内容正文:
基因传递的基本规律
第五单元
第1课时 基因的分离定律
1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。2.实验:性状分离比的模拟实验。
学习要求
演练感悟
考点二
真题
课时
巩固提高
考点一
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一对相对性状的杂交实验
性状分离比的模拟实验
一对相对性状的杂交实验
考点一
归纳 必备知识
1.豌豆作为遗传实验材料的优点
自花
纯种
性状
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
人工
去雄
雄蕊
花蕾期(开
花前)
外来花粉
再套袋
隔离
归纳 必备知识
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
显性性状
性状分
离
归纳 必备知识
遗传
因子
彼此分离
随机结合
1∶1
归纳 必备知识
4.基因的分离定律
姐妹染色单体
相同
等位基因
减数分裂Ⅰ后期
有性生殖
染色体
归纳 必备知识
5.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行_________,直到________________为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能_____遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止_________和进行_________提供理论依据。
连续自交
不再发生性状分离
稳定
近亲结婚
遗传咨询
归纳 必备知识
1.孟德尔研究豌豆花的构造,但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度。( )
2.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交。 ( )
3.孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”。 ( )
4.“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,且性状比例接近1∶1”属于演绎推理内容。 ( )
5.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。 ( )
6.F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。 ( )
×
×
×
√
×
×
错漏诊断
深研 核心问题
1.如图为豌豆杂交实验中部分
遗传图解,请结合相关信息回
答下列问题。
F1 高茎(Dd)
F2 ↓
雌配子 雄配子
1/2D 1/2d
1/2D 1/4DD高茎 1/4Dd高茎
1/2d 1/4Dd高茎 1/4dd矮茎
(1)若F1所产生的雄配子D∶d=2∶1,雌配子D∶d=2∶1,则F2中高茎∶矮茎_____。
(2)若D对d为不完全显性,杂合子表现为中等茎,则F2中的表型及比例为 ____________________________。
(3)若F2中只得到4株豌豆,则高茎与矮茎的数量比例一定为3∶1吗? _______。
8∶1
高茎∶中等茎∶矮茎=1∶2∶1
不一定
2.玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
深研 核心问题
提示:
验证思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现出两种性状,且性状分离比为1∶1,则可验证分离定律。
1.遗传实验常用的其他材料及特点
归纳提升
2.与交配方式相关的概念及其作用
3.验证基因的分离定律的方法
(1)自交法
(2)测交法
(3)配子法(花粉鉴定法)
(4)单倍体育种法
命题 考向突破
考向1 豌豆用作遗传实验的材料
1.下列有关孟德尔的杂交实验的叙述,正确的是( )
A.进行豌豆杂交时,需要先除去父本未成熟花的全部雄蕊
B.对母本花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
C.玉米和豌豆一样都是两性植株,因此玉米杂交实验中也需要对母本花进行去雄
D.玉米和豌豆一样都是两性植株,因此玉米在自然条件下也只能自交
B
解析:进行豌豆杂交时,要先除去母本未成熟花的全部雄蕊,然后套袋,待母本雌蕊成熟后,进行传粉,然后再套袋,A错误;为防止外来花粉干扰,需要对母本花套袋,B正确;玉米为单性花,即雄花和雌花分开,玉米杂交实验中不需要对母本进行去雄,C错误;玉米在自然条件下可进行自交和杂交,D错误。
考向2 杂交实验的过程分析
2.(2025·湖北武汉模拟)下列关于遗传学的叙述,正确的是( )
A.隐性性状是生物体不能表现出来的性状,而显性性状是杂合子表现出来的性状
B.生物体遗传的不是性状本身,而是控制性状的遗传因子
C.桃园中一株桃树的绝大多数花瓣呈粉色,少数花瓣呈红色,这种现象叫作性状分离
D.表型是生物体表现出来的性状,与之相关的基因组成即基因型,它们之间是一一对应关系
B
解析:隐性性状是F1未显现出来的性状,表现显性性状的个体可能是杂合子,也可能是纯合子,A错误;生物体遗传的不是性状本身,而是控制性状的遗传因子,B正确;性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,桃园中的一株桃树,绝大多数花瓣呈粉色,少数呈红色,这种现象不属于性状分离,C错误;表型与基因型的关系并不是简单的一一对应的关系,如纯合子AA和杂合子Aa均表现为显性性状,D错误。
3.(2025·江苏南通模拟)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.孟德尔所作假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
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.孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上提出研究问题
D
解析:“F2中高茎与矮茎的性状分离比接近3∶1”属于实验现象,A错误;孟德尔所作假说的核心内容是“性状是由遗传因子决定的”,B错误;“推测测交后代有两种表型,比例为1∶1”属于演绎推理环节,C错误;孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上提出研究问题,D正确。
4.(2025·河北廊坊模拟)豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如图所示)。下列有关分析正确的是( )
A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F1子叶颜色相同
C.①和②都是黄色子叶,③是绿色子叶
D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
C
解析:豌豆产生雌配子的数量远少于雄配子的数量,A错误;③的基因型为yy,子叶表现为绿色,而F1的基因型为Yy,子叶表现为黄色,B错误;①和②的基因型均为Yy,子叶表现为黄色,③的基因型为yy,子叶表现为绿色,C正确;产生Yy的亲本可能为YY(♀)、yy(♂)或YY(♂)、yy(♀),D错误。
考向3 分离定律的实质与验证
5.(2025·河南开封模拟)孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中,最能直接体现分离定律实质的是( )
A.高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎
B.F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离
C.F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1
D.F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1
B
解析:高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎,说明高茎为显性性状,不能体现分离定律实质,A不符合题意;F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子随同源染色体的分开而分离,最能直接体现分离定律实质,B符合题意;F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1,体现了性状分离现象,间接体现了分离定律实质,C不符合题意;F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1,说明F1是杂合子,能间接体现分离定律实质,D不符合题意。
6.(多选)水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下列对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述,错误的是( )
A.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1
B.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1
C.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据
D.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点同时移向一极, 说明形成该细胞时发生过非同源染色体片段交换
BD
B
28
解析:纯种非糯性与糯性水稻的基因型分别为WW与ww,二者杂交所得F1的基因型为Ww。F1产生的成熟花粉(配子)的基因型及其比例为W∶w=1∶1,选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉(W)和红色花粉(w)的比例为1∶1,A正确;F2的基因型为1/4WW、1/2Ww、1/4ww,F2所有植株成熟花粉
(配子)的基因型及其比例为W∶w=1∶1,用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1,B错误;观察F1(Ww)未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,即含2个用红色荧光标记的W基因的染色体与含2个用蓝色荧光标记的w基因的同源染色体正在分离,这是分离定律的直观证据,C正确;观察F1(Ww)未成熟花粉时,如果发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明细胞处于减数分裂Ⅱ后期,形成该细胞时发生过同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换,D错误。
性状分离比的模拟实验
考点二
归纳 必备知识
1.实验原理
(1)甲、乙两个小桶分别代表_______________。
(2)甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。
(3)用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。
雌、雄生殖器官
2.实验过程
(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
(2)摇动两个小桶,使小桶内的彩球__________。
(3)分别从两个桶内_____抓取一个彩球,组合在一起,记下两个彩球的__________。
(4)将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀。
(5)按步骤(3)和(4)重复做30次以上。
充分混合
随机
字母组合
归纳 必备知识
3.实验结果及结论
(1)彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈_________。
(2)彩球组合代表的显隐性性状分离比为显性∶隐性≈______。
1∶2∶1
3∶1
归纳 必备知识
深研 核心问题
1.每个小桶内的两种彩球数量必须相等的原因是什么?
提示:
2.实验中甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个,有同学认为这不符合自然界的实际情况,请帮他分析一下原因。
提示:
3.有两位同学各抓取4次,结果分别是DD∶Dd=1∶1和DD∶Dd∶dd=
2∶1∶1,这是否说明了实验设计有问题?请说明理由。
提示:
雌性或雄性生殖器官在产生配子时,产生了两种类型的配子,且数量相等。
自然界雄性个体产生的雄配子数一般远多于雌性个体产生的雌配子数。
实验设计没有问题。结果不同是由于实验抓取的次数太少,偏差太大。
模拟实验,即模仿实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行实验,模拟实验也是科学研究中常用的一种方法。将模拟实验与遗传实验相结合,要明确每一实验步骤的真正意义,体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。
归纳提升
命题 考向突破
1.(2025·安徽淮南模拟)下列是“性状分离比的模拟实验”中的操作,其中模拟等位基因分离的是( )
A.每个容器中放入等量的2种颜色小球
B.摇动容器,使容器内的小球充分混合
C.将从容器中随机抓取的小球记录
D.将抓取的小球分别放回原来的容器中
C
解析:每个容器中放入等量的2种颜色的小球,2种颜色的小球代表一对等位基因,不是模拟等位基因的分离,A错误;从容器中抓取小球之前应充分混匀,以保证每种配子被抓取的概率相等,不是模拟等位基因的分离,B错误;将从容器中随机抓取的小球记录,模拟了等位基因的分离,C正确;取出的小球要分别放回原来的容器中,以保证每种配子被抓取的概率均为1/2,不是模拟等位基因的分离,D错误。
2.(2025·河南驻马店模拟)某同学将两色的围棋子放到不透明的箱子中,通过抓取围棋子模拟性状分离比的实验。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两个箱子代表雌雄生殖器官,两个箱子内的围棋子的数量必须相等
B.每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子,数量可以不相等
C.从每个箱子抓取围棋子并统计后,围棋子不必放回
D.多次抓取后,同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例大致相等,即杂合子与纯合子出现的频率相等
D
解析:甲、乙箱子可分别表示雌、雄生殖器官,两个箱子内的围棋子分别代表雌、雄配子,数量可以不相等,A错误;每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子,数量必须相等,B错误;从每个箱子抓取围棋子并统计后,围棋子都需要分别放回,保证每次抓取各色棋子的概率相等,C错误;多次抓取后,同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例大致相等,即杂合子与纯合子出现的频率相等,D正确。
真题 演练感悟
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3
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4
1.(经典高考)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是 ( )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低
B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状
D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
D
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1
4
解析:孟德尔杂交实验选择了严格自花受粉的豌豆作为材料,而连续自交可以提高纯合子的纯合度,因此,自然条件下豌豆经过连续数代严格自花受粉后,大多数都是纯合子,D正确。
2
3
1
4
2.(经典高考)下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,正确的是
( )
A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花受粉
B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花受粉
C.F1自交,其F2中出现白花的原因是性状分离
D.F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性
D
2
3
1
4
解析:豌豆是自花传粉且闭花授粉植物,母本去雄应在花瓣开放前完成,A错误;完成人工授粉后仍需套上纸袋以防其他植株花粉干扰,B错误;F2出现白花是性状分离,原因是F1产生配子时紫花基因与白花基因分离,随配子传递,雌雄配子随机结合,C错误;F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性,D正确。
2
3
1
4
3.(经典高考)在一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
C
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1
4
解析:子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,会使2种类型配子比例偏离1∶1,从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比,C符合题意。
2
3
1
4
4.(经典高考)若用玉米为实验材料,验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论,影响最小的是( )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对等位基因控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
A
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解析:验证孟德尔分离定律一般用测交的方法,即杂合子与隐性个体杂交,所选实验材料是否为纯合子对实验结论影响较小,A符合题意;显隐性不容易区分,容易导致统计错误,影响实验结果,B不符合题意;所选相对性状必须受一对等位基因的控制,如果受两对或多对等位基因控制,则可能符合自由组合定律,C不符合题意;不遵守操作流程和统计方法会影响实验结果,D不符合题意。
课时 巩固提高
49
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一、单项选择题
1.(2025·辽宁大连模拟)豌豆的红花对白花为显性,如图为红花植株接受白花植株花粉的杂交实验。现选取多株红花豌豆与白花豌豆杂交,子代性状为红花∶白花=1∶1或1∶0。下列有关叙述正确的是( )
A.图中①和②过程之间不需要进行套袋处理
B.图中③过程的目的是防止外来花粉的干扰
C.图中④过程形成种子的数量取决于花粉的数量
D.该种群中各红花豌豆自交,F1都会出现3∶1的性状分离比
B
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解析:图中①过程为去雄操作,②为传粉操作,在①和②过程之间需要进行套袋处理,以防止外来花粉的干扰,A错误;图中③为套袋操作,其目的是防止外来花粉的干扰,B正确;由于花粉的数量远多于卵细胞的数量,因此图中④过程形成种子的数量取决于卵细胞的数量,C错误;由题干可知,红花为显性性状,设由A控制,则白花由a控制,多株红花与白花植株杂交,当子代性状为红花∶白花=1∶1时,说明该红花为杂合子Aa,这样的红花植株自交后代会出现性状分离,且比例为红花∶白花=3∶1;当子代性状为红花∶白花=1∶0时,说明该红花为纯合子AA,这样的红花植株自交后代全为红花,不会出现性状分离,D错误。
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2.(2025·湖北宜昌模拟)《孟德尔传:被忽视的巨人》讲述了孟德尔不凡的一生,尤其是他对生物学的伟大贡献。孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律,下列关于孟德尔的遗传学实验的叙述,正确的是 ( )
A.孟德尔提出分离定律的过程为观察现象、提出问题→分析问题、作出假说→演绎推理、实验验证→分析结果、得出结论
B.孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌、雄配子”
C.孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程
D.为验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
A
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解析:孟德尔提出分离定律的过程为观察现象、提出问题→分析问题、作出假说→演绎推理、实验验证→分析结果、得出结论,A正确;生物体产生的雌、雄配子数量不相等,B错误;孟德尔当时并不知道减数分裂的相关原理,C错误;为了检验假说是否正确,孟德尔设计了测交实验,D错误。
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3.(2025·江苏无锡模拟)在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及了杂交、自交和测交。下列相关叙述不正确的是( )
A.测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型
B.自交可以用来判断一对相对性状的显隐性
C.培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交
D.测交能用来验证分离定律和自由组合定律
C
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解析:测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型,如果测交后代中既有显性性状又有隐性性状出现,或自交后代中出现性状分离,则此显性个体为杂合子,A正确;自交后代若出现性状分离,可以用来判断一对相对性状的显隐性,B正确;培育所需显性性状的优良品种时要利用自交方法,淘汰出现性状分离的杂合子,获得显性纯合子,C错误;测交能用来验证分离定律和自由组合定律,D正确。
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4.(2025·江苏连云港模拟)孟德尔设计巧妙的实验否定了融合遗传的观点。
现用纯合的红色牵牛花和白色牵牛花进行相关实验,下列预期结果,否定融合遗传且支持孟德尔遗传规律的是( )
A.红色亲本自交,子代全为红色
B.白色亲本自交,子代全为白色
C.亲本杂交产生的F1全为粉红色
D.F1自交产生的F2中按照一定比例出现花色分离
D
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解析:融合遗传主张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,即子代的性状是亲代性状的平均结果,且杂合子后代中没有一定的分离比例。只有D选项既能否定融合遗传,也能说明双亲的遗传物质没有在子代体内发生混合,不会在传递中消失,而是各自保持独立,D正确。
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5.(2025·河南洛阳模拟)某同学用3个面标有字母A、另3个面标有字母a的正方体甲和乙分别代表雌、雄生殖器官,进行性状分离比的模拟实验:将甲、乙掷下,统计两个正方体朝上一面的字母组合,并多次重复上述步骤。下列有关叙述错误的是( )
A.统计甲和乙朝上一面的字母组合,模拟受精作用过程中雌、雄配子的随机结合
B.朝上一面的字母组合有AA、Aa、aa,重复次数越多,三者的比例越接近1∶2∶1
C.重复多次后,甲朝上一面为A、乙朝上一面为a的组合数量约占总组合数量的一半
D.若要模拟实验中含A雄配子成活率为1/2,则应将乙的4个面标a、另2个面标A
C
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解析:重复多次后,甲朝上一面为A、乙朝上一面为a的组合数量约占总组合数量的1/4,C错误。
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6.(2025·江苏无锡检测)某生物兴趣小组用豌豆作实验材料验证孟德尔的遗传定律时,出现了非正常分离比现象,下列原因分析相关度最小的是
( )
A.选作亲本的个体中混入了杂合子
B.收集和分析的样本数量不够多
C.做了正交实验而未做反交实验
D.不同基因型的个体存活率有差异
C
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解析:孟德尔豌豆杂交实验中,无论正交还是反交,结果是相同的,若只做了正交实验而未做反交实验,不会导致非正常分离比现象的出现,C符合题意。
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7.(2025·河南新乡模拟)将豌豆一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植,另将玉米(雌雄异花)一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植。通常情况下,具有隐性性状的一行植株上所产生的F1具有的特点是( )
A.豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
B.玉米都为隐性个体,豌豆既有显性个体又有隐性个体
C.豌豆和玉米的显性和隐性个体的比例都是3∶1
D.豌豆都为隐性个体,玉米既有显性个体又有隐性个体
D
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解析:豌豆是自花传粉植株,具有隐性性状的一行植株上所产生的F1中只有隐性个体;玉米可进行异株间的异花传粉,F1中有显性个体和隐性个体,
A、B、C错误,D正确。
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二、多项选择题
8.番茄果实因含有丰富的维生素且味道酸甜可口而受到人们的青睐。番茄的茎有两种颜色:紫色(A)和绿色(a)。番茄的花为两性花,自然条件下主要由熊蜂为其传粉。下列有关叙述正确的是( )
A.紫茎番茄和绿茎番茄杂交产生紫茎番茄的现象不属于性状分离
B.欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,可通过自交来进行鉴定
C.番茄花是两性花,所以在自然状态下番茄都是纯种
D.紫茎杂合子产生的配子中,含A基因的雌配子∶含A基因的雄配子=1∶1
AB
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解析:性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,紫茎番茄和绿茎番茄杂交产生紫茎番茄的现象不是性状分离,A正确;一株紫茎番茄的基因型可能是AA或Aa,若紫茎番茄的基因型为AA,自交后不会出现性状分离;若紫茎番茄的基因型为Aa,自交会出现性状分离,故可通过自交来鉴定紫茎番茄是否为纯合子,B正确;番茄的花为两性花,自然条件下主要由熊蜂为其传粉,所以自然状态下番茄不一定都是纯种,C错误;一般情况下,雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量,D错误。
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9. 秀丽隐杆线虫从卵发育到成虫大约需要3天,利用秀丽隐杆线虫的突变体(基因型为dpy⁃5,表型为体型短粗)验证基因分离定律的实验交配方案如图所示,其中“ ”代表雌雄同体,“+”代表野生型基因。雌雄同体个体能自体受精或与雄虫交配,但雌雄同体的不同个体之间不能交配,且具有突变性状的雄虫交配能力弱。下列相关叙述正确的是( )
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A.繁殖周期较短、性状易于区分是秀丽隐杆线虫作为遗传学材料的优点
B.本实验也可以采用野生型雌雄同体个体与基因型为dpy⁃5的雄虫杂交的反交设计
C.若F1中出现雌雄同体个体与雄虫的数目比例
接近于1∶1,则可以验证分离定律
D.对F2计数统计后,若体型正常∶体型短粗=
3∶1,则可以验证分离定律
答案:AD
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解析:据题干信息“秀丽隐杆线虫从卵发育到成虫
大约需要3天”可知,秀丽隐杆线虫繁殖周期短, 另
外性状易于区分都是其作为遗传学材料的优点,
A正确;据题干信息“具有突变性状的雄虫交配能
力弱”可知,若采用野生型雌雄同体个体与基因型
为dpy⁃5的雄虫杂交的反交设计,则后代个体数量将严重不足,不便于统计分析,B错误;据图可知,P为纯合子,只产生一种类型的配子,不存在等位基因的分离,故F1出现的表型及比例不能验证分离定律,C错误;对F2计数统计后,若体型正常∶体型短粗=3∶1,说明F1分别产生了两种类型且比例为1∶1的雌雄配子,可验证分离定律,D正确。
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三、非选择题
10.(2025·广东广州模拟)孟德尔曾利用豌豆的7对相对性状进行杂交实验,发现当只考虑一对相对性状时,F2总会出现3∶1的性状分离比,于是其提出假说,作出了4点解释,最终总结出了相关的遗传定律。以高茎(D)和矮茎(d)这一对相对性状为例,回答下列问题。
(1)豌豆茎的高矮在遗传上遵循____________定律。
基因的分离
解析:孟德尔一对相对性状杂交实验的过程中,纯种高茎与纯种矮茎杂
交,F1均为高茎,F1自交得F2,F2中有高茎,也有矮茎,且高茎和矮茎之比约
为3∶1,说明豌豆茎的高矮在遗传上遵循基因的分离定律。
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(2)1909年,约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为基因,后来人们又把同源染色体相同位置上控制相对性状的基因称为_________。该对基因在减数分裂过程中分开的时间是_______________(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。
等位基因
减数分裂Ⅰ后期
解析: 同源染色体相同位置上控制相对性状的基因称为等位基因。不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换,等位基因在减数分裂Ⅰ后期随着同源染色体的分开而分离。
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(3)如果体细胞中遗传因子不是成对存在的,而是纯合个体的体细胞中每种遗传因子有4个(其他假说内容不变),则F1的表型是_____,F2中高茎∶矮茎=_______。
高茎
35∶1
解析: 如果体细胞中遗传因子不是成对存在的,而是纯合个体的体细胞中每种遗传因子有4个,则F1的基因型为DDdd,表型是高茎。F1产生的配子及其比例为DD∶Dd∶dd=1∶4∶1,F2中矮茎植株的比例为1/6×1/6=
1/36,高茎植株比例为1-1/36=35/36,所以高茎∶矮茎=35∶1。
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(4)如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育(其他假说内容不变),则F2中高茎∶矮茎=_______。
5∶1
解析: 若雌雄配子存活率不同,含d的花粉1/2不育(其他假说内容不变),即F1产生的雌配子中D∶d=1∶1,雄配子中D∶d=2∶1,则F2中矮茎的比例为1/2×1/3=1/6,所以高茎∶矮茎=5∶1。
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11.(2025·广东湛江模拟)玉米是单性花、雌雄同株的作物。自然状态下的玉米可以在植株间相互传粉,也可以同株异花传粉(自交)。请回答下列问题。
(1)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(基因用W表示),其籽粒和花粉遇碘不变蓝;含直链淀粉多不具有黏性(基因用w表示),其籽粒和花粉遇碘变蓝。播种WW和ww杂交得到的种子,先后获取花粉和籽粒,分别滴加碘液后观察、统计,结果为花粉有____变蓝,籽粒有____变蓝。
1/2
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解析:基因型分别为WW和ww的玉米杂交,F1的基因型为Ww,其能产生W和w两种比例相等的配子,其中W花粉遇碘不变蓝,w花粉遇碘变蓝,即产生的花粉遇碘有1/2变蓝,1/2不变蓝;F1的基因型为Ww,其自交后代的基因型及比例为WW∶Ww∶ww=1∶2∶1,其中WW和Ww遇碘不变蓝,ww遇碘变蓝,即所结的籽粒遇碘有3/4不变蓝,1/4变蓝。
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(2)将纯合高茎玉米(BB)和矮茎玉米(bb)间行种植,某一纯合高茎玉米植株所结果穗上所有籽粒可能是______ (填序号:①全为纯合子;②全为杂合子;③既有纯合子又有杂合子;④都有可能出现)。现有高茎玉米种子,其中杂合子占1/2,把种子间行播种,长成的植株在自然状态下自然传粉,F1中高茎∶矮茎= ______ 。
④
15∶1
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解析: 玉米在自然状态下可以自交也可以杂交,故纯种高茎玉米(BB)与纯种矮茎玉米(bb)间行种植,纯合高茎玉米植株所结果穗上所有籽粒可能全为纯合子,也可能全为杂合子,也可能既有纯合子又有杂合子,故选④。两种基因型的玉米间行种植自然传粉,会进行自交和杂交,已知亲本基因型及比例为1/2BB、1/2Bb,产生的配子中B占3/4,b占1/4。把种子间行播种,长成的植株在自然状态下自然传粉,F1中高茎∶矮茎=(3/4×3/4+3/4×1/4×2)
∶(1/4×1/4)=15∶1。
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(3)甜玉米和非甜玉米这一对相对性状受一对等位基因(A/a)控制,已知甜玉米为显性性状,非甜玉米为隐性性状。甲、乙两位同学分别用它来验证分离定律。甲同学将多株甜玉米自交,若发现某些甜玉米自交的后代中出现_______________________,则可验证分离定律。乙同学将多株甜玉米与非甜玉米杂交,如果某些杂交组合后代出现______________________,则可验证分离定律。
甜玉米∶非甜玉米=3∶1
甜玉米∶非甜玉米=1∶1
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解析: 甜玉米和非甜玉米这一对相对性状受一对等位基因(A/a)控制。甲同学将多株甜玉米自交,若发现某些甜玉米自交的后代中出现甜玉米∶非甜玉米=3∶1,说明杂合子Aa进行减数分裂时,A、a分开并进入不同配子中,然后雌雄配子随机结合,可验证分离定律。乙同学将多株甜玉米与非甜玉米杂交,如果某些杂交组合后代出现甜玉米∶非甜玉米=1∶1,说明杂合子Aa进行减数分裂时,A、a分开并进入不同配子中,纯合子aa只产生一种配子a,然后雌雄配子随机结合,可验证分离定律。
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