人教生物(2019版)必修2教学案
1-2 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第2课时 自由组合定律的应用及解题方法
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.简述自由组合定律在实践中的应用。 2.运用自由组合定律解释一些遗传现象。 3.掌握自由组合定律的常见类型和解题思路。 1.生物的表型是基因型和环境共同作用的结果。 2.在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。 3.在医学实践中,人们可以对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
题型(一) 由亲代求子代基因型或表型的种类及概率
【知能深化】
[典例] 已知基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交,求:
(1)杂交后代的基因型与表型的种类数分别为________、________。
(2)杂交后代中AAbbCc与aaBbCC出现的概率分别是________、________。
(3)杂交后代中基因型为A_bbC_与aaB_C_的概率分别是________、________。
[解析] (1)AaBbCc×AaBbCC,后代中有3×3×2=18(种)基因型,有2×2×1=4(种)表型。(2)AaBbCc与AaBbCC的个体杂交,后代中AAbbCc的概率为1/4×1/4×1/2=1/32,aaBbCC的概率为1/4×1/2×1/2=1/16。(3)杂交后代中A_bbC_的概率为3/4×1/4×1=3/16,aaB_C_的概率为1/4×3/4×1=3/16。
[答案] (1)18种 4种 (2)1/32 1/16
(3)3/16 3/16
利用“拆分法”解答自由组合问题的一般思路
首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb,可分解为两组:Aa×Aa,Bb×bb。然后,按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。举例如下(完全显性情况下):
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数 可分解为三个分离定律: Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa) Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb) Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc) 所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表型
AaBbCc×AabbCc,后代中表型同A_bbcc个体的概率计算 Aa×Aa Bb×bb Cc×Cc ↓ ↓ ↓ 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
AaBbCc×AabbCc,求子代中不同于亲本的表型(基因型) 不同于亲本的表型=1-亲本的表型=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于亲本的基因型=1-亲本的基因型=1-(AaBbCc+AabbCc)
【针对训练】
1.已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.基因型有18种,aaBbCc个体的比例为1/16
C.表型有4种,Aabbcc个体的比例为1/32
D.基因型有8种,aaBbcc个体的比例为1/16
解析:答案:B AaBbCc×AabbCc,每一种性状的表型是2种,因此杂交后代的表型是2×2×2=8(种),后代中AaBbCc个体的比例是1/2×1/2×1/2=1/8,A、C错误;杂交后代基因型的种类是3×2×3=18(种),后代中aaBbCc个体的比例是1/4×1/2×1/2=1/16,aaBbcc个体的比例是1/4×1/2×1/4=1/32,B正确,D错误。
2.假定某植物5对等位基因是相互自由组合的,杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的后代中,两对等位基因杂合、三对等位基因纯合的个体所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4
C.1/16 D.1/64
解析:答案:B 根据基因分离定律,把等位基因分对计算,其中DD×dd一定得到Dd,在剩下的4对基因组合中,出现杂合子和纯合子的概率都是1/2;要满足题意,则需要除D、d之外的4对基因组合中,有一对为杂合子,另外三对均为纯合子,其概率为4×1/2×1/2×1/2×1/2=1/4;其中4是指“在4对基因组合(Aa×Aa,Bb×BB,Cc×CC,Ee×Ee)中,有且只有一对出现杂合子的情况有4种”,每次出现一对杂合子、三对纯合子的概率是1/2×1/2×1/2×1/2。故选B。
题型(二) 由子代推亲代基因型及表型
【知能深化】
[典例] 豌豆种子黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交,F1出现黄圆、绿圆、黄皱、绿皱四种表型,其比例为3∶3∶1∶1,推知其亲代杂交组合基因型是( )
A.YyRr×yyRr B.YyRR×yyRr
C.YYRr×yyRR D.YYRr×yyRr
[解析] 黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆进行杂交的后代中,圆粒∶皱粒=3∶1,说明亲本的基因组成为Rr和Rr;黄色∶绿色=1∶1,说明亲本的基因组成为Yy和yy。因此可以判断亲本的基因型为YyRr和yyRr。故选A。
[答案] A
利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路
(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
【针对训练】
1.已知豌豆的黄粒对绿粒为显性,受一对遗传因子Y、y控制;圆粒对皱粒为显性,受另一对遗传因子R、r控制;两对遗传因子独立遗传。现有黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交,其后代出现黄色圆粒70株、绿色圆粒68株、黄色皱粒73株和绿色皱粒71株。则两亲本的遗传因子组成是( )
A.YYrr×yyRr B.YYrr×yyRR
C.Yyrr×yyRR D.Yyrr×yyRr
解析:答案:D 后代黄粒∶绿粒=(70+73)∶(68+71)≈1∶1,可推知亲本的相应遗传因子组成为黄粒Yy×绿粒yy;同理,后代圆粒∶皱粒=(70+68)∶(73+71)≈1∶1,可推知亲本的相应遗传因子组成为圆粒Rr×皱粒rr;结合亲本性状表现为黄色皱粒与绿色圆粒,所以亲本的遗传因子组成为Yyrr×yyRr。
2.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,体色黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分离和组合互不干扰)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代的表型及比例为直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=3∶3∶1∶1。则“个体X”的基因型为( )
A.BbCC B.BbCc
C.bbCc D.Bbcc
解析:答案:C 由题干分析可知,子代中直毛∶卷毛=1∶1,故亲本相关基因型为Bb×bb;黑色∶白色=3∶1,亲本相关基因型为Cc×Cc。已知一方亲本基因型为BbCc,则“个体X”的基因型为bbCc。
题型(三) 子代患病概率的计算
【知能深化】
[典例] 一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子。若他们再生一个孩子:
(1)只患并指的概率是________。
(2)只患白化病的概率是________。
(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。
(4)只患一种病的概率是________。
(5)患病的概率是________。
[解析] 由题意可知,第1个孩子的基因型应为aabb(与白化病相关的基因用a表示),则该夫妇基因型应分别为妇:Aabb;夫:AaBb。依据该夫妇基因型可知,孩子中并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2),白化病的概率应为1/4(非白化病概率应为3/4),则:(1)再生一个只患并指孩子的概率为并指概率-并指又白化概率=1/2-1/2×1/4=3/8。(2)只患白化病孩子的概率为白化病概率-白化又并指的概率=1/4-1/2×1/4=1/8。(3)生一个既患白化又患并指的男孩的概率为男孩出生率×白化病概率×并指概率=1/2×1/4×1/2=1/16。(4)后代只患一种病的概率为并指概率×非白化病概率+白化病概率×非并指概率=1/2×3/4+1/4×1/2=1/2。(5)后代中患病的概率为1-全正常(非并指、非白化)=1-1/2×3/4=5/8。
[答案] (1)3/8 (2)1/8 (3)1/16 (4)1/2 (5)5/8
用“十字交叉法”解答两病概率计算问题
(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展,如下表:
序号 类型 计算公式
① 同时患两病概率 mn
② 只患甲病概率 m(1-n)
③ 只患乙病概率 n(1-m)
④ 不患病概率 (1-m)(1-n)
拓展 求解 患病概率 ①+②+③或1-④
只患一种病概率 ②+③或1-(①+④)
【针对训练】
1.多指症由显性基因控制,先天性聋哑由隐性基因控制,这两种遗传病的基因独立遗传。一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是( )
A.1/2、1/4、1/8 B.1/4、1/8、1/2
C.1/8、1/2、1/4 D.1/4、1/2、1/8
解析:答案:A 假设手指形状决定基因用A、a表示,听力基因用B、b表示,根据亲子代表型,可推出亲代基因型,父:AaBb,母:aaBb,他们再生一个孩子的情况是:手指正常(aa)为1/2,多指(Aa)为1/2;听觉正常(B_)为3/4,先天性聋哑(bb)为1/4;既多指又先天性聋哑的概率为1/2×1/4=1/8。故选A。
2.人的眼睛散光(A)对不散光(a)为显性;直发(B)和卷发(b)杂合时表现为波浪发,两对基因分别位于两对常染色体上。一个其母亲正常但本人有散光症的波浪发女性,与一个无散光症的波浪发男性婚配。下列叙述正确的是( )
A.基因B、b的遗传不符合基因的分离定律
B.卵细胞(雌配子)中同时含A、B的概率为1/2
C.所生孩子中最多有6种不同的表型
D.生出一个无散光症直发孩子的概率为3/8
解析:答案:C 基因B、b的遗传符合基因的分离定律,A错误;一个其母亲正常但本人有散光症的波浪发女性的基因型是AaBb,卵细胞中同时含A、B的概率为1/4,B错误;一个其母亲正常但本人有散光症的波浪发女性的基因型是AaBb,一个无散光症的波浪发男性的基因型是aaBb,二者婚配,所生孩子中最多有2[散光(Aa)、不散光(aa)]×3[直发(BB)、波浪发(Bb)、卷发(bb)]=6种不同的表型,其中生出一个无散光症直发孩子(aaBB)的概率为1/2×1/4=1/8,C正确,D错误。
题型(四) 基因自由组合现象的特殊分离比问题
【知能深化】
1.基因互作
类型 F1(AaBb) 自 交后代比例 F1测交 后代比例
Ⅰ 存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
Ⅱ 两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
Ⅲ 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
Ⅳ 只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
2.显性基因累加效应
(1)表现:
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。
[典例1] 控制某动物体长的三对等位基因A、a,B、b和C、c分别位于不同对的染色体上,其中显性基因A/B/C对体长的作用相等,且显性基因越多会使该种动物体长越长。让基因型为AABBCC(体长14 cm)和基因型为aabbcc(体长8 cm)的该种动物交配产生F1,F1的雌雄个体随机交配获得F2。如果F2个体数量足够多,则下列叙述错误的是( )
A.这三对等位基因的遗传符合自由组合定律
B.F1的雌雄配子结合方式有64种
C.F2中体长为13 cm的基因型有6种
D.F2个体的体长最大值是14 cm
[解析] 由于三对等位基因A、a,B、b和C、c分别位于不同对的染色体上,所以这三对等位基因的遗传符合自由组合定律,A正确;由题意可知,F1的基因型为AaBbCc,且三对等位基因分别位于不同对的染色体上,所以F1产生的雌雄配子种类各有23=8(种),雌雄配子结合方式有8×8=64(种),B正确;体长为13 cm的个体中含有5个显性基因,所以F2中体长为13 cm的基因型有AABBCc、AABbCC、AaBBCC共3种,C错误;根据F1的基因型为AaBbCc,F1自交产生的F2的基因型中含显性基因最多的个体(基因型为AABBCC)其体长最长,为14 cm,D正确。
[答案] C
[典例2] 家蚕结黄茧和白茧分别由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验,下列分析错误的是( )
A.基因Y与基因I遵循自由组合定律
B.实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi
C.若实验一的F2中结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占5/9
D.若实验一的F1与F2中结黄茧杂合子杂交,理论上后代结白茧家蚕中纯合子占2/5
[解析] 实验一显示,F2中白茧∶黄茧=13∶3(是9∶3∶3∶1的变式),因此两对等位基因遵循自由组合定律,所以F1白茧的基因型是YyIi,A正确。Y_I_、yyI_、yyii都表现为白茧,Y_ii表现为黄茧,因此实验一中亲本黄茧的基因型是YYii,白茧基因型是yyII;实验二中,白茧与白茧杂交,F1中白茧∶黄茧=3∶1,因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi,也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi,B正确。实验一的F2中,结黄茧个体的基因型及概率为1/3YYii、2/3Yyii,产生的配子为2/3Yi、1/3yi,这些结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占2/3Yi×2/3Yi+1/3yi×1/3yi=5/9,C正确;实验一的F1基因型为YyIi,F2中结黄茧杂合子基因型为Yyii,二者杂交后代结黄茧家蚕(Y_ii)的概率为3/4×1/2=3/8,则结白茧家蚕的概率为5/8,后代结白茧家蚕纯合子(yyii)的概率为1/4×1/2=1/8,因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子占1/5,D错误。
[答案] D
性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤
【针对训练】
1.香豌豆的花色有紫花和白花2种表型,显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花,F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列分析错误的是( )
A.两个白花亲本的基因型为ccPP与CCpp
B.F2中白花的基因型有5种
C.F2紫花中纯合子的比例为1/9
D.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
解析:答案:D 根据题意分析可知,两个纯合白花亲本的基因型为CCpp与ccPP,A正确;F2中白花的基因型有5种,即CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp,紫花的基因型有4种,即CCPP、CCPp、CcPP、CcPp,B正确;F1(CcPp)自交所得F2中紫花植株(C_P_)占9/16,紫花纯合子(CCPP)占总数的1/16,所以F2紫花中纯合子的比例为1/9,C正确;由以上分析可知,F1的基因型是CcPp,其测交后代CcPp(紫花)∶Ccpp(白花)∶ccPp(白花)∶ccpp(白花)=1∶1∶1∶1,则紫花∶白花=1∶3,D错误。
2.荠菜果实形状——三角形和卵圆形由位于两对同源染色体上的基因A、a和B、b决定。基因型为AaBb的个体自交,F1中三角形∶卵圆形=301∶20。在F1的三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代均为三角形果实,这样的个体在F1的三角形果实荠菜中所占的比例为( )
A.1/15 B.7/15
C.3/16 D.7/16
解析:答案:B 由F1中三角形∶卵圆形=301∶20≈15∶1可知,只要有基因A或基因B存在,荠菜果实就表现为三角形,无基因A和基因B则表现为卵圆形。基因型为AaBb、aaBb、Aabb的个体自交均会出现aabb,因此无论自交多少代,后代均为三角形果实的个体在F1的三角形果实荠菜中占7/15。
题型(五) 致死现象导致的性状分离比改变
【知能深化】
1.显性纯合致死
(1)AA和BB致死
(2)AA(或BB)致死
2.隐性纯合致死
[典例1] 某种鼠中,黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性,短尾基因T对长尾基因t为显性,且基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因是独立分配的。两只黄色短尾鼠交配后所生的子代表型比例为( )
A.3∶1∶3∶1 B.9∶3∶3∶1
C.4∶2∶2∶1 D.1∶1∶1∶1
[解析] 正常情况下黄色短尾鼠的基因型为YYTT、YYTt、YyTT或YyTt,但由于“基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死”,所以交配的两只黄色短尾鼠的基因型只能为YyTt。这两只鼠交配后正常情况下子代的基因型及比例为Y_T_∶Y_tt∶yyT_∶yytt=9∶3∶3∶1,但根据题意可知,Y_T_中致死的基因型有YYTT(1/16)、YyTT(2/16)、YYTt(2/16),能够存活的只有基因型为YyTt的个体,其比例为4/16;Y_tt中基因型为YYtt的个体胚胎致死(1/16),基因型为Yytt的个体能够存活(2/16);yyT_中基因型为yyTT的个体胚胎致死(1/16),基因型为yyTt的个体能够存活(2/16);基因型为yytt的个体全部存活,所以两只黄色短尾鼠交配后所生的子代表型比例为4∶2∶2∶1。
[答案] C
[典例2] 果蝇的体色和翅形由基因控制。已知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配,F1为黑身长翅和灰身长翅,比例为1∶1。当F1的黑身长翅果蝇自由交配时,其后代表型及比例为黑身长翅∶黑身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅=6∶2∶3∶1。下列分析错误的是( )
A.果蝇的两对相对性状,显性性状分别是黑身和长翅
B.F1的黑身长翅果蝇自由交配产生的后代中致死个体占1/3
C.F1的黑身长翅果蝇自由交配产生的后代中致死基因型有3种
D.F2中黑身残翅果蝇个体测交后代表型比例为1∶1
[解析] 由题中数据分析可知,果蝇这两对相对性状中,显性性状分别为黑身和长翅,A正确;关于果蝇体色和翅形的基因分别用A/a、B/b表示。F1的黑身长翅果蝇自由交配时,其后代表型比例为6∶2∶3∶1,属于9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型为AaBb,其相互交配后代中致死个体(AA)占1/4,B错误;F1的黑身长翅果蝇自由交配产生的后代中致死基因型有3种,即AABB、AABb、AAbb,C正确;由于AA致死,所以F2中的黑身残翅果蝇的基因型为Aabb,其测交后代表型比例为1∶1,D正确。
[答案] B
解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析,如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析,如BB致死:
【针对训练】
1.某观赏植物的白花对紫花为显性,花瓣一直为单瓣,但经人工诱变后培育出一株重瓣白花植株,研究发现重瓣对单瓣为显性,且含重瓣基因的花粉致死。以新培育出的重瓣白花植株做母本与单瓣紫花植株杂交,F1中出现1/2重瓣白花,1/2单瓣白花,让F1中的重瓣白花自交,所得F2中各表型之间的比例为( )
A.9∶3∶3∶1 B.3∶3∶1∶1
C.6∶3∶2∶1 D.4∶2∶1∶1
解析:答案:B 设决定白花和紫花的基因分别为A、a,控制重瓣和单瓣的基因分别为B和b,亲代中重瓣白花植株的基因型为AABb,单瓣紫花植株的基因型为aabb,F1中重瓣白花植株的基因型为AaBb,单瓣白花植株的基因型为Aabb。由于重瓣白花植株(AaBb)产生的花粉只有Ab和ab两种,产生的雌配子有四种:AB、Ab、aB、ab,随机结合后,F2的表型及比例为重瓣白花∶单瓣白花∶重瓣紫花∶单瓣紫色=3∶3∶1∶1。
2.致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb的个体,两对等位基因独立遗传,但具有某种基因型的配子或个体致死,不考虑环境因素对表型的影响,若该个体自交,下列说法不正确的是( )
A.后代分离比为5∶3∶3∶1,则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
B.后代分离比为7∶3∶1∶1,则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
C.后代分离比为9∶3∶3,则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死
D.后代分离比为4∶2∶2∶1,则推测原因可能是A基因和B基因显性纯合致死
解析:答案:C 后代分离比为5∶3∶3∶1,基因型为A_B_ 的双显性状中有4份死亡,可推测可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死,A正确;后代中A_B_∶aaB_(或A_bb)∶A_bb(或aaB_)∶aabb=7∶3∶1∶1,与9∶3∶3∶1相比,A_B_少了2份,A_bb(或aaB_)少了2份,最可能的原因是Ab(或aB)的雄配子或雌配子致死,B正确;后代分离比为9∶3∶3,没有出现双隐性个体,说明aabb的合子或个体死亡,C错误;若A基因和B基因显性纯合致死,则A_B_少5份,A_bb和aaB_中各少1份,即出现后代分离比为4∶2∶2∶1,D正确。
[课时跟踪检测]
[理解·巩固·落实]
1.位于常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1,则下列F1基因型正确的是( )
解析:答案:B 由题意分析可知,F1的基因型为AaBbCc,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1,其中a与c始终在一起,A与C始终在一起,说明A、C基因位于同一条染色体上,a、c基因位于另一条染色体上;AC或ac都会和B或b随机组合,说明B和b基因位于另外一对同源染色体上,即B正确。
2.让基因型为AaBbCc和AAbbCc的向日葵杂交,按基因自由组合定律推算,后代中表型不同于亲本的个体所占的比例应为( )
A.1/8 B.1/4
C.1/32 D.1/16
解析:答案:B 亲本的基因型为AaBbCc和AAbbCc,可先求后代与亲本表型相同的概率,与AaBbCc亲本表型相同的概率为1×1/2×3/4=3/8,与AAbbCc亲本表型相同的概率为1×1/2×3/4=3/8,故与亲本表型不同的概率为1-3/8-3/8=1/4。
3.在家蚕遗传中,蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的黑色与淡赤色是一对相对性状,黄茧和白茧是一对相对性状(控制这两对相对性状的基因自由组合)。两个杂交组合得到的子代(足够多)数量比见下表,下列叙述错误的是( )
子代 黄茧黑蚁 白茧黑蚁 黄茧淡赤蚁 白茧淡赤蚁
组合一 9 3 3 1
组合二 0 1 0 1
A.黑色对淡赤色为显性,黄茧对白茧为显性
B.组合一中两个亲本的基因型和表型都相同
C.组合二中亲本的基因型和子代的基因型相同
D.组合一和组合二的子代中白茧淡赤蚁的基因型不完全相同
解析:答案:D 由于组合一后代黄茧∶白茧=3∶1,黑色∶淡赤色=3∶1,则黄茧对白茧为显性(相关基因用A、a表示),黑色对淡赤色为显性(相关基因用B、b表示)。由组合一后代比例为9∶3∶3∶1,可知两亲本均为黄茧黑蚁,基因型为AaBb。组合二后代全部为白茧,黑色∶淡赤色=1∶1,可知亲本基因型组合为aaBb×aabb,根据遗传图解可知后代基因型为aaBb、aabb。白茧淡赤蚁个体的基因型均为aabb。
4.黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得到的F1再自交,F2的表型及比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶15∶15∶25。则亲本的基因型为( )
A.YYRR、yyrr B.YyRr、yyrr
C.YyRR、yyrr D.YYRr、yyrr
解析:答案:B 根据F2中黄∶绿=3∶5可知,对于黄色、绿色这对相对性状来说,F1中一种个体自交后代全部是绿色,基因型为yy,另一种个体自交后代中黄∶绿=3∶1,基因型为Yy;同理,对于圆粒、皱粒这对相对性状来说,F1中一种个体的基因型为rr,另一种个体的基因型为Rr,综上所述,亲本的基因型应为YyRr、yyrr。
5.某雌雄同株植物的花色性状形成的代谢途径如图所示,两对基因独立遗传。将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1,F1自交得到F2的表型及比例为( )
A.紫色∶红色∶白色=9∶3∶4
B.紫色∶红色∶白色=9∶4∶3
C.紫色∶白色=15∶1
D.紫色∶红色=15∶1
解析:答案:A 两对基因独立遗传,遵循自由组合定律。基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1(AaBb),F1自交后代的基因型及其比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,表型及其比例为紫色∶红色∶白色=9∶3∶4,A正确。
6.在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。两对基因独立遗传。现有基因型为WwYy的个体自交,其后代的表型种类及比例是( )
A.4种,9∶3∶3∶1 B.2种,13∶3
C.3种,12∶3∶1 D.3种,10∶3∶3
解析:答案:C 由于两对基因独立遗传,所以基因型为WwYy的个体自交,符合自由组合定律,产生的后代可表示为9W_Y_∶3wwY_∶3W_yy∶1wwyy,由于W存在时,Y和y都不能表达,所以W_Y_和W_yy个体都表现为白色,占12/16;wwY_个体表现为黄色,占3/16;wwyy个体表现为绿色,占1/16。
7.玉米的株高是一对相对性状,现将株高70 cm和50 cm的植株杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中株高70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm∶50 cm的比例约为1∶4∶6∶4∶1。若取F2中的60 cm植株随机授粉产生的F3中60 cm 纯合植株的比例为( )
A.1/36 B.2/9
C.1/2 D.3/16
解析:答案:B F2中60 cm植株(4/6AaBb、1/6AAbb、1/6aaBB)产生的配子为1/6AB、1/3Ab、1/3aB、1/6ab,随机授粉后代中60 cm纯合植株(AAbb、aaBB)的比例为1/3×1/3+1/3×1/3=2/9。
8.(2021·威海高一联考)某种蛙眼色的表型与基因型的对应关系如下表(两对基因独立遗传),现有蓝眼蛙与紫眼蛙杂交,F1有蓝眼和绿眼两种表型,理论上F1蓝眼蛙∶绿眼蛙为( )
表型 蓝眼 绿眼 紫眼
基因型 A_B_ A_bb、aabb aaB_
A.3∶1 B.3∶2
C.9∶7 D.13∶3
解析:答案:A 蓝眼蛙(A_B_)与紫眼蛙(aaB_)杂交,F1有蓝眼(A_B_)和绿眼(A_bb、aabb)两种表型,据此推断亲本蓝眼蛙的基因型为AABb,紫眼蛙的基因型为aaBb。AABb×aaBb后代的表型及比例为AaB_(蓝眼蛙)∶Aabb(绿眼蛙)=3∶1。
9.家蚕有结黄茧与结白茧之分,由两对等位基因E与e、F与f控制,将纯合结黄茧的品种甲与纯合结白茧的品种乙杂交,F1均结白茧。F1雌雄个体随机交配,F2中结白茧个体与结黄茧个体(e纯合,且含基因F)的比值约为13∶3,仅考虑茧色性状和相关基因,下列叙述正确的是( )
A.基因E与e、F与f的遗传不遵循自由组合定律
B.F1测交子代结黄茧与结白茧之比为1∶1
C.F2结黄茧的家蚕随机交配,子代杂合子占2/3
D.F2结白茧群体中纯合子占3/13
解析:答案:D F2中结白茧个体与结黄茧个体(e纯合,且含基因F)的比值约为13∶3,说明控制结黄茧与结白茧的基因为独立遗传的两对等位基因,遵循自由组合定律,A错误;F1的基因型是EeFf,测交子代的基因型及比例是EeFf∶Eeff∶eeFf∶eeff=1∶1∶1∶1,结黄茧与结白茧之比为1∶3,B错误;F2结黄茧的家蚕基因型是eeF-,其中eeFF∶eeFf=1∶2,随机交配,相当于FF∶Ff=1∶2的群体随机交配,产生雌配子的类型及比例为F∶f=2∶1,产生雄配子的类型及比例为F∶f=2∶1,所以子代杂合子Ff的比例是2/3×1/3×2=4/9,C错误;理论上,F2结白茧群体的基因型是E_F_∶E_ff∶eeff=9∶3∶1,其中纯合子有EEFF、EEff、eeff,占3/13,D正确。
10.某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶。
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3。
回答下列问题:
(1)甘蓝叶色中隐性性状是________,实验①中甲植株的基因型为________。
(2)实验②中乙植株的基因型为__________,子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是____________;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是______________________________;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为________。
解析:(1)根据实验①②很容易判断甘蓝的绿叶是隐性性状,紫叶是显性性状。由题干信息可知,两对基因都为隐性的个体表现为隐性性状,结合实验①可判断出甲植株的基因型是aabb。(2)根据实验②子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3,可推知乙植株的基因型是AaBb,基因型为AaBb、aabb的植株杂交,子代中有4种基因型,分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb。(3)若丙植株与甲植株(aabb)杂交,子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,可推出紫叶丙植株只能产生两种配子,且有一种配子是ab,进而推出丙的基因型是Aabb或aaBb;若丙植株与甲植株杂交得到的子代均为紫叶,说明丙植株产生的配子中只能含一个隐性基因或全是显性基因,可利用分离定律列出丙植株可能的基因型,符合要求的丙植株的基因型是AABB、AABb、AAbb、aaBB、AaBB;若丙植株与甲植株杂交得到的子代均为紫叶,且该子代自交后代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,这是自由组合定律9∶3∶3∶1性状分离比的变形,推出子代紫叶植株的基因型是AaBb,由此推出丙植株的基因型是AABB。
答案:(1)绿色 aabb (2)AaBb 4 (3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB
[迁移·应用·发展]
11.某二倍体植物的抗虫与不抗虫性状受两对独立遗传的等位基因M/m和N/n控制。已知两对等位基因中只要存在一个显性基因植物就表现出抗虫性状,基因M会使花粉育性降低50%,基因N存在纯合致死现象。现用若干植株甲(Mmnn,♀)与植株乙(mmNn,♂)杂交得到F1。下列说法错误的是( )
A.该植物中抗虫植株有5种基因型
B.F1抗虫植株中同时含有两种抗虫基因的个体占1/3
C.让F1中同时含两种抗虫基因的植株杂交,F2中不抗虫植株占1/12
D.欲利用一次杂交实验验证含基因M的花粉育性降低50%,可选择基因型为Mmnn的植株作父本与基因型为mmnn的植株杂交
解析:答案:C 已知两对等位基因中只要存在一个显性基因植物就表现出抗虫性状,由于基因N存在纯合致死现象,所以该植物中抗虫植株有MMNn、MmNn、MMnn、Mmnn、mmNn共5种基因型,A正确;根据题意可知,植株甲(Mmnn,♀)产生的雌配子为Mn∶mn=1∶1,植株乙(mmNn,♂)产生的雄配子为mN∶mn=1∶1,F1中MmNn(抗虫)∶mmNn(抗虫)∶Mmnn(抗虫)∶mmnn(不抗虫)=1∶1∶1∶1,抗虫植株中同时含有两种抗虫基因的个体占1/3,B正确;让F1中同时含两种抗虫基因的植株(MmNn)杂交,由于基因M会使花粉育性降低50%,所以F1产生的雌配子及比例为MN∶Mn∶mN∶mn=1∶1∶1∶1,产生的雄配子种类及比例为MN∶Mn∶mN∶mn=1∶1∶2∶2,F2中不抗虫植株(mmnn)所占比例为2/6×1/4=1/12,由于基因N存在纯合致死现象,所以致死个体的比例为1/6×1/4+2/6×1/4+1/6×1/4+2/6×1/4=1/4,所以F2中不抗虫植株占1/12÷(1-1/4)=1/9,C错误;欲利用一次杂交实验验证含基因M的花粉育性降低50%,可选择基因型为Mmnn的植株作父本与基因型为mmnn的植株杂交,若后代出现抗虫∶不抗虫=1∶2,可说明基因M的花粉育性降低50%,D正确。
12.鸡的羽毛颜色由两对独立遗传的等位基因A和a、B和b控制,B是有色羽基因,b是白色羽基因。已知A_B_、aabb、A_bb均表现为白色羽,aaB_表现为有色羽。下列说法不合理的是( )
A.A基因对B基因的表达可能有抑制作用
B.若一白色羽个体测交后代全表现为白色羽,则该白色羽个体的基因型一定为aabb
C.若一有色羽个体测交后代中有色羽∶白色羽=1∶1,说明该有色羽个体的基因型为aaBb
D.两个基因型为AaBb的个体杂交,后代中表现为有色羽的个体占3/16
解析:答案:B 分析题意可知,只有在B基因存在、A基因不存在时才表现为有色羽,而当B基因和A基因同时存在时表现为白色羽,由此可推测A基因对B基因的表达可能有抑制作用,A正确;基因型为AAB_、aabb、A_bb 的个体测交,后代全都表现为白色羽,B错误;有色羽个体的基因型为aaBB或aaBb,其中只有基因型为aaBb的个体测交,后代才会出现有色羽∶白色羽=1∶1,C正确;两个基因型为AaBb的个体杂交,后代中表现为有色羽(aaB_)的个体占1/4×3/4=3/16,D正确。
13.玉米为二倍体植物。甜玉米的玉米籽粒中蔗糖含量高,受1个或多个隐性基因控制,
这些基因有a、b和d。玉米的糯性受隐性基因e控制,含支链淀粉多时呈糯性。如图为玉米籽粒中蔗糖合成淀粉的生化路径,回答下列问题:
(1)在基因 A/a中,对玉米糯性基因E/e起上位(抑制)作用的是________,基因型为 aaee的玉米籽粒表现为“甜而不糯”,从生化角度的解释是__________________________________________________。
(2)某非甜非糯型玉米,其控制基因型只涉及 A/a 及 E/e两对等位基因。该玉米自交后代(F1)中,非甜非糯∶糯而非甜∶甜而非糯=9∶3∶4。此杂交结果说明上述两对等位基因__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。将F1中玉米单株自交,单株统计果穗上的玉米籽粒,发现有的玉米植株所结的全部玉米籽粒要么糯、要么甜,这样的F1植株占________,该植株的每个果穗上,甜玉米籽粒与糯玉米籽粒的数目比约为__________。
(3)某品系甜玉米由 B/b、D/d 两对等位基因控制,两株甜玉米杂交,母本结出玉米籽粒(F1)均不甜,推测亲本的基因型为________________。欲确定基因B/b 与D/d是否遵循自由组合定律,请利用上述玉米材料设计实验予以确定(写出杂交方案并预期实验结果)。
解析:(1)分析题图可知,当A、B、D、E基因同时表达时,玉米籽粒可以合成直链淀粉,但只要存在aa,即使有E基因存在也不会表现为直链淀粉,所以对E/e起上位(抑制)作用的是a基因;aaee的植株不能合成酶1,蔗糖不能合成支链淀粉,造成蔗糖积累,玉米籽粒表现为甜而不糯。(2)非甜非糯型玉米自交后代中非甜非糯∶糯而非甜∶甜而非糯=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,所以这两对等位基因遵循自由组合定律;该非甜非糯玉米的基因型是AaEe,如果F1玉米单株自交,有的玉米植株所结的全部玉米籽粒要么糯、要么甜,由于糯玉米的基因型是A_ee,甜玉米的基因型是aa__,因此F1中该植株的基因型是Aaee,所占比例为1/2×1/4=1/8;该植株自交,子代的基因型及比例为A_ee(糯玉米)∶aaee(甜玉米)=3∶1,所以甜玉米∶糯玉米=1∶3。(3)两株甜玉米杂交,母本结出玉米籽粒(F1)均不甜,根据图示,说明亲代不会同时含有B和D基因,而F1表现为不甜,因此同时含有B和 D基因,合成酶2,进而催化淀粉的形成,所以亲本基因型是BBdd和bbDD。要判断B、b和D、d两对基因是否遵循自由组合定律,只有B_D_才表现为非甜,所以实验杂交方案:将F1自交,统计F2的表型及比例;若二者遵循自由组合定律,则F1自交子代中B_D_∶B_dd∶bbD_∶bbdd=9∶3∶3∶1,非甜∶甜=9∶7。
答案:(1)a 缺少酶1,蔗糖不能合成支链淀粉,造成蔗糖积累,玉米籽粒表现为甜而不糯 (2)遵循 1/8 1∶3 (3)BBdd、bbDD 杂交方案:将F1自交,统计F2的表型及比例。预期实验结果:若子代的表型及比例为非甜∶甜=9∶7,则基因B/b 与D/d 遵循自由组合定律,否则就不遵循。
阶段验收评价(一) 第1章 遗传因子的发现
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分)
1.利用“假说—演绎法”,孟德尔发现了两大遗传定律。下列关于孟德尔分离定律研究过程的分析,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.孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交,预测后代产生1∶1的性状分离比
C.为验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正反交实验
D.运用“假说—演绎法”验证的实验结果总与预期相符
解析:答案:B 孟德尔假说的核心内容是“生物的性状是由遗传因子决定的”,A错误;孟德尔作出的“演绎”是让F1与隐性纯合子杂交,预测后代产生1∶1的性状分离比,B正确;为验证作出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验,C错误;运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定与预期相符,如在子代数目较少的情况下,实验结果不一定与预期相符,D错误。
2.人类A、 B、 AB和O血型是由复等位基因控制的。一名A型血男子与一位B型血的女子结婚,生了一个小孩。以下关于这个小孩血型的说法正确的是( )
A.只可能是A型
B.可以是A、 B、 AB、O型中的任一种
C.只能是AB型
D.不可能是O型
解析:答案:B 一个血型为A型的男子(IAIA或IAi)与B型血的女子(IBIB或IBi)婚配,生了一个小孩,由于亲本的基因型不确定,根据分离定律可知,该小孩的基因型可能为IAIB、IAi、ii、IBi,即该小孩的血型可能为A、 B、 AB、O型中的任一种,B正确。
3.在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )
杂交组合 后代性状
一 红花A×白花B 全为红花
二 红花C×红花D 红花与白花之比约为3∶1
A.红花C与红花D的基因型不同
B.红花A的基因型为Rr
C.白花为隐性性状
D.白花B的基因型为Rr
解析:答案:C 红花C和D的基因型都是Rr,A错误;杂交组合一的亲本为红花和白花,而杂交后代只有红花,说明红花为显性性状,白花为隐性性状,且亲本均为纯合子,所以红花A的基因型是RR,白花B的基因型是rr,C正确,B、D错误。
4.鼠的毛色有黑色和棕色(由基因B、b控制),两只黑鼠交配,生了3只棕鼠和1只黑鼠,下列说法正确的是( )
A.棕色为显性性状
B.子代黑鼠中基因型为BB的概率是1/4
C.若检测子代黑鼠的基因型,最好选用棕鼠与其交配
D.若亲代黑鼠再生4只小鼠,则应为3只黑鼠和1只棕鼠
解析:答案:C 亲本只有黑色一种表型,后代出现两种表型,则新出现的性状为隐性性状,即棕色为隐性性状,A错误;亲本基因型均为Bb,子代黑鼠中基因型为BB的概率是1/3,B错误;若检测子代黑鼠的基因型,最好选用棕鼠与其交配,即用测交法,C正确;若亲代黑鼠再生4只小鼠,可能为3只黑鼠和1只棕鼠,也可能是其他情况,如全部为黑色等,D错误。
5.普通小麦中有高秆抗病和矮秆易感病两个品种,控制两对相对性状的基因独立遗传。现用显性纯合子高秆抗病小麦和矮秆易感病小麦杂交得F1,F1自交或测交,预期结果错误的是( )
A.自交结果中高秆抗病与矮秆抗病比例为9∶1
B.自交结果中高秆与矮秆比例为3∶1,抗病与易感病比例为3∶1
C.测交结果为矮秆抗病∶矮秆易感病∶高秆抗病∶高秆易感病比例为1∶1∶1∶1
D.自交和测交后代出现四种相同的表现类型
解析:答案:A F1自交后代表现类型及比例为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病=9∶3∶3∶1,所以高秆抗病∶矮秆抗病=3∶1,高秆∶矮秆=3∶1,抗病∶易感病=3∶1。F1测交后代表现类型及比例为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病=1∶1∶1∶1。故选A。
6.豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性。两种豌豆杂交的子一代表型如图所示。让子一代中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,子二代的性状分离比为( )
A.2∶1∶2∶1 B.9∶3∶3∶1
C.1∶1∶1∶1 D.3∶1∶3∶1
解析:答案:A 由子一代圆粒∶皱粒=3∶1可知亲代的基因型均为Rr;由子一代黄色∶绿色=1∶1可知亲代的基因型为Yy、yy,故亲代的基因型组合为YyRr×yyRr,则子一代中黄色圆粒的基因型有1/3YyRR和2/3YyRr两种,绿色皱粒的基因型为yyrr,则F2的性状分离比为2∶1∶2∶1。故选A。
7.以基因型为AABB和aabb的个体为亲本用杂交育种的方法培育基因型为aaBB的个体,需要选择的子代为( )
A.F1和F2 B.F1和F3
C.F2和F3 D.F2和F4
解析:答案:C 以基因型为AABB和aabb的个体为亲本杂交,F1的基因型是AaBb,不会出现aaBB,F2开始发生性状分离,有4种表型,可出现aaB_,由于F2中还存在aaBb的类型发生性状分离,因此必须将F2中aaB_的个体单独自交,并观察F3是否发生性状分离,不发生性状分离的F3个体即为纯种。故选C。
8.如图为孟德尔两对相对性状的遗传学实验的图解,下列有关判断错误的是( )
―→F1:黄圆F2:黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱
A.F1表现出来的性状黄圆是显性性状
B.F2中黄皱种子中纯合子占1/2
C.F2中相关表型的比例是9∶3∶3∶1
D.F1只有1种基因型,F2中有9种基因型
解析:答案:B 在两对相对性状杂交实验中,F2中黄皱种子的基因型有2种,其中纯合子与杂合子的比例为1∶2,即纯合子所占比例为1/3。故选B。
9.人类中,显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发育是必需的,二者缺一,个体即聋。这两对基因自由组合。下列有关说法错误的是( )
A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子
B.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,只能生下耳聋的孩子
C.基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为7/16
D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
解析:答案:B 若一方只有耳蜗管正常,其基因型为D_ee,另一方只有听神经正常,其基因型为ddE_,两者所生孩子的基因型可能为DdEe,该孩子正常。故选B。
10.两对相对性状的基因自由组合,如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1,那么F1与双隐性个体测交,得到的分离比分别是( )
A.1∶3、1∶2∶1和3∶1
B.3∶1、4∶1和3∶1
C.1∶2∶1、4∶1和3∶1
D.3∶1、3∶1和1∶4
解析:答案:A 由F2的分离比可推知,F1的基因型为双杂合(AaBb)。9∶7的比例说明有双显性基因的表现为一种性状,其他的表现为另一种性状,则F1与双隐性个体测交,子代的分离比为1∶3;9∶6∶1的比例说明有双显性基因的表现为一种性状,有单显性基因的表现为一种性状,无显性基因的表现为一种性状,则F1与双隐性个体测交,子代的分离比为1∶2∶1;15∶1的比例说明只要有显性基因的就表现为同一种性状,无显性基因的表现为另一种性状,则F1与双隐性个体测交,子代的分离比为3∶1。故A项正确。
11.山羊胡子的有无由常染色体上的遗传因子BL和BS决定,其中BL和BS分别对应无胡子和有胡子,不过BS在雄性中为显性,在雌性中为隐性。有胡子纯合雌羊与无胡子纯合雄羊杂交产生F1,F1的雌雄个体相互交配得到F2。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中50%表现为有胡子
D.F2中雌山羊无胡子的占1/4
解析:答案:C 根据题意分析可知,BS在雄性中为显性,在雌性中为隐性,则亲代中无胡子纯合雄羊与有胡子纯合雌羊的遗传因子组成分别是BLBL、BSBS,杂交产生的F1的遗传因子组成为BSBL,雌性全部表现为无胡子,雄性全部表现为有胡子;遗传因子组成为BSBL的雌雄羊相互交配,F2的遗传因子组成及比例为BSBS∶BSBL∶BLBL=1∶2∶1,其中有胡子的山羊所占比例为1/4(BSBS)+1/2×1/2(BSBL)=1/2,其中雌山羊中无胡子的所占比例为1/2×1/2(BSBL)+1/2×1/4(BLBL)=3/8。故选C。
12.两对独立遗传的等位基因(A-a和B-b,且两对基因完全显隐性)分别控制豌豆的两对相对性状。植株甲与植物乙进行杂交,下列相关叙述正确的是( )
A.若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型组合为AABB×aabb
B.若子一代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则两亲本的基因型组合为AaBb×aabb
C.若子一代出现3∶1∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型组合为AaBb×aaBb
D.若子二代出现3∶1的性状分离比,则两亲本可能的杂交组合有4种情况
解析:答案:D 基因型组合为AABB×aabb或AAbb×aaBB的两亲本杂交,子二代均出现9∶3∶3∶1的性状分离比;基因型组合为AaBb×aabb或Aabb×aaBb的两亲本杂交,子一代均出现1∶1∶1∶1的性状分离比;基因型组合为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb的两亲本杂交,子一代均出现3∶1∶3∶1的性状分离比;若子二代出现3∶1的性状分离比,则两亲本可能的杂交组合有AABB×AAbb、aaBB×aabb、AABB×aaBB、AAbb×aabb 4种情况。故选D。
13.(2021·山东实验中学月考)某植物有雄株、雌株和两性植株,基因G决定雄株,基因g决定两性植株,基因g-决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性。如:基因型为Gg的植株是雄株,基因型为gg-的植株是两性植株,基因型为g-g-的植株是雌株。下列分析正确的是( )
A.基因型为Gg和Gg-的植株杂交产生的子代基因型有GG、Gg-、Gg、gg-
B.一株两性植株最多可产生雄配子和雌配子各四种
C.若不考虑基因突变,雄株和雌株的杂交组合方式有两种
D.两性植株自交不可能产生雌株
解析:答案:C 基因型为Gg和Gg-的植株均为雄株,不能进行杂交,A错误;一株两性植株的基因型为gg或gg-,若为gg,产生一种雌雄配子g,若为gg-,产生2种雌雄配子g和g-,B错误;不考虑基因突变,雄株的基因型若为GG,说明双亲都要有一个G,实际雌性个体无G,所以雄株的基因型不可能为GG,则雄株(Gg-、Gg)和雌株(g-g-)的杂交组合方式有两种,C正确;两性植株(gg-)自交可以产生雌株(g-g-),D错误。
14.豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性,两对基因独立遗传。现将基因型为GGyy与ggYY的豌豆植株杂交,再让F1自交得F2。下列相关结论,错误的是( )
A.F1植株上所结的种子,种皮细胞的基因组成是GgYy
B.F1植株上所结的种子,子叶颜色的分离比为1∶3
C.若F2自交,F2植株上所结的种子,种皮颜色的分离比为5∶3
D.若F2自交,F2植株上所结的种子,灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶的比为9∶5
解析:答案:C F1植株上所结种子的种皮是母本的珠被发育来的,基因组成与F1植株相同,故种皮细胞的基因组成为GgYy,A正确;Yy自交后代基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,所以F1种子子叶的颜色及比例是黄色∶绿色=3∶1,B正确;F2植株所结种子种皮颜色分离比为3∶1,C错误;F2自交,F2植株上所结种子种皮颜色基因型与母本相同,灰种皮∶白种皮=3∶1;其子叶颜色由F3的基因型控制,F2自交后代(F3)中绿子叶(yy)占1/4+1/2×1/4=3/8,黄子叶占1-3/8=5/8,所以灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶比为[(3/4)×(3/8)]∶[(1/4)×(5/8)]=9∶5,D正确。
15.果蝇的灰身(B)与黑身(b)、大脉翅(D)与小脉翅(d)是两对相对性状,相关基因位于常染色体上且独立遗传。灰身大脉翅的雌蝇和灰身小脉翅的雄蝇杂交,F1中47只为灰身大脉翅,49只为灰身小脉翅,17只为黑身大脉翅,15只为黑身小脉翅。下列说法错误的是( )
A.亲本中雌雄果蝇的基因型分别为BbDd和Bbdd
B.亲本雌蝇产生卵细胞的基因组成种类数为4种
C.F1中体色和翅型的表型比例分别为3∶1和1∶1
D.F1中表型为灰身大脉翅个体的基因型为BbDd
解析:答案:D 由题中数据可知,子代中灰身∶黑身=(47+49)∶(17+15)=3∶1,可推知亲本基因型是Bb和Bb;大脉翅∶小脉翅=(47+17)∶(49+15)=1∶1,可推知亲本基因型是Dd和dd,所以亲本灰身大脉翅雌蝇基因型是BbDd,灰身小脉翅雄蝇基因型是Bbdd,A、C正确。由上述分析可知亲本灰身大脉翅雌蝇基因型是BbDd,其产生的卵细胞基因型有BD、Bd、bD、bd共4种类型,B正确。由亲本基因型可知,F1中表型为灰身大脉翅个体的基因型为BBDd、BbDd,D错误。
16.拉布拉多犬个性忠诚,智商极高,深受人们的喜爱。其毛色有黑、黄、棕3种,分别受B、b和E、e两对等位基因控制。为选育纯系黑色犬,育种工作者利用纯种品系进行了杂交实验,结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.B、b和E、e的遗传遵循基因分离定律和自由组合定律
B.F2黑色犬中基因型符合育种要求的个体占1/9
C.F2黄色犬与棕色犬随机交配,子代中可获得纯系黑色犬
D.F2黑色犬进行测交,测交后代中不能获得纯系黑色犬
解析:答案:C 由于F1黑色个体自由交配产生的后代中有三种毛色,并且符合9∶3∶3∶1的性状分离比的变形,因此两对基因B、b和E、e的遗传符合基因的分离定律和自由组合定律,A正确;F2中黑色犬的基因型有BBEE、BbEe、BBEe、BbEE四种,其中黑色纯合子BBEE占1/9,B正确;F2中黄色犬(B_ee或bbE_、bbee)与棕色犬(bbE_或B_ee)随机交配,其后代中不会出现BB和EE的个体,因此不能获得黑色纯种个体,C错误;F2黑色犬测交(与bbee杂交),其后代都含有b和e基因,因此不会出现BBEE个体,D正确。
二、非选择题(共4小题,共52分)
17.(10分)豌豆的紫花和白花是一对相对性状,这对相对性状由一对遗传因子B、b控制。如表是豌豆花色的三个组合的遗传实验结果。请根据实验结果分析并回答下列问题:
实验 组合 亲本性状表现 F1的性状表现和植株数目
紫花 白花
1 紫花×白花 405 411
2 紫花×白花 807 0
3 紫花×紫花 1 240 420
(1)根据实验组合__________(填序号)可以判断豌豆的________花为显性性状。
(2)请写出实验组合3的亲本的基因型:_______________________________________。
(3)实验组合________(填序号)为测交实验。
(4)实验组合3的F1紫花植株中,杂合子占________。若取实验组合2中的F1紫花植株与实验组合3中的F1紫花植株杂交,后代出现白花植株的概率为________。
解析:(1)由于组合2是紫花×白花,后代只有紫花,可以判断紫花是显性性状;由于组合3是紫花×紫花,后代有紫花和白花,出现性状分离,也能判断紫花是显性性状。(2)由于紫花是显性性状,白花是隐性性状,组合1紫花×白花→后代紫花∶白花≈1∶1,因此组合1亲本的基因型为Bb、bb。组合2后代全为紫花,因此组合2亲本的基因型为BB、bb。组合3紫花×紫花→后代紫花∶白花≈3∶1,因此组合3亲本的基因型为Bb、Bb。(3)实验组合1中,紫花×白花→后代中紫花∶白花=1∶1,该比例为测交的结果。(4)实验组合3的后代出现性状分离,说明亲本都是杂合子,其基因型都是Bb。F1基因型为BB、Bb和bb,比例为1∶2∶1,所以F1显性类型紫花植株中,杂合子占2/3。若取组合2中的F1紫花植株(Bb)与组合3中的F1紫花植株(1/3BB、2/3Bb)杂交,后代出现白花植株的概率=2/3×1/4=1/6。
答案:(1)2、3 紫 (2)Bb×Bb (3)1 (4)2/3 1/6
18.(14分)小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的遗传遵循自由组合定律。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图所示。回答下列问题:
(1)两对相对性状中,显性性状分别是________、________。
(2)亲本甲、乙的基因型分别是________、________,丁的基因型是________。
(3)F1形成的配子有________种,产生这几种配子的原因是F1在形成配子的过程中________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)F2中基因型为ddRR的个体所占的比例为________,光颖抗锈病植株所占的比例是__________。
(5)F2中表型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的比例是__________。
解析:(1)由于纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙),所以毛颖、抗锈病为显性性状,光颖、感锈病为隐性性状。(2)甲、乙为纯种,它们的基因型分别为DDrr、ddRR,所以F1的基因型为DdRr,与丁杂交后,抗锈病与感锈病之比为3∶1,毛颖与光颖之比为1∶1,所以丁的基因型为ddRr。(3)由于控制这两对性状的基因(D/d、R/r)的遗传遵循自由组合定律,F1的基因型为DdRr,因此可以形成4种配子。(4)F1(DdRr)×丁(ddRr)产生的F2中,ddRR的个体占1/2×1/4=1/8,光颖抗锈病植株(ddR_)占1/2×3/4=3/8。(5)F2中,与甲(DDrr)表型相同的个体占1/2×1/4=1/8,与乙(ddRR)表型相同的个体占1/2×3/4=3/8,所以F2中表型不同于双亲的个体占1/2。
答案:(1)毛颖 抗锈病(两空可互换) (2)DDrr ddRR ddRr (3)4 决定同一性状的等位基因彼此分离,决定不同性状的非等位基因自由组合
(4)1/8 3/8
(5)1/2
19.(15分)杂交水稻的推广大大提高了水稻的产量,产生了巨大的经济效益和社会效益。已知水稻是自花传粉植物,请回答下列问题:
(1)在没有发现良好的雄性不育系之前,对水稻杂交之前需要对母本进行________,育种环节较复杂,工作量较大;发现了雄性不育品系以后,可将其作为________,简化了育种环节。
(2)现选用高秆抗病水稻植株(甲)和矮秆感病水稻植株(乙)为亲本进行杂交,已知高秆对矮秆为显性,相关基因用A、a表示,抗病对感病为显性,相关基因用B、b表示。若杂交产生的子一代(F1)有四种表型,且比例为1∶1∶1∶1,则亲本甲、乙的基因型分别为______________。两对等位基因的遗传遵循________________定律。
(3)让上述F1中的高秆抗病植株自交得F2,F2的表型及其比例为____________________________________________________,F2中出现矮秆感病类型的比例是________,F2与甲表型相同的植株中,纯合子的比例为________。
解析:(1)水稻是自花传粉植物,在没有发现良好的雄性不育系之前,对水稻进行杂交实验时,需要先对母本去雄,然后套袋,防止自花传粉和外来花粉干扰,雄性不育系不能产生正常的雄配子,只能作为母本。(2)由题意可知,植株甲的基因型为A_B_,植株乙的基因型为aabb,若杂交产生的子一代(F1)有四种表型,且比例为1∶1∶1∶1,可推知植株甲产生了四种配子,且比例为1∶1∶1∶1,因此植株甲的基因型为AaBb,并且这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(3)让(2)中F1的高秆抗病植株(AaBb)自交得F2,根据自由组合定律可推知,F2的表型及其比例为高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病=9∶3∶3∶1,F2中出现矮秆感病类型(aabb)的比例是1/4×1/4=1/16,F2与甲表型相同的植株占9/16,其中纯合子(AABB)的比例为1/9。
答案:(1)去雄 母本 (2)AaBb、aabb 自由组合 (3)高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病=9∶3∶3∶1 1/16 1/9
20.(13分)南江黄羊是我国培育的第一个肉用山羊新品种,在育种过程中常用纯繁供种、杂交配种、通过体型外貌选种。将基因型分别为GGhh、ggHH两品种(这两种基因型的个体6个月体重为中等,简称中产)杂交得到F1产量明显高于两亲本(此现象称为杂种优势),关于杂种优势的原理现有两种假说:
①显性假说:通过基因间的互补,同时含有多种显性基因的个体,能发挥出超过亲本的强大生长势。G_H_ (高产) >G_ hh、 ggH_ (中产) >gghh (低产)
②超显性假说:每对等位基因的杂合子贡献要大于纯合子,使多对杂合的个体表现出远超过亲本的强大生长势。Gg> GG=gg,Hh > HH=hh
关于控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,请回答下列问题:
(1)依据超显性假说原理,在南江黄羊自然种群中由G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表型会出现高产、次高产、中产三种情况,其中次高产基因型为________________________________________________________________________。
(2)拟探究上述南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,请从题干中亲本和F1中任选实验材料,设计可行的实验方案,并预测实验结果。
实验方案:________________________________________________________________________ ,
统计后代表型及比例。
预期结果:
①若表型及比例为________________________________________________________________________,
说明该杂种优势的原理为显性假说原理。
②若表型及比例为________________________________________________________________________,
说明该杂种优势的原理为超显性假说原理。
解析:(1)依据超显性假说原理,Gg> GG=gg,Hh > HH=hh,G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表型中,表现为次高产的个体中应包含一对杂合子和一对纯合子,即基因型为Gghh、GgHH、GGHh、ggHh。(2)从题干中亲本和F1中任选实验材料探究南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,设计方案有两种:实验方案一:将F1雌雄个体相互交配,产生的F2基因型及比例为9G_H_∶3G_hh∶3ggH_∶1gghh,若该杂种优势的原理为显性假说原理,即G_H_ (高产) >G_ hh、 ggH_ (中产) >gghh (低产),则F2表型及比例为高产∶中产∶低产=9∶6∶1;若该杂种优势的原理为超显性假说原理,即Gg> GG=gg,Hh > HH=hh,则个体中含有两对杂合子的表现为高产,只有一对杂合子的表现为次高产,两对都是纯合子的表现为中产,即高产(GgHh)∶次高产(Gghh、GgHH、GGHh、ggHh)∶中产(GGHH、GGhh、ggHH、gghh)=1∶2∶1。实验方案二:将F1个体与异性亲本(如GGhh)相互交配,产生的F2基因型及比例为GgHh∶GGHh∶Gghh∶GGhh=1∶1∶1∶1,若该杂种优势的原理为显性假说原理,则F2表型及比例为高产∶中产=1∶1;若该杂种优势的原理为超显性假说原理,则高产(GgHh)∶次高产(GGHh、Gghh)∶中产(GGhh)=1∶2∶1。
答案:(1)Gghh、GgHH、GGHh、ggHh
(2)实验方案一:将F1雌雄个体相互交配 预期结果: ①高产∶中产∶低产=9∶6∶1 ②高产∶次高产∶中产=1∶2∶1
实验方案二:将F1个体与异性亲本相互交配 预期结果:①高产∶中产=1∶1 ②高产∶次高产∶中产=1∶2∶1