备考2024届高考生物一轮复习强化训练第五章基因的传递规律课时2基因的自由组合定律

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A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
解析 由“等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上”可推出这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，即A/a和B/b独立遗传。单独分析基因B/b，亲本的基因型都为Bb，自交后，子代的基因型及比例为BB：Bb：bb＝1：2：1，表型及比例为红花植株：白花植株＝3：1，A正确。单独分析基因A/a，亲本的基因型均为Aa，产生的雌配子类型及比例为A：a＝1：1，由“含A的花粉可育；含a的花粉50％可育、50％不育”可推出亲本产生的可育雄配子数：不育雄配子数＝3：1，则子代中基因型为aa的个体占1/6，推断过程如表所示：
综合分析可知，子一代中基因型为aabb的个体所占比例为16×14＝124，B错误、C正确。亲本关于花色的基因型为Bb，其产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等，D正确。
2.[2021全国甲]果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是（A ）
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
解析 假设与果蝇翅型有关的基因为A、a，子代果蝇中长翅：残翅≈3：1，由此可判断双亲关于翅型都为显性性状（长翅）且为杂合体（Aa），D正确。假设与果蝇眼色有关的基因为B、b，子代果蝇中红眼：白眼≈1：1，又知红眼为显性性状，控制眼色的基因位于X染色体上，则双亲的基因型为XBXb、XbY或XbXb、XBY；假设与果蝇体色有关的基因为C、c，子代果蝇中灰体：黑檀体≈1：1，则双亲中一个为杂合体（Cc），一个为隐性纯合体（cc）。果蝇N表现为显性性状（长翅）灰体红眼，则果蝇N的基因型为AaCcXBY或AaCcXBXb，果蝇M为长翅黑檀体白眼，基因型为AaccXbXb或AaccXbY，A错误，B、C正确。
3.[2022辽宁，12分]某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病（以下简称“抗病”与“易感病”）由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验，结果见表。
（1）上表杂交组合中，第1组亲本的基因型是 RRYy和rrYy ，第4组的结果能验证这两对相对性状中 抗病和易感病 的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 2 组。
（2）将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 3：3：1：1 。
（3）用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍 。现有一基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离（不考虑其他变异），则产生的配子类型及比例分别为 YY：Yy：yy＝1：4：1 ，其自交后代共有 5 种基因型。
（4）用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因后，四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更 低 。
解析 （1）第1组中两亲本的表型分别为抗病非斑点、易感病非斑点，而F1均表现为抗病且非斑点：斑点≈3：1，可以推出抗病对易感病为显性，非斑点对斑点为显性，进一步推出抗病非斑点亲本的基因型为RRYy，易感病非斑点亲本的基因型为rrYy。分析可知，第4组亲本的基因型分别为RrYY和rryy，该组的杂交结果只能验证抗病和易感病的遗传遵循分离定律。经分析可知，第2组亲本的基因型分别为RrYy和rryy，第3组亲本的基因型分别为Rryy和rrYy。第1组中，无论R/r、Y/y是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，抗病非斑点亲本（RRYy）都能产生RY、Ry两种配子，比例约为1：1，易感病非斑点亲本（rrYy）都能产生rY、ry两种配子，比例约为1：1，F1中抗病非斑点：抗病斑点都约为3：1；第3组中，无论R/r、Y/y是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，抗病斑点亲本（Rryy）都能产生Ry、ry两种配子，比例约为1：1，易感病非斑点亲本（rrYy）都能产生rY、ry两种配子，比例接近1：1，F1中抗病非斑点：抗病斑点：易感病非斑点：易感病斑点都约为1：1：1：1；第4组中，无论R/r、Y/y是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，抗病非斑点亲本（RrYY）都能产生RY、rY两种配子，比例约为1：1，易感病斑点亲本（rryy）都能产生ry配子，F1中抗病非斑点：易感病非斑点都约为1：1；第2组中，抗病非斑点亲本的基因型为RrYy，易感病斑点亲本的基因型为rryy（只能产生ry一种配子），而F1的表型及比例为抗病非斑点：抗病斑点：易感病非斑点：易感病斑点≈1：1：1：1，可推出抗病非斑点亲本（RrYy）产生RY、Ry、rY、ry四种配子，比例约为1：1：1：1，则R/r、Y/y位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律。（2）第2组F1中的抗病非斑点植株的基因型为RrYy，第3组F1中的易感病非斑点植株的基因型为rrYy，RrYy和rrYy杂交，后代中抗病：易感病＝1：1，非斑点：斑点＝3：1，则后代中抗病非斑点：易感病非斑点：抗病斑点：易感病斑点＝3：3：1：1。（3）秋水仙素能够抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。基因型为YYyy的四倍体植株，在减数分裂过程中四条同源染色体两两分离，则产生的配子类型及比例为YY：Yy：yy＝1：4：1，其自交后代共有YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy和yyyy5种基因型。（4）用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因（记为a）后，若为二倍体，则其基因型为Aa，其产生a配子的概率为1/2，则后代中隐性性状出现的频率为1/2×1/2＝1/4；若为四倍体，则其基因型为AAaa，其产生aa配子的概率为1/6，则子代中隐性性状出现的频率为1/6×1/6＝1/36，即四倍体中隐性性状出现的频率较二倍体更低。
4.[2022北京节选，9分]番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。
（2）野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如图1。
据此，写出F2中黄色的基因型： aaBB、aaBb 。
（3）深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。
根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是 基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素 。
（4）有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括 ①②④ ，并检测C的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
解析 （2）结合题中信息知，番茄果肉颜色由两对等位基因控制，两种单基因纯合突变体杂交得F1，F1自交得F2，F2中红色：黄色：橙色＝185：62：83≈9：3：4，说明F1是双杂合子，则F1的基因型为AaBb。由题意知，单基因纯合突变体甲（基因A突变为a）的果肉为黄色，单基因纯合突变体乙（基因B突变为b）的果肉为橙色，则甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb，则F2中黄色的基因型为aaBB、aaBb。（3）结合题图分析可知，aabb中缺乏基因A，不能合成酶A，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，前体物质1在酶H的作用下持续生成前体物质2；又由于aabb中没有B基因，故其不能合成酶B，前体物质2因无法转变为番茄红素而积累，而前体物质2积累会使果肉呈橙色。（4）结合题中信息推测，果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，欲为该推测提供证据，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测C的甲基化水平及表型。
5.[2022江苏，12分]大蜡螟是一种重要的实验用昆虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表（反交实验结果与正交一致）。请回答下列问题。
表1 深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
表2 深黄色与白黄色品系杂交实验结果
表3 灰黑色与白黄色品系杂交实验结果
（1）由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于 常 染色体 显 性遗传。
（2）深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示，表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是 YY、YG ，表2、表3中F1基因型分别是 YW、GW 。群体中Y、G、W三个基因位于 1 对同源染色体上。
（3）若从表2中选取黄色（YW）雌、雄个体各50只，从表3中选取黄色（GW）雌、雄个体各50只，进行随机杂交，后代中黄色个体占比理论上为 50％（或1/2） 。
（4）若表1、表2、表3中深黄（YY♀、YG♀♂）和黄色（YW♀♂、GW♀♂）个体随机杂交，后代会出现 4 种表型和 6 种基因型。
（5）若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D（两者不发生交换重组），基因排列方式为 ，推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为 3：1 ；在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的 50％（或1/2） 。
解析 （1）由表1知，深黄（P）♀×灰黑（P）♂，F1表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄（F1）♀×深黄（F1）♂，子代中深黄：灰黑≈3：1，又知反交实验结果与正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体显性遗传。（2）已知深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示。由表1知，深黄（P）♀×灰黑（P）♂，F1表现为深黄色，可知深黄色亲本为显性纯合子，基因型为YY，灰黑色亲本的基因型为GG，则F1的基因型为YG。据表2可知，深黄（P）♀×白黄（P）♂，子代中只有黄色个体，深黄色亲本的基因型为YY，白黄色亲本的基因型为WW，故子一代的基因型为YW，表现为黄色。据表3可知，灰黑（P）♀×白黄（P）♂，子代中只有黄色个体，灰黑色亲本的基因型为GG，白黄色亲本的基因型为WW，故子一代的基因型为GW。（3）若从表2中选取黄色（YW）雌、雄个体各50只，从表3中选取黄色（GW）雌、雄个体各50只，进行随机杂交，则后代的基因型及比例为YY：GG：YG：YW：GW：WW＝1：1：2：4：4：4，黄色个体（YW、GW）占1/2。（4）表1、表2、表3中深黄和黄色个体随机杂交，该群体产生的配子类型为Y、G、W，子代中基因型为YY、YG的个体表现为深黄色，基因型为YW、GW的个体表现为黄色，基因型为GG的个体表现为灰黑色，基因型为WW的个体表现为白黄色，故后代会出现4种表型和6种基因型。（5）表1中深黄（P）♀×灰黑（P）♂，F1的基因型为YG，若两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D（两者不发生交换重组），基因的排列方式为，则F1的基因型为YGDS，理论上，F1互交后代的基因型为Y_DD（3/4×1/4）、Y_DS（3/4×1/2）、Y_SS（3/4×1/4），GGDD（1/4×1/4）、GGDS（1/4×1/2）、GGSS（1/4×1/4），由于S和D纯合致死，故F2中深黄：灰黑＝3：1，由于S和D纯合致死，故在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的1/2。雌配子
子代基因型
可育雄配子
12A
12a
23A
26AA
26Aa
13a
16Aa
16aa
组别
亲本杂交组合
F1表型及数量
抗病非
斑点
抗病
斑点
易感病
非斑点
易感病
斑点
1
抗病非斑点×易感病非斑点
710
240
0
0
2
抗病非斑点×易感病斑点
132
129
127
140
3
抗病斑点×易感病非斑点
72
87
90
77
4
抗病非斑点×易感病斑点
183
0
172
0
杂交组合
子代体色
深黄
灰黑
深黄（P）♀×灰黑（P）♂
2113
0
深黄（F1）♀×深黄（F1）♂
1526
498
深黄（F1）♂×深黄（P）♀
2314
0
深黄（F1）♀×灰黑（P）♂
1056
1128
杂交组合
子代体色
深黄
黄
白黄
深黄（P）♀×白黄（P）♂
0
2357
0
黄（F1）♀×黄（F1）♂
514
1104
568
黄（F1）♂×深黄（P）♀
1327
1293
0
黄（F1）♀×白黄（P）♂
0
917
864
杂交组合
子代体色
灰黑
黄
白黄
灰黑（P）♀×白黄（P）♂
0
1237
0
黄（F1）♀×黄（F1）♂
754
1467
812
黄（F1）♂×灰黑（P）♀
754
1342
0
黄（F1）♀×白黄（P）♂
0
1124
1217