高中 | 第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 题目答案及解析

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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)

蓖麻是一种二倍体植物,其性别有两性株(既开雌花又开雄花)和雌株(只开雌花),由一对等位基因$\rm A$$\rm a$控制;蓖麻的株高和叶形分别由另外两对等位基因$\rm M$$\rm m$$\rm N$$\rm n$控制。研究人员将外源的$\rm DNA$片段导入纯合高秆掌状叶两性株蓖麻的外植体,经组织培养获得了若干株转基因蓖麻。为探究外源$\rm DNA$片段插入的位置和数量,研究人员利用获得的转基因植株进行了如下杂交实验,已知外源$\rm DNA$片段不控制具体性状,但会使插入位点所在的基因突变成其等位基因。回答下列有关问题:

实验一:转基因植株甲自交,$\rm {{\text{F}}_{\text{1}}}$表现为两性株:雌株$\rm =3:1$

实验二:转基因植株乙自交,$\rm {{\text{F}}_{\text{1}}}$表现为高秆掌状叶雌株:高秆掌状叶两性株:高秆柳叶两性株$\rm =1:2:1$

蓖麻的性别表现为显性性状的是                 ;若让转基因植株甲自交产生的$\rm {{\text{F}}_{\text{1}}}$,随机交配,则$\rm {{\text{F}}_{2}}$中两性株与雌株的比例为                 

[["两性株","$\\rm 5:1$"]]

实验一:转基因植株甲自交,$\rm F_{1}$表现为两性株:雌株$\rm =3$$\rm 1$,可判断两性株为显性性状,自交$\rm F_{1}$表现为正常两性株雌株$\rm =3:1$,其中正常两性株的基因型及比例是$\rm AA:Aa=1:2$,该群体产生的雄配子是$\rm A:a=2:1$,而能产生雌配子的群体的基因型及比例是$\rm AA:Aa:aa=1:2:1$,产生的雌配子是$\rm A:a=1:1$,随机交配后代表现为雌株的个体占$\rm \dfrac{1}{3}\times \dfrac{1}{2}=\dfrac{1}{6}$,因此$\rm F_{2}$中正常两性株:雌株的比例为$\rm 5:1$

根据实验二的结果分析,转基因植株乙中至少插入                 个外源$\rm DNA$片段。控制蓖麻性别与叶形的两对等位基因                 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是                 

[["两$\\rm /2/$二","不遵循","实验二$\\rm F_{1}$中性别与叶形(两性株与雌株、掌状叶与柳叶)每对相对性状表型的分离比都符合$\\rm 3$$\\rm 1$,而两对相对性状表型的分离比不符合$\\rm 9$$\\rm 3$$\\rm 3$$\\rm 1$。"]]

乙自交,子代高秆掌状叶雌株:高秆掌状叶正常两性株:高秆柳叶正常两性株$\rm =1:2:1$,说明有一个$\rm DNA$片段导入乙的掌状叶基因$\rm N$中,有一个$\rm DNA$导入乙的正常两性株基因$\rm M$中,且两者导入的分别是同源染色体的不同条染色体中,转基因植株乙中至少插入两个外源$\rm DNA$片段。控制蓖麻性别与叶形的两对等位基因不遵循自由组合定律,判断依据是实验二$\rm F_{1}$中性别与叶形(两性株与雌株、掌状叶与柳叶)每对相对性状表型的分离比都符合$\rm 3$$\rm 1$,而两对相对性状表型的分离比不符合$\rm 9$$\rm 3$$\rm 3$$\rm 1$

科研人员取另一株转基因植株丙自交,$\rm {{\text{F}}_{\text{1}}}$表现为高秆掌状叶两性株:高秆柳叶两性株:矮秆掌状叶两性株:矮秆柳叶两性株$\rm =9:3:3:1$。说明外源$\rm DNA$片段插入转基因植株丙的数量和位置情况是                                                                                 

[["

插入了两个外源$\\rm DNA$片段,且一个插入$\\rm M$基因,另一个插入$\\rm N$基因

"]]

丙植株自交,结果为$\rm 9:3:3:1$,说明株高性状与其余两种性状是自由组合的,即控制株高和控制叶形的基因是位于两对同源染色体上,且至少插入了$\rm 2$$\rm DNA$片段,$\rm 2$$\rm DNA$片段分别插入$\rm M$$\rm N$基因中。

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