内容正文:
课时作业(二) 性状分离比的模拟实验及分离定律的应用
题组一 性状分离比的模拟实验
1.在性状分离比的模拟实验中,某同学连续抓取五次,小球的组合有四次是Dd,一次是DD,则他第六次抓取的小球组合是dd的概率是( )
A.1/4 B.1
C.0 D.1/2
答案 A
解析 由于两小桶内的D∶d都等于1∶1,且每一次抓取都是独立的,所以从两小桶内各取出一个小球,组合后DD∶Dd∶dd=1∶2∶1。因此,该同学第六次抓取的小球组合是dd的概率是1/4,D项正确。
2.为了加深对分离定律的理解,某同学在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个,分别代表配子D、d),分别从两桶内随机抓取1个积木,记录组合后,将积木放在旁边,没有放入原来的容器中,这样直至抓完桶内积木,统计结果是DD∶Dd∶dd=6∶8∶6。对上述实验,你认为最应该改变的做法和理由是( )
A.把方形积木改换为质地、大小相同的小球;以便充分混合,避免人为误差
B.抓取时应闭上眼睛,并充分摇匀;保证配子的随机分配和配子的随机结合
C.将一桶内的2种配子各减少一半,另一桶数量不变;因为卵细胞数比精子数少
D.每次抓取后,应将抓取的积木放回原桶;保证每种配子被抓取的概率相等
答案 D
解析 根据分离定律,最后得到的结果应该接近DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,而该同学的实验结果与之不符,据题述,导致实验结果失败的原因是每次抓取后将积木放在旁边,而没有放回原来的容器中,使每种配子被抓取的概率不相等。
3.在性状分离比的模拟实验中,准备了如图的实验装置,棋子上分别标记D、d,代表两种配子。实验时需分别从甲、乙袋中各随机抓取一枚棋子,并记录其上的字母。下列分析错误的是( )
A.该过程模拟了雌、雄配子的随机结合
B.理论上甲、乙袋中棋子总数应相等
C.甲袋中两种棋子的数量比为1∶1
D.若记录某次的字母组合为DD,则放回棋子后再次抓取,组合为DD的概率为1/4
答案 B
解析 由于甲、乙袋中都有D、d,所以分别从甲、乙袋中随机抓取一枚棋子,只能获得D或d中的一个,通过不同字母的随机结合,可模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合,A项正确;由于甲、乙袋中的棋子分别代表雌、雄配子,只要每袋中不同类型配子D、d的数目相等即可,多数情况下雄配子数量大于雌配子,B项错误;甲、乙袋模拟的是雌、雄生殖器官,袋中两种棋子的比例为1∶1,表示D∶d=1∶1,C项正确;若记录某次的字母组合为DD,则放回棋子后再次抓取,组合为DD的概率是(1/2)×(1/2)=1/4,D项正确。
题组二 对分离现象解释的验证
4.豌豆子叶的黄色对绿色为显性,家兔的灰毛对白毛为显性。要鉴定一株黄色子叶豌豆和一只灰毛家兔是否为杂合子,最简便的方法分别是( )
A.自交、自交 B.自交、测交
C.测交、测交 D.测交、自交
答案 B
解析 鉴定黄色子叶豌豆是否为杂合子,最简便的方法是自交,若后代发生性状分离,则为杂合子,若不发生性状分离,则为纯合子;鉴定灰毛家兔是否为杂合子,由于动物不能自交,可用测交的方法,即将其与一只白毛家兔(隐性个体)杂交,若后代有灰毛兔和白毛兔,则为杂合子,若后代只有灰毛兔,则为纯合子,B项符合题意。
5.孟德尔验证分离定律时,让纯合高茎和矮茎豌豆杂交的F1自交得F2,F2进一步自交产生F3植株,下列叙述错误的是( )
A.F2一半的植株自交时能够稳定遗传
B.F2高茎植株中2/3的个体不能稳定遗传
C.F2杂合子自交的性状分离比为3∶1
D.F3植株中的高茎与矮茎均为纯合子
答案 D
解析 F2中DD和dd占子代的一半,故一半的植株自交时能够稳定遗传,A项正确;F2高茎植株中DD∶Dd=1∶2,Dd(占高茎个体2/3)自交后代发生性状分离,不能稳定遗传,故F2高茎植株中2/3的个体不能稳定遗传,B项正确;F2杂合子(Dd)自交的性状分离比为3∶1,C项正确;F3植株中的高茎中存在杂合子Dd,D项错误。
6.具有一对相对性状的纯合亲本杂交,获得F1。让F1与隐性纯合子测交,实验结果能验证的是( )
①F1的遗传因子组成 ②F1产生配子的种类
③F2的遗传因子组成 ④F1产生配子的比例
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
答案 C
解析 由测交后代的种类和比例,可以推知F1产生配子的种类和比例,进而推知F1的遗传因子组成;测交不能验证F2的遗传因子组成。
题组三 分离定律及假说——演绎法
7.孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了分离定律。下列几组比例能直接说明分离定律的实质的是( )
A.F2的性状分离比为3∶1
B.F1产生的配子类型的比例为1∶1
C.F2的遗传因子组成比为1∶2∶1
D.测交后代的性状比为1∶1
答案 B
解析 分离定律的实质是形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。孟德尔的一对相对性状(如豌豆的高茎和矮茎)的杂交实验中,F1的遗传因子组成为Dd,F1形成D、d两种配子,且比例为1∶1,能直接说明分离定律的实质,B项正确。
8.孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2中高茎豌豆与矮茎豌豆(相关遗传因子用D、d表示)的数量比接近3∶1,最关键的原因是( )
A B C D
答案 C
解析 图C表示遗传因子组成为Dd的豌豆个体在形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,这是F2中出现3∶1的性状分离比的根本原因。
9.“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是( )
A.让F1测交,结果产生了两种性状的子代,比例接近1∶1
B.由F2出现了“3∶1”推测,生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1∶1
D.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成个体比例接近1∶2∶1
答案 C
解析 “让F1测交,结果产生了两种性状的子代,比例接近1∶1”这属于验证内容,A项不符合题意;“由F2出现了‘3∶1’推测,生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”,这属于假说内容,B项不符合题意;演绎推理内容是若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1∶1,再设计测交实验对分离定律进行验证,C项符合题意;若F1产生配子时成对的遗传因子分离,雌雄配子随机结合,则F2中三种遗传因子组成个体比例接近1∶2∶1,这属于假说内容,D项不符合题意。
10.羊的毛色有白色和黑色两种,受一对等位基因控制且遗传遵循分离定律。若一只白羊和一只黑羊交配,产生两只白羊,下列叙述正确的是( )
A.毛色的显性性状是白色
B.亲代羊一定是纯合子
C.两只子代白羊的遗传因子组成相同
D.亲代和子代白羊的遗传因子组成一定相同
答案 C
解析 设控制羊的毛色的遗传因子用A、a表示,一只白羊和一只黑羊交配,产生两只白羊,若白色是显性性状,则亲本遗传因子组成是Aa或AA(白羊)和aa(黑羊);若白色是隐性性状,则亲本遗传因子组成是aa(白羊)和Aa(黑羊)。毛色的显性性状不一定是白色,A项错误;亲代羊不一定都是纯合子,B项错误;如果白色为显性性状,则子代白羊遗传因子组成全为Aa,如果白色为隐性性状,则子代白羊遗传因子组成全为aa,C项正确;如果白色为显性性状,则亲本白羊遗传因子组成可能是AA或Aa,子代白羊遗传因子组成一定是Aa,所以亲代和子代白羊的遗传因子组成不一定相同,D项错误。
11.某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验,得到了如下表所示的结果,由此推断不正确的是( )
杂交
亲本
后代
杂交A
灰色×灰色
灰色
杂交B
黄色×黄色
2/3黄色、1/3灰色
杂交C
灰色×黄色
1/2黄色、1/2灰色
A.由杂交B可说明杂交A亲本是纯合子
B.由杂交B可判断鼠黄色毛是显性性状
C.杂交B后代中黄色毛鼠既有杂合子,也有纯合子
D.鼠毛灰色和黄色这对相对性状的遗传符合分离定律
答案 C
解析 根据杂交B可以判断灰色为隐性性状,故杂交A亲本均为纯合子,A项正确;由杂交B中出现性状分离可判断鼠的黄色毛是显性性状,B项正确;设控制鼠毛黄色和灰色的遗传因子分别为A、a,则杂交B亲本的遗传因子组成均为Aa,根据分离定律,后代遗传因子组成、表现类型及比例应为AA(黄色)∶Aa(黄色)∶aa(灰色)=1∶2∶1,即黄色∶灰色=3∶1,而实际黄色∶灰色=2∶1,这说明显性纯合致死,即杂交B后代中黄色毛鼠只有杂合子,C项错误;根据表中杂交实验结果可知,鼠毛色这对相对性状的遗传符合分离定律,D项正确。
12.双亲表现正常,却生了一个患苯丙酮尿症的女儿和一个正常的儿子。那么这对夫妇再生一个表现正常且不携带致病遗传因子的儿子的概率是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 假设苯丙酮尿症由遗传因子A/a控制,由题意“双亲表现正常,却生了一个患苯丙酮尿症的女儿”可知,该病为致病遗传因为a,且双亲均为杂合子Aa,这对夫妇再生一个表现正常且不携带致病遗传因子的儿子(AA)的概率是(1/4)×(1/2)=1/8,A项正确。
13.下列问题可以通过自交解决的是( )
①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合子 ②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系 ③不断提高小麦抗病纯合子的比例
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③
答案 D
解析 鉴别一株高茎豌豆是否为纯合子可以用测交法或自交法,但对自花传粉的植物来说,最简便的方法是自交法,①正确;区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系能通过自交解决,②正确;不断提高小麦抗病品种的纯合度,可采用连续自交法,③正确。
14.已知某植株的高产与低产这对相对性状受一对等位基因控制,某生物兴趣小组的同学用300对亲本均分为2组进行了下表所示的实验,下列分析错误的是( )
组别
杂交方法
杂交结果
甲组
高产×低产
高产∶低产=7∶1
乙组
低产×低产
全为低产
A.高产为显性性状,低产为隐性性状
B.实验中所有的低产子代均为纯合子
C.甲组高产亲本中杂合个体的比例是1/3
D.甲组中高产亲本个体自交产生的低产子代个体的比例为1/16
答案 C
解析 由题意可知,选择了300对亲本均分为2组进行了实验,乙组低产与低产杂交,后代均为低产,说明低产是隐性性状,均为纯合子;甲组高产与低产杂交,后代出现了高产:低产=7∶1,而不是1∶1,说明高产亲本中既有纯合子、又有杂合子,A项、B项正确;甲组高产(AA或Aa)与低产杂交后代中低产所占比例为1/8,只有亲代高产为Aa(设所占比例为m)与低产aa杂交时,才会产生低产后代,故m×1/2=1/8,m为1/4,C项错误;甲组高产植株中遗传因子组成及比例为3/4AA、1/4Aa,自交后代中低产aa占1/4×1/4=1/16,D项正确。
15.在豌豆中,高茎与矮茎的有关遗传因子为A/a,将A、B、C、D、E、F、G七株豌豆分四组进行杂交得到如下结果:
杂交组合
高茎
矮茎
总植株数
①A×B
210
70
280
②C×D
0
250
250
③E×F
190
190
380
④G×D
300
0
300
请分析回答下列问题:
(1)上述实验中所获得的高茎纯合子占高茎植株总数的__________%。
(2)豌豆G、C、A的遗传因子组成分别是________。
(3)①②③的交配方式分别是________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)高茎与矮茎遗传因子的遗传符合__________定律。
解析 ①A×B后代高茎和矮茎比例是3∶1,所以亲代遗传因子组成都是Aa,后代高茎中有1/3为纯合体;②C×D后代全是矮茎aa,所以亲代也都是矮茎aa;③E×F后代高茎与矮茎比例是1∶1,属于测交,后代高茎都是杂合体;④G×D后代全是高茎,没有出现性状分离,由组合②可知D的遗传因子组成是aa,所以G的遗传因子组成是AA,后代高茎全部为杂合体Aa。因此只有第一组的后代中有70株纯合高茎AA,占高茎后代总数的比例为70÷(210+190+300)×100%=10%。
答案 (1)10 (2)AA、aa、Aa (3)杂合子自交、隐性纯合子自交、测交 (4)分离
16.葫芦科植物喷瓜的自然种群中有雄株、雌株和两性植株。A遗传因子决定雄株,a遗传因子决定两性植株,a-遗传因子决定雌株,A对a、a-为显性。
现有喷瓜植株甲(雄株)、乙(雌株)、丙1(两性植株)、丙2(两性植株),实验小组做了如下实验:
实验1:甲×乙→F1雄株∶雌株=1∶1;
实验2:丙1自交→F1全为两性植株;
实验3:丙2自交→F1两性植株∶雌株=3∶1;
实验4:甲×丙2→F1雄株∶雌株∶两性植株=2∶1∶1;
实验5:丙2×乙→F1两性植株∶雌株=1∶1。
请回答下列问题:
(1)根据实验________的结果对a-、a的显隐性关系作出相应的推断,即____________。
(2)正常情况下,喷瓜自然种群中雄株的遗传因子组成有________种,雌株的遗传因子组成有______种。
(3)将植株丙1与雌株乙间行种植,F1遗传因子组成为________。将雌株乙上收获的种子种植,让其自花传粉,后代的性状表现及其比例是______________ ___________。
解析 由题意可知,甲植株是雄株,遗传因子组成可能是Aa、Aa-;乙植株是雌株,由于不确定a与a-的显隐性关系,故遗传因子组成可能是aa-、a-a-;丙植株是两性植株,遗传因子组成可能是aa、aa-。(1)由实验3可知,丙2自交→F1两性植株∶雌株=3∶1,符合一对相对性状的遗传实验中杂合子自交后代的性状分离比,因此丙2是杂合子,遗传因子组成为aa-,a对a-为显性。(2)喷瓜自然种群中只有雄株中含有遗传因子A,而雄株与雄株不会产生子代,故不存在遗传因子组成为AA的植株,所以雄株的遗传因子组成有Aa、Aa-两种;a-决定雌株,由于a对a-为显性,因此雌株的遗传因子组成只有a-a-一种。(3)由实验2可知,丙1植株进行自交,子一代全是两性植株,因此丙1为纯合子,遗传因子组成是aa,雌株乙的遗传因子组成是a-a-,将植株丙1与雌株乙间行种植,植株丙1与植株乙杂交子代的遗传因子组成为aa-,植株丙1自交得到的子代的遗传因子组成为aa,因此F1的遗传因子组成为aa-、aa;雌株上收获的种子的遗传因子组成是aa-,将该种子种植,让其自花传粉,后代的性状表现及其比例是两性植株∶雌株=3∶1。
答案 (1)3 a对a-为显性 (2)2 1
(3)aa、aa- 两性植株∶雌株=3∶1
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