- 遗传因子的发现
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某植物的花色分为白花、黄花和红花三种,该性状的遗传受两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制.有人利用白花(甲)、白花(乙)、黄花和红花4个纯合品种进行了如下三个实验:
且已知基因对此性状的控制途径如图所示:
请回答下列问题:
(1)基因1和基因2分别对应A、a和B、b中的一个,则基因1是______,基因2是______.
(2)上述杂交实验中,实验一中用作黄花品种的基因型是______.实验二中白花(甲)和实验三中白花(乙)的基因型分别是______和______.
(3)实验二得到的F2代中,白花植株的基因型有______种,其中纯合白花植株占全部白花植株的比例为______.F2代中黄花植株上所结的种子中黄花纯合子种子占______.
(4)若将实验三得到的F2代白花植株与红花植株杂交,理论上F3代花色表现型比例为白:黄:红=______.
(5)将基因型不同的两株白花植株杂交,若F1代的花色只有白色和黄色两种,则两亲本植株的基因型为______.
正确答案
解析
解:(1)亲本都是纯合体,由实验结果可知控制黄色的肯定是显性基因,白花对红花、黄花也应都是显性;由实验二子二代结果可知:红色应是双隐性基因控制的,再结合基因对性状的控制图可知基因1应是a控制的,基因2是b控制的.因此,黄花基因型应是aaB-,红花基因型应是aabb,其余基因型都是白花,包括A-B-,A-bb.
(2)因为亲本都是纯合的,故黄花基因型是aaBB,红花基因型是aabb.在实验二中因为子一代自交后出现了9:3:3:1的变形,所以子一代应该是AaBb,亲本白花甲应是AAbb;在实验三中,子一代测交后出现2:1:1,子一代应该是AaBb,说明亲本白花乙是AABB.
(3)实验二中在子二代中共有9种基因型,白花应该是9-3=6种,纯合白花有AABB和AAbb,纯合白花植株占全部白花植株的比例为=
.子二代中黄花有
是纯合子,
是杂合子,因此F2代中黄花植株上所结的种子中黄花纯合子种子占
+
=
.
(4)实验三中的F2代白花有AaBb,
Aabb与红花植株aabb杂交,后代中白花:黄花:红花=4:1:3.
(5)基因型不同的两株白花植株杂交,子一代的花色只有白色和黄色两种.由于黄色基因型是aaB-,红花是aabb,说明不会出现bb,故白色应是AaBB×AaBb或AaBB×Aabb.
故答案为:
(1)a b
(2)aaBB AAbb AABB
(3)6
(4)4:1:3
(5)AaBB×AaBb或AaBB×Aabb
小麦是我国重要的粮食作物.
Ⅰ.小麦的颖色有黑颖、黄颖、白颖三种,其性状的遗传受两对等位基因(A和a,B和b)控制,如图1所示:
现有三个基因型不同的纯合品系甲(黑颖)、乙(黑颖)、丙(黄颖),品系间的杂交结果如下表(F2为相应组别的F1自交所得):
(1)品系甲的基因型为______,第一组得到的F2黑颖后代能否发生性状分离?______.
(2)第二组得到的F2黑颖个体间进行随机授粉,所得到的F3表现型及比例为______.
(3)若在减数分裂过程中,A基因所在片段与B基因所在片段发生互换,该变异类型为______.
(4)普通小麦的形成过程如图2所示(图中一个字母代表一个染色体组).
①该图表明,物种的形成不一定要经过长期的______隔离.
②普通小麦与二粒小麦杂交的后代高度不育,原因是减数分裂过程中染色体______.
难以产生可育配子.理论上该后代自交产生可育普通小麦的概率为______.
Ⅱ.欲获得普通小麦的单倍体植株,选材非常重要.
(1)一般来说,在______期花药离体培养的成功率最高.为了选择该时期的花药,通常选择______的花蕾.
(2)得到的单倍体植株体细胞内有______个染色体组.
(3)如通过基因工程技术给小麦导入一抗锈病基因R,一般______(填“能”或“不能”)利用农杆菌转化法.
正确答案
解析
解:Ⅰ.(1)根据题意,A_ _ _为黒颖,aaB_为黄颖,aabb为白颖.第二组中亲本为AA_ _和aaBB,F1为AaB_,F2黒颖:黄颖=3:1,推知F1为AaBB,进而推知乙为AABB,甲基因型不同,所以甲是AAbb.第一组得到的F2黑颖为AA_ _,后代仍是黒颖,不能发生性状分离.
(2)第二组得到的F2黑颖为AABB+
AaBB,产生配子为
AB+
aB,随机授粉,则所得F3为
AABB(黒颖)+
AaBB(黒颖)+
aaBB(黄颖),即黑颖:黄颖=8:1.
(3)A基因和B基因在非同源染色体上,所以A基因所在片段与B基因所在片段发生互换,属于染色体结构变异中的易位.
(4)①新物种的形成一般是通过长期地理隔离导致生殖隔离,但并不是必然的.
②同源染色体不能完全配对会导致联会紊乱.该后代为AABBD,自交产生可育普通小麦个体,必须能产生ABD的配子,由于D染色体组有7条染色体,全部分配到一个配子中的机会是()7,受精得到AABBDD的机会是(
)7×(
)7=(
)14.
Ⅱ.(1)在单核(靠边)期花药培养的成功率最高.为了选择该时期的花药,通常选择完全未开放的花蕾.
(2)普通小麦是含有6个染色体组,其单倍体中含有3个染色体组.
(3)小麦是单子叶植物,一般不能用农杆菌转化法.
故答案为:
Ⅰ.(1)AAbb 不能
(2)黑颖:黄颖=8:1
(3)染色体(结构)变异(或答易位)
(4)①地理 ②联会紊乱 ()14
Ⅱ.(1)单核(靠边) 完全未开放
(2)3
(3)不能
假说演绎、建立模型与类比推理等是现代科学研究中常用的一种科学方法.利用假说演绎法,孟德尔发现了两大遗传定律;利用建立模型法,沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构;利用类比推理,萨顿提出基因位于染色体上的假说.分析回答下列问题:
(1)孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做亲本,分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1测交三组实验,按照假说演绎法,包括“分析现象一作出假设一检验假设一得出结论”,最后得出了基因的自由组合定律.
①孟德尔在基因的自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是______.
②孟德尔三组杂交实验中,在现象分析阶段完成的实验是______;在检验假设阶段完成的实验是______.
(2)模型主要包括物理模型、数学模型、概念模型等,沃森和克里克所建立的DNA双螺旋结构模型是______模型.包含有n个脱氧核苷酸的DNA分子片段,理论上最多可排列出______种脱氧核苷酸序列.
(3)利用类比推理,萨顿提出基因位于染色体上的假说,提出该假说的理由是______.请你运用类比推理的方法,推断基因与DNA长链的关系是______.
正确答案
解析
解:(1)孟德尔在基因的自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,并且F1产生4种比例相等的配子;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.
(2)沃森和克里克所建立的DNA双螺旋结构模型是物理模型.由于构成DNA的脱氧核苷酸有4种,且有n个脱氧核苷酸即对,所以包含有n个脱氧核苷酸的DNA分子片段,理论上最多可排列出4(n/2)种脱氧核苷酸序列.
(3)通过观察减数分裂过程中染色体的行为,运用类比推理法,萨顿推断染色体与基因有明显的平行关系.同样可以推断基因是DNA上的片段,即不同的基因是DNA长链上不同的片段.
故答案为:
(1)①F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合;F1产生4种比例相等的配子
②纯合的亲本杂交和F1的自交 F1的测交
(2)物理 4(n/2)
(3)基因与染色体行为存在明显的平行关系 不同的基因也许是DNA长链上不同的片段
研究人员为探究荞麦主茎颜色和瘦果形状的遗传规律,以两种自交可有的普通荞麦纯种为材料进行杂交实验,结果如下表,下列分析判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据题意分析这两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律和基因的分离定律,所以是由细胞核中遗传物质控制的,A错误;
B、亲本绿茎与绿茎杂交,F1表现型为红茎;F1自交产生的F2中红茎:绿茎=(271+90):(211+72)≈9:7,是9:3:3:1的变形,符合基因的自由组合定律,由此推断主茎颜色是由二对等位基因控制的,B正确;
C、荞麦的主茎颜色中红茎对绿茎为显性,瘦果形状中尖果对纯果为显性,C错误;
D、根据以上数据分析,荞麦的主茎颜色和瘦果形状两对相对性状的遗传受三对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律,D错误.
故选:B.
基因型为YyRr的黄色圆粒豌豆与基因型Yyrr的黄色皱粒豌豆杂交,后代的性状分离比为( )
正确答案
解析
解:利用逐对分析法分析:
(1)Yy×Yy→YY:Yy:yy=1:2:1,所以黄色:绿色=3:1;
(2)Rr×rr→Rr:rr=1:1,所以圆粒:皱粒=1:1.
因此,子代的性状分离比为(3:1)×(1:1)=3:3:1:1.
故选:C.
黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,按每对相对性状遗传对其子代的表现进行统计,结果如图所示,则亲本的基因型是( )
正确答案
解析
解:分析题图信息可知,黄色圆粒和绿色圆粒豌豆杂交,后代中性状的分离比黄色:绿色=1:1,圆粒:皱粒=3:1.子代黄色:绿色=1:1,说明亲本是测交类型,即Yy×yy;子代圆粒:皱粒=3:1,说明亲本均是杂合子,即Rr×Rr.因此亲本的基因型是YyRr×yyRr.
故选:A.
具有下列基因型的生物,属于纯合子的是( )
正确答案
解析
解:A、Aabb是杂合子,A错误;
B、AAbb是纯合子,B正确;
C、aaBb是杂合子,C错误;
D、AaBb是杂合子,D错误.
故选:B.
对下列示意图所表示的生物学意义的描述,准确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图生物AaBb自交,其后代Aadd个体的概率为=
,A错误;
B、正常情况下可以产生2种配子,如果是发生基因突变,则该细胞就会产生3种不同基因型的配子,如果是发生交叉互换,则会产生4种不同基因型的配子,B正确;
C、丙图中第二代中婚配男女患病,而女儿正常,属于常染色体显性遗传病,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:B.
某植物花色由三对独立遗传的基因共同决定,花中相关色素的合成途径如下图,请据图回答问题.
(1)该图示体现的基因控制生物性状的方式是______.
(2)已知该植物自花传粉和异花传粉皆可,那么理论上紫花植株的基因型有______种.
(3)育种工作者将某白花植株与红花植株杂交,其后代的表现型及其比例为白花:紫花:红花=2:1:1,则该白花植株的基因型是______.
(4)育种工作者将(3)问中的两个亲本杂交产生的种子进行诱变处理,种植后发现一植株上有开蓝色花的枝条,其它花为紫色花.他们提出两种假设:
假设一:诱变产生一个新的显性基因(D),能够把白色前体物转化为蓝色素,在变异植株中紫色素仍能产生,只是被蓝色掩盖.
假设二:上图中基因B发生了突变,转变为决定蓝色素合成的基因.
现欲确定哪个假设正确,请完善下面的设计方案:
实验步骤:将上述蓝色花进行______ 处理,让其自交.将自交所结种子种植后,分析其性状表现.
结果分析:若______,则假设一正确;若______,则假设二正确.
正确答案
解析
解:(1)由图可知,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)由分析可知,aaB_cc和____C_都表现为紫花,因此紫花植株的基因型共有:1×2×1+3×3×2=20种.
(3)育种工作者将某白花植株(A___cc)与红花植株(aabbcc)杂交,其后代的表现型及其比例为白花(Aa_bcc):紫花(aaBbcc):红花(aabbcc)=2:1:1,则该白花植株的基因型是AaBbcc.
(4)第(3)问中子代紫花植株的基因型为aaBbcc,其植株上有开蓝色花的枝条,其它花为紫色花.该蓝花枝条产生的两种假设为:假设一:诱变产生一个新的显性基因(E),能够把白色前体物转化为蓝色素,在变异植株中紫色素仍能产生,只是被蓝色掩盖.假设二:图中基因B发生了突变,转变为决定蓝色素合成的基因.
实验步骤:这种植物既可自花传粉,也可异花传粉,要让其进行自交,应将上述蓝色花进行套袋处理,让其自交.将自交所结种子种植后,分析其性状表现.
结果分析:若假设一正确,则其基因型为aaBbccE_,子代红色、紫色、蓝色都有(蓝色:紫色:红色=12:3:1)出现;若假设二正确,则其基因型为aa_bcc,子代只有红色和蓝色(蓝色:红色=3:1),没有紫色出现.
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)20
(3)AaBbcc
(4)套袋 红色、紫色、蓝色都有(一定比例的)出现 只有红色和蓝色,没有紫色出现
茄子的晚开花(A)对早开花(a)是显性、抗青枯病(T)对易感青枯病(t)是显性.两对基因独立遗传.下面是利用纯种晚开花抗青枯病品种甲、纯种早开花易感青枯病品种乙培育能稳定遗传的早开花抗青枯病茄子新品种丙的两种方法.请回答:
方法一:
方法二:甲×乙→F1→花粉单倍体幼苗可育植株丙
(1)新品种丙的基因型为______.
(2)育种方法一称为______育种;育种方法二称为______育种,所依据的原理______.
(3)育种方法一中,F2中表现型为早开花抗青枯病植株的基因型是______、______,从理论上讲,其中的纯合早开花抗青枯病植株约占F2植株总数的______.
(4)育种方法二中,过程②表示用秋水仙素处理幼苗,使其______加倍成为可育植株,其中,品种丙占可育植株总数的______.
正确答案
解析
解:(1)由于方法二是单倍体育种,获得的都是纯合体,所以新品种丙的基因型为aaTT,表现型为早开花抗青枯病.
(2)育种方法一称为杂交育种,育种方法二称为单倍体育种,所依据的原理染色体数目变异.
(3)育种方法一,F2表现型为早开花抗青枯病植株基因型为aaTT、aaTt,其中纯合早开花抗青枯病植株(aaTT)占总数的.
(4)育种方法二中,过程②表示用秋水仙素处理单倍体幼苗,使其染色体数目加倍成为可育植株.由于AaTt能产生AT、At、aT、at四种配子,比例为1:1:1:1,经培育后形成纯合体.其中品种丙(aaTT)占可育植株总数的.
故答案为:
(1)aaTT
(2)杂交单倍体染色体(数目)变异
(3)aaTT aaTt
(4)染色体(染色体组)
(2015秋•哈尔滨校级月考)基因型为AaBBCc和AaBbcc的两株植物杂交,且这三对基因独立遗传,其杂交后代的基因型种类为( )
正确答案
解析
解:根据题意,利用分离定律,将每对基因分别拆开单独计算后再向乘,得到后代基因型种类=3×2×2=12.
故选:C.
如图甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中的控制种子的圆粒与皱粒(Y、y)及黄色与绿色(R、r)两对基因及其在染色体上的位置,下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为(3:1)×(1:1)=3:1:3:l,A错误;
B、乙、丙豌豆杂交后代有2种基因型、1种表现型,B错误;
C、甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1×(1:1)=1:1,C错误;
D、甲、丁豌豆杂交后代的有3×2=6种基因型、2×2=4种表现型,D正确.
故选:D.
二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,该相对性状由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制.下表是纯合甘蓝杂交试验的统计数据:
下列说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、该相对性状由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,故结球甘蓝叶颜色的遗传遵循自由组合定律,A正确;
B、根据以上分析可知,表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为AAbb或aaBB,B错误;
C、若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,即Aabb或aaBb与aabb杂交,后代绿色叶aabb占,故后代的表现型及比例为紫色叶:绿色叶=1:1,C正确;
D、组合的①的F1紫色叶植株为AaBb,自交产生的F2为紫色叶(9A_B_、3A_bb、3aaB_):绿色叶(1aabb)=15:1,紫色叶植株中纯合子为AABB、AAbb、aaBB,所占的比例为=
,故紫色叶植株中杂合子所占的比例为
,D正确.
故选:B.
如图表示果蝇的一个细胞,其中数字表示染色体,字母表示基因,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、从染色体情况上看,该果蝇能形成2种配子,即3+X和3+Y,A错误;
B、e基因位于X染色体上,属于伴X遗传,因此其控制的性状在雌、雄个体中出现的概率不相等,B错误;
C、基因A、a与D、d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,C正确;
D、基因A、a与B、b位于同一对同源染色体上,它们的遗传不遵循自由组合定律,因此不能用AaBb基因型的个体研究自由组合定律,D错误.
故选:C.
已知肤色由两队独立遗传的基因控制,显性基因越多,则肤色越深,且每个显性基因使肤色增深的程度相同,即基因型为aabb的个体肤色最浅,AABB的个体肤色最深,若一对夫妇的基因型均为AaBb,则他们的子女可能的表现型种类数及肤色最深的个体出现的概率为( )
正确答案
解析
解:一对夫妇的基因型均为AaBb,他们的子女基因型有AABB、
(AaBB、AABb)、
(AaBb、AAbb、aaBB)、
(Aabb、aaBb)、
aabb.因此,他们的子女可能的表现型种类数有5种,肤色最深的个体出现的概率为
.
故选:A.
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