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专题四 第10练 遗传规律的实质和应用 专项集训
选择题
1.(2023·新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1.若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
2.(2023·湖北)人的某条染色体上A,B,C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
父亲 母亲 儿子 女儿
基因组成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9
A.基因A,B,C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
3.(2023·北京)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。
根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
4.(2023·海南)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是( )
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
5.(2023·山东)某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
6.(2023·浙江)某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )。
A.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
7.(2023·广东)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽:体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡",育种过程见下图。”下列分析错误的是( )
A.正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B.分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退
C.为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D.F2代中可获得A的性状能够稳定遗传的种鸡
8.(2023·全国乙卷)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状:高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
9.(2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误的是( )
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=3:1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性:易感=1:1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=1:1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性:易感=2:1:1
10.(2024·贵阳模拟) 贵州多地通过种植牛腿南瓜(如图)实现了脱贫,贵州本南瓜多为扁盘状,牛腿南瓜呈长条状,将本地南瓜与牛腿南瓜间种,收获的F1代南瓜有扁盘状、长条状。将收获的扁盘状南瓜自交,部分植株后代全为扁盘状,部分植株自交后代表型扁盘状:球状:长条状=9:6:1。在不考虑突变和互换的情况下,下列相关叙述错误的是( )
A.南瓜形状表型最少由两对以上的等位基因控制,且最少有两对遵循自由组合定律
B.南瓜表型的差异可能是基因与基因表达产物之间相互作用形成的
C.F2代球形南瓜最少有两种基因型的纯合子
D.球状南瓜的出现,是因为盘状南瓜雌雄配子结合时发生基因重组
11.(2024·黑龙江模拟) 下图家系中的眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,若一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病)与家系中Ⅱ-3结婚,生育的女孩同时患这两种病的几率为( )
A.1/48 B.1/24 C.1/12 D.1/6
12.(2024·甘肃模拟)番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2:与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是( )
A.RRDdTt B.RrDdTt C.RrDdTT D.RrDDTt
13.(2021·扬州模拟)下列相关叙述中,正确的有几项
a. 若两对相对性状遗传都符合基因分离定律,则此两对相对性状遗传一定符合基因自由组合定律
b. 一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循自由组合定律
c. 若杂交后代出现 3∶1 的性状分离比,则一定为常染色体遗传
d. 孟德尔得到了高茎∶矮茎=30∶34 属于“演绎”的内容
e. 孟德尔发现问题采用的实验方法依次是先杂交再测交
f. 符合基因的自由组合定律,双杂合子自交后代不一定出现9∶3∶3∶1的分离比
g. 分离定律发生在配子产生过程中,自由组合定律发生在雌雄配子随机结合的过程中
A.一项 B.两项 C.三项 D.四项
14.(2023高三上·遂宁模拟)下列关于遗传物质探索的历程,正确的是( )。
A.孟德尔实验发现遗传因子并证实其传递规律和化学本质
B.格里菲思实验证明遗传物质可以改变生物体的遗传性状
C.赫尔希证明了DNA是使R细菌产生稳定遗传变化的物质
D.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数
15.(2023高三上·遂宁模拟)小鼠毛色的黄与灰由等位基因R/r控制。现将一只黄色雌鼠与一只灰色雄鼠杂交,子代鼠的表现型及比例为:黄色雌鼠:黄色雄鼠:灰色雌鼠:灰色雄鼠=1∶1∶1∶1。下列分析合理的是( )。
A.若基因位于常染色体上,则黄色为显性性状
B.若基因位于常染色体上,则亲代雄鼠是纯合子
C.若基因位于X染色体上,则亲代雌鼠是杂合子
D.让F1灰色雌雄个体杂交,F2一定出现性状分离
16.(2023高三上·吉林模拟) 学校的兴趣小组为探究牡丹花色的遗传方式,采用纯合红色花牡丹与纯合白色花牡丹进行杂交。下列有关该实验的说法错误的是( )。
A.若F1均为红色花,则可说明红色为显性性状,该性状受一对等位基因的控制
B.为证明F1为粉色花是融合遗传,可用F1植株自交,再统计F2的性状分离比
C.对F1进行测交,所得后代的表型和比例与F1产生的配子种类和比例通常一致
D.测交后代的性状分离比为1:3,则花色可能受两对独立遗传的等位基因共同控制
17.(2023高三上·海南模拟)下图为某家族低磷酸酯酶症(甲病)、先天性夜盲症(乙病)两种遗传病的系谱图。低磷酸酯酶症由等位基因A/a控制,先天性夜盲症由等位基因B/b控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ4携带低磷酸酯酶症的致病基因,但不携带先天性夜盲症的致病基因。下列叙述错误的是( )
A.先天性夜盲症在人群中男性的发病率高于女性
B.Ⅲ3的基因型及概率为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb
C.若Ⅲ3和Ⅲ4再生一个男孩,则该男孩同时患两种病的概率是1/12
D.若IV1与一个正常男性结婚,则他们生一个患先天性夜盲症男孩的概率是1/16
18.(2023高三上·海南模拟)某雌雄同花植物既可自花传粉又可异花传粉。基因R和r分别控制圆果和扁果性状,基因E和e分别控制紫花和白花性状。基因型为mm的植株均表现为雄性不育,只能产生可育雌配子,基因型为MM、Mm的植株均可育。三对等位基因独立遗传。下列叙述正确的是( )
A.判断某白花植株基因型最简便的方法是测交
B.基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株的比例为1/8
C.基因型为mmRr的植株产生可育雄配子的种类及比例为mR:mr=1:1
D.基因型为MmEe的紫花植株自交一代,F1中雄性不育紫花植株的比例为3/16
19.(2023高三上·海南模拟)羽鸽为ZW型性别决定的生物,其羽毛颜色受等位基因B、b控制,某雌雄亲本均为灰色羽,亲本交配产生的F1中只有雌性出现白色羽。F1的灰色羽个体相互交配得F2。不考虑Z染色体和W染色体同源区段的遗传,ZBW、ZbW视为纯合子,下列叙述错误的是( )
A.基因B和b位于Z染色体的非同源区段
B.F1中雌性白色羽羽鸽的基因型为ZbW
C.F2的雄性羽鸽中会出现白色羽个体
D.F2中灰色羽杂合子所占的比例为1/8
20.(2023高三上·吉林模拟)某学校的兴趣小组探究牡丹花色的遗传方式,采用纯合红色花牡丹与纯合白色花牡丹进行杂交。下列有关该实验的说法错误的是( )
A.若F1均为红色花,则可说明该性状受一对等位基因的控制,且红色为显性性状
B.若F1为粉色花,则该性状可能为受两对等位基因的控制
C.若对F1进行测交,所得后代的表现型和比例与F1产生的配子种类和比例有关
D.若F1测交后代的性状分离比为1:3,则这对性状可能受两对独立遗传的等位基因共同控制
二、非选择题
21.(2024·义乌模拟)某植物4号染色体上面的A基因可以指导植酸合成,不能合成植酸的该种植物会死亡。现有A3-和A25-两种分别由A基因缺失3个和25个碱基对产生的基因,已知前者不影响植酸合成,后者效果未知。
(1)现有基因型为AA25-的植物,这两个基因是 基因。该植物自交后代进行PCR,正向引物与A25-缺失的碱基配对,反向引物在其下游0.5kb处,PCR后进行电泳,发现植物全部后代PCR产物电泳结果均具有明亮条带,原因是 ,其中明亮条带分为较明亮和较暗两种,其中较明亮条带代表基因型为 的植物,比例为 。
(2)将一个A基因导入基因型为A3-A25-的植物的6号染色体,构成基因型为A3-A25-A的植物、该植物自交子代中含有A25-A25-的比例是 。
(3)在某逆境中,基因型为A3-A3-的植物生存具有优势,现有某基因型为A3-A的植物,该种植物进行随机授粉,逆境中 基因频率上升,这是 的结果,该种群 (填“遵循”或“不遵循”)遗传平衡定律。
22.(2023·江苏)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如下:
据此分析,F1雄果蝇产生 种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置(A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为 ,F1中雄性个体的基因型有 种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为 ,F2雌性个体中纯合子的比例为 。
23.(2023·山东)(单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
单 个 精 子 编 号 1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + +
6 + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 。据表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图: 。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 。
24.(2023·浙江)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。
回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是 ,判断依据是 。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有 种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,只需对个体 (填系谱图中的编号)进行核酸杂交,根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有 种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为 。
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病,甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白 ;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为 。
25.(2024·河南模拟) 翻毛鸡羽毛反卷、皮肤外露,散热性好,是我国南方地区饲养的优质鸡种之一。羽毛反卷程度由等位基因Aa控制,翻毛是显性性状。羽色的金羽和银羽是一对相对性状,由等位基因Bb控制。上述两对性状在雏鸡阶段均表现出显著差别。鸡的性别决定为ZW型。某研究小组进行如下实验,结果见下表。
实验 亲本 F1
♀ ♂ ♀ ♂
① 翻毛银羽 正常毛金羽 轻度翻毛金羽 轻度翻毛银羽
② 轻度翻毛银羽 正常毛金羽 轻度翻毛金羽:正常毛金羽=1:1 轻度翻毛银羽:正常毛银羽=1:1
回答下列问题。
(1)根据杂交实验可以判断等位基因Bb位于 (填“常”或“性”)染色体上,银羽是 (填“显性”或“隐性”)性状,羽色和羽毛反卷程度的遗传遵循 定律。
(2)实验①中亲本雌鸡的基因型为 ,实验②中F1雄鸡的基因型为 。
(3)实验①中的F1个体随机交配,仅从羽毛反卷程度和羽色分析(不分雌雄):F2的表型有 种,F2中与F1表型不同的个体占比为 。雏鸡在早期雌雄难辨,为挑选最适合我国南方地区的优质蛋鸡,F2中的轻度翻毛银羽雌鸡和轻度翻毛金羽雄鸡杂交,应从杂交后代中选育表型为 的雏鸡。
26.(2024·贵州模拟) 果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状(等位基因B/b控制),灰体和黑檀体是另一对相对性状(等位基因E/e控制),这两对等位基因均位于常染色体上。用相同基因型的雌雄果蝇交配,子代表型及比例为卷翅灰体:卷翅黑檀体:直翅灰体:直翅黑檀体=6:2:3:1。回答下列问题。
(1)灰体和黑檀体中显性性状是 ,判断依据是 。
(2)亲代果蝇的表型是 ,子代卷翅:直翅不符合3:1的原因是 。
(3)果蝇的长触角对短触角是显性性状,由位于常染色体上的等位基因F/f控制。现有四种基因型的雌雄果蝇(FFEE,FfEe,FFee,ffee),请设计一次杂交实验探究等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系。写出实验思路、预期结果及结论 。
27.(2024·黑龙江模拟) 木材的材质与木质素含量有密切的关系,用木质素含量低的木材造纸能减少废料和污染。下图为木质素合成的部分代谢途径。回答下列问题:
(1)某树种的木质素含量正常与木质素含量低是一对相对性状,现有该树种木质素含量低的三个突变体,是上图中三个酶对应的常染色体单基因纯合突变所致。三个突变体两两杂交,F 的木质素含量都正常,说明三个突变体都是等位基因突变成为 性基因。上述突变体木质素含量低是因为相应的酶失去功能,说明基因通过控制 ,进而控制木质素含量这一性状。
(2)为了探究这三对基因的位置关系,将三对基因均杂合的个体自交(不发生突变和互换),观察并统计子代表型及比例。
①若子代中木质素含量低的比例为5/8,用A/a、B/b、D/d表示基因,在该杂合子染色体上标出基因位置(如图)。
②若子代中木质素含量低的纯合子比例是 ,则三对基因位于三对非同源染色体上。
(3)木质素的合成有多条途径。利用基因组编辑技术,改变木质素合成相关酶基因可降低该树种的木质素含量,说明基因组编辑可通过碱基的 ,使酶基因碱基序列发生变化。与单基因被编辑的个体相比,多基因被编辑的个体木质素含量更低,原因是 。
28.(2024高三上·成华)某观赏植物的茎色、叶形分别由A、a和B、b两对等位基因控制。现有一灰茎圆叶植株同时进行杂交(甲组)和自交(乙组)实验,结果如下表。请分析回答下列问题:
实验组别 亲本 F1表现型及其数量
甲组 灰茎圆叶(♀)×绿茎细叶( ♂) 78株灰茎圆叶、84株灰茎细叶、 80株绿茎圆叶、81株绿茎细叶
乙组 灰茎圆叶 全为灰茎圆叶
(1)该观赏植物的茎色、叶形的显性性状分别是 ,控制该植物的茎色、叶形的两对基因 (填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)将甲组F1中的全部绿茎圆叶植株均授以乙组F1灰茎圆叶植株的花粉,则F2的表现型及其理论比例为 。
(3)研究发现,较干旱条件下基因型为aB、ab的花粉授粉成功率都只有其他花粉的1/5;若甲组在较干旱条件下实验,则F1中灰茎圆叶∶灰茎细叶∶绿茎圆叶∶绿茎细叶的值理论上为 ;若经过长期较干旱条件的自然选择,该植物会向 (填表现型)增多的方向进化。
(4)研究者发现,该植物主要害虫是一种XY型的昆虫,其红眼基因(R)和白眼基因(r)位于X染色体上。现有一白眼雌性和红眼雄性杂交,F1出现了一只白眼雌性(染色体数目正常),若变异只发生在双亲的一方的减数第二次分裂中,请推测F1出现白眼雌性的原因是 。
29.(2024高三上·嘉兴模拟) 水稻核型为 2n=24,两性花。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状分别受基因 H/h、T/t 控制,两对基因独立遗传。个体无基因 T/t时表现为抗病,某对染色体缺少1条或2条的植株也能存活和繁殖。为研究水稻株高与抗病性的遗传方式,研究人员利用甲、乙和丙 3个亲本进行杂交试验,结果见下表。甲、乙和丙植株中,某1个植株的核型为2n-1=23,另2个植株核型为:2n=24,不考虑其他变异。
回答下列问题:
(1)水稻株高中显性性状为 ,这是根据杂交组合 作出的判断。甲、乙和丙植株中核型为 2n-1=23 的是 ,其基因型为 (填“HHT”、“HTT”、“HHt”、“Htt”、“hhT”、“hTT”、“hht”或“htt”)
(2)选择杂交组合Ⅰ的F 自交获得 F ,F 表型及比例为高秆不抗病:高秆抗病:矮秆不抗病:矮秆抗病= ,F 中核型为2n=24的植株占 。
(3)若以单倍体育种方式培育正常核型的矮秆抗病水稻新品种,应从杂交组合 的F 中选择合适个体为亲本进行试验,育种过程的遗传图解如图所示。
写出下列序号对应的内容。①: ;③: ; i: ; ii: 。
30.(2023高三上·长春模拟) 红车三叶草(Trifolium pratense,TP)的花色可用于育种过程中性状选择的标记,叶斑和果皮颜色也是观赏TP的重要品质性状。NCYRC为了研究这3个性状的遗传规律,选用TP1(粉花/叶—白斑/白果皮)、TP2(黄花/叶二白斑/红果皮)、TP3(黄花/叶—白斑/红果皮)和TP4(粉花/叶三白斑/红果皮)4种纯合体为亲本进行杂交实验,结果如图。回答下列问题:
(1)根据实验1结果可知,TP的 是显性性状。
(2)根据实验2结果推测,TP叶斑的遗传遵循 定律;根据实验3结果推测,TP果皮颜色的遗传遵循 定律。
(3)根据遗传学基本定律推测,实验3的F2中没有叶二白斑/白果皮和叶—白斑/红果皮的表型的原因是 (答出2点即可)。为了进一步确认出现上述现象的具体原因,可增加样本数量继续研究。
(4)假定TP叶斑和花色的遗传遵循基因的自由组合定律,若将实验2的F2中所有粉花/叶二白斑植株自由交配得F3,则F3中粉花/叶—白斑占 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、由题意可知,F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1,则控制两个突变体的基因遵循自由组合定律,F1的基因型为AaBb,又因为亲本为2个矮秆突变体,故亲本的基因型为aaBB和AAbb,A正确;
B、由题意可知,矮秆为一显一隐的基因型的表型,则为aaBB、AAbb、aaBb、Aabb共4种,B正确;
C、由题意可知,基因型为AABB的个体为双显性高秆,基因型aabb的个体为双隐形极矮秆,C正确;
D、由题意可知,F2矮秆基因型为1/16aaBB、1/16AAbb、2/16aaBb、2/16Aabb,则纯合子比例为1/3,高杆基因型为1/16AABB、2/16AaBB、2/16AABb、4/16AaBb,纯合子比例为1/9,D错误。
故答案为:D。
【分析】自由组合定律的特殊分离比及测交结果 :
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、如果基因遗传方式是伴X染色体遗传,则父亲只为儿子提供Y染色体,儿子体内不会含有父亲X染色体上的A、B、C基因。由表格可知:儿子的A、B、C基因中,每对基因都各有一个来自于父亲一个来自于母亲,A错误;
B、因三个基因位于一条染色体上,且不发生互换,女儿基因型是A3A23B35B44C2C9,其中A3B44C9来自于母亲,母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9,说明母亲其中一条染色体基因组成是A3B44C9,B正确;
C、根据题干信息,A、B基因位于一条染色体上,不符合自由组合定律,C错误;
D、 女儿基因型是A3A23B35B44C2C9,其中A3B44C9来自于母亲,推出母亲的两条染色体上基因组成是A24B8C5和A3B44C9;父亲的两条染色体是A23B35C2和A25B7C4,若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C2C5,D错误。
故答案为:B。
【分析】根据题干信息,某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,说明三个基因位于一条染色体上,属于连锁关系,且不发生互换,不符合自由组合定律由儿子和女儿基因组成可分析出父亲和母亲体内基因连锁情况,推出母亲的两条染色体上基因组成是A24B8C5和A3B44C9,父亲的两条染色体是A23B35C2和A25B7C4。
3.【答案】A
【解析】【解答】A、白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,F1中红眼均为雌性,白眼均为雄性,说明果蝇眼色遗传与性别相关联,则控制眼色的基因位于X染色体上;长翅和残翅果蝇杂交,F1中无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F1相互交配,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B、若控制长翅和残翅的基因用A和a表示,控制眼色的基因用B和b表示,则亲本的基因型为AAXbXb和aaXBY,杂交产生的F1中雌性个体的基因型均为AaXBXb,共一种类型,B正确;
C、由题意可知:亲本的基因型为AAXbXb和aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb和AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb和aaXbY,上述白眼残翅果蝇间相互交配,产生的子代基因型仍然为aaXbXb和aaXbY均为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D、 根据题意可知:控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,因此上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
故答案为:A。
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的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。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、①和②杂交,产生的后代的细胞质基因由母本提供,而①表现为雄性不育,所以①作为母本,则二者产生的后代基因型为(P)dd,表现为雄性不育,A不符合题意;
B、②自交,产生的后代基因型为(H)dd,表现为雄性可育;③自交,产生的后代基因型为(H)DD,表现为雄性可育;④自交,产生的后代基因型为(P)DD,表现为雄性可育,B不符合题意;
C、①和③杂交获得的后代基因型为(P)Dd,表现为雄性可育,该个体是可利用的杂交种,其自交后代会出现性状分离,所以若想要一直得到该杂交种,则需要年年制种,C不符合题意;
D、①和③杂交后代基因型为(P)Dd,表现为雄性可育,②和③杂交后代基因型为(H)Dd,表现为雄性可育,若①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,则二者杂交后代基因型及其比例为(H)DD:(H)Dd:(H)dd=1:2:1,由此可知,后代全部表现为雄性可育,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】杂交后代的细胞质基因来自于母本,细胞核基因一半来自于父本,一半来自于母本。
5.【答案】A
【解析】【解答】由题意可知,G、g只位于X染色体上,则雄性基因型为XGY或XgY,杂合子雌性个体基因型为XGXg。仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色,且G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达,父本的X染色体来自于母亲不表达,故父本表型为白色;当母本XGXg的G基因来自于其父本,g基因来自于其母本时,仅g基因表达,表型为灰色,当母本XGXg的G基因来自于其父本,g基因来自于其母本时,则母本仅G基因表达,表型为黑色,故母本表型为灰色或黑色。
若某雄性基因型为XGY,与杂合子雌性个体XGXg杂交,F1基因型为XGXG、XGXg、XGY、XgY,由题意可知,则在亲本与F1组成的群体中,F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本表现为黑色;基因型为XGXg个体G基因来自于父本,g基因来自于母本,仅G基因表达表型为黑色;基因型为XGY的个体G基因来自于母本不表达,表现为白色;基因型为XgY个体g基因来自于母本不表达,表现为白色,故某雄性XGY与杂合子雌性个体XGXg杂交,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,若母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
若该雄性基因型为XgY,与杂合子雌性个体XGXg杂交,F1基因型为XGXg、XgXg、XGY、XgY,由题意可知,则在亲本与F1组成的群体中,在亲本与F1组成的群体中,F1中基因型为XGXg的个体g基因来自于父本,G基因来自于母本,g表达,G不表达,表型为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本,表现为灰色;XGY和XgY个体的X染色体来自于母本,G和g基因不表达,都表现为白色,故雄性XgY与杂合子雌性个体XGXg杂交时,若母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、A/a表示翅形,B/b表示眼色,长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1,若F1每种表型都有雌雄个体,则可推测亲本基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,即控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体,A正确;
B、A/a表示翅形,B/b表示眼色,长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1,若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体,则F1应有两种表型为雌性,两种为雄性,或只有两种表现型,且两种表现型中每种表型都有雌雄个体,B正确;
C、若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因可能位于X染色体,若都位于常染色体中性状与性别没有关联,F1每种表型都应该有雌雄个体,C正确;
D、若控制翅形和眼色的基因能都位于X染色体上,F1会有两种表型为雌性,两种为雄性,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、根据题干“ 鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。 ”可以写出亲本正反交所对应的基因型,书写遗传图谱,可以快速了解子一代的表型与基因型,即♀卷羽正常(FFZDW)与♂片羽矮小(ffZdZd)正交,F1代都是半卷羽,基因型为♂FfZDZd和♀FfZdW;♀片羽矮小(ffZdW)与♂卷羽正常(FFZDZD)反交,F1代全是半卷羽,基因型为♂FfZDZd和♀FfZDW,由此可知正交和反交都与亲本表型不一样,A正确;
B、 近交衰退是指有亲缘关系的亲本进行交配,可使原本是杂交繁殖的生物增加纯合性,从而提高基因的稳定性,但往往伴同出现后代减少、后代弱小或后代不育的现象;分别F1代群体I和II选择亲本杂交不是近亲繁殖,不会发生近交衰退,B正确;
CD、为缩短育种时间应从F1代群体I中选择基因型为FfZdW的母本,在F1代群体II中选择基因型为FfZDZd的父本进行杂交,这样在F2中就可以获得目标鸡,其基因型为FFZdW和FFZdZd,纯合子的性状可以稳定遗传,C错误,D正确。
故答案为:C。
【分析】本题是对基因自由组合定律实质与应用的考查,注意题干的限定条件鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体;同时包含一个隐含条件:鸡的性别是由性染色体决定的,属于ZW型,即雄性是ZZ,雌性为ZW。
基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的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。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、结合题干信息,实验①子代中宽叶∶窄叶=2∶1,可看出纯合宽叶致死,进而判断A基因纯合致死;实验②子代中高茎∶矮茎=2∶1,可看出纯合宽叶致死,进而判断B基因纯合致死,A正确;
B、实验①子代中既有宽叶又有窄叶,所以亲本基因型为Aabb。由于AA基因纯合致死,所以子代宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;
C、由于AA和BB基因纯合致死,所以宽叶高茎植株基因型不可能为AABb、AABB或AaBB,所以发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型只能为AaBb,C正确;
D、将宽叶高茎(AaBb)植株进行自交,由于两对基因独立遗传,遵循自由组合定律,可以一对一对分析,再用乘法原理计算:Aa×Aa→Aa占2/3,aa占1/3,Bb×Bb→Bb占2/3,bb占1/3,因此所获得子代植株中纯合子所占比例为1/3×1/3=1/9,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的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。
9.【答案】A
【解析】【解答】AD、因为A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性,所以全抗植株与抗性植株有六种交配情况:①A1A1与A2A2 杂交,或与A2a杂交,后代全部是全抗植株;②A1A2与A2A2杂交 ,或与A2a 杂交,后代全抗植株:抗性植株=1:1;③A1a与A2A2 杂交,后代全抗植株: 抗性植株=1:1;④A1a与A2a 杂交,后代全抗植株:抗性植株:易感植株=2:1:1。A错误,D 正确;
B、抗性与易感植株杂交,后代全为抗性植株,或者抗性植株:易感植株=1:1,B 正确;
C、全抗与易感植株杂交,如果是 A1A1与aa杂交,后代全部是全抗植株,如果是A1A2与aa杂交,后代全抗植株:抗性植株=1: 1,如果是A1a与aa杂交,后代全抗植株:易感植株=1: 1,C正确。
故答案为:A。
【分析】 全抗植株的基因型是 A1A1,A1A2,A1a,抗性植株的基因型是 A2A2, A2a,易感植株的基因型是aa,直接根据选项写出子代基因型即可判断表现型之比。本题考查基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、自交后代表型扁盘状:球状:长条状=9:6:1,加起来16份,因此南瓜形状表型最少由两对以上的等位基因控制,且最少有两对遵循自由组合,A正确;
B、南瓜表型的差异可能是基因与基因表达产物之间相互作用形成的,B正确;
C、F2代表型扁盘状:球状:长条状=9:6:1,球形南瓜占9份,A-bb和aaB-,最少两种基因型的纯合子AAbb,aaBB,C正确;
D、球状南瓜的出现,是因为盘状南瓜减数分裂时发生基因重组,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、基因与性状不是简单的一一对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
3、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎链球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
11.【答案】B
【解析】【解答】一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病),弟弟患眼病关于眼病的基因型为XbY,其父母的基因型为XBXb、XBY,则该女性的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb;白化病为常染色体上的隐性遗传病,假设由基因A/a控制,则该女性的基因型为Aa。家系中Ⅱ-3患眼病则基因型为XbY,Ⅱ-1患白化病,则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型为Aa、Aa,Ⅱ-3不患白化病,则基因型为1/3AA、2/3Aa。生育的女孩患眼病的概率为(1/2 ×1/2=1/4),生育女孩患白化病的概率为(2/3 ×1/4=1/6),生育的女孩同时患这两种病的几率为1/4x1/6=1/24,故ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,假设基因B/b控制,则患者为XbXb、XbY,表现正常的基因型为XBXb、 XBXb、XBY。
12.【答案】D
【解析】【解答】根据题意,某红果两室高藤植株甲对应的基因型为R_D_T_,与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2,说明R_D_有一对是纯合子,有一对基因是杂合子;甲与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4,说明甲的基因型为RrDDTt;甲与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。综上所述,植株甲的基因型是RrDDTt。 ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析题干可知,三对相对性状分别受三对非同源染色体上的非等位基因控制,则三对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的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。
13.【答案】A
【解析】【解答】a.若两对相对性状遗传都符合基因分离定律且控制两对性状的基因位于两对同源染色体上,则此两对相对性状遗传一定符合基因自由组合定律,若两对基因位于一对同源染色体则不符合基因的自由组合定律,错误;
b.一对性状可由一对等位基因或多对等位基因控制,若多对等位基因独立遗传,可遵循自由组合定律,错误;
c.若杂交后代出现3:1的性状分离比,只能说明该对等位基因遵循基因的分离定律,不能证明基因是位于常染色体还是位于X染色体,错误;
d.孟德尔得到了高茎:矮茎=30:34属于测交实验结果,并不属于““演绎””的内容,错误;
e.孟德尔发现问题采用的实验方法依次是先杂交再自交,错误;
f.符合基因的自由组合定律,双杂合子自交后代不一定出现9∶3∶3∶1的分离比,如可能出现9:7;9:3:4等特殊比例,正确;
g.分离定律和自由组合定律都发生在减数第一次分裂后期,即形成配子的过程中,错误。
综上所述,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】 孟德尔做豌豆的相对性状杂交实验时,先做一对相对性状的杂交实验,发现了“分离定律”。孟德尔用纯种高茎和矮茎亲本杂交,得到子一代,用子一代自交,发现高茎:矮茎的性状分离比为3:1。于是提出假说:细胞中,控制同一性状的遗传因子是成对存在,且不相互融合,具有独立性和显隐性;
形成配子时,控制同一性状的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子;雌雄配子随机结合形成生殖细胞。孟德尔为了验证假说是否正确,采取了测交实验,用测交实验证明了分离定律。孟德尔又做两对相对性状的杂交实验时,发现了“自由组合定律”。他采取性状逐一分析法、统计学方法、假设演绎法证明了这两个遗传定律。
14.【答案】D
【解析】【解答】A、孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律,但没有证实遗传因子的化学本质,A错误;
B、格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,B错误;
C、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明T2噬菌体的遗传物质是DNA,C错误;
D、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数,并构建了DNA双螺旋结构模型,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,DNA才是噬菌体的遗传物质。
15.【答案】C
【解析】【解答】A、若基因位于常染色体上,因子代黄:灰=1:1,所以无法确定黄色为显性性状;若灰色为显性性状,子代中黄:灰仍等于1:1,A错误;
B、若基因位于常染色体上,因无法确定性状的显隐性关系,所以不能确定亲代的灰色雄鼠是否是纯合子;若灰色为显性,灰色雄鼠为Rr,黄色雌鼠为rr,子代表现型及比例也符合题意,B错误;
C、若基因位于X染色体上,则子代雄鼠的X染色体必定来自亲代的雌鼠。子代中雄鼠有黄色和灰色两种性状,基因型为XRY和XrY,故亲代雌鼠必定是杂合子,基因型为XRXr,C正确;
D、F1雌雄个体的基因型无法确定,若灰色为隐性性状,则F1灰色雌雄个体杂交,F2不会出现性状分离,D错误。
【分析】分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
16.【答案】A
【解析】【解答】A、F1均为红色花,说明红色为显性性状,但无法判断该性状是否只受一对等位基因的控制,也可能受两对或以上的等位基因控制,A错误;
B、F1自交,若F2出现性状分离,则可否定融合遗传,反之,若F2全为粉色花,则可证明是融合遗传,B正确;
C、测交是与隐性纯合子杂交,隐性纯合子只能产生一种配子,故测交后代的表型和比例反映了F1产生的配子种类和比例,C正确;
D、测交后代的性状分离比为1:3,是1:1:1:1的变形,故花色可能受两对独立遗传的等位基因共同控制,D正确。
【分析】孟德尔遗传规律: (1)分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (2)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的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。
17.【答案】D
【解析】【解答】A、Ⅱ1和Ⅱ2都不患低磷酸酯酶症,但他们有一个患低磷酸酯酶症的儿子(Ⅲ2),说明低磷酸酯酶症是隐性遗传病,但低磷酸酯酶症患者(I1)的儿子正常,说明低磷酸酯酶症是常染色体隐性遗传病;Ⅲ3和Ⅲ4都不患先天性夜盲症,但他们有患先天性夜盲症的孩子,说明先天性夜盲症是隐性遗传病,而Ⅲ4不携带先天性夜盲症的致病基因,说明先天性夜盲症是伴X染色体隐性遗传病,该遗传病在人群中男性的发病率高于女性,A不符合题意;
B、Ⅲ2患低磷酸酯酶症,故Ⅱ1、Ⅱ2关于低磷酸酯酶症的基因型分别为Aa、Aa,Ⅲ3关于低磷酸酯酶症的基因型为1/3AA或2/3Aa,根据IV2或IV3患先天性夜盲症,故Ⅲ3关于先天性夜盲症的基因型为XBXb,因此Ⅲ3的基因型为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,B不符合题意;
C、Ⅲ3的基因型为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,Ⅲ4携带低磷酸酯酶症的致病基因,但不携带先天性夜盲症的致病基因,故Ⅲ4的基因型是AaXBY,两者婚配后代患低磷酸酯酶症的概率是(2/3)×(1/4)=1/6,不患低磷酸酯酶症的概率是5/6,男孩患先天性夜盲症的概率是1/2,生一个男孩,则这个男孩同时患两种病的概率是(1/6)×(1/2)=1/12,C不符合题意;
D、IV1关于先天性夜盲症的基因型是1/2XBXB或1/2XBXb,与一个正常男性(XBY)结婚,则他们生一个患先天性夜盲症男孩的概率是(1/2)×(1/4)=1/8,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的:在减数分裂过程中,同源染色体上的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。
18.【答案】D
【解析】【解答】A、由题意可知,该雌雄同花植物可自花传粉也可异花传粉,基因型为MMee、Mmee的白花植株是可育植株,因此判断某白花植株的基因型最简便的方法是让该植株自交,观察是否有后代,若有,则观察后代是否发生性状分离,A不符合题意;
B、基因型为Mm的植株连续自交两代,F1的基因型及其比例为MM:Mm:mm=1:2:1,基因型为mm的植株为雄性不育植株,雄性可育植株的基因型及其比例为1/3MM、2/3Mm,F2中雄性不育植株(mm)的比例为(2/3)×(1/4)=1/6,B不符合题意;
C、基因型为mmRr的植株为雄性不育植株,不能产生可育雄配子,C不符合题意;
D、基因型为MmEe的植株自交一代,由于两对等位基因自由组合,F1中基因型为mm的植株雄性不育,占1/4,出现紫花植株E_的概率为3/4,因而F1中雄性不育紫花植株的比例为(1/4)×(3/4)=3/16,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
19.【答案】C
【解析】【解答】A、羽鸽亲本均为灰色羽,亲本杂交得到的F1只有雌性出现白色羽,说明白色羽为隐性性状,且B和b基因位于Z染色体的非同源区段,A不符合题意;
B、结合A项分析可知,F1中雌性白色羽个体的基因型为ZbW,B不符合题意;
CD、结合B项,可推知亲本基因型为ZBZb和ZBW,则F1灰色羽雄性个体的基因型及比例为1/2ZBZB、1/2ZBZb,灰色羽雌性个体的基因型为ZBW,雌雄相互交配,F2的基因型及表型为ZBZB(灰色羽雄性)、ZBZb(灰色羽雄性)、ZBW(灰色羽雌性)、ZbW(白色羽雌性),雄性个体不会出现白色羽,且F2中灰色羽杂合子ZBZb所占比例为(1/2)x(1/4)=1/8,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】某雌雄亲本均为灰色羽,亲本交配产生的F1中只有雌性出现白色羽。说明后代的性状表现与性别相关联,因而推测控制腹部羽毛颜色的基因位于Z染色体上,且白色为隐性。
20.【答案】A
【解析】【解答】A、若F1均为红色花,则可说明红色为显性性状,但无法判断该性状是否只受一对等位基因的控制,也可能受两对或以上的等位基因控制,A符合题意;
B、若F1为粉色花,有可能是融合遗传,B不符合题意;
C、测交是与隐性纯合子杂交,隐性纯合子只能产生隐性配子,与F1的配子结合不掩盖F1配子控制的性状,因此测交后代的表型和比例反映了F1产生的配子种类和比例,C不符合题意;
D、测交后代的性状分离比为1:3,是1:1:1:1的变式,则花色可能受两对独立遗传的等位基因共同控制,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
21.【答案】(1)等位;自交后代中基因型为A25-A25-的个体死亡,基因型为A25-A和AA的个体由于都至少含有一个A基因,因此可以与正向引物和反向引物结合进而完成PCR,获得明亮条带。;AA;1/3
(2)1/5
(3)A3-;自然选择;不遵循
【解析】【解答】(1)A基因通过基因突变产生A25-基因,因此A、A25-基因属于等位基因。基因型为AA25-的植物自交后代的基因型及其比例为AA:AA25-:A25-A25-=1:2:1。当对这些后代进行PCR时,正向引物与A25-缺失的碱基配对,反向引物在其下游0.5kb处,可推知缺失这25个碱基对的A25-基因无法与正向引物配对从而不能扩增,因此只含有A25-基因的个体(即A25-A25-)不具有条带;含有这25个碱基对的A基因才能与正向引物和反向引物都进行碱基互补配对从而扩增出条带,因此基因型为AA、AA25-的个体均具有条带,且A基因个数越多,扩增产物越多,条带越明亮,因此基因型为AA的个体具有较明亮的条带,基因型为AA25-的个体具有较暗的条带。由题干可知,该植物的全部后代都具有明亮条带,说明基因型为A25-A25-的个体无法存活,只有基因型为AA和AA25-的个体能够存活下来,并进行了PCR扩增产生了条带,因此较明亮条带代表基因型为AA,占比为1/3 。
故填:等位、自交后代中基因型为A25-A25-的个体死亡,基因型为A25-A和AA的个体由于都至少含有一个A基因,因此可以与正向引物和反向引物结合进而完成PCR,获得明亮条带、AA、1/3 。
(2)已知基因A3-和A25-都在4号染色体上,再导入一个A基因至6号染色体上,由于它们位于不同对染色体上,故该植物在减数分裂产生配子时,遵循基因自由组合定律,产生配子的基因型为A3- A、A25-A、A3-、A25-,比例各自占1/4 ;该植物自交后代中基因型为A25-A25-=1/4×1/4= 1/16的个体死亡,存活个体占1 1/16=15/16,含有A25-A25-的后代个体基因型有2种,分别是AAA25-A25-=1/4×1/4=1 /16。AA25-A25-=/4×1/4×2= 2/16 ,二者共占3/16,因此该植物自交子代中含有A25-A25-的比例是3/16÷ 15/16=1/5 。
故填:1/5。
(3)自然选择导致具有有利变异的个体存活并由更大几率产生更多后代,导致后代中决定有利变异的基因频率增大,而具有不利变异的个体则会被自然选择淘汰,因此决定不利变异的基因频率减小,在某逆境中,基因型为A3-A3-的植物生存具有优势,现有某基因型为A3-A的植物,该种植物进行随机授粉, 由于自然选择,逆境中A3-基因频率上升。当种群处于遗传平衡状态时,种群达到没有变异、自然选择、数量足够多、自由交配的理想状态,基因频率维持稳定,因此该种群不遵循遗传平衡定律。
故填:A3-、自然选择、不遵循 。
【分析】1、现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
2、哈迪-温伯格定律也称遗传平衡定律,其主要内容是指:在理想状态下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的,即保持着基因平衡。该理想状态要满足5个条件:①种群足够大;②种群中个体间可以随机交配;③没有突变发生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。
22.【答案】(1)2;两对等位基因在同一对同源染色体上
(2)
(3)TtXbXb、TtXbYB;4;1/12;2/5
【解析】【解答】(1)由表可知,灰体长刚毛雌果蝇和黑檀体短刚毛雄果蝇杂交,子一代全部表现为灰体长刚毛,说明灰体和长刚毛都是显性性状,且子一代是双杂合子,所以黑檀体短刚毛是隐性纯合子,若这两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则测交后代性状分离比应为1:1:1:1,但与实际结果不符,说明这两对等位基因在同一对同源染色体上,且灰体与长刚毛的基因连锁,黑檀体与短刚毛的基因连锁,由此可推知,F1雄果蝇产生2种配子。
(2)根据题意,果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系,突变基因位于Ⅱ号染色体上,A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示,则A1基因型为a1a1,A2基因型为a2a2,A3基因型为a3a3,野生型基因型为++,由表可知,A1和A2杂交,子一代表现为野生型,说明a1和a2位于II号染色体的不同位置;A2和A3杂交,子一代表现为突变型,说明a2和a3位于II号染色体的相同位置,综上,突变型基因与野生型基因之间的相对位置,如下:
(3)理论上子一代的雌雄比例为1:1,由图可知,雌性:雄性=3:5,说明截刚毛雄性是由雌性转变而来,其基因型为ttXbXb,亲本中父本表现为正常刚毛,但要形成Xb的配子,则若只考虑性染色体,其基因型为XbYB,截刚毛母本基因型为XbXb,子一代中截刚毛雄性(ttXbXb)占比为1/8=1/4×1/2,则亲本中截刚毛母本基因型为TtXbXb,正常刚毛父本基因型为TtXbYB,根据棋盘法可知,F1中雄性个体的基因型有ttXbXb、TtXbYB、TTXbYB、ttXbYB,共4种基因型,其中基因型为ttXbXb的雄性个体不育,其它可育雄性个体基因型及其比例为:TtXbYB:TTXbYB:ttXbYB=2:1:1,则雄配子种类及其比例为TXb:TYB:tXb:tYB=1:1:1:1,F1中雌性个体基因型种类及其比例为TTXbXb:TtXbXb=1:2,则雌配子种类及其比例为TXb:tXb=2:1,根据棋盘法可知,若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/3×1/4=1/12;F2雌性个体基因型及其比例为TTXbXb:TtXbXb=2:3,则纯合子所占比例为2/5。
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、 基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的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。
23.【答案】(1)不遵循;结合表中信息可以看出。基因型为aB:Ab=1:l,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上。;能
(2)
(3)形成该精子的减数第一次分裂后期,这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的
(4)X;卵细胞;若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型,则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
【解析】【解答】(1)由题意可知,志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同,由表可知,基因型为aB∶Ab=1∶1,则a和B在同一个染色体上,A和b在同一条染色体上,不遵循自由组合定律。由于研究材料为志愿者的精子,且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同,由表可知,含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1,则e基因位于X或Y染色体上,且A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合,故A、a不位于X、Y染色体同源区段上。
故答案为:不遵循;结合表中信息可以看出。基因型为aB:Ab=1:l,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体;能。
(2)分析题意可知,只要有1个显性基因就不患该遗传病,志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,则生一个患病孩子bbdd的概率为1/18,由表格可知,男志愿者产生的相关基因型配子之比为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1,即bd概率为1/6,而与某女性结婚生一个患病孩子bbdd的概率为1/18,则该女性产生bd基因型卵细胞的概率为1/3,小于1/2,属于重组配子,即该女性体内的相关基因B和d连锁,b和D连锁,这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下:
故答案为:
(3)由题意可知,在精子中基因A、a,B、b和D、d都能检测到,即同源染色体未分离,且未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异,则形成的原因是在减数分裂Ⅰ后期这三对等位基因所在的同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,导致等位基因进入同一次级精母细胞,进而进行正常的减数分裂Ⅱ造成的。
故答案为:形成该精子的减数第一次分裂后期,这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。
(4)由于研究材料为志愿者的精子,且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同,由表可知,含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1,则e基因位于X或Y染色体上,假设该基因位于X染色体上,由于精子细胞中既可能含有X染色体也可能含有Y染色体,无法确定,而卵细胞中只含有X染色体,故用E和e的引物,以卵细胞的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因。若检测的卵细胞中始终有E或e基因,则基因E/e位于X染色体上;若检测的卵细胞中始终无E或e基因,则基因E/e位于Y染色体上。
故答案为:X;卵细胞;若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型,则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
24.【答案】(1)常染色体隐性遗传(病);Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病,生出患甲病女儿Ⅲ1,可判断出该病为隐性病,且其父亲Ⅱ1为正常人,若为伴X染色体隐性遗传,则其父亲异常,故可判断为常染色体隐性遗传。
(2)2;Ⅱ4
(3)4;2/459
(4)可以转运Cl-;患(乙)病
【解析】【解答】(1)分析图题图可知,Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病,其女儿Ⅲ1患甲病,故该病为隐性致病基因,父母双亲均为杂合子而父亲表现不患病,则基因位于常染色体,为常染色体隐性遗传病。
故答案为:常染色体隐性遗传(病);Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病,生出患甲病女儿Ⅲ1,可判断出该病为隐性病,且其父亲Ⅱ1为正常人,若为伴X染色体隐性遗传,则其父亲异常,故可判断为常染色体隐性遗传。
(2)分析题图可知,关于乙病的遗传中Ⅱ4和Ⅱ5都患乙病,其儿子Ⅲ4正常,则该病为显性致病基因,可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,故遗传方式为常染色体显性遗传或者X染色体显性遗传,可通过检测Ⅱ4的基因型进行判断,若Ⅱ4含有非致病基因,则该基因位于常染色体上,若Ⅱ4只含有致病基因,为纯合子,可该致病基因位于X染色体上。
故答案为:2;Ⅱ4。
(3)由题意可知,乙病为常染色体遗传,即常染色体显性遗传病,若同时考虑两种病的遗传,Ⅲ3不患甲病患乙病,但其兄弟Ⅲ5患甲病,则若用A/a、B/b分别表示两对等位基因,Ⅲ3关于甲病致病基因的基因型为A-,且1/3AA,2/3Aa,关于乙病致病基因的基因型为B-,且1/3BB,2/3Bb,即基因型有四种。若该女子与一个表型正常的男子结婚,所生子女患两种病,则其基因型应为AaB-,由题意可知,知甲病在人群中的发病率为1/2500,即aa=1/2500,则a=1/50,A=49/50,人群中表型正常的男子所占的概率为:A-=1-1/2500=2499/2500,人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50=98/2500,正常男子为杂合子Aa的概率=98/2500÷2499/2500=2/51,Ⅲ3为杂合子的概率为3/2,则患甲病的概率aa=2/51×2/3×1/4=1/153;关于乙病Ⅲ3的基因型为1/3BB,3/2Bb,正常男子的基因型为bb,则子女患乙病的概率为1-不乙患病概率=1-2/3×1×1/2=2/3,则该女子与一个表型正常的男子结婚所生的子女患两种病的概率为1/153×2/3=2/459。
故答案为:4;2/459。
(4)由题意可知,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,甲病甲病为隐性遗传病杂合子表现正常,则正常蛋白与异常蛋白功能相反能够转运Cl-;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,乙病显性遗传病杂合子中神经元受损害表现为患病类型。
故答案为:可以转运Cl-;患(乙)病。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
25.【答案】(1)性;显;自由组合
(2)AAZBW;AaZBZb、aaZBZb
(3)6;1/2;翻毛金羽
【解析】【解答】(1)实验①雌性银羽和雄性金羽杂交,子代雌性均为金羽,雄性均为银羽,雌雄表型不同,说明与性别有关。则控制该性状的基因B、b存在于性染色体上,由于鸡的性别决定为ZW型,分析可知银羽为显性性状。实验①雌性翻毛与雄性正常毛杂交,子一代无论雌雄均表现为轻度翻毛,说明控制该性状的A、a基因存在于常染色体上、两对等位基因存在于非同源染色体上,因此羽色和羽毛反卷程度的遗传遵循自由组合定律。
(2)由题干信息“羽毛反卷程度由等位基因A、a控制,翻毛是显性性状”,实验①雌性翻毛与雄性正常毛杂交,子一代无论雌雄均表现为轻度翻毛Aa,所以亲本雌鸡控制羽毛反卷程度的基因型为AA,雄鸡为aa;金羽为隐性性状,且基因B、b存在于性染色体上,所以雌性银羽基因型为ZBW。故实验①中亲本翻毛银羽雌鸡的基因型为AAZBW。实验②亲本基因型为AaZBW和aaZbZb,因此子一代雄鸡基因型为AaZBZb、aaZBZb。
(3)实验①的亲本基因型为:AAZBW和aaZbZb,子一代基因型为AaZBZb和AaZbW,后代羽毛反卷程度有3种表型(翻毛AA:轻度翻毛Aa:正常毛aa=1:2:1),羽色有2种表型(金羽:银羽=1:1),共3x2=6种表型;实验①的子一代的表型为轻度翻毛金羽和轻度翻毛银羽,结合前面推测,子二代与子一代表型不同的个体占比为1/2×1=1/2;根据题干信息,翻毛是南方地区优质鸡种,要挑选蛋鸡,需选雌鸡,所选杂交个体的基因型为AaZBW和AaZbZb,后代雌鸡均为金羽,因此应选育翻毛金羽的雏鸡。
【分析】(1)分析题意:实验①雌性翻毛与雄性正常毛杂交,子一代无论雌雄均表现为轻度翻毛,说明控制该性状的A、a基因存在于常染色体上,且A对a为不完全性。实验①雌性银羽和雄性金羽杂交,子代雌性均为金羽,雄性均为银羽,雌雄表现型不同,说明与性别有关,则控制该性状的基因B、b存在于性染色体上。(2)鸡的性别决定是ZW型,雄性的性染色体组型是ZZ,雌性的性染色体组型是ZW。
26.【答案】(1)灰体;子代表型及比例为卷翅灰体:卷翅黑檀体:直翅灰体:直翅黑檀体=6:2:3:1,其中灰体和黑檀体的比例是9:3=3:1
(2)卷翅灰体;BB纯合子致死,导致BBEE、BBEe、BBee死亡
(3)实验思路:选择雌性FfEe和雄性ffee杂交,统计子代的表现型种类;预期结果和结论:若子代出现4种表现型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置是位于非同源染色体上;若子代出现2种表现型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置是位于一对同源染色体上。
【解析】【解答】(1)灰体和黑檀体中显性性状是灰体,因为用相同基因型的雌雄果蝇交配,子代表型及比例为:子代表型及比例为卷翅灰体:卷翅黑檀体:直翅灰体:直翅黑檀体=6:2:3:1,其中灰体和黑檀体的比例是9:3=3:1。
(2)因为子代表型及比例为卷翅灰体(B_E_) :卷翅黑檀体(B_ee):直翅灰体(bbE_):直翅黑檀体(bbee) =6:2:3:1,则亲本基因型都是BbEe,表现型是卷翅灰体。子代卷翅:直翅不符合3:1的原因是基因型中BB纯合子致死,导致BBEE、BBEe、BBee死亡
(3)雌雄果蝇(FFEE,FfEe,FFee, ffee)的基因型有四种,欲探究等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系,可以设计测交实验:如果等位基因F/f与等位基因E/e的位置是位于一对同源染色体上,则遵循分离定律;如果等位基因F/f与等位基因E/e的位置是位于非同源染色体上,则遵循自由组合定律。
实验思路:选择雌性FfEe和雄性ffee杂交,统计子代的表现型种类。
预期结果和结论:若子代出现4种表现型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置是位于非同源染色体上;若子代出现2种表现型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置是位于一对同源染色体上。
【分析】(1)基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的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。
(3)果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状(等位基因B/b控制),灰体和黑檀体是另一对相对性状(等位基因E/e控制),这两对等位基因均位于常染色体上。
27.【答案】(1)隐;酶的合成,来控制代谢过程
(2)(合理即可);7/64
(3)增添、缺失、替换;多基因被编辑的个体可以阻断更多木质素的合成途径
【解析】【解答】(1)三对基因用A/a、B/b、D/d表示,由题意,三个突变体都是单基因纯合突变,且两两杂交后代木质素含量均正常,故说明三个突变体都是等位基因突变成为隐性基因。三个突变体基因型是AABBdd、AAbbDD、aaBBDD。木质素含量低是因为相应的酶失去功能,说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制性状。
(2)为了探究这三对基因的位置关系,将三对基因均杂合的个体自交(不发生突变和互换),观察并统计子代表型及比例:
①由前分析知,木质素含量正常的基因型为A_B_ D_,当基因位置如图时,子代中木质素含量正常的比例为1/2x3/4=3/8,子代中木质素含量低的比例为1-3/8=5/8,符合题意。
②若三对基因位于三对非同源染色体上,则子代中木质素含量低的纯合子基因型有aabbdd、AAbbdd、 aaBBdd、aabbDD、AABBdd、aaBBDD、 AAbbDD,比例为1/4x1/4x1/4x7=7/64。
(3)基因组编辑可以通过基因的增添,缺失,替换,使酶基因碱基的序列发生变化。与单基因被编辑的个体相比,多基因被编辑的个体木质素含量更低,原因是:多基因被编辑的个体可以阻断更多木质素的合成途径。
【分析】(1)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的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。
(2)基因控制生物性状有两种途径:基因通过控制酶的合成,控制细胞代谢,进而控制生物体的性状;基因通过直接控制蛋白质的合成而控制生物的性状,其中,该蛋白质多为结构蛋白。
28.【答案】(1)绿茎、细叶;能
(2)绿茎圆叶∶灰茎圆叶=1∶1
(3)1∶1∶5∶5;绿茎
(4)在父方形成精子时,X染色体缺失了含R基因的片段,形成了X染色体上不含R基因的精子
【解析】【解答】(1)由分析可知,基因型为AaBb的个体表现为绿茎细叶、aabb个体表现为灰茎圆叶,所以绿茎对灰茎是显性、细叶对圆叶是显性;由分析可知,控制该植物的茎色、叶型的两对基因遵循自由组合定律,因此两对等位基因分别位于2对同源染色体上,能独立遗传。
故填:绿茎、细叶;能
(2)甲组实验亲本基因型是AaBb×aabb,子一代的基因型是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,其中绿茎圆叶的基因型是Aabb,乙组灰茎圆叶的基因型是aabb,二者杂交,后代的基因型及比例是Aabb:aabb=1:1,分别表现为绿茎圆叶、灰茎圆叶。
故填:绿茎圆叶∶灰茎圆叶=1∶1
(3)甲组中,母本灰茎圆叶产生的配子只有ab一种,父本绿茎细叶产生配子的类型是AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,由于干旱条件下基因型为aB、ab的花粉授粉成功率都只有其它花粉的1/5,因此可以授粉的花粉比例是AB:Ab:aB:ab=5:5:1:1,杂交子代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=5:5:1:1,分别表现为绿茎细叶、绿茎圆叶、灰茎细叶、灰茎圆叶;因此经过长期自然选择植物会向着绿茎的方向发展。
故填:1∶1∶5∶5 ;绿茎
(4)由题意知,白眼雌性和红眼雄性的基因型分别是XrXr、XRY,二者杂交正常情况下产生后代的基因型及表现型是XRXr(红眼雌性)、XrY(白眼雄性),而F1出现了一只染色体数目正常的白眼雌性(XX),且变异只发生在双亲一方的减数第二次分裂中,则该变异不可能发生在母本,而是在父方形成精子时,X染色体缺失了含R基因的片段,形成了X染色体上不含R基因的精子,即该染色体数目正常的白眼雌性基因型为XrX0。
故填: 在父方形成精子时,X染色体缺失了含R基因的片段,形成了X染色体上不含R基因的精子
【分析】在父方形成精子时,X染色体缺失了含R基因的片段,形成了X染色体上不含R基因的精子
[分析]: 由题干可知,乙组为自交实验,灰茎圆叶相互交配,子代都为灰茎圆叶,说明灰茎圆叶是纯合子;甲组实验,该灰茎圆叶与绿茎细叶杂交,后代灰茎圆叶:灰茎细叶:绿茎圆叶:绿茎细叶≈1:1:1:1,相当于相对性状的测交实验,即绿茎细叶产生比例是1:1:1:1的四种类型的配子,因此绿茎细叶是杂合子,基因型是AaBb,且两对等位基因遵循自由组合定律,灰茎圆叶的基因型是aabb。
29.【答案】(1)高;I或III;乙;hhT
(2)21:3:7:1;5/8
(3)III;HhTt高秆不抗病;HT、Ht、hT、ht;花药离体培养;染色体加倍
【解析】【解答】(1)、如图可知,ⅠP:高杆×矮杆,得F1,全是高杆,ⅢP:矮杆×高杆,得F1,全是高杆,则高杆为显性。所以水稻株高中显性性状为高,这是根据杂交组合Ⅰ或Ⅲ作出的判断。则高杆为显性用H控制,矮杆为隐性用h控制。ⅡP:不抗病(甲)×抗病(丙),得F1,全是不抗病,则不抗病为显性用T控制,抗病为隐性用t控制。题干甲、乙和丙植株中,某1个植株的核型为2n-1=23,另2个植株核型为:2n=24,不考虑其他变异。则甲为HHTT,乙为hhTO,丙为HHtt。 所以甲、乙和丙植株中核型为 2n-1=23 的是乙,其基因型为hhT。
(2)、ⅠP:高杆不抗病(甲)HHTT×矮杆不抗病(乙)hhTO,得F1,全是高杆不抗病HhTT和HhTO。F 中HhTT占1/2,HhTO占1/2,F 自交获得 F 。题干个体无基因 T/t时表现为抗病,某对染色体缺少1条或2条的植株也能存活和繁殖,则F 表型及比例为高秆不抗病(5/64HHTT,2/64HHTO,10/64HhTT,4/64HhTO):高秆抗病(1/64HHOO,2/64HhOO):矮秆不抗病(5/64hhTT,2/64hhTO):矮秆抗病(1/64hhOO) =21:3:7:1。F 中核型为2n=24的植株(TO和OO不符合)占 20/(21+3+7+1)=5/8。
(3)、若以单倍体育种方式培育正常核型的矮秆抗病水稻新品种hhtt,杂交组合ⅠF11/2HhTT,1/2HhTO。ⅡF1,HHTt。ⅢF1,1/2HhTt,1/2HhOt。所以应从杂交组合ⅢF1中选HhTt为亲本进行试验,图中①高杆不抗病HhTt,产生配子②HT:Ht:hT:ht=1:1:1:1。单倍体③HT,Ht,hT,ht。i为花药离体培养,ii为秋水仙或低温处理使染色体加倍。子代④HHTT(高秆不抗病),HHtt(高秆抗病),hhTT(矮秆不抗病),hhtt(矮秆抗病)。
【分析】 题干高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状分别受基因 H/h、T/t 控制,两对基因独立遗传。则如图可知,ⅠP:高杆(甲)×矮杆(乙),得F1,全是高杆,ⅢP:矮杆(乙)×高杆(丙),得F1,全是高杆,则高杆为显性用H控制,矮杆为隐性用h控制。ⅡP:不抗病(甲)×抗病(丙),得F1,全是不抗病,则不抗病为显性用T控制,抗病为隐性用t控制。题干甲、乙和丙植株中,某1个植株的核型为2n-1=23,另2个植株核型为:2n=24,不考虑其他变异。则甲为HHTT,乙为hhTO,丙为HHtt。ⅠP:高杆不抗病(甲)HHTT×矮杆不抗病(乙)hhTO,得F1,全是高杆不抗病HhTT和HhTO。ⅡP:高杆不抗病(甲)HHTT×高杆抗病(丙)HHtt,得F1,全是高杆不抗病HHTt。ⅢP:矮杆不抗病(乙)hhTO×高杆抗病(丙)HHtt,得F1,高杆不抗病HhTt,高杆抗病HhOt。
30.【答案】(1)粉花
(2)基因的自由组合(或基因的分离和自由组合);基因的分离
(3)控制叶斑的基因中有一对与控制果皮颜色的基因位于同一对同源染色体上;控制果皮颜色的基因中有一对也可控制叶斑颜色;遗传学实验是建立在大量的数据统计的基础上的,统计的数据少,就会出现偶然误差
(4)8/81
【解析】【解答】(1)根据实验1中F1全为粉花,F1自交,F2中粉花:黄花=3:1可知,TP的粉花是显性性状。
(2)根据实验2中F1全为叶三白斑,F1自交,F2中叶三白斑:叶二白斑:叶一白斑=12:3:1,为9:3:3:1的变式可知,TP叶斑的遗传受两对等位基因的控制,其遗传遵循基因的自由组合定律;根据实验3中F1全为红果皮,F2中红果皮:白果皮=3:1可知,果皮的颜色受一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律。
(3)假设叶斑的遗传受A、a和B、b控制,只要含有A基因就表现为叶三白斑,根据实验3中F2的表型及比例可知,F1的基因型为AaBb,若B基因除控制叶斑的遗传外也控制红果皮的遗传,则会出现该实验中F2的性状分离比;若果皮的颜色由另一对基因D、d控制,当D和B在一条染色体上时,F2也会出现该实验中F2的性状分离比;当然若统计的数据少,也会出现偶然误差,从而也会出现该实验中F2的性状分离比。综上实验3的F2中没有叶二白斑/白果皮和叶—白斑/红果皮的表型的可能原因有:控制叶斑的基因中有一对与控制果皮颜色的基因位于同一对同源染色体上;控制果皮颜色的基因中有一对也可控制叶斑颜色;遗传学实验是建立在大量的数据统计的基础上的,统计的数据少,就会出现偶然误差。
(4)假设花色受另一对等位基因E、e控制,则实验2的F1的基因型为AaBbEe,若TP叶斑和花色的遗传遵循基因的自由组合定律,则F2中的粉花/叶二白斑植株的基因型为aaB-E-,将实验2的F2中所有粉花/叶二白斑植株自由交配,其产生的配子为a,B:b=2:1,E:e=2:1,则F3中aa占1,bb占1/9,E-占8/9,因此F3中粉花/叶—白斑(aabbE-)占1×1/9×8/9=8/81。
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的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。
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