人教(2019)生物必修2（知识点+跟踪检测）第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验(含答案）

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人教(2019)生物必修2（知识点+跟踪检测）
第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
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3.2.3　阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状
一、孟德尔遗传实验的科学杂交方法
1．用豌豆作遗传实验材料的优点
所具特点 相应优点
豌豆是自花传粉、闭花受粉植物 自然状态下都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析
豌豆品种间有许多易于区分的相对性状 实验结果易观察和分析
豌豆的生长周期短 短时间内获取后代，便于分析
豌豆的后代数目多 便于统计分析
2．孟德尔遗传实验的杂交方法与程序
3．与遗传实验有关的生物学知识
单性花 一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，如黄瓜的花
两性花 同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆的花
闭花受粉 花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程
父本和母本 不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本，接受花粉的植株叫作母本
　
　二、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”过程
三、基因的分离定律
[基础微点练清]
1．判断正误
(1)多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，能判断出控制该性状的等位基因位于常染色体上(×)
(2)基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配，若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表现型(×)
(3)某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野生型性状，通过多次回交，可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系(×)
(4)隐性性状是指生物体不能表现出来的性状(×)
[新人教版必修2 P8“概念检测”T1(1)]
(5)纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代不会出现纯合子(×)
[新人教版必修2 P8“概念检测”T1(2)]
(6)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(×)
(7)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(×)
(8)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合(×)
2．下列关于遗传学的基本概念的叙述，正确的是(　　)
A．D和D，d和d，D和d都是等位基因
B．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C．相同环境下，表现型相同，基因型一定相同
D．人的五指和多指是一对相对性状
解析：选D　等位基因是位于一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，如D和d，而D和D、d和d是相同基因，不是等位基因；隐性性状是指杂种子一代不能表现出来的性状，隐性纯合子表现隐性性状；在完全显性的情况下，杂合子表现出的性状是显性性状，即基因型为AA和Aa时，表现型相同，故表现型相同，基因型不一定相同；人的五指和多指是一对相对性状。
3.已知马的栗色和白色受一对等位基因控制。现有一匹白色公马(♂)与一匹栗色母马(♀)交配，先后产生两匹白色母马(♀)(如图所示)。根据以上信息分析，可得出的结论是(　　)
A．马的白色对栗色为显性
B．马的毛色遗传为伴性遗传
C．Ⅱ1与Ⅱ2的基因型一定相同
D．Ⅰ1与Ⅱ2的基因型一定不同
解析：选C　由于亲代可能是纯合子，也可能是杂合子，后代数目又较少，所以不能确定白色与栗色的显隐性关系，A错误。由题中材料不能确定马的毛色遗传为伴性遗传还是常染色体遗传，B错误。Ⅱ1和Ⅱ2的基因型相同，都是杂合子或纯合子，C正确。Ⅰ1与Ⅱ2的表现型相同，基因型可能相同，D错误。
4．(新人教版必修2 P8“概念检测”T2)人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是(　　)
A．1/2　　　　　　　　　 B．1/4
C．1/8 D．1/6
解析：选A　假设控制人眼虹膜褐色和蓝色的相关基因是A、a，根据题意分析可知，褐眼女人的母亲基因型是aa，则褐眼女人的基因型为Aa，蓝眼男人的基因型是aa，所以二者生下蓝眼孩子的可能性是1/2。
5.如图是某种遗传病的系谱图。5号为患病女性，3号和4号为正常的同卵孪生兄弟，兄弟俩基因型都为AA的概率是(　　)
A．0 B．1/3
C．1/9 D．1/16
解析：选B　1号、2号正常，5号患病，说明该病为隐性遗传病；5号为女性，说明不可能是伴X染色体隐性遗传病，只能是常染色体隐性遗传病。假设5号的基因型为aa，则1号和2号的基因型都是Aa，因此，3号和4号的基因型都是AA或Aa，比例为1∶2。又由于3号和4号为正常的同卵孪生兄弟，所以兄弟俩基因型都为AA的概率是1/3。
6．(新人教版必修2 P8“拓展应用”T4)除了孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说—演绎法的实例吗？
提示：摩尔根运用假说—演绎法发现了基因位于染色体上；DNA复制方式的提出与证实，以及整个中心法则的提出与证实，都是“假说—演绎法”的实例。
一、分离定律的实质与“假说—演绎”过程分析
[试考题·查欠缺]
1．(2021·南平模拟)“假说—演绎法”在遗传学基本定律的发现过程中起了非常重要的作用。下列有关“假说—演绎法”的分析正确的是(　　)
A．F2中出现“3∶1”“9∶3∶3∶1”的性状分离比属于“假说—演绎法”中的“假说”部分
B．为了验证作出的假设是否正确，孟德尔和摩尔根都通过测交实验去进一步验证
C．用“假说—演绎法”验证的实验结果总会与预期相符
D．“假说—演绎法”只能用于遗传学现象的解释和相关实验
解析：选B　F2中出现“3∶1”“9∶3∶3∶1”的性状分离比属于提出问题，A错误；为了验证假说是否正确，孟德尔和摩尔根设计并完成了测交实验，B正确；用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定与预期的实验结果相符，C错误；“假说—演绎法”除了用于遗传学现象的解释和相关实验，也可以用于其他生物学问题的研究，如弗莱明发现青霉素的过程，D错误。
2．(2021·广州模拟)将纯种非甜(A)玉米种子和纯种甜(a)玉米种子间行种植(玉米为异花受粉植物)，收获时发现甜玉米的果穗上有非甜玉米子粒，而非甜玉米穗上没有甜玉米子粒。
(1)在玉米中，甜味对非甜味是________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别是________和________，非甜玉米果穗上子粒中胚的基因型有________和________。
(3)从生物学上讲，玉米子粒的表皮是果皮和种皮的联合结构，则甜玉米果穗上子粒表皮的基因型是________，纯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别是________和________。
解析：(1)甜玉米上的子粒必由带有甜(a)基因的雌配子和某一雄配子结合产生，却出现了非甜的子粒，证明甜对非甜是隐性。(2)间行种植时，花粉四处扩散，因此雄配子的基因既有可能是A也有可能是a，而雌配子(卵细胞)保留在母体上。(3)果皮种皮分别由母体的子房壁和珠被发育而来，带有母体的基因型。(4)胚乳由受精极核发育而来，受精极核带有一组父本染色体和两组母本染色体。
答案：(1)隐　(2)aa　Aa　AA　Aa　(3)aa　AA　(4)aaa　Aaa
3．(天津高考)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶)，由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2，在鲫鱼中是a3和a4，这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。请回答相关问题：
(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则其体内GPI类型是______________。
(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则鲤鲫杂交的子一代中，基因型为a2a4个体的比例为________。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，图谱中会出现________条带。
(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交，对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析，每尾鱼的图谱均一致，如下所示。
据图分析，三倍体的基因型为________，二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是________。
解析：分析题干信息可知，控制鲤鱼GPI形成的等位基因是a1和a2，控制鲫鱼GPI形成的等位基因是a3和a4，a1、a2、a3、a4分别控制多肽链P1、P2、P3、P4的合成。若某一杂合体鲤鱼基因型为a1a2，则它体内会合成P1、P2两种多肽链，这两种多肽链两两组合会形成三种蛋白质(GPI)，电泳出三个蛋白质条带，即一个杂合体鲤鱼体内会有三种GPI。(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则它的基因型为a3a3或a4a4。当其基因型为a3a3时，体内只能合成P3，故其GPI是P3P3；当其基因型为a4a4时，体内只能合成P4，故其GPI是P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，即鲤鱼的基因型是a1a2，能产生数量相等的a1、a2两种配子，鲫鱼的基因型是a3a4，能产生数量相等的a3、a4两种配子，则两者杂交子一代有a1a3、a1a4、a2a3、a2a4四种基因型，各占25%。杂交子一代均为杂合子，均能产生两种肽链，两种肽链两两组合形成三种GPI，因此，在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，会出现3条带。(3)据图分析，该三倍体子代个体能产生P1、P2、P3三种肽链，故其基因型为a1a2a3。该三倍体个体的3个基因2个来自四倍体亲本，1个来自二倍体鲤鱼亲本，因为子代三倍体基因型唯一，故二倍体亲本只能提供一种配子，所以二倍体鲤鱼亲本为纯合子的概率是100%。
答案：(1)P3P3或P4P4　(2)25%　3　(3)a1a2a3　100%
[强知能·补欠缺]
1．“三法”验证基因的分离定律
(1)自交法
→→
(2)测交法
(3)配子法(花粉鉴定法)
→
2．果皮、种皮、胚、胚乳的基因型分析
(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来，基因型都与母本相同。
(2)胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来，基因型与子代相同。
(3)胚乳由受精极核发育而来，基因组成为两倍的雌配子基因加上雄配子的基因。
3．运用基因分离定律指导杂交育种
(1)第一步：按照育种的目标，选择亲本进行杂交；
(2)第二步：根据性状的表现选择符合需要的杂种类型；
(3)第三步：有目的地选育稳定遗传的新品种。
①如果优良性状是隐性的，可直接在F2中选种培育。
②如果优良性状是显性的，则必须从F2起连续自交，选择若干代(一般5～6代)，直至不再发生性状分离为止。
③如果优良性状是杂合子，则需要每年都制种。
[练题点·全过关]
1．(2020·京州模拟)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
解析：选D　豌豆花瓣开放时，豌豆已经完成受粉，所以应在花粉尚未成熟时对母本去雄以防自花受粉，A错误；完成人工受粉后仍需套上纸袋以防异花受粉，B错误；F1自交，其F2中同时出现白花和紫花，这种现象是性状分离，C错误；紫花和白花杂交，F1全部为紫花，说明紫花为显性性状，白花为隐性性状，则紫花基因对白花基因为显性，D正确。
2．孟德尔在发现分离定律的过程中运用了假说—演绎法。在孟德尔的研究过程中，“演绎推理”的步骤是指(　　)
A．完成了豌豆的正、反交实验
B．提出假说，解释性状分离现象
C．设计测交实验，预期实验结论
D．完成测交实验，得到实验结果
解析：选C　假说—演绎法的基本步骤是提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。孟德尔在发现分离定律的过程中，通过豌豆的正、反交实验，在观察和分析的基础上提出问题；通过推理和想象提出假说，解释性状分离现象；根据假说进行演绎推理，即设计测交实验，预期实验结论；完成测交实验，得到实验结果，属于对“演绎推理”的验证。
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．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　验证分离定律的方法有自交法、测交法和花粉鉴定法等，其中花粉鉴定法可直接证明杂合子能产生两种比例相等的配子，是最直接的验证方法。
二、分离定律的解题规律和方法
1．基因填充法
先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A_来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中的一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
2．隐性纯合子突破法
如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。
3．分离比法
子代表现型 亲本基因型组合 亲本基因型、表现型
全显 AA×__ 亲本中至少有一个是显性纯合子
全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子
显∶隐＝1∶1 Aa×aa 亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子
显∶隐＝3∶1 Aa×Aa 双亲均为杂合子
[针对训练]
1．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(　　)
选择的亲本及杂交方式 预测子代表现型 推测亲代基因型
第一组：紫花自交 出现性状分离 ③
① ④
第二组：紫花×红花 全为紫花 DD×dd
② ⑤
A．两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据
B．若①全为紫花，则④为DD×Dd
C．若②为紫花和红花的数量之比是1∶1，则⑤为Dd×dd
D．若③为Dd×Dd，则判定依据是子代出现性状分离
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；由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状。①全为紫花，且亲本紫花自交，故④的基因型为DD×DD。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。子代出现性状分离，说明亲代的基因型为Dd×Dd。
题型二　连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率推算
1．杂合子Aa连续自交，不淘汰相关基因型个体，第n代的比例情况如下表：
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例 1－ － － ＋ －
2．杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为，杂合子比例为。
[针对训练]
2．(2021·威海模拟)用基因型为Aa的小麦分别进行①连续自交、②连续自交并逐代淘汰隐性个体，下列分析正确的是(　　)
A．①连续自交3次，F3中Aa的比例是1/8
B．②连续自交并逐代淘汰隐性个体，F2中Aa的比例是1/4
C．①连续自交n次，A的基因频率逐渐增大
D．②连续自交并逐代淘汰隐性个体，A的基因频率不变
解析：选A　①连续自交3次，F3中Aa的比例是(1/2)3＝1/8，A正确；②连续自交并逐代淘汰隐性个体，F2中Aa的比例是2/(22＋1)＝2/5，B错误；①连续自交n次，A的基因频率不变，仍为50%，C错误；②连续自交并逐代淘汰隐性个体，A的基因频率逐渐升高，D错误。
3．小麦的抗锈病对感锈病为显性。让杂合抗锈病小麦连续自交并逐代淘汰感锈病类型，F5播种后长出的植株中抗锈病纯合子所占比例为(　　)
A．31/34　　　B．31/64　　　C．31/33　　　D．31/66
解析：选A　根据题干可知，F5尚未淘汰隐性纯合子。可先计算到F4，然后再分析F4自交产生F5的情况。杂合抗锈病小麦连续自交并逐代淘汰感锈病类型，F4中淘汰掉隐性纯合子后显性纯合子所占比例为＝15/17，杂合子所占的比例为＝2/17。F4自交，F5中显性纯合子所占比例为15/17＋2/17×1/4＝31/34。
题型三　自由交配和自由交配逐代淘汰隐性个体后杂合子的概率推算
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隐性个体 1 2/3 2/4 2/5 2/6
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子法计算，如群体中AA∶Aa＝1∶2(A＝2/3，a＝1/3)，自由交配时子代类型为AA＝A2，Aa＝2×A×a，aa＝a2；而自交时需按“1/3AA1/3×1AA，2/3Aa2/3×(1/4AA、2/4Aa、1/4aa)”统计子代中各类型比例。
[针对训练]
4．果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，控制该性状的等位基因位于常染色体上，将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全部为灰身果蝇。让F1自由交配得到F2，将F2的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为(　　)
A．1∶1　　　　　　　　　 B．2∶1
C．3∶1 D．8∶1
解析：选D　假设控制果蝇体色的基因为B、b，F1自由交配，产生F2的基因型及其比例分别为1/4BB、2/4Bb、1/4bb，将F2的灰身果蝇取出(1/3BB、2/3Bb)，让其自由交配，后代能出现黑身果蝇的只有2/3Bb×2/3Bb交配组合，出现黑身果蝇的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，出现灰身果蝇的概率为1－1/9＝8/9，故灰身与黑身果蝇的比例为8∶1。
5．用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是(　　)
A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C．曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n＋1
D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
解析：选C　对题目中提到四种交配方式逐一分析。①杂合子连续自交：Fn中Aa基因型频率为(1/2)n，图中曲线Ⅳ符合，连续自交得到的Fn中纯合子比例为1－(1/2)n，Fn－1中纯合子的比例为1－(1/2)(n－1)，二者之间差值是(1/2)n，C错误；由于在杂合子的连续自交过程中没有选择，各代间A和a的基因频率始终相等，故D项中关于曲线Ⅳ的描述正确；②杂合子的随机交配：亲本中Aa基因型频率为1，随机交配子一代中Aa基因型频率为1/2，继续随机交配不受干扰，A和a的基因频率不改变，Aa的基因型频率也保持定值，曲线Ⅰ符合小麦的此种交配方式，同时D项中关于曲线Ⅰ的描述正确；③连续自交并逐代淘汰隐性个体：亲本中Aa基因型频率为1，自交一次并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/3，第二次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/5，即0.4，第三次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/9，所以曲线Ⅲ为连续自交并逐代淘汰隐性个体，B正确；④随机交配并逐代淘汰隐性个体：基因型为Aa的亲本随机交配一次(可视为自交)，产生子一代并淘汰掉隐性个体后Aa基因型频率为2/3，再随机交配产生子二代并淘汰掉隐性个体，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4，第三次随机交配产生子三代并淘汰掉隐性个体后，Aa的基因型频率为0.4，曲线Ⅱ符合，A正确。
一、科学思维——归纳概括分离定律的遗传特例
1．复等位基因
指同源染色体同一位置上控制某类性状的基因有2种以上(如ABO血型涉及IA、IB、i三种基因)。复等位基因在群体中尽管有多个，但其在每个个体的体细胞中仍然是成对存在的，而且彼此间具有显隐性关系，遗传时遵循基因分离定律。
例如，人类ABO血型的决定方式如下：
IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血；
IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。
2．雄性不育
(1)细胞核雄性不育：核基因控制的雄性不育，有显性核不育和隐性核不育，遗传方式符合孟德尔遗传定律。
(2)细胞质雄性不育：表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。
(3)核质互作不育型：是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
[素养训练]
1．农作物的雄性不育(雄蕊异常雌蕊正常)在育种方面发挥着重要作用。油菜的雄性不育与育性正常由3个等位基因(A1、A2、a)决定，其显隐性关系是A1对A2、a为显性，A2对a为显性。利用油菜的雄性不育突变植株进行的杂交实验如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．根据杂交实验一、二的结果可判断控制雄性不育性状的基因是a
B．杂交实验一的F2，重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因重组
C．杂交实验一的F2中育性正常植株随机传粉，后代出现的性状分离比为8∶1
D．虚线框内的杂交是利用基因突变的原理，将品系3的性状与雄性不育性状整合在同一植株上
解析：选C　根据杂交实验一、二的结果可判断杂交一的亲本基因型为A2A2×A1A1，杂交二的亲本基因型为A2A2×aa，控制雄性不育性状的基因是A2，A错误；杂交实验一的F2，重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因分离，导致性状分离，B错误；杂交实验一的F2中育性正常植株(1/3A1A1、2/3A1A2)随机传粉，产生的配子的类型及比例为A1∶A2＝2∶1，后代出现的性状分离比为育性正常(A1_)∶雄性不育(A2A2)＝8∶1，C正确；虚线框内的杂交是利用基因重组的原理，将品系3的性状与雄性不育性状整合在同一植株上，D错误。
2．(2021·福州校级模拟)某二倍体植物的性别是由3个等位基因aD、a＋、ad决定的，其中aD对a＋、ad为显性，a＋对ad为显性。aD基因决定雄性，a＋基因决定雌雄同株，ad基因决定雌性。若没有基因突变发生，下列说法正确的是(　　)
A．自然条件下，该植物的基因型最多有6种
B．通过杂交的方法能获得纯合二倍体雄性植株
C．利用花药离体培养可直接获得纯合二倍体雄性植株
D．若子代中1/4是雌株，则母本一定是雌雄同株
解析：选D　自然条件下，该植物的基因型最多有5种，不可能有aDaD，因为aD基因决定雄性，两个雄性无法杂交，也不可能通过杂交的方法获得纯合二倍体雄性植株，A、B错误；利用花药离体培养得到的是单倍体，需要染色体数量加倍才能获得纯合二倍体雄性植株，C错误；若子代中1/4是雌株(adad)，双亲均含ad，且能提供ad的配子的概率为1/2，则母本一定是a＋ad(雌雄同株)，D正确。
3．(2021 广州一模)水稻存在雄性不育基因：其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性，是存在于细胞核中的一对等位基因；N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因；只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时，个体才表现为雄性不育。下列有关叙述正确的是(　　)
A．R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律
B．水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型
C．母本Srr与父本Nrr的杂交后代均为雄性不育
D．母本Srr与父本NRr的杂交后代均为雄性可育
解析：选C　遗传定律适用于真核生物的细胞核基因遗传，细胞质中基因的遗传不遵循分离定律或自由组合定律，A错误；由题意分析可知，只有Srr表现为雄性不育，其他均为可育，即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型，B错误；细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因均来自母本，而细胞核基因遗传遵循分离定律，因此母本Srr与父本Nrr杂交，后代细胞质基因为S，细胞核基因为rr，即产生的后代均为雄性不育，C正确；母本Srr与父本NRr杂交，后代的基因型为SRr、Srr，即后代一半雄性可育，一半雄性不育，D错误。
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：

(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，则基因型为Aa的个体自交，只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代基因型及比例为Aa∶aa＝1∶1。
[素养训练]
4．一豌豆杂合子(Aa)植株自交时，下列叙述错误的是(　　)
A．若自交后代的基因型比例是2∶3∶1，可能是含有隐性基因的花粉50%死亡造成的
B．若自交后代的基因型比例是2∶2∶1，可能是隐性个体有50%死亡造成的
C．若自交后代的基因型比例是4∶4∶1，可能是含有隐性基因的配子有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：选B　理论上Aa植株自交，后代基因型及比例应为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，若自交后代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝2∶3∶1，则可能是含有隐性基因的花粉50%死亡造成的，A正确；若自交后代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝2∶2∶1，则可能是显性杂合子和隐性个体都有50%死亡造成的，B错误；若含有隐性基因的配子有50%死亡，则自交后代的基因型比例是4∶4∶1，C正确；若花粉有50%死亡，并不影响花粉的基因型比例，所以后代的性状分离比仍然是1∶2∶1，D正确。
5．植物紫茉莉的花暮开朝合，被誉为“天然时钟”。若其花色受常染色体上一对等位基因(A、a)控制，将一红花植株与白花植株杂交，F1均为粉红花，F1随机交配，F2中红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1。下列有关叙述错误的是(　　)
A．亲本红花植株和白花植株都为纯合子
B．F2中出现三种花色，这是基因重组的结果
C．红花、粉红花、白花的基因型分别为AA、Aa、aa
D．F2中白花与粉红花杂交，F3会出现2种花色
解析：选B　由题意分析可知，该性状表现为不完全显性，亲本红花植株和白花植株都为纯合子，A正确；F2中出现三种花色，这是F1Aa个体产生A、a两种配子随机结合的结果，B错误；由分析可知，粉红花基因型一定为Aa，红花、白花的基因型可分别用AA、aa来表示，C正确；F2中白花(aa)与粉红花(Aa)杂交，F3会出现白花、粉红花2种花色，D正确。
6．果蝇的等位基因(T、t)位于常染色体上，一对基因型为Tt的雌雄个体交配，子代雌蝇∶雄蝇＝3∶5。下列对实验结果的解释最合理的是(　　)
A．含有t的雌配子不能受精
B．含有T的雄配子存活率显著降低
C．基因型为TT的个体不能存活
D．基因型为ttXX的受精卵发育为雄蝇
解析：选D　如果含t的雌配子不能受精，则雌性果蝇只能产生T的配子，雄性产生的配子类型及比例为T∶t＝1∶1，子代雌蝇∶雄蝇＝1∶1，A错误；含有T的雄配子存活率显著降低不影响子代性别比例，所以雌蝇∶雄蝇＝1∶1，B错误；如果雌性和雄性中基因型为TT的个体不能存活，则雌蝇∶雄蝇＝1∶1，C错误；如果基因型为ttXX的受精卵发育为雄蝇，则雌果蝇和雄果蝇的基因型及比例为雌性(1TTXX＋2TtXX)∶雄性(1TTXY＋2TtXY＋1ttXY＋1ttXX)＝3∶5，D正确。
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：
基因型 HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
2．“母性”效应
是指子代的某一表现型受到母本基因型的影响，而和母本的基因型所控制的表现型一样。因此正反交不同，但不是细胞质遗传，这种遗传不是由细胞质基因所决定的，而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
[素养训练]
7．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(　　)
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(B＋B＋)与有胡子雌山羊(BbBb)杂交，F1的基因型都是B＋Bb，雄性全表现为有胡子，雌性全表现为无胡子。F2基因型有B＋B＋(雌雄都表现为无胡子)，BbBb(雌雄都表现为有胡子)，B＋Bb(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。
8．(2021·河南中原名校质检)椎实螺是雌雄同体的动物，一般进行异体受精，但分开饲养时，它们进行自体受精。已知椎实螺外壳的旋向是由一对核基因控制的，右旋(D)对左旋(d)是显性，旋向的遗传规律是子代旋向只由其母本核基因型决定而与其自身基因型无关。对以下杂交后结果的推测(设杂交后全部分开饲养)错误的是(　　)
A．♀DD×♂dd，F1全是右旋，F2也全是右旋
B．♀dd×♂Dd，F1全是左旋，F2中右旋∶左旋＝1∶1
C．♀dd×♂DD，F1全是左旋，F2也全是左旋，F3中右旋∶左旋＝3∶1
D．♀DD×♂dd，F1全是右旋，F2也全是右旋，F3中右旋∶左旋＝3∶1
解析：选C　若母本的基因型为DD，父本的基因型是dd，F1的基因型为Dd，都表现右旋，F1的个体自交，F2个体表现全为右旋，A正确；若母本的基因型为dd，父本的基因型是Dd，F1的基因型为Dd、dd，全表现为左旋，这样F2中以Dd为母本的个体出现右旋性状，以dd为母本的个体出现左旋性状，且比例为1∶1，B正确；若母本的基因型为dd，父本的基因型是DD，F1的基因型为Dd，全表现为左旋，F2的基因型为DD、Dd和dd，受母性影响，表现全是右旋，在F2看到正常的分离比没有出现，而是延迟一代出现，在F3出现孟德尔式分离比3∶1，C错误；若母本的基因型为DD，父本的基因型为dd，F1的基因型为Dd，全表现为右旋，F2的基因型为DD、Dd和dd，受母性影响，表现全是右旋，在F2看到正常的分离比没有出现，而是延迟一代出现，在F3出现孟德尔式分离比3∶1，D正确。
9．在某种奶牛品种中，毛皮的红褐色(R－)与红色(R＋)是一对相对性状。杂种的毛皮颜色与性别有关，雄牛是红褐色，而雌牛是红色。现将纯种红色雌牛与纯种红褐色雄牛杂交，产生大量的F1，再将F1雌雄个体交配产生F2。下列说法错误的是(　　)
A．F1雄牛、雌牛的表现型不同，基因型相同
B．F1雌牛与红色纯合雄牛杂交，子代中红色∶红褐色＝1∶1
C．F1雄牛与红褐色纯合雌牛杂交，子代中红色∶红褐色＝1∶3
D．F2中红色牛∶红褐色牛＝1∶1
解析：选B　纯种红色雌牛(R＋R＋)与纯种红褐色雄牛(R－ R－)杂交，F1的基因型为R＋R－，雄牛表现为红褐色，而雌牛表现为红色，A正确；F1 雌牛(R＋R－)与红色纯合雄牛(R＋R＋)杂交，子代中红色包括1/2R＋R＋(雄性、雌性)、1/4R＋R－(雌性)，红褐色只有1/4R＋R－(雄性)，红色∶红褐色＝3∶1，B错误；F1 雄牛(R＋R－)与红褐色纯合雌牛(R－R－)杂交，子代中红色只有R＋R－的雌性，占1/4，故红色∶红褐色＝1∶3，C正确；F1的基因型为R＋R－，F1自由交配，F2中R＋R＋∶R＋R－∶R－R－＝1∶2∶1，根据各种基因型在雌雄中的表现型可知，F2 中红色牛∶红褐色牛＝1∶1，D正确。
二、科学探究——自交、杂交和测交在遗传实验设计中的应用
1．判断性状的显隐性
2．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．验证基因的分离定律
(1)自交法
→→
(2)测交法
(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。
(4)单倍体育种法：取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型且比例为1∶1，则符合基因的分离定律。
[典例]　(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，子代中高茎腋花(AaBb)∶高茎顶花(Aabb)∶矮茎腋花(aaBb)∶矮茎顶花(aabb)＝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
鉴定生物个体基因型的方法选择
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，自交和测交的方法均可，也可用花粉鉴定法，其中自交法较简单。　　　　
[素养训练]
1．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。请回答下列问题：
(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。
2．(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。
3．某种山羊的性别决定为XY型。其黑毛和白毛由一对等位基因(M/m)控制，黑毛母羊与白毛公羊杂交，后代母羊都是白毛，公羊都是黑毛。有角和无角由位于常染色体上的一对等位基因(N/n)控制，NN在雌雄中均为有角，nn在雌雄中均为无角，Nn在公羊中表现有角，在母羊中表现无角。回答下列问题：
(1)控制山羊毛色的基因M/m如果只位于X染色体上，则显性性状是__________，双亲的基因型是______________；如果位于X、Y染色体同源区段，则亲本的基因型是________________________________________________________________________。
(2)基因型为Nn的羊群自由交配，F1的表现型及比例是__________________。
(3)现有一只有角公羊，请设计实验鉴定其基因型是纯合的还是杂合的。
①简要实验思路：________________________________________________________。
②预期结果和结论：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)若控制山羊毛色的基因只位于X染色体上，根据后代公羊全是黑毛可知，亲代母羊为纯合子，又根据后代母羊全是白毛可知，白毛是显性性状，故亲本的基因型为XmXm和XMY；若控制该性状的基因位于X、Y染色体的同源区段，根据后代母羊全是白毛，公羊全是黑毛可知，亲代公羊的基因型为XMYm，母羊为XmXm。(2)基因型为Nn的羊群自由交配获得的雌雄后代中NN∶Nn∶nn＝1∶2∶1，故后代雌性中有角∶无角＝1∶3，雄性中有角∶无角＝3∶1，即有角∶无角＝1∶1。(3)有角公羊的基因型可能是NN或Nn，要鉴定其基因型，可以让其与多只有角母羊(NN)杂交，若该有角公羊的基因型为NN，则后代全是有角羊；若其基因型为Nn，则后代会出现无角羊。
答案：(1)白毛　XmXm和XMY　XmXm和XMYm　(2)有角∶无角＝1∶1(或雌性中有角∶无角＝1∶3，雄性中有角∶无角＝3∶1)　(3)①让该有角公羊和多只有角母羊杂交，观察后代的表现型　②若后代出现无角羊，则该有角公羊的基因型为杂合的；若后代都是有角羊，则该有角公羊的基因型是纯合的
一、选择题
1．(2021·漳州月考)下列关于孟德尔遗传定律的研究过程的分析，正确的是(　　)
A．孟德尔假说的核心内容是生物体能产生数量相等的雌雄配子
B．为验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
C．孟德尔认为生物发生性状分离的根本原因是等位基因的分离
D．孟德尔发现的遗传规律可解释所有有性生殖生物的遗传现象
解析：选B　孟德尔假说的核心内容是生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的，A错误；为验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验，B正确；孟徳尔认为生物发生性状分离的根本原因是遗传因子的分离，当时还没有出现基因的概念，C错误；孟德尔发现的遗传规律不能解释有性生殖生物的细胞质遗传现象和基因的连锁现象，D错误。
2．孟德尔在豌豆杂交实验的基础上，利用“假说－演绎法”成功提出两大遗传定律。下列关于孟德尔在研究过程中的分析正确的是(　　)
A．亲本产生配子时，成对的等位基因发生分离属于假说的内容
B．杂合子自交产生3∶1的性状分离比属于孟德尔提出的核心假说
C．两对相对性状杂合子产生配子时不同对的遗传因子可以自由组合属于演绎推理过程
D．杂合子与隐性亲本杂交后代发生1∶1的性状分离比属于演绎推理过程
解析：选D　孟德尔所在的年代还没有“基因”一词，因此假说的内容之一是亲本产生配子时，成对的遗传因子发生分离，A错误；杂合子自交产生3∶1的性状分离比属于发现的问题，不属于假说，B错误；两对相对性状杂合子产生配子时不同对的遗传因子可以自由组合属于假说的内容，C错误；杂合子与隐性亲本杂交后代发生1∶1的性状分离比属于演绎推理过程，D正确。
3．下列各组中，属于相对性状的是(　　)
A．兔的长毛与白毛　　　　　 B．兔的短毛与狗的长毛
C．人的正常肤色与白化病 D．人的双眼皮与大眼睛
解析：选C　兔的长毛与白毛不符合“同一性状”一词，不属于相对性状；兔的短毛与狗的长毛不符合“同种生物”一词，不属于相对性状；人的正常肤色与白化病符合相对性状的概念，属于相对性状；人的双眼皮与大眼睛不符合“同一性状”一词，不属于相对性状。
4．下列遗传实例中，属于性状分离现象的是(　　)
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆　②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近1∶1
③圆粒豌豆的自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4　④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花、白花三种表现型
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
解析：选D　①中后代无性状分离现象；②中不符合性状分离的条件。
5．(2019·全国卷Ⅲ)假设在特定环境中，某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体，基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本)，在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为(　　)
A．250、500、0 B．250、500、250
C．500、250、0 D．750、250、0
解析：选A　基因型为Bb的个体产生的配子种类及比例为B∶b＝1∶1，若两亲本的基因型都为Bb，则产生的受精卵的基因型及比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，则理论上1 000个受精卵发育形成的个体中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、250，而在该特定环境中，基因型为bb的受精卵全部死亡，故A正确。
6.人类的每一条染色体上都有许多基因，如人类的1号染色体上包括以下几种基因，若父母的1号染色体及相关基因分布情况如图所示。据此我们不能得出(　　)
基因控制的性状 等位基因及其控制性状
红细胞形状 E：椭圆形细胞　e：正常细胞
RH血型 D：RH阳性　d：RH阴性
产生淀粉酶 A：产生淀粉酶　a：不产生淀粉酶
A．正常情况下他们的女儿出现椭圆形红细胞的概率是1/2
B．正常情况下他们生一个RH阳性女儿的概率是1/2
C．母亲体内细胞进行分裂时A和a的分离一定发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D．若母亲产生一个ADe的极体，不考虑基因突变，在同一次减数分裂过程中产生的卵细胞可能为ADE、aDe或aDE
解析：选C　由图中可知母亲的基因型为AaDDEe，父亲的基因型为Aaddee，由于ADE基因在同一条染色体上，则母亲形成的卵细胞的基因组成为ADE或aDe，父亲所产生精子的基因组成为Ade或ade，其后代出现椭圆形红细胞(Ee)的概率为1/2，A正确。母亲的卵细胞中一定携带有D基因，但生女儿的概率是1/2，所以正常情况下他们生一个RH阳性女儿的概率是1/2，B正确。不考虑交叉互换，母亲体内细胞进行分裂时A和a的分离发生在减数第一次分裂；考虑交叉互换，母亲体内细胞进行分裂时A和a的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C错误。对母亲而言，不考虑突变，若母亲产生一个ADe的极体，说明在四分体时期发生了非姐妹染色单体的交叉互换，则在同一次减数分裂过程中产生的卵细胞可能为ADE、aDe或aDE，D正确。
7．“母性效应”是指子代某一性状的表现型由母体的染色体基因型决定，而不受本身基因型的支配，椎实螺是一种雌雄同体的软体动物，一般通过异体受精繁殖，但若单独饲养，也可以进行自体受精，其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分，旋转方向符合“母性效应”，遗传过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．与螺壳旋转方向有关基因的遗传不遵循分离定律
B．螺壳表现为左旋的个体和表现为右旋的个体其基因型都是3种
C．将图示中F2个体进行自交，其后代螺壳都将表现为右旋
D．欲判断某左旋椎实螺的基因型，可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配
解析：选D　与螺壳旋转方向有关的基因是一对等位基因，其遗传遵循基因的分离定律，A错误。由于Dd与Dd杂交后代的基因型有dd、Dd和DD 3种，而子代的表现型又由母体的染色体基因型决定，所以，螺壳表现为右旋的个体其基因型有3种；DD的个体不能是左旋，因为肯定有一个D来自母本，如果母本有D，则后代应为右旋，所以螺壳表现为左旋的个体其基因型是2种，B错误。将图中F2个体进行自交，Dd和DD的后代螺壳都将表现为右旋，而dd的后代螺壳将表现为左旋，C错误。欲判断某左旋椎实螺的基因型，可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配，D正确。
8．若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制，棕色马与白色马交配，F1均为淡棕色马，F1随机交配，F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马＝1∶2∶1。下列叙述正确的是(　　)
A．马的毛色性状中，棕色对白色为完全显性
B．F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C．F2中相同毛色的雌雄马交配，其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D．F2中淡棕色马与棕色马交配，其子代基因型的比例与表现型的比例相同
解析：选D　马的毛色性状中，棕色对白色为不完全显性，A错误；F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因分离的结果，B错误；F2中相同毛色的雌雄马交配，其子代中棕色马所占的比例为1/4＋2/4×1/4＝3/8，雌性棕色马所占的比例为3/16，C错误；F2中淡棕色马与棕色马交配，其子代基因型的比例为1∶1，表现型及比例为淡棕色马∶棕色马＝1∶1, D正确。
9．萝卜的花有白、红、紫三种颜色，该性状由常染色体上的一对等位基因R、r控制。下表为三组不同类型植株之间的杂交结果。下列相关叙述错误的是(　　)
组别 亲本 子代表现型及数量
一 紫花×白花 紫花428，白花415
二 紫花×红花 紫花413，红花406
三 紫花×紫花 红花198，紫花396，白花202
A．白花、紫花、红花植株的基因型分别是rr、Rr、RR
B．白花植株自交的后代均开白花，红花植株自交的后代均开红花
C．白花与红花植株杂交的后代中，既没有红花也没有白花
D．可用紫花植株与白花或红花植株杂交验证基因的分离定律
解析：选A　一对常染色体上的等位基因控制的性状有三种，说明该对基因中R对r为不完全显性，即RR、Rr、rr分别对应三种不同的性状。由组别三可知，紫花植株的基因型为Rr，但三组杂交结果均不能判断出白花和红花植株的基因型分别是rr、RR，还是RR、rr，A错误。白花植株和红花植株均为纯合子，二者自交的后代都不会出现性状分离，二者杂交的后代都为紫花。因为RR、Rr的表现型不同，所以，无论是Rr×rr，还是Rr×RR，后代都会出现1∶1的测交分离比，即都可用来验证基因的分离定律。
10．下列叙述中，属于“性状分离比模拟实验”目的的是(　　)
①认识等位基因分离的特点　②认识配子随机组合的特点　③了解基因组合与性状的关系　④了解环境与性状的关系
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：选A　在性状分离比模拟实验中，两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，随机抓取一个，属于认识等位基因分离的特点，①正确；在实验中，用不同彩球的随机结合，模拟雌雄配子的随机组合，从而达到认识配子随机组合的特点，②正确；基因型决定表现型，生物在生殖过程中，统计雌雄配子随机组合产生的不同基因型及其代表的表现型，从而了解基因组合与性状的关系，③正确；在性状分离比模拟实验中，环境属于无关变量，所以不能了解到环境与性状的关系，④错误。
二、非选择题
11．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。请以高茎(D)和矮茎(d)这一对性状为例，回答下列问题：
(1)豌豆茎的高矮属于一对________性状，遗传上遵循____________定律。
(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____________(不考虑交叉互换)。
(3)如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的，则F2将不会出现严格的_______________________________现象。
(4)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的表现型是________茎，F2中高茎∶矮茎＝___________。
(5)F1自交得到F2时，如果雌雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合(其他假说内容不变)，则F2中高茎∶矮茎＝____________。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＝____________。
解析：(1)豌豆茎的高矮属于一对相对性状，遗传上遵循基因分离定律。(2)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。该对基因在减数第一次分裂后期分开(不考虑交叉互换)。(3)如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的，则F2将不会出现严格的高茎∶矮茎＝3∶1的性状分离比现象。(4)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)，则亲本有DDDD和dddd两种基因型，根据假说，产生DD配子和dd配子，F1的基因型是DDdd，表现型是高茎，F1的配子及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1, F2中的矮茎基因型只有dddd，占1/6×1/6＝1/36，所以F2中高茎∶矮茎＝35∶1。(5)F1自交得到F2时，如果雌雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合，则配子中只有D和D结合，及d和d结合，故F2中基因型及比例为DD∶dd＝1∶1，表现型及比例为高茎∶矮茎＝1∶1。如果雌雄配子存活率不同，含d的花粉有1/2不育，则F1的花粉基因型及比例为D∶d＝2∶1，卵细胞基因型及比例仍为D∶d＝1∶1，所以F2中矮茎(dd)占1/3×1/2＝1/6，故高茎∶矮茎＝5∶1。
答案：(1)相对　基因分离　(2)等位基因　减数第一次分裂后期　(3)高茎∶矮茎＝3∶1的性状分离比　(4)高　35∶1　(5)1∶1　5∶1
12．某种小鼠的毛色可以是棕色、银灰色和黑色(相关基因依次用A1、A2和A3表示)。如表所示为研究人员进行的有关杂交实验。
组别 亲本 子代(F1)
甲 棕色×棕色 2/3棕色、1/3银灰色
乙 棕色×银灰色 1/2棕色、1/2银灰色
丙 棕色×黑色 1/2棕色、1/2黑色
丁 银灰色×黑色 全是银灰色
请根据以上实验，回答下列问题：
(1)小鼠毛色基因的显隐性关系为____________(A1>A2表示A1对A2为显性)。
(2)甲组中，产生表中子代(F1)数量比的原因最可能是____________。
(3)选取________组的F1中________个体与________组的F1中________个体杂交，后代一定会出现三种不同表现型的个体。
(4)现有一只银灰色雄性小鼠，请你设计一个简单可行的方案来确定它的基因型。
①实验方案：____________________________________________________________。
②预期实验结果和结论：_________________________________________________。
解析：(1)甲组中，亲本均为棕色，后代有银灰色个体，发生了性状分离，说明棕色对银灰色为显性。丁组中，亲本为银灰色、黑色，而后代全为银灰色，说明银灰色对黑色为显性。由以上分析可知，小鼠毛色基因的显隐性关系为A1>A2>A3。(2)甲组中，亲代基因型为A1A2×A1A2或A1A2×A1A3，两种情况下理论上子代均应为3/4棕色、1/4银灰色，而表中信息为2/3棕色、1/3银灰色，由此推测A1A1个体不能存活。(3)要保证在子代得到三种毛色的个体，杂交双亲必须含有A1、A2和A3，故杂交双亲之一必须为棕色，且基因型为A1A3，只有丙组的F1中棕色个体一定符合条件，另一亲本应为银灰色杂合子，即基因型为A2A3，只有丁组的F1中银灰色个体一定符合条件。(4)银灰色小鼠的基因型有两种可能，即A2A2或A2A3，欲确定其基因型，可让其与黑色雌性(A3A3)小鼠杂交，若基因型为A2A2，则A2A2×A3A3→A2A3，子代均为银灰色；若基因型为A2A3，则A2A3×A3A3→1/2A2A3、1/2A3A3，子代既有银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)纯合致死　(3)丙　棕色　丁　银灰色　(4)①让该银灰色雄鼠与多只黑色雌鼠杂交，统计子代的表现型　②若子代均为银灰色小鼠，则该小鼠基因型为A2A2；若子代既有银灰色小鼠又有黑色小鼠，则该小鼠基因型为A2A3
13．(2021·太原模拟)果蝇的灰身与黑身为一对相对性状(相关基因用A、a表示)，直毛与分叉毛为一对相对性状(相关基因用B和b表示)。现有两只亲代果蝇杂交，F1的表现型与比例如图所示。请回答下列问题：
(1)控制直毛与分叉毛的基因位于________染色体上，判断的主要依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)亲代雌果蝇的基因型为____________，若只考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状，让F1中灰身果蝇自由交配得到F2，再用F2中灰身果蝇自由交配得到F3，则F3灰身果蝇中纯合子所占比例为________(用分数表示)。
(3)果蝇的灰体(E)对黑体(e)为显性(位于常染色体上)，灰体纯合果蝇与黑体果蝇杂交，在后代个体中出现一只黑体果蝇，出现该黑体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因(注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各基因型配子活力相同)。
实验步骤：
①用该黑体果蝇与基因型为________的果蝇杂交，获得F1；
②F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。
结果预测：
Ⅰ.如果F2表现型及比例为________________，则为基因突变；
Ⅱ.如果F2表现型及比例为________________，则为染色体片段缺失。
解析：(1)分析图1可知，杂交子代中，雄性个体中灰身∶黑身＝3∶1，雌性个体中灰身∶黑身＝3∶1，因此灰身与黑身的遗传与性别无关，是由常染色体上的基因控制的；分析图2可知，杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛＝1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛，说明直毛和分叉毛的遗传与性别有关，是由X染色体上的基因控制的。(2)F1中，灰身∶黑身＝3∶1，亲代基因型为Aa和Aa；F1雄性个体中，直毛∶分叉毛＝1∶1，雌性个体中都是直毛，亲代基因型为XBY和XBXb，综上所述，亲代雌果蝇的基因型为AaXBXb。若只考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状，亲本基因型为Aa、Aa，F1中灰身果蝇的基因型为AA∶Aa＝1∶2，F1中灰身果蝇产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，F2中灰身果蝇的基因型是AA∶Aa＝1∶1，F2中灰身果蝇产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灰身果蝇的比例是15/16，灰身果蝇纯合子的比例是9/16，因此F3灰身果蝇中纯合子所占比例为9/16∶15/16＝3/5。(3)由题意分析可知，出现该黑体果蝇的原因如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变，则此黑体果蝇的基因型为ee，如果是染色体片段缺失，黑体果蝇的基因型为eO，用该黑体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交，获得F1；F1自由交配，观察、统计F2的表现型及比例。杂交关系如图所示：
因此，如果F2表现型及比例为灰体∶黑体＝3∶1，则为基因突变；如果F2表现型及比例为灰体∶黑体＝4∶1，则为染色体片段缺失。
答案：(1)X　杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛＝1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛　(2)AaXBXb　3/5　(3)EE　灰体∶黑体＝3∶1　灰体∶黑体＝4∶1
14．紫罗兰花瓣形态的单瓣和重瓣是由一对等位基因(B、b)控制的相对性状，自然界中紫罗兰大多为单瓣花，偶见更美丽的重瓣花。研究人员做了如下研究：
让单瓣紫罗兰自交得F1，再从F1中选择单瓣紫罗兰继续自交得F2，如此自交多代，发现每一代中总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%的重瓣紫罗兰，所有的重瓣紫罗兰都不育(雌、雄蕊发育不完善)。过程如图所示：
(1)根据上述实验结果推测：紫罗兰花瓣单瓣和重瓣的遗传遵循____________定律，________为显性性状。
(2)取上面实验中F1的单瓣紫罗兰花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗，继续用秋水仙素处理，获得植株只表现为重瓣，说明亲代单瓣紫罗兰中含有__________基因的花粉不育，而含有__________基因的花粉可育。
(3)研究发现，引起某种配子不育是由于等位基因(B、b)所在的染色体发生部分缺失造成的(B基因和b基因不缺失)。
①综合上述实验推断：染色体缺失的________配子可育，而染色体缺失的________配子不育。
②若B、b表示基因位于正常染色体上，B－、b－表示该基因所在染色体发生部分缺失，F1单瓣紫罗兰产生的雌配子基因型及其比例是____________，产生的雄配子基因型及其比例是________________。
(4)现有基因型分别为BB、Bb、bb、B－b、bb－等5种紫罗兰，欲通过实验进一步验证(3)中的推断，需选择基因型为____________的亲本组合进行____________实验。
解析：(1)根据题干信息：“紫罗兰花瓣形态的单瓣和重瓣是由一对等位基因(B、b)控制的相对性状”，则遗传时遵循基因分离定律，再根据图中信息单瓣紫罗兰自交所得F1中出现性状分离，说明单瓣为显性性状。(2)F1的单瓣紫罗兰自交后代出现性状分离，说明其基因型为Bb，取花粉进行单倍体育种，理论上获得植株BB∶bb＝1∶1，但题干中只表现为重瓣(bb)，说明亲代单瓣紫罗兰中含有B基因的花粉不育，而基因b的花粉可育。(3)引起某种配子不育是由于等位基因(B、b)所在的染色体发生部分缺失造成的(B基因和b基因不缺失)。根据花药离体培养实验，B基因的花粉不育，又根据题干单瓣紫罗兰自交多代，发现每一代中总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%的重瓣紫罗兰，所以可以推断单瓣紫罗兰产生了可正常发育的B基因的雌配子和b基因的雌配子，且二者的比例为1∶1，综合上述实验推断，染色体缺失的雌配子可育，而染色体缺失的花粉不育。根据F1的单瓣紫罗兰花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗，秋水仙素处理后获得的植株只表现为重瓣，可以判断b基因所在的染色体无缺失，B基因在缺失的染色体上，染色体的缺失对产生的雌配子无影响，所以配子基因型及其比例是B－∶b＝1∶1，产生的雄配子为只有b基因的雄配子，因为B基因在缺失的染色体，产生的雄配子不育。(4)基因型分别为BB、Bb、bb、B－b、bb－等5种紫罗兰，要通过实验验证(3)中的推断，选用的亲本中要有染色体部分缺失的亲本，同时染色体缺失对雌雄配子的育性影响不同，这样正反交结果不同，从而验证(3)中的推断。
答案：(1)基因分离　单瓣　(2)B(或显性)　b(或隐性)　(3)①雌　雄　②B－∶b＝1∶1　只有b一种配子
(4)B－b和Bb　正交和反交