内容正文:
第五单元 遗传的基本规律与人类遗传病
课时冲关14 基因的分离定律
[基础对点练]
一、单项选择题
1.豌豆在自然状态下是纯种的原因是( )
A.豌豆品种间性状差异大
B.豌豆先开花后受粉
C.豌豆是闭花自花受粉的植物
D.豌豆是自花传粉的植物
解析:C [豌豆是严格的自花传粉闭花受粉植物,因此其在自然状态下一般是纯种,即C正确,ABD错误。]
2.为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是( )
A.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花
B.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花
C.红花亲本与白花亲本杂交的F2按照一定比例出现花色分离
D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花
解析:C [红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花,这一结果既不否定融合遗传也不支持孟德尔的遗传方式,A错误;红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花,显性红花与隐性白花融合成粉红花,支持的是融合遗传方式,B错误;红花亲本与白花亲本杂交,F1代全为红花是看不出是支持孟德尔遗传方式或是融合遗传方式,应该看F2代,如果支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式,则F2代按照一定比例出现花色分离,C正确;红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花,既看不出孟德尔的遗传方式也看不出融合遗传方式,D错误。]
3.玉米的花粉有糯性(B)和非糯性(b)两种,非糯性花粉遇碘液变蓝黑色,糯性花粉遇碘液变橙红色;玉米的高茎(D)对矮茎(d)为显性。下列不能用于验证基因的分离定律的是( )
A.用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉,结果是一半显蓝黑色,一半显橙红色
B.基因型为Dd的植株自交,产生的子代中矮茎植株占1/4
C.纯合的高茎植株和矮茎植株杂交,子代全为高茎
D.杂合的高茎植株和矮茎植株杂交,子代表型的比例为1∶1
解析:C [纯合的高茎植株和矮茎植株杂交,子代全为高茎,只能说明高茎对矮茎为显性,不能用于验证基因的分离定律,故C项符合题意。]
4.(2024·三门峡一模)已知果蝇体色的灰身和黑身是一对相对性状,控制这对性状的基因在常染色体上,让纯种灰身果蝇与纯种黑身果蝇交配,子一代全为灰身,让子一代灰身果蝇相互交配,子二代既有灰身又有黑身果蝇。下列分析错误的是( )
A.灰身对黑身呈显性
B.F2中出现既有灰身又有黑身果蝇的现象,称为性状分离
C.若让F2中的灰身果蝇相互交配,则F3中灰身果蝇中纯合子占1/2
D.让F2中的灰身果蝇相互交配,可检测出灰身果蝇的基因组成
解析:D [纯种灰身果蝇与纯种黑身果蝇交配,子一代(Aa)全为灰身,说明灰身对黑身为显性,A正确;F1中灰身果蝇(Aa)相互交配,F2的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,既有灰身又有黑身果蝇的现象,称为性状分离,B正确;将F2灰身果蝇中AA占1/3、Aa占2/3,产生的含A基因的配子占2/3,含a基因的配子占1/3。让F 2的灰身果蝇相互交配,根据遗传平衡定律,F3果蝇基因型及比例为AA∶Aa∶aa= (2/3×2/3)∶(2×1/3×2/3)∶(1/3×1/3) =4∶4∶1,所以灰身中纯合子的比例为1/2,C正确;让F2中灰身果蝇有AA和Aa,故将灰身果蝇相互交配,不一定能够检测出灰身果蝇的基因组成,D错误。]
5.(2024·河南焦作高三检测)孟德尔利用纯种的高茎豌豆(DD)和矮茎豌豆(dd)进行杂交实验,提出了分离定律。下列有关孟德尔一对相对性状的杂交实验及分离定律的叙述,错误的是( )
A.F1豌豆产生的雌雄配子的数量不同不会影响后代的分离比
B.F2豌豆植株数量的多少会对分离比的统计结果产生影响
C.在进行测交实验时,雌雄个体都会发生等位基因的分离
D.不能用显微镜观察F1豌豆产生的含有D和d的两种花粉来验证分离定律
解析:C [F1豌豆产生的雌雄配子的基因型及比例都是D∶d=1∶1,雌雄配子随机结合得到后代的分离比,雌雄配子的数量不同不会影响后代的分离比,A正确;F2中3∶1是统计比例,豌豆植株数量的多少会对分离比的统计结果产生影响,B正确;在进行测交实验时,亲本之一是隐性纯合子,纯合子不会发生等位基因的分离,C错误;含有D和d的两种花粉在显微镜下没有形态结构的区别,不能用显微镜观察F1豌豆产生的含有D和d的两种花粉来验证分离定律,D正确。]
6.孟德尔运用“假说—演绎”法研究豌豆一对相对性状的杂交实验,发现了分离定律。 下列属于其研究过程中“演绎”的是( )
A.亲本产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
B.受精时,雌雄配子的结合是随机的
C.若F1上进行测交,则后代分离比为1∶1
D.测交结果:30株高茎,34株矮茎
解析:C [亲本产生配子时,成对的遗传因子彼此分开,这属于假说内容,A错误;受精时,雌雄配子的结合是随机的,这是假说内容,B错误;根据假说内容,若F1进行测交,则后代出现两种表型,且比例为1∶1,这属于“演绎”,C正确;测交结果:30株高茎,34株矮茎,这是实验验证,D错误。]
7.菜豆是自花受粉的植物,其花色中有色花对白色花为显性。一株杂合有色花菜豆Cc生活在海岛上,如果海岛上没有其他菜豆植株存在,且菜豆为一年生植物,那么三年之后,海岛上开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是( )
A.3∶1 B.15∶7
C.9∶7 D.15∶9
解析:C [杂合体自交会出现性状分离。自交一年,产生的后代为CC∶Cc∶cc=1∶2∶1,其中杂合体的比例为1/2;开白色花菜豆植株cc的比例为(1-1/2)×1/2=1/4;自交三年之后,产生的后代中,Cc的比例为(1/2)3=1/8,开白色花菜豆植株cc的比例为(1-1/8)×1/2=7/16;开有色花菜豆植株CC和Cc的比例为1-7/16=9/16,所以开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是9/16∶7/16=9∶7,ABD错误,C正确。]
8.(2024·重庆南开中学高三阶段练习)玉米是同株异花植物,雄花位于植株顶端,雌花位于叶片基部。玉米籽粒的甜与非甜受一对等位基因控制。将纯种甜玉米与纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米的果穂上结有非甜玉米的籽粒,而非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒。据此分析,下列相关叙述正确的是( )
A.玉米甜籽粒为显性性状,非甜籽粒为隐性性状
B.非甜玉米受精时只能是同株植物产生的精子和卵细胞结合
C.控制玉米籽粒甜与非甜的等位基因在受精过程中遵循自由组合定律
D.无论是甜玉米的果穂还是非甜玉米的果穗上的种子都既有纯合子,又有杂合子
解析:D [“甜玉米的果穂上结有非甜玉米的种子,但非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒”说明非甜玉米相对于甜玉米是显性性状,A错误;玉米是单性花,且雌雄同株,纯种甜玉米和非甜玉米间行种植,既有同株间的异花传粉,也有不同株间的异花传粉,B错误;控制玉米籽粒甜与非甜的基因是一对等位基因,遵循分离定律,在受精时精卵细胞随机结合,C错误;设相关基因是A、a,则非甜植株是AA,甜玉米是aa,玉米能进行自交和杂交,甜玉米的果穂上的种子有纯合子aa,有杂合子Aa,非甜玉米的果穗上的种子有纯合子AA,又有杂合子Aa,D正确。]
[素养提升练]
二、不定项选择题
9.某雌雄同株异花植物的花色(红色和白色)受一对等位基因控制。多株红花植株自由交配,子代中出现开红花和开白花的两种植株。下列叙述不正确的是( )
A.若红花是隐性性状,则子代白花植株中只有杂合子,没有纯合子
B.若红花是显性性状,则亲本红花植株中可能既有纯合子,又有杂合子
C.若子代白花植株的数量极少,则白花植株的出现是不可遗传的变异导致的
D.若子代白花植株的数量较多,则白花植株的出现是可遗传的变异导致的
解析:ACD [若红花是隐性性状,不考虑变异,则子代不会出现白花的性状,A错误;若红花是显性性状,多株红花植株自由交配,子代中出现开红花和开白花的两种植株,故亲本红花植株中可能既有纯合子,又有杂合子,B正确;若子代白花植株的数量极少,则白花植株的出现可能是基因突变引起的,属于可遗传的变异,C错误;若子代白花植株的数量较多,则白花植株的出现可能是环境引起的不可遗传变异导致的,比如低温引起相关酶活性降低导致,D错误。]
10.玉米植株的宽叶与窄叶是由单基因控制的一对相对性状。将宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植(玉米间受粉机会均等)得F1,其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株中宽叶和窄叶均有。现选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2中宽叶∶窄叶=7∶5。下列叙述错误的是( )
A.玉米植株的窄叶为隐性性状
B.F1玉米植株中宽叶所占的比例为7/12
C.上述选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2窄叶基因的频率为17/48
D.若将F1中选取的那部分宽叶玉米种植,则后代玉米植株宽叶∶窄叶=119∶25
解析:BC [由题意可知,将宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植得F1,F1中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株中宽叶和窄叶均有,故窄叶对宽叶为隐性性状,A正确;记控制玉米叶形的基因为A/a,宽叶玉米AA与窄叶玉米aa间行种植,玉米植株自由交配,F1中AA∶Aa∶aa=∶∶=1∶2∶1,故宽叶所占比例为3/4,B错误;由题意知宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2中宽叶∶窄叶=7∶5,可知宽叶均为Aa,窄叶为aa,故a的基因频率为=,C错误;现选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2中宽叶∶窄叶=7∶5,设该部分宽叶玉米中AA占x,则Aa占1-x,与窄叶aa杂交,得到窄叶子代(1-x)=,可得x=,取该部分宽叶玉米种植,这些玉米自由交配,A配子占×=,a配子占1-=,故后代中窄叶aa占比为2=,宽叶占比为1-=,即后代玉米植株宽叶∶窄叶=119∶25,D正确。]
三、非选择题
11.某二倍体闭花受粉植物的红花和白花是一对相对性状,由等位基因R、r控制。从该植物种群中任选一株红花植株自交或任选两株红花植株杂交,子代都出现1∶1的性状分离比。回答下列问题:
(1)该植物花色中的________属于隐性性状,该植物种群中红花植株的基因型是______。
(2)基因型为Rr的成熟植株,所产生的配子中,理论上含R基因和含r基因的配子应该各占一半,原因是___________________________________________________________
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(3)有人提出假设,该植物含R的雄配子致死。请设计两个不同的实验方案验证此假设是正确的,简要写出实验设计思路并预期结果________________________________________
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解析:(1)根据分析可知,红花为显性性状,白花为隐性性状,该植物种群中红花植株的基因型是Rr。
(2)由于在减数分裂形成配子的过程中,等位基因R、r会随同源染色体的分开而分离,机会均等地进入两个配子中,所以理论上基因型为Rr的成熟植株所产生的配子中含R基因和含r基因的配子应该各占一半。
(3)若该植物含R的雄配子致死,可以通过测交实验的方法或单倍体育种的方法进行验证。方案一:将红花植株(Rr)与白花母本植株测交,若子代全为白花,则假设成立; 方案二:取红花植株的花药进行单倍体育种,若子代全为白花,则假设成立。
答案:(1)白花 Rr (2)在减数分裂形成配子的过程中,等位基因R、r会随同源染色体的分开而分离,机会均等地进入两个配子中
(3)方案一:将红花植株与白花母本植株测交,若子代全为白花,则假设成立; 方案二:取红花植株的花药进行单倍体育种,若子代全为白花,则假设成立
12.(2024·山东潍坊高三阶段练习)烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2…S15)控制,烟草的雄性生殖细胞只有通过花粉管(花粉粒落在柱头上萌发形成花粉管)伸长,才能输送到卵细胞所在位置(胚珠),完成受精作用。下图为不亲和基因的作用机制:
授粉:
请回答:
(1)烟草的S1、S2…S15基因______(填“有”或“无”)显隐性关系且烟草______(填“有”或“无”)S系列基因的纯合个体。
(2)已知S2S4是位于烟草体细胞Ⅱ号染色体上的一对等位基因。科学家将某抗病基因M成功导入烟草体细胞的Ⅱ号染色体上,经植物组织培养获得成熟的抗病植株,但不知道是否将M插入到S2基因内部。请以该植株和基因型为S1S2的个体为实验材料,写出探究是否将M插入了S2基因内部的实验思路,并预期实验结果与结论。
实验思路:____________________________________________________________
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预期实验结果与结论:_____________________________________________________
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(3)生产中,人们通常以无性生殖方式(嫁接或扦插)繁育果树以保持优良性状,但不亲和现象又会导致结实率降低。请为果农设计一种自然状态下可解决不亲和现象提高果实结实率的简易种植方案______________________________________________________________
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解析:(1)根据题意分析可知,烟草的S1、S2…S15基因为共显性关系,而无显隐性关系。由于雄配子不能给相同基因组成的雌配子授粉,故烟草无S系列基因的纯合个体。
(2)将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞,经植物组织培养后获得成熟的抗病植株。已知M基因成功导入到S2所在Ⅱ号染色体上,分析可知,M基因的位置有两种情况,一种是与S2基因成为非等位基因关系,但位于一条染色体上,另一种是M基因插入S2当中引起该基因失活。为了确定上述推测,现以该植株为父本,与基因型为S1S2的个体杂交,根据子代中抗病个体的比例确定M基因的具体位置。
①若M基因插入到S2基因中,使该基因失活,则产生的花粉类型有两种,一种是含S4基因,一种带有M基因,二者的比例为1∶1,且均能萌发,则后代中抗病个体占1/2。
②若M基因插入到S2基因之外的其他部位,且与S2基因在同一条染色体上,则产生了两种比例均等的花粉,一种是含有S2和M基因,但不萌发,另一种含有S4基因,能萌发,则后代中抗病个体占比为0。
(3)根据题意分析,S基因相同时花粉管不能萌发,要在自然状态下解决不亲和现象提高果实结实率,则要避免母本与父本的S基因相同,可在果园里添种一些S基因系列不同基因型的授粉果树,来供应合适基因型的花粉,从而促使果实的正常发育。
答案:(1)无 无
(2)以转基因植株为父本,基因型为S1S2的个体为母本进行杂交,观察并统计子代中抗病个体出现的比例 若后代中抗病个体占50%,则说明M基因插入到S2基因中;若后代中抗病个体占比为0,则说明M基因插入到S2基因之外的其它部位
(3)在果园里添种一些S基因系列不同基因型的授粉果树,来供应合适基因型的花粉,从而促使果实的正常发育
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