第2课时 自由组合定律的实质及孟德尔遗传规律的应用
基础巩固
1.下列组合中,属于测交的是( )
A.AABB×Aabb B.AaBB×AAbb
C.AaBb×aabb D.AABB×aaBb
2.两对基因均杂合的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆(隐性纯合子)异花传粉,得到的后代是( )
A.黄圆∶绿皱=3∶1
B.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶1∶3∶1
C.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1
D.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1
3.对某植株进行测交,得到的后代的基因型为RrBb和Rrbb,则该植株的基因型是( )
A.RRBb B.RrBb
C.rrbb D.Rrbb
4.自由组合定律的实质是( )
A.杂种后代中性状自由组合
B.杂种后代性状比例9∶3∶3∶1
C.杂种产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
D.杂种产生的配子自由组合
5.基因的自由组合发生于下图中的哪个过程 ( )
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab配子间16种结合方式
4种表型(9∶3∶3∶1)子代中有9种基因型
A.① B.② C.③ D.④
6.纯合黄圆豌豆与绿皱豌豆杂交,F1都为黄圆豌豆,若遵循自由组合定律,理论上,F2中纯合子所占比例及通过性状能识别出的纯合子所占比例分别是( )
A.1/2、1/16 B.1/4、1/4
C.1/8、1/16 D.1/4、1/16
7.已知某植物花瓣的形态(A、a)和颜色(B、b)受两对独立遗传的等位基因控制,其中基因组合AA、Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣;基因组合BB和Bb控制红色,基因组合bb控制白色。下列叙述正确的是( )
A.基因型为AaBb的植株自交,后代有6种表型
B.基因型为AaBb的植株自交,后代中红色大花瓣植株占3/16
C.基因型为AaBb的植株自交,稳定遗传的后代有4种基因型、4种表型
D.大花瓣与无花瓣植株杂交,后代出现白色小花瓣的概率为100%
8.结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)独立遗传。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据。
亲本组合 F1株数 F2株数
紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶
①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30
②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81
请回答下列问题。
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循 定律。
(2)表中组合①的两个亲本的基因型分别为 ,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为 。
(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为 。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表型及比例为 。
9.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,3对等位基因独立遗传,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。现有4种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。请回答下列问题。
(1)若采用花粉鉴定法验证分离定律,应选择亲本①与 (填序号)杂交。
(2)若采用花粉鉴定法验证自由组合定律,可以选择亲本 和 杂交。(填序号)
(3)若培育糯性抗病优良品种,应选用 和 亲本杂交。(填序号)
(4)将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,置于显微镜下观察,将会看到 种类型的花粉,且比例为 。
能力提升
1.基因型为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交,在3对等位基因各自遗传的条件下,其子代中表型不同于2个亲本的个体占全部子代的( )
A.1/4 B.3/8
C.5/8 D.3/4
2.具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2出现4种表型,且比例约为9∶3∶3∶1。下列叙述正确的是( )
A.每对相对性状的遗传都遵循分离定律,且表现为不完全显性
B.F1产生的雌配子和雄配子数量相等,各有4种类型
C.F1产生的雌配子和雄配子随机结合,有9种结合方式
D.F2中与亲代表型不同的新组合类型占3/8或5/8
3.某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因的遗传遵循自由组合定律。某生物小组的同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.亲本的基因型分别是PpGg、PPgg
B.F1中纯合子占1/2
C.F1紫翅白眼个体中,与亲本基因型相同的个体占1/2
D.F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同的雌、雄个体间交配),F2中纯合子占2/3
4.小鼠体色由独立遗传的两对基因决定,A基因决定黄色,R基因决定黑色,A、R同时存在时皮毛呈灰色,无A、R时呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配,F1表型及其比例为3/8黄色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。请回答下列问题。
(1)亲代中,灰色雄鼠的基因型为 ,黄色雌鼠的基因型为 。
(2)让F1中的黑色雌、雄小鼠交配,理论上子代黑色个体中纯合子的比例为 。
(3)若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因(B和b、F和f)决定,且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配,子代出现4种表型,比例为6∶3∶2∶1。请对比例6∶3∶2∶1的产生原因做出合理解释: 。
5.番茄是自花授粉植物,已知红果(R)对黄果(r)为显性,正常果形(F)对多棱果(f)为显性,两对等位基因按自由组合定律遗传。现有红色多棱果品种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种(三个品种均为纯合子),育种专家期望获得红色正常果形的新品种,为此进行杂交。试回答下列问题。
(1)应选用 和 作为杂交亲本。
(2)上述两亲本杂交产生的F1的基因型为 ,性状为 。
(3)在F2中,表现为红色正常果形的植株出现的比例为 ,F2中能稳定遗传的红色正常果形植株出现的比例为 。
答案解析
基础巩固
1.下列组合中,属于测交的是( )
A.AABB×Aabb B.AaBB×AAbb
C.AaBb×aabb D.AABB×aaBb
答案:C
2.两对基因均杂合的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆(隐性纯合子)异花传粉,得到的后代是( )
A.黄圆∶绿皱=3∶1
B.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶1∶3∶1
C.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1
D.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1
答案:D
3.对某植株进行测交,得到的后代的基因型为RrBb和Rrbb,则该植株的基因型是( )
A.RRBb B.RrBb
C.rrbb D.Rrbb
答案:A
解析:测交是待测个体和隐性纯合子杂交的过程。隐性纯合子只产生一种配子(rb),故该植株测交后代基因型中去掉rb为该植株产生的配子,即RB、Rb,则该植株的基因型为RRBb。
4.自由组合定律的实质是( )
A.杂种后代中性状自由组合
B.杂种后代性状比例9∶3∶3∶1
C.杂种产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
D.杂种产生的配子自由组合
答案:C
5.基因的自由组合发生于下图中的哪个过程 ( )
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab配子间16种结合方式
4种表型(9∶3∶3∶1)子代中有9种基因型
A.① B.② C.③ D.④
答案:A
解析:基因的自由组合发生在配子形成时。
6.纯合黄圆豌豆与绿皱豌豆杂交,F1都为黄圆豌豆,若遵循自由组合定律,理论上,F2中纯合子所占比例及通过性状能识别出的纯合子所占比例分别是( )
A.1/2、1/16 B.1/4、1/4
C.1/8、1/16 D.1/4、1/16
答案:D
解析:理论上F2中纯合子在每种表型中各有1个,所以共占F2的1/4;在这4种表型中,通过性状能识别出属于纯合子的只有双隐性个体,即绿皱豌豆,占F2的1/16。
7.已知某植物花瓣的形态(A、a)和颜色(B、b)受两对独立遗传的等位基因控制,其中基因组合AA、Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣;基因组合BB和Bb控制红色,基因组合bb控制白色。下列叙述正确的是( )
A.基因型为AaBb的植株自交,后代有6种表型
B.基因型为AaBb的植株自交,后代中红色大花瓣植株占3/16
C.基因型为AaBb的植株自交,稳定遗传的后代有4种基因型、4种表型
D.大花瓣与无花瓣植株杂交,后代出现白色小花瓣的概率为100%
答案:B
解析:基因型为AaBb的植株自交,后代有5种表型,分别为红色大花瓣、红色小花瓣、白色大花瓣、白色小花瓣、无花瓣,A项错误。基因型为AaBb的植株自交,后代中红色大花瓣(基因型为AAB_)植株所占的比例为(1/4)×(3/4)=3/16,B项正确。基因型为AaBb的植株自交,稳定遗传的后代有4种基因型,即AABB、AAbb、aaBB、aabb,共3种表型,C项错误。大花瓣(AA)与无花瓣(aa)植株杂交,后代出现小花瓣(Aa)的概率为100%,但是白色的概率无法计算,D项错误。
8.结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)独立遗传。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据。
亲本组合 F1株数 F2株数
紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶
①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30
②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81
请回答下列问题。
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循 定律。
(2)表中组合①的两个亲本的基因型分别为 ,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为 。
(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为 。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表型及比例为 。
答案:(1)自由组合(和分离) (2)AABB、aabb 1/5 (3)AAbb或aaBB 紫色叶∶绿色叶=1∶1
解析:(1)因为结球甘蓝的叶色性状是由独立遗传的两对等位基因决定的,且亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1(9∶3∶3∶1的变式),所以结球甘蓝叶色性状的遗传遵循自由组合定律和分离定律。(2)亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1,则F1的基因型为AaBb,两个亲本的基因型分别为AABB、aabb;理论上组合①的F2中紫色叶植株的基因型有1/16AABB、1/8AABb、1/8AaBB、1/4AaBb、1/16aaBB、1/8aaBb、1/16AAbb、1/8Aabb,其中纯合子所占的比例为1/5。(3)组合②中F2的性状分离比约为3∶1,则亲本的基因型分别为aaBB×aabb或AAbb×aabb,故紫色叶植株的基因型为aaBB或AAbb;F1的基因型为aaBb或Aabb,其测交后代的表型及比例为紫色叶∶绿色叶=1∶1。
9.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,3对等位基因独立遗传,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。现有4种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。请回答下列问题。
(1)若采用花粉鉴定法验证分离定律,应选择亲本①与 (填序号)杂交。
(2)若采用花粉鉴定法验证自由组合定律,可以选择亲本 和 杂交。(填序号)
(3)若培育糯性抗病优良品种,应选用 和 亲本杂交。(填序号)
(4)将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,置于显微镜下观察,将会看到 种类型的花粉,且比例为 。
答案:(1)②或④ (2)② ④ (3)① ④ (4)4 1∶1∶1∶1
解析:验证分离定律和自由组合定律常用的方法有F1(杂合子)自交、F1(杂合子)测交、F1(杂合子)花粉鉴定法等方法。使用时要注意分离定律研究的对象为1对相对性状的遗传,而自由组合定律研究的对象为2对及以上相对性状的遗传。
能力提升
1.基因型为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交,在3对等位基因各自遗传的条件下,其子代中表型不同于2个亲本的个体占全部子代的( )
A.1/4 B.3/8
C.5/8 D.3/4
答案:C
解析:具有多对基因的2个亲本杂交时,可先分别考虑每一对基因,然后再根据问题综合考虑。2个亲本的基因型分别为ddEeFF、DdEeff,可以拆分成3个分离定律的组合:dd×Dd、Ee×Ee、FF×ff。亲本杂交后产生与亲本相同表型(ddE_F_)的概率为(1/2)×(3/4)×1=3/8,即两个亲本杂交的后代中与两个亲本表型相同的概率为3/8,则不同的概率为1-3/8=5/8。
2.具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2出现4种表型,且比例约为9∶3∶3∶1。下列叙述正确的是( )
A.每对相对性状的遗传都遵循分离定律,且表现为不完全显性
B.F1产生的雌配子和雄配子数量相等,各有4种类型
C.F1产生的雌配子和雄配子随机结合,有9种结合方式
D.F2中与亲代表型不同的新组合类型占3/8或5/8
答案:D
解析:根据F2出现4种表型且分离比为9∶3∶3∶1,得出两对相对性状都表现为完全显性,A项错误。F1产生的雌、雄配子种类相同,但数量不等,雄配子的数量远大于雌配子,B项错误。F1产生的雌、雄配子有16种结合方式,C项错误。F2中与亲代表型不同的新组合类型占3/8或5/8,D项正确。
3.某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因的遗传遵循自由组合定律。某生物小组的同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.亲本的基因型分别是PpGg、PPgg
B.F1中纯合子占1/2
C.F1紫翅白眼个体中,与亲本基因型相同的个体占1/2
D.F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同的雌、雄个体间交配),F2中纯合子占2/3
答案:D
解析:由紫翅∶黄翅=3∶1可知,亲本关于翅色的基因型为Pp×Pp,由绿眼∶白眼=1∶1可知,亲本关于眼色的基因型为Gg×gg,则亲本的基因型分别为PpGg、Ppgg,A项错误。F1中纯合子的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,B项错误。F1中紫翅白眼个体的基因型为P_gg,与亲本基因型相同的概率为2/3,C项错误。F1中紫翅白眼个体自交,即1/3PPgg自交和2/3Ppgg自交,F2中纯合子的概率为1/3+(2/3)×(1/2)=2/3,D项正确。
4.小鼠体色由独立遗传的两对基因决定,A基因决定黄色,R基因决定黑色,A、R同时存在时皮毛呈灰色,无A、R时呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配,F1表型及其比例为3/8黄色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。请回答下列问题。
(1)亲代中,灰色雄鼠的基因型为 ,黄色雌鼠的基因型为 。
(2)让F1中的黑色雌、雄小鼠交配,理论上子代黑色个体中纯合子的比例为 。
(3)若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因(B和b、F和f)决定,且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配,子代出现4种表型,比例为6∶3∶2∶1。请对比例6∶3∶2∶1的产生原因做出合理解释: 。
答案:(1)AaRr Aarr (2)1/3 (3)B或F纯合致死
解析:(1)由题意知,亲本分别为灰色雄鼠和黄色雌鼠,F1有4种体色,推断亲本的基因型分别为AaRr和Aarr。(2)F1中黑色鼠的基因型为aaRr,所以让F1中的黑色雌、雄小鼠交配,则理论上子代中黑色个体的基因型及其比例为aaRr∶aaRR=2∶1,其中纯合子的比例为1/3。(3)基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配,正常情况子代出现的4种表型及其比例为B_F_∶B_ff∶bbF_∶bbff=9∶3∶3∶1,题中子代的表型比例为6∶3∶2∶1,说明BB__或__FF不存在,即B或F纯合致死。
5.番茄是自花授粉植物,已知红果(R)对黄果(r)为显性,正常果形(F)对多棱果(f)为显性,两对等位基因按自由组合定律遗传。现有红色多棱果品种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种(三个品种均为纯合子),育种专家期望获得红色正常果形的新品种,为此进行杂交。试回答下列问题。
(1)应选用 和 作为杂交亲本。
(2)上述两亲本杂交产生的F1的基因型为 ,性状为 。
(3)在F2中,表现为红色正常果形的植株出现的比例为 ,F2中能稳定遗传的红色正常果形植株出现的比例为 。
答案:(1)红色多棱果品种 黄色正常果形品种 (2)RrFf 红色正常果形 (3)9/16 1/16
解析:(1)根据显隐性关系推知三个亲本的基因型分别为RRff、rrFF、rrff;题目要求获得红色正常果形的新品种,则所用的亲代中必然含有R和F基因,所以应用红色多棱果品种和黄色正常果形品种作亲本。(2)纯合的红色多棱果品种和纯合的黄色正常果形品种的基因型分别为RRff和rrFF,它们杂交产生的F1的基因型是RrFf,性状为红色正常果形。(3)F1自交得到的F2中,红色正常果形植株(R_F_)占(3/4)×(3/4)=9/16,其中能稳定遗传的红色正常果形植株(RRFF)占(1/4)×(1/4)=1/16。