内容正文:
课练18 基因分离定律
1、 一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验过程中,都进行了哪些交配类型?
提示 杂交、正反交、自交、测交。
(2)上述过程中包含哪些判断显隐性性状的方法?
①一对具有相对性状的纯合亲本进行杂交,根据F1性状判断;②个体自交,若子代出现性状分离,则该个体性状为显性性状,子代中新出现的为隐性性状。
(3)请据孟德尔豌豆杂交实验过程总结自交法有什么作用?
通过自交可以判断相对性状的显隐性关系以及F1是否为杂合子。
(4)测交法有什么作用?
①测定F1产生的配子的种类和比例。
②测定F1的基因型。
③预测F1在形成配子时基因的行为(根本目的)。
(5)性状分离发生在什么过程中?
只发生在F1自交产生F2的过程中。
(6)F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子,F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗?
不是,一般雄配子数量远远多于雌配子数量。
(7)F2中出现3∶1的性状分离比需要满足的条件有①②③④⑤。
①F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③F2中不同基因型的个体的存活率相当。
④等位基因间的显隐性关系是完全的。
⑤观察的子代样本数目足够多。
(8)一对相对性状的杂交实验是否能否定融合遗传?
能,因为F2出现了性状分离现象。
2、 分离定律的实质、发生时间及适用范围
3、 性状分离比的模拟实验
(1)实验原理:甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子,不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。
(2)注意问题:要随机抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀,重复次数足够多。两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”,下同)不相同,每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。
(3)实验结果
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近3∶1。
必刷15题(12+3)
一、单选题
1.同学X把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后,放入罐中模拟自由组合定律,如图所示。以下同学对该做法的评价正确的是( )
A.同学A认为从罐子里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
B.同学B认为从罐子里摸出四个球并记录才能模拟自由组合定律
C.同学C认为要把该罐子标记为雄1,取出所有白色球放入标记为雌1的罐子,再分别摸一球并记录就能模拟自由组合定律
D.同学D认为要把罐子里的白球换成大球,每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
2.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法。下列说法正确的是( )
A.“F2中高茎与矮茎的性状分离比接近3:1”属于演绎过程
B.“F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”属于实验现象
C.“推测测交后代有两种表型,比例为1:1”属于实验验证环节
D.“生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容
3.两包高茎豌豆种子,已知其中一包基因型为DD,另一包为Dd。但因未做标记而无法区分。若要鉴别出其中的纯合子并尽可能的保留DD的豌豆种子,下列操作中最可行的是( )
A.从两包种子中分别取少量种子种植,到适宜时期与矮茎豌豆测交并观察后代表型
B.从两包种子中分别取少量种子种植,到适宜时期进行杂交并观察后代表型
C.从两包种子中分别取少量种子种植,观察后代表型
D.从两包种子中分别取少量种子的胚制成临时装片,显微镜观察
4.豚鼠毛色由位于常染色体上的Ca(黑色)、Cb(乳白色)、Cc(银色)、Cd(白化)4个复等位基因控制,这4个复等位基因之间的显隐性关系是Ca>Cb>Cc>Cd,下列叙述错误的是( )
A.种群中乳白色豚鼠的基因型共有3种
B.两只黑色豚鼠杂交后代中不可能出现银色豚鼠
C.两只白化的豚鼠杂交,后代的性状都是白化
D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色,最少一种毛色
5.孟德尔指出遗传因子既不会相互融合,也不会在遗传中消失,下列遗传现象支持孟德尔上述观点的是( )
A.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交子代全为高茎
B.红花植株与白花植株杂交子代全为粉红花
C.圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交子代有圆粒和皱粒,且比例为1:1
D.绿色叶紫茉莉与白色叶紫茉莉正反交子代结果不同
6.某雌雄同株植物甲(Aa)自交得到的F1的基因型及其比例为AA:Aa:aa=2:3:1。对甲进行测交时发现甲作母本时的子代数量明显多于甲作父本时的,下列叙述正确的是( )
A.正交和反交结果不同,说明A、a这对基因位于性染色体上
B.含A基因的个体部分死亡
C.甲产生的基因型为a的花粉一半死亡
D.甲作父本进行测交,所得子代的基因型及比例为Aa:aa=1:1
7.科研人员常通过构建株系来加快育种进程,把收获某一植株所结的种子单独种植后即可得到一个株系。科研人员在大量小麦中筛选到了一株矮秆小麦,经研究发现,矮秆小麦抗倒伏能力强。用该矮秆小麦自交,F1中矮秆∶高秆=3∶1,F1自交,分别收集F1每株植株所结的种子构建株系。下列说法错误的是( )
A.得到的株系按照表现型及比例不同共有4种
B.自交后代不发生性状分离的株系在所有株系中占比为1/2
C.符合要求的株系在所有株系中占比为1/4
D.取F1中矮秆植株逐代自交并淘汰高茎个体,也可获得目标品种
8.下列关于孟德尔一对相对性状杂交实验的叙述,错误的是( )
A.孟德尔在豌豆花未成熟时对母本进行去雄并套袋
B.孟德尔假设的核心内容是在体细胞中遗传因子是成对存在的
C.F1高茎豌豆自交后代同时出现高茎与矮茎的现象叫做性状分离
D.孟德尔进行的测交实验属于假说一演绎法中的实验验证阶段
9.采用下列哪一组方法,可以依次解决①~④中的遗传学问题( )
①鉴定一只白羊是否为纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种F1的基因型
A.杂交、自交、测交、测交
B.杂交、杂交、杂交、测交
C.测交、测交、杂交、自交
D.测交、杂交、自交、测交
10.匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中A基因频率为2/9
11.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,子代中也会出现有角
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3∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
12.家蚕有结黄茧与结白茧之分,由两对位于常染色体上的等位基因E与e、F与f控制,将纯合结黄茧的品种甲与纯合结白茧的品种乙杂交,F1均结白茧。F1雌雄个体随机交配,F2中结白茧个体与结黄茧个体(e纯合,且含基因F)的比值约为13∶3,仅考虑茧色性状和相关基因,下列叙述正确的是( )
A.基因E与e、F与f位于一对同源染色体上
B.F1测交子代结黄茧与结白茧之比为1∶1
C.F2结黄茧的家蚕随机交配,子代杂合子占2/3
D.理论上,F2结白茧群体中E的基因频率为8/13
二、非选择题
13.紫罗兰大多为单瓣花,也能见到更美丽的重瓣花(均不育)。单瓣和重瓣由D/d这对等位基因控制。育种工作者偶然发现一种突变株单瓣紫罗兰(丙)很特别,进行如下实验进行遗传分析
(说明:F1自交产生F2)。
P
F1
F2
单瓣甲自交
全为单瓣
全为单瓣
单瓣乙自交
3/4单瓣、1/4重瓣
5/6单瓣、1/6重瓣
单瓣丙自交
1/2单瓣、1/2重瓣
1/2单瓣、1/2重瓣
(1)根据杂交结果可以判断,单瓣花和重瓣花这对相对性状中,显性性状为 ,判断的依据是 。
(2)根据丙自交的结果,请推测这种单瓣紫罗兰异常方式遗传的原因可能是 致死。
(3)若要设计实验验证上述推测,实验方案如下所示:
①实验思路:从甲、乙、丙中选择实验材料,让 和 进行正反交,统计产生子代的表现型及比例。
②预期实验结果和结论: 。
14.在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注:AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题:
表现型
黄色
灰色
黑色
基因型
Aa1
Aa2
a1a1
a1a2
a2a2
(1)两只鼠杂交,后代出现三种表现型,则该对亲本的基因型是
(2)假设进行很多Aa2×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2×Aa2的杂交,预期每窝平均生 只小鼠。
(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,请利用杂交实验检测出该雄鼠的基因型?
实验思路:选用该黄色雄鼠与 杂交,观察后代的毛色。
结果预测:①如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为 。
②如果后代出现 ,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
15.杂种优势在玉米生产上已取得了举世瞩目的成就,现利用基因工程将一个Z基因转入玉米品系1中获得雄性不育植株M(含Z基因的植株产生的花粉是不育的)。为进一步改良玉米品种,将抗虫基因D和抗除草剂基因E转入玉米品系2中获得既抗虫又抗除草剂的两株转基因植物S1、S2。已知D、E基因能一次或几次插入并整合到受体细胞染色体上,D或E基因对应的位置上不含抗虫或抗除草剂基因的记为d、e,不考虑其他变异。回答下列问题。
(1)让M植株与正常植株杂交得F1,F1随机交配得F2,F2中雄性不育植株所占比例为 ,让F2随机交配得F3,F3中Z基因的频率为 。
(2)如表为S1自交得到的F1′中各植株比例,让F1′植株随机交配,则F2′植株的表型及比例是 。
F1′各植株比例
抗虫抗除草剂
抗虫不抗除草剂
不抗虫抗除草剂
1/2
1/4
1/4
(3)若S2中插入了2个抗虫基因和2个抗除草剂基因,已知插入的D基因和E基因在染色体上的位置关系如图所示,则S2自交得到的子代植株的表型及比例是 。
(4)为判断M植株的Z基因的位置,让M植株与S2杂交获得,然后对雄性不育植株中既抗虫又抗除草剂植株的配子进行基因分析:
①若不含Z基因的配子中,含D基因的配子数量与含E基因的配子数量相当,则Z基因的位置是 。
②若不含Z基因的配子中,含D基因的配子数量多于含E基因的配子数量,则Z基因的位置是 。
③若不含Z基因的配子中,含D基因的配子数量少于含E基因的配子数量,则Z基因的位置是 。
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课练18 基因分离定律
1、 一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验过程中,都进行了哪些交配类型?
提示 杂交、正反交、自交、测交。
(2)上述过程中包含哪些判断显隐性性状的方法?
①一对具有相对性状的纯合亲本进行杂交,根据F1性状判断;②个体自交,若子代出现性状分离,则该个体性状为显性性状,子代中新出现的为隐性性状。
(3)请据孟德尔豌豆杂交实验过程总结自交法有什么作用?
通过自交可以判断相对性状的显隐性关系以及F1是否为杂合子。
(4)测交法有什么作用?
①测定F1产生的配子的种类和比例。
②测定F1的基因型。
③预测F1在形成配子时基因的行为(根本目的)。
(5)性状分离发生在什么过程中?
只发生在F1自交产生F2的过程中。
(6)F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子,F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗?
不是,一般雄配子数量远远多于雌配子数量。
(7)F2中出现3∶1的性状分离比需要满足的条件有①②③④⑤。
①F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③F2中不同基因型的个体的存活率相当。
④等位基因间的显隐性关系是完全的。
⑤观察的子代样本数目足够多。
(8)一对相对性状的杂交实验是否能否定融合遗传?
能,因为F2出现了性状分离现象。
2、 分离定律的实质、发生时间及适用范围
3、 性状分离比的模拟实验
(1)实验原理:甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子,不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。
(2)注意问题:要随机抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀,重复次数足够多。两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”,下同)不相同,每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。
(3)实验结果
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近3∶1。
必刷15题(12+3)
一、单选题
1.同学X把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后,放入罐中模拟自由组合定律,如图所示。以下同学对该做法的评价正确的是( )
A.同学A认为从罐子里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
B.同学B认为从罐子里摸出四个球并记录才能模拟自由组合定律
C.同学C认为要把该罐子标记为雄1,取出所有白色球放入标记为雌1的罐子,再分别摸一球并记录就能模拟自由组合定律
D.同学D认为要把罐子里的白球换成大球,每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
【答案】D
【分析】基因自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】AB、据题意可知,罐子里的球是材质、大小相同,在摸球的时候无法区分两对等位基因的区别,故无论是摸两个球还是四个球,均不能模拟自由组合定律,AB错误;
C、自由组合定律是两对等位基因的参与,该罐子标记为雄1,取出所有白色球放入标记为雌1的罐子,再分别摸一球只能模拟减数分裂形成配子的过程,C错误;
D、该方法取出的球为非同源染色体上的非等位基因,可模拟自由组合定律,D正确。
故选D。
2.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法。下列说法正确的是( )
A.“F2中高茎与矮茎的性状分离比接近3:1”属于演绎过程
B.“F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”属于实验现象
C.“推测测交后代有两种表型,比例为1:1”属于实验验证环节
D.“生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容
【答案】D
【分析】孟德尔发现遗传定律运用假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题:在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题;
②做出假设:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合;
③演绎推理:如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型;
④实验验证:测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型;
⑤得出结论:即分离定律 。
【详解】A、“纯合的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F2中高茎与矮茎的性状分离比是3:1”属于实验现象,A错误;
B、“F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”属于孟德尔的假说内容,B错误;
C、“推测测交后代有两种表型,比例为1:1”属于演绎推理过程,C错误;
D、假说的内容包括:生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合,D正确。
故选D。
3.两包高茎豌豆种子,已知其中一包基因型为DD,另一包为Dd。但因未做标记而无法区分。若要鉴别出其中的纯合子并尽可能的保留DD的豌豆种子,下列操作中最可行的是( )
A.从两包种子中分别取少量种子种植,到适宜时期与矮茎豌豆测交并观察后代表型
B.从两包种子中分别取少量种子种植,到适宜时期进行杂交并观察后代表型
C.从两包种子中分别取少量种子种植,观察后代表型
D.从两包种子中分别取少量种子的胚制成临时装片,显微镜观察
【答案】C
【分析】鉴定待测植物个体是纯合子还是杂合子最简便的方法是自交,若自交后代出现性状分离,则为杂合子,若自交后代未出现性状分离,则为纯合子。
【详解】A、从两包种子中分别取少量种子种植,到适宜时期与矮茎豌豆测交并观察后代表型,若后代只有一种表型,则为纯合子,若后代有两种表型,则为杂合子,但测交方法不是最简便易行的方法,A不符合题意;
B、从两包种子中分别取少量种子种植,到适宜时期进行杂交并观察后代表型,无法区分纯合子和杂合子,B不符合题意;
C、从两包种子中分别取少量种子种植,观察后代表型,若后代出现性状分离,则为杂合子,若后代未出现性状分离,则为纯合子DD,该方法为自交,操作最简便,C符合题意;
D、从两包种子中分别取少量种子的胚制成临时装片,显微镜观察,无法区分基因型,D不符合题意。
故选C。
4.豚鼠毛色由位于常染色体上的Ca(黑色)、Cb(乳白色)、Cc(银色)、Cd(白化)4个复等位基因控制,这4个复等位基因之间的显隐性关系是Ca>Cb>Cc>Cd,下列叙述错误的是( )
A.种群中乳白色豚鼠的基因型共有3种
B.两只黑色豚鼠杂交后代中不可能出现银色豚鼠
C.两只白化的豚鼠杂交,后代的性状都是白化
D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色,最少一种毛色
【答案】B
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、由题意可知,种群中乳白色豚鼠的基因型有:CbCb、CbCc、CbCd3种,A正确;
B、当黑色豚鼠基因型为CaCc时,即CaCc×CaCc杂交,后代可以出现银色豚鼠(CcCc),B错误;
C、白化的豚鼠基因型为CcCc,CcCc×CcCc杂交,后代的性状都是白化,C正确;
D、由于豚鼠毛色由常染色体上复等位基因决定,所以两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色,最少一种毛色,如CaCd×CbCd杂交,后代出现三种毛色,CcCc×CcCc杂交,后代出现一种毛色,D正确。
故选B。
5.孟德尔指出遗传因子既不会相互融合,也不会在遗传中消失,下列遗传现象支持孟德尔上述观点的是( )
A.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交子代全为高茎
B.红花植株与白花植株杂交子代全为粉红花
C.圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交子代有圆粒和皱粒,且比例为1:1
D.绿色叶紫茉莉与白色叶紫茉莉正反交子代结果不同
【答案】C
【分析】在孟德尔之前,科学界普遍认为,两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状,这种观点称作融合遗传。
【详解】A、高茎豌豆和矮茎豌豆杂交子代全为高茎,不符合融合遗传理论,但不能说明亲代矮茎遗传因子是否消失,A错误;
B、红花植株与白花植株杂交子代全为粉红花,子代只表现出一种性状,符合融合遗传理论,B错误;
C、圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交子代有圆粒和皱粒,出现性状分离,子代的表型(表现型)不在双亲之间,能否定融合遗传而支持孟德尔遗传,C正确;
D、绿色叶紫茉莉与白色叶紫茉莉杂交,正反交结果不同是因为细胞质遗传,D错误。
故选C。
6.某雌雄同株植物甲(Aa)自交得到的F1的基因型及其比例为AA:Aa:aa=2:3:1。对甲进行测交时发现甲作母本时的子代数量明显多于甲作父本时的,下列叙述正确的是( )
A.正交和反交结果不同,说明A、a这对基因位于性染色体上
B.含A基因的个体部分死亡
C.甲产生的基因型为a的花粉一半死亡
D.甲作父本进行测交,所得子代的基因型及比例为Aa:aa=1:1
【答案】C
【分析】根据Aa自交后代AA:Aa:aa=2:3:1,而不是1:2:1可知,亲本产生的a可能存在致死或者不能受精的现象。结合“对甲进行测交时发现甲作母本时的子代数量明显多于甲作父本时的”可知,父本产生的a的雄配子存在一定比例的致死或不育问题。
【详解】A、雌雄同株的植物无性染色体,A错误;
B、根据Aa自交后代中aa占1/6可知,含aa的部分个体死亡,B错误;
C、若不考虑致死,Aa产生的雌雄配子均为A:a=1:1=2:2,根据Aa自交后代中aa占1/6=1/2×1/3可知,Aa产生的花粉中含a的占1/3,故推测含a的花粉有一半死亡,C正确;
D、由上分析可知,甲产生的花粉为A:a=2:1,甲作为父本测交后代的基因型及比例为Aa:aa=2:1,D错误。
故选C。
7.科研人员常通过构建株系来加快育种进程,把收获某一植株所结的种子单独种植后即可得到一个株系。科研人员在大量小麦中筛选到了一株矮秆小麦,经研究发现,矮秆小麦抗倒伏能力强。用该矮秆小麦自交,F1中矮秆∶高秆=3∶1,F1自交,分别收集F1每株植株所结的种子构建株系。下列说法错误的是( )
A.得到的株系按照表现型及比例不同共有4种
B.自交后代不发生性状分离的株系在所有株系中占比为1/2
C.符合要求的株系在所有株系中占比为1/4
D.取F1中矮秆植株逐代自交并淘汰高茎个体,也可获得目标品种
【答案】A
【分析】根据矮秆自交后代出现性状分离可知,矮秆为显性性状,设控制该性状的基因为A/a,则亲本矮秆小麦的基因型为Aa。F1自交,F1中AA:Aa:aa=1:2:1。
【详解】A、F1中AA:Aa:aa=1:2:1,其中AA自交后代全是矮茎,Aa自交后代会出现矮秆:高秆=3:1的分离比,aa自交后代全是高秆,故得到的株系按照表现型及比例不同共有3种,A错误;
B、自交后代(F1中)不发生性状分离的株系(AA和aa)占1/2,B正确;
C、符合要求的株系即AA,占1/4,C正确;
D、取F1中矮秆植株(AA、Aa)逐代自交并淘汰高茎个体,也可获得目标品种AA,需要经过多代自交,D正确。
故选A。
【点睛】
8.下列关于孟德尔一对相对性状杂交实验的叙述,错误的是( )
A.孟德尔在豌豆花未成熟时对母本进行去雄并套袋
B.孟德尔假设的核心内容是在体细胞中遗传因子是成对存在的
C.F1高茎豌豆自交后代同时出现高茎与矮茎的现象叫做性状分离
D.孟德尔进行的测交实验属于假说一演绎法中的实验验证阶段
【答案】B
【分析】1、人工异花授粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
2、性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
【详解】A、孟德尔对母本进行去雄并套袋,去雄应在花未成熟时就进行,套袋的目的是避免外来花粉的干扰,A正确;
B、孟德尔所作假说的核心内容是“性状是由遗传因子决定的,生物体形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中”,B错误;
C、在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫做性状分离,因此F1杂合子高茎豌豆自交后代同时出现高茎与矮茎的现象叫做性状分离,C正确;
D、假说—演绎法的基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。孟德尔进行的测交实验属于假说一演绎法中的实验验证阶段,D正确。
故选B。
9.采用下列哪一组方法,可以依次解决①~④中的遗传学问题( )
①鉴定一只白羊是否为纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种F1的基因型
A.杂交、自交、测交、测交
B.杂交、杂交、杂交、测交
C.测交、测交、杂交、自交
D.测交、杂交、自交、测交
【答案】D
【分析】鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法或自交法,其中自交法最简便;鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);提高优良品种的纯度,常用自交法;检验杂种F1的基因型采用测交法。
【详解】①用测交法可鉴别一只白羊是纯合体还是杂合体,如果后代只有显性个体,则很可能是纯合体;如果后代出现隐性个体,则为杂合体,①是测交;
②在一对相对性状中区分显隐性,可用杂交来判断,②是杂交;
③用自交法可不断提高小麦抗病品种的纯合度,因为杂合体自交后代能出现显性纯合体,并淘汰隐性个体,③是自交;
④检验杂种F1的遗传因子组成,可用测交来判断,④是测交;综上,①~④依次对应测交、杂交、自交、测交,ABC错误,D正确。
故选D。
10.匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中A基因频率为2/9
【答案】D
【分析】匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。因此种群中只存在Aa和aa两种基因型的个体。
【详解】A、根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此匍匐型个体Aa占80%,野生型个体aa占20%,则A基因频率=80%×1/2=40%,a=60%,子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,所以子一代中Aa占(48%)÷(48%+36%)=4/7,A错误;
B、由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此每一代都会使A的基因频率减小,故与F1相比,F2中A基因频率较低,B错误;
C、子一代Aa占4/7,aa占3/7,产生的配子为A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=5/7×5/7=25/49,由于AA=2/7×2/7=4/49致死,因此子二代aa占25/49÷(1-4/49)=5/9,C错误;
D、子二代aa占5/9,Aa占4/9,因此A的基因频率为4/9×1/2=2/9,D正确。
故选D。
11.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,子代中也会出现有角
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3∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
【答案】A
【分析】从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。题中绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合体(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,这说明在杂合体中,有角基因H的表现是受性别影响的。
【详解】A、若双亲无角,则父本基因型为hh,母本基因型可能为Hh或hh,则子代中可能出现基因型为Hh的个体,若其为公羊则表现为有角,A正确;
B、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,若其为母羊则表现为无角,B错误;
C、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错误;
D、绵羊的有角和无角是受一对等位基因控制的相对性状,遵循基因的分离定律,D错误。
故选A。
12.家蚕有结黄茧与结白茧之分,由两对位于常染色体上的等位基因E与e、F与f控制,将纯合结黄茧的品种甲与纯合结白茧的品种乙杂交,F1均结白茧。F1雌雄个体随机交配,F2中结白茧个体与结黄茧个体(e纯合,且含基因F)的比值约为13∶3,仅考虑茧色性状和相关基因,下列叙述正确的是( )
A.基因E与e、F与f位于一对同源染色体上
B.F1测交子代结黄茧与结白茧之比为1∶1
C.F2结黄茧的家蚕随机交配,子代杂合子占2/3
D.理论上,F2结白茧群体中E的基因频率为8/13
【答案】D
【分析】纯合结黄茧的品种甲与纯合结白茧的品种乙杂交,F1均结白茧。F1雌雄个体随机交配,F2中结黄茧:结白茧=3:13,可知控制结黄茧与结白茧的基因为独立遗传的两对等位基因。结黄茧个体(e纯合,且含基因F)基因型是eeF-,结白茧个体基因型可能是E-F-、E-ff、eeff。
【详解】A、据分析可知控制结黄茧与结白茧的基因为独立遗传的两对等位基因,A错误;
B、F1的基因型是EeFf,测交子代的基因型是EeFf:Eeff:eeFf:eeff,结黄茧与结白茧之比为1:3,B错误;
C、F2结黄茧的家蚕基因型是eeF-,其中eeFF:eeFf=1:2,随机交配,相当于FF:Ff=1:2这样的群体随机交配,那么雌配子F:f=2:1,雄配子F:f=2:1,所以子代杂合子Ff的比例是2/3×1/3×2=4/9,C错误;
D、理论上,F2结白茧群体的基因型是E-F-、E-ff、eeff=9:3:1,其中EE:Ee:ee=4:8:1,E的基因频率为8/13,D正确。
故选D。
二、非选择题
13.紫罗兰大多为单瓣花,也能见到更美丽的重瓣花(均不育)。单瓣和重瓣由D/d这对等位基因控制。育种工作者偶然发现一种突变株单瓣紫罗兰(丙)很特别,进行如下实验进行遗传分析
(说明:F1自交产生F2)。
P
F1
F2
单瓣甲自交
全为单瓣
全为单瓣
单瓣乙自交
3/4单瓣、1/4重瓣
5/6单瓣、1/6重瓣
单瓣丙自交
1/2单瓣、1/2重瓣
1/2单瓣、1/2重瓣
(1)根据杂交结果可以判断,单瓣花和重瓣花这对相对性状中,显性性状为 ,判断的依据是 。
(2)根据丙自交的结果,请推测这种单瓣紫罗兰异常方式遗传的原因可能是 致死。
(3)若要设计实验验证上述推测,实验方案如下所示:
①实验思路:从甲、乙、丙中选择实验材料,让 和 进行正反交,统计产生子代的表现型及比例。
②预期实验结果和结论: 。
【答案】(1) 单瓣花 单瓣花乙自交出现“3单瓣﹕1重瓣”的性状分离比(或:单瓣花自交后代出现性状分离,新出现的性状为隐形)
(2)含单瓣基因的花粉(精子)致死或含单瓣基因的的卵细胞致死
(3) 丙 乙 若丙作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,则说明基因型为D的花粉/精子不育;若丙作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,则说明基因型为D的卵细胞不育。
【分析】个体自交若出现性状分离则可以判断亲代的性状为显性性状。具有相对性状的个体杂交,子代只出现一种性状,则该性状为显性性状。
【详解】(1)单瓣花乙自交出现“3单瓣﹕1重瓣”的性状分离比,说明单瓣花是显性。
(2)单瓣丙自交子代出现了重瓣,说明丙的基因型是Dd,但自交子代单瓣花:重瓣花=1:1,说明存在致死现象,推测可能是含单瓣基因D的配子致死造成,因此可能是含单瓣基因的花粉(精子)致死或含单瓣基因的的卵细胞致死。
(3)若要设计实验验证上述推测,即要验证是丙产生D的精子还是卵细胞致死,那么可以采用丙(Dd)和乙(Dd)进行正反交实验。若丙(Dd)作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,则说明父本丙(Dd)产生的基因型为D的花粉/精子不育;若丙(Dd)作为父本为正交,产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=3﹕1,反交产生的子代为单瓣花﹕重瓣花=1﹕1,则说明母本丙(Dd)产生的基因型为D的卵细胞不育。
14.在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注:AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题:
表现型
黄色
灰色
黑色
基因型
Aa1
Aa2
a1a1
a1a2
a2a2
(1)两只鼠杂交,后代出现三种表现型,则该对亲本的基因型是
(2)假设进行很多Aa2×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2×Aa2的杂交,预期每窝平均生 只小鼠。
(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,请利用杂交实验检测出该雄鼠的基因型?
实验思路:选用该黄色雄鼠与 杂交,观察后代的毛色。
结果预测:①如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为 。
②如果后代出现 ,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
【答案】(1)Aa2、a1a2
(2)6
(3) 多只黑色雌鼠 Aa1 黄色和黑色
【分析】根据题意可知,鼠的毛色受复等位基因A、a1 、a2控制,它们的遗传遵循基因的分离定律。解答本题的关键是:明确AA纯合胚胎致死。
【详解】(1)两只鼠杂交,后代出现三种表现型,说明两亲本必定含有a2,所以该对亲本的基因型是Aa2、a1a2。
(2)Aa2 和a1a2所生的后代全部存活,而Aa2 和Aa2的后代只有3/4存活,所以8×3/4=6。
(3)①应选用多只黑色雌鼠与之杂交,并观察后代毛色。黄色雄鼠可能为Aa1或Aa2,黑色雌鼠为a1a2,若后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为Aa1。
②如果该黄色雄鼠的基因型为Aa2,后代应出现黄色和黑色两种表现型。
15.杂种优势在玉米生产上已取得了举世瞩目的成就,现利用基因工程将一个Z基因转入玉米品系1中获得雄性不育植株M(含Z基因的植株产生的花粉是不育的)。为进一步改良玉米品种,将抗虫基因D和抗除草剂基因E转入玉米品系2中获得既抗虫又抗除草剂的两株转基因植物S1、S2。已知D、E基因能一次或几次插入并整合到受体细胞染色体上,D或E基因对应的位置上不含抗虫或抗除草剂基因的记为d、e,不考虑其他变异。回答下列问题。
(1)让M植株与正常植株杂交得F1,F1随机交配得F2,F2中雄性不育植株所占比例为 ,让F2随机交配得F3,F3中Z基因的频率为 。
(2)如表为S1自交得到的F1′中各植株比例,让F1′植株随机交配,则F2′植株的表型及比例是 。
F1′各植株比例
抗虫抗除草剂
抗虫不抗除草剂
不抗虫抗除草剂
1/2
1/4
1/4
(3)若S2中插入了2个抗虫基因和2个抗除草剂基因,已知插入的D基因和E基因在染色体上的位置关系如图所示,则S2自交得到的子代植株的表型及比例是 。
(4)为判断M植株的Z基因的位置,让M植株与S2杂交获得,然后对雄性不育植株中既抗虫又抗除草剂植株的配子进行基因分析:
①若不含Z基因的配子中,含D基因的配子数量与含E基因的配子数量相当,则Z基因的位置是 。
②若不含Z基因的配子中,含D基因的配子数量多于含E基因的配子数量,则Z基因的位置是 。
③若不含Z基因的配子中,含D基因的配子数量少于含E基因的配子数量,则Z基因的位置是 。
【答案】(1) 1/4 1/16
(2)抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=2∶1∶1
(3)抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=14∶1∶1
(4) 位于1号染色体上,或1、2、3号染色体的非同源染色体上 位于2号染色体上 位于3号染色体上
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)M植株中插入了一个Z基因,分析Z基因的频率时,可将M植株的基因型记为ZO(O表示不含Z基因),将正常植株的基因型记为OO,则F1中ZO∶OO=1∶1,即F1产生的雌配子中Z∶O=1∶3,而ZO为雄性不育植株,所以雄配子全为O,可用棋盘法分析F1随机交配得F2的情况:
1/4Z
3/4O
O
1/4ZO
3/4OO
F2中雄性不育植株所占比例为1/4;F2产生的雌配子为Z∶O=1∶7,雄配子全为O,可用棋盘法分析F2随机交配得F1的情况:
1/8Z
7/8O
O
1/8ZO
7/8OO
F3中Z基因的频率=1/8×1/2=1/16。
(2)题干信息显示,S1自交产生的F1′中抗虫∶不抗虫与抗除草剂∶不抗除草剂均为3∶1,且无不抗虫不抗除草剂的个体,可推知S1中D、E基因的位置如图所示: 。由于亲本与F1′产生的配子及比例未发生改变,所以F1′植株随机交配产生的F2′植株中表型及比例为抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=2∶1∶1。
(3)由图推知,该S2植株产生的配子类型有1DDE、1DDe、1DdE、1Dde、1DEE、1DEe、1dEE、1dEe,若同时含有抗虫和抗除草剂基因的配子记为DE,含有抗虫基因不含抗除草剂基因的记为De,含有抗除草剂基因不含抗虫基因的记为dE,则S2产生的雌、雄配子及比例可简化为DE∶DE∶dE=2∶1∶1,则S2自交后代中抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=14∶1∶1。
(4)M植株雄性不育,只能作母本,判断M植株的Z基因的位置,可采用逆推法分析。第一步:分析S2产生的配子情况。S2只能产生4种既含有抗虫基因又含有抗除草剂基因的配子,如图1所示: 。
第二步:分析F1'雄性不育植株中既抗虫又抗除草剂植株的配子产生情况。以Z基因位于2号染色体上为例进行分析,M植株与S2杂交,F1'雄性不育植株中既抗虫又抗除草剂植株1号、2号和3号染色体上的相关基因分布情况如图2所示,由于Z基因与D基因在同源染色体上,分析不含Z基因的配子中含D基因的配子与含E基因的配子的产生概率如图2所示。
同理分析,当Z基因位于1号染色体上,或1、2、3号染色体的非同源染色体上时,不含Z基因的配子中含E基因的配子和含D基因的配子数量相等;当Z基因位于3号染色体上时,不含Z基因的配子中含E基因的配子数量多于含D基因的配子数量。
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