
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高中生物实战高考一轮复习第16讲自由组合定律试题含答案
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这是一份高中生物实战高考一轮复习第16讲自由组合定律试题含答案,共50页。试卷主要包含了社会责任等内容,欢迎下载使用。
1.通过对基因的自由组合定律的实质分析,从细胞水平阐述生命的延续性,建立起进化与适应的观点。
2.通过基因分离定律与自由组合定律的关系解读,研究自由组合定律的解题规律及方法,培养归纳与概括、演绎与推理及逻辑分析能力。
3.通过个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验,掌握实验操作的方法,培养实验设计及结果分析的能力。
4.社会责任:利用所学知识解释、解决生产、生活中有关遗传的问题。
考点一 两对相对性状杂交实验与自由组合定律
1.假说—演绎过程
2.自由组合定律
(1)自由组合定律的内容
(2)细胞学基础
3.孟德尔获得成功的原因
4.孟德尔遗传定律的应用
(1)有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象。
(2)能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率,在动植物育种和医学实践等方面具有重要意义。
①在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需的优良品种。
②在医学实践中,人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
1.明辨重组类型的内涵及常见错误
(1)明确重组类型的含义:重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是6/16。
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是1/16+9/16=10/16。
2.理清基因自由组合定律的细胞学基础
(1)发生时期:自由组合发生于配子形成(MⅠ后期)过程中,而不是受精作用过程中。
(2)组合基因:能发生自由组合的是位于非同源染色体上的非等位基因,而不仅指“非等位基因”,因为同源染色体上也有非等位基因。
【科学思维——归纳概括 融会贯通】
1.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
2.F2基因型和表现型的种类及比例
【对点落实】
1.关于孟德尔豌豆自由组合定律的实验,下列哪些解释是正确的( )
①黄色Y对绿色y是显性,圆粒R对皱粒y是显性
②亲代减数分裂形成配子时,产生yr和YR两种配子,F1表型为黄色圆粒,基因型为YyRr,为杂合体
③F1产生配子时,Y和y分离,R与r分离,非等位基因间可自由组合
④F1雌雄各4种配子受精机会均等,因此有16种结合方式。F2有四种表型,比例为9:3:3:1,有9种基因型
A.①②B.①③④C.①③D.①②③④
2.在孟德尔关于两对相对性状的杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2,下列关于该实验的表述正确的是( )
A.1个F1个体只能产生YR、yr、Yr、yR的配子各一个
B.基因的自由组合是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合
C.F1一个雌性个体产生基因型为YR的卵细胞数量与一个雄性个体产生的基因型为YR的精子数量之比为1∶1
D.F1产生的精子中,基因型为YR和基因为yr的比例为1∶ 1
1. AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系
⇒
⇒
⇒
2.自由组合定律的实验验证方法
3.某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对花粉粒圆形(d)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘变蓝黑色,糯性花粉遇碘变橙红色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),利用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)验证自由组合定律,可选用的亲本组合有( )
A.乙×丁和甲×丙B.甲×丁和甲×丙
C.丙×丁和甲×丙D.乙×丙和甲×丙
4.某二倍体自花传粉的植物,其花色由两对等位基因A、a和B、b控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同);基因B为修饰基因,BB使红色素完全消失,Bb使红色素颜色淡化。现用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如下。请回答下列问题:
(1)根据上述第 组杂交实验结果,可判断控制性状的两对基因遵循基因自由组合定律。
(2)在第1组、第2组两组杂交实验中,白花亲本的基因型分别是 、 。
(3)让第1组F2的所有个体自交,后代中红花∶粉红花∶白花的比例为 。
(4)第2组亲本红花个体的基因型是 ,F2中粉红花个体的基因型是 ,F2中的开白花植株的基因型有 种。
(5)小组利用该植物继续进行杂交实验,涉及的两对相对性状是:圆形果(圆)与长形果(长),单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表:
根据表中数据可得出的结论是:这两对相对性状的基因的遗传是否遵循自由组合定律 (填“是”或“否”),依据是 。
考点二 自由组合定律的解题规律及方法
题型一 已知亲代求子代的“顺推型”题目
1.适用范围:两对或两对以上的基因独立遗传,并且不存在相互作用(如导致配子致死)。
2.解题思路
3.常见题型分析
(1)基因型(表型)种类、概率及比例
(2)配子种类及概率的计算
5.某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对等位基因独立遗传。下列有关叙述错误的是( )
A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表现型有3种,基因型有4种
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,6种表现型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3,而所有植株中纯合子约占1/4
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占3/8
题型二 已知子代求亲代的“逆推型”题目
1.解题思路:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法定理进行逆向组合。
2.题型示例
6.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 。
题型三 多对基因对生物性状的分析
1.n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
2.判断控制性状的等位基因对数的方法
(1)若F2中显性性状的比例为,则该性状由n对等位基因控制。
(2)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
【对点落实】
7.某植物的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……)。当某个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4个纯合白花品系甲、乙、丙、丁(其中甲、乙、丙都只含有一对与花色相关的隐性基因),让4个白花品系之间进行杂交实验,后代表现型及其比例如下:
据杂交结果回答问题:
(1)红花甲至少受 对等位基因控制,这可以从上述杂交 (序号)作出判断:其F2代中红花植株占全部个体的比例= (代数式)。
(2)如果甲、乙、丙都只含有一对与花色相关的隐性基因,则甲、乙、丙的基因型不同。因为假设甲、乙、丙的基因型相同,则它们杂交产生的F1为 。
(3)某同学用化学诱变剂处理纯合红花品系X的萌发种子,培育出1株只有一对基因隐性突变的白花植株Y。该同学欲判断该白花植株Y是否与品系甲、乙、丙中的某一个基因型相同。
他的方案是:用该白花植株Y与品系 (用“甲、乙、丙、丁、X”回答)杂交,观察子代花色。
①如果杂交的子代中只有一组为 ,则白花植株Y与品系甲、乙、丙中的某一个基因型相同。
②如果杂交的子代全部为 ,则白花植株Y与品系甲、乙、丙中的任何一个基因型不同。
题型四 用“十字交叉法”解答两病概率计算问题
1.当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
2.根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表:
8.人类中的白化(a)和并指(B)都是常染色体遗传,白化是隐性遗传病,并指是显性遗传病。现在有一个正常的女人与一个并指的男人结婚,他们生了个白化病且手指正常的孩子。这个孩子的基因型是 ,其再生一个孩子只出现并指的可能性是 ,只患白化病的可能性是 ,只患一种病的可能性是 ,患病的可能性是 ,生一个既白化又并指的男孩的可能性是 。
考点三 基因自由组合现象的特殊分离比问题
题型一 “和”为16的特殊分离比成因
基因互作
2.显性基因累加效应
①表型
②原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
9.鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1,F1自交得到F2,F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列说法错误的是( )
A.非甜与非甜性状的遗传遵循基因的分离定律
B.紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律
C.F2中的白色籽粒自然条件下种植,得到的籽粒中紫色籽粒占8/49
D.亲本性状的表现型不可能是紫色甜和白色非甜
10.某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a、B/b、C/c…)控制,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才开红花,否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64.若不考虑变异,下列说法错误的是( )
A.每对等位基因的遗传均遵循分离定律
B.该花色遗传至少受3对等位基因控制
C.F2红花植株中杂合子占26/27
D.F2白花植株中纯合子基因型有4种
题型二 “和”小于16的特殊分离比成因——致死
遗传现象
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
11.某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a显性,短尾基因B对长尾基因b显性。且基因A或b在纯合时使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代表现型比例为,以及理论上所生的子代中杂合子所占的比例为 ( )
A.2:1 8/9B.9:3:3:1 1/4C.4:2:2:1 3/4D.1:1:1:1 1/9
12.某植物的5号和8号染色体上有与叶色性状有关的基因,基因型为E_ff的甲表现为绿叶,基因型为eeF_的乙表现为紫叶。将纯合绿叶甲(♀)与纯合紫叶乙(♂)在某一新环境中杂交,F1全为红叶,让F1自交得F2,F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。下列相关说法正确的是( )
A.F2中绿叶植株和亲本绿叶甲的基因型相同
B.F2紫叶植株的基因型有两种,其中纯合紫叶植株∶杂合紫叶植株=2∶1
C.F2异常比例的出现最可能的原因是基因型为EF的雄配子致死
D.F2中的红叶雌株与黄叶雄株杂交,后代中黄叶植株的比例为3/28
13.某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
14.某玉米植株产生的配子种类及比例为 YR∶ Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交,其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为( )
A.1/16B.1/8C.1/4D.1/2
15.已知某雌雄同株(正常株)植物,基因t纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因(A,a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2,F2的表型及数量为宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2250株、窄叶正常株753株。回答下列问题。
(1)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行 处理。授粉后需套袋,其目的是 。
(2)为什么F2会出现上述表型及数量? 。
(3)选择F2中的植株,设计杂交实验以验证F1植株的基因型,用遗传图解表示 。
16.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F2的表型及其数量比完全一致,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 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 。
17.家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是( )
A.所有个体均可由体色判断性别B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低D.雌性个体所占比例逐代降低
18.某植物的野生型(AABBcc)有成分R,通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果见下表:
注:“有”表示有成分R,“无”表示无成分R
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中有成分R植株所占比例为( )
A.21/32B.9/16C.3/8D.3/4
19.某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
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
20.杜洛克猪毛色受两对独立遗传的等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:
(1)棕毛猪的基因型有 种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型为 。
②F1测交,后代表现型及对应比例为 。
③F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有 种(不考虑正反交)。
④F2的棕毛个体中纯合体的比例为 。F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为 。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为 ,白毛个体的比例为 。
21.某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是:白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和基因B位于非同源染色体上、回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表现型及其比例为 ;子代中红花植株的基因型是 ;子代白花植株中纯合体占的比例为 。
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
22.下列关于孟德尔对豌豆的两对相对性状的杂交实验实验中说法不正确的是( )
A.“F1自交,F2为何出现了9∶3∶3∶1的性状分离比”属于“提出问题”
B.由F2出现了9∶3∶3∶1性状分离比,推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离,不成对遗传因子自由组合属于“提出问题”
C.若F1产生配子时成对遗传因子分离,不成对遗传因子自由组合,则测交后代会出现四种性状比接近1∶1∶1∶1属于“演绎推理”
D.孟德尔用黄色圆粒的双杂合的F1与亲本的绿色圆粒测交后,发现子代比值约1∶1∶1∶1属于“实验验证”
23.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,且两对性状独立遗传。将黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9:15:15:25。则亲本的基因型为( )
A.YyRr、yyrrB.YYRR、yyrr
C.YYRr、yyrrD.YyRR、yyrr
24.某研究所将拟南芥的三个抗盐基因SOSI、SOS2、SOS3导入玉米,筛选出成功整合的耐盐植株(三个基因都表达才表现为高耐盐性状)。如图表示三个基因随机整合的情况,让三株转基因植株自交,后代高耐盐性状的个体比例最小的是
A.甲B.乙C.丙D.三者相同
25.已知某植物的三对相对性状分别受A与a、B与b、C与c 三对等位基因控制,且三对基因独立遗传。基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表现型有4种,AABbcc个体的比例为
B.表现型有8种,子代三对性状均为显性的个体所占比例为
C.基因型有18种,aaBbCc个体的比例为
D.基因型有8种,子代纯合子的比例为
26.水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制,抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,育种者将无香味感病与无香味抗病植株作为亲本进行杂交,并统计其后代的性状,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.在4种表型的子代中共有9种基因型
B.子代中与亲本表型一致的个体占1/4
C.子代中有香味抗病植株能产生两种类型的配子
D.子代无香味感病的植株中,能稳定遗传的个体占1/8
27.兔子的毛色由两对基因控制,在有C基因存在时,含B 的兔毛为黑色,含bb 的兔毛为棕色;当为 cc 时,全为白色。现有一只棕色雄兔与一只白色雌兔杂交,F1代全为黑色,让F1代雌雄个体随机交配,若后代数量足够多,在 F2代中黑色∶ 棕色∶ 白色= 9∶3∶4.下列有关说法错误的是( )
A.根据后代分离比可推测控制毛色的这两对基因的遗传符合自由组合定律
B.若让F2黑色兔相互交配,则出现白兔的概率为 1/9
C.让 F2白色兔相互交配,后代会出现棕色和白色两种类型
D.可通过统计F2代各种毛色中兔子的性别比例来确定两对基因的位置
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
28.如图表示某种植物及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B.图丁个体自交后代中最多有四种基因型、两种表现型
C.图甲、乙所表示个体减数分裂时,可以揭示基因的自由组合定律的实质
D.图丙个体自交,若子代表现型比例为12:3:1,则不遵循遗传定律
29.某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断错误的是( )
A.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
B.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
30.老鼠的毛色有栗色、黄棕色、黑色、棕色和白色,受位于常染色体上且独立遗传的三对等位基因控制,其表型与基因型的对应关系如下表所示。两只纯种雌、雄鼠杂交,得到的F1自由交配,F2有栗色、黄棕色、黑色、棕色和白色共5种表型。下列有关说法正确的是( )
A.两亲本的表型只能为栗色与白色
B.F1的基因型只能是CcAaBb
C.F2中白色个体的基因型有9种
D.F2中棕色雌鼠占3/128
31.某二倍体自花传粉植物的红花与白花(由等位基因A、a控制)为一对相对性状,高茎(B)对矮茎(b)为显性性状。下表中是该植物两个杂交组合的实验统计数据。下列有关叙述正确的是( )
A.根据乙组的实验结果,可判断出红花对白花为显性
B.甲组亲本红花高茎、白花矮茎的基因型分别是AaBb,aabb
C.在乙组F1的红花矮茎植株中,杂合子大约有206株
D.用甲组F1中的红花高茎植株自交,可验证含基因aB的雄配子不育
32.果蝇的灰身与黑身由等位基因A/a控制,长翅与残翅由等位基因B/b控制。现有2只雌雄果蝇杂交,F1表型及比例为灰身长翅雌果蝇:灰身长翅雄果蝇:灰身残翅雄果蝇:黑身长翅雌果蝇:黑身长翅雄果蝇:黑身残翅雄果蝇=4:2:2:2:1:1。不考虑X、Y染色体的同源区段。下列相关叙述正确的是( )
A.该亲本雄果蝇表现为灰身长翅,该亲本雌果蝇能产生四种配子
B.F1黑身长翅果蝇中纯合子占2/3,灰身长翅果蝇中纯合子占2/9
C.若验证灰身长翅雌果蝇的基因型,可让其与黑身残翅雄果蝇交配
D.若F1黑身长翅雌果蝇与灰身残翅雄果蝇杂交,则子代中黑身残翅雌果蝇占1/16
33.黑色食品愈来愈受到人们的关注,黑小麦作为“黑色家族”的一颗新星,以其独特的营养特点成为人类食品的新宠。下图1表示黑小麦(2n)与白小麦(2n)的杂交实验结果,图2表示以图1中F2黑小麦为材料,利用染色体消失法诱导单倍体技术获得纯合小麦的技术流程。下列相关叙述错误的是( )
A.图1的自交过程中发生了基因重组
B.图2所示流程所得的小麦全部是纯合子
C.图2所示流程所得小麦中,黑小麦占4/9
D.单倍体胚发育成单倍体苗体现了细胞的全能性
三、非选择题
34.“喜看稻菽千重浪,遍地英雄下夕烟”,中国科学家团队对水稻科研作出了突出贡献:袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”,朱英国院士为我国杂交水稻的先驱,农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下,取甲(雄蕊异常,雌蕊正常,表现为雄性不育)、乙(可育)两个品种的水稻进行相关实验,实验过程和结果如表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a完全显性,B基因会抑制不育基因的表达,使水稻反转可育。
(1)控制水稻雄性不育的基因是 该兴趣小组同学在分析结果后认为A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律,其判断理由是 。
(2)F2中可育株的基因型共有 种;仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半,该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为 。
(3)若要利用F2中的两种可育株杂交,使后代雄性不育株的比例最高,则双亲的基因型为 。
(4)现有各种基因型的可育水稻,请利用这些实验材料,设计一次杂交实验,确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果,得出相应结论。
实验思路:取基因型为 与水稻丙杂交,观察后代植株的育性。
预期实验结果及结论:
若后代全是雄性不育植株,则丙的基因型是 ;
若后代有可育植株和雄性不育植株,且比例为1:1,则丙的基因型为 。
35.某种雌雄同株异花的农作物有多对易于区分的相对性状。花顶生(A)对腋生(a)为显性,种皮红色和黄色、高秆和矮秆分别由等位基因B和b、D和d决定,但显隐性未知。为探究这三对等位基因是否独立遗传(不考虑突变和交叉互换),设计如下表所示实验。请根据实验结果,回答下列问题:
(1)红种皮和黄种皮、高秆和矮秆中显性性状分别是 。亲本植株的基因型为 。
(2)有人推测F2中出现如上表所示的表现型和比例的原因是①F1植株中基因 位于同一条染色体上;② 基因纯合致死。请从亲本、F1或F2中选取合适的材料设计一次杂交实验来验证该推测,写出实验思路和预期结果及结论: 。
(3)若(2)中推测成立,让F2的顶生红种皮矮秆植株随机交配,则子代中与亲本表现型相同的植株所占比例是 。
36.已知某种植物的一个表型为红花高茎而基因型为AaBb的个体,A和a基因分别控制红花和白花这对相对性状,B和b分别控制高茎和矮茎这对相对性状。已知这两对基因在染色体上的分布位置有以下三种可能。据图回答下列问题:
(1)图②③中,两对等位基因在遗传时是否遵循基因的自由组合定律? (填“是”或“否”),理由是 。
若不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换,且含b基因的染色体片段缺失(这种变化不影响配子和子代的存活率),图③细胞能产生 种基因型的配子,其基因型是 。
(2)假设图①中两对基因在遗传时遵循基因的自由组合定律,请在方框内画出AaBb两对基因在染色体上的另一种可能的分布状态。(画图并标注基因在染色体上的位置)
(3)现提供表型为白花矮茎的植株若干,要通过一次交配实验来探究上述红花高茎植株的两对基因在染色体上的位置究竟属于上述三种情况中的哪一种(不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换),某同学设计了如下实验,基本思路是用上述红花高茎植株与白花矮茎植株进行杂交,观察并统计子一代植株的表型及其比例。
Ⅰ、若子一代植株中出现四种表型,表型及比例为 ,则基因在染色体上的分布状态如图①所示。
Ⅱ、若子一代植株中出现两种表型,表型及比例为 ,则基因在染色体上的分布状态如图②所示。
Ⅲ、若子一代植株中出现两种表型,表型及比例为 ,则基因在染色体上的分布状态如图③所示。
37.玉米(2n=20)种子颜色与糊粉层细胞含有的色素种类有关,糊粉层是由受精极核(2个极核和1个精子结合形成)发育而来,发育成同一种子的极核和卵细胞的基因型相同,参与受精的2个精子的基因型也相同。已知玉米糊粉层颜色由两对等位基因(Cl、C和Bz、bz)控制,其中基因Cl对C显性,且基因Cl抑制糊粉层细胞中色素的合成,基因Bz对bz显性,且基因Bz控制紫色色素合成,基因bz控制褐色色素合成。科研人员将甲(ClClBzBz)、乙(CCBzBz)玉米间行种植(如下图),并进行相关杂交实验。请据图回答问题。
(1)玉米是遗传学研究的良好材料,具有 等优点。玉米糊粉层细胞中含有 条染色体。
(2)经分析,植株甲雌花序Ⅱ结出无色玉米,且种子糊粉层细胞的基因型是ClClCBzBzBz,植株乙雌花序Ⅳ所结玉米种子糊粉层细胞的基因型是 ,植株乙雌花序Ⅲ所结玉米种子糊粉层颜色有 。
(3)将植株甲雌花序Ⅱ所结种子播种得到F1植株,让F1自交,F1植株上所结种子的糊粉层颜色及比例为 。
(4)为确定两对基因Cl、C和Bz、bz的位置关系,科研人员用基因型为CCbzbz和ClClBzBz的玉米植株杂交得F1,F1自交。若这两对基因位于非同源染色体上,则F1植株所结种子颜色及比例为 。
(5)研究发现,两对基因Cl、C和Bz、bz均位于9号染色体上。Ds基因能从一条染色体转移到另一条染色体上,并诱导染色体断裂,断裂后不含着丝粒的片段易丢失。下图是某糊粉层细胞中相关基因位置及染色体断裂结果:
实验发现,某无色种子上出现了不同面积的褐色斑点,根据上图分析,出现褐色斑点的原因是 ,斑点面积越大,则染色体断裂发生的时期 。
38.杂交水稻具有重要的经济价值。我国科研人员对杂交水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)进行了研究。请回答下列问题:
(1)杂交水稻在抗逆性、产量等方面优于双亲,但杂种自交后代会发生 现象,这是由于减数分裂过程中 分离所致。
(2)研究表明有两个基因控制水稻无融合生殖过程:含基因A的植株形成雌配子时,减数第一次分裂异常,导致雌配子染色体数目加倍;含基因B的植株产生的雌配子都不能参与受精作用,而直接发育成胚。雄配子的发育不受基因A、B的影响。用图1所示杂交方案,可获得无融合生殖的杂种个体。
①某品系的基因型为 ,子代中Ⅱ号个体自交所结种子胚基因型是 。
②子代 号具有稳定遗传的杂种优势,其产生的雌配子基因型为 。
(3)我国科研人员还尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图2所示。
图2中所敲除的4个基因在正常减数分裂过程中的作用是 。
F2
1YY(黄)、2Yy(黄)
1yy(绿)
1RR(圆)、2Rr(圆)
1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr (黄圆)
1yyRR、2yyRr(绿圆)
1rr(皱)
1YYrr、2Yyrr(黄皱)
1yyrr(绿皱)
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法
F1若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
有多对等位基因的个体
举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8种
产生某种配子的概率
产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
亲本相对性状的对数
F1配子
F2表型
F2基因型
种
类
比例
种
类
比例
种
类
比例
1
2
(1∶1)1
2
(3∶1)1
3
(1∶2∶1)1
2
22
(1∶1)2
22
(3∶1)2
32
(1∶2∶1)2
n
2n
(1∶1)n
2n
(3∶1)n
3n
(1∶2∶1)n
序号
类型
计算公式
①
同时患两病概率
mn
②
只患甲病概率
m(1-n)
③
只患乙病概率
n(1-m)
④
不患病概率
(1-m)(1-n)
拓展求解
患病概率
①+②+③或1-④
只患一种病概率
②+③或1-(①+④)
杂交编号
杂交组合
子代表现型(株数)
Ⅰ
F1×甲
有(199),无(602)
Ⅱ
F1×乙
有(101),无(699)
Ⅲ
F1×丙
无(795)
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫红色
紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙
紫红色
紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
基因型
C_A_B_
C_A_bb
C_aaB_
C_aabb
cc_ _ _ _
表型
栗色
黄棕色
黑色
棕色
白色
亲本组合
F1的表现型及其株数
组别
表现型
红花高茎
红花矮茎
白花高茎
白花矮茎
甲
红花高茎×白花矮茎
200
198
0
205
乙
红花矮茎×红花高茎
197
309
0
104
P
F1
F1个体自交单株收获,种植并统计F2表型
甲X乙
全部可育
一半全部可育
另一半可育株:雄性不育株=13:3
亲本表型
F1表现型
F1随机交配所得F2的表现型及比例
顶生、红种皮、矮秆
腋生、黄种皮、高秆
顶生、红种皮、高秆
腋生、红种皮、高秆
顶生、红种皮、矮秆2
顶生、红种皮、高秆4
顶生、黄种皮、高秆2
腋生、红种皮、矮秆3
腋生、红种皮、高秆6
腋生、黄种皮、高秆3
《第16讲 自由组合定律》参考答案:
1.D
【分析】对自由组合现象的解释:假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制,黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制,这样,纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr,它们产生的F1的遗传因子组成是YyRr,表现为黄色圆粒。孟德尔作出的解释是:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1:1:1:1。受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种;遗传因子的组合形式有9种:YYRR、 YYRr、 YyRR、 YyRr、 YYrr、 Yyrr、 yyRR 、yyRr 、yyrr;性状表现为4种:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的数量比是9:3:3:1。
【详解】①亲本为纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr,它们产生的F1的遗传因子组成是YyRr,表现为黄色圆粒。黄色Y对绿色y是显性,圆粒R对皱粒r是显性,①正确;
②亲代为纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr,减数分裂形成配子时,产生yr和YR两种配子,F1表型为黄色圆粒,基因型为YyRr,F1为杂合体,②正确;
③F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合,即Y和y分离,R与r分离,非等位基因间可自由组合③正确;
④F1雌雄各4种配子,分别为YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1:1:1:1,受精机会均等,因此有16种结合方式,F2有四种表型,比例为9:3:3:1,有9 种基因型,④正确;
ABC错误,D正确。
故选D。
2.D
【分析】在孟德尔关于两对相对性状的杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交时,F1产生四种雌、雄配子,比例为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,受精时,雌雄配子随机结合,形成16种组合方式,产生的F2共有9种基因型:9Y-R-、3Y-rr、3yyR-、1yyrr。
【详解】A、1个F1个体产生的配子数量很多,共有四种雌、雄配子,比例为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,A错误;
B、基因的自由组合是指F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B错误;
C、F1一个雌性个体产生基因型为YR的卵细胞数量与一个雄性个体产生的基因型为YR的精子数量不等,雌配子数量少于雄配子,C错误;
D、F1产生四种精子,比例为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,D正确。
故选D。
3.A
【分析】基因自由组合定律的实质是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;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。
【详解】利用花粉鉴定法(即检测花粉性状)验证基因的自由组合定律,需要在显微镜下观察花粉的形状、颜色,故涉及的形状有花粉粒的形状和花粉粒糯性,故需要得到子一代为DdEe的个体,可选用的亲本组合甲(BBDDee)和丙(BBddEE)、乙(bbDDEE)和丁(bbddee),得到F1后,取F1的花粉加碘液染色后放在显微镜下观察并记录花粉粒的颜色和形状,A正确,BCD错误。
故选A。
4. 2 AABB aaBB 3∶2∶3 AAbb AABb和AaBb 5 否 因为两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1
【解析】1.自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
题意分析及第1组、第2组杂交实验可知,白花基因型为A_BB、aa__;粉红花基因型为A_Bb;红花基因型为A_bb。
【详解】(1)第2组中,纯合白花(AABB或aaBB或aabb)×纯合红花(AAbb)→粉红色花(A_Bb),F1自交后代出现3∶6∶7的分离比,是9∶3∶3∶1的变形,据此可判断控制性状的两对基因遵循基因自由组合定律。
(2)第1组中,纯合白花(AABB或aaBB或aabb)×纯合红花(AAbb)→粉红色花(A_Bb),F1自交后代出现1∶2∶1的分离比,说明F1的基因型为AABb,则白花亲本的基因型为AABB、红花亲本的基因型为AAbb;第2组中,纯合白花(AABB或aaBB或aabb)×纯合红花(AAbb)→粉红色花(A_Bb),F1自交后代出现3∶6∶7的分离比,是9∶3∶3∶1的变形,说明F1粉花个体的基因型为AaBb,则亲本白花的基因型为aaBB。
(3)第1组中,纯合白花AABB与纯合红花AAbb杂交获得的粉红色花(A_Bb)的基因型为AABb,F1粉红花AABb自交得F2,白花AABB∶粉红花AABb∶红花AAbb=1∶2∶1,让该组F2的所有个体自交,则相当于求Bb自交两次后代的基因型比例,则BB、Bb、bb比例为BB(1/4+1/2×1/4)、Bb(1/2×1/2)、bb(1/4+1/2×1/4),则后代中红花(AABB)∶粉红花(AABb)∶白花(AAbb)的比例为3∶2∶3。
(4)结合此前分析,第2组中,纯合白花(aaBB)×纯合红花(AAbb)杂交产生的F1的基因型为AaBb,则F2中粉红花个体的基因型是AABb和AaBb,F2白花个体的基因型为1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb共5种基因型。
(5)实验结果中F2:圆∶长=3∶1、单∶复=3∶1,但未出现9∶3∶3∶1的性状分离比,说明两对等位基因遵循分离定律但不遵循自由组合定律,说明控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。
【点睛】熟知基因分离和自由组合定律的实质与应用是解答本题的关键,能根据后代的性状分离比分析亲代的基因型,进而突破后代中的各种性状的个体的基因型及其比例是解答本题的另一关键。
5.B
【分析】根据题意可知,植物花瓣的大小为不完全显性,AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣,而花瓣颜色为完全显性,R对r为完全显性,但是无花瓣时即无颜色。
【详解】A、若基因型为AaRr的个体测交,则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种,表现型有3种,分别为小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣,A正确;
B、若基因型为AaRr的亲本自交,由于两对基因独立遗传,因此根据基因的自由组合定律,子代共有3×3=9(种)基因型,而Aa自交子代表现型有3种,Rr自交子代表现型有2种,但由于aa表现为无花瓣,故aaR_与aarr的表现型相同,所以子代表现型共有5种,B错误;
C、若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为2/3×1/2=1/3,子代的所有植株中,纯合子所占比例约为1/4,C正确;
D、若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2=3/8,D正确。
故选B。
6. 板叶、紫叶、抗病 AABBDD AabbDd aabbdd aaBbdd 花叶绿叶感病、 花叶紫叶感病 AaBbdd
【分析】分析题意可知:甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交,子代表现型与甲相同,可知甲为显性纯合子AABBDD,丙为隐性纯合子aabbdd;乙板叶绿叶抗病与丁花叶紫叶感病杂交,后代出现8种表现型,且比例接近1:1:1:1:1:1:1:1,可推测三对等位基因应均为测交。
【详解】(1)甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交,子代表现型与甲相同,可知显性性状为板叶、紫叶、抗病,甲为显性纯合子AABBDD。
(2)已知显性性状为板叶、紫叶、抗病,再根据甲乙丙丁的表现型和杂交结果可推知,甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。
(3)若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交,根据自由组合定律,可知子代基因型和表现型为:aabbdd(花叶绿叶感病)和aaBbdd(花叶紫叶感病)。
(4)已知杂合子自交分离比为3:1,测交比为1:1,故X与乙杂交,叶形分离比为3:1,则为Aa×Aa杂交,叶色分离比为1:1,则为Bb×bb杂交,能否抗病分离比为1:1,则为Dd×dd杂交,由于乙的基因型为AabbDd,可知X的基因型为AaBbdd。
【点睛】本题考查分离定律和自由组合定律的应用的相关知识,要求考生掌握基因基因分离定律和自由组合定律的实质及相关分离比,并能灵活运用解题。
7. 3 ④ 27/64 白色 甲、乙、丙分别 白花 红花
【分析】抓住题意中的“每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花”、“4个纯合白花品系甲、乙、丙、丁中的甲、乙、丙都只含有一对与花色相关的隐性基因且基因型各不相同”这一有效信息,以图示中的各杂交组合F2代的性状分离比为解题的切入点,从中提取信息,围绕基因的自由组合定律的知识进行相关问题的解答。
【详解】(1)图示分析可知:在杂交④中,纯合白花品系甲与丁杂交,F2代中红花植株占全部个体的比例为27/(27+37)=27/64=(3/4)3,根据N对等位基因自由组合且完全显性时,子代中显性个体所占比例(3/4)3可推知:F1至少含有3对等位基因,则红花甲至少受3对等位基因控制。
(2)根据题干信息“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”,如果甲、乙、丙的基因型相同,则它们杂交产生的F1为白色。
(3)化学诱变剂处理纯合红花品系X的萌发种子,培育出1株只有一对基因隐性突变的白花植株Y。欲通过实验判断该白花植株Y是否与品系甲、乙、丙中的某一个基因型相同,可用该白花植株Y与品系甲、乙、丙分别杂交,观察子代的花色。如果该白花植株Y与品系甲、乙、丙中的某一个基因型相同,则杂交子代中只有一组为白花。如果该白花植株Y与品系甲、乙、丙中的任何一个基因型都不同,则杂交子代全部为红花。
【点睛】本题主要考查基因的自由组合定律、判断纯合子的方法的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
8. aabb 3/8 1/8 1/2 5/8 1/16
【分析】根据题意可知:人类白化病是常染色体隐性遗传病,人类并指是常染色体显性遗传病。若一个正常的女人(A_bb)与一个并指的男人(A_B_)结婚,他们生了个白化病且手指正常的孩子(aabb),则这对夫妇的基因型应为AaBb、Aabb。
【详解】根据前面的分析可知,由于夫妇所生的孩子为白化且并指正常,所以该孩子的基因型为aabb。这对夫妇(AaBb、Aabb)再生一个只出现并指的孩子的可能性为3/4×1/2=3/8,只患白化病的可能性为1/4×1/2=1/8,只患一种病的可能性为3/8+1/8=1/2,患病的可能性=1-正常可能性=1-3/4×1/2=5/8,生一个既患白化又并指的男孩的可能性为1/4×1/2×1/2=1/16。
【点睛】解答本题要合理利用分离定律的思想解决遵循自由组合的问题,即将两种遗传病分开分析,算各自的可能性再通过乘法原理即可得到所需的各种表现型出现的可能性。
9.D
【分析】根据题意,F2籽粒的性状表现及比例为紫色:白色=9:7,非甜:甜=3:1,据此可知,籽粒的颜色由两对自由组合的等位基因控制(假设为A/a、B/b),甜度受一对等位基因控制(设为C/c),且A_B_为紫色,其他为白色,C_为非甜,cc为甜。
【详解】A、子二代非甜:甜=3:1,据此可知,甜度受一对等位基因控制(设为C/c),且遵循基因的分离定律,A正确;
B、根据题意,F2籽粒的性状表现及比例为紫色:白色=9:7,是9:3:3:1的变形,说明紫色与白色性状受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律,B正确;
C、F1为AaBbCc,F2中的白色籽粒有1/7AAbb、2/7Aabb、1/7aaBB、2/7aaBb、1/7aabb,产生的雌雄配子为:2/7Ab、3/7ab、2/7aB,发育成植株后随机受粉,得到的籽粒中紫色籽粒(A_B_)的比例为2/7×2/7+2/7×2/7=8/49,C正确;
D、根据F2性状分离比可知,F1为AaBbCc,则亲本基因型可能是AABBcc、aabbCC,故亲本表现型可能是紫色甜和白色非甜,D错误。
故选D。
10.D
【分析】根据题意分析,本实验中将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64,说明红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,根据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断该花色遗传至少受3对等位基因的控制。
【详解】A.等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因,每对等位基因的遗传均遵循分离定律,A正确;
B.由以上分析可知,该植物红花和白花这对相对性状至少受3对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律,B正确;
C.在F2中,红花占27/64,其中有1/27的个体(AABBCC)是纯合子,则有26/27的个体是杂合子,C正确;
D.由于每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,所以F2红花植株中纯合子(AABBCC)基因型只有1种,白花植株中纯合子基因型有23-1=7(种),D错误。
故选D。
11.A
【详解】两只双杂合的黄色短尾鼠基因型均为AaBb,由于基因A或b在纯合时使胚胎致死,所以后代中凡含AA或bb的个体均死亡。单独考虑每一对基因型,则其后代基因型分别为2/3Aa、1/3aa,2/3Bb、1/3BB,随机组合后代基因型为4/9AaBb(黄色短尾)、2/9AaBB(黄色短尾)、2/9aaBb(灰色短尾)、1/9aaBB(灰色长尾),所以表现型比为2∶1;所生的子代中杂合子所占的比例为4/9+2/9+2/9=8/9。因此,A项正确,B、C、D项错误。
【点睛】本题考查基因的自由组合定律的实质及应用的相关知识,涉及到纯合致死现象,增加了一定的难度。可用分离定律解决自由组合问题,解题思路是首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为:Aa× Aa,Bb×bb。然后,根据题意按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。
12.D
【分析】根据题干信息分析,已知控制该植物叶色的两对等位基因位于两对同源染色体上,则两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律;纯合绿叶甲(EEff)与纯合紫叶乙(eeFF)杂交,子一代红叶的基因型为EeFf,子一代自交产生的子二代表型及其比例为红叶(E_F_)∶紫叶(eeF_)∶绿叶(E_ff)∶黄叶(eeff)=7∶3∶1∶1,是9∶3∶3∶1的变形,且组合数为12,说明新环境下存在配子致死现象,由于存在基因型为eeff黄色个体,因此致死的应该不是ef配子,由绿叶的比例分析最可能是基因型为Ef的雌配子或雄配子致死。
【详解】A、根据以上分析可知,亲本绿叶甲的基因型为EEff,子二代绿叶植株Eeff,A错误;
B、子二代紫叶植株(eeF_)的基因型有两种,其中纯合紫叶植株∶杂合紫叶植株=1∶2,B错误;
C、根据以上分析已知,题干中异常比例出现的原因最可能是基因型为Ef的雌配子或雄配子致死,C错误;
D、由于Ef的雌配子或雄配子致死,因此子二代中红叶雌株的基因型为及其比例为EEFF∶EEFf∶EeFF∶EeFf=1∶1∶2∶3,黄叶雄株的基因型为eeff,两者杂交,后代中黄叶植株的比例=3/7×1/4×1=3/28,D正确。
故选D。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因的自由组合定律及其实质,明确非同源染色体上的非等位基因遵循基因的自由组合定律,能够根据题干信息写出亲本和子一代的基因型,并能够根据子二代的特殊性状分离比分析可能致死的配子的基因型种类,进而利用基因的分离定律解决自由组合定律的相关问题。
13.B
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、分析题意可知:n对等位基因独立遗传,即n对等位基因遵循自由组合定律。
【详解】A、每对等位基因测交后会出现2种表现型,故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体,A正确;
B、不管n有多大,植株A测交子代比为(1:1)n=1:1:1:1……(共2n个1),即不同表现型个体数目均相等,B错误;
C、植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n,纯合子的个体数也是1/2n,两者相等,C正确;
D、n≥2时,植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n,杂合子的个体数为1-(1/2n),故杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D正确。
故选B。
14.B
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】分析题干信息可知:该玉米植株产生的配子种类及比例为 YR∶ Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,其中Y∶y=1∶1,R∶r=1∶1,故推知该植株基因型为YyRr,若该个体自交,其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为1/2×1/4=1/8,B正确,ACD错误。
故选B。
15. 人工去雄 防止外来花粉授粉 F1形成配子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
【解析】分析题意可知,宽叶与窄叶亲本杂交,F1全为宽叶,所以宽叶对窄叶为显性。F1自交产生F2,F2的表现型及比例为宽叶雌株:窄叶雌株:宽叶正常株:窄叶正常株=3:1:3:9,符合自由组合定律分离比,说明两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,且可推知F1为双杂合子AaTt。
【详解】(1)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,由于雄性不育,所以不需进行人工去雄处理;授粉后需套袋处理,目的是防止外来花粉授粉(干扰)。
(2)两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,F1形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以F2会出现9:3:3:1的分离比。
(3)验证F1植株的基因型(AaTt),可用测交的方法,即选用隐性纯合子窄叶雌株(aatt)与其杂交,遗传图解为:
【点睛】解决本题的关键在于将题目中表现型的数量关系转换成考生们熟悉的比例关系,再联系所学的3:1和9:3:3:1的分离比或其变形去解题。
16. 非同源染色体 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
【分析】基因自由组合定律的实质为:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等基因控制,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是独立的,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,形成的受精卵的存活率也要相同。
17.D
【分析】含s基因的家蝇发育为雄性,据图可知,s基因位于M基因所在的常染色体上,常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定律。
【详解】A、含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M,只含有m,故表现为黑色,因此所有个体均可由体色判断性别,A正确;
B、含有Ms基因的个体表现为雄性,基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因,而两个雄性个体不能杂交,B正确;
C、亲本雌性个体产生的配子为mX,雄性亲本产生的配子为XMs、Ms0、Xm、m0,子一代中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雄性个体为1/3XXY’(XXMsm)、1/3XY’(XMsm),雌蝇个体为1/3XXmm,把性染色体和常染色体分开考虑,只考虑性染色体,子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/40,雌性个体产生的配子含有X,子二代中3/4XX、1/4X0;只考虑常染色体,子二代中1/2Msm、1/2mm,1/8mmX0致死,XXmm表现为雌性,所占比例为3/7,雄性个体3/7XXY’(XXMsm)、1/7XY’(XMsm),即雄性个体中XY'所占比例由1/2降到1/4,逐代降低,雌性个体所占比例由1/3变为3/7,逐代升高,C正确,D错误。
故选D。
18.A
【分析】分析题意可知:基因型为AABBcc的个体表现为有成分R,又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交,其中一组杂交的F1基因型为AaBbCc且无成分R,推测同时含有A、B基因才表现为有成分R,C基因的存在可能抑制A、B基因的表达,即基因型为A_B_cc的个体表现为有成分R,其余基因型均表现为无成分R。根据F1与甲杂交,后代有成分R:无成分R≈1:3,有成分R所占比例为1/4,可以将1/4分解为1/2×1/2,则可推知甲的基因型可能为AAbbcc或aaBBcc;F1与乙杂交,后代有成分R:无成分R≈1:7,可以将1/8分解为1/2×1/2×1/2,则可推知乙的基因型为aabbcc;F1与丙杂交,后代均无成分R,可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCC。
【详解】杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc,比例为1:1,或(基因型为AaBBcc和AaBbcc,比例为1:1,)杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc,故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交,后代中有成分R所占比例为:1/2×1×3/4×1+1/2×3/4×3/4×1=21/32,A正确。
故选A。
19.B
【分析】分析题意可知:A、a和B、b基因位于非同源染色体上,独立遗传,遵循自由组合定律。
【详解】A、分析题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B_:白花植株bb=3:1,A正确;
B、基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24,B错误;
C、由于含a的花粉50%可育,50%不可育,故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子为1/2a,由于Aa个体产生的A:a=1:1,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍,C正确;
D、两对等位基因独立遗传,所以Bb自交,亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等,D正确。
故选B。
20. 4 AAbb和aaBB 红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 4 1/3 1/9 9/64 49/64
【分析】由题意:猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,可知猪毛色的遗传遵循自由组合定律。AaBb个体相互交配,后代A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,本题主要考查自由组合定律的应用,以及9:3:3:1变型的应用。
【详解】(1)由表格知:棕毛猪的基因组成为A_bb、aaB_,因此棕毛猪的基因型有:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4种。
(2)①由两头纯合棕毛猪杂交,F1均为红毛猪,红毛猪的基因组成为A_B_,可推知两头纯合棕毛猪的基因型为AAbb和aaBB,F1红毛猪的基因型为AaBb。
②F1测交,即AaBb与aabb杂交,后代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,根据表格可知后代表现型及对应比例为:红毛:棕毛:白毛=1:2:1
③F1红毛猪的基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,F2的基因型有:A_B_、A_bb、aaB_、aabb,其中纯合子有:AABB、AAbb、aaBB、aabb,能产生棕色猪(A_bb、aaB_)的基因型组合有:AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb 共4种。
④F2的基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,棕毛猪A_bb:aaB_所占比例为6/16,其中纯合子为AAbb、aaBB,所占比例为2/16,故F2的棕毛个体中纯合体所占的比例为2/6,即1/3。F2的棕毛个体中各基因型及比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb。
棕毛个体相互交配,能产生白毛个体(aabb)的杂交组合及概率为:2/6Aabb×2/6Aabb+2/6aaBb×2/6aaBb+2/6Aabb×2/6aaBb×2=1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/2×1/2×2=1/9。
(3)若另一对染色体上的I基因对A和B基因的表达有抑制作用,只要有I基因,不管有没有A或B基因都表现为白色,基因型为IiAaBb个体雌雄交配,后代中红毛个体即基因型为ii A_B_的个体。把Ii和AaBb分开来做,Ii×Ii后代有3/4I _和1/4ii,AaBb×AaBb后代基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。故子代中红毛个体(ii A_B_)的比例为1/4×9/16=9/64,棕毛个体(ii A_bb、iiaaB_)所占比例为1/4×6/16=6/64,白毛个体所占比例为:1-9/64-6/64=49/64。
【点睛】1、两对基因位于两对同源染色体上,其遗传符合基因的自由组合定律。
2、具有两对相对性状的双杂合子自交,其后代表现型及比例符合9:3:3:1,测交后代表现型及比例符合1:1:1:1。
21.(1) 白色:红色:紫色=2:3:3 AAbb、Aabb 1/2
(2)选用的亲本基因型为:AAbb;预期的实验结果及结论:若子代花色全为红花,则待测白花纯合体基因型为aabb;若子代花色全为紫花,则待测白花纯合体基因型为aaBB
【分析】根据题意,Aa和Bb两对基因遵循自由组合定律,A_B_表现为紫花,A_bb表现为红花,aa_ _表现为白花。
【详解】(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交,子代可产生6种基因型及比例为AABb(紫花):AaBb(紫花):aaBb(白花):AAbb(红花):Aabb(红花):aabb(白花)=1:2:1:1:2:1。故子代植株表现型及比例为白色:红色:紫色=2:3:3;子代中红花植株的基因型有2种:AAbb、Aabb;子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。
(2)白花纯合体的基因型有aaBB和aabb两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型,可选用AAbb植株与之杂交,若基因型为aaBB则实验结果为:aaBB×AAbb→AaBb(全为紫花);若基因型为aabb则实验结果为:aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表现型将白花纯合体的基因型推出。
【点睛】该题考查基因的自由组合定律的应用,通过分析题意,理解表现型与基因型之间的关系可以正确作答。
22.B
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、“F1自交,F2出现了9:3:3:1的性状分离比”是在实验观察基础之上的得出的,属于“提出问题”,A正确;
B、由F2出现了9:3:3:1性状分离比,推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离, 不成对遗传因子自由组合属于“提出假说”,B错误;
C、若F1产生配子时成对遗传因子分离,不成对遗传因子自由组合,则测交后代会出现两种性状比接近1:1:1:1是推理过程,属于“演绎推理”,C正确;
D、孟德尔用黄色圆粒的双杂合的F1与亲本的绿色圆粒测交后,发现子代比值约1∶1∶1∶1属于“实验验证”,上述实验属于测交实验,D正确。
故选B。
23.A
【分析】 基因分离定律:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】由于F2黄色∶绿色=3∶5,拆成(3∶1)+(0∶4),即F1中存在两种基因型,一种自交,后代黄色∶绿色=3∶1,F1基因型是Yy,另一种自交子代全为绿色,F1基因型是yy,因此亲代基因型是Yy和yy;同理,F2圆粒∶皱粒=3∶5,亲代基因型是Rr和rr,综上所述,结合亲代表现型,亲代基因型是YyRr和yyrr,A正确。
故选A。
24.C
【分析】题图分析:甲细胞中三个抗盐基因SOSI、SOS2、SOS3都在一条染色体上,乙细胞中三个抗盐基因SOSI、SOS2位于一条染色体上,而SOS3位于非同源染色体上,丙细胞中三个抗盐基因SOSI和SOS2位于同源染色体的不同位置上,而SOS3位于非同源染色体上,且三个基因都表达才表现为高耐盐性状。据此分析对各选项进行判断。
【详解】设三个抗盐基因SOSI、SOS2、SOS3分别用A、B、D来表示,植株甲可产生两种类型的配子,ABD和abd,比例为1:1,让甲自交,后代高耐盐性状的个体比例是3/4,植株乙可产生ABD、AbD、aBd、abd这四种类型的配子,比例为1:1:1:1,让乙自交,后代高耐盐性状的个体比例是9/16,植株丙可产生AbD、Abd、aBD、aBd这四种类型的配子,比例为1:1:1:1,让丙自交,后代高耐盐性状的个体比例是6/16,因此应选C。
【点睛】本题综合考查了基因的分离定律和自由组合定律的相关知识,意在考查考生运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
25.C
【分析】三对基因独立遗传,说明三对基因遵循基因的自由组合定律。AaBbCc×AabbCc的杂交后代的基因型可采用逐对分析法进行分析,Aa×Aa后代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,有3种基因型、2种表现型,纯合子所占比例为1/2;Bb×bb后代的基因型及比例为Bb:bb=1∶1,有2种基因型、2种表现型,纯合子所占比例为1/2;Cc×Cc后代基因型及比例为CC∶Cc∶cc= 1∶2∶1,有3种基因型、2种表现型,纯合子所占比例为1/2。
【详解】A、由分析可知,杂交后代的表现型由2×2×2=8种,AABbcc个体的比例为1/4×1/2×1/4=1/32,A错误;
B、表现型有8种,子代三对性状均为显性的个体,即A_B_C_,所占比例为 3/4×1/2×3/4=9/32,B错误;
C、基因型有3×2×3=18种,aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2= 1/16,C正确;
D、基因型有18种,子代纯合子的比例为 1/2×1/2×1/2= 1/8,D错误。
故选C。
26.C
【分析】结合题意分析:无香味感病与无香味抗病植株作为亲本进行杂交,子代无香味:有香味=3:1,则无香味为显性性状,亲本基因型为Aa×Aa;抗病:感病=1:1,则亲本基因型为Bb和bb,故亲本无香味感病基因型为Aabb,无香味抗病基因型为AaBb。
【详解】A、结合分析可知,亲代基因型为Aabb×AaBb,则子代表型为2×2=4种,基因型为2×3=6种,A错误;
B、子代中与亲本表现型相同的个体(A-bb、A-B-)为:3/4×1/2+3/4×1/2=3/4,B错误;
C、子代中有香味抗病植株基因型为aaBb,能产生aB和ab两种类型的配子,C正确;
D、子代无香味表现型的植株中基因型之比为AA:Aa=1:2,其中能稳定遗传的个体占1/3,子代中的感病(bb)全为稳定遗传个体,故子代无香味感病的植株中,能稳定遗传的个体占(1/3)×1=1/3,D错误。
故选C。
27.C
【分析】根据题意,B_C_为黑色,bbC_为棕色,B_cc、bbcc为白色,棕色雄兔与一只白色雌兔杂交,F1代全为黑色,让F1代雌雄个体随机交配后代比例为9:3:4,则F1基因型为BbCc,亲本基因型为bbCC×BBcc,两对基因符合自由组合定律。
【详解】A、根据子二代表现型为9:3:3:1变式,两对基因遗传符合自由组合定律,A正确;
B、F2中黑色图基因型为1BBCC,2BbCC、2BBCc、4BbCc,出现白色兔后代基因型含有cc即可,C的基因频率为:1/9+2/9+2/9×1/2+4/9×1/2=2/3,c基因频率为1/3,后代出现cc的概率为1/3×1/3=1/9,B正确;
C、白色兔的基因型中不含C基因,F2白色兔相互交配后代全为白色,C错误;
D、可以通过子二代各种毛色中兔子的表现型和性别比例来确定两对基因位于常染色体上或性染色体上,D正确。
故选C。
28.A
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、分析题图可知:甲乙图中,两对等位基因分别位于2对同源染色体上,因此在遗传过程中遵循自由组合定律;丙丁中,Y(y)与D(d)位于一对同源染色体上,两对等位基因不遵循自由组合定律。
【详解】A、基因分离定律的实质是位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料,A正确;
B、丁的基因型是YyDdrr,在减数分裂过程中,如果不发生交叉互换,产生的配子是ydr和YDr,则自交后代中有3种基因型、2种表现型;如果发生了交叉互换,可以产生YDr、Ydr、yDr和ydr四种配子。则自交后代中有9种基因型、4种表现型,B错误;
C、图甲基因型Yyrr、图乙基因型是YYRr,不论是否遵循自由组合定律,都产生比例是1:1的两种类型的配子,因此不能揭示基因的自由组合定律的实质,C错误;
D、图丙个体自交,若子代表现型比例为12:3:1,遵循遗传定律,但属于特例,D错误。
故选A。
29.BD
【分析】题意分析,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii,aaBBII。
【详解】A、甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1。其中II:Ii=1:2,所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6,A正确;
B、当植株是白花时候,其基因型为_ _ _ _ii,与只含隐性基因的植株与F2测交,仍然是白花,无法鉴别具体的基因型,B错误;
C、若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本为(_ _ _ _Ii),则该植株可能的基因型最多有9种(3×3),C正确;
D、由于题中不能说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上,则可分为两种情况,第一种情况,当三对等位基因分别位于三对同源染色体上,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII,其自交的子二代的表现型比为紫红色(A_B_II):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabblI)=9:3:3:1;第二种情况,当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上时,子二代的表现型比为紫红色(A aBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)=2:1:1,D错误。
故选BD。
30.BCD
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、因为两亲本均为纯种,故F1的基因型只有一种,且F2中每对基因均出现了显性和隐性的组合,因此,F1的基因型为CcAaBb,两个纯种杂交能产生基因型为CcAaBb子代的组合有CCAABB×ccaabb、CCAAbb×ccaaBB、CCaaBB×ccAAbb、CCaabb×ccAABB,共四种,所以两亲本的表型除栗色与白色外,还可以是黄棕色与白色、黑色与白色、棕色与白色,A错误;
B、因为两亲本均为纯种,故F1的基因型只有一种,且F2中每对基因均出现了显性和隐性的组合,因此,F1的基因型为CcAaBb,B正确;
C、F1的基因型为CcAaBb,则F2中白色个体(cc_ _ _ _)的基因型有1×3×3=9(种),C正确;
D、F2中棕色(C_aabb)雌鼠占3/4×1/4×1/4×1/2=3/128,D正确。
故选BCD。
31.ABC
【分析】由表格可知,乙组F1中出现白花,说明白花对红花为隐性。由表格分析可知,甲组亲本红花高茎、白花矮茎的基因型分别是AaBb、aabb,乙组亲本红花高茎、红花矮茎的基因型分别是AaBb、Aabb。由表格可知,甲组F1中红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=1:1:0:1,乙组F1中红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=2:3:0:1。如果不存在配子不育,甲组F1中红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=1:1:1:1,乙甲组F1中红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=3:3:1:1,对比可知,aB的配子不育。
【详解】A、根据乙组的亲本都为红花,而F1中出现白花,说明白花对红花为隐性,即红花对白花为显性,A正确;
B、甲组亲本白花矮茎的基因型为aabb,再结合表格可知,F1中出现白花和矮茎,说明甲组亲本红花高茎的基因型是AaBb,B正确;
C、乙组F1的红花矮茎植株的基因型为AAbb和Aabb,且杂合子占2/3,大约有2/3×309=206株,C正确;
D、用甲组F1中的红花高茎植株AaBb自交,基因aB的雄配子不育和基因aB的雌配子不育,结果都是一样的,无法验证,D错误。
故选ABC。
32.ACD
【分析】根据题干信息分析,后代灰身与黑身的比例在雌雄性中都为2:1,没有性别的差异,说明灰身对黑身为显性性状,为常染色体遗传;后代雌性全部为长翅,雄性中长翅:残翅=1:1,表现为与性别相关联,说明长翅对残翅为显性性状,且该性状为伴X遗传。
【详解】A、根据题干信息分析,后代灰身与黑身的比例在雌雄性中都为2:1,没有性别的差异,说明灰身对黑身为显性性状,为常染色体遗传,且显性纯合致死,亲本相关基因型为都为Aa;后代雌性全部为长翅,雄性中长翅:残翅=1:1,表现为与性别相关联,说明长翅对残翅为显性性状,且该性状为伴X遗传,亲本相关基因型为XBXb、XBY,因此,关于两对性状,亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,都表现为灰身长翅且都产生四种配子,A正确;
B、F1黑身长翅(基因型为aaXBXB、aaXBXb、aaXBY)中纯合子占2/3;由于灰身纯合致死,因此子代灰身长翅全部为杂合子,B错误;
C、灰身、长翅都是显性性状,若要验证灰身长翅雌果蝇的基因型,可让其与黑身残翅雄果蝇(基因型为aaXbY)交配,C正确;
D、若该F1黑身长翅雌果蝇(基因型为aaXBXb、aaXBXB)与灰身残翅雄果蝇(基因型为AaXbY)交配,应用拆分法:aa × Aa=1/2aa(黑身),1/2XBXb × XbY=1/8XbXb(残翅雌),所以子代中黑身残翅雌果蝇占1/2×1/8=1/16,D正确。
故选ACD。
33.D
【分析】1、基因重组:指控制不同性状的基因进行重新组合,不是基因的互换。基因重组包括两种类型,第一种是减数第一次分裂前期,因同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换而导致相应基因互换,其结果是一条染色体上的基因种类和排列顺序都发生改变。第二种是减数第一次分裂后期,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合,这样导致配子中的基因组合多样化。
2、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。全能性是以形成个体为标志。
【详解】A、据题图1可知,F2中黑小麦:白小麦=9:7,推测相关性状与独立遗传的两对等位基因有关,F1应为双杂合子,其产生配子的减数分裂过程中发生了自由组合型基因重组,A正确;
B、题图2所示流程运用的育种原理为单倍体育种,因此所得的小麦全部是纯合子,B正确;
C、假设相关基因为A/a、B/b,F2中黑小麦的基因型及比例可表示为AABB:AABb:AaBB:AaBb=1:2:2:4,其配子的基因型及比例为AB:Ab:aB:ab=4:2:2:1,因此图2所示流程所得小麦的基因型及比例为:AABB:AAbb:aaBB:aabb=4:2:2:1,故黑小麦占4/9,C正确;
D、发育的起点是单个细胞,由其发育成的个体才能体现出细胞的全能性,单倍体胚已经分化到一定阶段,不再是单个细胞,D错误。
故选D。
34.(1) A F1个体自交单株收获得到F2中的一半表现的性状分离比为可育株:雄性不育株=13:3,而13:3是9:3:3:1的变式,说明该性状受两对位于非同源染色体上的等位基因控制,遵循自由组合定律
(2) 7 7/13
(3)aabb和AABb
(4) 取基因型为aabb的可育株 AAbb Aabb
【分析】题意分析,F1个体自交单株收获得到的F2中的一半表现的性状分离比为可育株:雄性不育株=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律,且这部分子一代的基因型是AaBb。由于B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株一定不含B基因,进而确定控制雄性不育的基因为A,可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb;F2出现两种情况,说明F1的基因型有两种且各占1/2,可确定甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,子一代基因型是AaBb、aaBb,aaBb自交后代全部可育,AaBb自交后代可育株:雄性不育株=13:3。
【详解】(1)题意分析,F1个体自交单株收获得到的F2中的一半表现的性状分离比为可育株:雄性不育株=13∶3,而13:3是是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对位于非同源染色体上的等位基因控制,遵循自由组合定律,且这部分子一代的基因型是AaBb。由于B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株一定不含B基因,进而确定控制雄性不育的基因为A;
(2)控制雄性不育的基因为A,那么可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,有7种基因型;雄性不育的基因型是A_bb;F2出现两种情况,说明F1的基因型有两种且各占1/2,可确定甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,子一代基因型是AaBb、aaBb,aaBb自交后代全部可育,AaBb自交后代可育株:雄性不育株=13:3;仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半,该部分可育株中能稳定遗传的个体的基因型为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/13aabb,其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代会发生性状分离,其他均能稳定遗传,故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1-2/13-4/13=7/13;
(3)F2中的两种可育株杂交,要使得得到雄性不育株A_bb的比例最高,可确定其中一个亲本全部产生b的配子,则亲本之一的基因型型一定是aabb,另一亲本能产生A的配子,则另一亲本的基因型为AABb,因此所选个体的基因型为aabb和AABb;
(4)水稻不育植株的基因型为A_bb,要确定水稻丙的基因型,可采用测交的方法,取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性。若丙基因型是AAbb,测交后代的基因型为Aabb,故后代全是雄性不育植株;若丙基因型是Aabb,测交后代的基因型以及比例为Aabb:aabb=1:1,故后代出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1。
35.(1) 红种皮和高秆 AaBBdd 和aabbDD
(2) B和d、b和D A 实验思路:让F1(或F2) 中的顶生红种皮高秆植株自交,观察子代的表型及比例。
预期结果及结论:若子代植株中顶生:腋生=2:1,红种皮矮秆:红种皮高秆:黄种皮高秆=1∶2∶1,则该推测正确
(3)2/3
【分析】F2中顶生∶腋生=8∶12=2∶3,红种皮∶黄种皮=3∶1,高秆∶矮秆=3∶1,红种皮高秆∶红种皮矮秆∶黄种皮高秆=10∶5∶5=2∶1∶1,没有出现9∶3∶3∶1,因此种皮红色和黄色及高秆和矮秆的基因在一对同源染色体上,且B、d连锁,b、D连锁。
【详解】(1)F1均为红种皮、高秆,F1随机交配,F2出现黄种皮、矮秆,因此红种皮、高秆为显性,且F1为BbDd;亲本植株为顶生红种皮矮秆、腋生黄种皮高秆,花顶生(A)对腋生(a)为显性,且F1出现了腋生,因此亲本为顶生红种皮矮秆(AaBBdd)、腋生黄种皮高秆(aabbDD)。
(2)据以上分析,F1植株中基因B和d、b和D连锁,导致性状没有出现自由组合;亲本为Aa、aa,F1为1/2Aa、1/2aa,F1随机交配,F2应为AA∶Aa∶aa=1∶6∶9,现在顶生∶腋生=2∶3,说明AA纯合致死;若以上推测正确,则让F1(或F2) 中的顶生红种皮高秆植株(AaBbDd)自交,观察子代的表型及比例,若AA纯合致死,则子代植株中顶生:腋生=2:1,若B和d、b和D连锁,则F1红种皮高秆植株产生配子为Bd、bD,后代红种皮矮秆:红种皮高秆:黄种皮高秆=1∶2∶1。
(3)表格中F2存在6种表现型,为(2∶3)(1∶2∶1)=2∶4∶2∶3∶6∶3,说明则A/a与另一对等位基因(B/b或D/d)位于两对同源染色体上,可以自由组合,F2的顶生红种皮矮秆(AaBBdd)植株随机交配,Aa随机交配,AA致死,因此后代Aa∶aa=2∶1,BBdd随机交配后代都是BBdd,因此与亲本表现型相同的比例为2/3。
【点睛】本题主要考查基因的自由组合定律及连锁定律,要求学生有一定的理解分析计算能力。
36.(1) 否 两对等位基因位于同一对同源染色体上 2 A、aB
(2)
(3) 红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=1∶1∶1∶1 红花高茎∶白花矮茎=1∶1 红花矮茎∶白花高茎=1∶1
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)只有位于非同源染色体上的非等位基因才遵循基因的自由组合定律,而图②③中,两对基因位于同一对同源染色体上,故两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。据图可知,若不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换,且含b基因的染色体片段缺失(这种变化不影响配子和子代的存活率),图③细胞能产生2种基因型的配子,其基因型是A、aB。
(2)只有位于非同源染色体上的非等位基因才遵循基因的自由组合定律,故两对基因(A/a、B/b)的位置图: 。
(3)用上述红花高茎植株(AaBb)与白花矮茎植株进行杂交,为测交,白花矮茎植株(aabb)只能产生一种配子(ab)。
Ⅰ、若红花高茎植株基因分布如图①,该植株能产生四种配子(1AB∶1Ab∶1aB∶1ab),故测交后代基因型及比例为1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb,即红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=1∶1∶1∶1。
Ⅱ、若红花高茎植株基因分布如图②,该植株能产生两种配子(1AB∶1ab),故测交后代基因型及比例为1AaBb∶1aabb,即红花高茎∶白花矮茎=1∶1;Ⅲ、若红花高茎植株基因分布如图③,能产生两种配子(1Ab∶1aB),故测交后代基因型及比例为1Aabb∶1aaBb,即红花矮茎∶白花高茎=1∶1。
37.(1) 后代数量多,有多对易于区分的相对性状 30
(2) ClCCBzBzBz 无色、紫色
(3)无色:紫色=3:1
(4)无色:紫色:褐色=12:3:1
(5) Cl、Bz基因缺失,bz基因表达 越早
【分析】1、选用植物为遗传实验材料主要从获取的难易、对实验周期的影响、性状是否容易区分等方面考虑。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合;按照自由组合定律,基因型为AaBb个体产生的配子类型及比例是AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,自交后代A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。
3、植株甲雌花序Ⅱ结出无色玉米,糊粉层细胞的基因型是ClClCBzBzBz说明亲本甲的基因型为ClClBzBz,亲本乙的基因型为CCBzBz。
4、其中基因Cl对C显性,且基因Cl抑制糊粉层细胞中色素的合成,基因Bz对bz显性,且基因Bz控制紫色色素合成,基因bz控制褐色色素合成,则紫色的基因型为CCBz_,无色基因型为Cl_Bz_、Cl_bzbz,褐色基因型为C_bzbz。
【详解】(1)由于玉米后代数量多,有多对易于区分的相对性状等优点所以玉米是遗传学研究的良好材料。糊粉层是由受精极核(2个极核和1个精子结合形成)发育而来,所以糊粉层细胞中含有30条染色体。
(2)据分析可知,亲本甲的基因型为ClClBzBz,亲本乙的基因型为CCBzBz,则植株乙雌花序Ⅳ所结玉米种子糊粉层细胞的基因型是ClCCBzBzBz,植株乙雌花序Ⅲ所结玉米种子既有自花传粉也有异花传粉的种子,其基因型有ClCBzBz和CCBzBz,糊粉层颜色有无色、紫色。
(3)将植株甲雌花序Ⅱ进行人工授粉进行杂交,F1的基因型为ClCBzBz,则F1自交后代为Cl_BzBz:CCBzBz=3:1,表现型为无色:紫色=3:1。
(4)若两对基因Cl、C和Bz、bz位于非同源染色体上,则符合自由组合定律,CCbzbz和ClClBzBz的玉米植株杂交得F1,F1自交,则F1植株所结种子颜色及比例为无色:紫色:褐色=12:3:1。
(5)由于Cl、Bz基因缺失,bz基因表达,则无色种子上会出现不同面积的褐色斑点,若斑点面积越大,则染色体断裂发生的时期早。
【点睛】本题考查学生理解基因自由组合定律的实质和使用条件、可遗传变异的类型和特点及在育种中的应用,学会应用9:3:3:1的变式判断遵循的遗传规律,结合题干信息分析变异出现的原因,综合解答问题是解答本题的关键。
38.(1) 性状分离 等位基因
(2) aabb ab、aB Ⅳ AaBb
(3)使同源染色体分离
【分析】1、杂种后代同时表现出显性性状和隐性性状的现象是性状分离,杂种自交后代发生性状分离,无法保持其杂种优势,因此需要每年制种用于生产。
2、题意分析,含基因A的植株形成雌配子时,减数第一次分裂过程中所有染色体移向同一极,导致雌配子染色体数目加倍,即产生的雌配子与原来体细胞的基因型是相同的;含基因B的植株产生的雌配子不经受精作用,直接发育成个体,即进行孤雌生殖,产生的后代为单倍体。而雄配子的发育不受基因A、B的影响。
【详解】(1)杂交水稻在抗逆性、产量等方面优于双亲,但杂种自交后代会发生性状分离现象;性状分离的原因是减数分裂过程中等位基因分离所致。
(2)①分析题意,某品系与无融合生殖品系杂交,子代产生aabb、aaBb、Aabb、AaBb四种,由于AaBb产生AB、Ab、aB、ab四种配子,故推测某品系母本只能产生ab一种配子,故某品系的基因型为aabb;品系II基因型为aaBb,由于“含基因B的植株产生的雌配子都不能参与受精作用,而直接发育成胚”,故子代中Ⅱ号个体自交所结种子胚基因型是aB、ab。
②子代IV个体基因型为AaBb,具有稳定遗传的杂种优势;由于“含基因A的植株形成雌配子时,减数第一次分裂异常,导致雌配子染色体数目加倍”,其基因型中含有A和B基因,其产生的雌配子的基因型为AaBb,该雌配子不经过受精即可产生后代,且后代的基因型均为AaBb(无融合结籽)。
(3)正常情况下进行的减数分裂过程中,同源染色体应该分离,分别进入不同的配子,而由题图可知,利用基因编辑技术敲除4个基因后,进行减数分裂时同源染色体没有分离,故可推测敲除的4个基因在正常减数分裂中起的作用是使同源染色体分离。
【点睛】本题旨在考查学生理解减数分裂过程和育种等知识,要求考生把握题干信息,把握知识的内在联系,形成知识网络,并学会分析题干获取信息,利用有效信息进行推理、综合解答问题。
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