2024版高考生物一轮复习教材基础练第五章遗传的基本规律第1节基因的分离定律教学课件

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知识点34　分离定律的发现
1 孟德尔利用假说—演绎法成功揭示了遗传定律,下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的叙述错误的是 A.提出问题环节是在豌豆纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上进行的B.提出了“性状是由位于染色体上的基因控制的”这一假说C.演绎推理是预测F1测交后代出现两种表型且比例应为1∶1D.验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交
1.B　孟德尔利用一对相对性状的亲本进行杂交,F1自交后F2中出现3∶1的性状分离比,在此基础上提出问题“是什么原因导致性状在杂种后代中按一定的比例分离?”,A正确。孟德尔提出假说时认为控制生物性状的是遗传因子,当时还未提出“基因”这一概念,B错误。孟德尔采用的假说—演绎法中演绎的内容是指测交实验的遗传图解的推理过程,即F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代出现两种表型,且比例接近1∶1,C正确。对假说的验证是通过测交来实现的,即F1与隐性纯合子的杂交实验,D正确。
孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题:在纯合亲本杂交和F1自交两组实验的基础上提出问题。②作出假设:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中只含有每对遗传因子中的一个;受精时雌雄配子随机结合。③演绎推理:如果这个假说是正确的,则F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型。④实验验证:测交。⑤得出结论:分离定律。
2 某研究学习小组在甲、乙两个小桶中放入若干黄色小球(标记D)和绿色小球(标记d),进行了“性状分离比的模拟实验”,下列相关叙述错误的是A.甲小桶中的小球总数量可以和乙小桶的不同B.在每次抓取小球前需摇匀小桶,并在每次抓取后将小球放回桶中C.从甲小桶中随机抓取一小球,可模拟配子的产生过程D.若两小桶中黄色小球∶绿色小球均为2∶1,多次抓取并记录,可得出DD∶dd=8∶1
2.D　甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,两小桶内的小球分别代表雌、雄配子,由于雄配子数量一般多于雌配子,因此甲小桶中的小球总数量可以和乙小桶中的不同,A正确。在每次抓取小球前需摇匀小桶,并在每次抓取后将小球放回桶中,以保证每个小球被抓到的概率相同,B正确。甲小桶内的两种颜色的小球表示某一性别的两种配子,因此从甲小桶中随机抓取一小球,可模拟配子的产生过程,C正确。若两小桶中黄色小球∶绿色小球均为2∶1,则黄色小球被抓到的概率为2/3,绿色小球被抓到的概率为1/3,经过多次抓取并记录,可得出DD∶dd=(2/3×2/3)∶(1/3×1/3)=4∶1,D错误。
“性状分离比的模拟实验”中用两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,两小桶内的彩球分别代表雌、雄配子,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。
3 1]如图为以能稳定遗传的高茎和矮茎豌豆作为亲本进行的杂交实验。据图分析,说法不正确的是A.豌豆具有易于区分的性状是孟德尔选材成功的客观因素之一B.图中高茎豌豆是母本C.图中所示的过程是杂交实验,完整的过程是去雄、套袋、传粉、再套袋D.图中所结种子发育而成的植株出现性状分离
3.D　豌豆是自花传粉,而且是闭花受粉的植株,自然条件下一般都是纯种,豌豆后代数量多,且有多对易于区分的性状,这些都是豌豆用作遗传实验材料的优点,也是孟德尔选材成功的因素,A正确。图中对高茎豌豆的花进行了去雄操作,故其为母本,B正确。图中所示的过程是杂交实验,完整的过程是去雄、套袋、传粉、再套袋,套袋的目的是避免外来花粉的干扰,保证母本(高茎豌豆)所接受的花粉只来自父本(矮茎豌豆),C正确。由题干信息可知,亲本高茎和矮茎豌豆均为纯种,二者杂交所结种子为杂种,发育而成的植株均表现为显性性状,D错误。
4 孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传定律的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行杂交实验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传定律而否定融合遗传方式的是A.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花B.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花C.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花D.红花亲本与白花亲本杂交的F1测交后代出现红花∶白花=1∶1
4.D　红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花,可能是细胞质遗传,该结果并不支持孟德尔遗传定律,A不符合题意。红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花,子代性状介于两个亲本中间,该结果支持融合遗传方式,B不符合题意。红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花,该结果并不否定融合遗传方式,C不符合题意。红花亲本与白花亲本杂交的F1测交后代出现红花∶白花=1∶1,说明控制相对性状的遗传因子不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,该结果既支持孟德尔遗传定律又否定融合遗传方式,D符合题意。
知识点35　基因分离定律的实质及应用
1 [2022浙江卷·6月]番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是A.让该紫茎番茄自交B.与绿茎番茄杂交C.与纯合紫茎番茄杂交D.与杂合紫茎番茄杂交
1.C　纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现性状分离,A可行。显性纯合子测交子代均为显性杂合子,杂合子测交子代中显性杂合子∶隐性纯合子=1∶1,B可行。待测紫茎番茄不管是纯合子还是杂合子,与纯合紫茎番茄杂交,子代都只有显性个体,C不可行。与杂合紫茎番茄杂交,若待测个体是纯合子,则子代只有显性个体;若待测个体是杂合子,则子代中显性个体∶隐性个体=3∶1,D可行。
2 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,可判断出显性性状及能稳定遗传的个体分别为A.顶生;甲、乙　　　　　　B.腋生;甲、丁C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙
2.B　杂交组合三的子代全为腋生,因此可以确定腋生为显性性状,顶生为隐性性状,且甲为隐性纯合子,丁为显性纯合子;而杂交组合一和二的子代中腋生∶顶生均约为1∶1,因此可以确定乙(腋生)和丙(腋生)均为杂合子,B符合题意。
3 孟德尔让纯合高茎和矮茎豌豆杂交得F1,再让F1自交得F2的实验过程中发现了性状分离现象。为验证他的基因分离假说,让F2继续自交产生F3,通过观察F3的表型进行检验。下列叙述错误的是A.F2中有一半的植株能够稳定遗传B.F2高茎植株中有2/3的个体不能稳定遗传C.F2杂合子自交,后代的性状分离比为3∶1D.F3中高茎植株与矮茎植株之比为7∶3
3.D　设控制高茎、矮茎的基因分别为D、d,根据题干信息可知F2的基因型为DD、Dd和dd,分别占1/4、1/2、1/4,纯合子自交后代不发生性状分离,能够稳定遗传,即F2中基因型为DD和dd的植株都能够稳定遗传,A正确;F2高茎植株中基因型为DD、Dd的个体分别占1/3、2/3,基因型为Dd的个体自交,后代会发生性状分离,B正确;F2杂合子的基因型为Dd,其自交后代的表型及比例为高茎∶矮茎=3∶1,C正确;F2的基因型为DD、Dd和dd,分别占1/4、1/2、1/4,自交所得F3中矮茎植株占1/2×1/4+1/4=3/8,高茎植株占1-3/8=5/8,因此F3中高茎植株∶矮茎植株=5∶3,D错误。
4 若马的毛色受常染色体上的一对等位基因控制,某研究小组将棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是 A.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同B.该实验结果说明马毛色的遗传不遵循基因的分离定律C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8D.F2中马的毛色遗传符合融合遗传的观点
4.A　假设控制马毛色的基因用A、a表示, F2中淡棕色马(Aa)与棕色马(纯合子)交配,其子代基因型的比例为1∶1,表型为淡棕色马与棕色马,比例为1∶1,A正确。由马的毛色受常染色体上的一对等位基因控制,且F1随机交配,F2中出现1∶2∶1的性状分离比,可知马毛色的遗传遵循基因的分离定律,B错误。F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中棕色马所占的比例为1/4+1/2×1/4=3/8,雌性棕色马所占的比例为1/2×3/8=3/16,C错误。根据题意可知,马的毛色性状中,棕色对白色为不完全显性,由F1随机交配所得F2中马的毛色性状分离比,可知其遗传仍遵循孟德尔遗传定律,并不符合融合遗传的观点,D错误。
5 人眼的虹膜有褐色和蓝色两种颜色,褐色是由常染色体上的显性基因A控制的,蓝色是由常染色体上的隐性基因a控制的。下列说法正确的是A.一个褐眼男性与一个褐眼女性结婚,后代不可能表现为蓝眼B.一个蓝眼男性与一个褐眼女性结婚,生下女孩表现为褐眼的概率是1/2C.一个母亲是蓝眼的褐眼男性与一个蓝眼女性结婚,后代为褐眼女孩的概率为1/4D.一个褐眼男性与一个蓝眼女性结婚,若所生3个孩子都表现为褐眼,则该男性是纯合子
5.C　当褐眼男性和褐眼女性均为杂合子时,后代可能表现为蓝眼,A错误。若褐眼女性的基因型为AA,则褐眼女性与蓝眼男性(aa)结婚,生下女孩表现为褐眼的概率为1;若褐眼女性的基因型为Aa,则褐眼女性与蓝眼男性(aa)结婚,生下女孩表现为褐眼的概率为1/2,B错误。一个母亲是蓝眼的褐眼男性(Aa)和一个蓝眼女性(aa)结婚,其后代基因型及比例为Aa (褐眼)∶aa(蓝眼)=1∶1,所以一个母亲是蓝眼的褐眼男性与一个蓝眼女性结婚,生下褐眼女孩的概率为1/2×1/2=1/4,C正确。一个褐眼男性与一个蓝眼女性结婚,若所生3个孩子都表现为褐眼,则该男性有可能是纯合子,也可能是杂合子,D错误。
6 某作物果实的黄色和白色是由常染色体上的一对等位基因(A和a)控制的相对性状,用一株结黄果的植株和一株结白果的植株杂交,子代(F1)既有黄果也有白果,F1自交产生的F2的表型如图所示,下列说法不正确的是 A.由①②可知黄色是隐性性状B.由③可以判定白色是显性性状C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3D.P中白果的基因型是aa
6.D 据图析图：分析题图可知,由①中黄果与白果杂交,F1中既有白果又有黄果,②中黄果自交,后代中仅有黄果,可知黄色为隐性性状。由③中白果自交,后代中既有白果又有黄果,可知白色为显性性状,则亲本中黄果的基因型为aa,白果基因型为Aa,F1中黄果(aa)占1/2,白果(Aa)也占1/2。 由“据图析图”可知,A、B正确,D错误。F1中黄果(aa)占1/2,白果(Aa)也占1/2,F1中黄果自交得到的F2全部是黄果,F1中白果自交得到的F2中黄果∶白果=1∶3,所以F2中黄果与白果理论比例是(1/2+1/2×1/4)∶(1/2×3/4)=5∶3,C正确。
7 水稻体细胞有12对染色体,非糯性和糯性是一对相对性状,分别由B和b基因控制。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是支链淀粉,遇碘变橙红色。下列有关叙述正确的是A.用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交得F1,F1自交得F2,取F2花粉加碘液染色,显微镜下观察到蓝黑色花粉粒约占3/4B.为验证基因分离定律的实质,必须用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交,获得F1,F1自交,观察统计F2的性状及比例C.对水稻进行基因组测序时,需要测定13条染色体上的碱基排列顺序D.若含有b基因的花粉中有50%无受精能力,则杂合非糯性水稻自交后代中糯性水稻的比例为1/6
7.D F1减数分裂时,等位基因分离进入不同的配子,两种花粉各占1/2,F1是杂合子,非糯性基因和糯性基因数量相等,自交获得的F2产生的非糯性基因和糯性基因数量仍然相等,所以取F2花粉加碘液染色,变蓝黑色的花粉粒占1/2,A错误。用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交,获得F1,F1可产生分别含B、b基因的两种数量相等的花粉,然后取F1的花粉用碘液染色,若显微镜下观察到花粉一半呈蓝黑色、一半呈橙红色,也可验证孟德尔的基因分离定律,B错误。由于水稻无性染色体,所以对水稻进行基因组测序时,只需要测定12条染色体上的碱基排列顺序即可,C错误。若含有b基因的花粉中有50%无受精能力,则杂合非糯性水稻(Bb)产生的雌配子B∶b=1∶1,雄配子B∶b=2∶1,自交后代中糯性水稻的比例为1/2×1/3=1/6,D正确。
8 某农业生产基地有一种本来开白花的一年生花卉,偶然出现了一株极具观赏价值的开紫花的植株(记为亲本P),将该紫花植株自花受粉所结的种子种下去,长出的植株(F1)中有1/4开白花,有3/4开紫花。已知花色由常染色体上的一对等位基因(A、a)控制。请分析回答下列问题:(1)亲本P自花受粉后,F1同时出现紫花和白花的现象,在遗传学上叫作 。 (2)由题干中信息判断该花卉花色中显性性状是 ,隐性性状是 。 (3)亲本紫花植株的基因型是 。 (4)为了获得纯种紫花植株,育种工作者利用F1个体按照遗传学原理设计了两种方案。方案一:将F1紫花植株进行 ,观察子代花色。若子代 ,即该F1植株为纯种紫花植株。 方案二:将F1紫花植株进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,再用适宜浓度的 处理,待花期,选出开紫花的,即为纯种紫花植株。
8. 【参考答案】 (1)性状分离 (2)紫色 白色 (3)Aa (4)自交(或测交) 全为紫花 秋水仙素【解题思路】 (1)亲本P自花受粉(自交)后,F1同时出现紫花和白花的现象,在遗传学上叫作性状分离。(2)(3)亲本P为紫花,自交后代中出现了紫花和白花,发生了性状分离,说明紫色是显性性状,白色是隐性性状;亲本紫花植株的基因型为Aa。(4)亲本P的基因型为Aa,且紫花为显性性状,F1中紫花植株的基因型为AA或Aa,为了获得纯种紫花植株,可将F1紫花植株进行自交或测交,观察子代花色,若子代中全为紫花植株,则该F1植株为纯种紫花植株。F1紫花植株的基因型是AA或Aa,按照基因分离定律可知,产生花粉的基因型有A、a两种,可将F1紫花植株进行花药离体培养,获得的单倍体幼苗的基因型为A、a,再用适宜浓度的秋水仙素处理,所得植株中开紫花(基因型为AA)的即为纯种紫花植株。
9 已知羊的毛色中黑色、白色是一对相对性状,受常染色体上的一对等位基因D、d控制,不考虑突变,根据遗传图解回答下列问题:(1)控制毛色的基因在遗传上遵循　　　　定律,毛色的显性性状是　　　　。(2)Ⅱ-2和Ⅱ-3有性生殖的后代中出现了黑毛羊,产生这种现象的原因是 。(3)图中一定是杂合子的是　　　　(填序号)。Ⅲ-2与一只黑毛羊交配生一只雌羊是黑毛羊的概率为　　　 。(4)若Ⅲ-2为雄性个体,请设计实验探究它的基因型,并预测实验结果。实验思路: 。预测结果: 。
9.【参考答案】 (1)基因分离 白色 (2)Ⅱ-2和Ⅱ-3减数分裂时,等位基因分离,产生的基因型为d的精子与基因型为d的卵细胞结合,形成了基因型为dd的受精卵 (3)Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3 1/3 (4)让Ⅲ-2与多只黑毛雌羊(dd)杂交,观察子代的性状表现 若后代全为白毛羊,则该个体基因型为DD;若后代出现黑毛羊(或黑毛羊∶白毛羊=1∶1),则该个体基因型为Dd据图析图：分析题图,由Ⅱ-2(白毛羊)和Ⅱ-3(白毛羊)交配,子代出现黑毛羊,可知白色是显性性状。黑毛羊的基因型为dd,Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3均为杂合子(Dd),Ⅲ-2的基因型为1/3DD、2/3Dd。