新高考适用2024版高考生物一轮总复习练案15必修2遗传与进化第五单元孟德尔定律和伴性遗传第2讲基因的自由组合定律

练案[15]必修2　第五单元　孟德尔定律和伴性遗传

 第2讲　基因的自由组合定律

A组

一、选择题

1．(2023·烟台市质检)下列有关孟德尔两对相对性状遗传实验的说法，能反映基因自由组合定律实质的是( D )

A．YY、Yy、yy与RR、Rr、rr之间的自由组合

B．F1产生的四种雌雄配子之间的随机组合

C．黄色(绿色)表型与圆粒(皱粒)表型之间自由组合

D．Y(y)与R(r)所在的非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合

解析：自由组合定律的实质：在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合，具有以下两点：(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合同时进行；(2)独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合互不干扰，各自独立地分配到配子中去。故Y(y)与R(r)所在的非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合能反映基因自由组合定律的实质。

2．(2023·华中师大附中调研)有一种名贵的兰花，花色有红色、蓝色两种颜色，其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为2737。下列说法正确的是( C )

A．兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制

B．兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制

C．若F1测交，则其子代表型及比例为红花蓝花＝17

D．F2中蓝花基因型有5种

解析：根据题干信息“亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为2737”可知，F2中红花占＝＝3，说明兰花花色的遗传是由三对同源染色体上的三对等位基因控制的，A、B错误；根据实验结果F2中红花占3可知，红花的基因型为A_B_C_(假设三对等位基因用A/a、B/b、C/c表示)，其余基因型均表现为蓝花，若F1(其基因型为AaBbCc)测交，则其子代中红花AaBbCc所占比例为××＝，蓝花占，因此F1测交，其子代表型及比例为红花蓝花＝17，C正确；F1(基因型为AaBbCc)自交，F2中基因型种类为3×3×3＝27(种)，其中红花的基因型为A_B_C_，种类为2×2×2＝8(种)，则F2中蓝花基因型为19种，D错误。

3．(2023·山东潍坊统考)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1，F1测交结果如表所示，下列有关叙述不正确的是( A )

A.F1自交得F2，F2的基因型有6种

B．F1产生的基因型为AB的花粉可能有50%不能萌发，不能实现受精

C．将F1花粉离体培养，可得到四种表型不同的植株

D．该两对基因的遗传仍遵循自由组合定律

解析：根据表格中测交后代基因型种类可判断F1产生的雌配子和雄配子均有四种，F1自交得F2，F2的基因型有3×3＝9(种)，A错误；甲(AABB)×乙(aabb)→F1(AaBb)，F1(父本)×乙→AaBbAabbaaBbaabb＝1222，乙×F1(母本)→AaBbAabbaaBbaabb＝1111，由此可见，第二个测交组合符合正常测交后代比例，而第一个测交组合中，AaBb个体是其他类型的一半，可能是F1产生的花粉AB有一半败育的缘故，即父本F1产生的AB花粉可能有50%不能完成受精作用，B正确；通过测交结果看出，F1能产生四种类型的花粉，因此F1花粉离体培养，可得到四种表型不同的单倍体植株，C正确；根据测交结果可知该两对基因的遗传符合基因自由组合定律，D正确。

4．(2023·吉林长春质检)玉米的顶端是雄花序，叶腋处为雌花序。研究发现，位于两对同源染色体上的B、b和T、t两对等位基因与玉米的性别分化有关，当基因B和基因T同时存在时，既有雄花序，又有雌花序；基因b纯合可以使植株只有雄花序，叶腋处没有雌花序；基因t纯合可以使雄花序发育成为可育的雌花序，下列有关说法错误的是( D )

A．玉米有雌雄同株、雌株、雄株三种表型

B．bbTt只有雄花序，bbtt仅顶端有雌花序

C．BbTt自交，雌雄配子的结合方式有16种

D．BbTt与bbTt的杂交后代中雄株占1/3

解析：根据题干信息可知，玉米有雌雄同株、雌株、雄株三种表型，A正确；基因b纯合可以使植株只有雄花序，且叶腋处没有雌花序，基因t纯合可以使雄花序发育成为可育的雌花序，因此bbTt只有雄花序，bbtt仅顶端有雌花序，B正确；BbTt自交，雌雄配子的结合方式有4×4＝16种，C正确；BbTt与bbTt杂交后代中雄株占1/2×3/4＝3/8，D错误。

5．(2023·江西九江联考)小鼠中基因A1控制黄色、基因A2控制灰色、基因a控制黑色，A1对A2和a为显性，A2对a为显性，已知A1A1个体会在胚胎时期死亡。小鼠有短尾(D)和长尾(d)两种，且与体色独立遗传。若取两只基因型不同的黄色短尾鼠交配，F1的表型及比例为黄色短尾黄色长尾灰色短尾灰色长尾＝4221，则下列说法中错误的是( D )

A．亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd

B．F1中的四种表型个体均为杂合体

C．若F1中灰色短尾鼠相互交配，子代中黑色鼠占1/4

D．若F1中灰色长尾鼠相互交配，子代中不会出现黑色鼠

解析：根据后代黄色灰色＝21、短尾长尾＝21可知，DD个体不能存活，亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd，A正确；F1中与体色相关的基因型为A1A2、A1a、A2a，故四种表型个体均为杂合体，B正确；若F1中灰色短尾鼠(A2aDd)相互交配，子代中灰色黑色＝31，其中黑色鼠(aa)占1/4，C正确；若F1中灰色长尾鼠(A2add)相互交配，子代中出现黑色鼠的概率为1/4，D错误。

6．(2022·广东一模，7)甜糯玉米是近年来的热门种植品种。已知玉米的糯质和甜质受两对同源染色体上的两对等位基因控制，且隐性基因纯合时，只表达隐性基因所控制的性状。现用糯质玉米(wwSS)和甜质玉米(WWss)杂交得F1，再用F1自交得F2。下列叙述错误的是( C )

A．甜糯玉米育种的主要原理是基因重组

B．F1全为普通玉米(非糯非甜)

C．F2出现961的性状分离比

D．F2中甜糯玉米约占1/16

解析：根据题意“玉米的糯质和甜质受两对同源染色体上的两对等位基因控制，且隐性基因纯合时，只表达隐性基因所控制的性状”，并且已知亲本为糯质玉米(wwSS)和甜质玉米(WWss)，所以推断糯质玉米的基因型是ww_ _，甜质玉米的基因型是ss_ _，F1的基因型为WwSs，表型为非糯非甜，F1自交得到的F2的表型及比例为非糯非甜糯非甜非糯甜甜糯＝9331。甜糯玉米育种的过程利用的是杂交育种的方式，其主要原理是基因重组，A正确；F1的基因型为WwSs，表型为非糯非甜，B正确；F2有9种基因型，4种表型(非糯非甜糯非甜非糯甜甜糯＝9331)，C错误；甜糯玉米的基因型是wwss，F2中甜糯玉米约占1/16，D正确。

二、非选择题

7．(2023·豫南九校联考)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182株，白花为143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90株，白花为271株。相关基因用A、a；B、b；……表示。请回答下列问题：

(1)该高等植物的花色受两对等位基因控制，且这些等位基因遵循自由组合(或“分离定律和自由组合”)定律。

(2)F1的基因型是AaBb，F1自交得到的白花植株中，纯合子所占的比例是3/7。题干中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，纯合子所占的比例是1/4。

(3)现有一红花植株，其自交后代中红花白花≈31，则该红花植株的基因型是AABb或AaBB。若用隐性纯合白花植株的花粉给该红花植株授粉，则子代表型及其比例约为红花白花≈11。

解析：(1)根据F1自交的结果可知，红花白花约为97，是9331的变式，所以该高等植物的花色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。(2)由题干信息可知，F1的基因型是AaBb，F1自交，得到的F2植株中，红花植株的基因型为A_B_。白花植株的基因型为A_bb、aaB_和aabb。F2中白花植株占7/16，白花纯合子在整个F2中占3/16，故白花植株中纯合子所占的比例是3/7。题干中用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，根据子代表型及比例可知，该白花植株的基因型为aabb，后代中有4种基因型，只有aabb一种纯合子，所占比例为1/4。(3)红花植株的基因型为A_B_，若一红花植株自交产生的后代中红花白花≈31，则该红花植株的基因型是AABb或AaBB，隐性纯合白花的基因型为aabb，测交结果应是红花白花≈11。

B组

一、选择题

1．(2023·华中师大附中预测)玉米第4对染色体某位点上有甜质胚乳基因(A、a)，第9对染色体某位点上有子粒的粒色基因(B、b)，第9对染色体另一位点上有糯质胚乳基因(D、d)，aa纯合时D不能表达。将紫冠、非糯质、非甜质玉米(AABBDD)与非紫冠、糯质、甜质玉米(aabbdd)杂交得F1。若将F1测交，下列对测交后代的分析错误的是( D )

A．测交后代可能出现6种性状

B．分别统计测交后代三对性状的比例可以验证基因分离定律

C．甜质胚乳基因与子粒的粒色基因的遗传遵循自由组合定律

D．测交后代中非糯质非甜质糯质甜质非糯质甜质糯质非甜质＝1111

解析：若发生互换，F1可产生8种配子(如下图所示)，但aa纯合时D不能表达，所以测交后代可能出现6种性状，A正确；分别统计每对性状的测交后代比例，若性状分离比为11，则符合分离定律，B正确；甜质胚乳基因与子粒的粒色基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，C正确；因aa纯合时D不能表达，虽然测交后代的基因型有4种，但性状比例应为非糯质非甜质糯质甜质糯质非甜质＝121，D错误。

2．(2022·广东二模，6)在一个自然种群中，小鼠的体色有黄色和灰色，尾巴有短尾和长尾，两对相对性状受两对等位基因控制，遗传符合基因的自由组合定律。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)，现任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表型为黄色短尾灰色短尾黄色长尾灰色长尾＝4221。下列说法错误的是( B )

A．表型为黄色短尾的小鼠基因型仅有1种

B．F1中致死个体的基因型共有4种

C．若让黄色短尾的亲本与灰色长尾鼠交配，则子代表型比例为1111

D．若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则子代灰色短尾鼠占

解析：根据题意分析，任取一对黄色短尾个体，经多次交配后F1的表型为黄色短尾灰色短尾黄色长尾灰色长尾＝4221，即(21)(21)，有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(假设相关基因型为YY和DD，都导致胚胎致死，Y控制黄色体色，D控制短尾性状)，且黄色、短尾都为显性性状。因为YY、DD都导致胚胎致死，所以表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd一种，A正确；已知YY和DD都导致胚胎致死，所以黄色短尾个体(YyDd)相互交配产生的F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD，共5种，B错误；让黄色短尾的亲本(YyDd)与灰色长尾鼠(yydd)交配，则子代表型及比例为黄色短尾(YyDd)灰色短尾(yyDd)黄色长尾(Yydd)灰色长尾(yydd)＝1111，C正确；F1中的雌雄灰色短尾鼠的基因型都为yyDd(yyDD胚胎致死)，它们自由交配，后代基因型理论上有yyDD、yyDd、yydd，比例为121，其中yyDD胚胎致死，所以只有yyDd、yydd两种，yyDd(灰色短尾鼠)占2/3，D正确。

3．(2023·襄阳五中联考)如图表示豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，已知A、a和B、b分别控制两对相对性状。从理论上分析，下列叙述不合理的是( B )

A．甲、乙植株杂交后代表型的比例是1111

B．乙、丁植株杂交可用于验证基因的自由组合定律

C．甲、丙植株杂交后代基因型的比例是1111

D．在自然条件下能稳定遗传的植株是乙和丙

解析：甲(AaBb)、乙(aabb)植株杂交为两对等位基因的测交，后代表型的比例为1111，A正确；乙(aabb)、丁(Aabb)植株杂交为只有一对等位基因的测交，不能用于验证基因的自由组合定律，可用于验证基因的分离定律，B错误；甲(AaBb)、丙(AAbb)植株杂交后代四种基因型及比例为AABbAaBbAAbbAabb＝1111，C正确；在自然条件下能稳定遗传的植株为纯合子，本题中为纯合子的植株是乙(aabb)和丙(AAbb)，D正确。

4．某能进行自花传粉和异花传粉的植物的花色由3对独立遗传的基因(A和a、B和b、C和c)共同决定，花中相关色素的合成途径如图所示，理论上纯合的紫花植株的基因型有( B )

A．3种　　　　　　　 B．5种

C．10种  D．20种

解析：分析图形，紫色植株的基因型可以是aaB_ _ _或_ _ _ _C_。因此纯合的紫花植株有aaBBCC、aaBBcc、AABBCC、AAbbCC、aabbCC 5种基因型。

5．普通水稻不含耐盐基因、含有吸镉基因(A)。科学家将普通水稻的两个位于6号染色体上的吸镉基因敲除(相当于成为基因a)获得了低镉稻甲，并向另一普通水稻的两条2号染色体上分别插入了一个耐盐基因(B)获得了海水稻乙，然后让甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2，下列描述错误的是( B )

A．F1的表型为高镉耐盐的海水稻

B．F2中低镉非耐盐水稻所占比例为3/16

C．F2的低镉耐盐水稻中纯合子占1/3

D．耐盐基因和吸镉基因能自由组合

解析：根据题意可知A基因按题设条件被敲除后突变为a基因，而B基因可认为是b基因发生显性突变的结果，如题干所述，如下图1表示普通水稻2号和6号染色体上关于上述两种性状的基因组成，图2表示低镉稻甲，图3表示海水稻乙。

让甲和乙杂交获得F1，其基因型为AaBb，F1自交获得F2。由题干可知，甲的基因型为aabb，乙的基因型为AABB，F1的基因型则为AaBb，含A基因(吸镉基因)，含B基因(耐盐基因)，则F1为高镉耐盐海水稻，A正确；F1自交，F2中低镉非耐盐水稻基因型为aabb，所占比例应为1/16，B错误；F2的低镉耐盐水稻基因型及所占比例为1/16aaBB或2/16aaBb，因此，低镉耐盐水稻中纯合子比例为1/3，C正确；由于耐盐基因和高镉基因分别位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，D正确。综上所述，选B项。

6．某繁殖力超强鼠的自然种群中，体色有黄色、黑色、灰色三种，体色色素的转化关系如下图所示。已知控制色素合成的两对基因位于两对常染色体上，基因B能完全抑制基因b的表达，不含基因A的个体会由黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡。下列叙述错误的是( A )

A．黄色鼠个体可有2种基因型

B．若让一只黄色雌鼠与一只灰色雄鼠交配，F1全为黑色鼠，则双亲的基因型为aaBB和AAbb

C．两只黑色鼠交配，子代体色只有黄色和黑色，且比例接近16，则双亲中一定有一只基因型是AaBB

D．基因型为AaBb的雌、雄鼠自由交配，子代个体表型及其比例为黄黑灰＝293

解析：由题意可知，aa_表现为黄色，故黄色鼠个体的基因型有aaBB、aaBb、aabb三种，A错误；若让一只黄色雌鼠(aa_)与一只灰色雄鼠(A_bb)交配，F1全为黑色鼠(A_B_)，则双亲的基因型为aaBB和AAbb，B正确；两只黑色鼠(A_B_)交配，子代体色只有黄色(aa_)和黑色(A_B_)，说明亲本的第一对基因均为Aa，黄色黑色的比例接近16，没有灰色(A_bb)，说明亲本的第二对基因B、b没有发生性状分离，推断双亲中定有一只基因型是AaBB，C正确；基因型为AaBb的雌、雄鼠自由交配，子代中黑色鼠(A_B_)占3/4×3/4＝9/16，灰色鼠(A_bb)占3/4×1/4＝3/16，aa_表现为黄色占1/4，但不含基因A的个体会由黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡，故黄色个体占1/4×50%＝1/8，故子代个体表型及其比例为黄黑灰＝293，D正确。

二、非选择题

7．(2023·河南百校联盟联考)某同学利用一种二倍体自花传粉植物进行了杂交实验，杂交涉及的两对相对性状分别是圆形果(A)与长形果(a)，单一花序(B)与复状花序(b)，实验结果如表。回答下列问题：

(1)从表中数据可以得出，控制每对性状的基因在传递过程中符合分离定律，依据是每对相对性状F1的自交后代均为31的性状分离比(合理即可)。

(2)根据表中数据，判断杂交组合①中，控制花序单一和复状的基因与控制圆形果和长形果的基因间不遵循(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，依据是F1自交后代不符合9331的自由组合比例(合理即可)。

(3)分析杂交组合②中F2的表型及数量，圆单小于9/16，长复小于1/16，而圆复和长单均大于3/16，据此判断，基因B位于下图中2号染色体上。

(4)上图中的染色体均不可能为性染色体，理由是该植物为自花传粉的雌雄同体植物，只有雌雄异体的生物才有性染色体(合理即可)。

解析：(1)F2中第一组：圆长＝(660＋90)(90＋160)＝31，单复＝(660＋90)(90＋160)＝31；第二组：圆长＝(510＋240)(240＋10)＝31，单复＝(510＋240)(240＋10)＝31，说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律。(2)杂交组合①的F2中，四种表型之比不是9331，控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律。(3)杂交组合②的F2中，四种表型之比不是9331，说明B/b基因与A/a位于一对同源染色体上，如A和B在一条染色体而a和b在另一条同源染色体上，产生AB、ab配子的机会更多，即AB、ab所占比例均大于1/4，雌雄配子结合后，圆单和长复所占的比例应分别大于9/16和1/16，圆复和长单所占的比例应分别小于3/16；但如果A和b在一条染色体上，而a和B位于它的同源染色体上，则圆单和长复所占的比例应分别小于9/16和1/16，圆复和长单所占的比例应均大于3/16。据此判断，基因B位于2号染色体上。(4)题干信息中某同学利用的是一种二倍体自花传粉植物，能自花传粉，说明该植物为雌雄同体植物，不存在性染色体。