专题5 遗传的基本规律和伴性遗传
第1讲 基因的分离定律
一、单项选择题
1.下列有关一对相对性状遗传的叙述,正确的是( )
A.具有隐性遗传因子的个体都表现出隐性性状
B.最能说明基因分离定律实质的是F2的表型比为3∶1
C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交
【答案】D
2.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4个实验。
①让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传粉,子代均为全缘叶;
③用植株甲给羽裂叶植株传粉,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传粉,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
【解析】B 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②③判定植株甲为杂合子。
3.某同学利用红球(表示D)和白球(表示d)进行“性状分离比的模拟实验”,下列叙述错误的是( )
A.甲、乙两小桶内的小球分别代表雌、雄生殖器官
B.随机从每个小桶中抓取一个小球组成一组是模拟雌雄配子随机结合
C.每次抓取前摇晃小桶的目的是保证下次抓取小球的随机性
D.每次抓取之后将抓取的小球放回桶中
【解析】A 甲、乙两小桶分别代表雌、雄生殖器官,A错误;甲、乙两小桶内的小球分别代表雌、雄配子,随机从每个小桶中抓取一个小球组成一组是模拟雌雄配子随机结合,B正确;为了保证每种配子被抓取的概率相等(即被抓取的随机性),在每次抓取小球前,都应摇晃小桶,使桶内的小球充分混合,C正确;为了保证每种配子被抓取的概率相等,每次抓取小球统计后,应将小球放回原来的小桶内,D正确。
4.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了遗传的两大规律。下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔分离定律发现时所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
C.孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中3种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
【解析】D 孟德尔分离定律发现时所作假设的核心内容是“在形成配子时,成对的遗传因子相互分离,分别进入不同的配子中”,A错误;孟德尔发现的遗传规律不可以解释所有有性生殖生物的遗传现象,如细胞质遗传,B错误;为了验证作出的假设是否正确,孟德尔巧妙地设计了测交实验,让F1与隐性纯合子杂交,即“演绎”过程,C错误;孟德尔在做豌豆杂交实验时,用豌豆纯合亲本杂交得F1,然后让F1自交得F2,F2发生性状分离,F2既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3∶1,经思考提出问题,D正确。
5.家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是( )
A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
【解析】B 假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M的基因型不可能是AA,则M一定是杂合子,A合理;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,但很可能是纯合子,B不合理;若子代中出现黑毛鼠,则M一定是杂合子,C、D合理。
二、不定项选择题
6.已知某植物的紫花(A)与红花(a)是一对相对性状,杂合的紫花植株自交得到F1,F1中紫花植株自交得到F2。下列相关叙述错误的是( )
A.F1中紫花的基因型有2种
B.F2中的性状分离比为3∶1
C.F2紫花植株中杂合子占1/3
D.F2中红花植株占1/6
【解析】BC F1中紫花植株的基因型及比例为AA∶Aa=1∶2,则F1中紫花植株自交得到F2的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=3∶2∶1,性状分离比为5∶1,由此可得F2紫花植株中杂合子占2/5,红花植株占1/6。
7.某植物的紫花与红花是一对相对性状,且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现有一株紫花植株和一株红花植株,设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述正确的是( )
选择的亲本及杂交方式 预测子代表型 推测亲代基因型
第一组:紫花自交 出现性状分离 ③
① ④
第二组:紫花×红花 全为紫花 DD×dd
② ⑤
A.两组实验中,都有能判定紫花和红花的显隐性的依据
B.若①表示全为紫花,则④为DD×Dd
C.若②为紫花和红花的数量比是1∶1,则⑤为Dd×dd
D.因紫花自交子代出现性状分离,所以③为Dd×Dd
【解析】ACD 紫花自交,子代出现性状分离,可以判定出现的新性状为隐性性状,亲本性状(紫花)为显性性状;由紫花×红花的后代全为紫花,可以判定紫花为显性性状。若①表示全为紫花,且亲本紫花自交,故④为DD×DD。紫花×红花的后代中紫花和红花的数量比为1∶1时,⑤为Dd×dd。紫花自交子代出现性状分离,说明亲代的基因型为Dd×Dd。
8.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
【解析】C 若Aa分别自交和随机交配,则F1都为(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa,则F1 Aa的基因型比例都是2/3。若F1再自交,则其后代是1/3AA+2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa以后,得到的后代F2是3/5AA+2/5Aa,Aa所占的比例是0.4;若F1再随机交配则可先计算出F1的A和a的基因频率分别为2/3和1/3,依据遗传平衡定律可计算出F2中AA=4/9、Aa=4/9、aa=1/9,淘汰aa之后则Aa=1/2,由此推知图中曲线Ⅱ是随机交配并淘汰aa的曲线,曲线Ⅲ是自交并淘汰aa的曲线,进而可知B正确。曲线Ⅱ所示F2的A、a基因频率分别为3/4和1/4,则随机交配后代中AA=9/16、Aa=6/16、aa=1/16,淘汰aa后,则Aa的基因型频率为2/5,A正确。Aa分别连续自交和随机交配不淘汰隐性个体,F1Aa的基因型频率都是1/2,若F1再随机交配,后代的基因型频率不会发生改变,则图中曲线Ⅰ是Aa随机交配的曲线。若F1再连续自交,Aa的基因型频率=(1/2)n,F2中Aa=1/4,则可推知图中曲线Ⅳ是自交的结果,曲线Ⅳ中在Fn纯合子的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n,C错误。
非选择题
9.玉米是遗传学常用的实验材料,其花为单性花,雌雄同株。自然环境中靠风力传播花粉,现将甜玉米和非甜玉米间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有部分非甜玉米的籽粒,而临近种植的非甜玉米果穗上却不会出现甜玉米的籽粒。请回答以下问题:
(1)玉米的甜粒和非甜粒是否属于相对性状? 。你的判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据上述现象,请你推断玉米的甜粒和非甜粒性状中显性性状是 。
(3)为了判断非甜玉米果穗上结的籽粒是纯合子还是杂合子,请你设计一个最简便的遗传学实验方案并说明结果。
【答案】(1)是 相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型 (2)非甜粒 (3)取下非甜玉米上的籽粒种植,让其进行自交;观察子代中是否出现甜玉米籽粒(是否出现性状分离);若子代中既有甜玉米籽粒又有非甜玉米籽粒,则非甜玉米籽粒是杂合子;若子代中全为非甜玉米籽粒,则非甜玉米籽粒很可能是纯合子。
【解析】(1)相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型,玉米的甜粒和非甜粒是一对相对性状。
(2)自然环境中,玉米既可自交也可以杂交。设与玉米籽粒甜和非甜有关的基因为B/b。若非甜粒为显性,纯种非甜玉米(BB)和甜玉米(bb)杂交,非甜玉米上结出的种子基因型为BB、Bb,全为非甜;甜玉米植株上所结种子基因型为Bb、bb,会出现非甜玉米和甜玉米两种性状。
(3)题目要求设计最简便的实验方案,玉米既可自交也可杂交,所以选用自交方案最简便。
10.DNA标记是DNA中一些稳定的特征性碱基序列,DNA中是否含特定的DNA标记,可通过DNA标记体外复制产物的电泳图谱来判断 (M表示标准DNA片段)。
(1)已知三个个体的DNA标记电泳结果如图1所示,个体1和个体2的DNA标记组成分别为S1S1和S2S2,据图推断个体3的DNA标记组成为 。
(2)DNA标记常用来进行遗传性疾病的基因定位。现有一常染色体显性遗传病家系(致病基因用A表示)如图2所示,选择上述DNA标记体外复制后电泳,结果如图3所示。不考虑突变和互换, (填“能”或“不能”)判断该DNA标记与该疾病基因在同一染色体上,用遗传图解及文字说明原因(配子、表型及比例不作要求)。
(3)如果该DNA标记与此疾病基因在同一条染色体上,图4中Ⅱ2和Ⅱ3的DNA标记组成分别为 和 。
【答案】(1)S1S2 (2)不能 当该DNA标记与该病致病基因不在同一条染色体上时,能产生符合题意的结果,所以不能判断该DNA标记与该疾病基因在同一条染色体上,其遗传图解为:
P Aa(S1S2) × aa(S1S2)
↓
F1 Aa(S1S2) aa(S1S2) Aa(S1S2)
(3)S2S2 S1S2