内容正文:
课时冲关15 基因分离定律的特殊题型举例
[基础对点练]
1.(2024·江西金溪一中高三阶段练习)现有基因型为Aa的豌豆,已知含基因a的花粉存活率只有50%,且基因型为AA的子代无法存活,自然状态下其子一代中基因型为Aa所占比例是( )
A.1/5 B.1/3 C.3/4 D.1/6
解析:C [豌豆是自花传粉植物,自然状态下自交繁殖后代,由题意可知,由于“含基因a的花粉存活率只有50%”,因此基因型为Aa的豌豆产生的卵细胞为1/2 A、1/2 a,而精子的种类和比例为2/3 A、1/3 a,因此该个体自交,子一代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,由于“基因型为AA的子代无法存活”,子一代基因型及比例为Aa∶aa=3∶1,则子一代中基因型为Aa所占比例是3/4,C正确,ABD错误。]
2.某种牵牛花花色的遗传受染色体上的一对等位基因A、a控制,现有红花植株甲和白花植株乙杂交,F1全是红花,让F1自交,F2中表型及比例为红花∶白花=5∶1。下列相关说法正确的是( )
A.F2中表型及比例不为3∶1,说明这对性状的遗传不遵循分离定律
B.很可能是约一半的隐性纯合子在个体发育期死亡
C.若是含有a基因的部分精子死亡,则可用F1与白花进行正交和反交实验进行验证
D.若是部分隐性纯合子致死,则F1与白花进行杂交时,性状分离比为5∶2
解析:C [由“红花植株甲和白花植株乙杂交,F1全是红花,让F1自交,F2中表型及比例为红花∶白花=5∶1”可知:两对性状的遗传遵循分离定律,只不过可能是隐性纯合子致死2/5,或a精子(或卵子)致死1/2,A、B错误;若是含有a基因的部分精子死亡,则让F1与白花进行正反交实验进行验证,正交和反交的比例分别是1∶1和2∶1,C正确;若是部分隐性纯合子致死,则F1与白花进行杂交时,性状分离比为5∶3,D错误。]
3.某雌雄异株二倍体植物的花色由位于常染色体上三个复等位基因A1、A2和A3控制,且A1、A2和A3中任何两个基因组合在一起,各基因都能正常表达,如图表示基因对花色的控制关系,下列说法正确的是( )
A.白花植株与橙花植株杂交后代不会出现紫花
B.白花植株的基因型只有A2A2和A3A3两种
C.若橙色和紫色植株杂交,后代同时出现四种花色
D.白花植株与红花植株杂交后代均为红花
解析:C [若白花植株A2A3与橙花植株A1A2杂交,则能出现为A1A3的紫花个体,A错误;白花植株的基因型有 A2A2、A3A3、A2A3三种,B错误;若橙色(A1A2)和紫色(A1A3)植株杂交,后代有四种基因型:A1A2、A1A3、A2A3、A1A1,分别对应四种花色,C正确;无论白花植株(A2A2、A3A3、A2A3)基因型是什么,与红花植株(A1A1)杂交,后代都不是红花,D错误。]
4.烟草的育性与复等位基因S1、S2……有关,它是两性花植物,但自交不育,即同一植株内和同一基因型的植株之间不能正常受精,并且两个基因型不同的个体之间虽然可以完成受精作用,但具有相同基因型的雌雄配子之间仍然是不亲和的。现有基因型为S1S2、S1S3、S2S3、S4S5的4种植株,下列有关说法错误的是( )
A.S1S2与S1S3杂交,后代中含有基因S1的个体占2/3
B.烟草种群中任意两个烟草植株杂交,后代的基因型种类至少有3种
C.若用题中4种植株杂交,后代基因型有4种类型的亲本杂交方式有3种
D.若烟草植株控制育性的复等位基因有5种,则烟草种群的基因型种类最多有8种
解析:D [ S1S2与S1S3杂交,后代基因型为S1S3、S1S2、 S2S3,比例为1∶1∶1,故含有基因S1的个体占2/3,A正确;烟草种群基因型为S1S2、S1S3、S2S3、S4S5,其中任意两个烟草植株杂交,后代的基因型种类有3种或4种,如S1S2与S1S3杂交,后代有S1S2、S1S3、S2S3,共3种,若S1S2与S4S5杂交,则后代基因型有S1S4、S1S5、S2S4、S2S5共4种,B正确;若用题中4种植株杂交,后代基因型有4种类型的亲本杂交方式有3种,即S1S2、S1S3、S2S3分别与S4S5杂交,C正确;若烟草植株控制育性的复等位基因有5种,则烟草种群全部个体均为杂合子,基因型种类最多有10种,D错误。]
5.天竺鼠有多种不同表型的毛色,其中Ca决定黑色,Cb决定乳白色、Cc决定银色,Cd决定白化。科研人员进行了四组杂交实验来确定这些基因间的显隐性关系,据表中数据分析,四个基因之间显隐性关系的正确顺序应该是( )
交配
组合
亲代性状表现
子代性状表现
黑色
银色
乳白
白化
甲
黑色×黑色
22
0
0
7
乙
黑色×白化
10
9
0
0
丙
乳白×乳白
0
0
30
11
丁
银色×乳白
0
23
11
12
A.Ca>Cb>Cc>Cd
B.Ca>Cc>Cb>Cd
C.Cd>Cb>Cc>Ca
D.Cd>Cc>Cb>Ca
解析:B [根据表格信息可知,黑色相互交配,产生白化个体,说明黑色对白化为显性,即Ca对Cd为显性;黑色和白化杂交,出现银色,但没有白化,说明黑色基因型是CaCc,白化的基因型是CdCd,黑色对银色和银色对白化为显性,即显隐性关系Ca>Cc>Cd;银色和乳白色杂交,子代出现了2∶1∶1,因此亲本基因型是CcCd和CbCd,子代CcCb∶CcCd∶CdCb∶CdCd(白化)=1∶1∶1∶1,即CcCb和CcCd都表现为银色,CdCb为乳白色。所以Cc>Cb。因此显隐性关系Ca>Cc>Cb>Cd,B正确,ACD错误。]
6.人类斑秃属于常染色体显性遗传病,由一对等位基因A、a控制,男性只要携带一个斑秃基因(A)就表现斑秃,而女性只有显性纯合子(AA)才表现斑秃。某家庭有关斑秃的遗传系谱图如图。下列有关叙述正确的是( )
A.Ⅰ-4的基因型是aa
B.Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型不相同
C.Ⅲ-1若为女孩,可能为斑秃
D.Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个非斑秃孩子的概率是3/4
解析:D [由分析可知,Ⅱ-3基因型为aa、Ⅱ-4基因型为AA,由子代逆推亲代可知Ⅰ-3和Ⅰ-4基因型都是Aa,A错误;Ⅰ-1表现正常,其基因型为aa,Ⅱ-1为斑秃男性,说明其基因型为Aa,Ⅱ-2为正常女性,其基因型可能为Aa或aa,又知Ⅰ-2为斑秃女性,基因型为AA,因此,Ⅱ-2的基因型只能为Aa,即Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型相同,B错误;结合B项分析可知,Ⅱ-2的基因型为Aa,Ⅱ-3为正常男性,基因型均为aa,则二者婚配生出孩子的基因型为Aa或aa,且二者的比例均等,若Ⅲ-1是女孩,则无论哪种基因型均表现正常,所以不可能为斑秃,C错误;Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,基因型为1/2Aa、1/2aa,正常孩子的概率是1/2×1/2(男孩)+1×1/2(女)=3/4,D正确。]
7.已知绵羊角的表型与基因型的关系如表所示,下列判断正确的是( )
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表型
有角
有角
无角
母羊的表型
有角
无角
无角
A.若双亲无角,则子代全部无角
B.若双亲有角,则子代全部有角
C.若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为1∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循分离定律
解析:C [若双亲无角,则父本基因型为hh,母本基因型可能为Hh或hh,子代就可能出现基因型为Hh的个体,若为公羊则有角,A错误;若双亲有角,则母本基因型为HH,父本基因型可能为Hh或HH,子代就可能出现基因型为Hh的个体,若为母羊则无角,B错误;若双亲基因型为Hh,则子代HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,公羊中有角∶无角=3∶1,母羊中有角∶无角=1∶3,公羊母羊数量一致,则子代有角与无角的数量比为1∶1,C正确;有角和无角是由一对等位基因控制的相对性状,遵循分离定律,D错误。]
8.(2024·上海静安二模)人类有30多种血型系统,其中Diego血型受共显性基因Da和Db控制,则人群中关于Diego血型的基因型和表型种类分别为( )
A.3种和2种 B.3种和3种
C.4种和3种 D.6种和4种
解析:B [根据题意,Diego血型可产生DaDa、DaDb、DbDb3种基因型,由于其为共显性,故有3种表型,ACD错误,B正确。]
[素养提升练]
9.萝卜的花有白、红、紫三种颜色,该性状由遗传因子R、r控制。三组不同类型植株之间的杂交结果如表所示。下列相关叙述中错误的是( )
组别
亲本
子代性状表现及数量
一
紫花×白花
紫花428,白花415
二
紫花×红花
紫花413,红花406
三
紫花×紫花
红花198,紫花396,白花202
A.白花、紫花、红花植株的遗传因子组成分别是rr、Rr、RR
B.白花植株自交的后代均开白花,红花植株自交的后代均开红花
C.白花植株与红花植株杂交的后代中,既没有红花也没有白花
D.可用紫花植株与白花或红花植株杂交验证分离定律
解析:A [该对遗传因子控制的性状有三种,说明R对r为不完全显性。由组别三可知,紫花植株的遗传因子组成为Rr,但根据三组杂交实验的结果不能判断出白花植株和红花植株的遗传因子组成分别是rr、RR,还是RR、rr,A错误;白花植株与红花植株均为纯合子,二者分别自交,其子代都不会出现性状分离,二者杂交,则其子代都开紫花,B、C正确;因为RR、Rr的性状表现不同,所以,无论是Rr×rr,还是Rr×RR,子代都会出现1∶1的测交分离比,即都可用来验证基因的分离定律,D正确。]
10.鸡的雄羽和母羽由常染色体上一对基因(H/h)控制,母鸡只有母羽一种表型。表型均为母羽的亲本交配,F1母羽母鸡∶母羽公鸡∶雄羽公鸡=4∶3∶1。据此判断错误的是( )
A.母羽鸡亲本基因型都为Hh
B.F1雄羽公鸡存在部分致死现象
C.F1母鸡隐性纯合子表现为显性性状
D.雄羽和母羽性状的遗传与性别有关
解析:B [分析题意可知,表型均为母羽的亲本交配,F1母羽母鸡∶母羽公鸡∶雄羽公鸡=4∶3∶1,说明母羽为显性性状,又因为F1出现了雄羽公鸡(hh),所以亲本的基因型都为Hh,A正确;F1代中出现HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,在公鸡中hh表现为雄羽,其余表现为母羽,所以F1公鸡中,母羽公鸡∶雄羽公鸡=3∶1,说明F1雄羽公鸡不存在部分致死现象,B错误;Hh杂交,F1代中出现HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,在母鸡中全表现为母羽,C正确;雄羽和母羽性状的遗传与性别有关,为从性遗传,D正确。]
11.玉米(2n=20)是一年生雌雄同株异花传粉的植物。现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂交种(杂合子),杂交种(F1)的杂种优势明显,在高产、抗病等方面杂交种表现出的某些性状优于其纯合亲本,但在F2会出现杂种优势衰退现象。
(1)玉米自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率,需进行人工干预,步骤是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了____________________
________________________________________________________________________,
使F2出现一定比例的纯合子所致。
(3)玉米的大粒与小粒由一对等位基因(A/a)控制,只有杂合子才表现为大粒的杂种优势,纯合子均表现为小粒。现将若干大粒玉米杂交种平均分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植,甲组自然状态受粉,乙组始终人工控制使其同株异花传粉。若所有的种子均正常发育,在F2时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为______、______。
(4)玉米的抗病和感病是一对相对性状,分别由一对等位基因D和d控制,科研人员发现将纯合的抗病玉米和感病玉米杂交得F1,F1自交得F2,F2中抗病和感病的数量比是5∶3,不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常,而带有D基因的花粉成活率很低。”
①若研究人员的推测正确,则F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为______。
②现有纯合的抗病玉米和感病玉米若干,请完善下列实验方案,验证上述推测,并写出支持上述推测的子代表型及比例。实验方案:让纯合的抗病玉米和感病玉米杂交获得F1,F1与感病玉米进行正(以F1为父本)反交(以F1为母本),观察后代表型及比例。子代表型及比例:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)玉米自然杂交率很高,在没有隔离种植的情况下,为确保自交结实率,需对未成熟雌花进行套袋,然后选择同株的雄穗采集花粉进行人工授粉,之后为了避免外来花粉的干扰,再套袋,因此操作步骤可表示为:对未成熟雌花套袋→人工授粉→套袋。
(2)F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了等位基因的分离,产生了两种比例均等的配子,经过雌雄配子的随机结合,使F2出现性状分离,进而出现了一定比例的纯合子所致。
(3)根据题意可知,只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉,进行的是随机交配,因此不管种植多少年,三种基因型的比例均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,只有Aa表现为杂种优势,因此衰退率为1/2;乙组人工控制自交授粉,第3年种植时种下的是子二代,子一代的基因型比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,子二代的基因型及比例为3/8AA、1/4Aa、3/8aa,杂合子的比例是1/4,纯合子的比例是3/4,即此时乙组杂种优势衰退率为3/4。
(4)纯合的抗病玉米的基因型为DD,感病玉米的基因型为dd,二者杂交得F1的基因型为Dd,F1自交得F2,F2中抗病和感病的数量比是5∶3,现推测F1产生了两种比例均等的雌配子即为D、d各占1/2,设F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=x∶1,则F2中dd的比例可表示为1/2×(1/(x+1))=3/8,解得x=1/3,说明F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=1∶3。
②为验证上述推测,则需要采用测交的方法进行验证,且需要首先获得Dd基因型的个体,然后让该个体分别作为母本和父本进行测交,观察后代的性状表现即可。具体实验方案如下:让纯合的抗病玉米(DD)和感病玉米(dd)杂交获得F1,即得到了基因型为Dd的玉米植株。然后让F1分别做父本、母本与感病玉米杂交(让F1与感病玉米(dd)进行正反交),观察后代表型及比例。若以F1为父本的实验中,F1(Dd)产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=1∶3,故后代中抗病(Dd)∶感病(dd)=1∶3,F1为母本的实验中,F1(Dd)产生的雌配子D∶d=1∶1,因此后代中抗病∶感病=1∶1,则可说明上述推测正确。
答案:(1)对未成熟雌花套袋→人工授粉→套袋
(2)等位基因分离,进而产生了两种比例相等的配子,经过雌雄配子的随机结合
(3)1/2 3/4
(4)D∶d=1∶3 正交(或以F1为父本)实验中,抗病∶感病=1∶3,反交(或以F1为母本)实验中,抗病∶感病=1∶1
12.(2021·全国甲卷)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
实验
亲本
F1
F2
①
甲×乙
1/4缺刻叶齿皮,
1/4缺刻叶网皮
1/4全缘叶齿皮,
1/4全缘叶网皮
/
②
丙×丁
缺刻叶齿皮
9/16缺刻叶齿皮,
3/16缺刻叶网皮
3/16全缘叶齿皮,
1/16全缘叶网皮
回答下列问题:
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是__________________。
(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是__________________________。
(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为__________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是________,判断的依据是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮,1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮,分别统计两对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律;根据实验②,F1全为缺刻叶齿皮,F2出现全缘叶和网皮,可以推测缺刻叶对全缘叶为显性,齿皮对网皮为显性。
(2)根据已知条件,甲、乙、丙、丁的基因型不同,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,实验①杂交的F1结果类似于测交,实验②的F2出现9∶3∶3∶1,则F1的基因型为AaBb,综合推知,甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBb,丙的基因型为AAbb,丁的基因型为aaBB,甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲和乙。
(3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB,1/16AAbb,1/16aaBB,1/16aabb,所有纯合体占的比例为1/4。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,分别统计两对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1,可推知叶形受两对等位基因控制,齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,可推知果皮受一对等位基因控制。
答案:(1)基因型不同的两个亲本杂交,F1分别统计,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律 缺刻叶和齿皮 (2)甲和乙 (3)1/4 (4)果皮 F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,说明受一对等位基因控制
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