课时2 分离定律的应用

若甲、乙都是纯合子，则分别进行自交，后代都不会发生性状分离，所以甲、乙分别自交不一定能判断显隐性， $ \mathrm{A} $ 错误。若有棱丝瓜（甲）和普通丝瓜（乙）中一个是杂合子，一个是隐性纯合子，则二者进行杂交，后代会出现两种性状且比例为 $ 1:1 $ ，所以不一定能判断显隐性， $ \mathrm{B} $ 错误。由思路导引可知， $ \mathrm{C} $ 正确。有棱丝瓜（甲）和普通丝瓜（乙）杂交，若后代出现两种性状，则无法判断显隐性，同时说明该杂交方式相当于测交； $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中任选的一株可能是杂合子也可能是隐性纯合子，因此将其与普通丝瓜（乙）杂交仍然可能是测交，所以不一定能判断显隐性， $ \mathrm{D} $ 错误。

玉米是雌雄同株异花植物，纯合的非糯性和糯性玉米间行种植，收获时发现，糯性玉米的果穗上有糯性和非糯性籽粒，说明非糯性为显性性状，糯性为隐性性状，因此纯合的非糯性玉米果穗上所结的籽粒为纯合的非糯性玉米自交的产物（显性纯合子）以及与糯性玉米杂交的产物（杂合子），均为非糯性，故选 $ \mathrm{D} $ 。

由 $ {Ⅱ}_{2} $ 白毛羊和 $ {Ⅱ}_{3} $ 白毛羊杂交，后代出现 $ {Ⅲ}_{1} $ 黑毛羊可知，羊的毛色遗传中隐性性状为黑毛，显性性状为白毛， $ {Ⅱ}_{2} $ 与 $ {Ⅱ}_{3} $ 的遗传因子组成都为 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ ， $ \mathrm{A} $ 正确； $ {Ⅱ}_{2} $ 与 $ {Ⅱ}_{3} $ 再生一只纯合白毛羊 $ (\mathrm{A}\mathrm{A}) $ 的概率为 $ \dfrac{1}{4} $ ， $ \mathrm{B} $ 正确；由以上分析及 $ {Ⅰ}_{1} $ 白毛羊与 $ {Ⅰ}_{2} $ 黑毛羊杂交后代有两种毛色可知， $ {Ⅰ}_{1} $ 为杂合子，遗传因子组成为 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ ， $ {Ⅱ}_{1} $ 黑毛羊的遗传因子组成为 $ \mathrm{a}\mathrm{a} $ , $ \mathrm{C} $ 正确； $ {Ⅲ}_{2} $ 表现为白毛，其遗传因子组成可能为 $ \mathrm{A}\mathrm{A} $ 或 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ ，其中纯合子的概率为 $ \dfrac{1}{3} $ ， $ \mathrm{D} $ 错误。

（1） 由于豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，因此自然状态下豌豆都是纯合子。

（2） 豌豆种子子叶的黄色与绿色是同一性状的不同表现类型，属于相对性状。实验二中，黄色子叶个体自交，后代出现了绿色子叶，说明黄色子叶是显性性状。实验一中，子代黄色子叶∶绿色子叶 $ =1:1 $ ，说明亲本黄色子叶（甲）的遗传因子组成是 $ \mathrm{Y}\mathrm{y} $ ，绿色子叶（乙）的遗传因子组成是 $ \mathrm{y}\mathrm{y} $ 。

（3） 实验二亲本遗传因子组成为 $ \mathrm{Y}\mathrm{y} $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 黄色子叶（戊）的遗传因子组成及比例为 $ \mathrm{Y}\mathrm{Y}:\mathrm{Y}\mathrm{y}=1:2 $ 。

（4） 丁的遗传因子组成为 $ \mathrm{Y}\mathrm{y} $ ，减数分裂产生配子时遗传因子 $ \mathrm{Y} $ 与 $ \mathrm{y} $ 彼此分离，即产生的配子种类及比例是 $ \mathrm{Y}:\mathrm{y}=1:1 $ ，体现了基因分离定律的实质。

（5） 实验一中 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 的黄色子叶（丙）的遗传因子组成为 $ \mathrm{Y}\mathrm{y} $ ，实验二中 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 的黄色子叶（戊）的遗传因子组成及概率为 $ \dfrac{1}{3}\mathrm{Y}\mathrm{Y} $ 、 $ \dfrac{2}{3}\mathrm{Y}\mathrm{y} $ ，丙与戊杂交产生的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中黄色子叶植株的遗传因子组成及比例为 $ \mathrm{Y}\mathrm{Y}:\mathrm{Y}\mathrm{y}=2:3 $ ，其中能稳定遗传的为 $ \mathrm{Y}\mathrm{Y} $ ，占 $ \dfrac{2}{5} $ 。

据题意可知，以某一杂合红花植株 $ (\mathrm{A}\mathrm{a}) $ 为亲本，自花传粉产生 $ {\mathrm{F}}_{1} $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 红花植株中 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}=1:2 $ 。若让 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 红花植株自交，其后代中白花植株 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}) $ 占 $ \dfrac{2}{3}×\dfrac{1}{4}=\dfrac{1}{6} $ ，其余均为红花植株 $ (\mathrm{A}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{A}\mathrm{a}) $ ，占 $ 1-\dfrac{1}{6}=\dfrac{5}{6} $ ，所以红花植株∶白花植株 $ =5:1 $ ；若让 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 红花植株自由交配，亲代产生的 $ \mathrm{A} $ 配子占 $ \dfrac{2}{3} $ 、 $ \mathrm{a} $ 配子占 $ \dfrac{1}{3} $ ，则后代中白花植株 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}) $ 占 $ \dfrac{1}{3}×\dfrac{1}{3}=\dfrac{1}{9} $ ，红花植株占 $ 1-\dfrac{1}{9}=\dfrac{8}{9} $ ，所以红花植株和白花植株的比例为 $ 8:1 $ 。故选 $ \mathrm{B} $ 。

$ {\mathrm{F}}_{1} $ 白色南瓜自交， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中有白色南瓜和黄色南瓜，说明白色对黄色为显性，即白色由遗传因子 $ \mathrm{W} $ 控制， $ \mathrm{A} $ 正确；题意显示，白色南瓜和黄色南瓜杂交， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中有白色南瓜和黄色南瓜，让 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 白色南瓜自交， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中有白色南瓜和黄色南瓜，可见亲本白色南瓜和黄色南瓜的杂交为测交过程，则亲本白色南瓜的遗传因子组成为 $ \mathrm{W}\mathrm{w} $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 白色南瓜的遗传因子组成也为 $ \mathrm{W}\mathrm{w} $ ，即二者的遗传因子组成相同， $ \mathrm{B} $ 错误； $ {\mathrm{F}}_{1} $ 白色南瓜自交， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中有白色南瓜和黄色南瓜，即表现为性状分离，此时 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中白色南瓜和黄色南瓜的比例约为 $ 3:1 $ ， $ \mathrm{C} $ 正确； $ {\mathrm{F}}_{2} $ 白色南瓜的遗传因子组成为 $ \mathrm{W}\mathrm{W} $ 或 $ \mathrm{W}\mathrm{w} $ ，二者的比例为 $ 1:2 $ ，可见其中的纯合子所占比例为 $ \dfrac{1}{3} $ ， $ \mathrm{D} $ 正确。

设相关遗传因子为 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{a} $ ，①单独种植管理（植株间不能相互传粉），得到的每代种子再分别单独种植，该方案相当于自交， $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ 自交， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 遗传因子组成及比例为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}:\mathrm{a}\mathrm{a}=1:2:1 $ ，再单独种植，则 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中 $ \mathrm{A}\mathrm{A}=\mathrm{a}\mathrm{a}=\dfrac{3}{8} $ ， $ \mathrm{A}\mathrm{a}=\dfrac{1}{4} $ ， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中果实有刺植株为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}=3:2 $ ，其中杂合子占 $ \dfrac{2}{5} $ ， $ \mathrm{A} $ 正确。①方案相当于自交，自交情况下杂合子比例会逐代减少，即 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ 的比例会逐渐减少，而 $ \mathrm{A}\mathrm{A} $ 与 $ \mathrm{a}\mathrm{a} $ 的比例相等，则 $ \mathrm{a}\mathrm{a} $ 的比例会增加，因此随种植代数的增加，果实有刺植株 $ (\mathrm{A}\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{a}) $ 的比例会逐渐降低， $ \mathrm{B} $ 错误。②常规种植管理，得到的每代种子均常规种植，则相当于自由交配，每一代中配子 $ \mathrm{A} $ 与 $ \mathrm{a} $ 所占的比例都为 $ \dfrac{1}{2} $ ， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 果实无刺植株 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}) $ 所占的比例为 $ \dfrac{1}{4} $ ， $ \mathrm{C} $ 正确。②方案相当于自由交配， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 淘汰果实无刺植株后，遗传因子组成及比例为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}=1:2 $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 产生的配子中 $ \mathrm{A} $ 占 $ \dfrac{2}{3} $ 、 $ \mathrm{a} $ 占 $ \dfrac{1}{3} $ ， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 淘汰果实无刺植株后，遗传因子组成及比例为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}=1:1 $ ， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 产生的配子中 $ \mathrm{A} $ 占 $ \dfrac{3}{4} $ 、 $ \mathrm{a} $ 占 $ \dfrac{1}{4} $ ， $ {\mathrm{F}}_{3} $ 遗传因子组成及比例为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}:\mathrm{a}\mathrm{a}=9:6:1 $ ，其中果实有刺植株中纯合子占 $ \dfrac{9}{15}=\dfrac{3}{5} $ ， $ \mathrm{D} $ 正确。

遗传因子组成为 $ \mathrm{G}\mathrm{g} $ 和 $ {\mathrm{g}}^{-}{\mathrm{g}}^{-} $ 的植株杂交，子代为 $ \dfrac{1}{2}{\mathrm{G}\mathrm{g}}^{-} $ （雄株）、 $ \dfrac{1}{2}{\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-} $ （两性植株），因此雄株所占比例为 $ \dfrac{1}{2} $ ， $ \mathrm{A} $ 正确；依据题意可知，喷瓜成熟时可将瓜内的种子连同黏液一起喷出而得名，喷瓜可将种子喷出的特点可以帮助它向远处传播种子， $ \mathrm{B} $ 正确；两性植株的喷瓜遗传因子组成可能是 $ \mathrm{g}\mathrm{g} $ 或 $ {\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-} $ ，遗传因子组成为 $ {\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-} $ 的喷瓜产生的雄配子种类更多，可产生 $ \mathrm{g} $ 、 $ {\mathrm{g}}^{-} $ 两种雄配子， $ \mathrm{C} $ 正确；由于两性植株的喷瓜遗传因子组成可能是 $ \mathrm{g}\mathrm{g} $ 或 $ {\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-} $ ，它们随机传粉，会存在 $ ①\mathrm{g}\mathrm{g}×{\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-} $ 、 $ ②{\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-}×{\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-} $ 、 $ ③\mathrm{g}\mathrm{g}×\mathrm{g}\mathrm{g} $ 三种杂交方式，杂交①和杂交②的后代中纯合子、杂合子各占一半，杂交③的后代全部为纯合子，因此，除非亲本中只有 $ {\mathrm{g}\mathrm{g}}^{-} $ ，否则结果都是纯合子所占比例高于杂合子， $ \mathrm{D} $ 错误。

判断某显性性状个体是否纯合子，一般采用自交法和测交法。由于玉米是雌雄同株异花的植物，判断高秆个体甲的遗传因子组成，最简便易行的方法是自交法，即让甲进行同株异花传粉，若子代中全为高秆玉米，则甲为纯合子，

$ \mathrm{D} $ 符合题意。异株杂交或测交方法虽然也可鉴定，但不是最简便的方法， $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 不符合题意。玉米花为单性花，不能自花传粉， $ \mathrm{C} $ 不符合题意。

连续自交2次，每代的子代中不除去白色个体：

$ {\mathrm{F}}_{2} $ 中 $ \mathrm{R}\mathrm{R} $ 所占比例为 $ \dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{8}=\dfrac{3}{8} $ 。

连续自交2次，每代的子代中人工除去白色个体 $ (\mathrm{r}\mathrm{r})： $

$ {\mathrm{F}}_{2} $ 中 $ \mathrm{R}\mathrm{R} $ 所占比例为 $ (\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{6})÷(\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{6}+\dfrac{1}{3})=\dfrac{3}{5} $ 。

连续自由交配2次，每代的子代中不除去白色个体： $ \mathrm{R}\mathrm{r} $ 产生的配子为 $ \mathrm{R}:\mathrm{r}=1:1 $ ，自由交配产生的 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 为 $ \mathrm{R}\mathrm{R}:\mathrm{R}\mathrm{r}:\mathrm{r}\mathrm{r}=1:2:1 $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中所有个体产生的配子为 $ \mathrm{R}:\mathrm{r}=1:1 $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 自由交配产生的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 为 $ \mathrm{R}\mathrm{R}:\mathrm{R}\mathrm{r}:\mathrm{r}\mathrm{r}=1:2:1 $ ， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中 $ \mathrm{R}\mathrm{R} $ 所占比例为 $ \dfrac{1}{4} $ 。

连续自由交配2次，每代的子代中人工除去白色个体： $ \mathrm{R}\mathrm{r} $ 产生的配子为 $ \mathrm{R}:\mathrm{r}=1:1 $ ，自由交配产生的 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 为 $ \mathrm{R}\mathrm{R}:\mathrm{R}\mathrm{r}:\mathrm{r}\mathrm{r}=1:2:1 $ ，人工除去 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中的 $ \mathrm{r}\mathrm{r} $ 后， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中剩余个体为 $ \mathrm{R}\mathrm{R}:\mathrm{R}\mathrm{r}=1:2 $ ，产生的配子为 $ \mathrm{R}:\mathrm{r}=2:1 $ ，自由交配产生的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 为 $ \mathrm{R}\mathrm{R}:\mathrm{R}\mathrm{r}:\mathrm{r}\mathrm{r}=4:4:1 $ ，除去 $ \mathrm{r}\mathrm{r} $ 个体后， $ \mathrm{R}\mathrm{R} $ 所占比例是 $ \dfrac{1}{2} $ 。

综上所述， $ \mathrm{R}\mathrm{r} $ 连续自交2次，每次都除去白色个体，在 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中 $ \mathrm{R}\mathrm{R} $ 所占比例最大， $ \mathrm{B} $ 符合题意。

（1） 豌豆作为遗传学实验材料的优点：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下是纯种；有多对易于区分的相对性状；花大，易于人工授粉；生长周期短，一次性繁殖后代多，便于统计分析。

（2） 实验四中丙植株进行自花传粉后代出现性状分离，且黄色子叶和绿色子叶的性状分离比接近 $ 3:1 $ ，说明黄色子叶是显性性状，绿色子叶是隐性性状，丙植株为杂合子 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ 。实验三中，甲植株接受乙植株花粉后应该再次进行套袋，原因是防止外来花粉对实验结果的干扰。甲植株遗传因子组成为 $ \mathrm{A}\mathrm{A} $ ，乙植株遗传因子组成为 $ \mathrm{a}\mathrm{a} $ ，实验三子代黄色植株遗传因子组成为 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ ，均为杂合子，无法稳定遗传。

（3） 由（2）小问可知，丙植株遗传因子组成为 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ ，若含 $ \mathrm{a} $ 基因的花粉 $ 50\% $ 可育， $ 50\% $ 不可育，则将丙植株进行自花传粉，产生的雌配子为 $ \mathrm{A}:\mathrm{a}=1:1 $ ，雄配子为 $ \mathrm{A}:\mathrm{a}=2:1 $ ，所结种子的表型及比例为黄色子叶 $ (\mathrm{A}\mathrm{A}+\mathrm{A}\mathrm{a}): $ 绿色子叶 $ (\mathrm{a}\mathrm{a})=(\dfrac{1}{2}×\dfrac{2}{3}+\dfrac{1}{2}×\dfrac{2}{3}+\dfrac{1}{2}×\dfrac{1}{3}):(\dfrac{1}{2}×\dfrac{1}{3})=5:1 $ 。

（4） 由（2）小问和（3）小问可知，实验三子代中黄色子叶的遗传因子组成为 $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ ，实验四子代黄色子叶的遗传因子组成为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}=1:2 $ ，所以黄色子叶中纯合子的理论值是 $ 297×\dfrac{1}{3}=99 $ （粒）。若取等量实验三与实验四中的黄色子叶种子进行混合种植，则有 $ \mathrm{A}\mathrm{A}:\mathrm{A}\mathrm{a}=1:5 $ ，理论上子代中绿色子叶种子 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}) $ 占 $ \dfrac{5}{6}×\dfrac{1}{4}=\dfrac{5}{24} $ 。

（1） Ⅰ组为植株 $ \mathrm{A} $ 自交，由图2可知，后代出现紫红色玉米粒∶黄色玉米粒 $ =3:1 $ ，可判断玉米粒的紫红色为显性性状。

（2） 由图1、2可知，Ⅱ组为植株 $ \mathrm{B} $ 自交，后代全为黄色玉米粒，则植株 $ \mathrm{B} $ 为隐性纯合子，Ⅲ组为测交。植株 $ \mathrm{A} $ 在形成配子的过程中，成对的遗传因子彼此分离，产生了比例相等的两种配子，因此Ⅲ组后代紫红色玉米粒 $ : $ 黄色玉米粒 $ =1:1 $ 。

（3） 由题干信息可知，紫红色玉米粒种子中纯合子占 $ \dfrac{1}{2} $ ，杂合子占 $ \dfrac{1}{2} $ ，随机播种，玉米可以随机传粉。设相关遗传因子为 $ \mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{a} $ ，产生的雌、雄配子均为 $ \mathrm{A}:\mathrm{a}=3:1 $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中 $ \mathrm{a}\mathrm{a} $ 占 $ \dfrac{1}{4}×\dfrac{1}{4}=\dfrac{1}{16} $ ， $ \mathrm{A}\mathrm{a} $ 占 $ 2×\dfrac{1}{4}×\dfrac{3}{4}=\dfrac{3}{8} $ ， $ \mathrm{A}\mathrm{A} $ 占 $ \dfrac{3}{4}×\dfrac{3}{4}=\dfrac{9}{16} $ ，因此 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中杂合子占 $ \dfrac{3}{8} $ 。

（4） 由题中信息可知，叶片为浅绿色的植株遗传因子组成为 $ \mathrm{Y}\mathrm{y} $ 或 $ \mathrm{Y}\mathrm{Y} $ （弱光条件），为了确定一叶片为浅绿色的植株遗传因子组成，可让该植株自交，将其后代在正常光照条件下培养，观察后代叶片颜色。

（4） ① 若后代叶片均为深绿色，则该植株的遗传因子组成为 $ \mathrm{Y}\mathrm{Y} $ ；

② 若后代叶片深绿色∶浅绿色∶黄色 $ =1:2:1 $ ，则该植株的遗传因子组成为 $ \mathrm{Y}\mathrm{y} $ 。

一只黑毛雄性和六只白毛雌性分别交配，每只雌性仅生下一只幼崽，六只幼崽中，三只为黑毛，三只为白毛，根据该实验结果不能确定黑毛和白毛这对相对性状的显隐性关系， $ \mathrm{A} $ 正确。若黑毛为显性性状，而子代中有白毛个体出现，则亲本的黑毛雄性为杂合子，其遗传因子组成为 $ \mathrm{M}\mathrm{m} $ ， $ \mathrm{B} $ 正确。若白毛为显性性状，则与黑毛雄性交配产生黑毛幼崽的白毛雌性亲本的遗传因子组成一定为 $ \mathrm{M}\mathrm{m} $ ，即为杂合子，而与黑毛雄性交配产生白毛幼崽的白毛雌性亲本的遗传因子组成可能为 $ \mathrm{M}\mathrm{M} $ 或 $ \mathrm{M}\mathrm{m} $ ， $ \mathrm{C} $ 错误。若黑毛为显性性状，则黑毛雄性亲本的遗传因子组成为 $ \mathrm{M}\mathrm{m} $ ，白毛雌性亲本遗传因子组成均为 $ \mathrm{m}\mathrm{m} $ ，故其后代中，三只黑毛幼崽为杂合子 $ (\mathrm{M}\mathrm{m}) $ ，三只白毛幼崽为纯合子 $ (\mathrm{m}\mathrm{m}) $ ；若白毛为显性性状，则黑毛雄性亲本的遗传因子组成为 $ \mathrm{m}\mathrm{m} $ ，其三只白毛幼崽为杂合子 $ (\mathrm{M}\mathrm{m}) $ ，三只黑毛幼崽为纯合子 $ (\mathrm{m}\mathrm{m}) $ ， $ \mathrm{D} $ 正确。