(江苏专版)2020版高考生物一轮复习课时跟踪检测18《基因的自由组合定律异常分离比问题及有关实验探究》(含解析)

基因的自由组合定律异常分离比问题及有关实验探究一、选择题1．甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对等位基因(A和a、B和b)共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)A．甜豌豆的花色遗传说明某些生物性状是由两对或多对等位基因共同控制的B．AaBb的紫花甜豌豆的自交后代中紫花和白花甜豌豆的数量比为9∶7C．AaBb的紫花甜豌豆的测交后代中紫花和白花甜豌豆的数量比为3∶1D．甜豌豆控制花色基因的遗传符合基因的自由组合定律解析：选C　根据流程图可知，A、B基因共同存在(A_B_)时，生物体表现为紫色，A_bb、aaB_、aabb表现为白色。因此AaBb测交后代中紫花和白花豌豆的数量比为1∶3。2．一种观赏植物，纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交，F1为蓝色，若让F1蓝色品种与纯合鲜红品种杂交，子代的表现型及其比例为蓝色∶鲜红色＝3∶1，若将F1蓝色植株自花受粉，则F2表现型及其比例最可能是(　　)A．蓝色∶鲜红色＝1∶1　　 B．蓝色∶鲜红色＝3∶1C．蓝色∶鲜红色＝9∶7  D．蓝色∶鲜红色＝15∶1解析：选D　根据题意，该种观赏植物的蓝色和鲜红色最可能受两对等位基因控制，鲜红色品种基因型为aabb，F1蓝色品种基因型为AaBb，F1自交后代中鲜红色品种aabb的概率为1/4×1/4＝1/16，蓝色品种为1－1/16＝15/16，表现型比例为蓝色∶鲜红色＝15∶1。3．(2019·南通一模)豌豆素是野生型豌豆产生的一种抵抗真菌感染的天然化学物质。豌豆细胞中基因A决定豌豆素产生，基因B抑制豌豆素产生。科研人员用两个不产生豌豆素的突变纯系豌豆(突变品系1和突变品系2)和野生型豌豆进行杂交实验，结果如下表。相关叙述错误的是(　　)杂交组合亲本性状F1表现型F2表现型甲突变品系1×野生型产生豌豆素3/4产生豌豆素，1/4不产生豌豆素乙突变品系2×野生型不产生豌豆素1/4产生豌豆素，3/4不产生豌豆素丙突变品系1×突变品系2不产生豌豆素3/16产生豌豆素，13/16不产生豌豆素A.两对基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律B．突变品系1、2的基因型分别是aabb、AABBC．在真菌感染严重地区，A和b的基因频率会不断上升D．杂交组合丙F2的不产生豌豆素植株中杂合子占3/13解析：选D　根据杂交组合丙的F2中产生豌豆素∶不产生豌豆素＝3∶13可以推测，两对基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律；根据题干信息“基因A决定豌豆素产生，基因B抑制豌豆素产生”可以推测，产生豌豆素的基因型为A_bb，所以野生型豌豆的基因型为AAbb，突变品系1和2的基因型分别是aabb、AABB；豌豆素可以抵抗真菌感染，在真菌感染严重地区，A_bb的个体比例会不断增多，所以A和b的基因频率会不断上升；杂交组合丙F1的基因型为AaBb，F2的不产生豌豆素植株中纯合子(AABB、aaBB、aabb)占3/13，杂合子占10/13。4．现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1，F1测交结果如下表。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值父本母本AaBbAabbaaBbaabbF1乙1222乙F11111 A．F1自交得F2，F2的基因型有9种B．F1产生的基因组成为AB的花粉可能有50%不育C．F1花粉离体培养，所得纯合植株的概率为0D．上述两种测交结果不同，说明两对基因的遗传不遵循自由组合定律解析：选D　山核桃甲(AABB)、乙(aabb)作亲本杂交得到的F1基因型为AaBb，F1自交产生的F2的基因型有AABB、AaBB、aaBB、AABb、AaBb、aaBb、AAbb、Aabb、aabb，共9种；F1作父本测交时，乙产生的配子为ab，所以F1产生的花粉基因组成及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶2∶2∶2，说明基因组成为AB的花粉有50%不育；F1产生的花粉基因组成为AB、Ab、aB、ab，离体培养所得单倍体植株基因型为AB、Ab、aB、ab，没有纯合子；假设两对基因在一对同源染色体上，则F1产生的配子只有AB、ab，测交后代基因型应该只有2种，与表中结果不符，说明假设不成立，两对基因位于两对同源染色体上，遗传遵循自由组合定律。5．(2018·无锡一模)控制小麦粒色的两对基因R1和r1、R2和r2位于不同对染色体上。R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r不完全显性，并有累加效应，所以麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1，F1自交得F2，则F2的表现型有(　　)A．4种  B．5种C．9种  D．10种解析：选B　红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1的基因型是R1r1R2r2，F1自交产生的F2中，含有显性基因的数量是4个、3个、2个、1个、0个。由于R对r不完全显性，并有累加效应，所以表现型有5种(4种不同的红色及白色)。6．荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律，进行了杂交实验(如图)。下列相关分析错误的是(　　 )A．根据F2表现型及比例可判断，荠菜果实形状的遗传遵循自由组合定律B．图中亲本的基因型应分别为AABB和aabbC．F1测交后代的表现型及比例为三角形果实∶卵圆形果实＝3∶1D．F2三角形果实中能稳定遗传的个体应占1/16解析：选D　从F2中三角形∶卵圆形＝301∶20≈15∶1，应为9∶3∶3∶1的变式，所以F1的基因型一定为AaBb，P为AABB和aabb，F1测交后代为三角形∶卵圆形＝3∶1，而F2三角形果实中能稳定遗传的个体应占1/5。7．等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1，再让F1测交，测交后代的表现型比例为1∶3。如果让F1自交，则下列表现型比例中，F2中不可能出现的是(　　)A．13∶3　　　　　　　　 B．9∶4∶3C．9∶7  D．15∶1解析：选B　位于不同对同源染色体上说明遵循基因的自由组合定律，F1(AaBb)测交按照正常的自由组合定律表现型应是四种且比例为1∶1∶1∶1，而现在是1∶3，那么F1自交后原本的9∶3∶3∶1应是两种表现型，有可能是9∶7，13∶3或15∶1。8．黄色卷尾鼠彼此杂交，子代的表现型及比例为：6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12灰色卷尾、1/12灰色正常尾。上述遗传现象产生的主要原因可能是(　　)A．不遵循基因的自由组合定律B．控制黄色性状的基因纯合致死C．卷尾性状由显性基因控制D．灰色性状由隐性基因控制解析：选B　由题意可知，黄色卷尾鼠彼此杂交，子代中黄色∶灰色＝8∶4＝2∶1，对于毛色来说，性状发生了分离，说明该黄色卷尾鼠的黄色是杂合子，且黄色是显性性状；卷尾∶正常尾＝3∶1，说明该黄色卷尾鼠的卷尾是杂合子，且卷尾是显性性状，说明这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律；子代中黄色∶灰色＝2∶1，不符合3∶1的分离比的原因是控制黄色的基因纯合致死，导致后代性状分离比偏离9∶3∶3∶1；卷尾性状由显性基因控制，灰色由隐性基因控制，都不是产生该遗传现象的主要原因。9．某植物茎的高度受两对基因的控制，若AABB高10 cm，aabb高4 cm，每一显性基因使植物增高1.5 cm，今有AaBb×AaBb，其后代高7 cm的约占(　　)A．1/2  B．1/4C．3/8  D．1/8解析：选C　由题意可知，每一显性基因使植物增高1.5 cm，aabb高4 cm，高7 cm的含显性基因的个数为(7－4)÷1.5＝2；AaBb×AaBb后代中，AaBb占1/4，AAbb占1/16，aaBB占1/16，所以其后代高7 cm的约占1/4＋1/16＋1/16＝3/8。10．在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性，但在另一白色显性基因(W)存在时，基因Y和y都不能表达。两对基因独立遗传。现有基因型为WwYy的个体自交，其后代的表现型种类及比例是(　　)A．4种，9∶3∶3∶1  B．2种，13∶3C．3种，12∶3∶1  D．3种，10∶3∶3解析：选C　由题干信息可知，等位基因之间会相互作用，从而导致后代出现异常分离比。由于两对基因独立遗传，所以，基因型为WwYy的个体自交，符合自由组合定律，产生的后代可表示为：9W_Y_∶3wwY_∶3W_yy∶1wwyy，由于W存在时，Y和y都不能表达，所以W_Y_和W_yy个体都表现为白色，占12/16；wwY_个体表现为黄色，占3/16；wwyy个体表现为绿色，占1/16。11．(2019·常州一模)某植物花蕊的性别分化受两对独立遗传的等位基因控制，显性基因B和E共同存在时，植株开两性花，为野生型；仅有显性基因E存在时，植株的雄蕊会转化成雌蕊，成为表现型为双雌蕊的可育植物；只要不存在显性基因E，植物表现为败育。下列有关叙述错误的是(　　)A．表现为败育的个体基因型有3种B．BbEe个体自花传粉，子代表现为野生型∶双雌蕊∶败育＝9∶3∶4C．BBEE和bbEE杂交，F1自交得到的F2中可育个体占1/4D．BBEE和bbEE杂交，F1连续自交得到的F4中b的基因频率为50%解析：选C　表现为败育的个体基因型有BBee、Bbee、bbee，共3种；BbEe个体自花传粉，子代表现为野生型(B_E_)∶双雌蕊(bbE_)∶败育(B_ee、bbee)＝9∶3∶4；BBEE和bbEE杂交，F1的基因型为BbEE，自交得到的F2中3/4为野生型(BBEE和BbEE)，1/4为双雌蕊的可育植物(bbEE)，全为可育个体；BBEE和bbEE杂交，F1的基因型为BbEE，F2中b的基因频率为1/4＋1/2×1/2＝1/2，则F4中b的基因频率也为1/2。12．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用2个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是(　　)解析：选B　F1与隐性纯合子测交，后代基因型的种类和比例由F1产生配子的种类和比例决定，根据F1测交结果可知F1减数分裂产生配子的种类和比例为：ABC∶abc∶aBc∶AbC＝1∶1∶1∶1。由此可以看出，基因A与C始终在一起，基因a与c始终在一起，它们都与B和b自由组合。13.(多选)如图为某一初级卵母细胞的一对同源染色体及其等位基因，下列说法正确的是(　　)A．该细胞可产生1种生殖细胞B．两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律C．A与a在减数第二次分裂后才实现完全分离D．交叉互换属于变异类型中的基因重组解析：选ACD　虽然发生了交叉互换，但1个初级卵母细胞最终只产生1个卵细胞(生殖细胞)；两对基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律；由于由交叉互换，减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有A与a的分离，在减数第二次分裂后才能实现完全分离；交叉互换发生在减数第一次分裂的四分体时期，属于基因重组。14．(多选)育种工作者选用纯合的家兔，进行如图所示杂交实验，下列有关说法错误的是(　　)A．家兔的体色是由一对基因决定的B．控制家兔体色的基因的传递不符合孟德尔遗传规律C．F2灰色家兔中基因型有3种D．F2表现型为白色的家兔中，与亲本基因型相同的占1/4解析：选ABC　由F2的分离比之和为9＋3＋4＝16可知家兔体色由两对基因控制的性状。若设控制家兔体色的基因为A、a和B、b，则亲代灰色纯合子、白色纯合子分别为AABB、aabb，F1为AaBb，F2为A_B_为灰色，A_bb(或aaB_)为黑色，aaB_(或A_bb)、aabb为白色。F2表现型为白色的家兔中，与亲本基因型相同的为aabb，占1/4。15．(2019·常州一模，多选)某哺乳动物的背部皮毛颜色由常染色体上的一组复等位基因A1、A2和A3控制，且A1、A2和A3之间共显性(即A1、A2和A3任何两个组合在一起时，各基因均能正常表达)。下图表示基因对背部皮毛颜色的控制机制。下列说法正确的是(　　)A．该图体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制性状B．背部皮毛颜色的基因型有6种，其中纯合子有3种C．背部的皮毛颜色为白色的个体一定为纯合子D．某白色雄性个体与多个黑色雌性个体交配后代有3种毛色，则其基因型为A2A3解析：选ABD　由图可知，基因A1、A2和A3分别控制酶1、酶2和酶3的合成，进而控制该动物的体色，能体现基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制性状；A1、A2、A33个复等位基因两两组合，纯合子有A1A1、A2A2、A3A33种，杂合子有A1A2、A1A3、A2A33种，基因型共有6种；由图可知，只要无基因A1或基因A1不表达就会缺乏酶1，体色就为白色，所以白色个体的基因型有A2A2、A3A3和A2A33种，而A2A3是杂合子；分析题图可知，黑色个体的基因型只能是A1A3，某白色雄性个体与多个黑色雌性个体交配，后代有3种毛色，出现了棕色(A1A2)个体，说明该白色个体必定含有A2基因，其基因型只能是A2A2或A2A3，若其基因型为A2A2，子代只能有棕色(A1A2)和白色(A2A3)两种类型，若其基因型为A2A3，则子代有棕色(A1A2)、黑色(A1A3)和白色(A2A3、A3A3)3种类型。二、非选择题16．(2018·全国卷Ⅲ)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)。实验数据如下表。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是：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。解析：(1)由于表中数据显示，甲组F2的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈ 9∶3∶3∶1，该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。乙组F2的表现型中，每对相对性状表现型的比例都符合3∶1，即圆形果∶长形果＝3∶1，单一花序∶复状花序＝3∶1。而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比，其遗传不符合自由组合定律，所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知，控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以用“长复(隐性纯合子)”分别与乙组的两个F1进行杂交，不会出现测交结果为1∶1∶1∶1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∶117．果蝇的红眼与白眼是一对相对性状(用B、b表示相关基因)，灰体与黑檀体是一对相对性状(用H、h表示相关基因)，长翅与残翅是一对相对性状(用D、d表示相关基因)。现有三种果蝇纯种品系：甲(红眼黑檀体长翅)、乙(红眼灰体残翅)、丙(白眼灰体长翅)。选择雌果蝇甲与雄果蝇乙杂交，获得的F1均为红眼灰体长翅，将F1雌雄果蝇交配，所得F2果蝇如下表所示。请分析回答：性别红眼灰体长翅红眼灰体残翅红眼黑檀体长翅红眼黑檀体残翅♀30691102342941089631 (1)从果蝇体色与翅型分析，两者的遗传遵循________________定律，所得F2的灰体长翅果蝇中，纯合子所占比值为________。若将F2中黑檀体长翅雌雄果蝇随机交配，所得黑檀体长翅果蝇中杂合子所占比值为________。(2)将F2中红眼黑檀体残翅雄果蝇与丙中的雌果蝇交配，所得F3中，雌果蝇是红眼灰体长翅，雄果蝇是白眼灰体长翅，则F3果蝇的基因型是______________；将F3雌雄果蝇交配，所得子代雌果蝇中，纯合子所占比值为________，纯合子的基因型共有________种。(3)若将上述(1)中，F3雌雄果蝇交配所得子代长翅雌雄果蝇随机交配，再选择子代长翅雌雄果蝇随机交配，所得长翅子代中，能稳定遗传的所占比值为________。(4)一只丙品系的雄果蝇由于遭受电离辐射而导致产生的精子中的X染色体均是有缺失的(缺失部分不存在控制眼色的基因)，该缺失直接导致了果蝇胚胎的纯合致死。现将该白眼雄果蝇与乙品系的雌果蝇杂交得到F1，F1雌雄果蝇相互交配得F2，则F2中雌雄果蝇的眼色及性别的分离比为________________________。解析：(1)根据表中数据，F2果蝇中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1，所以果蝇体色与翅型的遗传遵循基因的自由组合定律。F2中灰体长翅果蝇的基因型为1HHDD∶2HHDd∶2HhDD∶4HhDd，其中纯合子(HHDD)所占比值为1/9。F2中黑檀体长翅果蝇的基因型及比例为hhDD∶hhDd＝1∶2，产生配子及比值为2/3hD、1/3hd。雌雄随机交配产生hhDD的概率为2/3×2/3＝4/9，hhDd的概率为2×2/3×1/3＝4/9，杂合子hhDd所占比值为1/2。(2)F2中红眼黑檀体残翅雄果蝇的基因型为hhddXBY，纯种品系丙中的雌果蝇基因型为HHDDXbXb，两者交配产生后代中，雌果蝇是HhDdXBXb，雄果蝇是HhDdXbY。F3雌雄果蝇交配，所得子代，就体色而言，纯合子(HH、hh)占1/2；就翅型而言，纯合子(DD、dd)占1/2，就眼色而言，雌果蝇中纯合子XbXb占1/2，所以纯合子所占比值为1/2×1/2×1/2＝1/8，共有基因型2×2×1＝4种。(3)上述(1)中F2随机交配产生的所有子代均为F3，即F3基因型为1/4DD、1/2Dd、1/4dd，F3产生配子及比值为1/2D、1/2d，F3雌雄果蝇随机交配所得子代基因型为DD的概率为1/2×1/2＝1/4，Dd的概率为2×1/2×1/2＝1/2，F3子代长翅的基因型为1/3DD、2/3Dd，产生配子及比例为2/3D、1/3d。F3的子代长翅雌雄果蝇随机交配得到的子代DD的概率为2/3×2/3＝4/9，Dd的概率为2×2/3×1/3＝4/9，即长翅中DD∶Dd＝1∶1，即1/2DD、1/2Dd，长翅果蝇产生配子及比例为3/4D、1/4d。该长翅子代再随机交配产生DD的概率为3/4×3/4＝9/16、Dd的概率为2×3/4×1/4＝3/8、dd的概率为1/4×1/4＝1/16。长翅果蝇的基因型是DD、Dd，能稳定遗传的是DD，所占比值为(9/16)÷(9/16＋3/8)＝3/5。(4)若X染色体有缺失表示为X－，则该白眼雄果蝇基因型为Xb－Y，乙品系的雌果蝇为XBXB，杂交得到F1为XBXb－和XBY，F1雌雄果蝇相互交配得F2为XBXB(红眼雌果蝇)、XBXb－(红眼雌果蝇)、XBY(红眼雄果蝇)、Xb－Y(纯合致死)，所以F2中雌雄果蝇的眼色及性别的分离比为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝2∶1。答案：(1)(基因的分离定律和)基因的自由组合　1/9　1/2　(2)HhDdXBXb、HhDdXbY　1/8　4　(3)3/5   (4)红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝2∶1