2019-2020年高中生物同步培優(yōu)資料 微專題5 自由組合定律的實驗探究與分析 新人教版必修21黃瓜開單性花且異花傳粉，株型有雌雄同株(EF）、雄株(eeF）、雌株(Eff或eeff)。植株顏色受一對等位基因控制，基因型CC的植株呈綠色，基因型Cc的植株呈淺綠色，基因型cc的植株呈黃色，黃色植株在幼苗階段就會死亡。黃瓜植株的蛋白質(zhì)含量受另一對等位基因(Dd)控制，低含蛋白質(zhì)(D)與高含蛋白質(zhì)(dd)是一對完全顯性的相對性狀，已知控制植株顏色基因、控制蛋白質(zhì)含量基因以及控制株型的基因均位于非同源染色體上。欲用淺綠色低含蛋白質(zhì)的雌株(EEffCcDD)和淺綠色高含蛋白質(zhì)的雄株(eeFFCcdd)作親本，在短時間內(nèi)用簡便方法培育出綠色高含蛋白質(zhì)雌雄同株的植株，設(shè)計實驗方案如下： (1)用上述親本雜交,F1 中成熟植株的基因型是 （2） (3)從F2 植株中選出符合要求的綠色高含蛋白質(zhì)雌雄同株的個體。 (4)為檢測最后獲得的植株是否為純合子，可以用基因型為eeffCCdd植株作母本，做一次雜交實驗，預(yù)期結(jié)果及結(jié)論： ，則待測植株為純合子。 ，則待測植株為雜合子。2.以一個具有正常葉舌的水稻純系的種子為材料，進(jìn)行輻射誘變試驗。將輻射后的種子單獨隔離種植，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩株的后代各分離出無葉舌突變株，且正常株與無葉舌突變株的分離比例均為3：1。經(jīng)觀察，這些葉舌突變都能真實遺傳。請回答： (1)甲和乙的后代均出現(xiàn)3：1的分離比，表明輻射誘變處理均導(dǎo)致甲、乙中各有 （一、二或多）個基因發(fā)生 （顯或隱）性突變。 (2)甲株后代中，無葉舌突變基因的頻率為 將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉一代，只收獲正常株上所結(jié)的種子，若每株的結(jié)實率相同，則其中無葉舌突變類型的基因型頻率為 （3）現(xiàn)要研究甲、乙兩株葉舌突變是發(fā)生在同一對基因上，還是發(fā)生在兩對基因上，請以上述實驗中的甲、乙后代分離出的正常株和無葉舌突變株為實驗材料，設(shè)計雜交實驗予以判斷。 實驗設(shè)計思路：選取甲、乙后代的 進(jìn)行單株雜交，統(tǒng)計F1的表現(xiàn)型及比例。 預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論： 3.小鼠彎曲尾（B)對正常尾（b）顯性，將一彎曲尾雄鼠與一正常尾雌鼠交配，F(xiàn)1 中彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠=1：1。遺傳學(xué)家將一個外源DNA片段導(dǎo)入到F1 代彎曲尾雌鼠的體細(xì)胞中，利用克隆技術(shù)獲得一只轉(zhuǎn)基因正常尾小鼠。該DNA片段插入小鼠染色體上的位置有多種可能，下圖 表示了其中2種。 說明：插入的DNA片段本身不控制具體的性狀；小鼠體內(nèi)存在該DNA片段時B不表達(dá)，但b基因的表達(dá)不受影響。 請回答有關(guān)問題： (1)控制小鼠尾形的基因位于 染色體上，子一代雌鼠的基因型是 (2)培育克隆鼠時，先利用 技術(shù)將已導(dǎo)入外源DNA的體細(xì)胞的細(xì)胞核植入去核的 細(xì)胞，得到重組細(xì)胞；然后體外培養(yǎng)、誘導(dǎo)重組細(xì)胞，一般發(fā)育至 時期時移植到代孕雌鼠體內(nèi)進(jìn)一步發(fā)育。 (3)為確定轉(zhuǎn)基因小鼠DNA具體的插入位置，研究者讓該轉(zhuǎn)基因小鼠與非轉(zhuǎn)基因正常尾雄性小鼠雜交，統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型種類及比例，并進(jìn)行了以下分析（不考慮交叉互換）： 若子代 ，則該DNA片段的插入位置屬于第1種可能性； 若子代 ，則該DNA片段的插入位置屬于第2種可能性。4.已知桃樹中，樹體喬化與矮化為一對相對性狀（由等位基因D,d控制），蟠桃果形與圓桃果形為一對相對性狀（由等位基因H,h控制），蟠桃對圓桃為顯性。下表是桃樹兩個雜交組合的實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)：親本組合后代的表現(xiàn)型及其株數(shù)組別表現(xiàn)型喬化蟠桃喬化圓桃矮化蟠桃矮化圓桃甲 喬化蟠桃矮化圓桃410 0 42 乙喬化蟠桃喬化圓桃30l3014（1）根據(jù)組別的 結(jié)果，可判斷桃樹樹體的顯性性狀為 (2)甲組的兩個親本基因型分別為 和 （3）根據(jù)甲組的雜交結(jié)果可判斷，上述兩對相對性狀的遺傳不遵循自由組合定律。理由是：如果這兩對性狀的遺傳遵循自由組合定律，則甲組的雜交后代應(yīng)出現(xiàn) 種表現(xiàn)型，比例應(yīng)為 (4)桃樹的蟠桃果形具有較高的觀賞性。已知現(xiàn)有蟠桃樹種均為雜合子，欲探究蟠桃是否存在顯性純合致死現(xiàn)象（即HH個體無法存活）研究小組設(shè)計了以下遺傳實驗，請補充有關(guān)內(nèi)容。實驗方案： 分析比較子代的表現(xiàn)型及比例；預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：如果子代 ，則蟠桃存在顯性純合致死現(xiàn)象；如果子代 ，則蟠桃不存在顯性純合致死現(xiàn)象。 微專題5 自由組合定律的實驗探究與分析1.解析：（l）由于基因型cc的植株呈黃色，一黃色植株在幼苗階段就會死亡，因此基因型為EeffCcDD與基因型為eeFFCcdd的植株雜交，得到的子代中成熟植株的基因型為EeFfCCDd和EeFfCcDd，而基因型EeFfccDd的植株會死去。(2）由于F1 的基因型為EeFfCCDd,EeFfCcDd,要想得到綠色高含蛋白質(zhì)雌雄同株的植株，可以使F1 中植株進(jìn)行自交得到F2。 (4)F1的自交后代中綠色高含蛋白質(zhì)雌雄同株的植株基因型為EFCCdd，與eeffCCdd雜交，只需要根據(jù)后代性別判斷是否是純合子。若為純合子，后代植物全為雌雄同株；若不是純合子，后代會出現(xiàn)雌性或雄性植株。 答案：（l）EeFfCCDd,EeFfCcDd (2)取F1中植株進(jìn)行自交（同株異花傳粉）得到F2 (4)若雜交后代全部為雌雄同株若雜交后代出現(xiàn)雌性植株或雄性植株2解析：（1）親本是純合的正常葉舌，實驗后出現(xiàn)了正常株與無葉舌突變株的分離比例均為3：1，說明正常株是顯性，無葉舌的是隱性，這是雜合子自交的結(jié)果，說明親本由AA突變?yōu)榱薃a應(yīng)是1個基因發(fā)生了隱性突變。（2）甲后代中是l4AA,2/4Aa和1/4aa,故突變基因頻率是50，將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉一代，只收獲正常株上所結(jié)的種子，即1/3AA和2/3Aa,若每株的結(jié)實率相同則其中無葉舌突變類型的基因型頻率為2/31/4=1/6。(3)應(yīng)選取無葉舌突變株進(jìn)行雜交，如果后代都是無葉舌突變株，則應(yīng)是在同一對基因上（aaaa）；如果后代都是正常植株，則突變應(yīng)發(fā)生在兩對基因上(aaBBAAbb)。 答案:(1)一 隱(2)50%(1/2) 16.7（1/6) (3)無葉舌突變株 若F1全為無葉舌突變株，則甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在同一對基因上；若F1全為正常植株，則甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在兩對基因上。3.解析(1)小鼠彎曲尾(B)對正常尾(b)顯性，將一彎曲尾雄鼠與一正常尾雌鼠交配，F(xiàn)1中彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠= 1：1。說明小鼠尾形表現(xiàn)與性別有關(guān)，目的基因位于X染色體上，因此親本基因型是XbXb XbY 子一代雌鼠基因型為XBXb。(2)將DNA片段導(dǎo)入到體細(xì)胞中，需通過克隆技術(shù)獲得小鼠?？寺〖夹g(shù)是將體細(xì)胞的核移植到去核的卵母細(xì)胞中，獲得重組細(xì)胞，一般發(fā)育至囊胚時期時移植。（3）如果是第一種可能，子一代彎曲尾雌鼠的基因型是XBXb 由于DNA片段導(dǎo)入后，B不表達(dá)，但b基因的表達(dá)不受影響，所以表現(xiàn)型是正常尾。XBXb與XbY的后代就是正常尾雌鼠：彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：彎曲尾雄鼠= l：1：1：1。如果是第二種可能，讓該轉(zhuǎn)基因正常尾小鼠與非轉(zhuǎn)基因正常尾雄性小鼠雜交，后代中的1/2的個體含有該DNA片段,1/2的個體不含，含有DNA片段的個體,B不表達(dá)，雌雄性彎曲尾中有1/2的個體表現(xiàn)為正常尾，后代表現(xiàn)型為正常尾雌鼠：彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：彎曲尾雄鼠=3：1：3：1。 答案：(1)X；XBXb (2)核移植；卵母；囊胚（或桑椹胚）(3) 正常尾雌鼠：彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：彎曲尾雄鼠=1：l：1：1正常尾雌鼠：彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：彎曲尾雄鼠= 3：1：3：14解析：（1）乙組中親代為喬化喬化，子代出現(xiàn)性狀分離，與親本不同的矮化是隱性形狀，顯性形狀為喬化。（2）甲組的兩個親本的樹體是喬化矮化而子代為喬化：矮化約為1：1,所以親本的相應(yīng)基因型分別為Dd,dd，同理關(guān)于果形兩個親本的基因型是Hh, hh，所以兩個親本基因型分別為DdHh, ddhh。（3）如果這兩對性狀的遺傳遵循自由組合定律，則甲組的雜交后代應(yīng)出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，比例應(yīng)為1：1：1：l。(4)欲探究蟠桃是否存在顯性純合致死現(xiàn)象（即HH個體無法存活），可讓蟠桃(Hh)自交（蟠桃與蟠桃雜交），子代基因型應(yīng)為HH：Hh：hh=1：2：1,如果表現(xiàn)型為蟠桃：圓桃= 2：1,則蟠桃存在顯性純合致死現(xiàn)象；如果表現(xiàn)型為蟠桃：圓桃=3：1，則蟠桃不存在顯性純合致死現(xiàn)象。 答案;(1）乙 喬化 (2) DdHh ddhh (3) 4 1 : 1 : 1 : 1 (4)蟠桃(Hh)自交（蟠桃與蟠桃雜交） 表現(xiàn)型為蟠桃和圓桃，比例為2：1 表現(xiàn)型為蟠桃和圓桃，比例為3：1