专题8 分离定律和自由组合定律
综合检测
A组
选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A.F1高茎自交出现了性状分离是基因重组的结果
B.等位基因随同源染色体的分离而分开属于假说内容
C.测交实验结果出现两种表型比例为1∶1,属于实验验证
D.F2出现3∶1的性状分离比的结果能直接体现孟德尔分离定律的实质
答案C
2.扁豆表皮图案具有大理石纹、斑纹和光洁等相对性状。将不同性状的纯合亲本进行杂交,F1自交,结果如表所示。下列推测不合理的是( )
亲本 F1 F2
大理石纹×光洁 大理石纹 大理石纹∶光洁=3∶1
斑纹×光洁 斑纹 斑纹∶光洁=3∶1
大理石纹×斑纹 大理石纹 大理石纹∶斑纹=3∶1
A.大理石纹对斑纹为完全显性
B.杂合子表型为大理石纹或斑纹
C.表皮图案的遗传符合分离定律
D.F2的斑纹或光洁扁豆稳定遗传
答案 D
3.菜心起源于中国,享有“蔬菜之冠”的美誉。菜心的花是两性花,花色是菜心的重要性状,对提高种子纯度方面有重要作用。研究人员用乳白花菜心和黄花菜心杂交,F1均为黄花。F1与亲本乳白花杂交,后代乳白花∶黄花=491∶501,F1与亲本黄花杂交,后代绝大多数是黄花,但出现极少量的乳白花。下列叙述正确的是( )
A.控制花色的基因遵循自由组合定律
B.菜心花色不同是因为叶绿体内色素含量不同
C.黄花为隐性性状,乳白花为显性性状
D.出现极少量乳白花可能是F1去雄不彻底导致的
答案 D
4.果蝇眼色有红色和朱红色两种,分别由位于常染色体上V+和V基因控制,V+对V为显性。研究发现基因型为V+VV的重复杂合体(如图所示),其眼色却是朱红色。下列有关分析错误的是( )
A.该实例说明眼色的表型受基因数量的影响
B.通过观察该果蝇有丝分裂中期染色体,可以验证其变异类型
C.该果蝇与染色体正常的果蝇基因型为VV杂交,子代眼色表型比为1∶1
D.该类型的雌雄果蝇杂交,子代无致死现象,子代红眼果蝇所占比例为3/4
答案 D
5.不同品种的水稻杂交种常有育性下降的现象。研究发现,在花粉发育过程中,T或G基因能表达对花粉发育重要的蛋白质,t和g基因无法表达有功能的蛋白质。研究人员将基因型为TTgg的栽培稻和基因型为ttGG的野生稻杂交得到F1,将F1自交时发现某种花粉(占总配子数1/4)发育不正常导致不能受精。选取F2部分植株,通过PCR扩增相关基因后,电泳检测结果如图。已知图中①②个体花粉发育完全正常。下列说法错误的是( )
A.T/t和G/g基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为tg的花粉发育不正常
C.F1自交后代花粉发育全部正常的个体占比为7/12
D.③④⑤⑥中花粉正常发育数最少的是④
答案 D
非选择题
6.果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状(由等位基因B/b控制),灰体和黑檀体是另一对相对性状(由等位基因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。
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,统计子代的表型种类。预期结果和结论:若子代出现4种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于非同源染色体上;若子代出现2种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于一对同源染色体上。
7.镰刀菌、立枯丝核菌引起的水稻(2n=24)立枯病和褐飞虱引起的水稻虫害,常常造成水稻减产。某科研团队为培育抗褐飞虱、抗立枯病的水稻新品种,以对褐飞虱不具有抗性的连粳11号、龙粳39号、荃优822号三个纯合水稻品种为实验材料,进行了相关实验。回答下列问题:
(1)为建立水稻基因组数据库,科学家须完成水稻 条染色体的DNA测序。
(2)连粳11号对镰刀菌表现为易感病,对立枯丝核菌表现为抗病,而龙粳39号则相反。水稻对镰刀菌和立枯丝核菌的抗性分别受非同源染色体上的A/a、B/b基因控制。连粳11号和龙粳39号杂交得到F1,F1自交得到F2,统计F2结果如图所示。据图1可知,连粳11号和龙粳39号的基因型分别为 ,F2中对两种菌均具有抗性的个体占 。请简要写出简便获得对两种菌均具有抗性的纯合子(标记为甲)的方案: 。
图1
(3)该团队利用X射线对荃优822号水稻进行处理后,发现少数水稻(标记为乙)对褐飞虱产生了较高抗性。其5号染色体上某DNA区段与高抗虫性相关,对荃优822号的该区段设计重叠引物,提取乙和荃优822号的5号染色体DNA进行扩增,扩增产物的电泳结果如图2所示:
图2
据图2推测5号染色体上第 对引物对应区间的基因(标记为N基因)发生了碱基的
(填“增添”“缺失”或“替换”)。
(4)研究者对N基因进行分离和克隆,以其作为目的基因与Ti质粒的 进行拼接,并运用农杆菌转化的方法导入水稻甲的叶肉细胞,经 获得转基因植株(标记为丙)。
(5)对丙进行扩大培养,发现有部分丙植株体细胞中含有2个N基因,让其自交后得到可以稳定遗传的抗褐飞虱新品种丁。请参照图3画出、标出丁植株细胞内N基因在染色体上可能的相对位置(圆圈表示细胞,竖线表示染色体,圆点表示基因位点,字母表示基因)。
图3
答案 (1)12 (2)aabb、AABB 3/16 取F2中对两种菌均具有抗性的植株自交,选择子代不发生性状分离的植株即为纯合子 (3)3 缺失 (4)T-DNA 植物组织培养(5)
B组
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.桔梗花有雌雄异熟的特性,当雌蕊成熟时,同一朵花内的花粉早已失去了受精能力。桔梗的花色有紫色和蓝色,分别由细胞核内一对等位基因A/a控制。下列相关说法正确的是( )
A.自然状态下桔梗只能进行异花传粉,所以一般为杂合子
B.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不去雄
C.将AA和aa两种桔梗间行种植,后代基因型均为Aa
D.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不套袋
答案B
2.某高等植物果形圆形果(R)对卵圆形果(r)为显性,果实颜色黄色(Y)对白色(y)为显性。对某一黄色圆形果植株进行测交,子代黄色圆形果12株、黄色卵圆形果165株、白色圆形果168株、白色卵圆形果11株,不考虑突变和致死。据此推断,该黄色圆形果植株的这两对基因与染色体的关系是( )
答案 A
3.科研人员将玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米,培育出如图甲、乙、丙、丁四个品系的抗虫玉米,携带基因Bt的花粉有一半败育。下列分析错误的是( )
甲 乙 丙 丁
A.丙品系的抗性遗传最稳定
B.丁品系的花粉可育率为5/8
C.将乙品系的花粉人工授予普通玉米,子代中抗虫玉米占比1/4
D.甲品系自交子代中抗虫玉米的占比2/3
答案 C
4.某种喷瓜无性染色体,性别由两对等位基因决定,M基因决定雄性可育,m基因决定雄性不育;F基因决定雌性不育,f基因决定雌性可育。该植物自然繁殖群体中只有雄株和雌株,且比例相等。后来科研人员偶然发现了一株雌雄同株。下列叙述正确的是( )
A.两对基因独立遗传,符合自由组合定律
B.该群体中雄株基因型为MMFF,雌株基因型为mmff
C.m基因和f基因在群体中的基因频率均为3/4
D.基因突变导致了雌雄同株的出现
答案 C
5.某雌雄同株植物,其花单瓣与重瓣受一对等位基因A、a控制,单瓣对重瓣为显性;该植株野生型开白花,经太空育种,出现了紫花突变体H,花色受另一对等位基因B、b控制,分别对野生型植株和突变体H的花色基因进行扩增并电泳,结果如图。现将甲、乙两植株杂交得F1,F1自交,F2表型为单瓣白花∶单瓣紫花∶重瓣白花∶重瓣紫花=99∶33∶165∶55。下列说法错误的是( )
A.甲、乙植株的基因型为AaBB×aabb
B.控制单瓣、重瓣的基因与控制花色的基因遵循自由组合定律
C.为验证紫花为隐性性状,可选紫花突变体与野生型白花植株作为亲本杂交
D.F2自由交配得F3,F3中重瓣白花植株所占比例为27/64
答案 A
6.某动物的灰毛和黑毛、直立耳和折耳两对相对性状分别由常染色体上的基因A/a、B/b控制,已知这两对性状独立遗传。现由两纯合亲本杂交得到子代F1,F1雌雄个体间随机交配得到F2(存在某种基因型配子致死现象),统计F2的表型及数量如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.两对性状中表现为显性性状的分别为灰色和直立耳
B.F2中黑色折耳雌性个体均为纯合子
C.分析题意可得,雌雄配子中均出现AB配子致死现象
D.若F2中灰色直立耳与灰色折耳杂交,子代中黑色折耳占1/12
答案 D
二、非选择题
7.蝴蝶(2n=56)的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色,深紫色源自黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因(均不位于W染色体上)的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M,研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F1的体色均为深紫色。利用F1又进行了以下实验:
杂交组合 后代表型及比例
实验一 F1的雌蝶×品系M的雄蝶 深紫色∶白色=1∶1
实验二 F1的雄蝶×品系M的雌蝶 深紫色∶紫色∶黑色∶白色=9∶1∶1∶9
回答下列问题:
(1)根据正反交实验结果可以推测,控制蝴蝶体色的基因位于 染色体上,品系M的基因型为 ,F1雄蝶体细胞中染色体有 种形态。
(2)由实验一的实验结果推测,A/a、B/b两对基因遵循基因的 遗传。
(3)实验一和实验二后代的表型及比例不同,原因可能是 。 若让F1的雌、雄蝶相互交配,子代中深紫色、紫色、黑色和白色个体的比例为 。
(4)多次单对杂交重复上述两组实验,发现极少数实验一中所得后代全为深紫色,而实验二结果保持不变。由此推测,F1中有个别雌蝶产生的含有 基因的卵细胞不育,这种雌蝶记作雌蝶N。
(5)野生型蝴蝶及品系M均为P*基因纯合子。研究发现,雌蝶N的一个P*基因突变为P基因,P基因编码的蛋白可与特定DNA序列结合,导致卵细胞不育。将雌蝶N与品系M杂交,子代全为深紫色,选取子代雌蝶与品系M继续杂交,所得后代仍全为深紫色。据此判断,P基因为 (填“显性”或“隐性”)基因,P基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系是 。
答案 (1)常 aabb 28 (2) 连锁 (3) F1作母本产生配子时不发生交换,作父本产生配子时发生了一定比例的交换 29∶1∶1∶9 (4)ab (5)显性 P基因与A、B基因位于同一条染色体上
8.水稻为二倍体雌雄同株植物,是重要的粮食作物。科研人员对水稻易感病品系甲诱变后,利用多种育种方法培育出两种纯合抗病突变品系乙和丙。甲与乙杂交,F1全为抗病,F1自交,F2表现为抗病∶易感病=3∶1,甲与丙杂交,F1全为抗病,F1自交,F2表现为抗病∶易感病=1∶1。
(1)根据上述杂交实验可判断 为显性性状,依据是 。
(2)推测乙为单基因突变体,其依据是 。研究发现抗病突变对甲与丙杂交产生的F1的繁殖力造成了影响,根据杂交实验结果推测,这一影响应为 。
(3)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上。为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上,请利用上述水稻品系设计杂交实验进行探究,简要写出实验思路并预期实验结果和结论。
经研究确定,丙的抗病突变发生在2号染色体上,并且甲与丙杂交获得的抗病杂交种同时具有抗倒伏、品质好的优势。该杂交种不能直接留种使用,需年年制种,原因是 。为解决上述问题,可利用基因工程将一个隐性纯合致死基因导入到抗病杂交种的 染色体上,培育成转基因抗病杂交种。
答案 (1)抗病 易感病品系甲与纯合抗病突变体杂交,F1均为抗病 (2)甲与乙杂交得F1,F1自交后F2表现为抗病∶易感病=3∶1,符合分离定律,因此乙为单基因突变体 含有抗病基因的雌配子或者雄配子不育 (3)实验思路:使突变品系乙和丙杂交,F1自交,观察并记录F2的表型及比例;预期结果和结论:若F2均为抗病,说明丙的抗病突变基因也位于2号染色体上,若F2抗病∶易感病=7∶1,则说明丙的抗病突变基因不位于2号染色体上。 (4)杂交种为杂合子,自交后代会发生性状分离 不含抗病基因的2号
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