(1)孟德尔的豌豆杂交实验(一)
——高一生物学人教版(2019)必修二期末易错题集训
【易错点分析】
1.人工杂交过程:去雄→套袋→传粉→套袋(雌雄异花的情况不用去雄,如玉米)
2.假说—演绎法:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论
3.孟德尔作出的假说中提到生物的性状由遗传因子控制,没有提到基因。
4.一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状。这些性状能够稳定地遗传给后代。具有相对性状的两个纯合亲本杂交,杂种子一代中显现出来的性状,叫做显性性状;未显现出来的性状,叫做隐性性状。在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
5..1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为“基因”,并且提出了表型(也叫表现型)和基因型的概念。表型指生物个体表现出来的性状;与表型有关的基因组成叫做基因型。控制相对性状的基因叫做等位基因。细胞遗传学的研究结果表明,孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因,不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。
6.在体细胞中,遗传因子是成对存在的。遗传因子组成相同的个体叫做纯合子。遗传因子组成不同的个体叫做杂合子。
7.在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,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,随配子遗传给后代。分离定律在生物的遗传中具有普遍性。
8.在性状分离比模拟实验中,将每个小组的实验结果与全班实验的总结果相比,全班实验的总结果更接近预期的结果。其原因是:全班实验个体数量大,而实验个体数量越大,越接近统计规律。据此分析,如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果,则很难正确地解释性状分离现象,因为对10株豌豆的个体做统计时,会出现较大的误差。这也说明,实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。
9.假说—演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。孟德尔根据豌豆杂交实验结果,提出了假说,根据假说进行演绎推理,其“演绎推理”主要内容是:①F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D:d=1:1);②F1(Dd)与矮茎豌豆(dd)杂交,子代出现基因型及表现型的比例分别:Dd:dd=1∶1,高茎:矮茎=1∶1。孟德尔让F1与隐性纯合子豌豆杂交。在得到的后代中,高茎、矮茎两种性状的分离比接近1∶1。孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说。
10.孟德尔豌豆杂交实验分析图解(“必修二”P5“图1-4”)
11某种自花授粉,本来开白花的花卉,因基因突变,偶然出现了开紫花的植株,则该紫花突变属于显性(显性、隐性)突变,若利用染色体变异原理及组织培养等方法,要获得开紫花的纯种,可采取的方法是:用紫花植株的花粉进行花药离体培养,然后用秋水仙素处理,保留紫花的品种;根据基因分离定律,要获得开紫花的纯种,可采取的方法是:让该紫花植株连续自交,直到后代不再出现性状分离为止(或“将获得的紫色花连续几代自交,即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交,直至自交后代不再出现白色花为止”)。
【易错题训练】
1.孟德尔运用“假说—演绎法”发现了基因的分离定律,“演绎”过程是( )
A.由性状分离现象得出生物的性状是由遗传因子决定的
B.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则F2中三种性状比接近3∶1
C.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代两种性状比接近1∶1
D.由F2出现了性状分离比“3∶1”推测生物体产生配子时成对遗传因子分离
2.某同学做了性状分离比的模拟实验:在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个,分别代表配子D、d),分别从两桶内随机抓取1个积木并记录,直至抓完桶内积木。下列给他的改进实验的建议和理由中不合理的是( )
A.把方形积木换为质地、大小相同的小球,以便充分混合,避免人为误差
B.每次抓取后,应将抓取的积木放回原桶,保证每种积木被抓取的概率相等
C.增加重复抓取的次数,保证实验统计样本数目足够大
D.两个小桶中方形积木的数量必须一样
3.孟德尔利用豌豆作为实验材料进行杂交实验,成功地发现了生物的遗传规律。下列相关叙述正确的是( )
A.实验中豌豆花成熟后需要对母本进行人工去雄,然后套袋处理
B.孟德尔假说的核心是:受精时雌雄配子的结合是随机的
C.性状分离是指子代同时出现显性性状和隐性性状的现象
D.“设计测交实验并根据假说对测交实验结果进行预测”属于演绎推理过程
4.普通栽培水稻细胞中某基因A能产生一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使A基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Aa的普通栽培稻自交,F1中三种基因型个体的比例为AA:Aa:aa=3:4:1。下列分析错误的是( )
A.A、a基因的遗传遵循分离定律
B.由F1的结果推测,亲本水稻产生的含a基因的花粉存活的概率为1/3
C.F1产生的雄配子的比例为A:a=4:1
D.F1产生的雌配子的比例为A:a=5:3
5.下列关于遗传学的基本概念的叙述中正确的是( )
A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子之间交配产生的子一代所表现的性状就是显性性状
C.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同
D.兔的白毛和黑毛,狗的直毛和卷毛都是相对性状
6.某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
7.马的栗色和白色是一对相对性状,受到一对等位基因B/b的控制。研究人员用栗色马和白色马为实验材料进行杂交实验,如图所示。下列分析错误的是( )
A.马的栗色为显性性状,白色为隐性性状
B.亲代栗色马和白色马的基因型分别是Bb、bb
C.F2栗色马的基因型有2种
D.F2栗色马中的纯合子所占比例为1/4
8.豚鼠有黑色和白色之分,受一对等位基因控制。一对黑色豚鼠生下了8只豚鼠,子代白色和黑色豚鼠各4只,下列有关叙述错误的是( )
A.子代白色豚鼠一定为纯合子
B.亲本豚鼠均为杂合子,黑色对白色为显性
C.子代黑色豚鼠和白色豚鼠的比例为1:1,其毛色遗传不遵循分离定律
D.子代的黑色豚鼠可能有2种基因型,可以利用测交判断是不是纯合子
9.玉米是雌雄同株异花植物,其种子“甜”和“非甜”是一对相对性状,受一对等位基因控制。将甜玉米和非甜玉米实行间行种植,收获时发现,甜玉米果穗上结有非甜玉米的种子,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的种子。下列判断正确的是( )
A.“甜”为显性性状,“甜”玉米亲本均为杂合子
B.“甜”为显性性状,两种亲本均为纯合子
C.“非甜”为显性性状,“非甜”玉米亲本均为杂合子
D.“非甜”为显性性状,两种亲本均为纯合子
10.下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔认为,遗传因子是“独立的颗粒”,既不会相互融合,也不会在传递中消失
B.“孟德尔发现F2性状分离比显性:隐性=3:1”属于假说—演绎法中“假说”的内容
C.“测交结果:30株高茎,34株矮茎”属于假说—演绎法中“演绎推理”的内容
D.“F1产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合”属于假说—演绎法中“假说”的内容
11.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。下列叙述错误的是( )
A.马的毛色性状的遗传仍然遵循分离定律
B.F1随机交配,F2中出现棕色、淡棕色和白色,发生了性状分离现象
C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中淡棕色马所占的比例为3/8
D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代有两种基因型且淡棕色:棕色=1:1
12.某植物的花色(红色和白色)由等位基因B和b控制,含B基因的花粉不能正常进行受精作用,现有基因型为Bb的该植物自交得到F1,F1自由交配得到F2.下列有关叙述正确的是( )
A.F1代植株基因型有2种,且比例为2∶1
B.F1代植株花色有2种,且比例为3∶1
C.F2代植株基因型有2种,且比例为1∶3
D.F2代植株花色有2种,且比例为7∶9
13.玉米是雌雄同株异花植物(如图所示),其紫茎与绿茎受一对等位基因控制,且紫茎为显性性状。现有多株紫茎玉米与绿茎玉米杂交,所得子代中紫茎:绿茎=15:1。下列叙述错误的是( )
A.玉米的紫茎与绿茎是一对相对性状
B.遗传学上①③称为杂交,②④称为自交
C.亲本紫茎玉米能产生15:1的两种配子
D.亲本紫茎玉米自交后均不发生性状分离
14.某植物(2n)种子的长度有长粒、中长粒和圆粒三种,受到基因R/r的控制。基因R的数量越多,种子越长(RR>Rr>rr)。下列分析不正确的是( )
A.圆粒植株和圆粒植株杂交,子代全表现为圆粒
B.中长粒植株自交,子代的性状分离比为1∶2∶1
C.长粒植株和中长粒植株杂交,子代均表现为长粒
D.长粒植株和圆粒植株杂交,子代均表现为中长粒
15.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因Y、y控制的,用豌豆进行下列遗传实验,具体情况如下:
请分析回答:
(1)用豌豆做遗传实验材料容易取得成功的原因之一是___________。
(2)从实验__________可判断这对相对性状中_____________是显性性状。
(3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1:1,其主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为____________。这一实验结果证明了孟德尔的___________定律。
(4)实验二中黄色子叶丁的基因型是__________,黄色子叶戊中能稳定遗传的占______。
(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代中,绿色子叶占____________,黄色子叶个体中不能稳定遗传的占___________。
答案以及解析
1.答案:C
解析:A、由性状分离现象得出生物的性状是由遗传因子决定的,这是假说的内容,这不是演绎过程,A错误;
B、演绎是根据假设内容推测测交实验的结果,若F1产生配子时成对遗传因子分离,自交结果即F2中两种性状比接近3:1,这不是演绎过程,B错误;
C、演绎是根据假说内容推测测交实验的结果,即若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代两种性状比接近1:1,C正确;
D、演绎是根据假设内容推测测交实验的结果,由F2出现了性状分离比“3:1”推测F1产生配子时成对遗传因子分离,这不是演绎过程,D错误。
故选C。
2.答案:D
解析:使用方形积木可能导致混合不均匀,因此应把方形积木换为小球,以便充分混合,避免人为误差,A正确;如果每次抓取后没有将抓取的积木放回原桶,会使每种积木被抓取的概率不相等,故应将抓取的积木放回原桶,以保证每种积木被抓取的概率相等,B正确;重复抓取30次以上,以保证足够大的样本数,减少实验误差,C正确;两个小桶中方形积木的数量不同不影响实验结果,但每个桶中两种方形积木的数量必须相同,D错误。
3.答案:D
解析:A、豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,应该在花未成熟时对母本进行人工去雄,然后套袋处理,而不是花成熟后,A错误;
B、孟德尔假说的核心是生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,B错误;
C、性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,C错误;
D、“设计测交实验并根据假说对测交实验结果进行预测”属于演绎推理过程,之后通过测交实验进行验证,D正确。
故选D。
4.答案:C
解析:A、A、a是等位基因,遗传遵循分离定律,A正确;
B、基因型为Aa的水稻自交,子代中aa=1/8=1/2×1/4,雌配子正常,说明花粉中含a基因的概率为1/4,雄配子中A:a=3:1,亲本水稻产生的含a基因的花粉存活的概率为1/3,B正确;
C、由B项可知,含a基因的花粉存活的概率为1/3,当F1中三种基因型个体的比例为AA:Aa:aa=3:4:1时,A=3/8×1+4/8×1/2=5/8,a=1/2×1/2×1/3+1/8=5/24,故A:a=3:1,C错误;
D、F1中三种基因型个体的比例为AA:Aa:aa=3:4:1,F1随机授粉,用配子法计算,基因型AA、Aa、aa都作为母本,则产生的雌配子A=3/8×1+4/8×1/2=5/8,a=1-5/8=3/8,D正确。
故选C。
5.答案:D
解析:A、性状分离是指杂合子一代自交,后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,A错误;
B、在完全显性的条件下,具有相对性状的两个亲本杂交,子一代表现出的性状是显性性状,B错误;
C、如果环境条件相同,杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现可以相同,如Aa和AA,C错误;
D、兔的白毛和黑毛以及狗的直毛和卷毛都是同种生物同一性状的不同表现类型,因此都是相对性状,D正确。
故选D。
6.答案:B
解析:让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状,①正确;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②错误;用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1:1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断,③错误;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3:1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子,④正确。综上分析,供选答案组合,B正确,A、C、D均错误。
7.答案:D
解析:根据题图可知,马的栗色对白色为显性,故亲代栗色马和白色马的基因型分别是Bb、bb。F1栗色马和栗色马交配,产生的F2中含有白色马,说明F1栗色马的基因型均是Bb,因此F2栗色马的基因型有2种,栗色马中的纯合子所占比例为1/3。综上所述A、B、C正确,D错误。
故选D。
8.答案:C
解析:A、由题意可知白色为隐性性状,所以子代白色豚鼠一定为纯合子,A正确;
B、黑色豚鼠生下白色豚鼠,说明白色为隐性性状,黑色为显性性状,黑色豚鼠生下了8只豚鼠,子代白色和黑色豚鼠各4只,说明亲本豚鼠均为杂合子,B正确;
C、在子代数量较少的情况下不一定会表现出3:1的性状分离比,但这对性状的遗传遵循分离定律,C错误;
D、子代的黑色豚鼠可能为纯合子也可能是杂合子,所以可能有2种基因型,判断是不是纯合子所用的方法为测交,D正确。
故选C。
9.答案:D
解析:在甜玉米中,产生配子都含控制甜这种性状的基因,但结的子粒中有非甜的,说明接收了非甜的花粉后,子粒中含有的非甜基因表达出来,所以既含甜基因又含非甜基因,而表现为非甜性状,说明非甜是显性。同理,在非甜玉米种,也有接受了甜玉米花粉的个体,他们的子粒中既含甜基因又含非甜基因,也表现出非甜性状,说明非甜是显性性状。
由于非甜是显性性状,甜为隐性性状,所以亲本中甜玉米为纯合子;又非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的种子,说明非甜玉米是纯合子,D正确;ABC错误。
故选D。
10.答案:A
解析:A、孟德尔认为,遗传因子是“独立的颗粒”,既不会相互融合,也不会在传递中消失,A正确;
B、孟德尔通过一对相对性状的杂交试验,发现F2性状分离比为3:1,属于假说—演绎法中“提出问题”的内容,B错误;
C、测交实验验证了演绎推理的结果,属于假说—演绎法中“实验验证”的内容,C错误;
D、孟德尔没有提出基因的概念,D错误。
故选A。
11.答案:C
解析:F2中相同毛色的雌、雄马交配,理论上其子代中棕色马所占的比例为1/4+1/2×1/4=3/8,雌性棕色马所占的比例为1/2×3/8=3/16,C错误;
12.答案:C
解析:AB、由于含B基因的花粉不能正常进行受精作用,F1植株有两种表型和两种基因型,基因型及其比例为Bb∶bb=1∶1,表型比例为1∶1,A、B错误;
CD、F1个体间自由交配,根据配子法可知,F1产生的雌配子及其比例为B∶b=1∶3,雄配子为b,故F2植株有两种表型和两种基因型,基因型及其比例为Bb∶bb=1∶3,表型比例为1∶3,C正确,D错误。
故选C。
13.答案:D
解析:设控制紫茎与绿茎这一相对性状的等位基因为A/a,由“多株紫茎玉米与绿茎玉米杂交,所得子代中紫茎:绿茎=15:1”,可知亲本紫茎玉米产生的配子中,含a的占1/16,因此亲本紫茎玉米中杂合子占1/8,即亲本紫茎玉米的基因型及比例为AA:Aa=7:1,纯合子自交后不发生性状分离,但杂合子自交会发生性状分离,C正确、D错误。
14.答案:C
解析:A、据题干信息“基因R的数量越多,种子越长”可知,长粒、中长粒和圆粒的基因型分别为RR、Rr和rr,因此圆粒(rr)植株和圆粒(rr)植株杂交,子代基因型均为rr,故全表现为圆粒,A正确;
B、中长粒(Rr)植株自交,子代的基因型RR(长粒):Rr(中长粒):rr(圆粒)=1∶2∶1,故子代的性状分离比为1∶2∶1,B正确;
C、长粒(RR)植株和中长粒(Rr)植株杂交,子代均表现为长粒(RR):中长粒(Rr)=1:1,C错误;
D、长粒(RR)植株和圆粒(rr)植株杂交,子代均表现为中长粒(Rr),D正确。
故选C。
15.答案:(1)豌豆是自花传粉,而且是闭花授粉植物;豌豆具有易于区分性状
(2) 二;黄色子叶
(3)Y:y=1:1;基因分离
(4)Yy;1/3
(5)1/6;3/5
解析:(1)用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是豌豆是自花传粉,闭花授粉植物;且具有易于区分的性状。
(2)实验二中亲本黄色子叶自交产生的后代中出现了绿色子叶,由此可以判断出黄色子叶是显性性状,绿色子叶是隐性性状。
(3)根据实验一分析可知:甲的基因型为Yy,乙的基因型为yy,这样子代中出现黄色子叶(丙)与绿色子叶的比例为1:1,其中主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为Y:y=1:1。这一实验结果证明了孟德尔的基因分离定律。
(4)实验二分子可知,亲本黄色子叶丁的基因型为Yy自交后带黄色子叶戊的基因型及比例为YY:Yy=1:2,黄色子叶戊中能稳定遗传的(YY个体)占1/3 。
(5)实验一中黄色子叶丙(Yy)与实验二中黄色子叶戊(YY:Yy=1:2)杂交,所获得的子代黄色子叶个体为YY:1/2 ×1/3 +2/3 ×1/4 =1/3 ,Yy:1/2 ×1/3+2/3×1/2=1/2。其中不能稳定遗传的(Yy个体)占3/5;绿色子叶占yy:1-1/3-1/2=1/6。