备考2025届高考生物一轮复习【强化训练】第5章课时2基因的自由组合定律

第5章基因的传递规律课时2基因的自由组合定律1.[2022全国甲]某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50％可育、50％不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是（B）A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等解析由“等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上”可推出这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，即A/a和B/b独立遗传。单独分析基因B/b，亲本的基因型都为Bb，自交后，子代的基因型及比例为BB：Bb：bb＝1：2：1，表型及比例为红花植株：白花植株＝3：1，A正确。单独分析基因A/a，亲本的基因型均为Aa，产生的雌配子类型及比例为A：a＝1：1，由“含A的花粉可育；含a的花粉50％可育、50％不育”可推出亲本产生的可育雄配子数：不育雄配子数＝3：1，则子代中基因型为aa的个体占1/6，推断过程如表所示：雌配子子代基因型可育雄配子1212232626131616综合分析可知，子一代中基因型为aabb的个体所占比例为16×14＝124，B错误、C正确。亲本关于花色的基因型为Bb，其产生的含B的可育雄配子数与含b2.[2021全国甲]果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是（A）A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇B.果蝇M体色表现为黑檀体C.果蝇N为灰体红眼杂合体D.亲本果蝇均为长翅杂合体解析假设与果蝇翅型有关的基因为A、a，子代果蝇中长翅：残翅≈3：1，由此可判断双亲关于翅型都为显性性状（长翅）且为杂合体（Aa），D正确。假设与果蝇眼色有关的基因为B、b，子代果蝇中红眼：白眼≈1：1，又知红眼为显性性状，控制眼色的基因位于X染色体上，则双亲的基因型为XBXb、XbY或XbXb、XBY；假设与果蝇体色有关的基因为C、c，子代果蝇中灰体：黑檀体≈1：1，则双亲中一个为杂合体（Cc），一个为隐性纯合体（cc）。果蝇N表现为显性性状（长翅）灰体红眼，则果蝇N的基因型为AaCcXBY或AaCcXBXb，果蝇M为长翅黑檀体白眼，基因型为AaccXbXb或AaccXbY，A错误，B、C正确。3.[2022辽宁，12分]某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病（以下简称“抗病”与“易感病”）由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验，结果见表。组别亲本杂交组合F1表型及数量抗病非斑点抗病斑点易感病非斑点易感病斑点1抗病非斑点×易感病非斑点710240002抗病非斑点×易感病斑点1321291271403抗病斑点×易感病非斑点728790774抗病非斑点×易感病斑点18301720（1）上表杂交组合中，第1组亲本的基因型是RRYy和rrYy，第4组的结果能验证这两对相对性状中抗病和易感病的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第2组。（2）将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为3：3：1：1。（3）用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。现有一基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离（不考虑其他变异），则产生的配子类型及比例分别为YY：Yy：yy＝1：4：1，其自交后代共有5种基因型。（4）用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因后，四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更低。解析（1）第1组中两亲本的表型分别为抗病非斑点、易感病非斑点，而F1均表现为抗病且非斑点：斑点≈3：1，可以推出抗病对易感病为显性，非斑点对斑点为显性，进一步推出抗病非斑点亲本的基因型为RRYy，易感病非斑点亲本的基因型为rrYy。分析可知，第4组亲本的基因型分别为RrYY和rryy，该组的杂交结果只能验证抗病和易感病的遗传遵循分离定律。经分析可知，第2组亲本的基因型分别为RrYy和rryy，第3组亲本的基因型分别为Rryy和rrYy。第1组中，无论R/r、Y/y是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，抗病非斑点亲本（RRYy）都能产生RY、Ry两种配子，比例约为1：1，易感病非斑点亲本（rrYy）都能产生rY、ry两种配子，比例约为1：1，F1中抗病非斑点：抗病斑点都约为3：1；第3组中，无论R/r、Y/y是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，抗病斑点亲本（Rryy）都能产生Ry、ry两种配子，比例约为1：1，易感病非斑点亲本（rrYy）都能产生rY、ry两种配子，比例接近1：1，F1中抗病非斑点：抗病斑点：易感病非斑点：易感病斑点都约为1：1：1：1；第4组中，无论R/r、Y/y是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，抗病非斑点亲本（RrYY）都能产生RY、rY两种配子，比例约为1：1，易感病斑点亲本（rryy）都能产生ry配子，F1中抗病非斑点：易感病非斑点都约为1：1；第2组中，抗病非斑点亲本的基因型为RrYy，易感病斑点亲本的基因型为rryy（只能产生ry一种配子），而F1的表型及比例为抗病非斑点：抗病斑点：易感病非斑点：易感病斑点≈1：1：1：1，可推出抗病非斑点亲本（RrYy）产生RY、Ry、rY、ry四种配子，比例约为1：1：1：1，则R/r、Y/y位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律。（2）第2组F1中的抗病非斑点植株的基因型为RrYy，第3组F1中的易感病非斑点植株的基因型为rrYy，RrYy和rrYy杂交，后代中抗病：易感病＝1：1，非斑点：斑点＝3：1，则后代中抗病非斑点：易感病非斑点：抗病斑点：易感病斑点＝3：3：1：1。（3）秋水仙素能够抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。基因型为YYyy的四倍体植株，在减数分裂过程中四条同源染色体两两分离，则产生的配子类型及比例为YY：Yy：yy＝1：4：1，其自交后代共有YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy和yyyy5种基因型。（4）用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因（记为a）后，若为二倍体，则其基因型为Aa，其产生a配子的概率为1/2，则后代中隐性性状出现的频率为1/2×1/2＝1/4；若为四倍体，则其基因型为AAaa，其产生aa配子的概率为1/6，则子代中隐性性状出现的频率为1/6×1/6＝1/36，即四倍体中隐性性状出现的频率较二倍体更低。4.[2022北京节选，9分]番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。（2）野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如图1。据此，写出F2中黄色的基因型：aaBB、aaBb。（3）深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。（4）有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括①②④，并检测C的甲基化水平及表型。①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型解析（2）结合题中信息知，番茄果肉颜色由两对等位基因控制，两种单基因纯合突变体杂交得F1，F1自交得F2，F2中红色：黄色：橙色＝185：62：83≈9：3：4，说明F1是双杂合子，则F1的基因型为AaBb。由题意知，单基因纯合突变体甲（基因A突变为a）的果肉为黄色，单基因纯合突变体乙（基因B突变为b）的果肉为橙色，则甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb，则F2中黄色的基因型为aaBB、aaBb。（3）结合题图分析可知，aabb中缺乏基因A，不能合成酶A，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，前体物质1在酶H的作用下持续生成前体物质2；又由于aabb中没有B基因，故其不能合成酶B，前体物质2因无法转变为番茄红素而积累，而前体物质2积累会使果肉呈橙色。（4）结合题中信息推测，果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，欲为该推测提供证据，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测C的甲基化水平及表型。5.[2022江苏，12分]大蜡螟是一种重要的实验用昆虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表（反交实验结果与正交一致）。请回答下列问题。表1深黄色与灰黑色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄灰黑深黄（P）♀×灰黑（P）♂21130深黄（F1）♀×深黄（F1）♂1526498深黄（F1）♂×深黄（P）♀23140深黄（F1）♀×灰黑（P）♂10561128表2深黄色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄黄白黄深黄（P）♀×白黄（P）♂023570黄（F1）♀×黄（F1）♂5141104568黄（F1）♂×深黄（P）♀132712930黄（F1）♀×白黄（P）♂0917864表3灰黑色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色灰黑黄白黄灰黑（P）♀×白黄（P）♂012370黄（F1）♀×黄（F1）♂7541467812黄（F1）♂×灰黑（P）♀75413420黄（F1）♀×白黄（P）♂011241217（1）由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体显性遗传。（2）深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示，表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是YY、YG，表2、表3中F1基因型分别是YW、GW。群体中Y、G、W三个基因位于1对同源染色体上。（3）若从表2中选取黄色（YW）雌、雄个体各50只，从表3中选取黄色（GW）雌、雄个体各50只，进行随机杂交，后代中黄色个体占比理论上为50％（或1/2）。（4）若表1、表2、表3中深黄（YY♀、YG♀♂）和黄色（YW♀♂、GW♀♂）个体随机杂交，后代会出现4种表型和6种基因型。（5）若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D（两者不发生交换重组），基因排列方式为，推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为3：1；在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的50％（或1/2）。解析（1）由表1知，深黄（P）♀×灰黑（P）♂，F1表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄（F1）♀×深黄（F1）♂，子代中深黄：灰黑≈3：1，又知反交实验结果与正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体显性遗传。（2）已知深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示。由表1知，深黄（P）♀×灰黑（P）♂，F1表现为深黄色，可知深黄色亲本为显性纯合子，基因型为YY，灰黑色亲本的基因型为GG，则F1的基因型为YG。据表2可知，深黄（P）♀×白黄（P）♂，子代中只有黄色个体，深黄色亲本的基因型为YY，白黄色亲本的基因型为WW，故子一代的基因型为YW，表现为黄色。据表3可知，灰黑（P）♀×白黄（P）♂，子代中只有黄色个体，灰黑色亲本的基因型为GG，白黄色亲本的基因型为WW，故子一代的基因型为GW。（3）若从表2中选取黄色（YW）雌、雄个体各50只，从表3中选取黄色（GW）雌、雄个体各50只，进行随机杂交，则后代的基因型及比例为YY：GG：YG：YW：GW：WW＝1：1：2：4：4：4，黄色个体（YW、GW）占1/2。（4）表1、表2、表3中深黄和黄色个体随机杂交，该群体产生的配子类型为Y、G、W，子代中基因型为YY、YG的个体表现为深黄色，基因型为YW、GW的个体表现为黄色，基因型为GG的个体表现