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高中 | 第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
玉米可以补充身体所需的膳食纤维、维生素、磷、铁等,适当吃一些玉米有益身体健康。研究者发现一种玉米突变体$\rm S$,用$\rm S$的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒。以普通玉米($\rm aarr$,白粒)为母本、突变体$\rm S$($\rm AARR$,紫粒)为父本杂交,发现杂交后代中单倍体籽粒全为白色,二倍体籽粒全为紫色。请回答下列问题:
推测题中所述的单倍体籽粒是由 发育而来的,基因型为 。
以普通玉米($\rm aarr$,白粒)为母本、突变体$\rm S$($\rm AARR$,紫粒)为父本,杂交后代中单倍体籽粒全为白色(隐性性状),可推测该单倍体籽粒是由卵细胞发育而来的,基因型为$\rm ar$。
现有高产抗病白粒玉米纯合子$\rm G$($\rm aarr$)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯谷子$\rm H$($\rm aarr$),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种,根据题干信息,育种流程为① ,② ,③根据籽粒颜色挑选出单倍体。将得到的单倍体进行染色体数官加倍以获得纯合子,选出其有优良性状的个体。该育种方法的遗传学原理是 。
$\\rm G$与$\\rm H$杂交得到$\\rm F_{1}$;以$\\rm F_{1}$为母本与$\\rm S$杂交得到$\\rm F_{2}$;基因重组和染色体变异
"]]杂交育种能集中不同亲本的优良性状,欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种,可将$\rm G$与$\rm H$杂交得到$\rm F_{1}$,则$\rm F_{1}$中集中了高产抗病抗旱抗倒伏的基因,以$\rm F_{1}$为母本与$\rm S$杂交得到$\rm F_{2}$,可以得到白色单倍体籽粒和紫色二倍体籽粒,选出白色籽粒即为单倍体。将得到的单倍体进行染色体数目加倍以获得纯合子,选出具有优良性状的个体;该育种方法的遗传学原理是基因重组和染色体(数目)变异。
玉米螟是玉米的主要害虫,严重影响玉米产量。科研人员通过诱变育种选育出了三个抗玉米螟的纯合品系甲,乙和丙(均由一对基因突变所致),进行如下实验。
实验 | 杂交组合 | $\rm F_{1}$表型 | $\rm F_{1}$自交所得$\rm F_{2}$的表型及比例 |
Ⅰ | 品系甲(乙或丙)$\rm \times $感病品系 | 全为抗玉米螟 | 抗玉米螟:感病$\rm =3:1$ |
Ⅱ | 品系甲$\rm \times $品系乙 | 全为抗玉米螟 | 全为抗玉米螟 |
Ⅲ | 品系甲$\rm \times $品系丙 | 全为抗玉米螟 | 抗玉米螟:感病$\rm =15:1$ |
①基因突变是指 。由于基因突变具有 (至少答出两点)性,诱变育种需大量处理供试材料。
②实验Ⅰ的结果可说明 为显性性状。若品系甲和乙是由不同基因发生突变产生的,根据实验Ⅱ的$\rm F_{2}$全表现为抗玉米螟,可推知$\rm F_{1}$可产生$\rm 2$种配子,而且$\rm F_{1}$在减数分裂的过程中未发生 。
③若在玉米开花前,拔掉实验Ⅲ$\rm F_{2}$中的所有感病植株,让$\rm F_{2}$中所有的抗玉米螟植株在自然条件下进行传粉,则理论上$\rm F_{3}$中抗玉米螟植株的比例是 。
$\\rm DNA$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;低频性、随机性和不定向;抗玉米螟;同源染色体的非姐妹染色单体间的互换;$\\rm \\dfrac{24}{25}$
"]]①基因突变是指$\rm DNA$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。由于基因突变具有低频性、随机性和不定向性,诱变育种需大量处理供试材料。
②实验Ⅰ的结果显示三个抗玉米蝮的纯合品系与感病品系杂交所得$\rm F_{1}$均表现为抗玉米螟,因此抗玉米螟为显性性状;若品系甲和乙是由不同基因发生突变产生的,根据实验Ⅱ的$\rm F_{2}$全表现为抗玉米螟,可推知品系甲和乙的抗玉米螟基因应位于一对同源染色体上,设品系甲的基因型为$\rm AAbb$,品系乙的基因型为$\rm aaBB$,则$\rm F_{1}$的基因型为$\rm AaBb$,且$\rm A$和$\rm b$连锁,$\rm a$和$\rm B$连锁,由$\rm F_{2}$全表现为抗玉米蝮推知,$\rm F_{1}$在减数分裂的过程中未发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,因此$\rm F_{1}$会产生$\rm 2$种配子。
③根据实验Ⅲ的结果可推知,品系甲和丙的抗玉米螟基因位于两对同源染色体上,属于非同源染色体的非等位基因。若在玉米开花前,拔掉实验Ⅲ$\rm F_{2}$中的所有感病植株,让所有的抗玉米螟植株在自然条件下进行传粉,玉米植株在自然状态下进行随机交配。设品系丙的抗玉米螟基因为$\rm E$,$\rm F_{2}$抗玉米螟植株的基因型及比例为$\rm A\_E\_:A\_ee:aaE\_=9:3:3$,其中只有基因型为$\rm AaEe$、$\rm Aaee$、$\rm aaEe$的植株能产生$\rm ae$配子,且$\rm AaEe$所占的比例为$\rm \dfrac{4}{15}$,$\rm Aaee$所占的比例为$\rm \dfrac{2}{15}$,$\rm aaEe$所占的比例为$\rm \dfrac{2}{15}$,因此$\rm F_{2}$中抗玉米螟植株产生基因型为$\rm ae$的配子的概率$\rm =\left(\dfrac{4}{15}\right) \times \left(\dfrac14\right)+\left(\dfrac{2}{15}\right) \times \left(\dfrac12\right)+\left(\dfrac{2}{15}\right) \times\left(\dfrac12\right) =\dfrac15$,因此$\rm F_{3}$中感病植株($\rm aaee$)的比例为$\rm \dfrac{1}{25}$,则$\rm F_{3}$中抗玉米螟植株的比例为$\rm 1-\dfrac{1}{25}=\dfrac{24}{25}$。
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