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2025人教版高中生物学必修2
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
基础过关练
题组一 自由组合定律及其发现
1.(2024山东菏泽一中月考)下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,错误的是( )
A.孟德尔在豌豆花未成熟时对母本进行去雄并套袋
B.孟德尔假设的核心内容是受精时雌雄配子是随机结合的
C.F1黄色圆粒豌豆自交后代同时出现圆粒与皱粒、黄色与绿色的现象叫作性状分离
D.孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法中的实验验证阶段
2.(2024河北保定月考)用纯种黄色皱粒和纯种绿色圆粒豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1。下列叙述错误的是 ( )
A.F1产生配子时控制不同性状的遗传因子自由组合
B.F2中表型为黄色圆粒豌豆中有4/9与F1基因型相同
C.可以通过对F2中绿色圆粒豌豆测交,检测其基因型
D.F2中只有三种表型的豌豆自交会产生绿色皱粒豌豆
3.(2024湖南衡阳月考)如表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交实验中F2的部分基因型,下列叙述错误的是( )
配子 YR Yr yR yr
YR ① ② YyRr
Yr ③
yR ④
yr yyrr
A.F2有9种基因型,4种表型
B.表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的
C.①②③④代表的基因型在F2中出现的概率之间的关系为③>②=④>①
D.F2中出现表型不同于亲本的重组类型的概率是3/8
4.(易错题)(2024河南南阳月考)关于下列图解的理解,错误的是( )
A.自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥过程
B.③⑥过程表示配子间的结合过程
C.分离定律可发生在①②④⑤过程
D.图乙子代中aaBB的个体在aaB_中所占的比例为1/3
题组二 自由组合定律的应用
5.(2024四川成都月考)人类的多指(T)对手指正常(t)是显性,肤色正常(B)对白化(b)是显性,已知两对基因的遗传遵循自由组合定律。一对夫妇,丈夫多指,妻子正常,生了一个手指正常但患白化病的孩子,如果他们再生一个孩子,这个孩子( )
A.同时患两种病的概率是3/4
B.只患白化病的概率是1/4
C.完全正常的概率是3/8
D.患病的概率是3/4
6.(2024山东滨州月考)已知小麦的有芒(A)对无芒(a)为显性,抗病(R)对不抗病(r)为显性,小麦一年只播种一次。如图是培育无芒抗病小麦的示意图:
下列相关叙述错误的是( )
A.杂交的目的是将控制无芒和抗病的基因集中到子一代中
B.子一代自交的目的是使子二代中出现无芒抗病个体
C.图示为杂交育种,亲本杂交后从子一代开始选优自交留种
D.子二代中无芒抗病植株自交的目的是筛选子二代中无芒抗病植株中的纯合子
7.(2024福建漳州月考)番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状,两对基因独立遗传。利用三种不同基因型的番茄进行杂交,实验结果如下图所示。
请回答下列问题。
(1)紫茎和绿茎这对相对性状中,显性性状为 ;缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中,显性性状为 。
(2)如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因,用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因,那么紫茎缺刻叶①、绿茎缺刻叶②、紫茎缺刻叶③的基因型依次是 、 、 。
(3)紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交,子代的表型及比值为 。
题组三 孟德尔获得成功的原因
8.(2023辽宁葫芦岛联考)下列关于孟德尔遗传学实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔还用山柳菊、玉米等植物做杂交实验也都取得了成功
B.原核生物基因的遗传不遵循孟德尔发现的遗传规律
C.先提出假说,据此开展豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎
D.孟德尔巧妙地运用了符号系统,并提出基因、表型等概念
9.(2024广东深圳月考)在孟德尔发现遗传规律之前,一些研究杂交育种的专家对杂种后代出现性状分离的现象早已熟知,但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象,并且没有对实验数据进行深入的统计学分析。下列关于孟德尔获得成功的原因的叙述,错误的是 ( )
A.孟德尔正确运用了假说—演绎的科学研究方法,设计了测交实验来检测假说是否正确
B.孟德尔将统计学方法引入生物学研究,先研究一对相对性状,再研究两对相对性状
C.孟德尔选用豌豆作为实验材料,豌豆在自然条件下一般都是纯种,并且有许多易于区分的相对性状
D.先研究基因的行为变化,后研究性状的分离和自由组合现象,从中找出规律
能力提升练
题组一 应用分离定律解决自由组合定律问题
1.(2024四川成都外国语学校期中)已知大豆某两对基因按照自由组合定律遗传,子代的基因型及比值如图所示,则双亲的基因型是( )
A.DdSs×DDSs B.DDSS×DDSs
C.DdSs×DdSs D.DdSS×DDSs
2.(多选题)(2024河北保定月考)某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,基因型为Aa的植株表现为小花瓣,基因型为aa的植株表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣是红色,基因型为rr的花瓣为黄色。两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交,下列有关叙述错误的是( )
A.子代无花瓣植株中纯合子占1/8
B.子代有花瓣植株中AaRr占1/3
C.亲本产生的雄配子有4种,比例为1∶1∶1∶1
D.子代中红色花瓣植株共有6种基因型
3.(2024广东梅州月考)两纯合玉米杂交得到F1,F1自交得到F2,F2籽粒性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列判断错误的是( )
A.籽粒口味性状受一对等位基因控制
B.籽粒颜色性状受两对等位基因控制
C.只考虑颜色,F2白色籽粒中纯合子占2/7
D.只考虑口味,F2非甜籽粒中杂合子占2/3
4.(2023黑龙江绥化月考)玉米中,有色籽粒必须具备A、C、R三个显性基因,否则无色。现有一株有色植株M同已知基因型的三株植株杂交,结果如下,则该有色植株M的基因型是( )
①M×aaccRR→50%有色籽粒
②M×aaccrr→25%有色籽粒
③M×AAccrr→50%有色籽粒
A.AACCRR B.AaCCRr
C.AACcRR D.AaCcRR
题组二 自由组合定律的应用
5.(2024江西景德镇月考)某植物的花色有白色、紫色和蓝色三种类型,由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制,基因型和表现型的关系如下表所示。现用纯合紫花植株和纯合蓝花植株作亲本,杂交得F1,F1自交得F2。下列分析错误的是( )
基因型 A_B_ A_bb aaB_ aabb
表现型 白花 紫花 蓝花 白花
A.理论上推测,F2的表现型及比例为白花∶紫花∶蓝花=10∶3∶3
B.用F1进行测交,推测测交后代有4种基因型,表现型之比约为2∶1∶1
C.从F2中任选两株白花植株相互交配,后代的表现型有1种或3种
D.F1自交产生F2的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
6.(2024福建莆田一中期中)大多数人的ABO血型是由IA、IB、i基因决定的。而孟买血型是由两对独立遗传的等位基因I/i和H/h相互作用产生的,使ABO血型的表型比例发生改变,其机理如图所示,下列关于孟买血型的叙述错误的是 ( )
A.控制孟买血型的两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.孟买血型中的O型血个体有8种基因型
C.由于H/h基因的作用,无法简单地用ABO血型判断亲子关系
D.2个孟买血型中的O型血的人不可能生出A型血或B型血的后代
7.(2024辽宁大连二十四中期中)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒,699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 629红色籽粒,491白色籽粒
根据结果,下列叙述错误的是( )
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒表型比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒表型比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒表型比为1红色∶1白色
8.(2024四川成都月考)某自花传粉植物的花瓣颜色由独立遗传的两对基因(A、a和B、b)共同控制,其调控机制如图所示。研究小组将某白花植株的花粉授给某紫花植株,得到的F1全部开红花,再让F1自交得F2。回答下列问题:
(1)据图可知,自然界中开白花的该植物共有 种基因型。
(2)上述实验亲本中白花植株和紫花植株的基因型分别为 ,F2植株的表型及比例为 ,F2的白花植株中纯合子所占比例为 。
(3)某小组想设计一个最简便的杂交实验,判断F2中某株紫花植株是否为纯合子。
实验方案: ,观察子代的表型及比例。若子代 ,则可证明该待测紫花植株为纯合子。
题组三 验证孟德尔遗传规律
9.(2024湖北黄冈月考)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淀粉为支链淀粉,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
10.(2024辽宁鞍山月考)已知某植物的抗病(A)和不抗病(a)、花粉长形(B)和花粉圆形(b)、高茎(D)和矮茎(d)三对性状能自由组合。现有4株纯合的植株,其基因型分别为①aaBBDD;②AABBDD;③aaBBdd;④AAbbDD。下列相关叙述不正确的是( )
A.任意选择两植株杂交都能验证分离定律和自由组合定律
B.可选用杂交组合①和④验证自由组合定律
C.欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择③和④进行杂交
D.欲通过检测花粉验证分离定律可选择④和任意植株杂交
答案与分层梯度式解析
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
基础过关练
1.B 豌豆是自花传粉(花未开放时就已完成受粉)的植株,因此需在花未成熟时对母本进行去雄并套袋,A正确;孟德尔对自由组合现象的假设的核心内容是F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合,B错误;F1表现为黄色圆粒,其自交后代同时出现圆粒与皱粒、黄色与绿色的现象叫作性状分离,C正确。
2.D 假设豌豆的黄色和绿色由A/a控制,圆粒和皱粒由B/b控制。根据F2性状分离比可知,黄色和圆粒为显性性状,F1的基因型为AaBb,且遵循自由组合定律,则F1产生配子时控制不同性状的遗传因子自由组合,A正确;F2中黄色圆粒豌豆占比为3/4×3/4=9/16,AaBb(与F1基因型相同)占比为1/2×1/2=1/4,则黄色圆粒豌豆中有4/9与F1基因型相同,B正确;测交可用来检测待测个体的基因型,C正确;F2中4种表型的豌豆自交均可产生绿色皱粒豌豆,它们的基因型分别为AaBb(黄色圆粒)、aaBb(绿色圆粒)、Aabb(黄色皱粒)、aabb(绿色皱粒),D错误。
3.D 题表中①②③④表示的基因型及出现概率分别为1/16YYRR、1/8YYRr、1/4YyRr、1/8yyRr,C正确。由F1产生的配子类型可知,F1的基因型为YyRr,但亲本基因型不能确定,假如亲本基因型是YYRR和yyrr,则F2中出现的重组类型为Y_rr(1/16YYrr、2/16Yyrr)+yyR_(1/16yyRR、2/16yyRr),占总数的3/8;假如亲本基因型是YYrr和yyRR,则F2中出现的重组类型为Y_R_(1/16YYRR、2/16YYRr、2/16YyRR、4/16YyRr)+1/16yyrr,占总数的5/8,所以F2中出现表型不同于亲本的重组类型的概率是3/8或5/8,D错误。
4.A 题图中①②④⑤为形成配子的过程(均有分离定律发生),图乙中有两对遗传因子,自由组合定律的实质表现在图中的④⑤过程,③⑥过程表示雌雄配子随机结合,不能体现自由组合定律的实质,A错误,B、C正确。
重点强调 分离定律和自由组合定律都发生在形成配子的过程中。一对等位基因的遗传符合分离定律,两对及以上等位基因(独立遗传)的遗传符合自由组合定律。
5.C
由图可知,丈夫基因型为TtBb,妻子基因型为ttBb,只考虑T/t,所生孩子患多指(Tt)的概率为1/2;只考虑B/b,所生孩子患白化病(bb)的概率为1/4。他们再生一个孩子:
同时患两种病的概率 1/4×1/2=1/8,A错误
只患白化病(患白化病、手指正常)的概率 1/4×(1-1/2)=1/8,B错误
完全正常的概率 (1-1/2)×(1-1/4)=3/8,C正确
患病的概率=1-完全正常的概率 1-3/8=5/8,D错误
方法技巧 解答多种遗传病患病概率问题时,一般先将每一种病的患病概率求出来,再根据题意进行合并。如患甲病的概率为p,患乙病的概率为q,则:
6.C 图示为杂交育种的过程,通过杂交可将控制无芒和抗病的基因集中到子一代中,A正确;子一代自交(目的是使子二代中出现无芒抗病个体)后,子二代出现性状分离,从子二代开始选优(选择无芒抗病个体)自交,以便筛选纯合子留种,B、D正确,C错误。
7.答案 (1)紫茎 缺刻叶 (2)AABb aaBb AaBb (3)紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶=3∶1
解析 (1)(2)第1组中紫茎①×绿茎②→后代均为紫茎,可知紫茎为显性性状,紫茎①基因型为AA,绿茎②基因型为aa;缺刻叶①×缺刻叶②→后代出现马铃薯叶,且缺刻叶∶马铃薯叶=3∶1,可知缺刻叶为显性性状,缺刻叶①与缺刻叶②基因型均为Bb,故紫茎缺刻叶①基因型为AABb,绿茎缺刻叶②基因型为aaBb。第2组中紫茎③×绿茎②(aa)→紫茎∶绿茎=1∶1,可知紫茎③基因型为Aa;缺刻叶③×缺刻叶②(Bb)→缺刻叶∶马铃薯叶=3∶1,可知缺刻叶③基因型为Bb,故紫茎缺刻叶③基因型为AaBb。(3)紫茎缺刻叶①(AABb)与紫茎缺刻叶③(AaBb)杂交,子代均为紫茎,且缺刻叶∶马铃薯叶=3∶1,故后代表型及比例为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶=3∶1。
8.B 孟德尔利用山柳菊进行实验,但并未成功,说明遗传材料的选择对于实验成功具有重要意义,A错误。孟德尔发现的遗传规律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传,原核生物基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,B正确。孟德尔的遗传学实验中,先进行杂交实验,再根据实验结果提出假说,并进行演绎推理后经测交实验进行验证,C错误。基因、表型等概念是由约翰逊提出的,D错误。
9.D 孟德尔并没有研究基因的行为变化,D错误。
能力提升练
1.A 单独分析每一对基因:子代基因型及比例为DD∶Dd=1∶1→亲代基因型为DD×Dd,子代基因型及比例为SS∶Ss∶ss=1∶2∶1→亲代基因型为Ss×Ss。
2.AD 两对基因独立遗传→两对基因的遗传遵循自由组合定律。基因型为AaRr的亲本自交,无花瓣个体(aa_ _)所占的比例为1/4,其中纯合子包括aaRR(占比为1/16)和aarr(占比为1/16),则无花瓣植株中纯合子占÷=1/2,A错误;子代有花瓣植株(A_ _ _)所占的比例为3/4,AaRr所占的比例为1/2×1/2=1/4,则子代有花瓣植株中AaRr所占的比例为÷=1/3,B正确;子代中红色花瓣植株(A_R_)共有2×2=4(种)基因型,D错误。
3.C 单独分析籽粒口味和籽粒颜色:
籽粒口味 F2中非甜∶甜=(27+21)∶(9+7)=48∶16=3∶1,判断籽粒口味性状受一对等位基因控制,其遗传遵循分离定律,A正确
籽粒颜色 F2中紫色∶白色=(27+9)∶(21+7)=36∶28=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,判断籽粒颜色性状受两对等位基因控制,其遗传遵循自由组合定律,B正确
假设A/a、B/b控制籽粒颜色,则A_B_为紫色,A_bb、aaB_、aabb均为白色,白色籽粒中纯合子的基因型为AAbb、aaBB、aabb,则F2白色籽粒中纯合子占3/7,C错误;假设C/c控制籽粒口味,则F1非甜籽粒(Cc)自交,F2非甜籽粒中CC∶Cc=1∶2,杂合子(Cc)所占比例为2/3,D正确。
4.B 有色籽粒必须具备A、C、R三个显性基因,则有色植株M的基因型可以表示为A_C_R_。
杂交组合 及结果 推论
A_C_R_×aaccRR→50%有色籽粒 推论1:本实验结果符合一对相对性状的测交实验,A_C_中有一对杂合,一对纯合,则M的基因型可能是AACcR_、AaCCR_
A_C_R_×aaccrr→25%有色籽粒 推论2:本实验结果符合两对相对性状的测交实验,A_C_R_中有两对杂合,一对纯合,结合推论1可知,R_一定为杂合Rr
A_C_R_×AAccrr→50%有色籽粒 推论3:本实验结果符合一对相对性状的测交实验,C_R_中有一对杂合,一对纯合,结合推论2可知,C_一定为纯合CC
结合3个推论,可得出M的基因型为AaCCRr,B正确。
5.C 纯合紫花(AAbb)×纯合蓝花(aaBB)→F1:AaBb,F1自交,F2中白花∶紫花∶蓝花=(A_B_+aabb)∶A_bb∶aaB_=(9+1)∶3∶3,A正确;F1测交,子代白花∶紫花∶蓝花=(AaBb+aabb)∶Aabb∶aaBb=(1+1)∶1∶1,B正确;F2中白花植株的基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb、aabb,任选两株白花植株相互交配,如AABb与aabb,后代有2种表现型,C错误。
6.D 孟买血型中的O型血个体有8种基因型:iiHH、iiHh、IAIAhh、IAihh、IBIBhh、IBihh、IAIBhh、iihh,B正确;由题图可知,在含有基因H的前提下,ABO血型才能正常表达,如果不含基因H,则均为O型血,故不能简单地用ABO血型判断亲子关系,C正确;IAIBhh(O型血)×iiHH(O型血)→IAiHh(A型血)、IBiHh(B型血),D错误。
7.C 组1中的F2中红色籽粒∶白色籽粒约为9∶7,组2中的F2中红色籽粒∶白色籽粒≈9∶7,由此可判断红色籽粒至少含有两种显性基因,且组1、组2的F1均为双杂合个体。根据甲与乙、丙杂交后代均为双杂合个体,可判断玉米籽粒颜色至少由三对等位基因控制,B正确。若按三对等位基因考虑,则红色籽粒为双显一隐或三显时,题述结果均成立。①若红色籽粒为双显一隐时,白色籽粒为单显双隐或三隐,可推断甲、乙、丙基因型可能分别为AAbbcc、aaBBcc、aabbCC(还存在其他组合情况,遗传结果相同)。乙与丙杂交,F1基因型为aaBbCc(全为红色籽粒),F2中红色籽粒∶白色籽粒=9∶7,A正确。组1的F1(AaBbcc)与甲(AAbbcc)杂交,子代玉米籽粒基因型及比例为A_Bbcc(红色)∶A_bbcc(白色)=1∶1,C错误。组2中的F1(AabbCc)与丙(aabbCC)杂交,子代玉米籽粒基因型及比例为AabbC_(红色)∶aabbC_(白色)=1∶1,D正确。②若红色籽粒为三显,可推断甲、乙、丙基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc,分析方法和结论同①。
8.答案 (1)3 (2)aaBB、AAbb 白花∶紫花∶红花∶粉红花=4∶3∶6∶3 1/2 (3)让该待测紫花植株自交 全为紫花植株(或不出现白花植株)
解析 对基因作用图进行分析:
由图可知表型与基因型之间的对应关系:
表型 白色 紫色 红色 粉红色
基因型 aa_ _ A_bb A_Bb A_BB
(1)白花植物共有3种基因型:aabb、aaBB、aaBb。(2)白花植株(aa_ _)×紫花植株(A_bb)→F1全部开红花(AaBb),则亲本基因型为aaBB(白花)×AAbb(紫花)。F1自交得到的F2植株中白花(1aabb、1aaBB、2aaBb)∶紫花(1AAbb、2Aabb)∶红花(4AaBb、2AABb)∶粉红花(1AABB、2AaBB)=4∶3∶6∶3。F2中白花的基因型及比例为aabb∶aaBB∶aaBb=1∶1∶2,则白花植株中纯合子所占比例为1/2。(3)紫花植株的基因型为AAbb或Aabb,欲验证其是否为纯合子,最简便的方法是让其自交,若自交子代全为紫花植株,则该待测紫花植株为纯合子;若自交子代出现白花植株,则该待测紫花植株为杂合子。
9.A 分离定律的实质是杂合子形成配子时,等位基因分离,即Ww产生的配子及比例为W∶w=1∶1。F1(Ww)产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色,能直接说明F1产生两种配子,比例为1∶1,B不符合题意。F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色(W_),1/4呈橙红色(ww);测交后结出的种子(F2)遇碘后,一半呈蓝黑色(Ww),一半呈橙红色(ww),均能间接说明F1产生两种配子,比例为1∶1,C、D不符合题意。
10.A 依据所给四个植株的基因型,任选两植株杂交都能产生含有等位基因的后代,可用于验证分离定律;但要验证自由组合定律,杂交后代需至少含有两对等位基因,可选用的杂交组合有①和④、②和③、③和④,并非任意选择两植株杂交都符合要求(如①aaBBDD与②AABBDD杂交不能用于验证自由组合定律),A错误,B正确。欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择③和④进行杂交,子代基因型为AaBbDd,再让其自交即可产生基因型为aabbdd的植株,C正确。欲通过检测花粉验证分离定律,要求性状在花粉上体现,可选择④和任意植株杂交,都可产生B、b等位基因,D正确。
归纳总结 (1)分离定律的实质:单杂合子(Aa)产生两种等比的配子(A∶a=1∶1)。
(2)自由组合定律的实质:双杂合子(AaBb)产生四种等比的配子(AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1)。
(3)验证时首先需得到相应的杂合子,再通过花粉鉴定直接判断其配子类型及比例,或通过测交、自交根据子代情况间接推断其配子类型及比例。
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