究基因的自由组合定律吗?为什么?______(用能或不能作答),理由是______.
正确答案
解析
解:Ⅰ、玉米(2n=20)是雌雄同株的植物,没有性染色体,所以其基因组计划应测其体细胞中10条染色体上的碱基序列.
Ⅱ、(1)在杂交试验中,需要对③母本去雄,然后收集父本①的花粉,涂在母本的柱头上,并套袋.产生的子一代再自交,收获种子,再播种,观察和记录后代中节的长短 并进行统计学分析.
(2)只考虑节长和茎的高度,则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd,杂交得F1(BbDd),自交得F2,F2长节高茎(BBDD、
BBDd、
BbDD、
BBDD)中纯合子占
.
(3)由于控制果皮和节长的基因位于同一对同源染色体Ⅰ上,因此验证基因的自由组合定律,不能选择品系②③作亲本进行杂交.
故答案为:
Ⅰ、10
Ⅱ、(1)去雄 花粉 套袋 节长
(2)
(3)不能 这两对基因位于同一对同源染色体上(这两对基因联锁)
某种植物花的颜色由两对基因( A和a,B和b)控制,A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同).其基因型与表现型的对应关系见如表,请回答下列问题:
(1)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交,产生的子一代植株花色全是粉色的.请写出可能的杂交组合亲本基因型______.
(2)为了探究两对基因( A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交试验.
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置有三种类型,如图所示:(竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)
②实验步骤:第一步:粉花植株自交.第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例.
③实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论:
a.若______,两对基因在两对同源染色体上,(符合上图第一种类型).
b.若______,两对基因在一对同源染色体上,(符合上图第二种类型).
c.若子代植株花粉色:红色:白色=2:1:1,两对基因在一对同源染色体上,(符合上图第三种类型).
(3)若上述两对基因的遗传符合自由组合定律,则基因型为AaBb的植株自交后代中,白花植株的基因型有______种.若对杂合的红花植株幼苗用秋水仙素处理,那么形成的植株为______倍体.
正确答案
解析
解:(1)纯合白花基因型有AABB、aaBB、aabb,纯合红花基因型有AAbb,粉花基因型有A__Bb,可推测亲本基因型有AABB×AAbb,AAbb×aaBB.
(2)本实验的目的是探究两对基因(A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上.这两对基因可以分别位于两对同源染色体上,也可以位于一对染色体上,表现为连锁关系.探究过程如下:
①作出假设:假设这两对基因在染色体上的位置存在三种类型,如图中的三种类型.
②实验步骤:第一步:粉色植株自交.第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例
③实验可能的结果及相应的结论(不考虑交叉互换):
a.若在两对同源染色体(第一种类型),根据基因自由组合定律,AABB:AaBB:aaBB:AABb:AaBb:aaBb:AAbb:Aabb:aabb=1:2:1:2:4:2:1:2:1(白白白粉粉白红红白);粉色:红色:白色=(2+4):(1+2):(1+2+1+2+1)=6:3:7;
b.当AB在同一染色体、ab在同一染色体的时候(第二种类型),令AB为G、ab为h,AaBb自交即为Gg自交,结果为 GG:Gg:gg=AABB:AaBb:aabb=AABB:AaBb:aabb=1:2:1 其中白:粉=1:1;
c.当Ab在同一染色体,aB在同一染色体的时候(第三种类型),令Ab为H,aB为h,AaBb自交即为Hh自交,结果为HH:Hh:hh=AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1 其中粉色:红色:白色=2:1:1.
(3)上述两对基因位于两对同源染色体上,则粉色植株(AaBb)自交后代中,子代白色植株的基因型有AaBB、AABB、aaBB、aaBb、aabb共5种,比例是2:1:1:2:1;杂合的红花植株为二倍体,秋水仙素处理后获得的是四倍体.
故答案为:
(1)AABB×AAbb; aaBB×AAbb
(2)a.子代植株花粉色:红色:白色=6:3:7
b.子代植株花粉色:白色=1:1
(3)5 四
孟德尔用黄色(Y)和圆粒(R)纯种豌豆和绿色(y)皱粒(r)纯种豌豆作亲本,分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验,按照假说演绎的科学方法“分析现象一作出假说一检验假说一得出结论”,最后得出了基因的自由组合定律.请据此分析回答下列问题:
(1)孟德尔根据豌豆杂交试验现象提出了超越当时时代的假说,其主要内容包括______
①生物的性状是由遗传因子决定的②遗传因子存在于细胞核中③体细胞中遗传因子是成对存在的④配子中只含每对遗传因子中的一个⑤每对遗传因子随同源染色体的分离而分别进入不同的配子中⑥受精时,雌雄配子的结合是随机的
(2)孟德尔所进行的三组实验中,在现象分析阶段完成的实验除了纯合亲本的杂交外,还应该有______,在检验假说阶段进行的实验是______
(3)F1,的测交,即让F1,植株与______杂交,其子代基因型及比例为______
(4)将F2中所有的黄色皱粒分别自交,则其后代纯合子所占的比例为______.
正确答案
解析
解:(1)①孟德尔认为生物的性状是由遗传因子决定的,①正确;
②孟德尔认为遗传因子在体细胞中成对存在,但并没有提出遗传因子存在于细胞核中,②错误;
③孟德尔认为体细胞中遗传因子是成对存在的,③正确;
④孟德尔认为,配子中只含每对遗传因子中的一个,④正确;
⑤孟德尔所在的年代还没有“同源染色体”一词,⑤错误;
⑥孟德尔认为,受精时,雌雄配子随机结合,⑥正确.
故主要内容包括①③④⑥.
(2)在现象分析阶段完成的实验是纯合的亲本杂交和F1的自交;在检验假设阶段完成的实验是对F1进行测交.
(3)F1的测交,即让F1植株与隐性纯合子杂交,F1植株的基因型为YyRr,产生的配子为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,隐性纯合子基因型为yyrr,只产生一种配子yr,所以其子代基因型及比例为YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1.
(4)将F2中所有的黄色皱粒(YYrr、
Yyrr)分别自交,则其后代纯合子所占的比例=
.
故答案为:
(1)①③④⑥
(2)F1的自交 F1的测交
(3)隐性纯合子(绿色皱粒豌豆) YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1
(4)
(2015秋•临海市校级月考)番茄果实的红色对黄色为显性,两室对一室为显性(两对性状独立遗传)育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交,子二代中与亲本基因型一样的个体数占子二代总数的( )
正确答案
解析
解:设红色与黄色受A、a一对基因控制,两室与一室受B、b一对基因控制.由于纯合的具有这两对相对性状的亲本有两种可能:红色两室AABB与黄色一室aabb或红色一室AAbb与黄色两室aaBB.杂交后F1都为AaBb,F1自交产生F2,出现了亲本所没有的性状组合.
(1)如果纯合的具有这两对相对性状的亲本为红色两室AABB与黄色一室aabb,则杂交后产生的F1自交产生F2,子二代中重组表现型为红色一室与黄色两室,其个体数占子二代总数的=
;与亲本基因型一样的个体(AABB、aabb)数占子二代总数的
+
=
.
(2)如果纯合的具有这两对相对性状的亲本为红色一室AAbb与黄色两室aaBB,则杂交后产生的F1自交产生F2,子二代中重组表现型为红色两室与黄色一室,其个体数占子二代总数的=
;与亲本基因型一样的个体(AAbb、aaBB)数占子二代总数的
+
=
.
故选:D.
在研究杂合黄色圆粒豌豆(YyRr)的遗传中,若令其自交,后代基因型是Yyrr的概率是( )
正确答案
解析
解:Yy×Yy的后代基因型及比例为YY:Yy:yy=1:2:1,则Yy占比例为:,Rr×Rr的后代基因型及比例为:RR:Rr:rr=1:2:1,则rr占比例为:
,所以基因型Yyrr的概率是:
×
=
.
故选:C.
某家畜的耳朵的形状由两对基因(A和a,B和b)控制,这两对基因符合自由组合定律的遗传,但与性别无关.据表回答问题:
(1)甲组杂交方式在遗传学上称为______;甲组杂交F1代四种表现型比例是______.
(2)除了上述的3种组合之外,如果进行尖状×倒扇状杂交,得到的后代表现型是圆状,则基因型是______.如果进行尖状×尖状杂交,得到后代表现型是尖状,则基因型是______.
(3)让乙组后代F1中圆状的家畜与另一纯合椭圆状的家畜杂交,杂交后代表现型及比例在理论上是______.
(4)让丙组F1中的雌雄个体交配,后代表现为圆状的有120只,那么表现为椭圆状的杂合子理论上有______只.
(5)基因型为AaBb与Aabb的个体杂交,它们的后代基因型的种类有______种,后代中纯合子比例占______.
正确答案
解析
解:(1)由以上分析可知:甲中两亲本的基因型为AaBb×aabb,属于测交,F1有四种表现型,其比例为:1:1:1;1.
(2)圆状的基因型为A_bb,尖状和倒扇状杂交(A_B_×aabb),后代圆状的基因型为Aabb.尖状的基因型为(A_B_),尖状和尖状杂交(A_B_×A_B_),后代尖状的基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb.
(3)乙组后代F1中圆状家畜的基因型及比例为AAbb、
Aabb,与另一纯合椭圆状的家畜(aaBB)杂交,杂交后代表现型有两种,即尖状(AaBb)和椭圆状(aaBb),其比例为(
+
×
):(
×
)=2:1.
(4)丙组F1的基因型为AaBb,让F1的雌雄个体交配,后代表现为椭圆状的个体与表现为圆状的个体数目相等,所以后代椭圆状有120只,其中杂合子有120×=80只.
(5)基因型AaBb与Aabb杂交,根据基因自由组合定律,后代基因型种类有3×2=6种,纯合子比例为×
=
.
故答案为:
(1)测交 1:1:1:1
(2)Aabb AABB、AABb、AaBB、AaBb
(3)尖状:椭圆状=2:1
(4)80
(5)6
如图表示某一观花植物花色形成的遗传机理,其中字母表示控制对应过程所需的基因,且各等位基因表现出完全显性,非等位基因间独立遗传.若紫色色素与红色色素同时存在时,则表现为紫红色.请回答:
(1)该植物花色的遗传遵循______定律.
(2)若同时考虑三对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型有______种,紫花的植株基因型是______.
(3)现有纯合紫花的植株与纯合红花的植株杂交,所得F1的表现型为______.F1自交,则F2中白花的植株所占的比例是______,紫红花的植株所占比例是______.
(4)已知该植物为二倍体,某植株某性状出现了可遗传的新表现型,请设计一个简单实验来鉴定这个新表现型的出现是由于基因突变还是染色体组加倍所致?(写出实验思路)______.
(5)某花农只有纯合紫花的植株和纯合红花的植株,希望能在最短时间内培养出可稳定遗传的白花植株,可采用的育种方法是______,该育种方法依据的主要原理是______.
正确答案
基因的自由组合
12
AAbbdd、Aabbdd
红花
取该植物根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目
单倍体育种
染色体数目变异
解析
解:(1)由于非等位基因间独立遗传,说明遵循基因的自由组合定律.
(2)若只考虑两对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型为A-D-,共有4种;而第3对基因与红色色素的产生无关.又第3对基因可以有BB、Bb和bb三种,所以同时考虑三对等位基因,则能产生含红色色素的植株基因型有4×3=12种.紫花的植株细胞内不能合成红色色素,所以其基因型是AAbbdd、Aabbdd.
(3)纯合紫花植株与纯合红花植株的基因型分别是AAbbdd和AABBDD,杂交所得F1的基因型AABbDd,表现型为红花.F1自交,则F2中白花植株的基因型为AABBdd和AABbdd,所占的比例是;紫红花植株的基因型为AAbbDD和AAbbDd,所占的比例是
.
(4)由于基因突变是分子水平的变异,用光学显微镜不能观察到变异,但可观察到染色体的结构和数目.因此,可取该植物根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目,来鉴定这个新表现型的出现是由于基因突变还是染色体组加倍所致.
(5)由于单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限,所以要想在最短时间内培养出可稳定遗传的白花植株,可采用的育种方法是单倍体育种.单倍体育种依据的主要原理是染色体数目变异,方法是用花药离体培养,后用秋水仙素处理单倍体幼苗,使其染色体数目加倍,获得纯合体.
故答案为:
(1)基因的自由组合
(2)12 AAbbdd、Aabbdd
(3)红花
(4)取该植物根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目
(5)单倍体育种 染色体数目变异
在香豌豆中,花色是由两对等位基因共同控制的,只有当C、R两个基因共同存在时花色才为红色.一株红花香豌豆与一株基因型为ccRr的香豌豆杂交,子代中有开红花,则这株红花植株自交后代中杂合的红花植株占后代总植株的( )
正确答案
解析
解:根据题意,红花植株(C_R_)与ccRr的植株杂交,子代植物有=
开红花,所以为cc×Cc→
Cc,Rr×Rr→
R_,故该红花植株为CcRr,其自交子代为红花(C_R_):白花(C_rr,ccR_,ccrr)=9:7,红花中纯合子为CCRR,实也红花中纯合子:杂合子1:8,所以,子代中杂合体红花植株占
=
.
故选:D.
(2015秋•大兴区期末)假设培育转基因抗虫棉(二倍体)时,目的基因(抗虫基因)均整合到该植物的染色体上(如图),未破坏其他基因并能正常表达.普通棉不具有抗虫特性,下列相关叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、将抗虫基因导人受体细胞运用了基因工程技术,其原理属于基因重组,A正确;
B、由于丙产生含有抗虫基因的配子的概率是75%,所以图丙植株自交,子代中抗虫植株占1-×
=
,B正确;
C、由于丙产生含有抗虫基因的配子的概率是75%,丁产生具有抗虫基因的配子的概率是50%,所以图丙植株与图丁植株杂交,子代中抗虫植株占1-×
=
,C错误;
D、自交子代均具有抗虫特性的有甲图和乙图植株,所以能大面积推广,D正确.
故选:C.
南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制,这两对基因独立遗传.现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜;F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜.据此推断,F1测交子代的表现型比最可能是( )
正确答案
解析
解:由题意可知,F1收获的南瓜全是扁盘形,可知扁盘是显性,F2获得的南瓜中扁盘形:圆形:长圆接近9:6:1,假设两对等位基因的现象基因用A、B表示,F1基因型为双杂合子,为AaBb,F2基因组成是A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9;3;3;1,其中AaBb表现为扁盘形,Aabb和aaBb表现为圆形,aabb表现为长圆形,则F1侧交后代的基因型是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表现型是扁盘形:圆形:长圆=1:2:1
故选:B.
雄性蝴蝶有黄色和白色,雌性只有白色;触角有棒形和正常形,但不论正交反交子代结果一样.设黄色为Y,白色为y,触角棒形为A,触角正常形为a.在下列组合中,不能从其子代表现型判断出性别的是( )
正确答案
解析
解:A、yyaa♀×YYAA♂的后代为YyAa,如果是雄性蝴蝶,则为黄色棒形;如果是雌性,则为白色棒形,因而能从其子代表现型判断出性别,A错误;
B、YyAA♀×yyaa♂的后代为YyAa和yyAa,如果是雄性蝴蝶,则为黄色棒形和白色棒形;如果是雌性,则为白色棒形,因而不能从其子代表现型判断出性别,B正确;
C、YYAa♀×Yyaa♂的后代为YYAa、YyAa、YYaa和Yyaa,如果是雄性蝴蝶,则为黄色棒形和黄色正常形;如果是雌性,则为白色棒形和白色正常形,因而能从其子代表现型判断出性别,C错误;
D、YYAa♀×yyAa♂的后代为YyAA、YyAa和Yyaa,如果是雄性蝴蝶,则为黄色棒形和黄色正常形;如果是雌性,则为白色棒形和白色正常形,因而能从其子代表现型判断出性别,D错误.
故选:B.
如图为果蝇体内某个细胞的示意图,下列相关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、染色体组中不存在同源染色体,7、8为同源染色体,A错误;
B、由于Ab、aB位于一对同源染色体上,所以它们的遗传不符合自由组合定律,B错误;
C、由于基因B、D分别位于两对同源染色体上,所以含有基因B、D的染色体片段发生交换属于染色体结构变异,C正确;
D、由于图示细胞中含有的性染色体为XX,所以若该细胞分裂后产生了一个ABdXX的配子,则可能是减数第一次分裂同源染色体没有分离,也可能是减数第二次分裂着丝点分裂后,两条XX染色体移向了同一极,D错误.
故选:C.
现有两纯种小麦,一纯种小麦性状是高秆(D),抗锈病(T);另一纯种小麦的性状是矮秆(d),易染锈病(t)(两对基因独立遗传).育种专家提出了如图Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种,问:
(1)要缩短育种年限,应选择的方法是______,该方法称______,依据的变异原理是______.
(2)图中①和④的基因组成分别为______;
(3)(二)过程中,D和d的分离发生在______(时期),
(三)过程采用的操作称为______,获得的植株往往表现为______等特点.
(四)过程所作的处理是______;使用的药剂的作用是______.
(4)方法Ⅱ一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为______.(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占______,让F1按该方法经(五)(六)过程连续进行2代,则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占______.
(5)如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交,再让所得到的后代自交,则后代基因型及比例为______.
正确答案
解析
解:(1)单倍体育种的优点是明显缩短育种年限,因此要缩短育种年限,应选择单倍体育种,即方法Ⅰ,依据的遗传学原理是染色体变异.
(2)DdTt能产生四种配子,即DT、Dt、dT、dt,图中①为DT,则②为dT,而④是由②发育成的单倍体再经染色体数目加倍后得到的,所以④的基因型为ddTT.
(3)过程(二)表示减数分裂产生配子,D和d是等位基因,它们的分离发生在减数第一次分裂后期;过程(三)采用的是花药离体培养法,该过程获得的是单倍体,长得弱小,且高度不育;过程(四)是人工诱导染色体数目加倍,最常用的化学药剂是秋水仙素,作用是抑制纺锤体的形成.
(4)方法Ⅱ一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为F1自交后发生性状分离;过程(五)是自交,其后代抗倒伏抗锈病的植株中,ddTT:ddTt=1:2,其中纯合子占.让F1按(五)、(六)过程自交一代,即选出的抗倒伏抗锈病的植株再自交一次,由于ddTT:ddTt=1:2,即ddTT占
、ddTt占
,其中
ddTT能稳定遗传,
ddTt自交产生ddTT的比例为
,则⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占
.
(5)如将方法Ⅰ中获得的③DDtt与⑤ddtt植株杂交,再让所得到的后代Ddtt自交,则后代的基因型比例为1:2:1.
故答案为:
(1)I 单倍体育种染色体变异
(2)DT ddTT
(3)减数第一次分裂后期 花药离体培养 弱小,高度不育 秋水仙素处理单倍体幼苗 抑制纺锤体的形成
(4)F1自交后发生性状分离
(5)DDtt:Ddtt:ddtt=1:2:1
已知小麦的显性性状是高秆(D)、抗病(T),后代表现型为高抗:高不抗:矮抗:矮不抗=3:1:3:1的组合是( )
正确答案
解析
解:单独分析每一对相对性状,后代高:矮=1:1,属于测交,说明亲本的基因型为Dd×dd;后代抗:不抗=3:1,说明亲本的基因型均为Tt.因此亲本的基因型为DdTt和ddTt.
故选:C.
一个遗传因子组成为AaBbcc的小麦与一个遗传因子组成为AABbCc的小麦杂交,三对性状遗传符合基因自由组合定律,则子代中与亲本遗传因子组成不同的个体占( )
正确答案
解析
解:Aa×AA→AA占,Aa占
;Bb×Bb→Bb占
,cc×Cc→Cc占
,cc占
,因此一个遗传因子组成为AaBbcc的小麦与一个遗传因子组成为AABbCc的小麦杂交,与亲本相同的遗传因子组成的概率是:
,子代中与亲本遗传因子组成不同的个体占1-
.
故选:C.
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