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人教(2019)生物必修2(知識點(diǎn)+跟蹤檢測)第1講 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(含答案)

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  1. 二一教育資源

人教(2019)生物必修2(知識點(diǎn)+跟蹤檢測)第1講 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(含答案)

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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
人教(2019)生物必修2(知識點(diǎn)+跟蹤檢測)
第1講 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)
【課標(biāo)導(dǎo)航】
3.2.3 闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表現(xiàn)型有多種可能,并可由此預(yù)測子代的遺傳性狀
一、孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)雜交方法
1.用豌豆作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)
所具特點(diǎn) 相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)
豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物 自然狀態(tài)下都是純種,用豌豆做人工雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果既可靠,又容易分析
豌豆品種間有許多易于區(qū)分的相對性狀 實(shí)驗(yàn)結(jié)果易觀察和分析
豌豆的生長周期短 短時(shí)間內(nèi)獲取后代,便于分析
豌豆的后代數(shù)目多 便于統(tǒng)計(jì)分析
2.孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的雜交方法與程序
3.與遺傳實(shí)驗(yàn)有關(guān)的生物學(xué)知識
單性花 一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊,如黃瓜的花
兩性花 同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊,如豌豆的花
閉花受粉 花在未開放前,因雄蕊和雌蕊都緊緊地被花瓣包裹著,雄蕊花藥中的花粉傳到雌蕊的柱頭上的過程
父本和母本 不同植株的花進(jìn)行異花傳粉時(shí),供應(yīng)花粉的植株叫作父本,接受花粉的植株叫作母本
 
 二、一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的“假說—演繹”過程
三、基因的分離定律
[基礎(chǔ)微點(diǎn)練清]
1.判斷正誤
(1)多只長翅果蠅進(jìn)行單對交配(每個(gè)瓶中有1只雌果蠅和1只雄果蠅),子代果蠅中長翅∶截翅=3∶1,能判斷出控制該性狀的等位基因位于常染色體上(×)
(2)基因型為DedHh和DfdHh的雌雄個(gè)體交配,若De對Df共顯性、H對h完全顯性,則F1有6種表現(xiàn)型(×)
(3)某養(yǎng)殖者在繁殖桔紅帶黑斑品系時(shí)發(fā)現(xiàn),后代中2/3為桔紅帶黑斑,1/3為野生型性狀,通過多次回交,可獲得性狀不再分離的桔紅帶黑斑品系(×)
(4)隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀(×)
[新人教版必修2 P8“概念檢測”T1(1)]
(5)純合子的自交后代不會發(fā)生性狀分離,雜合子的自交后代不會出現(xiàn)純合子(×)
[新人教版必修2 P8“概念檢測”T1(2)]
(6)孟德爾巧妙設(shè)計(jì)的測交方法只能用于檢測F1的基因型(×)
(7)孟德爾研究豌豆花的構(gòu)造,但無須考慮雌蕊、雄蕊的發(fā)育程度(×)
(8)孟德爾根據(jù)親本中不同個(gè)體表現(xiàn)型來判斷親本是否純合(×)
2.下列關(guān)于遺傳學(xué)的基本概念的敘述,正確的是(  )
A.D和D,d和d,D和d都是等位基因
B.隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀
C.相同環(huán)境下,表現(xiàn)型相同,基因型一定相同
D.人的五指和多指是一對相對性狀
解析:選D 等位基因是位于一對同源染色體的同一位置上控制相對性狀的基因,如D和d,而D和D、d和d是相同基因,不是等位基因;隱性性狀是指雜種子一代不能表現(xiàn)出來的性狀,隱性純合子表現(xiàn)隱性性狀;在完全顯性的情況下,雜合子表現(xiàn)出的性狀是顯性性狀,即基因型為AA和Aa時(shí),表現(xiàn)型相同,故表現(xiàn)型相同,基因型不一定相同;人的五指和多指是一對相對性狀。
3.已知馬的栗色和白色受一對等位基因控制。現(xiàn)有一匹白色公馬(♂)與一匹栗色母馬(♀)交配,先后產(chǎn)生兩匹白色母馬(♀)(如圖所示)。根據(jù)以上信息分析,可得出的結(jié)論是(  )
A.馬的白色對栗色為顯性
B.馬的毛色遺傳為伴性遺傳
C.Ⅱ1與Ⅱ2的基因型一定相同
D.Ⅰ1與Ⅱ2的基因型一定不同
解析:選C 由于親代可能是純合子,也可能是雜合子,后代數(shù)目又較少,所以不能確定白色與栗色的顯隱性關(guān)系,A錯(cuò)誤。由題中材料不能確定馬的毛色遺傳為伴性遺傳還是常染色體遺傳,B錯(cuò)誤。Ⅱ1和Ⅱ2的基因型相同,都是雜合子或純合子,C正確。Ⅰ1與Ⅱ2的表現(xiàn)型相同,基因型可能相同,D錯(cuò)誤。
4.(新人教版必修2 P8“概念檢測”T2)人眼的虹膜有褐色的和藍(lán)色的,褐色是由顯性遺傳因子控制的,藍(lán)色是由隱性遺傳因子控制的。已知一個(gè)藍(lán)眼男人與一個(gè)褐眼女人(這個(gè)女人的母親是藍(lán)眼)結(jié)婚,這對夫婦生下藍(lán)眼孩子的可能性是(  )
A.1/2          B.1/4
C.1/8 D.1/6
解析:選A 假設(shè)控制人眼虹膜褐色和藍(lán)色的相關(guān)基因是A、a,根據(jù)題意分析可知,褐眼女人的母親基因型是aa,則褐眼女人的基因型為Aa,藍(lán)眼男人的基因型是aa,所以二者生下藍(lán)眼孩子的可能性是1/2。
5.如圖是某種遺傳病的系譜圖。5號為患病女性,3號和4號為正常的同卵孿生兄弟,兄弟倆基因型都為AA的概率是(  )
A.0 B.1/3
C.1/9 D.1/16
解析:選B 1號、2號正常,5號患病,說明該病為隱性遺傳病;5號為女性,說明不可能是伴X染色體隱性遺傳病,只能是常染色體隱性遺傳病。假設(shè)5號的基因型為aa,則1號和2號的基因型都是Aa,因此,3號和4號的基因型都是AA或Aa,比例為1∶2。又由于3號和4號為正常的同卵孿生兄弟,所以兄弟倆基因型都為AA的概率是1/3。
6.(新人教版必修2 P8“拓展應(yīng)用”T4)除了孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn),你還能舉出科學(xué)研究中運(yùn)用假說—演繹法的實(shí)例嗎?
提示:摩爾根運(yùn)用假說—演繹法發(fā)現(xiàn)了基因位于染色體上;DNA復(fù)制方式的提出與證實(shí),以及整個(gè)中心法則的提出與證實(shí),都是“假說—演繹法”的實(shí)例。
一、分離定律的實(shí)質(zhì)與“假說—演繹”過程分析
[試考題·查欠缺]
1.(2021·南平模擬)“假說—演繹法”在遺傳學(xué)基本定律的發(fā)現(xiàn)過程中起了非常重要的作用。下列有關(guān)“假說—演繹法”的分析正確的是(  )
A.F2中出現(xiàn)“3∶1”“9∶3∶3∶1”的性狀分離比屬于“假說—演繹法”中的“假說”部分
B.為了驗(yàn)證作出的假設(shè)是否正確,孟德爾和摩爾根都通過測交實(shí)驗(yàn)去進(jìn)一步驗(yàn)證
C.用“假說—演繹法”驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)結(jié)果總會與預(yù)期相符
D.“假說—演繹法”只能用于遺傳學(xué)現(xiàn)象的解釋和相關(guān)實(shí)驗(yàn)
解析:選B F2中出現(xiàn)“3∶1”“9∶3∶3∶1”的性狀分離比屬于提出問題,A錯(cuò)誤;為了驗(yàn)證假說是否正確,孟德爾和摩爾根設(shè)計(jì)并完成了測交實(shí)驗(yàn),B正確;用“假說—演繹法”驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一定與預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符,C錯(cuò)誤;“假說—演繹法”除了用于遺傳學(xué)現(xiàn)象的解釋和相關(guān)實(shí)驗(yàn),也可以用于其他生物學(xué)問題的研究,如弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素的過程,D錯(cuò)誤。
2.(2021·廣州模擬)將純種非甜(A)玉米種子和純種甜(a)玉米種子間行種植(玉米為異花受粉植物),收獲時(shí)發(fā)現(xiàn)甜玉米的果穗上有非甜玉米子粒,而非甜玉米穗上沒有甜玉米子粒。
(1)在玉米中,甜味對非甜味是________性。
(2)甜玉米果穗上甜玉米子粒和非甜玉米子粒中胚的基因型分別是________和________,非甜玉米果穗上子粒中胚的基因型有________和________。
(3)從生物學(xué)上講,玉米子粒的表皮是果皮和種皮的聯(lián)合結(jié)構(gòu),則甜玉米果穗上子粒表皮的基因型是________,純合非甜玉米果穗上子粒表皮的基因型是________。
(4)甜玉米果穗上甜玉米子粒和非甜玉米子粒中胚乳的基因型分別是________和________。
解析:(1)甜玉米上的子粒必由帶有甜(a)基因的雌配子和某一雄配子結(jié)合產(chǎn)生,卻出現(xiàn)了非甜的子粒,證明甜對非甜是隱性。(2)間行種植時(shí),花粉四處擴(kuò)散,因此雄配子的基因既有可能是A也有可能是a,而雌配子(卵細(xì)胞)保留在母體上。(3)果皮種皮分別由母體的子房壁和珠被發(fā)育而來,帶有母體的基因型。(4)胚乳由受精極核發(fā)育而來,受精極核帶有一組父本染色體和兩組母本染色體。
答案:(1)隱 (2)aa Aa AA Aa (3)aa AA (4)aaa Aaa
3.(天津高考)鯉魚和鯽魚體內(nèi)的葡萄糖磷酸異構(gòu)酶(GPI)是同工酶(結(jié)構(gòu)不同、功能相同的酶),由兩條肽鏈構(gòu)成。編碼肽鏈的等位基因在鯉魚中是a1和a2,在鯽魚中是a3和a4,這四個(gè)基因編碼的肽鏈P1、P2、P3、P4可兩兩組合成GPI。以雜合體鯉魚(a1a2)為例,其GPI基因、多肽鏈、GPI的電泳(蛋白分離方法)圖譜如下。請回答相關(guān)問題:
(1)若一尾鯽魚為純合二倍體,則其體內(nèi)GPI類型是______________。
(2)若鯉魚與鯽魚均為雜合二倍體,則鯉鯽雜交的子一代中,基因型為a2a4個(gè)體的比例為________。在其雜交子一代中取一尾魚的組織進(jìn)行GPI電泳分析,圖譜中會出現(xiàn)________條帶。
(3)鯉鯽雜交育種過程中獲得了四倍體魚。四倍體魚與二倍體鯉魚雜交,對產(chǎn)生的三倍體子代的組織進(jìn)行GPI電泳分析,每尾魚的圖譜均一致,如下所示。
據(jù)圖分析,三倍體的基因型為________,二倍體鯉魚親本為純合體的概率是________。
解析:分析題干信息可知,控制鯉魚GPI形成的等位基因是a1和a2,控制鯽魚GPI形成的等位基因是a3和a4,a1、a2、a3、a4分別控制多肽鏈P1、P2、P3、P4的合成。若某一雜合體鯉魚基因型為a1a2,則它體內(nèi)會合成P1、P2兩種多肽鏈,這兩種多肽鏈兩兩組合會形成三種蛋白質(zhì)(GPI),電泳出三個(gè)蛋白質(zhì)條帶,即一個(gè)雜合體鯉魚體內(nèi)會有三種GPI。(1)若一尾鯽魚為純合二倍體,則它的基因型為a3a3或a4a4。當(dāng)其基因型為a3a3時(shí),體內(nèi)只能合成P3,故其GPI是P3P3;當(dāng)其基因型為a4a4時(shí),體內(nèi)只能合成P4,故其GPI是P4P4。(2)若鯉魚與鯽魚均為雜合二倍體,即鯉魚的基因型是a1a2,能產(chǎn)生數(shù)量相等的a1、a2兩種配子,鯽魚的基因型是a3a4,能產(chǎn)生數(shù)量相等的a3、a4兩種配子,則兩者雜交子一代有a1a3、a1a4、a2a3、a2a4四種基因型,各占25%。雜交子一代均為雜合子,均能產(chǎn)生兩種肽鏈,兩種肽鏈兩兩組合形成三種GPI,因此,在其雜交子一代中取一尾魚的組織進(jìn)行GPI電泳分析,會出現(xiàn)3條帶。(3)據(jù)圖分析,該三倍體子代個(gè)體能產(chǎn)生P1、P2、P3三種肽鏈,故其基因型為a1a2a3。該三倍體個(gè)體的3個(gè)基因2個(gè)來自四倍體親本,1個(gè)來自二倍體鯉魚親本,因?yàn)樽哟扼w基因型唯一,故二倍體親本只能提供一種配子,所以二倍體鯉魚親本為純合子的概率是100%。
答案:(1)P3P3或P4P4 (2)25% 3 (3)a1a2a3 100%
[強(qiáng)知能·補(bǔ)欠缺]
1.“三法”驗(yàn)證基因的分離定律
(1)自交法
→→
(2)測交法
(3)配子法(花粉鑒定法)

2.果皮、種皮、胚、胚乳的基因型分析
(1)果皮(包括豆莢)、種皮分別由子房壁、珠被(母本體細(xì)胞)發(fā)育而來,基因型都與母本相同。
(2)胚(由胚軸、胚根、胚芽、子葉組成)由受精卵發(fā)育而來,基因型與子代相同。
(3)胚乳由受精極核發(fā)育而來,基因組成為兩倍的雌配子基因加上雄配子的基因。
3.運(yùn)用基因分離定律指導(dǎo)雜交育種
(1)第一步:按照育種的目標(biāo),選擇親本進(jìn)行雜交;
(2)第二步:根據(jù)性狀的表現(xiàn)選擇符合需要的雜種類型;
(3)第三步:有目的地選育穩(wěn)定遺傳的新品種。
①如果優(yōu)良性狀是隱性的,可直接在F2中選種培育。
②如果優(yōu)良性狀是顯性的,則必須從F2起連續(xù)自交,選擇若干代(一般5~6代),直至不再發(fā)生性狀分離為止。
③如果優(yōu)良性狀是雜合子,則需要每年都制種。
[練題點(diǎn)·全過關(guān)]
1.(2020·京州模擬)下列關(guān)于紫花豌豆與白花豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(  )
A.豌豆花瓣開放時(shí)需對母本去雄以防自花受粉
B.完成人工授粉后仍需套上紙袋以防自花受粉
C.F1自交,其F2中出現(xiàn)白花的原因是性狀分離
D.F1全部為紫花是由于紫花基因?qū)Π谆ɑ驗(yàn)轱@性
解析:選D 豌豆花瓣開放時(shí),豌豆已經(jīng)完成受粉,所以應(yīng)在花粉尚未成熟時(shí)對母本去雄以防自花受粉,A錯(cuò)誤;完成人工受粉后仍需套上紙袋以防異花受粉,B錯(cuò)誤;F1自交,其F2中同時(shí)出現(xiàn)白花和紫花,這種現(xiàn)象是性狀分離,C錯(cuò)誤;紫花和白花雜交,F(xiàn)1全部為紫花,說明紫花為顯性性狀,白花為隱性性狀,則紫花基因?qū)Π谆ɑ驗(yàn)轱@性,D正確。
2.孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律的過程中運(yùn)用了假說—演繹法。在孟德爾的研究過程中,“演繹推理”的步驟是指(  )
A.完成了豌豆的正、反交實(shí)驗(yàn)
B.提出假說,解釋性狀分離現(xiàn)象
C.設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn),預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論
D.完成測交實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果
解析:選C 假說—演繹法的基本步驟是提出問題→提出假說→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律的過程中,通過豌豆的正、反交實(shí)驗(yàn),在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問題;通過推理和想象提出假說,解釋性狀分離現(xiàn)象;根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理,即設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn),預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論;完成測交實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,屬于對“演繹推理”的驗(yàn)證。
3.(2018·江蘇高考)一對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中,會導(dǎo)致子二代不符合3∶1性狀分離比的情況是(  )
A.顯性基因相對于隱性基因?yàn)橥耆@性
B.子一代產(chǎn)生的雌配子中2種類型配子數(shù)目相等,雄配子中也相等
C.子一代產(chǎn)生的雄配子中2種類型配子活力有差異,雌配子無差異
D.統(tǒng)計(jì)時(shí)子二代3種基因型個(gè)體的存活率相等
解析:選C 子一代產(chǎn)生的雄配子中2種類型配子的活力有差異,會使2種類型配子比例偏離1∶1,從而導(dǎo)致子二代不符合3∶1的性狀分離比。
4.水稻中非糯性(W)對糯性(w)為顯性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈藍(lán)黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈紅褐色。下面是對純種的非糯性與糯性水稻的雜交后代進(jìn)行觀察的結(jié)果,其中能直接證明孟德爾的基因分離定律的一項(xiàng)是(  )
A.雜交后親本植株上結(jié)出的種子(F1)遇碘全部呈藍(lán)黑色
B.F1自交后結(jié)出的種子(F2)遇碘后,3/4呈藍(lán)黑色,1/4呈紅褐色
C.F1產(chǎn)生的花粉遇碘后,一半呈藍(lán)黑色,一半呈紅褐色
D.F1測交所結(jié)出的種子遇碘后,一半呈藍(lán)黑色,一半呈紅褐色
解析:選C 驗(yàn)證分離定律的方法有自交法、測交法和花粉鑒定法等,其中花粉鑒定法可直接證明雜合子能產(chǎn)生兩種比例相等的配子,是最直接的驗(yàn)證方法。
二、分離定律的解題規(guī)律和方法
1.基因填充法
先根據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能確定的基因,如顯性親本的基因型可用A_來表示,那么隱性親本的基因型只有一種aa,再根據(jù)子代中的一對基因分別來自兩個(gè)親本,可推出親代中未知的基因。
2.隱性純合子突破法
如果子代中有隱性個(gè)體存在,它往往是逆推過程中的突破口,因?yàn)殡[性個(gè)體是純合子(aa),所以親代基因型中必然都有一個(gè)a基因,然后再根據(jù)親代的表現(xiàn)型進(jìn)一步判斷。
3.分離比法
子代表現(xiàn)型 親本基因型組合 親本基因型、表現(xiàn)型
全顯 AA×__ 親本中至少有一個(gè)是顯性純合子
全隱 aa×aa 雙親均為隱性純合子
顯∶隱=1∶1 Aa×aa 親本一方為雜合子,一方為隱性純合子
顯∶隱=3∶1 Aa×Aa 雙親均為雜合子
[針對訓(xùn)練]
1.某植物的紫花與紅花是一對相對性狀,且是由單基因(D、d)控制的完全顯性遺傳,現(xiàn)有一株紫花植株和一株紅花植株作實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)如表所示實(shí)驗(yàn)方案以鑒別兩植株的基因型。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
選擇的親本及雜交方式 預(yù)測子代表現(xiàn)型 推測親代基因型
第一組:紫花自交 出現(xiàn)性狀分離 ③
① ④
第二組:紫花×紅花 全為紫花 DD×dd
② ⑤
A.兩組實(shí)驗(yàn)中,都有能判定紫花和紅花的顯隱性的依據(jù)
B.若①全為紫花,則④為DD×Dd
C.若②為紫花和紅花的數(shù)量之比是1∶1,則⑤為Dd×dd
D.若③為Dd×Dd,則判定依據(jù)是子代出現(xiàn)性狀分離
解析:選B 紫花自交,子代出現(xiàn)性狀分離,可以判定出現(xiàn)的新性狀為隱性性狀,親本性狀(紫花)為顯性性狀;由紫花×紅花的后代全為紫花,可以判定紫花為顯性性狀。①全為紫花,且親本紫花自交,故④的基因型為DD×DD。紫花×紅花的后代中紫花和紅花的數(shù)量之比為1∶1時(shí),⑤為Dd×dd。子代出現(xiàn)性狀分離,說明親代的基因型為Dd×Dd。
題型二 連續(xù)自交和連續(xù)自交且逐代淘汰隱性個(gè)體的概率推算
1.雜合子Aa連續(xù)自交,不淘汰相關(guān)基因型個(gè)體,第n代的比例情況如下表:
Fn 雜合子 純合子 顯性純合子 隱性純合子 顯性性狀個(gè)體 隱性性狀個(gè)體
所占比例 1- - - + -
2.雜合子Aa連續(xù)自交,且逐代淘汰隱性個(gè)體,自交n代后,顯性個(gè)體中,純合子比例為,雜合子比例為。
[針對訓(xùn)練]
2.(2021·威海模擬)用基因型為Aa的小麥分別進(jìn)行①連續(xù)自交、②連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體,下列分析正確的是(  )
A.①連續(xù)自交3次,F(xiàn)3中Aa的比例是1/8
B.②連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體,F(xiàn)2中Aa的比例是1/4
C.①連續(xù)自交n次,A的基因頻率逐漸增大
D.②連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體,A的基因頻率不變
解析:選A ①連續(xù)自交3次,F(xiàn)3中Aa的比例是(1/2)3=1/8,A正確;②連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體,F(xiàn)2中Aa的比例是2/(22+1)=2/5,B錯(cuò)誤;①連續(xù)自交n次,A的基因頻率不變,仍為50%,C錯(cuò)誤;②連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體,A的基因頻率逐漸升高,D錯(cuò)誤。
3.小麥的抗銹病對感銹病為顯性。讓雜合抗銹病小麥連續(xù)自交并逐代淘汰感銹病類型,F(xiàn)5播種后長出的植株中抗銹病純合子所占比例為(  )
A.31/34   B.31/64   C.31/33   D.31/66
解析:選A 根據(jù)題干可知,F(xiàn)5尚未淘汰隱性純合子。可先計(jì)算到F4,然后再分析F4自交產(chǎn)生F5的情況。雜合抗銹病小麥連續(xù)自交并逐代淘汰感銹病類型,F(xiàn)4中淘汰掉隱性純合子后顯性純合子所占比例為=15/17,雜合子所占的比例為=2/17。F4自交,F(xiàn)5中顯性純合子所占比例為15/17+2/17×1/4=31/34。
題型三 自由交配和自由交配逐代淘汰隱性個(gè)體后雜合子的概率推算
交配方式 P F1 F2 F3 F4 Fn
自由交配 1 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2
自由交配并逐代淘汰隱性個(gè)體 1 2/3 2/4 2/5 2/6
注:計(jì)算自由交配子代基因型、表現(xiàn)型概率用配子法較簡便,但自交子代概率不可用配子法計(jì)算,如群體中AA∶Aa=1∶2(A=2/3,a=1/3),自由交配時(shí)子代類型為AA=A2,Aa=2×A×a,aa=a2;而自交時(shí)需按“1/3AA1/3×1AA,2/3Aa2/3×(1/4AA、2/4Aa、1/4aa)”統(tǒng)計(jì)子代中各類型比例。
[針對訓(xùn)練]
4.果蠅的灰身和黑身是一對相對性狀,控制該性狀的等位基因位于常染色體上,將純種的灰身果蠅和黑身果蠅雜交,F(xiàn)1全部為灰身果蠅。讓F1自由交配得到F2,將F2的灰身果蠅取出,讓其自由交配,后代中灰身和黑身果蠅的比例為(  )
A.1∶1          B.2∶1
C.3∶1 D.8∶1
解析:選D 假設(shè)控制果蠅體色的基因?yàn)锽、b,F(xiàn)1自由交配,產(chǎn)生F2的基因型及其比例分別為1/4BB、2/4Bb、1/4bb,將F2的灰身果蠅取出(1/3BB、2/3Bb),讓其自由交配,后代能出現(xiàn)黑身果蠅的只有2/3Bb×2/3Bb交配組合,出現(xiàn)黑身果蠅的概率為(2/3)×(2/3)×(1/4)=1/9,出現(xiàn)灰身果蠅的概率為1-1/9=8/9,故灰身與黑身果蠅的比例為8∶1。
5.用基因型為Aa的小麥分別進(jìn)行連續(xù)自交、隨機(jī)交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體、隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體,根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。下列分析錯(cuò)誤的是(  )
A.曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0.4
B.曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0.4
C.曲線Ⅳ的Fn中純合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等
解析:選C 對題目中提到四種交配方式逐一分析。①雜合子連續(xù)自交:Fn中Aa基因型頻率為(1/2)n,圖中曲線Ⅳ符合,連續(xù)自交得到的Fn中純合子比例為1-(1/2)n,F(xiàn)n-1中純合子的比例為1-(1/2)(n-1),二者之間差值是(1/2)n,C錯(cuò)誤;由于在雜合子的連續(xù)自交過程中沒有選擇,各代間A和a的基因頻率始終相等,故D項(xiàng)中關(guān)于曲線Ⅳ的描述正確;②雜合子的隨機(jī)交配:親本中Aa基因型頻率為1,隨機(jī)交配子一代中Aa基因型頻率為1/2,繼續(xù)隨機(jī)交配不受干擾,A和a的基因頻率不改變,Aa的基因型頻率也保持定值,曲線Ⅰ符合小麥的此種交配方式,同時(shí)D項(xiàng)中關(guān)于曲線Ⅰ的描述正確;③連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體:親本中Aa基因型頻率為1,自交一次并淘汰隱性個(gè)體后Aa基因型頻率為2/3,第二次自交并淘汰隱性個(gè)體后Aa基因型頻率為2/5,即0.4,第三次自交并淘汰隱性個(gè)體后Aa基因型頻率為2/9,所以曲線Ⅲ為連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體,B正確;④隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體:基因型為Aa的親本隨機(jī)交配一次(可視為自交),產(chǎn)生子一代并淘汰掉隱性個(gè)體后Aa基因型頻率為2/3,再隨機(jī)交配產(chǎn)生子二代并淘汰掉隱性個(gè)體,A的基因頻率為3/4,a的基因頻率為1/4,第三次隨機(jī)交配產(chǎn)生子三代并淘汰掉隱性個(gè)體后,Aa的基因型頻率為0.4,曲線Ⅱ符合,A正確。
一、科學(xué)思維——?dú)w納概括分離定律的遺傳特例
1.復(fù)等位基因
指同源染色體同一位置上控制某類性狀的基因有2種以上(如ABO血型涉及IA、IB、i三種基因)。復(fù)等位基因在群體中盡管有多個(gè),但其在每個(gè)個(gè)體的體細(xì)胞中仍然是成對存在的,而且彼此間具有顯隱性關(guān)系,遺傳時(shí)遵循基因分離定律。
例如,人類ABO血型的決定方式如下:
IAIA、IAi―→A型血;IBIB、IBi―→B型血;
IAIB―→AB型血(共顯性);ii―→O型血。
2.雄性不育
(1)細(xì)胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有顯性核不育和隱性核不育,遺傳方式符合孟德爾遺傳定律。
(2)細(xì)胞質(zhì)雄性不育:表現(xiàn)為母體遺傳、花粉敗育和雌穗正常。可以被顯性核恢復(fù)基因恢復(fù)育性。
(3)核質(zhì)互作不育型:是由核基因和細(xì)胞質(zhì)基因相互作用共同控制的雄性不育類型。
[素養(yǎng)訓(xùn)練]
1.農(nóng)作物的雄性不育(雄蕊異常雌蕊正常)在育種方面發(fā)揮著重要作用。油菜的雄性不育與育性正常由3個(gè)等位基因(A1、A2、a)決定,其顯隱性關(guān)系是A1對A2、a為顯性,A2對a為顯性。利用油菜的雄性不育突變植株進(jìn)行的雜交實(shí)驗(yàn)如圖所示。下列分析正確的是(  )
A.根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)一、二的結(jié)果可判斷控制雄性不育性狀的基因是a
B.雜交實(shí)驗(yàn)一的F2,重新出現(xiàn)雄性不育植株的原因是發(fā)生了基因重組
C.雜交實(shí)驗(yàn)一的F2中育性正常植株隨機(jī)傳粉,后代出現(xiàn)的性狀分離比為8∶1
D.虛線框內(nèi)的雜交是利用基因突變的原理,將品系3的性狀與雄性不育性狀整合在同一植株上
解析:選C 根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)一、二的結(jié)果可判斷雜交一的親本基因型為A2A2×A1A1,雜交二的親本基因型為A2A2×aa,控制雄性不育性狀的基因是A2,A錯(cuò)誤;雜交實(shí)驗(yàn)一的F2,重新出現(xiàn)雄性不育植株的原因是發(fā)生了基因分離,導(dǎo)致性狀分離,B錯(cuò)誤;雜交實(shí)驗(yàn)一的F2中育性正常植株(1/3A1A1、2/3A1A2)隨機(jī)傳粉,產(chǎn)生的配子的類型及比例為A1∶A2=2∶1,后代出現(xiàn)的性狀分離比為育性正常(A1_)∶雄性不育(A2A2)=8∶1,C正確;虛線框內(nèi)的雜交是利用基因重組的原理,將品系3的性狀與雄性不育性狀整合在同一植株上,D錯(cuò)誤。
2.(2021·福州校級模擬)某二倍體植物的性別是由3個(gè)等位基因aD、a+、ad決定的,其中aD對a+、ad為顯性,a+對ad為顯性。aD基因決定雄性,a+基因決定雌雄同株,ad基因決定雌性。若沒有基因突變發(fā)生,下列說法正確的是(  )
A.自然條件下,該植物的基因型最多有6種
B.通過雜交的方法能獲得純合二倍體雄性植株
C.利用花藥離體培養(yǎng)可直接獲得純合二倍體雄性植株
D.若子代中1/4是雌株,則母本一定是雌雄同株
解析:選D 自然條件下,該植物的基因型最多有5種,不可能有aDaD,因?yàn)閍D基因決定雄性,兩個(gè)雄性無法雜交,也不可能通過雜交的方法獲得純合二倍體雄性植株,A、B錯(cuò)誤;利用花藥離體培養(yǎng)得到的是單倍體,需要染色體數(shù)量加倍才能獲得純合二倍體雄性植株,C錯(cuò)誤;若子代中1/4是雌株(adad),雙親均含ad,且能提供ad的配子的概率為1/2,則母本一定是a+ad(雌雄同株),D正確。
3.(2021 廣州一模)水稻存在雄性不育基因:其中R(雄性可育)對r(雄性不育)為顯性,是存在于細(xì)胞核中的一對等位基因;N(雄性可育)與S(雄性不育)是存在于細(xì)胞質(zhì)中的基因;只有細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中均為雄性不育基因時(shí),個(gè)體才表現(xiàn)為雄性不育。下列有關(guān)敘述正確的是(  )
A.R、r和N、S的遺傳遵循基因的自由組合定律
B.水稻種群中雄性可育植株共有6種基因型
C.母本Srr與父本Nrr的雜交后代均為雄性不育
D.母本Srr與父本NRr的雜交后代均為雄性可育
解析:選C 遺傳定律適用于真核生物的細(xì)胞核基因遺傳,細(xì)胞質(zhì)中基因的遺傳不遵循分離定律或自由組合定律,A錯(cuò)誤;由題意分析可知,只有Srr表現(xiàn)為雄性不育,其他均為可育,即水稻種群中雄性可育植株共有5種基因型,B錯(cuò)誤;細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)是所產(chǎn)生的后代細(xì)胞質(zhì)基因均來自母本,而細(xì)胞核基因遺傳遵循分離定律,因此母本Srr與父本Nrr雜交,后代細(xì)胞質(zhì)基因?yàn)镾,細(xì)胞核基因?yàn)閞r,即產(chǎn)生的后代均為雄性不育,C正確;母本Srr與父本NRr雜交,后代的基因型為SRr、Srr,即后代一半雄性可育,一半雄性不育,D錯(cuò)誤。
1.不完全顯性
F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間的顯性表現(xiàn)形式。如紫茉莉的花色遺傳中,紅色花(RR)與白色花(rr)雜交產(chǎn)生的F1為粉紅花(Rr),F(xiàn)1自交后代有3種表現(xiàn)型:紅花、粉紅花、白花,性狀分離比為1∶2∶1,圖解如下:
P  RR(紅花) × rr(白花)
        ↓
F1       Rr(粉紅花)
        ↓
F2 1RR(紅花) ∶ 2Rr(粉紅花)∶1rr(白花)
2.致死現(xiàn)象
(1)胚胎致死:某些基因型的個(gè)體死亡,如下圖:

(2)配子致死:指致死基因在配子時(shí)期發(fā)生作用,從而不能形成有生活能力的配子的現(xiàn)象。例如,A基因使雄配子致死,則基因型為Aa的個(gè)體自交,只能產(chǎn)生一種成活的a雄配子、A和a兩種雌配子,形成的后代基因型及比例為Aa∶aa=1∶1。
[素養(yǎng)訓(xùn)練]
4.一豌豆雜合子(Aa)植株自交時(shí),下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.若自交后代的基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隱性基因的花粉50%死亡造成的
B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隱性個(gè)體有50%死亡造成的
C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隱性基因的配子有50%死亡造成的
D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1,可能是花粉有50%死亡造成的
解析:選B 理論上Aa植株自交,后代基因型及比例應(yīng)為AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,若自交后代的基因型及比例為AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,則可能是含有隱性基因的花粉50%死亡造成的,A正確;若自交后代的基因型及比例為AA∶Aa∶aa=2∶2∶1,則可能是顯性雜合子和隱性個(gè)體都有50%死亡造成的,B錯(cuò)誤;若含有隱性基因的配子有50%死亡,則自交后代的基因型比例是4∶4∶1,C正確;若花粉有50%死亡,并不影響花粉的基因型比例,所以后代的性狀分離比仍然是1∶2∶1,D正確。
5.植物紫茉莉的花暮開朝合,被譽(yù)為“天然時(shí)鐘”。若其花色受常染色體上一對等位基因(A、a)控制,將一紅花植株與白花植株雜交,F(xiàn)1均為粉紅花,F(xiàn)1隨機(jī)交配,F(xiàn)2中紅花∶粉紅花∶白花=1∶2∶1。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.親本紅花植株和白花植株都為純合子
B.F2中出現(xiàn)三種花色,這是基因重組的結(jié)果
C.紅花、粉紅花、白花的基因型分別為AA、Aa、aa
D.F2中白花與粉紅花雜交,F(xiàn)3會出現(xiàn)2種花色
解析:選B 由題意分析可知,該性狀表現(xiàn)為不完全顯性,親本紅花植株和白花植株都為純合子,A正確;F2中出現(xiàn)三種花色,這是F1Aa個(gè)體產(chǎn)生A、a兩種配子隨機(jī)結(jié)合的結(jié)果,B錯(cuò)誤;由分析可知,粉紅花基因型一定為Aa,紅花、白花的基因型可分別用AA、aa來表示,C正確;F2中白花(aa)與粉紅花(Aa)雜交,F(xiàn)3會出現(xiàn)白花、粉紅花2種花色,D正確。
6.果蠅的等位基因(T、t)位于常染色體上,一對基因型為Tt的雌雄個(gè)體交配,子代雌蠅∶雄蠅=3∶5。下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋最合理的是(  )
A.含有t的雌配子不能受精
B.含有T的雄配子存活率顯著降低
C.基因型為TT的個(gè)體不能存活
D.基因型為ttXX的受精卵發(fā)育為雄蠅
解析:選D 如果含t的雌配子不能受精,則雌性果蠅只能產(chǎn)生T的配子,雄性產(chǎn)生的配子類型及比例為T∶t=1∶1,子代雌蠅∶雄蠅=1∶1,A錯(cuò)誤;含有T的雄配子存活率顯著降低不影響子代性別比例,所以雌蠅∶雄蠅=1∶1,B錯(cuò)誤;如果雌性和雄性中基因型為TT的個(gè)體不能存活,則雌蠅∶雄蠅=1∶1,C錯(cuò)誤;如果基因型為ttXX的受精卵發(fā)育為雄蠅,則雌果蠅和雄果蠅的基因型及比例為雌性(1TTXX+2TtXX)∶雄性(1TTXY+2TtXY+1ttXY+1ttXX)=3∶5,D正確。
1.從性遺傳
由常染色體上基因控制的性狀,在表現(xiàn)型上受個(gè)體性別影響的現(xiàn)象。如綿羊的有角和無角受常染色體上一對等位基因控制,有角基因H為顯性,無角基因h為隱性,在雜合子(Hh)中,公羊表現(xiàn)為有角,母羊表現(xiàn)為無角,其基因型與表現(xiàn)型關(guān)系如下表:
基因型 HH Hh hh
雄性 有角 有角 無角
雌性 有角 無角 無角
2.“母性”效應(yīng)
是指子代的某一表現(xiàn)型受到母本基因型的影響,而和母本的基因型所控制的表現(xiàn)型一樣。因此正反交不同,但不是細(xì)胞質(zhì)遺傳,這種遺傳不是由細(xì)胞質(zhì)基因所決定的,而是由核基因的表達(dá)并積累在卵細(xì)胞中的物質(zhì)所決定的。
[素養(yǎng)訓(xùn)練]
7.山羊胡子的出現(xiàn)由B基因決定,等位基因Bb、B+分別決定有胡子和無胡子,但是Bb在雄性中為顯性基因,在雌性中為隱性基因。有胡子雌山羊與無胡子雄山羊的純合親本雜交產(chǎn)生F1,F(xiàn)1中的2個(gè)個(gè)體交配產(chǎn)生F2(如圖所示)。下列判斷正確的是(  )
A.F1中雌性表現(xiàn)為有胡子
B.F1中雄性50%表現(xiàn)為有胡子
C.F2純合子中有胡子和無胡子兩種表現(xiàn)型均有
D.控制山羊有無胡子的基因的遺傳為伴性遺傳
解析:選C 無胡子雄山羊(B+B+)與有胡子雌山羊(BbBb)雜交,F(xiàn)1的基因型都是B+Bb,雄性全表現(xiàn)為有胡子,雌性全表現(xiàn)為無胡子。F2基因型有B+B+(雌雄都表現(xiàn)為無胡子),BbBb(雌雄都表現(xiàn)為有胡子),B+Bb(雄性都表現(xiàn)為有胡子,雌性都表現(xiàn)為無胡子)。在雜合子中,決定有胡子基因Bb的表現(xiàn)受性別影響,但該基因的遺傳不是伴性遺傳。
8.(2021·河南中原名校質(zhì)檢)椎實(shí)螺是雌雄同體的動物,一般進(jìn)行異體受精,但分開飼養(yǎng)時(shí),它們進(jìn)行自體受精。已知椎實(shí)螺外殼的旋向是由一對核基因控制的,右旋(D)對左旋(d)是顯性,旋向的遺傳規(guī)律是子代旋向只由其母本核基因型決定而與其自身基因型無關(guān)。對以下雜交后結(jié)果的推測(設(shè)雜交后全部分開飼養(yǎng))錯(cuò)誤的是(  )
A.♀DD×♂dd,F(xiàn)1全是右旋,F(xiàn)2也全是右旋
B.♀dd×♂Dd,F(xiàn)1全是左旋,F(xiàn)2中右旋∶左旋=1∶1
C.♀dd×♂DD,F(xiàn)1全是左旋,F(xiàn)2也全是左旋,F(xiàn)3中右旋∶左旋=3∶1
D.♀DD×♂dd,F(xiàn)1全是右旋,F(xiàn)2也全是右旋,F(xiàn)3中右旋∶左旋=3∶1
解析:選C 若母本的基因型為DD,父本的基因型是dd,F(xiàn)1的基因型為Dd,都表現(xiàn)右旋,F(xiàn)1的個(gè)體自交,F(xiàn)2個(gè)體表現(xiàn)全為右旋,A正確;若母本的基因型為dd,父本的基因型是Dd,F(xiàn)1的基因型為Dd、dd,全表現(xiàn)為左旋,這樣F2中以Dd為母本的個(gè)體出現(xiàn)右旋性狀,以dd為母本的個(gè)體出現(xiàn)左旋性狀,且比例為1∶1,B正確;若母本的基因型為dd,父本的基因型是DD,F(xiàn)1的基因型為Dd,全表現(xiàn)為左旋,F(xiàn)2的基因型為DD、Dd和dd,受母性影響,表現(xiàn)全是右旋,在F2看到正常的分離比沒有出現(xiàn),而是延遲一代出現(xiàn),在F3出現(xiàn)孟德爾式分離比3∶1,C錯(cuò)誤;若母本的基因型為DD,父本的基因型為dd,F(xiàn)1的基因型為Dd,全表現(xiàn)為右旋,F(xiàn)2的基因型為DD、Dd和dd,受母性影響,表現(xiàn)全是右旋,在F2看到正常的分離比沒有出現(xiàn),而是延遲一代出現(xiàn),在F3出現(xiàn)孟德爾式分離比3∶1,D正確。
9.在某種奶牛品種中,毛皮的紅褐色(R-)與紅色(R+)是一對相對性狀。雜種的毛皮顏色與性別有關(guān),雄牛是紅褐色,而雌牛是紅色。現(xiàn)將純種紅色雌牛與純種紅褐色雄牛雜交,產(chǎn)生大量的F1,再將F1雌雄個(gè)體交配產(chǎn)生F2。下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.F1雄牛、雌牛的表現(xiàn)型不同,基因型相同
B.F1雌牛與紅色純合雄牛雜交,子代中紅色∶紅褐色=1∶1
C.F1雄牛與紅褐色純合雌牛雜交,子代中紅色∶紅褐色=1∶3
D.F2中紅色牛∶紅褐色牛=1∶1
解析:選B 純種紅色雌牛(R+R+)與純種紅褐色雄牛(R- R-)雜交,F(xiàn)1的基因型為R+R-,雄牛表現(xiàn)為紅褐色,而雌牛表現(xiàn)為紅色,A正確;F1 雌牛(R+R-)與紅色純合雄牛(R+R+)雜交,子代中紅色包括1/2R+R+(雄性、雌性)、1/4R+R-(雌性),紅褐色只有1/4R+R-(雄性),紅色∶紅褐色=3∶1,B錯(cuò)誤;F1 雄牛(R+R-)與紅褐色純合雌牛(R-R-)雜交,子代中紅色只有R+R-的雌性,占1/4,故紅色∶紅褐色=1∶3,C正確;F1的基因型為R+R-,F(xiàn)1自由交配,F(xiàn)2中R+R+∶R+R-∶R-R-=1∶2∶1,根據(jù)各種基因型在雌雄中的表現(xiàn)型可知,F(xiàn)2 中紅色牛∶紅褐色牛=1∶1,D正確。
二、科學(xué)探究——自交、雜交和測交在遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.判斷性狀的顯隱性
2.純合子、雜合子的實(shí)驗(yàn)探究
(1)自交法——主要用于植物,且是最簡便的方法
(2)測交法——待測動物若為雄性,應(yīng)與多只隱性雌性交配,以產(chǎn)生更多子代
×
3.驗(yàn)證基因的分離定律
(1)自交法
→→
(2)測交法
(3)花粉鑒定法:取雜合子的花粉,對花粉進(jìn)行特殊處理后,用顯微鏡觀察并計(jì)數(shù),若花粉粒類型比例為1∶1,則可直接驗(yàn)證基因的分離定律。
(4)單倍體育種法:取花藥離體培養(yǎng),用秋水仙素處理單倍體幼苗,若植株有兩種表現(xiàn)型且比例為1∶1,則符合基因的分離定律。
[典例] (2019·海南高考)某自花傳粉植物的矮莖/高莖、腋花/頂花這兩對相對性狀各由一對等位基因控制,這兩對等位基因自由組合。現(xiàn)有該種植物的甲、乙兩植株,甲自交后,子代均為矮莖,但有腋花和頂花性狀分離;乙自交后,子代均為頂花,但有高莖和矮莖性狀分離。回答下列問題:
(1)根據(jù)所學(xué)的遺傳學(xué)知識,可推斷這兩對相對性狀的顯隱性。僅通過對甲、乙自交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析進(jìn)行推斷的思路是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)經(jīng)分析,確定高莖和腋花為顯性性狀,若用A/a表示控制莖高度的基因,B/b表示控制花位置的基因,則甲的表現(xiàn)型和基因型分別是________________________,乙的表現(xiàn)型和基因型分別是______________________________;若甲和乙雜交,子代的表現(xiàn)型及其分離比為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若要驗(yàn)證甲和乙的基因型,可用測交的方法,即用另一植株丙分別與甲、乙進(jìn)行雜交,丙的基因型為_________,甲、乙測交子代發(fā)生分離的性狀不同,但其分離比均為______,乙測交的正反交結(jié)果______________(填“相同”或“不同”)。
[解析] (1)根據(jù)甲自交后代出現(xiàn)腋花和頂花性狀分離可以確定這對性狀的顯隱性,若甲為腋花,則腋花為顯性,頂花為隱性,若甲為頂花,則腋花為隱性,頂花為顯性;根據(jù)乙自交后代出現(xiàn)高莖和矮莖的性狀分離可確定該性狀的顯隱性,若乙為高莖,則高莖為顯性,矮莖為隱性,若乙為矮莖,則矮莖為顯性,高莖為隱性。(2)經(jīng)分析,確定高莖和腋花為顯性性狀,若用A/a表示控制莖高度的基因,B/b表示控制花位置的基因,根據(jù)甲和乙的自交后代均出現(xiàn)性狀分離可知,甲和乙均為雜合子,故甲的基因型為aaBb,表現(xiàn)為矮莖腋花;乙的基因型為Aabb,表現(xiàn)為高莖頂花。若甲(aaBb)和乙(Aabb)雜交,子代中高莖腋花(AaBb)∶高莖頂花(Aabb)∶矮莖腋花(aaBb)∶矮莖頂花(aabb)=1∶1∶1∶1。(3)若要驗(yàn)證甲和乙的基因型,可用測交的方法,則丙應(yīng)該為隱性純合子(aabb)。分別與甲、乙進(jìn)行測交,若甲測交后代:矮莖腋花∶矮莖頂花=1∶1,則甲基因型為aaBb;若乙測交后代:高莖頂花∶矮莖頂花=1∶1,則乙基因型為Aabb,而且甲、乙測交后代的分離比均為1∶1。由于自花傳粉植物無性染色體,兩對基因均在常染色體上,故乙測交的正反交結(jié)果相同,均為高莖頂花∶矮莖頂花=1∶1。
[答案] (1)若甲為腋花,則腋花為顯性,頂花為隱性,若甲為頂花,則腋花為隱性,頂花為顯性;若乙為高莖,則高莖為顯性,矮莖為隱性,若乙為矮莖,則矮莖為顯性,高莖為隱性 (2)矮莖腋花、aaBb 高莖頂花、Aabb 高莖腋花∶高莖頂花∶矮莖腋花∶矮莖頂花=1∶1∶1∶1 (3)aabb 1∶1 相同
鑒定生物個(gè)體基因型的方法選擇
鑒定某生物個(gè)體是純合子還是雜合子,當(dāng)被測個(gè)體是動物時(shí),常采用測交法;當(dāng)被測個(gè)體是植物時(shí),自交和測交的方法均可,也可用花粉鑒定法,其中自交法較簡單。    
[素養(yǎng)訓(xùn)練]
1.玉米的常態(tài)葉與皺葉是一對相對性狀。某研究性學(xué)習(xí)小組計(jì)劃以自然種植多年后收獲的一批常態(tài)葉與皺葉玉米的種子為材料,通過實(shí)驗(yàn)判斷該相對性狀的顯隱性。請回答下列問題:
(1)甲同學(xué)的思路是隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒,分別單獨(dú)隔離種植,觀察子一代性狀。若子一代發(fā)生性狀分離,則親本為________性狀;若子一代未發(fā)生性狀分離,則需要________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同學(xué)的思路是隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒,種植,雜交,觀察子代性狀,請幫助預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及得出相應(yīng)結(jié)論。
解析:(1)甲同學(xué)利用自交法判斷顯隱性,即設(shè)置相同性狀的親本雜交,若子代發(fā)生性狀分離,則親本性狀為顯性性狀;若子代不出現(xiàn)性狀分離,則親本為顯性純合子或隱性純合子,可再設(shè)置雜交實(shí)驗(yàn)判斷,雜交后代表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。(2)乙同學(xué)利用雜交實(shí)驗(yàn)判斷顯隱性,若雜交后代只表現(xiàn)出一種性狀,則該性狀為顯性;若雜交后代同時(shí)表現(xiàn)兩種性狀,則不能判斷顯隱性性狀。
答案:(1)顯性 分別從子代中各取出等量若干玉米種子,種植,雜交,觀察其后代葉片性狀,表現(xiàn)出的葉形為顯性性狀,未表現(xiàn)出的葉形為隱性性狀 (2)若后代只表現(xiàn)一種葉形,該葉形為顯性性狀,另一種為隱性性狀;若后代既有常態(tài)葉又有皺葉,則不能作出顯隱性判斷。
2.(2019·全國卷Ⅲ)玉米是一種二倍體異花傳粉作物,可作為研究遺傳規(guī)律的實(shí)驗(yàn)材料。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀,受一對等位基因控制。回答下列問題:
(1)在一對等位基因控制的相對性狀中,雜合子通常表現(xiàn)的性狀是________。
(2)現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用這兩種玉米子粒為材料驗(yàn)證分離定律,寫出兩種驗(yàn)證思路及預(yù)期結(jié)果。
解析:(1)在一對等位基因控制的相對性狀中,雜合子同時(shí)具有顯性基因和隱性基因,顯性基因表達(dá)后會掩蓋隱性性狀或抑制隱性基因的表達(dá),所以雜合子通常表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。(2)由于自然條件下玉米中表現(xiàn)為顯性性狀的個(gè)體存在純合子和雜合子,所以可以通過雜合子自交或測交的方法來驗(yàn)證基因的分離定律。①自交法:自交后代的性狀分離比為3∶1,則符合基因的分離定律,性狀由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制。②測交法:若測交后代的性狀分離比為1∶1,則符合基因的分離定律,性狀由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制。結(jié)合本題題干提供的實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行合理設(shè)計(jì)即可。
答案:(1)顯性性狀
(2)思路及預(yù)期結(jié)果:
①兩種玉米分別自交,若某些玉米自交后,子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗(yàn)證分離定律。②兩種玉米分別自交,在子代中選擇兩種純合子進(jìn)行雜交,F(xiàn)1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗(yàn)證分離定律。③讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交,如果F1都表現(xiàn)一種性狀,則用F1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗(yàn)證分離定律。④讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交,如果F1表現(xiàn)兩種性狀,且表現(xiàn)為1∶1的性狀分離比,則可驗(yàn)證分離定律。
3.某種山羊的性別決定為XY型。其黑毛和白毛由一對等位基因(M/m)控制,黑毛母羊與白毛公羊雜交,后代母羊都是白毛,公羊都是黑毛。有角和無角由位于常染色體上的一對等位基因(N/n)控制,NN在雌雄中均為有角,nn在雌雄中均為無角,Nn在公羊中表現(xiàn)有角,在母羊中表現(xiàn)無角。回答下列問題:
(1)控制山羊毛色的基因M/m如果只位于X染色體上,則顯性性狀是__________,雙親的基因型是______________;如果位于X、Y染色體同源區(qū)段,則親本的基因型是________________________________________________________________________。
(2)基因型為Nn的羊群自由交配,F(xiàn)1的表現(xiàn)型及比例是__________________。
(3)現(xiàn)有一只有角公羊,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒定其基因型是純合的還是雜合的。
①簡要實(shí)驗(yàn)思路:________________________________________________________。
②預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)若控制山羊毛色的基因只位于X染色體上,根據(jù)后代公羊全是黑毛可知,親代母羊?yàn)榧兒献樱指鶕?jù)后代母羊全是白毛可知,白毛是顯性性狀,故親本的基因型為XmXm和XMY;若控制該性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,根據(jù)后代母羊全是白毛,公羊全是黑毛可知,親代公羊的基因型為XMYm,母羊?yàn)閄mXm。(2)基因型為Nn的羊群自由交配獲得的雌雄后代中NN∶Nn∶nn=1∶2∶1,故后代雌性中有角∶無角=1∶3,雄性中有角∶無角=3∶1,即有角∶無角=1∶1。(3)有角公羊的基因型可能是NN或Nn,要鑒定其基因型,可以讓其與多只有角母羊(NN)雜交,若該有角公羊的基因型為NN,則后代全是有角羊;若其基因型為Nn,則后代會出現(xiàn)無角羊。
答案:(1)白毛 XmXm和XMY XmXm和XMYm (2)有角∶無角=1∶1(或雌性中有角∶無角=1∶3,雄性中有角∶無角=3∶1) (3)①讓該有角公羊和多只有角母羊雜交,觀察后代的表現(xiàn)型 ②若后代出現(xiàn)無角羊,則該有角公羊的基因型為雜合的;若后代都是有角羊,則該有角公羊的基因型是純合的
一、選擇題
1.(2021·漳州月考)下列關(guān)于孟德爾遺傳定律的研究過程的分析,正確的是(  )
A.孟德爾假說的核心內(nèi)容是生物體能產(chǎn)生數(shù)量相等的雌雄配子
B.為驗(yàn)證作出的假設(shè)是否正確,孟德爾設(shè)計(jì)并完成了測交實(shí)驗(yàn)
C.孟德爾認(rèn)為生物發(fā)生性狀分離的根本原因是等位基因的分離
D.孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律可解釋所有有性生殖生物的遺傳現(xiàn)象
解析:選B 孟德爾假說的核心內(nèi)容是生物的性狀是由細(xì)胞中的遺傳因子決定的,A錯(cuò)誤;為驗(yàn)證作出的假設(shè)是否正確,孟德爾設(shè)計(jì)并完成了測交實(shí)驗(yàn),B正確;孟徳爾認(rèn)為生物發(fā)生性狀分離的根本原因是遺傳因子的分離,當(dāng)時(shí)還沒有出現(xiàn)基因的概念,C錯(cuò)誤;孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律不能解釋有性生殖生物的細(xì)胞質(zhì)遺傳現(xiàn)象和基因的連鎖現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。
2.孟德爾在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用“假說-演繹法”成功提出兩大遺傳定律。下列關(guān)于孟德爾在研究過程中的分析正確的是(  )
A.親本產(chǎn)生配子時(shí),成對的等位基因發(fā)生分離屬于假說的內(nèi)容
B.雜合子自交產(chǎn)生3∶1的性狀分離比屬于孟德爾提出的核心假說
C.兩對相對性狀雜合子產(chǎn)生配子時(shí)不同對的遺傳因子可以自由組合屬于演繹推理過程
D.雜合子與隱性親本雜交后代發(fā)生1∶1的性狀分離比屬于演繹推理過程
解析:選D 孟德爾所在的年代還沒有“基因”一詞,因此假說的內(nèi)容之一是親本產(chǎn)生配子時(shí),成對的遺傳因子發(fā)生分離,A錯(cuò)誤;雜合子自交產(chǎn)生3∶1的性狀分離比屬于發(fā)現(xiàn)的問題,不屬于假說,B錯(cuò)誤;兩對相對性狀雜合子產(chǎn)生配子時(shí)不同對的遺傳因子可以自由組合屬于假說的內(nèi)容,C錯(cuò)誤;雜合子與隱性親本雜交后代發(fā)生1∶1的性狀分離比屬于演繹推理過程,D正確。
3.下列各組中,屬于相對性狀的是(  )
A.兔的長毛與白毛      B.兔的短毛與狗的長毛
C.人的正常膚色與白化病 D.人的雙眼皮與大眼睛
解析:選C 兔的長毛與白毛不符合“同一性狀”一詞,不屬于相對性狀;兔的短毛與狗的長毛不符合“同種生物”一詞,不屬于相對性狀;人的正常膚色與白化病符合相對性狀的概念,屬于相對性狀;人的雙眼皮與大眼睛不符合“同一性狀”一詞,不屬于相對性狀。
4.下列遺傳實(shí)例中,屬于性狀分離現(xiàn)象的是(  )
①高莖豌豆與矮莖豌豆雜交,后代全為高莖豌豆 ②高莖豌豆與矮莖豌豆雜交,后代有高有矮,數(shù)量比接近1∶1
③圓粒豌豆的自交后代中,圓粒豌豆與皺粒豌豆分別占3/4和1/4 ④開粉色花的紫茉莉自交,后代出現(xiàn)紅花、粉花、白花三種表現(xiàn)型
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
解析:選D ①中后代無性狀分離現(xiàn)象;②中不符合性狀分離的條件。
5.(2019·全國卷Ⅲ)假設(shè)在特定環(huán)境中,某種動物基因型為BB和Bb的受精卵均可發(fā)育成個(gè)體,基因型為bb的受精卵全部死亡。現(xiàn)有基因型均為Bb的該動物1 000對(每對含有1個(gè)父本和1個(gè)母本),在這種環(huán)境中,若每對親本只形成一個(gè)受精卵,則理論上該群體的子一代中BB、Bb、bb個(gè)體的數(shù)目依次為(  )
A.250、500、0 B.250、500、250
C.500、250、0 D.750、250、0
解析:選A 基因型為Bb的個(gè)體產(chǎn)生的配子種類及比例為B∶b=1∶1,若兩親本的基因型都為Bb,則產(chǎn)生的受精卵的基因型及比例為BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,則理論上1 000個(gè)受精卵發(fā)育形成的個(gè)體中BB、Bb、bb個(gè)體的數(shù)目依次為250、500、250,而在該特定環(huán)境中,基因型為bb的受精卵全部死亡,故A正確。
6.人類的每一條染色體上都有許多基因,如人類的1號染色體上包括以下幾種基因,若父母的1號染色體及相關(guān)基因分布情況如圖所示。據(jù)此我們不能得出(  )
基因控制的性狀 等位基因及其控制性狀
紅細(xì)胞形狀 E:橢圓形細(xì)胞 e:正常細(xì)胞
RH血型 D:RH陽性 d:RH陰性
產(chǎn)生淀粉酶 A:產(chǎn)生淀粉酶 a:不產(chǎn)生淀粉酶
A.正常情況下他們的女兒出現(xiàn)橢圓形紅細(xì)胞的概率是1/2
B.正常情況下他們生一個(gè)RH陽性女兒的概率是1/2
C.母親體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)A和a的分離一定發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂
D.若母親產(chǎn)生一個(gè)ADe的極體,不考慮基因突變,在同一次減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的卵細(xì)胞可能為ADE、aDe或aDE
解析:選C 由圖中可知母親的基因型為AaDDEe,父親的基因型為Aaddee,由于ADE基因在同一條染色體上,則母親形成的卵細(xì)胞的基因組成為ADE或aDe,父親所產(chǎn)生精子的基因組成為Ade或ade,其后代出現(xiàn)橢圓形紅細(xì)胞(Ee)的概率為1/2,A正確。母親的卵細(xì)胞中一定攜帶有D基因,但生女兒的概率是1/2,所以正常情況下他們生一個(gè)RH陽性女兒的概率是1/2,B正確。不考慮交叉互換,母親體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)A和a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂;考慮交叉互換,母親體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)A和a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂,C錯(cuò)誤。對母親而言,不考慮突變,若母親產(chǎn)生一個(gè)ADe的極體,說明在四分體時(shí)期發(fā)生了非姐妹染色單體的交叉互換,則在同一次減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的卵細(xì)胞可能為ADE、aDe或aDE,D正確。
7.“母性效應(yīng)”是指子代某一性狀的表現(xiàn)型由母體的染色體基因型決定,而不受本身基因型的支配,椎實(shí)螺是一種雌雄同體的軟體動物,一般通過異體受精繁殖,但若單獨(dú)飼養(yǎng),也可以進(jìn)行自體受精,其螺殼的旋轉(zhuǎn)方向有左旋和右旋的區(qū)分,旋轉(zhuǎn)方向符合“母性效應(yīng)”,遺傳過程如圖所示。下列敘述正確的是(  )
A.與螺殼旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)基因的遺傳不遵循分離定律
B.螺殼表現(xiàn)為左旋的個(gè)體和表現(xiàn)為右旋的個(gè)體其基因型都是3種
C.將圖示中F2個(gè)體進(jìn)行自交,其后代螺殼都將表現(xiàn)為右旋
D.欲判斷某左旋椎實(shí)螺的基因型,可用任意的右旋椎實(shí)螺作父本進(jìn)行交配
解析:選D 與螺殼旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)的基因是一對等位基因,其遺傳遵循基因的分離定律,A錯(cuò)誤。由于Dd與Dd雜交后代的基因型有dd、Dd和DD 3種,而子代的表現(xiàn)型又由母體的染色體基因型決定,所以,螺殼表現(xiàn)為右旋的個(gè)體其基因型有3種;DD的個(gè)體不能是左旋,因?yàn)榭隙ㄓ幸粋€(gè)D來自母本,如果母本有D,則后代應(yīng)為右旋,所以螺殼表現(xiàn)為左旋的個(gè)體其基因型是2種,B錯(cuò)誤。將圖中F2個(gè)體進(jìn)行自交,Dd和DD的后代螺殼都將表現(xiàn)為右旋,而dd的后代螺殼將表現(xiàn)為左旋,C錯(cuò)誤。欲判斷某左旋椎實(shí)螺的基因型,可用任意的右旋椎實(shí)螺作父本進(jìn)行交配,D正確。
8.若馬的毛色受常染色體上一對等位基因控制,棕色馬與白色馬交配,F(xiàn)1均為淡棕色馬,F(xiàn)1隨機(jī)交配,F(xiàn)2中棕色馬∶淡棕色馬∶白色馬=1∶2∶1。下列敘述正確的是(  )
A.馬的毛色性狀中,棕色對白色為完全顯性
B.F2中出現(xiàn)棕色、淡棕色和白色是基因重組的結(jié)果
C.F2中相同毛色的雌雄馬交配,其子代中雌性棕色馬所占的比例為3/8
D.F2中淡棕色馬與棕色馬交配,其子代基因型的比例與表現(xiàn)型的比例相同
解析:選D 馬的毛色性狀中,棕色對白色為不完全顯性,A錯(cuò)誤;F2中出現(xiàn)棕色、淡棕色和白色是基因分離的結(jié)果,B錯(cuò)誤;F2中相同毛色的雌雄馬交配,其子代中棕色馬所占的比例為1/4+2/4×1/4=3/8,雌性棕色馬所占的比例為3/16,C錯(cuò)誤;F2中淡棕色馬與棕色馬交配,其子代基因型的比例為1∶1,表現(xiàn)型及比例為淡棕色馬∶棕色馬=1∶1, D正確。
9.蘿卜的花有白、紅、紫三種顏色,該性狀由常染色體上的一對等位基因R、r控制。下表為三組不同類型植株之間的雜交結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
組別 親本 子代表現(xiàn)型及數(shù)量
一 紫花×白花 紫花428,白花415
二 紫花×紅花 紫花413,紅花406
三 紫花×紫花 紅花198,紫花396,白花202
A.白花、紫花、紅花植株的基因型分別是rr、Rr、RR
B.白花植株自交的后代均開白花,紅花植株自交的后代均開紅花
C.白花與紅花植株雜交的后代中,既沒有紅花也沒有白花
D.可用紫花植株與白花或紅花植株雜交驗(yàn)證基因的分離定律
解析:選A 一對常染色體上的等位基因控制的性狀有三種,說明該對基因中R對r為不完全顯性,即RR、Rr、rr分別對應(yīng)三種不同的性狀。由組別三可知,紫花植株的基因型為Rr,但三組雜交結(jié)果均不能判斷出白花和紅花植株的基因型分別是rr、RR,還是RR、rr,A錯(cuò)誤。白花植株和紅花植株均為純合子,二者自交的后代都不會出現(xiàn)性狀分離,二者雜交的后代都為紫花。因?yàn)镽R、Rr的表現(xiàn)型不同,所以,無論是Rr×rr,還是Rr×RR,后代都會出現(xiàn)1∶1的測交分離比,即都可用來驗(yàn)證基因的分離定律。
10.下列敘述中,屬于“性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)”目的的是(  )
①認(rèn)識等位基因分離的特點(diǎn) ②認(rèn)識配子隨機(jī)組合的特點(diǎn) ③了解基因組合與性狀的關(guān)系 ④了解環(huán)境與性狀的關(guān)系
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:選A 在性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)中,兩小桶內(nèi)的彩球分別代表雌雄配子,隨機(jī)抓取一個(gè),屬于認(rèn)識等位基因分離的特點(diǎn),①正確;在實(shí)驗(yàn)中,用不同彩球的隨機(jī)結(jié)合,模擬雌雄配子的隨機(jī)組合,從而達(dá)到認(rèn)識配子隨機(jī)組合的特點(diǎn),②正確;基因型決定表現(xiàn)型,生物在生殖過程中,統(tǒng)計(jì)雌雄配子隨機(jī)組合產(chǎn)生的不同基因型及其代表的表現(xiàn)型,從而了解基因組合與性狀的關(guān)系,③正確;在性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)中,環(huán)境屬于無關(guān)變量,所以不能了解到環(huán)境與性狀的關(guān)系,④錯(cuò)誤。
二、非選擇題
11.孟德爾曾利用豌豆的7對相對性狀進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)只考慮一對相對性狀時(shí),F(xiàn)2總出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,于是其提出假說,作出了4點(diǎn)解釋,最終總結(jié)出了相關(guān)的遺傳定律。請以高莖(D)和矮莖(d)這一對性狀為例,回答下列問題:
(1)豌豆莖的高矮屬于一對________性狀,遺傳上遵循____________定律。
(2)1909年,約翰遜將孟德爾的“遺傳因子”命名為基因,后來人們又把同源染色體相同位置上控制相對性狀的基因稱為____________。該對基因在減數(shù)分裂過程中分開的時(shí)間是____________(不考慮交叉互換)。
(3)如果遺傳因子不是獨(dú)立遺傳而是融合遺傳的,則F2將不會出現(xiàn)嚴(yán)格的_______________________________現(xiàn)象。
(4)如果體細(xì)胞中遺傳因子不是成對存在的,而是純合個(gè)體的體細(xì)胞中每種遺傳因子有4個(gè)(其他假說內(nèi)容不變),則F1的表現(xiàn)型是________莖,F(xiàn)2中高莖∶矮莖=___________。
(5)F1自交得到F2時(shí),如果雌雄配子不是隨機(jī)結(jié)合的,而是相同種類的配子才能結(jié)合(其他假說內(nèi)容不變),則F2中高莖∶矮莖=____________。如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育(其他假說內(nèi)容不變),則F2中高莖∶矮莖=____________。
解析:(1)豌豆莖的高矮屬于一對相對性狀,遺傳上遵循基因分離定律。(2)同源染色體相同位置上控制相對性狀的基因稱為等位基因。該對基因在減數(shù)第一次分裂后期分開(不考慮交叉互換)。(3)如果遺傳因子不是獨(dú)立遺傳而是融合遺傳的,則F2將不會出現(xiàn)嚴(yán)格的高莖∶矮莖=3∶1的性狀分離比現(xiàn)象。(4)如果體細(xì)胞中遺傳因子不是成對存在的,而是純合個(gè)體的體細(xì)胞中每種遺傳因子有4個(gè)(其他假說內(nèi)容不變),則親本有DDDD和dddd兩種基因型,根據(jù)假說,產(chǎn)生DD配子和dd配子,F(xiàn)1的基因型是DDdd,表現(xiàn)型是高莖,F(xiàn)1的配子及比例為DD∶Dd∶dd=1∶4∶1, F2中的矮莖基因型只有dddd,占1/6×1/6=1/36,所以F2中高莖∶矮莖=35∶1。(5)F1自交得到F2時(shí),如果雌雄配子不是隨機(jī)結(jié)合的,而是相同種類的配子才能結(jié)合,則配子中只有D和D結(jié)合,及d和d結(jié)合,故F2中基因型及比例為DD∶dd=1∶1,表現(xiàn)型及比例為高莖∶矮莖=1∶1。如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育,則F1的花粉基因型及比例為D∶d=2∶1,卵細(xì)胞基因型及比例仍為D∶d=1∶1,所以F2中矮莖(dd)占1/3×1/2=1/6,故高莖∶矮莖=5∶1。
答案:(1)相對 基因分離 (2)等位基因 減數(shù)第一次分裂后期 (3)高莖∶矮莖=3∶1的性狀分離比 (4)高 35∶1 (5)1∶1 5∶1
12.某種小鼠的毛色可以是棕色、銀灰色和黑色(相關(guān)基因依次用A1、A2和A3表示)。如表所示為研究人員進(jìn)行的有關(guān)雜交實(shí)驗(yàn)。
組別 親本 子代(F1)
甲 棕色×棕色 2/3棕色、1/3銀灰色
乙 棕色×銀灰色 1/2棕色、1/2銀灰色
丙 棕色×黑色 1/2棕色、1/2黑色
丁 銀灰色×黑色 全是銀灰色
請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),回答下列問題:
(1)小鼠毛色基因的顯隱性關(guān)系為____________(A1>A2表示A1對A2為顯性)。
(2)甲組中,產(chǎn)生表中子代(F1)數(shù)量比的原因最可能是____________。
(3)選取________組的F1中________個(gè)體與________組的F1中________個(gè)體雜交,后代一定會出現(xiàn)三種不同表現(xiàn)型的個(gè)體。
(4)現(xiàn)有一只銀灰色雄性小鼠,請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單可行的方案來確定它的基因型。
①實(shí)驗(yàn)方案:____________________________________________________________。
②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:_________________________________________________。
解析:(1)甲組中,親本均為棕色,后代有銀灰色個(gè)體,發(fā)生了性狀分離,說明棕色對銀灰色為顯性。丁組中,親本為銀灰色、黑色,而后代全為銀灰色,說明銀灰色對黑色為顯性。由以上分析可知,小鼠毛色基因的顯隱性關(guān)系為A1>A2>A3。(2)甲組中,親代基因型為A1A2×A1A2或A1A2×A1A3,兩種情況下理論上子代均應(yīng)為3/4棕色、1/4銀灰色,而表中信息為2/3棕色、1/3銀灰色,由此推測A1A1個(gè)體不能存活。(3)要保證在子代得到三種毛色的個(gè)體,雜交雙親必須含有A1、A2和A3,故雜交雙親之一必須為棕色,且基因型為A1A3,只有丙組的F1中棕色個(gè)體一定符合條件,另一親本應(yīng)為銀灰色雜合子,即基因型為A2A3,只有丁組的F1中銀灰色個(gè)體一定符合條件。(4)銀灰色小鼠的基因型有兩種可能,即A2A2或A2A3,欲確定其基因型,可讓其與黑色雌性(A3A3)小鼠雜交,若基因型為A2A2,則A2A2×A3A3→A2A3,子代均為銀灰色;若基因型為A2A3,則A2A3×A3A3→1/2A2A3、1/2A3A3,子代既有銀灰色小鼠又有黑色小鼠。
答案:(1)A1>A2>A3 (2)棕色基因(或A1基因)純合致死 (3)丙 棕色 丁 銀灰色 (4)①讓該銀灰色雄鼠與多只黑色雌鼠雜交,統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型 ②若子代均為銀灰色小鼠,則該小鼠基因型為A2A2;若子代既有銀灰色小鼠又有黑色小鼠,則該小鼠基因型為A2A3
13.(2021·太原模擬)果蠅的灰身與黑身為一對相對性狀(相關(guān)基因用A、a表示),直毛與分叉毛為一對相對性狀(相關(guān)基因用B和b表示)。現(xiàn)有兩只親代果蠅雜交,F(xiàn)1的表現(xiàn)型與比例如圖所示。請回答下列問題:
(1)控制直毛與分叉毛的基因位于________染色體上,判斷的主要依據(jù)是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)親代雌果蠅的基因型為____________,若只考慮果蠅的灰身、黑身這對相對性狀,讓F1中灰身果蠅自由交配得到F2,再用F2中灰身果蠅自由交配得到F3,則F3灰身果蠅中純合子所占比例為________(用分?jǐn)?shù)表示)。
(3)果蠅的灰體(E)對黑體(e)為顯性(位于常染色體上),灰體純合果蠅與黑體果蠅雜交,在后代個(gè)體中出現(xiàn)一只黑體果蠅,出現(xiàn)該黑體果蠅的原因可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失。現(xiàn)有基因型為EE和ee的果蠅可供選擇,請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果預(yù)測,以探究其原因(注:一對同源染色體都缺失相同片段時(shí)胚胎致死;各基因型配子活力相同)。
實(shí)驗(yàn)步驟:
①用該黑體果蠅與基因型為________的果蠅雜交,獲得F1;
②F1自由交配,觀察、統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。
結(jié)果預(yù)測:
Ⅰ.如果F2表現(xiàn)型及比例為________________,則為基因突變;
Ⅱ.如果F2表現(xiàn)型及比例為________________,則為染色體片段缺失。
解析:(1)分析圖1可知,雜交子代中,雄性個(gè)體中灰身∶黑身=3∶1,雌性個(gè)體中灰身∶黑身=3∶1,因此灰身與黑身的遺傳與性別無關(guān),是由常染色體上的基因控制的;分析圖2可知,雜交子代中,雄性個(gè)體中直毛∶分叉毛=1∶1,雌性個(gè)體中都是直毛,沒有分叉毛,說明直毛和分叉毛的遺傳與性別有關(guān),是由X染色體上的基因控制的。(2)F1中,灰身∶黑身=3∶1,親代基因型為Aa和Aa;F1雄性個(gè)體中,直毛∶分叉毛=1∶1,雌性個(gè)體中都是直毛,親代基因型為XBY和XBXb,綜上所述,親代雌果蠅的基因型為AaXBXb。若只考慮果蠅的灰身、黑身這對相對性狀,親本基因型為Aa、Aa,F(xiàn)1中灰身果蠅的基因型為AA∶Aa=1∶2,F(xiàn)1中灰身果蠅產(chǎn)生的配子的基因型及比例是A∶a=2∶1,因此自由交配的F2的基因型及比例是AA=2/3×2/3=4/9,Aa=2/3×1/3×2=4/9,aa=1/3×1/3=1/9,F(xiàn)2中灰身果蠅的基因型是AA∶Aa=1∶1,F(xiàn)2中灰身果蠅產(chǎn)生的配子的基因型及比例是A∶a=3∶1,自由交配后,同理可知F3灰身果蠅的比例是15/16,灰身果蠅純合子的比例是9/16,因此F3灰身果蠅中純合子所占比例為9/16∶15/16=3/5。(3)由題意分析可知,出現(xiàn)該黑體果蠅的原因如果是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變,則此黑體果蠅的基因型為ee,如果是染色體片段缺失,黑體果蠅的基因型為eO,用該黑體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交,獲得F1;F1自由交配,觀察、統(tǒng)計(jì)F2的表現(xiàn)型及比例。雜交關(guān)系如圖所示:
因此,如果F2表現(xiàn)型及比例為灰體∶黑體=3∶1,則為基因突變;如果F2表現(xiàn)型及比例為灰體∶黑體=4∶1,則為染色體片段缺失。
答案:(1)X 雜交子代中,雄性個(gè)體中直毛∶分叉毛=1∶1,雌性個(gè)體中都是直毛,沒有分叉毛 (2)AaXBXb 3/5 (3)EE 灰體∶黑體=3∶1 灰體∶黑體=4∶1
14.紫羅蘭花瓣形態(tài)的單瓣和重瓣是由一對等位基因(B、b)控制的相對性狀,自然界中紫羅蘭大多為單瓣花,偶見更美麗的重瓣花。研究人員做了如下研究:
讓單瓣紫羅蘭自交得F1,再從F1中選擇單瓣紫羅蘭繼續(xù)自交得F2,如此自交多代,發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)約50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭,所有的重瓣紫羅蘭都不育(雌、雄蕊發(fā)育不完善)。過程如圖所示:
(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測:紫羅蘭花瓣單瓣和重瓣的遺傳遵循____________定律,________為顯性性狀。
(2)取上面實(shí)驗(yàn)中F1的單瓣紫羅蘭花粉進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗,繼續(xù)用秋水仙素處理,獲得植株只表現(xiàn)為重瓣,說明親代單瓣紫羅蘭中含有__________基因的花粉不育,而含有__________基因的花粉可育。
(3)研究發(fā)現(xiàn),引起某種配子不育是由于等位基因(B、b)所在的染色體發(fā)生部分缺失造成的(B基因和b基因不缺失)。
①綜合上述實(shí)驗(yàn)推斷:染色體缺失的________配子可育,而染色體缺失的________配子不育。
②若B、b表示基因位于正常染色體上,B-、b-表示該基因所在染色體發(fā)生部分缺失,F(xiàn)1單瓣紫羅蘭產(chǎn)生的雌配子基因型及其比例是____________,產(chǎn)生的雄配子基因型及其比例是________________。
(4)現(xiàn)有基因型分別為BB、Bb、bb、B-b、bb-等5種紫羅蘭,欲通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證(3)中的推斷,需選擇基因型為____________的親本組合進(jìn)行____________實(shí)驗(yàn)。
解析:(1)根據(jù)題干信息:“紫羅蘭花瓣形態(tài)的單瓣和重瓣是由一對等位基因(B、b)控制的相對性狀”,則遺傳時(shí)遵循基因分離定律,再根據(jù)圖中信息單瓣紫羅蘭自交所得F1中出現(xiàn)性狀分離,說明單瓣為顯性性狀。(2)F1的單瓣紫羅蘭自交后代出現(xiàn)性狀分離,說明其基因型為Bb,取花粉進(jìn)行單倍體育種,理論上獲得植株BB∶bb=1∶1,但題干中只表現(xiàn)為重瓣(bb),說明親代單瓣紫羅蘭中含有B基因的花粉不育,而基因b的花粉可育。(3)引起某種配子不育是由于等位基因(B、b)所在的染色體發(fā)生部分缺失造成的(B基因和b基因不缺失)。根據(jù)花藥離體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),B基因的花粉不育,又根據(jù)題干單瓣紫羅蘭自交多代,發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)約50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭,所以可以推斷單瓣紫羅蘭產(chǎn)生了可正常發(fā)育的B基因的雌配子和b基因的雌配子,且二者的比例為1∶1,綜合上述實(shí)驗(yàn)推斷,染色體缺失的雌配子可育,而染色體缺失的花粉不育。根據(jù)F1的單瓣紫羅蘭花粉進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗,秋水仙素處理后獲得的植株只表現(xiàn)為重瓣,可以判斷b基因所在的染色體無缺失,B基因在缺失的染色體上,染色體的缺失對產(chǎn)生的雌配子無影響,所以配子基因型及其比例是B-∶b=1∶1,產(chǎn)生的雄配子為只有b基因的雄配子,因?yàn)锽基因在缺失的染色體,產(chǎn)生的雄配子不育。(4)基因型分別為BB、Bb、bb、B-b、bb-等5種紫羅蘭,要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(3)中的推斷,選用的親本中要有染色體部分缺失的親本,同時(shí)染色體缺失對雌雄配子的育性影響不同,這樣正反交結(jié)果不同,從而驗(yàn)證(3)中的推斷。
答案:(1)基因分離 單瓣 (2)B(或顯性) b(或隱性) (3)①雌 雄 ②B-∶b=1∶1 只有b一種配子
(4)B-b和Bb 正交和反交

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