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2023届高考生物二轮复习基因的自由组合定律作业含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习基因的自由组合定律作业含答案,共25页。
专题12 基因的自由组合定律
高频考点
考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验
该考点中基础部分训练内容为孟德尔两对相对性状杂交实验分析及假说—演绎法的具体应用,重难、综合部分为孟德尔两对相对性状杂交实验中总结的规律及多对性状的具体分析。
基础
1.(2022南通海门中学期初,6)下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的叙述,错误的是( )
A.每一对遗传因子的传递都遵循分离定律
B.F2中有3/8的个体基因型与亲本相同
C.F1自交时雌、雄配子的结合方式有16种
D.F2中圆粒和皱粒之比接近3∶1,符合基因的分离定律
答案 B
2.(2022江苏徐州模拟,15)下列关于孟德尔遗传定律的叙述,不正确的是( )
A.豌豆严格的自花传粉、闭花授粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B.孟德尔运用了数学统计的方法进行分析和推理
C.假说中“具有不同遗传因子的配子之间随机结合”体现了自由组合定律的实质
D.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
答案 C
3.(2022江苏模拟预测,15)甲、乙两同学分别用小球做遗传定律模拟实验,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,将抓取的小球分别放回原来小桶后再重复多次。下列叙述正确的是(多选)( )
A.甲同学实验模拟的是遗传因子的分离和配子随机结合的过程
B.乙同学的实验可模拟非等位基因自由组合的过程
C.实验中每只小桶内2种小球必须相等,且4只小桶内的小球总数也必须相等
D.甲、乙重复100次实验后,统计的Aa、BD组合的概率均约为50%
答案 AB
重难
4.(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株绿色皱粒的豌豆作为亲本,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
答案 B
5.(2022广东广州一模,7)某植物的高茎对矮茎是显性,红花对白花是显性。现有高茎红花与矮茎白花植株杂交,F1都是高茎红花,F1自交获得4 000株F2植株,其中1 002株是矮茎白花,其余全为高茎红花。下列推测不正确的是 ( )
A.控制该植物茎的高度的等位基因的遗传遵循分离定律
B.控制这两对相对性状的基因的遗传遵循自由组合定律
C.F2植株中高茎红花纯合子植株的个体数量约1 000株
D.F2植株自由交配,产生的子代中约一半的个体为杂合子
答案 B
6.(2021全国乙,6,6分)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
答案 B
综合
7.(2018全国Ⅲ,31,10分)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及的四对相对性状分别是红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如表。
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
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
回答下列问题:
(1)根据表中数据可得出的结论:控制甲组两对相对性状的基因位于 上,依据是 ;控制乙组两对相对性状的基因位于 (填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是 。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交,结合表中数据分析,其子代的统计结果不符合 的比例。
答案 (1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 (2)1∶1∶1∶1
考点2 自由组合定律及应用
该考点中基础部分训练内容为两对或两对以上等位基因的遗传分析与判断、自由组合定律的实质等,重难部分为自由组合定律的应用分析及自由组合定律的验证等内容。
基础
1.(2022淮安高中校协作体期中,13)玉米是重要的粮食作物,随着市场需求的多样化,培育不同口感的鲜食玉米成为育种的新方向。若选择多对纯合的玉米亲本杂交(玉米中控制甜性性状的基因用D或d表示,控制糯性性状的基因用E或e表示),让获得的F1自交,所得F2中非甜非糯∶非甜糯∶甜非糯=9∶3∶4,则下列相关分析错误的是( )
A.d基因纯合时,籽粒不表现糯性性状
B.F2的甜非糯种子中,纯合子占1/2
C.亲本的表型为非甜非糯与甜糯或非甜糯与甜非糯
D.若探究F2中甜非糯种子的基因型,可与亲本中非甜糯植株杂交
答案 C
2.(2020浙江7月选考,18,2分)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是 ( )
A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表现型
B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表现型
C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表现型
D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表现型
答案 B
重难
3.(2022全国甲,6,6分)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
答案 B
4.(2022南京师大附中期初,9)数量性状又称多基因性状。用纯合红色麦粒和白色麦粒亲本杂交,F1表型为中间颜色粉红色,F2中白色与红色的比例为1∶63,其中红色麦粒的颜色深浅不同,呈逐渐加深现象。下列叙述正确的是 ( )
A.数量性状的遗传遵循基因的自由组合定律,但是不遵循基因的分离定律
B.不能确定麦粒颜色的遗传受几对基因的控制
C.数量性状遗传的特点能增加生物的表型
D.F2中中间颜色粉红色麦粒所占比例为1/8
答案 C
5.(2022全国乙,32,12分)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所占的比例是 。
(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,请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
答案 (1)紫花∶红花∶白花=3∶3∶2 AAbb、Aabb 1/2
(2)所选用的亲本基因型:AAbb。
预期实验结果和结论:若子代全为红花,则待测白花纯合体基因型为aabb;若子代全为紫花,则待测白花纯合体基因型为aaBB。
6.(2022全国甲,32,12分)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是
。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是
;
若非糯是显性,则实验结果是
。
答案 (1)在母本甲雄蕊成熟前去雄并对母本甲的雌花套袋,待雌蕊和花粉成熟后对甲进行人工传粉,再对母本甲的雌花套袋 (2)1/4 bbTT和bbTt 1/4 (3)糯玉米植株的果穗上籽粒全为糯,非糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种 非糯玉米植株的果穗上籽粒全为非糯,糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种
7.(2021江苏,24,12分)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必需有显性基因A,aa时眼色为白色;B存在时眼色为紫色,bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如图,请据图回答下列问题。
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,证明了 。
(2)A基因位于 染色体上,B基因位于 染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用表现型为 的果蝇个体进行杂交。
(3)如图F1中紫眼雌果蝇的基因型为 ,F2中紫眼雌果蝇的基因型有 种。
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离可能发生的时期有 (2分),该异常卵与正常精子受精后,可能产生的合子主要类型有 (2分)。
(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1,由此推测该对果蝇的 性个体可能携带隐性致死基因;若继续对其后代进行杂交,后代雌雄比为 时,可进一步验证这个假设。
答案 (1)基因位于染色体上 (2)常 X 红眼雌性与白眼雄性 (3)AaXBXb 4 (4)减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期 AaXBXBXb、AaXBXBY、AaXbO、AaYO (5)雌 4∶3
8.(2021全国甲,32,12分)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见表(实验②中F1自交得F2)。
实验
亲本
F1
F2
①
甲×
乙
1/4缺刻叶齿皮,
1/4缺刻叶网皮,
1/4全缘叶齿皮,
1/4全缘叶网皮
/
②
丙×
丁
缺刻叶齿皮
9/16缺刻叶齿皮,
3/16缺刻叶网皮,
3/16全缘叶齿皮,
1/16全缘叶网皮
回答下列问题:
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是 。
根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是 。
(2)甲乙丙丁中属于杂合体的是 。
(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为 。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是 ,判断的依据是 。
答案 (1)实验①F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1 缺刻叶、齿皮 (2)甲、乙 (3)1/4 (4)果皮性状 实验②F1全为缺刻叶齿皮,而F2中缺刻叶∶全缘叶=15∶1、齿皮∶网皮=3∶1
易混易错
易混 演绎推理≠测交实验
1.(2022广东华南师大月考,10)为体验“假说演绎”的步骤,某高中以玉米为研究对象,研究非甜和甜粒(D、d)、高茎和矮茎(H、h)两对相对性状的遗传规律。将纯合的非甜矮茎植株与纯合的甜粒高茎植株杂交,F1全表现为非甜高茎,并将F1进行了自交、测交实验,下列说法正确的是( )
A.由F2出现了重组型,可以推测F1产生配子时,D、d与H、h可能自由组合
B.F1测交实验子代表型及比例为非甜高茎∶非甜矮茎∶甜粒高茎∶甜粒矮茎≈1∶1∶1∶1,这属于演绎的过程
C.若F2表型比例不是9∶3∶3∶1,则这两对基因一定不遵循基因的自由组合定律
D.由于玉米不是闭花授粉植物,因此若进行杂交实验不需要人工去雄
答案 A
2.(2022湖北九师联盟核心模拟卷一,9)孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说—演绎法得出基因的分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )
A.孟德尔根据豌豆的杂交和自交实验提出豌豆自然条件下都是纯合子的假说
B.若将F1与隐性纯合子杂交,则后代表型比例为1∶1∶1∶1属于实验验证的内容
C.若F1产生的雌雄配子数量不等或两种类型的配子比例不等,则F2不出现3∶1的分离比
D.若选择多对显性个体随机传粉,子代性状不出现3∶1的分离比是因为显性个体不都为杂合子
答案 D
疑难 等位基因对数的判断
3.(2022辽宁沈阳郊联体月考一,18)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种颜色,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行杂交,F1均为红花,F1自交,F2红花与蓝花的比例为27∶37。下列说法正确的是( )
A.兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制
B.兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制
C.若F1测交,则其子代表型及比例为红花∶蓝花=1∶7
D.F2中蓝花基因型有5种
答案 C
题型模板
模型一 自由组合定律的计算技巧
典型模型
模型 拆分法
模型特征:两对或两对以上的基因独立遗传,并且不存在相互作用时,可先拆分成几对分离定律问题分别分析,计算出配子比例、基因型或表型概率,再利用乘法定律计算。
1.(2022黑龙江哈师大附中月考一,22)番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是 ( )
A.964、19 B.964、164
C.364、13 D.364、164
答案 A
2.(2022山东泰安月考,11)已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合且为完全显性,基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.杂合子的比例为7/8
B.基因型有18种,AabbDd个体的比例为1/16
C.与亲本基因型不同的个体的比例为1/4
D.表型有6种,aabbdd个体的比例为1/32
答案 A
变式模型
变式1 逆向组合法
模型特征:已知子代表型比例,求亲代组合的基因型。
3.(2022四川内江六中月考一,6)两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b,且两对基因为完全显性)分别控制豌豆的两对相对性状。植株甲与植株乙进行杂交,下列相关叙述正确的是( )
A.若子二代出现9∶3∶3∶1的分离比,则两亲本的基因型为AABB×aabb
B.若子一代出现1∶1∶1∶1的表型比,则两亲本的基因型为AaBb×aabb
C.若子一代出现3∶1∶3∶1的表型比,则两亲本的基因型为AaBb×aaBb
D.若子二代出现3∶1的分离比,则两亲本可能的杂交组合有4种情况
答案 D
变式2 棋盘法
模型特征:根据配子概率求解子代表型或基因型比例时,棋盘法是一种重要的解题方法,简单、直观、不易错。
4.(2022湖南长沙长郡中学月考二,12)已知小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,这两对相对性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制。现有一棵表型为抗旱多颗粒的植株,对其进行测交,测交后代4种表型及比例为抗旱多颗粒∶抗旱少颗粒∶敏旱多颗粒∶敏旱少颗粒=2∶1∶1∶2,若让这棵植株自交,其后代上述4种表型的比例应为( )
A.9∶3∶3∶1 B.24∶8∶3∶1
C.22∶5∶5∶4 D.20∶5∶5∶2
答案 C
实践应用
5.(2022山东潍坊诸城月考,24)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等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验: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,反转为可育。
P
F1
F1个体自交单株收获,种植并统计F2表型
甲与乙杂交
全部可育
一半全部可育,另一半可育株∶雄性不育株=13∶3
(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,原因是 。
(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: 。
答案 (1)A F1个体自交单株收获得到的F2中,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 (2)7 7/13 (3)aabb和AABb (4)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,若后代全是雄性不育株,则丙的基因型是AAbb;若后代出现可育株和雄性不育株,且比例为1∶1,则丙的基因型为Aabb
模型二 自由组合定律异常分离比的计算
典型模型
模型1 基因互作
模型特征:两对或两对以上基因控制一种性状时,非等位基因间可能存在相互作用。如双杂合个体(AaBb)自交,因非等位基因间的相互作用,后代通常会出现9∶7、9∶3∶4、9∶6∶1、12∶3∶1、15∶1、13∶3等异常性状分离比。
1.(2021湖北,19,2分)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。 甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×乙
红色籽粒
901红色籽粒,699 白色籽粒
2
甲×丙
红色籽粒
630红色籽粒,490白色籽粒
根据结果,下列叙述错误的是( )
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
答案 C
模型2 显性累加
模型特征:若两对或两对以上等位基因控制同种性状,则显性基因作用可能累加,如双杂合个体自交后代性状分离比为1∶4∶6∶4∶1。
2.(2022内蒙古赤峰期末,21)某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1,下列说法不正确的是 ( )
A.该植物的花色基因的遗传仍然遵循自由组合定律
B.亲本的基因型不一定为AABB和aabb
C.F2中AAbb和aaBB个体的表型与F1相同
D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代有4种表型
答案 D
3.(2021安徽蚌埠模拟,17)水稻籽粒颜色受多对独立遗传的等位基因控制,且颜色深浅与显性基因数有关,颜色越深,显性基因数越多。控制水稻籽粒颜色的相关基因分别用A/a、B/b……(按照26个英文字母排列顺序从前往后选择字母)表示,现有一个黑色品系甲与一个白色品系乙杂交获得F1,F1自交所得F2籽粒颜色及比例为黑色∶紫黑∶深褐∶褐色∶浅褐∶微褐∶白色=1∶6∶15∶20∶15∶6∶1。下列关于水稻籽粒颜色遗传的分析,错误的是( )
A.若F2中某深褐色个体与乙杂交,子代中浅褐籽粒所占比例可能为1/4
B.F2群体中存在显性基因的基因型共有26种,对应表型有6种
C.水稻籽粒颜色至少受3对等位基因控制
D.若F2中某深褐色个体自交后代没有性状分离,则该个体的基因型可能为AABBcc
答案 A
模型3 致死现象
模型特征:双杂合个体自交,若后代性状分离比之和小于16,说明该过程有致死现象,可依据具体的比例确定致死类型。
4.(2022湖南衡阳模拟,7)致死基因的存在可影响后代的性状分离比。现有基因型为AaBb的个体,两对等位基因独立遗传,但具有某种基因型的配子或个体致死。不考虑环境因素对表型的影响,若该个体自交,下列推断错误的是( )
A.若后代分离比为6∶3∶2∶1,则可能是某一对基因显性纯合致死
B.若后代分离比为5∶3∶3∶1,则可能是基因型为AaBb个体致死
C.若后代分离比为4∶1∶1,则可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死
D.若后代分离比为7∶3∶1∶1,则可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
答案 B
模型4 连锁
模型特征:若两对或多对等位基因位于一对同源染色体上,则二者的遗传不遵循基因的自由组合定律,表现为连锁遗传。当个体基因型为AaBb时,若为完全连锁,则子代表型及比例可能为3∶1(A、B位于同一条染色体上)或1∶2∶1(A、b位于同一条染色体上),符合一对等位基因的杂合子自交分离比;若为不完全连锁,该个体会产生四种配子,但比例并非为1∶1∶1∶1,而是出现亲本的类型远多于新类型的两多两少的情况(新类型是同源染色体上的不同对的等位基因之间重新组合的结果,即发生了同源染色体的互换),一般题目中会用测交的方式给出信息。
5.(2022陕西西安中学期中,21)在常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c为完全显性。用隐性个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1,则下列能正确表示F1基因型的是( )
答案 C
实践应用
6.(2022豫南2月质检,32)甘蔗是我国重要的糖料作物,可用来制作蔗糖。甘蔗在南北纬10°左右的热带地区较易开花结实,纬度过高或过低甘蔗则不易开花。因此甘蔗一般用蔗茎进行无性繁殖,但让甘蔗开花进行有性杂交仍是人们进行选育新品种的主要途径。已知甘蔗的长节(A)对短节(a)为显性,紫茎(B)对绿茎(b)为显性,宽叶(E)对细叶(e)为显性,抗赤腐病(D)对易感赤腐病(d)为显性。回答下列有关问题:
(1)与有性生殖相比,无性生殖的优点是 。检测发现一甘蔗植株中抗赤腐病基因发生了突变,但其仍表现为抗赤腐病,原因可能是 (答出两点)。
(2)已知基因A/a与D/d位于两对同源染色体上。让纯合的长节抗赤腐病植株与纯合的短节易感赤腐病植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中抗赤腐病基因的频率为 。
(3)已知基因B/b和E/e均位于甘蔗的6号染色体上,若不考虑变异,则基因型为BbEe的甘蔗植株自交,后代的表型和比例为 。研究小组以另一株基因型为BbEe的甘蔗植株作为父本进行测交,后代的表型为紫茎宽叶∶紫茎细叶∶绿茎宽叶∶绿茎细叶=1∶1∶1∶1,出现这种现象的原因是 。
答案 (1)后代不容易发生变异,有利于保持母本的优良性状,加快繁殖的速度 密码子的简并性可使不同的成熟mRNA合成相同的多肽链、显性纯合子发生隐性突变后性状不变 (2)1/2 (3)紫茎宽叶∶绿茎细叶=3∶1或者紫茎宽叶∶紫茎细叶∶绿茎宽叶=2∶1∶1 B、b基因或E、e基因发生了互换
模型三 突变体基因位置关系的判断
典型模型
模型 突变体基因位置关系的判断
模型特征:某一突变性状的不同个体(品系),其突变基因可能存在以下位置关系:等位基因(同一基因不同方向的突变)、非等位基因(包括了同源染色体或非同源染色体上的非等位基因),可通过杂交后代的表型及分离比进行判断。
1.(2022广东深圳外国语学校月考,20)一种日本的小鼠纯合品系,具有特别不协调的步态,因此称为华尔兹表型,是常染色体隐性突变基因V1引起的,显性等位基因V则使小鼠的运动步态正常。最近,遗传学家又发现了另一种导致小鼠运动不协调的隐性突变,这种突变被称为探戈表型,它可能是华尔兹基因的等位基因,也可能是另一个位置基因的突变。(V的等位基因可用V1、V2……来表示,无正常基因的个体不可能出现正常表型)
(1)假定探戈突变和华尔兹突变是等位基因,请用合适的符号表示探戈纯合突变品系个体的基因型 。
(2)以突变鼠为材料进行杂交实验,以确定探戈突变和华尔兹突变是否为等位基因,写出实验思路和结果分析: 。
(3)研究人员在野生小鼠种群中发现另一显性突变性状,表型为短腿,已确定该突变类型为杂合子,能否用上题中的实验思路来确定三个突变基因同为等位基因?请简要说明理由 。
答案 (1)V2V2 (2)将探戈突变品系和华尔兹突变品系杂交,观察子一代的性状。若后代均为野生型,则探戈突变和华尔兹突变不是等位基因;若后代均为突变型,则探戈突变和华尔兹突变是等位基因 (3)不能,因为不论是否同为等位基因,杂交子代均有突变型(短腿性状)和野生型。
变式模型
变式 外源基因整合到宿主染色体上的位置判断
模型特征:外源基因整合到宿主染色体上的位置是随机的,可利用自交或测交的方法判断基因的位置。
2.(2022山东临沂期中,25节选)某十字花科植物的花属于两性花。雄性不育与雄性可育是一对相对性状,分别由基因M、m控制,且基因M的表达还受另一对等位基因B、b影响。用雄性不育植株与雄性可育植株杂交,F1中雄性不育植株∶雄性可育植株=1∶1,让F1的雄性可育植株自交,F2中雄性不育植株∶雄性可育植株=3∶13。将一个DNA片段插入F1中雄性可育植株体细胞内的染色体上,然后通过克隆获得一棵转基因雄性不育植株。(说明:插入的DNA片段不位于M/m所在的染色体上,该片段不控制具体性状,但会抑制B的表达)。已知上述转基因雄性不育植株中,DNA片段插入染色体上的位置有3种可能(如图)。为确定插入的具体位置,现有隐性纯合植株,请设计完成以下实验(不考虑染色体互换)。
实验方案:让该转基因雄性不育植株与隐性纯合植株测交,统计子代的表型及其比例。
结果与结论: 。
答案 若后代的表型及其比例为雄性不育植株∶雄性可育植株=1∶3,则是第1种可能;若后代的表型及其比例为雄性不育植株∶雄性可育植株=3∶5,则是第2种可能;若后代的表型及其比例为雄性不育植株∶雄性可育植株=1∶1,则是第3种可能
实践应用
3.(2022重庆育才中学一模,22节选)女娄菜(XY型、雌雄异株)是一年生或二年生且具有观赏、药用等功能的二倍体(2N=46)草本植物。其高秆和矮秆、绿叶和紫叶、抗病和感病三对性状分别受三对等位基因A和a、B和b、G和g控制。某生物兴趣小组甲种植若干基因型相同的高秆绿叶抗病雌雄植株,收获其种子再种植,结果发现后代高秆绿叶抗病雌株∶高秆绿叶抗病雄株∶高秆绿叶感病雌株∶高秆绿叶感病雄株∶矮秆紫叶抗病雌株∶矮秆紫叶抗病雄株∶矮秆紫叶感病雌株∶矮秆紫叶感病雄株=9∶9∶3∶3∶3∶3∶1∶1。请回答下列问题(本题所用的女娄菜都是一年生类型):
(1)请写出这三对等位基因在染色体上的位置关系: 。(各基因用相关的字母表示)
(2)科研人员将来自番茄的红素基因D和来自胡萝卜的基因E同时导入女娄菜细胞,育出了能合成类胡萝卜素,且籽粒呈现不同颜色的转基因“黄金女娄菜”,相关基因对籽粒颜色的控制机制如图1,基因D和基因E插入位置的可能情况如图2(D和E基因插入的位置都位于常染色体上)。
图1
图2
将获得的插入位置相同的同种转基因女娄菜相互杂交,请根据子代的表型及比例,推测D与E基因在转基因女娄菜细胞染色体上的位置:
若子代 ,则为①;
若子代 ,则为②;
若子代 ,则为③。
答案 (1)三对等位基因均位于常染色体上,且基因A和B位于同一条染色体上 (2)亮红色∶白色=3∶1 橙色∶亮红色∶白色=1∶2∶1 亮红色∶橙色∶白色=9∶3∶4
情境应用
简单情境
1.两对基因的位置关系判断(2022扬州中学4月考,8)玉米粒的颜色由基因A/a控制,玉米粒的形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%、白色皱缩16%。对上述两对性状遗传的分析错误的是( )
A.每对相对性状的遗传都遵循分离定律
B.两对等位基因位于一对同源染色体上
C.F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4
D.基因A和b位于一条染色体上
答案 D
2.三对等位基因间的互作(2022南通如皋适应性二,16)某植物的花色有红色、粉红色和白色三种类型,由三对等位基因控制(分别用A/a、B/b、C/c表示),设计不同杂交实验并对子代花色进行统计,结果如下。下列分析正确的是(多选)( )
实验一:红花×白花→红花∶粉红花∶白花=1∶6∶1
实验二:粉红花×红花→红花∶粉红花=9∶7
A.三对等位基因位于三对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律
B.实验一为测交实验,白花基因型是aabbcc,粉红花有六种基因型
C.实验一子代红花个体自交后代粉红花比例是27/64
D.实验二结果表明,亲代粉红花和红花的基因型中均由两对双杂合和一对纯合组成
答案 ABD
复杂情境
3.正反交实验分析(2022苏北七市三模,4)两个纯合品系果蝇A和B都是猩红眼,与野生型眼色差异很大,受两对基因控制。科研人员进行了如下杂交实验,相关叙述错误的是( )
亲本
F1
F2
杂交1
A♂×B♀
201♀野生型,199♂野生型
151♀野生型,49♀猩红眼,74♂野生型,126♂猩红眼
杂交2
A♀×B♂
198♂猩红眼,200♀野生型
?
A.控制果蝇眼色的两对基因遵循自由组合定律
B.野生型果蝇至少有两个控制眼色的显性基因
C.杂交1的F2野生型雌果蝇中杂合子占2/3
D.杂交2的F2中猩红眼占5/8,其中雌性个体占1/2
答案 C
4.染色体缺失及其基因位置的确定(2022南通第一次质检,21)烟草含有24条染色体,染色体缺失某一片段不影响其减数分裂过程,但会引起含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草,其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题:
(1)图中A、B、C基因在5号染色体上呈 排列。只考虑烟草的叶形,该株烟草自交后代的性状表现为 。
(2)若现有各种基因型及表型的个体可供选择,为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子,请设计杂交实验加以证明,用“O”代表缺失的基因,并预测实验结果。
设计实验:选择染色体缺失个体与 ,观察后代的性状表现。
结果预测:若染色体缺失个体为父本,后代全为心形叶;染色体缺失个体为母本,后代心形叶∶戟形叶=1∶1,则染色体缺失会使 配子致死;若反之,则为另一种配子致死。
(3)已知B、b基因控制烟草的株高,D、d基因控制焦油的含量。现有基因型为BbDd的个体,若想确定D、d基因是否位于5号染色体上,可让基因型为BbDd的植株自交,若后代出现四种表型,且比例为9∶3∶3∶1,则说明D、d基因不位于5号染色体上;若后代 ,则说明D、d基因位于5号染色体上。
答案 (1)线性 全为心形叶(或心形叶∶戟形叶=1∶0) (2)戟形叶个体进行正反交 雄 (3)出现两种表型,比例为3∶1或出现三种表型,比例为1∶2∶1
5.果蝇遗传性状分析(2022苏、锡、常、镇四市一调,24)果蝇的红眼与紫眼受基因D、d控制,灰体与黑檀体受基因H、 h控制,这两对基因独立遗传。取A、B两个培养瓶,选取红眼黑檀体雌果蝇和紫眼灰体雄果蝇若干放入A培养瓶中,再选取紫眼灰体雌果蝇和红眼黑檀体雄果蝇若干放入B培养瓶中,分别置于常温下培养。一段时间后,两瓶内F1果蝇均表现为红眼灰体。请回答下列问题。
(1)红眼与紫眼是果蝇眼色的不同表现类型,属于 ,控制该眼色的基因位于 (填“常”“X”或“Y”)染色体上,判断的依据是 。
(2)放入A瓶的红眼黑檀体基因型为 ,B瓶内羽化的F1果蝇基因型为 。
(3)将A瓶中的F2红眼灰体雄果蝇与B瓶中的F2紫眼灰体雌果蝇移入新的培养瓶内培养,一段时间后,所得后代中雌果蝇的表型及比例为 。
(4)观察发现各代果蝇的翅型均为直翅,但在连续繁殖中偶尔出现一只裂翅雄果蝇。将其与直翅雌果蝇杂交,后代出现若干裂翅与直翅的雌雄果蝇。选用灰体裂翅雌果蝇与黑檀体直翅雄果蝇杂交,F1果蝇中灰体裂翅194只、灰体直翅203只;选用F1灰体裂翅雌果蝇与黑檀体直翅雄果蝇杂交,F2果蝇中灰体裂翅164只、黑檀体直翅158只。据此推测,控制翅型的基因与体色的基因的位置关系最可能是 ,而F2只出现两种表型的原因是 。
(5)将裂翅雌雄果蝇分成多组杂交,发现其中大多数杂交组合获得的子代中裂翅占2/3,出现该现象的原因是 。在观察中,偶尔发现有一个组合的子代均为裂翅,让这组子代裂翅雌雄果蝇继续杂交,所得后代仍均为裂翅,推测出现该现象的原因是 。
答案 (1)相对性状 常 A培养瓶中红眼雌果蝇和紫眼雄果蝇的杂交,与B培养瓶中紫眼雌果蝇和红眼雄果蝇的杂交,形成正交和反交,且两瓶内F1果蝇均表现为红眼,结果一致,所以控制该眼色的基因位于常染色体上 (2)DDhh DdHh (3)红眼灰体∶红眼黑檀体∶紫眼灰体∶紫眼黑檀体=16∶2∶8∶1 (4)控制翅型的基因与体色的基因在同一染色体上 选用F1灰体裂翅雌果蝇是双杂合子,控制裂翅的基因与灰体色的基因在同一染色体上,控制直翅的基因与黑檀体色的基因在同一染色体上,减数分裂时没有发生交叉互换,只形成两种配子 (5)裂翅对直翅为显性,雌亲本与雄亲本基因型相同,都是裂翅杂合子 裂翅对直翅为显性,雌亲本与雄亲本基因型相同,都是裂翅纯合子
6.果蝇的正反交实验分析(2022江苏新高考基地4月联考,24)果蝇的翅型有全翅、小翅(翅小,长度不超过身体)和残翅(翅退化)。研究人员以残翅和小翅果蝇作亲本进行正交和反交实验,结果如表。请回答问题。
杂交
组合
亲本
F1
F2
正交
残翅(♀)×小翅(♂)
均为长翅(♀:♂)=1∶1
长翅∶小翅∶残翅=9∶3∶4(长翅中♀∶♂=2∶1;小翅均为♂,残翅中♀∶♂=1∶1)
反交
小翅(♀)×残翅(♂)
长翅(♀)小翅(♂)
长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2(各种翅型中♀∶♂=1∶1)
(1)果蝇翅型的发育至少受到 对等位基因的控制,依据是 ;在果蝇X染色体上必有翅型决定基因,支持这一结论的杂交实验现象是 。
(2)正交实验中,F1中长翅雄果蝇能产生 种配子,F2残翅雌果蝇有 种基因型。
(3)若随机从正交实验F2的长翅雌果蝇和反交实验F2的长翅雄果蝇各取一只,进行交配,则获得小翅后代的概率是 。
(4)若在正交实验所得的几千只F2中,发现一只小翅雌果蝇(经鉴定其性染色体组成为XX,且染色体形态正常),则该个体产生的最可能原因是 。若这只突变的小翅雌果蝇与反交实验F2中的一只残翅雄果蝇交配,产生了长翅果蝇,则该长翅果蝇的性别是 。
答案 (1)两 正交实验的F2性状比为9∶3∶4,为两对基因杂交实验中9∶3∶3∶1的变式 正交实验的F2中只有雄果蝇表现为小翅(或反交实验的F1中全部雌果蝇均表现为长翅,全部雄果蝇均表现为小翅) (2)4 2 (3)1/9 (4)F1中雄性个体在减数分裂产生配子时,位于X染色体上的显性基因发生了隐性突变 雌
审题解题
(2022湖南湘潭一模,19)唐代诗人白居易的诗《鹦鹉》中写道“陇西鹦鹉到江东,养得经年嘴渐红。常恐思归先剪翅,每因喂食暂开笼”。某鹦鹉市场有四种不同毛色的极品鹦鹉(ZW型),如图是鹦鹉毛色遗传机理图,1、3号均为常染色体;当个体无显性基因时表现为白色。现将多只纯合雄性绿色鹦鹉和多只雌性白色鹦鹉杂交得F1,再让F1雌、雄个体随机交配得F2,F2出现了白色、蓝色、黄色和绿色四种毛色个体,回答下列问题:
(1)F2出现了白色、蓝色、黄色和绿色四种毛色个体,这种变异的来源是 。
(2)若鹦鹉体细胞染色体数目为2N,则雌性鹦鹉体细胞中有 种形状不同的染色体。
(3)基因A和a的根本区别在于 。
(4)欲判断F2中的一只雄性绿色鹦鹉的基因型,可以选择 与之交配,得到足够多的后代,观察后代的表型及比例。
(5)若将F2中绿色鹦鹉相互交配,则F3个体的表型及比例为 。
(6)宠物市场黄色鹦鹉颇受欢迎,请你叙述从F2个体中选择出纯合黄色雌鹦鹉个体的方法 。
补充设问
设问① 鹦鹉的白色、蓝色、黄色和绿色四种毛色个体分别对应什么基因型?
设问② F2中绿色鹦鹉的基因型及比例为4AaBb、2AABb、2AaBB、1AABB,F2中绿色鹦鹉相互交配,若采用先拆分再组合的方法进行计算,可以拆成什么基因型的鹦鹉随机交配(写出基因型及比例)?前者与后者随机交配产生的后代的基因型及比例分别为多少?将这两种情况下的后代的基因型进行组合,所得后代的表型及比例为多少?
答题技巧 设问③ 叙述从F2个体中选择出纯合黄色雌、雄鹦鹉个体的方法,如何写答案才能使答案科学规范呢?
答案 (1)基因重组 (2)N+1 (3)两者的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同 (4)亲本白色鹦鹉或F2中雌性白色鹦鹉 (5)绿色∶蓝色∶黄色∶白色=64∶8∶8∶1 (6)从F2中选择黄色雌性鹦鹉与白色雄性鹦鹉进行测交,若测交后代不出现白色鹦鹉,即为纯合体。从F2中选择黄色雄性鹦鹉与白色雌性鹦鹉进行测交,若测交后代不出现白色鹦鹉,即为纯合体
补充设问答案 设问① 白色个体为aabb;蓝色个体为A_bb;黄色个体为aaB_ _;绿色个体为A_B_。
设问② 可以拆成基因型及比例为Aa∶AA=2∶1的鹦鹉随机交配和基因型及比例为Bb∶BB=2∶1的鹦鹉随机交配;前者随机交配产生的后代的基因型及比例(求配子的基因频率并按棋盘法计算)为AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,后者随机交配产生的后代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=4∶4∶1。将这两种情况下的后代的基因型进行组合,所得后代的表型及比例为绿色(A_B_)∶黄色(aaB_)∶蓝色(A_bb)∶白色(aabb)=64∶8∶8∶1。
设问③ F2中黄色雌、雄鹦鹉个体既有杂合体也有纯合体,鉴别显性个体是否为纯合体的方法是将待测显性个体与隐性个体测交。若后代全为显性个体或不出现隐性个体,则待测显性个体为纯合体;若后代出现隐性个体,则待测显性个体为杂合体,按此思路写出答案即可。
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