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2024届高考生物一轮复习大题专练【配套新教材】(8)遗传的基本规律
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这是一份2024届高考生物一轮复习大题专练【配套新教材】(8)遗传的基本规律,共14页。试卷主要包含了果蝇是进行遗传学研究的模式生物等内容,欢迎下载使用。
1.科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2结果如表。
已知A.E基因在一条染色体上,a、e基因在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑染色体互换、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)F1的表型有_____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____。
2.果蝇是进行遗传学研究的模式生物。果蝇星眼、圆眼是由常染色体上的一对等位基因A/a控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼:圆眼=:1;星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼:圆眼=2:1。果蝇有眼(基因B)、无眼(基因b)由另一对等位基因控制,一只星眼雌果蝇与一只无眼雄果蝇杂交,子一代中雄果蝇:雌果蝇=1:1,星眼:圆眼:无眼=2:1:3。根据上述杂交结果,回答下列问题:
(1)若一对相对性状只受一对等位基因控制,则果蝇的星眼与无眼_____(填“是”或“不是”)一对相对性状,判断的理由:_____。
(2)若果蝇基因B/b也位于常染色体上,子一代中星眼:圆眼:无眼=2:1:3,其亲本基因型是_____,子一代中星眼基因的基因频率是_____。
(3)若果蝇基因R/b位于X染色体上,Y染色体上不含有其等位基因,则亲本的基因型是_____,子一代中无眼基因的基因频率是_____。
(4)根据上述杂交实验不能确定基因B/b位于常染色体上,还是X染色体上。现用一只无眼雌果蝇作实验材料,请设计一次杂交实验证明基因B/b位于X染色体上。(不考虑X、Y染色体同源区段,星眼、圆眼、无眼雌雄果蝇均可备选)_____。
3.鸡的性别决定方式为ZW型,野生型家鸡的表现型为正常脚、有尾。研究人员发现一种胫软骨发育异常的矮型家鸡,称为矮脚鸡,矮脚与正常脚由等位基因B/r控制;一些家鸡存在无尾现象,无尾与有尾由等位基因D/d控制;羽毛
性状的芦花羽和全色羽由Z染色体上的等位基因B/b控制,且芦花羽为显性。研究人员将仅矮脚的雄鸡与仅无尾的雌鸡进行多对杂交,子代的表现型及比例为矮脚无尾雄鸡:仅矮脚雌鸡:仅无尾雄鸡:野生型雌鸡=1:1:1:1,矮脚雄鸡与矮脚雌鸡杂交,子代雌、雄个体中,矮脚鸡:正常鸡=2:1。不考虑变异和互换。请回答下列问题:
(1)根据上述杂交实验,可以确定_____________性状是由显性基因决定的。矮脚鸡相互杂交,子代雌、雄个体中矮脚鸡:正常鸡均为2:1,产生该性状分离比的原因是__________________________。亲本中仅矮脚雄鸡与仅无尾雌鸡的基因型分别为_____________、_____________。
(2)若将纯合的芦花羽正常脚有尾雄鸡与全色羽矮脚无尾雌鸡杂交,理论上,F1的表现型及比例为矮脚无尾芦花雄鸡:矮脚有尾芦花雌鸡:仅无尾芦花雄鸡:仅有尾芦花雌鸡=_____________。F1中矮脚无尾芦花雄鸡的基因型为___________。若F1随机交配,F2中矮脚鸡:正常鸡的比例为___________,F2中无尾全色羽雌鸡所占的比例为___________。
(3)致死基因的存在会影响家鸡养殖的生产性能及经济效益,也可能有利于家鸡品种选育。若某种显性纯合致死基因位于Z染色体上,将一方含有致死基因的亲本相互杂交,子代___________(填“能”或“不能”)根据致死效应从中筛选出雌性雏鸡,养殖后用于产蛋。理由是_________________________________。
4.果蝇的刚毛与截毛、粗眼与细眼是两对相对性状,分别由D、d和F、f两对等位基因控制,其中只有一对等位基因位于性染色体上,现有多只粗眼刚毛雄果蝇与多只细眼刚毛雌果蝇(雌果蝇的基因型彼此相同)随机交配(假定每对果蝇产生的子代数目相同),子代全为细眼,其中雄性全为刚毛,雌性刚毛:截毛=2:1,让F1中刚毛雌雄个体随机交配,F2的表现型及比例如表(不考虑突变)。
(1)由题意可知控制果蝇粗眼和细眼的基因应位于_______染色体上。果蝇的刚毛与截毛这对相对性状中,隐性性状是_______,控制该性状的基因应位于_______(填“常”“X”“Y”或“X和Y”)染色体上,判断理由是_______。
(2)亲本中的雄果蝇基因型为_______,其中杂合子所占的比例为_______。可以通过设计测交实验来验证亲本雌果蝇的基因型,即让亲本雌果蝇与基因型为_______的雄果蝇杂交。
(3)F1的细眼刚毛雄果蝇的基因型及比例为_______,F2的细眼刚毛雌果蝇中纯合子所占比例是_______。
5.某XY型性别决定方式的植物(雌雄异株),其花色受到两对基因控制,基因与性状的关系如图所示,含有粉红色物质与红棕色物质的花分别表现为粉红花、红棕花。基因A、a位于常染色体,基因B、b位于X染色体上。
(1)粉红花植株的基因型有___________种,红棕花植株的基因型有___________种。某植株的基因型为AaXBXb,与其杂交的植物基因型为___________时,后代会出现1/4的红棕花个体。
(2)在一个纯合的粉红花种群中(已知含有A基因),b基因突变为B出现了红棕花雄株,由于某种原因,该红棕花雄株又恢复为粉红花雄株,该个体称为回复体“R”。经科研小组分析,“R”出现的可能原因有三种:①AA基因突变为aa②B基因突变为b基因③B基因所在片段缺失(已知含缺失该片段的配子致死)。为了确定“R”出现的原因,请你利用现有材料设计杂交实验方案,并对结果进行分析______。
(3)已知B基因所在的染色体片段移接到常染色体上,也能使配子获得该片段而具有育性。假设(2)种群中出现的红棕花雄株的原因是b基因突变为B基因,且B基因所在的片段移接到常染色体上(非A、a基因所在的染色体)。则该个体能产生可育配子的概率为___________,该个体与基因型为AaXBXb雌株杂交,后代的表型及其比例为___________。
6.某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为bb。回答下列问题:
(1)品种甲和乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是_____。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表现型,只出现两种情况,如下表所示。
①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是_____、_____。
②根据实验结果推测,部分F1植株死亡的原因有两种可能性:其一,基因型为AB的植株致死;其二,基因型为_____的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为AB的植株致死,则乙-1的基因型为_____。
(3)要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择亲本组合为:品种甲(aaBB)和基因型为_____的品种乙,该品种乙选育过程如下:
第一步:种植品种甲作为亲本
第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后_____统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
选育结果:若某个杂交组合产生的F2全部成活,则_____的种子符合选育要求。
7.某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表。
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题:
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于_____(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合_____的各代昆虫进行_____鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为_____则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性状外,还具有纯合_____效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合,让其自由交配,理论上其子代(F2)表型及其比例为_____。
(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体为完全显性,灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体上的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实验的具体操作不作要求)
①实验思路
第一步:选择_____进行杂交获得F1,_____。
第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论
Ⅰ:若统计后的表型及其比例为_____,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为_____,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。
8.如图为甲、乙两个家族的遗传系谱图,其中一个家族携带有胱氨酸尿症致病基因(相关基因A、a位于常染色体),另一个家族携带有鱼鳞病致病基因(相关基因E、e位于性染色体)。每个家族均不含对方家族的致病基因。回答下列问题;
(1)患有胱氨酸尿症的家族是_____,判断依据是该家族中_____号个体表型的出现,可排除该病为伴X染色体隐性遗传;该家族中_____号个体表型的出现,可排除该病为伴X染色体显性遗传。
(2)若仅考虑乙家族的致病基因,Ⅱ11的致病基因来自_____号。
(3)若Ⅱ5带有甲家族遗传病的致病基因,则:
①Ⅰ2不携带致病基因的概率是____。
②若同时考虑两种病,Ⅲ6的基因型是她与Ⅲ17婚配,生一个女儿正常的概率是_____。该正常女儿与一正常男性婚配,已知该男性与Ⅱ5相关基因的检测结果相同,则两人生出同时患两种病孩子的概率是_____。
答案以及解析
1.答案:(1)橘红色
(2)AaBbEeFf; 8
(3)6;9:3:4;5/6
解析:(1)仅考虑甜瓜果肉颜色这对性状,结合表格分析可知,亲本果肉颜色分别是白色和橘红色,F1果肉颜色均为橘红色,则橘红色是显性性状。
(2)由F2中黄绿色:黄色≈3:1,可推知F1关于果皮底色的基因型为Aa;由F2中橘红色:白色≈3:1,可推知F1关于果肉颜色的基因型为Bb;由F2中有覆纹:无覆纹≈9:7,可推知F1关于果皮覆纹的基因型为EeFf,综上可知F1的基因型为AaBbEeFf。由于A和E基因在一条染色体上,a和e基因在一条染色体上, A/a、E/e位于4号染色体上,B/b位于9号染色体上,F/f位于2号染色体上,则A/a(E/e)、B/b、F/f独立遗传,F1产生的配子类型有2×2×2=8(种)。
(3)结合表格可知,F2中关于果肉颜色的表型有2种,由于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,单独观察果皮底色及果皮覆纹的表型,有无覆纹黄绿色、无覆纹黄色、有覆纹黄绿色三种表型,故F2的表型有2×3=6(种)。F2中基因型为A_E_的个体占3/4,基因型为aaee的个体占1/4, F2中黄绿色有覆纹果皮个体(AE_F_)所占的比例为3/4×3/4=9/16,黄绿色无覆纹果皮个体(A_E_ff)所占的比例为3/4×1/4=3/16,黄色无覆纹果皮个体(aaeeF_、aaeeff)所占的比例为1/4×1=l/4,这三种表型的植株数量比为9:3:4。F2黄色无覆纹果皮植株中纯合子占1/2,橘红色果肉植株中纯合子占1/3,则F2黄色无覆纹果皮橘红色果肉植株中纯合子所占比例为1/2×1/3=1/6,F2黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例为1-1/6=5/6。
2.答案:(1)不是;基因A与基因b是非等位基因
(2)AaBb、Aabb;1/3
(3)AnXBXb、AaXbY;2/3
(4)选取有眼(星眼、圆眼)雄果蝇与该只无眼果蝇交配;若后代雌果蝇均为有眼果蝇,雄果蝇均为无眼果蝇,即可证明
解析:(1)相对性状是指同种生物同一性状的不同表现,若一对相对性状只受一一对等位基因控制,基因A与基因b是非等位基因,故果蝇的星眼与无眼不是一对相对性状。
(2)由题可知,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼:圆眼=2:1,说明星眼对圆眼为显性,星眼纯合子(AA)致死;果蝇有眼(基因B)、无眼(基因b)由另一对等位基因控制,一只星眼果蝇与一只无眼果蝇杂交,子一代中雄果蝇:雌果蝇=1:1,星眼:圆眼:无眼=2:1:3,后代有眼:无眼=3:3=1:1若果蝇基因B/b也位于常染色体上,亲本基因型为AaBb和Aabb,后代星眼基因A的基因频率是2/3×1/2=1/3。
(3)有眼、无眼只由X染色体上的一对等位基因控制,星眼雌果蝇与无眼雄果蝇杂交所得子一代中,雄果蝇:雌果蝇=1:1,星眼:圆眼:无眼=2:1:3,后代有眼:无眼=3:3=1:1,则亲本基因型为AaXBXb和AaXbY,子一代中无眼基因基因(b)的频率是1+2+1/6=2/3。
(4)实验目的是设计一次杂交实验证明基因B/b位于X染色体上,通常采用测交的方法,故可选取有眼(星眼、圆眼)雄果蝇与无眼雌果蝇交配,即XBY×XbXb→XBXb、XbY,后代雌果蝇均为有眼果蝇,雄果蝇均为无眼果蝇。
3.答案:(1)矮脚、无尾;基因R/r位于常染色体上,且基因R纯合致死;RrZdZd;rrZDW
(2)1:1:1:1;RrZBdZbD;2:3;1/4
(3)不能;雌性亲本不含致死基因,雄性亲本含有致死基因,杂交后代部分雌性死亡
解析:(1)分析题意可知,矮脚雄鸡与矮脚雌鸡杂交,子代雌、雄个体中,矮脚鸡:正常鸡=2:1,说明矮脚是显性性状,基因R/r位于常染色体上,且矮脚基因纯合(RR)致死。将仅矮脚的雄鸡与仅无尾的雌鸡进行多对杂交,子代的表现型及比例为矮脚无尾雄鸡:仅矮脚雌鸡:仅无尾雄鸡:野生型雌鸡=1:1:1:1,子代雄性全为无尾,雌性全为有尾,说明基因D/d位于Z染色体上,且无尾为显性性状。亲本仅矮脚雄鸡与仅无尾雌鸡的基因型分别为RrZdZd、rrZDW。
(2)若将纯合的芦花羽正常脚有尾雄鸡(rrZBdZBd)与全色羽矮脚无尾雌鸡(RrZbDW)杂交,理论上,F1的基因型(表现型)及比例为RrZBdZbD(矮脚无尾芦花雄鸡):RrZBdW(矮脚有尾芦花雌鸡):rrZBdZbD(仅无尾芦花雄鸡):rrZBdW(仅有尾芦花雌鸡)=1:1:1:1。F1中矮脚无尾芦花雄鸡的基因型为RrZBdZbD。若F1随机交配,产生R配子的比例是1/4,产生r配子的比例是3/4,由于矮脚基因纯合(RR)致死,故F2中矮脚鸡(Rr):正常鸡(rr)=6/16:9/16=2:3。不考虑脚形,F1随机交配:ZBdZbD×ZBdW,F2中无尾全色羽雌鸡(ZbDW)所占的比例为1/4。
(3)假设致死基因为H,将一方含有致死基因的亲本相互杂交,则亲本的杂交组合只能为ZHZh×ZhW,杂交后代部分雌性死亡,故不能根据致死效应从子代中筛选出雌性雏鸡。
4.答案:(1)常;截毛;X和Y;亲本雌雄果蝇均为刚毛,子代雌性出现了截毛,说明雄性亲本携带截毛基因,雄性亲本表现为刚毛,说明其为杂合子,即在Y染色体上还携带有刚毛基因,故控制该性状的基因位于X和Y染色体上
(2)ffXdYD、ffXDYD;2/3;ffXdYd
(3)FfXDYD:FfXdYD=1:1;5/39
解析:(1)本题考查伴性遗传的应用。亲本均为刚毛,子一代出现了截毛,所以刚毛为显性性状,且子一代中雄性全为刚毛,雌性中刚毛:截毛=2:1,表现与性别有关,所以控制该性状的基因位于性染色体上,又根据题干“只有一对等位基因位于性染色体上”,可知控制眼形的基因位于常染色体上,子一代全为细眼,子二代中无论雌雄都是细眼:粗眼=3:1,所以细眼为显性性状。亲本雌雄果蝇均为刚毛,子代雌性出现了截毛,说明亲本都携带有截毛基因。雄性亲本携带截毛基因,表现为刚毛,说明其为杂合子,即在Y染色体上还携带有刚毛基因,故控制该性状的基因位于X和Y染色体上。
(2)根据分析可知,细眼为显性,基因位于常染色体上,亲本雄性为粗眼,基因型为ff,根据子一代雌性中刚毛:截毛=2:1,雄性全为刚毛,说明亲本雄性中存在XdYD、XDYD两种基因型。设XdYD所占比例为a,则两种基因型的雄性个体产生的含X染色体的雄配子及比例为Xd:XD=a:(1-a),雌性亲本的基因型为XDXd,产生的雌配子基因型及比例为Xd:XD=1:1,则1/2a=1/3,所以a=2/3,即亲本中的雄果蝇基因型及其比例为ffXdYD:ffXDYD=2:1,其中杂合子所占比例为2/3。亲本雌果蝇的基因型为FFXDXd,可通过测交实验来验证其基因型,让亲本雌果蝇与粗眼截毛雄果蝇即基因型为ffXdYd的雄果蝇杂交。
(3)亲本雄果蝇的基因型为ffXdYD、ffXDYD,雌果蝇的基因型为FFXDXd,雌果蝇产生的雌配子关于毛发的基因型及比例为XD:Xd=1:1,因此F1的细眼刚毛雄果蝇的基因型及其比例为FfXDYD:FfXdYD=1:1。亲本雄性基因型为ffXdYD:ffXDYD=2:1,雌性基因型为FFXDXd,亲本雄性产生的含有X染色体的配子及比例为Xd:XD=2:1,亲本雌性产生的配子及比例为Xd:XD=1:1,所以子一代中细眼刚毛雌果蝇的基因型和比例为FfXDYD:FfXDXd=(1/3×1/2):(1/3×1/2+2/3×1/2)=1:3,子一代中细眼刚毛雄果蝇的基因型和比例为FfXDYD:FfXdYD=1:1;单独分析细眼基因的遗传,Ff×Ff杂交,子二代细眼中基因型有FF和Ff两种,其中FF占1/3;单独分析刚毛基因的遗传,子一代中刚毛雌性基因型和比例为XDYD:XDXd=1:3,产生雌配子种类和比例为Xd:XD=3:5,子一代中刚毛雄性基因型和比例为XDYD:XdYD=1:1,产生雄配子种类和比例为Xd:XD:YD=1:1:2,F2中的刚毛雌果蝇XDXD占1/2×3/8=3/16,所以F2的刚毛雌果蝇中纯合子所占比例是5/16/(1-3/16)=5/13。综上所述,F2的细眼刚毛雌果蝇中纯合子所占比例是1/3×5/13=5/39。
5.答案:(1)9;6;aaXbY
(2)利用植株R(父本)与AAXbXb(母本)的粉红花杂交,并观察后代表型。
①若杂交后代中雌株均为红棕花,雄株均为粉红花,则R是AA基因突变为aa;
②若杂交后代雌雄株全部为粉红花,则R是B基因突变为b基因;
③若杂交后代中只有粉红花的雄株,则R是B基因所在片段缺失。
(3)3/4;红棕花:粉红花=5:1
解析:(1)粉红花的大致基因为aaXB_、_ _XbXb、_ _XbY,共有3+3+3=9种基因型;红棕花大致基因型为A_XB_,共有23=6种基因型;某植株的基因型为AaXBXb,与某一父本植物杂交后代出现1/4的红棕花个体,即后代A_XB_=1/4=1/21/2,可逆向思维求解,父本基因型为aaXbY。
(2)在一个纯合的粉红花种群中雌雄的基因型为AAXbXb、AAXbY。b基因突变为B出现了红棕花雄株(AAXBY),由于某种原因,该红棕花雄株又恢复为粉红花雄株,该个体称为回复体“R”。若R是由于AA基因突变为aa,则其基因型为aaXBY;若R是由于B基因突变为b基因,则其基因型为AAXbY;若R是由于B基因所在片段缺失(已知含缺失该片段的配子致死),则其基因型为AAX0Y(0表示缺失的基因)。可利用植株R(父本)与AAXbXb(母本)杂交,并观察后代表型来确定R出现的原因:
①AA基因突变为aa,则杂交后代中雌株均为红棕花,雄株均为粉红花;
②B基因突变为b基因,则杂交后代雌雄株全部为粉红花;
③B基因所在片段缺失,则杂交后代中只有粉红花的雄株。
(3)设(2)种群中出现的红棕花雄株的原因是b基因突变为B基因,且B基因所在的片段移接到常染色体上(非A、a基因所在的染色体)。则该个体的基因型为BAAX0Y(0代表X染色体缺失的B基因),已知B基因所在的染色体片段移接到常染色体上,也能使配子获得该片段而具有育性,因此会产生BAX0、BAY、AY三种类型的可育配子,其占所有配子的比例均为1/4,故该个体能产生可育配子的概率为3/4;该个体BAAX0Y与基因型为AaXBXb雌株杂交,根据两个体产生的配子情况即可得出后代的表型及比例。个体BAAX0Y产生的配子为1/3BAX0、1/3BAY、1/3AY,个体AaXBXb产生的配子为1/4AXB、1/4AXb、1/4aXB、1/4AXb,因此后代的表型及其比例为红棕色:粉红色=10:2=5:1。
6.(1)答案:基因重组
解析:品种甲和乙杂交,可以集合两个亲本的优良性状,属于杂交育种,原理是基因重组。
(2)答案:去雄;套袋;aaBb;AAbb
解析:①该植物的花是两性花,为避免自花授粉和其它花粉干扰,在上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是去雄和套袋处理。②据题意可知,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb,又因为单个品种种植时均正常生长,品种乙基因型可能为AAbb、Aabb,aabb,则与aaBB杂交后F1基因型为AaBb或aaBb,进一步可推测部分F1植株致死的基因型为AaBb或aaBb。③若进一步研究确认致死基因型为A_B_,则乙-1基因型应为AAbb,子代AaBb全部死亡。
(3)答案:aabb;用这些植株自交留种的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交;对应父本乙自交收获
解析:由于A-B-的个体全部死亡,故不能选择AAbb类型与甲杂交,要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择亲本组合为:品种甲(aaBB)和基因型为aabb的纯合品种乙杂交,具体过程如下:第一步:种植品种甲(aaBB)作为亲本;第二步:将乙-2(Aabb)自交收获的种子种植后作为亲本,然后用这些植株自交留种(保留aabb种子)的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表现型。第三步:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则证明该父本基因型为aabb,对应父本乙自交收获的种子符合要求,可保留制种。
7.答案:(1)隐性;乙;性别;直翅红眼雌性:直翅紫红眼雌性:直翅红眼雄性:直翅紫红眼雄性=3:1:3:1
(2)致死
(3)卷翅红眼:直翅红眼=4:5
(4)①黑体突变体与紫红眼突变体;F1随机交配得F2;②灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9:3:3:1;灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2:1:1
解析:由题意可知,控制翅形和眼色的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律;再根据各杂交组合亲本及后代的表型及其比例分析性状的显隐性、遗传分离比出现的原因以及相关基因的遗传特点等。
(1)只考虑眼色性状,分析甲组亲本和后代的表型,可知紫红眼突变体为纯合子;根据乙组F1的表型、F2的表型及比例可知,红眼对紫红眼为显性,即紫红眼突变体为隐性突变体。欲判断相关基因在常染色体上还是在性染色体上,可对杂交组合乙各代的性别进行统计,若相关基因在常染色体上,则F2的表型及比例与性别无关。
(2)杂交组合丙的亲本都为卷翅个体,F1出现了性状分离(卷翅:直翅=2:1),可判断卷翅为显性性状,据亲本、F1及F2的表型可知,控制翅形的基因具有显性纯合致死效应。
(3)根据杂交组合丙和杂交组合丁的后代有关眼色的表型都为红眼可知,这两组杂交实验中的个体有关眼色的基因型都为纯合的,故在计算后代的表型和比例时不用考虑眼色,只分析翅形即可。设与翅形相关的基因为A、a,则杂交组合丙的F1中与翅形有关的基因型及比例为Aa:aa=2:1;杂交组合丁的F1中与翅形有关的基因型及比例为Aa:aa=1:1;由于F1是一对亲本的杂交后代,且每只昆虫的生殖力相同,假设理论上两组杂交组合的亲本均可产生100只昆虫,实际上杂交组合丙F1的个体数为75只,基因型为Aa的个体数为50只,基因型为aa的个体数为25只,而杂交组合丁F1的个体数为100只,基因型为Aa的个体数为50只,基因型为aa的个体数为50只,让它们自由交配,群体中基因型为Aa的个体占100÷175=4/7,基因型为aa的个体占75÷175=3/7,则产生A配子的概率为2/7,产生a配子的概率为5/7。所以后代的表型及比例为(用配子法表示):
综上,后代的表型及比例为卷翅红眼:直翅红眼=4:5。
(4)欲判断控制体色和眼色的基因的遗传是否遵循自由组合定律(即解决控制两对相对性状的两对等位基因在两对同源染色体上还是在一对同源染色体上的问题),可先获得双杂合子(F1),然后让双杂合子随机交配得F2,对F2的表型及比例进行统计和分析就可确定基因的位置。假设控制灰体和黑体的基因分别为B和b,控制红眼和紫红眼的基因分别为D和d,让纯合黑体红眼昆虫(bbDD)与纯合灰体紫红眼昆虫(BBdd)杂交,所得F1(BbDd)表现为灰体红眼,让F1进行随机交配得F2,对F2的表型及比例进行分析,若控制体色和眼色的基因的遗传遵循自由组合定律,则F2的表型及比例为灰体红眼(B_D_):灰体紫红眼(B_dd):黑体红眼(bbD_):黑体紫红眼(bbdd)=9:3:3:1;若控制体色和眼色的基因的遗传不遵循自由组合定律,由题中信息该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换,可知F1中的雄性个体可产生两种数量相同的配子(bD和Bd),若雌性个体在产生配子的过程中发生交叉互换,则可产生四种配子(bD、Bd、bd、BD),不管这四种配子的比例为多少,最后所得F2中表型及比例均为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2:1:1,若雌性个体产生配子时不发生交叉互换,F2的表型及比例也为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2:1:1。
8.答案:(1)甲家族;Ⅰ2和Ⅱ3;Ⅱ4和Ⅲ6(或Ⅱ5和Ⅲ8)
(2)Ⅰ9和Ⅰ10
(3)①0
②AaXEXE;1;1/32
解析:(1)分析甲家族,若为伴X染色体显性遗传病,则根据Ⅱ4,Ⅲ6应该也患病,与图示结果不符,若为伴X染色体隐性遗传病,则根据Ⅱ3,Ⅰ2也应该患病,也与图示结果不符,因此甲家族中的致病基因位于常染色体,对应胱氨酸尿症。
(2)由(1)可知,乙家族携带鱼鳞病致病基因,位于性染色体上,结合Ⅱ13和Ⅱ14正常,生出了患病的Ⅱ17可知,鱼鳞病为伴X染色体隐性遗传病。若仅考虑乙家族的致病基因,Ⅱ11的基因型是XeXe,其致病基因来自IⅠ9和Ⅰ10。
(3)①若Ⅱ5带有甲家族遗传病的致病基因,该疾病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ3和Ⅱ4的基因型是aa, Ⅰ2的基因型一定是Aa,即一定携带致病基因。②Ⅲ6不携带乙家族遗传病的致病基因,基因型是XEXE,对于甲家族遗传病,Ⅱ6的基因型是aa,则Ⅲ6的基因型是Aa,综合起来Ⅲ6的基因型是AaXEXE。Ⅲ17不携带甲家族遗传病致病基因,其基因型是AAXeY,Ⅲ6与Ⅲ17婚配,生一个女儿正常的概率为1,该女儿基因型一定是A_XEXe。与Ⅱ5相关基因检测相同的基因型是AaXEY,该正常女儿的基因型及概率是1/2AA XEXe、1/2AAXEXe,她与该正常男性婚配生出患胱氨酸尿症孩子的概率为1/2×1/4=1/8,生出患鱼鳞病孩子的概率为1/4,则同时患两种病孩子的概率是1/8×1/4=1/32。
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
细眼刚毛
细眼截毛
粗眼刚毛
粗眼截毛
雌性
39只
9只
13只
3只
雄性
48只
0只
16只
0只
甲(母本)
乙(父本)
F1
aaBB
乙-1
幼苗期全部死亡
乙-2
幼苗死亡:成活=1:1
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体、紫红眼突变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼:直翅紫红眼=3:1
丙
卷翅突变体、卷翅突变体
卷翅红眼:直翅红眼=2:1
卷翅红眼:直翅红眼=1:1
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼:直翅红眼=1:1
卷翅红眼:直翅红眼=2:3
2/7A
5/7a
2/7A
4/49AA(致死)
10/49Aa(卷翅)
5/7a
10/49Aa(卷翅)
25/49aa(直翅)
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