人教生物学必修2分层训练：1-2　孟德尔的豌豆杂交实验(二)第2课时 孟德尔实验方法的启示、遗传规律的再发现及其应用（含解析）

人教生物学必修2分层训练
第2课时　孟德尔实验方法的启示、遗传规律的再发现及其应用
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知识点 题号
1.孟德尔成功的原因 1,3
2.自由组合定律的应用 2,4,5,7,9,10,12,13,14
3.9∶3∶3∶1的变式 6,8,11,15
1.孟德尔的实验方法给后人许多有益的启示,下列哪一项是超越前人的创新(　C　)
A.正确地选用实验材料
B.先研究一对相对性状的遗传,再研究两对或多对性状的遗传
C.把数学方法(统计学)引入生物学的研究
D.对科学的热爱和锲而不舍的精神
解析:孟德尔的实验方法给后人许多有益的启示,如正确选用实验材料;特别是用统计学的方法对实验结果进行分析,是超越前人的创新。
2.两个亲本杂交,相应基因的遗传遵循自由组合定律,其子代的基因型是1yyRR、1yyrr、1YyRR、1Yyrr、2yyRr、2YyRr,那么这两个亲本的基因型是(　C　)
A.yyRR和yyRr B.yyrr和YyRr
C.yyRr和YyRr D.YyRr和YyRr
解析:子代基因型中Yy∶yy=1∶1,故亲本为Yy×yy;子代基因型中RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,故亲本为Rr×Rr,组合即得亲本基因型。
3.下列关于表型和基因型的叙述,正确的是(　D　)
A.表型都能通过眼睛观察出来,如高茎和矮茎
B.基因型不能通过眼睛观察,必须使用电子显微镜
C.在相同环境下,表型相同,基因型一定相同
D.基因型相同,表型不一定相同
解析:表型是指生物个体表现出来的性状,是可以观察和测量的,但不一定都能通过眼睛观察出来;基因型不能通过电子显微镜观察;在相同环境条件下,表型相同,基因型不一定相同,如高茎的基因型可能是DD或Dd;表型是基因型与环境条件共同作用的结果,因此,基因型相同,表型不一定相同。
4.控制玉米株高的4对等位基因对株高的作用相等,且独立遗传。已知基因型为aabbccdd的玉米高10 cm,基因型为AABBCCDD的玉米高26 cm,如果已知亲代玉米高10 cm和26 cm,则F1的株高及F2的表型种类数分别是(　A　)
A.18 cm、9种 B.18 cm、6种
C.12 cm、9种 D.12 cm、6种
解析: 解析:已知基因型为aabbccdd的玉米高10 cm,基因型为AABBCCDD的玉米高26 cm,每个显性基因对高度增加效应相同且具叠加性,则每含一个显性基因玉米增高(26-10)÷8=2(cm)。aabbccdd和AABBCCDD杂交所得F1的基因型为AaBbCcDd,含4个显性基因,株高为10+4×2=18(cm)。F2中的基因型有含8个显性基因的、含7个显性基因的……不含有显性基因的,共有9种情况,所以F2有9种表型。
5. 南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性,盘状(B)对球状(b)为显性,两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交,子代表型及其比例如图所示,则下列叙述正确的是(　B　)
A.“某南瓜”为纯合子
B.配子形成过程中这两对基因遵循自由组合定律
C.“某南瓜”的基因型为aaBb
D.子代中纯合子的概率是1/8
解析:由题图可知,单独分析果色,子代中白色∶黄色=3∶1,则亲本杂交方式为Aa×Aa,单独分析果形,子代中盘状∶球状=1∶1,则亲本杂交方式为Bb×bb,已知一个亲本为AaBb,因此另一个亲本为Aabb;由题可知,这两对基因位于两对同源染色体上,故遵循自由组合定律;亲本为AaBb、Aabb,因此子代纯合子概率=1/2×1/2=1/4。
6.已知某植物籽粒的颜色分为红色和白色两种。现将一红色籽粒的植株A进行测交,子代出现红色籽粒与白色籽粒的比是1∶3,对这种杂交现象的推测合理的是(　D　)
A.红、白色籽粒是由一对等位基因控制的
B.子代植株中白色籽粒的基因型有两种
C.植株A产生的两种配子比例一定为1∶3
D.若子代红色籽粒植株自交,出现9∶7的性状分离比
解析:如果红、白色籽粒是由一对等位基因控制的,则测交后代红色籽粒与白色籽粒的比应该是1∶1,而题干中测交后代出现红色籽粒与白色籽粒的比是1∶3,是由1∶1∶1∶1转化而来,说明红色籽粒的植株A产生了四种配子,测交后代双显性时才表现为红色籽粒,单显性和双隐性都表现为白色籽粒,因此某植物籽粒的红、白色是由两对等位基因控制的;测交子代植株中红色籽粒的基因型有一种,白色籽粒的基因型有三种;植株A产生的四种配子比例为1∶1∶1∶1;子代红色籽粒植株的基因型为双杂合子,自交出现红色籽粒∶白色籽粒=9∶7的性状分离比。
7.(2021·全国乙卷,6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是(　B　)
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异
越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
解析:每对等位基因测交后会出现2种表现型,故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体;不管n有多大,植株A测交子代比为(1∶1)n=1∶1∶1∶1……(共2n个1),即不同表现型个体数目相等;植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n,纯合子的个体数也是1/2n,两者相等; n≥2时,植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n,杂合子的个体数为1-(1/2n),故杂合子的个体数多于纯合子的个体数。
8.玉米是一年生雌雄同株异花传粉植物,其籽粒的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制。A基因存在时,能合成酶Ⅰ;B基因存在时,酶Ⅱ的合成受到抑制。籽粒颜色的转化关系为白色黄色紫色,研究发现纯合紫粒玉米的花粉完全败育,不具备受精能力,其他类型玉米的花粉正常。将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植,F1中收获得到的玉米共有三种类型:白粒、黄粒和紫粒。以下判断错误的是(　D　)
A.杂合白粒玉米基因型为aaBb,纯合紫粒玉米的基因型为AAbb
B.紫粒植株上收获的玉米为杂交的结果,白粒植株上收获的玉米为自交的结果
C.从F1中随机选取一粒玉米,能通过颜色直接判断其母本是白粒植株还是紫粒植株
D.将F1中一粒白粒和黄粒播种,待植株成熟进行杂交,可验证A、a和B、b基因符合自由组合定律
解析:依据题干信息“A基因存在时,能合成酶Ⅰ;B基因存在时,酶Ⅱ的合成受到抑制”及籽粒颜色的转化关系判定杂合白粒玉米基因型为aaBb,纯合紫粒玉米的基因型为AAbb;因为纯合紫粒玉米的花粉完全败育,故紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果,其上所结玉米籽粒基因型为AaBb或Aabb,表型为黄色或紫色;白色籽粒一定是杂合白粒玉米(aaBb)自交所得,即白粒玉米自交子代均为白粒,所以F1中白粒的母本为白粒玉米,紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米;F1中白粒基因型有aaBB、aaBb、aabb,若为aaBB,与黄粒杂交的结果不能判断两对基因是否自由组合。
9.向日葵种子粒大(B)对粒小(b)是显性,含油少(S)对含油多(s)是显性,这两对等位基因按自由组合定律遗传。现有粒大油少和粒小油多的两纯合子杂交,试回答下列问题。
(1)F2表型有　　　种,表型及比例为　　　　　　　　　　　　。
(2)若获得F2种子544粒,按理论计算,双显性纯种有　　　　粒、双隐性纯种有　　　　粒、粒大油多的有　　　　粒。
(3)怎样才能培育出粒大油多,又能稳定遗传的新品种 补充下列
步骤:
第一步:让　　　　　　与　　　　　　杂交产生　　　　　　。
第二步:让　 。
第三步:选出F2中　　　　　个体　　　　　,逐代淘汰粒小油多的个体,直到后代不再发生　　　　　　为止,即获得能稳定遗传的粒大油多的新品种。
解析:(1)由双亲基因型BBSS×bbss→F1:BbSsF2:9B　S　∶3B　ss∶3bbS　∶1bbss。(2)F2中双显性纯合子占1/16,双隐性纯合子也占1/16,均为544×1/16=34(粒),粒大油多的基因型为B　ss,占F2的3/16,故为544×3/16=102(粒)。(3)F2中粒大油多的籽粒有2种基因型BBss和Bbss,可采用连续自交法并逐代淘汰不符合要求的个体,保留粒大油多籽粒,直到不发生性状分离为止。
答案:(1)4　粒大油少∶粒大油多∶粒小油少∶粒小油多≈9∶3∶3∶1　(2)34　34　102　(3)粒大油少(BBSS)　粒小油多(bbss)　F1(BbSs)　F1(BbSs)自交产生F2　粒大油多　连续自交　性状分离
10.玉米是雌雄同株的植物,顶生雄花序,侧生雌花序,已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对相对性状的基因独立遗传,现有两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr),试根据图示分析回答下列问题。
(1)玉米的一对基因R、r的遗传遵循　　　　定律,欲将甲、乙杂交,其具体做法是　 　。
(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表型及比例如图2所示,则丙的基因型为　 。
(3)已知玉米高秆植株易倒伏。为获得符合生产要求且能稳定遗传的新品种,按照图1所示过程得到F2后,对植株进行　　　　　　　处理,选出性状组合为　　　　　　　的植株,再通过多次自交并不断选择获得所需的新品种。
(4)科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现,易感病植株存活率是1/2,高秆植株存活率是2/3,其他植株的存活率是1,据此得出图1中F2成熟植株性状组合有　　　　种,比例为　　　　　　　　(不论顺序)。
解析:(1)控制一对相对性状的基因的遗传遵循分离定律。因为玉米是单性花,欲将甲、乙杂交,无须去雄,只需要对雌、雄花分别进行套袋处理,待花蕊成熟后,将甲(乙)的花粉撒在乙(甲)的雌蕊上,再套上纸袋。(2)由图1可知,F1的基因型为DdRr,根据图2可知,F1与品种丙杂交,其子代中高秆∶矮秆=1∶1,抗病∶易感病=3∶1,由此推知,亲本基因组合为DdRr×ddRr,因此丙的基因型为ddRr。(3)为获得符合生产要求且能稳定遗传的新品种,即矮秆抗病纯合子,可对F2植株进行病原体感染处理,然后选出矮秆抗病植株,再通过多次自交并不断选择获得所需的新品种。(4)根据题意可知,易感病植株存活率是1/2,高秆植株存活率是2/3,其他性状的植株存活率是1,据此得出图1中F2成熟植株性状组合有4种,它们分别为高秆抗病、矮秆抗病、高秆易感病、矮秆易感病,比例为[(9/16)×(2/3)]∶(3/16)∶[(3/16)×(2/3)×(1/2)]∶[(1/16)×(1/2)]=12∶6∶2∶1。
答案:(1)分离　对雌、雄花分别套袋处理,待花蕊成熟后,将甲(乙)的花粉撒在乙(甲)的雌蕊上,再套上纸袋　(2)ddRr　(3)病原体感染　矮秆抗病 (4)4　12∶6∶2∶1
11.某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A、a,B、b,C、c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64。若不考虑变异,下列说法错误的是(　D　)
A.每对基因的遗传均遵循分离定律
B.该花色遗传至少受3对等位基因控制
C.F2红花植株中杂合子占26/27
D.F2白花植株中纯合子基因型有4种
解析:F2中的白花植株占37/64,则红花植株占1-37/64=27/64,即(3/4)3,则该植物花色的遗传符合自由组合定律,至少受3对等位基因控制,且每对基因的遗传均遵循分离定律;根据以上分析可知,F1的基因型为AaBbCc,F2红花植株中纯合子占(1/4×1/4×1/4)÷(27/64)=
1/27,故红花植株中杂合子占26/27;F1的基因型为AaBbCc,F2白花植株中纯合子基因型有AAbbcc、AAbbCC、AABBcc、aaBBCC、aaBBcc、aabbcc、aabbCC,共7种。
12.刺鼠的毛色由两对等位基因决定,B(b)和C(c)的遗传符合基因的自由组合定律。B(黑色)对b(褐色)为显性;CC和Cc基因型的鼠是正常体色,基因型cc则为白化鼠。黑色的刺鼠与bbcc的白化鼠交配,其子一代中,1/2个体是白化鼠,1/4是黑色正常刺鼠,1/4是褐色正常刺鼠。请推测黑色亲本的基因型是(　B　)
A.bbCc B.BbCc
C.BbCC D.BBCc
解析:刺鼠的毛色是由两对等位基因控制的性状,只有C基因存在的情况下刺鼠表现为正常体色,故B　C　表现为黑色,bbC　表现为褐色,B　cc和bbcc为白化鼠,黑色刺鼠B　C　与白化鼠bbcc交配,子一代中1/2个体是白化鼠,1/4是黑色正常刺鼠,1/4是褐色正常刺鼠,所以黑色亲本的基因型是BbCc。
13.现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1,F1测交结果如表,下列有关叙述不正确的是(　D　)
测交类型 测交后代基因型种类及比例
父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb
F1 乙 1 2 2 2
乙 F1 1 1 1 1
A.F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精
B.F1自交得F2,F2的基因型有9种
C.F1作母本时,产生的配子及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1
D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析:正常情况下,双杂合子测交后代四种表型的比例应该是1∶1∶1∶1,而F1作为父本的测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶2∶2∶2,说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用;尽管父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用,但F1自交后代中仍有9种基因型;由乙作父本,F1作母本的杂交结果可知,F1作母本时能产生AB∶Ab∶aB∶ab四种配子且比例为1∶1∶1∶1;根据题意可知,正反交结果不同是因为F1作父本时,其产生的AB花粉有50%不能萌发,不能完成受精作用,符合基因自由组合定律。
14.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性,两对基因独立遗传。基因型为BbCc的个体与另一表型相同的个体交配,后代的表型及比例不可能是(　A　)
A.直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=1∶1∶1∶1
B.直毛黑色∶卷毛黑色=3∶1
C.直毛黑色∶直毛白色=3∶1
D.直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=9∶3∶3∶1
解析:基因型为BbCc的个体只有与bbcc个体进行测交时,后代的表型及比例才会是直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=1∶1∶1∶1;若另一表型相同的个体为BbCC,则后代的表型及比例是直毛黑色∶卷毛黑色=3∶1;若另一表型相同的个体为BBCc,则后代的表型及比例是直毛黑色∶直毛白色=3∶1;若另一表型相同的个体为BbCc,则后代的表型及比例是直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=9∶3∶3∶1。
15.鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示,请回答下列问题。
(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是　　　　。你作出这个判断的理由是　 　。
亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是　　　　。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,理论上F2还应该出现　　　　 　　性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为　　　　的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代　　　　　　　　,则该推测成立。
解析:(1)一对相对性状亲本杂交,杂种子一代显现出来的性状是显性性状,因此在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是黄体(或黄色),在鳟鱼眼色性状中,黑眼为显性性状,亲本均为纯合子,所以亲本红眼黄体鳟鱼的基因型为aaBB。
(2)两对等位基因符合自由组合定律,理论上子二代的性状分离比是黑眼黄体∶红眼黄体∶黑眼黑体∶红眼黑体=9∶3∶3∶1,实际并未出现红眼黑体,可能是aabb表现为黑眼黑体。
(3)如果aabb表现为黑眼黑体,则黑眼黑体的基因型是A　bb、aabb,用亲本中的红眼黄体个体(aaBB)分别与F2中黑眼黑体个体杂交,其中有一组组合的杂交后代的基因型是aaBb,全部表现为红眼黄体。
答案:(1)黄体(或黄色)　一对相对性状亲本杂交,杂种子一代显现出来的体表颜色性状全是黄体(或黄色)　aaBB (2)红眼黑体　aabb　(3)全为红眼黄体