人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1章 遗传因子的发现第1节 盂德尔的豌豆杂交实验（一）精练

  第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)

基础巩固

1.在孟德尔的豌豆杂交实验中,必须对母本采取的措施是(　　)。

①开花前人工去雄、套袋　②开花后人工去雄、套袋　③去雄后自然受粉　④去雄后人工授粉　⑤授粉后套袋隔离　⑥授粉后自然发育

A.①③⑤ B.②④⑥ 

C.①③⑥ D.①④⑤

1.D　【解析】豌豆是自花传粉、闭花传粉的植物,杂交时,必须在开花前对母本进行人工去雄,以防止自花传粉,①正确,②错误;待雌蕊成熟时,对去雄的母本进行人工授粉,③错误,④正确;授粉后需要套袋隔离,防止外来花粉干扰实验结果,⑤正确,⑥错误。

2.下列各项中属于相对性状的是(　　)。

A.李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”

B.棉花中的长绒棉与彩色棉

C.“雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”

D.兔的长毛和短毛

2.D　【解析】“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”描述的是海棠的绿叶,“红瘦”描述的是海棠的红花,二者不属于相对性状,A不符合题意;棉花中的长绒棉与彩色棉不属于相对性状,B不符合题意;“雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的 “脚扑朔”与“眼迷离”不是同一种性状,二者不属于相对性状,C不符合题意;兔的长毛和短毛是一种生物的同一性状的不同表现类型,二者属于相对性状,D符合题意。

3.对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验,不必具备的条件是(　　)。

A.选用的一对相对性状要有明显的差异

B.实验选用的两个亲本,一定是纯种

C.要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本

D.要让两个亲本之间进行杂交

3.C　【解析】无论用显性亲本作父本,还是作母本,杂交后产生的子一代总是表现出显性性状。

4.孟德尔在观察和统计分析的基础上通过严谨的推理和大胆的想象,对分离现象的原因提出了假说。下列说法属于假说内容的是(　　)。

A.生物的性状是由基因决定的

B.体细胞的基因成对存在于同源染色体上

C.形成配子时,成对的基因分离,进入不同的配子

D.受精时,雌配子和雄配子的结合是随机的

4.D　【解析】孟德尔所在的年代还没有“基因”一词,也没有认为基因位于染色体上,孟德尔认为遗传因子在体细胞中成对存在,A、B错误;孟德尔认为生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,C错误;孟德尔认为受精时,雌、雄配子的结合是随机的,属于假说的内容,D正确。

5.遗传因子组成为Aa的某植物自交,对其F1的不同性状表现进行数量统计,出现了3∶1的分离比。下列不属于该分离比出现的必备条件的是(　　)。

A.遗传因子A与a不会相互融合

B.雌、雄配子的数量相同

C.AA与Aa的性状表现相同

D.所统计的子代数量足够多

5.B　【解析】遗传因子A与a不会相互融合,保证了后代会出现性状分离,是子代出现3∶1的必备条件,A不符合题意;雌配子中A、a的比例相等,雄配子中A、a的比例相等是子代出现3∶1的必备条件,一般来说,生物产生的雄配子的数量远远多于雌配子的,B符合题意;AA和Aa的性状表现相同是该分离比出现的必备条件,C不符合题意;实验的群体足够大,个体数目足够多,这样可以避免偶然性,减少实验误差,这是F1出现3∶1分离比的条件之一,D不符合题意。

6.关于孟德尔分离定律杂交实验中测交的说法,错误的是(　　)。

A.F1×隐性类型→检测F1遗传因子组成

B.通过测交实验来验证对分离现象理论解释的科学性

C.F1的遗传因子组成是根据F1×隐性类型→所得后代性状表现反向推知的

D.测交时,与F1杂交的另一亲本无任何限制

6.D　【解析】测交时,与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子,D错误。

7.在“性状分离比的模拟实验”中,有人在两个小罐中分别放了10个、50个玻璃球。下列对他的这种做法的评价,正确的是(　　)。

A.会影响配子出现的概率,从而导致实验结果误差增大

B.两个罐中玻璃球数量不同,会影响实验的结果

C.玻璃球数量少的罐代表雄性生殖器官

D.玻璃球数量多的罐代表雄性生殖器官

7.D　【解析】对于代表两性生殖器官的小罐,只要其中的两种玻璃球数量相等,两种配子出现的概率就相等,与玻璃球数量的多少无关;对于大多数生物来说,雄配子数远多于雌配子数,所以代表雄性生殖器官的小罐中玻璃球的数量多于代表雌性生殖器官的小罐中玻璃球的数量更符合实际情况,D正确。

8.分离定律的实质是(　　)。

A.F2(子二代)出现性状分离

B.F2的性状分离比是3∶1

C.成对的、控制相对性状的遗传因子彼此分离

D.测交后代性状分离比为1∶1

8.C　【解析】分离定律的实质是体细胞中成对的、控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离,C符合题意。

拓展提升

9.高粱有红茎和绿茎这一对相对性状,用纯种的红茎和纯种的绿茎杂交,F1全为红茎;F1自交,则F2植株是　　　,F2的红茎植株中能稳定遗传的占　　　　,绿茎高粱相互授粉,后代植株是　　　　。(　　)。

A.1/2红茎、1/2绿茎　1/4　绿茎

B.1/4红茎、1/4绿茎　1/4　红茎

C.3/4红茎、1/4绿茎　1/3　绿茎

D.全部绿茎　1/3　红茎

9.C　【解析】纯种红茎高粱与纯种绿茎高粱杂交,F1全为红茎,说明高粱的红茎对绿茎是显性。F1自交,F2中应出现性状分离,且显性性状∶隐性性状接近3∶1,所以预期F2中有3/4红茎、1/4绿茎;其中红茎个体中纯合子∶杂合子=1∶2,因此有1/3可以稳定遗传。绿茎高粱为隐性纯合子,绿茎高粱相互授粉,没有外来花粉的干扰,后代植株仍保持绿茎的性状。

10.豌豆的高茎对矮茎为显性,现进行两株高茎豌豆间的杂交,后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆,若后代中的全部高茎豌豆在自然条件下生长、结实,则子代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比例为(　　)。

A.3∶1 B.5∶1 C.9∶6 D.1∶1

10.B　【解析】两株高茎豌豆杂交,后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆,说明亲代高茎豌豆为杂合子,后代中的全部高茎豌豆中纯合子与杂合子的比例为1∶2,自然状态下豌豆自花传粉、闭花传粉,若后代高茎豌豆进行自交,只有杂合子的自交后代才会出现矮茎豌豆,比例为(2/3)×(1/4)=1/6,则所有自交后代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比例为5∶1。

11.有一种严重的椎骨病是由隐性遗传因子引起的。一对正常夫妇生了一个患此病的女儿和一个正常的儿子,则该儿子携带致病遗传因子的可能性是(　　)。

A.1/4 B.1/2 C.2/3 D.1/3

11.C　【解析】根据正常夫妇生出一个患病的女儿,可知该夫妇的遗传因子组成都是杂合子,因此后代的正常个体是杂合子的概率为2/3,C符合题意。

12.水稻花为两性花,风媒传粉,花小,其杂交育种工作量巨大。水稻的叶鞘颜色受一对遗传因子A、a控制,且A对a为完全显性。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。请回答下列问题:

(1)若要获得以甲品种为父本、乙品种为母本的杂交种子,需对母本植株进行　　　　　(操作),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”)品种植株上结的种子即为杂交种子。播种这些种子所得的幼苗性状表现只有1种,若某次实验的幼苗中出现了不同的性状表现,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性状表现。

①其中　　　　是显性性状,　　　　(性状)幼苗是乙品种植株的自交后代,请用遗传图解解释你的判断。

②由于甲、乙两品种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水稻。请你设计一个简便易行的方案实现甲、乙两品种间的杂交,获得杂种植株。你的方案是:　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

12.(1)(人工)去雄并套袋　 乙　操作失误(如没有全部套袋隔离、母本去雄不彻底等),导致母本发生部分自交　(2)①紫叶鞘　绿叶鞘　如图所示

②将甲、乙两品种间行种植,令其自然传粉,收获乙品种植株上的种子并种植,在幼苗期根据叶鞘颜色选苗,保留紫叶鞘幼苗即为杂种植株

【解析】(1)若要获得以甲品种为父本、乙品种为母本的杂交种子,需对母本植株进行(人工)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。种子成熟后收获乙品种植株(母本)上结的种子即为杂交种子。播种这些种子所得的幼苗性状表现只有1种,若某次实验的幼苗中出现了不同性状表现,原因可能是操作失误(如没有全部套袋隔离、母本去雄不彻底等),导致母本发生了部分自交。(2)①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。假设紫叶鞘为隐性性状,则种子成熟后,收获乙品种植株上的种子播种,长出的幼苗将只会出现绿叶鞘,与题意不符, 故紫叶鞘是显性性状。绿叶鞘幼苗是乙品种植株的自交后代,遗传图解见参考答案。②要实现甲、乙两品种间的杂交,获得杂种植株,可将甲、乙两品种间行种植,令其自然传粉,收获乙品种植株上的种子并种植,在幼苗期根据叶鞘颜色选苗,保留紫叶鞘幼苗即为杂种植株。

13.某种自花传粉的豆科植物,同一植株能开很多花,不同品种植株所结种子的子叶有紫色也有白色。现用该豆科植物的甲、乙、丙三个品种的植株进行如下实验,请分析并回答下列问题:

(1)在该植株种子子叶的紫色和白色这一对相对性状中,显性性状是　　　　。如果用A代表显性遗传因子,a代表隐性遗传因子,则甲植株的遗传因子组成为　　　　,丙植株的遗传因子组成为　　　。

(2)实验三所结的紫色子叶种子中,能稳定遗传的种子占　　　　。

(3)实验四所结的300粒紫色子叶种子中杂合子的理论值为　　　　　　粒。

(4)若将丙植株的花除去未成熟的全部雄蕊,然后套上纸袋,待雌蕊成熟时,接受乙植株的花粉,则预期的实验结果为紫色子叶种子∶白色子叶种子=　　　　。

13.(1)紫色　AA　Aa　(2)0　(3)200

(4)1∶1

【解析】(1)实验一、实验二中甲植株、乙植株自花传粉后都不出现性状分离,所以甲植株、乙植株都是纯合子。实验三中甲与乙杂交,后代全为紫色子叶,则子叶的紫色和白色这一对相对性状中,显性性状是紫色。如果用A代表显性遗传因子,a代表隐性遗传因子,由于甲植株自花传粉,后代全为紫色子叶,因此甲植株的遗传因子组成为AA;丙植株自花传粉,后代中紫色∶白色=3∶1,所以丙植株的遗传因子组成为Aa。(2)实验三中AA与aa杂交,后代都是Aa,不能稳定遗传。(3)实验四所结的300粒紫色子叶种子中,AA∶Aa=1∶2,所以杂合子理论值为300×(2/3)=200粒。(4)若将丙植株的花除去未成熟的全部雄蕊,然后套上纸袋,待雌蕊成熟时,接受乙植株的花粉,即Aa×aa,则预期的实验结果为紫色子叶种子∶白色子叶种子=1∶1。

14.野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。

(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对　　　　性状。其中长刚毛是　

　　　性性状。图中①②的遗传因子组成(相关遗传因子用A和a表示)依次为　　　　。

(2)实验2结果显示:与野生型不同的性状有　　　种。③的遗传因子组成为　　　　　,在实验2后代中该遗传因子组成的比例是　　　　　　。

(3)根据果蝇③和果蝇S遗传因子组成的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

14.(1)相对　显　Aa、aa　(2)两　AA　1/4　(3)两个A遗传因子抑制胸部长出刚毛,只有一个A遗传因子时无此效应

【解析】(1)一种生物同一性状的不同表现类型叫作相对性状。由实验2中F1腹部有长刚毛个体雌、雄交配,得到的后代性状分离比为腹部有长刚毛∶腹部有短刚毛=3∶1,可知该性状由一对遗传因子控制,且长刚毛为显性性状。由上述分析可推知,F1中腹部有长刚毛个体的遗传因子组成为Aa,腹部有短刚毛个体的遗传因子组成为aa,且比例为1∶1,实验1属于测交类型。(2)野生型果蝇的性状表现是腹部和胸部都有短刚毛,实验2的F2中除有1/4的野生型外,还有3/4的突变型,突变型中有2/3表现为胸、腹部有长刚毛,1/3表现为腹部有长刚毛、胸部无刚毛。依据分离定律,实验2的F1(Aa)雌雄交配,子代的遗传因子组成及比例应为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,可推知遗传因子组成为AA的个体表现为胸部无刚毛,占F2的比例为1/4。(3)果蝇③的遗传因子组成为AA,而果蝇S的遗传因子组成为Aa,推测可知A遗传因子纯合导致了胸部无刚毛的性状出现,而只有一个A遗传因子时无此效应。

挑战创新

15.已知豌豆种皮(由母体植株雌蕊的珠被发育而来,雌蕊如图所示)有黄、白两种颜色,受一对遗传因子A和a的控制。为了解种皮颜色性状的遗传规律,某研究小组第1年在甲地用纯种黄种皮豌豆(母本)和纯种白种皮豌豆(父本)杂交,F1全为黄种皮;在乙地用纯种黄种皮(父本)和纯种白种皮(母本)杂交,F1全为白种皮;第2年他们又将两地的F1种子分别种下得到F1植株,F1植株自交所结种子为F2,统计发现两地F2种皮都为黄色;第3年他们又将两地的F2种子分别种下得到F2植株,F2植株自交所结种子为F3,统计发现两地F3种皮中黄色与白色的比例接近3∶1。

回答下列问题:

(1)甲、乙两地第1年正反交实验结果　　　　　　(填“相同”或“不同”),该结果　　

(填“能”或“不能”)判断豌豆种皮颜色的遗传是细胞质遗传,请说明理由:　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)上述实验结果能够验证分离定律,判断依据是　　　　　　　　　　　　　。

(3)若要合理解释豌豆种皮颜色遗传规律,根据所学遗传知识,可将其内容概括为控制种皮颜色的遗传因子位于　　　　(填“细胞核”或“细胞质”)中,其遗传遵循分离定律,种皮颜色由　　　　(填“父本”或“母本”)的遗传因子组成决定。

(4)若将甲、乙两地杂交产生的F1种子种下,长成F1植株连续自交4代,所得的自交第4代种子中白种皮种子占的比例为　　　　;若让其连续自交,黄种皮种子中的杂合子比例会随着自交代数增多而　　　　　　　　。

15.(1)不同　不能　若豌豆种皮颜色的遗传是细胞质遗传,则甲地F1、F2、F3种皮都应是黄色,乙地F1、F2、F3种皮都应是白色,与实验结果不符　(2)F3种皮中黄色与白色的比例接近3∶1　(3)细胞核　母本　(4)7/16　降低

【解析】(1)由题意可知,甲、乙两地第1年正反交实验结果不同,若豌豆种皮颜色的遗传是细胞质遗传,则甲地F1、F2、F3种皮都应是黄色,乙地F1、F2、F3种皮都应是白色,而实验结果是甲地F3的种皮既有黄色又有白色,乙地F2的种皮都是黄色,F3的种皮既有黄色又有白色,说明豌豆种皮颜色的遗传不是细胞质遗传。(2)根据实验结果可推出,甲地F1种皮的颜色由母本(AA)决定,故为黄种皮,F2种皮的颜色由F1中母本(Aa)决定,则F2为黄种皮,F3种皮颜色由F2中母本(A_∶aa=3∶1)决定,则F3中种皮黄色与白色的比例接近3∶1;乙地F1种皮的颜色由母本(aa)决定,故为白色,F2种皮的颜色由F1中母本(Aa)决定,故为黄色,F3种皮颜色由F2中母本(A_∶aa=3∶1)决定,故黄色与白色的比例接近3∶1。上述实验结果能验证分离定律,即能够验证分离定律的判断依据是F3种皮中黄色与白色的比例接近3∶1。(3)若要合理地解释豌豆种皮颜色的遗传规律,根据所学遗传知识,可将其概括为种皮颜色的遗传是细胞核遗传,其遗传遵循分离定律,种皮颜色由母本的遗传因子组成决定等3个要点内容。(4)若让甲、乙两地杂交的F1种子连续自交4代,杂合子连续自交情况下,杂合子所占比例为1/2n,而纯合子的比例为1-1/2n,其中显/隐性纯合子所占比例为(1/2)×(1-1/2n)。根据豌豆种皮颜色由母本的遗传因子组成决定,故连续自交4代,第4代种子的种皮颜色应由第3代母本的遗传因子组成决定,则第4代种子中白种皮种子占的比例=(1/2)×(1-1/23)=7/16。若让其连续自交,杂合子比例(1/2n)会随着自交代数增多而降低,而纯合子比例(1-1/2n)会上升,故黄种皮种子中的杂合子比例会随着自交代数增多而降低。