2021版高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第15讲基因的自由组合定律课时强化训练解析版

2021版高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第15讲基因的自由组合定律课时强化训练解析版

第15讲　基因的自由组合定律 测控导航表 知识点 题号 ‎1.两对相对性状的遗传实验 ‎1,2,3‎ ‎2.自由组合定律的实质及验证 ‎4,5,9,12,13‎ ‎3.自由组合定律的应用 ‎6,7,8,10,11,14‎ 一、选择题 ‎1.孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这种比例无直接关系的是(　A　)‎ A.亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆 B.F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1‎ C.F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的 D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体 解析:亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆,也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆,两种情况对实验结果没有影响。‎ ‎2.鸡冠的形状由两对等位基因控制,关于如图所示的杂交实验叙述正确的是(　D　)‎ A.亲本玫瑰冠是双显性纯合子 B.F1与F2中胡桃冠基因型相同 C.F2豌豆冠中的纯合子占1/16‎ D.该性状遗传遵循自由组合定律 解析:由子二代胡桃冠∶玫瑰冠∶豌豆冠∶单冠=9∶3∶3∶1,说明子一代胡桃冠是双杂合子,亲本玫瑰冠是单显性纯合子;F1中胡桃冠为双杂合子,而F2中胡桃冠有四种基因型;F2豌豆冠中的纯合子占1/3;根据分析可知,该性状遗传遵循自由组合定律。‎ 10‎ ‎3.豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,发现后代性状统计结果为黄色圆粒376,黄色皱粒124,绿色圆粒373,绿色皱粒130。下列说法错误的是(　D　)‎ A.亲本的基因组成是YyRr和yyRr B.F1中纯合子占的比例是1/4‎ C.用F1中的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,得到的F2有四种表现型 D.用F1中的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得到的F2中,r基因的频率为1/3‎ 解析:根据题意分析,某人用黄色圆粒Y　R　和绿色圆粒yyR　的豌豆进行杂交,后代黄色∶绿色=(376+124)∶(373+130)≈1∶1,圆粒∶皱粒=(376+373)∶(124+130)≈3∶1,因此亲本基因型为YyRr和yyRr;F1中纯合子的比例为1/2×1/2=1/4;F1中的黄色圆粒豌豆基因型为YyRR或YyRr,绿色皱粒豌豆基因型为yyrr,两者杂交后代的表现型有2×2=4(种);用F1中的黄色圆粒豌豆(YyRR或YyRr)与绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交得到的F2中,Rr∶rr=(2/3)∶(1/3)=2∶1,因此r的基因频率=2/3×1/2+1/3=2/3。 ‎ ‎4.最能正确表示基因自由组合定律实质的是(　D　)‎ 解析:基因的自由组合定律的实质是在减数分裂产生配子的过程中,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。‎ ‎5.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是(　B　)‎ A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律 B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,比例为3∶3∶1∶1‎ C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生4种配子 10‎ D.基因型为AaBb的个体自交后代一定会出现4种表现型,但比例不一定为9∶3∶3∶1‎ 解析:基因的自由组合定律适用于非同源染色体上的基因的遗传,图中A(a)与B(b)基因位于同源染色体上,其遗传不遵循基因的自由组合定律,但A(a)与D(d),B(b)与D(d)的遗传遵循基因的自由组合定律;AaBb的个体在产生配子时,如不发生交叉互换,则只产生两种配子,其自交后代有三种基因型、两种表现型。‎ ‎6.某种鸟类的毛色受两对常染色体上独立遗传的等位基因控制,其基因控制色素的合成途径如图所示。若要通过一次杂交实验来判断某白羽雄鸟的基因型,则下列方案可行的是(　C　)‎ A.让该白羽雄鸟和纯合的白羽雌鸟杂交 B.让该白羽雄鸟和杂合的白羽雌鸟杂交 C.让该白羽雄鸟和纯合的红羽雌鸟杂交 D.让该白羽雄鸟和纯合的紫羽雌鸟杂交 解析:读图可知,紫羽鸟对应的基因型为M　N　,红羽鸟对应的基因型为M　nn,白羽鸟对应的基因型为mmnn或mmN　。白羽雌鸟无论杂合或纯合,与白羽雄鸟杂交的子代均为白羽,无法确定该白羽雄鸟的基因型;纯合红羽雌鸟的基因型为MMnn,若该白羽雄鸟的基因型为mmnn,则杂交产生的子代全为红羽,若该白羽雄鸟的基因型为mmNN,与纯合红羽鸟杂交后产生的子代全为紫羽,若该白羽雄鸟的基因型为mmNn,与纯合红羽雌鸟杂交后产生的子代既有紫羽又有红羽,因此C项对应的方案可行;纯合紫羽鸟的基因型为MMNN,与该白羽雄鸟杂交后,子代全为紫羽鸟,此方案不可行。 ‎ ‎7.某雌雄同株植物中,基因型AA、Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣;基因型BB和Bb控制红色花瓣,基因型bb控制白色花瓣;这两对等位基因独立遗传。基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1,F1全部为红色小花瓣植株;F1自交得F2。下列有关叙述错误的是(　B　)‎ A.无花瓣的植株之间自由传粉所得子代都是无花瓣植株 B.F2中与亲本表现型不同的植株占11/16或9/16‎ C.若F1的基因型为AaBb,则F2的表现型有5种 D.若F1的基因型为AaBb,则F2的无花瓣植株中纯合子占1/2‎ 解析:无花瓣的植株必然含有aa,它们之间自由传粉所得子代也一定含有aa,所以子代都是无花瓣植株;基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1,F1全部为红色小花瓣植株,说明F1的基因型为AaBB或AaBb,双亲的杂交组合为AABB×aaBB或AABB×aabb或AAbb×‎ 10‎ aaBB,若双亲的杂交组合为AABB×aaBB,则F1的基因型为AaBB,F2中与亲本表现型不同的植株占1/2;若双亲的杂交组合为AAbb×aaBB或AABB×‎ aabb,则F1的基因型为AaBb,F2中的表现型及其比例为红色大花瓣(AAB　)∶白色大花瓣(AAbb)∶红色小花瓣(AaB　)∶白色小花瓣(Aabb)∶无花瓣(aaB　+aabb)=3∶1∶6∶2∶4,F2中与亲本表现型不同的植株占11/16或9/16;综上分析,若F1的基因型为AaBb,则F2的表现型有5种,F2的无花瓣植株中纯合子占1/2。 ‎ ‎8.已知某二倍体自花传粉植物的红果(A)对黄果(a)、子房二室(B)对多室(b),分别为显性。现将该种植物的某一未知植株与黄果子房多室品系杂交(均不考虑新的基因突变),子代(数量足够多)表现型有4种,下列说法错误的是(　B　)‎ A.该未知植株的基因型必定为AaBb B.该未知植株必定能产生4种数量相等的雌配子或雄配子 C.该未知植株必定能产生4种雌配子或雄配子 D.若该未知植株自交,则其所得子代的基因型理论上应该有9种 解析:一未知植株与黄果子房多室品系杂交,子代表现型有4种,则该植株可产生4种配子,该未知植株的基因型必定为AaBb;子代4种表现型的比例未知,因此该未知植株产生的4种雌配子或雄配子比例未知;该植株可产生4种配子,雌雄配子随机结合,借鉴两对相对性状的杂交实验,则该未知植株自交,则其所得子代的基因型理论上应该有9种。‎ ‎9.基因型为AaBb的植物甲与基因型为aabb的乙杂交,后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=9∶1∶1∶9。下列有关说法错误的是(　D　)‎ A.两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律 B.由测交结果推测植物甲产生四种配子,比例为AB∶Ab∶aB∶ab=‎ ‎9∶1∶1∶9‎ C.植物甲自交后代仍是9种基因型、4种表现型 D.植物甲自交后代中,隐性纯合子所占比例为1/16‎ 解析:基因型为AaBb的植物甲测交后代基因型及比例不是1∶1∶1∶1,因此判断两对基因不遵循基因的自由组合定律,两对基因位于一对同源染色体上,在减数分裂产生配子的过程中部分细胞两对基因之间发生了染色体的交叉互换,因此植物甲自交后代仍是9种基因型,4种表现型;ab配子占的比例为9/20,因此植物甲自交后代中,隐性纯合子所占比例为81/400。‎ ‎10.某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A、a,B、b,C、c……‎ 10‎ ‎)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64。若不考虑变异,下列说法错误的是(　D　)‎ A.每对基因的遗传均遵循分离定律 B.该花色遗传至少受3对等位基因控制 C.F2红花植株中杂合子占26/27‎ D.F2白花植株中纯合子基因型有4种 解析:F2中的白花植株占37/64,则红花植株占1-37/64=27/64,即(3/4)3,则该植物花色的遗传符合自由组合定律,至少受3对等位基因控制,且每对基因的遗传均遵循分离定律;根据以上分析可知F1的基因型为AaBbCc,F2红花植株中纯合子占(1/4×1/4×1/4)÷‎ ‎(27/64)=1/27,故红花植株中杂合子占26/27;F1的基因型为AaBbCc,F2白花植株中纯合子基因型有AAbbcc、AAbbCC、AABBcc、aaBBCC、aaBBcc、aabbcc、aabbCC共7种。‎ 二、非选择题 ‎11.豌豆对低温的抗性由基因D、d控制,花叶病抗性由基因H、h控制(花叶病由花叶病毒引起)。以下是利用纯种豌豆甲、乙所做实验的结果。据此回答下列问题:‎ 实验处理 常温下花 叶病毒感染 低温下无花 叶病毒感染 甲子代成活率(%)‎ ‎100‎ ‎0‎ 乙子代成活率(%)‎ ‎0‎ ‎100‎ ‎(1)抗花叶病的豌豆品种是　　　　 　　　,判断依据是　  ‎ ‎　 。 ‎ ‎(2)若低温下用花叶病毒感染品种乙的多株植株,则成活率为　　。 ‎ ‎(3)用豌豆品种甲和乙进行杂交得到F1,F1自交,取F1植株上收获的种子分别播种于四个不同实验区中进行相应处理,统计各区豌豆的存活率,结果如表,据表推测:‎ 实验处理 Ⅰ区常温 Ⅱ区常温 Ⅲ区低温 Ⅳ区低温 存活率(%)‎ ‎100‎ ‎25‎ ‎25‎ ‎?‎ ‎①抗花叶病是　　　　　　　(填“显性性状”或“隐性性状”),品种甲的基因型是　　　　　　　　　。 ‎ ‎②根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个实验区的数据　　　　　(填“能”或“不能”‎ 10‎ ‎)确定D、d和H、h两对基因是否遵循自由组合定律,第Ⅳ实验区“?”处数据为　　　　　　时支持“D、d和H、h两对基因遵循自由组合定律”这一假设。 ‎ 解析:(1)由实验结果可知,常温下用花叶病毒感染甲,子代均成活,而用花叶病毒感染乙,子代均死亡,由此判断豌豆甲抗花叶病。‎ ‎(2)由题(1)可知,乙不抗花叶病,在低温无花叶病毒感染的状态下,乙的子代均成活,说明乙抗低温,在低温下用花叶病毒感染品种乙的多株植株,因乙不抗花叶病,所以其成活率为0。‎ ‎(3)①在低温无感染花叶病毒的状态下,甲子代成活率为0,因此甲不抗低温,由以上分析可知,豌豆品种甲抗花叶病不抗低温,豌豆品种乙抗低温不抗花叶病。豌豆品种甲和乙都是纯合子,它们进行杂交得到的F1表现的是双显性的性状,F1自交后会发生性状分离,取F1的种子进行种植后,在常温下存活率是100%说明该区域无花叶病毒感染,而在另一区域常温下能存活25%说明该区域有花叶病毒感染,有1/4是抗花叶病的,说明抗花叶病是隐性性状,低温处理的区域也有25%的存活率,说明抗低温也是隐性性状,由此可知甲的基因型为DDhh。‎ ‎②根据前三个实验区的数据不能确定D、d和H、h两对基因遵循自由组合定律,若在低温下用花叶病毒感染,得到既抗低温又抗花叶病的植株所占子代的比例为1/16,即该区域的存活率为6.25%时,即可支持“D、d和H、h两对基因遵循自由组合定律”。‎ 答案:(1)甲　常温下用花叶病毒感染甲,子代均成活,而用花叶病毒感染乙,子代均死亡 ‎(2)0　(3)①隐性性状　DDhh　②不能　6.25‎ ‎12.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性;长翅(V)对残翅(v)为显性,这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交,子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅,比例为1∶1∶1∶1。请根据杂交结果,回答下列问题:‎ ‎(1)杂交结果说明雌雄果蝇均产生了　　　　种配子。实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上,　　　　。为什么?　  ‎ ‎　 。 ‎ ‎(2)请用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。‎ 实验1:杂交组合:　　　　　　　　　　　　　,子代表现型的种类数和比例为　 。 ‎ 实验2:杂交组合:　　　　　　　　　　　　　,子代表现型的种类数和比例为　 。 ‎ 10‎ 解析:(1)一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交,子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅,则亲本的基因型为Bbvv和bbVv;这两对等位基因位于一对同源染色体上时,亲本所产生的配子为Bv、bv和bV、bv,若这两对等位基因位于两对同源染色体上,亲本产生的配子也是Bv、bv和bV、bv,故该实验不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。‎ ‎(2)由题意可知,子代中灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅的基因型为BbVv、Bbvv、bbVv、bbvv。用杂交实验的子代果蝇为材料,证明这两对等位基因位于两对同源染色体上,可让灰身长翅(BbVv)与灰身长翅(BbVv)杂交,若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=9∶3∶3∶1,则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上;也可用灰身长翅(BbVv)与黑身残翅(bbvv)杂交,若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=‎ ‎1∶1∶1∶1,则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。‎ 答案:(1)两　不能　无论两对等位基因是否位于两对同源染色体上,实验结果相同 ‎(2)灰身长翅×灰身长翅　4种,比例为9∶3∶3∶1‎ 灰身长翅×黑身残翅　4种,比例为1∶1∶1∶1‎ ‎13.香豌豆具有紫花(A)与红花(a)、长花粉(E)与圆花粉(e)两对相对性状,紫花长花粉香豌豆与红花圆花粉香豌豆杂交,所得F1植株均表现为紫花长花粉,F1植株自交,所得F2植株中有紫花长花粉植株 ‎583株,紫花圆花粉植株25株,红花长花粉植株24株,红花圆花粉植株170株,请回答下列问题:‎ ‎(1)分析F1自交结果可知,这两对相对性状的遗传遵循　　　　定律,原因是　  ‎ ‎  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(2)F1个体产生的配子有　　　　种基因型,推测其可能的原因是　 ‎ ‎  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(3)为了验证上述推测,请用以上植株为材料设计一代杂交实验,写出实验思路并预期实验结果。‎ 实验思路:  ___‎ ‎  ‎ 10‎ ‎　 。 ‎ 预期实验结果:   ‎ ‎  ‎ ‎　 。 ‎ 解析:(1)由题意可知,子二代中紫花∶红花≈3∶1,长花粉∶圆花 粉≈3∶1,但紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合9∶3∶3∶1的比例及其变式,因此这两对相对性状的遗传遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律。‎ ‎(2)根据以上分析可知,控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,但是自交后代出现了四种表现型,说明子一代(AaBb)在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,产生了 ‎4种类型的配子。‎ ‎(3)为了验证子一代确实产生了4种配子,可以让其与亲本(或F2)中的红花圆花粉植株(aabb)杂交,即进行测交,观察并统计子代的表现型及比例。若子代出现四种表现型,但子代中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合1∶1∶1∶1的比例或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量,说明以上推测是正确的。‎ 答案:(1)分离　F2植株中紫花∶红花≈3∶1,长花粉∶圆花粉≈3∶1,但紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合9∶3∶3∶1的比例及其变式 ‎(2)4　这两对等位基因位于一对同源染色体上,在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 ‎(3)选择F1中的紫花长花粉植株与亲本(或F2)中的红花圆花粉植株杂交,观察并统计子代的表现型及比例　子代出现四种表现型,但子代中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合1∶1∶1∶1的比例或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量 ‎14.某自花授粉植物红花和白花这对相对性状同时受4对等位基因(A、a;B、b;C、c;D、d)控制。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合品系,相互之间进行杂交得到F1,F1自交得到F2。结果如下表:‎ 杂交组合 F1花色 F2花色及其比例 10‎ 甲×乙 白色 全为白色 乙×丙 红色 红色∶白色=81∶175‎ 乙×丁 红色 红色∶白色=27∶37‎ 甲×丙 白色 全为白色 甲×丁 红色 红色∶白色=81∶175‎ 丙×丁 红色 红色∶白色=3∶1‎ 根据杂交结果回答下列问题:‎ ‎(1)控制花色的4对等位基因位于　　　 　　对同源染色体上,原因是　  ‎ ‎  ‎ ‎  ‎ ‎　 。 ‎ ‎(2)品系甲、乙、丙、丁的表现型依次是　　　　　　　　　,F1中红色个体是　　　　 　(填“纯合子”或“杂合子”)。 ‎ ‎(3)某同学通过遗传规律推测得出丙×丁杂交获得的F2的红色个体纯合子占1/3,请你设计操作简便的实验对该推测结果进行验证(要求:写出实验思路和预期实验结果)。‎ 解析:(1)根据题意,A　B　C　D　的植株开红色花,其他基因型的植株开白色花。根据乙×丙和甲×丁两个杂交组合中,F2中红色个体所占的比例81/256,即(3/4)4判断F1的基因型为AaBbCcDd,且4对基因自由组合。 ‎ ‎(2)根据甲×乙和甲×丙两组杂交F1植株的花色都为白色,判断甲、乙、丙的表现型都为白色。根据乙×丁、甲×丁、丙×丁三组杂交,F1植株的花色都为红色,F2红色的不同比例,判断丁的基因型为AABBCCDD,甲的基因型为aabbccdd,乙的基因型可为aabbccDD,丙的基因型可为AABBCCdd,因此丁表现型为红色,F1全为杂合子。‎ ‎(3)推测丙×丁杂交得到的F2中红色个体中纯合子占1/3,要证得这一结论,可以让F2的红色植株进行自交,由于F2红色个体中纯合子占1/3,杂合子占1-1/3=2/3,因此其自交后代中,红色个体占1/3+2/3×‎ ‎(3/4)=5/6,白色个体占2/3×(1/4)=1/6,即若自交后代出现红花∶白花=5∶1,即可验证该推论。‎ 答案:(1)4　乙×丙和甲×丁两个杂交组合中,F2‎ 10‎ 中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=(3/4)4,与4对同源染色体上4对等位基因自由组合时F2中A　B　C　D　所占比例相同 ‎ ‎(2)白色、白色、白色、红色　杂合子 ‎(3)实验思路:让该杂交组合产生的F2的红花植株进行自交,观察、统计子代的表现型及其比例。‎ 预期实验结果:F3中红花∶白花=5∶1。‎ 10‎