2025版高考生物一轮总复习必修2第5单元孟德尔定律和伴性遗传第1讲基因的分离定律课件
展开考点一 基因的分离定律及其验证
必备知识 · 夯实基础
知|识|巩|固1.实验材料与实验方法(1)豌豆作为实验材料的优点①传粉:______传粉且______受粉,自然状态下一般为纯种。②性状:具有稳定遗传且易于区分的____________。③操作:花大、易________________________。
(2)用豌豆做杂交实验的操作要点
2.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
3.科学的研究方法——假说—演绎法
4.分离定律的实质(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围
(2)分离定律实质与各种比例的关系
思|维|辨|析易错整合,判断正误。(1)两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫作自花传粉。( )(2)F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3∶1属于观察现象阶段。( )(3)F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。( )
(4)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。( )(5)“演绎”就是进行测交实验,如果实验结果与预测相符,就可以证明假说正确;反之,则证明假说错误。( )
延|伸|探|究1.孟德尔豌豆杂交实验中F2出现3∶1的分离比的条件是什么?提示:①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。②每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。③所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。④供实验的群体要大,个体数量要足够多。
2.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由B和b基因控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。(已知在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。要求:在一个配种季节里完成这项鉴定)。提示:将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,若杂交后代全部为栗色马,说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;若杂交后代中既有白色马,又有栗色马,说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
剖析难点 · 考点突破
重|难|精|讲1.与交配方式相关的概念及其作用
2.基因分离定律的实质与验证(1)实质: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,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。如下图所示:
(2)验证基因分离定律的方法①自交法
③配子法(花粉鉴定法)④单倍体育种法
3.等位基因、非等位基因与复等位基因的区别(1)等位基因:生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。(2)非等位基因:非等位基因有两种,一种是位于非同源染色体上的基因,符合自由组合定律,如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
(3)复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
考向一 结合遗传学相关概念,考查生命观念 (2024·海南海口联考)下列有关一对相对性状遗传的叙述,正确的是( )A.具有隐性遗传因子的个体都表现出隐性性状B.最能说明基因分离定律实质的是F2的表型比为3∶1C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交
解析:具有隐性遗传因子的个体不一定表现出隐性性状,如杂合子Aa,A错误;最能说明基因分离定律实质的是F1产生两种类型的配子且比例为1∶1,B错误;测交后代的表型及比例反映待测个体产生配子的类型及比例,C错误;鉴别显性个体是纯合子或杂合子的方法有自交法和测交法,若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交法,D正确。
〔变式训练1〕 下列有关遗传学基本概念及操作的叙述,正确的是( )A.纯合子的杂交后代不一定是纯合子,杂合子的自交后代一定是杂合子B.性状分离是指杂交或自交的后代同时出现显性性状和隐性性状的现象C.基因型相同的同种生物,其表型一定相同;表型相同的同种生物,基因型不一定相同D.孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程
解析:两个纯合子杂交的后代可能出现杂合子,杂合子自交后代可能有纯合子出现,如Aa自交后代有AA、Aa、aa,A错误;性状分离是指在杂合子自交后代中同时出现显性性状和隐性性状的个体的现象,B错误;表型是基因型和环境条件共同作用的结果,基因型相同的同种生物,其表型不一定相同,表型相同的同种生物,基因型不一定相同,C错误;假说—演绎法包括“提出问题→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”五个基本环节,孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程,D正确。
考向二 假说—演绎法及分离定律的验证 (2024·湖南十三校联考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是( )A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象
C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
解析:孟德尔未提出“基因”这一概念,A错误;孟德尔的遗传规律不能解释连锁互换现象,B错误;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程;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性状,分离比接近1∶1,C错误。
〔变式训练2〕 玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是____________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,得到F1,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且比例为1∶1,则可验证分离定律。(任答两种即可)
解析:(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子同时具有显性基因和隐性基因,显性基因表达后会掩盖隐性性状或抑制隐性基因的表达,所以杂合子通常表现的性状为显性性状。(2)由于自然条件下玉米中表现为显性性状的个体存在纯合子和杂合子,所以可以通过杂合子自交或测交的方法来验证基因的分离定律。①自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。结合本题题干提供的实验材料,进行合理设计即可。
考点二 基因分离定律的重点题型
重|难|精|讲1.“实验法”判断性状的显隐性
2.纯合子、杂合子的实验探究(1)自交法:此法主要适用于植物,且是最简便的方法
(2)测交法:此法适用于植物和动物,且需已知显隐性
精|准|命|题考向一 借助性状进行显隐性的判断考查实验探究能力 (2023·山东青岛调研)玉米为雌雄异花的植物,豌豆是雌雄同花的植物,二者的茎秆都有高矮之分,分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植,不考虑变异,下列相关叙述错误的是( )A.若矮茎玉米上所结的F1既有高茎,也有矮茎,则矮茎一定是隐性性状
B.若高茎玉米上所结的F1都是高茎,则高茎对矮茎一定是显性C.若高茎豌豆的F1都是高茎,矮茎豌豆的F1都是矮茎,则无法判断茎秆的显隐性D.若高茎豌豆的F1既有高茎,也有矮茎,则该高茎豌豆一定为杂合子
解析:高茎玉米和矮茎玉米间行种植,二者随机受粉,若矮茎玉米为杂合子,则其上所结的F1可既有高茎,又有矮茎,故矮茎可能是隐性性状,也可能是显性性状,A错误;若高茎玉米上所结的F1都是高茎,说明无论高茎玉米自交,还是与矮茎玉米杂交,后代都是高茎,推断高茎为显性性状且亲本高茎玉米为纯合子,B正确;豌豆自然状态下只能自交,高茎豌豆自交后代都是高茎,说明其是纯合子,矮茎豌豆自交后代都是矮茎,说明其也是纯合子,由于间行种植的高茎豌豆和矮茎豌豆之间没有互相受粉,因此无法判断显隐性,C正确;高茎豌豆自交后代发生性状分离,则高茎为显性性状,并且亲本高茎豌豆为杂合子,D正确。
小样本问题——小样本不一定符合遗传定律遗传定律是一种统计学规律,只有样本足够大时才有规律性。当子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白的分离比,有可能只有黑色或只有白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能是3白1黑。
〔变式训练1〕 (2023·三湘名校教育联盟联考)遗传学家研究发现,某种小鼠的黄色皮毛品种不能稳定遗传。黄色小鼠与黄色小鼠交配,其后代总会有黑色鼠,且黄色鼠∶黑色鼠=2∶1,而不是通常应出现的3∶1的分离比。下列叙述错误的是( )A.小鼠毛色的黄色和黑色性状中,黄色为显性性状B.小鼠毛色的遗传遵循基因的分离定律C.黄色鼠和黑色鼠交配,后代全为黄色鼠或黄色鼠∶黑色鼠=1∶1D.黄色鼠均为杂合子,纯合的黄色鼠在胚胎发育过程中死亡
解析: 黄色小鼠与黄色小鼠交配,其后代黄色鼠∶黑色鼠=2∶1,说明小鼠的毛色由一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,且双亲均为杂合子,而杂合子表现为显性性状,即黄色为显性性状,同时也说明,黄色鼠均为杂合子,纯合的黄色鼠在胚胎发育过程中死亡,A、B、D均正确;黄色鼠和黑色鼠交配,后代黄色鼠∶黑色鼠=1∶1,C错误。
考向二 围绕纯合子和杂合子的判断 (经典高考题)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )A.①或② B.①或④C.②或③ D.③或④
解析:实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子;实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子;在相对性状的显隐性不确定的情况下,植株甲是隐性纯合子或杂合子都可能出现②③情况,所以无法依据实验②、③判定植株甲是否为杂合子,故选B。
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当待测个体是动物时,常采用测交法;当待测个体是植物时,可采用测交法、自交法、花粉鉴定法、单倍体育种法,但自交法较简单。
〔变式训练2〕 番茄的红果色(R)对黄果色(r)为显性。以下关于一株结红果的番茄是纯合子还是杂合子的叙述,正确的是( )A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定B.不能通过该红果自交来鉴定C.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定D.不能通过与红果杂合子杂交来鉴定
解析: 该红果植株与红果纯合子(RR)杂交后代都是红果(R_),所以不能通过与红果纯合子杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,A错误;能通过该红果植株自交来鉴定,如果后代都是红果,则其是纯合子;如果后代有红果也有黄果,则其是杂合子,B错误;能通过与黄果纯合子(rr)杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,如果后代都是红果,则其是纯合子;如果后代有红果也有黄果,则其是杂合子,C正确;能通过与红果杂合子杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,D错误。
考向三 亲子代基因型、表型的判断 番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状B.实验组1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aaC.实验组2的F1红果番茄均为杂合子D.实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
解析: 由实验组2或实验组3可知红果为显性性状,A错误;实验组1的亲本基因型:红果为Aa、黄果为aa,B错误;实验组2的亲本基因型:红果为AA、黄果为aa,F1红果番茄均为杂合子,基因型为Aa,C正确;实验组3的F1中黄果番茄的基因型是aa,D错误。
“两法”推断基因型和表型
〔变式训练3〕 (2024·邢台模拟)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色。下列叙述正确的是( )A.亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶B.亲代黄色蝴蝶的基因型一定为AaC.亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AAD.子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
解析:根据题意可知,亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶,A正确;若亲本雌性基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可能为Aa或AA,B错误;若亲本雄性的基因型为AA,则亲代雌性蝴蝶的基因型可能是AA或Aa或aa,其子代的雄性均表现为黄色,C错误;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现aa,雄性个体表现为白色,与题意不符,D错误。
考向四 围绕自交与自由交配概率计算,考查解决问题的能力 (2024·北京东城模拟)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∶1C.15∶1、15∶1 D.8∶1、16∶1
解析:在自然状态下豌豆是自花传粉、闭花受粉,而玉米自然状态下可以杂交,豌豆有1/2AA和1/2Aa,自交后隐性性状只有1/2×1/4=1/8,其余都是显性性状,所以豌豆显性性状∶隐性性状为7∶1,C、D错误;玉米相当于自由交配,1/2AA,1/2Aa,自由交配时产生1/4a配子,子代中会有隐性性状1/4×1/4=1/16,其余都是显性性状,所以显性性状∶隐性性状为15∶1,B正确,A错误。
考点三 分离定律的遗传特例归纳
重|难|精|讲1.复等位基因在一个群体内,若同源染色体的同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、IB、i三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与表型的关系如下表:
2.异常分离比问题(1)不完全显性F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式。如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1,图解如下:
现以亲本基因型均为Aa为例进行分析:
3.雄性不育和母系影响(1)雄性不育①细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐性核不育,遗传方式符合孟德尔遗传定律。②细胞质雄性不育:表现为母系遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。③核质互作不育型:是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
(2)母性效应是指子代的某一表型受母本核基因型的影响,和母本的基因型所控制的表型一样。因此正反交结果不同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
4.从性遗传是指由常染色体上的基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其基因型与表型关系如下表:
5.表型模拟问题表型模拟是指生物的表型不仅仅取决于基因型,还受所处环境的影响,从而导致基因型相同的个体在不同环境中表型有差异。(1)生物的表型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象,叫表型模拟。(2)设计实验确认隐性个体是“vv”的纯合子还是“V_”表型模拟的。
(2024·扬州中学模拟)某种雌雄同花植物的花色呈现出白色、浅红色、粉红色、红色和紫红色,是由一个基因座位上的三个复等位基因决定的;将一白花植株与一紫红花植株杂交,F1均为粉红花植株。下列叙述正确的是( )A.三个复等位基因之间是共显性关系B.F1粉红花植株进行自交,其后代会出现浅红花植株C.F1粉红花植株进行自交,其后代出现多种表型是基因重组的结果D.若一浅红花植株与一红花植株杂交,其后代一定不会出现白花和紫红花植株
解析:由题干信息可知,某种雌雄同花植物的花色由三个复等位基因控制,三个复等位基因可组成六种基因型,若为共显性,则群体中应为6种表型,而题中只有5种表型,所以可判断三个复等位基因之间不是共显性关系,A错误;设白花基因为A、红花基因为A1、紫红花基因为A2,当有A基因时可淡化花色,所以AA1为浅红色,AA2为粉红色。F1粉红花(AA2)植株进行自交,其后代会出现白花、粉红花和紫红花植株,不会出现浅红花植株,B错误;基因重组至少要涉及两对等位基因,而题中只有三个复等位基因,不能发生基因重组,C错误;若一浅红花植株(AA1)与一红花植株(A1A1)杂交,其后代会出现浅红花植株和红花植株,一定不会出现白花和紫红花植株,D正确。
(2022·河北邢台二模)栝楼是雌雄异株植物,叶形有近圆形叶(E)和心形叶(e),花粉e有50%不育。现有雌雄基因型均为EE∶Ee=1∶2的植株自由交配,子代中的近圆形叶与心形叶比为( )A.24∶19 B.8∶1C.19∶1 D.14∶1
解析:雌雄基因型均为EE∶Ee=1∶2的群体产生的雌配子为2/3E、1/3e,花粉e有50%不育,雄配子为4/5E、1/5e[1/3e×1/2=1/6e,则e占雄配子的概率为1/6÷(1/6+2/3)=1/5],则子代心形叶(ee)的比例为1/3×1/5=1/15,近圆形叶为14/15,近圆形叶与心形叶比为14∶1,D正确。
(1)分离定律中四种致死问题①隐性致死:隐性基因纯合时,对个体有致死效应。②显性致死:显性基因具有致死效应。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。③配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。④合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体的现象。
(2)致死问题解题步骤关于致死现象的遗传题,可分三步分析:第一步,无论是配子致死还是合子致死,均按无致死现象、遵循分离定律写出配子种类及比例,并书写遗传图解;第二步,根据题目信息“划掉”遗传图解中致死配子或个体;第三步,根据“划掉”后的情况调整配子或个体基因型前的“系数”,分析得出正确答案。
(2020·江苏卷)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
解析:由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系均为杂合子,A正确;桔红带黑斑为显性性状,则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因,杂合桔红带黑斑鱼(Aa)相互交配,子代表型比例为2∶1,可推得基因型为AA的个体死亡,即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则桔红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;桔红带黑斑基因显性纯合致死,则无论回交多少次,所得桔红带黑斑品系均为杂合子,D错误。
椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,可以进行自交。椎实螺螺壳的开口方向有左旋和右旋,该性状由母体的细胞核基因型决定,而不受本身基因型的控制,其遗传过程如图所示。据图中信息判断,F2自交产生的子代中,右旋与左旋之比为( )A.1∶3 B. 3∶1C.全部左旋 D.全部右旋
解析:子代性状由母体的细胞核基因型决定。F2中DD和Dd的后代为右旋椎实螺,dd的后代为左旋椎实螺,图中D_∶dd=3∶1,因此F2自交产生的后代中右旋椎实螺∶左旋椎实螺=3∶1。
素养提升 · 强化思维
|情境试题 规范作答|阅读下列材料,回答下列问题:母性效应“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配①。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。
(1)“母性效应”现象______(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。基因分离定律的实质是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)F2中3/4的个体自交后代表现为右旋,这些F2个体的基因型为_______________。
在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上
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,等位基
因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中、独立地随配
(3)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能为_______________。欲判断某左旋椎实螺的基因型,请设计实验方案,并预期实验结果及结论。实验方案:①______________________________________________________。②观察并统计后代的表型。实验结果及结论:_______________________________________________________________________________________________。
用任意旋向椎实螺作父本与待测个体交配
若子代表现为左旋,则该左旋椎实螺的基因型为
dd,若子代表现为右旋,则该左旋椎实螺的基因型为Dd
真|题|再|现1.(2023·海南卷)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是( )A.①和②杂交,产生的后代雄性不育B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
解析:①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A正确;②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为(P)Dd,为杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C正确;①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母本,则二者杂交的后代为(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。故选D。
2.(2022·海南卷)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )A.F1中匍匐型个体的比例为12/25B.与F1相比,F2中A基因频率较高C.F2中野生型个体的比例为25/49D.F2中A基因频率为2/9
解析:根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此匍匐型个体Aa占80%,野生型个体aa占20%,则A基因频率=80%×1/2=40%,a=60%,子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,所以子一代中Aa占(48%)÷(48%+36%)=4/7,A错误;由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此每一代都会使A的基因频率减小,故与F1相比,F2中A基因频率较低,B错误;子一代Aa占4/7,aa占3/7,产生的配子为A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=5/7×5/7=25/49,由于AA=2/7×2/7=4/49致死,因此子二代aa占25/49÷(1-4/49)=5/9,C错误;子二代aa占5/9,Aa占4/9,因此A的基因频率为4/9×1/2=2/9,D正确。
3.(2022·浙江卷)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
解析: 紫茎为显性,令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若为杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎, A不符合题意;可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子,如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,B不符合题意;与紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定,C符合题意;能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子,如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,D不符合题意。
4.(2021·浙江1月选考)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( )A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表型C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
解析: 若AYa个体与AYA个体杂交,后代基因型为AYAY、AYA、AYa、Aa,由于AYAY胚胎致死,故后代有3种基因型,A正确;若AYa个体与Aa个体杂交,后代基因型为AYA、AYa、Aa和aa,表型分别为黄色、鼠色和黑色,B正确;若1只黄色雄鼠(基因型为AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,则F1可同时出现黄色个体和鼠色个体或同时出现黄色个体和黑色个体,不会同时出现鼠色个体与黑色个体,C错误;若1只黄色雄鼠(基因型为AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,D正确。
5.(2023·北京卷)二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是_________。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→_____________________→电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为_______条。
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。
①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为_________。②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作是_____________________________________。
在开花前把田间出现的绿叶植株除去
解析:(1)野生型油菜进行自交,后代中既有野生型又有黄化叶,由此可以推测黄化叶是隐性性状。(2)检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B处理→电泳。野生型基因电泳结果有一条带,叶黄化的基因电泳结果有两条带,则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。
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