2021版高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第14讲基因的分离定律课时强化训练解析版

2021版高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第14讲基因的分离定律课时强化训练解析版

第14讲　基因的分离定律 测控导航表 知识点 题号 ‎1.显隐性性状的判断 ‎1,2‎ ‎2.孟德尔实验的科学方法 ‎3,4‎ ‎3.基因分离定律及验证 ‎5,6‎ ‎4.亲子代基因型的推导 ‎7,8‎ ‎5.自交和自由交配及相关概率计算 ‎9,10,11,12‎ ‎6.综合考查 ‎13,14,15‎ 一、选择题 ‎1.玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,如图一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是(　C　)‎ 解析:A选项中,当非甜和甜玉米都是纯合子时,自交不能判断显隐性关系。B选项中,当其中有一个植株是杂合子时杂交不能判断显隐性关系。C选项中,非甜玉米与甜玉米杂交,若后代只出现一种性状,则该性状为显性;若出现两种性状,则说明非甜玉米和甜玉米中有一个是杂合子,有一个是隐性纯合子,此时非甜玉米自交,若出现性状分离,则说明非甜玉米是显性性状;若没有出现性状分离,说明非甜玉米是隐性纯合子。D选项中,若后代出现两种性状,则不能判断显隐性 关系。‎ ‎2.已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制,在自由放养多年的一牛群中,两基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断,不正确的是(　D　)‎ A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性;反之,则无角为显性 9‎ B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性 C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性 D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性 解析:选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性;反之,则无角为显性。自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性。选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性。随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,即使所产3头牛全部是无角,由于子代牛的数量较少,也不能判断显隐性关系。‎ ‎3.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是(　D　)‎ A.授粉前,对母本进行套袋的目的是防止豌豆自交 B.受精时,雌雄配子随机结合是假说中最核心的内容 C.孟德尔通过演绎推理过程,证明了其假说的正确性 D.产生配子时,成对的遗传因子彼此分离是分离定律的实质 解析:授粉前,对母本进行套袋的目的是防止外来花粉的干扰;受精时,雌雄配子随机结合是假说的内容之一,但不是假说中最核心的内容,假说的核心内容是产生配子时,成对的遗传因子彼此分离;孟德尔通过测交实验证明了其假说的正确性;产生配子时,成对的遗传因子彼此分离是分离定律的实质,即等位基因随同源染色体的分离而分离。‎ ‎4.若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(　A　)‎ A.所选实验材料是否为纯合子 B.所选相对性状的显隐性是否易于区分 C.所选相对性状是否受一对等位基因控制 D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 解析:验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得:①显性纯合子和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现3∶1的性状分离比;②子一代个体与隐性个体测交,后代出现1∶1的性状分离比;③杂合子自交,子代出现3∶1的性状分离比。由此可见,所选实验材料无论是纯合子,还是杂合子,都不会影响实验结论,该题应选A项。所选相对性状的显隐性应易于区分,才会使统计的结果准确;所选的相对性状必须受一对等位基因控制,并且要严格遵守实验操作流程和统计分析的方法,否则会影响实验结论。‎ 9‎ ‎5.孟德尔验证分离定律时,让纯合高茎和矮茎豌豆杂交得F1进一步自交产生F2,继续自交产生F3植株,下列叙述错误的是(　D　)‎ A.F2一半的植株自交时能够稳定遗传 B.F2高茎植株中2/3的个体不能稳定遗传 C.F2杂合子自交的性状分离比为3∶1‎ D.F3植株中的高茎与矮茎均为纯合子 解析:设控制高茎与矮茎的基因为D、d,则F2中DD和dd占子代的一半,故一半的植株自交时能够稳定遗传;F2高茎植株中DD∶Dd=1∶2,Dd(占高茎个体2/3)自交后代发生性状分离不能稳定遗传,故F2高茎植株中2/3的个体不能稳定遗传;F2杂合子自交的性状分离比为3∶1;F3植株中的高茎中有杂合子。‎ ‎6.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色;而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉,遇碘变橙红色。现用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察,1/2花粉呈蓝黑色,1/2呈橙红色。下列叙述错误的是(　C　)‎ A.非糯性和糯性这对相对性状是基因突变的结果 B.该实验结果可直接验证基因的分离定律 C.支链淀粉的合成是受糯性基因直接控制的 D.F1自交,F2与F1的花粉类型和比例都相同 解析:淀粉不是蛋白质,淀粉的合成不受基因直接控制。设F1的基因型是Aa,则F2的基因型及比例是1AA∶2Aa∶1aa,F2与F1的花粉类型及比例都是A∶a=1∶1。‎ ‎7.已知某种植物果皮的有毛和无毛由常染色体上的一对等位基因(D、d)控制,让多个果皮有毛的亲本自交,F1的表现型及比例为有毛∶无毛=7∶1(不考虑基因突变、染色体变异和致死情况)。下列有关分析不合理的是(　D　)‎ A.该植物果皮的有毛对无毛为显性 B.亲本的基因型有DD、Dd两种,且比例为1∶1‎ C.F1中d基因的频率为1/4‎ D.F1果皮有毛植株中DD∶Dd=4∶l 解析:让多个果皮有毛的亲本自交,F1的表现型及比例为有毛∶无 毛=7∶1,后代出现了无毛,说明有毛对无毛为显性;Dd自交后代无毛的比例为1/4,而后代无毛的比例为1/8,说明亲本DD∶Dd=1∶1;子一代DD∶Dd∶dd=5∶2∶‎ 9‎ ‎1,则d的基因频率=1/2×2/8+1/8=1/4;F1果皮有毛植株中DD∶Dd=5∶2。‎ ‎8.兔子皮下脂肪的颜色有黄色和白色两种,由一对等位基因(A和a)控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验,下列分析错误的是(　C　)‎ P F1‎ F2‎ 甲 黄脂雌×‎ 白脂雄 白脂雌∶白 脂雄=1∶1‎ 白脂∶黄脂=3∶1(幼兔饲喂含黄色素的食物)‎ 乙 黄脂雄×‎ 白脂雌 白脂雌∶白脂 雄=1∶1‎ 全为白脂(幼兔饲喂不含黄色素的食物)‎ A.控制兔子皮下脂肪颜色的基因可能位于常染色体上 B.兔子皮下脂肪的颜色中白色为显性性状 C.食物中的黄色素影响A基因的表达 D.基因A的表达产物可能具有催化黄色素分解的作用 解析:甲、乙两组的正交和反交的结果是一样的,因此判断控制兔子皮下脂肪颜色的基因可能位于常染色体上;黄脂和白脂兔杂交,后代全为白脂兔,因此判断兔子皮下脂肪的颜色中白色为显性性状;乙组F1的白脂兔杂交,后代的基因型为AA∶2Aa∶aa,幼兔饲喂不含黄色素的食物,后代全为白脂,说明黄色素影响了a基因的表达;AA和Aa基因型的兔表现为白脂,说明基因A的表达产物可能具有催化黄色素分解的作用。‎ ‎9.某玉米品种含一对等位基因A和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的玉米若干,每代均为自由交配直至F2,F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为(　C　)‎ A.1∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1‎ 解析:基因型为Aa的玉米植株进行自由交配,F1中的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中aa花粉败育,再进行自由交配时,雌性个体产生的配子的种类及比例是A∶a=1∶1,雄配子的种类及比例是 A∶a=2∶1,则F2中aa所占比例为1/2×1/3=1/6,即F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5∶1。‎ ‎10.D基因纯合的苦瓜植株不能产生卵细胞,d基因纯合的植株花粉不能正常发育,杂合子植株完全正常。现有基因型为Dd的苦瓜植株若干作亲本,下列有关叙述错误的是(　D　)‎ A.若连续自交至F2,则每一代的基因频率都不发生变化 B.若连续自交至F2,则F2中正常植株所占比例为1/2‎ 9‎ C.若每代均自由交配至F2,则每一代基因频率都不发生变化 D.若每代均自由交配至F2,则F2中正常植株所占比例为1/2‎ 解析:若连续自交,则只有Dd能自交,因此每一代的基因频率都不发生变化,F2中正常植株Dd所占比例为1/2;每代均自由交配,F1中产生精子D∶d=2∶1,产生卵细胞D∶d=1∶2,后代DD∶Dd∶dd=2∶5∶2,F2中正常植株所占比例为5/9,每代中D基因频率=d基因频率=‎ ‎1/2。‎ ‎11.如图是某种单基因遗传病的系谱图,图中8号个体是杂合子的概率是(　D　)‎ A.11/18 B.4/9 C.5/6 D.3/5‎ 解析:根据系谱图,5号为患病女孩,其父母都正常,所以该单基因遗传病为常染色体隐性遗传病。设用A、a表示相关基因,则6号个体为1/3AA或2/3Aa,7号个体为Aa,由于8号个体是正常个体,其为AA的概率是 1/3×1/2+2/3×1/4=1/3,为Aa的概率是1/3×1/2+2/3×‎ ‎1/2=1/2,因此,8号个体是杂合子的概率是=1/2÷(1/3+1/2)=‎ ‎3/5。‎ ‎12.对图甲中1～4号个体进行基因检测,将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA片段各自用电泳法分离。正常基因显示一个条带,患病基因显示为另一不同的条带,结果如图乙。下列有关分析判断错误的是(　D　)‎ A.图乙中的编号c对应系谱图中的4号个体 B.条带2的DNA片段含有该遗传病致病基因 9‎ C.8号个体的基因型与3号个体的基因型相同的概率为2/3‎ D.9号个体与该遗传病携带者结婚,孩子患病的概率为1/8‎ 解析:分析系谱图,1号和2号都正常,但他们的女儿患病,说明该病为常染色体隐性遗传病。分析表格,对1～4号个体分别进行基因检测,由于1、2号都是杂合子,4号为隐性纯合子,而表格中a、b和d为杂合子,c为纯合子,则3号也为杂合子,c为隐性纯合子。图中4号为患者,属于隐性纯合子,与图乙中的编号c对应;图乙中c为隐性纯合子,则条带2的DNA片段含有该遗传病致病基因;相关基因用A、a表示,根据图乙可知3号的基因型为Aa,根据图甲可知8号的基因型及概率为AA(1/3)或Aa(2/3),因此两者相同的概率为2/3;9号的基因型及概率为AA(1/3)或Aa(2/3),他与一个携带者(Aa)结婚,孩子患病的概率为2/3×1/4=1/6。‎ 二、非选择题 ‎13.某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株,这些植株的花色有红色和白色两种,茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析并回答下列问题:‎ 第一组:取90对亲本进行实验 第二组:取绿茎和紫茎的植株各1株 杂交 组合 F1表 现型 杂交 组合 F1表 现型 A:30对 亲本 红花×‎ 红花 ‎36红花∶‎ ‎1白花 D:绿茎 ‎×紫茎 绿茎∶紫茎 ‎=1∶1‎ B:30对 亲本 红花×‎ 白花 ‎5红花∶‎ ‎1白花 E:紫茎 自交 全为 紫茎 C:30对 亲本 白花×‎ 白花 全为 白花 F:绿茎 自交 由于虫害,‎ 植株死亡 ‎(1)从第一组花色遗传的结果来看,花色隐性性状为　　　　,最可靠的判断依据是　　 　　组。 ‎ ‎(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交,其子一代表现型的情况是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。由B组可以判定,该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为　　　　。 ‎ ‎(3)从第二组茎色遗传的结果来看,隐性性状为　　 　　,判断依据是　　　 　组。 ‎ ‎(4)如果F组正常生长繁殖,其子一代表现型的情况是　　　　　。 ‎ 9‎ ‎(5)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比,其原因是 ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:(1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白花为隐性性状。依据C组不能作出判断,因为若亲代全为显性纯合子或至少有一方为显性纯合子,后代也会出现这种情况。‎ ‎(2)B组亲本中的任意一株红花植株,可能是纯合子也可能是杂合子,因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花=3∶1。B组中的白花个体为隐性纯合子,因此F1中5红花∶1白花就代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性基因的比为显性基因∶隐性基因=5∶1。如果设显性基因为R,则RR∶Rr=2∶1。‎ ‎(3)第二组为两亲本杂交情况,D组可判定为测交类型,亲本一个为杂合子,一个为隐性纯合子;再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯 合子。‎ ‎(4)由D、E组结果可知,绿茎植株为杂合子,杂合子自交,后代将出现3∶1的性状分离比。‎ ‎(5)亲本中的红花个体既有纯合子,又有杂合子,因此杂交组合有多种情况(如A组可能有RR×RR、RR×Rr、Rr×Rr三种情况;B组可能有RR×rr、Rr×rr两种情况),所以后代不会出现3∶1或1∶1的分 离比。‎ 答案:(1)白色　A ‎(2)全为红花或红花∶白花=3∶1　2∶1‎ ‎(3)紫茎　D组和E ‎(4)绿茎∶紫茎=3∶1‎ ‎(5)红花个体既有纯合子,又有杂合子,因此,后代不会出现一定的分离比 ‎14.家鼠的毛色由一对常染色体上的基因控制,决定毛色的基因有三种,分别是AY(黄色)、A(灰色)、a(黑色),控制毛色的基因之间存在完全显隐性关系。随机选取部分家鼠设计杂交实验,每一杂交组合中有多对家鼠杂交,分别统计每窝家鼠F1的毛色及比例,结果如下表 所示:‎ 杂交 组合 亲本毛色 F1的毛色及比例 甲 黄色×黄色 ‎2黄色∶1灰色或 9‎ ‎2黄色∶1黑色 乙 黄色×灰色 ‎1黄色∶1灰色或2黄色∶‎ ‎1灰色∶1黑色 请回答:‎ ‎(1)推断控制家鼠毛色基因的显隐性关系是 　 , ‎ 灰色亲本可能具有的基因型是　 　　　。 ‎ ‎(2)在甲杂交组合中,导致F1性状分离比均为2∶1的原因是:亲本为 ‎　　　 　(填“纯合子”或“杂合子”),雌雄各产生　　　　　　 　　配子,雌雄配子之间结合是随机的,除F1中　　　 　个体在胚胎期致死,其他家鼠能正常生长发育。 ‎ ‎(3)若将乙组中F1毛色为2黄色∶1灰色∶1黑色的所有F1个体混合饲养,随机交配,全部F2中毛色及比例应为　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)根据甲组杂交判断基因AY对基因A、a为显性,根据乙组杂交判断基因A对基因a为显性,灰色亲本可能的基因型是AA、Aa。‎ ‎(2)在甲杂交组合中,导致F1性状分离比均为2∶1的原因是亲本为杂合子,基因型为AYA和AYA或AYA和AYa或AYa和AYa,雌雄各产生比例相等的两种配子,F1中基因型AYAY个体死亡。‎ ‎(3)乙组中F1毛色为2黄色∶1灰色∶1黑色的所有F1个体混合饲养,随机交配时,F1产生的雌雄配子为:AY∶A∶a=1∶1∶2,雌雄配子随机结合,由于AYAY的个体胚胎致死,因此F2中毛色及比例应为6黄色∶5灰色∶4黑色。‎ 答案:(1)基因AY对基因A、a为显性,基因A对基因a为显性　AA、Aa ‎(2)杂合子　比例相等的两种　(基因型)AYAY(或AY基因纯合)‎ ‎(3)6黄色∶5灰色∶4黑色 ‎15.葫芦科一种被称为喷瓜的性别不是由异型的性染色体决定,而是由3个复等位基因aD、a+、ad决定的,每株植物中只存在其中的两个基因。它们的性别表现与基因型如表所示:‎ 性别类型 基因型 雄性植株 aDa+、aDad 两性植株(雌雄同株)‎ a+a+、a+ad 雌性植株 adad 请根据上述信息,回答下列问题:‎ 9‎ ‎(1)决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是　 。 ‎ ‎(2)在雄性植株中为什么不可能存在纯合子? 　 。 ‎ ‎(3)雄株Ⅰ与雌株杂交,后代中有雄株也有雌株,且比例为1∶1,则雄株Ⅰ的基因型为　　　　。 ‎ ‎(4)为了确定两性植株的基因型,用上述表格的植株为实验材料,设计最简单的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)‎ 解析:(1)由表格分析可知,aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性,则当aD存在时植株表现为雄性,当基因型为adad时植株表现为雌性,当基因型为a+a+、a+ad时植株表现为雌雄同株。‎ ‎(2)如果雄性植株为纯合子,则它的基因型为aDaD,这需要此植株的父本和母本各提供一个aD配子,但含aD的植株必为雄性,即两个亲本都是雄性,这是不可能的。‎ ‎(3)根据基因分离定律可知,此实验为测交类型,且后代没有雌雄同株,故可推知雄株亲本的基因型为aDad。‎ ‎(4)运用假说—演绎的方法,以自交方法看后代有无性状分离便可判断两性植株的基因型。‎ 答案:(1)aD、a+、ad ‎(2)因为它的两个亲本不可能同时提供aD基因,否则两个亲本都是雄性,无法杂交 ‎(3)aDad ‎(4)让两性植株自交,观察后代的性状分离情况。如果后代都是雌雄同株,则亲本基因型为a+a+;如果后代有性状分离,且雌雄同株∶雌性植株=3∶1,则亲本基因型为a+ad。‎ 9‎