1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)
【教材课后习题】
1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,F1都表现为显性性状,F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。
(1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。( )
(2)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。( )
2.人眼的虹膜有褐色和蓝色的,褐色是由显性遗传因子控制的,蓝色是有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.1/16
3.观察羊的毛色遗传图解,据图回答问题。
(1)毛色的显性性状是_____,隐性性状是_____。
(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊,这种现象在遗传学上称为_____。产生这种现象的原因是_____。
4.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。请回答下列问题。
(1)花粉出现这种比例的原因是什么?
(2)实验结果验证了什么?
(3)如果让F1自交,F2中花粉有_____种类型。
5.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。请回答下列问题。
(1)在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定,应该怎样配种?
(2)杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?
6.孟德尔说:“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验,谈谈你对这句话的理解。
7.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?
【定点变式训练】
8.下列有关遗传学概念的解释,正确的是( )
A.性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象
B.自花传粉:某两性花的花粉落到同一株其他花的雌蕊柱头上的过程
C.显性性状:两个亲本杂交,子一代中显现出来的性状
D.相对性状:一种生物的不同性状的不同表现类型
9.某养兔场有黑色兔和白色兔,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一只黑色公兔是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是( )
A.让该公兔充分生长,以观察其肤色是否会发生改变
B.让该黑色公兔与黑色母兔(BB或Bb)交配
C.让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配
D.从该黑色公兔的表现型即可分辨
10.将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植;另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植。具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是( )
A.豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
B.豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3:1
C.豌豆都为隐性个体,玉米既有显性又有隐性
D.玉米都为隐性个体,豌豆既有显性又有隐性
11.孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3:1的性状分离比必须同时满足的条件是( )
①观察的子代样本数目足够多
②F1形成的配子数目相等且生活力相同
③雌雄配子结合的机会相等
④F2不同遗传因子组成的个体存活率相等
⑤一对遗传因子的显隐性关系是完全的
A.①②⑤ B.①③④ C.①②③④⑤ D.②③④⑤
12.金鱼草的花色由一对等位基因控制,科研小组进行杂交实验的结果如表所示,下列相关叙述错误的是( )
交配类型 子代表型及比列
粉红花白花 粉红花︰白花=1︰1
粉红花红花 粉红花︰红花=1︰1
粉红花粉红花 粉红花︰红花=2︰1︰1
A.红花植株与红花植株杂交,后代均为红花植株
B.白花植株与白花植株杂交,后代均为白花植株
C.红花植株与白花植株杂交,后代均为粉红花植株
D.红花植株为显性纯合子,粉红花植株为杂合子
13.孟德尔运用假说-演绎法提出了基因的分离定律,以下描述属于“演绎”部分的是( )
A.由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2中出现了“3:1”分离比推测,生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,则测交后代性状分离比为1:1
D.若测交后代性状分离比接近1:1,则F1的遗传因子组成为Aa
14.水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性籽粒及花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘呈蓝黑色,而糯性籽粒及花粉中所含的是支链淀粉,遇碘呈橙红色。下面是对纯种的非糯性水稻与糯性水稻的杂交后代的观察结果,其中不能验证分离定律的是( )
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产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色
C.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈橙红色
D.F1测交后结出的种子(F2)遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色
15.豌豆是自花传粉、闭花受粉的豆科植物,同一植株能开很多花,不同品种植物所结种子的子叶有紫色也有白色,现有甲、乙、丙三个品种豌豆植株,进行如表实验。
实验组别 亲本处理办法 所结种子的性状及数量
紫色子叶 白色子叶
实验一 将甲植株进行自花传粉 409粒 0
实验二 将乙植株进行自花传粉 0 405粒
实验三 将甲植株的花去除未成熟的全部雄蕊,然后套上纸袋,待雌蕊成熟时,接受乙植株的花粉 396粒 0
实验四 将丙植株进行自花传粉 297粒 101粒
(1)通过实验_______可知,植物种子子叶紫色和白色这一对相对性状中,显性性状是_______,如果用B代表显性基因,b代表隐性基因,则甲、乙、丙植株的基因型分别为_______。
(2)实验四所结的297粒紫色子叶种子中纯合子的理论值是_______粒。
(3)将实验三所结的种子全部种下,自然状态下所结的种子子叶中紫色子叶种子:白色子叶种子=_______。
(4)实验三中套袋的作用是_______。
(5)若存在显性纯合致死现象,则实验四所结的种子中应有_______粒紫色子叶种子。
答案以及解析
1.答案:(1)×;(2)×
解析:(1)隐性性状是指F1(杂合子)不能表现出来的性状,而不是生物体不能表现出来的性状。
(2)纯合子自交后代不会发生性状分离,但杂合子的自交后代也会出现纯合子(如,其中纯合子占1/2)。
2.答案:A
解析:由于蓝色是由隐性遗传因子控制的,蓝眼男人的基因型为aa;由于褐眼女人的母亲是蓝眼,所以褐眼女人的基因型为Aa。他们结婚,生下蓝眼孩子(aa)的可能性是1/2,A正确,BCD错误。故选A。
3.答案:(1)白色;黑色
(2)性状分离;白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会发生性状分离
解析:
4.答案:(1)在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例为1:1。
(2)孟德尔的分离定律。即在F1形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。
(3)2
解析:(1)略。
(2)略。
(3)设相关基因为A、a,如果让F1(Aa)自交,F2的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,所以后代可以产生A、a两种配子。
5.答案:(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,这样可在一个季节里获得多匹小马,从而完成鉴定。
(2)杂交后代可能有两种结果:一是杂交后代全部为栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子。二是杂交后代中既有白色马,又有栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马是杂合子。
解析:
6.答案:选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中,曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验,其中豌豆的杂交实验最为成功,因此发现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点,例如,豌豆严格自花传粉,而且是闭花受粉,在自然状态下一般都是纯种,这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种;豌豆花大,易于做人工杂交实验;豌豆具有稳定的、易于区分的性状,易于统计实验结果。
解析:
7.答案:凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等,都是通过假说—演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究,多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法是从客观现象或实验结果出发,提出问题,作出假设,然后设计实验验证假说的研究方法,这种方法的运用促进了生物科学的研究,使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。
解析:
8.答案:A
解析: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正确;某朵两性花的花粉落到这朵花自己的雌蕊柱头上的过程属于自花传粉,B错误;具有相对性状的纯合子杂交,子一代所表现的性状就是显性性状,C错误;相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型,D错误。
9.答案:C
解析:要想鉴定一只黑色公兔是杂合子(Bb)还是纯合子(BB),最合理的方法是测交,即让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配,若子代全为黑色兔,则表明该黑色公兔是纯合子(BB),若子代出现白色兔,则表明该黑色公兔为杂合子(Bb)。
10.答案:C
解析:豌豆为自花传粉的植物,间行种植,具有隐性性状的一行豌豆植株上所产生的F1仍是隐性性状;玉米既能同株异花传粉,也能异株异花传粉,将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植,具有隐性性状的一行植株上所产生的F1既有显性性状又有隐性性状。
11.答案:C
解析:①观察的子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性,①正确;②F1形成的两种配子数目相等且生活力相同,②正确;③根据孟德尔的假说内容,雌、雄配子结合的机会相等,这是实现3:1的分离比要满足的条件,③正确;④F2不同遗传因子的个体存活率要相等,否则会影响子代表现型之比,④正确;⑤一对遗传因子间的显隐性关系是完全的,否则不会出现3:1的性状分离比,⑤正确。故选:C。
12.答案:D
解析:由题意可知金鱼草的花色受一对等位基因控制,应遵循基因的分离定律,分析第三组杂交实验可知该性状的遗传是不完全显性,其中粉红花植株是杂合子,白花和红花植株是纯合子。红花植株是纯合子,因此红花植株与红花植株杂交,后代均为红花植株,A正确;白花植株是纯合子,白花植株与白花植株杂交,后代均为白花植株,B正确;红花植株与白花植株杂交,后代都是杂合子,均为粉红花植株,C正确;由题干信息无法确定红花、白花的显隐性,D错误。
13.答案:C
解析:AB、“由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的”与“由F2中出现了“3:1”性状分离比,推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离”是孟德尔对实验现象的解释,属于假说内容,AB错误;
C、演绎是根据假设内容推测测交实验的结果,即若F1产生配子时遗传因子分离,则测交后代的两种性状比接近1:1,C正确;
D、演绎是根据假设内容推测测交实验的结果,而根据测交实验的结果推出F1的遗传因子组成为Aa,不属于演绎过程,D错误。
故选C。
14.答案:A
解析:杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色,后代的性状表现只有一种,无法验证分离定律,A项符合题意;F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色,说明F1产生两种配子,比例为1:1,能验证孟德尔的分离定律,B项不符合题意;F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈橙红色,能验证孟德尔的分离定律, C项不符合题意;F1测交所结出的种子(F2)遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色,能验证孟德尔的分离定律,D项不符合题意。
15.答案:(1)三或四;紫色子叶;BB、bb、Bb
(2)99
(3)3:1
(4)防止外来花粉对实验结果的影响
(5)198
解析:(1)实验三中甲×乙→紫,实验四中丙紫:白≈3:1,均能说明紫色子叶是显性性状,如果用B代表显性基因,b代表隐性基因,则甲、乙、丙植株的基因型分别为BB、bb、Bb。
(2)实验四中,丙植株进行自交,后代紫色:白色≈3:1,则丙植株的基因型为Bb,实验四所结的297粒紫色子叶种子中纯合子的理论值是297×1/3=99。
(3)将实验三所结的种子全部种下,自然状态下所结的种子中紫色子叶种子:白色子叶种子=3:1。
(4)实验三中套袋的作用是防止外来花粉对实验结果的影响。
(5)若存在显性纯合致死现象,则实验四所结的种子中应有297×2/3=198(粒)紫色子叶种子。
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