新高考生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：第15講 基因的自由組合定律（含解析）

高中生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第15講基因的自由組合定律1．在孟德爾兩對相對性狀雜交實驗中，F(xiàn)1黃色圓粒豌豆(YyRr)自交產(chǎn)生F2。下列表述正確的是()A．F1產(chǎn)生4個配子，比例為1∶1∶1∶1B．F1產(chǎn)生基因型為YR的卵細胞和精子數(shù)量之比為1∶1C．F1產(chǎn)生的雄配子中，基因型為YR和基因型為yr的比例為1∶1D．基因自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的雌配子和雄配子可自由組合解析：YyRr個體能產(chǎn)生基因型為YR、yr、Yr、yR的雌配子和雄配子各4種，而不是4個；F1產(chǎn)生基因型為YR的卵細胞數(shù)量比基因型為YR的精子數(shù)量少，即雄配子多于雌配子；基因的自由組合是指F1在減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體上的等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合，而精子和卵細胞的隨機結(jié)合是受精作用。答案：C2．(2022·重慶七校聯(lián)考)果蠅的有眼與無眼、長翅與殘翅、灰體與黑檀體是三對相對性狀，依次由等位基因A－a、B－b和D－d控制。若雌性果蠅甲與雄性果蠅乙交配，子代中有眼雌性、有眼雄性、無眼雌性和無眼雄性各占1/4，另外這四種表型中均出現(xiàn)灰體長翅∶灰體殘翅∶黑檀體長翅∶黑檀體殘翅＝9∶3∶3∶1的現(xiàn)象。根據(jù)上述信息(不考慮X與Y染色體的同源區(qū)段)推斷，下列敘述較為嚴謹?shù)氖?)A．有眼對無眼為顯性，該相對性狀的遺傳屬于伴性遺傳B．等位基因B－b和D－d的遺傳遵循自由組合定律且位于常染色體上C．雄性果蠅乙的體細胞中含有A、a、B、b、D和d基因D．雌性果蠅甲和雄性果蠅乙的表型均為灰體長翅無眼解析：只考慮有眼和無眼性狀時，由于子代中有眼雌性∶有眼雄性∶無眼雌性∶無眼雄性＝1∶1∶1∶1，所以兩親本的基因型組合為Aa×aa或XAXa×XaY，即兩親本的表型不同，等位基因A－a所在染色體位置不能確定，A錯誤，D錯誤。根據(jù)灰體長翅∶灰體殘翅∶黑檀體長翅∶黑檀體殘翅＝9∶3∶3∶1，可知等位基因B－b和D－d的遺傳遵循自由組合定律，又因雌性子代和雄性子代中的這兩對相對性狀沒有出現(xiàn)性別差異，所以這兩對等位基因位于常染色體上，B正確；根據(jù)上述分析，雄性果蠅乙的基因型可能為AaBbDd、aaBbDd或BbDdXaY，可見，雄性果蠅乙的體細胞中不一定含有A基因，C錯誤。答案：B3．有兩個純種的小麥品種：一個抗倒伏(d)但易感銹病(r)，另一個易倒伏(D)但能抗銹病(R)。兩對相對性狀獨立遺傳。讓它們進行雜交得到F1，F(xiàn)1再進行自交，F(xiàn)2中出現(xiàn)了既抗倒伏又抗銹病的新品種。下列說法中正確的是()A．F2中出現(xiàn)的既抗倒伏又抗銹病的新品種都能穩(wěn)定遺傳B．F1產(chǎn)生的雌雄配子數(shù)量相等，結(jié)合的概率相同C．F2中出現(xiàn)的既抗倒伏又抗銹病的新品種占9/16D．F2中易倒伏與抗倒伏的比例為3∶1，抗銹病與易感銹病的比例為3∶1解析：F2中既抗倒伏又抗銹病個體的基因型是ddRR或ddRr，雜合子不能穩(wěn)定遺傳，A項錯誤；F1產(chǎn)生的雌雄配子數(shù)量不相等，B項錯誤；F2中既抗倒伏又抗銹病的新品種占3/16，C項錯誤；F1的基因型為DdRr，每一對基因的遺傳仍遵循基因的分離定律，D項正確。答案：D4．豌豆灰種皮(G)對白種皮(g)為顯性，黃子葉(Y)對綠子葉(y)為顯性，兩對基因獨立遺傳?，F(xiàn)將基因型為GGyy與ggYY的豌豆植株雜交，再讓F1自交得F2。下列相關(guān)結(jié)論，錯誤的是()A．F1植株上所結(jié)的種子，種皮細胞的基因組成是GgYyB．F1植株上所結(jié)的種子，子葉顏色的分離比為1∶3C．若F2自交，F(xiàn)2植株上所結(jié)的種子，種皮顏色的分離比為5∶3D．若F2自交，F(xiàn)2植株上所結(jié)的種子，灰種皮綠子葉與白種皮黃子葉的比為9∶5解析：F1植株上所結(jié)種子的種皮是母本的珠被發(fā)育來的，基因型與母本相同，故種皮細胞基因型為GgYy；Yy自交后代基因型及比例YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，所以子葉的顏色是黃色∶綠色＝3∶1；F2植株所結(jié)種子種皮顏色分離比為3∶1;F2自交，F(xiàn)2所結(jié)種子灰種皮綠子葉與白種皮黃子葉比為9∶5。答案：C5．糯玉米為雌雄同株、單性花的二倍體植物，具有成熟期早、抗病性強、易倒伏等特點。育種工作者為培育生產(chǎn)需要的糯性、抗病、矮莖個體，用純合糯性高莖抗病玉米與非糯性矮莖不抗病玉米雜交，F(xiàn)1全為糯性高莖抗病，F(xiàn)1自交獲得的F2表型及比例為糯性高莖抗病∶糯性矮莖抗病∶非糯性高莖不抗病∶非糯性矮莖不抗?。?∶3∶3∶1。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．F1測交后代會出現(xiàn)糯性高莖抗病∶糯性矮莖抗病∶非糯性高莖不抗病∶非糯性矮莖不抗病＝1∶1∶1∶1的數(shù)量比B．控制三對相對性狀的非等位基因均表現(xiàn)為自由組合C．F2中糯性矮莖抗病植株自交，得到的子代中純合子占2/3D．F1花粉離體培養(yǎng)后經(jīng)秋水仙素處理，能獲得純合糯性矮莖抗病個體解析：用純合糯性高莖抗病玉米與非糯性矮莖不抗病玉米雜交，F(xiàn)1全為糯性高莖抗病，說明糯性對非糯性為顯性(設(shè)相關(guān)基因為A/a)、高莖對矮莖為顯性(設(shè)相關(guān)基因為B/b)、抗病對不抗病為顯性(設(shè)相關(guān)基因為D/d)。據(jù)此推測親本的基因型為AABBDD和aabbdd，F(xiàn)1的基因型為AaBbDd。由F2表型及比例進一步分析可知，控制糯性和非糯性的基因(A/a)與控制高莖和矮莖的基因(B/b)表現(xiàn)為自由組合；控制糯性和非糯性的基因(A/a)與控制抗病和不抗病的基因(D/d)是連鎖的，且A與D在同一條染色體上，a與d在另一條染色體上；控制高莖和矮莖的基因(B/b)與控制抗病和不抗病的基因(D/d)表現(xiàn)為自由組合，所以控制這三對相對性狀的非等位基因不是均表現(xiàn)為自由組合，F(xiàn)1(基因型為AaBbDd)測交后代的表型及比例是糯性高莖抗病∶糯性矮莖抗病∶非糯性高莖不抗病∶非糯性矮莖不抗病＝1∶1∶1∶1，A正確，B錯誤。F2中糯性矮莖抗病植株的基因型及比例為AAbbDD∶AabbDd＝1∶2，只有基因型為AabbDd的個體自交能產(chǎn)生雜合子，故F2中糯性矮莖抗病植株自交，得到的子代中雜合子所占比例為(2/3)×(1/2)＝1/3，純合子所占的比例為1－1/3＝2/3，C正確。F1花藥離體培養(yǎng)后經(jīng)秋水仙素處理，獲得的純合二倍體植株的表型為糯性高莖抗病、糯性矮莖抗病、非糯性高莖不抗病、非糯性矮莖不抗病，D正確。答案：B6．豌豆素是野生型豌豆產(chǎn)生的一種能抵抗真菌侵染的物質(zhì)，決定產(chǎn)生豌豆素的基因A對a為顯性，基因B對豌豆素的產(chǎn)生有抑制作用，而基因b沒有。下面是利用兩個不能產(chǎn)生豌豆素的純種品系(甲、乙)及純種野生型豌豆進行多次雜交實驗的結(jié)果。實驗一：野生型×品系甲→F1不能產(chǎn)生豌豆素→F1自交→F2中能產(chǎn)生豌豆素∶不能產(chǎn)生豌豆素＝1∶3；實驗二：野生型×品系乙→F1不能產(chǎn)生豌豆素→F1自交→F2中能產(chǎn)生豌豆素∶不能產(chǎn)生豌豆素＝3∶13。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．讓實驗二F2中不能產(chǎn)生豌豆素的植株全部自交，不發(fā)生性狀分離的植株占3/13B．據(jù)實驗二可判定與豌豆素產(chǎn)生有關(guān)的兩對基因遵循基因的自由組合定律C．品系甲和品系乙兩種豌豆的基因型分別是AABB和aaBBD．實驗一F2中不能產(chǎn)生豌豆素的植株的基因型共有2種，其中雜合體占的比例為2/3解析：由題意“決定產(chǎn)生豌豆素的基因A對a為顯性，基因B對豌豆素的產(chǎn)生有抑制作用，而基因b沒有”可知，不能產(chǎn)生豌豆素的植株的基因型為A_B_、aabb、aaB_，能產(chǎn)生豌豆素的植株的基因型為A_bb，自交后代會發(fā)生性狀分離的植株的基因型為A_Bb，占6/13，不發(fā)生性狀分離的植株所占的比例為7/13，A項錯誤。根據(jù)實驗二，F(xiàn)1自交→F2中能產(chǎn)生豌豆素∶不能產(chǎn)生豌豆素＝3∶13(9∶3∶3∶1的變式)，可判定兩對基因位于非同源染色體上，其遺傳遵循基因的自由組合定律，B項正確。在實驗一中，野生型(AAbb)與品系甲雜交得F1，F(xiàn)1不能產(chǎn)生豌豆素，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中能產(chǎn)生豌豆素∶不能產(chǎn)生豌豆素＝1∶3，說明F1的基因組成中，有一對基因雜合，一對基因純合，即F1的基因型為AABb或Aabb(自交后代分離比與題干不符，舍去)，進而可知，不能產(chǎn)生豌豆素的純種品系甲的基因型為AABB，同理可知，品系乙的基因型為aaBB，C項正確。實驗一F2中不能產(chǎn)生豌豆素的植株的基因型為AAB_，共2種，其中雜合體(AABb)占2/3，D項正確。答案：A7．甲和乙都是某種開兩性花的植物，甲、乙體細胞中的有關(guān)基因組成如圖。若通過一代交配達成目標，下列操作合理的是()A．甲、乙雜交，驗證D、d的遺傳遵循基因的分離定律B．乙自交，驗證A、a的遺傳遵循基因的分離定律C．甲自交，驗證A、a與B、b的遺傳遵循基因的自由組合定律D．甲、乙雜交，驗證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律解析：據(jù)題圖分析可知，要驗證D、d的遺傳遵循基因的分離定律，應(yīng)該先將甲(DD)與乙(dd)雜交獲得子一代(Dd)，再將子一代與乙測交或?qū)⒆右淮越唬珹錯誤；甲自交、乙自交或甲和乙雜交都可以驗證A、a的遺傳遵循基因的分離定律，B正確；甲的基因組成中，A、a與B、b兩對等位基因位于同一對同源染色體上，不能驗證A、a與B、b的遺傳遵循基因的自由組合定律，C錯誤；甲、乙雜交，可以驗證A、a的遺傳遵循基因的分離定律，但不能驗證D、d的遺傳遵循基因的分離定律，所以也不能驗證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律，D錯誤。答案：B8．(2021·全國乙卷)某種二倍體植物的n個不同性狀由n對獨立遺傳的基因控制(雜合子表現(xiàn)顯性性狀)。已知植株A的n對基因均雜合。理論上，下列說法錯誤的是()A．植株A的測交子代會出現(xiàn)2n種不同表型的個體B．n越大，植株A測交子代中不同表型個體數(shù)目彼此之間的差異越大C．植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數(shù)和純合子的個體數(shù)相等D．n≥2時，植株A的測交子代中雜合子的個體數(shù)多于純合子的個體數(shù)解析：該植物的n個不同性狀由n對獨立遺傳的基因控制，且雜合子表現(xiàn)顯性性狀，植株A的n對基因均雜合，每對基因測交子代均有兩種表型，根據(jù)乘法原理，n對基因重組后子代會出現(xiàn)2×2×…×2(共n個2)＝2n種不同表型且比例為1∶1∶1∶…∶1(共2n個1)，植株A測交子代中不同表型個體數(shù)目均相等，A正確，B錯誤；測交子代n對基因均雜合和純合子的比例均為1/2n，C正確；測交子代中純合子的比例是1/2n，雜合子的比例為1－1/2n，當n≥2時，雜合子的比例大于純合子的比例，D正確。答案：B9．(多選)鮮食玉米顏色多樣、營養(yǎng)豐富、美味可口。用兩種純合鮮食玉米雜交得F1，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)2籽粒的性狀表現(xiàn)及比例為紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜＝27∶9∶21∶7。下列說法正確的是()A．紫色與白色性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律B．親本性狀的表型不可能是紫色甜和白色非甜C．F1的花粉離體培養(yǎng)后經(jīng)秋水仙素處理，可獲得紫色甜粒純合個體D．F2中的白色籽粒發(fā)育成植株后隨機受粉，得到的籽粒中紫色籽粒占4/49解析：F2中紫色非甜占27/64＝(3/4)3，由此可知籽粒顏色和甜度由三對自由組合的等位基因控制。其中紫色∶白色＝9∶7，非甜∶甜＝3∶1，說明紫色(雙顯)與白色受兩對等位基因控制，遵循基因的自由組合定律，非甜(顯性)和甜(隱性)受另一對等位基因控制，A正確；設(shè)籽粒顏色由A、a和B、b控制，甜度由D、d控制，則F1的基因型可表示為AaBbDd，因此親本可以是AABBdd和aabbDD，即紫色甜和白色非甜，B錯誤；F1是三雜合子AaBbDd，可得花粉ABd，花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，經(jīng)秋水仙素處理，染色體加倍可得AABBdd(紫色甜粒純合子)，C正確；F2中白色籽粒的基因型為A_bb(1AAbb,2Aabb)、aaB_(1aaBB,2aaBb)和aabb，隨機受粉，雌、雄配子的基因型及比例分別為2/7Ab，2/7aB，3/7ab，其中雌配子Ab與雄配子aB結(jié)合以及雌配子aB與雄配子Ab結(jié)合，子代皆為紫色，因此紫色籽粒的比例為(2/7×2/7)＋(2/7×2/7)＝8/49，D錯誤。答案：AC10．(多選)某植物(2n＝10)花蕊的性別分化受兩對獨立遺傳的等位基因控制，顯性基因B和E共同存在時，植株開兩性花，為野生型；沒有顯性基因B、有顯性基因E存在時，植株的雄蕊會轉(zhuǎn)化成雌蕊，植株為雙雌蕊的可育植物；不存在顯性基因E時，植株表現(xiàn)為敗育。下列有關(guān)分析錯誤的是()A．基因型BbEe的植株自交，后代表型及比例為野生型∶雙雌蕊∶敗育＝9∶4∶3B．基因型為BBEE和bbEE的植株雜交，應(yīng)選擇bbEE作母本C．可育植株中純合子的基因型是BBEE和bbEED．基因型為BbEe和bbEe的植株雜交，后代可育個體所占比例為1/8解析：由題意可知基因型B_E_表現(xiàn)為開兩性花、bbE_表現(xiàn)為雙雌蕊花且可育，B_ee和bbee均表現(xiàn)敗育，基因型BbEe的植株自交，后代野生型∶雙雌蕊∶敗育＝9∶3∶4，A錯誤；結(jié)合分析可知，基因型為BBEE的植株開兩性花，而基因型為bbEE的植株為雙雌蕊，二者要實現(xiàn)雜交，需要選擇基因型為bbEE的植株作母本，B正確；結(jié)合分析可知，可育植株中純合子的基因型有BBEE和bbEE兩種，C正確；基因型為BbEe和bbEe的植株雜交，其中基因型為bbEe的植株作母本，二者雜交產(chǎn)生后代的基因型為1BbEE(可育)、2BbEe(可育)、1bbEE(可育)、2bbEe(可育)、1Bbee(敗育)、1bbee(敗育)，顯然后代中可育個體所占比例為6/8＝3/4，D錯誤。答案：AD11．(2022·遼寧五校聯(lián)考)某兩性花植物的花色受M/m和N/n兩對等位基因控制，基因控制花色的代謝途徑如圖所示。現(xiàn)有純合的甲、乙、丙三棵植株，其中甲開紫花、乙開白花、丙開紅花，三棵植株進行雜交的實驗結(jié)果如表所示，請回答下列問題：組合親本F1F2一甲×乙紫花紫花∶紅花∶白花＝12∶3∶1二乙×丙紅花紅花∶白花＝3∶1(1)有色物質(zhì)Ⅰ的顏色為________，甲和丙的基因型分別為____________________。(2)分析組合一，F(xiàn)2紫花植株中純合子所占比例為________，F(xiàn)2紅花植株自交后代中紅花植株占________。(3)從組合二的F2中任意選擇一株紅花植株，請你設(shè)計一次交配實驗探究該紅花植株的基因型，寫出操作最簡便的交配實驗方案以及相應(yīng)的結(jié)果和結(jié)論。解析：(1)根據(jù)雜交組合一，F(xiàn)2中紫花∶紅花∶白花＝12∶3∶1可知，控制花色的兩對基因位于兩對同源染色體上，雜交組合一中F1紫花植株的基因型為MmNn，根據(jù)題中信息可知白花植株的基因型為mmnn，紅花植株的基因型為mmN_，紫花植株的基因型為M___，乙開白花，基因型為mmnn，組合一中F1紫花植株的基因型為MmNn，則甲的基因型為MMNN，丙為純合的紅花植株，基因型為mmNN。(2)組合一F2中紫花植株的基因型為M_N_、M_nn，其中純合子占1/6；組合一F2紅花植株的基因型為1/3mmNN、2/3mmNn，F(xiàn)2紅花植株自交后代中紅花植株占(1/3)×1＋(2/3)×(3/4)＝5/6。(3)組合二中紅花植株的基因型為mmNN、mmNn，由于該植物為兩性花植物，若要通過一次交配實驗判斷紅花植株的基因型，操作最簡便的方案為讓從組合二的F2中任意選擇的這株紅花植株自交，若子代全為紅花，則其基因型為mmNN；若子代出現(xiàn)白花，則其基因型為mmNn。答案：(1)紫色MMNN、mmNN(順序不能顛倒)(2)1/65/6(3)實驗方案：讓該紅花植株自交。結(jié)果和結(jié)論：若子代全為紅花植株，則其基因型為mmNN，若子代出現(xiàn)白花，則其基因型為mmNn。(答案合理即可)12．(2022·湖北武漢質(zhì)檢)某種植物花瓣色素的合成途徑如圖所示。已知酶①的合成受等位基因A/a中A基因的控制，酶②的合成受等位基因B/b中b基因的控制，酶③的合成受等位基因D或d的控制，上述三對基因獨立遺傳。酶①和酶③對白色底物的利用能力相同，且藍色和黃色同時存在時花瓣表現(xiàn)為綠色，藍色和紅色同時存在時花瓣表現(xiàn)為紫色。(1)已知任意黃花植株自交均無法得到藍花子代，推測酶③的合成受________(填“基因D”或“基因d”)的控制，原因是_________________________________________________。若某植株自交得到的子代的表型及比例為綠花∶黃花∶紫花∶紅花＝9∶3∶3∶1，則該親本植株的表型及基因型分別是______________。(2)假設(shè)另外一對獨立遺傳的基因E/e中E基因控制合成酶④，酶④與酶①的功能相同，但酶④存在時，酶③不能發(fā)揮作用。結(jié)合現(xiàn)有結(jié)論，在考慮基因E/e的情況下，植物種群中純合紅花植株的基因型最多有________種。選取基因型為AAbbDDEE和AAbbddee的植株雜交得到F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中紅花植株所占的比例為________。解析：(1)若基因d控制合成酶③，那么黃花植株可能存在基因型為AaB_Dd的個體，其自交可得到基因型為aa__dd的個體，表現(xiàn)為藍花，這與實驗結(jié)果不符，所以控制酶③合成的是基因D。據(jù)題干信息可知，三對等位基因獨立遺傳，某植株自交得到的子代的表型及比例為綠花∶黃花∶紫花∶紅花＝9∶3∶3∶1，無白花和藍花，則該植株控制酶①合成的基因型應(yīng)為AA，否則子代會出現(xiàn)基因型為aa的個體，會出現(xiàn)白花、藍花植株；再根據(jù)子代的性狀分離比為9∶3∶3∶1，可推測該植株的基因型為AABbDd，表現(xiàn)為綠花。(2)假設(shè)另外一對獨立遺傳的基因E/e中E基因控制合成酶④，酶④與酶①功能相同，但酶④存在時，酶③不能發(fā)揮作用，在考慮基因E/e的情況下，植物種群中純合紅花植株的基因型包括AAbbddee、AAbbddEE、AAbbDDEE、aabbddEE和aabbDDEE，最多有5種。基因型為AAbbDDEE和AAbbddee的植株雜交得到的F1的基因型為AAbbDdEe，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中紅花植株的基因型為AAbbD_E_，AAbbdd__，基因型為AAbbD_E_的個體所占的比例為(3/4)×(3/4)＝9/16，基因型為AAbbdd__的個體所占的比例為1/4，F(xiàn)2中紅花植株所占的比例為9/16＋1/4＝13/16。答案：(1)基因D若基因d控制合成酶③，那么黃花植株可能存在基因型為AaB_Dd的個體，其自交可得到基因型為aa__dd的個體，表現(xiàn)為藍花，這與實驗結(jié)果不符，所以控制酶③合成的是基因D綠花、AABbDd(2)513/1613．水稻的育性由一對等位基因M、m控制，基因型為MM和Mm的個體可產(chǎn)生正常的雌、雄配子，基因型為mm的個體只能產(chǎn)生正常的雌配子，表現(xiàn)為雄性不育，基因M可使雄性不育個體恢復(fù)育性。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將基因M與雄配子致死基因A、藍色素生成基因D一起導(dǎo)入基因型為mm的個體中，并使其插入一條不含m基因的染色體上，如圖所示?；駾的表達可使種子呈現(xiàn)藍色，無基因D的種子呈現(xiàn)白色。該方法可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)大量培育不含轉(zhuǎn)基因成分的雄性不育個體。(1)基因型為mm的個體在育種過程中作為________(填“父本”或“母本”)，該個體與育性正常的非轉(zhuǎn)基因個體雜交，子代可能出現(xiàn)的基因型為___________________________。(2)圖示的轉(zhuǎn)基因個體自交，F(xiàn)1的基因型及比例為________________，其中雄性可育(能產(chǎn)生可育的雌、雄配子)的種子顏色為________。F1個體之間隨機受粉，得到的種子中雄性不育種子所占比例為________，快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子的方法是____________________。(3)若轉(zhuǎn)入的基因D由于突變而不能表達，將該種轉(zhuǎn)基因植株和雄性不育植株間行種植，使其隨機受粉也能挑選出雄性不育種子，挑選方法是_____________________________。但該方法只能將部分雄性不育種子選出，原因是________________________________________