高中生物必修二课时作业23：1.2.2 假说—演绎法、自由组合定律的应用

假说—演绎法、自由组合定律的应用
一、单选题
1．下列关于验证基因分离定律和自由组合定律的叙述中，错误的是（）
A．利用杂合子Dd自交，后代性状之比为3:1，可以验证分离定律
B．利用杂合子AaBb测交，后代性状之比为1:1:1:1，可以验证自由组合定律
C．利用杂合子Dd进行单倍体育种得到植株D:植株d=1:1，可以验证分离定律
D．利用花粉鉴定法验证自由组合定律需要花粉拥有至少两种可观测的相对性状
2．根据孟德尔的遗传定律，判断下列表述中正确的是（）
A．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B．基因的自由组合发生在合子形成的过程中
C．表现型相同的生物，基因型一定相同
D．控制不同性状的基因的遗传互不干扰
3．下列有关遗传规律的叙述，正确的是（）
A．孟德尔对自由组合现象的解释中提出：受精时，雌雄配子的结合方式有9种
B．孟德尔在探索遗传规律时，提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上的C．孟德尔根据一对相对性状的杂交实验现象提出基因在体细胞中成对存在
D．基因的自由组合定律的实质是非等位基因的分离和组合是互不干扰的
4．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（）
A．豌豆杂交时对父本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋
B．1F测交将产生4种表现型比例相等的后代，属于孟德尔假说的内容
C．自由组合定律是指1F产生的4种类型的精子和卵细胞自由结合
D．选择具有自花闭花受粉特性的豌豆作为实验材料是孟德尔实验成功的原因之一
5．某自花传粉植物的抗病和感病分别由基因T、t控制，另一对基因R、r对抗病基因的表达有影响，RR使植物表现为感病，Rr使植物表现为弱抗病。

将感病植株与抗病植株杂交，F1都是弱抗病，F1自交得F2，F2中抗病∶弱抗病∶感病的比例为3∶6∶7．下列推断不正确的是（）
A．亲本的基因型是ttRR×TTrr B．F2中感病植株的基因型有5种
C．F2抗病植株自交后代中抗病植株占7/8 D．不能用测交实验鉴定F2所有植株的基因型6．某种植物的花色同时受A、a与B、b两对基因控制，基因型为A_bb的植株开蓝花，基因型为aaB_的植株开黄花。

将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交，取F1红花植株自交得F2。

F2的表现型及其比例为：红花：黄花：蓝花：白花=7：3：1：1，则下列分析中正确的是A．F2中基因型为Aa_ _的杂合子致死
B．F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死
C．亲本蓝花植株和F2蓝花植株的基因型一定为AAbb
D．F1产生的配子中，Ab雌配子或Ab雄配子致死
7．如图所示，甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验，甲同学每次分别从I、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。

他们每次都将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。

分析下列叙述不正确的是
A．甲同学的实验模拟的是基因的分离和配子随机结合的过程
B．实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等，但Ⅰ、Ⅱ桶小球总数可不等
C．乙同学的实验可模拟两对性状自由组合的过程
D．甲、乙重复100次实验后，统计的Dd、AB组合的概率均为50%
8．某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均各只受一对等位基因控制。

现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花:高茎白花:矮茎红花:矮茎白花=5:3:3:1，下列分析错误的是
A．控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律
B．出现5:3:3:1的原因是可能存在某种基因型植株致死现象
C．出现5:3:3:1的原因是可能存在某种基因型配子致死现象
D．自交后代中高茎红花均为杂合子
9．已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，现有两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交产生F1，F1自交产生F2。

科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现，易感病植株存活率是1/2，高秆植株存活率是2/3，其他植株的存活率是100%，据此得出F2成熟植株表现型的种类和比例为
A．2种 3 : 4 B．4种12 : 6 : 2 :1 C．4种 1 : 2 : 2 : 3 D．4种9:3 :3: 1 10．某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)是显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交， F1出现的性状类型及比例如下图所示。

下列说法错误的是
A．F1 中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，相应性状之比是15：5：3：1 B．F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，其中纯合子所占比例是2/3
C．F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配，则后代相应的性状之比是4：2：1：1
D．F1中紫翅白眼个体自由交配，其后代纯合子所占比例是5/9
二、综合题
11．某种自花传粉、闭花授粉的植物，其花的颜色为白色和红色，茎有粗、中粗和细三种。

请分析并回答下列问题：
（1）若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交，应先除去母本未成熟花的全部雄蕊，其目的是______________________________________。

（2）已知该植物茎的性状由两对独立遗传的核基因（A，a，B、b）控制，只要b基因纯合时植株就表现为细茎，当只含有显性基因B时植株表现为中粗茎，其他表现为粗茎。

若基因型为AaBb的植株自然状态下繁殖，则理论上子代的表现型及比例为
________________________。

（3）现发现某一白花植株种群中出现一株红花植株，若花色由一对等位基因D、d控制，且该红花植株自交后代中红花植株与白花植株之比始终为2∶1，试解释其原因
____________________________________。

（4）若已知该植物花色由D、d和E、e两对等位基因控制，现有一基因型为DdEe的植株，其体细胞中相应基因在染色体上的位置及控制花色的生物化学途径如图所示。

则该植株花色为_________。

该植株自交时（不考虑基因突变和交叉互换现象），后代中纯合子的表现型为_______________。

12．水稻的高秆对矮秆为完全显性，由一对等位基因A、a控制；抗病对易感病为完全显性，由另一对等位基因B、b控制。

现有纯合高杆抗病和纯合矮杆易感病的两种亲本杂交，所得F1自交，多次重复实验，统计F2的表现型及比例都近似如下结果：高秆抗病：高秆易感病：矮秆抗病：矮秆易感病= 249∶51∶51∶49。

据实验结果回答问题：
（1）控制抗病和易感病的等位基因__________ （填“遵循”或“不遵循”）基因的分离定律，依据是__________。

（2）上述两对等位基因之间__________（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律。

F2中出现了亲本所没有的新的性状组合，产生这种现象的根本原因是减数分裂过程中，控制不同性状的基因进行了重新组合，具体发生在__________期。

（3）请根据所学知识对上述实验结果做出合理的解释（假说），并设计简单实验验证。

①控制上述性状的两对等位基因位于__________对同源染色体上。

②F1通过减数分裂产生的雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab=7∶3∶3∶7。

③雌雄配子随机结合。

为验证上述假说，请设计一个简单的实验并预期实验结果。

实验思路：______________________________。

预期结果：______________________________。

——★ 参考答案★——
1．C
[解析]A、要验证基因的分离定律，可以让Dd自交，若后代出现3:1的分离比，说明其符合基因的分离定律，A正确；
B、利用双杂合子AaBb证明自由组合定律，可以通过自交出现9:3:3:1的性状分离比，测交出现1:1:1:1的性状分离比，单倍体育种后代出现1:1:1:1的纯合子证明，B正确；
C、要验证基因的分离定律，可以用单倍体育种进行，单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理，若Dd经过单倍体育种产生的植株DD:dd=1:1，则说明其符合基因的分离定律，
C错误；
D、采用花粉鉴定法证明分离定律需要花粉拥有一种可观测的相对性状，如花粉粒形状有长形、圆形，利用花粉鉴定法验证自由组合定律则需要花粉拥有至少两种可观测的相对性状，D正确。

故选C。

[点睛]要验证遗传定律，可以用杂合子进行自交、测交、花粉鉴定法或单倍体育种法。

2．D
[解析]A、具有一对相对性状的纯种亲本杂交，子一代中未显现出来的性状称为隐性性状，
A错误；
B、基因的分离和自由组合发生在配子形成的过程中，B错误；
C、表现性相同的生物，基因型不一定相同，例如AA和Aa，C错误；
D、由基因分离定律和自由组合定律的实质可知，控制不同性状的基因的分离和组合互不干扰的，D正确。

故选D。

[点睛]孟德尔的分离定律和自由组合定律发生在形成配子的过程中而不是形成合子（受精卵）的过程中。

3．B
[解析]A、孟德尔对自由组合现象的解释中提出：受精时，雌雄配子的结合方式有16种，A 错误；
B、孟德尔在探索遗传规律时，提出问题是建立在纯合亲本杂交如高茎和矮茎纯合子杂交和F1自交的实验基础上的，B正确；
C、孟德尔未提出基因的概念，C错误；
D、基因的自由组合定律的实质是在形成配子时，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，D错误。

故选B。

4．D
[解析]孟德尔选择豌豆是因为豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然条件下是纯合子，且有易于区分的相对性状，豌豆杂交时操作程序为：母本去雄→套袋→人工授粉→套袋；假说一演绎法是指提岀问题→作岀假说→演绎推理→实验验证→得岀结论，在两对相对性状的杂交实验中，孟德尔作出的解释是：F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因
子可以自由组合；F1产生四种比例相等的配子，且雌雄配子结合机会相同。

F1测交将产生
四种表现型的后代，比例为1：1：1：1，属于演绎推理。

[详解]A、豌豆杂交时对母本的操作程序为：去雄→套袋→人工授粉→套袋，A错误；
B、F1测交将产生四种表现型的后代，比例为1:1:1:1，这是演绎推理，B错误；
C、自由组合定律指F1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；F1产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用，C错误；
D、孟德尔选择豌豆是因为其自然条件下是自花闭花受粉特性，自然条件下是纯合子，且有易于区分的相对性状，科学选材是孟德尔实验成功的原因之一，D正确。

故选D。

5．C
[解析]由题干信息知F1自交得F2，F1都是弱抗病，F2中抗病∶弱抗病∶感病的比例为3∶6∶7，该性状的两对控制基因遵循自由组合定律，且F1基因型为TtRr，又因RR使植物表现为感病，Rr使植物表现为弱抗病，可知亲本基因型为ttRR和TTrr，F2中抗病基因型为T-rr，弱抗病植株的基因型为T-Rr，感病植株的基因为T-RR或tt--。

[详解]A、由上分析可知，亲本的基因型为ttRR和TTrr，A正确；
B、F2中感病基因型有TTRR、TtRR、ttRR、ttRr、ttrr五种基因型，B正确；
C、F2中抗病的基因型为1/3TTrr、2/3Ttrr，自交后代中抗病植株T-rr占1/3+2/3×3/4=5/6，C 错误；
D、F2中感病基因型有五种基因型，它们与ttrr测交，后代均为感病个体，故不能用测交法判断出F2中感病个体的基因型，也无法鉴定F2中所有植株的基因型，D正确。

故选C。

6．D
[解析]F1红花植株自交所得F2中出现了黄花（aaB_）和蓝花（A_bb）的个体，说明F1同时含有A、a、B、b基因，故F1红花的基因型为AaBb。

若没有致死情况，则子一代自交产生的子二代的表现型及比例是A_B_：aaB_：A_bb：aabb=9：3：3：1，事实上，子二代的表现型及比例是A_B_（红花）：aaB_（黄花）：A_bb（蓝花）：aabb（白花）=7：3：1：1，白花基因的基因型是aabb，则可推知含有ab的雌配子和雄配子都是可育的，又由A_bb（蓝花）的数目是1而不是3，可推知含有Ab的雌配子或者是雄配子致死。

[详解]由以上分析可知，基因型为AaBb的个体自交，F2的表现型及其比例为：红花：黄花：蓝花：白花=7：3：1：1，应是含有Ab的雌配子或者是雄配子致死，A、B错误，D正确；结合分析可进一步推知，F2中蓝花植株植株的基因型和亲本蓝花植株的基因型都是Aabb，C错误。

[点睛]解答本题需抓住问题的实质：子代的基因来自于亲代，据此推断F1的基因型。

针对F2的异常性状分离比，借助分离定律将组成F2的两对基因拆分，进而推断致死的配子的基因型。

针对题中的两种观点，可借助数学思维分情况进行讨论。

7．D
[解析]A、甲同学实验模拟的是遗传因子的分离即D与d分离，以及配子随机结合的过程，即D与D、D与d、d与d随机结合，A正确；
B、实验中，I、Ⅱ小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d，每只小桶内两种小球的数量必须相等，表示两种配子的比是，但两个小桶中小球总数可以不等，说明雌雄配子数量可以不相等，B正确；
C、Ⅲ、Ⅳ小桶中的小球表示的是两对等位基因，如果分别位于两对同源染色体上，则乙同学的实验模拟非同源染色体上非等位基因自由组合的过程，C正确；
D、甲同学实验结果：DD占，Dd占,dd占，乙同学实验结果AB、Ab、aB、ab 都占，D错误。

故选D。

[点睛]这道题在解答的时候，需要从图示去理解四个小桶和小球所代表的意义。

本实验用四个小桶代表雌雄生殖器官，桶内小球模拟生物的配子。

8．B
[解析]设高茎与矮茎、红花与白花分别受一对等位基因A和a、B和b控制。

一高茎红花亲本自交后代出现4种类型，则该亲本的基因型为AaBb，又因自交后代的性状分离比为5∶3∶3∶1说明控制这两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；理论上该高茎红花亲本自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1，而实际上却为5∶3∶3∶1，若将5∶3∶3∶1拆开来分析，则有高茎∶矮茎＝2∶1，红花∶白花＝2∶1，说明在后代中不存在AA和BB的个体，进而推知：出现5∶3∶3∶1的原因可能是基因型为AB的雌配子或雄配子致死，B错误，C正确；综上分析可推知：在自交后代中，高茎红花的基因型为AABb、AaBB、AaBb，均为杂合子，D正确。

[点睛]由题意“各只受一对等位基因控制”和“自交后代的性状分离比”呈现的四种表现型准确定位遵循基因的自由组合定律，进而推测出亲本为双杂合子。

理论上该亲本自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，而实际上却为5∶3∶3∶1，即双显性个体少于理论值，说明同时含有两种显性基因的雌配子或雄配子致死。

在此基础上，即可对各选项做出正确的判断。

9．B
[解析]据题意可知，F1的基因型为DdRr，F2理论值是：高杆:矮杆=3:1，抗病:易感病=3:1，按题中存活率计算：高杆:矮杆=3×2/3:1=2:1，抗病:易感病=3:1×1/2=6:1，按照自由组合定律，高杆抗病:高杆易感病:矮杆抗病:矮杆易感病=（6:1）×（2:1）=12 : 6 : 2 :1，表现型是4种，故选B。

[点睛]思路：控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，即两对基因遵循自由组合定律；根据分离定律的思维方式解决自由组合定律的问题：先分开分析，得到的数据再相乘。

10．C
[解析]试题分析：根据图中后代的紫翅：黄翅=3：1，两个亲本的基因型为Pp×Pp，绿眼：白眼=1：1，说明绿眼的基因型为Gg；则两个亲本的基因型PpGg×Ppgg。

[详解]A、F1中紫翅绿眼个体自交（基因型相同个体间的交配），即Gg自交，绿眼：白眼=3:1，Y-自交，出现黄翅的概率为2/3×1/4＝1/6，紫翅概率为1-1/6＝5/6，即紫翅：黄翅=5:1，故F1的紫翅绿眼(Y-Gg)个体自交后代表现型的比例为15:5:3:1，A正确；
B、同理F1的紫翅白眼(Y-gg)自交，纯合子的概率为：1-2/3×1/2＝2/3，B正确；
C、F1的紫翅绿眼(Y-Gg)与黄翅白眼(yygg)杂交，后代表现型之比为2：2：1：1，C错误；
D、F1紫翅白眼基因型及比例为Yygg:YYgg=2:1，则紫翅白眼个体中Y和y的基因频率分别为2/3和1/3，自由交配，其后代纯合子所占比例为2/3×2/3+1/3×1/3=5/9，D正确。

故选C。

11．防止自花授粉粗茎∶中粗茎∶细茎=9∶3∶4 显性纯合致死红色白花
[解析]因该植物自花授粉、闭花传粉，因此自然界中的该种植物一定是纯合子。

[详解]（1）要进行人工杂交，必须对母本去雄，目的是防止自花授粉；
（2）由于A、a与B、b独立遗传，因此AaBb植株在自然状态下繁殖只能自交，后代的基因型为9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb，对应的表现型依次为：粗茎、细茎、中粗茎、细茎，故子代的表现型及其比例为粗茎：中粗茎：细茎=9：3：4；
（3）由于花色由一对等位基因D、d控制，红花植株自交后代中红花植株与白花植株之比始终为2:1，说明亲本为Dd，由于自交后代有三种基因型：1DD、2Dd、1dd，因此DD致死（显性纯合致死）会导致后代中红花植株与白花植株之比始终为2:1；
（4）根据题图，只有同时含有D和E基因时，才能合成红色物质，因此该植株DdEe的表现型为红色；不考虑基因突变和交叉互换时，该植株可以产生De、dE两种配子，比例为1：1，因此自交后代的纯合子基因型为DDee和ddEE，表现型均为白花。

[点睛]解答本题的关键是明确基因自由组合定律的实质，明确基因连锁时配子的产生情况，进而结合题意分析作答。

12．遵循在F2的表现型中，抗病：易感病=3：1 不遵循减数分裂的四分体（减Ⅰ前期）时期一将两纯合亲本杂交得到的F1与纯合矮秆易感病的水稻杂交，观察并统计子代的表现型及比例所得子代出现四种表现型，其比例为：高秆抗病：高秆易感病：矮秆抗病：矮秆易感病=7∶3∶3∶7
[解析]分析每一对性状，在F2代都符合3：1，因此控制两对性状的等位基因都符合基因分离定律。

但分析两对等位基因之间关系，既不符合9：3：3：1，也不属于它的变形，因此它们不遵循基因自由组合定律。

因此最可能原因是两对基因位于一对同源染色体上，在减数分裂时四分体时期发生交叉互换造成的。

[详解]（1）在F2的表现型中，抗病：易感病=（249+51）：（51+49）=3：1；说明控制抗病和易感病的等位基因遵循基因的分离定律。

（2）由于F2的表现型及比例是高杆抗病：高杆易感病：矮杆抗病：矮杆易感病=249∶51∶51∶49，不符合9：3：3：1，也不属于它的变形，因此它们不遵循基因的自由组合定律。

F2代中出现了亲本所没有的新的性状组合，产生这种现象的根本原因是有性生殖过程中，在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换，进行了基因重组。

（3）由于遵循基因的分离定律而不遵循基因自由组合定律。

①可假设两对等位基因位于一对同源染色体上，并且题中已假设了F1通过减数分裂产生的雌雄配子的比例都是AB：Ab：aB：ab=7∶3∶3∶7，如果假设成立，那么通过测交的方式后代表现型和比例为：高秆抗病：高秆易感病：矮秆抗病：矮秆易感病=7∶3∶3∶7。

[点睛]本题考查基因分离定律和基因连锁交换定律的相关知识，意在考查学生对孟德尔定律的理解能力，同时考查学生对生物学数据的分析抽象能力及设计实验的能力。