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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)
未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状,科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。回答下列问题:
纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,$\rm {{\text{F}}_{1}}$只有一种表型。$\rm {{\text{F}}_{1}}$自交得到的$\rm {{\text{F}}_{2}}$中,绿色和黄色豆荚植株数量分别为$\rm 297$株和$\rm 105$株,则显性性状为 。
纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,$\rm F_{1}$只有一种表型,说明$\rm F_{1}$表现的性状为显性性状。$\rm F_{1}$自交得到$\rm F_{2}$,绿色和黄色豆荚植株数量比约为$\rm 297:105≈3:1$,符合孟德尔分离定律中杂合子自交后代显性性状与隐性性状的分离比,所以显性性状为绿色。
进一步分析发现:相对于绿色豆荚植株,黄色豆荚植株中基因$\rm H$(编码叶绿素合成酶)的上游缺失非编码序列$\rm G$。为探究$\rm G$和下游$\rm H$的关系,研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因$\rm H$突变为$\rm h$(突变位点如图$\rm a$所示,$\rm h$编码的蛋白无功能),然后将获得的$\rm Hh$植株与黄色豆荚植株杂交,思路如图$\rm a$:
①为筛选$\rm Hh$植株,根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的$\rm DNA$进行$\rm PCR$。若扩增产物电泳结果全为预测的$\rm 1125\;bp$,则基因$\rm H$可能未发生突变,或发生了碱基对的 ;若$\rm H$的扩增产物能被酶切为$\rm 699\;bp$和$\rm 426\;bp$的片段,而$\rm h$的酶切位点丧失,则图$\rm b$(扩增产物酶切后电泳结果)中的 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的是$\rm Hh$植株。
②若图$\rm a$的$\rm {{\text{F}}_{1}}$中绿色豆荚:黄色豆荚$\rm =1:1$,则$\rm {{\text{F}}_{1}}$中黄色豆荚植株的基因型为 $\rm [$书写以图$\rm a$中亲本黄色豆荚植株的基因型$(\rm \Delta G+H)/(\rm \Delta G+H)$为例,其中“$\rm \Delta G$”表示缺失$\rm G]$。据此推测$\rm {{\text{F}}_{1}}$中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是 。
③若图$\rm a$的$\rm {{\text{F}}_{1}}$中两种基因型植株的数量无差异,但豆荚全为绿色,则说明 。
替换;Ⅱ;$\\rm (G+h)/(\\Delta G+H)$;黄色亲本植株中缺失$\\rm G$序列,导致基因$\\rm H$表达量降低(或不表达),不能合成叶绿素(或叶绿素合成量少),豆荚表现为黄色;$\\rm G$序列对$\\rm H$基因的表达没有影响(或影响很小)
"]]①若扩增产物电泳结果全为预测的 $\rm 1125\;bp$ ,基因 $\rm H$ 可能未发生突变,若发生突变且产物长度不变,则可能是发生了碱基对的替换。 $\rm H$ 的扩增产物能被酶切为 $\rm 699\;bp$ 和 $\rm 426\;bp$ 的片段,$\rm h$的酶切位点丧失。 $\rm Hh$植株会产生两种类型的扩增产物,一种是$\rm H$经酶切后的$\rm 699\;bp$ 和$\rm 426\;bp$ 片段,一种是$\rm h$未被酶切的$\rm 1125\;bp$ 片段,所以图 $\rm b$ 中的 Ⅱ 对应的是 $\rm Hh$ 植株。
② $\rm Hh$ 植株与黄色豆荚植株 $\rm (\Delta G+H)/(\Delta G+H)$ 杂交,若 $\rm F_{1}$ 中绿色豆荚:黄色豆荚 $\rm =1:1$ ,说明 $\rm Hh$ 植株产生了两种配子 $\rm G+H$ 和$\rm G+h$ ,且黄色豆荚植株只能产生含 $\rm \Delta G+H$ 的配子,所以 $\rm F_{1}$ 中黄色豆荚植株的基因型为 $\rm (G+h)/(\Delta G+H)$ 。产生的遗传分子机制是:黄色亲本植株中缺失 $\rm G$ 序列,导致基因 $\rm H$ 表达量降低(或不表达),不能合成叶绿素(或叶绿素合成量少),豆荚表现为黄色。
③ 若图$\rm a$的$\rm F_{1}$中两种基因型植株的数量无差异,但豆荚全为绿色,说明虽然黄色亲本中基因$\rm H$上游缺失$\rm G$ ,但$\rm H$基因仍能正常表达(或表达量足够)合成叶绿素,使豆荚表现为绿色,即$\rm G$序列对$\rm H$基因的表达没有影响(或影响很小)。
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