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2022版高考生物一轮复习 第五单元 基因的传递规律 专题十二 基因的自由组合定律试题

2022版高考生物一轮复习 第五单元 基因的传递规律 专题十二 基因的自由组合定律试题

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专题十二 基因的自由组合定律
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考点　基因的自由组合定律
1.[2017浙江11月选考,24,2分]豌豆子叶的黄色对绿色为显性,种子的圆粒对皱粒为显性,且两对性状独立遗传。以1株黄色圆粒和1株绿色皱粒豌豆为亲本,杂交得到F1,其自交得到的F2中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则黄色圆粒的亲本产生的配子种类有 (　　)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
2.[2020全国卷Ⅱ,32,11分]控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表现型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题:
(1)根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别是　　　　　　　　　　　　　。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为　　　　、　　　　、　　　　和　　　　。
(3)若丙和丁杂交,则子代的表现型为　　　　　　　　　　　　。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1,则植株X的基因型为　　　　。
3.[2020山东,23,16分]玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是　　　　,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为　　　　(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因　　　　(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是　　　　。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因　　　　(填“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是　　　　　　　　　。
F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是　　　　　　　　　　　　。F2抗螟矮株中ts基因的频率为　　　　,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为　　　　。
4.[2016四川理综,11,14分]油菜物种Ⅰ(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(注:Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。
(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中　　　　的形成,导致染色体加倍;获得的植株进行自交,子代　　　　 (会/不会)出现性状分离。
(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察　　　　　区的细胞,处于分裂后期的细胞中含有　　　　条染色体。
(3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子,已知种子颜色由一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验:
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2的表现型及比例
实验一
甲×乙
全为产黑色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3:1
实验二
乙×丙
全为产黄色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3:13
①由实验一得出,种子颜色性状中黄色对黑色为　　　　性。
②分析以上实验可知,当　　　　基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为　　　　,F2产黄色种子植株中杂合子的比例为　　　　。
③有人重复实验二,发现某一F1植株,其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),请解释该变异产生的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。让该植株自交,理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为　　　　。
拓展变式
1.[2021河南省实验中学期中]果蝇的灰体(A)对黑檀体(a)为显性,短刚毛(B)和长刚毛(b)为另一对相对性状,现有杂交组合一:Aabb×aaBb,杂交组合二:AaBb×aabb,请依据后代表现型的对比判断上述两对基因与染色体的关系,以下分析错误的是 (　　)
A.两个杂交组合均能验证是否遵循基因的分离定律
B.两个杂交组合均能验证是否遵循基因的自由组合定律
C.若两对基因位于一对同源染色体上,则杂交组合一后代表现型之比为1:1:1:1
D.若两对基因位于一对同源染色体上,则杂交组合二后代表现型之比不是1:1:1:1
2.[2021河北衡水三校联考]某植物的花色由一对等位基因A、a控制(A控制红色素的合成),叶形由另一对等位基因B、b控制。将纯合红花圆叶植株和纯合白花尖叶植株正反交,F1均表现为粉红花尖叶,F1随机交配得F2,F2表现为红花圆叶:粉红花尖叶:白花尖叶=1:2:1,不考虑交叉互换及X、Y染色体同源区段,下列有关叙述错误的是 (　　)
A.基因A、a和基因B、b均不位于性染色体上
B.基因A对a为不完全显性,基因B对b为完全显性
C.控制花色和叶形的基因遵循基因的自由组合定律
D.F1与F2中的白花尖叶个体杂交,子代有2种表现型
3.[经典高考题回顾,8分]某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A 、a ;B 、b ;C、 c ……),当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型及其比例如下:

根据杂交结果回答问题:
(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律?
(2)本实验中,植物的花色至少受几对等位基因的控制,为什么?
答案
专题十二 基因的自由组合定律

1.B　由题意,假设控制豌豆子叶黄色和绿色的相关基因分别为Y、y;控制种子圆粒、皱粒的相关基因分别为R、r。已知F2中黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9:3:15:5,其可分解为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9:3:3:1与绿色圆粒:绿色皱粒=12:4,因此F1的基因型为YyRr、yyRr,则亲本黄色圆粒的基因型为YyRR,可以产生YR和yR两种配子,故选B。
2.(除标明外,每空1分)(1)板叶、紫叶、抗病(3分)　(2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd　(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病(2分)　(4)AaBbdd(2分)
【解析】　(1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交,子代表现型都是板叶紫叶抗病,说明板叶对花叶为显性、紫叶对绿叶为显性、抗病对感病为显性。(2)丙的表现型为花叶绿叶感病,说明丙的基因型为aabbdd。根据甲与丙杂交子代都是板叶紫叶抗病推断,甲的基因型为AABBDD。乙(板叶绿叶抗病)与丁(花叶紫叶感病)杂交,子代出现个体数相近的8(即2×2×2)种不同表现型,可以确定乙的基因型为AabbDd,丁的基因型为aaBbdd。(3)若丙(基因型为aabbdd)与丁(基因型为aaBbdd)杂交,子代的基因型为aabbdd和aaBbdd,表现型为花叶绿叶感病、花叶紫叶感病。(4)植株X与乙(基因型为AabbDd)杂交,统计子代个体性状。根据叶形的分离比为3∶1,确定是Aa×Aa的结果;根据叶色的分离比为1∶1,确定是Bb×bb的结果;根据能否抗病性状的分离比为1∶1,确定是dd×Dd的结果,因此植株X的基因型为AaBbdd。
3.(除标明外,每空2分)(1)甲(1分)　雌雄同株(1分)　(2)是(1分)　AAtsts(1分)　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1　(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6
【解析】　(1)据题干信息可知,品系M为雌雄同株,甲为雌株突变品系,因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts,Ts对ts为显性,因此该植株为雌雄同株。(2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株=2∶1∶1,说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上,另一条染色体上的基因为Ts,F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts,其产生的配子为Ats,抗螟雌雄同株的基因型为ATsts,其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts,二者杂交,子代的基因型及比例为AAtsts∶ATsts=1∶1,表现型及比例为抗螟雌株∶抗螟雌雄同株=1∶1。(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株=3∶1∶3∶1,是(1∶1)(3∶1)的组合,说明两对基因独立遗传,因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知,抗螟∶非抗螟=1∶1,雌雄同株∶雌株=3∶1,由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育,再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、1/4Atsts,ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts,抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts,又含A基因的雄配子不育,因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts,因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
4.(除标明外,每空1分)(1)纺锤体　不会　(2)分生　76(2分)　(3)①隐　②R　AARR　10/13(2分)　③植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离(或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开)(2分)　1/48(2分)
【解析】　(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中纺锤体的形成,导致染色体数目加倍;加倍后形成的植株都是纯合子,进行自交后子代不会出现性状分离。(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察根尖分生区的细胞,油菜物种Ⅰ(2n=20)与油菜物种Ⅱ(2n=18)杂交后细胞中有19条染色体,经秋水仙素处理后染色体加倍为38条染色体,所以处于分裂后期的细胞中含有76条染色体。(3)①由实验一可知,F1产黑色种子植株自交所得F2出现性状分离,黄色为隐性性状。②实验二F2的表现型的比例为9∶3∶3∶1的变形,可以推出F1的基因型为AaRr,理论上F2中A_R_∶aaR_∶A_rr∶aarr=9∶3∶3∶1,产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶13,由题干可知A基因会被某基因抑制,且黑色为显性性状,说明R基因抑制A基因的表达。实验二中F1基因组成为AaRr,结合实验一可知甲的基因型为AArr,乙的基因型为aarr,丙的基因型为AARR;实验二F2中表现产黄色种子的纯合植株为1/16aaRR、1/16aarr、1/16AARR,F2中表现产黄色种子的植株占13/16,故产黄色种子的植株中纯合子占3/13,则产黄色种子的植株中杂合子的比例为1-3/13=10/13。③实验二所得某一F1植株体细胞中同源染色体有三条,其中两条含R基因,原因是丙在减数分裂产生配子时,减Ⅰ后期含R基因的同源染色体未分开或减Ⅱ后期含R基因的染色单体分开后移向了同一极。RRr减数分裂形成的配子中,R∶r∶Rr∶RR=2∶1∶2∶1,基因型为AaRRr的植株自交,后代中产黑色种子的植株基因型为A_rr,即占(3/4)×(1/6)×(1/6)=1/48。

1.B　分析两个杂交组合,每对基因都是测交,故均能验证是否遵循基因的分离定律,A正确。若两对基因位于两对同源染色体上,则杂交组合一后代表现型之比为1:1:1:1;若两对基因位于一对同源染色体上,杂交组合一后代表现型之比也为1:1:1:1,故杂交组合一不能验证是否遵循基因的自由组合定律,B错误。若两对基因位于一对同源染色体上,则杂交组合一中,Aabb产生的配子类型是Ab:ab=1:1,aaBb产生的配子类型是aB:ab=1:1,后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,表现型之比为1:1:1:1,C正确;若两对基因位于一对同源染色体上,则杂交组合二中,AaBb产生的配子类型是AB:ab=1:1或aB:Ab=1:1,aabb产生ab一种配子,故后代表现型之比是1:1,D正确。
2.C　纯合双亲正反交,F1的表现型与性别无关,说明基因A、a和B、b均位于常染色体上,A正确。先分析花色,F1表现为粉红花,F2表现为红花:粉红花:白花=1:2:1,A控制红色素的合成,所以AA表现为红色,Aa表现为粉色,aa表现为白色,A对a为不完全显性;再分析叶形,F1表现为尖叶,F2表现为尖叶:圆叶=3:1,基因B对b为完全显性,B正确。F1随机交配,子代的比例不符合9:3:3:1,说明这两对基因不遵循孟德尔的自由组合定律,两对基因在一对染色体上,C错误。若基因A和b连锁,基因a和B连锁,则F1(AaBb)随机交配,F2的基因型为1AAbb、2AaBb、1aaBB,表现型及比例为红花圆叶:粉红花尖叶:白花尖叶=1:2:1,符合题意,则F1(Ab/aB)与F2中的白花尖叶(aB/aB)个体杂交,子代基因型为AaBb、aaBB,有2种表现型,D正确。
3.(1)基因的分离定律和基因的自由组合定律(2分)　(2)4对,原因:①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中,F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,可判断这两个杂交组合中都至少涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。(6分)
【解析】　根据遗传基本规律,某个体若有1对基因杂合,则其自交后代中显性个体占3/4;若有2对基因杂合,且按自由组合定律遗传,则自交后代中双显性个体占(3/4)2;若有n对基因杂合,且均按自由组合定律遗传,则自交后代中“相关的每对基因都至少含有一个显性基因的个体”(可称为“全显性个体”)占(3/4)n。据题意,该植物红花个体就是这样的“全显性个体”,因此可根据题图中F1自交所得F2中红花个体的比例是3/4的几次方来反推该植物的花色至少受几对等位基因控制,以及是否符合分离定律和自由组合定律。乙和丙、甲和丁杂交的F2中红花个体的比例均是81/(81+175)=(3/4)4,说明这两个杂交组合中都至少涉及4对等位基因,且符合分离定律和自由组合定律。另外,根据乙和丁杂交的F2中红花个体的比例是27/(27+37)=(3/4)3,说明乙和丁存在3对等位基因的差异,控制红白花色的另一对等位基因在乙和丁之间没有差别。