2022高三统考生物人教版一轮参考跟踪练：第5单元　第15讲 基因的分离定律

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第15讲 基因的分离定律
‖A级·基础练‖
一、选择题
1．孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是( )
A．豌豆是自花受粉植物，实验过程中免去了人工授粉的麻烦
B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离
C．解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代会出现两种表现型，且数量比接近1∶1
D．验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交
解析：选A 豌豆是自花传粉植物，在杂交时，要严格“去雄”并“套袋”，进行人工授粉。
2．孟德尔利用高茎和矮茎豌豆的杂交实验，发现了分离定律。下列与此有关的叙述，正确的是( )
A．由于豌豆是自花传粉植物，因此实验过程中免去了人工授粉的麻烦
B．雌雄配子的随机结合是F2出现3∶1性状分离比的条件之一
C．孟德尔提出的假说证明了分离定律真实可靠
D．若让F2中的高茎豌豆自交，理论上子代中矮茎植株约占2/3
解析：选B 选取豌豆作为实验材料的好处是豌豆闭花自花受粉，不受其他花粉的影响，但实验过程中需要进行人工授粉的操作，A错误；雌雄配子随机结合是F2出现3∶1性状分离比的条件之一，B正确；孟德尔就是在假说的基础上提出了基因的分离定律，后来采用测交法验证分离定律的真实可靠，C错误；F2高茎豌豆中有1/3纯合高茎、2/3杂合高茎，所以自交后只有杂合高茎才有1/4的矮茎子代，故理论上子代矮茎植株占2/3×1/4＝1/6，D错误。
3．(2020届龙岩期中)某生物兴趣小组用一株高茎豌豆与一株矮茎豌豆杂交，F1植株自交得到F2，F2植株中高茎∶矮茎＝3∶5，对该实验现象的分析正确的是( )
A．高茎与矮茎受两对等位基因的控制
B．亲代、F1、F2矮茎植株基因型可能不同
C．高茎为显性，亲代高茎植株为杂合子
D．杂合子与隐性纯合子均表现为矮茎
解析：选C 根据题意分析可知，F1植株自交得到F2，F2植株中高茎∶矮茎＝3∶5＝3∶(4＋1)，说明F1植株中高茎(Dd)∶矮茎(dd)＝1∶1，因此可判断，亲本高茎植株为杂合子，C正确。
4．(2019届南阳一模)已知某植物的花色有红色(AA和Aa)、白色(aa)两种。现有基因型为Aa的植株组成的种群，该种群的个体连续自交2代，得F2，如不考虑自然选择的作用，则下列关于F2的描述，错误的是( )
A．AA个体占3/8
B．Aa个体占3/8
C．纯合子与杂合子的比例不同
D．红花植株中杂合子占2/5
解析：选B 根据分析，显性纯合子AA个体占3/8；杂合子Aa的比例为1/4；纯合子与杂合子的比例分别为3/4和1/4；F2中AA＝3/8，Aa＝1/4，所以红花植株中杂合子占1/4÷(3/8＋1/4)＝2/5。
5．下列有关说法不正确的是( )
A．在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离
B．测交是用F1与隐性纯合子杂交，用于测定F1的遗传因子组成
C．自交可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
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D 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，A正确；测交是用F1与隐性纯合子杂交，用于测定F1的遗传因子组成，B正确；自交可用于植物纯合子、杂合子的鉴定，若自交后代均为显性性状，则为纯合子，否则为杂合子，C正确；若杂交后代出现性状分离，则在子代数目较少的情况下不一定符合3∶1的分离比，D错误。
6．(2019届茂名模拟)某果蝇的长翅、小翅和残翅分别受位于一对常染色体上的基因E、E1、E2控制，且具有完全显性关系，小翅雌蝇和纯合残翅雄蝇交配，所得F1表现为小翅和长翅，下列叙述正确的是( )
A．E对E1为显性，E1对E2为显性
B．E、E1、E2的遗传遵循自由组合定律
C．亲本的基因型分别为E1E、E2E2
D．果蝇关于翅形的基因型有5种
解析：选C 亲本是小翅(E1_)和残翅(E2E2)个体，F1中没有残翅个体，有小翅和长翅个体，可推知亲本小翅雌蝇的基因型是E1E，F1中小翅个体的基因型是E1E2、长翅个体的基因型是EE2，因此E1对E为显性，E对E2为显性，A错误；E、E1、E2位于一对同源染色体上，属于复等位基因，在遗传中遵循分离定律，B错误；由题意可得，F1表现为小翅和长翅，则亲本的基因型分别为E1E、E2E2，C正确；果蝇关于翅形的基因型有E1E1、EE、E2E2、E1E、E1E2、EE2，共6种，D错误。
二、非选择题
7．(2019届太原模拟)豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性。将纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆杂交，产生的F1全是圆粒；然后让F1自交，获得的F2中圆粒与皱粒之比约为3∶1(第一个实验)。再将F1与皱粒豌豆交配(第二个实验)。根据题意回答下列问题：
(1)上述实验是由________及________构成的。
(2)观察第一个实验，由此提出的问题是_____________________________________？
(3)第二个实验得到的结果是___________________________________。
(4)分离定律的细胞学基础是______________________；研究分离定律的方法是________________；分离定律的实质是在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中_______________的分开而分离，独立地随配子遗传给后代。
(5)某生物小组种植的纯种高茎豌豆，在自然状态下却出现了矮茎后代。为探究导致矮茎豌豆出现的原因，将这些矮茎种子在良好的环境条件下培养再自花传粉，若是________________，则其后代全为高茎；若为______________，则其后代全为矮茎。
解析：(1)题干中的实验包括杂交实验(两纯种亲本杂交及F1自交)和测交实验(F1与皱粒豌豆交配)。(2)杂交实验提出的问题是F2中为什么会出现3∶1的性状分离比？(3)测交实验是让F1圆粒个体与皱粒个体交配，由于F1圆粒个体基因型为Rr，则测交后代中圆粒∶皱粒＝1∶1。(4)分离定律的实质体现在减数分裂产生配子时，在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体分开而分离，减数分裂是分离定律的细胞学基础。孟德尔研究分离定律运用了假说—演绎法。(5)生物的变异可能是由环境条件引起的，也可能是遗传物质改变引起的。设相关基因为D、d，如果该矮茎豌豆是由环境条件引起的，则该矮茎豌豆的基因型仍为DD，在良好的环境条件下，让该矮茎豌豆自交，后代将全为高茎；但如果该矮茎豌豆是基因突变所形成的，则它的基因型为dd，自交后代将全为矮茎。
答案：(1)杂交实验 测交实验 (2)为什么F2中出现性状分离和3∶1的性状分离比(其他答案合理也可)
(3)圆粒∶皱粒＝1∶1 (4)减数分裂 假说—演绎法 等位基因会随同源染色体 (5)受环境影响 基因突变
8．通常母鸡的羽毛宽、短、钝且直，叫母羽；雄鸡的羽毛细、长、尖且弯曲，叫雄羽。所有的母鸡都只具有母羽，而雄鸡可以是母羽也可以是雄羽。鸡的这种羽毛性状由位于常染色体上的一对等位基因控制(用H、h表示)。现用一对母羽亲本进行杂交，发现子代中的母鸡都为母羽，而雄鸡中母羽∶雄羽＝3∶1，请回答：
(1)亲本都为母羽，子代中出现雄羽，这一现象在遗传学上称为________。母羽和雄羽中显性性状是________。
(2)在子代中，母羽鸡的基因型为________________。将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡杂交，理论上后代雄鸡的表现型及比例是____________________。
(3)现有各种表现型鸡的品种，为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子，请另行设计一杂交实验，用遗传图解表示(须写出配子)。
解析：(1)亲本都为母羽，子代中出现雄羽，这一现象在遗传学上称为性状分离，说明母羽对雄羽是显性，亲本都是杂合子，即Hh。(2)在子代中，由于所有的母鸡都只具有母羽，所以母羽鸡的基因型为HH、Hh、hh。由于雄羽为隐性性状，所以雄羽鸡的基因型为hh。母鸡的基因型有HH、Hh、hh，比例为1∶2∶1，将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡hh杂交，理论上后代雄鸡的基因型有Hh和hh，比例为1∶1，所以表现型及比例是母羽∶雄羽＝1∶1。(3)为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子，可用母羽母鸡(Hh)与雄羽雄鸡(hh)杂交，遗传图解见答案。
答案：(1)性状分离 母羽 (2)HH、Hh、hh 母羽∶雄羽＝1∶1 (3)如图所示
‖B级·提升练‖
一、选择题
1．(2019届娄底期中)已知马的栗色和白色受一对等位基因控制。现有一匹白色公马与一匹栗色母马交配，先后生出两匹白色母马。根据以上信息分析，可得出的结论是( )
A．马的白色对栗色为显性
B．马的毛色遗传为伴性遗传
C．两匹白色母马的基因型一定相同
D．白色公马与白色母马基因型一定不同
解析：选C 由于亲代显性个体可能是纯合体，也可能是杂合体，后代数目又较少，所以不能确定白色与栗色的显隐性关系，A错误；如果白色为显性，则可能是伴性遗传；如果栗色为显性，也可能是伴性遗传，所以不能确定马的毛色遗传为伴性遗传还是常染色体遗传，B错误；如果白色对栗色为显性，则子代中两匹白色母马的基因型一定相同，都是杂合体，为Aa或XAXa，如果白色对栗色为隐性，则两匹白色母马的基因型一定相同，都是纯合体，为aa或XaXa，C正确；如果亲本中的白色公马为Aa、栗色母马为aa，则子代白马的基因型与亲本中的白色公马的基因型相同，都是Aa，D错误。
2．西红柿果肉颜色红色和紫色为一对相对性状，红色为显性。用杂合的红果肉西红柿自交获得F1，将F1中表现型为红果肉的西红柿自交得到F2，以下叙述正确的是( )
A．F2中无性状分离
B．F2中性状分离比为3∶1
C．F2红果肉个体中杂合子占2/5
D．F2中首先出现能稳定遗传的紫果肉西红柿
解析：选C 设相关基因用D、d表示。杂合红果肉西红柿(Dd)自交，F1中红果肉西红柿基因型为1/3DD、2/3Dd，F2中DD所占的比例为1/3＋2/3×1/4＝1/2，Dd所占的比例为2/3×1/2＝1/3，dd所占的比例为2/3×1/4＝1/6。F2中性状分离比为5∶1，F2红果肉个体中杂合子占1/3÷(1/2＋1/3)＝2/5；在F1中就已经出现能稳定遗传的紫果肉个体(dd)。
3．已知一批基因型为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为1∶1，分别间行种植，则在自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为( )
A．7∶1、7∶1 B．7∶1、15∶1
C．15∶1、15∶1 D．8∶1、16∶1
解析：选B 由题意知，豌豆的基因型是AA、Aa，且比例是1∶1，因此豌豆间行种植后，其自交后代中显隐性性状的分离比是：A_∶aa＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)＋\f(1,2)×\f(3,4)))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)×\f(1,4)))＝7∶1；玉米的基因型及其比例是AA∶Aa＝1∶1，玉米产生的雌、雄配子的基因型及其比例是A∶a＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)＋\f(1,2)×\f(1,2)))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)×\f(1,2)))＝3∶1，因此玉米间行种植后，自由交配aa的基因型概率为eq \f(1,4)×eq \f(1,4)＝eq \f(1,16)，则显隐性的比例关系是A_∶aa＝15∶1。
4．蜜蜂中蜂王和雌蜂(工蜂)由受精卵发育而来，雄蜂由卵细胞直接发育而来。蜜蜂褐色眼对黄绿色眼为显性性状。杂合体的蜂王与正常褐色眼的雄蜂交配，其子代不同性别的眼色表现为( )
A．雌蜂均为黄绿色眼
B．雌蜂中褐色眼∶黄绿色眼＝1∶1
C．雄蜂均为褐色眼
D．雄蜂中褐色眼∶黄绿色眼＝1∶1
解析：选D 杂合体的蜂王Aa能产生A和a两种卵细胞，比例为1∶1，正常褐色眼的雄蜂A只能产生一种精子A，两者交配，其子代中雌蜂的基因型有AA和Aa，都是褐色眼；雄蜂的基因型有A和a，表现为褐色眼和黄绿色眼，比例为1∶1。
5．已知马的毛色有栗色和白色两种，由位于常染色体上的一对等位基因控制。在自由放养多年的一马群中，两基因频率相等。正常情况下，每匹母马一次只生产一匹小马。以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是( )
A．随机选择多对栗色马与白色马杂交，若后代白色马明显多于栗色马，则白色为显性
B．随机选出一匹栗色公马和六匹白色母马分别交配，若所产小马都是栗色，则栗色最可能为显性
C．自由放养的马群随机交配一代，若后代栗色马明显多于白色马，则栗色为显性
D．选择多对栗色公马和栗色母马交配一代，若后代全部为栗色马，则白色为显性
解析：选B 设控制马毛色的基因为A、a，由于两基因频率相等，则A＝1/2，a＝1/2，选择多对栗色马和白色马杂交哪种性状在后代占优势，哪种性状为显性，A、C正确；随机选出一匹栗色公马和六匹白色母马交配，所生后代数量太少，有偶然性，B错误；选择多对栗色马杂交，后代都为栗色，说明栗色为隐性，白色为显性，D正确。
6．(2019届辽宁一模)已知某植株的高产与低产这对相对性状受一对等位基因控制，某生物兴趣小组的同学用300对亲本均分为2组进行了下表所示的实验，下列分析错误的是( )
A.高产为显性性状，低产为隐性性状
B．控制高产和低产的基因的碱基排列顺序不同
C．甲组高产亲本中杂合个体的比例是eq \f(1,3)
D．甲组中高产亲本个体自交产生的低产子代个体的比例为eq \f(1,16)
解析：选C 由分析可知，高产为显性性状，低产为隐性性状，A正确；遗传信息储存在碱基的排列顺序中，控制高产和低产的基因的碱基排列顺序不同，B正确；甲组实验，高产与低产杂交，后代高产∶低产＝7∶1，说明高产亲本植株既有纯合子，也有杂合子，假设控制该性状基因为A、a，则甲组实验中子代低产个体占eq \f(1,8)＝eq \f(1,2)×eq \f(1,4)，说明亲本杂合个体的比例是eq \f(1,4)，C错误；由C项可知，甲组高产亲本中纯合个体AA占eq \f(3,4)，杂合个体Aa占eq \f(1,4)，故自交出现低产个体aa的概率为eq \f(1,4)×eq \f(1,4)＝eq \f(1,16)，D正确。
二、非选择题
7．(2019届雁塔区一模)水稻花为两性花，风媒传粉，花小，杂交育种工作量巨大。水稻的紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，受一对等位基因(设为A和a)控制。现有紫叶鞘(甲)和绿叶鞘(乙)两个纯系水稻品种，将甲、乙两种水稻间行种植。请回答：
(1)若要获得甲为父本、乙为母本的杂交种子，需对母本植株进行______________(操作)并套袋隔离，待父本植株花粉成熟后人工授粉并进行套袋隔离。种子成熟后收获________(填“甲”或“乙”)植株上结的种子即为杂交种子，播种这些种子所得的幼苗表现型只有1种，若某次实验的幼苗中出现了性状分离，原因可能是__________________________。
(2)若间行种植后自然生长，待种子成熟后，收获乙品种植株上的种子播种，长出的幼苗将会出现紫叶鞘和绿叶鞘两种表现型。其中________性状幼苗是乙的自交后代，请用遗传图解解释你的判断。
(3)由于甲、乙两品系各有一些不同的优良性状，研究者欲以此为基础培育优良杂种。请你设计一个简便易行的方法实现甲、乙间的杂交，获得杂种植株。你的方案是
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
解析：(1)若要获得甲为父本、乙为母本的杂交种子，需对母本植株进行未成熟去雄并套袋隔离，待父本植株花粉成熟后人工授粉并进行套袋隔离。甲(AA)为父本、乙(aa)为母本，因此种子成熟后收获乙植株上结的种子即为杂交种子，其基因型为Aa，播种这些种子所得的幼苗表现型为紫叶鞘，若某次实验的这些幼苗出现了性状分离，原因可能是由于操作失误(如没有全部套袋隔离、母本去雄不彻底等)造成母本发生了部分自交。(2)水稻花为两性花，风媒传粉，若间行种植后自然生长，则可发生自交，也可发生杂交，因此待种子成熟后，收获乙品种植株上的种子播种，长出的幼苗将会出现紫叶鞘和绿叶鞘两种表现型，其中绿叶鞘性状幼苗是乙的自交后代，遗传图解如下：
(3)要实现甲、乙间的杂交，获得杂种植株，可将甲、乙间行种植，令其自然传粉，收获乙植株上的种子种植，在苗期根据叶鞘色选苗，保留紫叶鞘幼苗即为杂种植株。
答案：(1)未成熟去雄 乙 操作失误(如没有全部套袋隔离、母本去雄不彻底等)
(2)绿叶鞘 如图所示
(3)将甲、乙间行种植，令其自然传粉，收获乙植株上的种子种植，在苗期根据叶鞘色选苗，保留紫叶鞘幼苗即为杂种植株
8．果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定，但是也受环境温度的影响(如表一)，现在用6只果蝇进行三组杂交实验(如表二)，其中雄性亲本在室温(20 ℃)长大，分析表格相关信息回答下列问题：
表一：
表二：
(1)亲代雌果蝇中________(填表二中序号)一定是在低温(0 ℃)的条件下饲养的；亲代果蝇中③的基因型一定是________。
(2)果蝇翅型的遗传说明了生物性状是____________共同调控的。
(3)亲本①的基因型可能是____________，为确定其基因型，某生物兴趣小组设计了实验思路，首先将第Ⅰ组的子代进行随机自由交配得F2，然后把F2放在室温(20 ℃)的条件下饲喂，观察统计F2表现型及比例。若F2正常翅与残翅的比例为________，则果蝇①的基因型为Aa。还可以设计实验思路为：用亲本①与亲本②杂交，然后把后代放在____________的条件下饲喂，观察并统计后代表现型及比例。
(4)若第Ⅱ组的亲本③与亲本④杂交，子代在室温(20 ℃)的条件下饲喂，子代只有两只果蝇成活，则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率是________。
解析：(1)根据⑤残翅与⑥正常翅杂交，后代在室温条件下，子代果蝇出现正常翅∶残翅＝3∶1的性状分离比，说明亲本的基因型均为Aa。因此亲代雌果蝇中⑤一定是在低温(0 ℃)的条件下饲养的。由于亲代果蝇中③是正常翅，与④残翅杂交，后代正常翅∶残翅＝1∶1，所以其基因型一定是Aa。(2)基因型Aa的个体在室温条件下表现为正常翅，而在低温条件下表现为残翅，说明生物性状是基因与环境共同调控的。(3)亲本①为残翅，其子代又在低温条件下饲喂，所以无法直接判断其基因型，所以可能是AA、Aa、aa。将实验组Ⅰ的子代进行自由交配，且把F2放在室温(20 ℃)的条件下饲喂，最后观察并统计子代翅型的表现型及比例。由于“雄性亲本均在室温(20 ℃)条件下饲喂”，因此②残翅的基因型为aa，若①残翅的基因型为Aa，则子一代中A基因频率为1/4，a基因频率为3/4，根据遗传平衡定律，子二代中aa占9/16，则A_ 占7/16，因此正常翅∶残翅＝7∶9。还可以设计实验思路为：用亲本①与亲本②杂交，然后把后代放在室温(20 ℃)的条件下饲喂，观察并统计后代表现型及比例。(4)若第Ⅱ组的亲本③与亲本④杂交，子代在室温(20 ℃)的条件下饲喂，后代正常翅∶残翅＝1∶1。如果子代只有两只果蝇成活，则都为正常翅果蝇的概率是1/2×1/2＝1/4，出现残翅果蝇的概率是1－1/4＝3/4。
答案：(1)⑤ Aa (2)基因与环境 (3)AA、Aa、aa 7∶9 室温(20 ℃) (4)3/4
组别
杂交方案
杂交结果
甲组
高产×低产
高产∶低产＝7∶1
乙组
低产×低产
全为低产
饲喂条件/基因型
AA
Aa
aa
室温(20 ℃)
正常翅
正常翅
残翅
低温(0 ℃)
残翅
残翅
残翅
组别
雌性亲本
雄性亲本
子代饲喂条件
子代表现及数量
Ⅰ
①残翅
②残翅
低温(0 ℃)
全部残翅
Ⅱ
③正常翅
④残翅
室温(20 ℃)
正常翅91 残翅89
Ⅲ
⑤残翅
⑥正常翅
室温(20 ℃)
正常翅152 残翅49