课练19 基因自由组合定律-备战2025年高考生物一轮复习核心背练50课(新高考通用)
2024-08-20
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 基因的自由组合定律 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 591 KB |
| 发布时间 | 2024-08-20 |
| 更新时间 | 2024-08-26 |
| 作者 | 卷竹帘 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-08-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46920274.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
课练19 基因自由组合定律
1、据图分析自由组合定律
①②④⑤过程发生了等位基因分离,可以体现分离定律的实质。只有④⑤体现了自由组合定律的实质。
2、 理解分离定律和自由组合定律的关系
两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么联系?
提示 从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推知两对相对性状的遗传结果,是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积——(3∶1)2。
3、 自由组合定律的常规解题规律和方法
1)已知亲代推子代:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合(拆分组合法)。
2)已知子代推亲代(逆向组合法):
A.基因填充法:根据亲代表现型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表现型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
B.分解组合法:根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:
9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb
×aaBb。
4、 F2出现9∶3∶3∶1的条件有:
①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性
②不同类型的雌雄配子都能发育良好,且受精的机会均等
③所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同
④供实验的群体要足够大,个体数量要足够多
必刷15题(12+3)
一、单选题
1.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述不正确的是( )
A.F1能产生四种比例相同的雄配子
B.F2中圆粒和皱粒之比接近3:1,符合分离定律
C.F1产生遗传因子组成YR的卵细胞和YR的精子数量之比为1:1
D.F2出现9种基因型,4种表型的个体,表型比例约为9:3:3:1
2.和孟德尔同时代的一些科学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时没有得出3:1和9:3:3:1的数量比,下列推测可能的原因中错误的是( )
A.选取的植物材料会进行无性生殖
B.实验时父本采集完花粉后进行去雄套袋处理
C.所研究的某性状受细胞质基因控制
D.所研究的某一性状受两对位于非同源染色体的非等位基因控制
3.孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述,错误的是( )
A.均将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律
B.均采用统计学方法分析实验结果
C.对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证
D.均采用测交实验来验证假说
4.如图表示某种植物及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B.图丁个体自交后代中最多有四种基因型、两种表现型
C.图甲、乙所表示个体减数分裂时,可以揭示基因的自由组合定律的实质
D.图丙个体自交,若子代表现型比例为12:3:1,则不遵循遗传定律
5.若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表型出现了黄 ∶褐 ∶黑=52 ∶3 ∶9的数量比,则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
6.某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占
7.人类有多种血型系统,MN 血型和Rh 血型是其中的两种,由常染色体上两对独立遗传的等位基因控制。具体基因型与血型的对应关系如下。
血型系统
MN 血型
Rh 血型
血型
M 型
N 型
MN 型
Rh 阳性
Rh 阴性
基因型
LMLM
LNLN
LMLN
RR 或Rr
rr
某对夫妇中,丈夫和妻子的血型均为MN型Rh阳性,且已生出1个血型为MN型Rh阴性的儿子,则再生1个血型为MN型Rh阳性孩子的概率是( )
A.1/8 B.1/16 C.3/8 D.3/16
8.下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A.叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B.推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C.推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D.若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
9.影响同一性状的两对等位基因中的一对基因(显性或隐性)掩盖另一对基因中显性基因的作用时,所表现的遗传效应称为上位效应,其中的掩盖者称为上位基因,被掩盖者称为下位基因。如上位效应由隐性基因引起,称为隐性上位,由显性基因引起则称为显性上位,在某植物的杂交过程中子二代的花色和花型出现以下性状分离比,下列说法不正确的是( )
A.该植物F₂代花色出现9:3:4的原因是隐性上位
B.控制花色的基因间相互作用的生化途径可以用该链式反应来说明白色底物红色产物紫色产物
C.该植物F₂代果形出现12:3:1的原因是显性上位
D.控制花形的两对基因中R对P为上位性的
10.果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
11.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
12.野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
杂交组合
子代叶片边缘
①×②
光滑形
①×③
锯齿状
①×④
锯齿状
①×⑤
光滑形
②×⑥
锯齿状
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形 B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形 D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
二、非选择题
13.萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F₁的表型及其比例如下表所示。回答下列问题:
F1表型
红色
长形
红色
椭圆形
红色
圆形
紫色
长形
紫色
椭圆形
紫色
圆形
白色
长形
白色
椭圆形
白色
圆形
比例
1
2
1
2
4
2
1
2
1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是 。
14.玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 ;若非糯是显性,则实验结果是 。
15.某种昆虫野生型为黑体圆翅,现有3个纯合突变品系,分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色由复等位基因A1/A2/A3控制,翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理,用纯合突变品系和野生型进行了基因测序与杂交实验。回答下列问题:
(1)基因测序结果表明,3个突变品系与野生型相比,均只有1个基因位点发生了突变,并且与野生型对应的基因相比,基因长度相等。因此,其基因突变最可能是由基因中碱基对发生 导致。
(2)研究体色遗传机制的杂交实验,结果如表1所示:
表1
杂交组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅰ
黑体
黄体
黄体
黄体
3黄体:1黑体
3黄体:1黑体
Ⅱ
灰体
黑体
灰体
灰体
3灰体:1黑体
3灰体:1黑体
Ⅲ
灰体
黄体
灰体
灰体
3灰体:1黄体
3灰体:1黄体
注:表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。
根据实验结果推测,控制体色的基因A1(黑体)、A2(灰体)和A3(黄体)的显隐性关系为 (显性对隐性用“>”表示),体色基因的遗传遵循 定律。
(3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验,结果如表2所示:
表2
杂交组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅳ
灰体圆翅
黑体锯翅
灰体圆翅
灰体圆翅
6灰体圆翅:2黑体圆翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
Ⅴ
黑体锯翅
灰体圆翅
灰体圆翅
灰体锯翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
根据实验结果推测,锯翅性状的遗传方式是 ,判断的依据是 。
(4)若选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配,理论上子代表现型有 种,其中所占比例为2/9的表现型有哪几种? 。
(5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的杂交过程。
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课练19 基因自由组合定律
1、据图分析自由组合定律
①②④⑤过程发生了等位基因分离,可以体现分离定律的实质。只有④⑤体现了自由组合定律的实质。
2、 理解分离定律和自由组合定律的关系
两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么联系?
提示 从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推知两对相对性状的遗传结果,是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积——(3∶1)2。
3、 自由组合定律的常规解题规律和方法
1)已知亲代推子代:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合(拆分组合法)。
2)已知子代推亲代(逆向组合法):
A.基因填充法:根据亲代表现型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表现型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
B.分解组合法:根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:
9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb
×aaBb。
4、 F2出现9∶3∶3∶1的条件有:
①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性
②不同类型的雌雄配子都能发育良好,且受精的机会均等
③所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同
④供实验的群体要足够大,个体数量要足够多
必刷15题(12+3)
一、单选题
1.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述不正确的是( )
A.F1能产生四种比例相同的雄配子
B.F2中圆粒和皱粒之比接近3:1,符合分离定律
C.F1产生遗传因子组成YR的卵细胞和YR的精子数量之比为1:1
D.F2出现9种基因型,4种表型的个体,表型比例约为9:3:3:1
【答案】C
【分析】两对相对性状的黄色圆粒豌豆实验,遵循基因的自由组合定律:F1黄色圆粒豌豆YyRr,在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,能产生4种配子YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
【详解】A、F1能产生四种比例相同的雄配子,即YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,A正确;
B、F2中圆粒和皱粒之比接近3∶1,符合分离定律,说明圆粒和皱粒受一对等位基因控制,B正确;
C、F1产生基因型YR的卵细胞数量比基因型YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子,二者之间不成比例,C错误;
D、 F2出现9种基因型,4种表型的个体,黄色圆粒Y_R_∶黄色皱粒Y_rr∶绿色圆粒yyR_∶绿色皱粒yyrr=9∶3∶3∶1,D正确。
故选C。
2.和孟德尔同时代的一些科学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时没有得出3:1和9:3:3:1的数量比,下列推测可能的原因中错误的是( )
A.选取的植物材料会进行无性生殖
B.实验时父本采集完花粉后进行去雄套袋处理
C.所研究的某性状受细胞质基因控制
D.所研究的某一性状受两对位于非同源染色体的非等位基因控制
【答案】B
【分析】1、孟德尔分离定律的根本原因是:杂合子在减数分裂形成配子的过程中,等位基因随同源染色体分开而分离,产生数量相等的两种雌、雄配子,独立随配子遗传给子代,且雌雄配子结合机会相等,这样才会出现3:1的性状分离比。此外,种子必须有适宜的生长发育条件。
2、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时,位于同源染色体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的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、选取的植物材料会进行无性生殖,有时进行有性生殖,有时进行无性生殖,会导致杂交实验时没有得出3:1和9:3:3:1的数量比,A正确;
B、实验时父本采集完花粉后进行去雄套袋处理,对实验没有影响,B错误;
C、研究的某性状受细胞质基因控制,细胞质基因不遵循分离定律和自由组合定律,故会导致杂交实验时没有得出3:1和9:3:3:1的数量比,C正确;
D、所研究的某一性状受两对位于非同源染色体的非等位基因控制,不遵循分离定律和自由组合定律,故会导致杂交实验时没有得出3:1和9:3:3:1的数量比,D正确。
故选B。
3.孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述,错误的是( )
A.均将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律
B.均采用统计学方法分析实验结果
C.对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证
D.均采用测交实验来验证假说
【答案】A
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证 (测交实验)→得出结论。
2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、两个实验都是采用的假说—演绎法得出相关的遗传学定律,A错误;
B、孟德尔豌豆杂交实验和摩尔根果蝇杂交实验都采用了统计学方法分析实验数据,B正确;
C、孟德尔豌豆杂交实验成功的原因之一是选择了豌豆作为实验材料,并且从豌豆的众多性状中选择了7对性状;摩尔根的果蝇杂交实验成功的原因之一是选择了果蝇作为实验材料,同时也从果蝇的众多性状当中选择了易于区分的白红眼性状进行研究,C正确;
D、这两个实验都采用测交实验来验证假说,D正确。
故选A。
4.如图表示某种植物及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B.图丁个体自交后代中最多有四种基因型、两种表现型
C.图甲、乙所表示个体减数分裂时,可以揭示基因的自由组合定律的实质
D.图丙个体自交,若子代表现型比例为12:3:1,则不遵循遗传定律
【答案】A
【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。
2、分析题图可知:甲乙图中,两对等位基因分别位于2对同源染色体上,因此在遗传过程中遵循自由组合定律;丙丁中,Y(y)与D(d)位于一对同源染色体上,两对等位基因不遵循自由组合定律。
【详解】A、基因分离定律的实质是位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料,A正确;
B、丁的基因型是YyDdrr,在减数分裂过程中,如果不发生交叉互换,产生的配子是ydr和YDr,则自交后代中有3种基因型、2种表现型;如果发生了交叉互换,可以产生YDr、Ydr、yDr和ydr四种配子。则自交后代中有9种基因型、4种表现型,B错误;
C、图甲基因型Yyrr、图乙基因型是YYRr,不论是否遵循自由组合定律,都产生比例是1:1的两种类型的配子,因此不能揭示基因的自由组合定律的实质,C错误;
D、图丙个体自交,若子代表现型比例为12:3:1,遵循遗传定律,但属于特例,D错误。
故选A。
5.若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表型出现了黄 ∶褐 ∶黑=52 ∶3 ∶9的数量比,则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
【答案】D
【分析】1、基因的自由组合定律的实质: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,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合;
2、由题意知,该动物的毛色由3对独立遗传的等位基因控制,因此三对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律,由题干给出的代谢途径可知,A_B_dd为黑色,A_bbdd为褐色,aa____、____D_为黄色;两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型则会出现黄:褐:黑=52:3:9的数量比,后代的杂交组合是64种,因此子一代基因型是AaBbDd。
【详解】A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素,B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素,D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达,说明黑色个体的基因型为A_B_dd,褐色个体的基因型为A_bbdd,黄色个体是aa____、____D_;由题意知,两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9,F2中黑色个体占比=9/(52+3+9)=9/64,褐色个体占比=3/(52+3+9)=3/64,结合题干3对等位基因位于常染色体上且独立分配,说明符合基因的自由组合定律,而黑色个体的基因型为A_B_dd,要出现9/64 的比例,可拆分为3/4×3/4×1/4;褐色个体的基因型为A_bbdd,要出现3/64的比例,可拆分为3/4×1/4×1/4。而符合F2黑色个体和褐色个体的比例的F1基因型只能为AaBbDd,则两个纯合黄色品种的动物的基因型为AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd,D项符合题意。
故选D。
6.某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占
【答案】D
【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。
【详解】A、由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部两条带的等位基因,B/b为下部两条带的等位基因,由电泳图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为,⑤AABB占F2的比例为,A正确;
B、电泳图中的F2的基因型依次为:AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,B正确;
C、③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、 AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同,C正确;
D、①AaBB自交子代为,AABB()、AaBB()、aaBB(),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占,D错误。
故选D。
7.人类有多种血型系统,MN 血型和Rh 血型是其中的两种,由常染色体上两对独立遗传的等位基因控制。具体基因型与血型的对应关系如下。
血型系统
MN 血型
Rh 血型
血型
M 型
N 型
MN 型
Rh 阳性
Rh 阴性
基因型
LMLM
LNLN
LMLN
RR 或Rr
rr
某对夫妇中,丈夫和妻子的血型均为MN型Rh阳性,且已生出1个血型为MN型Rh阴性的儿子,则再生1个血型为MN型Rh阳性孩子的概率是( )
A.1/8 B.1/16 C.3/8 D.3/16
【答案】C
【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减数分裂产生配子过程中,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。
【详解】由题意知,控制血型的两种类型的基因遵循自由组合定律,丈夫和妻子的血型都是MN,基因型都是LMLN,后代产生MN血型孩子的比例是1/2,这对夫妻都是Rh阳性,但是生了一个Rh阴性的儿子,因此这对夫妻的基因型是Rr、Rr,再生一个Rh阳性孩子的概率是R_=3/4,因此再生一个血型为MN型Rh阳性LMLNR_孩子的概率=1/2×3/4=3/8,ABD错误,C正确。
故选C。
8.下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A.叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B.推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C.推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D.若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
【答案】B
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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子代。
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。
【详解】A、由图示可知,D基因表达产生产氰糖苷酶,能催化前体物转化为含氰糖苷,H基因表达产生氰酸酶,能催化含氰糖苷转化为氰化物,因此叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物,A正确;
B、C、D、若控制氰化物合成的两对基因独立遗传,据题推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F1的基因型为DdHh,F2中基因型为D_H_的个体,表型为含氰,占9/16,含氰个体的基因型有4种,分别是DDHH、DDHh、DdHH、DdHh。F2中基因型为ddH_、D_hh、ddhh的个体,表型为不含氰,占7/16,不含氰个体中能稳定遗传的占3/7。若控制氰化物合成的两对基因不独立遗传,只有基因D和基因h位于一条染色体上,基因d和基因H位于同源染色体的另一条染色体上时才符合题意,推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F,的基因型为DdHh,F2的基因型有DDhh、DdHh和ddHH,比例接近于1:2:1,F2中DdHh为叶片含氰个体,基因型有1种,不含氰个体中能稳定遗传的占100%,因此,B错误;C和D正确。
故选B。
9.影响同一性状的两对等位基因中的一对基因(显性或隐性)掩盖另一对基因中显性基因的作用时,所表现的遗传效应称为上位效应,其中的掩盖者称为上位基因,被掩盖者称为下位基因。如上位效应由隐性基因引起,称为隐性上位,由显性基因引起则称为显性上位,在某植物的杂交过程中子二代的花色和花型出现以下性状分离比,下列说法不正确的是( )
A.该植物F₂代花色出现9:3:4的原因是隐性上位
B.控制花色的基因间相互作用的生化途径可以用该链式反应来说明白色底物红色产物紫色产物
C.该植物F₂代果形出现12:3:1的原因是显性上位
D.控制花形的两对基因中R对P为上位性的
【答案】D
【分析】基因相互作用的实质上是不同的基因对同一生化过程产生的不同影响;当上位基因是隐性基因时,必需为一对隐性基因才能引起上位作用。当上位基因是显性基因时,存在一个以上显性基因即可产生上位作用;隐性上位(假设b为上位基因),9A_B_为一种表型,3A_bb和1aabb为一种表型,3aaB_为一种表型,所以表现型的比例为9∶4∶3;显性上位(假设B为上位基因),9A_B_和3aaB_为一种表型,3A_bb为一种表型,1aabb为一种表型,所以表现型的比例为12∶3∶1。
【详解】A、隐性上位(假设b为上位基因),9A_B_为一种表型,3A_bb和1aabb为一种表型,3aaB_为一种表型,所以表现型的比例为9∶4∶3,该植物F₂代花色出现9∶3∶4的原因是隐性上位,A正确;
B、若控制花色的基因间相互作用的生化途径可以用该链式反应,即用 来表示,则F2的表现型比例为紫色∶红色∶白色=9∶3∶4,B正确;
C、显性上位(假设P为上位基因),9P_R_和3P_rr为一种表型,3ppR_为一种表型,1pprr为一种表型,所以表现型的比例为12∶3∶1,C正确;
D、若控制果形的两对基因中R对P为上位性的,则9P_R_和3ppR_为一种表型,3P_rr为一种表型,1pprr为一种表型,则与事实不符,D错误。
故选D。
10.果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
【答案】A
【分析】1、自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、依据题干信息,①果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,②控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上,③其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,说明这三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、令直翅对弯翅由A、a控制,体色灰体对黄体由B、b控制,眼色红眼对紫眼由D、d控制。当直翅黄体♀×弯翅灰体♂时,依据题干信息,其基因型为:AAXbXbaaXBYF1:AaXBXb、AaXbY,按照拆分法,F1F2:直翅灰体:直翅黄体:弯翅灰体:弯翅黄体=3:3:1:1,A符合题意;
B、当直翅灰体♀×弯翅黄体♂时,依据题干信息,其基因型为:AAXBXB×aaXbY→F1:AaXBXb、AaXBY,按照拆分法,F1F2:直翅灰体:直翅黄体:弯翅灰体:弯翅黄体=9:3:3:1,B不符合题意;
C、当弯翅红眼♀×直翅紫眼♂时,依据题干信息,其基因型为:aaDD×AAdd→F1:AaDd,按照拆分法,F1F2:直翅红眼:直翅紫眼:弯翅红眼:弯翅紫眼=9:3:3:1,C不符合题意;
D、当灰体紫眼♀×黄体红眼♂时,依据题干信息,其基因型为:ddXBXB×DDXbY→F1:DdXBXb、DdXBY,按照拆分法,F1F2:灰体红眼:灰体紫眼:黄体红眼:黄体紫眼=9:3:3:1,D不符合题意。
故选A。
11.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
【答案】D
【分析】实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死。
【详解】A、实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死,A正确;
B、实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;
C、由于AA和BB均致死,因此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 ,C正确;
D、将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代原本的9:3:3:1剩下4:2:2:1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
故选D。
12.野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
杂交组合
子代叶片边缘
①×②
光滑形
①×③
锯齿状
①×④
锯齿状
①×⑤
光滑形
②×⑥
锯齿状
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形 B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形 D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
【答案】C
【分析】6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的。
【详解】AB、①×③、①×④的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,AB正确;
C、①×②、①×⑤的子代叶片边缘为全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;
D、①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④应是同一基因突变而来,②×⑥的子代叶片边缘为全为锯齿状,说明②⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
故选C。
二、非选择题
13.萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F₁的表型及其比例如下表所示。回答下列问题:
F1表型
红色
长形
红色
椭圆形
红色
圆形
紫色
长形
紫色
椭圆形
紫色
圆形
白色
长形
白色
椭圆形
白色
圆形
比例
1
2
1
2
4
2
1
2
1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是 。
【答案】(1)遵循
(2) 紫色椭圆形 紫色椭圆形:紫色长形:红色椭圆形:红色长形=l:1:1:1
(3) 1/4 1/4
(4)植物组织培养
【分析】根据题表分析:F1中红色:紫色:白色=1:2:1,长形:椭圆形:圆形=1:2:1,紫色和椭圆形均为杂合子。F1中红色长形:红色椭圆形:红色圆形:紫色长形:紫色椭圆形:紫色圆形:白色长形:白色椭圆形:白色圆形=1:2:1:2:4:2:1:2:1,比例为9:3:3:1的变形,两对性状遵循自由组合定律。
【详解】(1)F1中红色长形:红色椭圆形:红色圆形:紫色长形:紫色椭圆形:紫色圆形:白色长形:白色椭圆形:白色圆形=1:2:1:2:4:2:1:2:1,比例为9:3:3:1的变形,两对性状遵循自由组合定律,即遵循孟德尔第二定律。
(2)F1中红色:紫色:白色=1:2:1,长形:椭圆形:圆形=1:2:1,红色、白色、长形、圆形均是纯合子,紫色和椭圆形均为杂合子,则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,得到F1,以F1为实验材料,验证(1)中的结论,可选择萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,得F2,若表型及其比例为紫色椭圆形:紫色长形:红色椭圆形:红色长形=l:1:1:1,则上述结论得到验证。
(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,表中F1植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若表中F1随机传粉,就颜色而言,F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,产生配子为1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形状而言,F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,产生配子为1/2R、1/2r,雌雄配子随机结合,子代中椭圆形(Rr)占1/2,因此,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
(4)想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
14.玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 ;若非糯是显性,则实验结果是 。
【答案】(1)对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋。
(2) 1/4 bbTT、bbTt 1/4
(3) 糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【分析】雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株),可推断出甲的基因型为BBTT,乙、丙基因型可能为BBtt或bbtt,丁的基因型为bbTT。
【详解】(1)杂交育种的原理是基因重组,若甲为母本,丁为父本杂交,因为甲为雌雄同株异花植物,所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离,等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后,再套袋隔离。
(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株”,可知乙基因型为BBtt,丁的基因型为bbTT,F1基因型为BbTt,F1自交F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株):3B_tt(雌株):3bbT_(雄株):1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例为1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt,雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。
(3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制,因为两种玉米均为雌雄同株植物,间行种植时,既有自交又有杂交。若糯性为显性,基因型为AA,非糯基因型为aa,则糯性植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
15.某种昆虫野生型为黑体圆翅,现有3个纯合突变品系,分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色由复等位基因A1/A2/A3控制,翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理,用纯合突变品系和野生型进行了基因测序与杂交实验。回答下列问题:
(1)基因测序结果表明,3个突变品系与野生型相比,均只有1个基因位点发生了突变,并且与野生型对应的基因相比,基因长度相等。因此,其基因突变最可能是由基因中碱基对发生 导致。
(2)研究体色遗传机制的杂交实验,结果如表1所示:
表1
杂交组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅰ
黑体
黄体
黄体
黄体
3黄体:1黑体
3黄体:1黑体
Ⅱ
灰体
黑体
灰体
灰体
3灰体:1黑体
3灰体:1黑体
Ⅲ
灰体
黄体
灰体
灰体
3灰体:1黄体
3灰体:1黄体
注:表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。
根据实验结果推测,控制体色的基因A1(黑体)、A2(灰体)和A3(黄体)的显隐性关系为 (显性对隐性用“>”表示),体色基因的遗传遵循 定律。
(3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验,结果如表2所示:
表2
杂交组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅳ
灰体圆翅
黑体锯翅
灰体圆翅
灰体圆翅
6灰体圆翅:2黑体圆翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
Ⅴ
黑体锯翅
灰体圆翅
灰体圆翅
灰体锯翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
根据实验结果推测,锯翅性状的遗传方式是 ,判断的依据是 。
(4)若选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配,理论上子代表现型有 种,其中所占比例为2/9的表现型有哪几种? 。
(5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的杂交过程。
【答案】(1)替换
(2) A2>A3>A1 分离
(3) 伴X染色体隐性遗传 杂交V的母本为锯翅,父本为圆翅,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅
(4) 6 灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫
(5)
【分析】根据题干信息可知,控制体色的A1/ A2/ A3是复等位基因,符合基因的分离定律,并且由表1的F1和F2雌雄个体表现型一致,可知控制体色的基因位于常染色体上。只看翅型,从表2的组合V,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅,性状与性别相关联,可知控制翅型的基因位于X染色体上,所以控制体色和控制翅型的基因符合基因的自由组合定律。
【详解】(1)由题干信息可知,突变的基因 “与野生型对应的基因相比长度相等”,基因突变有碱基的增添、缺失和替换三种类型,突变后基因长度相等,可判定是碱基的替换导致。
(2)由杂交组合Ⅰ的F1可知,黄体(A3)对黑体(A1)为显性;由杂交组合Ⅱ可知,灰体(A2)对黑体(A1)为显性,由杂交组合Ⅲ可知,灰体(A2)对黄体(A3)为显性,所以三者的显隐性关系为黄体对黑体为显性,灰体对黄体对黑体为显性,即A2>A3>A1,由题意可知三个体色基因为复等位基因,根据等位基因概念“位于同源染色体上控制相对性状的基因”可知,体色基因遵循基因分离定律。
(3)分析杂交组合V,母本为锯翅,父本为圆翅,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅,性状与性别相关联,可知控制锯翅的基因是隐性基因,并且在X染色体上,所以锯翅性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
(4)表1中亲代所有个体均为圆翅纯合子,杂交组合Ⅲ的亲本为灰体(基因型A2A2)和黄体(基因型A3A3),F1的灰体基因型为A2A3,雌雄个体相互交配,子代基因型是A2A2(灰体):A2A3(灰体):A3A3(黄体)=1:2:1,所以杂交组合Ⅲ中F2的灰体圆翅雄虫基因型为1/3 A2A2XBY和2/3 A2A3XBY;杂交组合Ⅴ中,只看体色这对相对性状,因为F1只有一种表现型,故亲本为A1A1 A2A2,F1基因型为A1A2,雌雄个体相互交配,F2基因型为A1A1(黑体):A1A2(灰体):A2A2(灰体)=1:2:1;只看杂交组合Ⅴ中关于翅型的性状,亲本为XbXbXBY,F1基因型为XBXb,XbY,F1雌雄个体相互交配,F2的圆翅雌虫的基因型为XBXb,所以杂交组合Ⅴ的F2的灰体圆翅雌虫基因型为1/3 A2A2XBXb,2/3 A1A2 XBXb。控制体色和翅型的基因分别位于常染色体和X染色体,符合自由组合定律,可先按分离定律分别计算,再相乘,所以杂交组合Ⅲ中F2的灰体圆翅雄虫和杂交组合Ⅴ的F2的灰体圆翅雌虫随机交配,只看体色,A2A2、A2A3和A2A2、 A1A2随机交配,雄配子是1/3A3、2/3A2,雌配子是1/3A1、2/3A2,子代基因型为4/9 A2A2(灰体)、2/9 A2A3(灰体)、2/9 A1A2(灰体)、1/9 A1A3(黄体),可以出现灰体(占8/9)和黄体(占1/9)2种体色;只看翅型,XBY与XBXb杂交,子代基因型为1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY,雌性只有圆翅1种表现型,雄性有圆翅和锯翅2种表现型,所以子代的表现型共有2×3=6种。根据前面所计算的子代表现型,2/9=8/9(灰体)×1/4(圆翅雄虫或锯翅雄虫),故所占比例为2/9的表现型有灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫。
(5)黑体锯翅雌虫的基因型为A1A1XbXb,由(4)解析可知,杂交组合Ⅲ的F1灰体雄虫基因型为A2A3,所以灰体圆翅雄虫的基因型为A2A3XBY,二者杂交的遗传图解如下:
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