1.2孟德尔的豌豆杂交实验(二)讲义-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2
2024-11-19
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内容正文:
第1章 遗传因子的发现
第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)——自由组合定律
知识点一 两对相对性状的杂交实验(发现问题)
一、实验材料:纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆。
二、实验过程(如图所示)
三、实验现象和问题
现象
结论或问题
两亲本无论正交还是反交,F1均为黄色圆粒
黄色和圆粒是显性性状,绿色和皱粒是隐性性状
F2中出现两种新类型:绿色圆粒和黄色皱粒
为什么会出现新性状组合?它们之间有什么数量关系
F2中不同类型种子的数量比接近9:3:3:1
这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1数量比有联系吗
四、结果分析
(1)若只考虑一对相对性状:
只看一对相对性状,F2中的性状分离比均接近3:1,每对相对性状的遗传均遵循分离定律,控制种子形状的遗传因子的遗传与控制子叶颜色的遗传因子的遗传互不干扰。
(2)综合分析两对相对性状
子叶颜色为3黄色:1绿色,种子形状为3圆粒:1皱粒圆粒:1皱粒
已知一对相对性状的分离比
(3黄:1绿)×(3圆:1皱)=9黄色圆粒:3绿色圆粒:3黄色皱粒:1绿色皱粒
两对相对性
状组合分析
黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=9:3:3:1
将性状组合和比例分开
1.(不定项选择)下列有关孟德尔两对相对性状的杂交实验的叙述,错误的是( )
A.亲本双方不都是纯合子 B.每对相对性状都有显隐性关系
C.在F2中共出现3种新类型 D.每对性状的遗传都遵循分离定律
【解析】孟德尔以纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆为亲本进行实验,A错误;
豌豆的黄对绿为显性,圆对皱为显性,B正确;
新类型是与亲本比较,不是与F1进行比较,F2中出现了2种亲本没有的性状组合(新类型),C错误;D正确。
2.如图表示豌豆杂交实验中F1自交产生F2的结果统计。下列相关说法错误的是( )
A.图示结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.可根据分离定律推测F1的遗传因子组成
C.根据图示结果不能确定F1的表现类型
D.根据图示结果不能确定亲本的表现类型和遗传因子组成
【解析】∵F2中:黄:绿≈3:1,圆粒:皱粒≈3:1,∴可黄对绿为显性,圆对皱为显性,A正确。
F2中每对相对性状的分离比均接近3:1,说明F1为YyRr,可确定F1表现型为黄色圆粒,B正确、C错误。
亲本表型和遗传因子组成有两种情况:纯合的黄圆与绿皱豌豆,或纯合的黄皱与绿圆豌豆,D正确。
知识点二 对自由组合现象的解释(提出假说)
一、对自由组合现象的解释★★
❶两对相对性状(黄与绿、圆与皱)分别由两对遗传因子(Y与y、R与r)控制。
❷F1(YyRr)产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可自由组合。
❸F1可产生4种数量相等的雌(雄)配子,且比例相等,即:YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1。
❹受精时,雌雄配子的结合是随机的。
二、杂交实验的遗传图解★★
三、F2中不同性状组合、纯合子、杂合子出现概率
项目
双显性
一显一隐
一隐一显
双隐性
纯合子
类型
YYRR
YYrr
yyRR
yyrr
概率
1/16
1/16
1/16
1/16
单杂合
类型
YYRr、YyRR
Yyrr
yyRr
-
概率
各占2/16
2/16
2/16
-
双杂合
类型
YyRr
-
-
-
概率
4/16
-
-
-
合计
9
3
3
1
1.孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验时,针对F₂中出现两种新类型提出的假设是( )
A.生物性状是由基因控制的,控制不同性状的基因不相同
B.F₁全部为显性性状,F₂中有4种表现类型,且数量比为9:3:3:1
C.F₂共有9种遗传因子组成,F₂中杂合子的概率为3/4
D.F₁形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合
【解析】针对F₂出现两种新类型提出的假设:F₁形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对遗传因子自由组合,D正确。孟德尔所在年代还没有“基因”一词【基因是由约翰逊提出的★】,A错误。
F₁全部为显性性状,F₂中有4种表现型,且数量比为9:3:3:1,这是实验现象,不是假设,B错误。
根据遗传图解可知,F₂共有9种遗传因子,其中纯合子占1/4,杂合子占3/4,这是根据假设对实验结果作出的分析,不属于假设,C错误。
知识点三 对自由组合现象解释的验证(演绎推理、验证假说)
选材
杂种子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)
演绎推理
预期结果
测交
实验
实验过程
及结果
结论
在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,验证了孟德尔的遗传因子假说是正确的
· 所做的测交实验中,分别进行了正交、反交。
1.下列关于孟德尔测交实验的叙述,正确的是( )
A.必须用F₁作母本,即对F₁进行去雄
B.F₁产生的雌雄配子各4种,且雌雄配子数量相等
C.只有测交才能产生1:1:1:1的数量比
D.孟德尔在做测交实验前,预测了结果
【解析】在孟德尔所做的测交实验中,F₁无论是作母本还是父本,结果都与预测相符,A错误;
F₁产生的雌雄配子各4种,但一般雄配子数量多于雌配子数量,B错误;
Yyrr×yyRr的后代也会出现1:1:1:1的比例,但该杂交不属于测交,C错误。
知识点四 自由组合定律(结论)
一、内容和实质★
二、自由组合定律的“三性”
同时性
决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行
独立性
决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合互不干扰
普遍性
自由组合定律广泛适用于生物界
项目
分离定律
自由组合定律
相对性状数量
1对
2对或多对
涉及的等位基因
1对等位基因
2对或多对等位基因
F1配子的种类及比例
2种,1:1
4种,1:1:1:1
F2基因型种类及比例
3种,1:2:1
9种,(1:2:1)2
F2表型种类及比例
2种,3:1
4种,9:3:3:1
联系
· 两大定律在生物性状遗传中同时进行,同时起作用;
· 分离定律是自由组合定律的基础
1.(不定项选择)如图为某植株自交产生后代的过程图解,下列叙述错误的是( )
A.①过程中A与a、B与b分离互不干扰
B.自由组合定律体现在②过程雌雄配子结合时
C.M、N、P分别代表16、4、9
D.该植株测交后代不同性状的数量比为1:1
【解析】在①(产生配子)过程中,每对遗传因子的分离互不干扰,A正确;
自由组合发生在产生配子的过程中,即①过程,而不是②(受精作用)过程雌雄配子结合时,B错误;
①过程形成雌配子和雄配子各4种,配子间随机组合的方式M有16种,子代的性状表现类型N为4种,数量比是9:3:3:1,遗传因子组成P为9种,C正确;
该植株测交后代的遗传因子组成及比例是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,D错误。
知识点五 孟德尔实验方法的启示
孟德尔经过多年潜心研究,总结出两大遗传定律:分离定律和自由组合定律。他取得成功的原因如下:。
❶选材
· 豌豆作为遗传实验材料的优点:
①自花传粉,自然状态下是纯种;
②具有一些稳定的、易于区分的性状,使实验结果既可靠又易于统计分析;
③豌豆花大,易于进行人工杂交;
④豌豆生长周期短,易于栽培
❷程序设计
①采用由单因子到多因子的研究分析方法;
②运用了假说一演绎法
③首创测交方法,用以验证提出的假说;
④后代样本数量足够多,数学统计结果更可靠
❸数学方法
对杂交后代的性状进行分类、计数和数学归纳,即运用统计学方法对较大的实验群体
进行实验结果的数据处理,探寻复杂现象背后的规律,开拓了遗传学研究的新途径
❹自身素质
孟德尔具有扎实的知识基础、严谨求实的科学态度,对科学非常热爱,勤于思考,
勇于实践,敢于向传统挑战
1.下列关于孟德尔遗传规律得出过程的说法错误的是( )
A.豌豆自花传粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律
C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D.得出分离定律时采用了假说—演绎法,得出自由组合定律时未使用
【解析】无论是得出分离定律还是自由组合定律,孟德尔都使用了假说—演绎法,D错误。
知识点六 孟德尔遗传规律的再发现
一、孟德尔遗传规律的再发现过程
(1)1866年,孟德尔将研究结果整理成论文发表。
(2)1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。
(3)1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子"一词起了一个新名字“基因”,
且提出了表型和基因型的概念。
(4)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。
二、表型、基因型和等位基因的概念
项目
概念
理解
表型
也叫表现型,指生物个体表现出来的性状
表型=“性状表现(类型)"
基因型
与表型相关的基因组成
基因型=“遗传因子组成”
等位基因
控制相对性状的基因
等位基因=“控制相对性状的遗传因子"
1.下列关于表型和基因型的叙述,正确的是( )
A.表型都能通过眼睛观察出来,如高茎和矮茎
B.基因型不能通过眼睛观察,必须使用电子显微镜
C.在相同环境条件下,表型相同,基因型一定相同
D.基因型相同,表型不一定相同
【解析】表型指生物个体表现出来的性状,可以观察和测量,但不一定都能通过眼睛观察出来,A错误;
基因型一般通过表型来推知,不能通过电子显微镜观察,B错误;
相同环境条件下,表型相同,基因型不一定相同,如高茎豌豆的基因型可能是DD或Dd,C错误;
表型是基因型与环境条件共同作用的结果,因此,基因型相同,表型不一定相同,D正确。
知识点七 孟德尔遗传规律的应用
一、意义
(1)有助于正确解释生物界普遍存在的遗传现象;
(2)能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率。
二、应用
(1)杂交育种:有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
(2)医学实践:依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
1.在家兔中黑色(B)对褐色(b)为显性,短毛(E)对长毛(e)为显性,这两对基因是独立遗传的。
现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。请回答下列问题:
(1)试设计培育能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案(简要程序)。
第一步: 黑色短毛兔×褐色长毛兔→F₁ ;
第二步: F₁雌雄个体相互交配得到F₂,从F₂中选出黑色长毛兔 ;
第三步: F₂中黑色长毛兔×褐色长毛兔(测交),其后代不出现褐色长毛兔的亲本即为能稳定遗传的
黑色长毛兔 ;
(2)此现象符合 自由组合 定律。
【解析】黑色长毛是亲本中没有的性状组合,亲本杂交,性状进行重新组合才能获得该性状组合,可利用自由组合定律解决该育种问题。具体方案是亲本杂交获得F₁,F₁雌雄个体相互交配获得F₂,在F₂中筛选需要的类型,最后通过测交对基因型进行鉴定,选出纯合个体。
知识点八 自由组合定律中的特殊分离比
❶“和”为16的特殊分离比问题
AaBb自交后代分离比
原因分析
测交后代分离比
9:7
(互补作用)
双显性基因同时出现时为一种表型,其余基因型为另一种表型:
1:3
9:3:4
(隐性上位)
存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现:
1:1:2
9:6:1
(累加作用)
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状,其余正常表现:
1:2:1
15:1
(重叠作用)
只要有显性基因存在其表型就一致,其余基因型为另一种表型:
3:1
1:4:6:4:1
(累加作用)
A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强:
1:2:1
13:3
(抑制作用)
一种显性基因(A)本身不控制任何性状,但其抑制另一
种显性基因(B)的作用,使后者的作用不能显示出来:
3:1
12:3:1
(显性上位)
一对等位基因中显性基因(A)制约其他显性基因的作用:
2:1:1
1.小鼠的毛色由A/a、B/b两对基因控制,两对基因独立遗传,选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲——灰鼠,乙——白鼠,丙——黑鼠)进行杂交,F1自交得F2,结果如表所示:
亲本组合
F1
F2
实验一
甲×乙
全为灰鼠
9灰鼠:3黑鼠:4白鼠
实验二
乙×丙
全为黑鼠
3黑鼠:1白鼠
(1)小鼠乙的基因型为 aabb 。
(2)实验一的F2灰鼠中杂合子占的比例为 8/9 ,黑鼠中杂合子占的比例为 2/3 。
(3)实验二的F2中黑鼠的基因型为 AAbb、Aabb或aaBB、aaBb 。
【解析】(1)实验一的F2中 灰鼠:黑鼠:白鼠=9:3:4,是9:3:3:1的变式 说明:控制小鼠毛色的两对基因的遗传遵循自由组合定律,实验一中F1的基因型为AaBb(灰色),甲为纯合灰鼠,故其基因型为AABB,乙的基因型为aabb。
(2)实验一中F1的基因型为AaBb,F2中灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb):黑鼠(1AAbb、2Aabb或1aaBB、2aaBb):白鼠(1aaBB、2aaBb、laabb或1AAbb、2Aabb、1aabb)=9:3:4,灰鼠中杂合子占的比例为8/9,黑鼠中杂合子占的比例为2/3。
(3)实验二中亲本组合为aabb×AAbb或aabb×aaBB,则F1的基因型为Aabb或aaBb,F2中黑鼠基因型为AAbb、Aabb或aaBB、aaBb。
❷“和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比
致死类型
AaBb自交后代
AaBb测交后代
胚胎或
个体致死
显性
纯合致死
AA和BB致死
4:2:2:1
1:1:1:1
AA(或BB)致死
6:3:2:1
1:1:1:1
隐性
纯合致死
aa和bb同时存在致死
9:3:3
/
aa或bb致死
9:3
/
配子致死
AaBb为母本
(或父本)
AB雌(或雄)配子致死
5:3:3:1
1:1:1(或1:1:1:1)
Ab雌(或雄)配子致死
7:3:1:1
1:1:1(或1:1:1:1)
aB雌(或雄)配子致死
7:1:3:1
1:1:1(或1:1:1:1)
ab雌(或雄)配子致死
8:2:2
1:1:1(或1:1:1:1)
1.(不定项选择)致死现象可分为合子致死和配子致死、完全致死和不完全致死等。一雌雄同株的植物某性状的遗传由A/a、B/b两对独立遗传的等位基因控制,杂合子个体AaBb自交,下列正确的是( )
A.分离比6:3:2:1,可能是AA合子致死,也可能是A雄配子50%致死
B.分离比5:3:3:1,可能是AaBb合子致死,也可能是AB雄配子完全致死
C.分离比7:3:1:1,可能是AaBB和Aabb合子致死,也可能是Ab雄配子完全致死
D.分离比4:1:1:0,可能是ab雄配子完全致死
【解析】A.6:3:2:1可拆成(2:1)(3:1),则可能是AA合子致死,利用棋盘法计算得到的子代分离比是6:3:2:1,A正确;
B.出现5:3:3:1分离比的原因不可能是AaBb合子致死,否则亲本杂交组合也不存在,B错误;
C.若AaBB和Aabb合子致死,则杂合子AaBb自交得到的子代表型及比例为7:3:1:1。
若Ab雄配子完全致死,则利用棋盘法计算得到的子代分离比为7:3:1:1,C正确;
D.若ab雄配子完全致死,则利用棋盘法计算得到的子代分离比为8:2:2:0=4:1:1:0,D正确。
知识点九 专 题——果实各部分基因型的分析
❶果实各部分的发育来源
果实
(被子植物才有)
种皮
胚—
胚乳(有些有)
★种子
胚芽
胚轴
胚根
子叶
果皮:保护和传播种子
说明:
(1)被子植物同一花粉粒中的两个精子分别与胚囊中的卵细胞和两个极核结合,并形成受精卵和受精极核,这种受精方式称为“双受精★”。
(2)在同一种子中,参与受精的两个精子的遗传因子组成相同,卵细胞和两个极核的遗传因子组成相同。
❷分析正交和反交实验中果实各部分基因型的组成
2.结论★★
①果皮、种皮分别由母本子房壁、珠被发育而来,∴果皮和种皮的遗传因子组成与母本植株体细胞相同。
②胚和胚乳为父本、母本杂交产生,胚来源于受精卵,胚乳来源于受精极核。不考虑细胞质遗传因子,胚细胞的遗传因子一半来自精子,一半来自卵细胞,无论正交还是反交,胚细胞的遗传因子组成都相同;胚乳细胞的遗传因子1/3来自精子,2/3来自极核。
③不同性状呈现的时间有差异。同样是F₁的性状,F₁的胚和胚乳的性状在母本植株的种子上即可表现出来,而F₁的果皮和种皮的性状应在F1所长成的植株所结果实和种子上表现出来。另外,子代发芽、开花和结果时才能表现出的性状(如植株高矮、花的颜色、叶的形状等)也是在F₁所长成的植株上表现出来的。
1.已知豌豆种皮灰色(G)对白色(g)为显性,子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。若以基因型为ggyy的豌豆作母本与基因型为GgYy的豌豆杂交,则母本植株所结种子( )
A.全是灰种皮黄子叶
B.有灰种皮黄子叶、灰种皮绿子叶、白种皮黄子叶、白种皮绿子叶4种
C.全是白种皮黄子叶
D.有白种皮黄子叶、白种皮绿子叶2种
【解析】母本所结种子种皮与母本(gg)基因型相同,表现为白色;种子胚由受精卵发育而来,∴受精卵有Yy、yy两种基因型,为黄色子叶和绿色子叶,D正确。
2.豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性。每对性状的杂合体(F₁)自交后代(F₂)均表现3:1的性状分离比。以上种皮颜色的分离比和子叶颜色分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计?( )
A.F₁植株和F₁植株 B.F₂植株和F₂植株
C.F₁植株和F₂植株 D.F₂植株和F₁植株
【解析】F₁(Gg)自交,当年所结种子的种皮由F₁珠被发育而来,全为灰色,而种子的胚即F₂有GG、Gg、gg3种基因型,比例为1:2:1,其播种后长出F₂植株开花结果时,种子的种皮由F₂珠被发育而来,表型及比例为灰:白=3:1,即种皮颜色的分离比来自F₂植株群体所结种子的统计。
3.被子植物种子由种皮、胚和胚乳组成,种皮由珠被发育来。豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性,两对基因独立遗传。现将基因型为GGyy()和ggYY()的豌豆植株杂交,再让F₁自交得F₂。下列叙述错误的是( )
A.亲本植株上所结种子均为白种皮
B.F₁植株自交所结的种子种皮和子叶颜色的表型数量比均为9:3:3:1
C.F₁植株自交所结的种子子叶颜色会出现3:1的分离比
D.F₂植株自交所结的种子种皮颜色会出现3:1的分离比
【解析】种皮由母本珠被发育而来,∴亲本植株上所结种子的种皮基因组成与母本(,ggYY)相同,表现为白种皮,A正确。
F₁自交所结种子种皮的基因型为Gg,表现为灰种皮;F₁关于子叶颜色的基因型为Yy,自交后代基因型及比例为YY:Yy:yy=1:2:1,∴子叶颜色是黄色:绿色=3:1,B错误、C正确。
F₁自交得F₂,F₂植株自交所结种子种皮颜色由F₂基因型决定,种皮颜色相关基因型为Gg×Gg→3/4G_、1/4gg,
∴F₂自交所结种子种皮颜色会出现3:1的分离比,D正确。
知识点十 解决自由组合问题的方法
一、棋盘法★
1.要求
· 表头中应标出雌配子和雄配子。横行和竖行,一般应对应填写雌雄配子的基因型和概率。
· 棋盘中内容,一般应对应填写子代的每种基因型、表型及概率。
2.棋盘法遗传图解模型
3.通过上面的遗传图解,可计算F2各表型的种类、比例及概率,各基因型的种类、比例及概率。
二、分枝法★
分枝法是将多对基因(或多对性状)分开,单独考虑每一对的情况,然后再通过分枝连接,最后写出基因型或表型及相应概率的方法。如:黄色圆粒豌豆(YyRr)与黄色皱粒豌豆(Yyrr)杂交,其子代的基因型及相应概率、表型及相应概率如图所示。
三、拆分法
1.基本思路:在独立遗传的情况下,将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。
2.理论依据:每对相对性状都遵循分离定律且互为独立事件,最后将各对等位基因的分析结果相乘。
3.常见实例(以AaBbCc×AABbCc为例)
· ①拆分:AaBbCc×AABbCc 可分解为Aa×AA、Bb×Bb、Cc×Cc。
· ②“先分再组”:
1.某雌雄同株的高等植物有三对较为明显的相对性状,已知三对等位基因独立遗传。现有一个种群,其中基因型AaBbDd的植株M若干株,aabbdd的植株N若干株,其他基因型的植株若干株。请回答以下问题:
(1)就题中涉及性状而言,该植物种群内共有 27 种基因型,其中红花植株有 18 种基因型。
(2)M与N杂交,F₁中红花窄叶中粗茎植株所占比例为 1/4 。
(3)M自交后代中,红花窄叶细茎植株中纯合子所占比例为 1/9 。
(4)若M与N数量相等,则M与N自由交配后代中,粗茎:中粗茎:细茎= 1:6:9 。
【解析】(1)种群内共有33=27种基因型,其中红花植株有2×3×3=18种基因型。
(2)M(AaBbDd)与N(aabbdd)杂交,F₁中红花窄叶中粗茎植株所占比例为。
(3)M(AaBbDd)自交后代中,红花窄叶细茎植株占比为,其中纯合子(AAbbdd)所占比例为,∴红花窄叶细茎植株中纯合子所占比例为。
(4)M与N数量相等,即Dd:dd=1:1,则亲本产生雌(或雄)配子的种类及概率分别是D、d:
故M与N自由交配后代中,粗茎:中粗茎:细茎=DD:Dd:dd=:():=1:6:9。
2.某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子个体数多于纯合子个体数
【解析】A测交子代的每个性状都有2种表型,考虑n对等位基因,A的测交子代会出现2n种表型,A正确。
A测交子代中每种表型所占比例均为,理论上,不同表型个体数目相同,与n值大小无关,B错误。
A测交子代中,n对基因均杂合的个体所占比例为,纯合子所占比例也是,CD正确。
3.番茄的紫茎(A)对绿茎(a)是显性,缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)是显性。现将紫茎缺刻叶植株与绿茎缺刻叶杂交,其后代中紫茎缺刻叶321株,紫茎马铃薯叶101株,绿茎缺刻叶301株,绿茎马铃薯叶107株。则其亲本的基因型组合是( )
A.AABBxaaBB
B.AaBbxaaBb
C.AaBbxaabb
D.AABbxaaBB
【解析】
方法❶:紫茎缺刻叶(A_B_)与绿茎缺刻叶(aaB_)杂交,其后代中出现了双隐性类型(绿茎马铃薯叶),∴其亲本基因型是AaBb、aaBb,B正确。
方法❷:紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交,后代 紫茎:绿茎=(321+101):(301+107)≈1:1,说明亲本相关基因型为Aa、aa;缺刻叶:马铃薯叶=(321+301):(101+107)≈3:1,说明亲本相关基因型为Bb、Bb,综上分析,亲本基因型是AaBb、aaBb,B正确。
4.变式演练①:彩椒的颜色由两对独立遗传的等位基因决定。已知红皮基因(B)对绿皮基因(b)为显性,但当另一黄色显性基因(A)存在时,基因B和b都不能表达。现用一株黄色彩椒和一株红色彩椒杂交,子代中红色彩椒和黄色彩椒比例为1:1,则两亲本的基因型组合不可能是( )
A.AaBBxaaBb B.AabbxaaBB
C.AaBbxaaBb D.AaBbxaaBB
【解析】A.AaBBxaaBb,子代中红色(aaB_)占1/2,黄色(A_ _ _)占1/2,二者比例为1:1,A正确;
B.AabbxaaBB,子代中红色彩椒(aaB_)占1/2,黄色彩椒(A_ _ _)占1/2,二者比例1:1,B正确;
C.AaBb×aaBb,子代中红色彩椒(aaB_)占,黄色彩椒(A_ _ _)占1/2,二者比例3:4,C错误;
D.AaBb×aaBB,子代中红色彩椒(aaB_)占1/2,黄色彩椒(A_ _ _)占1/2,二者比例1:1,D正确。
5.若已知子代基因型及比例为1YYRr:2Yyrr:1yyrr:1YYrr:2YyRr:1yyRr,且上述结果的产生符合自由组合定律。那么亲本基因型是( )
A.YYRR×YYRr B.YYRrxYyRr
C.YyRr×YyRr D.YyRr×Yyrr
【解析】对子代基因型逐对分析,子代中YY:Yy:yy=1:2:1,由此可知亲本相关基因型为Yy×Yy;
∵子代中Rr:rr=1:1,∴亲本基因型为Rr×rr。综上可知,亲本基因型为Yyrr×YyRr,D正确。
6.(不定项选择)某植物花色有紫花和白花两种,受三对独立遗传的等位基因控制。实验小组用纯合的两个白花亲本杂交,F₁表现为紫花,F₁自交产生F₂,F₂中紫花:白花=27:37。下列正确的是( )
A.每对基因中都有显性基因存在的植株才开紫花
B.F₂植株中,白花植株的基因型比紫花植株的多
C.在纯合的两个白花亲本中,均至少含有一对显性基因
D.不含隐性基因的植株开紫花,含有隐性基因的植株开白花
【解析】∵紫花占,∴每对基因中均含显性基因的植株表现为紫花,其他基因型的植株均表现为白花,A正确;
B.设控制花色的三对等位基因分别为A、a,B、b,C、c,由F₂中紫花植株占可知F₁基因型为AaBbCc,故F₂中基因型种类为3×3×3=27(种),紫花植株基因型种类为2×2×2=8(种),∴白花植株基因型种类为27-8=19(种),白花植株基因型比紫花植株多,B正确;
C.∵每对基因均含显性基因的表现为紫花,∴在纯合的两个白花亲本中,均至少含有一对显性基因,C正确;
D.不含隐性基因的植株(AABBCC)开紫花,含有隐性基因的植株可能开紫花(如AaBbCc),也可能开白花(如aaBBCC),D错误。
7.某种蝴蝶紫翅(B)对黄翅(b)为显性,绿眼(R)对白眼(r)为显性,两对基因独立遗传。
现有紫翅白眼与黄翅绿眼的亲代个体杂交,F1均为紫翅绿眼,F1雌雄个体相互交配得到F2共1335只,
其中紫翅1022只,黄翅313只,绿眼1033只,白眼302只。请回答下列问题:
(1)由此判断亲代基因型分别为 BBrr、bbRR ,F2中紫翅白眼个体所占比例为 3/16 。
(2)与亲代相比,F2中新的性状类型是 紫翅绿眼和黄翅白眼 。
(3)现欲确定F2中一只黄翅绿眼雄性蝴蝶的基因型,最好采取 测交 的方法,
实验思路: 该黄翅绿眼雄性蝴蝶与多只黄翅白眼雌性蝴蝶交配,观察并记录后代表型 。
预测实验结果和结论:
① 若后代个体均为黄翅绿眼,则该个体基因型为bbRR 。
② 若后代个体黄翅绿眼和黄翅白眼比例接近1:1或后代出现黄翅白眼,则该个体基因型为bbRr 。
【解析】(1)∵F2个体中紫翅:黄翅≈3:1、绿眼:白眼≈3:1;
∴F1紫翅绿眼基因型为BbRr,亲代基因型分别为BBrr、bbRR,F2中紫翅白眼个体占比为。
【考向❶:两对等位基因的自由组合】
1.某植物花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是:
其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,两对基因独立遗传。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(AaBb)与红花杂合体杂交,子代表型及其比例为 紫花:红花:白花=3:3:2 ;
子代中红花植株的基因型是 AAbb和Aabb ;子代白花中纯合体所占比例是 1/2 。
(2)已知白花纯合体基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
选用的亲本基因型为AAbb。预期实验结果和结论:若子代植株全开紫花,则植株甲的基因型为aaBB;
若子代植株全开红花,则植株甲的基因型为aabb。
【解析】(1)由题可知,相关基因型与表型关系是:A_B_紫色、A_bb红色、aaB_白色、aabb白色。两对基因独立遗传,遵循自由组合定律。
紫花(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交,子代基因型及比例为A_Bb:A_bb:aaBb:aabb=():():():()=3:3:1:1,相应表型及比例为紫花:红花:白花=3:3:2;
子代中红花基因型为AAbb和Aabb;白花为aaBb和aabb,二者比例为1:1,故子代白花中纯合体占比是。
(2)白花纯合体甲的基因型为aaBB或aabb,若选择白花纯合个体(aaBB或aabb)与其杂交,子代植株全部表现为白花;若选择紫花纯合个体(AABB)与其杂交,子代全部表现为紫花;
若选择红花纯合个体(AAbb)与其杂交,若子代全部表现为紫花,则甲基因型为aaBB;若子代全部表现为红花,则甲的基因型为aabb。
2.类题①:某自花传粉植物等位基因A/a和B/b独立遗传。A/a控制花粉育性,含A花粉可育;含a花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型AaBb的亲本进行自交,错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
【解析】单独分析B/b,亲本相关基因型都为Bb,自交后,子代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,表型及比例为红花植株:白花植株=3:1,A正确。
单独分析A/a,亲本相关基因型均为Aa,产生的雌配子类型及比例为A:a=1:1,∵“含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育”,∴亲本产生的可育雄配子数:不育雄配子数=3:1,可育雄配子中A:a=2:1,则子代中基因型为aa的个体占1/6;
推断过程如表:
综合分析可知,子一代中基因型为aabb的个体所占比例为,B错误、C正确。
亲本关于花色的基因型为Bb,其产生的含B可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D正确。
3.类题②:油菜是我国重要油料作物,油菜株高适当降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过一定技术培育出一个纯种半矮秆株系S。为阐明半矮秆株系S是由几对基因控制的、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关实验,如图所示。
(1)杂交组合①的F₁产生各种类型的配子所占比例相等,自交时雌雄配子有 16 种结合方式,且每种结合方式概率相等。
(2)将①的F₂所有高秆自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,分为三类,全为高秆的记为F₃-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和①、②的F₂基本一致的记为F₃-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和③的F₂基本一致的记为F₃-Ⅲ。
产生F₃-Ⅰ、F₃-Ⅱ、F₃-Ⅲ的高秆植株数量比为 7:4:4 。
产生F₃-Ⅲ的高秆植株基因型为 Aabb、aaBb (用A、a;B、b;C、c……表示基因)。
【解析】(1)①、②中,F1自交,产生的F₂中均为高秆:半矮秆≈15:1,且③中F₁和S杂交,产生的F2中高秆:半矮秆≈3:1,符合两对等位基因的自由组合,∴高秆和半矮秆由两对独立遗传的等位基因控制,且当两对等位基因都为隐性时才表现出半矮秆,①的F1产生4种数量相等的雌雄配子,自交时雌雄配子有4×4=16种结合方式,且每种结合方式概率相等。
(2)进一步分析可知,①的F₁基因型为AaBb,F₁自交产生F₂,F₂所有高秆植株(基因型及比例为AABB:AABb:AAbb:AaBB:aaBB:AaBb:Aabb:aaBb=1:2:1:2:1:4:2:2)自交,其中基因型为AABB、AABb、AAbb、AaBB和aaBB的高秆自交,子代全为高秆,记为F₃-Ⅰ;
基因型为AaBb的高秆自交,子代高秆:半矮秆=15:1,和杂交组合①、②的F₂基本一致,记为F₃-Ⅱ;
基因型为Aabb和aaBb的高秆自交,子代高秆:半矮秆=3:1,和杂交组合③的F₂基本一致,记为F₃-Ⅲ;
∴产生F₃-Ⅰ、F₃-Ⅱ、F₃-Ⅲ的高秆数量比为(1+2+1+2+1):4:(2+2)=7:4:4。
产生F₃-Ⅲ的高秆基因型为Aabb、aaBb。
【考向❷:9:3:3:1的变式及应用】
4.某甘蓝叶色有绿色和紫色,受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶:紫叶=1:3
(1)甘蓝叶色中隐性性状是 绿色 ,实验①中甲植株的基因型为 aabb 。
(2)实验②中乙植株的基因型为 AaBb ,子代中有 4 种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)与甲杂交,若子代中紫叶和绿叶分离比1:1,则丙基因型是 Aabb、aaBb ;
若子代均为紫叶,则丙植株所有可能基因型是 AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb ;
若子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶分离比为15:1,则丙基因型为 AABB 。
【解析】(1)∵绿叶甘蓝(甲)自交后代都表现为绿叶,且绿叶甘蓝(甲)和紫叶甘蓝(乙)的杂交后代中绿叶:紫叶=1:3,可推知紫色对绿色为显性,甲植株基因型为aabb,乙植株基因型为AaBb。
(2)实验②中:aabb(甲)×AaBb(乙)→Aabb(紫叶)、AaBb(紫叶)、aaBb(紫叶)、aabb(绿叶),故实验②中子代有4种基因型。
(3)紫叶甘蓝(丙)基因型可能为AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb、aaBB、aaBb,甲与丙杂交,可能出现的结果为:
aabbxAabb→Aabb(紫叶)、aabb(绿叶)
或aabbxaaBb→aaBb(紫叶)、aabb(绿叶)
或aabb×AABB→AaBb(紫叶)
或aabb×AABb→AaBb(紫叶)、Aabb(紫叶)
或aabbxAAbb→Aabb(紫叶)
或aabbxAaBB→AaBb(紫叶)、aaBb(紫叶)
或aabbxaaBB→aaBb(紫叶)
或aabb×AaBb→3紫叶:1绿叶,
∴若杂交子代中紫叶和绿叶分离比为1:1,则丙所有可能基因型是Aabb、aaBb;
若杂交子代均为紫叶,则丙所有可能基因型是AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb。
aabbxAABB→F1:AaBb(紫叶),F1自交得F2:9/16A_B_(紫叶)、3/16A_bb(紫叶)、3/16aaB_(紫叶)、1/16aabb(绿叶),即紫叶:绿叶=15:1。
【考向❸:三对或三对以上等位基因的自由组合】
5.某两性花花色由3对等位基因控制,其中A控制紫色,a无控制色素合成功能。B控制红色,b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能,但 i 纯合个体为白色花。
所有植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_Ⅰ_和A_bbⅠ_的个体分别表现紫红色和靛蓝色花。
现有纯种甲、乙、丙该植株,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色,正确的是( )
A.让只含隐性基因的植株与F₂测交,可确定F₂中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F₂的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F₁自交,则F₂表型比例为9紫红色:3靛蓝色:3红色:1蓝色
【解析】A_B_Ⅰ_:紫红花 A_bbⅠ_:靛蓝花 aaB_Ⅰ_:红花 aabbⅠ_:蓝花, _ _ _ii:白花。
∵F₂性状分离比=9:3:4,为9:3:3:1变式,∴F₁中有两对基因杂合,且符合自由组合定律。
又∵甲、乙、丙花色分别为靛蓝色、白色和红色,∴可甲、乙和丙基因型依次为AAbbⅡ、AABBii、aaBBⅡ,
甲(AAbbⅡ)×乙(AABBii)中 F₁为AABbⅠi 乙(AABBii)×丙(aaBBⅡ)中 F₁为AaBBⅠi。
A.F₂中白花为AA_ _ii或_ _BBii,只含隐性基因植株与F₂白花测交子代全为白花,无法鉴别基因型,错误。
B.甲×乙中 F₂紫红色为:AABbⅠi:AABBⅠi:AABbⅡ:AABBⅡ=4:2:2:1,其中Ⅱ:Ⅰi=1:2;
乙×丙中 F₂的紫红色为:AaBBⅠi:AABBⅠi:AaBBⅡ:AABBⅡ=4:2:2:1,其中Ⅱ:Ⅰi=1:2;
F₂紫红色自交一代后,白花在全体子代中所占比例为,B正确。
C.若某植株自交子代中白花占比,则其基因型为_ _ _ _Ⅰi,可能的基因型最多有3×3=9种,C正确。
D.甲(AAbbⅡ)×丙(aaBBⅡ) F₁为AaBbⅡ 其自交后代表型及比例为:
紫红(A_B_Ⅱ):靛蓝(A_bbⅡ):红(aaB_Ⅱ):蓝(aabbⅡ)=9:3:3:1;
若A/a与B/b两对等位基因不独立遗传,则F₁自交后 子代表型及比例为:
紫红色:靛蓝色:红色:白色=6:3:3:4,D错误。
6.类题⑥:控制某植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且这三对等位基因独立遗传。
现有4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。
· 甲和丙杂交,子代表型均与甲相同;
· 乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表型。
(1)根据甲和丙杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别是 板叶、紫叶、抗病 。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可推断甲、乙、丙和丁的基因型分别为 AABBDD 、 AabbDd 、
aabbdd 和 aaBbdd 。
(3)若丙和丁杂交,则子代的表型为 花叶绿叶感病、花叶紫叶感病 。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。
若发现叶形分离比3:1 叶色分离比1:1 能否抗病分离比1:1,则植株X基因型为 AaBbdd 。
【解析】(1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交,子代表型都是板叶紫叶抗病,说明板叶对花叶为显性、紫叶对绿叶为显性、抗病对感病为显性。
(4)植株X与乙(AabbDd)杂交:∵叶形分离比为3:1,∴亲本相关基因型组合为Aa×Aa;
又∵叶色分离比为1:1,∴相关基因型为Bb×bb;再∵能否抗病分离比为1:1,∴相关基因型为dd×Dd,
∴植株X基因型为AaBbdd。
1.孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功,关键在于他在实验的过程中选择了正确的材料和方法。下列有关孟德尔的豌豆杂交实验的说法,错误的是( )
A.选择了自然条件下是纯合体、严格自花传粉的豌豆作为实验材料
B.应用了统计学的方法对结果进行数学统计分析
C.先提出假说,据此开展豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎
D.发现的遗传规律只能解释有性生殖的真核生物的部分性状的遗传现象
【解析】孟德尔先开展豌豆杂交实验,据此提出假说并设计测交实验进行演绎,C错误。
2.黄曲霉产生的黄曲霉素是一种可致癌毒素,其生物合成受多个基因控制,也受温度、pH等因素影响。下列叙述正确的是( )
A.环境因素不影响生物体的表型 B.不产生黄曲霉素的黄曲霉菌株基因型都相同
C.黄曲霉素致癌是表型 D.黄曲霉产生黄曲霉素是表型
【解析】温度、pH等环境因素能影响黄曲霉素的合成,从而可能影响生物体表型,A错误;若不产生黄曲霉素为显性性状,则不产生黄曲霉素的黄曲霉菌株的基因型可能不同,B错误;黄曲霉素致癌属于黄曲霉素的作用,不属于黄曲霉的表型,C错误;黄曲霉产生黄曲霉素是表型,D正确。
3.南瓜所结果实中黄色与白色、盘状与球状是两对相对性状,且控制这两对性状的基因独立遗传。现用白色球状南瓜甲与白色盘状南瓜乙杂交,子代性状表现及其比例如图。根据数据不能得到的结论是( )
A.亲代南瓜乙是杂合子
B.子代南瓜中纯合子占25%
C.南瓜的白色和盘状是显性性状
D.25%的子代南瓜与亲代南瓜性状不同
【解析】假设黄与白由基因A、a控制,球与盘由B、b控制。白球南瓜甲与白盘南瓜乙杂交,后代出现黄色,且白:黄=3:1,故白色对黄色为显性,就南瓜果实颜色来说,亲本均为杂合子(Aa),A正确。
亲代为球状×盘状,子代中球状与盘状数量比为1:1,据此不能判断球状与盘状的显隐性关系,C错误。
若球状为显性性状,则亲本为AaBb(白球)xAabb(白盘)。若盘状为显性,则亲本为Aabb(白球)×AaBb(白盘),这两种情况下,子代南瓜中纯合子所占比例均为1/2×1/2=1/4,即25%,B正确。
子代南瓜中白盘:白球:黄盘:黄球=3:3:1:1,与亲代性状不同的占(1+1)/(3+3+1+1)=1/4,D正确。
4.两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b,且两对基因为完全显性)分别控制豌豆的两对相对性状。植株甲与乙进行杂交得子一代,子一代自交得子二代,下列叙述正确的是( )
A.若子二代出现9:3:3:1分离比,则两亲本为AABB×aabb
B.若子一代出现1:1:1:1分离比,则两亲本为AaBbxaabb
C.若子一代出现3:1:3:1分离比,则两亲本为AaBbxaaBb
D.若子二代出现3:1分离比,则两亲本可能的杂交组合有4种情况
【解析】若子二代出现9:3:3:1分离比,则子一代基因型为AaBb,∴两亲本基因型为AABB×aabb或AAbb×aaBB,A错误;
若子一代出现1:1:1:1分离比,则两亲本基因型为AaBbxaabb或Aabb×aaBb,B错误;
若子一代出现3:1:3:1分离比,则两亲本基因型为AaBbxaaBb或AaBb×Aabb,C错误;
若子二代出现3:1分离比,说明子一代只有一对等位基因,则两亲本可能的杂交组合有4种情况,分别是AABB×aaBB、AABB×AAbb、AAbb×aabb、aaBBxaabb,D正确。
5.豌豆花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫花(紫)、1个白花(白)、2个红花(红甲和红乙)。用这4个品种进行两组杂交实验,结果如下。
· 实验1:红甲×红乙,F₁均表现为紫,F₂表现为9紫:6红:1白;
· 实验2:白×紫,F₁均表现为紫,F₂表现为9紫:6红:1白。
(1)花色的遗传若由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则紫色品种植株的基因型应为 AABB、AABb、AaBb、AaBB ,红色品种植株的基因型应为 AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 。
(2)为验证(1)中结论,可用白色品种的花粉对实验2得到的F₂紫花植株授粉,单株收获F₂中紫花的种子,每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F₃花色均表现为紫色,有 4/9 的株系F₃花色的表型及数量比为紫色:红色=1:1,有 4/9 的株系F₃花色的表型及数量比为 紫色:红色:白色=1:2:1 。
【解析】(1)∵F₂表现为9紫:6红:1白,是9:3:3:1的变式,∴花色由两对独立遗传的等位基因控制。相关基因用A、a和B、b表示,实验1和2中F₁的基因型均为AaBb,紫花基因型应为AABB、AABb、AaBb、AaBB(或AB),红花基因型应为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb(或Abb和aaB),白花植株基因型为aabb。
(2)由上知:F₂紫花植株基因型分别为1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb、2/9AaBB,用白色植株的花粉(ab)对F₂中紫花植株传粉,理论上有1/9的株系(AABB)F₃花色均表现为紫色,有4/9的株系(2/9AABb+2/9AaBB)F₃表型及数量比为紫色:红色=1:1,有4/9的株系(AaBb)F₃花色的表型及数量比为紫色:红色:白色=1:2:1。
6.燕麦是两性花植物,其小穗颖片的颜色有黑色、黄色和白色三种,颖片颜色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,表型与基因型的对应关系如表。下列有关叙述错误的是( )
表型
黑色
黄色
白色
基因型
A_B_、aaB_
A_bb
aabb
A.某黑色颖片植株自交,后代可能出现12:3:1的性状分离比
B.两黑色颖片植株杂交,后代可能出现6:1:1的性状分离比
C.黄色颖片植株自交,若后代发生性状分离,则说明该植株基因型为Aabb
D.利用白色颖片植株与待测的其他表型植株杂交,可确定各种待测植株的基因型
【解析】已知颖片颜色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,即颖片颜色遗传遵循自由组合定律,若基因型为AaBb的黑色颖片植株自交,后代表型及比例为黑色:黄色:白色=12:3:1,A正确;
两黑色颖片的植株杂交,若AaBb×aaBb,则后代表型及比例为黑色:黄色:白色=6:1:1,B正确;
黄色颖片植株的基因型为AAbb或Aabb,若后代发生性状分离,则说明该植株基因型为Aabb,若后代不发生性状分离,则说明该植株基因型为AAbb,C正确;
利用白色颖片植株与待测的其他表型的植株杂交,白色颖片植株的基因型为aabb,若待测植株基因型为AABB或AaB3,则杂交后代均表现为黑色颖片,无法确定待测植株的基因型,D错误。
7.某种植物花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素合成途径如图所示。控制色素合成的两对等位基因独立遗传。现有紫花植株(AaBb)与红花杂合体植株杂交,下列叙述错误的是( )
A.子代植株表型及比例为紫花:红花:白花=3:3:2
B.子代植株表型对应的基因型均为2种
C.子代植株中纯合体所占比例为1/4
D.欲鉴定某纯合白花植株的基因型,可选择基因型为AABB的个体与其进行一次杂交
【解析】由题可知,紫花基因型为A_B_,红花基因型为A_bb,其他为白花。
紫花(AaBb)与杂合体(Aabb)杂交
子代表型(基因型)及比例为:紫(AABb、AaBb):红(AAbb、Aabb):白(aaBb、aabb)=3:3:2,
子代紫花、红花和白花对应的基因型均为2种,A、B正确;
由上述分析可知,子代植株中纯合体所占比例为2/8=1/4,C正确;
白花基因型有aabb、aaBB、aaBb,其中纯合子为aabb、aaBB,选择基因型为AABB的个体与其进行一次杂交,后代均为紫花,不能鉴定该纯合白花植株的基因型,D错误。
8.某花生的厚壳(A)、薄壳(a)及高含油量(B)、低含油量(b)是两对相对性状,各由一对等位基因控制,且独立遗传,已知该品种部分花粉存在不育现象,甲、乙为该品种的纯合子,下列正确的是( )
A.F₂中纯合子占1/3
B.不育花粉的基因型为AB
C.亲本的基因型组合为AABB、aabb或AAbb、aaBB
D.薄壳低含油量雌性个体与F₁杂交,子代中薄壳低含油量的个体占1/4
【解析】∵F₂表型之比5:3:3:1是9:3:3:1的变式,∴F₁基因型为AaBb。
由F₂表型比可知,不育花粉基因型为AB,故F₂中纯合子基因型为AAbb、aaBB、aabb,且各占1/12,
∴F₂中纯合子占1/4,A错误、B正确;
∵含AB的花粉不育,亲本中不可能有基因型为AABB的个体,∴亲本基因型为AAbb、aaBB,C错误;
薄壳低含油量雌性个体(aabb)与F₁(AaBb)杂交
∵含AB的花粉不育,∴子代基因型及比例为厚壳低含油量(Aabb):薄壳高含油量(aaBb):薄壳低含油量(aabb)=1:1:1,其中薄壳低含油量个体占1/3,D错误。
9.某种鸟类羽毛颜色由等位基因A和a控制,且A基因越多,黑色素越多;等位基因B和b控制色素分布,两对基因均独立遗传。研究者进行了如图所示的杂交实验,下列有关叙述错误的是( )
A.基因A(a)和B(b)的遗传遵循自由组合定律
B.羽毛颜色的显性表现形式是不完全显性
C.能够使色素分散形成斑点的基因型是BB
D.F₂黑色斑点个体中杂合子所占比例为2/3
【解析】F₂性状分离比为4:2:1:6:3,是9:3:3:1的变式,可推知基因A(a)和B(b)的遗传遵循自由组合定律,A正确;
羽毛颜色由A和a控制,且A越多,黑色素越多,∴显性表现形式是不完全显性,B正确;
从F₂性状分离比可知,(灰色斑点+黑色斑点):(纯灰+纯黑)=9:3=3:1,∴控制色素分散形成斑点的基因型为BB、Bb,C错误;
分析题干及图可知,F₂黑色斑点个体基因型为AABB、AABb,其中杂合子所占比例为2/3,D正确。
10.某植物籽粒颜色(红/白)由若干对独立遗传的等位基因(A/a、B/b、C/c……)控制,显性基因(A、B、C……)决定红色,每个显性基因具叠加性,隐性基因(a、b、c……)决定白色。现有若干个红色籽粒(均为纯合子)与白色籽粒的杂交组合(先杂交得F₁,F₁自交得F₂),下列错误的是( )
杂交组合
F₂的表型及比例
杂交组合1
中等红粒:淡红粒:白粒=1:2:1
杂交组合2
深红粒:次深红粒:中等红粒:淡红粒:白粒=1:4:6:4:1
杂交组合3
极深红粒:暗红:深红:次深红:中等红:淡红:白粒=1:6:15:20:15:6:1
A.该植物籽粒颜色至少由3对等位基因控制
B.3组杂交组合中F₂的中等红粒的基因型相同
C.3组杂交组合中红色亲本的颜色深浅不同
D.杂交组合2中F₂的中等红粒中,能够稳定遗传的个体占1/3
【解析】由组合3中F₂表型比(和为64)可知,籽粒颜色至少由3对等位基因控制,A正确;
以籽粒颜色由3对等位基因控制为例,组合3中F₁基因型是AaBbCc,则F₂的中等红粒含2个显性基因,基因型可能有6种,B错误;
由3种组合F₂中表型比(和)可知,组合1中红色亲本只含2个显性基因,组合2中红色亲本含4个显性基因,组合3中红色亲本含6个显性基因,C正确;
以该籽粒颜色由3对等位基因控制为例,组合2中F₁基因型可能是AaBbcc,则中等红粒基因型及比例为AaBbcc:AAbbcc:aaBBcc=4:1:1,则能够稳定遗传的个体占2/6=1/3,D正确。
11.某植物花瓣颜色是红色的,其花瓣所含色素由核基因控制的有关酶决定。用两个无法产生红色色素的纯种(品系1和品系2)和纯种野生型(有色素)进行杂交实验,F₁自交得F₂,结果如表。研究表明,决定产生色素的基因A对a为显性。但另一对等位基因B、b中,B存在时,会抑制色素产生。
组别
亲本
F₁表型
F₂表型
I
品系1×野生型
有色素
3/4有色素,1/4无色素
Ⅱ
品系2×野生型
无色素
1/4有色素,3/4无色素
Ⅲ
品系1×品系2
无色素
3/16有色素,13/16无色素
(1)上述两对基因符合定律 分离定律/自由组合 ,品系1基因型为 aabb ;2基因型为 AABB 。
(2)Ⅱ组F₂中无色素植株中纯合子占 1/3 ,若让Ⅱ组F₂中无色素植株与有色素植株杂交,后代中有色素植株所占比例为 1/3 。
(3)Ⅲ组F₂中,无色素植株基因型共有 7 种,其中纯合子所占比例为 3/13 。
(4)从第Ⅰ、Ⅲ组F₂中各取一株有色素植株,二者基因型相同的概率是 5/9 。
Ⅲ组F₂无色素植株自交得到F₂种子,1个F₂植株上所结全部种子种在一起,长成的植株称为1个F₃株系。理论上,在所有F₃株系中含两种花色类型植株的株系占 6/13 。
【解析】(1)由品系1×品系2→F₁(无色素)→F₂中3/16有色素、13/16无色素,可推知F₁基因型为AaBb。控制花瓣颜色的两对等位基因独立遗传,遵循(分离定律和)自由组合定律。
由题可知:无色素基因型为A_B_、aa_ _,有色素基因型为A_bb,∴纯种野生型为AAbb。
品系1×野生型(AAbb)→F₁有色素(A_bb)→F₂中3/4有色素、1/4无色素,可推知F₁基因型为Aabb,进而可推知品系1基因型为aabb。由于品系1和2都是纯合体,又由Ⅲ组实验可推知品系2基因型为AABB。
(2)Ⅱ组实验中:品系2(AABB)×野生型(AAbb)→F₁(AABb)→F₂(1AABB、2AABb、1AAbb)。
其中AABB、AABb表现为无色素,纯合子占1/3。F₂中无色素植株(1/3AABB、2/3AABb)与有色素植株(AAbb)杂交,后代有色素植株所占比例为:2/3×1/2=1/3。
(3)Ⅲ组F₂中:无色素基因型共有7种,分别是1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb,其中纯合子所占比例为3/13。
(4)Ⅰ组实验中:品系1(aabb)×野生型(AAbb)→F₁有色素(Aabb)→F₂中3/4有色素(1/3AAbb、2/3Aabb)、1/4无色素(aabb)。
Ⅲ组实验中:品系1(aabb)×品系2(AABB)→F₁无色素(AaBb)→F₂中3/16有色素(1/3AAbb、2/3Aabb)、13/16无色素。
∴Ⅰ、Ⅲ组F₂中各取一株有色素植株,二者基因型相同的概率是:1/3×1/3+2/3×2/3=5/9;
Ⅲ组F₂无色素植株中只有基因型为A_Bb自交后代会出现两种花色类型植株,∴在所有F₃株系中含两种花色类型植株的株系占:6/13(4AaBb、2AABb)。
12.高等植物M花色有红花和白花两种、叶形有圆形与条形两种。现有一红花圆叶与一白花条叶植株杂交,
F₁表型及比例为:红圆:白圆=1:1 取F₁中红圆自交,F₂表型及比例为:红圆:红条:白圆:白条=30:2:15:1。下列叙述错误的是( )
A.红花对白花为显性,圆形叶对条形叶为显性
B.每对性状的遗传均不遵循自由组合定律
C.F₂出现该分离比的原因可能是红花基因纯合致死
D.让F₁中红圆叶植株测交,子代表型及比例为红圆叶:红条叶:白圆叶:白条叶=3:1:3:1
【解析】∵F₁中红圆自交,后代既有红又有白,既有圆又有条,∴红对白为显性,圆对条为显性,A正确;
∵F₂表型及比例为红圆:红条:白圆:白条=30:2:15:1,即红花:白花=2:1;圆叶:条叶=15:1(9:3:3:1的变式),∴控制叶形的基因遗传遵循自由组合定律,B错误;
F₁中红圆植株自交,子代红花:白花=2:1,说明红花基因显性纯合致死,C正确;
设控制花色基因为A/a,叶形基因为B/b和C/c,由上述分析可知,F₁中红圆形基因型为AaBbCc,
该植株测交(×aabbcc),子代表型及比例为:红花:白花=1:1,圆叶:条叶=3:1,即红圆:红条:白圆:白条=(1:1)(3:1)=3:1:3:1,D正确。
13.某植物(自花传粉)种子萌发与不萌发受等位基因T和t控制,基因型TT的种子不能萌发,Tt的种子萌发率为60%,tt的种子萌发率为100%;
茎的粗细受等位基因F和f控制,基因型FF的植株为粗茎,Ff的植株为中粗茎,ff的植株为细茎。
研究发现两对等位基因独立遗传,请回答下列问题:
(1)现有一批基因型TtFf的种子,播种后,自然状态下繁殖一代,收获的种子中纯合子占 1/4(或25%)。
(2)由基因型为TtFf的种子发育而来的植株为 中粗茎 (填“粗茎"“中粗茎”或“细茎”),该植株进行自花传粉,将所得种子播种下去,萌发率为 11/20 。
(3)根据(2)的思路请设计一个最简单实验,来确定某粗茎植株基因型,写出实验思路、结果及结论。
实验思路: 让该粗茎植株自交,收获种子后播种,然后统计种子的萌发率 。
实验结果及结论:
①若 萌发率为11/20(或55%)左右 ,则 该粗茎植株基因型为TtFF 。
②若 萌发率为100% ,则 该粗茎植株基因型为ttFF 。
【解析】(1)基因型为TtFf的种子,播种后,植株在自然状态下繁殖一代,后代有9种基因型,纯合子所占比例为1/2×1/2=1/4。
(2)由基因型为TtFf的种子发育而来的植株为中粗茎,该植株进行自花传粉,计算所得种子的萌发率,可只考虑T、t这对基因,基因型为TT的种子占1/4,不能萌发,能萌发的种子基因型及比例为1/2Tt、1/4tt,其中基因型为Tt的种子萌发率为60%,因此萌发率为1/4×0+1/2×60%+1/4=11/20。
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