高考生物二轮复习【讲通练透】 专题05 遗传的基本规律
展开高考二轮生物复习策略
高考能否考好,二轮复习是一个关键环节。经过一轮复习,往往学生仍然存在着一些问题,比如生物基础知识总是记不准、用不好;对实验探究题感觉不好做,做不好;题读不准,作答了却不得分;对难度稍微大点的生物题比如遗传题缺乏思路,且不能举一反三。为了提升二轮复习的效率,我们可以做好以下几点。
一、对知识进行层级化的框架梳理:生物知识点比较多,我们可以引导学生以逻辑关系对知识进行层级化的“知识框架”梳理,以便让学生更牢固地掌握基础知识, 从而能够更好地把知识融会贯通。
二、回归教材,注重教材细节:新课标I卷的题“不偏”“不怪”“不坑”,不会在题目中设“语言陷阱”,大多数题考查的内容直接或改编至教材。
三、帮助学生进行“方法类知识”的梳理,深入理解生物学研究方法:新高考命题的呈现,往往是延续科研人员的思维过程。理解生物学的研究方法,可以很好地提升学生实验分析能力。
四、掌握生物学实验的两大要素:自变量和对照。
自变量保证了实验设计的逻辑正确,对照保证实验在特定条件下进行。所有的实验设计题都是由自变量得到的因变量(实验结论),因此在做实验题时首先要找准自变量。
五、帮助学生总结一些答题技巧
做选择题要把握住几点:(1)高考题往往有非常明确的选项,比我们平时的模拟题要简单,所以千万不要把高考题看得太难,不要想多了,想复杂了。(2)高考题考查的对象一般是重要概念和基本素养,对于重要概念不能过于死记硬背,要理解。(3)生物不是数学,不考复杂的计算,数字越复杂,答案可能越简单。所以要善于运用倒推法、排除法来做选择题。
做好以上几点,相信二轮复习后学生会有一个很大的提升
解密05 基因的分离定律与
基因的自由组合定律
考点热度 ★★★★★
考点
由高考知核心知识点
预测
基因的分离定律和自由组合定律
(2021全国甲卷 5 )基因的自由组合定律
(2021全国甲卷 10 )基因的分离定律和自由组合定律
(2021浙江卷 3 )基因的自由组合定律
(2021浙江卷 18 )模拟实验《雌雄配子的随机结合》
(2021浙江卷 28 )基因的分离定律和自由组合定律
(2021全国乙卷 6 )基因的自由组合定律
(2021 北京卷 20 )基因的分离定律和自由组合定律
(2021海南卷)孟德尔豌豆杂交实验
(2021海南卷)基因的分离定律和自由组合定律
(2021河北卷 20 )基因的分离定律和自由组合定律
(2021 湖北卷 4 )基因的分离定律
(2021 湖北卷 18 )复等位基因
(2021 湖北卷 19 )基因的自由组合定律
(2021辽宁卷 25 )基因的分离定律和自由组合定律
(2021山东卷 22 )自由组合定律
(2021天津卷 17 )自由组合定律、基因间相互作用
热点预测与趋势分析
考察内容:基因的分离定律和自由组合定律
题型:对于新高考来说,是重点的考察内容之一,大概率有一道多选题和一道简答题。
与性状有关的概念
与遗传有关的概念
一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫作相对性状。
性状:
是指可遗传的发育个体和全面发育个体所能观察到的(表型的)特征,包括生化特性、细胞形态或动态过程、解剖构造、器官功能或精神特性总和。
表型:
表型指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
相对性状:
显性性状与隐性性状:
孟德尔把F1中显现出来的性状,叫作显性性状,如高茎;未显现出来的性状,叫作隐性性状
性状分离:
人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离。
表观遗传:
生物体的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
与基因有关的概念
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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
产生两种比例相等的配子(或产生两种配子的概率各为1/2)
即,配子A:a=1:1
结果:
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。
或
Ab
aB
AB
ab
结果:
产生2n种比例相等的配子(n为非同源染色体上的非等位基因的对数)
如上图,配子AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1
与杂交有关的概念
杂交:
杂交一般是指两个具有不同基因型的个体间雌雄配子的结合。杂交符号用“×”表示。
自交是指同一个体或不同个体但为同一基因型的个体间雌雄配子的结合。自交符号用“V”表示
自交:
此定义比植物学对“自交”的定义广,植物学的自交是指同一植株上同一朵花的花粉传播到同一朵花雌蕊的柱头上,或由同一株花的花粉传播到同一株花雌蕊的柱头上的受精过程。自花传粉属于遗传学上的自交;但异花传粉包含遗传学上的杂交和自交。
注意:
在植物有性杂交中,把接受花粉的植株叫作母本,用符号“♀”表示
母本:
供给花粉的植株叫作父本,用“♂”表示。
父本:
父母本统称为亲本,用“P”表示。
亲本:
如果在做杂交实验时,父母本相互交换,这在遗传学上称为互交。
互交:
正交与反交:
在上图的互交实验中,
如果杂交组合一:高茎(♀)×矮茎(♂)为正交,那么杂交组合二:高茎(♂)×矮茎(♀)就是反交。
与性别决定有关的概念
常染色体:
性染色体:
在雌果蝇中,这对性染色体是同型的,用XX表示;
在雄果蝇中,这对性染色体是异型的,用XY表示。
1对:
XY型性别决定:
像果蝇这样,在雌果蝇中,这对性染色体是同型的,用XX表示;在雄果蝇中,这对性染色体是异型的,用XY表示。这样的性别决定方式叫作XY型性别决定
♀:XX
♂:XY
ZW型性别决定:
像鸡这样,与XY型性别决定相反,在雌性个体中,这对性染色体是异型的;在雄性个体中,这对性染色体是同型的。为了和XY型相区别分别用ZW和ZZ表示。这样的性别决定方式叫作ZW型性别决定
3对(II、II、III、III、IV、IV),像果蝇这样,在雌雄体细胞中没有差别的同源染色体,叫作常染色体。
像果蝇这样,在雌雄体细胞中有差别的同源染色体,叫作性染色体。
♀:ZW
♂:ZZ
伴性遗传:
人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传表现与果蝇眼睛颜色的遗传非常相似,决定它们的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传
其他与遗传有关的概念
假说演绎法:
①在观察和分析基础上提出问题以后
②通过推理和想象提出解释问题的假说
③根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。
④如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的(得出结论)。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
提出问题:
摩尔根的果蝇杂交实验:
为什么白眼性状的表现总是与性别相关联?
提出假说:
控制红眼和白眼的基因位于X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因。
演绎推理、实验验证:
测交
得出结论:
控制红眼和白眼的基因位于X染色体上
孟德尔成功的原因:
(1)精心选择实验材料——豌豆是合适的实验材料(自花传粉而且是闭花受粉)
(2)精心设计实验方法——由一对相对性状到多对相对性状
(3)精确的统计分析——统计学的分析方法
(4)首创了测交方法
(5)创造性地使用科学符号体系
(6)孟德尔成功地发现了遗传规律也存在“巧合”的因素。
控制圆粒与皱粒的基因、控制黄色与绿色的基因恰好位于非同源染色体上。
豌豆具有适于研究杂交实验的特点:
①豌豆严格自花传粉,在自然状态下一般都是纯种,这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种;
②豌豆花比较大,易于做人工杂交实验;
③豌豆植株具有稳定的易于区分的性状,便于观察和统计实验结果。
模拟实验的含义及模型
逻辑模型
图像模型
数学模型
第一,选择合适的模拟实验方法;
第二,选择和构建研究对象(原型)的模型;
第三,将模型置于预定的研究环境中进行实验;
第四,将模拟实验的结果类推到原型上。
性状分离比模拟实验:
模拟实验:
在科学研究中,由于客观条件的限制,不允许或不能对研究对象直接进行实际实验,模拟研究对象的实际情况,通过对替代物进行实验,进一步认识研究对象,这种实验就是模拟实验。
通过替代物的实验结果类推出研究对象的结果,是一种揭示研究对象的本质和规律的研究方法。其中,实际存在的研究对象叫作“原型”,而模拟的替代物叫作“模型”。
建立模拟实验的步骤:
模拟实验的模型
理论模型
实物模型
特点:将抽象的知识转化为数字、图像和公式等。
注意:
模拟实验成立的条件(这也是题中最可能的考点)
基因的分离定律与基因的自由组合定律的解题基础
基因在细胞中的分布
位于常染色体上
位于X染色体上
位于Y染色体上
位于X、Y染色体的同源区段上
遵循基因的分离定律
(孟德尔遗传定律)
等位基因
细胞核基因
非等位基因
遵循基因的自由组合定律
(孟德尔遗传定律)
位于非同源染色体上:
(位于不同对的染色体上)
遵循基因的连锁和交换定律
(不遵循孟德尔遗传定律)
位于同源染色体上:
位于线粒体或叶绿体中
细胞质基因
在减数分裂时随机分配,随着卵细胞遗传给后代。(见附图1)
(母系遗传、不遵循孟德尔遗传定律、没有固定的性状分离比)
位于拟核的大型环状DNA上或质粒中
原核细胞的基因
不遵循孟德尔遗传定律
一对等位基因的遗传分析(一般情况)
位于常染色体上的一对等位基因的遗传
在种群中基因型的种类
♀:AA,Aa,aa
♂:AA,Aa,aa
共3种
杂交组合类型(6种)
F1基因型及比例
F1表型及比例
AA×AA
AA
显
AA×Aa
AA:Aa=1:1
显
AA×aa
Aa
显
Aa×Aa
AA:Aa:aa=1:2:1
显:隐=3:1
Aa×aa
Aa:aa=1:1
显:隐=1:1
aa×aa
aa
隐
注意:
只有两组有性状分离,且性状分离比与正交、反交无关(与性别无关)
亲本基因型
在X染色体非同源区段上的一对等位基因的遗传(伴X基因)
在种群中基因型的种类
♀:XAXA,XAXa,XaXa
共5种
♂:XAY,XaY
杂交组合类型(6种)
在X、Y染色体同源区段上的一对等位基因的遗传:
基因在染色体上的位置的判定(遗传方式判定)
1、单基因遗传病遗传方式的判定:
致病基因的位置及显、隐性:
常染色体
显性
隐性
X染色体
显性
隐性
Y染色体(伴Y)
判定方法:
(1)伴Y遗传:带带相传,只有男性患者,即父病子必病;
(2)伴X隐:(在群体中)男患多于女患;女病父必病、子必病;
伴X显:(在群体中)女患多于男患;男病母必病、女儿必病;
(3)常染色体遗传:(在群体中)发病率与性别无关
(4)无中生有有是隐性;有中生无有是显性
常隐
隐性
常显
显性
例题1:下图为甲种遗传病(基因A、a)和乙种遗传病(基因为B、b)的家系图。其中一种遗传病基因位于常染色体上,另一种位于X染色体上。请回答以下问题(概率用分数表示)
常染色体隐性
X染色体隐性
⑴甲种遗传病的遗传方式为______________
⑵乙种遗传病的遗传方式为______________
常
例题2:右图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图,已知Ⅱ-1不是乙病基因的携带者,请判断:
隐
显
(1)甲病是 性遗传病,致病基因位于 染色体上
X
(2)乙病是 性遗传病,致病基因位于 染色体上。
2、通过遗传试验判定:
Ø 若已知显性、隐性:隐性(♀)×显性(♂)
例题3:一只雌鼠的一条染色体某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌雄中均既有野生型,又有突变型。若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上。选择F1个体杂交最好是( )
A.野生型(♀)×突变型(♂)B.野生型(♂)×突变型(♀)
C.突变型(♂)×突变型(♀)D.野生型(♀)×野生型(♂)
突变型为显性
某基因突变变成野生型
故选D
Ø 若显、隐性未知:正交与反交
例题4:已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因,若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本,你能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上?直毛是显性还是隐性?请说明推导过程。
解析:假设直毛与非直毛是一对相对性状,受一对等位基因控制(A和a),且直毛为显性(或非直毛为显性结果一样)。
(1)若该等位基因位于常染色体上,则不论正交还是反交,结果是一样的,都表现出显性性状。
(2)若该等位基因位于X染色体上,则亲本的基因型有:
雌:XAX A 和 X a X a ;雄: X AY 和X aY。则正反交为:
正交 亲本 XAX A(♀)× X aY(♂)
直(或非直) ↓ 非直(或直)
子代 X AY XAX a
直(或非直)
杂交后代不论雌雄都表现为直或都为非直。
反交 亲本 XaX a (♀)× X AY(♂)
非直(或直) ↓ 直(或非直)
子代 X AX a X aY
直(或非直) 非直(或直)
杂交后代雌雄个体表现型不一致,雌性个体全部表现父本的显性性状,雄性个体表现出母本的隐性性状。
答案: 取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇,进行正交和反交(即♀直毛×♂非直毛,♀非直毛×♂直毛),若正、反交后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色体上;若正、反交后代性状表现不一致,则该等位基因位于X染色体上。
显、隐性判定
一对等位基因的遗传分析(特殊情况)
显性的相对性
不完全显性
共显性
镶嵌显性
杂合子自交或相互交配的性状分离比为:1:2:1
环境对基因表现型效应的影响:
植物中的条件显性;
动物中的从性遗传、限性遗传
遗传印记:
不同性别的亲代传给子代同一染色体或基因可以引起不同的表现型。
复等位基因:关键要列清楚基因型与表型的对应关系
致死效应
(为了知识的完整性而列,不用看)
显性纯合致死: P:Aa×Aa→F1:Aa:aa=2:1 显性:隐性=2:1
隐性纯合致死 P:Aa×Aa→F1:AA:Aa=1:2 显性
单性隐性配子致 P:Aa×Aa→F1:AA:Aa=1:1 显性
单性显性配子致死P:Aa×Aa→Aa:a a =1:1 显性:隐性=1:1
性状分离比不等于3:1
X上的致死效应:
XAXa × XAY
1显(♂):1隐(♂)
XAXa × XaY
1显(♂):1隐(♂)
雄配子XA致死:
雄配子Xa致死:
镶嵌显性:
例题5女娄菜是一种雌雄异株的草本植物,控制植株绿色(A)和金黄色(a)的基因位于X染色体上。下表是某校高三生物研究小组完成的几组杂交实验结果,对第1组、第2组没有出现雌株的最合理解释是(C)
第1组
第2组
第3组
P
绿色雌株×金黄色雄株
绿色雌株×金黄色雄株
绿色雌株×绿色雄株
F1
绿色雄株
绿色雄株:金黄色雄株=1:1
绿色雌株:绿色雄株:金黄色雄株=2:1:1
A、含a的雄配子不能成活 B、含A的雄配子不能成活
C、含a的雌配子不能成活 D、含A的雌配子不能成活
概率计算
一对等位基因的计算:
1、基本的概率计算
例1:1/3、2/3问题:
白化病是单基因遗传病,遗传方式为常染色体上的隐性遗传病(致病基因:a)据图回答:
(1)II-6的基因型是AA/Aa,是杂合子的概率是2/3;
(2)若II-6与II-7婚配,则他们所生的一个孩子是白化病的概率是1/3。
例2:1/2、1/4问题:
红绿色盲为伴X隐性遗传致病基因Xb,据图回答:
(1)II-6的基因型是XBXB /XBXb,是杂合子的概率是1/2;
(2)若II-6与II-7婚配,则他们所生的一个孩子是色盲的概率是1/8;若他们生了一个儿子,则这个儿子是色盲的概率1/4。
2、群体的概率计算
哈代-温伯格定律,也称“遗传平衡定律”或“哈代-温伯格平衡定律”,分别在1908年和1909年由英国数学家G·H·哈代(Godfrey Harold Hardy)和德国医生温伯格(Wilhelm Weinberg)独立证明。在群体遗传学中,哈代-温伯格定律主要用于描述群体中等位基因频率以及基因型频率之间的关系。主要内容为:
“一个群体在理想情况(不受特定的干扰因素影响,如非随机交配、选择、迁移、突变或群体大小有限),经过多个世代,基因频率与基因型频率会保持恒定并处于稳定的平衡状态。 ”
实际上,总会存在一个或多个干扰因素。因此,哈代-温伯格定律在自然界中是不可能的。基因的平衡是一种理想状态,并用于测量遗传改变的基准。
最简单的例子是位于单一位点的两个等位基因:显性等位基因记为A而隐性等位基因记为a,它们的频率分别记为p和q。频率(A) = p;频率(a) = q;p + q = 1。如果群体处于平衡状态,则我们可以得到
群体中纯合子AA的频率(AA) = p2
群体中纯合子aa的频率(aa) = q2
群体中杂合子Aa的频率(Aa) = 2pq
推导:
考虑群体中两个独立的等位基因A和a,它们的频率分别是p和q。
使用旁氏表推导出形成新基因型的不同方式,其中每一格的值为行与列概率的乘积。
表1:哈代-温伯格平衡的旁氏表
表1:哈代-温伯格平衡的旁氏表
雌性
A (p)
a (q)
雄性
A (p)
AA (p2)
Aa (pq)
a (q)
Aa (pq)
aa (q2)
3、自交、自由交配
例1:基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体部让其自交,植株上aa基因型的种子所占比例为(C)
A. 1/9 B. 3/8 C. 1/6 D.1/16
例2:已知某动物种群仅有Aabb和AAbb两种类型,Aabb:AAbb=1:1,且该种群中雌雄个体比例为1:1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为 ( B )
A. 1/2 B. 5/8 C. 1/4 D.3/4
例4:某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,他们所生的子女患该病的概率是( A )
A.10/19 B.9/19 C.1/19 D.1/2
两对或多对等位基因遗传分析
1、双杂合子自交求子代:
若符合基因的自由组合定律(且产生的配子的成活率相同)
方法一:棋盘法(旁氏表)(通过分析配子类型及比例求后代)
F2
F1雌配子及比例
1AB
1aB
1Ab
1ab
F1雄配子及比例
1AB
1aB
1Ab
1ab
方法二:分支法(每一对等位基因分别分析,然后用分支联立求后代)
基因型
1 aa
3 A_
3 B_
1 bb
9 A_B_
3 A_bb
3 aaB_
1 bb
1 aabb
3 B_
1 BB
2 Bb
1 bb
1 aa
1 aabb
2 aaBb
1 aaBB
1 BB
2 Bb
1 bb
1 AA
或
1 AAbb
2 AABb
1 AABB
2 Aabb
4 AaBb
2 AaBB
1 BB
2 Bb
1 bb
2 Aa
若不符合基因的自由组合定律(或产生的配子的成活率不同),只能用棋盘法求子代
注意:
例5:某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%,色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇,妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是( A )
A.1/88 B.1/22 C.7/2200 D.3/800
常染色体隐性遗传病:
aa=1%
a的基因频率=1/10
A的基因频率=9/10
AA:Aa=9:2
?
Aa
AA:Aa=1:18
2
11
×
1
4
=
1
22
色盲:
?
XBXb
XBY
1
4
XbY
2、判断n对非等位基因的遗传是否符合基因的自由组合定律
注意测交的应用:
①判定被测个体的基因型
②判定被测个体产生配子的种类及比例
3、根据杂交后代的表现型及其比例求亲本基因型
方法:
每一对相对性状分别分析或每一对等位基因分别分析
4、各种复杂的多基因效应
求子代:若符合基因的自由组合定律且各型配子成活率相同用分支法,否则用棋盘法
由子代求亲代:每一对等位基因分别分析;
分析清楚基因型与表型的对应关系
(2021全国甲卷)5. 果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )
A. 果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B. 果蝇M体色表现为黑檀体
C. 果蝇N为灰体红眼杂合体
D. 亲本果蝇均为长翅杂合体
【答案】A
【解析】
【分析】分析柱形图:果蝇M与果蝇N作为亲本进行杂交杂交,子代中长翅:残翅=3:1,说明长翅为显性性状,残翅为隐性性状,亲本关于翅型的基因型均为Aa(假设控制翅型的基因为A/a);子代灰身:黑檀体=1:1,同时灰体为显性性状,亲本关于体色的基因型为Bb×bb(假设控制体色的基因为B/b);子代红眼:白眼=1:1,红眼为显性性状,且控制眼色的基因位于X染色体上,假设控制眼色的基因为W/w),故亲本关于眼色的基因型为XWXw×XwY或XwXw×XWY。3个性状由3对独立遗传的基因控制,遵循基因的自由组合定律,因为N表现为显性性状灰体红眼,故N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY,则M的基因型对应为Aa bb XwY或AabbXwXw 。
【详解】AB、根据分析可知,M的基因型为Aa bb XwY或AabbXwXw,表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或长翅黑檀体白眼雌蝇,A错误,B正确;
C、N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY,灰体红眼表现为长翅灰体红眼雌蝇,三对基因均为杂合,C正确;
D、亲本果蝇长翅的基因型均为Aa,为杂合子,D正确。
故选A。
(2021全国甲卷)10. 植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
实验
亲本
F1
F2
①
甲×乙
1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮
1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮
/
②
丙×丁
缺刻叶齿皮
9/16缺刻叶齿皮,3/16缺刻叶网皮
3/16全缘叶齿皮,1/16全缘叶网皮
回答下列问题:
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是_____。根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是__________。
(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体是__________。
(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为__________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是__________,判断的依据是__________。
【答案】
(1)基因型不同的两个亲本杂交,F1分别统计,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律;缺刻叶和齿皮
(2)甲和乙
(3)1/4
(4)果皮;F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,说明受一对等位基因控制
【解析】
【分析】分析题表,实验②中F1自交得F2,F1全为缺刻叶齿皮,F2出现全缘叶和网皮,可以推测缺刻叶对全缘叶为显性(相关基因用A和a表示),齿皮对网皮为显性(相关基因用B和b表示),且F2出现9∶3∶3∶1。
【详解】(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮,1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮,分别统计两对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律;根据实验②,F1全为缺刻叶齿皮,F2出现全缘叶和网皮,可以推测缺刻叶对全缘叶为显性,齿皮对网皮为显性;
(2)根据已知条件,甲乙丙丁的基因型不同,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,实验①杂交的F1结果类似于测交,实验②的F2出现9∶3∶3∶1,则F1的基因型为AaBb,综合推知,甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBb,丙的基因型为AAbb,丁的基因型为aaBB,甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙;
(3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB,1/16AAbb,1/16aaBB,1/16aabb,所有纯合体占的比例为1/4;
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,分别统计两对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1,可推知叶形受两对等位基因控制,齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,可推知果皮受一对等位基因控制。
【点睛】本题考查基因的分离定律和自由组合定律,难度一般,需要根据子代结果分析亲代基因型,并根据杂交结果判断是否符合分离定律和自由组合定律,查考遗传实验中分析与计算能力。
(2021全国乙卷)6. 某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )
A. 植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B. n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C. 植株A测交子代中n对基因均杂合 个体数和纯合子的个体数相等
D. n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、分析题意可知:n对等位基因独立遗传,即n对等位基因遵循自由组合定律。
【详解】A、每对等位基因测交后会出现2种表现型,故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体,A正确;
B、不管n有多大,植株A测交子代比为(1:1)n=1:1:1:1……(共2n个1),即不同表现型个体数目均相等,B错误;
C、植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n,纯合子的个体数也是1/2n,两者相等,C正确;
D、n≥2时,植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n,杂合子的个体数为1-(1/2n),故杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D正确。
故选B。
(2021全国乙卷)10. 果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题:
(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。_______(要求:用遗传图解表示杂交过程。)
(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=______,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为_____________。
【答案】
(1)
(2)3:1:3:1;3/16
【解析】
【分析】分析题意可知:果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因A/a 控制,可知雌果蝇基因型为XAXA(灰体)、XAXa(灰体)、XaXa(黄体),雄果蝇基因型为XAY(灰体)、XaY(黄体);长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因B/b控制,可知相应基因型为BB(长翅)、Bb(长翅)、bb(残翅)。
【详解】(1)亲本灰体纯合子雌果蝇的基因型为XAXA,黄体雄果蝇基因型为XaY,二者杂交,子一代基因型和表现型为XAXa(灰体雌果蝇)、XAY(灰体雄果蝇),想要获得黄体雌果蝇XaXa,则需要再让子一代与亲代中的黄体雄果蝇杂交,相应遗传图解如下:
子二代中黄体雌果蝇即为目标果蝇,选择即可。
(2)已知长翅对残翅是显性性状,基因位于常染色体上,若用黄体残翅雌果蝇(XaXabb)与灰体长翅雄果蝇(XAYBB) 作为亲本杂交得到F1,F1 的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2,分析每对基因的遗传,可知F2中长翅:残翅=(1BB+2Bb)∶(1bb)=3∶1,灰体:黄体=(1XAXa+1XAY)∶(1XaXa+1XaY)=1∶1,故灰体长翅:灰体残翅:黄体长翅:黄体残翅=(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)∶(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)=3∶1∶3∶1,F2中灰体长翅雌蝇(XAXaB-)出现的概率为1/4×3/4=3/16。
【点睛】本题考查基因自由组合定律以及伴性遗传规律的应用的相关知识,意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,答题关键在于利用分离定律思维解决自由组合定律概率计算问题。
(2021浙江卷)3. 某玉米植株产生的配子种类及比例为 YR∶ Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交,其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为( )
A. 1/16 B. 1/8 C. 1/4 D. 1/2
【答案】B
【解析】
【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。
【详解】分析题干信息可知:该玉米植株产生的配子种类及比例为 YR∶ Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,其中Y∶y=1∶1,R∶r=1∶1,故推知该植株基因型为YyRr,若该个体自交,其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为1/2×1/4=1/8,B正确,ACD错误。
故选B。
(2021浙江卷)18. 某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是( )
A. 该实检模拟基因自由组合的过程
B. 重复100次实验后,Bb组合约为16%
C. 甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D. 乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知,本实验用甲、乙两个容器代表雌、雄生殖器官,甲、乙两个容器内的豆子分别代表雌、雄配子,用豆子的随机组合,模拟生物在生殖过程中,等位基因的分离和雌雄配子的随机结合。其中红色豆子代表某显性病的致病基因B,白色豆子代表正常基因b,甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,即表示雌雄配子均为B=20%、b=80%。
【详解】A、由分析可知,该实验模拟的是生物在生殖过程中,等位基因的分离和雌雄配子的随机结合,A错误;
B、重复100 次实验后,Bb的组合约为20%×80%×2=32%,B错误;
C、若甲容器模拟的是该病(B_)占36%的男性群体,则该群体中正常人(bb)占64%,即b=80%,B=20%,与题意相符,C正确;
D、由分析可知,乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例,D错误。
故选C。
(2021浙江卷)28. 利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如下表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入到不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因 A(a)控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示:
杂交组合
F2的表现型及数量(株)
矮杆抗除草剂
矮杆不抗除草剂
高杆抗除草剂
高杆不抗除草剂
甲×乙
513
167
0
0
甲×丙
109
37
313
104
乙×丙
178
12
537
36
回答下列问题:
(1)矮秆对高秆为__________性状,甲×乙得到的F1产生__________种配子。
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出__________,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是__________。
(3)乙×丙的 F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是__________。
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解__________。
【答案】
(1)隐性;2
(2)mRNA; 用 DNA 酶处理提取的 RNA
(3)乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
(4)
【解析】
【分析】1、甲×乙杂交组合的F2 性状比为3∶1,是由一对基因控制的分离定律;
2、甲×丙杂交组合的F2 性状比为9∶3∶3∶1,是由两对基因控制的自由组合定律;
3、乙×丙杂交组合的F2 性状比为45∶15∶3∶1,是(3∶1)3的变式,由三对独立遗传基因控制的自由组合定律。
【详解】(1)根据杂交组合“乙×丙”,只分析高矮这一对相对性状,乙(纯合矮杆)与丙(纯合高杆)杂交,F2中矮杆∶高杆=(178+12)∶(537+36)=1∶3,可知矮杆是隐性性状,乙丙的基因型分别为aa和AA。
根据杂交组合“甲×乙”,只分析是否抗除草剂这一对相对性状,甲(纯合不抗除草剂)与乙(纯合抗除草剂)杂交,F2中抗除草剂∶不抗除草剂=(513+0)∶(167+0)=3∶1,可知抗除草剂是显性性状,又知矮杆是隐性性状,所以甲乙的基因型分别为aaB-B-和aaB+B+。故甲×乙得到的F1基因型为aaB+B-,所以其能产生aB+ 和aB-两种配子。
(2)目的基因的提取可采用逆转录法,即以控制目的蛋白的mRNA为模板,通过逆转录的方法合成目的基因,所以应从乙、丙叶片中提取并分离出抗除草剂基因的mRNA。若要除去RNA中的DNA污染,可利用酶的专一性,使用DNA(水解)酶处理即可(酶解法)。
(3)乙×丙的F2中,抗除草剂∶不抗除草剂 =(178+537)∶(12+36)≈15∶1,是9∶3∶3∶1的变式(9+3+3)∶1,同时又根据题干“外源基因可插入到不同的染色体上”,说明乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
(4)根据杂交组合“甲×丙”,F2中矮杆抗除草剂∶矮杆不抗除草剂∶高杆抗除草剂∶高杆不抗除草剂=109∶37∶313∶104=3∶1∶9∶3,说明控制两对性状的基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律。所以甲(aaB-B-)与丙(AAB+B+)杂交得到的F1基因型为AaB+B-,F1 (AaB+B-)与甲(aaB-B-)的杂交遗传图解为:
【点睛】掌握自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。乙和丙的抗除草剂基因是因为导入不同对的同源染色体上,所以遵循自由组合定律。
(2021北京卷)20. 玉米是我国重要的农作物,研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株所占比例约为________。
(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础,研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中,获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”________。
实验方案
预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米
II.转基因玉米×甲品系
III.转基因玉米自交
IV.野生型玉米×甲品系
①正常籽粒:干瘪籽粒≈1:1
②正常籽粒:干瘪籽粒≈3:1
③正常籽粒:干瘪籽粒≈7:1
④正常籽粒:干瘪籽粒≈15:1
(3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA(见图1),使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后,取其植株叶片,用图1中的引物1、2进行PCR扩增,若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为_________。
(4)为确定A基因在玉米染色体上的位置,借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1,F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物,对F1植株果穗上干瘪籽粒(F2)胚组织的DNA进行PCR扩增,扩增结果有1、2、3三种类型,如图2所示。
统计干瘪籽粒(F2)的数量,发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因________。
【答案】(1)分离; 2/3
(2)III、II
(3)Aa
(4)基因Aa与Mm在一对同源染色体上(且距离近),其中a和M在同一条染色体上;在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少;类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此,类型3干瘪籽粒数量极少。
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,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;位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传也遵循分离定律。
2、基因突变:(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。(2)基因突变的特点:普遍性、随机性、不定向性、多害少利性等。
【小问1详解】
分析题干信息:“甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4”,即甲品系籽粒正常,其自交后代出现性状分离,且籽粒正常∶干瘪=3∶1,可知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制,则甲品系基因型为Aa。上述果穗上的正常籽粒基因型为1/3AA或2/3Aa,均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株基因型为Aa,所占比例约为2/3。
【小问2详解】
分析题意可知,假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,则甲品系玉米基因型为Aa,野生型玉米的基因型为00AA(0表示没有相关基因),转基因甲品系玉米的基因型为A0Aa,且导入的A基因与细胞内原有的A/a基因之间遗传遵循自由组合定律,要证实该假设正确,应可选择方案III转基因玉米自交,依据自由组合定律可知,子代为④正常籽粒(9A-A-、3A-aa、300A-):干瘪籽粒(100aa)≈15:1;或选择方案II转基因玉米A0Aa×甲品系00Aa杂交,子代为③正常籽粒(3A0A-、1A0aa、300A-):干瘪籽粒(00aa)≈7:1。
【小问3详解】
已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA,使A基因功能丧失,甲品系果穗上的正常籽粒发芽后,取其植株叶片,用图1中的引物1、2进行PCR扩增,若出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因,即其基因型为Aa。
【小问4详解】
用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P(基因型为AAmm)与基因型为MM的甲品系(基因型为AaMM)杂交得F1,基因型为1/2AAMm、1/2AaMm,F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物,对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增,扩增结果有1、2、3三种类型,基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因位于两对同源染色体上,则类型3的数量应该与类型1的数量同样多,而实际上类型3数量极少,原因可能是:由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上(且距离近),其中a和M在同一条染色体上;在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少;类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此,类型3干瘪籽粒数量极少。
【点睛】本题结合基因工程考查基因分离定律和基因自由组合定律的应用,以及基因位置的判断的相关知识,思维含量较大,要求学生能够理解遗传定律的实质,依据题干信息准确分析,得出结论。
(2021海南卷)4. 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
【解析】
【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。
(2021海南卷)23. 科研人员用一种甜瓜(2n)纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如下表。
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮底色
A/a,4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色:黄色≈3:1
果肉颜色
B/b,9号染色体
白色
橘红色
橘红色
橘红色:白色≈3:1
果皮覆纹
E/e,4号染色体
F/f,2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹:无覆纹≈9:7
已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况,回答下列问题。
(1)果肉颜色的显性性状是____________。
(2)F1的基因型为____________,F1产生的配子类型有____________种。
(3)F2的表现型有____________种,F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是____________,F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是____________。
【答案】
(1)橘红色
(2)AaBbEeFf; 8
(3)8;9:3:4; 5/6
【解析】
【分析】分析表格数据可知,控制果肉颜色的B、b基因位于9号染色体,控制果皮底色的A、a基因和控制果皮覆纹中的E、e基因均位于4号染色体,且A和E连锁,a和e连锁;控制果皮覆纹E、e和F、f的基因分别位于4和2号染色体上,两对基因独立遗传,且有覆纹基因型为E-F-,无覆纹基因型为E-ff、eeF-、eeff,据此分析作答。
【小问1详解】
结合表格分析可知,亲本分别是白色和橘红色杂交,F1均为橘红色,F1杂交,子代出现橘红色:白色=3:1的性状分离比,说明橘红色是显性性状。
【小问2详解】
由于F2中黄绿色:黄色≈3:1,可推知F1应为Aa,橘红色:白色≈3:1,F1应为Bb,有覆纹:无覆纹≈9:7,则F1应为EeFf,故F1基因型应为AaBbEeFf;由于A和E连锁,a和e连锁,而F、f和B、b独立遗传,故F1产生的配子类型有2(AE、ae)×2(F、f)×2(B、b)=8种。
【小问3详解】
结合表格可知,F2中关于果皮底色的表现型有2种,关于果肉颜色的表现型有2种,关于果皮覆纹的表现型有2种,故F2的表现型有2×2×2=8种;由于A和E连锁,a和e连锁。F2中基因型为A-E-的为3/4,aaee的为1/4,F2中黄绿色有覆纹果皮(A-E-F-)、黄绿色无覆纹果皮(A-E-ff)、黄色无覆纹果皮(aaeeF-、aaeeff)的植株数量比是(3/4×3/4):(3/4×1/4):(1/4×3/4+1/4×1/4)=9:3:4;F2中黄色无覆纹果皮中的纯合子占1/2,橘红色果肉植株中纯合子为1/3,纯合子所占比例为1/6,故杂合子所占比例是1-1/6=5/6。
【点睛】解答本题的关键是明确三对性状与对应基因的关系,并能根据图表信息确定相关基因型,进而分析作答。
(2021河北卷)20. 我国科学家利用栽培稻(H)与野生稻(D)为亲本,通过杂交育种方法并辅以分子检测技术,选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段(含有耐缺氮基因TD),L7的7号染色体上带有D的染色体片段(含有基因SD),两个品系的其他染色体均来自于H(图1)。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交,利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测,对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测,检测结果以带型表示(图2)。
回答下列问题:
(1)为建立水稻基因组数据库,科学家完成了水稻__________条染色体的DNA测序。
(2)实验一F2中基因型TDTD对应的是带型__________。理论上,F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为__________。
(3)实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108,表明F2群体的基因型比例偏离__________定律。进一步研究发现,F1的雌配子均正常,但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常,推测无活性的花粉带有__________(填“SD”或“SH”)基因。
(4)以L7和L12为材料,选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X(图3)。主要实验步骤包括:①________________________________________;②对最终获得的所有植株进行分子检测,同时具有带型__________的植株即为目的植株。
(5)利用X和H杂交得到F1,若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同,雌配子均有活性,则F2中与X基因型相同的个体所占比例为__________。
【答案】
(1)12
(2)Ⅲ;1∶2∶1
(3)(基因)分离;SD
(4)将L7和L12杂交,获得F1后自交;α和Ⅲ
(5)1/80
【解析】
【分析】分析题意和条带可知:L12的12号染色体上含有耐缺氮基因TD,其基因型为TDTD;L7的7号染色体上含有基因SD,基因型为SDSD;H的12号染色体上的基因为TH,7号染色体上的基因为SH,基因型为SHSHTHTH;TD与TH,SD与SH遵循基因分离和自由组合定律。
【详解】(1)水稻为雌雄同株的植物,没有性染色体和常染色体之分,分析题图可知,水稻含有12对同源染色体,即有24条染色体,故对水稻基因组测序,需要完成12条染色体的DNA测序;
(2)实验一是将L12(基因型TDTD)与H(基因型THTH)杂交,F1的基因型为TDTH,F2的基因型分别为TDTD∶TDTH∶THTH=1∶2∶1,其中TDTD对应的是带型与亲本L12对应的条带相同,即条带Ⅲ,理论上,F2中产生带型Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1;
(3)实验二是将L7(基因型SDSD)与H(基因型SHSH)杂交,F1的基因型为SDSH,理论上F2的基因型分别为SDSD∶SDSH∶SHSH=1∶2∶1,其中SDSD对应的是带型与亲本L7对应的条带相同,即条带α,SDSH对应条带为β,SHSH对应条带为γ,理论上,F2中产生带型Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1。实际上F2中产生带型α、β、γ的个体数量分别为12、120和108,表明F2群体的基因型比例偏离分离定律;进一步研究发现,F1的雌配子均正常,但部分花粉无活性;已知只有一种基因型的花粉异常,而带型α,即SDSD的个体数量很少,可推测无活性的花粉带有SD基因;
(4)已知TD与TH,SD与SH两对基因分别位于7号和12号染色体上,两对等位基因遵循自由组合定律,以L7和L12为材料,选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X,基因型为SDSDTDTD;同时考虑两对等位基因,可知L7的基因型为SDSDTHTH,L12的基因型为SHSHTDTD,①将L7和L12杂交,获得F1(SDSHTDTH)后自交,②对最终获得的所有植株进行分子检测,同时具有带型α和Ⅲ的植株即为目的植株;
(5)实验二中SDSD∶SDSH∶SHSH=12∶120∶108=1∶10∶9,可知花粉中SD∶SH=1∶9,利用X(基因型为SDSDTDTD)和H(基因型为SHSHTHTH)杂交得到F1,基因型为SDSHTDTH,若F1产生的SD花粉无活性,所占比例与实验二结果相同,即雄配子类型及比例为:SDTD∶SDTH∶SHTD∶SHTH=1∶1∶9∶9,雌配子均有活性,类型及比例为SDTD∶SDTH∶SHTD∶SHTH =1∶1∶1∶1,则F2中基因型为SDSDTDTD的个体所占比例为1/4×1/20=1/80。
【点睛】本题考查基因分离定律和基因自由组合定律的应用的相关知识,意在考查考生把握知识间相互联系,运用所学知识解决生物学实际问题的能力,难度较大。
(2021 湖北卷)4. 浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是( )
A. 若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B. 若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C. 若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D. 若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
【答案】B
【解析】
【分析】结合题意分析可知,酒窝属于常染色体显性遗传,设相关基因为A、a,则有酒窝为AA和Aa,无酒窝为aa,据此分析作答。
【详解】A、结合题意可知,甲为有酒窝男性,基因型为AA或Aa,丙为有酒窝女性,基因型为AA或Aa,若两者均为Aa,则生出的孩子基因型可能为aa,表现为无酒窝,A错误;
B、乙为无酒窝男性,基因型为aa,丁为无酒窝女性,基因型为aa,两者结婚,生出的孩子基因型均为aa,表现为无酒窝,B正确;
C、乙为无酒窝男性,基因型为aa,丙为有酒窝女性,基因型为AA或Aa。两者婚配,若女性基因型为AA,则生出的孩子均为有酒窝;若女性基因型为Aa,则生出的孩子有酒窝的概率为1/2,C错误;
D、甲为有酒窝男性,基因型为AA或Aa,丁为无酒窝女性,基因型为aa,生出一个无酒窝的男孩aa,则甲的基因型只能为Aa,是杂合子,D错误。
故选B。
(2021 湖北卷)18. 人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i三者之间互为等位基因决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如表,其中“+”表示阳性反应,“-”表示阴性反应。
个体
1
2
3
4
5
6
7
A抗原抗体
+
+
-
+
+
-
-
B抗原抗体
+
-
+
+
-
+
-
下列叙述正确的是( )
A. 个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBi
B. 个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAi
C. 个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIB
D. 若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii
【答案】A
【解析】
【分析】由题表可知,呈阳性反应的个体红细胞表面有相应抗原,如个体1的A抗原抗体呈阳性,B抗原抗体也呈阳性,说明其红细胞表面既有A抗原,又有B抗原,则个体1的基因型为IAIB。
【详解】A、个体5只含A抗原,个体6只含B抗原,而个体7既不含A抗原也不含B抗原,故个体5的基因型只能是IAi,个体6的基因型只能是IBi,A正确;
B、个体1既含A抗原又含B抗原,说明其基因型为IAIB。个体2只含A抗原,但个体5的基因型为IAi,所以个体2的基因型只能是IAi,B错误;
C、由表格分析可知,个体3只含B抗原,个体4既含A抗原又含B抗原,个体6的基因型只能是IBi,故个体3的基因型只能是IBi,个体4的基因型是IAIB,C错误;
D、个体5的基因型为IAi,个体6的基因型为IBi,故二者生的孩子基因型可能是IAi、IBi、IAIB、ii,D错误。
故选A。
(2021 湖北卷)19. 甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×乙
红色籽粒
901红色籽粒,699白色籽粒
2
甲×丙
红色籽粒
630红色籽粒,490白色籽粒
根据结果,下列叙述错误的是( )
A. 若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色:7白色
B. 若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C. 组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色:1白色
D. 组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色:1白色
【答案】C
【解析】
【分析】据表可知:甲×乙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色:白色=9:7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律;甲×丙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色:白色=9:7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律。综合分析可知,红色为显性,红色与白色可能至少由三对等位基因控制,假定用A/a、B/b、C/c,甲乙丙的基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc。(只写出一种可能情况)
【详解】A、若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒(AaBBCc),两对等位基因遵循自由组合定律,则F2玉米籽粒性状比为9红色:7白色,A正确;
B、据分析可知若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制,B正确;
C、据分析可知,组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色:1白色,C错误;
D、组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色:1白色,D正确。
故选C。
(2021辽宁卷)25. 水稻为二倍体雌雄同株植物,花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突变为隐性基因)导致。回答下列问题:
(1)进行水稻杂交实验时,应首先除去__________未成熟花的全部__________,并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交,F1自交,F2的表现型及比例为__________。
(2)为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系,育种人员进行了杂交实验,杂交组合及F1叶色见下表。
实验分组
母本
父本
F1叶色
第1组
W
X
浅绿
第2组
W
Y
绿
第3组
W
Z
绿
第4组
X
Y
绿
第5组
X
Z
绿
第6组
Y
Z
绿
实验结果表明,W的浅绿叶基因与突变体__________的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上,育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交,观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换,预测如下两种情况将出现的结果:
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,结果为__________。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,结果为__________。
(3)叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现,突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换,造成mRNA上对应位点碱基发生改变,导致翻译出的肽链变短。据此推测,与正常基因转录出的mRNA相比,突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是__________。
【答案】(1) ①. 母本
②. 雄蕊
③. 绿叶:浅绿叶=3:1
(2) ①. Y、Z ②. 三组均为绿叶:浅绿叶=1:1 ③. 第4组绿叶:浅绿叶=1:1;第5组和第6组绿叶:浅绿叶=9:7 (3)终止密码提前出现
【解析】
【分析】基因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,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
水稻为雌雄同株两性花,利用水稻进行杂交时,应先除去母本未成熟花的全部雄蕊(防止自花受粉),并套袋,防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W(隐性纯合)与野生型纯合绿叶水稻杂交,F1为杂合子,自交后代F2的表现型及比例为绿叶:浅绿叶=3:1。
【小问2详解】
分析表格:W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体,第1组W、X杂交,F1仍为浅绿叶,说明W和X为相同隐性基因控制;第2组W、Y杂交,第3组W、Z杂交,F1均表现绿叶,说明W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因,即属于非等位基因。设W(X)的浅绿叶基因为a,Y的浅绿叶基因为b,Z的浅绿叶基因为c,当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,则第4组为X(aaBBCC)×Y(AAbbCC),F1基因型为AaBbCC,F1产生的配子为aBC、AbC,自交后代F2为1aaBBCC(浅绿叶)、1AAbbCC(浅绿叶)、2AaBbCC(绿叶),即绿叶:浅绿叶=1:1;同理第5组和第6组的结果也是绿叶:浅绿叶=1:1。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,则第4组为X(aaBBCC)×Y(AAbbCC),结果与上一小问X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上时相同,即绿叶:浅绿叶=1:1;第5组为X(aaBBCC)×Z(AABBcc),F1基因型为AaBBCc,F1产生配子时,A、a和C、c可以进行自由组合,产生4种配子,自交后代F2符合9:3:3:1,由于何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶,则F2的表现型为绿叶:浅绿叶=9:7;第6组为Y(AAbbCC)×Z(AABBcc),F1基因型为AABbCc,F1产生配子时,B、b和C、c可以进行自由组合,F2结果与第5组相同,即绿叶:浅绿叶=9:7。
【小问3详解】
分析题意可知,OsCAO1基因某位点发生碱基对的替换,造成mRNA上对应位点碱基发生改变,有可能使终止密码提前出现,导致翻译出的肽链变短。
【点睛】本题结合可遗传变异,考查基因的分离定律和基因的自由组合定律的相关知识,解题本题关键是根据杂交实验的表格获取到基因类型和所在位置,再结合所学知识解决问题。
(2021山东卷)6. 果蝇星眼、圆眼由常染色体上一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得 F1,下列关于 F1的说法错误的是( )
A. 星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B. 雌果蝇中纯合子所占比例为 1/6
C. 雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D. 缺刻翅基因的基因频率为 1/6
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知:果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,属于测交;星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1,则星眼为显性性状,且星眼基因纯合致死,假设相关基因用A、a表示。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅,可知缺刻翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且缺刻翅雄果蝇致死,假设相关基因用B、b表示,则雌蝇中没有基因型为XBXB的个体。
【详解】A、亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb,星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY,则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇,基因型为AaXBXb,比例为2/3×1/3=2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数/量相等,A正确;
B、雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb,在雌果蝇中所占比例为1/3×1/2= 1/6,B正确;
C、由于缺刻翅雄果蝇致死,故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍,C正确;
D、F1中XBXb∶XbXb∶XbY=1∶1∶1,则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2+1)= 1/5,D错误。
故选D。
(2021山东卷)22. 番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m 基因位于 2号染色体上,基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上,基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为 Mm 的植株连续自交两代,F2 中雄性不育植株所占的比例为____________。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为________,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则 F2 中可育晚熟红果植株所占比例为____________。
(2)已知 H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施 NAM,F1 均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因,则以上所得 F1 的体细胞中含有________个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因,则 H 基因插入了________所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因,则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是________,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施 NAM,则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为____________。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因,在不喷施 NAM 的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案______________。
【答案】
(1)1/6; MmRr;5/12
(2)0;M基因;必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 ;1/2n
(3)以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
【解析】
【分析】分析题干信息:番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉,即可自交亦可杂交。M、m 基因位于 2号染色体上,基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上,基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果,可知基因M、m 和R、r 位于非同源染色体上,遵循自由组合定律。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H 基因的雄配子死亡。
【详解】(1)基因型为 Mm 的植株自交,F1中 MM∶Mm∶mm=1∶2∶1 ,其中 MM、Mm 的植株表现为大花、可育, mm 的植株只产生可育雌配子,故只有1/3 MM和2/3Mm能够自交,则F2 中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育(Mm)晚熟红果(Rr)杂交种的基因型为MmRr,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,即自由交配,两对等位基因自由组合,产生的配子有MR、Mr、mR、mr,比例为1∶1∶1∶1,则F1中有9种基因型,分别为:1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr,雌配子种类及比例为:MR∶Mr∶mR∶mr=1∶1∶1∶1,,雄配子种类及比例为:MR∶Mr∶mR∶mr=2∶2∶1∶1,则 F2 中可育晚熟红果植株(基因型为M--Rr )所占比例为 1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×2/6=
10/24,即5/12。
(2)已知细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞,并获得转基因植株甲和乙,则 H 基因的可能位置有:插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上,植株甲和乙分别与雄性不育植株mm杂交,在形成配子时喷施 NAM,则含 H 基因的雄配子死亡,F1 均表现为雄性不育mm,说明含有M基因的雄配子死亡,即有H 基因插入了M基因所在的染色体上。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因,以上所得F1 均表现为雄性不育,说明F1 的体细胞中含有0个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因,则 H 基因插入了M基因所在的染色体上,即H与M基因连锁。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因,则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因,且H 基因插入了M基因所在的染色体上,在不喷施 NAM 的情况下,以雄性不育植株mm为母本、植体甲HMm为父本进行杂交,雌配子种类为m,雄配子为HM、m,则子代中大花植株(基因型为HMm)即为与植株甲基因型相同的植株(或:利用雄性不育株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株) 。
【点睛】本题考查基因自由组合定律的相关知识,意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,难度较大。
(2021天津卷)17.黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(+)促进(-)抑制 *未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在__________(正/负)反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断,FFMM基因型的黄瓜植株开雌花,FFmm基因型的黄瓜植株开__________花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加__________(乙烯抑制剂/乙烯利)时,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如下实验流程设计。
母本基因型:__________;父本基因型:__________;对部分植物施加适量__________
【答案】
(1)正
(2)两性;乙烯利
(3)FFmm;ffMM;乙烯抑制剂
【解析】
【分析】分析题意和图示可知,黄瓜的花受到基因型和乙烯的共同影响,F基因存在时会合成乙烯,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育,故可推知,F_M_的植株开雌花,F_mm的植株开两性花,ffM_和ffmm的植株开雄花。
【小问1详解】
据图分析,M基因的表达会促进乙烯的产生,乙烯的产生又会促进M基因的表达,即二者之间存在正反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
【小问2详解】
由分析可知,FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时,较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育,出现雌花。
【小问3详解】
现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,可以将FFmm(开两性花)作母本,ffMM(开雄花)作父本,后代F1基因型为FfMm(开雌花),再用F1作母本,对部分F1植株施加适量的乙烯抑制剂,使其雄蕊发育作父本,杂交后代即会出现基因型为ffmm的植株。
【点睛】解答本题的关键是根据题干信息确定黄瓜花性别与基因型的关系,进而结合题意分析作答。
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