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必修二　第一單元　遺傳的基本規律
第1講　孟德爾豌豆雜交實驗(一)
一、選擇題(每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求)
1．(2021·南充模擬)下列有關孟德爾遺傳定律的敘述中，正確的是(　C　)
A．F1高莖豌豆自交所得F2中出現了高莖和矮莖，這是基因重組的結果
B．孟德爾通過測交實驗的結果推測出F1產生配子的種類及數量，從而驗證其假說是否正確
C．隨著科學的不斷發展，單倍體育種也可直接證明分離定律
D．孟德爾對分離現象的解釋是基于對減數分裂的研究而提出的假說
[解析]　F1高莖豌豆自交所得F2中出現了高莖和矮莖，這是F1產生配子時等位基因分離的結果，A項錯誤；孟德爾通過測交實驗的結果推測出F1產生配子的種類及比例，但不能推測F1產生配子的數量，B項錯誤；單倍體育種過程中需要采用花藥離體培養法，這樣可以推測F1產生配子的種類及比例，也可直接證明分離定律，C項正確；孟德爾對分離現象的解釋是在雜交和自交實驗的基礎上提出的，D項錯誤。
2．(2020·北京豐臺區期末)孟德爾發現分離定律時，讓純合高莖和矮莖豌豆雜交得F1進一步自交產生F2，繼續自交產生F3植株，下列敘述錯誤的是(　D　)
A．F2一半的植株自交時能夠穩定遺傳
B．F2高莖植株中2/3的個體不能穩定遺傳
C．F2雜合子自交的性狀分離比為3∶1
D．F3植株中的高莖與矮莖均為純合子
[解析]　設控制高莖與矮莖的基因為D、d，則F2中DD和dd占子代的一半，故一半的植株自交時能夠穩定遺傳；F2高莖植株中DD∶Dd＝1∶2，Dd(占高莖個體2/3)自交后代發生性狀分離不能穩定遺傳，故F2高莖植株中2/3的個體不能穩定遺傳；F2雜合子自交的性狀分離比為3∶1；F3植株中的高莖中有雜合子。
3．(2020·山東省泰安市高三上學期期中)用純種高莖豌豆(DD)與純種矮莖豌豆(dd)雜交得到的F1全為高莖豌豆(Dd)，種下F1讓其自交得到F2，種下F2豌豆種子，發現F2豌豆植株有高莖和矮莖兩種植株，且高莖：矮莖為3∶1。屬于實現F2中高：矮為3∶1的條件是(　A　)
①在F1形成配子時，等位基因分離，形成兩種比例相等的配子
②受精時，含不同基因的雌雄配子隨機結合
③含不同基因組合的種子必須都有適宜的生長發育條件
④不同基因型種子發芽率有差異
A．①②③　　
B．①②④
C．①③④　　
D．②③④
[解析]　①在F1形成配子時，等位基因分離，形成兩種比例相等的配子，這是實現F2中高∶矮為3∶1的條件之一，①符合題意；②含不同基因的雌雄配子隨機結合，這是實現F2中高∶矮為3∶1的條件之一，②符合題意；③含不同基因組合的種子必須有適宜的生長發育條件，否則會影響子代數目，這是實現F2中高∶矮為3∶1的條件之一，③符合題意；④不同基因型種子發芽率相同，否則也會影響子代數目，因此這也是實現F2中高∶矮為3∶1的條件之一，④不符合題意。綜上所述，①②③正確，A正確。故選A。
4．(2020·遼寧省凌源市第二高級中學高三期末)白綿羊與白綿羊交配，后代出現了白綿羊和黑綿羊，產生這種現象的根本原因(　B　)
A．姐妹染色單體分離　　
B．等位基因分離
C．基因自由組合　　
D．性狀分離
[解析]　性狀分離指在雜種后代中，同時顯現出顯性性狀和隱性性狀的現象。根據題意分析可知，白綿羊與白綿羊交配，后代出現了白綿羊和黑綿羊，說明后代出現了性狀分離，從而推知親本白綿羊都是雜合體，在產生配子時等位基因分離。故選B。
5．(2021·貴池區月考)某異花傳粉植物種群花色由一對等位基因A、a控制，其中基因型AA、Aa、aa花色分別表現紅色、粉色、白色，aa個體不具有繁殖能力。經統計該種群子一代中開紅色、粉色、白色花的植株數量依次是14
850、9
900、1
650株，則親代中開紅色、粉色、白色花的植株數量比可能為(　D　)
A．4∶2∶1　　
B．4∶3∶2
C．4∶2∶3　　
D．5∶5∶1
[解析]　根據題意該種群子一代中開紅色、粉色、白色花的植株數量依次是14
850、9
900、1
650株，比例為9∶6∶1。由于只能進行異花傳粉，相當于自由交配，aa占，說明親代種群中a的基因頻率為，A的基因頻率為。親代中aa個體不具有繁殖能力，AA、Aa具有繁殖能力，依此判斷AA、Aa兩種基因型的個體比例應該為1∶1，所以只有答案D符合題意。
6．(2020·余姚市期中)番茄的紅果與黃果是一對相對性狀，現將兩株紅果番茄雜交，得到的子一代中既有紅果又有黃果。若子一代中的所有番茄自由交配，子二代中黃果番茄的比例是(　A　)
A.
B．
C．
D．
[解析]　設番茄果實顏色由R、r基因決定，根據分析可知，紅果為顯性性狀，由于兩株紅果番茄雜交，得到的子一代中既有紅果又有黃果，說明親本基因型為Rr，則子一代的基因型和比例為RR、Rr、rr，子一代產生的雌、雄配子均為R∶r＝1∶1，所以若子一代中的所有番茄自由交配，子二代中黃果番茄的比例是×＝，A正確，B、C、D錯誤。
7．(2020·山東德州期中)兔子皮下脂肪的顏色有黃色和白色兩種，由一對等位基因(A和a)控制。研究人員選擇純種親本進行了如下兩組雜交實驗，下列分析錯誤的是(　C　)
P
F1
F2
甲
黃脂雌×白脂雄
白脂雌∶白脂雄＝1∶1
白脂∶黃脂＝3∶1(幼兔飼喂含黃色素的食物)
乙
黃脂雄×白脂雌
白脂雌∶白脂雄＝1∶1
全為白脂(幼兔飼喂不含黃色素的食物)
A.控制兔子皮下脂肪顏色的基因可能位于常染色體上
B．兔子皮下脂肪的顏色中白色為顯性性狀
C．食物中的黃色素影響A基因的表達
D．基因A的表達產物可能具有催化黃色素分解的作用
[解析]　甲、乙兩組的正交和反交的結果是一樣的，因此判斷控制兔子皮下脂肪顏色的基因可能位于常染色體上；黃脂和白脂兔雜交，后代全為白脂兔，因此判斷兔子皮下脂肪的顏色中白色為顯性性狀；乙組F1的白脂兔雜交，后代的基因型為AA∶2Aa∶aa，幼兔飼喂不含黃色素的食物，后代全為白脂，說明黃色素影響了a基因的表達；AA和Aa基因型的兔表現為白脂，說明基因A的表達產物可能具有催化黃色素分解的作用。
8．(2021·廣東六校聯考)對圖甲中1～4號個體進行基因檢測，將含有該遺傳病基因或正常基因的相關DNA片段各自用電泳法分離。正常基因顯示一個條帶，患病基因顯示為另一不同的條帶，結果如圖乙。下列有關分析判斷錯誤的是(　D　)
甲
編號
條帶1
條帶2
a
b
c
d
乙
A．圖乙中的編號c對應系譜圖中的4號個體
B．條帶2的DNA片段含有該遺傳病致病基因
C．8號個體的基因型與3號個體的基因型相同的概率為2/3
D．9號個體與該遺傳病攜帶者結婚，孩子患病的概率為1/8
[解析]　分析系譜圖，1號和2號都正常，但他們的女兒患病，說明該病為常染色體隱性遺傳病。分析表格，對1～4號個體分別進行基因檢測，由于1、2號都是雜合子，4號為隱性純合子，而表格中a、b和d為雜合子，c為純合子，則3號也為雜合子，c為隱性純合子。圖中4號為患者，屬于隱性純合子，與圖乙中的編號c對應；圖乙中c為隱性純合子，則條帶2的DNA片段含有該遺傳病致病基因；相關基因用A、a表示，根據圖乙可知3號的基因型為Aa，根據圖甲可知8號的基因型及概率為AA(1/3)或Aa(2/3)，因此兩者相同的概率為2/3；9號的基因型及概率為AA(1/3)或Aa(2/3)，他與一個攜帶者(Aa)結婚，孩子患病的概率為2/3×1/4＝1/6。
9．(2020·山東省泰安市高三上學期期中)綿羊面部的毛色有白面和灰面兩種，這一對相對性狀由常染色體上的一對等位基因B、b控制，遺傳實驗發現，讓多對白面雄綿羊和灰面雌綿羊雜交，子一代綿羊的面色比例為1∶1，讓子一代多對灰面綿羊雜交，子二代面色比例仍為1∶1。下列分析錯誤的是(　C　)
A．綿羊的灰色是顯性性狀
B．子一代灰面綿羊為雜合子
C．子二代與子一代中灰面綿羊的基因型不同
D．可能是含灰面基因的雄配子致死
[解析]　根據題意分析：讓子一代多對灰面綿羊雜交，子二代面色比例仍為1∶1，說明灰色的后代出現了白色，則灰色是顯性性狀，A正確；子一代多對灰面綿羊雜交，子二代出現了性狀分離，說明子一代灰面綿羊為雜合子，B正確；根據子一代到子二代的雜交關系及子二代的性狀分離比可以推測，子一代(或親本)中有一個親本含顯性基因的配子致死，由此可確定子二代的灰面綿羊為雜合子，與子一代灰面綿羊基因型相同，C錯誤；根據子一代多對灰面綿羊雜交，子二代面色比例仍為1∶1，說明有一個親本含有顯性基因的配子致死，D正確。故選C。
10.將基因型為Aa的豌豆連續自交，將后代中的純合子和雜合子所占的比例繪制成如圖所示的曲線，據圖分析，下列說法錯誤的是(　C　)
A．a曲線可代表自交n代后純合子所占的比例
B．b曲線可代表自交n代后顯性純合子所占的比例
C．隱性純合子的比例比b曲線所對應的比例要小
D．c曲線可代表后代中雜合子所占比例隨自交代數的變化
[解析]　雜合子連續自交n代后，雜合子所占比例為(1/2)n，純合子所占比例為1－(1/2)n，可知圖中a曲線表示純合子所占比例，b曲線表示顯性純合子或隱性純合子所占比例，c曲線表示雜合子所占比例。
11．(2021·天津一中高三月考)某動物毛色的黃色與黑色是一對相對性狀，受一對等位基因(A、a)控制。已知在含有基因A、a的同源染色體上，有一條染色體帶有致死基因，但致死基因的表達會受到性激素的影響。根據下列雜交組合結果判斷，以下說法不正確的是(　D　)
雜交組合
親本類型
子代
雌
雄
甲
黃色(♀)×黃色(♂)
黃238
黃120
乙
黃色(♂)×黑色(♀)
黃111，黑110
黃112，黑113
丙
乙組F1中的黃色雌雄個體相互交配
黃358，黑121
黃243，黑119
A.毛色的黃色與黑色這對相對性狀中，黃色是顯性性狀
B．丙組子代的雌雄黃色個體全部攜帶致死基因
C．致死基因是隱性基因，雄性激素促使其表達
D．致死基因是顯性基因，且與A基因在同一條染色體上
[解析]　雜交組合丙中，乙組的黃色F1雌、雄個體相互交配，后代出現了黑色，說明黑色是隱性性狀，黃色是顯性性狀，A正確；由乙組子代表現型比例可知乙組親本黃色個體為雜合子，進而推知乙組子代黃色個體為雜合子，即丙組的親本個體都為雜合子(Aa)，其子代中黃色與黑色的比例應為3∶1，這在子代雌性個體中得到驗證，但在丙組子代雄性個體中，黃色與黑色的比例為2∶1，說明子代黃色雄性中基因型為AA的個體可能帶有兩個致死基因而死亡，即A基因所在染色體帶有致死基因，故丙組子代的雌雄黃色個體全部攜帶致死基因，B正確；從基因型為AA的雄性個體死亡，基因型為AA的雌性個體和基因型為Aa的個體生存的現象可以看出，致死基因與A基因在同一條染色體上，a基因所在的染色體上不帶有致死基因，且雄性激素會促使致死基因的表達，致死基因是隱性基因，C正確；若致死基因是顯性基因，且與研究性狀的顯性基因位于同一條染色體上，則后代顯性個體均會死亡，D錯誤。故選D。
12．(2021·貴港市覃塘高級中學高三月考)某同學利用性狀分離比的模擬實驗裝置，進行了如下實驗：甲、乙兩個容器中各放置兩種小球，球上標記的A、a代表基因；實驗時每次從甲、乙兩個容器中各隨機取出一個小球，記錄組合情況，如此重復多次并計算各種組合間的比例，下列說法錯誤的是(　B　)
A．甲容器中的小球可能代表精子，也可能代表卵細胞
B．本實驗模擬了兩對等位基因之間的自由組合
C．甲、乙兩個容器中不同小球的數量比應為1∶1
D．重復的次數越多，組合間的比例越接近AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1
[解析]　實驗中甲、乙容器分別代表某動物的雌、雄生殖器官，兩個容器內的小球分別表示雌、雄配子，A正確；實驗時每次從甲、乙兩個容器中各隨機取出一個小球，模擬了等位基因的分離，B錯誤；為了保證每個基因被抓取的概率相等，每個容器中兩種小球數量需相等，C正確；重復的次數越多，統計出的數據誤差越小，組合間的比例越接近AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，D正確。故選B。
13．(2020·浙江高三期末)已知某種植物的花色(紅色和黃色)由一對等位基因所控制，現取紅花和黃花各一株，據表判斷顯隱性(　A　)
組別
親本
子代
組一
紅花×黃花
紅花∶黃花＝1∶1
組二
紅花(自交)
全為紅花
A.紅花為隱性
　　
B．紅花為顯性
C．不能確定
　　
D．共顯性
[解析]　根據表格分析，組一親本為紅花與黃花雜交，后代紅花∶黃花＝1∶1，為測交實驗類型，無法判斷顯隱性關系，但是可以確定的是兩個親本一個是雜合子，另一個是隱性純合子；組二紅花自交，后代沒有發生性狀分離，全部為紅花，說明紅花不是雜合子，應該是隱性純合子，即紅花為隱性性狀，黃花為顯性性狀，故選A。
二、非選擇題
14．通常母雞的羽毛寬、短、鈍且直，叫母羽；雄雞的羽毛細、長、尖且彎曲，叫雄羽。所有的母雞都只具有母羽，而雄雞可以是母羽也可以是雄羽。雞的這種羽毛性狀由位于常染色體上的一對等位基因控制(用H、h表示)。現用一對母羽親本進行雜交，發現子代中的母雞都為母羽，而雄雞中母羽∶雄羽＝3∶1，請回答：
(1)親本都為母羽，子代中出現雄羽，這一現象在遺傳學上稱為性狀分離。母羽和雄羽中顯性性狀是母羽。
(2)在子代中，母羽雞的基因型為HH、Hh、hh。將子代的所有母雞分別和雄羽雞雜交，理論上后代雄雞的表現型及比例是母羽∶雄羽＝1∶1。
(3)現有各種表現型雞的品種，為進一步驗證親本中的母雞是雜合子，請另行設計一雜交實驗，用遺傳圖解表示(須寫出配子)。
[解析]　(1)親本都為母羽，子代中出現雄羽，這一現象在遺傳學上稱為性狀分離，說明母羽對雄羽是顯性，親本都是雜合子，即Hh。(2)在子代中，由于所有的母雞都只具有母羽，所以母羽雞的基因型為HH、Hh、hh。由于雄羽為隱性性狀，所以雄羽雞的基因型為hh。母雞的基因型有HH、Hh、hh，比例為1∶2∶1，將子代的所有母雞分別和雄羽雞hh雜交，理論上后代雄雞的基因型有Hh和hh，比例為1∶1，所以表現型及比例是母羽∶雄羽＝1∶1。(3)為進一步驗證親本中的母雞是雜合子，可用母羽母雞(Hh)與雄羽雄雞(hh)雜交，遺傳圖解見答案。
15．(2020·山東省青島市高三三模)某金魚品種有色鱗與無色鱗是一對相對性狀，受一對等位基因(A、a)控制，已知在含有基因A、a的同源染色體上，另有一對等位基因具有致死效應，但致死基因的表達會受性別的影響。請根據下列雜交組合及雜交結果回答問題。
雜交組合
親本類型
F1
雌
雄
Ⅰ
有色鱗♀×有色鱗♂
有色鱗437
有色鱗215
Ⅱ
無色鱗♀×有色鱗♂
無色鱗220有色鱗222
無色鱗226有色鱗224
Ⅲ
Ⅱ組中的有色鱗F1自交
無色鱗242有色鱗716
無色鱗238有色鱗486
　(1)在有色鱗與無色鱗這對相對性狀中有色鱗為顯性性狀，Ⅰ組親本的基因型是AA(♀)×Aa(♂)。
(2)從上述雜交組合中可以判斷致死基因是隱(填“顯”或“隱”)性基因。研究發現該致死基因是由基因突變產生，自然條件下即使在DNA分子復制過程中基因的突變率也比較低，原因是DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板，嚴格的堿基互補配對原則保證復制準確的進行。
(3)Ⅲ組的子代中導致雌雄中有色鱗與無色鱗比例差異的可能原因是AA的雄性個體含有兩個致死基因而死亡。
請利用Ⅲ組材料設計方案驗證你的解釋：
①設計思路：甲組取Ⅲ組子代中多個有色鱗雌性個體與無色鱗雄性個體測交，乙組取Ⅲ組子代中多個有色鱗雄性個體與無色鱗雌性個體測交，分別統計兩組測交子代的有色鱗與無色鱗的分離比。
②結果和結論：甲組子代性狀比例為2∶1，乙組子代性狀比例是1∶1，則假設正確。
[解析]　(1)根據雜交組合Ⅲ可知，有色鱗自交能夠產生無色鱗，可知在有色鱗與無色鱗這對相對性狀中有色鱗為顯性性狀。雜交組合Ⅰ的結果，雌雄比例為2∶1，說明Ⅰ組親本的基因型是AA(♀)×Aa(♂)，其中AA在雄性中致死。(2)從上述雜交組合中可以判斷致死基因是隱性基因，若為顯性基因致死，則正常的個體后代不會出現致死的個體。研究發現該致死基因是由基因突變產生，自然條件下即使在DNA分子復制過程中基因的突變率也比較低，原因是DNA分子獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板，嚴格的堿基互補配對原則保證復制準確的進行。(3)有一對等位基因具有致死效應，但致死基因的表達會受性別的影響，Ⅲ組的子代中導致雌雄中有色鱗與無色鱗比例差異的可能原因是AA的雄性個體含有兩個致死基因而死亡。①甲組取Ⅲ組子代中多個有色鱗雌性個體(A_)與無色鱗雄性個體(aa)測交，乙組取Ⅲ組子代中多個有色鱗雄性個體(A_)與無色鱗雌性個體(aa)測交，分別統計兩組測交子代的有色鱗與無色鱗的分離比。②若AA的雄性個體含有兩個致死基因而死亡，則甲組母本為(1/3AA、2/3Aa)，父本為aa，子代性狀比例為有色鱗(Aa)∶無色鱗(aa)＝2∶1，乙組母本為aa，父本為(Aa)，子代性狀比例是有色鱗(Aa)∶無色鱗(aa)＝1∶1。

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