新高中生物一轮复习专题训练：第15讲 基因的自由组合定律（word含解析）

这是一份新高中生物一轮复习专题训练：第15讲 基因的自由组合定律（word含解析），共8页。试卷主要包含了有两个纯种的小麦品种等内容，欢迎下载使用。

1．在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )
A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1
B．F1产生基因型为YR的卵细胞和精子数量之比为1∶1
C．F1产生的雄配子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
D．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雌配子和雄配子可自由组合
解析：YyRr个体能产生基因型为YR、yr、Yr、yR的雌配子和雄配子各4种，而不是4个；F1产生基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子数量少，即雄配子多于雌配子；基因的自由组合是指F1在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，而精子和卵细胞的随机结合是受精作用。
答案：C
2．(2022·重庆七校联考)果蝇的有眼与无眼、长翅与残翅、灰体与黑檀体是三对相对性状，依次由等位基因A－a、B－b和D－d控制。若雌性果蝇甲与雄性果蝇乙交配，子代中有眼雌性、有眼雄性、无眼雌性和无眼雄性各占1/4，另外这四种表型中均出现灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1的现象。根据上述信息(不考虑X与Y染色体的同源区段)推断，下列叙述较为严谨的是( )
A．有眼对无眼为显性，该相对性状的遗传属于伴性遗传
B．等位基因B－b和D－d的遗传遵循自由组合定律且位于常染色体上
C．雄性果蝇乙的体细胞中含有A、a、B、b、D和d基因
D．雌性果蝇甲和雄性果蝇乙的表型均为灰体长翅无眼
解析：只考虑有眼和无眼性状时，由于子代中有眼雌性∶有眼雄性∶无眼雌性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，所以两亲本的基因型组合为Aa×aa或XAXa×XaY，即两亲本的表型不同，等位基因A－a所在染色体位置不能确定，A错误，D错误。根据灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1，可知等位基因B－b和D－d的遗传遵循自由组合定律，又因雌性子代和雄性子代中的这两对相对性状没有出现性别差异，所以这两对等位基因位于常染色体上，B正确；根据上述分析，雄性果蝇乙的基因型可能为AaBbDd、aaBbDd或BbDdXaY，可见，雄性果蝇乙的体细胞中不一定含有A基因，C错误。
答案：B
3．有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是( )
A．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B．F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16
D．F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
解析：F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR或ddRr，杂合子不能稳定遗传，A项错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B项错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C项错误；F1的基因型为DdRr，每一对基因的遗传仍遵循基因的分离定律，D项正确。
答案：D
4．豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性，两对基因独立遗传。现将基因型为GGyy与ggYY的豌豆植株杂交，再让F1自交得F2。下列相关结论，错误的是( )
A．F1植株上所结的种子，种皮细胞的基因组成是GgYy
B．F1植株上所结的种子，子叶颜色的分离比为1∶3
C．若F2自交，F2植株上所结的种子，种皮颜色的分离比为5∶3
D．若F2自交，F2植株上所结的种子，灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶的比为9∶5
解析：F1植株上所结种子的种皮是母本的珠被发育来的，基因型与母本相同，故种皮细胞基因型为GgYy；Yy自交后代基因型及比例YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，所以子叶的颜色是黄色∶绿色＝3∶1；F2植株所结种子种皮颜色分离比为3∶1; F2自交，F2所结种子灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶比为9∶5。
答案：C
5．糯玉米为雌雄同株、单性花的二倍体植物，具有成熟期早、抗病性强、易倒伏等特点。育种工作者为培育生产需要的糯性、抗病、矮茎个体，用纯合糯性高茎抗病玉米与非糯性矮茎不抗病玉米杂交，F1全为糯性高茎抗病，F1自交获得的F2表型及比例为糯性高茎抗病∶糯性矮茎抗病∶非糯性高茎不抗病∶非糯性矮茎不抗病＝9∶3∶3∶1。下列有关说法错误的是( )
A．F1测交后代会出现糯性高茎抗病∶糯性矮茎抗病∶非糯性高茎不抗病∶非糯性矮茎不抗病＝1∶1∶1∶1的数量比
B．控制三对相对性状的非等位基因均表现为自由组合
C．F2中糯性矮茎抗病植株自交，得到的子代中纯合子占2/3
D．F1花粉离体培养后经秋水仙素处理，能获得纯合糯性矮茎抗病个体
解析：用纯合糯性高茎抗病玉米与非糯性矮茎不抗病玉米杂交，F1全为糯性高茎抗病，说明糯性对非糯性为显性(设相关基因为A/a)、高茎对矮茎为显性(设相关基因为B/b)、抗病对不抗病为显性(设相关基因为D/d)。据此推测亲本的基因型为AABBDD和aabbdd，F1的基因型为AaBbDd。由F2表型及比例进一步分析可知，控制糯性和非糯性的基因(A/a)与控制高茎和矮茎的基因(B/b)表现为自由组合；控制糯性和非糯性的基因(A/a)与控制抗病和不抗病的基因(D/d)是连锁的，且A与D在同一条染色体上，a与d在另一条染色体上；控制高茎和矮茎的基因(B/b)与控制抗病和不抗病的基因(D/d)表现为自由组合，所以控制这三对相对性状的非等位基因不是均表现为自由组合，F1(基因型为AaBbDd)测交后代的表型及比例是糯性高茎抗病∶糯性矮茎抗病∶非糯性高茎不抗病∶非糯性矮茎不抗病＝1∶1∶1∶1，A正确，B错误。F2中糯性矮茎抗病植株的基因型及比例为AAbbDD∶AabbDd＝1∶2，只有基因型为AabbDd的个体自交能产生杂合子，故F2中糯性矮茎抗病植株自交，得到的子代中杂合子所占比例为(2/3)×(1/2)＝1/3，纯合子所占的比例为1－1/3＝2/3，C正确。F1花药离体培养后经秋水仙素处理，获得的纯合二倍体植株的表型为糯性高茎抗病、糯性矮茎抗病、非糯性高茎不抗病、非糯性矮茎不抗病，D正确。
答案：B
6．豌豆素是野生型豌豆产生的一种能抵抗真菌侵染的物质，决定产生豌豆素的基因A对a为显性，基因B对豌豆素的产生有抑制作用，而基因b没有。下面是利用两个不能产生豌豆素的纯种品系(甲、乙)及纯种野生型豌豆进行多次杂交实验的结果。
实验一：野生型×品系甲→F1不能产生豌豆素→F1自交→F2中能产生豌豆素∶不能产生豌豆素＝1∶3；
实验二：野生型×品系乙→F1不能产生豌豆素→F1自交→F2中能产生豌豆素∶不能产生豌豆素＝3∶13。
下列有关说法错误的是( )
A．让实验二F2中不能产生豌豆素的植株全部自交，不发生性状分离的植株占3/13
B．据实验二可判定与豌豆素产生有关的两对基因遵循基因的自由组合定律
C．品系甲和品系乙两种豌豆的基因型分别是AABB和aaBB
D．实验一F2中不能产生豌豆素的植株的基因型共有2种，其中杂合体占的比例为2/3
解析：由题意“决定产生豌豆素的基因A对a为显性，基因B对豌豆素的产生有抑制作用，而基因b没有”可知，不能产生豌豆素的植株的基因型为A_B_、aabb、aaB_，能产生豌豆素的植株的基因型为A_bb，自交后代会发生性状分离的植株的基因型为A_Bb，占6/13，不发生性状分离的植株所占的比例为7/13，A项错误。根据实验二，F1自交→F2中能产生豌豆素∶不能产生豌豆素＝3∶13(9∶3∶3∶1的变式)，可判定两对基因位于非同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，B项正确。在实验一中，野生型(AAbb)与品系甲杂交得F1，F1不能产生豌豆素，F1自交得F2，F2中能产生豌豆素∶不能产生豌豆素＝1∶3，说明F1的基因组成中，有一对基因杂合，一对基因纯合，即F1的基因型为AABb或Aabb(自交后代分离比与题干不符，舍去)，进而可知，不能产生豌豆素的纯种品系甲的基因型为AABB，同理可知，品系乙的基因型为aaBB，C项正确。实验一F2中不能产生豌豆素的植株的基因型为AAB_，共2种，其中杂合体(AABb)占2/3，D项正确。
答案：A
7．甲和乙都是某种开两性花的植物，甲、乙体细胞中的有关基因组成如图。若通过一代交配达成目标，下列操作合理的是( )
A．甲、乙杂交，验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
B．乙自交，验证A、a的遗传遵循基因的分离定律
C．甲自交，验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
D．甲、乙杂交，验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
解析：据题图分析可知，要验证D、d的遗传遵循基因的分离定律，应该先将甲(DD)与乙(dd)杂交获得子一代(Dd)，再将子一代与乙测交或将子一代自交，A错误；甲自交、乙自交或甲和乙杂交都可以验证A、a的遗传遵循基因的分离定律，B正确；甲的基因组成中，A、a与B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，不能验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律，C错误；甲、乙杂交，可以验证A、a的遗传遵循基因的分离定律，但不能验证D、d的遗传遵循基因的分离定律，所以也不能验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律，D错误。
答案：B
8．(2021·全国乙卷)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是( )
A．植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B．n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
解析：该植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制，且杂合子表现显性性状，植株A的n对基因均杂合，每对基因测交子代均有两种表型，根据乘法原理，n对基因重组后子代会出现2×2×…×2(共n个2)＝2n种不同表型且比例为1∶1∶1∶…∶1(共2n个1)，植株A测交子代中不同表型个体数目均相等，A正确，B错误；测交子代n对基因均杂合和纯合子的比例均为1/2n，C正确；测交子代中纯合子的比例是1/2n，杂合子的比例为1－1/2n，当n≥2时，杂合子的比例大于纯合子的比例，D正确。
答案：B
9．(多选)鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1，F1自交得到F2，F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜＝27∶9∶21∶7。下列说法正确的是( )
A．紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律
B．亲本性状的表型不可能是紫色甜和白色非甜
C．F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理，可获得紫色甜粒纯合个体
D．F2中的白色籽粒发育成植株后随机受粉，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，由此可知籽粒颜色和甜度由三对自由组合的等位基因控制。其中紫色∶白色＝9∶7，非甜∶甜＝3∶1，说明紫色(双显)与白色受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，非甜(显性)和甜(隐性)受另一对等位基因控制，A正确；设籽粒颜色由A、a和B、b控制，甜度由D、d控制，则F1的基因型可表示为AaBbDd，因此亲本可以是AABBdd和aabbDD，即紫色甜和白色非甜，B错误；F1是三杂合子AaBbDd，可得花粉ABd，花药离体培养获得单倍体，经秋水仙素处理，染色体加倍可得AABBdd(紫色甜粒纯合子)，C正确；F2中白色籽粒的基因型为A_bb(1AAbb,2Aabb)、aaB_(1aaBB,2aaBb)和aabb，随机受粉，雌、雄配子的基因型及比例分别为2/7Ab，2/7aB，3/7ab，其中雌配子Ab与雄配子aB结合以及雌配子aB与雄配子Ab结合，子代皆为紫色，因此紫色籽粒的比例为(2/7×2/7)＋(2/7×2/7)＝8/49，D错误。
答案：AC
10．(多选)某植物(2n＝10)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；没有显性基因B、有显性基因E存在时，植株的雄蕊会转化成雌蕊，植株为双雌蕊的可育植物；不存在显性基因E时，植株表现为败育。下列有关分析错误的是( )
A．基因型BbEe的植株自交，后代表型及比例为野生型∶双雌蕊∶败育＝9∶4∶3
B．基因型为BBEE和bbEE的植株杂交，应选择bbEE作母本
C．可育植株中纯合子的基因型是BBEE和bbEE
D．基因型为BbEe和bbEe的植株杂交，后代可育个体所占比例为1/8
解析：由题意可知基因型B_E_表现为开两性花、bbE_表现为双雌蕊花且可育，B_ee和bbee均表现败育，基因型BbEe的植株自交，后代野生型∶双雌蕊∶败育＝9∶3∶4，A错误；结合分析可知，基因型为BBEE的植株开两性花，而基因型为bbEE的植株为双雌蕊，二者要实现杂交，需要选择基因型为bbEE的植株作母本，B正确；结合分析可知，可育植株中纯合子的基因型有BBEE和bbEE两种，C正确；基因型为BbEe和bbEe的植株杂交，其中基因型为bbEe的植株作母本，二者杂交产生后代的基因型为1BbEE(可育)、2BbEe(可育)、1bbEE(可育)、2bbEe(可育)、1Bbee(败育)、1bbee(败育)，显然后代中可育个体所占比例为6/8＝3/4，D错误。
答案：AD
11．(2022·辽宁五校联考)某两性花植物的花色受M/m和N/n两对等位基因控制，基因控制花色的代谢途径如图所示。现有纯合的甲、乙、丙三棵植株，其中甲开紫花、乙开白花、丙开红花，三棵植株进行杂交的实验结果如表所示，请回答下列问题：
(1)有色物质Ⅰ的颜色为________，甲和丙的基因型分别为____________________。
(2)分析组合一，F2紫花植株中纯合子所占比例为________，F2红花植株自交后代中红花植株占________。
(3)从组合二的F2中任意选择一株红花植株，请你设计一次交配实验探究该红花植株的基因型，写出操作最简便的交配实验方案以及相应的结果和结论。
解析：(1)根据杂交组合一，F2中紫花∶红花∶白花＝12∶3∶1可知，控制花色的两对基因位于两对同源染色体上，杂交组合一中F1紫花植株的基因型为MmNn，根据题中信息可知白花植株的基因型为mmnn，红花植株的基因型为mmN_，紫花植株的基因型为M_ _ _，乙开白花，基因型为mmnn，组合一中F1紫花植株的基因型为MmNn，则甲的基因型为MMNN，丙为纯合的红花植株，基因型为mmNN。(2)组合一F2中紫花植株的基因型为M_N_、M_nn，其中纯合子占1/6；组合一F2红花植株的基因型为1/3mmNN、2/3mmNn，F2红花植株自交后代中红花植株占(1/3)×1＋(2/3)×(3/4)＝5/6。(3)组合二中红花植株的基因型为mmNN、mmNn，由于该植物为两性花植物，若要通过一次交配实验判断红花植株的基因型，操作最简便的方案为让从组合二的F2中任意选择的这株红花植株自交，若子代全为红花，则其基因型为mmNN；若子代出现白花，则其基因型为mmNn。
答案：(1)紫色 MMNN、mmNN(顺序不能颠倒)
(2)1/6 5/6 (3)实验方案：让该红花植株自交。结果和结论：若子代全为红花植株，则其基因型为mmNN，若子代出现白花，则其基因型为mmNn。(答案合理即可)
12．(2022·湖北武汉质检)某种植物花瓣色素的合成途径如图所示。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，上述三对基因独立遗传。酶①和酶③对白色底物的利用能力相同，且蓝色和黄色同时存在时花瓣表现为绿色，蓝色和红色同时存在时花瓣表现为紫色。
(1)已知任意黄花植株自交均无法得到蓝花子代，推测酶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为绿花∶黄花∶紫花∶红花＝9∶3∶3∶1，则该亲本植株的表型及基因型分别是______________。
(2)假设另外一对独立遗传的基因E/e中E基因控制合成酶④，酶④与酶①的功能相同，但酶④存在时，酶③不能发挥作用。结合现有结论，在考虑基因E/e的情况下，植物种群中纯合红花植株的基因型最多有________种。选取基因型为AAbbDDEE和AAbbddee的植株杂交得到F1，F1自交得F2，F2中红花植株所占的比例为________。
解析：(1)若基因d控制合成酶③，那么黄花植株可能存在基因型为AaB_Dd的个体，其自交可得到基因型为aa_ _dd的个体，表现为蓝花，这与实验结果不符，所以控制酶③合成的是基因D。据题干信息可知，三对等位基因独立遗传，某植株自交得到的子代的表型及比例为绿花∶黄花∶紫花∶红花＝9∶3∶3∶1，无白花和蓝花，则该植株控制酶①合成的基因型应为AA，否则子代会出现基因型为aa的个体，会出现白花、蓝花植株；再根据子代的性状分离比为9∶3∶3∶1，可推测该植株的基因型为AABbDd，表现为绿花。(2)假设另外一对独立遗传的基因E/e中E基因控制合成酶④，酶④与酶①功能相同，但酶④存在时，酶③不能发挥作用，在考虑基因E/e的情况下，植物种群中纯合红花植株的基因型包括AAbbddee、AAbbddEE、AAbbDDEE、aabbddEE和aabbDDEE，最多有5种。基因型为AAbbDDEE和AAbbddee的植株杂交得到的F1的基因型为AAbbDdEe，F1自交得F2，F2中红花植株的基因型为AAbbD_E_，AAbbdd_ _，基因型为AAbbD_E_的个体所占的比例为(3/4)×(3/4)＝9/16，基因型为AAbbdd_ _的个体所占的比例为1/4，F2中红花植株所占的比例为9/16＋1/4＝13/16。
答案：(1)基因D 若基因d控制合成酶③，那么黄花植株可能存在基因型为AaB_Dd的个体，其自交可得到基因型为aa_ _dd的个体，表现为蓝花，这与实验结果不符，所以控制酶③合成的是基因D 绿花、AABbDd (2)5 13/16
13．水稻的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育，基因M可使雄性不育个体恢复育性。通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入一条不含m基因的染色体上，如图所示。基因D的表达可使种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色。该方法可以利用转基因技术大量培育不含转基因成分的雄性不育个体。
(1)基因型为mm的个体在育种过程中作为________(填“父本”或“母本”)，该个体与育性正常的非转基因个体杂交，子代可能出现的基因型为___________________________。
(2)图示的转基因个体自交，F1的基因型及比例为________________，其中雄性可育(能产生可育的雌、雄配子)的种子颜色为________。F1个体之间随机受粉，得到的种子中雄性不育种子所占比例为________，快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是____________________。
(3)若转入的基因D由于突变而不能表达，将该种转基因植株和雄性不育植株间行种植，使其随机受粉也能挑选出雄性不育种子，挑选方法是_____________________________。
但该方法只能将部分雄性不育种子选出，原因是_____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
因此生产中需利用基因D正常的转基因植株大量获得雄性不育种子。
解析：(1)基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，因此，在育种过程中应作为母本。基因型为mm的个体与育性正常的非转基因个体(MM或Mm)杂交，子代的基因型可能为Mm、mm。(2)图示转基因个体ADMmm自交，产生的可育雌配子为ADMm、m，产生的可育雄配子为m，则其自交后代F1的基因型及比例为ADMmm∶mm＝1∶1，其中雄性可育的基因型为ADMmm，由于雄性可育的种子中含有蓝色素生成基因D，故种子的颜色为蓝色。F1中基因型为mm的个体只能作为母本，基因型为ADMmm的个体可作为父本和母本，则F1个体之间随机受粉的方式有两种：①ADMmm(父本)×mm(母本)，②ADMmm(父本)×ADMmm(母本)。基因型为ADMmm的个体只能产生一种雄配子m，则方式①得到的雄性不育种子(mm)占F1个体之间随机受粉得到种子的1/2，方式②得到的雄性不育种子(mm)占F1个体之间随机受粉得到种子的1/4，故F1个体之间随机受粉得到的种子中雄性不育种子(mm)所占的比例为3/4。基因型为mm的种子由于不含有D基因，种子为白色，而基因型为ADMmm的种子表现为蓝色。(3)雄性不育的植株(mm)只能作为母本，转基因植株(ADMmm)产生的雄配子只能是m，雌配子有ADMm和m两种，所以将雄性不育的植株与基因D突变的转基因植株间行种植，雄性不育的植株所结的种子即为雄性不育种子，转基因植株上所结种子中既有雄性可育的也有雄性不育的，且均为白色，无法区分。
答案：(1)母本 Mm、mm (2)ADMmm∶mm＝1∶1 蓝色 3/4 根据种子颜色辨别(或雄性不育种子为白色、转基因雄性可育种子为蓝色) (3)挑选雄性不育植株所结的种子 转基因植株上所结种子中既有雄性可育的也有雄性不育的，且均为白色，无法区分
组合
亲本
F1
F2
一
甲×乙
紫花
紫花∶红花∶白花＝12∶3∶1
二
乙×丙
红花
红花∶白花＝3∶1