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专题01 遗传因子的发现(综合题30道)
1.亲缘关系较远的水稻品系间杂交,子代具有杂种优势,有利于农业生产,但有时杂种一代会出现雄性育性下降的情况。研究发现,水稻的雄性育性与12号染色体的一段区域有关。对南方野生稻(j品系)该段染色体测序,发现该区段从上到下依次为A、B、C、D、E五个基因。对亚洲栽培稻(x品系)该段染色体测序;发现该区段只有A、B、C三个基因,基因顺序与j品系相同。为寻找影响雄性育性的基因,对j品系进行基因敲除,获得敲除纯合子(无法获得E基因敲除的纯合个体),进行系列杂交实验,结果如下表。
杂交组合
母本
父本
F1花粉育性
1
纯合j品系
纯合x品系
50%的花粉可育
2
A基因敲除的纯合j品系
纯合x品系
50%的花粉可育
3
B基因敲除的纯合j品系
纯合x品系
50%的花粉可育
4
C基因敲除的纯合j品系
纯合x品系
50%的花粉可育
5
D基因敲除的纯合j品系
纯合x品系
100%的花粉可育
进一步研究发现,表中所有杂交组合的F1均能正常完成减数分裂,且杂交组合1~4的F1产生的可育花粉的12号染色体都来自j品系,不育花粉的12号染色体都来自x品系。已知杂交组合1~4的F1的花粉母细胞中D基因编码的蛋白质(减数分裂前合成,可通过减数分裂进入花粉细胞)可以导致不含E基因的花粉败育。不考虑基因突变、染色体变异和互换,回答下列问题:
(1)推测E基因的作用是 。杂交组合1的F1产生的不育花粉的基因型是 。杂交组合1的F1进行自交,F2产生的花粉的育性及比例是 。
(2)为验证E基因的作用,若向杂交组合1的F1的花粉母细胞中来自x品系的12号染色体上转入一个E基因,则其产生的花粉 (填“都不育”“50%可育”或“100%可育”);若将杂交组合1的F1的花粉母细胞的E基因敲除,则其产生的花粉 (填“都不育”“50%可育”或“100%可育”)。
2.某植物种群中,有开红花、粉花、白花三种花色的植株。为了验证孟德尔遗传方式的正确性,某实验小组进行如下实验:
实验1:红花植株×红花植株→F1全部为红花植株
实验2:白花植株×白花植株→F1全部为白花植株
实验3:红花植株×白花植株→F1全部为粉花植株
实验4:实验3的F1自由传粉→F2中有红花植株、粉花植株和白花植株
(1)四个实验中,发生性状分离现象的是 。
(2)依据孟德尔遗传方式,完成下列对上述实验结果进行的解释:该植物的花色受一对遗传因子A、a控制,其中AA植株开红花, 植株分别开白花和粉花。粉花植株形成配子时, ;受精时雌雄配子随机结合,产生AA、Aa、aa三种类型的受精卵,分别发育成相应花色的植株。
(3)按照题(2)中的解释,实验4的F2应该为红花植株:粉花植株:白花植株≈ ,多次杂交实验的实际统计结果均为红花植株∶粉花植株∶白花植株≈2∶3∶1。从配子成活率的角度推测,出现这一结果的原因可能是 。
3.在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注:AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题:
表现型
黄色
灰色
黑色
基因型
Aa1
Aa2
a1a1
a1a2
a2a2
(1)两只鼠杂交,后代出现三种表现型,则该对亲本的基因型是
(2)假设进行很多Aa2×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2×Aa2的杂交,预期每窝平均生 只小鼠。
(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,请利用杂交实验检测出该雄鼠的基因型?
实验思路:选用该黄色雄鼠与 杂交,观察后代的毛色。
结果预测:①如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为 。
②如果后代出现 ,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
4.豌豆是良好的遗传实验材料,豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,将M、N、P、Q、R、S、T7种豌豆进行杂交,其中S是矮茎,其他未知。实验结果如下表,请回答下列相关问题:
杂交后代
实验组合
高茎
矮茎
总数
M×N
240
80
320
P×Q
0
280
280
杂交后代
实验组合
高茎
矮茎
总数
R×S
180
180
360
T×Q
290
0
290
(1)用豌豆做人工杂交实验的操作步骤是:对 (填“父”或“母”)本去雄、套袋、 、 。
(2)豌豆P的遗