2019-2020学年名师同步人教版生物必修二课下提能：第1章第2节　孟德尔的豌豆杂交实验（二） 10页

第 1 章 第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 课下提能 一、选择题 1．(2019·乌鲁木齐期中)关于孟德尔的杂交实验成功原因的分析中，错误的 是( ) A．实验材料选择正确，豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，且有易于区分 的性状 B．由现象及本质，通过观察 F1 产生的配子种类及比例来解释性状分离现象 C．从简单到复杂，先研究一对相对性状的遗传，再研究多对相对性状的遗 传 D．研究方法科学，先提出假说解释现象，再通过演绎推理和测交实验验证 假说 解析：选 B 孟德尔杂交实验获得成功的原因之一是取材正确，即选取豌豆 作为实验材料，豌豆是一种严格的自花传粉、闭花受粉植物，且具有易于区分的 相对性状，A 项正确；由现象及本质，通过观察 F2 的表现型种类及比例提出假 说，来解释性状分离现象，B 项错误；孟德尔获得成功的原因之一是从简单到复 杂，先研究一对相对性状的遗传，再研究多对相对性状的遗传，C 项正确；孟德 尔的研究方法科学，先提出假说解释现象，再通过演绎推理和测交实验验证假说， D 项正确。 2．下列有关自由组合定律的叙述，正确的是( ) A．自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释 直接归纳总结的，不适用于多对相对性状的遗传 B．控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的 C．在形成配子时，决定不同性状的遗传因子的分离是随机的，所以称为自 由组合定律 D．在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性 状的遗传因子表现为自由组合 解析：选 D 自由组合定律的内容：(1)控制不同性状的遗传因子的分离和 组合是互不干扰的；(2)在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分 离，决定不同性状的遗传因子自由组合。B、C 两项错误，D 项正确；自由组合 定律适用于多对相对性状的遗传，A 项错误。 3．南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因(A、a 和 B、b) 控制，这两对等位基因独立遗传。现将两株圆形南瓜植株进行杂交，F1 收获的全 是扁盘形南瓜；F1 自交获得 F2，F2 中有 137 株扁盘形、89 株圆形、15 株长圆形 南瓜。据此推断，亲代圆形南瓜植株的基因型分别是( ) A．aaBB 和 Aabb B．aaBb 和 AAbb C．AAbb 和 aaBB D．AABB 和 aabb 解析：选 C 两株圆形南瓜植株进行杂交，F1 全为扁盘形，说明亲代全为纯 合子；F2 表现型比例接近 9∶6∶1，是正常分离比的变式，符合自由组合定律， 由此得出：基因型为双显性的个体表现为扁盘形，基因型为单显性的个体表现为 圆形，基因型为双隐性的个体表现为长圆形。据此可知，亲代圆形南瓜的基因型 应该是 AAbb、aaBB。 4．家兔的黑色(B)对褐色(b)是显性，短毛(D)对长毛(d)是显性，这两对基因 是自由组合的。兔甲与一只黑色短毛兔(BbDd)杂交后产仔 26 只，其中黑短 9 只、 黑长 3 只、褐短 10 只、褐长 4 只。按理论推算兔甲的表现型应为( ) A．黑色短毛 B．黑色长毛 C．褐色短毛 D．褐色长毛 解析：选 C 可以利用分离定律进行分析，首先考虑毛色这一对相对性状， 子代中黑(9＋3)∶褐(10＋4)≈1∶1，所以兔甲的毛色基因型应为 bb，表现型为褐 色。再考虑毛长度这一对相对性状，子代中短毛(9＋10)∶长毛(3＋4)≈3∶1，兔 甲关于毛长度的基因型应为 Dd，表现型为短毛。因此兔甲的表现型是褐色短毛。 5．(2019·濮阳期中)白色盘状与黄色球状南瓜杂交，F1 全是白色盘状南瓜， F1 自交得 F2 中纯合黄色盘状南瓜有 1 322 棵，则 F2 中杂合白色球状南瓜应有 ( ) A．1 322 棵 B．2 644 棵 C．3 966 棵 D．1 983 棵 解析：选 B F1 白色盘状南瓜自交，F2 的表现型及比例为白色盘状(A_B_)∶ 白色球状(A_bb)∶黄色盘状(aaB_)∶黄色球状(aabb)＝9∶3∶3∶1，其中纯合黄 色盘状南瓜(aaBB)占 1/16，共有 1 322 棵。而杂合的白色球状南瓜(Aabb)占 2/16， 所以有 1 322×2＝2 644 棵。 6．在西葫芦的皮色遗传中，已知黄色皮(Y)对绿色皮(y)为显性，但当另一显 性基因(W)存在时，基因 Y 和 y 都不能表达，表现为白色。两对基因独立遗传。 现有基因型为 WwYy 的个体自交，其后代表现型种类及比例是( ) A．4 种，9∶3∶3∶1 B．2 种，13∶3 C．3 种，12∶3∶1 D．3 种，10∶3∶3 解析：选 C 根据以下遗传图解分析： 因为 W 存在时，Y 和 y 都不能表达，所以基因型为 W_Y_与 W_yy 的个体 都表现为白色，wwY_表现为黄色，wwyy 表现为绿色，相应比例为(9＋3)∶3∶1 ＝12∶3∶1。 7．(2019·合肥检测)豌豆花的颜色由两对等位基因 P、p 和 Q、q 控制，都是 独立遗传。假设每对等位基因中至少有一个显性基因时花是紫色的，其他的基因 组合都是白色的，如用紫花和白花植株进行杂交，F1 中紫花∶白花＝3∶5，则亲 本的基因型可能为( ) A．PPQq×PPQq B．PpQQ×Ppqq C．PpQq×ppqq D．PpQq×Ppqq 解析：选 D 由题意可知，紫花植株的基因型为 P_Q_，F1 中紫花占 3/8 可 以拆分为 3/4×1/2 或 1/2×3/4，由此可以推出亲本的基因型为 PpQq×Ppqq 或 PpQq×ppQq。 8．豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性。让绿色 圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F1 都表现为黄色圆粒，F1 自交得 F2，F2 有四种 表现型。如果继续将 F2 中全部杂合的黄色圆粒种子播种后进行自交，所得后代 的表现型及比例为( ) A．黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝25∶15∶15∶9 B．黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝25∶5∶5∶1 C．黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝21∶5∶5∶1 D．黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝16∶4∶4∶1 解析：选 C F1 都表现为黄色圆粒，则双亲绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆基 因型分别为 yyRR×YYrr；F1 基因型为 YyRr，F1 自交得 F2 中杂合的黄色圆粒豌 豆基因型及比例为 YYRr∶YyRR∶YyRr＝2∶2∶4，在 F2 中杂合的黄色圆粒中 YYRr、YyRR、YyRr 分别占 1/4、1/4、1/2。1/4 的 YYRr 自交后代中，黄色圆 粒(YYR_)的概率为 1/4×3/4＝3/16，黄色皱粒(YYrr)的概率为 1/4×1/4＝1/16； 同理可以计算出 1/4 的 YyRR 自交后代中，黄色圆粒(Y_RR)的概率为 1/4×3/4＝ 3/16，绿色圆粒(yyRR)的概率为 1/4×1/4＝1/16,1/2 的 YyRr 自交后代中，黄色 圆粒(Y_R_)的概率为 1/2×9/16＝9/32，黄色皱粒(Y_rr)的概率为 1/2×3/16＝ 3/32，绿色圆粒的概率为 1/2×3/16＝3/32，绿色皱粒的概率为 1/2×1/16＝1/32， 因此黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝(3/16＋3/16＋9/32)∶(1/16＋ 3/32)∶(1/16＋3/32)∶1/32＝21∶5∶5∶1。 9．豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性， 两亲本杂交得到 F1，其表现型如图。下列叙述错误的是( ) A．亲本的基因组成是 YyRr、yyRr B．在 F1 中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒 C．F1 中黄色圆粒豌豆的基因组成是 YyRR 或 YyRr D．F1 中纯合子占的比例是 1/2 解析：选 D 由图可知，F1 中圆粒∶皱粒＝3∶1，黄色∶绿色＝1∶1，可推 知，亲本的基因组成为 YyRr、yyRr，即为黄色圆粒、绿色圆粒，故 F1 中表现型 不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒。亲本的两对性状分别分析如下： Yy×yy→1Yy∶1yy，Rr×Rr→1RR∶2Rr∶1rr，故 F1 中黄色圆粒豌豆的基因组 成为 YyRR 或 YyRr，F1 中纯合子所占比例为 1/2×1/2＝1/4。 10．(2019·临沂期中)如表是豌豆五种杂交组合的实验统计数据： 组别 表现型 高茎红花 高茎白花 矮茎红花 矮茎白花 一 高茎红花×矮茎红花 627 203 617 212 二 高茎红花×高茎白花 724 750 243 262 三 高茎红花×矮茎红花 953 317 0 0 四 高茎红花×高茎红花 925 328 315 108 五 高茎白花×矮茎红花 517 523 499 507 据上表判断，下列叙述不合理的是( ) A．通过第一、三、四组可以得出红花对白花为显性性状，通过第二、四组 可以得出高茎对矮茎为显性性状 B．以 A 和 a 分别表示茎高的显、隐性基因，D 和 d 分别表示花色的显、隐 性基因。则第一组两个亲本植株的基因型为 AaDd、aaDd C．每一组杂交后代的纯合子的概率都相同 D．最容易获得双隐性个体的杂交组合是第五组 解析：选 C 由第一组可知红对白为显性，第二组可知高对矮为显性，由第 三组和第四组均可知高对矮为显性，红对白为显性，第五组不能确定两对性状的 显隐性。第一组中高茎×矮茎→高茎∶矮茎＝1∶1，可知亲本的基因型为 Aa 和 aa，红花×红花→红花∶白花＝3∶1，可知亲本的基因型为 Dd 和 Dd。同理可知 第二、三、四、五组的亲本的基因型分别为 AaDd×Aadd、AADd×aaDd、 AaDd×AaDd、Aadd×aaDd，因此第一～五组杂交后代中纯合子的概率分别为 1/4、1/4、0、1/4、1/4，每组获得双隐性个体的概率分别为 1/8、1/8、0、1/16、 1/4。 二、非选择题 11．现有 4 个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感 锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状 各由一对等位基因控制。若用上述 4 个品种组成两个杂交组合，使其 F1 均为抗 锈病无芒，且这两个杂交组合的 F2 的表现型及其数量比完全一致。回答问题： (1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相 对性状的两对等位基因必须位于非同源染色体上，在形成配子时，非等位基因要 ____________，在受精时雌雄配子要____________，而且每种合子(受精卵)的存 活 率 也 要 ________ 。 那 么 ， 这 两 个 杂 交 组 合 分 别 是 ________________ 和 __________________。 (2)上述两个杂交组合的全部 F2 植株自交得到 F3 种子，1 个 F2 植株上所结的 全部 F3 种子种在一起，长成的植株称为 1 个 F3 株系。理论上，在所有 F3 株系中， 只表现出一对性状分离的株系有 4 种，那么，在这 4 种株系中，每种株系植株的 表 现 型 及 其 数 量 比 分 别 是 ____________________________ 、 ____________________________ 、 ______________________ 和 ______________________。 解析：(1)若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受 A/a、B/b 这两对等位基因 控制，再根据题干信息可知，4 个纯合亲本的基因型可分别表示为 AABB、AAbb、 aaBB、aabb，若要使两个杂交组合产生的 F1 与 F2 均相同，则两个亲本组合只能 是 AABB(抗锈病无芒)×aabb(感锈病有芒)、AAbb(抗锈病有芒)×aaBB(感锈病无 芒)，得 F1 均为 AaBb，这两对等位基因必须位于两对同源染色体上，非同源染 色体上的非等位基因自由组合，才能使两组杂交的 F2 完全一致，同时受精时雌 雄配子要随机结合，形成受精卵的存活率也要相等。(2)根据上面的分析可知， F1 为 AaBb，F2 植株将出现 9 种不同的基因型：AABB、AaBB、AABb、AaBb、 AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，其中基因型为 AaBB、AABb、Aabb、aaBb 的植株中有一对基因杂合，自交后该对基因决定的性状会发生性状分离，依次是 抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、抗锈病有芒 ∶感锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1。 答案：(1)自由组合 随机结合 相等 抗锈病无芒×感锈病有芒 抗锈病 有芒×感锈病无芒 (2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1 抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1 感 锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1 抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1 12．果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是独立遗传的两对相对 性状。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中 47 只为灰身大翅脉， 49 只为灰身小翅脉，17 只为黑身大翅脉，15 只为黑身小翅脉。回答下列问题。 (1) 在 上 述 杂 交 子 代 中 ， 体 色 和 翅 脉 的 表 现 型 及 比 例 依 次 为 ____________________和____________________。 (2)两个亲本中，雌蝇的基因型为________，雄蝇的基因型为________。 (3)亲本雌蝇产生卵细胞的基因型种类数为________种，其理论比例为 ________________。 (4)上述子代中，表现型为灰身大翅脉个体的基因型为____________，黑身 大翅脉个体的基因型为________。 解析：(1)将两对相对性状分开来看均遵循分离定律，由题中信息可分别推 知后代体色和翅脉的表现型比例。(2)将两对相对性状分开分析：子代中灰身与 黑身之比为 3∶1，可推出双亲的基因型为 Bb 和 Bb；由大翅脉和小翅脉之比为 1∶1，可推出双亲的基因型为 Ee 和 ee，然后合并便可推出双亲的基因型。(3) 亲本雌蝇的基因型为 BbEe，根据自由组合定律的内容(在形成配子时，决定同一 性状的成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合)，可推出产生卵细 胞的种类及比例。(4)根据双亲的基因型为 BbEe 和 Bbee，可推出子代的基因型 有 6 种，其中基因型为 BBEe 和 BbEe 的个体均表现为灰身大翅脉，只有基因型 为 bbEe 的个体表现为黑身大翅脉。 答案：(1)灰身∶黑身＝3∶1 大翅脉∶小翅脉＝1∶1 (2)BbEe Bbee (3)4 1∶1∶1∶1 (4)BBEe 和 BbEe bbEe 13．甜荞麦是异花传粉作物，具有花药大小(正常、小)、瘦果形状(棱尖、棱 圆)和花果落粒性(落粒、不落粒)等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂 交实验，获得了足量后代，F2 代性状统计结果如下。请回答： 花药正常∶花药小＝452∶348 瘦果棱尖∶瘦果棱圆＝591∶209 花果落粒∶花果不落粒＝597∶203 (1)花药大小的遗传至少受________对等位基因控制，F2 代花药小的植株中 纯合子所占比例为________。 (2)为探究控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因在染色体上的位置关 系，请完成下列实验方案： ①选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱 圆植株作亲本杂交，获得 F1； ②___________________________________________________________； ③统计后代中花药大小和瘦果形状的性状比例。 结果分析： 若后代中____________________________，则控制花药大小和瘦果形状两对 性状的基因位于两对染色体上； 若后代中____________________________，则控制花药大小和瘦果形状两对 性状的基因位于三对染色体上。 解 析： (1) 根 据 题 意 分 析 得 花 药 正 常 ∶ 花 药 小 ＝ 452∶348≈9∶7 ，是 9∶3∶3∶1 的变形，说明该对性状受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合 定律，子一代为 AaBb，且双显性(A_B_)为花药正常，其余为花药小，则 F2 代为 9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb，所以花药小的植株(3A_bb、3aaB_、1aabb)中纯 合子所占比例为 3/7。(2)为探究控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因在染色 体上的位置关系，即是否遵行自由组合定律，纯合亲本杂交，获得 F1；②让 F1 植株进行测交获得 F2；③观察统计后代花药大小和瘦果形状的性状比例。若后 代中花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶2，则控制 花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上；若后代中花药正常瘦果 棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶3∶3，则 控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对染色体上。 答案：(1)2 3/7 (2)②让 F1 植株进行测交获得 F2 ③花药正常瘦果棱尖∶ 花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶2 花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦 果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶3∶3 14．(2019·德州期中)现有 4 个纯合南瓜品种，其中 2 个品种的果形表现为圆 形(圆甲和圆乙)，1 个表现为扁盘形(扁盘)，1 个表现为长形(长)。用这 4 个南瓜 品种做了 3 个实验，结果如下： 实验 1：圆甲×圆乙，F1 为扁盘，F2 中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1 实验 2：扁盘×长，F1 为扁盘，F2 中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1 实验 3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的 F1 植株授粉，其 后代中扁盘∶圆∶长均等于 1∶2∶1。综合上述实验结果，请回答： (1)南瓜果形的遗传受________对等位基因控制，且遵循________定律。 (2)若果形由一对等位基因控制用 A、a 表示，若由两对等位基因控制用 A、 a 和 B、b 表示，以此类推，则杂合圆形的基因型应为______________，纯合扁 盘的基因型为________。 (3)将实验 1 F2 中的扁盘形植株测交，若后代全为扁盘形，则 F2 扁盘形基因 型为 AABB；若测交后代扁盘∶圆＝1∶1，则 F2 扁盘形基因型为______________； 若 F2 扁盘形基因型为 AaBb，测交后代表现型及比例为____________________。 (4)让实验 3 中圆形自交，其后代表现型及比例为________________。 解析：(1)由实验 1 可知，圆甲×圆乙，F1 为扁盘，F2 中扁盘∶圆∶长＝ 9∶6∶1，说明南瓜的果形是由 2 对等位基因控制的，且遵循自由组合定律。(2) 实验 1 子一代基因型是 AaBb，A_B_表现为扁盘形，A_bb、aaB_表现为圆形， 则杂合圆形的基因型应为 Aabb、aaBb；纯合扁盘的基因型为 AABB；aabb 表现 为长形，亲本圆甲与圆乙的基因型是 AAbb、aaBB。实验 2 扁盘×长，F1 为扁盘， F2 中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1，则亲本扁盘的基因型是 AABB，长形的基因型是 aabb，子一代扁盘的基因型是 AaBb。(3)实验 1 F2 中的扁盘形植株测交，若后代 全为扁盘形，则 F2 扁盘形基因型为 AABB；若测交后代扁盘∶圆＝1∶1，则 F2 扁盘形基因型为 AABb、AaBB；若 F2 扁盘形基因型为 AaBb，测交后代的基因 型及比例是 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，表现型及比例为扁盘∶圆 ∶长＝1∶2∶1。(4)实验 3：长形品种植株的基因型是 aabb，两个杂交组合的子 一 代 的 基 因 型 是 AaBb ， 两 者 杂 交 后 代 的 基 因 型 及 比 例 是 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，其中 AaBb 为扁盘形，Aabb、aaBb 为 圆形，aabb 为长形。实验 3 中圆形植株的基因型是 Aabb 或 aaBb，自交后代的基 因型及比例是 A_bb∶aabb＝3∶1(aaB_∶aabb＝3∶1)，因此实验 3 中圆形自交， 其后代表现型及比例是圆形∶长形＝3∶1。 答案：(1)2 自由组合 (2)Aabb、aaBb AABB (3) AABb、AaBB 扁盘 ∶圆∶长＝1∶2∶1 (4)圆形∶长形＝3∶1 15．(2019·长沙检测)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对 性状的两对等位基因(A、a 和 B、b)分别位于 3 号和 8 号染色体上。下表是纯合 甘蓝杂交实验的统计数据： 亲本组合 F1 株数 F2 株数 紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶 ①紫色叶 ×绿色叶 121 0 451 30 ②紫色叶 ×绿色叶 89 0 242 81 (1)结球甘蓝叶色性状的遗传是否遵循自由组合定律？________(填“是”或 “否”)。 (2)表中组合①的两个亲本基因型为________，理论上组合①的 F2 紫色叶植 株中，纯合子所占的比例为________。 (3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为________，F1 的基因型是 ________。若组合②的 F1 与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为 ________。 解析：(1)据题干中“二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相 对性状的两对等位基因(A、a 和 B、b)分别位于 3 号和 8 号染色体上”可知，两 对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(2)组合①F2 中紫色叶∶绿色叶＝15∶1， 由此可推测绿色叶植株是双隐性，其余均为紫色叶植株，且 F1 基因型为 AaBb， 则亲本基因型为 AABB 和 aabb；理论上组合①的 F2 紫色叶植株的基因型为 A_B_、A_bb、aaB_，共占 F2 的 15/16，其中纯合子有 AABB、AAbb、aaBB，共 占 F2 的 3/16，故理论上组合①的 F2 紫色叶植株中，纯合子所占的比例为 3/16÷15/16＝1/5。(3)组合②F2 中紫色叶∶绿色叶＝3∶1，可推测 F1 基因型为 Aabb 或 aaBb，则亲本中紫色叶植株的基因型为 AAbb 或 aaBB。若组合②的 F1 Aabb 或 aaBb 与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为紫色叶∶绿色叶 ＝1∶1。 答案：(1)是 (2)AABB、aabb 1/5 (3)AAbb 或 aaBB Aabb 或 aaBb 紫色叶∶绿色叶＝1∶1