2024届高考生物一轮复习第五单元遗传因子的发现基因和染色体的关系第2讲孟德尔的豌豆杂交实验(二)练习含答案

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第2讲　孟德尔的豌豆杂交实验(二)


(本栏目对应课后提能演练P379~381)

　　　 　　　　　　　　　　　　
A组　基础巩固练
1.某种动物的眼色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制，具体控制关系如图。下列相关叙述正确的是(　　)

　A.A基因正常表达时，以任一链为模板转录和翻译产生酶A
B.B基因上可结合多个核糖体，以提高酶B的合成效率
C.该动物群体中无色眼的基因型只有1种，猩红色眼对应的基因型有4种
D.若一对无色眼亲本所形成的受精卵中基因a突变成了基因A，或基因b突变成了基因B，则发育成的子代为深红色眼
【答案】C　
【解析】A基因正常表达时，以非编码链为模板转录形成mRNA，以mRNA为模板翻译产生酶A；以B基因的一条链为模板，转录出的mRNA可结合多个核糖体，以提高酶B的合成效率；分析图示可知，无色眼没有酶A和酶B，为无色底物，缺乏A基因和B基因，基因型只有aabb这1种，猩红色眼有A基因控制合成的酶A或B基因控制合成的酶B，因此对应的基因型有4种，分别为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb；若一对无色眼亲本(aabb)所形成的受精卵中基因a或b发生突变，发育成的子代的基因型为Aabb或aaBb，表现为猩红色眼。
2.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性，黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因的分离和组合互不干扰)。基因型为BbCc的个体与个体X交配，子代的表型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为3∶3∶1∶1。个体X的基因型为(　　)
A.BbCC B.BbCc
C.bbCc D.Bbcc
【答案】C　
【解析】根据给出的亲本的基因型为BbCc和基因的分离定律可知，直毛∶卷毛＝1∶1，说明该对基因相当于测交，即Bb×bb。黑色∶白色＝3∶1，相当于F1自交，即Cc×Cc，故个体X的基因型是bbCc。
3.(2022年广东惠州一模)某二倍体植物的籽粒颜色(红/白)由若干对独立遗传的等位基因(A/a、B/b、C/c、…)控制，显性基因(A、B、C、…)决定红色，每个显性基因对粒色增加效应相同且具叠加性，隐性基因(a、b、c、…)决定白色。现有若干个红色籽粒(均为纯合子)与白色籽粒的杂交组合(先杂交得F1，F1自交得F2)中出现了如下三种情况，根据以下数据分析，下列说法错误的是(　　)
杂交组合
1的F2
中等红粒∶淡红粒∶白粒＝1∶2∶1
杂交组合
2的F2
深红粒∶次深红粒∶中等红粒∶淡红粒∶白粒＝1∶4∶6∶4∶1
杂交组合
3的F2
极深红粒∶暗红粒∶深红粒∶次深红粒∶中等红粒∶淡红粒∶白粒＝1∶6∶15∶20∶15∶6∶1

A.该植物籽粒颜色至少由3对等位基因控制
B.三组杂交组合中的F2的中等红粒的基因型相同
C.三组杂交组合中的红色亲本的红色颜色深浅不一样
D.杂交组合2的F2的中等红粒中，能够稳定遗传的占1/3
【答案】B　
【解析】根据杂交组合3中F2的表型及比例之和为64可知，该植物籽粒颜色至少由3对等位基因控制，A正确；杂交组合3中F1的基因型是AaBbCc，则后代的中等红粒含有两个显性基因，基因型可能有6种，B错误；根据三种杂交组合F2中的表型和比例可知，杂交组合1中的亲本红色只含有2个显性基因，杂交组合2中的亲本红色含有4个显性基因，杂交组合3中的亲本红色含有6个显性基因，C正确；杂交组合2的F1的基因型是AaBb，则中等红粒的基因型及比例为AaBb∶AAbb∶aaBB＝4∶1∶1，则能够稳定遗传的占2/6＝1/3，D正确。
4.玉米籽粒的种皮颜色白皮和红色是一对相对性状，由两对等位基因控制。如果用纯种的红皮玉米与白皮玉米杂交，将会出现如下图所示的结果。下列叙述正确的是(　　)

A.两个白皮玉米杂交，后代不可能出现性状分离
B.F1自交时，含双隐性基因的配子不能存活
C.如果对F1红皮玉米进行测交，后代的性状分离比为1∶1
D.F2白色种皮个体中纯合子的概率是3/7
【答案】D　
【解析】假设玉米种皮的颜色受A、a和B、b两对等位基因共同控制。由题图可推测出红皮的基因型为A_B_，白皮的基因型为A_bb、aaB_、aabb，两个白皮玉米杂交，如Aabb×aaBb，后代可出现性状分离；F1自交产生的子代表型及比例为红皮∶白皮＝9∶7，为9∶3∶3∶1的变形，由此可见F1自交时，含双隐性基因的配子能存活；F1基因型为AaBb，将其进行测交，后代的性状分离比为红皮(AaBb)∶白皮(Aabb、aaBb、aabb)＝1∶3；F2中白色种皮个体中纯合子AAbb、aaBB、aabb各占1/7，即白色种皮个体中纯合子的概率为3/7。
5.(2022年广东汕头模拟)我国是最早把野生鲫鱼驯化成金鱼的国家。现将紫色金鱼雌雄交配，子代均为紫色。将紫色金鱼与灰色野生鲫鱼作正、反交，F1均为灰色。将F1与亲代紫色金鱼回交，产生的子代中灰色鱼2 860尾，紫色鱼190尾。若将F1雌雄交配产生F2，下列推测正确的是(　　)
A.金鱼体色受独立遗传的2对等位基因控制
B.F1雌、雄个体各产生8种配子
C.F1回交产生的灰色子代中纯合子占1/5
D.F1雌雄交配产生的F2中灰色纯合子有15种基因型
【答案】D　
【解析】将紫色金鱼与灰色野生鲫鱼作正、反交，F1均为灰色，说明灰色为显性性状，将F1与亲代紫色金鱼回交，该过程相当于测交实验，产生的子代中灰色鱼2 860尾，紫色鱼190尾，灰色∶紫色≈15∶1，说明体色由4对等位基因控制，且4对基因的遗传遵循自由组合定律，基因型中只要含有显性基因即为灰色，不含显性基因(设为aabbccdd)的才为紫色。根据分析可知，金鱼体色至少受独立遗传的4对等位基因控制，A错误；F1与紫色金鱼回交，子代中灰色鱼2 860尾，紫色鱼190尾，灰色∶紫色(aabbccdd)≈15∶1，说明F1含有4对等位基因(AaBbCcDd)，则F1雌、雄个体各产生2×2×2×2＝16种配子，B错误；F1(AaBbCcDd)与紫色金鱼(aabbccdd)回交，相当于测交，后代中只有aabbccdd为纯合子，表现为紫色，灰色子代中均为杂合子，C错误；F1(AaBbCcDd)能产生16种雌、雄配子，由于只有相同基因型的雌雄配子组成才能形成纯合子，因此雌雄交配产生的F2中纯合子为16种，其中aabbccdd为紫色，因此F2中灰色纯合子有15种基因型，D正确。
6.下列有关孟德尔遗传规律的说法，错误的是(　　)
A.孟德尔解释分离现象时提出了生物体的性状是由遗传因子决定的
B.孟德尔发现分离定律与自由组合定律的过程运用了假说—演绎法
C.基因型为AaBb的个体自交，F1一定有4种表型和9种基因型
D.叶绿体与线粒体基因控制的性状，其遗传不遵循孟德尔遗传规律
【答案】C　
【解析】孟德尔解释分离现象时，在观察和统计分析的基础上提出了生物体的性状是由遗传因子决定的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，A正确；孟德尔的一对或两对相对性状的遗传实验中，均采用了假说—演绎法，B正确；若A、a和B、b这两对等位基因位于一对同源染色体上，则这两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，当这两对基因控制两对相对性状时，不考虑生物变异，如果基因A、B位于一对同源染色体的一条染色体上，基因a、b位于另一条染色体上，基因型为AaBb的个体自交，后代会出现3种基因型、2种表型，如果基因A、b位于一对同源染色体的一条染色体上，基因a、B位于另一条染色体上，则基因型为AaBb的个体自交，后代会出现3种基因型、3种表型，C错误；孟德尔遗传规律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传，叶绿体与线粒体基因控制的性状，其遗传属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传规律，D正确。
7.某紫花植株自交，其子代中开紫花、红花、白花植株的比例为9∶3∶4。据此不能得出的结论是(　　)
A.该植物的花色遗传遵循自由组合定律
B.不同类型的雌雄配子间能够随机结合
C.子代紫花个体中有5/9的个体基因型与亲本相同
D.若对亲本测交，子代分离比为1∶1∶2
【答案】C　
【解析】紫花、红花、白花植株的比例为9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，故花的颜色由两对独立遗传的基因控制，该植物的花色遗传遵循自由组合定律，A正确；该植物的花色遗传遵循自由组合定律，不同类型的雌雄配子间能够随机结合，B正确；子代紫花个体中有1/2×1/2＝1/4的个体基因型与亲本基因型(AaBb)相同，C错误；基因型为AaBb的开紫花的植株和开白花(基因型为aabb)的植株测交，后代基因型及比例为1/4AaBb、1/4aaBb、1/4Aabb、1/4aabb，紫花植株、红花植株和白花植株的比例为(或接近)1∶1∶2，D正确。
B组　能力提升练
8.(2022年广东湛江一模)蜜蜂的一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂。蜂王和工蜂都由受精卵发育形成，雄蜂直接由卵细胞发育形成。蜂王专职产卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等。研究人员发现工蜂有两个类群，“卫生”蜂(会开蜂房盖、能移走死蛹)和“非卫生”蜂(不会开蜂房盖、不能移走死蛹)，为研究工蜂这种清理蜂房行为的遗传规律，进行如下杂交实验：

　下列分析错误的是(　　)
A.工蜂清理蜂房的行为中，“非卫生”工蜂的行为是显性性状
B.清理蜂房的行为受2对基因控制，遵循基因自由组合定律
C.测交实验应选择F1蜂王作母本与“卫生”的雄蜂进行交配
D.测交后代中纯合子工蜂的表型是不会开蜂房盖、不能移走死蛹
【答案】D　
【解析】由题意知，亲本“非卫生”蜂的蜂王与“卫生”蜂的雄蜂杂交，子一代都是“非卫生”蜂，说明“非卫生”对“卫生”是显性性状，由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的，雄蜂产生的精子基因型是1种，用子一代进行测交实验，后代出现1∶1∶1∶1的性状分离比，因此雌果蝇产生比例是1∶1∶1∶1的四种类型的配子，因此工蜂清理蜂房的行为受2对等位基因控制，且该基因的遗传符合自由组合定律，如果用A、B表示的话，亲本基因型是AABB(雌蜂)、ab(雄蜂)，子一代的基因型是AaBb(雌蜂)、AB(雄蜂)。亲代“非卫生”蜂的蜂王与“卫生”蜂的雄蜂杂交，均为“非卫生”蜂，可判断“非卫生”行为是显性性状，A正确；在测交后代中，出现4种比例相等的表型个体，说明该行为受2对基因控制，遵循基因自由组合定律，B正确；设控制该性状的基因用A/a和B/b表示，因为测交结果为比例相等的4种类型，测交的亲本为AaBb(非卫生型母本)和ab(卫生型父本)杂交，测交后代的工蜂分别为AaBb(不会开蜂房盖、不能移走死蛹)、Aabb(不会开蜂房盖、能移走死蛹，或会开蜂房盖、不能移走死蛹)、aaBb(会开蜂房盖、不能移走死蛹，或不会开蜂房盖、能移走死蛹)和aabb(会开蜂房盖、能移走死蛹)，纯合子是aabb，C正确、D错误。
9.某种蛙眼色的表型与基因型的对应关系如表所示(两对基因独立遗传)。
表型
蓝眼
绿眼
紫眼
基因型
A_B_
A_bb、aabb
aaB_

现有蓝眼蛙与紫眼蛙杂交，F1有蓝眼和绿眼两种表型，理论上F1蓝眼蛙∶绿眼蛙为(　　)
A.3∶1 B.3∶2 C.9∶7 D.13∶3
【答案】A　
【解析】蓝眼蛙(A_B_)与紫眼蛙(aaB_)杂交，F1有蓝眼(A_B_)和绿眼(A_bb、aabb)两种表型，据此推断亲本蓝眼蛙的基因型为AABb，紫眼蛙的基因型为aaBb。AABb×aaBb后代的表型及比例为AaB_(蓝眼蛙)∶Aabb(绿眼蛙)＝3∶1。
10.某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。用纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色。以下分析错误的是(　　)
A.自然界中白色个体的基因型有5种
B.含A、B基因的个体毛色是白色的原因是不能翻译出相关蛋白质
C.若F2中黑色∶黄色∶白色个体之比接近3∶3∶10，则两对基因独立遗传
D.若F2中白色个体的比例接近1/2，则F2中黑色个体的比例也接近1/2
【答案】D　
【解析】根据“当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达”可知，白色个体的基因型为A_B_、aabb，白色个体的基因型有5种，A、B正确。纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，则黑色的基因型为AAbb，黄色的基因型为aaBB，F1中白色个体的基因型为AaBb。若F2中黑色(A_bb)∶黄色(aaB_)∶白色(A_B_、aabb)个体之比接近3∶3∶10，即9∶3∶3∶1的变式，说明F1自交得到F2，两对基因独立遗传，C正确。F1中白色个体的基因型为AaBb，若F2中白色个体的比例接近1/2，说明基因A与b位于一条染色体上，a与B位于一条染色体上，则F2中黑色(AAbb)∶黄色(aaBB)∶白色(AaBb)＝1∶1∶2，黑色个体的比例接近1/4，D错误。
11.研究人员选择果皮黄绿色、果肉白色、果皮有覆纹的纯合甜瓜植株(甲)与果皮黄色、果肉橘红色、果皮无覆纹的纯合甜瓜植株(乙)杂交，F1表现为果皮黄绿色、果肉橘红色、果皮有覆纹。F1自交得F2，分别统计F2各对性状的表型及株数，结果如表。
甜瓜
性状
果皮颜色
(A、a)
果肉颜色
(B、b)
果皮覆纹
F2的表
型及株
数
黄绿
色
482
黄色
158
橘红
色
478
白色
162
有覆
纹
361
无覆
纹
279

(1)甜瓜果肉颜色的显性性状是________。 
(2)据表格中数据________(填“能”或“不能”)判断两对基因(A和a，B和b)自由组合，理由是__。 
(3)完善下列实验方案，证明果皮覆纹性状由2对等位基因控制。
实验方案：让F1与植株________(填“甲”或“乙”)杂交，统计子代的表型及比例。 
预期结果：子代的表型及比例为________________。 
(4)若果皮颜色、覆纹两对性状遗传遵循基因自由组合定律，则理论上F2中果皮黄色无覆纹甜瓜约有________株。 
【答案】(1)橘红色　(2)不能　缺乏对F2中两对性状(果皮颜色与果肉颜色)组合类型的统计数据　(3)乙　(果皮)有覆纹∶无覆纹＝1∶3　(4)70

【解析】(1)根据题意分析，果皮黄绿色、果肉白色、果皮有覆纹的纯合甜瓜植株(甲)与果皮黄色、果肉橘红色、果皮无覆纹的纯合甜瓜植株(乙)杂交，F1表现为果皮黄绿色、果肉橘红色、果皮有覆纹，说明果皮黄绿色、果肉橘红色、果皮有覆纹都是显性性状。(2)表格中只有每对性状的分离比，缺乏对F2中两对性状(果皮颜色与果肉颜色)组合类型的统计数据，所以不能判断两对基因(A和a，B和b)的遗传是否遵循自由组合定律。(3)如果果皮覆纹性状由2对等位基因控制，根据表格数据361∶279≈9∶7，说明双显性为有覆纹，其余为无覆纹，则F1(双杂合子有覆纹)与植株乙(双隐性无覆纹)杂交，子代的表型及比例为(果皮)有覆纹∶无覆纹＝1∶3。(4)若果皮颜色、覆纹两对性状(受三对基因控制)遗传遵循基因自由组合定律，则理论上F2中果皮黄色(1/4)无覆纹(7/16)甜瓜约有640×1/4×7/16＝70株。
C组　压轴培优练
12.(2022年广东深圳二模)南瓜(2n＝40)是雌雄同株异花植物。我国栽培的南瓜品种有中国南瓜、西葫芦、印度南瓜等。科学家对南瓜的抗病抗逆、强雌性状和品质性状等进行了基因定位研究，发现西葫芦10号染色体上有抗白粉病基因(A)，中国南瓜有3个抗冷基因(B1、B2、B3)分别位于1、7和10号染色体上；印度南瓜2号染色体上有强雌基因(C)；中国南瓜果皮浅绿带斑对深绿无斑为显性，主要由3号染色体上的(D、d)基因控制。请分析材料并回答下列问题。
(1)中国南瓜的三个抗冷基因________(填“属于”或“不属于”)等位基因，判断的理由是___
__。 
(2)以西葫芦植株甲(AAcc)和印度南瓜植株乙(aaCC)为材料，培育可稳定遗传的抗白粉病、强雌的四倍体南瓜新品种。请完成下面的实验步骤。
①甲×乙→F1。
②通过________________________________________，获得抗白粉病、强雌的南瓜。 
③将抗白粉病、强雌南瓜萌发的种子或幼苗利用一定浓度的________处理，后期进行筛选。 
(3)南瓜短蔓性状使南瓜的株型紧凑，适合密植栽培。中国南瓜植株丙含有隐性短蔓基因(t)，为确定短蔓基因是否在3号染色体上，请以中国南瓜植株丙(DdTt)为材料，设计实验思路，写出可能的实验结果(不考虑基因突变、互换交叉及染色体变异)。_
【答案】(1)不属于　三个抗冷基因分别位于非同源染色体上
(2)②将F1多次自交，直到没有性状分离　③秋水仙素
(3)将植株丙进行同株异花授粉获得F1，统计F1植株株型和果皮的性状；若短蔓、果皮深绿无斑约为1/16，则短蔓基因(t)不在3号染色体上；若短蔓、果皮浅绿带斑约为1/4，则短蔓基因在3号染色体上；若短蔓、果皮深绿无斑约为1/4，则短蔓基因在3号染色体上。

【解析】(1)中国南瓜有3个抗冷基因(B1、B2、B3)分别位于1、7和10号染色体上，因而不属于等位基因，即它们是非同源染色体上的非等位基因。(2)以西葫芦植株甲(AAcc)和印度南瓜植株乙(aaCC)为材料，培育可稳定遗传的抗白粉病、强雌的四倍体南瓜新品种。为了得到稳定遗传的四倍体抗白粉病、强雌南瓜，需要首先得到基因型为AACC的二倍体南瓜，而后用秋水仙素处理获得四倍体，据此补充实验步骤如下：①甲×乙→F1，F1的基因型为AaCc，结合题意可知，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因自由组合定律；②通过将F1多次自交，直到没有性状分离，获得抗白粉病、强雌的南瓜，其基因型为AACC。③将抗白粉病、强雌南瓜萌发的种子或幼苗利用一定浓度的秋水仙素处理，由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成，进而通过处理幼苗后可得到四倍体抗白粉病、强雌南瓜。(3)南瓜短蔓性状使南瓜的株型紧凑，适合密植栽培。中国南瓜植株丙含有隐性短蔓基因(t)，为确定短蔓基因是否在3号染色体上，实际是判断这两对等位基因是否符合基因自由组合定律，据此以中国南瓜植株丙(DdTt)为材料，可让其同株异花授粉(自交)，然后通过统计后代的性状表现获得相应的结论。具体做法是将植株丙进行同株异花授粉获得F1，统计F1植株株型和果皮的性状；若短蔓、果皮深绿无斑约为1/16，则短蔓基因(t)不在3号染色体上；若短蔓、果皮浅绿带斑约为1/4，则短蔓基因在3号染色体上，即D和t，d和T基因为连锁关系；若短蔓、果皮深绿无斑约为1/4，则短蔓基因在3号染色体上，即d和t，D和T基因为连锁关系。