内容正文:
课时检测训练14 基因的自由组合定律
➢对应学生用书P401
一、单项选择题
1.(2023·黑龙江齐齐哈尔模拟)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述正确的是 ( )
A.非同源染色体上的基因之间自由组合,不存在相互作用
B.F2的3∶1性状分离比依赖于雌雄配子数量相等且随机结合
C.孟德尔的测交结果体现了F1产生的配子种类及比例
D.F1杂合子的等位基因在个体中表达的机会相等
解析 非同源染色体上的基因之间自由组合,也可能存在相互作用,如9∶6∶1、9∶7、13∶3等变式比例的出现就是基因间相互作用的结果,A错误;一般情况下,雌配子数量远少于雄配子,B错误;孟德尔的测交结果体现了F1产生的配子种类及比例,C正确;F1杂合子的等位基因在个体中表达的机会不一定相等,若为完全显性,有显性基因存在时,隐性基因不表达;如果是不完全显性,则会表达,D错误。
答案 C
2.(2023·湘豫名校联考)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Yr卵细胞和Yr精子的数量之比约为1∶1
B.F2中,纯合子占1/4,基因型不同于F1的类型占3/4
C.F1产生的雌、雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质
D.受精时,F1雌雄配子的结合方式有9种,F2基因型有9种,表型有4种
解析 基因型为YyRr的豌豆将产生雌雄配子各4种,4种雌雄配子的数量比均接近1∶1∶1∶1,但一般雌配子和雄配子的数量不相等,雄配子的数量远远多于雌配子的数量,A错误;由于F1的基因型为YyRr,F1自交所得子代F2中,纯合子所占比例为1/2×1/2=1/4,该基因型(YyRr)在子代F2中所占比例为1/2×1/2=1/4,故F2中基因型不同于F1的类型占3/4,B正确;基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ过程中,即减数分裂产生配子时才能体现自由组合,C错误;YyRr能产生4种类型的配子,故雌雄配子结合方式有4×4=16种,子代基因型有3×3=9种,表型有2×2=4种,D错误。
答案 B
3.甘肃特产——和政蚕豆,在民间俗称“大豆”,以粒大、色白、饱满、味美、氨基酸多而著称。蚕豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,圆粒(E)对皱粒(e)为显性,控制两对相对性状的基因独立遗传。基因型为DdEe的个体与个体X杂交,其后代中高茎圆粒、矮茎圆粒、高茎皱粒、矮茎皱粒的比例为3∶1∶3∶1。可推断个体X的基因型是( )
A.DdEe B.ddEe
C.Ddee D.ddee
解析 分别统计子代两种表型及比例,高茎∶矮茎=3∶1,可知亲本为Dd×Dd;圆粒∶皱粒=1∶1,可知亲本为Ee×ee,综合以上推论,亲本为DdEe和Ddee,所以X的基因型是Ddee。
答案 C
4.已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因独立遗传。现将高秆抗病水稻和矮秆抗病水稻作亲本进行杂交,发现后代(F1)出现4种类型,其比例分别为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病=3∶3∶1∶1,若让F1中高秆抗病植株相互授粉,F2的表型比例是 ( )
A.25∶5∶5∶1 B.24∶8∶3∶1
C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
解析 F1中高秆∶矮秆=1∶1,说明两亲本相关的基因型分别为Tt、tt;F1中抗病∶易感病=3∶1,说明两亲本相关的基因型均为Rr,故两亲本的基因型分别为TtRr、ttRr,则F1中高秆抗病的基因型为TtRR(1/3)、TtRr(2/3),可计算出基因T和t的频率均为1/2、基因R和r的频率分别为2/3、1/3。随机交配,后代高秆(T_)∶矮秆(tt)=3∶1,抗病(R_)∶易感病(rr)=8∶1,高秆抗病(T_R_)∶矮秆抗(ttR_)∶高秆易感病(T_rr)∶矮秆易感病(ttrr)=24∶8∶3∶1。
答案 B
5.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。若通过一代杂交达成目标,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不合理;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合理;甲的基因组成中,A、a与B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,不能验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律,C不合理;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不合理。
答案 B
6.(2023·北京模拟)鸡冠的形状由两对等位基因控制,关于如图所示的杂交实验,叙述正确的是 ( )
P 玫瑰冠×豌豆冠
F1 胡桃冠
F2胡桃冠 玫瑰冠 豌豆冠 单冠
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
A.亲本玫瑰冠是双显性纯合子
B.F1与F2中胡桃冠基因型相同
C.F2豌豆冠中的纯合子占1/16
D.该性状遗传遵循自由组合定律
解析 由F2胡桃冠∶玫瑰冠∶豌豆冠∶单冠=9∶3∶3∶1,说明F1胡桃冠是双杂合子,亲本玫瑰冠是单显性纯合子,A错误;F1中胡桃冠为双杂合子,而F2中胡桃冠有四种基因型,B错误;F2豌豆冠中的纯合子占1/3,C错误;该性状遗传遵循自由组合定律,D正确。
答案 D
7.(2023·日照模拟)萱草为多年生雌雄同株植物,其花色有黄色、白色和红色,受两对等位基因A/a、B/b的控制,其关系如图所示。研究人员用黄花和白花亲本杂交,F1均为黄花,F1自交得到的F2表现型及比例为黄花∶红花∶白花=9∶3∶4。下列分析不正确的是 ( )
A.亲本黄花和白花的基因型分别为AABB、aabb
B.让F2中红花自交,子代红花植株的比例为5/6
C.将F2中全部的黄花植株自交,其中2/9的黄花植株自交后代有两种花色
D.由图可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
解析 据图可知A_B_表现为黄色,A_bb表现为红色,aabb和aaB_表现为白色;又知黄花植株和白花植株为亲本进行杂交,F1均为黄花,F1自交得F2,F2表现型及比例为黄花∶红花∶白花=9∶3∶4,根据F2的性状分离比可知控制花色的两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律。根据分析可知,亲本中黄花植株和白花植株的基因型分别为AABB、aabb,A正确;让F2红花植株(2Aabb,1AAbb)自交,后代红花植株所占的比例为1/3+2/3×3/4=5/6,B正确;F2全部黄花植株的基因型为1AABB、4AaBb、2AaBB、2AABb,若这些黄花植株严格自花传粉,其中基因型为AaBB和AABb的黄花植株自交后代有两种花色,这两种基因型的黄花植株所占的比例为2/9+2/9=4/9,C错误;图中颜色转变都有相关酶的催化,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,D正确。
答案 C
8.某植物的高秆对矮秆为显性,由一对等位基因A、a控制;抗病对易感病为显性,由另一对等位基因B、b控制。现有纯合高秆抗病植株和纯合矮秆易感病植株杂交,所得F1自交,F2的表型及比例为高秆抗病∶高秆易感病∶矮秆抗病∶矮秆易感病=66∶9∶9∶16。假设F1产生的雌雄配子的基因型及其所占比例相同,下列说法错误的是( )
A.F2中高秆易感病植株和矮秆抗病植株出现了致死现象,导致比例异常
B.上述两对等位基因的遗传都遵循分离定律,但不遵循自由组合定律
C.F2的矮秆抗病植株中,能够稳定遗传的个体占1/9
D.F2的高秆抗病植株中,基因在染色体上的位置关系与F1相同的个体占16/33
解析 根据题意分析可知,出现高秆抗病∶高秆易感病∶矮秆抗病∶矮秆易感病=66∶9∶9∶16的现象,应该是由于两对等位基因位于一对同源染色体上,且发生了互换导致的,A错误;F2中高秆∶矮秆=(66+9)∶(9+16)=3∶1,同理抗病∶易感病=3∶1,所以两对等位基因的遗传都符合基因分离定律,F2的比例不符合9∶3∶3∶1,也不属于它的变式,因此这两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,B正确;由F2中矮秆易感病植株占16/100=(4/10)2可知,雌雄配子中ab∶AB∶aB∶Ab=4∶4∶1∶1,可推出矮秆抗病植株(aaB_)中能稳定遗传的个体(aaBB)占1/9,C正确;F1中基因A与B位于一条染色体上,基因a与b位于同源的另一条染色体上,F2的高秆抗病植株中,与F1中基因位置关系相同的个体占(4/10×4/10+4/10×4/10)÷66/100=16/33,D正确。
答案 A
二、不定项选择题
9.(2022·河北最后一卷)某果蝇品系B存在显性纯合致死基因G(黏胶眼)和隐性纯合致死基因d,两种基因都位于3号染色体上;某实验室又发现另一果蝇品系C存在显性纯合致死基因G′和隐性纯合致死基因d′,两种基因同样位于3号染色体上。已知品系B和品系C分别自由交配获得的后代只有一种基因型,为探究品系B与品系C中致死基因的异同,科研人员将品系B与品系C果蝇进行杂交,发现子代中黏胶眼与正常眼的数量比约为2∶1。下列说法正确的是( )
A.基因G和基因d位于同一条染色体上
B.基因G和G′是相同基因,基因d和d′也是相同基因
C.子代中的正常眼果蝇自由交配,后代的基因型不变
D.子代中的黏胶眼果蝇和正常眼果蝇自由交配,后代中正常眼占1/3
解析 某果蝇品系B存在显性纯合致死基因G(黏胶眼)和隐性纯合致死基因d,两种基因都位于3号染色体上,假设基因G和基因d位于同一条染色体上,则品系B果蝇(GgDd)产生的配子为Gd、gD,自由交配的后代为GGdd(致死)、ggDD、GgDd,存在两种表型,不符合题意;假设G和D在同一条染色体上,则品系B果蝇(GgDd)产生的配子为GD、gd,自由交配的后代为GGDD(致死)、GgDd、ggdd(致死),均为黏胶眼,符合题意,A错误;某实验室又发现另一果蝇品系C存在显性纯合致死基因G′和隐性纯合致死基因d′,两种基因同样位于3号染色体上。若G′和d′在一条染色体上,则品系C果蝇(G′g′D′d′)产生的配子为G′d′、g′D′,自由交配的后代为G′G′d′d′(致死)、G′g′D′d′、g′g′D′D′,表现为两种表型,不符合题意,因此可推测G′和D′在一条染色体上。因品系B与品系C杂交子代中黏胶眼与正常眼的比例为2∶1,推测GG′致死,dd′不致死,故基因G和G′是相同基因,基因d和d′是不同基因,B错误;子代中的正常眼果蝇(gg′dd′)自由交配,后代基因型为ggdd(致死)、g′g′d′d′(致死)、gg′dd′,即后代的基因型不变,C正确;子代中的黏胶眼果蝇(G′gD′d、Gg′Dd′)和正常眼果蝇(gg′dd′)自由交配,子代基因型与表型如表所示,由表可知,后代中正常眼占1/3,D正确。
gd
g′d′
GD
GgDd(黏胶眼)
Gg′Dd′(黏胶眼)
g′d′
gg′dd′(正常眼)
g′g′d′d′(致死)
gd
ggdd(致死)
gg′dd′(正常眼)
G′D′
G′gD′d(黏胶眼)
G′g′D′d′(黏胶眼)
答案 CD
10.(2022·河北最后一卷)某植物有两个缺刻叶的品系甲与乙,让它们分别与一纯合的正常叶植株杂交,F1均为正常叶植株,F1自交得F2。由品系甲与纯合正常叶植株杂交得到的F2中正常叶植株27株、缺刻叶植株37株,由品系乙与纯合正常叶植株杂交得到的F2中正常叶植株27株、缺刻叶植株21株。根据上述杂交结果,下列推测错误的是( )
A.该植物的叶形性状至少是由三对等位基因控制的
B.品系甲、乙均为纯合子,其基因型均可能有多种
C.上述F2中缺刻叶植株杂合子自交均不会发生性状分离
D.上述两个F1杂交,理论上后代正常叶植株中杂合子占1/18
解析 由品系甲与纯合正常叶植株杂交得F1,F1自交得到的F2中正常叶植株所占的比例为27÷(27+37)=27/64=(3/4)3,说明该植物的叶形性状至少由三对等位基因(假设为A/a、B/b、C/c)控制,且植株中同时含有每对等位基因的显性基因时表现为正常叶,其他情况表现为缺刻叶,A正确;由题意可知,品系甲的基因型为aabbcc,其与纯合的正常叶植株(AABBCC)杂交,F1的基因型为AaBbCc。品系乙的基因型为AAbbcc(或aaBBcc或aabbCC),其与纯合的正常叶植株(AABBCC)杂交,F1的基因型为AABbCc(或AaBBCc或AaBbCC)。品系甲、乙均为纯合子,品系甲只有一种基因型,B错误;由品系甲、乙分别与正常植株杂交得到的F1,F1自交得到的F2中缺刻叶植株杂合子自交均不会发生性状分离,C正确;两品系得到的F1杂交,即AaBbCc×AABbCc(或AaBbCc×AaBBCc或AaBbCc×AaBbCC),后代正常叶植株的基因型为A_B_C_,其中纯合子所占的比例为1/2×1/3×1/3=1/18,则杂合子所占的比例为1-1/18=17/18,D错误。
答案 BD
三、非选择题
11.(2023·德州模拟)黄瓜(2n=14)为我国常见蔬菜,有3种不同的苦味类型:叶和果实均有苦味、叶和果实均无苦味和仅叶有苦味,受A/a、B/b两对等位基因控制,已知等位基因A/a杂合时叶和果实均有苦味,不含苦味基因的黄瓜口感最好。科学家利用甲(叶、果均不苦)、乙(叶苦,基因型为AAbb)、丙(叶、果均苦)三个纯合品系黄瓜研究苦味性状的遗传规律,结果如表。
杂交
组合
F1
F2
叶、果均
苦/株
叶苦
/株
叶、果均
不苦/株
叶、果均
苦/株
叶苦
/株
叶、果均
不苦/株
甲×乙
30
0
0
63
30
37
甲×丙
30
0
0
90
8
32
乙×丙
30
0
0
112
36
0
(1)黄瓜的3种不同苦味类型属于 性状,控制黄瓜苦味性状的基因位于 对染色体上,判断依据是 。
(2)品系甲的基因型是 ,用品系甲与杂交组合甲×乙、甲×丙的F1分别杂交 (填“能”或“不能”)检测两个杂交组合F1的基因型,理由是 。
解析 分析题干信息,A_B_、Aabb为叶、果均苦,AAbb为叶苦,aaB_、aabb为叶、果均不苦;甲×乙杂交后代F2中叶、果均苦∶叶苦∶叶、果均不苦=2∶1∶1,则F1基因型为Aabb,则甲的基因型为aabb,甲×丙杂交后代F2中叶、果均苦∶叶苦∶叶、果均不苦=11∶1∶4,则F1基因型为AaBb,则丙的基因型为AABB。(1)一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫作相对性状,黄瓜的3种不同苦味类型属于相对性状。甲×丙杂交组合F2出现的性状分离比为11∶1∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制黄瓜苦味的两对基因独立遗传。(2)根据分析可知,甲的基因型为aabb,甲×乙杂交所得F1基因型为Aabb,F1与甲杂交后代表现为叶、果均不苦和叶、果均苦,且比例为1∶1,甲×丙杂交F1基因型为AaBb,F1与甲杂交后代表现为叶、果均不苦和叶、果均苦,且比例为1∶1,所以不能用品系甲与杂交组合甲×乙、甲×丙的F1分别杂交来检测两个杂交组合F1的基因型。
答案 (1)相对 两 甲×丙杂交组合F2出现11∶1∶4的性状分离比,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制黄瓜苦味的两对基因独立遗传
(2)aabb 不能 杂交后代均表现为叶、果均不苦和叶、果均苦,且比例为1∶1
12.已知野生型果蝇为红眼正常翅,科研人员在野生型品系基础上培育出一个紫眼卷翅突变体品系。其中控制翅型的基因位于常染色体上,用A/a表示。为了研究该突变品系相关基因的传递规律,研究人员做了如图1实验。
(1)翅型的显性性状为________,判断依据是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)综合实验一、实验二推测卷翅果蝇中存在________________现象,卷翅果蝇关于翅型的基因型为________。
(3)根据实验一的结果,研究人员分析还应存在另一对等位基因B/b,其中b为隐性致死基因,使得卷翅性状能够以杂合子的形式稳定遗传。请推测A/a和B/b基因在卷翅果蝇染色体上的分布情况,并在图2相应的染色体上进行标识。
(4)该卷翅品系永久杂合,能够稳定保存两个致死基因,称为平衡致死系。研究人员从某实验室获得另一卷翅果蝇平衡致死系,具有卷翅基因
(A+)和隐性致死基因(b+)。A+和A均由a突变而来,b+和b均由B突变而来。两个卷翅品系果蝇杂交,子代中卷翅与正常翅的数量比约为2∶1。
①分析实验,可判断b和b+________(填“是”或“不是”)同一基因,依据是________________________________________________________________________。
②由实验结果推测,两个卷翅品系果蝇杂交,子代中基因型为________的个体不能存活。
解析 (1)分析果蝇的翅型遗传可知,实验二的F1红眼卷翅自由交配后代中出现正常翅,即实验二的F1卷翅自由交配后代出现性状分离,说明正常翅为隐性性状,即卷翅是显性性状。(2)根据F2的表型及比例可知,红眼∶紫眼=3∶1,卷翅∶正常翅=2∶1,由此可推测,决定卷翅性状的基因显性纯合致死,卷翅果蝇关于翅型的基因型为Aa。(3)由题干信息可知,另一对等位基因B/b(其中b为隐性致死基因)使得卷翅性状能够以杂合子的形式稳定遗传,即卷翅(AaBb)相互交配,后代表现均为卷翅,没有正常翅(aa)果蝇出现,说明正常翅果蝇的基因型均为aabb,表现为致死,由此可推知正常翅基因(a)与隐性致死基因(b)连锁在同一条染色体上,则卷翅基因(A)与B基因连锁在同一条染色体上。如下图:
(4)①紫眼卷翅突变体品系(AaBb)能产生AB和ab两种配子,另一卷翅果蝇平衡致死系(A+aB b+)果蝇能产生A+B和ab+两种配子,根据子代中出现了表型为正常翅(aabb+)的果蝇,可判断b和b+不是同一基因。②两品系果蝇杂交,子代中卷翅与正常翅的数量比约为2∶1,说明基因型为AA+BB的个体不能存活。
答案 (1)卷翅 实验二的F1卷翅自由交配后代出现性状分离 (2)显性纯合致死 Aa (3)见解析图 (4)①不是 子代出现正常翅型 ②AA+BB
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