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

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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

萝卜营养丰富、价格便宜,是老百姓餐桌上常见的蔬菜。筛选优良性状,开展种质创新,对落实国家“种业振兴行动”计划,丰富“菜篮子工程”有重大应用价值。普通萝卜表皮为白色,彩色萝卜不仅增加美感,也会增加营养。育种工作者通过如下图辐射诱变,得到了图$\rm 1$中甲、乙粉红色变异类型。已知基因型为$\rm BB$的萝卜为白色,基因型为$\rm Bb$$\rm b$的萝卜为粉红色,基因型为$\rm bb$的萝卜为深红色。

  

由图$\rm 1$可知,乙的变异类型是                $\rm B$$\rm b$的根本区别是                                  

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染色体结构变异;碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序不同

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由图$\rm 1$可知,乙的染色体片段发生了缺失,所以乙的变异类型是染色体结构变异,$\rm B$$\rm b$是等位基因,它们的根本区别是碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序不同。

为确定控制萝卜颜色的基因($\rm B/b$)是否与已知的染色体位置的$\rm M/m$基因是否位于同一对同源染色体上,用基因型为$\rm BBmm$的白色萝卜$\rm P$与基因型为$\rm bbMM$的深红色品系$\rm Q$杂交得$\rm F_{1}$$\rm F_{1}$自交得$\rm F_{2.}$$\rm M$$\rm m$基因的特异性引物,对$\rm F_{2}$萝卜体内组织的$\rm DNA$进行$\rm PCR$扩增,电泳结果有$\rm 1$$\rm 2$$\rm 3$三种类型,如图$\rm 2$所示。进一步统计$\rm F_{2}$中深红色萝卜的三种类型数量,发现类型$\rm 3$个体最多、类型$\rm 2$很少、无类型$\rm 1$出现。据此推测,控制萝卜颜色的基因($\rm B/b$)与$\rm M/m$基因                (填“位于”或“不位于”)同一对染色体上,其中出现类型$\rm 2$的原因是                                                                                 

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位于;$\\rm b$$\\rm M$在同一条染色体上,少量性母(精母或卵母)细胞在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,产生了$\\rm bm$的配子,与$\\rm bM$的配子受精形成$\\rm bbMm$个体

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用基因型为$\rm BBmm$的白色萝卜$\rm P$与基因型为$\rm bbMM$的深红色品系$\rm Q$杂交得$\rm F_{1}$$\rm BbMm$),$\rm F_{1}$自交得$\rm F_{2}$,用$\rm M$$\rm m$基因的特异性引物,对$\rm F_{2}$萝卜体内组织的$\rm DNA$进行$\rm PCR$扩增,电泳结果有$\rm 1$$\rm 2$$\rm 3$ 三种类型,说明下面的条带对应$\rm m$,上面条带对应$\rm M$$\rm 1$$\rm mm$$\rm 2$$\rm Mm$$\rm 3$$\rm MM$,进一步统计$\rm F_{2}$中深红色萝卜($\rm bb$)的三种类型数量,发现类型$\rm 3$个体最多、类型$\rm 2$很少、无类型$\rm 1$出现。若控制萝卜颜色的基因($\rm B/b$)与 $\rm M/m$ 基因不位于同一对染色体上,$\rm F_{2}$中深红色萝卜的三种类型应符合自由定律的比例,$\rm bbMM:bbMm:bbmm=1:2:1$,而现在出现这种情况,说明控制萝卜颜色的基因($\rm B/b$)与 $\rm M/m$ 基因位于同一对染色体上,且在$\rm M$所在染色体上,出现类型$\rm 2$的原因是$\rm b$$\rm M$在同一条染色体上,少量性母(精母或卵母)细胞在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,产生了$\rm bm$的配子,与$\rm bM$的配子受精形成$\rm bbMm$个体。

已知基因$\rm B/b$所在染色体都缺失片段的植株不活,欲探究粉红色萝卜的产生是甲、乙哪一种变异类型,则将粉红色萝卜在相同且适宜的条件下单株种植,并严格自交,观察并统计可育子代表型及比例。如果后代表型及比例为                 ,则该变异类型为甲;如果后代表型及比例为                 ,则该变异类型为乙。

[["白色萝卜:粉红色萝卜:深红色萝卜$\\rm =1:2:1$","粉红色萝卜:深红色萝卜$\\rm =2:1$"]]

若产生原因是过程①产生的变异类型甲,辐射导致粉红色萝卜的基因型为$\rm Bb$,严格自交,则其后代的基因型及比例为$\rm BB:Bb:bb=1:2:1$,因此子代表型及比例为白色萝卜:粉红色萝卜:深红色萝卜$\rm =1:2:1$;若产生原因是过程②产生的变异类型乙,辐射导致粉红色萝卜一个染色体上含有显性基因$\rm B$的片段丢失,则其基因型为$\rm bO$,由于基因$\rm B/b$所在染色体都缺失片段的植株不活,则其自交后代的基因型及比例为$\rm bb:bO=1:2$,因此子代表型及比例为粉红色萝卜:深红色萝卜$\rm =2:1$

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