内容正文:
2.遗传推理与实验设计
1.(2022海南海口模拟)某两性花植物的花色由两对等位基因(M、m与N、n)控制,且m基因对N基因的表达起抑制作用。两对基因控制花色的关系如图所示,请回答下列问题。
(1)图中体现了基因与性状的数量对应关系是 。
(2)欲探究控制该植物花色的两对等位基因是否位于一对同源染色体上,某兴趣小组用基因型为Mmnn与mmNn的植株进行杂交,子代花色的表型及比例为粉花∶白花=1∶1,由此可见,这两对等位基因 (填“一定”“不一定”或“一定不”)位于一对同源染色体上,理由是 。
(3)若基因M、m与N、n的遗传遵循基因的自由组合定律,则红花植株的基因型有 种。现将基因型为MMNN的植株与基因型为mmnn的植株杂交,得到F1,F1的表型为 ,F1自交得到F2,花色的表型及比例是 ,F2粉花植株中杂合子所占的比例为 。若将F1植株进行测交,则后代植株花色的表型及比例为 。
2.(2022海南琼海三模)水稻是我国重要的粮食作物。凭借海南独特的地理条件和种质资源,科研人员成功培育出很多水稻新品种。请回答下列问题。
(1)自然条件下,科研人员从水稻品种ZH11中筛选出雄性不育突变型(hms1)。水稻是两性花作物,利用雄性不育植株进行杂交育种可以极大减轻工作量,原因是 。将野生型ZH11和突变型(hms1)杂交,F2中突变型(hms1)个体占 ,说明这对相对性状的遗传遵循分离定律,突变性状为隐性性状。没有外来因素影响时,生物会由于 等原因自发产生基因突变。
(2)为研究突变型雄性不育机制,将野生型(ZH11)和突变型(hms1)在不同湿度下自交,结果如图1所示。将野生型和突变型的花粉置于相同的溶液中,结果如图2所示。
图1
图2
分析图1可知,突变型(hms1)在 的条件下表现为雄性不育。根据图2推测,突变型花粉可能在结构或化学组成上发生变化,导致花粉 而不育。进一步研究发现,突变型产生是由于HMS1基因中插入了8个碱基对而突变为hms1基因。由于hms1基因转录形成的mRNA ,导致催化脂肪酸链延伸的酶A肽链变短,花粉中缺少长链脂肪酸而发育受阻。
(3)结合以上材料,提出生产突变型(hms1)种子的基本思路: 。
3.(2022安徽模拟)果蝇的直刚毛和焦刚毛受一对等位基因B/b控制,灰身和黑身受另一对等位基因D/d控制。实验小组让某直刚毛黑身雌果蝇和焦刚毛灰身雄果蝇杂交,F1均为直刚毛灰身,让焦刚毛黑身雄果蝇与F1的直刚毛灰身雌果蝇杂交,F2雌雄果蝇的表型及比例均为直刚毛黑身∶直刚毛灰身∶焦刚毛黑身∶焦刚毛灰身=1∶1∶1∶1,不考虑基因位于性染色体同源区段的情况,回答下列问题。
(1)据题可知,题述两对性状中,显性性状是 ,基因B/b和D/d的遗传遵循 ;根据题中信息, (填“能”或“不能”)确定基因B/b是位于常染色体上还是位于X染色体上。若能确定,请说明理由;若不能确定,请利用F2中的果蝇为实验材料,设计一个杂交实验探究B/b基因位于常染色体上还是位于X染色体上,写出杂交实验方案并预期实验结果和结论: 。
(2)该实验小组让F2的黑身雌雄果蝇随机交配,若子代的直刚毛黑身果蝇中有3种不同的基因型,则子代直刚毛黑身果蝇所占的比例为 ,其可能的基因型为 。
4.(2022河北石家庄三模)某种雌雄同株异花的农作物有多对易于区分的相对性状。花顶生(A)对腋生(a)为显性,种皮红色和黄色、高秆和矮秆分别由等位基因B和b、D和d决定,但显隐性未知。为探究这三对等位基因是否独立遗传(不考虑突变和互换),设计如表所示实验。请根据实验结果,回答下列问题。
亲本表型
F1表型
F1随机交配所得F2
的表型及比例
顶生、红种皮、矮秆
腋生、黄种皮、高秆
顶生、红种皮、高秆
腋生、红种皮、高秆
顶生、红种皮、矮秆2
顶生、红种皮、高秆4
顶生、黄种皮、高秆2
腋生、红种皮、矮秆3
腋生、红种皮、高秆6
腋生、黄种皮、高秆3
(1)红种皮和黄种皮、高秆和矮秆中显性性状分别是 。亲本植株的基因型为 。
(2)有人推测,F2中出现如上表所示的表型和比例的原因是:①F1植株中基因 位于同一条染色体上;② 基因纯合致死。请从亲本、F1或F2中选取合适的材料设计一次杂交实验来验证该推测,写出实验思路和预期结果