高考生物一轮复习讲练 第5单元 热点题型五 自由组合定律的特殊比例 (含解析)

这是一份高考生物一轮复习讲练 第5单元 热点题型五 自由组合定律的特殊比例 (含解析)，共10页。试卷主要包含了9∶3∶3∶1的变式等内容，欢迎下载使用。

一、9∶3∶3∶1的变式(等于16和小于16)
水稻抗稻瘟病是由基因R控制的，细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

A．亲本的基因型是RRBB、rrbb
B．F2中弱抗病植株中纯合子占
C．F2中全部抗病植株自交，后代抗病植株占
D．不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型
审题关键
(1)由遗传图解可知，F2的表现型及比例是3∶6∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明水稻的抗病性状由两对等位基因控制，且两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，同时可推知F1的基因型为RrBb。
(2)由于BB使水稻抗性完全消失，因此亲本基因型是RRbb(抗病)×rrBB(易感病)，F1自交转化成2个分离定律问题：Rr×Rr→R_∶rr＝3∶1，Bb×Bb→BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，F2弱抗病的基因型及比例是RRBb∶RrBb＝1∶2。
(3)F2中抗病植株的基因型及比例为RRbb∶Rrbb＝1∶2，若全部抗病植株自交，则后代不抗病植株的比例为×＝，抗病植株的比例为。
(4)F2中易感病植株的基因型有rrBB、rrBb、rrbb、RRBB、RrBB，其中rrBB、rrBb、rrBb与rrbb进行测交，后代都是易感病个体。
答案　D

“和”为16的由基因互作导致的特殊分离比
(1)原因分析
序号
条件
F1(AaBb)自交后代表现型比例
F1测交后代表现型比例
1
存在一种显性基因时表现为同一性状，其余表现正常
9∶6∶1
1∶2∶1
2
两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状
9∶7
1∶3
3
当某一隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余表现正常
9∶3∶4
1∶1∶2
4
只要存在显性基因就表现为同一种性状，其余表现正常
15∶1
3∶1

(2)解题技巧
①看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
②将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)的变形，即4为两种性状合并的结果。
③根据具体比例确定出现异常分离比的原因。
④根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。

1．(2019·保定一模)某植物正常株开两性花，且有只开雄花和只开雌花的两种突变型植株。取纯合雌株和纯合雄株杂交，F1全为正常株，F1自交所得F2中正常株∶雄株∶雌株＝9∶3∶4。下列推测不合理的是(　　)
A．该植物的性别由位于非同源染色体上的两对基因决定
B．雌株和雄株两种突变型都是正常株隐性突变的结果
C．F1正常株测交后代表现为正常株∶雄株∶雌株＝1∶1∶2
D．F2中纯合子测交后代表现为正常株∶雄株∶雌株＝2∶1∶1
答案　D
解析　若基因用A、a和B、b表示，由题干可知，F1自交所得F2中正常株∶雄株∶雌株＝9∶3∶4＝9∶3∶(3＋1)，则F1的基因型为AaBb，双亲为AAbb和aaBB，符合基因的自由组合定律；F1正常株测交后代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，表现型为正常株∶雄株∶雌株＝1∶1∶2；F2中纯合子有AABB、AAbb、aaBB、aabb，测交后代分别为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，表现型为正常株∶雄株∶雌株＝1∶1∶2。
2．某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，F1随机交配获得F2，其中黑色∶黄色∶白色个体之比接近3∶3∶10。以下分析错误的是(　　)
A．A基因和B基因中有部分区段具有相同的脱氧核苷酸对序列
B．A、a和B、b这两对等位基因位于两对不同的同源染色体上
C．该高等动物白色个体的基因型共有5种，黑色和黄色各有2种
D．将F2中的黑色个体与白色纯合子杂交，可以判断其是纯合子还是杂合子
答案　D
解析　A基因与B基因是不同的基因，但是转录形成的mRNA形成杂合双链，因此二者有部分区段具有相同的脱氧核苷酸对序列，A正确；由F2中表现型比可知，A、a和B、b这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，B正确；该动物白色个体的基因型是A_B_、aabb，共有5种，A_bb为黑色，基因型有2种，aaB_为黄色，基因型有2种，C正确；子二代中的黑色个体的基因型是AAbb、Aabb，白色纯合子的基因型AABB、aabb，如果白色个体的基因型为AABB，则不能判断黑色个体是纯合子还是杂合子，D错误。
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。下列说法正确的是(　　)
A．该植物的花色遗传不遵循基因的自由组合定律
B．亲本的基因型一定为AABB和aabb
C．F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同
D．用F1作为材料进行测交实验，测交后代有4种表现型
审题关键
(1)因花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制，且F2有16个组合，说明该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律。还可以推知F1的基因型为AaBb，又因显性基因A和B可以使花青素含量增加，两者增加的量相等，并且可以累加，则两亲本的基因型为aaBB和AAbb或AABB和aabb。
(2)F1的基因型为AaBb，含有两个显性基因，则F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同。
(3)用F1作为材料进行测交实验，测交后代的4种基因型分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb，由题意可知，只有3种表现型，且比例为1∶2∶1。
答案　C

“和”为16的显性基因累加效应导致的特殊比例
(1)表现

(2)原因：A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强。


3．人体肤色的深浅受A、a和B、b两对等位基因控制，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。A、B可以使黑色素增加，两者增加的量相等，并且可以累加，基因a和b与色素的形成无关。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚，下列关于其子女肤色深浅的描述中，正确的是(　　)
A．子女可产生3种表现型
B．与亲代AaBb肤色深浅相同的有
C．肤色最浅的孩子的基因型是aaBB
D．与亲代AaBB表现型相同的有
答案　D
解析　基因型为AaBb和AaBB的人结婚，后代基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb，故后代有4种不同的表现型，A错误；与亲代AaBb肤色深浅相同的基因型为aaBB、AaBb，占×＋×＝，B错误；后代中基因型为aaBb的孩子肤色最浅，C错误；与亲代AaBB表现型相同的基因型为AABb、AaBB，占×＋×＝，D正确。
4．旱金莲由三对等位基因控制花的长度，这三对基因分别位于三对同源染色体上，作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相互受粉，后代出现性状分离，其中与亲本具有同等花长的个体所占比例最可能是(　　)
A． B． C． D．
答案　D
解析　由“花长为24 mm的同种基因型个体相互受粉，后代出现性状分离”说明花长为24 mm的个体为杂合子，再结合题干中的其他条件，可推知花长为24 mm的亲本中含4个显性基因和2个隐性基因，若2个隐性基因是一对等位基因，则不会出现性状分离，不合题意，假设该个体基因型为AaBbCC，则其自交后代含4个显性基因和2个隐性基因的基因型有AAbbCC、aaBBCC、AaBbCC，这3种基因型在后代中所占的比例为××1＋××1＋××1＝，D项符合题意。
某种鱼的鳞片有4种表现型：单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞，由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定(用A、a，B、b表示)，且BB对生物个体有致死作用，将无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交，F1有2种表现型，野生型鳞鱼占50%，单列鳞鱼占50%；选取F1中的单列鳞鱼进行相互交配，其后代中有上述4种表现型，这4种表现型的比例为 6∶3∶2∶1，则F1的亲本基因型组合是(　　)
A．Aabb×AAbb B．aaBb×aabb
C．aaBb×AAbb D．AaBb×AAbb
审题关键
(1)该鱼的鳞片有4种表现型，由两对独立遗传的等位基因控制，并且BB有致死作用，可推知该鱼鳞片的4种表现型分别由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb 4种基因型控制。
(2)F1中的单列鳞鱼相互交配能产生4种表现型的个体，比例为6∶3∶2∶1，为9∶3∶3∶1的特殊比，可推出F1中的单列鳞鱼的基因型为AaBb；无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交，能得到基因型为AaBb的单列鳞鱼，先考虑B和b这对基因，亲本的基因型为Bb和bb，而亲本野生型鳞鱼为纯合子，故bb为亲本野生型鳞鱼的基因型，Bb为无鳞鱼的基因型；再考虑A和a这对基因，由于无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交所得F1中只有2种表现型，且比例为1∶1，则亲本的基因型为AA和aa；亲本基因型组合方式有AABb×aabb和AAbb×aaBb 2种，第一种组合中基因型为AABb的个体表现为单列鳞。
答案　C

“和”小于16的由基因致死导致的特殊比例
(1)致死类型归类分析
①显性纯合致死
a.AA和BB致死
b.AA(或BB)致死
②隐性纯合致死
a.双隐性致死{F1自交后代：A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3
b.单隐性致死(aa或bb){F1自交后代：9A_B_∶3A_bb或9A_B_∶3aaB_
(2)致死类问题解题思路
第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。
第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表现型及比例。

5．某植物有白花和红花两种性状，由等位基因R/r、I/i控制，已知基因R控制红色素的合成，基因I会抑制基因R的表达。某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1；再让F1中的红花植株自交，后代中红花∶白花＝2∶1。下列有关分析错误的是(　　)
A．基因R/r与I/i独立遗传
B．基因R纯合的个体会致死
C．F1中白花植株的基因型有7种
D．亲代白花植株的基因型为RrIi
答案　C
解析　某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1，红花R_ii占＝×，可推出两对等位基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，且RR基因纯合致死，A、B正确；根据以上分析可知，亲本白花植株基因型为RrIi，且F1中红花植株自交后代中红花∶白花＝2∶1，RR基因纯合致死，故F1中白花植株的基因型有RrII、RrIi、rrII、rrIi、rrii，共5种，C错误、D正确。
6．(2020·黄山模拟)现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关叙述错误的是(　　)
测交类型
测交后代基因型种类及比例
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1

A．F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到4种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
答案　D
解析　正常情况下，双杂合子测交后代的4种表现型比例应该是1∶1∶1∶1，而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用，A正确；F1自交后代中有9种基因型，B正确；F1花粉离体培养，将得到4种表现型不同的单倍体植株，C正确；根据题表可知，正反交均有4种表现型，说明这两对基因的遗传符合自由组合定律，D错误。
二、探究不同对基因在常染色体上的位置问题
甜荞麦是异花传粉作物，具有花药大小(正常、小)、瘦果形状(棱尖、棱圆)等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂交实验，获得了足量后代，F2性状统计结果如下(不考虑交叉互换)。
花药正常∶花药小＝452∶348
瘦果棱尖∶瘦果棱圆＝591∶209

为探究控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因在染色体上的位置关系，小组成员选择了纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合花药小、瘦果棱圆植株为材料，进行了实验。请写出简单可行的两种实验方案，并预测实验结果及结论。
方案一：
实验思路：__________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
实验结果及结论：____________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
方案二：
实验思路：__________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
实验结果及结论：____________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
审题关键
由F2性状统计结果中花药正常∶花药小＝452∶348≈9∶7，是9∶3∶3∶1的变形，说明该性状受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律。假设受基因A、a和B、b控制，则F1基因型为AaBb，双显性(A_B_)为花药正常，其余的为花药小；由瘦果棱尖∶瘦果棱圆＝591∶209≈3∶1，可推知瘦果棱尖为显性，假设该性状受C、c基因控制，则F1基因型为Cc，进而可推知纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合的花药小、瘦果棱圆植株的基因型分别为AABBCC和aabbcc。三对等位基因的位置关系：
(1)若为图1所示关系，二者杂交得F1，其基因型为AaBbCc，若F1自交，则所得F2中表现型及比例为(花药正常∶花药小)×(瘦果棱尖∶瘦果棱圆)＝(9∶7)×(3∶1)→花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝27∶9∶21∶7；若F1测交，则所得子代中表现型及比例为(花药正常∶花药小)×(瘦果棱尖∶瘦果棱圆)＝(1∶3)×(1∶1)→花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶3∶3。

(2)若为图2所示关系，二者杂交得F1，其基因型为AaBbCc，其产生的配子种类和比例为ABC∶Abc∶aBC∶abc＝1∶1∶1∶1，若F1自交，则所得子代的基因型通式及比例为A_B_C_∶A_bbcc∶aaB_C_∶aabbcc＝9∶3∶3∶1，则表现型为花药正常瘦果棱尖(A_B_C_)∶花药小瘦果棱尖(aaB_C_)∶花药小瘦果棱圆(A_bbcc＋aabbcc)＝9∶3∶4；若F1测交，则所得子代的基因型AaBbCc∶Aabbcc∶aaBbCc∶aabbcc＝1∶1∶1∶1，则其表现型及比例为花药正常瘦果棱尖(AaBbCc)∶花药小瘦果棱尖(aaBbCc)∶花药小瘦果棱圆(Aabbcc＋aabbcc)＝1∶1∶2。

答案　方案一：
实验思路：选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交，获得F1；让F1植株间进行异花传粉获得F2；统计后代中花药大小和瘦果形状的性状及比例
实验结果及结论：若后代中花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝27∶9∶21∶7，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于三对同源染色体上；若后代中花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝9∶3∶4，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于两对同源染色体上
方案二：
实验思路：选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交，获得F1；让F1植株测交获得F2；统计后代中花药大小和瘦果形状的性状比例
实验结果及结论：若后代中花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶3∶3，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于三对同源染色体上；若后代中花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶2，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于两对同源染色体上

(1)判断基因是否位于一对同源染色体上
以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。
(2)判断基因是否位于不同对同源染色体上
以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。

7．在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因。已知棉花短纤维由基因A控制，现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株(减数分裂时不发生交叉互换，也不考虑致死现象)自交，子代表现型及比例为短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫＝2∶1∶1，则导入的B、D基因位于(　　)

A．均在1号染色体上
B．均在2号染色体上
C．均在3号染色体上
D．B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上
答案　B
解析　由题干可知，基因型为AaBD的个体自交，不考虑交叉互换和致死现象，自交后代短纤维抗虫植株∶短纤维不抗虫植株∶长纤维抗虫植株＝2∶1∶1，根据自由组合定律，可推出抗虫基因应在1号或2号染色体上，可排除C项。若均在2号染色体上，AaBD个体产生的配子类型为A、aBD，自交后代短纤维抗虫(AaBD)∶短纤维不抗虫(AA)∶长纤维抗虫(aaBBDD)＝2∶1∶1，B项符合题意。同理类推，A、D项不符合题意。
8．已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见表。
基因型
A_bb
A_Bb
A_BB　aa_ _
表现型
深紫色
淡紫色
白色

(1)推测B基因控制合成的蛋白质可能位于________________上，并且该蛋白质的作用可能与_________________有关。
(2)以纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交，子一代全部是淡紫色植株。该杂交亲本的基因型组合是________________。
(3)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤：让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论：
①若子代红玉杏花色为__________________________________________________________，则A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为__________________________________________________________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上。
③若子代红玉杏花色为__________________________________________________________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上。
(4)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则取淡紫色红玉杏(AaBb)自交，F1中白色红玉杏的基因型有________种，其中纯种个体大约占________。
答案　(1)液泡膜　H＋跨膜运输　(2)AABB×AAbb或aaBB×AAbb　(3)①深紫色∶淡紫色∶白色＝3∶6∶7　②深紫色∶淡紫色∶白色＝1∶2∶1　③淡紫色∶白色＝1∶1　(4)5　
解析　(1)B基因与细胞液的酸碱性有关，推测其控制合成的蛋白质可能位于液泡膜上，控制着H＋的跨膜运输。(2)纯合白色植株和纯合深紫色植株(AAbb)杂交，子一代全部是淡紫色植株(A_Bb)，由此可推知，亲本中纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB。(3)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，可根据题目所给结论逆推实验结果。若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则自交后代出现9种基因型，3种表现型，其比例为深紫色∶淡紫色∶白色＝3∶6∶7；若A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和B在同一条染色体上，则自交后代出现AABB、AaBb、aabb，表现型比例为淡紫色∶白色＝1∶1；若A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和b在同一条染色体上，则自交后代出现AAbb、AaBb、aaBB，表现型比例为深紫色∶淡紫色∶白色＝1∶2∶1。(4)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，F1中白色红玉杏的基因型有1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb 5种，其中纯种个体大约占。