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高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题12基因的自由组合定律课件
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这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题12基因的自由组合定律课件，共60页。
专题12 基因的自由组合定律
生物 (天津市选考专用)
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2013天津理综,5,6分)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大 鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是 ( )P 黄色×黑色 F1 灰色 F2 灰色 黄色 黑色 米色 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合体D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
答案 B 本题考查自由组合定律的应用。根据遗传图谱分析可知,该性状的遗传受两对等 位基因控制,若假设分别由A、a与B、b控制,则基因型与表现型之间的对应关系为A_B_(灰 色)、A_bb(黄色或黑色)、aaB_(黑色或黄色)、aabb(米色);F1的基因型为AaBb,与黄色亲本 AAbb(或aaBB)杂交,后代有A_Bb(或AaB_)(灰色)、A_bb(aaB_)(黄色)两种表现型;F1中灰色大 鼠肯定为杂合子,而F2中灰色大鼠可能为纯合子,也可能为杂合子;F2中黑色大鼠(aaB_或A_bb) 与米色大鼠aabb杂交有2/3aaBb(或Aabb)×aabb和1/3aaBB(或AAbb)×aabb,后代中出现米色大 鼠的概率为2/3×1/2=1/3。
2.(2015天津理综,9,13分)白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产。采用 适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式 下的试验结果。
注:“+”的数目表示感染程度或产量高低;“-”表示未感染。据表回答:(1)抗白粉病的小麦品种是 ,判断依据是 。(2)设计Ⅳ、Ⅴ两组试验,可探究 。
(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组相比,第Ⅲ组产量最高,原因是 。(4)小麦抗条锈病性状由基因T/t控制,抗白粉病性状由基因R/r控制,两对等位基因位于非同源 染色体上。以A、B品种的植株为亲本,取其F2中的甲、乙、丙单株自交,收获籽粒并分别播种 于不同处理的试验小区中,统计各区F3中的无病植株比例。结果如下表。
据表推测,甲的基因型是 ,乙的基因型是 ,双菌感染后丙的子代中无病植株的比例为 。
答案 (1)A Ⅰ、Ⅱ组小麦未感染白粉病(2)植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响(3)混播后小麦感病程度下降(4)Ttrr ttRr 18.75%(或3/16)
解析 本题以遗传学实验为出发点,考查学生从题干和图表中获取信息的能力,同时也考查了学生对自由组合知识的掌握和灵活运用能力。(1)由表格信息中单播A品种未感染白粉病可知,A品种为抗白粉病品种。(2)比较Ⅳ、Ⅴ两组实验,单一自变量为植株密度,因变量为感病程度和单位面积产量,设计Ⅳ、Ⅴ两组实验可探究植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响。(3)由题干信息可知,白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产,比较分析Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组实验,第Ⅲ组播种方式为混播,小麦感病程度下降,产量最高。(4)根据题干实验结果表格,在甲植株实验中,以条锈菌感染子代,感条锈病植株∶无病植株=3∶1;在乙植株实验中,以白粉菌感染子代,感白粉病植株∶无病植株=1∶3,可推知抗条锈病由隐性基因t控制,抗白粉病由显性基因R控制。在甲植株实验中,以白粉菌感染子代,无病植株比例为0,可推知甲的基因型为Ttrr;在乙植株实验中,以条锈菌感染乙植株子代,无病植株比例为100%,可推知乙的基因型为ttRr;在丙植株实验中,以条锈菌感染子代,无病植株比例为25%,以白粉菌感染子代,无病植株比例为75%,可推知丙的基因型为TtRr,丙植株的子代中无病植株(ttR_)比例为1/4×3/4=3/16。
3.(2014天津理综,9,16分)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,其四对相对性状中红眼(E)对白 眼(e)、灰身(B)对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)、细眼(R)对粗眼(r)为显性。下图是雄果蝇M的 四对等位基因在染色体上的分布。 (1)果蝇M眼睛的表现型是 。(2)欲测定果蝇基因组的序列,需对其中的 条染色体进行DNA测序。(3)果蝇M与基因型为 的个体杂交,子代的雄果蝇中既有红眼性状又有白眼性状。(4)果蝇M产生配子时,非等位基因 和 不遵循自由组合规律。若果蝇M与黑 身残翅个体测交,出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代,则表明果蝇M在产生配子过程中 ,导致基因重组,产生新的性状组合。
(5)在用基因型为BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼亲本进行杂交获取果蝇M的同时,发现了一 只无眼雌果蝇。为分析无眼基因的遗传特点,将该无眼雌果蝇与果蝇M杂交,F1性状分离比如 表:
①从实验结果推断,果蝇无眼基因位于 号(填写图中数字)染色体上,理由是 。②以F1果蝇为材料,设计一步杂交实验判断无眼性状的显隐性。杂交亲本: 。实验分析: 。
答案 (1)红眼、细眼(2)5(3)XEXe(4)B(或b) v(或V) V和v(或B和b)基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换(5)①7、8(或7,或8) 无眼、有眼基因与其他各对基因间的遗传均遵循自由组合规律②示例:杂交亲本:F1中的有眼雌雄果蝇实验分析:若后代出现性状分离,则无眼为隐性性状;若后代不出现性状分离,则无眼为显性性状。
解析 本题以遗传学经典实验材料果蝇为背景,主要考查基因分离和自由组合定律及伴性遗 传的综合运用。(1)依据题干信息,M果蝇的基因型为BbRrVvXEY,因此眼睛的表现型是红眼、 细眼。(2)基因组测序时,需选择每对常染色体中的一条和两条性染色体进行DNA测序,因此 需测定5条染色体。(3)M果蝇眼睛颜色为红色,基因型为XEY,由子代的雄果蝇中既有红眼性状 又有白眼性状可推知与M果蝇杂交的个体基因型为XEXe。(4)若非等位基因位于同一对同源 染色体上则不遵循自由组合定律,由此可推知B和v或b和V之间不遵循自由组合定律。果蝇M (基因型为BbVv)和黑身残翅个体(基因型为bbvv)测交,出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅 后代,可推知M果蝇产生比例相同的BV和bv雄配子,而M果蝇的B和v基因位于同一条染色体 上,因此可判断M在产生配子过程中V和v(或B和b)基因随非姐妹染色单体的交换而发生交 换。(5)①无眼雌果蝇与果蝇M杂交后代,有眼与无眼性状为1∶1,且与其他各对基因间的遗传 均遵循自由组合定律,则无眼基因位于7、8号染色体上。②让F1中的多对有眼雌雄果蝇杂交, 若后代发生性状分离,则无眼为隐性性状;若后代不出现性状分离,则无眼为显性性状。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验
1.(2017课标全国Ⅱ,6,6分)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因 决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑 色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没 有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型 出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是 ( )A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
答案 D 本题主要考查自由组合定律的应用。根据题干中的信息可以确定这三对基因的关 系,用下图表示: 黄色毛个体的基因型为aa_ _ _ _或者A_ _ _D_,褐色毛个体的基因型为 A_bbdd,黑色毛个体的 基因型为A_B_dd; 根据F2中表现型数量比为52∶3∶9可得比例之和为52+3+9=64,即43 ,说明F1 的基因型中三对基因均为杂合,四个选项中只有D选项子代三对基因均杂合,D正确,A、B、C 错误。
方法技巧 解答本题要抓住两个关键,首先要根据题干信息推导出每一种表现型对应的基因 型,其次要由F2的表现型及比例推导出F1的基因型特点。
2.(2016课标全国Ⅲ,6,6分)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部 表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉 给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推 断,下列叙述正确的是 ( )A.F2中白花植株都是纯合体B.F2中红花植株的基因型有2种C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D 根据题意,由纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花,F1自交得 到的F2植株中红花∶白花≈9∶7,可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相 关基因用A、a和B、b表示),即两对等位基因位于两对同源染色体上,C错误;双显性(A_B_)基 因型(4种)的植株表现为红花,B错误;单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因型的植株均表 现为白花,所以F2中白花植株有的为纯合体,有的为杂合体,A错误;F2中白花植株共有5种基因 型,比红花植株(4种)基因型种类多,D正确。
方法技巧 对F1植株自交产生的F2植株利用统计学方法处理,得出“红花∶白花≈9∶7”是 解答本题的突破口。
3.(2016上海单科,25,2分)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相 等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为6厘米,每个显性基因增 加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是 ( )A.6~14厘米 B.6~16厘米C.8~14厘米 D.8~16厘米
答案 C AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中,显性基因最少的基因型为Aabbcc,显性基因最多 的基因型为AaBBCc,由于每个显性基因增加纤维长度2厘米,所以F1的棉纤维长度范围是(6+2) ~(6+8)厘米。
题后反思 对于显性累加效应遗传试题的计算,根据所给信息求出每个显性基因的效应值是 解题关键。
4.(2015海南单科,12,2分)下列叙述正确的是 ( )A.孟德尔定律支持融合遗传的观点B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
答案 D 本题考查孟德尔的遗传定律的相关知识。孟德尔定律不支持融合遗传的观点,A错 误;孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂过程中,B错误;AaBbCcDd个体自交,子代基因型有 34种,C错误;AaBbCc能产生8种配子,而aabbcc只产生1种配子,故AaBbCc测交子代基因型有8 种,D正确。
知识拓展 融合遗传的观点由达尔文提出,它主张子代的性状是亲代性状的平均结果,如黑人 和白人通婚后生下的小孩肤色是中间色。融合遗传的观点与孟德尔的颗粒遗传相违背,被认 为是错误的。
5.(2018课标全国Ⅰ,32,12分)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制 长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小 组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如表:
回答下列问题:(1)根据杂交结果, (填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X 染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是 ,判断依据是 。(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂 交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼 纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有 种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例 为3/64时,则说明无眼性状为 (填“显性”或“隐性”)。
答案 (1)不能 无眼 只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的 分离 (2)杂交组合:无眼×无眼 预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若 子代全部为无眼,则无眼为隐性性状 (3)8 隐性
解析 本题考查遗传规律的有关知识。(1)无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交,子代不同性别果蝇 中表现为有眼、无眼的概率相同,不能确定相关基因位于常染色体上还是X染色体上。若基 因位于X染色体上,只有当母本为杂合子,父本为隐性个体时,后代雌雄果蝇均为一半有眼,一半 无眼,即母本的无眼性状为显性性状。(2)判断无眼性状的显隐性时,可将雌雄果蝇交配,子代 是否出现性状分离为标准判断显、隐性性状。(3)若控制有眼/无眼的性状位于4号染色体上, 长翅/残翅、灰体/黑檀体、有眼/无眼这三对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。F1为 三杂合体,F1相互交配后,F2雌雄个体均有2×2×2=8种表现型。依据自由组合定律与分离定律 的关系,F2中黑檀体长翅无眼所占比例3/64可拆分为 × × 。据表可知长翅性状、黑檀体性状分别为显性和隐性,此情况下,无眼性状应为隐性。
方法技巧 性状显隐性的判断方法(1)表现型相同的个体交配→后代出现性状分离,亲代表现出的性状为显性性状。(2)表现型不同的个体交配→后代只有一种表现型,后代表现出的性状为显性性状。
6.(2018课标全国Ⅲ,31,10分)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。
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。
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∶1
解析 本题考查基因自由组合定律的应用。(1)甲组杂交组合的F2性状分离符合9∶3∶3∶1 的比例,说明控制甲组的两对相对性状的基因位于非同源染色体上。而乙组杂交组合F2中每 对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状的分离比不符合9∶3∶3∶1相差较 大,说明控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)因控制乙组两对相对性状 的基因位于一对同源染色体上,故利用“长复”对乙组F1测交的结果不符合1∶1∶1∶1的比例。
素养解读 本题通过两问递进的命题方式考查对性状遗传的分析与推断,属于对科学思维素 养的考查。
方法总结 遗传规律的验证方法(1)自交法:F1自交后代性状分离比为3∶1,则符合分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一 对等位基因控制。F1自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合自由组合定律,性状由位于非 同源染色体上的两对等位基因控制。(2)测交法:F1测交后代性状分离比为1∶1,则符合分离定 律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。F1测交后代性状分离比为1∶1∶1∶ 1,则符合自由组合定律,性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制。另外还有花粉鉴 定法、单倍体育种法等。
7.(2017课标全国Ⅲ,32,12分)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、 正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:① aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换,回答下列问题:(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确 定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出 结论)(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假 设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
答案 (1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合,分别得到F1和F2,若各杂交组合的F2中均出 现四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上;若出现 其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体 与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证 明这两对等位基因都位于X染色体上。
解析 本题主要考查基因位置的相关判断方法,根据题中所给实验材料,仅仅一个杂交组合不 能解决题目中的问题;因为这是群体性问题,利用不同的杂交组合,用数学方法来分析预测实验 结果。(1)实验思路:将确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上,拆分为判定任意两对等 位基因是否位于一对染色体上,如利用①和②进行杂交来判定A/a和B/b是否位于一对染色体 上。实验过程(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例):选择①aaBBEE×②AAbbEE杂交 组合,分别得到F1和F2,若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶ 无眼小刚毛=9∶3∶3∶1,则A/a和B/b位于两对染色体上;否则A/a和B/b位于同一对染色体上; 其他组合依次类推。(2)可根据①×②杂交组合正反交的结果直接判断。假如A/a、B/b这两对 等位基因都位于X染色体上,则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚毛;如有一对等位基因在 常染色体上,则正反交后子代雄性必然有一对相对性状表现是相同的。
规律总结 确定基因位置通常使用的方法①正交、反交法:通常用于确定一对等位基因是存在于常染色体上,还是存在于X染色体上。 同时还可以确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。②自交法、测交法和花粉鉴定法:通常是确定两对及两对以上等位基因是否能独立遗传或是 否存在基因连锁现象的方法。
8.(2016课标全国Ⅱ,32,12分,0.66)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对 性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物 三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下: 有毛白肉A×无毛黄肉B 无毛黄肉B×无毛黄肉C ↓ ↓有毛黄肉∶有毛白肉为1∶1 全部为无毛黄肉 实验1 实验2有毛白肉A×无毛黄肉C ↓ 全部为有毛黄肉 实验3回答下列问题:(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为 ,果肉黄色和白色这对相对性状中 的显性性状为 。
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为 。(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有 。
答案 (1)有毛 黄肉(2)DDff、ddFf、ddFF(3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1(4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1(5)ddFF、ddFf
解析 本题考查分离定律和自由组合定律。(1)通过实验1和实验3可知,有毛与无毛杂交后代 均为有毛,可知有毛为显性性状。通过实验3可知,白肉与黄肉杂交,后代均为黄肉,可断定黄肉 为显性性状。(2)通过实验1有毛A与无毛B杂交后代全为有毛可知:A为DD,B为dd。同理通过 实验3可知C为dd;通过实验3白肉A和黄肉C杂交后代全为黄肉可知,A为ff,C为FF;通过实验1白 肉A和黄肉B杂交后代黄肉∶白肉=1∶1,可知B为Ff,所以A的基因型为DDff,B的基因型为 ddFf,C的基因型为ddFF。(3)B的基因型为ddFf,自交后代根据分离定律可得无毛黄肉∶无毛 白肉=3∶1。(4)实验3亲本的基因型为DDff与ddFF,子代基因型为DdFf,根据自由组合定律,子 代自交后代表现型及比例为:有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1。(5) 实验2亲本的基因型为ddFf与ddFF,它们杂交后代无毛黄肉的基因型为ddFF、ddFf。
方法技巧 解决自由组合定律问题一般要将多对等位基因的自由组合拆分为若干分离定律 问题分别分析,再运用乘法原理进行组合。
9.(2015安徽理综,31Ⅰ,15分)已知一对等位基因控制鸡的羽毛颜色,BB为黑羽,bb为白羽,Bb为 蓝羽;另一对等位基因CL和C控制鸡的小腿长度,CLC为短腿,CC为正常,但CLCL胚胎致死。两对 基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配,获得F1。(1)F1的表现型及比例是 。若让F1中两只蓝羽短腿鸡交 配,F2中出现 种不同表现型,其中蓝羽短腿鸡所占比例为 。(2)从交配结果可判断CL和C的显隐性关系,在决定小腿长度性状上,CL是 ;在控制致死 效应上,CL是 。(3)B基因控制色素合成酶的合成,后者催化无色前体物质形成黑色素。科研人员对B和b基因 进行测序并比较,发现b基因的编码序列缺失一个碱基对。据此推测,b基因翻译时,可能出现 或 ,导致无法形成功能正常的 色素合成酶。(4)在火鸡(ZW型性别决定)中,有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合,而与某一极体结合 形成二倍体,并能发育成正常个体(注:WW胚胎致死)。这种情况下,后代总是雄性,其原因是 。
答案 (1)蓝羽短腿∶蓝羽正常=2∶1 6 1/3(2)显性 隐性(3)提前终止 从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化(4)卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合,产生的ZZ为雄性,WW胚胎致死
解析 (1)黑羽短腿鸡(BBCLC)×白羽短腿鸡(bbCLC)→F1:1BbCC(蓝羽正常)、2BbCLC(蓝羽短 腿)、1BbCLCL(胚胎致死)。F1中蓝羽短腿鸡(BbCLC)交配,Bb×Bb→1/4黑羽、1/2蓝羽、1/4白 羽,CLC×CLC→2/3短腿、1/3正常;F2中可出现3×2=6(种)表现型,其中蓝羽短腿鸡所占比例为1/2 ×2/3=1/3。(2)杂合子CLC表现为短腿,CC表现为正常,说明在决定小腿长度性状上CL为显性;只 有CL纯合子才出现胚胎致死,说明在控制致死效应上CL为隐性。(3)若b基因的编码序列缺失 一个碱基对,mRNA上缺失一个对应碱基,使缺失位点后的密码子均发生改变,翻译时可能使缺 失部位以后氨基酸序列发生变化,也可能影响翻译终止的位点,使翻译提前终止。(4)雌鸡 (ZW)一个卵原细胞经减数分裂产生的4个子细胞的性染色体组成分别为Z、Z、W、W,由于 卵细胞与某一极体结合,WW胚胎致死,后代均为雄性(ZZ),不存在雌性(ZW),所以可判断卵细 胞不能与第一极体产生的极体结合,而是与次级卵母细胞产生的极体结合形成二倍体。
知识拓展 致死突变可发生在任何染色体上,发生在常染色体上的称常染色体致死,发生在性 染色体上的称为伴性致死。在果蝇等性染色体组成为XY型的生物中,如果隐性致死突变发生 在 X染色体上,对雄性果蝇即可产生致死效应;但对雌性果蝇则只有两个隐性致死突变基因纯 合才会造成死亡。
考点2 自由组合定律的内容及应用
1.(2019课标全国Ⅰ,32,11分)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突 变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。 (1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正 常眼个体出现的概率为 。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是 。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中
焦刚毛个体出现的概率为 ;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为 。(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂 交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是 ,F2表现型及其分离比是 ;验证伴性遗传时应分析的相对性状是 ,能够验证伴性遗传的F2表现 型及其分离比是 。
答案 (1)3/16 紫眼基因(2)0 1/2(3)红眼灰体 红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1 红眼/白眼 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
解析 本题借助遗传概率的计算及遗传规律的验证的相关知识,考查对实验现象和结果进行 分析及数据处理的能力;通过概率的计算,体现了对科学思维中分析与推断要素的考查。(1)根据题意可知,翅外展相对于正常翅为隐性,粗糙眼相对于正常眼为隐性,控制这两对相对 性状的基因分别位于2号、3号染色体上,其遗传符合基因的自由组合定律。则用翅外展粗糙 眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F1为双杂合的正常翅正常眼个体,F1雌雄 杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为1/4×3/4=3/16。根据图示,翅外展基因和紫眼基因均 位于2号染色体,二者不能进行自由组合。(2)由图可知,控制直刚毛/焦刚毛的基因和控制红眼/ 白眼的基因均位于X染色体上,野生型(直刚毛红眼)纯合子为母本,焦刚毛白眼(双隐性)为父本 时,其子代的雄性个体全部为直刚毛红眼;野生型(直刚毛红眼)为父本,焦刚毛白眼为母本时,子 代中雌性个体全部为直刚毛红眼,雄性个体全部为焦刚毛白眼,所以子代中白眼个体出现的概 率为1/2。(3)控制果蝇红眼/白眼的基因(W、w)在X染色体上,控制灰体和黑檀体的基因(E、e) 位于3号染色体上,二者可进行自由组合,白眼黑檀体雄果蝇(eeXwY)与野生型(红眼灰体)纯合 子雌果蝇(EEXWXW)杂交,F1的基因型为EeXWXw、EeXWY,雌雄均表现为红眼灰体,F1相互交配,F2 中红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1;验证伴性遗传时应分析果
蝇的红眼/白眼这对相对性状,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。
方法技巧 正交与反交的应用正反交结果相同的为常染色体遗传,正反交结果不同涉及的生物遗传方式有三种情况:①细胞 质遗传(母系遗传),细胞质遗传是由细胞质基因控制的,细胞质基因控制的性状遗传不遵循孟 德尔遗传定律,子代无一定的性状分离比。②种皮果皮遗传,种皮果皮的遗传是由母本细胞核 基因控制的,种皮果皮性状遗传遵循孟德尔遗传定律,子代有一定的分离比。③伴性遗传,伴性 遗传正反交结果不同,子代性状与性别相联系。
2.(2019课标全国Ⅱ,32,12分)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因 A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小 组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3回答下列问题。(1)甘蓝叶色中隐性性状是 ,实验①中甲植株的基因型为 。(2)实验②中乙植株的基因型为 ,子代中有 种基因型。(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植 株所有可能的基因型是 ;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是 ;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶 与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为 。
答案 (1)绿色 aabb (2)AaBb 4 (3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、 AABb AABB
解析 本题借助自由组合定律及其应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分析,并对 收集到的数据进行处理的能力;对个体基因型、表现型的判断过程,体现了对科学探究素养中 结果分析要素的考查。(1)(2)由实验①绿叶甲自交,子代都是绿叶,可推知甲为纯合子,由实验②绿叶甲与紫叶乙杂交, 子代中绿叶∶紫叶=1∶3,可推知绿叶为隐性性状,甲的基因型为aabb,乙的基因型为AaBb。 甲、乙杂交子代中有2×2=4(种)基因型。(3)根据题意可知:紫叶植株共有Aabb、aaBb、 AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb、AaBb 8种基因型,绿叶基因型为aabb。当紫叶(Aabb 或aaBb)与绿叶杂交时,杂交子代中紫叶∶绿叶=1∶1;当紫叶(AABB或AAbb或aaBB或AaBB或 AABb)与绿叶杂交时,子代均为紫叶,其中紫叶(AABB)与绿叶(aabb)杂交时,F1均为AaBb,F1自 交,F2中紫叶∶绿叶=15∶1。
3.(2019江苏单科,32,9分)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和 白毛三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:
(1)棕毛猪的基因型有 种。(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。①该杂交实验的亲本基因型为 。②F1测交,后代表现型及对应比例为 。③F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有 种(不考虑正反交)。④F2的棕毛个体中纯合体的比例为 。F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例 为 。(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如 I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为 ,白 毛个体的比例为 。
答案 (9分)(1)4 (2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 ③4 ④1/3 1/9 (3)9/64 49/64
解析 本题借助自由组合定律的相关知识,考查考生运用所学知识,对某些生物学问题进行解 释和推理的能力;试题通过对猪毛色遗传的分析体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)棕毛猪的基因型有4种,分别是AAbb、Aabb、aaBB、aaBb。(2)①两头纯合的棕毛猪杂交 得到的F1均为红毛猪,说明亲本的基因型为AAbb、aaBB。②F1的基因型为AaBb,F1测交,后代 基因型及对应比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表现型及对应比例为红毛∶棕 毛∶白毛=1∶2∶1。③F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有4种,分别是 AAbb×AAbb,aaBB×aaBB,AAbb×aabb,aaBB×aabb。④F2中棕毛个体的基因型及比例为 AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶2∶1∶2,其中纯合体的比例为1/3。F2棕毛个体产生的雌、雄 配子基因型及比例均为Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为 1/3×1/3=1/9。(3)i基因不抑制A和B基因的表达,所以IiAaBb自交,子代中红毛个体(iiA_B_)的 比例为1/4×3/4×3/4=9/64;棕毛个体(iiA_bb+iiaaB_)的比例为1/4×3/4×1/4+1/4×1/4×3/4=6/64;白 毛个体的比例为1-9/64-6/64=49/64。
C组 教师专用题组
1.(2014海南单科,22,2分)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组 合,则下列有关其子代的叙述,正确的是 ( )A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同
答案 B AaBbDdEeGgHhKk自交,后代中每对等位基因自交子代中纯合子和杂合子的概率 各占1/2,所以自交子代中1对杂合、6对纯合的个体有 =7种类型(利用数学排列组合方法进行分析),且每种类型的概率均为1/27=1/128,故此类个体出现的概率为 (1/2)7=7/128,A错误;同理,自交子代中3对杂合、4对纯合的个体占 (1/2)7=35/128,B正确;自交子代中5对杂合、2对纯合的个体有 (1/2)7=21/128,C错误;自交子代中7对等位基因纯合与7对等位基因杂合的个体出现的概率均为(1/2)7=1/128,D错误。
2.(2014海南单科,29,8分)某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对 相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯 合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现 型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。请回答:(1)根据此杂交实验结果可推测,株高受 对等位基因控制,依据是 。在F2中矮茎紫花植株的基因型有 种,矮茎白花植株的基因型有 种。(2)如果上述两对相对性状自由组合,则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白 花这4种表现型的数量比为 。
答案 (1)1 F2中高茎∶矮茎=3∶1 4 5 (2)27∶21∶9∶7
解析 (1)根据F2中高茎∶矮茎=3∶1,说明株高遗传遵循分离定律,该性状受一对等位基因控 制,其中高茎(用D表示)为显性性状。控制花色的两对基因中任意一对为隐性纯合则表现为白 花,即只有双显性个体(用A_B_表示)为紫花;根据F2中紫花∶白花为9∶7可判断F1紫花的基因 型为AaBb,所以在F2中矮茎紫花植株(ddA_B_)的基因型有4种,矮茎白花植株(ddA_bb、ddaaB_、ddaabb)的基因型共有5种。(2)若这两对相对性状自由组合,则F1(DdAaBb)自交,F2中表现型及比例为(3高茎∶1矮茎)(9紫花∶7白花)=27高茎紫花∶21高茎白花∶9矮茎紫花∶7矮茎白花。
3.(2014四川理综,11,15分)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制,其中A/a控制灰色物 质合成,B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图: (1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲—灰鼠,乙—白鼠,丙—黑鼠)进行杂交,结果如表:
①两对基因(A/a和B/b)位于 对染色体上,小鼠乙的基因型为 。②实验一的F2代中,白鼠共有 种基因型,灰鼠中杂合体占的比例为 。③图中有色物质1代表 色物质,实验二的F2代中黑鼠的基因型为 。(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁),让丁与纯合黑鼠杂交,结果如下:
①据此推测:小鼠丁的黄色性状是由基因 突变产生的,该突变属于 性突变。②为验证上述推测,可用实验三F1的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为 ,则上述推测正确。③用3种不同颜色的荧光,分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因,观察其 分裂过程,发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点,其原因是 。
答案 (15分)(1)①2 aabb ②3 8/9 ③黑 aaBB、aaBb(2)①A 显 ②黄鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1 ③基因A与新基因所在同源染色体的非姐妹染 色单体之间发生了交叉互换
解析 (1)结合实验一中F2的性状分离比可判断两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,两对 基因应位于两对同源染色体上,还可确定图中物质1代表黑色物质,基因Ⅰ和基因Ⅱ分别代表 基因B、基因A,进一步可确定实验一的遗传情况:亲本为AABB(甲)×aabb(乙),F1为AaBb(灰鼠), F2的基因型及比例为9A_B_(灰鼠)∶3aaB_(黑鼠)∶3A_bb(白)∶1aabb(白),所以实验一的F2代 中,白鼠共有3种基因型,灰鼠(A_B_)中杂合体占8/9;实验二中亲本为aabb(乙)×aaBB(丙),F1为 aaBb(黑鼠),F2中黑鼠的基因型有aaBB和aaBb两种。(2)纯合灰鼠群体(AABB)出现的黄色鼠 (丁)与纯合黑鼠(aaBB)杂交,后代中黄鼠∶灰鼠(AaBB)=1∶1,由此可知丁为杂合子,根据F2代 的性状分离比可判断黄色性状是由基因A发生显性突变(黄色突变用基因A+表示)产生的;F1代 黄鼠(A+aBB)与灰鼠(AaBB)杂交,所得后代为A+ABB(黄鼠)∶A+aBB(黄鼠)∶AaBB(灰鼠)∶ aaBB(黑鼠)=1∶1∶1∶1,若表现型之比为黄鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1。则说明该突变为显性 突变。小鼠丁(A+ABB)的次级精母细胞的基因型为A+A+BB或AABB,荧光标记后应有2种不同 颜色、4个荧光点,某次级精母细胞中含有4个荧光点,说明基因数量没有变化,但有3种颜色的 荧光说明基因种类发生改变,其原因应该是在减数第一次分裂四分体时期,基因A+和基因A所 在的染色单体片段发生了交叉互换。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验
1.(2018湖南五市十校联考,10)孟德尔说,“任何实验的价值和效用,决定于所使用材料对于实 验目的的适合性”。下列遗传实验材料的选择可能不适合的是 ( )A.用T2噬菌体研究生物的遗传物质B.用山柳菊研究基因的遗传规律C.用果蝇研究基因与染色体的关系D.用大肠杆菌研究DNA的复制方式
答案 B T2噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌内,蛋白质留在外面,因此T2噬菌体是研究生 物遗传物质的良好材料,A正确;山柳菊没有容易区分的相对性状,且花小,难以做人工杂交实 验,不适宜作为研究基因的遗传规律的材料,B错误;摩尔根利用果蝇为材料,证明了控制果蝇白 眼的基因位于X染色体上,C正确;大肠杆菌是单细胞原核生物,细胞中没有成形的细胞核,拟核 区只有一个大型环状DNA分子,因此研究DNA复制方式适宜选用大肠杆菌,D正确。
2.(2019湖北宜昌期末调研,6)有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂 交实验的分析,正确的是 ( )A.孟德尔对F1植株上收获的556粒种子进行统计,发现4种表现型的比接近9∶3∶3∶1B.基因型为YyRr的豌豆产生的YR卵细胞和YR精子的数量之比约为1∶1C.基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质D.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
答案 A 孟德尔将纯合的黄圆和绿皱个体杂交得到的F1均为黄圆,F1自交得到F2的表现型及 比例接近9(黄圆)∶3(黄皱)∶3(绿圆)∶1(绿皱),其中F1植株上收获的种子为F2,所以对F1植株上 收获的556粒种子进行统计,应有4种表现型,比例接近9∶3∶3∶1,A正确;基因型为YyRr的豌 豆将产生雌、雄配子各4种,数量比接近1∶1∶1∶1,但雌配子和雄配子的数量不相等,其中雄 配子的数量远远多于雌配子的数量,B错误;基因的自由组合定律的实质是减数分裂的过程中, 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,雌、雄配 子随机结合不能体现自由组合定律,C错误;只有当两对相对性状的等位基因位于非同源染色 体上时才遵循自由组合定律,D错误。
3.(2019江西重点中学一模,6)下列有关孟德尔两大遗传定律及运用的说法,正确的是 ( )A.孟德尔两大遗传定律所对应的细胞学基础(减数分裂中的染色体行为)相同B.非等位基因的遗传都符合基因的自由组合定律C.基因型为AaBb的个体自交(子代数量足够多),若子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比,则肯定 是A基因纯合致死D.基因型为AaBb的个体自交(子代数量足够多),若子代出现9∶7的性状分离比,则所有基因型 中存在3种杂合子自交子代会出现性状分离
答案 D 分离定律的实质是等位基因随着同源染色体的分开而分离,自由组合定律的实质 是位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,孟德尔两 大遗传定律所对应的细胞学基础不相同,A错误;非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基 因的自由组合定律,同源染色体上连锁的非等位基因不遵循自由组合定律,B错误;A基因纯合 致死或B基因纯合致死,都会使基因型为AaBb的个体自交子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比, C错误;若子代出现9∶7的性状分离比,表明只有A基因和B基因同时存在时才会表现出显性性 状,因此,AaBb、AABb、AaBB这3种杂合子自交会出现性状分离现象,D正确。
知识拓展 基因互作: 若A/a和B/b这两对基因独立遗传且完全显性时,基因型为AaBb的个体 自交,后代性状分离比为9∶3∶3∶1;由于生物界普遍存在着基因之间的相互作用,等位基因之 间有不完全显性、共显性等情况,非等位基因之间存在互补基因、抑制基因等情况,因此,虽然 遗传规律没有改变,基因型及比例没有改变,但表现型发生了变化,导致性状比例发生改变。常 见的9∶3∶3∶1比例的变形有9∶7、9∶6∶1、12∶3∶1、15∶1、1∶4∶6∶4∶1等。
考点2 自由组合定律的内容及应用
1.(2019湖南益阳期末,11)已知A/a、B/b和C/c三对等位基因位于豌豆的两对同源染色体上。 基因型为 AaBbCc的豌豆植株甲与基因型为aabbcc的豌豆植株乙杂交,所得子代的基因型及其 比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1。豌豆植株甲的三对等位基因的分 布情况最可能是 ( )
答案 C 基因型为AaBbCc的个体,与aabbcc进行测交,由于aabbcc产生的配子的基因型是abc, 测交结果基因型及比例是AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,因此AaBbCc个体 产生的配子的类型及比例是ABc∶aBC∶Abc∶abC=1∶1∶1∶1,分析配子的基因组成,可以 发现A和c连锁,在一条染色体上,a、C连锁,在另一条染色体上,C正确。
知识储备 基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生 配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配 子中,随配子独立遗传给后代(体现分离定律),同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自 由组合。
2.(2019河北石家庄一模,6)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……)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 ( )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26/27D.F2白花植株中纯合子基因型有4种
答案 D 由题意知,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,A、B正确;F1自交,F2中的白花植株占37/64,红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,说明F1的基因型可能为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,C正确;若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,D错误。
方法技巧 F1自交,F2中的白花植株占37/64,红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,根据n对等位基 因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,即可判断以上杂交组合中至少涉及了 3对等位基因。
3.(2019河北邢台第四次月考,20)蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显 性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶 死亡,基因b纯合时雌蝶死亡。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1,F1随 机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为 ( )A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1
答案 D 基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配,F1的基因型为AaBb,F1随机交 配所得F2蝴蝶中,雌雄个体的比例为1∶1,基因A纯合时雄蝶死亡,雄蝶中正常长翅∶正常短 翅∶残缺长翅∶残缺短翅=6∶2∶3∶1,基因b纯合时雌蝶死亡,雌蝶中正常长翅∶残缺长翅= 9∶3,则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1,D正确。
解题方法 解答本题的方法:F2蝴蝶中雌雄个体的比例为1∶1,可先对F2中雌雄蝴蝶的表现型 分别进行分析, 然后把对应的表现型相加即可。
4.(2019福建龙岩期末,6)香豌豆的花色有紫色和白色两种表现型,显性基因C和P同时存在时开 紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花,F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列分 析不正确的是 ( )A.两个白花亲本的基因型为ccPP与CCppB.F2中白花的基因型有5种C.F2紫花中纯合子的比例为1/ 9D.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
答案 D 由题干可知,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7,是9∶3∶3∶1的变形,说明C/c、P/p两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。F1基因型为CcPp,亲本表现为 白花且为纯合子,亲本基因型为CCpp和ccPP,A正确;F2中白花的基因型有C_pp、ccP_、ccpp, 共5种,B正确;F2紫花为9/16,纯合子为1/16,故紫花中纯合子的比例为1/9,C正确;F1测交结果紫 花与白花的比例为1∶3,D错误。
题后悟道 出现特殊性状分离比时,看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样 的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。F1自交出现特殊性状分离比,F1测交也会相应出现 特殊性状分离比。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:45分钟 分值:65分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019天津红桥一模,6)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的 是 ( ) A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在细胞中央的一个平面上C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
答案 A 等位基因位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因,cn与cl在 同一条染色体上,互为非等位基因,A选项错误;有丝分裂中期,所有染色体的着丝点都排列在细 胞中央的赤道板上,B选项正确;有丝分裂后期着丝点断裂,姐妹染色单体分离后分别走向两极, 所以细胞两极都会出现基因cn、cl、v和w,C选项正确;由于减数第一次分裂后期,常染色体和 X染色体可能走向同一极,所以在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v和w可能出现在细胞的 同一极,D选项正确。
2.(2019天津和平二模,5)人类的显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发 育是必需的,二者缺一,个体即聋。这两对等位基因分别位于两对常染色体上。下列叙述错误 的是 ( )A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子B.基因型均为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为9/16C.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,有可能生下听觉正常的孩子D.耳聋夫妇有可能生下基因型为DdEe的孩子
答案 B 夫妇中有一个耳聋,当另一方基因型为DDEE时,就可以生下基因型为D_E_的听觉 正常的孩子,A选项正确;基因型为DdEe的双亲生下听觉正常的孩子的概率是9/16,该双亲生下 耳聋孩子的概率是7/16,B选项错误;若夫妻双方基因型为DDee(只有耳蜗管正常)和ddEE(只有 听神经正常),其后代的基因型为DdEe的听觉正常的孩子,C选项和D选项都正确。
3.(2019天津九校联考,6)某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,花 粉粒非糯性(E)对糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘液变蓝黑色,糯性花粉遇碘液变橙红色,现有 品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),进行了如下两组实验:
下列叙述错误的是 ( )A.由组合一可知,基因B/b和基因D/d位于同一对同源染色体上B.组合一利用F1自交能验证基因的自由组合定律C.由组合二可知,基因E/e和基因B/b位于不同对同源染色体上,利用F1自交所得F2中,杂合子占3/4D.利用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)验证基因的自由组合定律,可选用的亲本组合有甲×丙
答案 B 组合一中,纯种品种甲和丁杂交,F1的基因型为BbDdee,F1产生的四种配子基因型及 比例为BDe∶ Bde∶bDe∶bde=4∶1∶1∶4 ,不是1∶1∶1∶1,说明基因B/b和基因D/d并没有 位于非同源染色体上,而是位于同一对同源染色体上,组合1的F1自交不能验证基因的自由组合 定律,故A选项正确,B选项错误;组合二中,纯种品种丙和丁杂交,F1的基因型为BbddEe,F1产生的 四种配子基因型及比例为BdE∶Bde∶bdE∶bde= 1∶1∶1∶1,故基因B/b和基因E/e位于不同 对同源染色体上,组合二中F1的基因型为BbddEe,F1自交后代中纯合子占4/16,所以杂合子占12/ 16,C选项正确;若采用花粉鉴定法验证基因自由组合定律,则应使F1为_ _DdEe,所以可以选择 的亲本组合是甲×丙或者乙×丁,D选项正确。
4.(2019河北名校联盟一模,3)现有一批基因型分别为AABB、AaBB、aaBB的油菜幼苗,比例 为1∶2∶1,其中a基因纯合时对病毒无抗性,开花前因感染病毒全部死亡,该批幼苗自交和随机 交配产生的子代中,aa基因型个体所占比例分别是 ( )A.1/4、1/9 B.1/6、1/9C.1/4 、1/6 D.2/9、3/5
答案 B 本题实际考查自交与随机交配(自由交配)的区别,属于对科学思维素养的考查。据 题干“a基因纯合时对病毒无抗性,开花前因感染病毒全部死亡”,则aaBB的油菜不能产生子 代,基因型为AABB、AaBB的油菜的比例为1∶2,无论自交或随机交配,都不用考虑BB,只考虑 AA、Aa,可看作1/3AA、2/3Aa自交和随机交配,则幼苗自交产生aa基因型个体=2/3×1/4=1/6; 幼苗随机交配,产生aa基因型个体=2/3×2/3×1/4=1/9,B正确。
5.(2019湖南三湘名校第一次联考,25)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控 制(如A、a;B、b;C、c……)。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 (即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进 行杂交,各杂交组合后代的表现型及其比例如下: 甲×乙 乙×丙 乙×丁 F1白色 F1红色 F1红色 F2白色 F2红色81∶白色175 F2红色27∶白色37 甲×丙 甲×丁 丙×丁 F1白色 F1红色 F1白色 F2白色 F2红色81∶白色175 F2白色
根据哪些杂交组合可以判断该植物的花色受4对等位基因的控制 ( )A.甲×乙、乙×丙 B.乙×丙、甲×丁C.乙×丁、甲×丁 D.乙×丙、丙×丁
答案 B 本题通过植物花色的性状遗传分析考查考生的分析与推断能力,属于对科学思维 素养的考查。甲、乙、丙、丁分别为4个纯合白花品系。甲×乙、甲×丙与丙×丁这三个杂交 组合的F1与F2均为白花,无法判断花色受几对等位基因的控制;乙×丙与甲×丁这两个杂交组合, F2中的红色个体占全部个体的比例均为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,说明这两个杂交组合中都 可涉及4对等位基因;乙×丁杂交组合,F2中的红色个体占全部个体的比例为27/(27+37)=27/64= (3/4)3,说明该杂交组合可涉及3对等位基因,B正确。
方法技巧 n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,据此分别统计 各杂交组合F2的性状分离比,进而分析判断各选项。
二、非选择题(共40分)
6.(2019天津河东二模,9)(13分)番茄的花色和叶的宽窄分别由两对等位基因A/a和B/b控制。现 以红花窄叶植株自交,实验结果如图所示。请回答下列问题。(注:番茄是两性花,属于自花受 粉植物)P 红花窄叶 ↓⊗F1 红花窄叶 红花宽叶 白花窄叶 白花宽叶 6 2 3 1(1)F1中白花宽叶的基因型为 ,F1中纯合子所占的比例为 。(2)通过研究发现两对等位基因中某一对等位基因显性或隐性纯合时受精卵死亡,可以推测控 制 性状的基因具有 (填“显性”或“隐性”)纯合致死效应。(3)为验证(2)中的推测,请利用F1植株运用最简便的方法验证推测。①方法: 。②结果: 。
答案 (1)aabb 1/6 (2)花色 显性 (3)①利用红花宽叶植株自交 ②后代发生性状分离, 且分离比接近于2∶1
解析 (1)由题干分析番茄的花色和叶的宽窄分别由等位基因A/a和B/b控制,且据图分析F1的 性状分离比是6∶2∶3∶1,是9∶3∶3∶1的特殊变化,F1红花窄叶基因型为AaB_(AAB_死亡), 红花宽叶的基因型为Aabb(AAbb死亡),白花窄叶的基因型为aaB_,白花宽叶的基因型为aabb, 其中纯合子为aaBB和aabb,二者占F1的2/12。(2)由F1的性状分离比是6∶2∶3∶1,是9∶3∶3∶1的特殊变化分析,F1中AAB_和AAbb个体死 亡,推测花色性状显性纯合致死。(3)为验证花色中的显性纯合致死效应,可用F1中的红花植株 (Aa)自交,其自交后代中Aa∶aa=2∶1,可验证(2)中推测。
7.(2019天津十二中二模,6)(14分)某植物是常见的街道绿化植物,也是制作药膳的常见材料,有 清热止血等功效。(1)该植物原产温带,很多原始种为二倍体,新生的四倍体分布在二倍体区域内的高山上,三倍 体和八倍体分布在更北的高山上,而十四倍体生长在极地,此现象说明 ;该植物多倍体发生的变异是因细胞内染色体数目以 的形式成倍增加而产 生的。(2)该植物原始种的花色由位于2号染色体上的一对等位基因C1/C2决定,C1控制红色色素形成, C2控制黄色色素形成:两种色素同时存在时表现为橙色;若无色素形成,则表现为白色。回答下 列问题:①开橙色花的植株相互交配,子代出现三种花色,这种现象在遗传学上称为 。②该植物含C1的花粉粒呈长形,含C2的花粉粒呈圆形;另有一对等位基因A/a,含A的花粉粒遇碘 液变蓝黑色,含a的花粉粒遇碘液变橙红色。为探究这两对等位基因遗传时是否遵循自由组合 定律,请完善下列实验思路。a.选择基因型为 的植株,待开花后进行实验;
b.取该植株的花粉粒,滴加碘液染色后制成临时装片进行显微观察。c.预期结果并得出结论:若花粉出现 种类型,且比例为 ,则这两对等位基因遵 循自由组合定律;否则不遵循。
③研究发现,当2号染色体上存在D基因时该条染色体上色素基因的表达会被抑制,d基因不会 对其产生影响。若某基因型为C1C2的植株开黄花,请推测该植株2号染色体上相关基因的分布 情况并将它画在方框内,若该植物自交(不考虑交叉交换),子代的表现型及比例为 。
答案 (1)多倍体具有更强的抗寒能力 染色体组(2)①性状分离 ②AaC1C2 4 1∶1∶1∶1③ (D和d位置颠倒不得分) 白∶黄=1∶3
解析 (1)由题干分析,该植物细胞内染色体组越多,越能在寒冷地区生存,所以推测多倍体具 有更强的抗寒能力。多倍体的产生是因为染色体数目以染色体组的形式倍增。(2)①杂种后 代出现不同性状的现象称为性状分离。②若要探究自由组合定律,选用杂合子AaC1C2,让其自 交,能产生AC1、AC2、aC1、aC2四种配子,且比例为1∶1∶1∶1。③据题干信息可知,2号染色 体上存在D基因时,色素基因表达被抑制,且题中基因型为C1C2的植株开黄花,可知C1基因表达 受D基因抑制,即C1基因与D基因在同一条染色体上,同理,可知C2基因与d基因在同一条染色体 上。该植物在不考虑交叉互换的情况下可产生C1D和C1d两种配子,比例为1∶1,故该植物自交 后代中白∶黄=1∶3。
8.(2019部分区一模,10)(13分)果蝇是遗传学常用的实验材料,其相对性状细眼(B)对粗眼(b)为 显性,且控制眼形的基因位于Ⅲ号染色体上,野生果蝇种群中均为粗眼个体。如图为雄果蝇的 染色体图解。请回答下列问题: (1)欲测定果蝇基因组的序列,需对其中的 条染色体进行DNA测序。(2)基因B和基因b中碱基的数目 (填“一定”或“不一定”)相同,在遗传时遵循 定律。(3)细眼基因(B)最初可能是由于 而出现的;已知含基因B的精子不具有受精能力,基因 型为Bb的雌雄果蝇交配,子代果蝇的眼形及比例 。(4)科研人员发现了一只细眼雌蝇,其一条Ⅲ号染色体缺失了一个片段。科学家用该雌蝇与多 只野生型的雄果蝇交配,子代果蝇中雌蝇∶雄蝇=2∶1,则对该结果最合理的解释是 。
答案 (1)5 (2)不一定 分离 (3)基因突变 细眼∶粗眼=1∶1 (4)Ⅲ号染色体片段缺失的 雄性果蝇不能存活(答案合理即可)。
解析 (1)果蝇的基因组应选用3条常染色体和2条性染色体进行测序。(2)细眼基因B的出现 有可能是基因b出现碱基对的增添、缺失和替换,所以基因B/b的碱基数目可能相同。同源染 色体上等位基因的遗传遵循分离定律。(3)基因B是由于基因突变而出现的。 (4)用Ⅲ号染色体片段缺失的细眼雌果蝇与多只野生型雄果蝇交配,子代果蝇中雌蝇∶雄蝇= 2∶1,存在雄果蝇致死现象,最可能的原因是Ⅲ号染色体片段缺失的雄性果蝇不能存活。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019 5·3原创预测卷二,6)与玉米籽粒糊粉层颜色这一性状有关的基因有A、C、R和P,它 们分别位于玉米第Ⅲ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅴ染色体上。实验证明,当至少存在A和C基因(不论纯合或 杂合)时,玉米籽粒糊粉层才可能出现颜色,有A和C基因并补加R基因(不论杂合或纯合),就能使 糊粉层产生红色素,如果有A、C、R基因再加上P基因,就能合成紫色素,否则糊粉层是无色 的。下列有关糊粉层的叙述正确的是 ( )A.糊粉层颜色由4对基因控制,表现型为红色和紫色B.基因通过控制两种色素的合成,直接控制糊粉层颜色C.糊粉层表现型为无色的个体时,其基因型共有57种可能D.纯种的红色和紫色杂交,理论上F2红色∶紫色=3∶1
答案 C 控制糊粉层颜色的基因有A、C、R和P,分别位于四条非同源染色体上,遵循自由组 合定律。相关基因相互作用,使糊粉层表现为无色、红色和紫色,A不正确;植物色素的化学本 质不是蛋白质,故基因通过控制酶的合成,控制代谢,进而控制糊粉层颜色,B不正确;与糊粉层 颜色有关的基因型共有34=81种,由题意知,基因型为A_C_R_pp时,表现为红色,共有8种,基因型 为A_C_R_P_时,表现为紫色,基因型共有16种,其他基因型共有57种,全部表现为无色,C正确;纯 种的红色AACCRRpp和紫色AACCRRPP杂交,F1为AACCRRPp,F2红色∶紫色=1∶3,D不正 确。
创新点 该题考查了多对基因对同一性状的控制的相关计算和推断以及自由组合定律的实 质,同时还考查了基因对色素等非蛋白质类物质合成的控制,它们是通过控制酶的合成来实现 的。
2.(2019 5·3原创冲刺卷六,4)果蝇的翅型有长翅、残翅、无翅三种。现选取一只纯合的残翅 雌果蝇与一只纯合的无翅雄果蝇进行如图所示的交配实验。亲本的基因型(用A/a、B/b…… 表示)是 ( ) ♀ ♂P 残翅 × 无翅 F1 全是长翅 F2 长翅 残翅 无翅 9 ∶ 3 ∶ 4 A.AAbb×aaBB或AAXbXb×aaXBY B.AABB×aabb或AAXbXb×aaXBYC.aaBB×AAbb或aaXBXB×AAXbY D.AABB×aabb或AAXBXB×aaXbY
答案 C 本题考查遗传规律及基因定位的相关问题。由一只纯合的残翅雌果蝇与一只纯合 的无翅雄果蝇杂交所得F1全为长翅果蝇可知,若基因都在常染色体上,残翅(AAbb/aaBB)与无 翅(aaBB/AAbb)杂交,则F1基因型为AaBb,F2长翅(A_B_)∶残翅(A_bb/aaB_)∶无翅(aaB_ /A_bb 与aabb)=9∶3∶4;若其中一对基因位于X染色体上,假设雌果蝇的基因型为AAXbXb,雄果蝇的 基因型为aaXBY,则F1雌果蝇的基因型为AaXBXb,雄果蝇的基因型为AaXbY表现为残翅,与题设 矛盾,因此亲本中雌性基因型只能为aaXBXB,雄性基因型为AAXbY,F1雌性基因型为AaXBXb,雄 性基因型为AaXBY,F2长翅雌∶残翅雌∶长翅雄∶残翅雄∶无翅雄=6∶2∶3∶1∶4,即长翅∶ 残翅∶无翅=9∶3∶4。C正确。
创新点 设问创新。综合考查遗传学规律和基因定位,以及特殊性状分离比产生的原因分 析。
3.(2019 5·3原创冲刺卷六,32)红花和白花是香豌豆的一对相对性状。两株白花植株杂交,无 论正交、反交,F1中总是一半开白花,一半开红花。开白花的F1植株自交,F2全开白花;开红花的 F1植株自交,F2表现为红花2 709株,白花2 104株。(1)控制该性状的是 独立遗传的等位基因, 才表 现为红花。(2)若开红花的F1植株产生的只含有显性基因的雄配子致死,则其自交得到的F2表现型及比例 为 ,开红花的F1植株测交其子代表现型及比例为 。(3)用流程图表示控制豌豆花颜色的基因的表达过程: ,豌豆花的颜色是由位于液泡的花青素决定的,而花青素的合成需要酶的催化,这说明基因与性状之间的关系是 。
答案 (1)两对 同时存在两种显性基因时(2)红花∶白花=5∶7 红花∶白花=1∶3或全为白花(3)DNA RNA 蛋白质 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
解析 本题综合考查遗传规律及基因与性状的关系。(1)据题意可知,开红花的F1植株自交,F2 表现为红花2 709株,白花2 104株,数量比约为9∶7,为9∶3∶3∶1的变式。根据分析可知,控制 花色性状的是两对独立遗传的等位基因,且同时存在两种显性基因时才表现为红花。两株白 花植株杂交,设其基因型分别为AAbb和aaBb,无论正交、反交,F1的基因型都为Aabb和AaBb,分 别开白花和红花,比例为1∶1。开白花的F1植株Aabb自交,F2全开白花;开红花的F1植株AaBb自 交,F2红花∶白花=9∶7,假设合理。(2)若开红花的F1植株自交时只含有显性基因的雄配子致 死,即雄配子AB致死,则F2表现型及比例为红花(A_B_,4/9死亡)∶白花(A_bb+aaB_+aabb)=5∶ 7。开红花的F1植株测交,若AaBb作母本,子代红花(AaBb)∶白花(Aabb+aaBb+aabb)=1∶3;若 AaBb作父本,雄配子AB致死则子代全为白花(Aabb+aaBb+aabb)。(3)用流程图表示控制豌豆 花颜色的基因的表达过程:DNA RNA 蛋白质。豌豆花的颜色是由位于液泡的花青素决定的,而花青素的合成需要酶的催化,这说明基因与性状之间的关系是基因通过控制酶的 合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
创新点 角度创新。综合考查遗传规律及基因与性状的关系。让学生对遗传知识有全面考 虑的意识。
4.(2019 5·3原创预测卷三,32)研究人员成功培育出转基因抗虫水稻,研究发现,其中部分抗虫 植株细胞中含有两个抗虫基因。由于抗虫基因插入宿主染色体的部位是随机的,研究人员利 用这些植株进行了一些杂交实验。请回答下列问题:(1)若抗虫植株甲自交后代中抗虫植株∶非抗虫植株=15∶1,则可判断这两个抗虫基因位于 ,这一分析所依据的遗传学定律是 。(2)水稻的E基因决定花粉的可育程度,将抗虫基因导入基因型为EE的植株的受精卵,获得基因 型为Ee的植株乙(基因e是指抗虫基因插入了E基因)。现选择植株乙Ee与非转基因植株丙EE 为亲本进行正反交实验,植株乙分别作为母本和父本时,F1中抗虫植株所占的比例分别为1/2和 1/3。①从E基因的角度分析,插入抗虫基因,引起其发生 (填变异类型),从而使E基因失 去原有的功能。②E基因失活为e基因使花粉的育性减少了 (填“1/2”或“1/3”),若Ee自交,F1中抗虫 植株所占的比例为 。
答案 (1)两条非同源染色体上(答两条染色体上不得分) 基因自由组合定律(2)①基因突变 ②1/2 2/3
解析 (1)抗虫植株甲自交后代中抗虫植株∶非抗虫植株=15∶1,是性状分离比9∶3∶3∶1的 变式,说明这两个抗虫基因的遗传遵循基因自由组合定律,所以这两个抗虫基因位于两条非同 源染色体上。(2)在E基因中插入一段DNA序列,改变了E基因的结构,使其变成了它的等位基 因e,此类变异属于基因突变。植株乙Ee作父本时,与EE杂交,后代中抗虫植株(Ee)∶不抗虫植 株(EE)=1∶2,说明了e花粉的育性为E花粉的1/2。若Ee自交,卵细胞为1/2 E、1/2 e,精子为2/3 E、1/3 e,所以F1中抗虫植株所占的比例为1-1/2×2/3=2/3。
创新点 利用转基因植物巧妙考查基因自由组合定律、变异以及基础的遗传计算,体现了对 关键能力的考查和对生物解题方法的应用。
专题12 基因的自由组合定律
生物 (天津市选考专用)
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2013天津理综,5,6分)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大 鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是 ( )P 黄色×黑色 F1 灰色 F2 灰色 黄色 黑色 米色 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合体D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
答案 B 本题考查自由组合定律的应用。根据遗传图谱分析可知,该性状的遗传受两对等 位基因控制,若假设分别由A、a与B、b控制,则基因型与表现型之间的对应关系为A_B_(灰 色)、A_bb(黄色或黑色)、aaB_(黑色或黄色)、aabb(米色);F1的基因型为AaBb,与黄色亲本 AAbb(或aaBB)杂交,后代有A_Bb(或AaB_)(灰色)、A_bb(aaB_)(黄色)两种表现型;F1中灰色大 鼠肯定为杂合子,而F2中灰色大鼠可能为纯合子,也可能为杂合子;F2中黑色大鼠(aaB_或A_bb) 与米色大鼠aabb杂交有2/3aaBb(或Aabb)×aabb和1/3aaBB(或AAbb)×aabb,后代中出现米色大 鼠的概率为2/3×1/2=1/3。
2.(2015天津理综,9,13分)白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产。采用 适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式 下的试验结果。
注:“+”的数目表示感染程度或产量高低;“-”表示未感染。据表回答:(1)抗白粉病的小麦品种是 ,判断依据是 。(2)设计Ⅳ、Ⅴ两组试验,可探究 。
(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组相比,第Ⅲ组产量最高,原因是 。(4)小麦抗条锈病性状由基因T/t控制,抗白粉病性状由基因R/r控制,两对等位基因位于非同源 染色体上。以A、B品种的植株为亲本,取其F2中的甲、乙、丙单株自交,收获籽粒并分别播种 于不同处理的试验小区中,统计各区F3中的无病植株比例。结果如下表。
据表推测,甲的基因型是 ,乙的基因型是 ,双菌感染后丙的子代中无病植株的比例为 。
答案 (1)A Ⅰ、Ⅱ组小麦未感染白粉病(2)植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响(3)混播后小麦感病程度下降(4)Ttrr ttRr 18.75%(或3/16)
解析 本题以遗传学实验为出发点,考查学生从题干和图表中获取信息的能力,同时也考查了学生对自由组合知识的掌握和灵活运用能力。(1)由表格信息中单播A品种未感染白粉病可知,A品种为抗白粉病品种。(2)比较Ⅳ、Ⅴ两组实验,单一自变量为植株密度,因变量为感病程度和单位面积产量,设计Ⅳ、Ⅴ两组实验可探究植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响。(3)由题干信息可知,白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产,比较分析Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组实验,第Ⅲ组播种方式为混播,小麦感病程度下降,产量最高。(4)根据题干实验结果表格,在甲植株实验中,以条锈菌感染子代,感条锈病植株∶无病植株=3∶1;在乙植株实验中,以白粉菌感染子代,感白粉病植株∶无病植株=1∶3,可推知抗条锈病由隐性基因t控制,抗白粉病由显性基因R控制。在甲植株实验中,以白粉菌感染子代,无病植株比例为0,可推知甲的基因型为Ttrr;在乙植株实验中,以条锈菌感染乙植株子代,无病植株比例为100%,可推知乙的基因型为ttRr;在丙植株实验中,以条锈菌感染子代,无病植株比例为25%,以白粉菌感染子代,无病植株比例为75%,可推知丙的基因型为TtRr,丙植株的子代中无病植株(ttR_)比例为1/4×3/4=3/16。
3.(2014天津理综,9,16分)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,其四对相对性状中红眼(E)对白 眼(e)、灰身(B)对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)、细眼(R)对粗眼(r)为显性。下图是雄果蝇M的 四对等位基因在染色体上的分布。 (1)果蝇M眼睛的表现型是 。(2)欲测定果蝇基因组的序列,需对其中的 条染色体进行DNA测序。(3)果蝇M与基因型为 的个体杂交,子代的雄果蝇中既有红眼性状又有白眼性状。(4)果蝇M产生配子时,非等位基因 和 不遵循自由组合规律。若果蝇M与黑 身残翅个体测交,出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代,则表明果蝇M在产生配子过程中 ,导致基因重组,产生新的性状组合。
(5)在用基因型为BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼亲本进行杂交获取果蝇M的同时,发现了一 只无眼雌果蝇。为分析无眼基因的遗传特点,将该无眼雌果蝇与果蝇M杂交,F1性状分离比如 表:
①从实验结果推断,果蝇无眼基因位于 号(填写图中数字)染色体上,理由是 。②以F1果蝇为材料,设计一步杂交实验判断无眼性状的显隐性。杂交亲本: 。实验分析: 。
答案 (1)红眼、细眼(2)5(3)XEXe(4)B(或b) v(或V) V和v(或B和b)基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换(5)①7、8(或7,或8) 无眼、有眼基因与其他各对基因间的遗传均遵循自由组合规律②示例:杂交亲本:F1中的有眼雌雄果蝇实验分析:若后代出现性状分离,则无眼为隐性性状;若后代不出现性状分离,则无眼为显性性状。
解析 本题以遗传学经典实验材料果蝇为背景,主要考查基因分离和自由组合定律及伴性遗 传的综合运用。(1)依据题干信息,M果蝇的基因型为BbRrVvXEY,因此眼睛的表现型是红眼、 细眼。(2)基因组测序时,需选择每对常染色体中的一条和两条性染色体进行DNA测序,因此 需测定5条染色体。(3)M果蝇眼睛颜色为红色,基因型为XEY,由子代的雄果蝇中既有红眼性状 又有白眼性状可推知与M果蝇杂交的个体基因型为XEXe。(4)若非等位基因位于同一对同源 染色体上则不遵循自由组合定律,由此可推知B和v或b和V之间不遵循自由组合定律。果蝇M (基因型为BbVv)和黑身残翅个体(基因型为bbvv)测交,出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅 后代,可推知M果蝇产生比例相同的BV和bv雄配子,而M果蝇的B和v基因位于同一条染色体 上,因此可判断M在产生配子过程中V和v(或B和b)基因随非姐妹染色单体的交换而发生交 换。(5)①无眼雌果蝇与果蝇M杂交后代,有眼与无眼性状为1∶1,且与其他各对基因间的遗传 均遵循自由组合定律,则无眼基因位于7、8号染色体上。②让F1中的多对有眼雌雄果蝇杂交, 若后代发生性状分离,则无眼为隐性性状;若后代不出现性状分离,则无眼为显性性状。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验
1.(2017课标全国Ⅱ,6,6分)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因 决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑 色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没 有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型 出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是 ( )A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
答案 D 本题主要考查自由组合定律的应用。根据题干中的信息可以确定这三对基因的关 系,用下图表示: 黄色毛个体的基因型为aa_ _ _ _或者A_ _ _D_,褐色毛个体的基因型为 A_bbdd,黑色毛个体的 基因型为A_B_dd; 根据F2中表现型数量比为52∶3∶9可得比例之和为52+3+9=64,即43 ,说明F1 的基因型中三对基因均为杂合,四个选项中只有D选项子代三对基因均杂合,D正确,A、B、C 错误。
方法技巧 解答本题要抓住两个关键,首先要根据题干信息推导出每一种表现型对应的基因 型,其次要由F2的表现型及比例推导出F1的基因型特点。
2.(2016课标全国Ⅲ,6,6分)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部 表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉 给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推 断,下列叙述正确的是 ( )A.F2中白花植株都是纯合体B.F2中红花植株的基因型有2种C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D 根据题意,由纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花,F1自交得 到的F2植株中红花∶白花≈9∶7,可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相 关基因用A、a和B、b表示),即两对等位基因位于两对同源染色体上,C错误;双显性(A_B_)基 因型(4种)的植株表现为红花,B错误;单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因型的植株均表 现为白花,所以F2中白花植株有的为纯合体,有的为杂合体,A错误;F2中白花植株共有5种基因 型,比红花植株(4种)基因型种类多,D正确。
方法技巧 对F1植株自交产生的F2植株利用统计学方法处理,得出“红花∶白花≈9∶7”是 解答本题的突破口。
3.(2016上海单科,25,2分)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相 等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为6厘米,每个显性基因增 加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是 ( )A.6~14厘米 B.6~16厘米C.8~14厘米 D.8~16厘米
答案 C AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中,显性基因最少的基因型为Aabbcc,显性基因最多 的基因型为AaBBCc,由于每个显性基因增加纤维长度2厘米,所以F1的棉纤维长度范围是(6+2) ~(6+8)厘米。
题后反思 对于显性累加效应遗传试题的计算,根据所给信息求出每个显性基因的效应值是 解题关键。
4.(2015海南单科,12,2分)下列叙述正确的是 ( )A.孟德尔定律支持融合遗传的观点B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
答案 D 本题考查孟德尔的遗传定律的相关知识。孟德尔定律不支持融合遗传的观点,A错 误;孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂过程中,B错误;AaBbCcDd个体自交,子代基因型有 34种,C错误;AaBbCc能产生8种配子,而aabbcc只产生1种配子,故AaBbCc测交子代基因型有8 种,D正确。
知识拓展 融合遗传的观点由达尔文提出,它主张子代的性状是亲代性状的平均结果,如黑人 和白人通婚后生下的小孩肤色是中间色。融合遗传的观点与孟德尔的颗粒遗传相违背,被认 为是错误的。
5.(2018课标全国Ⅰ,32,12分)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制 长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小 组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如表:
回答下列问题:(1)根据杂交结果, (填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X 染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是 ,判断依据是 。(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂 交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼 纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有 种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例 为3/64时,则说明无眼性状为 (填“显性”或“隐性”)。
答案 (1)不能 无眼 只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的 分离 (2)杂交组合:无眼×无眼 预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若 子代全部为无眼,则无眼为隐性性状 (3)8 隐性
解析 本题考查遗传规律的有关知识。(1)无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交,子代不同性别果蝇 中表现为有眼、无眼的概率相同,不能确定相关基因位于常染色体上还是X染色体上。若基 因位于X染色体上,只有当母本为杂合子,父本为隐性个体时,后代雌雄果蝇均为一半有眼,一半 无眼,即母本的无眼性状为显性性状。(2)判断无眼性状的显隐性时,可将雌雄果蝇交配,子代 是否出现性状分离为标准判断显、隐性性状。(3)若控制有眼/无眼的性状位于4号染色体上, 长翅/残翅、灰体/黑檀体、有眼/无眼这三对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。F1为 三杂合体,F1相互交配后,F2雌雄个体均有2×2×2=8种表现型。依据自由组合定律与分离定律 的关系,F2中黑檀体长翅无眼所占比例3/64可拆分为 × × 。据表可知长翅性状、黑檀体性状分别为显性和隐性,此情况下,无眼性状应为隐性。
方法技巧 性状显隐性的判断方法(1)表现型相同的个体交配→后代出现性状分离,亲代表现出的性状为显性性状。(2)表现型不同的个体交配→后代只有一种表现型,后代表现出的性状为显性性状。
6.(2018课标全国Ⅲ,31,10分)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。
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。
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∶1
解析 本题考查基因自由组合定律的应用。(1)甲组杂交组合的F2性状分离符合9∶3∶3∶1 的比例,说明控制甲组的两对相对性状的基因位于非同源染色体上。而乙组杂交组合F2中每 对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状的分离比不符合9∶3∶3∶1相差较 大,说明控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)因控制乙组两对相对性状 的基因位于一对同源染色体上,故利用“长复”对乙组F1测交的结果不符合1∶1∶1∶1的比例。
素养解读 本题通过两问递进的命题方式考查对性状遗传的分析与推断,属于对科学思维素 养的考查。
方法总结 遗传规律的验证方法(1)自交法:F1自交后代性状分离比为3∶1,则符合分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一 对等位基因控制。F1自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合自由组合定律,性状由位于非 同源染色体上的两对等位基因控制。(2)测交法:F1测交后代性状分离比为1∶1,则符合分离定 律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。F1测交后代性状分离比为1∶1∶1∶ 1,则符合自由组合定律,性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制。另外还有花粉鉴 定法、单倍体育种法等。
7.(2017课标全国Ⅲ,32,12分)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、 正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:① aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换,回答下列问题:(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确 定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出 结论)(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假 设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
答案 (1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合,分别得到F1和F2,若各杂交组合的F2中均出 现四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上;若出现 其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体 与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证 明这两对等位基因都位于X染色体上。
解析 本题主要考查基因位置的相关判断方法,根据题中所给实验材料,仅仅一个杂交组合不 能解决题目中的问题;因为这是群体性问题,利用不同的杂交组合,用数学方法来分析预测实验 结果。(1)实验思路:将确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上,拆分为判定任意两对等 位基因是否位于一对染色体上,如利用①和②进行杂交来判定A/a和B/b是否位于一对染色体 上。实验过程(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例):选择①aaBBEE×②AAbbEE杂交 组合,分别得到F1和F2,若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶ 无眼小刚毛=9∶3∶3∶1,则A/a和B/b位于两对染色体上;否则A/a和B/b位于同一对染色体上; 其他组合依次类推。(2)可根据①×②杂交组合正反交的结果直接判断。假如A/a、B/b这两对 等位基因都位于X染色体上,则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚毛;如有一对等位基因在 常染色体上,则正反交后子代雄性必然有一对相对性状表现是相同的。
规律总结 确定基因位置通常使用的方法①正交、反交法:通常用于确定一对等位基因是存在于常染色体上,还是存在于X染色体上。 同时还可以确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。②自交法、测交法和花粉鉴定法:通常是确定两对及两对以上等位基因是否能独立遗传或是 否存在基因连锁现象的方法。
8.(2016课标全国Ⅱ,32,12分,0.66)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对 性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物 三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下: 有毛白肉A×无毛黄肉B 无毛黄肉B×无毛黄肉C ↓ ↓有毛黄肉∶有毛白肉为1∶1 全部为无毛黄肉 实验1 实验2有毛白肉A×无毛黄肉C ↓ 全部为有毛黄肉 实验3回答下列问题:(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为 ,果肉黄色和白色这对相对性状中 的显性性状为 。
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为 。(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有 。
答案 (1)有毛 黄肉(2)DDff、ddFf、ddFF(3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1(4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1(5)ddFF、ddFf
解析 本题考查分离定律和自由组合定律。(1)通过实验1和实验3可知,有毛与无毛杂交后代 均为有毛,可知有毛为显性性状。通过实验3可知,白肉与黄肉杂交,后代均为黄肉,可断定黄肉 为显性性状。(2)通过实验1有毛A与无毛B杂交后代全为有毛可知:A为DD,B为dd。同理通过 实验3可知C为dd;通过实验3白肉A和黄肉C杂交后代全为黄肉可知,A为ff,C为FF;通过实验1白 肉A和黄肉B杂交后代黄肉∶白肉=1∶1,可知B为Ff,所以A的基因型为DDff,B的基因型为 ddFf,C的基因型为ddFF。(3)B的基因型为ddFf,自交后代根据分离定律可得无毛黄肉∶无毛 白肉=3∶1。(4)实验3亲本的基因型为DDff与ddFF,子代基因型为DdFf,根据自由组合定律,子 代自交后代表现型及比例为:有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1。(5) 实验2亲本的基因型为ddFf与ddFF,它们杂交后代无毛黄肉的基因型为ddFF、ddFf。
方法技巧 解决自由组合定律问题一般要将多对等位基因的自由组合拆分为若干分离定律 问题分别分析,再运用乘法原理进行组合。
9.(2015安徽理综,31Ⅰ,15分)已知一对等位基因控制鸡的羽毛颜色,BB为黑羽,bb为白羽,Bb为 蓝羽;另一对等位基因CL和C控制鸡的小腿长度,CLC为短腿,CC为正常,但CLCL胚胎致死。两对 基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配,获得F1。(1)F1的表现型及比例是 。若让F1中两只蓝羽短腿鸡交 配,F2中出现 种不同表现型,其中蓝羽短腿鸡所占比例为 。(2)从交配结果可判断CL和C的显隐性关系,在决定小腿长度性状上,CL是 ;在控制致死 效应上,CL是 。(3)B基因控制色素合成酶的合成,后者催化无色前体物质形成黑色素。科研人员对B和b基因 进行测序并比较,发现b基因的编码序列缺失一个碱基对。据此推测,b基因翻译时,可能出现 或 ,导致无法形成功能正常的 色素合成酶。(4)在火鸡(ZW型性别决定)中,有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合,而与某一极体结合 形成二倍体,并能发育成正常个体(注:WW胚胎致死)。这种情况下,后代总是雄性,其原因是 。
答案 (1)蓝羽短腿∶蓝羽正常=2∶1 6 1/3(2)显性 隐性(3)提前终止 从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化(4)卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合,产生的ZZ为雄性,WW胚胎致死
解析 (1)黑羽短腿鸡(BBCLC)×白羽短腿鸡(bbCLC)→F1:1BbCC(蓝羽正常)、2BbCLC(蓝羽短 腿)、1BbCLCL(胚胎致死)。F1中蓝羽短腿鸡(BbCLC)交配,Bb×Bb→1/4黑羽、1/2蓝羽、1/4白 羽,CLC×CLC→2/3短腿、1/3正常;F2中可出现3×2=6(种)表现型,其中蓝羽短腿鸡所占比例为1/2 ×2/3=1/3。(2)杂合子CLC表现为短腿,CC表现为正常,说明在决定小腿长度性状上CL为显性;只 有CL纯合子才出现胚胎致死,说明在控制致死效应上CL为隐性。(3)若b基因的编码序列缺失 一个碱基对,mRNA上缺失一个对应碱基,使缺失位点后的密码子均发生改变,翻译时可能使缺 失部位以后氨基酸序列发生变化,也可能影响翻译终止的位点,使翻译提前终止。(4)雌鸡 (ZW)一个卵原细胞经减数分裂产生的4个子细胞的性染色体组成分别为Z、Z、W、W,由于 卵细胞与某一极体结合,WW胚胎致死,后代均为雄性(ZZ),不存在雌性(ZW),所以可判断卵细 胞不能与第一极体产生的极体结合,而是与次级卵母细胞产生的极体结合形成二倍体。
知识拓展 致死突变可发生在任何染色体上,发生在常染色体上的称常染色体致死,发生在性 染色体上的称为伴性致死。在果蝇等性染色体组成为XY型的生物中,如果隐性致死突变发生 在 X染色体上,对雄性果蝇即可产生致死效应;但对雌性果蝇则只有两个隐性致死突变基因纯 合才会造成死亡。
考点2 自由组合定律的内容及应用
1.(2019课标全国Ⅰ,32,11分)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突 变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。 (1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正 常眼个体出现的概率为 。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是 。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中
焦刚毛个体出现的概率为 ;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为 。(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂 交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是 ,F2表现型及其分离比是 ;验证伴性遗传时应分析的相对性状是 ,能够验证伴性遗传的F2表现 型及其分离比是 。
答案 (1)3/16 紫眼基因(2)0 1/2(3)红眼灰体 红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1 红眼/白眼 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
解析 本题借助遗传概率的计算及遗传规律的验证的相关知识,考查对实验现象和结果进行 分析及数据处理的能力;通过概率的计算,体现了对科学思维中分析与推断要素的考查。(1)根据题意可知,翅外展相对于正常翅为隐性,粗糙眼相对于正常眼为隐性,控制这两对相对 性状的基因分别位于2号、3号染色体上,其遗传符合基因的自由组合定律。则用翅外展粗糙 眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F1为双杂合的正常翅正常眼个体,F1雌雄 杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为1/4×3/4=3/16。根据图示,翅外展基因和紫眼基因均 位于2号染色体,二者不能进行自由组合。(2)由图可知,控制直刚毛/焦刚毛的基因和控制红眼/ 白眼的基因均位于X染色体上,野生型(直刚毛红眼)纯合子为母本,焦刚毛白眼(双隐性)为父本 时,其子代的雄性个体全部为直刚毛红眼;野生型(直刚毛红眼)为父本,焦刚毛白眼为母本时,子 代中雌性个体全部为直刚毛红眼,雄性个体全部为焦刚毛白眼,所以子代中白眼个体出现的概 率为1/2。(3)控制果蝇红眼/白眼的基因(W、w)在X染色体上,控制灰体和黑檀体的基因(E、e) 位于3号染色体上,二者可进行自由组合,白眼黑檀体雄果蝇(eeXwY)与野生型(红眼灰体)纯合 子雌果蝇(EEXWXW)杂交,F1的基因型为EeXWXw、EeXWY,雌雄均表现为红眼灰体,F1相互交配,F2 中红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1;验证伴性遗传时应分析果
蝇的红眼/白眼这对相对性状,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。
方法技巧 正交与反交的应用正反交结果相同的为常染色体遗传,正反交结果不同涉及的生物遗传方式有三种情况:①细胞 质遗传(母系遗传),细胞质遗传是由细胞质基因控制的,细胞质基因控制的性状遗传不遵循孟 德尔遗传定律,子代无一定的性状分离比。②种皮果皮遗传,种皮果皮的遗传是由母本细胞核 基因控制的,种皮果皮性状遗传遵循孟德尔遗传定律,子代有一定的分离比。③伴性遗传,伴性 遗传正反交结果不同,子代性状与性别相联系。
2.(2019课标全国Ⅱ,32,12分)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因 A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小 组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3回答下列问题。(1)甘蓝叶色中隐性性状是 ,实验①中甲植株的基因型为 。(2)实验②中乙植株的基因型为 ,子代中有 种基因型。(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植 株所有可能的基因型是 ;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是 ;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶 与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为 。
答案 (1)绿色 aabb (2)AaBb 4 (3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、 AABb AABB
解析 本题借助自由组合定律及其应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分析,并对 收集到的数据进行处理的能力;对个体基因型、表现型的判断过程,体现了对科学探究素养中 结果分析要素的考查。(1)(2)由实验①绿叶甲自交,子代都是绿叶,可推知甲为纯合子,由实验②绿叶甲与紫叶乙杂交, 子代中绿叶∶紫叶=1∶3,可推知绿叶为隐性性状,甲的基因型为aabb,乙的基因型为AaBb。 甲、乙杂交子代中有2×2=4(种)基因型。(3)根据题意可知:紫叶植株共有Aabb、aaBb、 AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb、AaBb 8种基因型,绿叶基因型为aabb。当紫叶(Aabb 或aaBb)与绿叶杂交时,杂交子代中紫叶∶绿叶=1∶1;当紫叶(AABB或AAbb或aaBB或AaBB或 AABb)与绿叶杂交时,子代均为紫叶,其中紫叶(AABB)与绿叶(aabb)杂交时,F1均为AaBb,F1自 交,F2中紫叶∶绿叶=15∶1。
3.(2019江苏单科,32,9分)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和 白毛三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:
(1)棕毛猪的基因型有 种。(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。①该杂交实验的亲本基因型为 。②F1测交,后代表现型及对应比例为 。③F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有 种(不考虑正反交)。④F2的棕毛个体中纯合体的比例为 。F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例 为 。(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如 I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为 ,白 毛个体的比例为 。
答案 (9分)(1)4 (2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 ③4 ④1/3 1/9 (3)9/64 49/64
解析 本题借助自由组合定律的相关知识,考查考生运用所学知识,对某些生物学问题进行解 释和推理的能力;试题通过对猪毛色遗传的分析体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)棕毛猪的基因型有4种,分别是AAbb、Aabb、aaBB、aaBb。(2)①两头纯合的棕毛猪杂交 得到的F1均为红毛猪,说明亲本的基因型为AAbb、aaBB。②F1的基因型为AaBb,F1测交,后代 基因型及对应比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表现型及对应比例为红毛∶棕 毛∶白毛=1∶2∶1。③F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有4种,分别是 AAbb×AAbb,aaBB×aaBB,AAbb×aabb,aaBB×aabb。④F2中棕毛个体的基因型及比例为 AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶2∶1∶2,其中纯合体的比例为1/3。F2棕毛个体产生的雌、雄 配子基因型及比例均为Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为 1/3×1/3=1/9。(3)i基因不抑制A和B基因的表达,所以IiAaBb自交,子代中红毛个体(iiA_B_)的 比例为1/4×3/4×3/4=9/64;棕毛个体(iiA_bb+iiaaB_)的比例为1/4×3/4×1/4+1/4×1/4×3/4=6/64;白 毛个体的比例为1-9/64-6/64=49/64。
C组 教师专用题组
1.(2014海南单科,22,2分)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组 合,则下列有关其子代的叙述,正确的是 ( )A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同
答案 B AaBbDdEeGgHhKk自交,后代中每对等位基因自交子代中纯合子和杂合子的概率 各占1/2,所以自交子代中1对杂合、6对纯合的个体有 =7种类型(利用数学排列组合方法进行分析),且每种类型的概率均为1/27=1/128,故此类个体出现的概率为 (1/2)7=7/128,A错误;同理,自交子代中3对杂合、4对纯合的个体占 (1/2)7=35/128,B正确;自交子代中5对杂合、2对纯合的个体有 (1/2)7=21/128,C错误;自交子代中7对等位基因纯合与7对等位基因杂合的个体出现的概率均为(1/2)7=1/128,D错误。
2.(2014海南单科,29,8分)某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对 相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯 合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现 型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。请回答:(1)根据此杂交实验结果可推测,株高受 对等位基因控制,依据是 。在F2中矮茎紫花植株的基因型有 种,矮茎白花植株的基因型有 种。(2)如果上述两对相对性状自由组合,则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白 花这4种表现型的数量比为 。
答案 (1)1 F2中高茎∶矮茎=3∶1 4 5 (2)27∶21∶9∶7
解析 (1)根据F2中高茎∶矮茎=3∶1,说明株高遗传遵循分离定律,该性状受一对等位基因控 制,其中高茎(用D表示)为显性性状。控制花色的两对基因中任意一对为隐性纯合则表现为白 花,即只有双显性个体(用A_B_表示)为紫花;根据F2中紫花∶白花为9∶7可判断F1紫花的基因 型为AaBb,所以在F2中矮茎紫花植株(ddA_B_)的基因型有4种,矮茎白花植株(ddA_bb、ddaaB_、ddaabb)的基因型共有5种。(2)若这两对相对性状自由组合,则F1(DdAaBb)自交,F2中表现型及比例为(3高茎∶1矮茎)(9紫花∶7白花)=27高茎紫花∶21高茎白花∶9矮茎紫花∶7矮茎白花。
3.(2014四川理综,11,15分)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制,其中A/a控制灰色物 质合成,B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图: (1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲—灰鼠,乙—白鼠,丙—黑鼠)进行杂交,结果如表:
①两对基因(A/a和B/b)位于 对染色体上,小鼠乙的基因型为 。②实验一的F2代中,白鼠共有 种基因型,灰鼠中杂合体占的比例为 。③图中有色物质1代表 色物质,实验二的F2代中黑鼠的基因型为 。(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁),让丁与纯合黑鼠杂交,结果如下:
①据此推测:小鼠丁的黄色性状是由基因 突变产生的,该突变属于 性突变。②为验证上述推测,可用实验三F1的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为 ,则上述推测正确。③用3种不同颜色的荧光,分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因,观察其 分裂过程,发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点,其原因是 。
答案 (15分)(1)①2 aabb ②3 8/9 ③黑 aaBB、aaBb(2)①A 显 ②黄鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1 ③基因A与新基因所在同源染色体的非姐妹染 色单体之间发生了交叉互换
解析 (1)结合实验一中F2的性状分离比可判断两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,两对 基因应位于两对同源染色体上,还可确定图中物质1代表黑色物质,基因Ⅰ和基因Ⅱ分别代表 基因B、基因A,进一步可确定实验一的遗传情况:亲本为AABB(甲)×aabb(乙),F1为AaBb(灰鼠), F2的基因型及比例为9A_B_(灰鼠)∶3aaB_(黑鼠)∶3A_bb(白)∶1aabb(白),所以实验一的F2代 中,白鼠共有3种基因型,灰鼠(A_B_)中杂合体占8/9;实验二中亲本为aabb(乙)×aaBB(丙),F1为 aaBb(黑鼠),F2中黑鼠的基因型有aaBB和aaBb两种。(2)纯合灰鼠群体(AABB)出现的黄色鼠 (丁)与纯合黑鼠(aaBB)杂交,后代中黄鼠∶灰鼠(AaBB)=1∶1,由此可知丁为杂合子,根据F2代 的性状分离比可判断黄色性状是由基因A发生显性突变(黄色突变用基因A+表示)产生的;F1代 黄鼠(A+aBB)与灰鼠(AaBB)杂交,所得后代为A+ABB(黄鼠)∶A+aBB(黄鼠)∶AaBB(灰鼠)∶ aaBB(黑鼠)=1∶1∶1∶1,若表现型之比为黄鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1。则说明该突变为显性 突变。小鼠丁(A+ABB)的次级精母细胞的基因型为A+A+BB或AABB,荧光标记后应有2种不同 颜色、4个荧光点,某次级精母细胞中含有4个荧光点,说明基因数量没有变化,但有3种颜色的 荧光说明基因种类发生改变,其原因应该是在减数第一次分裂四分体时期,基因A+和基因A所 在的染色单体片段发生了交叉互换。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验
1.(2018湖南五市十校联考,10)孟德尔说,“任何实验的价值和效用,决定于所使用材料对于实 验目的的适合性”。下列遗传实验材料的选择可能不适合的是 ( )A.用T2噬菌体研究生物的遗传物质B.用山柳菊研究基因的遗传规律C.用果蝇研究基因与染色体的关系D.用大肠杆菌研究DNA的复制方式
答案 B T2噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌内,蛋白质留在外面,因此T2噬菌体是研究生 物遗传物质的良好材料,A正确;山柳菊没有容易区分的相对性状,且花小,难以做人工杂交实 验,不适宜作为研究基因的遗传规律的材料,B错误;摩尔根利用果蝇为材料,证明了控制果蝇白 眼的基因位于X染色体上,C正确;大肠杆菌是单细胞原核生物,细胞中没有成形的细胞核,拟核 区只有一个大型环状DNA分子,因此研究DNA复制方式适宜选用大肠杆菌,D正确。
2.(2019湖北宜昌期末调研,6)有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂 交实验的分析,正确的是 ( )A.孟德尔对F1植株上收获的556粒种子进行统计,发现4种表现型的比接近9∶3∶3∶1B.基因型为YyRr的豌豆产生的YR卵细胞和YR精子的数量之比约为1∶1C.基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质D.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
答案 A 孟德尔将纯合的黄圆和绿皱个体杂交得到的F1均为黄圆,F1自交得到F2的表现型及 比例接近9(黄圆)∶3(黄皱)∶3(绿圆)∶1(绿皱),其中F1植株上收获的种子为F2,所以对F1植株上 收获的556粒种子进行统计,应有4种表现型,比例接近9∶3∶3∶1,A正确;基因型为YyRr的豌 豆将产生雌、雄配子各4种,数量比接近1∶1∶1∶1,但雌配子和雄配子的数量不相等,其中雄 配子的数量远远多于雌配子的数量,B错误;基因的自由组合定律的实质是减数分裂的过程中, 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,雌、雄配 子随机结合不能体现自由组合定律,C错误;只有当两对相对性状的等位基因位于非同源染色 体上时才遵循自由组合定律,D错误。
3.(2019江西重点中学一模,6)下列有关孟德尔两大遗传定律及运用的说法,正确的是 ( )A.孟德尔两大遗传定律所对应的细胞学基础(减数分裂中的染色体行为)相同B.非等位基因的遗传都符合基因的自由组合定律C.基因型为AaBb的个体自交(子代数量足够多),若子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比,则肯定 是A基因纯合致死D.基因型为AaBb的个体自交(子代数量足够多),若子代出现9∶7的性状分离比,则所有基因型 中存在3种杂合子自交子代会出现性状分离
答案 D 分离定律的实质是等位基因随着同源染色体的分开而分离,自由组合定律的实质 是位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,孟德尔两 大遗传定律所对应的细胞学基础不相同,A错误;非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基 因的自由组合定律,同源染色体上连锁的非等位基因不遵循自由组合定律,B错误;A基因纯合 致死或B基因纯合致死,都会使基因型为AaBb的个体自交子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比, C错误;若子代出现9∶7的性状分离比,表明只有A基因和B基因同时存在时才会表现出显性性 状,因此,AaBb、AABb、AaBB这3种杂合子自交会出现性状分离现象,D正确。
知识拓展 基因互作: 若A/a和B/b这两对基因独立遗传且完全显性时,基因型为AaBb的个体 自交,后代性状分离比为9∶3∶3∶1;由于生物界普遍存在着基因之间的相互作用,等位基因之 间有不完全显性、共显性等情况,非等位基因之间存在互补基因、抑制基因等情况,因此,虽然 遗传规律没有改变,基因型及比例没有改变,但表现型发生了变化,导致性状比例发生改变。常 见的9∶3∶3∶1比例的变形有9∶7、9∶6∶1、12∶3∶1、15∶1、1∶4∶6∶4∶1等。
考点2 自由组合定律的内容及应用
1.(2019湖南益阳期末,11)已知A/a、B/b和C/c三对等位基因位于豌豆的两对同源染色体上。 基因型为 AaBbCc的豌豆植株甲与基因型为aabbcc的豌豆植株乙杂交,所得子代的基因型及其 比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1。豌豆植株甲的三对等位基因的分 布情况最可能是 ( )
答案 C 基因型为AaBbCc的个体,与aabbcc进行测交,由于aabbcc产生的配子的基因型是abc, 测交结果基因型及比例是AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,因此AaBbCc个体 产生的配子的类型及比例是ABc∶aBC∶Abc∶abC=1∶1∶1∶1,分析配子的基因组成,可以 发现A和c连锁,在一条染色体上,a、C连锁,在另一条染色体上,C正确。
知识储备 基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生 配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配 子中,随配子独立遗传给后代(体现分离定律),同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自 由组合。
2.(2019河北石家庄一模,6)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……)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 ( )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26/27D.F2白花植株中纯合子基因型有4种
答案 D 由题意知,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,A、B正确;F1自交,F2中的白花植株占37/64,红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,说明F1的基因型可能为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,C正确;若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,D错误。
方法技巧 F1自交,F2中的白花植株占37/64,红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,根据n对等位基 因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,即可判断以上杂交组合中至少涉及了 3对等位基因。
3.(2019河北邢台第四次月考,20)蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显 性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶 死亡,基因b纯合时雌蝶死亡。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1,F1随 机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为 ( )A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1
答案 D 基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配,F1的基因型为AaBb,F1随机交 配所得F2蝴蝶中,雌雄个体的比例为1∶1,基因A纯合时雄蝶死亡,雄蝶中正常长翅∶正常短 翅∶残缺长翅∶残缺短翅=6∶2∶3∶1,基因b纯合时雌蝶死亡,雌蝶中正常长翅∶残缺长翅= 9∶3,则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1,D正确。
解题方法 解答本题的方法:F2蝴蝶中雌雄个体的比例为1∶1,可先对F2中雌雄蝴蝶的表现型 分别进行分析, 然后把对应的表现型相加即可。
4.(2019福建龙岩期末,6)香豌豆的花色有紫色和白色两种表现型,显性基因C和P同时存在时开 紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花,F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列分 析不正确的是 ( )A.两个白花亲本的基因型为ccPP与CCppB.F2中白花的基因型有5种C.F2紫花中纯合子的比例为1/ 9D.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
答案 D 由题干可知,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7,是9∶3∶3∶1的变形,说明C/c、P/p两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。F1基因型为CcPp,亲本表现为 白花且为纯合子,亲本基因型为CCpp和ccPP,A正确;F2中白花的基因型有C_pp、ccP_、ccpp, 共5种,B正确;F2紫花为9/16,纯合子为1/16,故紫花中纯合子的比例为1/9,C正确;F1测交结果紫 花与白花的比例为1∶3,D错误。
题后悟道 出现特殊性状分离比时,看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样 的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。F1自交出现特殊性状分离比,F1测交也会相应出现 特殊性状分离比。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:45分钟 分值:65分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019天津红桥一模,6)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的 是 ( ) A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在细胞中央的一个平面上C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
答案 A 等位基因位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因,cn与cl在 同一条染色体上,互为非等位基因,A选项错误;有丝分裂中期,所有染色体的着丝点都排列在细 胞中央的赤道板上,B选项正确;有丝分裂后期着丝点断裂,姐妹染色单体分离后分别走向两极, 所以细胞两极都会出现基因cn、cl、v和w,C选项正确;由于减数第一次分裂后期,常染色体和 X染色体可能走向同一极,所以在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v和w可能出现在细胞的 同一极,D选项正确。
2.(2019天津和平二模,5)人类的显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发 育是必需的,二者缺一,个体即聋。这两对等位基因分别位于两对常染色体上。下列叙述错误 的是 ( )A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子B.基因型均为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为9/16C.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,有可能生下听觉正常的孩子D.耳聋夫妇有可能生下基因型为DdEe的孩子
答案 B 夫妇中有一个耳聋,当另一方基因型为DDEE时,就可以生下基因型为D_E_的听觉 正常的孩子,A选项正确;基因型为DdEe的双亲生下听觉正常的孩子的概率是9/16,该双亲生下 耳聋孩子的概率是7/16,B选项错误;若夫妻双方基因型为DDee(只有耳蜗管正常)和ddEE(只有 听神经正常),其后代的基因型为DdEe的听觉正常的孩子,C选项和D选项都正确。
3.(2019天津九校联考,6)某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,花 粉粒非糯性(E)对糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘液变蓝黑色,糯性花粉遇碘液变橙红色,现有 品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),进行了如下两组实验:
下列叙述错误的是 ( )A.由组合一可知,基因B/b和基因D/d位于同一对同源染色体上B.组合一利用F1自交能验证基因的自由组合定律C.由组合二可知,基因E/e和基因B/b位于不同对同源染色体上,利用F1自交所得F2中,杂合子占3/4D.利用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)验证基因的自由组合定律,可选用的亲本组合有甲×丙
答案 B 组合一中,纯种品种甲和丁杂交,F1的基因型为BbDdee,F1产生的四种配子基因型及 比例为BDe∶ Bde∶bDe∶bde=4∶1∶1∶4 ,不是1∶1∶1∶1,说明基因B/b和基因D/d并没有 位于非同源染色体上,而是位于同一对同源染色体上,组合1的F1自交不能验证基因的自由组合 定律,故A选项正确,B选项错误;组合二中,纯种品种丙和丁杂交,F1的基因型为BbddEe,F1产生的 四种配子基因型及比例为BdE∶Bde∶bdE∶bde= 1∶1∶1∶1,故基因B/b和基因E/e位于不同 对同源染色体上,组合二中F1的基因型为BbddEe,F1自交后代中纯合子占4/16,所以杂合子占12/ 16,C选项正确;若采用花粉鉴定法验证基因自由组合定律,则应使F1为_ _DdEe,所以可以选择 的亲本组合是甲×丙或者乙×丁,D选项正确。
4.(2019河北名校联盟一模,3)现有一批基因型分别为AABB、AaBB、aaBB的油菜幼苗,比例 为1∶2∶1,其中a基因纯合时对病毒无抗性,开花前因感染病毒全部死亡,该批幼苗自交和随机 交配产生的子代中,aa基因型个体所占比例分别是 ( )A.1/4、1/9 B.1/6、1/9C.1/4 、1/6 D.2/9、3/5
答案 B 本题实际考查自交与随机交配(自由交配)的区别,属于对科学思维素养的考查。据 题干“a基因纯合时对病毒无抗性,开花前因感染病毒全部死亡”,则aaBB的油菜不能产生子 代,基因型为AABB、AaBB的油菜的比例为1∶2,无论自交或随机交配,都不用考虑BB,只考虑 AA、Aa,可看作1/3AA、2/3Aa自交和随机交配,则幼苗自交产生aa基因型个体=2/3×1/4=1/6; 幼苗随机交配,产生aa基因型个体=2/3×2/3×1/4=1/9,B正确。
5.(2019湖南三湘名校第一次联考,25)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控 制(如A、a;B、b;C、c……)。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 (即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进 行杂交,各杂交组合后代的表现型及其比例如下: 甲×乙 乙×丙 乙×丁 F1白色 F1红色 F1红色 F2白色 F2红色81∶白色175 F2红色27∶白色37 甲×丙 甲×丁 丙×丁 F1白色 F1红色 F1白色 F2白色 F2红色81∶白色175 F2白色
根据哪些杂交组合可以判断该植物的花色受4对等位基因的控制 ( )A.甲×乙、乙×丙 B.乙×丙、甲×丁C.乙×丁、甲×丁 D.乙×丙、丙×丁
答案 B 本题通过植物花色的性状遗传分析考查考生的分析与推断能力,属于对科学思维 素养的考查。甲、乙、丙、丁分别为4个纯合白花品系。甲×乙、甲×丙与丙×丁这三个杂交 组合的F1与F2均为白花,无法判断花色受几对等位基因的控制;乙×丙与甲×丁这两个杂交组合, F2中的红色个体占全部个体的比例均为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,说明这两个杂交组合中都 可涉及4对等位基因;乙×丁杂交组合,F2中的红色个体占全部个体的比例为27/(27+37)=27/64= (3/4)3,说明该杂交组合可涉及3对等位基因,B正确。
方法技巧 n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,据此分别统计 各杂交组合F2的性状分离比,进而分析判断各选项。
二、非选择题(共40分)
6.(2019天津河东二模,9)(13分)番茄的花色和叶的宽窄分别由两对等位基因A/a和B/b控制。现 以红花窄叶植株自交,实验结果如图所示。请回答下列问题。(注:番茄是两性花,属于自花受 粉植物)P 红花窄叶 ↓⊗F1 红花窄叶 红花宽叶 白花窄叶 白花宽叶 6 2 3 1(1)F1中白花宽叶的基因型为 ,F1中纯合子所占的比例为 。(2)通过研究发现两对等位基因中某一对等位基因显性或隐性纯合时受精卵死亡,可以推测控 制 性状的基因具有 (填“显性”或“隐性”)纯合致死效应。(3)为验证(2)中的推测,请利用F1植株运用最简便的方法验证推测。①方法: 。②结果: 。
答案 (1)aabb 1/6 (2)花色 显性 (3)①利用红花宽叶植株自交 ②后代发生性状分离, 且分离比接近于2∶1
解析 (1)由题干分析番茄的花色和叶的宽窄分别由等位基因A/a和B/b控制,且据图分析F1的 性状分离比是6∶2∶3∶1,是9∶3∶3∶1的特殊变化,F1红花窄叶基因型为AaB_(AAB_死亡), 红花宽叶的基因型为Aabb(AAbb死亡),白花窄叶的基因型为aaB_,白花宽叶的基因型为aabb, 其中纯合子为aaBB和aabb,二者占F1的2/12。(2)由F1的性状分离比是6∶2∶3∶1,是9∶3∶3∶1的特殊变化分析,F1中AAB_和AAbb个体死 亡,推测花色性状显性纯合致死。(3)为验证花色中的显性纯合致死效应,可用F1中的红花植株 (Aa)自交,其自交后代中Aa∶aa=2∶1,可验证(2)中推测。
7.(2019天津十二中二模,6)(14分)某植物是常见的街道绿化植物,也是制作药膳的常见材料,有 清热止血等功效。(1)该植物原产温带,很多原始种为二倍体,新生的四倍体分布在二倍体区域内的高山上,三倍 体和八倍体分布在更北的高山上,而十四倍体生长在极地,此现象说明 ;该植物多倍体发生的变异是因细胞内染色体数目以 的形式成倍增加而产 生的。(2)该植物原始种的花色由位于2号染色体上的一对等位基因C1/C2决定,C1控制红色色素形成, C2控制黄色色素形成:两种色素同时存在时表现为橙色;若无色素形成,则表现为白色。回答下 列问题:①开橙色花的植株相互交配,子代出现三种花色,这种现象在遗传学上称为 。②该植物含C1的花粉粒呈长形,含C2的花粉粒呈圆形;另有一对等位基因A/a,含A的花粉粒遇碘 液变蓝黑色,含a的花粉粒遇碘液变橙红色。为探究这两对等位基因遗传时是否遵循自由组合 定律,请完善下列实验思路。a.选择基因型为 的植株,待开花后进行实验;
b.取该植株的花粉粒,滴加碘液染色后制成临时装片进行显微观察。c.预期结果并得出结论:若花粉出现 种类型,且比例为 ,则这两对等位基因遵 循自由组合定律;否则不遵循。
③研究发现,当2号染色体上存在D基因时该条染色体上色素基因的表达会被抑制,d基因不会 对其产生影响。若某基因型为C1C2的植株开黄花,请推测该植株2号染色体上相关基因的分布 情况并将它画在方框内,若该植物自交(不考虑交叉交换),子代的表现型及比例为 。
答案 (1)多倍体具有更强的抗寒能力 染色体组(2)①性状分离 ②AaC1C2 4 1∶1∶1∶1③ (D和d位置颠倒不得分) 白∶黄=1∶3
解析 (1)由题干分析,该植物细胞内染色体组越多,越能在寒冷地区生存,所以推测多倍体具 有更强的抗寒能力。多倍体的产生是因为染色体数目以染色体组的形式倍增。(2)①杂种后 代出现不同性状的现象称为性状分离。②若要探究自由组合定律,选用杂合子AaC1C2,让其自 交,能产生AC1、AC2、aC1、aC2四种配子,且比例为1∶1∶1∶1。③据题干信息可知,2号染色 体上存在D基因时,色素基因表达被抑制,且题中基因型为C1C2的植株开黄花,可知C1基因表达 受D基因抑制,即C1基因与D基因在同一条染色体上,同理,可知C2基因与d基因在同一条染色体 上。该植物在不考虑交叉互换的情况下可产生C1D和C1d两种配子,比例为1∶1,故该植物自交 后代中白∶黄=1∶3。
8.(2019部分区一模,10)(13分)果蝇是遗传学常用的实验材料,其相对性状细眼(B)对粗眼(b)为 显性,且控制眼形的基因位于Ⅲ号染色体上,野生果蝇种群中均为粗眼个体。如图为雄果蝇的 染色体图解。请回答下列问题: (1)欲测定果蝇基因组的序列,需对其中的 条染色体进行DNA测序。(2)基因B和基因b中碱基的数目 (填“一定”或“不一定”)相同,在遗传时遵循 定律。(3)细眼基因(B)最初可能是由于 而出现的;已知含基因B的精子不具有受精能力,基因 型为Bb的雌雄果蝇交配,子代果蝇的眼形及比例 。(4)科研人员发现了一只细眼雌蝇,其一条Ⅲ号染色体缺失了一个片段。科学家用该雌蝇与多 只野生型的雄果蝇交配,子代果蝇中雌蝇∶雄蝇=2∶1,则对该结果最合理的解释是 。
答案 (1)5 (2)不一定 分离 (3)基因突变 细眼∶粗眼=1∶1 (4)Ⅲ号染色体片段缺失的 雄性果蝇不能存活(答案合理即可)。
解析 (1)果蝇的基因组应选用3条常染色体和2条性染色体进行测序。(2)细眼基因B的出现 有可能是基因b出现碱基对的增添、缺失和替换,所以基因B/b的碱基数目可能相同。同源染 色体上等位基因的遗传遵循分离定律。(3)基因B是由于基因突变而出现的。 (4)用Ⅲ号染色体片段缺失的细眼雌果蝇与多只野生型雄果蝇交配,子代果蝇中雌蝇∶雄蝇= 2∶1,存在雄果蝇致死现象,最可能的原因是Ⅲ号染色体片段缺失的雄性果蝇不能存活。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019 5·3原创预测卷二,6)与玉米籽粒糊粉层颜色这一性状有关的基因有A、C、R和P,它 们分别位于玉米第Ⅲ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅴ染色体上。实验证明,当至少存在A和C基因(不论纯合或 杂合)时,玉米籽粒糊粉层才可能出现颜色,有A和C基因并补加R基因(不论杂合或纯合),就能使 糊粉层产生红色素,如果有A、C、R基因再加上P基因,就能合成紫色素,否则糊粉层是无色 的。下列有关糊粉层的叙述正确的是 ( )A.糊粉层颜色由4对基因控制,表现型为红色和紫色B.基因通过控制两种色素的合成,直接控制糊粉层颜色C.糊粉层表现型为无色的个体时,其基因型共有57种可能D.纯种的红色和紫色杂交,理论上F2红色∶紫色=3∶1
答案 C 控制糊粉层颜色的基因有A、C、R和P,分别位于四条非同源染色体上,遵循自由组 合定律。相关基因相互作用,使糊粉层表现为无色、红色和紫色,A不正确;植物色素的化学本 质不是蛋白质,故基因通过控制酶的合成,控制代谢,进而控制糊粉层颜色,B不正确;与糊粉层 颜色有关的基因型共有34=81种,由题意知,基因型为A_C_R_pp时,表现为红色,共有8种,基因型 为A_C_R_P_时,表现为紫色,基因型共有16种,其他基因型共有57种,全部表现为无色,C正确;纯 种的红色AACCRRpp和紫色AACCRRPP杂交,F1为AACCRRPp,F2红色∶紫色=1∶3,D不正 确。
创新点 该题考查了多对基因对同一性状的控制的相关计算和推断以及自由组合定律的实 质,同时还考查了基因对色素等非蛋白质类物质合成的控制,它们是通过控制酶的合成来实现 的。
2.(2019 5·3原创冲刺卷六,4)果蝇的翅型有长翅、残翅、无翅三种。现选取一只纯合的残翅 雌果蝇与一只纯合的无翅雄果蝇进行如图所示的交配实验。亲本的基因型(用A/a、B/b…… 表示)是 ( ) ♀ ♂P 残翅 × 无翅 F1 全是长翅 F2 长翅 残翅 无翅 9 ∶ 3 ∶ 4 A.AAbb×aaBB或AAXbXb×aaXBY B.AABB×aabb或AAXbXb×aaXBYC.aaBB×AAbb或aaXBXB×AAXbY D.AABB×aabb或AAXBXB×aaXbY
答案 C 本题考查遗传规律及基因定位的相关问题。由一只纯合的残翅雌果蝇与一只纯合 的无翅雄果蝇杂交所得F1全为长翅果蝇可知,若基因都在常染色体上,残翅(AAbb/aaBB)与无 翅(aaBB/AAbb)杂交,则F1基因型为AaBb,F2长翅(A_B_)∶残翅(A_bb/aaB_)∶无翅(aaB_ /A_bb 与aabb)=9∶3∶4;若其中一对基因位于X染色体上,假设雌果蝇的基因型为AAXbXb,雄果蝇的 基因型为aaXBY,则F1雌果蝇的基因型为AaXBXb,雄果蝇的基因型为AaXbY表现为残翅,与题设 矛盾,因此亲本中雌性基因型只能为aaXBXB,雄性基因型为AAXbY,F1雌性基因型为AaXBXb,雄 性基因型为AaXBY,F2长翅雌∶残翅雌∶长翅雄∶残翅雄∶无翅雄=6∶2∶3∶1∶4,即长翅∶ 残翅∶无翅=9∶3∶4。C正确。
创新点 设问创新。综合考查遗传学规律和基因定位,以及特殊性状分离比产生的原因分 析。
3.(2019 5·3原创冲刺卷六,32)红花和白花是香豌豆的一对相对性状。两株白花植株杂交,无 论正交、反交,F1中总是一半开白花,一半开红花。开白花的F1植株自交,F2全开白花;开红花的 F1植株自交,F2表现为红花2 709株,白花2 104株。(1)控制该性状的是 独立遗传的等位基因, 才表 现为红花。(2)若开红花的F1植株产生的只含有显性基因的雄配子致死,则其自交得到的F2表现型及比例 为 ,开红花的F1植株测交其子代表现型及比例为 。(3)用流程图表示控制豌豆花颜色的基因的表达过程: ,豌豆花的颜色是由位于液泡的花青素决定的,而花青素的合成需要酶的催化,这说明基因与性状之间的关系是 。
答案 (1)两对 同时存在两种显性基因时(2)红花∶白花=5∶7 红花∶白花=1∶3或全为白花(3)DNA RNA 蛋白质 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
解析 本题综合考查遗传规律及基因与性状的关系。(1)据题意可知,开红花的F1植株自交,F2 表现为红花2 709株,白花2 104株,数量比约为9∶7,为9∶3∶3∶1的变式。根据分析可知,控制 花色性状的是两对独立遗传的等位基因,且同时存在两种显性基因时才表现为红花。两株白 花植株杂交,设其基因型分别为AAbb和aaBb,无论正交、反交,F1的基因型都为Aabb和AaBb,分 别开白花和红花,比例为1∶1。开白花的F1植株Aabb自交,F2全开白花;开红花的F1植株AaBb自 交,F2红花∶白花=9∶7,假设合理。(2)若开红花的F1植株自交时只含有显性基因的雄配子致 死,即雄配子AB致死,则F2表现型及比例为红花(A_B_,4/9死亡)∶白花(A_bb+aaB_+aabb)=5∶ 7。开红花的F1植株测交,若AaBb作母本,子代红花(AaBb)∶白花(Aabb+aaBb+aabb)=1∶3;若 AaBb作父本,雄配子AB致死则子代全为白花(Aabb+aaBb+aabb)。(3)用流程图表示控制豌豆 花颜色的基因的表达过程:DNA RNA 蛋白质。豌豆花的颜色是由位于液泡的花青素决定的,而花青素的合成需要酶的催化,这说明基因与性状之间的关系是基因通过控制酶的 合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
创新点 角度创新。综合考查遗传规律及基因与性状的关系。让学生对遗传知识有全面考 虑的意识。
4.(2019 5·3原创预测卷三,32)研究人员成功培育出转基因抗虫水稻,研究发现,其中部分抗虫 植株细胞中含有两个抗虫基因。由于抗虫基因插入宿主染色体的部位是随机的,研究人员利 用这些植株进行了一些杂交实验。请回答下列问题:(1)若抗虫植株甲自交后代中抗虫植株∶非抗虫植株=15∶1,则可判断这两个抗虫基因位于 ,这一分析所依据的遗传学定律是 。(2)水稻的E基因决定花粉的可育程度,将抗虫基因导入基因型为EE的植株的受精卵,获得基因 型为Ee的植株乙(基因e是指抗虫基因插入了E基因)。现选择植株乙Ee与非转基因植株丙EE 为亲本进行正反交实验,植株乙分别作为母本和父本时,F1中抗虫植株所占的比例分别为1/2和 1/3。①从E基因的角度分析,插入抗虫基因,引起其发生 (填变异类型),从而使E基因失 去原有的功能。②E基因失活为e基因使花粉的育性减少了 (填“1/2”或“1/3”),若Ee自交,F1中抗虫 植株所占的比例为 。
答案 (1)两条非同源染色体上(答两条染色体上不得分) 基因自由组合定律(2)①基因突变 ②1/2 2/3
解析 (1)抗虫植株甲自交后代中抗虫植株∶非抗虫植株=15∶1,是性状分离比9∶3∶3∶1的 变式,说明这两个抗虫基因的遗传遵循基因自由组合定律,所以这两个抗虫基因位于两条非同 源染色体上。(2)在E基因中插入一段DNA序列,改变了E基因的结构,使其变成了它的等位基 因e,此类变异属于基因突变。植株乙Ee作父本时,与EE杂交,后代中抗虫植株(Ee)∶不抗虫植 株(EE)=1∶2,说明了e花粉的育性为E花粉的1/2。若Ee自交,卵细胞为1/2 E、1/2 e,精子为2/3 E、1/3 e,所以F1中抗虫植株所占的比例为1-1/2×2/3=2/3。
创新点 利用转基因植物巧妙考查基因自由组合定律、变异以及基础的遗传计算,体现了对 关键能力的考查和对生物解题方法的应用。
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