必修2同步精练精析：11 孟德尔的豌豆杂交实验（一）

第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
【典例导悟】
【典例1】豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为一对相对性状，仔细观察下列实验过程图解，回答相关问题：
(1)该实验的亲本中，父本是______，母本是______。在此实验中用做亲本的两株豌豆必须是________种。
（2）操作①叫_______，此项处理必须在豌豆_________之前进行。
（3）操作②叫_______，此项处理后必须对母本的雌蕊进行______，其目的是_____________。
（4）在当年母本植株上所结出的种子为___________代，其遗传因子组成为___________，若将其种下去，长成的植株表现为______茎。
（5）若要观察豌豆植株的性状分离现象，则至少需要到第________年对____________代进行观察。出现的高茎与矮茎之比约为_____________，所对应的遗传因子组成类型有____
____，比例接近为________________。
【思路点拨】本题以孟德尔一对相对性状的杂交实验方法为题材，考查对分离定律的理解及分析问题的能力。回答时，注意以下三点：

【自主解答】（1）（2）（3）涉及到植物杂交实验方法，对高茎豌豆去雄，因此高茎豌豆为母本。去雄的目的是防止自花传粉，因此，去雄要在花粉成熟前，而且要去雄彻底，才能达到目的。去雄时破坏了花被，所以要套袋，以防止外来花粉干扰。
（4）种子的胚由受精卵发育而来，所以母本植株结出的种子为F1，其遗传因子组成为Dd，将来表现显性，即高茎。
（5）只有到F2长成植株时才能观察到性状分离现象，F2的种子结在F1植株上，只有到第三年时才能观察到F2的高茎∶矮茎≈3∶1，其遗传因子组成为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
答案：（1）矮茎豌豆 高茎豌豆 纯
（2）去雄 自然受粉
（3）人工传粉 套袋处理 防止其他豌豆花粉的干扰
（4）子一（或F1) Dd 高
（5）三 子二（或F2） 3∶1 DD、Dd、dd 1∶2∶1
【变式训练】将豌豆一对相对性状显性纯合个体和隐性纯合个体间行种植，另将玉米（雌雄异花）一对相对性状显性纯合个体和隐性纯合个体间行种植，则隐性纯合一行植株上所产生的F1是（ ）
A.豌豆和玉米都有显性性状和隐性性状21世纪教育网
B.豌豆都为隐性性状，玉米既有显性又有隐性
C.豌豆和玉米的显性性状和隐性性状比例都是3∶1
D.玉米都为隐性性状，豌豆既有显性性状又有隐性性状
【解析】选B。豌豆是自花传粉、闭花受粉，因此隐性纯合豌豆植株上所产生的F1均为隐性性状。玉米是雌雄异花，将显性纯合个体和隐性纯合个体间行种植时，隐性纯合个体既可以同株异花传粉完成自交，产生隐性F1;也可以与显性纯合个体完成异株传粉，进行杂交，产生显性F1。
【典例2】多指是一类由常染色体上的遗传因子控制的人类遗传病。已知某女患者的家系图，试回答下列问题：（设A、a是与该病有关的遗传因子）

（1）据图谱判断，多指是由__________性遗传因子控制的遗传病。
（2）写出女患者及其父母的所有可能遗传因子：女患者____
__，父亲________，母亲_______。
（3）如果该女患者与多指男患者结婚，其后代所有可能的遗传因子组成是__________。
【规范解答】本题考查遗传病类型及遗传过程中基因型和表现型的判断。
答案:（1）显 （2）AA或Aa Aa Aa （3）AA、Aa、aa
【互动探究】（1）若该女患者手术切除了多余手指，再与正常男子结婚，他们的后代是否一定会正常？
（2）若该女患者后代表现正常，能否确定该女患者的遗传因子组成？
提示：（1）不一定。该女患者手术后，其遗传因子组成并不会改变，仍然可能将致病遗传因子A遗传给后代，后代一旦获得了A，就会表现出多指症状。
（2）能。该女患者的遗传因子组成必定为Aa。
【典例3】人类白化病是由常染色体上的隐性遗传因子(a)控制的一类遗传病，现有一对肤色正常的夫妇，丈夫的母亲和妻子的弟弟是白化病患者，其余家庭成员均正常，请问这对夫妇所生的孩子肤色正常的概率是

【规范解答】选D。本题考查与遗传病相关的概率求解。

【变式训练】豌豆的矮茎和高茎为一对相对性状，下列杂交实验中能判定性状显、隐性关系的是（ ）
A.高茎×高茎→高茎
B.高茎×高茎→301高茎、101矮茎
C.矮茎×矮茎→矮茎
D.高茎×矮茎→98高茎、107矮茎
【解析】选B。判定性状显、隐性关系有两种方法。一是具有一对相对性状的亲本杂交，若子代只有一种表现性状，子一代表现出来的性状即为显性性状，D项虽是亲本为一对相对性状，但子代不只一种表现类型，不能判断。另一种方法是亲本只有一种表现类型，子代出现性状分离，则说明亲本是杂合子，表现显性性状，B项按此方法可判断高茎为显性性状。
【学业达标训练】
1.（2010·长春高一检测)下列性状中，不属于相对性状的是（ ）
A.高鼻梁与塌鼻梁 B.卷发与直发
C.五指与多指 D.眼大与眼角上翘
【解析】选D。相对性状是指同一种生物的同一性状的不同表现。据此判断，鼻梁的高度、头发的形状、手指数目的不同表现，均属于相对性状。眼大与眼小，眼角上翘与不上翘才是相对性状。
2.下列关于杂合子和纯合子的叙述中，正确的是( )
A.杂合子的双亲至少一方是杂合子
B.纯合子的细胞中无控制相对性状的遗传因子
C.纯合子测交后代都是纯合子
D.杂合子自交的后代全都是杂合子
【解析】选B。两个纯合子的亲本，如AA和aa杂交，其后代可为杂合子（Aa），故A错误；纯合子是指遗传因子组成相同的个体，因而纯合子的细胞中无控制相对性状的遗传因子，故B正确；AA的测交情况可为：AA×aa→Aa(杂合子)，故C错误；如Aa杂合子，自交后代会出现性状分离，后代有杂合子（Aa），也有纯合子（AA、aa），故D错误。
3.下列有关孟德尔一对相对性状的遗传实验的叙述中，正确的是（ ）
A.F1产生配子类型的比例为1∶1
B.F1自交后代的性状分离比为1∶1
C.F1测交后代的性状分离比为3∶121世纪教育网
D.F1自交后代的遗传因子组成比例为1∶1
【解析】选A。孟德尔一对相对性状的遗传实验中，双亲为具有相对性状的纯合子，F1为杂合子，F1产生的含显性遗传因子和隐性遗传因子的配子比例为1∶1，因此，自交后代遗传因子组成比例为1∶2∶1,性状分离比为3∶1，测交后代的性状分离比为1∶1。
4.下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是( )
A.彩球大小、形状、质地、重量等要一致21世纪教育网
B.每次抓彩球以前必须摇动小桶，使彩球充分混合
C.每次抓彩球，统计的彩球不必放回桶内，重复进行多次即可
D.抓彩球时应双手同时进行，最好闭眼21世纪教育网
【解析】选C。每次抓彩球，统计的彩球都要放回原来的小桶内，摇匀，保证桶内两种彩球数量相等，即模拟配子结合之前，产生的两种雌配子或两种雄配子数量相等。重复做50～100次，重复的次数越多，越接近理论比例。
5.（2010·广州高一检测）假说—演绎法的一般程序是(　　)
A.观察实验、发现问题—分析问题、提出假设—设计实验、验证假说—归纳综合、总结规律21世纪教育网
B.个案研究—综合比较—提出假设—归纳结论
C.发现问题、分析问题—提出假设、设计实验—观察实验、验证假说—归纳综合、总结规律
D.个案研究—发现问题—提出假设—归纳综合
【解析】选A。假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。首先在观察和分析基础上提出问题，再通过推理和想像提出解释问题的假说，然后根据假说进行演绎推理，最后通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说正确；反之，则说明假说是错误的。
6.某水稻品种茎秆的高矮是一对相对性状，对两个纯合亲本杂交产生的F1进行测交，其后代中杂合子的概率是（　　）
A.0　　B.25%　　C.50%　　D.75%
【解析】选C。根据题意，可知F1的遗传因子组成为Aa,则测交实验表示为:Aa×aa→Aa、aa，可见后代中杂合子占50%。
7.人类的单眼皮和双眼皮是由一对遗传因子A和a决定的。某男孩的双亲都是双眼皮，而他却是单眼皮。该男孩及其父母的遗传因子组成依次是（　　）
A.aa、AA、Aa　　　　　　B.Aa、Aa、aa
C.aa、Aa、Aa　　　　　　D.aa、AA、AA
【解析】选C。双亲均为双眼皮，而孩子却为单眼皮，由此判断双眼皮为显性性状，且双亲均为杂合子，而单眼皮为隐性性状，所以男孩、父亲、母亲的遗传因子组成依次为aa、Aa、Aa。
8.视神经萎缩症是一种显性遗传病。若一对夫妇均为杂合子，生正常孩子的概率是(　　)
A.25%　　　B.12.5%　　　C.32.5%　　　D.75%
【解析】选A。设控制这一相对性状的遗传因子分别为A与a。因为夫妇均为杂合子，由此可知，该夫妇的遗传因子组成均为Aa，由于该病是一种显性遗传病，那么后代出现aa的概率为1/4，即25%。
9.下列有关一对相对性状的杂交实验，说法正确的是（　　）
A.在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
B.测交也可用F1与显性纯合子杂交进行
C.杂种后代中，一定出现性状分离
D.若杂交后代出现性状分离，则一定符合3∶1的分离比
【解析】选A。在测交时，若用F1与显性纯合子杂交，则可能会出现F1中隐性遗传因子与显性纯合子中显性遗传因子组合的情况，这样，F1中即使有隐性遗传因子也不能在其测交后代中表现，因而无法推知F1的准确的遗传因子组成。杂种后代若出现性状分离，从理论上应出现3∶1的分离比，但由于统计数目的限制，实际并不一定是3∶1。若杂合子与显性纯合子交配，则后代中不出现性状分离。
10.为鉴定一株高茎豌豆和一只黑色豚鼠的纯合与否，应采用的简便遗传方法分别是（　　）
A.杂交、杂交　　　　B.杂交、测交
C.自交、自交　　　　D.自交、测交
【解析】选D。豌豆属于严格自花传粉植物，采用自交法最简便：若后代无性状分离，则为纯合子；若后代发生性状分离，则为杂合子。对于动物体，则应采用测交法，让黑色豚鼠与隐性个体交配：若后代无性状分离，则认为是纯合子；若后代有性状分离，则是杂合子。
11.老鼠毛色有黑色和黄色，这是一对相对性状（由一对遗传因子B、b控制）。有下列三组交配组合，请据此回答相关问题。

（1）根据交配组合_______可判断显性性状是____，隐性性状是___。
（2）表中亲本的遗传因子组成最可能依次是：甲_____；乙________；丙_______；丁________。属于纯合子的有____。
（3）第②组交配组合产生的子代中，能稳定遗传的概率为_________。
【解析】根据交配组合①可判断出相对性状的显隐性：具有相同性状的双亲交配，产生的后代发生了性状分离，新出现的不同于双亲的性状（黄色）为隐性性状，且双亲均为杂合子，即丙、乙的遗传因子组成均为Bb。组合③中，具有相对性状的双亲杂交，后代全为一种性状（黑色），又由①判断出黑色是显性性状，故甲和丁的遗传因子组成最可能分别是bb、BB。交配组合②相当于测交实验，即bb(甲）×Bb(乙）→Bb(黑色）、bb（黄色），可见黄色个体为纯合子，能稳定遗传，而黑色个体为杂合子，不能稳定遗传。
答案：（1）①黑色 黄色
（2）bb Bb Bb BB 甲和丁
（3）
【素能综合检测】
一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分）
1.(2010·长春高一检测）下列哪一个杂交组合的后代中会表现出相对性状（ ）
A.DD×dd B.dd×dd
C.Dd×Dd D.DD×Dd
【解析】选C。逐项分析每个杂交组合后代的遗传因子组成及性状：A项，DD×dd→Dd，全为显性；B项，dd×dd→dd，全为隐性;C项，Dd×Dd→DD、Dd、dd，有显性，有隐性，即出现了相对性状；D项，DD×Dd→DD、Dd，虽然有2种遗传因子组成，但全为显性性状。
2.下列鉴定生物遗传特性的方法中，较恰当的是（ ）
A.鉴定一只灰色兔是否是纯合子用测交
B.区分狗的长毛与短毛的显隐性关系用测交[来源:21世纪教育网]
C.不断提高小麦抗病系的纯度用测交
D.测定杂种灰兔F1的遗传因子组成用杂交
【解析】选A。测交是指F1与隐性纯合子杂交，可以测定F1的遗传因子组成，即可以用于鉴定个体是否是纯合子，要想区分一对相对性状的显隐性关系，可以用杂交法或自交法。通过自交，可以提高小麦抗病系的纯合度。
3.（2010·开封高一检测）两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示，则亲本的遗
传因子组成为（ ）

A.GG×gg B.GG×Gg21世纪教育网
C.Gg×Gg D.gg×gg
【解析】选C。由图中信息可知，两株高茎豌豆杂交后代中，高茎∶矮茎≈3∶1，符合杂合子自交的实验结果，故推测亲本遗传因子组成为Gg×Gg。
4.调查发现人群中夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对遗传因子控制。判断下列有关白化病遗传的叙述，错误的是（ ）
A.致病基因是隐性遗传因子
B.如果夫妇双方都是携带者，他们生出白化病患儿的概率是1/4
C.如果夫妇一方是白化病患者，他们所生表现正常的子女一定是携带者
D.白化病患者与表现正常的人结婚，所生子女表现正常的概率是1
【解析】选D。根据表现型正常的双亲生出白化病患儿，可以推知致病遗传因子为隐性，A项正确。夫妇双方均为携带者（Aa），则生出白化病患儿（aa）的概率为 B项正确。夫妇一方是白化病患者（aa），则所生表现型正常子女（A_）一定含a遗传因子，即子女一定是携带者（Aa），C项正确。表现正常的人（A_）为纯合子（AA）时，后代表现一定正常；但为杂合子（Aa）时，与白化病患者（aa）结婚，则后代有1/2可能表现正常，1/2可能为白化病患者，故D项错误。
5.将杂合子Aa逐代自交3次，在F3中纯合子比例为（ ）


6.（思维拓展题）用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交得到的F1，全为高茎豌豆(Dd)。种下F1，让其自交得到F2，种下F2豌豆种子，发现F2豌豆植株有高茎和矮茎两种植株，且高茎∶矮茎接近3∶1，则实现F2中高茎∶矮茎接近3∶1的条件是（多选）（ ）
A.在F1形成配子时，成对的遗传因子分离，形成两种配子
B.含不同遗传因子的雌雄配子随机结合
C.含不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件
D.只需要A项条件，而不需要B、C两项条件
【解析】选A、B、C。F1的自交后代出现性状分离，分离比约为3∶1,实现这一分离比的条件有：①F1在形成配子时，控制相对性状的遗传因子（D和d）要相互分离，形成D配子和d配子;②这两种雌雄配子必须是随机结合，只有随机结合，才能保证D_∶dd=3∶1；③含有各种遗传因子组合的种子必须有实现各自遗传因子表达的适宜的环境条件。
二、非选择题（本题包括2小题，共26分）
7.（16分）（2009·北京高考）鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋，康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律，研究者利用这两个鸭群做了5组实验，结果如下表所示。

请回答问题：
（1）根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋蛋壳的___
______色是显性性状。
（2）第3、4组的后代均表现出______现象，比例都接近___
___。
（3）第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近______，该杂交称为___________，用于检验__________。
（4）第1、2组的少数后代产白色蛋，说明双亲中的______鸭群混有杂合子。
（5）运用____________方法对上述遗传现象进行分析，可判断鸭蛋蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的_________定律。
【解析】（1）（2）第1组和第2组中康贝尔鸭和金定鸭杂交，不论是正交还是反交，后代所产蛋颜色均为青色多于白色。第3组和第4组为F1自交，子代出现了不同的性状，即出现性状分离现象，且后代性状分离比

所以可以推出青色为显性性状，白色为隐性性状。
（3）由上述分析可知康贝尔鸭（白色）是隐性纯合子，第5组让F1与隐性纯合子杂交，这种杂交称为测交，用于检验F1是纯合子还是杂合子。实验结果显示后代产青色蛋的概率约为1/2。
（4）康贝尔鸭肯定是纯合子，若亲代金定鸭均为纯合子，则所产蛋的颜色应该均为青色，不会出现白色，而第1组和第2组所产蛋的颜色有少量为白色，说明金定鸭群中混有少量杂合子。
（5）本实验采用了统计学的方法对实验数据进行统计分析，可知鸭蛋蛋壳的颜色受一对遗传因子控制，符合孟德尔的基因分离定律。
答案：（1）青 （2）性状分离 3∶1
（3）1/2 测交 F1相关的遗传因子组成
（4）金定 （5）统计学 遗传因子分离
［实验·探究］
8.（10分）果蝇的黑体（v）与灰体（V）是一对相对性状，某实验小组对果蝇的这对相对性状进行遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇，所有的果蝇都是黑体，现有一只用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇，请设计一个实验探究其遗传因子组成。
（1）应选取___________果蝇与待测果蝇交配。
（2）用___________喂养子代果蝇。
（3）通过观察子代果蝇性状，推断待测果蝇的遗传因子组成：
①若子代_______，则待测果蝇的遗传因子组成为VV；
②____________________________________________；
③____________________________________________。
【解析】（1）根据题意可知，用含某种添加剂的食物饲喂的果蝇全为黑色，则待测黑体果蝇的遗传因子可能为VV、Vv或vv，要确定其遗传因子组成，应选用遗传因子为vv的雌果蝇与其交配，只有用不含添加剂的食物喂养得到的黑体果蝇（vv）。此外，为保证子代果蝇有较多数量，便于分析，可选用多只雌果蝇。
（2）为防止食物中添加剂对子代果蝇体色的影响，应用不含添加剂的食物来喂养子代果蝇。
（3）根据杂交子代果蝇的体色，可推断被测果蝇的遗传因子组成：
①若子代全为黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为vv；
②若子代全为灰体，则待测果蝇的遗传因子组成为VV；
③若子代中有灰体，也有黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为Vv。21世纪教育网
答案：（1）多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌
（2）不含添加剂的食物
（3）①全为灰体
②若子代全为黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为vv
③若子代有灰体，也有黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为Vv
【精品题库】
1.下列关于遗传因子的表述中，错误的是( )
A.体细胞中的遗传因子是成对存在的
B.具有显性遗传因子的个体表现为显性性状
C.配子中的遗传因子是成单存在的
D.具有隐性遗传因子的个体都表现为隐性性状
【解析】选D。本题考查对分离现象的解释。体细胞中的遗传因子是成对存在的，配子中的遗传因子则是成单存在的，至少含有一个显性遗传因子的个体就表现为显性性状，而具有隐性遗传因子的个体不一定都是隐性性状，在杂合子中，虽然含有一个隐性遗传因子，但表现为显性性状。
2.两杂合子黄色子粒豌豆杂交产生种子120粒，其中杂合子黄色种子的数目约为（ ）
A.0粒 B.30粒 C.60粒 D.90粒
【解析】选C。两杂合子黄色子粒杂交后代中，后代有三种遗传因子组成：纯合子黄色种子∶杂合子黄色种子∶隐性类型=1∶2∶1，即杂交后代中杂合子黄色种子占1/2，应为60粒。
3.玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如图所示的杂交实验：
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实验一：在杂交Ⅰ中，将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上，授粉后，雌花发育成穗轴上的玉米粒。
实验二：在杂交Ⅱ中，植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上，进行授粉。
实验三：在杂交Ⅲ中，植株A的花粉粒被转移到植株B的另一雌花上进行授粉。
上述三种杂交所获得玉米粒的颜色如下表所示：

(1)在玉米粒颜色这一对相对性状中，隐性性状是_______，其理由是_______________。
(2)用G代表显性性状，g代表隐性性状，则植株A的遗传因子组成为________，植株B的遗传因子组成为_______。杂交Ⅰ的子代中，紫红色玉米粒的遗传因子组成是__________。
(3)杂交Ⅰ的子代中，紫红色玉米粒中杂合子所占比例为_______________。
【解析】从杂交实验示意图可以看出，杂交Ⅰ为植株A自交，结果为紫红色∶黄色≈3∶1，可确定紫红色为显性性状，黄色为隐性性状；植株A的遗传因子组成为Gg；杂交Ⅱ为植株B自交，结果为黄色玉米粒，可确定植株B的遗传因子组成为gg；杂交Ⅲ中植株A和植株B杂交，得到后代紫红色∶黄色≈1∶1，为测交实验，可进一步确定上述遗传因子组成的推断是正确的。杂交Ⅰ所得紫红色玉米粒有1/3为GG,2/3为Gg。
答案: (1)黄色 从杂交Ⅰ可知，植物A自交，后代性状分离比，即紫红色玉米粒∶黄色玉米粒≈3∶1
(2)Gg gg GG、Gg
(3)2/3
4.水稻的非糯性（W）和糯性（w）是一对相对性状。前者花粉含直链淀粉，遇碘变蓝黑；后者花粉含支链淀粉，遇碘不变蓝黑。
（1）把非糯性水稻（WW）和糯性水稻（ww）杂交得到的种子播种下去，长大开花后取一个成熟的花药，挤出全部花粉，滴一小滴碘液，在显微镜下观察，看到的颜色是____
____，比例是______，原因是__________。[来源:21世纪教育网
（2）这株水稻长大后，抽穗时，套上纸袋，让它们自花受粉，结果穗上的非糯稻与糯稻的比例约为________，这符合______________定律。
【解析】水稻非糯性和糯性是一对相对性状，由W和w这对遗传因子控制。在产生配子时F1（Ww）的这一对遗传因子将彼此分离，从而产生的两种花粉和两种卵细胞均为W∶w=1∶1。而当该杂种水稻自交时，雌雄配子随机结合，将产生三种遗传因子的组成（WW∶Ww∶ww≈1∶2∶1）、两种性状表现（非糯性∶糯性≈3∶1）的后代。
答案：（1）蓝黑色、橙红（即碘液颜色） 1∶1 杂种植株在形成花粉粒时，控制相对性状的遗传因子W、w彼此分离，进入不同的花粉中
（2）3∶1 分离