2023届高考生物二轮复习第8讲孟德尔遗传规律及其应用作业含答案

第8讲　孟德尔遗传规律及其应用

一、选择题

1.(2020·全国Ⅰ卷)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是(　C　)

A.长翅是显性性状还是隐性性状

B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子

C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上

D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在

解析:亲代全为长翅,后代出现了截翅,可推出长翅为显性性状;不管控制长翅和截翅的等位基因位于常染色体上还是X染色体上,亲代雌蝇都是杂合子;不管该等位基因位于常染色体上还是X染色体上,后代性状表现都可能出现题述比例,故无法判断该等位基因的位置;雌蝇的性染色体组成是XX,该等位基因不管位于常染色体上还是X染色体上,在雌性个体中都是成对存在的。

2.(2022·湖北模拟)小鼠的正常体型对矮小体型为显性,分别受常染色体上等位基因A、a控制。在小鼠体型的遗传过程中,有一种有趣的“基因印迹”现象,即来自某一亲本的基因A被“印迹”而不能表达。下列相关叙述正确的是(　C　)

A.正常体型的小鼠不一定是纯合子,矮小体型的小鼠一定是纯合子

B.基因型为Aa的雌雄小鼠交配,子代性状分离比为3∶1

C.可通过测交实验判断被“印迹”基因A来自哪个亲本

D.若“印迹”基因A来自母本,母本一定是正常体型

解析:正常体型的小鼠基因型可能为Aa或AA,不一定是纯合子,矮小体型的小鼠也不一定是纯合子,若基因型为Aa小鼠的A基因被“印迹”而不能表达,则表现为矮小体型;基因型为Aa的雌雄小鼠交配,后代基因型比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,若来自某一亲本的基因A被“印迹”而不能表达,即Aa中有一半表现为矮小体型,故子代性状分离比为1∶1;可通过测交实验判断被“印迹”基因A来自哪个亲本,若

Aa×♀aa的子代性状比例为1∶1,则“印迹”基因A来自母本,若

Aa×♀aa的子代全为矮小体型,则“印迹”基因A来自父本;若“印迹”基因A来自母本,其母本的基因型可能是Aa,母本的基因A可能被“印迹”而表现矮小体型。

3.(2022·山东枣庄二模)某自花传粉植物,有紫花和白花性状,受细胞核基因控制。选择某紫色植株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花(不考虑基因突变和互换)。下列相关分析错误的是(　D　)

A.若受两对等位基因控制,对亲本植株进行测交,则子代中白花植株的比例为3/4

B.若受两对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有11/36的植株开白花

C.若受一对等位基因控制,可能是杂合子植株产生的某种配子中有6/7不参与受精

D.若受一对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有2/9的植株开白花

解析:紫色植株自交,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花。若受两对等位基因控制,假设这两对基因为A、a和B、b,则紫花AaBb自交后代紫花A　B　∶白花(A　bb+aaB　+aabb)=9∶7,说明两对基因都是显性才表现紫花,据此分析可知,亲本为AaBb,测交后子代为AaBb、Aabb、aaBb、aabb表现为紫花∶白花=1∶3;若受两对等位基因控制,F1的紫花植株为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,自交以后2/9AaBB的后代中只有aaBB开白花,比例为2/9×1/4=

2/36,2/9AABb的自交后代中只有AAbb开白花,比例为2/9×1/4=

2/36,4/9AaBb进行自交后代中A　bb、aaB　、aabb开白花比例为4/9×7/16=7/36,所以F1的紫花植株自交后代中有白花植株为2/36+2/36+7/36=11/36;若受一对等位基因控制,即紫花亲本为杂合子Aa,若某一种配子6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代符合开白花植株的比例为7/16;若受一对等位基因控制,则可能是某一种配子不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代符合开白花植株的比例为7/16,则F1为AA∶Aa∶aa=1∶8∶7,F1的紫花植株进行自交,则只有Aa个体自交后代会出现白花植株,其比例为8/9×7/16=7/18。 

4.果蝇的眼色有白眼、暗红眼、棕眼、朱红眼。A基因控制棕色素的合成,B基因控制朱红色素的合成。果蝇在棕色素和朱红色素同时存在时表现暗红眼,两种色素都不存在时表现白眼。白眼果蝇与纯合暗红眼果蝇杂交,F1全部为暗红眼,F1与白眼果蝇杂交实验结果如表所示。下列说法正确的是(　C　)

A.正反交结果不同,表明A/a和B/b至少有一对基因位于X染色体上

B.杂交组合Ⅱ中F2有四种表型,表明A/a和B/B位于非同源染色体上

C.F1雄果蝇产生配子时未发生基因重组,F1雌果蝇产生配子时发生了基因重组

D.若F1雌雄果蝇随机交配,F2中暗红眼∶朱红眼∶棕眼∶白眼=

5∶1∶1∶1

解析:据题意可知,F1的基因型是一致的,白眼的基因型是双隐性的,只产生一种类型的配子,正反交结果不同,只能反映出F1作父本或母本时,产生的配子种类是不一致的,而且F2的个体表现也未分雌雄,故无法得出至少有一对基因位于X染色体上的结论;因为在两组实验的F2中均未涉及果蝇的性别,所以该对性状的遗传为常染色体遗传,则亲本的基因型为AABB和aabb,F1的基因型为AaBb,杂交组合Ⅰ和Ⅱ中的白眼个体的基因型均为aabb,只能产生一种类型的配子(ab),所以当F1作父本时只能产生两种类型的配子,即AB和ab,即AB连锁,ab连锁,也就是说两对基因位于一对同源染色体上;F1雄果蝇产生两种类型的配子,表现为连锁,没有发生互换,即未发生基因重组,当F1作母本时,与白眼个体杂交后代有四种表型,即产生了四种配子,说明减数分裂过程中发生了互换;F1雌雄果蝇随机交配,雄果蝇产生AB∶ab=1∶1的配子,雌果蝇产生配子为43/100AB、7/100Ab、7/100aB、43/100ab,则子代基因型为43/200AABB、7/200AaBB、7/200AABb、43/200AaBb、43/200AaBb、7/200Aabb、7/200aaBb、43/200aabb,表型及比例为暗红眼∶棕眼∶朱红眼∶白眼=143∶7∶7∶43。

5.(2022·山东德州二模)水稻是一种雌雄同株、自花传粉的植物。“野败”是野生型水稻的隐性突变品系,是由1号染色体上的正常基因Ms突变为ms而来,且Ms对ms为完全显性,该品系不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。现将一个抗虫基因R转入“野败”品系中获得了一株转基因的“野败”品系植株(Rmsms)。为研究R基因的插入位置及其产生的影响,用此转基因“野败”品系与野生型水稻杂交,F1中抗虫∶非抗虫约为1∶1,选取F1抗虫植株自交,F2中抗虫雌雄同株∶抗虫“野败”∶非抗虫雌雄同株∶非抗虫“野败”约为6∶2∶3∶1。下列说法错误的是(　C　)

A.转基因“野败”植株的R基因不位于1号染色体上

B.同源染色体相同位置均含R基因的水稻植株不能存活

C.让F2中抗虫雌雄同株的水稻自交,后代中抗虫“野败”占1/8

D.为研究R基因的插入位置,还可以选取F1抗虫植株与母本回交

解析:根据题意分析可知,F1抗虫植株ROMsms自交,F2中抗虫雌雄同株∶抗虫“野败”∶非抗虫雌雄同株∶非抗虫“野败”约为6∶2∶3∶1,其中抗虫∶不抗虫=2∶1,雌雄同株∶“野败”=3∶1,两对基因的分离和组合互不干扰,说明R基因不位于1号染色体上;根据基因型为RO的F1自交产生的F2中抗虫∶不抗虫=2∶1的性状分离比可知,基因型为RR个体不能存活,即同源染色体相同位置均含R基因的水稻植株不能存活;让F2中抗虫雌雄同株的水稻(基因型为1/3ROMsMs、2/3ROMsms)自交,后代中抗虫“野败”ROmsms占2/3×2/3×1/4=1/9;为研究R基因的插入位置,还可以选取F1抗虫植株ROMsms与母本ROmsms回交,若后代出现抗虫雌雄同株∶抗虫“野败”∶非抗虫雌雄同株∶非抗虫“野败”约为2∶2∶1∶1的性状分离比,即可证明R基因不位于1号染色体上。

6.(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育,含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(　B　)

A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍

B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12

C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍

D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等

解析:分析题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B　∶白花植株bb=3∶1;基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24;由于含a的花粉50%可育、50%不可育,故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子为1/2a,由于Aa个体产生的A∶a=1∶1,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的3倍;两对等位基因独立遗传,所以AaBb自交,亲本产生的含B的可育雄配子数和含b的可育雄配子数相等。 

7.(不定项)(2022·湖南模拟)兔的毛色由复等位基因C(灰色)、Cch(青灰色)、Ch(喜马拉雅色)和c(白化)控制。为确定复等位基因间的关系进行实验,杂交方法和结果如表。相关叙述正确的是(　BD　)

A.理论上兔种群中,与毛色相关的基因型共有16种

B.复等位基因产生的根本原因是基因突变具有不定向性

C.依据杂交结果可确定基因的显性等级关系是C>Cch>Ch>c

D.可用青灰色1与灰色1杂交,以确定C与Cch间的显隐性关系

解析:4个复等位基因可组成4种纯合子、6种杂合子,共10种基因型;由于基因突变具有不定向性,因此可能形成多种等位基因,构成复等位基因;可依据杂交组合1结果确定C>c,依据杂交组合2结果确定Ch>c,依据杂交组合3结果中CchCh个体表现出青灰色确定Cch>Ch,但题中实验不能确定C与Cch之间的显隐性关系,若青灰色1与灰色1杂交后代出现灰色∶青灰色∶白化=2∶1∶1,则可确定C>Cch;若青灰色1与灰色1杂交后代出现灰色∶青灰色∶白化=1∶2∶1,则可确定Cch>C。

8.(不定项)(2022·山东青岛二模)某植物花的颜色受一对等位基因(A、a)控制,色素是否形成受另一对同源染色体上的等位基因(B、b)控制,无色素时为白花。已知基因B或b所在的染色体上有一条带有致死基因(纯合时胚胎致死)。现用一株紫花植株和一株红花植株杂交,F1中紫花∶白花=2∶1。下列说法正确的是(　AD　)

A.花色中紫花对红花为显性,紫花亲本的基因型为AABb

B.可以判断致死基因是隐性基因,且与基因b位于同一条染色体上

C.含有致死基因的配子失去活性,不能完成受精作用

D.在F1中同时取一紫花植株与一白花植株杂交,子代紫花∶红花∶白花=3∶1∶4

解析:一株紫花植株和一株红花植株杂交,F1中紫花∶白花=2∶1,说明花色中紫花对红花为显性,紫花亲本的基因型为AABb,红花亲本的基因型为aaBb;结合对A选项的分析可进一步推知,致死基因与基因B位于同一条染色体上,但存在AaBb的个体,因此致死基因是隐性基因;由题意“基因B或b所在的染色体上有一条带有致死基因(纯合时胚胎致死)”可知,含有致死基因的配子没有失去活性,能完成受精作用;紫花亲本的基因型为AABb,红花亲本的基因型为aaBb,F1紫花植株与白花植株的基因型分别为AaBb、Aabb,可见,在F1中同时取一紫花植株与一白花植株杂交,子代紫花(A　Bb)∶红花(aaBb)∶白花(　 　bb)=×1/2∶1/4×1/2∶1/2=3∶1∶4。 

二、非选择题

9.(2022·全国甲卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。

(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 　                                               。 

(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为

　　　　,F2中雄株的基因型是　　　　　　　;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是　　　　。 

(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是                                              　; 

若非糯是显性,则实验结果是 　                          。 

解析:(1)甲为雌雄同株,丁为雄株,解答该小题时可套用人工杂交实验流程,即对母本去雄→套袋→传粉→套袋,因此若以甲为母本,丁为父本进行杂交育种,应先去除甲植株未成熟花的全部雄蕊,套上纸袋,待雌蕊成熟时,采集丁植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋(玉米是雌雄异花植株,也可不去雄)。(2)由题意分析可知,基因型与表型之间的对应关系为B　T　(雌雄同株)、B　tt和bbtt(雌株)、bbT　(雄株)。由于甲、乙、丙和丁是4种纯合体玉米植株,乙(雌株)和丁(雄株,bbTT)杂交,F1都是雌雄同株,则F1的基因型为BbTt,乙的基因型为BBtt,丙的基因型为bbtt。F1自交,F2中雌株(B　tt、bbtt)所占比例为3/16+1/16=1/4。F2中雄株的基因型为bbTT和bbTt。丙的基因型为bbtt,在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例为1/4。(3)玉米间行种植时,交配方式有两种,自交和杂交。已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状,设相关基因为A、a。AA植株的自交后代、AA植株与aa植株的杂交后代的基因型分别为AA和Aa,都表现为显性性状,aa植株的自交后代、aa植株与AA植株的杂交后代的基因型分别为aa和Aa,分别表现为隐性性状和显性性状。将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植,若糯为显性,则在糯玉米的果穗上只有糯籽粒,在非糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒;若非糯为显性,则在非糯玉米的果穗上只有非糯籽粒,在糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒。 

答案:(1)(先去除甲植株未成熟花的全部雄蕊,)在甲植株雌蕊上套上纸袋,待雌蕊成熟时,采集丁植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋

(2)1/4　bbTT和bbTt　1/4

(3)糯玉米的果穗上只有糯籽粒,非糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒　非糯玉米的果穗上只有非糯籽粒,糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒

10.(2021·河北卷)我国科学家利用栽培稻(H)与野生稻(D)为亲本,通过杂交育种的方法并辅以分子检测技术,选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段(含有耐缺氮基因TD),L7的7号染色体上带有D的染色体片段(含有基因SD),两个品系的其他染色体均来自H(图1)。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交,利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测,对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测,检测结果以带型表示(图2)。

回答下列问题。

(1)为建立水稻基因组数据库,科学家完成了水稻　　　　条染色体的DNA测序。 

(2)实验一F2中基因型TDTD对应的是带型　                   。 

理论上,F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为　　　　　　　　。

(3)实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108,表明F2群体的基因型比例偏离　　　　定律。进一步研究发现,F1的雌配子均正常,但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常,推测无活性的花粉带有　　　　(填“SD”或“SH”)基因。 

(4)以L7和L12为材料,选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X(图3)。主要实验步骤包括①　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②对最终获得的所有植株进行分子检测,同时具有带型　　　　　　的植株即为目的植株。 

(5)利用X和H杂交得到F1,若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同,雌配子均有活性,则F2中与X基因型相同的个体所占比例为　　　　。 

解析:(1)水稻为雌雄同株的植物,没有性染色体和常染色体之分,分析题图可知,水稻含有12对同源染色体,即有24条染色体,故对水稻基因组测序,需要完成12条染色体的DNA测序。

(2)实验一是将L12(基因型TDTD)与H(基因型THTH)杂交,F1的基因型为TDTH,F2的基因型分别为TDTD∶TDTH∶THTH=1∶2∶1,其中TDTD对应的是带型与亲本L12对应的条带相同,即条带Ⅲ,理论上,F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1。

(3)实验二是将L7(基因型SDSD)与H(基因型SHSH)杂交,F1的基因型为SDSH,理论上F2的基因型及比例为SDSD∶SDSH∶SHSH=1∶2∶1,其中SDSD 对应的是带型与亲本L7对应的条带相同,即条带α,SDSH对应条带为β,SHSH对应条带为γ,理论上,F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1。实际上F2中产生带型α、β、γ的个体数量分别为12、120和108,表明F2群体的基因型比例偏离分离定律;进一步研究发现,F1的雌配子均正常,但部分花粉无活性;已知只有一种基因型的花粉异常,而带型α,即SDSD的个体数量很少,可推测无活性的花粉带有SD基因。

(4)已知SD与SH、TD与TH两对基因分别位于 7号和12号染色体上,两对等位基因遵循自由组合定律,以L7和L12为材料,选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X,基因型为SDSDTDTD;同时考虑两对等位基因,可知L7的基因型为SDSDTHTH,L12的基因型为SHSHTDTD,①将L7和L12杂交,获得F1(SDSHTDTH)后自交,②对最终获得的所有植株进行分子检测,同时具有带型α和Ⅲ的植株即为目的植株。

(5)实验二中SDSD∶SDSH∶SHSH=12∶120∶108=1∶10∶9,可知花粉中SD∶SH=1∶9,利用X(基因型为SDSDTDTD)和H(基因型为SHSHTHTH)杂交得到F1,基因型为SDSHTDTH,若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同,即雄配子类型及比例为SDTD∶SDTH∶SHTD∶SHTH=1∶1∶9∶9,雌配子均有活性,类型及比例为SDTD∶SDTH∶SHTD∶SHTH=1∶1∶1∶1,则F2中基因型为SDSDTDTD的个体所占比例为1/4×1/20=1/80。

答案:(1)12

(2)Ⅲ　1∶2∶1

(3)(基因)分离　SD

(4)①将L7和L12杂交,获得F1后自交　②α和Ⅲ

(5)1/80