【題目】薺菜的果實形狀有三角形和卵圓形兩種,該性狀的遺傳涉及兩對等位基因,分別是A、a和B、b表示。為探究薺菜果實形狀的遺傳規(guī)律,進行了雜交實驗(如圖)。

(1)圖中親本基因型為_________。根據(jù)F2表現(xiàn)型比例判斷,薺菜果實形狀的遺傳遵循_______。F1測交后代的表現(xiàn)型及比例為_______________________。另選兩種基因型的親本雜交,F(xiàn)1和F2的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同,推斷親本基因型為_______________。

(2)圖中F2三角形果實薺菜中,部分個體無論自交多少代,其后代表現(xiàn)型仍然為F2三角形果實薺菜中的比例_________;還有部分個體自交后發(fā)生性狀分離,它們的基因型是___________。

(3)薺菜果實形狀的相關(guān)基因a,b分別由基因A、B突變形成,基因A、B也可以突變成其他多種形式的等位基因,這體現(xiàn)了基因突變具有_______________的特點。自然選擇可積累適應環(huán)境的突變,使種群的基因頻率______ ,導致生物進化。

(4)現(xiàn)有3包基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的薺菜種子,由于標簽丟失而無法區(qū)分。根據(jù)以上遺傳規(guī)律,請設(shè)計實驗方案確定每包種子的基因型。有已知性狀(三角形果實和卵形果實)的薺菜種子可供選用。

實驗步驟:

___________________

___________________;

___________________。

結(jié)果預測:

Ⅰ如果______________________ 則包內(nèi)種子基因型為AABB;

Ⅱ如果_______________________則包內(nèi)種子基因型為AaBB;

Ⅲ如果________________________ 則包內(nèi)種子基因型為aaBB

【答案】AABB和aabb 基因的自由組合定律 三角形果實:卵圓形果實=3:1 AAbb 和aaBB 7/15 AaBb、aaBb和Aabb 不定向性(或:多方向性) 定向改變 用三包種子長成的植株分別與卵圓形果實種子長成的植株雜交,得F1種子用三包種子長成的植株分別于卵圓形果實種子長成的植株雜交,得F1種子 F1種子長成的植株自交,得F2種子(F1種子長成的植株分別與卵圓形果實種子長成的植株雜交,得F2種子 F2種子長成植株后,按果實形狀的表現(xiàn)型統(tǒng)計植株的比例(F2種子長成植株后,按果實形狀的表現(xiàn)型統(tǒng)計植株的比例 F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為15: 1(F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為3: 1 F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為27: 5(F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為5:3 F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為3: 1(F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為1: 1

【解析】

本題考查基因的自由組合規(guī)律,解題的關(guān)鍵是本題中的F2的301三角形果實和20卵圓形果實,符合比例為15:1,找到這個突破口,逆向思維從而推出親本F1的基因型AaBb,親本的基因型也會迎刃而解。

(1)由F2的性狀分離比為301:20≈15:1,是9:3:3:1的變式,可以推知果實形狀是由兩對非同源染色體上的非等位基因控制的,遵循基因的自由組合定律。F2中A-B-9;A-bb3;aaB-3共計15/16,且占1/16的肯定是雙隱性的aabb個體,故卵圓形的基因型為aabb,由15:1這個比例還可推知F1肯定是雙雜合體AaBb,所以親本基因型為AABB和aabb。F1(AaBb)與aabb測交后代的基因型有四種AaBb、Aabb、aaBb、aabb,其中雙隱性為卵圓形aabb的占1/4,其他3份的表現(xiàn)型都是三角形。故F1測交后代的表現(xiàn)型及比例為三角形果實:卵圓形果實=3:1。另選兩種基因型的親本雜交,所選的親本雜交子代F1也應為雙雜合體AaBb,否則F2不會出現(xiàn)15:1,所以雙親的基因型為AAbb和aaBB,都是三角形的。

(2)F2三角形果實薺菜中,部分個體無論自交多少代,其后代表現(xiàn)型仍然為三角形果實,這樣的個體的基因型特點是不同時具有a和b的個體自交的子代都是三角形的,有以下基因型:AABB1/16、AABb1/8、AaBB1/8、aaBB1/16、AAbb1/16,它們總共占總數(shù)的7/16,但是占15份三角形中的7份即7/15。個體自交后發(fā)生性狀分離,也就是自交后代會出現(xiàn)三角形和卵圓形,這樣的個體基因型應同時具有a和b,即AaBb、Aabb和aaBb。

(3)薺菜果實形狀的相關(guān)基因a,b分別由基因A、B突變形成,基因A、B也可以突變成其他多種形式的等位基因,這體現(xiàn)了基因突變具有不定向性的特點。自然選擇可積累適應環(huán)境的突變,使種群的基因頻率定向改變,導致生物進化。

(4)基因型分別為AABB、AaBB和aaBB的三角形個體與基因型為aabb的卵圓形個體雜交獲得F1,F(xiàn)1自交的F2代的表現(xiàn)型情況是有所不同的,據(jù)此進行實驗設(shè)計。

實驗步驟:①用3包種子長成植株分別與卵圓形果實種子長成植株雜交,得F1種子;

②F1種子長成的植株自交,得到F2種子;

③F2種子長成植株后,按果實形狀的表現(xiàn)型統(tǒng)計植株的比例。

若包內(nèi)種子基因型為AABB,與卵圓形即aabb雜交結(jié)果即F1為AaBb,F(xiàn)1種子長成的植株(基因型為AaBb)自交得F2種子,F(xiàn)2種子長成植株后,F(xiàn)2三角形與卵圓形果實植株的比例約為15:1。若包內(nèi)種子基因型為AaBB,與卵圓形即aabb雜交結(jié)果有:AaBb和aaBb,兩者各占一半,F(xiàn)1種子長成的植株自交得F2種子,F(xiàn)2種子長成植株后,F(xiàn)2卵圓形果實植株為1/2×1/16+1/2×1/4=5/32,所以F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為27: 5。若包內(nèi)種子基因型為aaBB,與卵圓形即aabb雜交結(jié)果即F1為aaBb,F(xiàn)1種子長成的植株(基因型為aaBb)自交得F2種子,F(xiàn)2種子長成植株后,F(xiàn)2三角形與卵圓形果實植株的比例約為3:1。故結(jié)果預測及結(jié)論為:

Ⅰ.如果F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為15∶1,則包內(nèi)種子基因型為AABB;

Ⅱ.如果F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為27∶5,則包內(nèi)種子基因型為AaBB;

Ⅲ.如果F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為3∶1,則包內(nèi)種子基因型為aaBB。

當然也可用測交的方案進行實驗設(shè)計。

實驗步驟:①用3包種子長成植株分別與卵圓形果實種子長成植株雜交,得F1種子;

②F1種子長成的植株分別與卵圓形果實種子長成的植株雜交,得到F2種子;

③F2種子長成植株后,按果實形狀的表現(xiàn)型統(tǒng)計植株的比例。

若包內(nèi)種子基因型為AABB,與卵圓形即aabb雜交結(jié)果即F1為AaBb,F(xiàn)1種子長成的植株(基因型為AaBb)與卵圓形果實種子(基因型為aabb)長成的植株雜交得F2種子,F(xiàn)2種子長成植株后,F(xiàn)2三角形與卵圓形果實植株的比例約為3:1。若包內(nèi)種子基因型為AaBB,與卵圓形即aabb雜交結(jié)果有:AaBb和aaBb,兩者各占一半,F(xiàn)1種子長成的植株與卵圓形果實種子(基因型為aabb)長成的植株雜交得F2種子,F(xiàn)2種子長成植株后,F(xiàn)2卵圓形果實植株為1/2×1/4+1/2×1/2=3/8,所以F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為5:3。若包內(nèi)種子基因型為aaBB,與卵圓形即aabb雜交結(jié)果即F1為aaBb,F(xiàn)1種子長成的植株(基因型為aaBb)與卵圓形果實種子(基因型為aabb)長成的植株雜交得F2種子,F(xiàn)2種子長成植株后,F(xiàn)2三角形與卵圓形果實植株的比例約為1:1。故結(jié)果預測及結(jié)論為:

Ⅰ.如果F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為3∶1,則包內(nèi)種子基因型為AABB;

Ⅱ.如果F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為5∶3,則包內(nèi)種子基因型為AaBB;

Ⅲ.如果F2三角形與卵圓形果實植株的比例約為1∶1,則包內(nèi)種子基因型為aaBB。

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B. Ⅱ114必須是純合子

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D. Ⅱ4、5、12必須是雜合子

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(1)甲病的遺傳方式為____________,乙病最可能的遺傳方式為___________

(2)若I-3無乙病致病基因,請繼續(xù)以下分析。

①I-4的基因型為______;II-2的基因型為______。II-6的基因型為_____

②如果II-5與II-6結(jié)婚,則所生男孩同時患兩種遺傳病的概率為________

③如果II-7與II-8再生育一個兒子,則兒子患甲病的概率為___________

④如果II-5與a基因攜帶者結(jié)婚并生育一個表現(xiàn)型正常的兒子,則兒子攜帶a基因的概率為_________。若II-5與a基因攜帶者結(jié)婚并生育一個病孩,則再生一個患甲病女孩的概率是_____

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