高考生物一轮复习教案-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课标要求核心考点五年考情核心素养对接阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状基因的自由组合定律2023：辽宁T24、山东T23、湖北T14、新课标T5、全国乙T6、全国甲T32（2）（3）；2022：山东T17、湖南T15、辽宁T25、全国甲T6和T32（2）、浙江6月T28（4）（5）、浙江1月T28、海南T18（2）（4）、北京T18（2）、江苏T23；2021：山东T6、海南T23、湖南T17、全国乙T6和T32、全国甲T5和T32（2）（3）（4）、湖北T19、福建T19（2）、重庆T10、浙江6月T3；2020：山东T23、全国ⅡT32、天津T17（2）、浙江7月T23和T28（2）（3）、浙江1月T28、江苏T32；2019：江苏T32、全国ⅠT32、全国ⅡT32、浙江4月T31、海南T281.生命观念——结构与功能观：从细胞水平和分子水平阐述基因的自由组合定律。2.科学思维——演绎与推理：解释两对相对性状的杂交实验，总结自由组合定律的本质；归纳与概括：自由组合定律和分离定律的区别与联系。3.科学探究——实验设计与实验结果分析：验证基因的自由组合定律，探究基因在染色体上的位置。4.社会责任——通过解释、解决生产实践中的一些遗传学问题，落实社会责任素养命题分析预测1.本部分内容是高考试题不断推陈出新的发源地，称为“百变遗传”。几乎每套试卷均有一道考查基因自由组合定律的试题，多数试题综合性强，常借助数学模型或概念模型对两对或多对等位基因的遗传或9：3：3：1的变式进行考查。另外，遗传实验设计与分析也是近年高考命题的热点之一。2.预计2025年高考命题可能以遗传图解、表格、文字信息等为载体，结合减数分裂、伴性遗传、人类遗传病、生物育种等内容综合考查自由组合定律的应用和遗传实验的设计等1.两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析重组类型常见误区（1）明确重组类型的含义：重组类型包括不同性状的重组、非等位基因的重组两种情况；不同性状的重组类型通常可以直接观察到，进而统计其所占比例；非等位基因的重组类型通常不能直接观察到，可通过表型比例推断其所占比例。（2）具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交所得的F2中，与亲本表型相同的个体所占比例并不都是10/16，性状重组类型所占比例并不都是6/16。如当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中与亲本表型相同的个体所占比例为6/16，性状重组类型所占比例为10/16。2.基因的自由组合定律（1）内容①控制不同性状的[8]遗传因子（或基因）的分离和组合是互不干扰的。②在形成配子时，决定同一性状的成对的[9]遗传因子（或基因）彼此分离，决定不同性状的遗传因子（或基因）[10]自由组合。（2）细胞学基础（以精原细胞减数分裂为例）（3）解读3.辨析等位基因和非等位基因位置关系其他基因与A的关系其他基因与A的行为与遗传定律的关系等位基因aa与A分离，发生在减数分裂Ⅰ后期孟德尔“分离定律”的细胞学基础非等位基因B、b①b与A连锁，b、A进入同一个配子；②通过B与b之间互换，B与A重组后可进入同一个配子，互换发生于减数分裂Ⅰ前期摩尔根“连锁互换定律”的细胞学基础C、c①c与A连锁，c、A进入同一个配子；②通过C与c之间互换，C与A重组后可进入同一个配子，互换发生于减数分裂Ⅰ前期D、dD和d均能与A自由组合，发生在减数分裂Ⅰ后期孟德尔“自由组合定律”的细胞学基础4.孟德尔获得成功的原因基础自测1.F1（基因型为YyRr）在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。（√）2.F2的黄色圆粒中，只有基因型为YyRr的个体是杂合子，其他的都是纯合子。（×）3.F1（基因型为YyRr）产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1：1。（×）4.在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因表现为自由组合。（×）5.某个体自交后代的表型比例为3：1，则说明此性状是由一对等位基因控制的。（×）6.“先研究基因的行为变化，后研究性状分离现象”是孟德尔获得成功的原因之一。（×）7.对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律，因此杂交育种和分离定律无关。（×）深度思考1.在进行豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？提示①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。2.孟德尔实验中为什么要进行正交和反交实验？提示进行正交和反交实验是为了判断性状的遗传是否和母本有关。3.孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2出现9：3：3：1的比例需满足什么条件？提示①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因间的显隐性关系为完全显性。②必须是两对等位基因分别位于两对同源染色体上。③不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。④所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。⑤实验的群体要足够大，个体数量要足够多。4.受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子的随机结合是不是基因的自由组合？为什么？提示不是。雌雄配子的随机结合发生在受精作用阶段，基因的自由组合发生在配子产生过程中，所以雌雄配子的随机结合不是基因的自由组合。5.基因型为AaBb的个体自交，后代一定有4种表型、9种基因型吗？为什么？提示不一定。若两对等位基因位于两对同源染色体上，基因型为AaBb的个体自交，后代中一定有9种基因型，但不一定有4种表型，比如A对a为不完全显性时会产生6种表型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，该个体自交，后代可能出现AABB、AaBb、aabb或AAbb、AaBb、aaBB3种基因型。6.在两对相对性状的杂交实验中，两亲本的杂交后代出现1：1：1：1的比例，能否证明两对性状独立遗传？提示不一定。在两对相对性状的杂交实验中，若是YyRr与yyrr杂交，后代出现1∶1∶1∶1的比例，可以说明两对性状独立遗传；若是Yyrr与yyRr杂交，其后代也会出现1∶1∶1∶1的比例，不能说明两对性状独立遗传。命题点1两对相对性状杂交实验的过程1.袁隆平被誉为“世界杂交水稻之父”。现有高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）的两个品种的水稻（矮秆水稻具有抗倒伏的特征），控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。利用杂交的方法，获得抗倒伏且抗锈病的品种。以下相关叙述错误的是（B）A.F1只有1种表型B.F1自交得F2，F2中符合生产需求且能稳定遗传的水稻占3/16C.F1自交得F2，F2中有4种表型D.此水稻杂交的过程遵循孟德尔自由组合定律解析高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）品种的水稻杂交，F1的基因型为DdTt，只有1种表型，即高秆抗锈病，A正确；F1自交得F2，F2中纯合矮秆抗锈病的水稻（ddTT）占1/4×1/4＝1/16，B错误；F1自交得F2，F2中有4种表型，分别为高秆抗锈病、高秆不抗锈病、矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病，C正确；此水稻杂交的过程涉及位于两对同源染色体上的两对等位基因，遵循自由组合定律，D正确。命题变式（1）[跨模块综合型]上述培育新品种的方法属于杂交育种，该育种方法的原理是基因重组。（2）[设问拓展型]F2中共有9种基因型，其中最理想的基因型是ddTT。（3）[跨模块综合型]要获得理想基因型还可以采用单倍体育种的方法，该方法的优点是明显缩短育种年限。2.[2024郑州四十七中模拟]孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1自交得F2。下列有关叙述正确的是（C）A.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B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9：3：3：1性状分离比的前提C.从F2的绿色圆粒植株中任取两株，这两株植株基因型不同的概率为4/9D.若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81解析连锁的两对等位基因都遵循分离定律，但不遵循自由组合定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误；F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误；F2的绿色圆粒植株的基因型为1/3yyRR、2/3yyRr，从中任取两株，这两株植株基因型相同的概率为1/3×1/3＋2/3×2/3＝5/9，故不同的概率为4/9，C正确；若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生基因型为yyrr（绿色皱粒）的后代，故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16＝1/36，D错误。命题点2自由组合定律的实质和验证3.[2024山东省实验中学模拟]某单子叶植物非糯性（A）对糯性（a）为显性，抗病（T）对易染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘变橙红色。现有四种纯合子，基因型分别为①AATTdd、②AAttdd、③AAttDD、④aattdd。下列说法正确的是（C）A.选择①和③为亲本进行杂交，可通过观察F1的花粉来验证自由组合定律B.任意选择上述纯合子中的两种进行杂交，都可通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律C.选择①和④为亲本进行杂交，将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝黑色花粉粒：橙红色花粉粒＝1：1D.选择①和②为亲本进行杂交，F1自交得F2，可通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律解析由于易染病与抗病基因的表型不能在配子中体现，因此不能选择①和③杂交，通过观察F1的花粉来验证自由组合定律，A错误；只有③中含有D基因，因此若要通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律，只能选择③与其他纯合子进行杂交，而不能任意选择两种进行杂交，B错误；由于易染病与抗病基因的表型不在配子中表现，选择①和④进行杂交时，F1的基因型为AaTtdd，F1产生非糯性花粉和糯性花粉的概率均为1/2，由于非糯性花粉遇碘液变蓝黑色、糯性花粉遇碘液变橙红色，因此将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，在显微镜下可观察到蓝黑色花粉粒：橙红色花粉粒＝1：1，C正确；①和②进行杂交，F1的基因型为AATtdd，表现为非糯性抗病圆形花粉粒，由于只有一对基因（抗病基因和易染病基因）杂合，因此不能通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律，D错误。4.[2023辽宁节选，9分]萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根（萝卜）红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F1的表型及其比例如下表所示。回答下列问题：F1表型红色长形红色椭圆形红色圆形紫色长形紫色椭圆形紫色圆形白色长形白色椭圆形白色圆形比例121242121注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。（1）控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传遵循（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔第二定律。（2）为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证：①选择萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。②若子代表型及其比例为红色长形：红色椭圆形：紫色长形：紫色椭圆形＝1：1：1：1，则上述结论得到验证。（3）表中F1植株纯合子所占比例是1/4；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/4。解析（1）F1中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：白色长形：白色椭圆形：白色圆形＝1：2：1：2：4：2：1：2：1，比例为9：3：3：1的变式，两对性状的遗传遵循自由组合定律，即遵循孟德尔第二定律。（2）F1中红色：紫色：白色＝1：2：1，长形：椭圆形：圆形＝1：2：1，只考虑一种性状，红色、白色、长形、圆形均是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜植株的基因型为WwRr，红色长形植株的基因型有四种可能：WWRR、WWrr、wwRR、wwrr。若两对基因独立遗传，紫色椭圆形的植株（WwRr）产生的配子种类及比例为WR、Wr、wR、wr＝1：1：1：1；不管红色长形植株的基因型是四种可能中的哪种，其都只产生一种配子（WR或Wr或wR或wr）。因此，可选择F1中萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，观察、统计子代的表型。该杂交实验中选用的红色长形植株的基因型及其对应的分析如表：选用的红色长形植株的基因型萝卜基因型与表型对应关系紫色椭圆形（WwRr）和红色长形植株杂交产生的子代基因型及表型颜色形状种类比例WWRR红色：WW紫色：Ww白色：ww长形：RR椭圆形：Rr圆形：rrWWRR（红色长形）、WWRr（红色椭圆形）、WwRR（紫色长形）、WwRr（紫色椭圆形）1：1：1：1WWrr红色：WW紫色：Ww白色：ww长形：rr椭圆形：Rr圆形：RRWWRr（红色椭圆形）、WWrr（红色长形）、WwRr（紫色椭圆形）、Wwrr（紫色长形）1：1：1：1wwRR红色：ww紫色：Ww白色：WW长形：RR椭圆形：Rr圆形：rrWwRR（紫色长形）、WwRr（紫色椭圆形）、wwRR（红色长形）、wwRr（红色椭圆形）1：1：1：1wwrr红色：ww紫色：Ww白色：WW长形：rr椭圆形：Rr圆形：RRWwRr（紫色椭圆形）、Wwrr（紫色长形）、wwRr（红色椭圆形）、wwrr（红色长形）1：1：1：1由表可知，若两对基因独立遗传，不管纯合的红色长形植株的基因型是哪种，其与紫色椭圆形植株杂交，子代的表型及其比例均为红色椭圆形：红色长形：紫色椭圆形：紫色长形＝1：1：1：1。综上分析，选择F1中表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，若子代表型及比例为红色椭圆形：红色长形：紫色椭圆形：紫色长形＝1：1：1：1，则可验证控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传遵循孟德尔第二定律。（3）紫色椭圆形萝卜（WwRr）的植株自交，得到F1，表中F1植株纯合子的基因型为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若表中F1随机传粉，就萝卜的颜色而言，F1产生的配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，F2中紫色植株（Ww）占1/2；就萝卜的形状而言，F1产生的配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，F2中椭圆形植株（Rr）占1/2，因此，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2＝1/4。通性通法验证两对等位基因（A/a、B/b）的遗传是否遵循自由组合定律的方法验证方法结论自交法AaBb自交后代的分离比为9：3：3：1，则符合基因的自由组合定律，性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法AaBb测交后代的性状比例为1：1：1：1，则符合基因的自由组合定律，性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制花粉鉴定法若AaBb产生四种花粉，比例为1：1：1：1，则符合基因的自由组合定律单倍体育种法取AaBb的花粉，进行花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表型，比例为1：1：1：1，则符合基因的自由组合定律注意：（1）遵循自由组合定律的情况下，其中的任意一对等位基因的遗传一般都遵循分离定律。（2）不能用分离定律的结果判断基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因无论是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，单独分析时，两对基因的遗传都遵循分离定律，但只有两对等位基因位于两对同源染色体上才遵循自由组合定律。命题点3自由组合定律的应用分析5.有香味是优质水稻品种的特性之一，受隐性基因（a）控制，抗病（B）对感病（b）为显性。某研究小组让一株无香味感病水稻与一株无香味抗病水稻杂交，得到998粒种子，将种子种植后统计发现：抗病植株503株，感病植株495株，有香味植株249株，无香味植株749株。不考虑基因突变等其他变异情况，下列叙述错误的是（D）A.亲本中无香味抗病植株的基因型是AaBb，无香味感病植株的基因型是AabbB.若让子代有香味抗病植株自交，其后代不能都保持有香味抗病的性状C.在子代的503株抗病植株中，理论上有香味植株约有126株D.理论上，上述子代中共有1/4植株与亲本的基因型相同解析据题意可知，亲本中无香味感病植株的基因型为A_bb，无香味抗病植株的基因型为A_B_，二者杂交，子代中抗病：感病＝503：495≈1：1，有香味：无香味＝249：749≈1：3，故可推出亲本中无香味感病植株的基因型为Aabb，无香味抗病植株的基因型为AaBb。据分析可知，亲本中无香味抗病植株的基因型是AaBb，无香味感病植株的基因型是Aabb，A正确；子代中有香味抗病植株的基因型为aaBb，其自交，后代会出现有香味感病植株，B正确；在子代抗病植株（__Bb）中，有香味植株（aaBb）占1/4，故在子代的503株抗病植株中，理论上有香味植株有503×1/4≈126（株），C正确；子代中基因型为Aabb的植株所占比例为1/2×1/2＝1/4，基因型为AaBb的植株所占比例为1/2×1/2＝1/4，故理论上，题述子代中共有1/2植株与亲本的基因型相同，D错误。6.[2021天津，9分]黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分（雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育）。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。（1）M基因的表达与乙烯的产生之间存在正（正/负）反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。（2）依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利（乙烯抑制剂/乙烯利）时，出现雌花。（3）现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。解析（1）乙烯可激活M基因的表达，M基因表达后进一步促进乙烯的合成，合成的乙烯进一步促进M基因的表达，说明M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈，造成乙烯持续积累。（2）F基因的存在促进乙烯的生成，促进雌蕊的发育，同时激活M基因，M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育，但由于没有M基因，所以不会抑制雄蕊的发育，因此FFmm基因型的黄瓜植株表现为两性花。由于乙烯可以抑制雄蕊的发育，当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时，出现雌花。（3）现有FFMM（开雌花）、ffMM（开雄花）、FFmm（开两性花）三种基因型的亲本，要想获得基因型为ffmm的植株，则母本应选基因型为FFmm的植株，父本应选基因型为ffMM的植株，F1的基因型为FfMm（开雌花），对F1中部分植株（FfMm）施加适量乙烯抑制剂，则这部分植株（FfMm）开雄花，再向开雌花的植株（FfMm）授粉，在子代中可获得基因型为ffmm的植株。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的个体表现为灰黑色，基因型为WW的个体表现为白黄色，故后代会出现4种表型和6种基因型。（5）表1中深黄（P）♀×灰黑（P）♂，F1的基因型为YG，若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），基因的排列方式为，则F1的基因型为YGDS，理论上，F1互交后代的基因型为Y_DD（3/4×1/4）、Y_DS（3/4×1/2）、Y_SS（3/4×1/4），GGDD（1/4×1/4）、GGDS（1/4×1/2）、GGSS（1/4×1/4），由于S和D纯合致死，故F2中深黄：灰黑＝3：1，由于S和D纯合致死，故在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的1/2。1.[2024武威联考]孟德尔两对相对性状的杂交实验过程是利用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆杂交，对自由组合现象进行了解释和验证，得出了自由组合定律。下列关于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，正确的是（C）A.两对相对性状的研究，在F2中共出现3种重组类型B.杂交实验过程中需要将子一代豌豆的母本在开花前进行人工去雄和套袋处理C.每对相对性状的遗传都遵循分离定律D.子二代植株所结种子的性状表现及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒≈9∶3∶3∶1解析重组类型是与亲本比较，不是与F1进行比较，在F2中出现了2种亲本没有的性状组合，重组类型为绿色圆粒和黄色皱粒，A错误；子一代豌豆自交得到子二代，所以子一代母本无需去雄，B错误；单独分析每一对相对性状，其遗传均遵循分离定律，C正确；子一代植株所结种子即为子二代，其性状表现及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒≈9∶3∶3∶1，D错误。2.[2024郴州模拟]作为遗传学实验的经典材料，豌豆具有多对易于区分的相对性状，其中高茎对矮茎为显性，分别由等位基因D和d控制；种子圆粒对皱粒为显性，分别由等位基因Y和y控制；种子黄色对绿色为显性，分别由等位基因R和r控制。如图表示豌豆植株及其体内相关基因在染色体上的分布。下列叙述正确的是（B）A.只有图甲、图乙所表示个体可以作为验证基因分离定律的材料B.图丁所表示个体自交后代的表型及比例为绿色圆粒：绿色皱粒＝3：1C.图甲、图乙所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质D.图丙所表示个体自交，子代表型比例为9：3：3：1，属于假说—演绎法的验证阶段解析基因分离定律的实质是在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，分离的等位基因分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，基因分离定律涉及一对等位基因，图甲、图乙、图丙、图丁所表示个体中均至少含有一对等位基因，都可以作为验证基因分离定律的材料，A错误。图丁所表示个体关于种子颜色与粒型的基因型为Yyrr，两对基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律，则图丁所表示个体自交，后代基因型及比例为YYrr：Yyrr：yyrr＝1：2：1，其中绿色圆粒：绿色皱粒＝3：1，B正确。图甲、图乙中都只涉及一对等位基因，而验证基因的自由组合定律至少需要涉及两对等位基因，这两对等位基因位于非同源染色体上，故图甲、图乙所表示个体减数分裂时，不能揭示基因的自由组合定律的实质，C错误。图丙所表示个体自交，子代表型比例为9：3：3：1属于观察到的实验现象，不属于假说—演绎法的验证阶段，D错误。3.[2024南阳模拟]大白菜花的颜色受两对独立遗传的等位基因（A/a、B/b）控制，其中基因A控制黄色，基因a控制橘色，而基因b纯合时会抑制基因A和a的表达而表现为白色。现让黄花植株与白花植株杂交，F1全为黄花植株，F1自交，所得F2均有黄花植株、橘花植株和白花植株。下列推测正确的是（C）A.亲本黄花植株产生2种基因组成的配子B.亲本白花植株的基因组成为AAbbC.F1黄花植株的基因组成为AaBbD.F2中橘花植株占所有植株的1/4解析从题干信息可知，开黄花的大白菜的基因组成为A_B_，开橘花的大白菜的基因组成为aaB_，开白花的大白菜的基因组成为__bb；黄花植株与白花植株杂交所得F1全为黄花植株（基因组成为A_B_），F1自交，所得F2均有黄花植株（基因组成为A_B_）、橘花植株（基因组成为aaB_）和白花植株（基因组成为__bb），可推出F1黄花植株的基因组成为AaBb，进一步推知，亲本黄花植株和白花植株的基因组成分别为AABB和aabb，亲本黄花植株只能产生基因组成为AB的配子，A错误，B错误，C正确。F1（AaBb）自交，所得F2中橘花植株（基因组成为aaB_）占3/16，D错误。4.[2023绵阳二诊]月季花为两性花，被誉为“花中皇后”，其花色有红色、黄色和白色三种。现将纯合的黄花个体和纯合的红花个体杂交（组合一）得F1，F1自交得到的F2中红花∶黄花∶白花＝12∶3∶1。若让杂合的黄花个体与杂合的红花个体杂交（组合二），F1中红花∶黄花∶白花＝2∶1∶1。下列有关叙述正确的是（D）A.根据杂交实验结果，可判断白花是纯合子，黄花的基因型有三种B.组合一F2的红花植株中，有1/6是纯合体，有1/4是双杂合体C.组合二的交配类型在遗传学中叫测交，可用来检测亲本的基因型D.组合二F1的黄花个体与白花个体杂交，子代仍然是黄花和白花且比例为1∶1解析由组合一F1自交得到的F2中红花∶黄花∶白花＝12∶3∶1（为9∶3∶3∶1的变式），可以推出月季花的花色受两对等位基因控制且相关基因的遗传遵循自由组合定律，设这两对等位基因分别为A/a、B/b，组合一F1的基因型为AaBb，亲本的基因型为AAbb和aaBB，F2中白花个体的基因型为aabb，黄花个体的基因型为aaBB、aaBb（或AAbb、Aabb），A错误。组合一F1（AaBb）自交得F2，F2中红花植株的基因型为AABB（占1/12）、AABb（占1/6）、AaBB（占1/6）、AaBb（占1/3）、AAbb（或aaBB，占1/12）、Aabb（或aaBb，占1/6），其中有1/6是纯合体，有1/3是双杂合体，B错误。测交是一种特殊的杂交，即让待测个体与隐性纯合个体交配，由组合二F1中红花∶黄花∶白花＝2∶1∶1（1∶1∶1∶1的变式），可推出亲本的基因型为Aabb和aaBb，该交配类型不是测交，C错误。组合二F1中黄花个体的基因型为aaBb（或Aabb），与白花个体（基因型为aabb）杂交，子代的基因型为aaBb（或Aabb，黄花）、aabb（白花），且它们之间的比例为1∶1，D正确。5.以下结果不能说明控制相关性状的等位基因的遗传一定遵循自由组合定律的是（D）A.高秆抗病（EeFf）个体自交，子代的性状分离比为9：3：3：1B.某植株的花色由两对等位基因控制，红花与白花个体杂交，F1均为红花，F1自交，F2表现为红花：白花＝9：7C.黄色圆粒（AaBb）与绿色皱粒（aabb）豌豆杂交，子代不同表型的数量比为1：1：1：1D.长翅白眼（Ddee）与残翅红眼（ddEe）个体交配，子代不同表型的数量比为1：1：1：1解析长翅白眼（Ddee）与残翅红眼（ddEe）个体交配，两对等位基因不论是否独立遗传，子代不同表型的数量比均为1：1：1：1，所以该结果不能说明这两对等位基因的遗传一定遵循基因的自由组合定律，D符合题意。一、选择题6.[2023龙岩模拟]人体中，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。这两对基因独立遗传。下列有关说法错误的是（D）A.夫妇中有一方耳聋，也有可能生下听觉正常的孩子B.一方只有耳蜗管正常，另一方只有听神经正常的夫妇，也可能所有孩子听觉均正常C.基因型均为DdEe的双亲生下耳聋孩子的概率为7/16D.基因型均为DdEe的双亲生下听神经正常的孩子的概率为9/16解析根据题干信息分析，正常个体的基因型为D_E_。若夫妇中一方耳聋（D_ee、ddE_、ddee），另一方听觉正常（D_E_），则也有可能生下听觉正常的孩子，A正确；若只有耳蜗管正常与只有听神经正常的夫妇的基因型分别为DDee、ddEE，则产生的后代基因型为DdEe，听觉均正常，B正确；基因型为DdEe的双亲生下耳聋孩子的概率为1－9/16＝7/16，C正确；基因型为DdEe的双亲生下听神经正常的孩子（__E_）的概率为3/4，D错误。7.[2024昆明三中检测]大麦品系Ⅰ的麦穗性状表现为二棱、曲芒；品系Ⅱ的麦穗性状表现为六棱、直芒。已知大麦的麦穗性状受两对等位基因（A/a、B/b）控制。研究人员将品系Ⅰ和品系Ⅱ杂交，F1麦穗性状全为二棱、曲芒。F1自交，统计F2麦穗性状，结果如表所示。对此实验分析错误的是（A）麦穗、性状二棱、曲芒六棱、曲芒二棱、直芒六棱、直芒统计结果（株）54118117763A.F2表型为六棱、曲芒的个体中能稳定遗传的个体占1/16B.F1产生的雌、雄配子种类均为4种，比例均为1∶1∶1∶1C.F1产生配子的过程中，非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合D.控制麦穗性状为曲芒还是直芒的等位基因的遗传遵循基因的分离定律解析由分析可知，这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，F1的基因型是AaBb，F2中六棱、曲芒的个体占3/16（1/16aaBB、2/16aaBb），F2表型为六棱、曲芒的个体中能稳定遗传的占1/3，A错误；F1的基因型为AaBb，因此其产生雌配子和雄配子的基因型及比例均为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，F1产生配子的过程中，非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合，B、C正确；F2中曲芒∶直芒＝3∶1，控制麦穗性状为曲芒还是直芒的是一对等位基因，其遗传遵循基因的分离定律，D正确。8.[2023重庆八中适应性考试]Duroc猪的毛色受两对独立遗传的等位基因控制，毛色有红色、棕色和白色三种，对应的基因型如表。已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，F1雌雄个体随机交配得F2。下列分析错误的是（D）毛色红色棕色白色基因型T_R_T_rr、ttR_ttrrA.F1测交，后代中棕毛个体占1/2B.F2的棕毛个体中纯合子的比例为1/3C.F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体占1/9D.F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有2种（不考虑正反交）解析F1测交，后代基因型及比例为TtRr：Ttrr：ttRr：ttrr＝1：1：1：1，棕毛个体占1/2，A正确；F2的棕毛个体占6/16，这些棕毛个体中纯合子的比例为2/6＝1/3，B正确；F2中棕毛个体基因型及比例为TTrr：ttRR：Ttrr：ttRr＝1：1：2：2，其相互交配，产生的tr配子所占比例为2/6×1/2＋2/6×1/2＝1/3，故子代白毛个体（ttrr）占1/3×1/3＝1/9，C正确；F2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，即TTrr与ttrr、ttRR与ttrr、TTrr与TTrr、ttRR与ttRR，D错误。二、非选择题9.[批判性思维的运用，11分]某种植物的花色同时受A、a与B、b两对等位基因控制，基因型为A_bb的植株开蓝花，基因型为aaB_的植株开黄花。将蓝花植株（♀）与黄花植株（♂）杂交，取F1红花植株自交得F2，F2的表型及其比例为红花：黄花：蓝花：白花＝7：3：1：1。回答下列问题：（1）F1