题目内容
【题目】某植物的花色分为白花、黄花和红花三种,该性状的遗传受两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制。已知基因对此性状的控制途径如图所示:
有人利用白花(甲)、白花(乙)、黄花和红花4个纯合品种进行了如下三个实验:
亲代 | F1代 | F2代 | |
实验一 | 黄花×红花 | 黄花 | F1自交:3黄∶1红 |
实验二 | 白花(甲)×黄花 | 白花 | F1自交:12白∶3黄∶1红 |
实验三 | 白花(乙)×红花 | 白花 | F1测交:2白∶1黄∶1红 |
请回答下列问题:
(1)基因A与a的根本区别是________;如果基因b发生突变,则________(填“不能”、“可能”)控制合成酶2。
(2)实验一中亲代红花与F2代的红花基因型相同的概率为________%;实验二中白花(甲)和实验三中白花(乙)的基因型分别是________和________。
(3)实验二得到的F2代中,白花植株的基因型有________种,其中纯合白花植株占全部白花植株的比例为________。
(4)若将实验三得到的F2代白花植株与红花植株杂交,理论上F3代花色表现型比例为白∶黄∶红=________。
【答案】基因中碱基对的排列顺序不同 可能 100 AAbb AABB 6 1/6 4∶1 ∶3
【解析】
基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失和改变,而引起的基因结构的改变,基因突变通常发生在DNA复制的过程中,基因突变能为生物的变异提供最初的原材料。
题意分析,亲本都是纯合体,由实验结果可知白花对红花、黄花均为显性,黄花对红花为显性。由实验二结果可知,红花为双隐性纯合子,结合基因对性状的控制图可知, 酶1由基因a控制的, 酶2由基因b控制。因此,黄花基因型为aaB_,红花基因型为aabb,白花基因型为A_ B_和A_ bb。分析实验一可知,亲本黄花的基因型为aaBB,结合实验二的结果可知白花甲的基因型因改为为AAbb,实验三的结果分析能确定白花乙的基因型为AABB。
(1)基因A与a为等位基因,其根本区别是其中的碱基对的排列顺序不同;由基因突变的概念可知,如果基因b发生突变,则可能无法控制酶2的合成。
(2)由分析可知,红花为隐性,且基因型为aabb,因此,实验一种亲代红花与F2代的红花基因型相同的概率为100%;由分析可知,白花(甲)和实验三中白花(乙)的基因型分别是AAbb和AABB。
(3)实验二F2代的性状分离比及基因型为12白(9A_ B_和3A_ bb)∶3黄(3aaB_)∶1红(1aabb),其中白花植株的基因型有6种,分别为1AABB、2AaBB、2AABb、4 AaBb、1AAbb、2Aabb,则纯合白花植株占全部白花植株的比例为2/12=1/6。
(4)由实验三得到的测交后代F2中的性状分离比可知,F1的基因型为AaBb,其测交的到的F2中白花植株的基因型为AaBb和Aabb,且比例为1∶1,让该白花植株与红花植株(aabb)进行杂交,实际为测交,则F2中白花植株产生的配子比例为AB(1/2×1/4)∶Ab(1/2×1/4+1/2×1/2)∶aB(1/2×1/4)∶ab(1/2×1/4+1/2×1/2)=1∶3∶1∶3,则测交产生的F3代花色表现型比例为白花(1AaBb+3Aabb)∶黄花(3aaBb)∶红花(3aabb)= 4∶1 ∶3
【题目】叶色变异指叶色表现型发生异常,叶绿素含量发生改变。此类变异通常会影响光合作用,往往导致减产,甚至引起植株死亡。科研人员在粳稻品种Kitaake的转基因组织培养过程中发现了一种白条纹突变体,命名为st11,该突变体在分蘖前叶片表现正常,从分蘖期开始新长出的叶片表现为白色条纹,且该性状一直持续到成熟期。
(1)叶色突变在水稻中比较常见,来源一般包括自然突变和________。现有水稻叶色突变体主要包括白化、黄化、淡绿、斑马叶等多种表型,体现了基因突变________的特点。
(2)为判断st11主要生产特性是否发生改变,研究人员检测了野生型(WT)与st11的平均株高和结实率,得到了以下如图1、图2结果,该结果说明________。
(3)科研人员选取了22株突变体,检测潮霉素抗性(T-DNA中标记基因),结果如下图3,推测该突变不是由T-DNA插入引起,是发生于转基因组织培养过程中。做出该判断的依据是________。
通过构建分离群体进行遗传分析,发现st11与野生型杂交后F1均表现正常叶色,且F2群体中正常叶:白条纹=3:1。上述结果表明突变体st11的白条纹性状是由________基因控制的。
(4)经初步试验,确定st11定位于1号染色体。为进一步确认基因位点,利用五个重要分子标记RM10076、RM10048、Ⅰ-14、Ⅰ-10、Ⅰ-26对F2中284个白条纹单株进行分析,统计交换情况,结果如下表。
分子标记 | Ⅰ-26 | Ⅰ-10 | Ⅰ-14 | RM10048 | RM10076 |
交换次数 | 3 | 0 | 3 | 3 | 16 |
据表中数据推测,st11基因更靠近分子标记________。
(5)经过后续研究,研究人员最终确定st11基因位置并成功获取了该基因,请结合所学知识及题目信息,简要描述st11基因在实际生产生活的应用前景________。(答出一点即可)