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高中 | 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第三章 基因的本质
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
某野生型和突变型水稻植株细胞内的染色体如图$\rm 1$所示。$\rm H$基因(抗病基因)、$\rm G$基因(耐缺氧基因)分别位于突变型的$\rm 4$号和$\rm 8$号染色体上。野生型个体相应基因均为纯合隐性。
科研人员利用野生型与纯合突变型杂交产生$\rm F_{1}$,$\rm F_{1}$自交产生$\rm F_{2}$,检测$\rm F_{2}$群体中各植株的基因型并统计个体数目,结果如下表所示,回答下列问题:
基因型 | $\rm HH$ | $\rm Hh$ | $\rm hh$ | $\rm GG$ | $\rm Gg$ | $\rm gg$ |
相应基因型数目 | $\rm 511$ | $\rm 1030$ | $\rm 498$ | $\rm 338$ | $\rm 1351$ | $\rm 1015$ |
科研人员需完成 条染色体的$\rm DNA$测序以建立该植物的基因组数据库。
科研人员需完成$\rm 12$条染色体的$\rm DNA$测序以建立该植物的基因组数据库。因为水稻是雌雄同株的植物,没有性染色体,其体细胞中含有$\rm 24$条染色体,即$\rm 12$对同源染色体。在建立基因组数据库时,只需要测序每一对同源染色体中的一条即可,所以总共需要测序$\rm 12$条染色体。
抗病基因的遗传遵循 定律,判断依据是 。
分离;$\\rm F_{2}$中$\\rm HH$、$\\rm Hh$、$\\rm hh$的比例为$\\rm 1:2:1$
"]]根据表格数据分析可知,$\rm F_{2}$中$\rm HH:Hh:hh=511:1030:498=1:2:1$,这是典型的分离定律的比例,说明抗病基因$\rm H$和隐性基因$\rm h$是一对等位基因,它们在遗传给下一代时,会随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,再随着受精作用进入不同的后代个体,使得后代个体表现出不同的性状。
多次重复该实验发现结果总与表中数据比例接近,为解释该现象,科研人员提出假说:$\rm F_{1}$的雌配子活性均正常,含 (填“$\rm G$”或“$\rm g$”)基因的雄配子成活率为 ,含另一等位基因的雄配子活性均正常。
由表格信息可知,多次重复该实验发现结果总与表中数据比例接近,假设$\rm F_{1}$产生的雄配子$\rm G$的概率为$\rm X$,则雄配子$\rm g$的概率为$\rm 1-X$,而产生的雌配子都能正常成活,$\rm G=\dfrac12$,$\rm g=\dfrac12$,由$\rm F_{2}$群体中$\rm GG:Gg:gg=338:1351:1015=1:4: 3$,可知$\rm GG=\dfrac18=\dfrac12X$,$\rm X=\dfrac14$,即雄配子$\rm G$的概率为$\rm \dfrac14$,$\rm g$的概率为$\rm 1-\dfrac14=\dfrac34$,即$\rm F_{1}$产生的雄配子$\rm G:g=1:3$,若雄配子都能正常成活的话,$\rm G: g$应该等于$\rm 1:1$,因此雄配子$\rm G$的成活率$\rm =\dfrac13$。
进一步研究发现野生型$\rm 8$号染色体上有两个紧密连锁的基因$\rm A_{1}$和$\rm A_{2}$(如图$\rm 2$)。
基因$\rm A_{1}$编码抑制花粉发育的毒性蛋白,基因$\rm A_{2}$编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白。突变型个体$\rm 8$号染色体上$\rm A_{1}$和$\rm A_{2}$均无。据此推测,$\rm F_{1}$的部分花粉成活率低的原因是$\rm A_{1}$在花粉母细胞减数分裂过程中表达,$\rm A_{2}$在 (填“花粉母细胞”或“花粉”)中表达。$\rm A_{2}$被称为自私基因,其“自私性”的意义是使 更多地传递给子代,维持物种的稳定性。
花粉;亲本遗传信息
"]]$\rm A_{1}$编码抑制花粉发育的毒性蛋白,$\rm A_{2}$编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白,花粉是精原细胞通过减数分裂产生,因此$\rm F_{1}$的部分花粉成活率低的原因是$\rm A_{1}$在花粉母细胞减数分裂过程中表达,因而含有$\rm G$基因的花粉成活率很低,而$\rm A_{2}$在花粉细胞中表达。$\rm A_{2}$被称为自私基因,其“自私性”的意义是使亲本遗传信息更多地传递给子代,维持物种的稳定性。
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