2025版高考生物一轮复习真题精练第五章遗传的基本规律第17练基因的自由组合定律及应用课件

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1[2022全国甲·6,6分,难度★★★☆☆]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1/12C.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B/b,亲本的基因型为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项正确。单独分析A/a,亲本的基因型为Aa,产生的雌配子类型及比例为A∶a=1∶1,理论上产生的雄配子类型及比例为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:
综合分析可知,子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/6×1/4=1/24，B项错误、C项正确。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项正确。
2[2023新课标·5,6分,难度★★★☆☆]某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(　　)A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBbB.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
【解析】 该小组让这2个矮秆突变体杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,9∶6∶1为9∶3∶3∶1的变式,可推知玉米的株高由两对独立遗传的等位基因控制,且F1的基因型为AaBb。进一步分析可知,高秆植株的基因型为A_B_,矮秆植株的基因型为A_bb、aaB_,极矮秆植株的基因型为aabb。由题意知,两亲本均为矮秆突变体,可推出两亲本的基因型分别为aaBB、AAbb,A、C正确。F1的基因型为AaBb,F2中矮秆植株的基因型为aaBB、aaBb、AAbb、Aabb,共4种,B正确。F2矮秆植株中纯合子(aaBB、AAbb)所占的比例为1/3,F2高秆植株中纯合子(AABB)所占的比例为1/9,D错误。
3[2021湖北·19,2分,难度★★★☆☆]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。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
【解析】 甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲与乙、甲与丙杂交产生F1,F1自交产生F2,两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒为9∶7,则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子,玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制,且至少有两个不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a,B/b,C/c……。若甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对等位基因控制,F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒为9∶7,A、B正确。设甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC,则组合1中F1的基因型为AaBbcc,其与甲(AAbbcc)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒为1∶1;组合2中F1的基因型为AabbCc,其与丙(aabbCC)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒为1∶1,C错误,D正确。
4[2023全国乙·6,6分,难度★★★☆☆]某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎:窄叶矮茎=2:1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎:窄叶矮茎=2:1。下列分析及推理中错误的是(　　)A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为AabbC.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBbD.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
【解析】 分析可知,实验①宽叶矮茎植株(A_bb)自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,可推知亲本宽叶矮茎植株的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎植株的基因型也为Aabb,A基因纯合致死;实验②窄叶高茎植株(aaB_)自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,可推知亲本窄叶高茎植株的基因型为aaBb,子代中窄叶高茎植株的基因型也为aaBb,B基因纯合致死,A、B正确。由以上分析可知,A基因纯合致死,B基因纯合致死,若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb,C正确。将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交,子代植株的基因型为4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb,其中纯合子所占的比例为1/9,D错误。
【考情速递】 借异常表现型比例考致死自由组合定律以各种命题形式频繁出现在高考选择题中,具有较强的信息转换能力仍是破题的关键。此题的创新之处在于从实验杂交结果推测出两对基因都存在显性基因纯合致死现象,从而可以判断实验①和实验②中相关个体的基因型。解答致死类试题时,可先把正常的基因型或表现型写出来,然后根据致死情况把相关的基因型去掉即可。备考无捷径,回归教材、参透教材是关键。
5[2022山东·17,3分,难度★★★★☆](多选)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,下列推断正确的是(　　)A.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B.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1/6C.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
【信息转换】分析题干信息可知基因型与表型的对应关系:A_B_I_表现为紫红色、A_bbI_表现为靛蓝色、aaB_I_表现为红色、_ _ _ _ii表现为白色、aabbI_表现为蓝色。甲、乙、丙为该植物的3个不同纯种品系,根据表中杂交结果对甲×乙杂交组合进行分析:同理,分析乙×丙的杂交结果可说明A、a与I 、i 2对基因自由组合,丙的基因型为aaBBII。
【解析】 A项错误:F2白花植株的基因型中均含ii,让其与只含隐性基因的植株(aabbii)测交,后代植株的基因型中均含ii,均表现为白花,无法鉴别F2中白花植株的基因型。B项正确:甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型及比例为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及比例为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII=4∶2∶2∶1。由于i纯合的个体为白色花,所以仅考虑I、i基因即可。F2中II∶Ii=1∶2,所以F2中紫红色植株自交一代,白花植株在全体子代中的比例为(2/3)×(1/4)=1/6。C项正确:白花植株基因型中必有ii,若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本基因型为_ _ _ _Ii,则该植株可能的基因型最多有(3×3=)9种。D项错误:甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII,根据对甲×乙与乙×丙杂交结果的分析可知,B、b与I、i 2对基因自由组合,A、a与I、i 2对基因自由组合,但得不出A、a与B、b 2对基因是否自由组合。若A、a与B、b自由组合,则F1自交所得F2的表型及比例为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)=9∶3∶3∶1;若A、a与B、b位于一对同源染色体上,即a、B与A、b分别位于一条染色体上,则F1自交后,子代的表型及比例为紫红色∶靛蓝色∶红色=2∶1∶1。
【技法速览】推断亲本基因型的两种方法以两对独立遗传的等位基因A/a、B/b为例,分析如下:(1)基因填充法:根据亲本表型可大概写出其基因型,如表现双显性状的亲本的基因型可写为A_B_,再根据子代表型将亲本基因型补充完整,要学会利用子代中的隐性性状,因为子代中一旦存在表现双隐性状的个体,正常情况下亲本基因型中一定存在a、b隐性基因。(2)分解组合法:将子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再结合题意进行组合。① 9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa× Aa)(Bb× Bb) →AaBb× AaBb。②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa× aa)(Bb× bb)→AaBb× aabb或Aabb× aaBb。③ 3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)或(1∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb× bb)或(Aa× aa)(Bb× Bb)→AaBb× Aabb或AaBb× aaBb,即亲本之一为双杂合子,另一个为单杂合子。
6[2021福建·19,13分,难度★★★★★]某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行了杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物的致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲的基因型为aaBB,品种乙的基因型为_ _bb。回答下列问题:(1)品种甲和乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是　　　　　　。 (2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1的表现型,只出现两种情况,如表所示。①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是　　　、　　　。
②根据实验结果推测,部分F1植株致死的原因有两种:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为　　　的植株致死。 ③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为　 。 (3)要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择的亲本组合为品种甲(aaBB)和基因型为　　　　的品种乙,该品种乙选育过程如下: 第一步:种植品种甲作为亲本。第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后　　　　　　　　　　　　　　,统计每个杂交组合所产生的F1的表现型。 选育结果:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则　　　　　　　　　　　　　的种子符合选育要求。
【参考答案】(除标明外,每空2分)(1)基因重组(1分) (2)①去雄(1分)套袋(1分) ②aaBb ③AAbb (3)aabb用这些植株自交留种的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交对应父本乙自交收获【解题思路】(1)题中所述育种方法是杂交育种,杂交育种的原理是基因重组。(2)①该植物的花是两性花,进行杂交实验时,在授粉前需要对母本进行去雄、套袋处理。②乙-1作为父本时,幼苗期全部死亡,乙-2作为父本时,幼苗期死亡∶幼苗期成活=1∶1,推测乙-1是纯合子,乙-2是杂合子,则乙-1的基因型为AAbb或aabb,其与甲(aaBB)杂交,子代的基因型为AaBb或aaBb,全部死亡。③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为AAbb。(3)已知基因型为A_B_的植株致死,要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择的亲本组合为品种甲(aaBB)和基因型为aabb的品种乙。
7[2021山东·22,16分,难度★★★★★]开放设问番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占比例为　　　　。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为　　　　,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则F2中可育晚熟红果植株所占比例为　　　　。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有　　　　个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了　　　　所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是　 　, 植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为　。 (3)若植株甲的细胞中仅含一个H基因,在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 　。
【参考答案】(除标明外,每空2分)(1)1/6(1分)MmRr(1分)5/12(2)0M基因必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因(3分)1/2n(3)以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)(3分)【解题思路】(1)基因型为Mm的植株自交一代,所得子一代中基因型为Mm、MM、mm的植株所占比例分别为1/2、1/4、1/4。由于基因型为mm的植株雄性不育,无法自交,所以子一代中可自交的植株的基因型为2/3Mm、1/3MM,其自交后,子二代中基因型为Mm的植株所占比例为2/3×1/2=1/3,基因型为MM的植株所占比例为1/3+2/3×1/4=1/2,基因型为mm的植株所占比
例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株的基因型为mm,所以其与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为MmRr。以该可育晚熟红果杂交种(MmRr)为亲本连续种植,每代均随机受粉,可将两对性状分开分析。由于基因型为mm的植株雄性不育,只能作母本,故F1中可作父本的植株的基因型及其比例是2/3Mm、1/3MM,可作母本的植株的基因型及比例为2/4Mm、1/4MM、1/4mm,F1群体中产生的雄配子种类及比例是2/3M、1/3m,产生的雌配子种类及比例为1/2M、1/2m,则F2中雄性不育植株(mm)占1/3×1/2=1/6,可育植株所占比例为1-1/6=5/6;基因型为Rr的植株随机交配2代,F2中晚熟红果植株(Rr)占1/2,综上分析,F2中可育晚熟红果植株(M_Rr)所占比例为5/6×1/2=5/12。(2)根据题意,将H基因导入基因型为Mm的细胞获得的转基因植株甲、乙分别与雄性不育植株杂交,即甲和乙作父本,雄性不育植株作
母本。在形成配子时喷施NAM,由于喷施NAM后含H基因的雄配子全部死亡,故F1的体细胞中均不含H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,由于植株甲与雄性不育植株(mm)杂交,在形成配子时喷施NAM,产生的F1均表现为雄性不育(mm),可推知植株甲产生的雄配子中只有含m基因的雄配子存活,而含M基因的雄配子死亡,所以H基因插入了M基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,由于植株乙与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育,故必须有1个H基因插入了M基因所在的染色体中;喷施NAM后仍有存活的雄配子,说明部分配子不含H基因,故2条同源染色体上不能同时存在H基因。综上,植株乙体细胞中含有的n个H基因分别插入n对同源染色体中,并且每对同源染色体均仅有一条染色体插入了H基因,故若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。(3)植株甲的基因型是Mm,所以可以将植株甲与雄性不育植株测交,子代中表现型与植株甲相同(大花)的植株即为基因型与植株甲相同的植株。
8[2022辽宁·25,12分,难度★★★★☆]结合细胞分裂、变异考查遗传规律的应用,对迁移运用能力、综合分析能力要求较高,注重跨模块融合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　　　　,第4组的结果能验证这两对相对性状中　　　　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　　 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)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　　　　　　　　　　　　。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　　　　,其自交后代共有　　　　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　　　　。
【参考答案】(除标明外,每空1分)(1)RRYy和rrYy(2分)抗病和易感病2(2)3∶3∶1∶1(2分)(3)抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍YY∶Yy∶yy=1∶4∶1(2分)5(2分)(4)低【解题思路】(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