素能目标★备考明确
考点一 基因分离定律及其验证
1.豌豆作杂交实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交操作“四步曲”
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
4.基因的分离定律
【基础小题】
1.判断正误
(1)判断下列有关一对相对性状杂交和测交实验的叙述:
①豌豆杂交实验中“去雄套袋”应处理的对象是父本,去雄应在雌蕊刚刚成熟时进行(×)
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因为F2出现了性状分离,所以该实验能否定融合遗传(√)
④F1测交子代表现型及比例能直接真实地反映出F1配子种类及比例,但无法推测被测个体产生配子的数量(√)
(2)判断下列有关一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”的叙述: ①F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3∶1属于观察现象阶段(√)
② “生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中遗传因子成单存在;受精时,雌雄配子随机结合”属于假说内容(√)
③ “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,且性状分离比接近1∶1”属于推理演绎内容(√)
④孟德尔首先提出假说,并据此开展豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎(×) 2.教材边角知识拾遗
(1)孟德尔豌豆杂交实验中F2出现3∶1的分离比的条件是什么?
提示:①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。 ②每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。 ③所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。 ④供实验的群体要大,个体数量要足够多。
(2)本来开白花的花卉,偶然出现了开紫花的植株,怎样获得开紫花的纯种呢? 提示:方法一:用紫花植株的花粉进行花药离体培养,然后用秋水仙素处理,保留紫花的品种。
方法二:让该紫花植株连续自交,直到后代不再出现性状分离为止。 3.热图导析:观察下列图示回答问题:
(1)能正确表示基因分离定律实质的图示是①~④中的③,其具体内涵是控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离;发生时间为减数第一次分裂后期,细胞学基础是同源染色体分离。
(2)图示基因分离过程适用范围是真核生物有性生殖时核基因的遗传。
1.相同基因、等位基因、非等位基因辨析
(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如下图中A和A就叫相同
基因。
(2)等位基因:同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。如下图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(3)非等位基因:非等位基因有两种情况,一种是位于非同源染色体上的非等位基因,其遗传符合自由组合定律,如下图中A和D;另一种是位于同源染色体上的非等位基因,如下图中A和b。
2.相关概念间的关系归纳
【对点落实】
题点1 遗传规律相关概念的理解、分析和判断 1.下列有关遗传基本概念的叙述,正确的是( )
A.相对性状指同一种生物的同一种性状的不同表现类型,如棉花的细绒与长绒 B.性状分离指在杂种后代中出现不同基因型个体的现象 C.等位基因指位于同源染色体同一位置上控制相对性状的基因 D.表现型指生物个体表现出来的性状,基因型相同,表现型一定相同
解析:选C 相对性状指同一种生物的同一种性状的不同表现类型,如棉花的细绒与粗绒、长绒与短绒,A错误;性状分离指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状(不同表现型)的现象,B错误;等位基因指位于同源染色体同一位置上控制相对性状的基因,C正确;表现型指生物个体表现出来的性状,其受基因型和环境条件的共同影响,因此基因型相同,表现型不一定相同,D错误。
2.(2019·鹤岗市模拟)下列现象中未体现性状分离的是( ) A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆 B.F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔 C.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花
D.黑色长毛兔与白色长毛兔交配,后代出现比例相等的黑色长毛兔和白色长毛兔
解析:选D 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。A、B、C三项均体现出“相同性状”亲本杂交,子代同时出现显性性状和隐性性状的“性状分离”现象,但D项中子代的黑毛与白毛早在亲代中已存在,不属于“性状分离”。
题点2 孟德尔的豌豆杂交实验过程分析
3.(2019·齐齐哈尔期末)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相关叙述中,错误的是( )
A.豌豆为自花传粉、闭花受粉的植物,自然条件下,一般都是纯种 B.杂交实验过程运用了正反交实验,即高茎(♀)×矮茎(
)和矮茎(♀)×高茎(
)
C.两亲本杂交子代表现为显性性状,这一结果既否定融合遗传又支持孟德尔的遗传方式
D.实验中运用了假说—演绎法,“演绎”过程指的是对测交过程的演绎
解析:选C 豌豆为自花传粉、闭花受粉的植物,自然条件下,一般都是纯种,A正确;杂交实验过程运用了正反交实验,即高茎(♀)×矮茎(
)和矮茎(♀)×高茎(
),B正确;两
亲本杂交子代表现为显性性状,这一结果既不否定融合遗传也不支持孟德尔的遗传方式,F2出现3∶1的性状分离比才能既否定融合遗传又支持孟德尔的遗传方式,C错误;实验中运用了假说—演绎法,“演绎”过程指的是对测交过程的演绎,D正确。
4.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(
)
解析:选C 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。
基因分离定律的实质和实验验证
1.基因分离定律的实质与适用范围
(1)实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。如下图所示:
(2)适用范围:①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物。
2.“三法”验证基因的分离定律 (1)自交法
具相对性状的F1杂合子后代性状分离符合基因
→→⇒
纯合亲本杂交自交比为3∶1分离定律(2)测交法
(3)配子法(花粉鉴定法)
杂合子→产生两种配子且比例为1∶1⇒符合基因分离定律
【对点落实】
5.孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例,能直接说明基因分离定律实质的是( )
A.F2的表现型比例为3∶1 B.F1产生配子的种类的比例为1∶1 C.F2基因型的比例为1∶2∶1 D.测交后代的比例为1∶1
解析:选B 基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期,位于一对同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,则F1(Dd)能产生D、d两种配子,且比例为1∶1。
6.(2019·东莞市检测)水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( )
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色 C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色 D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
解析:选C 基因分离定律的实质:杂合子减数分裂形成配子时,等位基因分离,分别进入两个配子中去,独立地随配子遗传给后代,由此可知,分离定律的直接体现是等位基因分别进入两个配子中去。
7.(2019·全国卷 Ⅲ)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。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是____________。 (2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
解析:(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子同时具有显性基因和隐性基因,显性基因表达后会掩盖隐性性状或抑制隐性基因的表达,所以杂合子通常表现出的性状为显性性状。(2)由于自然条件下玉米中表现为显性性状的个体存在纯合子和杂合子,所以可以通过杂合子自交或测交的方法来验证基因的分离定律。①自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。结合本题题干提供的实验材料,进行合理设计即可。
答案:(1)显性性状 (2)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。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,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让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,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。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
考点二 基因分离定律遗传实验设计与分析
题型一 显隐性性状的判断与探究 1.根据子代性状推断
2.“实验法”判断性状的显隐性
3.根据遗传系谱图判断
【对点落实】
1.黄瓜是雌雄同株单性花植物,果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行实验,根据子代的表现型一定能判断显隐性关系的是( )
A.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交 B.绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交
C.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色果皮植株杂交 D.黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交
解析:选C 若两亲本是纯合子,则自交后代不发生性状分离,不能判断显隐性;黄瓜无性染色体,正、反交结果相同;绿色果皮植株自交,若后代发生性状分离,则绿色果皮为显性性状,若不发生性状分离,则说明绿色果皮植株是纯合子,再和黄色果皮植株杂交,后代若出现黄色果皮植株则黄色果皮为显性性状,若后代为绿色果皮,则绿色果皮为显性性状。
2.玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。
(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状。若子一代发生性状分离,则亲本为________性状;若子一代未发生性状分
离,则需要______________________________________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植,杂交,观察子代性状,请帮助预测实验结果及得出相应结论。
解析:(1)甲同学是利用自交法判断显隐性,即设置相同性状的亲本杂交,若子代发生性状分离,则亲本性状为显性性状;若子代不出现性状分离,则亲本为显性纯合子或隐性纯合子,可再设置杂交实验判断,杂交后代表现出的性状为显性性状。(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性,若杂交后代只表现出一种性状,则该性状为显性;若杂交后代同时表现两种性状,则不能判断显隐性性状。
答案:(1)显性 分别从子代中各取出等量若干玉米种子,种植,杂交,观察其后代叶片性状,表现出的叶形为显性性状,未表现出的叶形为隐性性状 (2)若后代只表现一种叶形,该叶形为显性性状,另一种为隐性性状;若后代既有常态叶又有皱叶,则不能作出显隐性判断。
题型二 纯合子、杂合子的实验探究
1.自交法——主要用于植物,且是最简便的方法
2.测交法——待测动物若为雄性,应与多只隐性雌性交配,以产生更多子代
3.花粉鉴定法和单倍体育种法 方法 实验设计 减数结果分析 ①若产生2种或2种以上的花粉,则待测个体为花粉鉴定法 待测个体――→花粉 分裂待测个体→花粉→幼杂合子 ②若只产生1种花粉,则待测个体为纯合子 ①若得到两种类型的植株且数量基本相等,则说明亲本能产生两种类型的花粉,即为杂合子 ②若只得到一种类型的植株,则说明亲本只能产单倍体育种法 苗→秋水仙素处理获得植株 生一种类型的花粉,即为纯合子 【对点落实】 3.(2019·全国卷Ⅱ)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( ) A.①或② C.②或③
B.①或④ D.③或④
解析:选B 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
4.(2019·海南高考)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制,这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株,甲自交后,子代均为矮茎,但有腋花和顶花性状分离;乙自交后,子代均为顶花,但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。
(1)根据所学的遗传学知识,可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是_____________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)经分析,确定高茎和腋花为显性性状,若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因,则甲的表现型和基因型分别是________________________,乙的表现型和基因型分别是______________________________;若甲和乙杂交,子代的表现型及其分离比为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (3)若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,即用另一植株丙分别与甲、乙进行杂交,丙的基因型为___________,甲、乙测交子代发生分离的性状不同,但其分离比均为____________________,乙测交的正反交结果______________(填“相同”或“不同”)。
解析:(1)根据甲自交后代出现腋花和顶花性状分离可以确定这对性状的显隐性,若甲为腋花,则腋花为显性,顶花为隐性,若甲为顶花,则腋花为隐性,顶花为显性;根据乙自交后代出现高茎和矮茎的性状分离可确定该性状的显隐性,若乙为高茎,则高茎为显性,矮
茎为隐性,若乙为矮茎,则矮茎为显性,高茎为隐性。(2)经分析,确定高茎和腋花为显性性状,若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因,根据甲和乙的自交后代均出现性状分离可知,甲和乙均为杂合子,故甲的基因型为aaBb,表现为矮茎腋花;乙的基因型为Aabb,表现为高茎顶花。若甲aaBb和乙Aabb杂交,子代中AaBb高茎腋花∶Aabb高茎顶花∶aaBb矮茎腋花∶aabb矮茎顶花=1∶1∶1∶1。(3)若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,则丙应该为隐性纯合子aabb。分别与甲、乙进行测交,若甲测交后代:矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1,则甲基因型为aaBb;若乙测交后代:高茎顶花∶矮茎顶花=1∶1,则乙基因型为Aabb,而且甲乙测交后代的分离比均为1∶1。由于自花传粉植物无性染色体,两对基因均在常染色体上,故乙测交的正反交结果相同,均为高茎顶花∶矮茎顶花=1∶1。
答案:(1)若甲为腋花,则腋花为显性,顶花为隐性,若甲为顶花,则腋花为隐性,顶花为显性;若乙为高茎,则高茎为显性,矮茎为隐性,若乙为矮茎,则矮茎为显性,高茎为隐性
(2)矮茎腋花、aaBb 高茎顶花、Aabb 高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1∶1∶1 (3)aabb 1∶1 相同
[易错提醒]
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可,其中自交法较简单。
考点三 分离定律的常规解题规律和方法
题型一 基因型、表现型的推导与概率计算 1.据子代表现型推断亲本基因型
2.分离定律应用中的概率计算方法: (1)用经典公式计算:
概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100% (2)依据分离比推理计算:
AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2;显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4,显性性状中的纯合子概率为1/3,杂合子概率为2/3。
(3)依据配子的概率计算:
先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一基因型个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。
【对点落实】
1.(2019·邢台期末)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色。下列叙述正确的是( )
A.亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶 B.亲代黄色蝴蝶的基因型一定为Aa C.亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AA D.子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
解析:选A 根据分析可知亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶,A正确;若亲本雌性基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可能为Aa或AA,B错误;若亲本雄性的基因型为AA,则亲代雌性蝴蝶的基因型可能是AA或Aa或aa,其子代的雄性均表现为黄色,C错误;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现aa,雄性个体表现为白色,与题意不符,D错误。
2.某植物的紫花与红花是一对相对性状,且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传,现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是( )
选择的亲本及交配方式 第一种:紫花自交 预测子代表现型 出现性状分离 ① 第二种:紫花×红花
A.两组实验中,都有能判定紫花和红花的显隐性的依据 B.①全为紫花,④的基因型为DD×Dd
C.②紫花和红花的数量之比为1∶1,⑤为Dd×dd
全为紫花 ② 推测亲本基因型 ③ ④ DD×dd ⑤ D.③的基因型为Dd,判定依据是子代出现性状分离,说明亲本有隐性基因
解析:选B 紫花自交,子代出现性状分离,可以判定出现的新性状为隐性性状,亲本性状(紫花)为显性性状,亲本(③)的基因型为Dd;由紫花×红花的后代全为紫花,可以判定紫花为显性性状,故A、D项正确;①全为紫花,且亲本紫花自交,故④的基因型可能都为DD,B项错误;紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时,⑤为Dd×dd,C项正确。
3.(2019·山西大学附中模块诊断)大约在70个表现正常的人中有一个含白化基因的杂合体。一个双亲正常但有白化病弟弟的正常女子,与一无亲缘关系的正常男子婚配。问她所生的孩子患白化病的概率是多少( )
A.1/140 C.1/420
B.1/280 D.1/560
解析:选C 白化病是常染色体隐性遗传病,设致病基因为a,则有白化病弟弟的正常女子的正常双亲基因型均为Aa,进而推出这个正常女子的基因型为1/3AA、2/3Aa,她与一无亲缘关系的正常男子婚配,因该正常男子的基因型为1/70Aa、69/70AA,所以她所生的孩子患白化病(aa)的概率是2/3×1/70×1/4=1/420。
题型二 不同条件下连续自交与自由交配的概率计算 1.两种自交类型的解题技巧
1n1n,显性纯合子比(1)杂合子Aa连续自交n次,杂合子比例为,纯合子比例为1-22
1n×1。如图所示: 例=隐性纯合子比例=1-22
(2)杂合子连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算 第一步,构建杂合子自交且逐代淘汰隐性个体的图解:
第二步,依据图解推导相关公式:
杂合子连续自交,其中隐性个体的存在对其他两种基因型的个体数之比没有影响,可以按照杂合子连续自交进行计算,最后去除隐性个体即可,因此可以得到:连续自交n代,显2n-12
性个体中纯合子的比例为n,杂合子的比例为n。
2+12+1
2.两种自由交配类型的解题技巧
11
(1)杂合子Aa连续自由交配n次,杂合子比例为,显性纯合子比例为,隐性纯合子比
241
例为。
4
(2)杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n2,杂合子比例为。 n+2n+2
注:计算自由交配子代基因型、表现型概率用配子法较简便,但自交子代概率不可用配21
子法计算,如群体中AA∶Aa=1∶2(A=,a=),自由交配时子代类型为AA=A2,Aa=
332112⊗1⊗21
2×A×a,aa=a2;而自交时需按“AA――→×1Aa,AA――→×4AA、4Aa、4aa”统3333计子代中各类型比例。
【对点落实】
4.(2019·东湖区期末)某种自花传粉植物有紫花和白花一对相对性状,紫花更具观赏价值。育种工作者发现有一株杂合的紫花植株(Aa),为了得到纯种紫花植株,育种工作者利用该紫花植株进行自交,并利用所得F1中的紫花植株再进行自交,则F2紫花植株中纯合子所占的比例是( )
1
A. 23C. 5
5B. 62D. 5
解析:选C 根据分析可知,F1中的紫花植株基因型和比例为AA∶Aa=1∶2,再进行12211
自交,AA的后代均为紫花纯合子,而Aa自交的后代中紫花纯合子(AA)占×=,F2紫
33346
2151153
花植株(A_)占1-×aa=,所以F2紫花植株中纯合子所占的比例是(+)÷=,综上分3463665析,C正确,A、B、D错误。
5.(2019·濮阳检测)已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,相关基因(A、a)位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身果蝇杂交,F1全为灰身。F1自交(基因型相同的雌雄果蝇相互交配)产生F2,下列针对F2个体间杂交所获得的结果预测错误的是( )
选项 A B C D 解析:选C 依据题意分析,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全为灰身,说明灰身相对于黑身为显性性状。亲本中灰身果蝇的基因型为AA,黑身果蝇的基因型为aa,F1的基因型为Aa,F1自交产生F2,F2的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,由此求得F2产生A和a两种配子的概率都是1/2。取F2中的雌雄果蝇自由交配后,后代中黑身果蝇占(1/2)×(1/2)=1/4,灰身果蝇占1-1/4=3/4,则灰身和黑身果蝇的比例为3∶1。取F2中的雌雄果蝇自交,由于AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,所以自交后代中黑身果蝇占(1/2)×(1/4)+1/4=3/8,灰身果蝇占1-3/8=5/8,因此灰身和黑身果蝇的比例为5∶3。F2中灰身果蝇的基因型及其比例是AA∶Aa=1∶2,由此计算出F2中灰身果蝇产生A配子的概率是2/3,a配子的概率是1/3,若自由交配,子代黑身果蝇(aa)占(1/3)×(1/3)=1/9,灰身果蝇占1-1/9=8/9,所以后代中灰身和黑身果蝇的比例为8∶1。若让F2的灰身果蝇自交,后代中黑身果蝇占(2/3)×(1/4)=1/6,灰身果蝇占1-1/6=5/6,故后代中灰身和黑身果蝇的比例为5∶1。
6.(2020·迎泽区月考)黄瓜植株中含有一对等位基因E和e,其中E基因纯合的植株不能产生卵细胞,而e基因纯合的植株产生的花粉不能正常发育,杂合子植株完全正常。现以若干基因型为Ee的黄瓜植株为亲本,下列有关叙述正确的是( )
1
A.如果每代均自由交配直至F2,则F2植株中EE植株所占比例为
24
B.如果每代均自由交配直至F2,则F2植株中正常植株所占比例为
91
C.如果每代均自交直至F2,则F2植株中正常植株所占比例为
21
D.如果每代均自交直至F2,则F2植株中ee植株所占比例为 2
杂交范围 取F2中的雌雄果蝇 取F2中的雌雄果蝇 取F2中的灰身果蝇 取F2中的灰身果蝇 杂交方式 自由交配 自交 自由交配 自交 后代中灰身和 黑身果蝇的比例 3∶1 5∶3 9∶1 5∶1 解析:选C 基因型为Ee的个体自交后代的基因型及比例是EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,其中ee花粉不能正常发育,进行自由交配时,由于E基因纯合的植株不能产生卵细胞,雌性个体产生的配子的基因型及比例是E∶e=1∶2,由于ee不能产生正常的生殖细胞,因此21
雄配子的基因型及比例是E∶e=2∶1,所以,自由交配直至F2,ee的基因型频率=×=
332122225
,EE的基因型频率=×=,正常植株Ee所占比例为1--=,A错误,B错误;E9339999基因纯合的植株不能产生卵细胞,而e基因纯合的植株花粉不能正常发育,因此每代中只有1
Ee可以自交得到F2,因此F2植株中正常植株Ee所占比例为,C正确;如果每代均自交直
21
至F2,则F2植株有EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,其中ee植株所占比例为,D错误。
4
考点四 分离定律的遗传特例归纳
题型一 复等位基因问题和异常分离比问题
1.复等位基因:若同源染色体的同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与表现型的关系如下表:
表现型 基因型
2.异常分离比 (1)不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1,图解如下:
P RR(红花) × rr(白花) ↓ F1 Rr(粉红花) ↓⊗
F2 1RR(红花) ∶ 2Rr(粉红花) ∶1rr(白花) (2)致死现象
①胚胎致死:某些基因型的个体死亡,如下图:
A型 IAIA、IAi B型 IBIB、IBi AB型 IAIB O型 ii
②配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活能力的配子的现象。
例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种基因型Aa∶aa=1∶1。
【对点落实】
1.已知某种老鼠的体色由常染色体上的基因A、A和a决定,A(纯合胚胎致死)决定黄色,A决定灰色,a决定黑色,且A对A是显性,A对a是显性。下列说法正确的是( )
A.该种老鼠的成年个体中最多有6种基因型 B.A、A和a遵循基因的自由组合定律
C.一只黄色雌鼠和一只黑色雄鼠杂交,后代可能出现3种表现型 D.基因型均为Aa的一对老鼠交配产下的3只小鼠可能全表现为黄色
解析:选D 由题可知,老鼠的体色基因型有AA、AA、Aa、AA、Aa、aa,由于基因型为AA的个体胚胎致死,因此该种老鼠的成年个体中最多有5种基因型;由于A、A和a为等位基因,位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律;该黄色雌鼠的基因型为AA或Aa,黑色雄鼠的基因型为aa,亲本AA与aa杂交,子代的基因型为Aa和Aa,其表现型为黄色和灰色;亲本Aa与aa杂交,子代的基因型为Aa和aa,其表现型为黄色和黑色,因此后代最多出现2种表现型;基因型均为Aa的一对老鼠交配,产生的3只小鼠的基因型都可能为Aa,因此该3只小鼠可能全表现为黄色。
2.在阿拉伯牵牛花的遗传实验中,用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交,F1
全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果人为去掉白色牵牛花,再将F2中的粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植,进行自由传粉,则后代表现型及比例应该为( )
A.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1 B.红色∶粉红色∶白色=3∶3∶1 C.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1 D.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
解析:选A F2中粉红色牵牛花(Aa)和红色牵牛花(AA)的比例为2∶1,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,后代中AA占4/9,Aa占4/9,aa占1/9。
3.(2019·郊区月考)某种一年生自花传粉植物,其叶形由一对等位基因(椭圆形叶D、掌形叶d)控制。现以基因为Dd的椭圆形叶植株作为亲本进行实验观察,发现第2代、第3代、第4代中椭圆形叶和掌形叶植株的比例均为2∶1。下列说法错误的是( )
A.椭圆形叶植株产生含有D的雄配子和含d的雄配子的比例是1∶1 B.掌形叶植株可能无法产生可育的配子 C.第3代植株中D基因的频率为50% D.该性状遗传遵循孟德尔分离定律
解析:选C 由题分析可知,亲本Dd产生的雄配子和雌配子中都有D和d的两种,两
+
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+
种配子之比为1∶1,A正确;从每代植株的表现型及比例可知致死的是含DD的椭圆形叶植株,而dd不致死,但是可能无法产生可育的配子,B正确;由于每代植株中Dd∶dd=2∶1,12所以每代植株中D基因频率都为,d基因频率都为,C错误;该性状由一对等位基因控制,
33杂合子(Dd)在产生配子时,D和d彼此分离,进入到不同配子中遗传给后代,是遵循孟德尔分离定律的,D正确。
题型二 从性遗传和表型模拟问题 1.从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其基因型与表现型关系如下表:
雄性 雌性
2.表型模拟问题
生物的表现型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表现型、基因型与环境的关系如下表:
温度 表现型 基因型 VV、Vv vv
【对点落实】
4.山羊胡子的出现由B基因决定,等位基因Bb、B分别决定有胡子和无胡子,但是Bb在雄性中为显性基因,在雌性中为隐性基因。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生F1,F1中的2个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断正确的是( )
+
HH 有角 有角 Hh 有角 无角 hh 无角 无角 25 ℃(正常温度) 35 ℃ 长翅 残翅 残翅
A.F1中雌性表现为有胡子 B.F1中雄性50%表现为有胡子
C.F2纯合子中有胡子和无胡子两种表现型均有
D.控制山羊有无胡子的基因的遗传为伴性遗传
解析:选C 无胡子雄山羊BB与有胡子雌山羊BbBb杂交,F1的基因型都是BBb,雄性都表现为有胡子,雌性都表现为无胡子。F2基因型有BB(雌雄都表现为无胡子),BbBb(雌雄都表现为有胡子),BBb(雄性都表现为有胡子,雌性都表现为无胡子)。在杂合子中,决定有胡子基因Bb的表现受性别影响,但该基因的遗传不是伴性遗传。
5.某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 ℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是( )
A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
C.在25 ℃条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30 ℃条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
解析:选B 在25 ℃条件下,基因型所决定的表现型能够真实地得到反映,因此,要探究一开白花植株的基因型需要在25 ℃条件下进行实验,但杂交实验操作复杂、工作量大,最简单的方法是进行自交。
一、知识网络——定内容
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二、要点术语——定规范 1.一个实质
分离定律的实质:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离。
2.两个必清
(1)纯合子体内基因组成相同,杂合子体内基因组成不同。
(2)纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。 3.三个概念
(1)相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。
(2)性状分离是指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。 (3)测交:某个体与隐性纯合子的交配,用来测定某个体的基因型。 4.对分离现象的验证
(1)测交法,即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)结果:测交后代中Dd∶dd=1∶1,显性性状∶隐性性状=1∶1。
一、培养科学思维
1.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
解析:选A 验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得:①显性纯合子和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现3∶1的性状分离比;②子一代个体与隐性个体测交,后代出现1∶1的性状分离比;③杂合子自交,子代出现3∶1的性状分离比。由此可知,所选实验材料是否为纯合子,并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分,受一对等位基因控制,且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。
2.(2017·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( ) A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同 B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的 C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的 D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
解析:选D 基因型相同的两个人,营养条件等环境因素的差异可能会导致两人身高不同;绿色幼苗在黑暗中变黄,是因为缺光无法合成叶绿素,是由环境因素造成的;O型血夫妇基因型均为ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明高茎豌豆亲本是杂合子,子代出现性状分离,这是由遗传因素决定的。
3.(2018·江苏高考)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
解析:选C 子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异,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。
4.(2018·天津高考)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为( )
A.1/3 C.1/8
B.1/4 D.1/9
解析:选D 由题意“A2基因表达产物的数量是A1的2倍”可知:两基因的表达产物中N1占1/3,N2占2/3。因为N1和N2随机结合,所以由两者形成的二聚体蛋白中N1N1型占1/3×1/3=1/9,N1N2型占1/3×2/3×2=4/9,N2N2型占2/3×2/3=4/9。
5.某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( )
A.抗病株×感病株 B.抗病纯合体×感病纯合体
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
解析:选B 判断性状的显隐性关系的方法有:①定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,对应的为隐性性状;②相同性状的雌雄个体间杂交,子代出现不同于亲代的性状,该子代的性状为隐性性状,亲代为显性性状。
二、进行实验探究
6.(2018·全国卷Ⅰ节选)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下: 眼 1/2有眼 1/2无眼 性别 1/2雌 1/2雄 1/2雌 1/2雄 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅 9∶3∶3∶1 9∶3∶3∶1 9∶3∶3∶1 9∶3∶3∶1 回答下列问题: 若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。
解析:若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上,杂交子代无眼∶有眼=1∶1,则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交,根据测交结果,子代两种性状中,一种为显性杂合体,一种为隐性纯合体,所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交,观察子代的性状表现,若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。
答案:杂交组合:无眼×无眼 预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。
[课下达标检测]
A级 基础题
一、选择题
1.孟德尔利用高茎和矮茎豌豆的杂交实验,发现了分离定律。下列与此有关的叙述,正确的是( )
A.由于豌豆是自花传粉植物,因此实验过程中免去了人工授粉的麻烦 B.雌雄配子的随机结合是F2出现3∶1性状分离比的条件之一 C.孟德尔提出的假说证明了分离定律真实可靠
D.若让F2中的高茎豌豆自交,理论上子代中矮茎植株约占2/3
解析:选B 选取豌豆作为实验材料的好处是豌豆闭花自花受粉,不受其他花粉的影响,但实验过程中需要进行人工授粉的操作;雌雄配子随机结合是F2出现3∶1性状分离比的条件之一;孟德尔就是在假说的基础上提出了基因的分离定律,后来采用测交法验证分离定律的真实可靠;F2高茎豌豆中有1/3纯合高茎、2/3杂合高茎,所以自交后只有杂合高茎才有1/4的矮茎子代,故理论上子代矮茎植株占2/3×1/4=1/6。
2.(2019·牡丹江期末)孟德尔的一对相对性状的杂交实验中,F2出现了接近3∶1的分离比,下列属于满足分离定律的必需条件的是( )
①杂交的两个亲本必须是纯合子
②每对相对性状受一对等位基因控制,等位基因完全显性 ③各代配子数目相等且发育良好及正常受精 ④实验的群体足够大,个体数量足够多 ⑤雌、雄配子数目相等且结合受精的机会相等 ⑥F2不同基因型的个体存活率相等 A.①②③⑥ C.①②④⑥
B.②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
解析:选C 杂交的两个亲本必须是纯合子,产生的F1是杂合体,①正确;等位基因间的显隐性关系是完全的,否则会影响子代表现型之比,②正确;在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,各代配子数目不相等,③错误;观察的子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性,④正确;雌、雄配子结合受精的机会相等,但数目不会相等,雄配子远远多于雌配
子,⑤错误;F2不同基因型的个体存活率要相等,否则会影响子代表现型之比,⑥正确。
3.(2019·佛山期末)科学家发现了一只罕见的白色雄猴(隐性纯合子),现用下列哪种方法,可以较快地用这只雄猴繁殖成一群白色猴群( )
A.让该雄猴与多只常色雌猴交配,再让F1中雌猴、雄猴交配 B.让该雄猴与多只常色雌猴交配,再从F1中挑选白色猴 C.让该雄猴与多只常色雌猴交配,再让F1中雌猴与常色猴交配
D.让该雄猴与多只常色雌猴交配,再让F1中多只常色雌猴与该白色猴交配
解析:选D 可让这只白色雄猴与多只常色雌猴交配,在F1中选出常色雌猴与该白色猴交配,D正确。
4.将基因型为Aa的豌豆连续自交,将后代中的纯合子和杂合子所占的比例绘制成如图所示的曲线,据图分析,下列说法错误的是( )
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例 B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例 C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小 D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
解析:选C 杂合子连续自交n代后,杂合子所占比例为(1/2)n,纯合子所占比例为1-(1/2)n,可知图中a曲线表示纯合子所占比例,b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例,c曲线表示杂合子所占比例。
5.某果蝇的长翅、小翅和残翅分别受位于一对常染色体上的基因E、E1、E2控制,且具有完全显性关系。小翅雌蝇和纯合残翅雄蝇交配,子一代表现为小翅和长翅。下列叙述正确的是( )
A.E对E1为显性,E1对E2为显性 B.E、E1、E2在遗传中遵循自由组合定律 C.亲本的基因型分别为E1E、E2E2 D.果蝇关于翅形的基因型有5种
解析:选C 亲本是小翅(E1_)和残翅(E2E2),子一代没有残翅,有小翅和长翅,可推知亲本小翅雌蝇的基因型是E1E,子一代小翅的基因型是E1E2、长翅是基因型是EE2,因此E1对E为显性,E对E2为显性;E、E1、E2位于一对同源染色体上,属于复等位基因,在遗传中遵循分离定律;根据A选项的分析可知,亲本的基因型分别为E1E、E2E2;果蝇关于翅形的基因型有E1E1、EE、E2E2、E1E、E1E2、EE2,共6种。
6.(2020·贵池区月考)某异花传粉植物种群花色由一对等位基因A、a控制,其中基因型AA、Aa、aa花色分别表现红色、粉色、白色,aa个体不具有繁殖能力。经统计该种群子一代中开红色、粉色、白色花的植株数量依次是14 850、9 900、1 650株,则亲代中开红色、粉色、白色花的植株数量比可能为( )
A.4∶2∶1 C.4∶2∶3
B.4∶3∶2 D.5∶5∶1
解析:选D 根据题意该种群子一代中开红色、粉色、白色花的植株数量依次是14 850、1
9 900、1 650株,比例为9∶6∶1。由于只能进行异花传粉,相当于自由交配,aa占,说1613
明亲代种群中a的基因频率为,A的基因频率为。亲代中aa个体不具有繁殖能力,AA、
44Aa具有繁殖能力,依此判断AA、Aa两种基因型的个体比例应该为1∶1,所以只有答案D符合题意。
7.(2019·余姚市期中)番茄的红果与黄果是一对相对性状,现将两株红果番茄杂交,得到的子一代中既有红果又有黄果。若子一代中的所有番茄自由交配,子二代中黄果番茄的比例是( )
1
A. 42C. 31B. 33D. 8解析:选A 设番茄果实颜色由R、r基因决定,根据分析可知,红果为显性性状,由于两株红果番茄杂交,得到的子一代中既有红果又有黄果,说明亲本基因型为Rr,则子一111
代的基因型和比例为RR、Rr、rr,子一代产生的雌、雄配子均为R∶r=1∶1,所以若子
424
11×1=1,A正确,B、C、一代中的所有番茄自由交配,子二代中黄果番茄的比例是1-224
D错误。
二、非选择题
8.通常母鸡的羽毛宽、短、钝且直,叫母羽;雄鸡的羽毛细、长、尖且弯曲,叫雄羽。所有的母鸡都只具有母羽,而雄鸡可以是母羽也可以是雄羽。鸡的这种羽毛性状由位于常染色体上的一对等位基因控制(用H、h表示)。现用一对母羽亲本进行杂交,发现子代中的母鸡都为母羽,而雄鸡中母羽∶雄羽=3∶1,请回答:
(1)亲本都为母羽,子代中出现雄羽,这一现象在遗传学上称为________。母羽和雄羽中显性性状是________。
(2)在子代中,母羽鸡的基因型为________________。将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡杂交,理论上后代雄鸡的表现型及比例是____________________。
(3)现有各种表现型鸡的品种,为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子,请另行设计一杂交实验,用遗传图解表示(须写出配子)。
解析:(1)亲本都为母羽,子代中出现雄羽,这一现象在遗传学上称为性状分离,说明母羽对雄羽是显性,亲本都是杂合子,即Hh。(2)在子代中,由于所有的母鸡都只具有母羽,所以母羽鸡的基因型为HH、Hh、hh。由于雄羽为隐性性状,所以雄羽鸡的基因型为hh。
母鸡的基因型有HH、Hh、hh,比例为1∶2∶1,将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡hh杂交,理论上后代雄鸡的基因型有Hh和hh,比例为1∶1,所以表现型及比例是母羽∶雄羽=1∶1。(3)为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子,可用母羽母鸡(Hh)与雄羽雄鸡(hh)杂交,遗传图解见答案。
答案:(1)性状分离 母羽 (2)HH、Hh、hh 母羽∶雄羽=1∶1 (3)如图所示
B级 提升题
一、选择题
1.蜜蜂中蜂王和雌蜂(工蜂)由受精卵发育而来,雄蜂由卵细胞直接发育而来。蜜蜂褐色眼对黄绿色眼为显性性状。杂合体的蜂王与正常褐色眼的雄蜂交配,其子代不同性别的眼色表现为( )
A.雌蜂均为黄绿色眼
B.雌蜂中褐色眼∶黄绿色眼=1∶1 C.雄蜂均为褐色眼
D.雄蜂中褐色眼∶黄绿色眼=1∶1
解析:选D 杂合体的蜂王Aa能产生A和a两种卵细胞,比例为1∶1,正常褐色眼的雄蜂A只能产生一种精子A,两者交配,其子代中雌蜂的基因型有AA和Aa,都是褐色眼;雄蜂的基因型有A和a,表现为褐色眼和黄绿色眼,比例为1∶1。
2.西红柿果肉颜色红色和紫色为一对相对性状,红色为显性。用杂合的红果肉西红柿自交获得F1,将F1中表现型为红果肉的西红柿自交得到F2,以下叙述正确的是( )
A.F2中无性状分离 B.F2中性状分离比为3∶1 C.F2红果肉个体中杂合子占2/5
D.F2中首先出现能稳定遗传的紫果肉西红柿
解析:选C 设相关基因用D、d表示。杂合红果肉西红柿(Dd)自交,F1中红果肉西红柿基因型为1/3DD、2/3Dd,F2中DD所占的比例为1/3+2/3×1/4=1/2,Dd所占的比例为2/3×1/2=1/3,dd所占的比例为2/3×1/4=1/6。F2中性状分离比为5∶1,F2红果肉个体中杂合子占1/3÷(1/2+1/3)=2/5;在F1中就已经出现能稳定遗传的紫果肉个体(dd)。
3.某植物子叶的颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体呈深绿色,基因型为Aa的个体呈浅绿色,基因型为aa的个体呈黄色,在幼苗阶段死亡。下列说法错误的是( )
A.浅绿色植株自花传粉,其成熟后代的基因型为AA和Aa,且比例为1∶2
B.浅绿色植株与深绿色植株杂交,其后代的表现型为深绿色和浅绿色,且比例为1∶1 C.浅绿色植株连续自交n次,成熟后代中杂合子的概率为1/2n D.经过长时间的自然选择,A基因频率越来越大,a基因频率越来越小
解析:选C 浅绿色植株自交,其后代中基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,即深绿色∶浅绿色∶黄色=1∶2∶1,但由于aa的个体幼苗阶段死亡,在成熟后代中只有AA和Aa,且比例为1∶2;若浅绿色植株与深绿色植株杂交,即Aa×AA,则后代中表现型及其比例为深绿色(AA)∶浅绿色(Aa)=1∶1;浅绿色植株连续自交,即Aa×Aa,成熟后代为AA∶Aa=1∶2,杂合子的概率为2/3,当自交次数为n时,杂合子的概率为2/(2n+1);由于aa个体在自然选择中被淘汰,所以经过长期的自然选择,A的基因频率越来越大,a基因频率越来越小。
4.(2019·资阳期末)在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,黄色(A)对灰色(a1)、黑色(a2)为完全显性,灰色(a1)对黑色(a2)为完全显性,且存在A纯合胚胎致死现象。下列相关杂交及其结果的叙述错误的是( )
A.一对杂合黄色鼠多次杂交,后代的分离比接近2∶1 B.该群体中黄色鼠有2种基因型
1
C.Aa2鼠与a1a2鼠杂交,后代中黑色雌鼠的比例为 81
D.黄色鼠与黑色鼠杂交后代中黑色鼠的比例为 2
解析:选D 一对杂合黄色鼠多次杂交,由于存在A纯合胚胎致死现象,所以后代的分离比接近2∶1,A正确;由于存在A纯合胚胎致死现象,所以该群体中黄色鼠只有2种111
基因型,B正确;Aa2鼠与a1a2鼠杂交,后代中黑色(a2a2)雌鼠的比例为×=,C正确;
4281
黄色鼠的基因型有Aa1和Aa2两种,与黑色鼠杂交后代中黑色鼠的比例为0或,D错误。
2
5.(2020·西工大附中摸底考试)兔的毛色黑色(W)与白色(w)是一对相对性状,与性别无关。如图所示两项交配中,亲代兔E、F、P、Q均为纯合子,子代兔在不同环境下成长,其毛色如图所示,下列分析错误的是( )
A.兔G和H的基因型相同
B.兔G与兔R交配得到子代,若子代在30 ℃环境中成长,其毛色最可能是全为黑色
C.兔G与兔R交配得到子代,若子代在-15 ℃环境中成长,最可能的表现型及其比例黑色∶白色=1∶1
D.由图可知,表现型是基因和环境因素共同作用的结果
解析:选B 兔E、F均为纯合子,所以兔G与兔H的基因型均为Ww,但两者的表现型不同,A正确;兔G(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww,若子代在30 ℃环境中成长,则Ww和ww表现型均为白色,B错误;兔G(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww,若子代在-15 ℃环境中成长,则Ww表现型为黑色,ww表现型为白色,比例是1∶1,C正确;由图可知,表现型是基因与环境共同作用的结果,D正确。
二、非选择题
6.果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表一),现在用6只果蝇进行三组杂交实验(如表二),其中雄性亲本在室温(20 ℃)长大,分析表格相关信息回答下列问题:
表一:
饲喂条件/基因型 室温(20 ℃) 低温(0 ℃) 表二: 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ (1)亲代雌果蝇中________(填表二中序号)一定是在低温(0 ℃)的条件下饲养的;亲代果蝇中③的基因型一定是________。
(2)果蝇翅型的遗传说明了生物性状是____________共同调控的。
(3)亲本①的基因型可能是____________,为确定其基因型,某生物兴趣小组设计了实验思路,首先将第Ⅰ组的子代进行随机自由交配得F2,然后把F2放在室温(20 ℃)的条件下饲喂,观察统计F2表现型及比例。若F2正常翅与残翅的比例为________,则果蝇①的基因型为Aa。还可以设计实验思路为:用亲本①与亲本②杂交,然后把后代放在____________的条件下饲喂,观察并统计后代表现型及比例。
(4)若第Ⅱ组的亲本③与亲本④杂交,子代在室温(20 ℃)的条件下饲喂,子代只有两只果蝇成活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率是________。
解析:(1)根据⑤残翅与⑥正常翅杂交,后代在室温条件下,子代果蝇出现正常翅∶残翅=3∶1的性状分离比,说明亲本的基因型均为Aa。因此亲代雌果蝇中⑤一定是在低温(0 ℃)
雌性亲本 ①残翅 ③正常翅 ⑤残翅 雄性亲本 ②残翅 ④残翅 ⑥正常翅 子代饲喂条件 低温(0 ℃) 室温(20 ℃) 室温(20 ℃) 子代表现及数量 全部残翅 正常翅91 残翅89 正常翅152 残翅49 AA 正常翅 残翅 Aa 正常翅 残翅 aa 残翅 残翅 的条件下饲养的。由于亲代果蝇中③是正常翅,与④残翅杂交,后代正常翅∶残翅=1∶1,所以其基因型一定是Aa。(2)基因型Aa的个体在室温条件下表现为正常翅,而在低温条件下表现为残翅,说明生物性状是基因与环境共同调控的。(3)亲本①为残翅,其子代又在低温条件下饲喂,所以无法直接判断其基因型,所以可能是AA、Aa、aa。将实验组Ⅰ的子代进行自由交配,且把F2放在室温(20 ℃)的条件下饲喂,最后观察并统计子代翅型的表现型及比例。由于“雄性亲本均在室温(20 ℃)条件下饲喂”,因此②残翅的基因型为aa,若①残翅的基因型为Aa,则子一代中A基因频率为1/4,a基因频率为3/4,根据遗传平衡定律,子二代中aa占9/16,则A_占7/16,因此正常翅∶残翅=7∶9。还可以设计实验思路为:用亲本①与亲本②杂交,然后把后代放在室温(20 ℃)的条件下饲喂,观察并统计后代表现型及比例。(4)若第Ⅱ组的亲本③与亲本④杂交,子代在室温(20 ℃)的条件下饲喂,后代正常翅∶残翅=1∶1。如果子代只有两只果蝇成活,则都为正常翅果蝇的概率是1/2×1/2=1/4,出现残翅果蝇的概率是1-1/4=3/4。
答案:(1)⑤ Aa (2)基因与环境 (3)AA、Aa、aa 7∶9 室温(20 ℃) (4)3/4 7.某种雌雄同株植物既能自花传粉,也能异花传粉。用雄性不育品系(不能产生可育花粉)进行杂交育种是开发利用杂种优势的有效手段。该种植物的雄性育性受一对复等位基因控制,其中Ms为不育基因,Msf为恢复可育基因,ms为可育基因,且其显隐性强弱关系为Msf>Ms>ms。请回答下列问题:
(1)该种植物雄性不育品系在杂交育种过程中,在操作上最显著的优点是_______。 (2)该种植物雄性可育植株的基因型有________种,其中基因型为________的植株自交后出现性状分离,使其雄性可育性状不能稳定遗传。
(3)现有某雄性可育性状能稳定遗传的植株甲,基因型为MsMs的植株乙。若要鉴定植株甲的基因型,其实验步骤及结论如下。
实验步骤:
①让植株甲和植株乙进行杂交;
②将植株________(填“甲”或“乙”)所结的种子全部种下去; ③统计子代植株的表现型及比例,确定植株甲的基因型。
实验结论(写出子代植株的表现型和比例及对应的植株甲的基因型):
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)已知雄性不育品系的特点是不能产生可育的花粉,因此,其在杂交育种过程中的最显著的优点应该是省去“对母本去雄”的操作。(2)3个复等位基因可组成3种纯合子和3种杂合子,共6种基因型,其中不育基因(Ms)对可育基因(ms)为显性,因此,雄性不育植株的基因型只包括MsMs和Msms,共2种,而雄性可育植株的基因型有MsfMsf、MsfMs、
Msfms和msms,共4种。上述雄性可育植株中只有基因型为MsfMs的植株自交,后代可出现雄性不育的个体,即基因型为MsfMs的雄性可育性状不能稳定遗传。(3)基因型为MsMs的植株乙属于雄性不育植株,因此,植株乙只能作母本,即将植株乙所结的种子全部种下去。根据第(2)题的分析可知,符合“雄性可育性状能稳定遗传”(植株甲)的基因型可能有MsfMsf、Msfms和msms,若植株甲的基因型为MsfMsf,则子代基因型和表现型均为MsfMs(雄性可育);若植株甲的基因型为Msfms,则子代的基因型及表现型为1/2MsfMs(雄性可育)、1/2Msms(雄性不育);若植株甲的基因型为msms,则子代的基因型和表现型均为Msms(雄性不育)。
答案:(1)不用对母本进行去雄处理 (2)4 MsfMs
(3)②乙 ③实验结论:若子代全部为雄性可育植株,则植株甲的基因型为MsfMsf;若子代植株中雄性可育∶雄性不育=1∶1,则植株甲的基因型为Msfms;若子代全为雄性不育植株,则植株甲的基因型为msms
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