第一章第二节孟德尔的豌豆杂交实验(二)
▉考点01 两对相对性状的杂交实验(发现问题)
1.实验材料
纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆。
2.实验过程(如图所示)
3.实验现象和问题
现象 结论或问题
两亲本无论正交还是反交,F1均为黄色圆粒 黄色和圆粒是显性性状,绿色和皱粒是隐性性状
F2中出现了两种新类型:绿色圆粒和黄色皱粒 为什么会出现新的性状组合 它们之间有什么数量关系
F2中不同类型种子的数量比接近9:3:3:1 这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1的数量比有联系吗
4.结果分析
(1)若只考虑一对相对性状
只看一对相对性状,F 中的性状分离比均接近3:1,每对相对性状的遗传均遵循分离定律,控制种子形状的遗传因子的遗传与控制子叶颜色的遗传因子的遗传互不干扰。
(2)综合分析两对相对性状
已知一对相对性状的分离比→子叶颜色为3黄色:1绿色,种子形状为3圆粒:1皱粒
两对相对性状组合分析→(3黄色:1绿色)×(3圆粒:1皱粒)=9黄色圆粒:3绿色圆粒:3黄色皱粒:1绿色皱粒
将性状组合和比例分开→黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=9:3:3:1
▉考点02 对自由组合现象的解释(提出假说)
1.假说要点及理解
要点 F1(YyRr)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
对假说的理解 F1可产生4种数量相等的雌(雄)配子,即YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
2.杂交实验的遗传图解
3.F 中不同性状组合、纯合子、杂合子出现概率
项目 双显性 一显一隐 一隐一显 双隐性
纯合子 类型 YYRR YYrr yyRR yyrr
概率 1/16 1/16 1/16 1/16
单杂合 类型 YYRr、YyRR Yyrr yyRr /
概率 各占2/16 2/16 2/16 /
双杂合 类型 YyRr / / /
概率 4/16 / / /
合计 9 3 3 1
◎提醒
1.自由组合现象中的4个注意
(1)雌雄配子的结合方式(16种)≠遗传因子的组合形式(9种)。
(2)个体数≠种类数。
(3)雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相等,4种雄配子比例相等,一般情况下,雄配子数远远多于雌配子数。
(4)配子的随机结合(受精作用过程)≠遗传因子的自由结合(形成生殖细胞的过程中发生)。
2.F 中9:3:3:1分离比成立的条件:
(1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制;
(2)不同类型的雌雄配子全部发育良好,后代存活率相同;
(3)所有后代都应处于一致的环境中,并且存活率相同;
(4)材料丰富,后代数量足够多。
▉考点03对自由组合现象解释的验证(演绎推理、验证假说)
▉考点04 对分离现象的解释——提出假说
1.内容和实质
内容:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
实质:在形成配子时,决定不同性状的遗传因子自由组合
2.自由组合定律的“三性”
同时性 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行
独立性 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合互不干扰
普遍性 自由组合定律广泛适用于生物界
◎提醒
自由组合定律的适用范围
(1)进行有性生殖的真核生物;
(2)细胞核内的遗传因子;
(3)两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子(独立遗传)。
▉考点05孟德尔实验方法的启示
孟德尔经过多年的潜心研究,总结出两大遗传定律:分离定律和自由组合定律。他取得成功的原因总结如下。
(1) 选材方面 豌豆作为遗传实验材料的优点: ①自花传粉,自然状态下是纯种; ②具有一些稳定的、易于区分的性状,使实验结果既可靠又易于统计分析; ③豌豆花大,易于进行人工杂交; ④豌豆生长周期短,易于栽培
程序设计 ①采用由单因子到多因子的研究分析方法; ②首创测交方法,用以验证提出的假说; ③后代样本数量足够多,数学统计结果更可靠
数学方法 对杂交后代的性状进行分类、计数和数学归纳,即运用统计学的方法对较大的实验群体进行实验结果的数据处理,探寻复杂现象背后的规律,开拓了遗传学研究的新途径
逻辑方法 运用了假说—演绎法,在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理、想象,提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结果,即如果预测结果与实验结果相符,则可以认为假说成立,反之,则不成立
自身素质 孟德尔具有扎实的知识基础、严谨求实的科学态度,对科学非常热爱,勤于思考,勇于实践,敢于向传统挑战
▉考点06孟德尔遗传规律的再发现
1.孟德尔遗传规律的再发现过程
(1)1866年,孟德尔将研究结果整理成论文发表。
(2)1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。
(3)1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字“基因”,并且提出了表型和基因型的概念。
2.表型、基因型和等位基因的概念
项目 概念 理解
表型 也叫表现型,指生物个体表现出来的性状 表型=“性状表现(类型)”
基因型 与表型相关的基因组成 基因型=“遗传因子组成”
等位基因 控制相对性状的基因 等位基因=“控制相对性状的遗传因子”
▉考点07 孟德尔遗传规律的应用
1.意义
(1)有助于正确解释生物界普遍存在的遗传现象;
(2)能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率。
2.应用
(1)杂交育种: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。
(2)医学实践:依据分离定律和自由组合定律,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。
▉考点08性状分离比的模拟实验
1.棋盘法
(1)要求
表头中应标出雌配子和雄配子。横行和竖行,一般应对应填写雌雄配子的基因型和概率。棋盘中内容,一般应对应填写子代的每种基因型、表型及概率。
(2)棋盘法遗传图解模型
雄配子 雌配子 1/4YR 1/4Yr 1/4yR 1/4yr
1/4YR 1/16YYRR黄色圆粒 1/16YYRr黄色圆粒 1/16YyRR黄色圆粒 1/16YyRr黄色圆粒
1/4Yr 1/16YYRr黄色圆粒 1/16YYrr黄色皱粒 1/16YyRr黄色圆粒 1/16Yyrr黄色皱粒
1/4yR 1/16YyRR黄色圆粒 1/16YyRr黄色圆粒 1/16yyRR绿色圆粒 1/16yyRr绿色圆粒
1/4yr 1/16YyRr黄色圆粒 1/16Yyrr黄色皱粒 1/16yyRr绿色圆粒 1/16yyrr绿色皱粒
(3)通过上面的遗传图解,可计算F 各表型的种类、比例及概率,各基因型的种类、比例及概率。
2.分枝法
分枝法是将多对基因(或多对性状)分开,单独考虑每一对的情况,然后再通过分枝连接,最后写出基因型或表型及相应概率的方法。如黄色圆粒豌豆(YyRr)与黄色皱粒豌豆(Yyrr)杂交,其子代的基因型及相应概率、表型及相应概率如图所示。
3.拆分法
(1)基本思路:在独立遗传的情况下,将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。
(2)理论依据:每对相对性状都遵循分离定律且互为独立事件,最后将各对等位基因的分析结果相乘,这是概率理论中的乘法原理。
(3)常见实例(以AaBbCc×AABbCc为例)
①拆分:AaBbCc×AABbCc可分解为Aa×AA、Bb×Bb、Cc×Cc。
②“先分再组”
亲本组合 Aa×AA Bb×Bb Cc×Cc AaBbCc×AABbCc
配子种类 2种、1种 2种、2种 2种、2种 2×2×2=8种1×2×2=4种
配子组合 2×1=2种 2×2=4种 2×2=4种 8×4=32种
F1基因型种类 2种 3种 3种 2×3×3=18种
F1基因型及其比例 1/2AA、1/2Aa 1/4BB、2/4Bb1/4bb 1/4CC、2/4Cc1/4cc 如AabbCc:1/2×1/4×2/4=1/16
F 表型种类 1 2 2 1×2×2=4种
一.等位基因、基因型与表型的概念(共20小题)
1.我国科研团队对大量小麦品种进行研究,成功鉴定并克隆出抗旱—抗倒伏基因SMT,发现该基因通过编码纤维素合成酶,进而影响细胞壁的结构组成。适宜的细胞壁结构通过调控相关蛋白的活性,有助于缓解干旱和倒伏对小麦植株造成的损伤。下列叙述错误的是( )
A.该研究说明基因与性状不是简单的一一对应关系
B.SMT基因通过控制酶的合成直接控制小麦抗旱—抗倒伏性状
C.可通过调控SMT基因的表达来调整小麦细胞壁的结构组成
D.该研究为培育抗旱—抗倒伏小麦新品种开辟了新途径
【答案】B
【解答】解:A、SMT基因同时影响抗旱和抗倒伏两个性状,说明基因与性状不是简单的一一对应关系,A正确;
B、SMT基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制小麦抗旱—抗倒伏性状,B错误;
C、基因表达调控可改变酶的数量和活性,进而影响细胞壁组成,C正确;
D、克隆基因可用于基因工程育种,提供分子生物学手段,培育抗旱—抗倒伏小麦新品种开辟了新途径,D正确。
故选:B。
2.遗传学的研究过程中科学家们提出了很多富有专业性和创造性的概念和理论。下列关于遗传学中相关概念的叙述,正确的是( )
A.豌豆花去雄是指去除豌豆成熟花的全部雄蕊
B.杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
C.同种生物不同性状的不同表现类型叫相对性状,如猫的长毛与白毛
D.基因型相同的个体表型不一定相同,表型相同的个体基因型一定相同
【答案】B
【解答】解:A、去雄是指除去未成熟花的全部雄蕊,A错误;
B、杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离,B正确;
C、同种生物同一性状的不同表现类型叫相对性状,C错误;
D、表型是基因型与环境共同作用的结果,基因型相同,表型不一定相同,表型相同,基因型也不一定相同,D错误。
故选:B。
3.我国科学家对三万余株水稻进行筛选,成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT,发现该基因编码GA20氧化酶,从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量,能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是( )
A.该研究表明基因与性状是一一对应关系
B.ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D.该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
【答案】A
【解答】解:A、ATT基因通过调控赤霉素合成,最终使植物具有耐碱和耐热两种性状,体现了一个基因影响多个性状,说明ATT基因与性状不是一一对应关系,A错误;
B、基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状。由题干可知,AAT基因编码GA20氧化酶,说明ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状,B正确;
C、ATT基因编码GA20氧化酶可调控赤霉素的生物合成,故可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平,C正确;
D、克隆出的耐碱—耐热基因能减少碱性和高温环境对植株的损伤,故克隆ATT基因后,可通过转基因技术培育耐碱—耐热水稻新品种,D正确;
故选:A。
4.下列有关遗传学概念的叙述,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.杂合子的双亲不一定是杂合子
C.不同环境下,基因型相同,表现型一定相同
D.人的单眼皮和双眼皮,狗的长毛和卷毛都是相对性状
【答案】B
【解答】解:A、性状分离是杂合子一代自交,同时出现显性性状和隐性性状的现象,A错误;
B、杂合子的双亲不一定是杂合子,例如AA×aa→Aa,B正确;
C、表现型受到基因型和环境的影响,所以不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同,C错误;
D、狗的长毛和卷毛不是同一性状,不属于相对性状,D错误。
故选:B。
5.下列属于相对性状的是( )
A.狗的长耳和卷毛
B.小华的A型血和小丽的B型血
C.羊的长毛和卷毛
D.人的身高和体重
【答案】B
【解答】解:A、狗的长耳和卷毛属于不同性状,不符合相对性状的定义,A错误;
B、小华的A型血和小丽的B型血同种生物同一性状的不同表现,属于相对性状,B正确;
C、羊的长毛和卷毛属于不同性状,不符合相对性状的定义,C错误;
D、人的身高和体重属于不同性状,不符合相对性状的定义,D错误。
故选:B。
6.下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的有几项( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状
②不同环境下,基因型相同,表型不一定相同
③A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因
④后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
⑥通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】B
【解答】解:①相对性状是同种生物同一性状的不同表现形式。兔的白毛和黑毛是相对性状,但狗的短毛和卷毛是不同性状,不是相对性状,①错误;
②表型由基因型和环境共同决定,因此基因型相同,表型可能因环境不同而不同,②正确;
③等位基因是位于同源染色体的相同位置,控制不同性状的基因,如C和c,而A和A是相同基因,d和b是非等位基因,③正确;
④性状分离特指杂种自交后代中同时出现显性和隐性性状的现象,④错误;
⑤测交是让待测个体与隐性纯合子杂交。若雄兔为显性表型,测交后若出现隐性性状则为杂合子,否则为纯合子,⑤正确;
⑥通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有成对基因中的一个,而不是只含一个基因,⑥错误。
故选:B。
7.下列生物学相关概念的叙述,正确的是( )
A.控制不同性状的基因叫作等位基因
B.杂合子自交后代不会出现纯合子
C.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
D.白羊亲本杂交后代中既有白羊也有黑羊的现象叫作性状分离
【答案】D
【解答】解:A、等位基因是指位于一对同源染色体相同的位置上,控制相对性状的不同基因,A错误;
B、杂合子自交后代会出现纯合子,例如基因型为Dd的个体自交后代的基因型有DD、Dd、dd,其中DD和dd为纯合子,B错误;
C、隐性性状是指具有相对性状的亲本杂交后子一代中未显现出来的性状,C错误;
D、杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离,D正确。
故选:D。
8.下列属于相对性状的是( )
A.豌豆的矮茎和黄豆种子的圆形
B.羊的长毛和短毛
C.人的身高和色盲
D.兔的黑毛和短毛
【答案】B
【解答】解:A、豌豆与黄豆为不同物种,且“矮茎”与“种子圆形”属于不同性状,不符合相对性状定义,A错误;
B、羊的长毛与短毛是同一物种(羊)同一性状(毛长度)的不同表现形式,属于相对性状,B正确;
C、人的身高与色盲属于两种不同性状,C错误;
D、兔的黑毛(颜色性状)与短毛(长度性状)属于不同性状,D错误。
故选:B。
9.《诗经 小雅 都人士》中“彼君子女,绸直如发”与“彼君子女,卷发如虿”描述人头发有的稠密而直,有的卷发犹如蝎尾翘。下列与直发和自然卷的遗传关系相同的是( )
A.马的黑毛和卷毛 B.家兔的长毛和短毛
C.水稻的抗病和早熟 D.小麦的有芒和皱粒
【答案】B
【解答】解:A、马的黑毛和卷毛不属于同一性状,不属于直发和自然卷之间形成的相对性状关系,A错误;
B、家兔的长毛和短毛属于同一性状的不同表现类型,属于相对性状,即与直发和自然卷之间形成的相对性状关系一致,B正确;
C、水稻的抗病和早熟是同种生物的不同性状,不符合直发和自然卷之间形成的相对性状关系,C错误;
D、小麦的有芒和皱粒不属于相对性状,因为相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型,而直发和自然卷之间形成相对性状关系,D错误。
故选:B。
10.孟德尔通过多年的杂交实验,揭示了两大遗传规律。下列有关遗传学概念的说法,正确的是( )
A.异花传粉就是杂交,其后代均是杂合子
B.表型相同的生物,基因型一定相同
C.羊毛的长毛和卷毛是一对相对性状
D.粉花(Aa)的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花和白花三种性状属于性状分离
【答案】D
【解答】解:A、异花传粉不一定是杂交,如同株异花传粉为自交,异花传粉后代不一定全是杂合子,如Aa和Aa杂交后代有50%的概率是纯合子,A错误;
B、表型相同的生物,基因型不一定相同,如高茎的基因型是DD或Dd,B错误;
C、羊毛的长毛和卷毛不是同一性状,不是一对相对性状,C错误;
D、性状分离是指生物在经过杂交后,子代中出现与亲本不同的性状,粉花(Aa)的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花和白花三种性状属于性状分离,D正确。
故选:D。
11.果蝇作为实验材料所具备的优点,不包括( )
A.比较常见,具有危害性
B.生长速度快,繁殖周期短
C.具有易于区分的相对性状
D.子代数目多,有利于获得客观的实验结果
【答案】A
【解答】解:A、比较常见,具有危害性不是果蝇作为实验材料所具备的优点,A错误;
BD、果蝇体型小,体长不到半厘米;饲养管理容易,既可喂以腐烂的水果,又可配培养基饲料;果蝇繁殖系数高,孵化快,只要1天时间其卵即可孵化成幼虫,2﹣3天后变成蛹,再过5天就羽化为成虫,BD正确;
C、果蝇具有易于区分的相对性状,C正确。
故选:A。
12.下列有关遗传学基本概念的叙述中,正确的是( )
①纯合子杂交产生子一代所表现的性状就是显性性状
②基因型相同,表现型一定相同
③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
④非等位基因就是指非同源染色体上的基因
⑤一种生物的同一性状的不同表现类型,叫做相对性状
A.①②⑤ B.①③④ C.③⑤ D.④⑤
【答案】C
【解答】解:①纯合子杂交产生子一代所表现的性状不一定是显性性状,如矮茎豌豆×矮茎豌豆→矮茎豌豆,①错误;
②基因型相同,表现型不一定相同,还受外界环境的影响,②错误;
③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,③正确;
④非等位基因是指在一对同源染色体的不同位置上的基因或位于非同源染色体上的基因,④错误;
⑤相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型,如豌豆的高茎和矮茎,⑤正确。
综上所述,C正确,ABD错误。
故选:C。
13.下列有关遗传的基本概念说法正确的是( )
A.具有相对性状的纯种亲本杂交,F1未表现出来的性状即为隐性性状
B.性状分离指杂种后代中出现不同基因型个体的现象
C.表型是指生物个体表现出来的性状,表型相同则基因型也应相同
D.一对同源染色体相同位置上的基因是等位基因
【答案】A
【解答】解:A、具有相对性状的纯种亲本杂交,F1中显现出来的性状,叫做显性性状,未表现出来的性状,叫做隐性性状,A正确;
B、性状分离指在杂种后代中出现不同表型类型的现象,B错误;
C、表型相同基因型不一定相同,如豌豆的DD、Dd都表现为高茎,C错误;
D、位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因称等位基因,位于同源染色体相同位置上也可能是相同基因,D错误。
故选:A。
14.下列各组中属于相对性状的是( )
A.南宋李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B.新疆棉花中的长绒棉与彩色棉
C.“雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
D.果蝇的红眼和白眼
【答案】D
【解答】解:A、李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”形容的是海棠的绿叶,“红瘦”形容的是海棠的红花,符合“同种生物”,但不符合“同一种性状”,所以“绿肥”与“红瘦”不属于相对性状,A错误;
B、新疆棉花中的长绒棉与彩色棉,符合“同种生物”,但不符合“同一种性状”,新疆棉花中的长绒棉与彩色棉不属于相对性状,B错误;
C、“雄兔脚扑朔,雌免眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”形容的是雄兔的脚和雌兔的眼,符合“同种生物”,但不符合“同一种性状”,“脚扑朔”与“眼迷离”不属于相对性状,C错误;
D、果蝇的红眼和白眼符合“同种生物”和“同一种性状”,所以果蝇的红眼和白眼属于相对性状,D正确。
故选:D。
15.下列各组生物性状中,属于相对性状的是( )
A.黄鼬的体长与体色
B.豌豆的高茎与矮茎
C.水稻的糯性与玉米的非糯性
D.果蝇的红眼与豚鼠的毛色
【答案】B
【解答】解:A、黄鼬的体长与体色不符合“同一性状”,故不属于相对性状,A不符合题意;
B、豌豆的高茎与矮茎是同种生物相同性状的不同表现类型,故属于相对性状,B符合题意;
C、水稻的糯性与玉米的非糯性不符合“同种生物”,故不属于相对性状,C不符合题意;
D、果蝇的红眼与豚鼠的毛色不符合“同种生物”,不符合“同一性状”,故不属于相对性状,D不符合题意。
故选:B。
16.下列属于相对性状的是( )
A.猫的长毛和狗的短毛 B.小麦的有芒和无芒
C.豌豆的黄花和绿粒 D.棉花的长绒和细绒
【答案】B
【解答】解:A、猫和狗不是同种生物,猫的长毛和狗的短毛不属于相对性状,A错误;
B、小麦的有芒和无芒符合“同种生物”“同一性状”,属于相对性状,B正确;
C、豌豆的黄花和绿粒不符合“同一性状”,豌豆的黄花和绿粒不属于相对性状,C错误;
D、棉花的长绒和细绒不符合“同一性状”,棉花的长绒和细绒不属于相对性状,D错误。
故选:B。
17.下列四种基因型的个体中,属于纯合子的是( )
A.Dd B.YyRr C.yyRr D.yyrr
【答案】D
【解答】解:A、Dd中存在等位基因,为杂合子,A错误;
B、YyRr中存在两对等位基因,为杂合子,B错误;
C、yyRr中存在一对等位基因,为杂合子,C错误;
D、yyrr中不存在等位基因,为纯合子,D正确。
故选:D。
18.下列关于生物遗传的叙述,正确的是( )
①表型相同的生物,基因型不一定相同
②杂合子的自交后代可能会出现纯合子
③隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
④一种生物的不同性状的不同表现类型,叫作相对性状
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】A
【解答】解:①表型是由基因型决定的,但同时受环境因素的影响,因此表型相同的生物,基因型不一定相同,如AA和Aa个体的表型相同,但基因型不同,①正确;
②杂合子的自交后代可能会出现纯合子,如Aa×Aa→AA、aa、Aa,②正确;
③隐性性状是指具有相对性状的两个纯合亲本杂交,F1未表现出来的性状。隐性纯合子能表现隐性性状,③错误;
④相对性状是指同一生物的同一性状的不同表现类型,④错误。
故选:A。
19.下列有关遗传基本概念的叙述,正确的是( )
A.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B.性状分离是指后代同时出现显性性状和隐性性状的现象
C.绵羊的长毛与短毛,豌豆的高茎和矮茎都属于相对性状
D.表型是指生物个体表现出来的性状,表型相同时基因型一定相同
【答案】C
【解答】解:A、隐性纯合子表现隐性性状,A错误;
B、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,B错误;
C、相对性状是指同一性状的不同表现类型,如绵羊的长毛与短毛,豌豆的高茎和矮茎,C正确;
D、基因型相同的个体,表型不一定相同,因为表型还受环境因素的影响,D错误。
故选:C。
20.野生大豆在短日照条件下表现为早开花、产量低。人们在栽培大豆过程中发现有些突变体可在短日照下晚开花,产量提高。我国科学家对相关的性状和分子机制进行了深入研究。
(1)图1揭示了FT2a基因调控大豆花发育的分子机制。大豆叶片细胞中FT2a基因表达的FT2a蛋白和 FDL19蛋白 共同作用于LFY花发育基因的启动子上游的调控序列,促进LFY基因 转录 ,使顶端分生组织细胞经过 分裂分化 形成花芽,从而早开花。
(2)E基因位于大豆6号染色体上,其表达的E蛋白有抑制FT2a基因的作用,从而使大豆晚开花。进一步研究表明,E基因的表达受J基因调控。一种J基因突变体如图2所示。(已知真核生物终止密码子为UAA、UAG、UGA)
J基因突变导致J蛋白功能丧失,通过 解除对E基因的抑制作用,从而恢复E蛋白对FT2a基因的抑制 使大豆推迟开花,产量提高。结合图2从分子水平分析J蛋白功能丧失的原因 J基因碱基对G/C缺失,mRNA提前出现终止密码子UAA,从而使翻译提前终止(J蛋白分子量减小),其空间结构发生改变,导致J蛋白功能丧失。 。
(3)一种J基因和E基因的双突变体,基因型为jjee,其性状又恢复到在短日照环境下开花早、产量低。用野生型纯合体(基因型为JJEE)与这种双突变体杂交,得到的F1代自交产生F2代。若F2代在短日照环境下的性状表现及比例为 早开花低产:晚开花高产=13:3 ,则J基因不在6号染色体上;若F2代在短日照环境下的性状表现及比例为 全部表现为早开花低产 ,则J基因也在6号染色体上且不发生交叉互换。借助特定的染色体DNA分子标记并结合杂交实验结果,研究者最终确定J基因位于大豆4号染色体上。
(4)近期我国大豆育种专家又发现,J 基因的表达受到光敏色素蛋白E3的抑制。E3在短日照条件下表达量很低,长日照条件下表达量很高。由此揭示了大豆特异的光周期调控开花的E3→J→E→FT2a→FDL→LFY信号调控通路,并简化为光周期调控大豆发育的“跷跷板”模型(图3)。为获得高产大豆,在长日照和短日照地区选育的基因型依次为 AB 和 B 。
A.JJEE B.jjEE C.Jjee D.jjee
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)分析图1,大豆叶片细胞中FT2a基因表达的FT2a蛋白和FDL19蛋白共同作用于LFY花发育基因的启动子上游的调控序列,促进LFY基因的转录,使顶端分生组织细胞经过形成花芽,从而早开花。
(2)J基因突变导致J蛋白功能丧失,通过解除对E基因的抑制作用,从而恢复E蛋白对FT2a基因的抑制使大豆推迟开花,产量提高。结合图2从分子水平分析J蛋白功能丧失的原因是 J基因碱基对G/C缺失,mRNA提前出现终止密码子UAA,从而使翻译提前终止(J蛋白分子量减小),其空间结构发生改变,导致J蛋白功能丧失。
(3)JJEE和jjee杂交子一代为JjEe,子一代自交得子二代,若F2代在短日照环境下的性状表现及比例为早开花低产:晚开花高产=13:3,说明两对基因独立遗传,符合自由组合定律,则J基因不在6号染色体上;若F2代在短日照环境下的性状表现及比例为全部表现为早开花低产,则J基因也在6号染色体上且不发生交叉互换。
(4)J 基因的表达受到光敏色素蛋白E3的抑制,为获得高产大豆,在长日照和短日照地区选育的基因型依次为JJEE、jjEE。
故答案为:(1)FDL19蛋白 转录(表达) 分裂分化
(2)解除对E基因的抑制作用,从而恢复E蛋白对FT2a基因的抑制 J基因碱基对G/C缺失,mRNA提前出现终止密码子UAA,从而使翻译提前终止(J蛋白分子量减小),其空间结构发生改变,导致J蛋白功能丧失。
(3)早开花低产:晚开花高产=13:3 全部表现为早开花低产
(4)AB B
二.两对相对性状的杂交实验(共20小题)
21.孟德尔在豌豆杂交实验中还观察了另外两对相对性状:花的颜色(红色/白色)和花的着生位置(腋生/顶生)。他用纯种红色腋生花的豌豆与纯种白色顶生花的豌豆杂交,F1全为红色腋生花。F1自交得F2,F2出现了四种表型且比例为9:3:3:1。下列分析正确的是( )
A.通过观察F2的表型及比例,孟德尔提出基因成对存在且彼此独立,这属于假说的内容
B.若F1与亲本白色顶生花豌豆杂交,后代有四种表型且比例为1:1:1:1,说明两对基因位于非同源染色体上
C.若F2中红色顶生花豌豆和白色腋生花豌豆杂交,后代表型比为1:1:1:1,说明两对基因遵循自由组合定律
D.自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
【答案】B
【解答】解:A、孟德尔通过观察F2的表型及比例(9:3:3:1),提出的是“两对相对性状由两对遗传因子控制,且在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合”等假说内容。“基因成对存在”不是此时的假说内容,且当时孟德尔未提出“基因”概念,A错误;
B、F1(基因型为AaBb)与亲本白色顶生花豌豆(基因型为aabb)杂交为测交实验。若两对基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,F1产生AB、Ab、aB、ab四种配子且比例为1:1:1:1,与aabb(只产生ab配子)杂交,后代表型为红色腋生(AaBb)、红色顶生(Aabb)、白色腋生(aaBb)、白色顶生(aabb),比例为1:1:1:1。此结果可验证两对基因位于非同源染色体上,B正确;
C、F2中红色顶生花豌豆基因型为A_bb(可能为AAbb或Aabb),白色腋生花豌豆基因型为aaB_(可能为aaBB或aaBb)。若为AAbb×aaBB,后代全为AaBb,表型为红色腋生;若为Aabb×aaBb,无论两对基因在两对或一对染色体上,后代都会出现1:1:1:1。因此,后代表型比为1:1:1:1不能直接说明两对基因遵循自由组合定律,C错误;
D、自由组合定律的实质是 F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律,D错误。
故选:B。
22.孟德尔在豌豆杂交实验中还观察了另外两对相对性状:豆荚形状(饱满/缢缩)和花的位置(腋生/顶生)。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交,F1全为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2,F2出现了四种表型且比例为9:3:3:1。下列分析正确的是( )
A.通过观察F2的表型及比例,孟德尔提出“遗传因子”成对存在且彼此独立,这是他对分离定律的初步解释
B.自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
C.若从F2中取一粒饱满豆荚顶生花的豌豆和一粒缢缩豆荚腋生花的豌豆杂交,后代有四种表型且比例为1:1:1:1,则说明两对基因遵循自由组合定律
D.若F1与亲本缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交,后代有四种表型且比例为1:1:1:1,说明控制豆荚形状和花的位置的基因位于非同源染色体上
【答案】D
【解答】解:A、通过观察F2的表型及比例,孟德尔提出“遗传因子”成对存在且彼此独立,这是他对自由组合定律的初步解释,而非分离定律的解释,A错误;
B、自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B错误;
C、假设相关基因为A/a、B/b,根据F1可知,饱满豆荚和腋生花均为显性性状。若从F2中取一粒饱满豆荚顶生花的豌豆(基因型为Aabb)和一粒缢缩豆荚腋生花的豌豆(基因型为aaBb)杂交,后代出现四种表型且比例为1:1:1:1。无论两对等位基因是否位于同一对同源染色体上,该杂交组合均会产生1:1:1:1的比例,因此不能说明两对基因遵循自由组合定律,C错误;
D、若F1与亲本缢缩豆荚顶生花的豌豆(隐性纯合子)杂交,后代出现四种表型且比例为1:1:1:1,这属于测交。测交后代比例为1:1:1:1,表明F1产生的配子类型及比例为1:1:1:1,说明两对等位基因的遗传互不干扰,位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,D正确。
故选:D。
23.当被研究的实验对象在时间或空间上难以获取时,模拟实验能发挥其特有的优势,利用如图可以模拟遗传定律的相关实验,下列说法错误的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ小桶代表雌、雄生殖器官,Ⅲ、Ⅳ小桶代表一个原始生殖细胞中的两对同源染色体
B.Ⅰ、Ⅱ模拟等位基因的分离和配子的随机结合,Ⅲ、Ⅳ模拟非同源染色体上非等位基因的自由组合和配子的随机结合
C.两种模拟实验,每次要保证随机抓取,读取组合后都必须放回并充分摇匀
D.两种模拟实验,为确保实验结果的准确性,每个小桶中的两种小球大小、形状必须相同
【答案】B
【解答】解:A、据分析可知,Ⅰ、Ⅱ小桶分别代表雌、雄生殖器官,Ⅲ、Ⅳ小桶代表两对同源染色体,A正确;
B、利用小桶Ⅰ、Ⅱ模拟的是等位基因的分离和雌雄配子随机结合的过程,而利用小桶Ⅲ、Ⅳ模拟的是等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因自由组合的过程,没有模拟配子的随机结合,B错误;
C、两种模拟实验,每次要保证随机抓取,读取组合后都必须放回,以保证每个小桶中小球的数量和比例不变,C正确;
D、两种模拟实验,为确保实验结果的准确性,每个小桶中的两种小球大小、形状必须相同,避免主观因素带来的误差,D正确。
故选:B。
24.某同学利用如下装置模拟孟德尔两对相对性状杂交实验:甲、乙两个容器中各放置两种小球(球上标记的A、a、B、b代表基因);每次从甲、乙两个容器中各随机抽出一个小球,记录组合情况;重复多次实验并计算各种组合间的比例。下列叙述错误的是( )
A.甲容器中两种小球的数量需相等
B.甲、乙两个容器中的小球可分别代表雌、雄配子
C.重复的次数越多,组合间的比例越接近1:1:1:1
D.该实验模拟了两对同源染色体上非等位基因的自由组合
【答案】B
【解答】解:A、甲容器中两种小球的数量需相等,模拟等位基因的分离,A正确;
B、甲、乙两个容器中的小球都代表雌配子或雄配子,以模拟非等位基因的自由组合,B错误;
C、重复的次数越多,组合间的比例越接近1:1:1:1,非等位基因自由组合的结果,C正确;
D、该实验模拟了两对同源染色体上非等位基因的自由组合,结果产生了AB、Ab、aB、ab四种等比例的配子,D正确。
故选:B。
25.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交得到F1全部表现为黄色圆粒豌豆,又用F1自交产生F2。下列表述不正确的是( )
A.F2中亲本类型占,重组类型占
B.F2中出现4种表现型,且比例为9:3:3:1
C.F2中圆粒和皱粒之比接近3:1,符合分离定律
D.F1产生遗传因子组成YR的卵细胞和YR的精子数量之比为1:1
【答案】D
【解答】解:A、在孟德尔两对相对性状杂交实验中,亲本为纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒,F2的表型及比例为黄色圆粒:黄色皱粒:绿圆粒色:绿色皱粒=9:3:3:1。因此F2中亲本类型(黄色圆粒和绿色皱粒)的比例为,重组类型(黄色皱粒和绿色圆粒)的比例为,A正确;
B、亲本为纯种黄色圆粒(YYRR)和纯种绿色皱粒(yyrr),F1的基因型为YyRr,根据自由组合定律,F1进行自交,F2中出现4种表型,黄色圆粒(Y_R_):黄色皱粒(Y_rr):绿色圆粒(yyR_):绿色皱粒(yyrr)r=9:3:3:1,B正确;
C、只考虑圆粒(R)和皱粒(r)这一对相对性状,F1基因型为Rr,自交后代F2中圆粒(R_):皱粒(rr)=3:1,符合分离定律,C正确;
D、一般情况下,生物产生的精子数量远远多于卵细胞数量,因此实际数量上F1产生遗传因子组成YR的卵细胞比YR的精子数量少,D错误。
故选:D。
26.如图为孟德尔两对相对性状的遗传学实验的图解,下列有关判断不正确的是( )
黄圆×绿皱→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
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
【答案】B
【解答】解:A、亲本为黄圆和绿皱,F1表现为黄圆,则F1表现出来的性状黄圆是显性性状,A正确;
B、亲本为黄圆(YYRR)和绿皱(yyrr)杂交,F1均为黄圆(YyRr),F2中黄皱种子的基因型有2种,其中纯合子(YYrr)与杂合子(Yyrr)的比例为1:2,即纯合子所占比例为,B错误;
C、亲本为黄圆(YYRR)和绿皱(yyrr)杂交,F1均为黄圆(YyRr),则F2中相关表现型的比例是9:3:3:1,C正确;
D、F1只有1种基因型(YyRr),F2中有9种基因型(YYRR、YyRR、YYRr、YyRr、yyRR、yyRr、YYrr、Yyrr、yyrr),D正确。
故选:B。
27.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,圆粒和皱粒、黄色和绿色分别受到基因Y/y、R/r的控制。用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆杂交得到F1,F1自交得到F2。若F2中某株黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交,后代表型的比例为1:1,则该株黄色圆粒豌豆的基因型可能是( )
①YYRR ②YyRR ③YYRr ④YyRr
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【答案】C
【解答】解:黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。用纯种的黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种的绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交得到F1(YyRr),F1自交得到F2,F2中黄色圆粒豌豆可能的基因型包括YYRR、YYRr、YyRR、YyRr。F2中某株黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交,后代性状分离比为1:1,说明该株黄色圆粒豌豆的基因型可能是YyRR或YYRr。
故选:C。
28.在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是( )
①F1自交后代的性状表现比例
②F1产生配子种类的比例
③F1测交后代的性状表现比例
④F1自交后代的遗传因子组成比例
⑤F1测交后代的遗传因子组成比例
A.①③⑤ B.②④⑤ C.②③⑤ D.①②④
【答案】C
【解答】解:①F1是双杂合子,自交产生的后代性状分离比是9:3:3:1,①错误;
②F1是双杂合子,产生的配子有4种,比例是1:1:1:1,②正确;
③测交是F1与隐性纯合子交配,由于F1是双杂合子,产生的配子有4种,隐性纯合子产生的配子是一种,所以测交后代的基因型、表现型都是4种,比例是1:1:1:1,③正确;
④由于一对相对性状的遗传实验F1自交后代的基因型是三种,比例是1:2:1,所以两对相对性状的遗传实验中F1自交后代的基因型是9种,④错误;
⑤测交是F1与隐性纯合子交配,由于F1是双杂合子,产生的配子有4种,隐性纯合子产生的配子是一种,所以测交后代的基因型是4种,比例是1:1:1:1,⑤正确。
综上所述,在两对相对性状的遗传实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是②③⑤,C正确。
故选:C。
29.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,且分显隐性
B.“孟德尔发现F2性状分离比为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”的内容
D.自由组合定律的实质是:在F1产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
【答案】A
【解答】解: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,且分显隐性,A正确;
B、“孟德尔发现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、“测交结果:30株高茎,34株矮茎”属于假说演绎法中“实验验证”的内容,C错误;
D、自由组合定律的实质是:在F1产生配子时,同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,D错误。
故选:A。
30.孟德尔两对相对性状杂交的实验运用了“假说—演绎法”。下列相关说法正确的是( )
A.“产生配子过程中,等位基因彼此分离,非等位基因可以自由组合”属于假说内容
B.“进行测交实验,后代出现4种性状组合,且表型比例约为1:1:1:1”属于演绎推理
C.孟德尔揭示自由组合定律的实质是控制不同性状的遗传因子在雌雄配子结合时自由组合
D.“子一代自交得到子二代的实验过程”不属于实验验证
【答案】D
【解答】解:A、“产生配子过程中,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合”属于假说内容,A错误;
B、“进行测交实验,后代出现4种性状组合,且表型比例为1:1:1:1”属于实验验证,不属于演绎推理,B错误;
C、孟德尔揭示自由组合定律的实质是形成配子时时,决定同一性状的遗传因子彼此分离,控制不同性状的遗传因子自由组合,C错误;
D、“子一代自交得到子二代的实验过程”属于观察现象过程,D正确。
故选:D。
31.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2,下列表述正确的是( )
A.F1产生配子时成对的遗传因子先分离后控制不同性状的遗传因子自由组合
B.依据假说可推断出F1产生4种配子,Y:y:R:r比例为1:1:1:1
C.F1雌雄配子的结合方式有16种,最终形成4种基因型,比例为9:3:3:1
D.“若假说成立,则F1测交时子代会出现1:1:1:1的性状分离比”属于“演绎推理”
【答案】D
【解答】解:A、F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离的同时控制不同性状的遗传因子自由组合,这是自由组合定律的实质,A错误;
B、依据假说可推断出F1(YyRr)产生4种类型的配子(YR、Yr、yR、yr),比例为1:1:1:1,B错误;
C、由于F1产生的雌雄配子都有4种,因此F1雌雄配子的结合方式有16种,最终形成9种基因型,表现型比例为9:3:3:1,C错误;
D、孟德尔假说—演绎法中,根据假说预测测交结果为1:1:1:1属于“演绎推理”步骤,D正确。
故选:D。
32.图是某同学在模拟两对相对性状杂交实验中的操作。下列叙述错误的是( )
A.可利用雄1和雌1来模拟一对相对性状杂交实验
B.雌1和雌2各放两种卡片,表示该亲本的基因型为YyRr
C.①模拟产生配子的过程,②③则模拟受精作用过程
D.雄1、雄2中的4种卡片改成每种30张后,不影响实验结果
【答案】C
【解答】解:A、据图所示,可利用雄1和雌1(代表Y、y)或雄2和雌2(代表R、r)来模拟一对相对性状杂交实验,A正确;
B、雌1的两张卡片为Yy,雌2的两张卡片为Rr,说明表示该亲本的基因型为YyRr,B正确;
C、①②模拟产生配子的过程,③则模拟受精作用过程,C错误;
D、只要代表同一生殖的两种不同基因的卡片的数量相等即可,所以雌1、雌2中的4种卡片改成每种30张后,不影响实验结果,D正确。
故选:C。
33.在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是( )
①杂种自交后代的性状分离比
②杂种产生不同种类配子的比例
③杂种测交后代的表型比例
④杂种自交后代的基因型比例⑤杂种测交后代的基因型比例
A.②③⑤ B.②④⑤ C.①③⑤ D.①②④
【答案】A
【解答】解:①杂种自交后代的性状比例为9:3:3:1,①错误;
②杂种产生配子种类的比例为1:1:1:1,②正确;
③⑤杂种测交后代的基因型比例为1:1:1:1,③正确;
④杂种自交后代的基因型比例为1:2:2:4:1:2:1:2:1,④错误;
⑤杂种测交后代的基因型比例为1:1:1:1,⑤正确。
综上所述②③⑤正确,即A正确。
故选:A。
34.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,F1自交,F2出现4种性状类型,数量比为9:3:3:1。下列叙述中不正确的是( )
A.F1雌雄配子各有4种,数量比均为1:1:1:1,且雌雄配子的结合是随机的
B.F2的黄色圆粒中杂合子所占的比例为
C.F2中与亲本表型不同的概率是或
D.F2中纯合子所占比例为
【答案】C
【解答】解:A、F1产生雌雄配子各4种,数量比接近1:1:1:1,雌雄配子随机结合,A正确;
B、F2的黄色圆粒在子代中所占比例为,黄色圆粒纯合子在子代中所占比例为,黄色圆粒中纯合子所占比例为,杂合子所占的比例为,B正确;
C、亲本表现性为黄色圆粒和绿色皱粒,F2中与亲本表现性不同的是黄色皱粒和绿色圆粒,所占比例为=,C错误;
D、F2中4种性状类型,各有一份纯合子,在子代中所占比例为,D正确。
故选:C。
35.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本进行杂交实验,下列有关叙述正确的是( )
A.F2中重组性状的个体数占总数的比例为或
B.F2中黄色:绿色=3:1,圆粒:皱粒=3:1,体现了基因的自由组合定律
C.YyRr个体能产生四种配子且YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,体现了自由组合定律
D.根据孟德尔的实验结果判断黄色、绿色和圆粒、皱粒在遗传过程中发生了相互干扰
【答案】C
【解答】解:A、纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本,F2中的重组类型是黄色皱粒(Y_rr比例为)和绿色圆粒(yyR_比例为),所以重组型比例为,A错误;
B、F2中黄色:绿色=3:1,圆粒:皱粒=3:1,即每对性状的基因都符合分离定律,但不能体现自由组合定律,B错误;
C、YyRr个体产生的雌配子有4种,且YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,说明Y、y和R、r这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,C正确;
D、F2中黄色:绿色=3:1,圆粒:皱粒=3:1,说明黄色、绿色和圆粒、皱粒在遗传过程中互干不扰,D错误。
故选:C。
36.若如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列相关叙述正确的( )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B.甲、乙两图个体减数分裂时可以恰当地揭示孟德尔自由组合定律的实质
C.丙细胞在减数第二次分裂后期,基因Y、y、R、r可出现在细胞的同一极
D.丁个体DdYyrr自交子代会出现四种表现型且比例为9:3:3:1
【答案】A
【解答】解:A、甲、乙、丙、丁都存在等位基因,因此都可以作为验证基因分离定律的材料,A正确;
B、甲、乙图个体基因型中只有一对基因是杂合子,只能揭示孟德尔基因的分离定律的实质,B错误;
C、减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离,因此减数第二次分裂过程中不可能同时存在Y、y、R、r,C错误;
D、丁个体DdYyrr自交,由于Y和y、D和d这两对基因连锁,因此子代会出现2种表现型且比例为3:1,D错误。
故选:A。
37.孟德尔运用假说﹣演绎法最终得出遗传学的两大定律。下列有关说法正确的是( )
A.选取豌豆作为实验材料的优点之一是可以免去人工授粉的麻烦
B.F1测交子代表现型及比例能反映出F1产生的配子的种类及比例
C.黄色圆粒(YyRr)豌豆产生Yr的卵细胞和Yr的精子的数量之比约为1:1
D.基因的自由组合定律的实质是F1产生的雌雄配子随机结合
【答案】B
【解答】解:A、豌豆是自花闭花授粉植物,因此选取豌豆进行杂交实验时需要进行人工授粉,A错误;
B、F1测交子代表现型及比例能反映出F1产生的配子的种类及比例,B正确;
C、一般情况下,精子数量要多于卵细胞数量,因此黄色圆粒(YyRr)豌豆产生Yr的卵细胞和Yr的精子的数量无可比性,C错误;
D、基因的自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合,D错误。
故选:B。
38.孟德尔热爱自然科学,有着对科学执着追求的精神,既善于从前人的研究中吸取经验和教训,又不迷信权威。他选取了合适的杂交实验材料即豌豆,花费8年的时间,提示了遗传的基本规律。果蝇也是进行杂交实验的好材料。阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:科学家对某新品种豌豆的花色(相关基因依次用A/a、B/b、……表示)这一性状进行研究,发现纯种白花植株与纯种紫花植株杂交,F1均开紫花。F1自交产生的F2中紫花与白花的比例约为9:7。
材料二:果蝇的长翅(D)与短翅(d)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表:
长翅红眼 长翅白眼 短翅红眼 短翅白眼
雌蝇(只) 151 0 52 0
雄蝇(只) 77 75 25 26
(1)根据材料一结果初步判定,花色性状由 2 对等位基因控制, 符合 (填“符合”或“不符合”)基因自由组合定律。F2中紫花基因型有 4 种,其中纯合紫花的基因型为 AABB 。若要进一步证明上述观点,可选用F1和表型为白花的纯合隐性植株进行 测交 实验来加以验证,当后代出现的结果为 紫花:白花=1:3 时,则可支持上述观点。
(2)根据材料二结果判断,果蝇眼色性状的基因位于 X 染色体上,亲本的基因型为 DdXRY 、 DdXRXr 。F1长翅红眼雌果蝇的基因型有 4 种。让两只红眼雌雄果蝇(不考虑翅形)杂交,后代出现了白眼,请用遗传图解加以说明。
【答案】(1)2 符合 4 AABB 测交 紫花:白花=1:3
(2)X DdXRY DdXRXr 4
【解答】解:(1)由材料一可知,纯种白花植株与纯种紫花植株杂交,F1均开紫花。F1自交产生的F2中紫花与白花的比例约为9:7,说明紫花与白花由两对等位基因决定;F2中紫花基因型有AABB、AaBb、AABb、AaBb4种,其中纯合紫花的基因型为AABB;F1(AaBb)和表型为白花的纯合隐性植株杂交实验为测交实验,测交后代的基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表型及比例为紫花:白花=1:3,则可说明紫花与白花这对相对性状由两对等位基因决定,符合基因的自由组合定律。
(2)由材料可知,亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,子代中雌果蝇中只有红眼,雄果蝇中红眼:白眼=1:1,即性状与性别相关联,说明基因位于X染色体上,只考虑眼色这对性状,亲本基因型可以表示为XRXr、XRY;分析长翅和短翅,子代雌果蝇中长翅:短翅=3:1,雄果蝇中长翅:短翅=3:1,该比例符合杂合子自交的后代结果,并且与性别无关,则亲本基因型用Dd×Dd表示。因此亲本的基因型为DdXRY、DdXRXr;F1长翅红眼雌果蝇的基因型有DDXRXR、DDXRXr、DdXRXR、DdXRXr4种;让两只红眼雌雄果蝇(不考虑翅形)杂交,后代出现了白眼,这两只红眼雌雄果蝇的基因型为XRXr、XRY,遗传图解为:。
故答案为:
(1)2 符合 4 AABB 测交 紫花:白花=1:3
(2)X DdXRY DdXRXr 4
39.模拟实验是在人为控制下模仿某些条件进行的实验,模型建构能再现事物本质和内在特性,模拟实验和模型建构都是科学探究的方法。请回答问题:
(1)某同学用双格密封罐(如图)来进行遗传规律的模拟实验,准备了若干分别贴有Y、y、R、r的白色棋子。
①密封罐模拟的是生殖器官,棋子模拟的是 (雌雄)配子 。
②若准备好的棋子均要放入密封罐,则贴有Y和y、R和r的棋子数量应 相同 ,放入♀♂两个密封罐中的棋子数量应 不一定相同 (两空均选填“相同”或“不一定相同”)。
③在选取模拟材料时,与方形材料比,圆形材料更好的原因是 更好地混合均匀 。
④将随机取自♀的两个棋子组合在一起模拟的是 非等位基因的自由组合 过程,将随机取自两个双格密封罐的棋子组合在一起模拟的是 雌雄配子的随机结合(受精作用) 过程。
(2)在“建立减数分裂中染色体变化的模型”中,某同学用多种长度的红色和黄色扭扭棒模拟染色体。
①不同长度的扭扭棒可模拟 非同源 染色体,在模拟联会时,应让长度和颜色分别为 长度相同、颜色不同(长度相同、两种颜色) 的两个扭扭棒配对(选填“相同”、“不同”或“不一定相同”)。
②在减数分裂Ⅰ后期,移向同一极的扭扭棒长度和颜色分别为 长度不同、颜色不一定相同 ;减数分裂Ⅱ后期分开后移向两极的两个扭扭棒长度和颜色分别为 长度和颜色都相同 。(两空均选填“相同”、“不同”或“不一定相同”)。
【答案】(1)(雌雄)配子 相同 不一定相同 更好地混合均匀 非等位基因的自由组合 雌雄配子的随机结合(受精作用)
(2)非同源 长度相同、颜色不同(长度相同、两种颜色) 长度不同、颜色不一定相同 长度和颜色都相同
【解答】解:(1)①在遗传规律模拟实验中,密封罐代表的分别是雌雄生殖器官,棋子代表的是独立的遗传因子。
②R、r、Y、y标签代表相应的遗传因子种类,双格罐的每一格中的两种棋子表示一对等位基因,数量应相同,一般来说,雄配子的数量远远大于雌配子的数量,因此放入♀♂两个密封罐中的棋子(雌雄配子)数量应不一定相同。
③模拟实验中,抓取棋子时一定要随机抓取,以免实验结果不准确,在选取模拟材料时,与方形材料比,圆形材料能够更好地混合均匀。
④由题意可知,R和r表示一对等位基因,Y和y表示非同源染色体上的另一对等位基因,将随机取自♀的两个棋子组合在一起,模拟的是非等位基因的自由组合,将随机取自两个双格密封罐的棋子组合,模拟雌雄配子随机结合的过程,即受精作用。
(2)①同源染色体是指形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方的一对染色体。不同长度的扭扭棒可模拟非同源染色体,减数第一次分裂开始不久,细胞中原来分散的染色体进行两两配对,配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。可见,在模拟联会时,应让长度相同、颜色不同的两个扭扭棒配对。
②在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,因此移向同一极的扭扭棒长度不同、颜色不一定相同。减数分裂Ⅱ后期时,由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,因此移向两极的两个扭扭棒长度和颜色都相同。
故答案为:
(1)(雌雄)配子 相同 不一定相同 更好地混合均匀 非等位基因的自由组合 雌雄配子的随机结合(受精作用)
(2)非同源 长度相同、颜色不同(长度相同、两种颜色) 长度不同、颜色不一定相同 长度和颜色都相同
40.根据对孟德尔豌豆杂交实验中自由组合现象的解释(如图所示),回答以下问题。
(1)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 。
(2)F1可以产生雌、雄配子各4种,其遗传因子组成及其比例是: YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1 。
(3)F2代中,绿色圆粒基因型为 yyRR、yyRr ,黄色圆粒豌豆中杂合子的概率是 。
【答案】(1)彼此分离 自由组合
(2)YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
(3)yyRR、yyRr
【解答】解:(1)F1(YyRr)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。
(2)F1产生的雌配子和雄配子各有4种,分别是YR、Yr、yR、yr数量比例是1:1:1:1。
(3)F2代中,绿色圆粒基因型为yyRR或yyRr。黄色圆粒豌豆(Y_R_)中纯合子的概率是=,则杂合子的概率是。
故答案为:
(1)彼此分离 自由组合
(2)YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
(3)yyRR、yyRr
三.基因的自由组合定律的实质及应用(共18小题)
41.果蝇的灰身和黑身(A/a)、长翅和残翅(B/b)是两对独立遗传的相对性状,长翅对残翅为显性,基因A/a、B/b位于常染色体上。将灰身长翅果蝇和灰身残翅果蝇杂交,所得子代的表型及占比如表所示。下列叙述正确的是( )
灰身残翅 灰身长翅 黑身长翅 黑身残翅
36% 37% 13% 14%
A.亲本中灰身长翅果蝇的基因型为AABb
B.子代灰身残翅个体中纯合子占
C.子代中灰身长翅个体的基因型与亲本中灰身长翅果蝇的基因型相同的概率为
D.子代中纯合子占,其性状表现为灰身长翅或黑身残翅
【答案】B
【解答】解:A、根据子代表型比例,灰身与黑身之比约为3:1,长翅与残翅之比为1:1,可推断亲本基因型为AaBb和Aabb,A错误;
B、子代灰身残翅个体(表型为A_ bb)中,基因型包括AAbb(纯合子)和Aabb(杂合子);计算比例:总灰身残翅概率为3/8,其中AAbb概率为(,故纯合子占()÷(()=,B正确;
C、子代灰身长翅个体(表型为A_ Bb)中,基因型包括AA Bb和Aa Bb;亲本灰身长翅果蝇基因型为AaBb,相同基因型(AaBb)在子代灰身长翅中占()÷()=,C错误;
D、子代纯合子为AA bb和aa bb,总概率为+=,且性状表现为灰身残翅或黑身残翅,D错误。
故选:B。
42.让纯种的抗旱水稻与不抗旱水稻杂交得F1,F1均表现为抗旱,F1自交得到F2,F2中表型及比例为抗旱:不抗旱=15:1。分析该结果,原因最不可能为( )
A.该性状受一对等位基因控制,但隐性纯合子有不能存活
B.该性状受两对独立遗传的基因控制,仅隐性纯合子表现为不抗旱
C.该性状受一对等位基因控制,但含隐性基因的花粉有不育
D.该性状受位于一对同源染色体上的两对相邻基因控制,形成配子时部分发生互换
【答案】D
【解答】解:A、若该性状由一对等位基因控制,隐性纯合子(aa)有4/5致死,则F2中aa为×=、AA为,Aa为,即抗旱:不抗旱=(+):=15:1,A正确;
B、若受两对独立遗传的基因控制(如A_B_、A_bb、aaB_均显抗旱,aabb不抗旱),F2中aabb概率为,显性:隐性=15:1,B正确;
C、若含隐性基因(a)的花粉不育,则F1(Aa)产生的雄配子A:a=7:1,雌配子A:a=1:1。F2中aa概率为×=,显性:隐性=15:1,C正确;
D、若两对基因位于同一对同源染色体上且部分互换,隐性表型(aabb)需双隐性配子结合。若重组率为50%,则等同于独立遗传,可得到15:1;但若重组率≠50%,隐性表型比例偏离。题干未明确重组率,且“相邻基因”通常暗示紧密连锁(重组率低),难以达到15:1,D错误。
故选:D。
43.某二倍体两性植物的紫茎和绿茎分别由D、d控制,缺刻叶和马铃薯叶由M/m控制。让紫茎缺刻叶与绿茎马铃薯叶杂交。F1的表型及比例:紫茎缺刻叶:绿茎马铃薯叶:紫茎马铃薯叶:绿茎缺刻叶=1:1:1:1。下列说法错误的是( )
A.若F1自交,得到F2中缺刻叶植株占比为,则说明缺刻叶为显性性状
B.若F1自交,得到F2中缺刻叶植株占比为,则说明这2对等位基因独立遗传
C.若F1相互授粉,得到F2中缺刻叶植株占比为,则亲本紫茎缺刻叶基因型为DdMm
D.若F1相互授粉,得到F2中缺刻叶植株占比为,则亲本紫茎缺刻叶基因型为Ddmm
【答案】B
【解答】解:A、根据题意,让亲本缺刻叶与马铃薯叶杂交,F1的表型及比例为缺刻叶:马铃薯叶=1:1;F1自交,若F2中缺刻叶植株占比为=×,可推测缺刻叶为显性性状,且一对基因杂合,另一对基因隐性纯合。假设M控制缺刻叶,F1基因型为Mmdd,自交后代缺刻叶(Mmdd)占×1=,若考虑另一对基因,缺刻叶植株占比就是×=,A正确;
B、若这2对等位基因独立遗传,符合基因的自由组合定律,则亲本的基因型为DdMm、ddmm或Ddmm、ddMm,只考虑缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状,F2中缺刻叶植株占比为或,B错误;
C、若F2中缺刻叶植株占比为,非缺刻叶占,符合9:3:3:1的变式,说明两对基因独立遗传。F1基因型为MmDd,亲本紫茎缺刻叶与绿茎马铃薯叶杂交,F1为MmDd,则亲本紫茎缺刻叶基因型为DdMm,C正确;
D、若亲本紫茎缺刻叶基因型为 Ddmm,则绿茎马铃薯叶的基因型为ddMm,只考虑缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状,F1为Mm:mm1:1,产生的配子为M:m=1:3,所以缺刻叶植株(mm)占比为,D正确。
故选:B。
44.果蝇的长翅(A)与残翅(a)、黑身(B)与黄身(b)为两对相对性状,且位于同一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇不发生此行为,且基因型为ab的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是( )
A.图示发生了染色体结构变异
B.图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会
C.该雌果蝇产生基因型为ab的配子的比例是42%
D.该雌果蝇与基因型相同的雄果蝇杂交后代中残翅黄身的占比为21%
【答案】C
【解答】解:A、图中是同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换,属于基因重组,不是染色体结构变异,A错误;
B、前期同源染色体联会不需要纺锤丝牵引,B错误;
C、已知有32%的初级卵母细胞发生交叉互换。假设共有100个初级卵母细胞,其中32个发生交叉互换,这32个初级卵母细胞产生的配子中,ab型配子占32×=8个;未发生交叉互换的初级卵母细胞有100 32=68个,产生的ab型配子有68×=34个。总共产生的配子数为100个,所以ab型配子的比例为(8+34)÷100=42%,C正确;
D、该雌果蝇产生ab型配子的比例为42%,产生AB型配子的比例也为42%,产生Ab和aB型配子的比例均为8%。雄果蝇不发生交叉互换,产生AB和ab两种配子,且ab型雄配子中一半不育,即雄果蝇产生AB和ab配子的比例为2:1,后代中残翅黄身(aabb)的占比为42%×=14%,D错误。
故选:C。
45.家蚕(ZW型)体色有黑色和白色,幼体体壁有正常体壁和透明体壁。这两对相对性状各由一对等位基因控制。现用1只黑色正常体壁雄蚕和1只白色透明体壁雌蚕杂交得F1,F1中黑色正常体壁:黑色透明体壁:白色正常体壁:白色透明体壁=1:1:1:1(不考虑突变、染色体互换和性染色体同源区段)。下列说法正确的是( )
A.若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本雌雄个体均能产生4种配子
B.若F1每种表型都有雌雄个体,则两对基因均位于常染色体上
C.若F1雌性和雄性各只有两种表型,则黑色和正常体壁均可为显性性状
D.若F1雌性和雄性各只有两种表型,则两对基因不可都位于Z染色体上
【答案】C
【解答】解:AB、1只黑色正常体壁雄蚕和1只白色透明体壁雌蚕杂交得F1,F1中黑色正常体壁:黑色透明体壁:白色正常体壁:白色透明体壁=1:1:1:1,设体色和幼体体壁相关基因分别为A/a、B/b,若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型可能为①AaBb、aabb②Aabb、aaBb③bbZAZa、BbZaW④BbZAZa、bbZaW。若为②,则雌雄个体均只产生2种配子,若为③、④,则两对基因不需要均位于常染色体上,AB错误;
CD、若F1雌性和雄性各只有两种表型,说明两对基因均位于Z染色体上,且亲本雄蚕的Z染色体上携带黑色(显性)和正常体壁(显性)基因,雌蚕的Z染色体携带白色(隐性)和透明体壁(隐性)基因。此时黑色和正常体壁均可为显性性状,若F1雌性和雄性各只有两种表型,说明两对基因连锁在Z染色体上,C正确,D错误。
故选:C。
46.某种树的木质素含量正常与木质素含量低是一对相对性状,木质素合成的部分代谢途径如图所示,其中酶1、酶2、酶3分别由每对等位基因中的显性基因控制合成。为了探究这三对基因的位置关系,将三对基因均杂合的个体自交(不发生突变和互换),若子代中木质素含量低所占的比例为,用字母A/a、B/b、D/d表示基因,下列能表示该杂合子染色体上基因位置图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:ABCD、由图可知,任意一对等位基因隐性纯合都会表现出木质素含量低的隐性性状,子代中木质素含量低的比例为,说明木质素含量正常(A_B_D_)的比例为,该情况为两对基因连锁遗传,一对基因独立遗传,当A与b连锁,a与B连锁,D/d位于另一对同源染色体上时,AaBb自交后代为AAbb、AaBb、aaBB,Dd自交后代为D_、dd,则可求出此时木质素含量正常(A_B_D_)的比例=AaBb×D_=,此时木质素含量低的比例=1﹣AaBb×D_=,所以说明A与b连锁,a与B连锁,D/d位于另一对同源染色体上,A正确,BCD错误。
故选:A。
47.番茄的红果(A)对黄果(a)为显性,圆果(B)对长果(b)为显性,两对基因独立遗传。现用红色长果番茄与黄色圆果番茄杂交,从理论上分析,其后代基因型不可能出现的情况是( )
A.全部为AaBb
B.AaBB:AaBb:Aabb=1:2:1
C.AaBb:aaBb=1:1
D.AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
【答案】B
【解答】解:A、AAbb产生的配子为Ab,aaBB产生的配子为aB,子代全为AaBb,A正确;
B、两对相对性状独立遗传,每对相对性状的控制基因交配后代的基因型一般是一种、两种或四种,因此两对杂交后代中没有3种基因型,不可能出现AaBB:AaBb:Aabb=1:2:1,B错误;
C、若亲本为Aabb和aaBB,则有AaBb:aaBb=1:1;若亲本为AAbb和aaBb,则有AaBb:Aabb=1:1,C正确;
D、Aabb产生配子Ab、ab;aaBb产生配子aB、ab,子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,比例1:1:1:1,D正确。
故选:B。
48.某植物的野生型(AABBdd)有成分R,通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbDd)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果见下表:
杂交编号 杂交组合 子代表现型(株数)
Ⅰ F1×甲 有(201),无(599)
Ⅱ F1×乙 有(99),无(701)
Ⅲ F1×丙 无(800)
(注:“有”表示有成分R,“无”表示无成分R)
下列说法正确的是( )
A.丙的基因型有4种可能
B.杂交Ⅰ子代中有成分R植株自由交配,理论上其后代中有成分R植株占
C.杂交Ⅱ子代中有成分R植株自由交配,理论上其后代中有成分R植株占
D.用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中无成分R植株所占比例为
【答案】C
【解答】解:A、分析题意可知:基因型为AABBdd的个体表现为有成分R,又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交,其中一组杂交的F1基因型为AaBbDd且无成分R,推测同时含有A、B基因才表现为有成分R,D基因的存在可能抑制A、B基因的表达,即基因型为A_B_dd的个体表现为有成分R,其余基因型均表现为无成分R。根据F1与甲杂交,后代有成分R:无成分R≈1:3,有成分R所占比例为,可以将分解为×,则可推知甲的基因型可能为AAbbdd或aaBBdd;F1与乙杂交,后代有成分R:无成分R≈1:7,可以将分解为××,则可推知乙的基因型为aabbdd;F1与丙杂交,后代均无成分R,又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交,其中一组杂交的F1基因型为AaBbDd,不能是aabbDD,可推知丙的基因型可能为AABBDD或AAbbDD或aaBBDD,A错误;
B、杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbdd和AaBbdd,比例为1:1,(或基因型为AaBBdd和AaBbdd,比例为1:1),假设杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbdd和AaBbdd,则其产生配子有ABd=×+×=、Abd=×+×=、aBd=×=、abd=×=,让其自由交配理论上其后代中有成分R植株(A_B_dd)(配子结合方式ABd×ABd、ABd×Abd、ABd×aBd、ABd×abd)占比例为:×+2××+2××+2××=,B错误;
C、杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbdd,让其自由交配,理论上其后代中有成分R植株(A_B_dd)占比例为:××1=,C正确;
D、杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbdd和AaBbdd,比例为1:1,(或基因型为AaBBdd和AaBbdd,比例为1:1),杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbdd,故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交,后代中有成分R所占比例为:×1××1+×××1=,后代中无成分R所占比例为1﹣=,D错误。
故选:C。
49.牵牛花的花色有三种表型,受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,已知只有基因A、B和D三者共存时,花色才表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型),其余为粉色花。选择深红花植株与某粉色花植株进行杂交,所得F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37,下列关于F2的说法,正确的是( )
A.浅红花植株的基因型有7种,粉色花植株的基因型有19种
B.浅红花和粉色花植株杂交,后代可能出现深红花植株
C.粉色花植株之间杂交,后代不可能出现浅红花植株
D.亲本粉色花植株的基因型为aabbdd,F2粉色花植株中纯合子占
【答案】A
【解答】解:A、由F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37可知,深红花比例为,即××,应为显性纯合子,浅色花为三个基因全部为显性但是三个基因不能同时为纯合子,粉色花即必须有一个基因为隐性,所以A﹣B﹣D﹣基因型共2×2×2=8种,去掉纯合子即浅红花7种,后代基因型一共3×3×3=27种,粉色花植株的基因型为27﹣8=19种,A正确;
B、由于粉色花植株的基因型为A﹣B﹣D﹣基因型以外的所有其他基因型,浅红花植株的基因型为A﹣B﹣D﹣基因型中除去AABBDD后的所有其他基因型,二者杂交,后代中不会出现基因型为AABBDD的个体,即不会有深红花植株出现,B错误;
C、粉色花植株之间杂交,后代可能出现浅红花植株,如aaBBDD×AAbbdd,后代基因型为AaBbDd,是浅红花植株,C错误;
D、由F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37可知,F1浅红花植株的基因型为AaBbDd,深红花比例为,即××,应为显性纯合子,所以亲本深红花植株的基因型为AABBDD,亲本粉色花植株的基因型为aabbdd,F2粉色花植株中纯合子的基因型为AABBdd、AAbbDD、aaBBDD、AAbbdd、aaBBdd、aabbDD、aabbdd,所占比例为,D错误。
故选:A。
50.香豌豆的花色由独立遗传的两对基因共同控制。只有当显性基因(A或B)存在时,花中的色素才能够合成,两个显性基因(A和B)同时存在时,花中的紫色色素才能够合成。已知含a基因的花粉部分致死,研究人员使用纯合亲本进行了如下两个实验。下列说法错误的是( )
A.实验一中红色香豌豆的基因型是aaBB
B.实验一F2出现9:1分离比是由于含a基因的花粉80%致死
C.实验二F1产生的雄配子中AB:Ab:aB:ab=4:4:1:1
D.实验二的F2出现的性状分离比应为27:12:1
【答案】B
【解答】解:AB、由题意可知,A、B基因同时存在时花色为紫色,A或B基因单独存在时花色为红色,无显性基因时花色为白色,亲本均为纯合子,实验一中亲本紫色基因型为AABB,红色基因型为AAbb或aaBB,则子一代红色的基因型为AABb或AaBB,根据子二代表型及比例为紫色:红色=9:1,再结合题干中a基因会导致部分花粉致死可知,子一代的基因型为AaBB,则亲本的基因型为AABB和aaBB,AaBB自交后代表型及比例为紫色:红色=9:1,其中aaBB占=×,即雄配子的比例AB:aB=4:1,说明含有a基因的花粉75%致死,A正确、B错误;
C、由于实验二F2中出现白色香豌豆(aabb),因此实验二中F1紫色香豌豆为AaBb,因为含a基因的花粉75%致死,所以雄配子中AB:Ab:aB:ab = 4:4:1:1,C正确;
D、F1(AaBb)产生的雌配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab = 1:1:1:1,雄配子中AB:Ab:aB:ab = 4:4:1:1。F2中紫色(A﹣B﹣)个体比例为×(+++)+×(+++)+×=;红色(A﹣bb+aaB﹣)个体比例为×(++)+×(++)=;白色(aabb)个体比例为×=,所以F2性状分离比应为27:12:1,D正确。
故选:B。
51.有些基因本身并不能独立地表现出任何可见的表型效应,但可以完全抑制其他非等位基因的作用,这种基因为抑制基因。例如家蚕的茧有黄茧(Y)和白茧(y),但Y基因的作用会受非等位基因I的抑制,只有I基因不存在时,Y基因的作用才能表现出来,i基因无此效应,两对基因都位于常染色体上。某研究小组开展了相关杂交实验,如图所示。下列分析中错误的是( )
A.I/i和Y/y两对等位基因遵循自由组合定律
B.亲本中白茧的基因型为IIyy
C.F2的白茧中能稳定遗传的占
D.F2的黄茧个体随机交配,其后代白茧占
【答案】C
【解答】解:A、据图可知,F2表型比例为91:21=13:3是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因独立遗传,遵循自由组合定律,A正确;
B、由题意可知,基因型与表型的关系为:白茧(9I_Y_、3I_yy、liiyy)、黄茧(3iiY_)。子一代的白茧相互杂交,子代出现了13:3的比例,可知子一代的基因型为IiYy,由此推测亲本的白茧为IIyy、黄茧为iiYY,B正确;
C、子二代白茧个体中稳定遗传个体的基因型为1IIYY、2IIYy、1IIyy、2Iiyy、1iiyy,子二代白茧个体中稳定遗传个体比例=子二代白茧个体中纯合子(7)/子二代白茧个体(13)=,C错误;
D、F2黄茧基因型为iiY_,具体比例:iiYY()、iiYy()。产生的配子类型及比例:iY()、iy()。随机交配后代中,白茧基因型为iiyy,比例为()×()=,D正确。
故选:C。
52.果蝇的棒眼与正常眼由X染色体上的基因A、a控制,长翅与残翅由常染色体上的基因B、b控制。用一对表型均为棒眼长翅的雌雄果蝇进行杂交,实验前对其中一只果蝇进行了X射线处理,致使其产生的某种配子不具备受精能力。随后进行杂交,得到如图结果。下列说法错误的是( )
A.亲本雌雄果蝇的基因型分别为BbXAXa、BbXAY
B.X射线处理后,可能导致基因型为BXA的雌配子失活
C.X射线处理后,杂交产生的F1中纯合子所占比例为
D.若未经过X射线处理,理论上F1棒眼长翅果蝇中雌雄之比为2:1
【答案】C
【解答】解:A、棒眼亲本后代出现圆眼性状,说明棒眼为显性,亲本关于眼形的基因型为Bb、Bb;长翅亲本后代出现残翅性状,说明长翅为显性,亲本关于翅形的基因型为XAXa、XAY,因此,亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY,A正确;
B、若基因型为BXA的雌配子失活,BbXAXa产生配子的种类和比例为bXA:BXa:bXa=1:1:1,BbXAY产生配子的种类和比例为BXA:BY:bXA:bY=1:1:1:1,雌雄配子随机结合,会出现图中对应的表型及比例,B正确;
C、X射线处理后,BXA的雌配子失活,亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY,产生的雄配子为BXA:BY:bXA:bY=1:1:1:1,产生的雌配子为bXA:BXa:bXa=1:1:1,雌雄配子随机结合,F1会有12种组合类型,其中纯合子有BBXaY、bbXAXA、bbXAY、bbXaY,所以F1中纯合子所占比例为,C错误;
D、若未经过X射线处理,配子均具备受精能力,雄性棒眼长翅果蝇(B﹣XAY)的比例为×=,雌性棒眼长翅果蝇(B﹣XAX﹣)的比例为×=,棒眼长翅果蝇中雌雄之比为2:1,D正确。
故选:C。
53.如图为基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时的过程,下列有关说法正确的是( )
A.基因的分离定律发生在①过程,基因的自由组合定律发生在②过程
B.雌雄配子结合方式有9种,子代基因型有9种,表现型4种
C.F1中基因型不同于亲本的类型占
D.F1个体产生各种性状是细胞中各基因随机表达造成的,与环境影响无关
【答案】C
【解答】解:A、基因的分离定律和基因的自由组合定律都发生在减数分裂形成配子过程中,A错误;
B、由于AaBb能产生4种类型的配子,故雄配子结合方式有4×4=16种,子代基因型有9种,表现型4种,B错误;
C、由于亲本的基因型为AaBb,该基因型在子代中所占比例为,故F1中基因型不同于亲本的类型占,C正确;
D、生物体的性状是由基因和环境共同决定的,D错误。
故选:C。
54.已知南瓜的遗传中有两对基因R和S决定其果实形状。研究人员对南瓜进行了多组杂交实验,F1自交得到F2,结果见表。下列说法错误的是( )
P F1 F2
①扁盘形×扁盘形 全部扁盘形 全部扁盘形
②扁盘形×扁盘形 3扁盘形:1圆形 ?
③扁盘形×长形 全部扁盘形 9扁盘形:6圆形:1长形
④圆形×圆形 全部扁盘形 9扁盘形:6圆形:1长形
⑤圆形×圆形 1扁盘形:2圆形:1长形 ?
A.控制南瓜果实形状的两对基因遗传符合自由组合定律
B.第①组亲本和第②组亲本的基因型没有一个是相同的
C.第②组的F2有可能是35扁盘形:26圆形:3长形
D.第⑤组得到的F2表型及比例的可能性不止一种
【答案】D
【解答】解:A、③④中F2表型比符合9:3:3:1的变形,说明两对基因遗传符合自由组合定律,A正确。
B、③④中F1基因型为RrSs,由F2的表型及比例可推出扁盘形的基因型可表示为R_S_,圆形基因型可表示为R_ss或rrS_,长形基因型为rrss。①中,亲本扁盘形×扁盘形,后代未出现性状分离,则亲本为RRSS×RRSS;实验②中亲本皆为扁盘形,F1中出现3扁盘形:1圆形,亲本为RrSS×RrSS或RRSs×RRSs或RrSS×RrSs或RRSs×RrSs,第①组亲本和第②组亲本的基因型没有一个是相同的,B正确。
C、第②组亲本为RrSS×RrSS时,F1为1RRSS:2RrSS:1rrSS,F1自交得到F2,F2的基因型比为SS,表型比为5扁盘形:3圆形;第②组亲本为RRSs×RRSs时,F2表型比也是5扁盘形:3圆形;第②组亲本亲本为RrSS×RrSs时,F1为1RRSS:1RRSs:2RrSS:2RrSs:1rrSS:1rrSs,自交得到F2,表型比为35扁盘形:26圆形:3长形,计算时建议先算长形和扁盘形的比例,圆形的用,即可得出。第②组亲本亲本为RRSs×RrSs时,与上述论述过程相同,F2的表型比也为35扁盘形:26圆形:3长形,C正确。
D、⑤中亲本皆为圆形,F1中出现1扁盘形:2圆形:1长形,则亲本为Rrss×rrSs,因为只有一种亲本类型,F1、F2的结果也只有一种,D错误。
故选:D。
55.郁金香是多年生草本植物,被称为“世界花后”,其花色调控机制如图所示。请回答下列问题:
注:同时含花青素和类胡萝卜素时郁金香开红花,同时不含有两种色素时郁金香开白花;郁金香体内始终含有基因E2。
(1)基因型为CCDDE2E2的郁金香开 粉 花,理由是 基因C合成的mi﹣mRNA与E2相应的mRNA互补结合,抑制E2蛋白合成,使类胡萝卜素合成途径无法被激活,只有基因D表达产生D蛋白,激活花青素合成途径 。
(2)不考虑同源染色体上基因之间的互换,让基因型为CCDDE2E2的郁金香与基因型为ccddE2E2(c、d表示基因不表达)的郁金香杂交得到F1,让F1自交获得F2。
①若C/c和D/d基因在同一对同源染色体上,E2/e2基因位于另一对同源染色体上,则F2中花色及其分离比是 粉花:橙花=3:1 。
②若C/c、D/d、E2/e2基因位于不同对同源染色体上,则F2中花色及其分离比是 粉花:白花:红花:橙花=9:3:3:1 。
(3)研究发现,基因E1表达产物能抑制基因C转录产生的mi﹣mRNA发挥作用,这会使得含有基因C的郁金香开 橙或红 花,从而有利于吸引传粉昆虫。
【答案】(1)粉 基因C合成的mi﹣mRNA与E2相应的mRNA互补结合,抑制E2蛋白合成,使类胡萝卜素合成途径无法被激活,只有基因D表达产生D蛋白,激活花青素合成途径
(2)粉花:橙花=3:1 粉花:白花:红花:橙花=9:3:3:1
(3)橙或红
【解答】解:(1)在基因型为CCDDE2E2的个体中,C可以正常表达,转录产生的mi﹣mRNA会与E2相应的mRNA互补结合,抑制E2蛋白的合成,因此类胡萝卜素合成途径无法激活;同时,基因D正常表达,产生的D蛋白可激活花青素合成途径,因此郁金香仅合成花青素,对应花色为粉花。
(2)杂交实验的花色分离比解析亲本杂交:CCDDE2E2(粉花)×ccddE2E2(c/d不表达)→F1基因型为CcDdE2E2。
①若C/c与D/d连锁(同一对同源染色体):由于F1中C与D连锁、c与d连锁,因此F1产生的配子种类及比例为CD:cd=1:1。F1自交后,F2的基因型及比例为CCDDE2E2:CcDdE2E2:ccddE2E2=1:2:1;C、D均表达→mi﹣mRNA抑制E2蛋白,类胡萝卜素不合成;D蛋白激活花青素合成→粉花。ccdde2E2():c/d不表达→无mi﹣mRNA,E2蛋白正常合成,类胡萝卜素合成;无D蛋白,花青素不合成→橙花。因此F2花色分离比为:粉花:橙花=3:1。
②若C/c、D/d、E2/e2独立遗传(不同对同源染色体):F1(CcDdE2E2)自交时,C/c(分离比C_:cc=3:1)、D/d(分离比D_:dd=3:1)自由组合,花色分析如下:C_D_():C、D表达→mi﹣mRNA抑制E2蛋白,类胡萝卜素不合成;D蛋白激活花青素→粉花。C_dd():C表达→mi﹣mRNA抑制E2蛋白,类胡萝卜素不合成;d不表达→无D蛋白,花青素不合成→白花。ccD_():cc不表达→无mi﹣mRNA,E2蛋白合成,类胡萝卜素合成;D表达→D蛋白激活花青素→同时含两种色素→红花。ccdd():cc不表达→无mi﹣mRNA,E2蛋白合成,类胡萝卜素合成;d不表达→无D蛋白,花青素不合成→橙花。因此F2花色分离比为:粉花:白花:红花:橙花=9:3:3:1。
(3)基因E1的表达产物抑制了基因C转录产生的mi﹣mRNA,因此mi﹣mRNA无法与E2﹣mRNA互补结合,E2﹣mRNA可正常翻译出E2蛋白,类胡萝卜素合成途径必然被激活(类胡萝卜素会合成)。而花青素的合成取决于基因D的表达情况:若基因D表达(产生D蛋白):D蛋白会激活花青素合成途径,此时郁金香同时合成花青素和类胡萝卜素,根据题干注释“同时含花青素和类胡萝卜素时开红花”,故开红花;若基因D不表达(如基因型为dd,无D蛋白):花青素合成途径无法被激活,此时郁金香仅合成类胡萝卜素,对应花色为橙花。因此,含有基因C的郁金香,在基因E1表达产物的作用下,会开橙花或红花。
故答案为:
(1)粉 基因C合成的mi﹣mRNA与E2相应的mRNA互补结合,抑制E2蛋白合成,使类胡萝卜素合成途径无法被激活,只有基因D表达产生D蛋白,激活花青素合成途径
(2)粉花:橙花=3:1 粉花:白花:红花:橙花=9:3:3:1
(3)橙或红
56.某XY型雌雄异株的植物,无X染色体的个体无法成活该植物花色受两对等位基因A、a和B、b共同控制,两对基因与花色性状的关系如图。研究人员用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交,F1全为蓝花植株,F1杂交获得F2,表型及比例为蓝花:紫花=13:3,且紫花全为雄株。回答下列问题:
(1)A、a和B、b两对基因的遗传 遵循 (“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,已知A、a基因位于常染色体上,根据杂交实验的结果判断,B、b基因位于 X染色体 。
(2)基因与花色性状的关系图说明基因可以通过 控制酶的合成影响细胞代谢 进而控制生物性状。将F2中的紫花雄株与蓝花雌株随机交配,得到的F3的表型及比例为 紫花雌:蓝花雌:紫花雄:蓝花雄=5:19:5:19(或紫花:蓝花=5:19) 。
(3)该种植物蓝花雌株基因型有 7 种。研究小组未采用基因测序的方法,从亲本、F1和F2中选择合适植株为实验材料,快速培育出了双隐性蓝花雌株,请简述其过程 选择F2中的紫花雄株,进行花药离体培养得到单倍体幼苗,用秋水仙素处理得到二倍体植株,待开花时有紫花雌株和蓝花雌株,选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株 。
(4)科学家用红色和绿色荧光分别标记A和a基因,用蓝色和黄色荧光分别标记B、b基因,使F1雄株的精原细胞中相应基因均带上相应荧光标记,观察到分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点,其原因是 该精原细胞减数第一次分裂前期,A与a基因所在染色体片段发生了互换 。
【答案】(1)遵循 X染色体
(2)控制酶的合成影响细胞代谢 紫花雌:蓝花雌:紫花雄:蓝花雄=5:19:5:19(或紫花:蓝花=5:19)
(3)7 选择F2中的紫花雄株,进行花药离体培养得到单倍体幼苗,用秋水仙素处理得到二倍体植株,待开花时有紫花雌株和蓝花雌株,选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株
(4)该精原细胞减数第一次分裂前期,A与a基因所在染色体片段发生了互换
【解答】解:(1)F1杂交得F2,表型及比例为蓝花:紫花=13:3,控制生物性状是9:3:3:1的变式,说明F1雌雄个体产生配子的比例均是1:1:1:1,两对基因遵循基因的自由组合定律,且F2中紫花全为雄株,表现型与性别相关,A、a基因位于常染色体上,则B、b基因位于X染色体。
(2)由图可知,花的色素受酶B和酶A的影响,故基因与花色性状的关系图说明基因可以通过控制酶的合成影响细胞代谢进而控制生物性状;由图可知,个体基因有A无B表现为紫色,其余均表现为蓝色,F2表型及比例为蓝花:紫花=13:3,由此推测F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,纯合亲本的基因型为AAXbY、aaXBXB,F2中紫花雄株有AAXbY:AaXbY=1:2,雄配子的种类及比例为AXb:aXb:AY:aY=2:1:2:1,蓝花雌株有AAXBXB:AAXBXb:AaXBXB:AaXBXb:aaXBXB:aaXBXb=1:1:2:2:1:1,雌配子的种类及比例为AXB:AXb:aXB:aXb=3:1:3:1,故子代紫花雌:蓝花雌:紫花雄:蓝花雄=5:19:5:19(或紫花:蓝花=5:19)。
(3)蓝花雌株有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb、aaXBXB、aaXBXb、aaXbXb这7种基因型,为快速培育出了双隐性蓝花雌株,可用单倍体育种的方法,可选择F2中的紫花雄株,进行花药离体培养得到单倍体幼苗,用秋水仙素处理得到二倍体植株,待开花时有紫花雌株和蓝花雌株,选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株。
(4)F1的雄性基因型为AaXBY,经过复制后有6个荧光点,该精原细胞减数第一次分裂前期,A与a基因所在染色体片段发生了互换,使得A和a所在染色体有2种颜色的荧光位点,从而导致分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点(分别为A、a、B和B,3种4个荧光位点)。
故答案为:
(1)遵循 X染色体
(2)控制酶的合成影响细胞代谢 紫花雌:蓝花雌:紫花雄:蓝花雄=5:19:5:19(或紫花:蓝花=5:19)
(3)7 选择F2中的紫花雄株,进行花药离体培养得到单倍体幼苗,用秋水仙素处理得到二倍体植株,待开花时有紫花雌株和蓝花雌株,选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株
(4)该精原细胞减数第一次分裂前期,A与a基因所在染色体片段发生了互换
57.果蝇的翅形有正常翅和残翅,由等位基因A/a控制,体色有黑体和灰体,由等位基因B/b控制。已知某纯合品系(品系甲,有雌、雄个体)表现为残翅灰体,将其与纯合野生型(有雌、雄个体)正常翅黑体果蝇随机交配,F1全为正常翅黑体,并利用F1开展了相关杂交实验,各个实验及其结果如表,子代各表型均无性别差异。不考虑致死、突变和XY的同源片段。请回答下列问题:
实验组别 亲本组合 后代果蝇表型及比例
实验1 品系甲×野生型 F1全为正常翅黑体
实验2 F1雄果蝇×品系甲雌果蝇 正常翅黑体:残翅灰体=1:1
实验3 F1雌果蝇×品系甲雄果蝇 正常翅黑体:正常翅灰体:残翅黑体:残翅灰体=7:3:3:7
(1)亲本品系甲的基因型为 aabb ,野生型个体的基因型为 AABB 。
(2)根据实验2,可以确定两对等位基因的遗传 不遵循 (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律,理由是 若遵循基第一章第二节孟德尔的豌豆杂交实验(二)
▉考点01 两对相对性状的杂交实验(发现问题)
1.实验材料
纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆。
2.实验过程(如图所示)
3.实验现象和问题
现象 结论或问题
两亲本无论正交还是反交,F1均为黄色圆粒 黄色和圆粒是显性性状,绿色和皱粒是隐性性状
F2中出现了两种新类型:绿色圆粒和黄色皱粒 为什么会出现新的性状组合 它们之间有什么数量关系
F2中不同类型种子的数量比接近9:3:3:1 这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1的数量比有联系吗
4.结果分析
(1)若只考虑一对相对性状
只看一对相对性状,F 中的性状分离比均接近3:1,每对相对性状的遗传均遵循分离定律,控制种子形状的遗传因子的遗传与控制子叶颜色的遗传因子的遗传互不干扰。
(2)综合分析两对相对性状
已知一对相对性状的分离比→子叶颜色为3黄色:1绿色,种子形状为3圆粒:1皱粒
两对相对性状组合分析→(3黄色:1绿色)×(3圆粒:1皱粒)=9黄色圆粒:3绿色圆粒:3黄色皱粒:1绿色皱粒
将性状组合和比例分开→黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=9:3:3:1
▉考点02 对自由组合现象的解释(提出假说)
1.假说要点及理解
要点 F1(YyRr)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
对假说的理解 F1可产生4种数量相等的雌(雄)配子,即YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
2.杂交实验的遗传图解
3.F 中不同性状组合、纯合子、杂合子出现概率
项目 双显性 一显一隐 一隐一显 双隐性
纯合子 类型 YYRR YYrr yyRR yyrr
概率 1/16 1/16 1/16 1/16
单杂合 类型 YYRr、YyRR Yyrr yyRr /
概率 各占2/16 2/16 2/16 /
双杂合 类型 YyRr / / /
概率 4/16 / / /
合计 9 3 3 1
◎提醒
1.自由组合现象中的4个注意
(1)雌雄配子的结合方式(16种)≠遗传因子的组合形式(9种)。
(2)个体数≠种类数。
(3)雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相等,4种雄配子比例相等,一般情况下,雄配子数远远多于雌配子数。
(4)配子的随机结合(受精作用过程)≠遗传因子的自由结合(形成生殖细胞的过程中发生)。
2.F 中9:3:3:1分离比成立的条件:
(1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制;
(2)不同类型的雌雄配子全部发育良好,后代存活率相同;
(3)所有后代都应处于一致的环境中,并且存活率相同;
(4)材料丰富,后代数量足够多。
▉考点03对自由组合现象解释的验证(演绎推理、验证假说)
▉考点04 对分离现象的解释——提出假说
1.内容和实质
内容:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
实质:在形成配子时,决定不同性状的遗传因子自由组合
2.自由组合定律的“三性”
同时性 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行
独立性 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合互不干扰
普遍性 自由组合定律广泛适用于生物界
◎提醒
自由组合定律的适用范围
(1)进行有性生殖的真核生物;
(2)细胞核内的遗传因子;
(3)两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子(独立遗传)。
▉考点05孟德尔实验方法的启示
孟德尔经过多年的潜心研究,总结出两大遗传定律:分离定律和自由组合定律。他取得成功的原因总结如下。
(1) 选材方面 豌豆作为遗传实验材料的优点: ①自花传粉,自然状态下是纯种; ②具有一些稳定的、易于区分的性状,使实验结果既可靠又易于统计分析; ③豌豆花大,易于进行人工杂交; ④豌豆生长周期短,易于栽培
程序设计 ①采用由单因子到多因子的研究分析方法; ②首创测交方法,用以验证提出的假说; ③后代样本数量足够多,数学统计结果更可靠
数学方法 对杂交后代的性状进行分类、计数和数学归纳,即运用统计学的方法对较大的实验群体进行实验结果的数据处理,探寻复杂现象背后的规律,开拓了遗传学研究的新途径
逻辑方法 运用了假说—演绎法,在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理、想象,提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结果,即如果预测结果与实验结果相符,则可以认为假说成立,反之,则不成立
自身素质 孟德尔具有扎实的知识基础、严谨求实的科学态度,对科学非常热爱,勤于思考,勇于实践,敢于向传统挑战
▉考点06孟德尔遗传规律的再发现
1.孟德尔遗传规律的再发现过程
(1)1866年,孟德尔将研究结果整理成论文发表。
(2)1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。
(3)1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字“基因”,并且提出了表型和基因型的概念。
2.表型、基因型和等位基因的概念
项目 概念 理解
表型 也叫表现型,指生物个体表现出来的性状 表型=“性状表现(类型)”
基因型 与表型相关的基因组成 基因型=“遗传因子组成”
等位基因 控制相对性状的基因 等位基因=“控制相对性状的遗传因子”
▉考点07 孟德尔遗传规律的应用
1.意义
(1)有助于正确解释生物界普遍存在的遗传现象;
(2)能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率。
2.应用
(1)杂交育种: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。
(2)医学实践:依据分离定律和自由组合定律,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。
▉考点08性状分离比的模拟实验
1.棋盘法
(1)要求
表头中应标出雌配子和雄配子。横行和竖行,一般应对应填写雌雄配子的基因型和概率。棋盘中内容,一般应对应填写子代的每种基因型、表型及概率。
(2)棋盘法遗传图解模型
雄配子 雌配子 1/4YR 1/4Yr 1/4yR 1/4yr
1/4YR 1/16YYRR黄色圆粒 1/16YYRr黄色圆粒 1/16YyRR黄色圆粒 1/16YyRr黄色圆粒
1/4Yr 1/16YYRr黄色圆粒 1/16YYrr黄色皱粒 1/16YyRr黄色圆粒 1/16Yyrr黄色皱粒
1/4yR 1/16YyRR黄色圆粒 1/16YyRr黄色圆粒 1/16yyRR绿色圆粒 1/16yyRr绿色圆粒
1/4yr 1/16YyRr黄色圆粒 1/16Yyrr黄色皱粒 1/16yyRr绿色圆粒 1/16yyrr绿色皱粒
(3)通过上面的遗传图解,可计算F 各表型的种类、比例及概率,各基因型的种类、比例及概率。
2.分枝法
分枝法是将多对基因(或多对性状)分开,单独考虑每一对的情况,然后再通过分枝连接,最后写出基因型或表型及相应概率的方法。如黄色圆粒豌豆(YyRr)与黄色皱粒豌豆(Yyrr)杂交,其子代的基因型及相应概率、表型及相应概率如图所示。
3.拆分法
(1)基本思路:在独立遗传的情况下,将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。
(2)理论依据:每对相对性状都遵循分离定律且互为独立事件,最后将各对等位基因的分析结果相乘,这是概率理论中的乘法原理。
(3)常见实例(以AaBbCc×AABbCc为例)
①拆分:AaBbCc×AABbCc可分解为Aa×AA、Bb×Bb、Cc×Cc。
②“先分再组”
亲本组合 Aa×AA Bb×Bb Cc×Cc AaBbCc×AABbCc
配子种类 2种、1种 2种、2种 2种、2种 2×2×2=8种1×2×2=4种
配子组合 2×1=2种 2×2=4种 2×2=4种 8×4=32种
F1基因型种类 2种 3种 3种 2×3×3=18种
F1基因型及其比例 1/2AA、1/2Aa 1/4BB、2/4Bb1/4bb 1/4CC、2/4Cc1/4cc 如AabbCc:1/2×1/4×2/4=1/16
F 表型种类 1 2 2 1×2×2=4种
一.等位基因、基因型与表型的概念(共20小题)
1.我国科研团队对大量小麦品种进行研究,成功鉴定并克隆出抗旱—抗倒伏基因SMT,发现该基因通过编码纤维素合成酶,进而影响细胞壁的结构组成。适宜的细胞壁结构通过调控相关蛋白的活性,有助于缓解干旱和倒伏对小麦植株造成的损伤。下列叙述错误的是( )
A.该研究说明基因与性状不是简单的一一对应关系
B.SMT基因通过控制酶的合成直接控制小麦抗旱—抗倒伏性状
C.可通过调控SMT基因的表达来调整小麦细胞壁的结构组成
D.该研究为培育抗旱—抗倒伏小麦新品种开辟了新途径
2.遗传学的研究过程中科学家们提出了很多富有专业性和创造性的概念和理论。下列关于遗传学中相关概念的叙述,正确的是( )
A.豌豆花去雄是指去除豌豆成熟花的全部雄蕊
B.杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
C.同种生物不同性状的不同表现类型叫相对性状,如猫的长毛与白毛
D.基因型相同的个体表型不一定相同,表型相同的个体基因型一定相同
3.我国科学家对三万余株水稻进行筛选,成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT,发现该基因编码GA20氧化酶,从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量,能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是( )
A.该研究表明基因与性状是一一对应关系
B.ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D.该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
4.下列有关遗传学概念的叙述,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.杂合子的双亲不一定是杂合子
C.不同环境下,基因型相同,表现型一定相同
D.人的单眼皮和双眼皮,狗的长毛和卷毛都是相对性状
5.下列属于相对性状的是( )
A.狗的长耳和卷毛
B.小华的A型血和小丽的B型血
C.羊的长毛和卷毛
D.人的身高和体重
6.下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的有几项( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状
②不同环境下,基因型相同,表型不一定相同
③A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因
④后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
⑥通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
7.下列生物学相关概念的叙述,正确的是( )
A.控制不同性状的基因叫作等位基因
B.杂合子自交后代不会出现纯合子
C.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
D.白羊亲本杂交后代中既有白羊也有黑羊的现象叫作性状分离
8.下列属于相对性状的是( )
A.豌豆的矮茎和黄豆种子的圆形
B.羊的长毛和短毛
C.人的身高和色盲
D.兔的黑毛和短毛
9.《诗经 小雅 都人士》中“彼君子女,绸直如发”与“彼君子女,卷发如虿”描述人头发有的稠密而直,有的卷发犹如蝎尾翘。下列与直发和自然卷的遗传关系相同的是( )
A.马的黑毛和卷毛 B.家兔的长毛和短毛
C.水稻的抗病和早熟 D.小麦的有芒和皱粒
10.孟德尔通过多年的杂交实验,揭示了两大遗传规律。下列有关遗传学概念的说法,正确的是( )
A.异花传粉就是杂交,其后代均是杂合子
B.表型相同的生物,基因型一定相同
C.羊毛的长毛和卷毛是一对相对性状
D.粉花(Aa)的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花和白花三种性状属于性状分离
11.果蝇作为实验材料所具备的优点,不包括( )
A.比较常见,具有危害性
B.生长速度快,繁殖周期短
C.具有易于区分的相对性状
D.子代数目多,有利于获得客观的实验结果
12.下列有关遗传学基本概念的叙述中,正确的是( )
①纯合子杂交产生子一代所表现的性状就是显性性状
②基因型相同,表现型一定相同
③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
④非等位基因就是指非同源染色体上的基因
⑤一种生物的同一性状的不同表现类型,叫做相对性状
A.①②⑤ B.①③④ C.③⑤ D.④⑤
13.下列有关遗传的基本概念说法正确的是( )
A.具有相对性状的纯种亲本杂交,F1未表现出来的性状即为隐性性状
B.性状分离指杂种后代中出现不同基因型个体的现象
C.表型是指生物个体表现出来的性状,表型相同则基因型也应相同
D.一对同源染色体相同位置上的基因是等位基因
14.下列各组中属于相对性状的是( )
A.南宋李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B.新疆棉花中的长绒棉与彩色棉
C.“雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
D.果蝇的红眼和白眼
15.下列各组生物性状中,属于相对性状的是( )
A.黄鼬的体长与体色
B.豌豆的高茎与矮茎
C.水稻的糯性与玉米的非糯性
D.果蝇的红眼与豚鼠的毛色
16.下列属于相对性状的是( )
A.猫的长毛和狗的短毛 B.小麦的有芒和无芒
C.豌豆的黄花和绿粒 D.棉花的长绒和细绒
17.下列四种基因型的个体中,属于纯合子的是( )
A.Dd B.YyRr C.yyRr D.yyrr
18.下列关于生物遗传的叙述,正确的是( )
①表型相同的生物,基因型不一定相同
②杂合子的自交后代可能会出现纯合子
③隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
④一种生物的不同性状的不同表现类型,叫作相对性状
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
19.下列有关遗传基本概念的叙述,正确的是( )
A.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B.性状分离是指后代同时出现显性性状和隐性性状的现象
C.绵羊的长毛与短毛,豌豆的高茎和矮茎都属于相对性状
D.表型是指生物个体表现出来的性状,表型相同时基因型一定相同
20.野生大豆在短日照条件下表现为早开花、产量低。人们在栽培大豆过程中发现有些突变体可在短日照下晚开花,产量提高。我国科学家对相关的性状和分子机制进行了深入研究。
(1)图1揭示了FT2a基因调控大豆花发育的分子机制。大豆叶片细胞中FT2a基因表达的FT2a蛋白和 共同作用于LFY花发育基因的启动子上游的调控序列,促进LFY基因 ,使顶端分生组织细胞经过 形成花芽,从而早开花。
(2)E基因位于大豆6号染色体上,其表达的E蛋白有抑制FT2a基因的作用,从而使大豆晚开花。进一步研究表明,E基因的表达受J基因调控。一种J基因突变体如图2所示。(已知真核生物终止密码子为UAA、UAG、UGA)
J基因突变导致J蛋白功能丧失,通过 使大豆推迟开花,产量提高。结合图2从分子水平分析J蛋白功能丧失的原因 。
(3)一种J基因和E基因的双突变体,基因型为jjee,其性状又恢复到在短日照环境下开花早、产量低。用野生型纯合体(基因型为JJEE)与这种双突变体杂交,得到的F1代自交产生F2代。若F2代在短日照环境下的性状表现及比例为 ,则J基因不在6号染色体上;若F2代在短日照环境下的性状表现及比例为 ,则J基因也在6号染色体上且不发生交叉互换。借助特定的染色体DNA分子标记并结合杂交实验结果,研究者最终确定J基因位于大豆4号染色体上。
(4)近期我国大豆育种专家又发现,J 基因的表达受到光敏色素蛋白E3的抑制。E3在短日照条件下表达量很低,长日照条件下表达量很高。由此揭示了大豆特异的光周期调控开花的E3→J→E→FT2a→FDL→LFY信号调控通路,并简化为光周期调控大豆发育的“跷跷板”模型(图3)。为获得高产大豆,在长日照和短日照地区选育的基因型依次为 和 。
A.JJEE B.jjEE C.Jjee D.jjee
二.两对相对性状的杂交实验(共20小题)
21.孟德尔在豌豆杂交实验中还观察了另外两对相对性状:花的颜色(红色/白色)和花的着生位置(腋生/顶生)。他用纯种红色腋生花的豌豆与纯种白色顶生花的豌豆杂交,F1全为红色腋生花。F1自交得F2,F2出现了四种表型且比例为9:3:3:1。下列分析正确的是( )
A.通过观察F2的表型及比例,孟德尔提出基因成对存在且彼此独立,这属于假说的内容
B.若F1与亲本白色顶生花豌豆杂交,后代有四种表型且比例为1:1:1:1,说明两对基因位于非同源染色体上
C.若F2中红色顶生花豌豆和白色腋生花豌豆杂交,后代表型比为1:1:1:1,说明两对基因遵循自由组合定律
D.自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
22.孟德尔在豌豆杂交实验中还观察了另外两对相对性状:豆荚形状(饱满/缢缩)和花的位置(腋生/顶生)。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交,F1全为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2,F2出现了四种表型且比例为9:3:3:1。下列分析正确的是( )
A.通过观察F2的表型及比例,孟德尔提出“遗传因子”成对存在且彼此独立,这是他对分离定律的初步解释
B.自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
C.若从F2中取一粒饱满豆荚顶生花的豌豆和一粒缢缩豆荚腋生花的豌豆杂交,后代有四种表型且比例为1:1:1:1,则说明两对基因遵循自由组合定律
D.若F1与亲本缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交,后代有四种表型且比例为1:1:1:1,说明控制豆荚形状和花的位置的基因位于非同源染色体上
23.当被研究的实验对象在时间或空间上难以获取时,模拟实验能发挥其特有的优势,利用如图可以模拟遗传定律的相关实验,下列说法错误的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ小桶代表雌、雄生殖器官,Ⅲ、Ⅳ小桶代表一个原始生殖细胞中的两对同源染色体
B.Ⅰ、Ⅱ模拟等位基因的分离和配子的随机结合,Ⅲ、Ⅳ模拟非同源染色体上非等位基因的自由组合和配子的随机结合
C.两种模拟实验,每次要保证随机抓取,读取组合后都必须放回并充分摇匀
D.两种模拟实验,为确保实验结果的准确性,每个小桶中的两种小球大小、形状必须相同
24.某同学利用如下装置模拟孟德尔两对相对性状杂交实验:甲、乙两个容器中各放置两种小球(球上标记的A、a、B、b代表基因);每次从甲、乙两个容器中各随机抽出一个小球,记录组合情况;重复多次实验并计算各种组合间的比例。下列叙述错误的是( )
A.甲容器中两种小球的数量需相等
B.甲、乙两个容器中的小球可分别代表雌、雄配子
C.重复的次数越多,组合间的比例越接近1:1:1:1
D.该实验模拟了两对同源染色体上非等位基因的自由组合
25.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交得到F1全部表现为黄色圆粒豌豆,又用F1自交产生F2。下列表述不正确的是( )
A.F2中亲本类型占,重组类型占
B.F2中出现4种表现型,且比例为9:3:3:1
C.F2中圆粒和皱粒之比接近3:1,符合分离定律
D.F1产生遗传因子组成YR的卵细胞和YR的精子数量之比为1:1
26.如图为孟德尔两对相对性状的遗传学实验的图解,下列有关判断不正确的是( )
黄圆×绿皱→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
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
27.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,圆粒和皱粒、黄色和绿色分别受到基因Y/y、R/r的控制。用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆杂交得到F1,F1自交得到F2。若F2中某株黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交,后代表型的比例为1:1,则该株黄色圆粒豌豆的基因型可能是( )
①YYRR ②YyRR ③YYRr ④YyRr
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
28.在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是( )
①F1自交后代的性状表现比例
②F1产生配子种类的比例
③F1测交后代的性状表现比例
④F1自交后代的遗传因子组成比例
⑤F1测交后代的遗传因子组成比例
A.①③⑤ B.②④⑤ C.②③⑤ D.①②④
29.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,且分显隐性
B.“孟德尔发现F2性状分离比为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”的内容
D.自由组合定律的实质是:在F1产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
30.孟德尔两对相对性状杂交的实验运用了“假说—演绎法”。下列相关说法正确的是( )
A.“产生配子过程中,等位基因彼此分离,非等位基因可以自由组合”属于假说内容
B.“进行测交实验,后代出现4种性状组合,且表型比例约为1:1:1:1”属于演绎推理
C.孟德尔揭示自由组合定律的实质是控制不同性状的遗传因子在雌雄配子结合时自由组合
D.“子一代自交得到子二代的实验过程”不属于实验验证
31.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2,下列表述正确的是( )
A.F1产生配子时成对的遗传因子先分离后控制不同性状的遗传因子自由组合
B.依据假说可推断出F1产生4种配子,Y:y:R:r比例为1:1:1:1
C.F1雌雄配子的结合方式有16种,最终形成4种基因型,比例为9:3:3:1
D.“若假说成立,则F1测交时子代会出现1:1:1:1的性状分离比”属于“演绎推理”
32.图是某同学在模拟两对相对性状杂交实验中的操作。下列叙述错误的是( )
A.可利用雄1和雌1来模拟一对相对性状杂交实验
B.雌1和雌2各放两种卡片,表示该亲本的基因型为YyRr
C.①模拟产生配子的过程,②③则模拟受精作用过程
D.雄1、雄2中的4种卡片改成每种30张后,不影响实验结果
33.在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是( )
①杂种自交后代的性状分离比
②杂种产生不同种类配子的比例
③杂种测交后代的表型比例
④杂种自交后代的基因型比例⑤杂种测交后代的基因型比例
A.②③⑤ B.②④⑤ C.①③⑤ D.①②④
34.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,F1自交,F2出现4种性状类型,数量比为9:3:3:1。下列叙述中不正确的是( )
A.F1雌雄配子各有4种,数量比均为1:1:1:1,且雌雄配子的结合是随机的
B.F2的黄色圆粒中杂合子所占的比例为
C.F2中与亲本表型不同的概率是或
D.F2中纯合子所占比例为
35.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本进行杂交实验,下列有关叙述正确的是( )
A.F2中重组性状的个体数占总数的比例为或
B.F2中黄色:绿色=3:1,圆粒:皱粒=3:1,体现了基因的自由组合定律
C.YyRr个体能产生四种配子且YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,体现了自由组合定律
D.根据孟德尔的实验结果判断黄色、绿色和圆粒、皱粒在遗传过程中发生了相互干扰
36.若如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列相关叙述正确的( )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B.甲、乙两图个体减数分裂时可以恰当地揭示孟德尔自由组合定律的实质
C.丙细胞在减数第二次分裂后期,基因Y、y、R、r可出现在细胞的同一极
D.丁个体DdYyrr自交子代会出现四种表现型且比例为9:3:3:1
37.孟德尔运用假说﹣演绎法最终得出遗传学的两大定律。下列有关说法正确的是( )
A.选取豌豆作为实验材料的优点之一是可以免去人工授粉的麻烦
B.F1测交子代表现型及比例能反映出F1产生的配子的种类及比例
C.黄色圆粒(YyRr)豌豆产生Yr的卵细胞和Yr的精子的数量之比约为1:1
D.基因的自由组合定律的实质是F1产生的雌雄配子随机结合
38.孟德尔热爱自然科学,有着对科学执着追求的精神,既善于从前人的研究中吸取经验和教训,又不迷信权威。他选取了合适的杂交实验材料即豌豆,花费8年的时间,提示了遗传的基本规律。果蝇也是进行杂交实验的好材料。阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:科学家对某新品种豌豆的花色(相关基因依次用A/a、B/b、……表示)这一性状进行研究,发现纯种白花植株与纯种紫花植株杂交,F1均开紫花。F1自交产生的F2中紫花与白花的比例约为9:7。
材料二:果蝇的长翅(D)与短翅(d)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表:
长翅红眼 长翅白眼 短翅红眼 短翅白眼
雌蝇(只) 151 0 52 0
雄蝇(只) 77 75 25 26
(1)根据材料一结果初步判定,花色性状由 对等位基因控制, (填“符合”或“不符合”)基因自由组合定律。F2中紫花基因型有 种,其中纯合紫花的基因型为 。若要进一步证明上述观点,可选用F1和表型为白花的纯合隐性植株进行 实验来加以验证,当后代出现的结果为 时,则可支持上述观点。
(2)根据材料二结果判断,果蝇眼色性状的基因位于 染色体上,亲本的基因型为 、 。F1长翅红眼雌果蝇的基因型有 种。让两只红眼雌雄果蝇(不考虑翅形)杂交,后代出现了白眼,请用遗传图解加以说明。
39.模拟实验是在人为控制下模仿某些条件进行的实验,模型建构能再现事物本质和内在特性,模拟实验和模型建构都是科学探究的方法。请回答问题:
(1)某同学用双格密封罐(如图)来进行遗传规律的模拟实验,准备了若干分别贴有Y、y、R、r的白色棋子。
①密封罐模拟的是生殖器官,棋子模拟的是 。
②若准备好的棋子均要放入密封罐,则贴有Y和y、R和r的棋子数量应 ,放入♀♂两个密封罐中的棋子数量应 (两空均选填“相同”或“不一定相同”)。
③在选取模拟材料时,与方形材料比,圆形材料更好的原因是 。
④将随机取自♀的两个棋子组合在一起模拟的是 过程,将随机取自两个双格密封罐的棋子组合在一起模拟的是 过程。
(2)在“建立减数分裂中染色体变化的模型”中,某同学用多种长度的红色和黄色扭扭棒模拟染色体。
①不同长度的扭扭棒可模拟 染色体,在模拟联会时,应让长度和颜色分别为 的两个扭扭棒配对(选填“相同”、“不同”或“不一定相同”)。
②在减数分裂Ⅰ后期,移向同一极的扭扭棒长度和颜色分别为 ;减数分裂Ⅱ后期分开后移向两极的两个扭扭棒长度和颜色分别为 。(两空均选填“相同”、“不同”或“不一定相同”)。
40.根据对孟德尔豌豆杂交实验中自由组合现象的解释(如图所示),回答以下问题。
(1)F1在产生配子时,每对遗传因子 ,不同对的遗传因子可以 。
(2)F1可以产生雌、雄配子各4种,其遗传因子组成及其比例是: 。
(3)F2代中,绿色圆粒基因型为 ,黄色圆粒豌豆中杂合子的概率是 。
三.基因的自由组合定律的实质及应用(共18小题)
41.果蝇的灰身和黑身(A/a)、长翅和残翅(B/b)是两对独立遗传的相对性状,长翅对残翅为显性,基因A/a、B/b位于常染色体上。将灰身长翅果蝇和灰身残翅果蝇杂交,所得子代的表型及占比如表所示。下列叙述正确的是( )
灰身残翅 灰身长翅 黑身长翅 黑身残翅
36% 37% 13% 14%
A.亲本中灰身长翅果蝇的基因型为AABb
B.子代灰身残翅个体中纯合子占
C.子代中灰身长翅个体的基因型与亲本中灰身长翅果蝇的基因型相同的概率为
D.子代中纯合子占,其性状表现为灰身长翅或黑身残翅
42.让纯种的抗旱水稻与不抗旱水稻杂交得F1,F1均表现为抗旱,F1自交得到F2,F2中表型及比例为抗旱:不抗旱=15:1。分析该结果,原因最不可能为( )
A.该性状受一对等位基因控制,但隐性纯合子有不能存活
B.该性状受两对独立遗传的基因控制,仅隐性纯合子表现为不抗旱
C.该性状受一对等位基因控制,但含隐性基因的花粉有不育
D.该性状受位于一对同源染色体上的两对相邻基因控制,形成配子时部分发生互换
43.某二倍体两性植物的紫茎和绿茎分别由D、d控制,缺刻叶和马铃薯叶由M/m控制。让紫茎缺刻叶与绿茎马铃薯叶杂交。F1的表型及比例:紫茎缺刻叶:绿茎马铃薯叶:紫茎马铃薯叶:绿茎缺刻叶=1:1:1:1。下列说法错误的是( )
A.若F1自交,得到F2中缺刻叶植株占比为,则说明缺刻叶为显性性状
B.若F1自交,得到F2中缺刻叶植株占比为,则说明这2对等位基因独立遗传
C.若F1相互授粉,得到F2中缺刻叶植株占比为,则亲本紫茎缺刻叶基因型为DdMm
D.若F1相互授粉,得到F2中缺刻叶植株占比为,则亲本紫茎缺刻叶基因型为Ddmm
44.果蝇的长翅(A)与残翅(a)、黑身(B)与黄身(b)为两对相对性状,且位于同一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇不发生此行为,且基因型为ab的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是( )
A.图示发生了染色体结构变异
B.图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会
C.该雌果蝇产生基因型为ab的配子的比例是42%
D.该雌果蝇与基因型相同的雄果蝇杂交后代中残翅黄身的占比为21%
45.家蚕(ZW型)体色有黑色和白色,幼体体壁有正常体壁和透明体壁。这两对相对性状各由一对等位基因控制。现用1只黑色正常体壁雄蚕和1只白色透明体壁雌蚕杂交得F1,F1中黑色正常体壁:黑色透明体壁:白色正常体壁:白色透明体壁=1:1:1:1(不考虑突变、染色体互换和性染色体同源区段)。下列说法正确的是( )
A.若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本雌雄个体均能产生4种配子
B.若F1每种表型都有雌雄个体,则两对基因均位于常染色体上
C.若F1雌性和雄性各只有两种表型,则黑色和正常体壁均可为显性性状
D.若F1雌性和雄性各只有两种表型,则两对基因不可都位于Z染色体上
46.某种树的木质素含量正常与木质素含量低是一对相对性状,木质素合成的部分代谢途径如图所示,其中酶1、酶2、酶3分别由每对等位基因中的显性基因控制合成。为了探究这三对基因的位置关系,将三对基因均杂合的个体自交(不发生突变和互换),若子代中木质素含量低所占的比例为,用字母A/a、B/b、D/d表示基因,下列能表示该杂合子染色体上基因位置图的是( )
A. B.
C. D.
47.番茄的红果(A)对黄果(a)为显性,圆果(B)对长果(b)为显性,两对基因独立遗传。现用红色长果番茄与黄色圆果番茄杂交,从理论上分析,其后代基因型不可能出现的情况是( )
A.全部为AaBb
B.AaBB:AaBb:Aabb=1:2:1
C.AaBb:aaBb=1:1
D.AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
48.某植物的野生型(AABBdd)有成分R,通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbDd)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果见下表:
杂交编号 杂交组合 子代表现型(株数)
Ⅰ F1×甲 有(201),无(599)
Ⅱ F1×乙 有(99),无(701)
Ⅲ F1×丙 无(800)
(注:“有”表示有成分R,“无”表示无成分R)
下列说法正确的是( )
A.丙的基因型有4种可能
B.杂交Ⅰ子代中有成分R植株自由交配,理论上其后代中有成分R植株占
C.杂交Ⅱ子代中有成分R植株自由交配,理论上其后代中有成分R植株占
D.用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中无成分R植株所占比例为
49.牵牛花的花色有三种表型,受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,已知只有基因A、B和D三者共存时,花色才表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型),其余为粉色花。选择深红花植株与某粉色花植株进行杂交,所得F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37,下列关于F2的说法,正确的是( )
A.浅红花植株的基因型有7种,粉色花植株的基因型有19种
B.浅红花和粉色花植株杂交,后代可能出现深红花植株
C.粉色花植株之间杂交,后代不可能出现浅红花植株
D.亲本粉色花植株的基因型为aabbdd,F2粉色花植株中纯合子占
50.香豌豆的花色由独立遗传的两对基因共同控制。只有当显性基因(A或B)存在时,花中的色素才能够合成,两个显性基因(A和B)同时存在时,花中的紫色色素才能够合成。已知含a基因的花粉部分致死,研究人员使用纯合亲本进行了如下两个实验。下列说法错误的是( )
A.实验一中红色香豌豆的基因型是aaBB
B.实验一F2出现9:1分离比是由于含a基因的花粉80%致死
C.实验二F1产生的雄配子中AB:Ab:aB:ab=4:4:1:1
D.实验二的F2出现的性状分离比应为27:12:1
51.有些基因本身并不能独立地表现出任何可见的表型效应,但可以完全抑制其他非等位基因的作用,这种基因为抑制基因。例如家蚕的茧有黄茧(Y)和白茧(y),但Y基因的作用会受非等位基因I的抑制,只有I基因不存在时,Y基因的作用才能表现出来,i基因无此效应,两对基因都位于常染色体上。某研究小组开展了相关杂交实验,如图所示。下列分析中错误的是( )
A.I/i和Y/y两对等位基因遵循自由组合定律
B.亲本中白茧的基因型为IIyy
C.F2的白茧中能稳定遗传的占
D.F2的黄茧个体随机交配,其后代白茧占
52.果蝇的棒眼与正常眼由X染色体上的基因A、a控制,长翅与残翅由常染色体上的基因B、b控制。用一对表型均为棒眼长翅的雌雄果蝇进行杂交,实验前对其中一只果蝇进行了X射线处理,致使其产生的某种配子不具备受精能力。随后进行杂交,得到如图结果。下列说法错误的是( )
A.亲本雌雄果蝇的基因型分别为BbXAXa、BbXAY
B.X射线处理后,可能导致基因型为BXA的雌配子失活
C.X射线处理后,杂交产生的F1中纯合子所占比例为
D.若未经过X射线处理,理论上F1棒眼长翅果蝇中雌雄之比为2:1
53.如图为基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时的过程,下列有关说法正确的是( )
A.基因的分离定律发生在①过程,基因的自由组合定律发生在②过程
B.雌雄配子结合方式有9种,子代基因型有9种,表现型4种
C.F1中基因型不同于亲本的类型占
D.F1个体产生各种性状是细胞中各基因随机表达造成的,与环境影响无关
54.已知南瓜的遗传中有两对基因R和S决定其果实形状。研究人员对南瓜进行了多组杂交实验,F1自交得到F2,结果见表。下列说法错误的是( )
P F1 F2
①扁盘形×扁盘形 全部扁盘形 全部扁盘形
②扁盘形×扁盘形 3扁盘形:1圆形 ?
③扁盘形×长形 全部扁盘形 9扁盘形:6圆形:1长形
④圆形×圆形 全部扁盘形 9扁盘形:6圆形:1长形
⑤圆形×圆形 1扁盘形:2圆形:1长形 ?
A.控制南瓜果实形状的两对基因遗传符合自由组合定律
B.第①组亲本和第②组亲本的基因型没有一个是相同的
C.第②组的F2有可能是35扁盘形:26圆形:3长形
D.第⑤组得到的F2表型及比例的可能性不止一种
55.郁金香是多年生草本植物,被称为“世界花后”,其花色调控机制如图所示。请回答下列问题:
注:同时含花青素和类胡萝卜素时郁金香开红花,同时不含有两种色素时郁金香开白花;郁金香体内始终含有基因E2。
(1)基因型为CCDDE2E2的郁金香开 花,理由是 。
(2)不考虑同源染色体上基因之间的互换,让基因型为CCDDE2E2的郁金香与基因型为ccddE2E2(c、d表示基因不表达)的郁金香杂交得到F1,让F1自交获得F2。
①若C/c和D/d基因在同一对同源染色体上,E2/e2基因位于另一对同源染色体上,则F2中花色及其分离比是 。
②若C/c、D/d、E2/e2基因位于不同对同源染色体上,则F2中花色及其分离比是 。
(3)研究发现,基因E1表达产物能抑制基因C转录产生的mi﹣mRNA发挥作用,这会使得含有基因C的郁金香开 花,从而有利于吸引传粉昆虫。
56.某XY型雌雄异株的植物,无X染色体的个体无法成活该植物花色受两对等位基因A、a和B、b共同控制,两对基因与花色性状的关系如图。研究人员用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交,F1全为蓝花植株,F1杂交获得F2,表型及比例为蓝花:紫花=13:3,且紫花全为雄株。回答下列问题:
(1)A、a和B、b两对基因的遗传 (“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,已知A、a基因位于常染色体上,根据杂交实验的结果判断,B、b基因位于 。
(2)基因与花色性状的关系图说明基因可以通过 进而控制生物性状。将F2中的紫花雄株与蓝花雌株随机交配,得到的F3的表型及比例为 。
(3)该种植物蓝花雌株基因型有 种。研究小组未采用基因测序的方法,从亲本、F1和F2中选择合适植株为实验材料,快速培育出了双隐性蓝花雌株,请简述其过程 。
(4)科学家用红色和绿色荧光分别标记A和a基因,用蓝色和黄色荧光分别标记B、b基因,使F1雄株的精原细胞中相应基因均带上相应荧光标记,观察到分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点,其原因是 。
57.果蝇的翅形有正常翅和残翅,由等位基因A/a控制,体色有黑体和灰体,由等位基因B/b控制。已知某纯合品系(品系甲,有雌、雄个体)表现为残翅灰体,将其与纯合野生型(有雌、雄个体)正常翅黑体果蝇随机交配,F1全为正常翅黑体,并利用F1开展了相关杂交实验,各个实验及其结果如表,子代各表型均无性别差异。不考虑致死、突变和XY的同源片段。请回答下列问题:
实验组别 亲本组合 后代果蝇表型及比例
实验1 品系甲×野生型 F1全为正常翅黑体
实验2 F1雄果蝇×品系甲雌果蝇 正常翅黑体:残翅灰体=1:1
实验3 F1雌果蝇×品系甲雄果蝇 正常翅黑体:正常翅灰体:残翅黑体:残翅灰体=7:3:3:7
(1)亲本品系甲的基因型为 ,野生型个体的基因型为 。
(2)根据实验2,可以确定两对等位基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律,理由是 。
(3)实验3后代中出现正常翅灰体和残翅黑体果蝇的根本原因是,亲本组合中 (填“F1雌果蝇”或“品系甲雄果蝇”)的 (填细胞分裂的时期),发生了 所致。
(4)通过对果蝇翅形基因进行定位研究,发现该基因位于Ⅱ号染色体上。若让F1雌、雄果蝇随机交配,则后代的表型类型及比例为 ,子代中纯合子占 。
58.某雌雄同株青蒿(2n)植株的青蒿素产量有高产、中产和低产三种表型,为探究青蒿产量的遗传机制,研究人员选择低产青蒿植株Ⅰ分别与中产青蒿植株Ⅱ和高产青蒿植株Ⅲ杂交,结果如下表所示(相关基因用A/a、B/b表示)。回答下列问题:
杂交组合 F1 F1自交得到F2,F2表型比
①Ⅰ×Ⅱ 中产 中产:低产=3:1
②Ⅰ×Ⅲ 高产 高产:中产:低产=9:6:1
(1)该青蒿植株中Ⅱ、Ⅲ的基因型分别是 (填“纯合子”或“杂合子”)。杂交组合①中的F2全部连续自交两代,F4的等位基因中隐性基因的频率 (填“大于”“等于”或“小于”)显性基因的频率。
(2)杂交组合②中,将F2中所有高产植株单独种植,自交后代出现性状分离的比例约为 ,自交所得F3中低产植株所占的比例为 。若让杂交组合①、②的F1杂交,其子代的表型及比例为 。
(3)若对杂交组合②的F1进行测交,请写出该测交实验的遗传图解 。
四.基因连锁和交换定律(共2小题)
59.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换,则它能产生4种配子
C.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型,比例为3:3:1:1
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型,比例为9:3:3:1
(多选)60.已知四对基因在染色体上的位置情况如图所示,且四对基因分别单独控制四对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.A、a与C、c两对基因遵循自由组合定律
B.B、B与C、c两对基因不遵循自由组合定律
C.基因型为AaDd的个体测交后代会出现4种表型,比例为1:1:1:1
D.基因型为DdCc的个体自交后代会出现4种表型,比例为9:3:3:1