第五单元 第14讲 基因的自由组合定律-【勤径学升】2025年高考生物一轮总复习配套课件（不定项版）

生　物 第五单元　遗传的基本规律和伴性遗传 第14讲　基因的自由组合定律 1.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。 [对应学生用书P137] 两对 自由组合 YR、Yr、yR、yr 1∶1∶1∶1 随机 16种 9种 4种 9∶3∶3∶1 3.孟德尔获得成功的原因 4.自由组合定律的应用 （1）指导⁠⁠　杂交育种　⁠：把优良性状组合在一起。 （2）指导医学实践：为遗传病的⁠⁠　推断　⁠提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表型的比例及群体发病率。 杂交育种　 推断　 豌豆 一对 多对 统计学 假说—演绎 基础诊断 （1）F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合 （　√　） （2）在F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生的F2中，与F1基因型完全相同的个体占1/4 （　√　） （3）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 （　×　） （4）若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr （　×　） （5）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 （　×　） √ √ × × × （6）基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雄配子和雌配子可以自由组合 （　×　） （7）孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝细菌、各种有细胞结构的生物 （　×　） × × 教材拓展 1.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因。 提示：A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞发生互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。 2.Yyrr（黄皱）×yyRr（绿圆），后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，能说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？ 提示：不能说明；Yyrr（黄皱）×yyRr（绿圆），无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。 3.写出利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路。 提示：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，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同源染色体上。 4.某生物兴趣小组利用现有绿色圆粒豌豆（yyRr），获得纯合的绿色圆粒豌豆，请写出实验思路。 提示：让绿色圆粒豌豆（yyRr）自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。 ⁠ 2.豌豆杂交实验中F2基因型和表型的种类及比例 ⁠ 考向1　两对相对性状的杂交实验过程分析 1.（2023·浙江选考）某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为（　　） A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2 解析　玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，则亲本基因型是YyRr，且两对等位基因遵循自由组合定律。YyRr个体自交，则F1中YyRR所占的比例为1/2×1/4＝1/8。 答案　B 考向2　自由组合定律的实质及验证 3.在孟德尔两对性状的杂交实验中，最能反映基因自由组合定律实质的是（　　） A.F2四种子代比例为9∶3∶3∶1 B.F1测交后代比例为1∶1∶1∶1 C.F1产生的配子比例为1∶1∶1∶1 D.F1产生的雌雄配子随机结合 解析　按照基因自由组合定律的定义，最能体现自由组合定律实质的是基因型为YyRr个体产生的配子的类型及比例是YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。 答案　C 4.棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D，均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株自交得到F1（不考虑减数分裂时同源染色体非姐妹染色单体的互换）。下列说法错误的是 （　　） A.若F1表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上 B.若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上 C.若F1中短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBD D.若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD 解析　已知B、D位于一条染色体上。如果短果枝基因A和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株自交，子代中短果枝（A_）∶长果枝（aa）＝3∶1，抗虫（BD）∶不抗虫＝3∶1，因此F1表型及其比例为短果枝抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝不抗虫＝9∶3∶3∶1，A正确；如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为ABD∶a＝1∶1，其自交所得F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，B正确；如果B、D基因与a基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为aBD∶A＝1∶1，其自交所得F1的基因型及比例是AaBD∶AA∶aaBBDD＝2∶1∶1，表型及其比例为短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，C正确； 由于B、D位于同一条染色体上，如果不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换，则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD的四种类型的配子，D错误。 答案　D ⁠ 判断基因是否位于两对同源染色体上的方法 （1）根据题干信息判断：两对基因独立遗传。 （2）根据杂交实验判断（常用） 考向3　孟德尔遗传规律的应用 5.（2022·全国乙卷）某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是：白色⁠红色⁠紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和基因B位于非同源染色体上，回答下列问题： （1）现有紫花植株（基因型为AaBb）与红花杂合体植株杂交，子代植株表现型及其比例为 　　　　　　　　　　　⁠；子代中红花植株的基因型是 　　　　　　　⁠；子代白花植株中纯合体占的比例为 　　　　　　　⁠。  （2）已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验（要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交）来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。 解析　（1）紫花植株（AaBb）与红花杂合体（Aabb）杂交，子代可产生6种基因型及比例为AABb（紫花）∶AaBb（紫花）∶aaBb（白花）∶AAbb（红花）∶Aabb（红花）∶aabb（白花）＝1∶2∶1∶1∶2∶1。故子代植株表现型及比例为白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3；子代中红花植株基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体（aabb）占的比例为1/2。（2）白花纯合体基因型有aaBB和aabb两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型，可选用AAbb植株与之杂交，若基因型为aaBB则实验结果为：aaBB×AAbb→AaBb（全为紫花）；若基因型为aabb则实验结果为：aabb×AAbb→Aabb（全为红花）。这样就可以根据子代的表现型将白花纯合体的基因型推出。 答案　（1）白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3　　AAbb、Aabb　　1/2　（2）选用的亲本基因型为：AAbb；预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合体基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB 方法二　“逆向组合法”——推断亲本基因型的一般思路 [知识·方法] 1.解题思路：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法定理进行逆向组合。 2.常见几种分离比的组合方法 [针对·训练] 3.（2023·山东济南联考）豌豆的花色和花的位置分别由基因A、a和B、b控制，基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例为红花顶生∶白花顶生∶红花腋生∶白花腋生＝9∶3∶3∶1。将红花腋生与白花顶生豌豆植株作为亲本进行杂交得到F1，F1自交得到的F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生＝15∶9∶5∶3，则亲本植株的基因型是（　　） A.AAbb与aaBB B.Aabb与aaBB C.AAbb与aaBb D.Aabb与aaBb 解析　根据题意分析，红花腋生的基因型为A_bb，白花顶生的基因型为aaB_，两者杂交得到的F1自交，F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生＝15∶9∶5∶3，其中白花∶红花＝5∶3，说明F1为1/2Aa、1/2aa，顶生∶腋生＝3∶1，说明F1为Bb，因此亲本红花腋生的基因型为Aabb，白花顶生的基因型为aaBB，F1为AaBb、aaBb。 答案　B 方法三　多对基因控制生物性状的分析方法 [知识·方法] 1.n对等位基因（完全显性）分别位于n对同源染色体上的遗传规律 亲本相 对性状 的对数 F1配子 F2表型 F2基因型 种类 比例 种类 比例 种类 比例 1 2 （1∶1）1 2 （3∶1）1 3 （1∶2∶1）1 2 22 （1∶1）2 22 （3∶1）2 32 （1∶2∶1）2 n 2n （1∶1）n 2n （3∶1）n 3n （1∶2∶1）n 注：（1）若F2中显性性状的比例为（3/4）n，则该性状由n对等位基因控制。 （2）若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。 [针对·训练] 5.（2021·全国乙卷）某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制（杂合子表现显性性状）。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（　　） A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体 B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大 C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等 D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数 解析　若n＝1，则植株A测交会出现2（21）种不同的表型，若n＝2，则植株A测交会出现4（22）种不同的表型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2×2×2×2×…＝2n种不同的表型，A正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例均为（1/2）n，C正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为（1/2）n，杂合子的个体数所占比例为1－（1/2）n，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。 答案　B ⁠ [对应学生用书P142] 判断控制不同性状的等位基因是否位于一对同源染色体上 1.确定基因位置的4个判断方法 （1）判断基因是否位于一对同源染色体上：以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。 （2）判断基因是否易位到一对同源染色体上：若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。 （3）判断外源基因整合到宿主染色体上的类型：外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合的现象。 （4）判断基因是否位于不同对同源染色体上：以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1（或9∶7等变式），也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。 ⁠ 1.萤火虫曾被视为七夕的浪漫礼物，如今却由于人们的大量采集与买卖而导致萤火虫数量锐减，拯救萤火虫，刻不容缓。请回答下列问题： 萤火虫的体色由位于2号染色体上的一组复等位基因A＋（红色）、A（黄色）、a（棕色）控制，复等位基因的显隐性关系是A＋对A、a为显性，A对a为显性，即A＋＞A＞a，且A＋A＋个体在胚胎期致死；只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。 （1）现在有红色萤火虫（甲）与黑色萤火虫（乙）杂交，F1中红色∶棕色＝2∶1，则亲本的基因型为 　　　　　　　　　　⁠，F1中棕色个体交配产生的F2中出现黑色个体的概率是 　　　　⁠。  （2）欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，现利用F1萤火虫设计如下实验，请预测实验结果（不考虑交叉互换）： ①实验方案：取F1中一只红色雄性萤火虫与F1中多只棕色雌性萤火虫进行交配，统计子代的表型及比例。 ②结果预测及结论： a.若子代表型及比例为 　　　　　　　　　　　　　　　　⁠，则B、b基因不位于2号染色体上。   b.若子代表型及比例为 　　　　　　　　　　　　　　　　　⁠，则B、b基因位于2号染色体上。  ⁠ 题干 信息 信息1 萤火虫的体色由位于2号染色体上的一组复等位基因A＋（红色）、A（黄色）、a（棕色）控制 信息2 只有基因B存在时，A＋、A和a控制的体色才能表现，否则表现为黑色 素养 指引 科学思维 信息转化：题目中F1中红色∶棕色＝2∶1，比例不是3∶1，且没有黄色、黑色出现，根据知识储备，将相关信息转化成推测说明甲不含b，乙含有A＋、不含A，甲、乙都含有a，则亲本的基因型为 A＋aBB和A＋abb 解析　（2）①F1中红色雄性萤火虫基因型为A＋aBb，与F1中的棕色雌性萤火虫aaBb杂交。②a.若B、b基因不位于2号染色体上，则两对基因遵循基因的自由组合定律，子代表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝（1/2×3/4）∶（1/2×3/4）∶（1/4）＝3∶3∶2。b.若B、b基因位于2号染色体上，说明两对基因连锁，则子代表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1。 答案　（1）A＋aBB和A＋abb　1/4　（2）红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2　红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1 ⁠ 1.在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因。已知棉花短纤维由基因A控制，现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株（减数分裂时不发生交叉互换，也不考虑致死现象）自交，子代表型及比例为短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫＝2∶1∶1，则导入的B、D基因位于 （　　） A.均在1号染色体上 B.均在2号染色体上 C.均在3号染色体上 D.B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上 解析　由题干可知，基因型为AaBD的个体自交，不考虑交叉互换和致死现象，自交后代短纤维抗虫植株∶短纤维不抗虫植株∶长纤维抗虫植株＝2∶1∶1，根据自由组合定律，可推出抗虫基因应在1号或2号染色体上，可排除C；若均在2号染色体上，AaBD个体产生的配子类型为A、aBD，自交后代短纤维抗虫（AaBD）∶短纤维不抗虫（AA）∶长纤维抗虫（aaBBDD）＝2∶1∶1，B符合题意；同理类推，A、D不符合题意。 答案　B 2.已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状（由等位基因A、a控制），蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状（由等位基因B、b控制），以下是相关的两组杂交实验。 杂交实验一：乔化蟠桃（甲）×矮化圆桃（乙）→F1：乔化蟠桃∶矮化圆桃＝1∶1 杂交实验二：乔化蟠桃（丙）×乔化蟠桃（丁）→F1：乔化蟠桃∶矮化圆桃＝3∶1 根据上述实验判断，以下关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是 （　　） 解析　根据实验二，乔化×乔化→后代出现矮化，说明乔化相对于矮化是显性性状，蟠桃×蟠桃→F1出现圆桃，蟠桃对圆桃为显性性状。实验一后代中乔化∶矮化＝1∶1，属于测交类型，说明亲本的基因型为Aa和aa；蟠桃∶圆桃＝1∶1，也属于测交类型，说明亲本的基因型为Bb和bb，推出亲本的基因型为AaBb、aabb，如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律，则实验一的杂交后代应出现2×2＝4（种）表型，比例应为1∶1∶1∶1，与实验一的杂交结果不符，说明上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律，控制两对相对性状的基因不在两对同源染色体上，A、B错误；同理推知，杂交实验二亲本基因型应是AaBb、AaBb，基因图示如果为C，则杂交实验二后代比例为1∶2∶1，所以C错误。 答案　D 3.实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼和纯种黑体红眼果蝇，每种果蝇雌雄个体都有。已知：上述两对相对性状均属完全显性遗传，灰体和黑体这对相对性状由一对位于第1号同源染色体上的等位基因控制，所有果蝇都能正常生活。如果控制果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体上，请设计一个杂交方案，以确定控制紫眼和红眼的基因是否也位于第1号同源染色体上，并写出预期结果及相应的结论。 答案　杂交方案：让纯种灰体紫眼果蝇和纯种黑体红眼果蝇交配得F1，再让F1雌雄果蝇杂交得F2，观察并记录F2的性状分离比。 预期结果和结论：①如果F2出现四种性状，其分离比为9∶3∶3∶1（符合基因的自由组合定律），则说明控制紫眼和红眼的这对基因不位于第1号同源染色体上。②如果F2不出现9∶3∶3∶1的分离比（不符合基因的自由组合定律），而是出现了3∶1或1∶2∶1的表型关系，则说明控制紫眼和红眼的这对基因位于第1号同源染色体上。 [对应学生用书P143] 考点 eq \a\vs4\al(1) 两对相对性状的实验分析 1．两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 (1)观察现象，提出问题 ①两对相对性状杂交实验的过程 ②对杂交实验结果的分析 ③提出问题 F2中为什么会出现新的性状组合呢？F2中不同性状的比9∶3∶3∶1与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？ (2)提出假说，解释现象 ①假说内容 a．两对相对性状分别由______遗传因子控制。 b．F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以__________。 c．F1产生的雌配子和雄配子各有4种：________________________，且数量比为____________________________。 d．受精时，雌雄配子的结合是______的。雌雄配子的结合方式有________，基因型有______，表型有______，且比例为__________________________。 ②遗传图解 ③结果分析 (3)演绎推理——设计测交实验 ①方法：测交法 ②测交图解 (4)实验验证，得出结论 进行测交实验，结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。 2．自由组合定律 (1)细胞学基础 (2)实质、发生时间及适用范围 1．用分离定律分析两对相对性状的杂交实验 2．(2023·沈阳模拟)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(　　) 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，这两株基因型不同的概率为4/9 D．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也都遵循分离定律，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；从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株，这两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yyrr的绿色皱粒豌豆，故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16＝1/36，D错误。 答案　C 理解重组类型的内涵及常见错误 (1)重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。 ①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。 ②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。 考点 eq \a\vs4\al(2) 自由组合定律的常规解题方法 方法一　拆分法——解答自由组合问题的一般方法 [知识·方法] 1．适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用(如导致配子致死) 2．解题思路：“先分开，后组合” 3．常见题型分析 (1)基因型(表型)种类及概率 (2)配子种类及概率的计算 有多对等位基因的个体 举例：基因型为AaBbCc的个体 产生配子的种类数 产生某种配子的概率 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8 [针对·训练] 1．(2022·山东高考)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是(　　) 杂交组合 ①×② ①×③ ①×④ ①×⑤ ②×⑥ 子代叶片边缘 光滑形 锯齿状 锯齿状 光滑形 锯齿状 A．②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形 B．③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状 C．②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 D．④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形 解析　6个不同的突变体均为隐性纯合，可能是同一基因突变形成的，也可能是不同基因突变形成的。①×②的子代叶片边缘为光滑形，说明①与②是分别由不同基因发生隐性突变导致，①×③、①×④的子代叶片边缘全为锯齿状，说明①与③④应是同一基因突变而来，因此②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形，③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状，A、B正确；①×②、①×⑤的子代叶片边缘全为光滑形，说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致，但②与⑤可能是同一基因突变形成的，也可能是不同基因突变形成的，若为前者，则②和⑤杂交，子代叶片边缘为锯齿状，若为后者，子代叶片边缘为光滑形，C错误；②×⑥的子代叶片边缘为锯齿状，说明②与⑥是由同一基因发生隐性突变导致，①与②是由不同基因发生隐性突变导致，①与④是由同一基因突变而来，因此④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形，D正确。 答案　C 2．(2023·太原模拟)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是(　　) A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型有4种 B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表型 C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中纯合子约占1/4 D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代中红色花瓣的植株占3/8 解析　若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，根据基因的自由组合定律，子代共有3×3＝9(种)基因型，而Aa自交子代表型有3种，Rr自交子代表型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表型相同，所以子代表型共有5种，B错误。 答案　B 4．(经典真题节选)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性；短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因(B、b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验，杂交组合、F1表型及比例如下： 根据实验一和实验二的杂交结果，推断乙果蝇的基因型可能为________或________。若实验一的杂交结果能验证两对基因E、e和B、b的遗传遵循自由组合定律，则丙果蝇的基因型应为__________。 解析　根据题干信息可知，两对基因位于常染色体上且独立遗传。分析实验一的F1，灰体∶黑檀体＝1∶1，长刚毛∶短刚毛＝1∶1，单独分析每对等位基因的杂交特点，可知都是测交类型，由此可推知实验一的亲本组合为EeBb×eebb或eeBb×Eebb。分析实验二的F1，灰体∶黑檀体＝1∶1，长刚毛∶短刚毛＝1∶3，可推知亲本有关体色的杂交为测交，有关刚毛长度的杂交为双杂合子杂交，且短刚毛为显性性状，这样可以确定乙和丙控制刚毛长度的基因型都是Bb，但无法进一步确定控制体色的基因型。根据实验一和实验二的杂交结果，可推断乙的基因型可能是EeBb或eeBb。若实验一的杂交结果能验证两对等位基因的遗传遵循自 由组合定律，则可确定甲和乙的杂交方式为测交，即有一个为双杂合子，另一个为隐性纯合子，而前面已确定乙控制刚毛长度的基因型是Bb，所以乙的基因型为EeBb，甲的基因型为eebb，进而推断丙的基因型为eeBb。 答案　EeBb　eeBb(注：两空顺序可颠倒)　eeBb 6．(经典高考题改编)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，杂交组合、后代表型及其比例如图： 根据杂交结果回答问题： (1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？ (2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？ 解析　(1)单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离定律，综合分析4个纯合白花品系的六个杂交组合，这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合定律。(2)在六个杂交组合中，乙×丙和甲×丁两个杂交组合中F1都开红花，F1自交后代F2中都是红花81∶白花175，其中红花个体占全部个体的比例为81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，该比例表明：这是位于4对同源染色体上的4对等位基因在完全显性条件下的遗传情况，且这两个杂交组合中涉及的4对等位基因相同。 答案　(1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)。　(2)4对；①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，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，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因；②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。 1．(2023·新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体，为了研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1。若用A、B表示显性基因，则下列相关推测错误的是(　　) A．亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb B．F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种 C．基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆 D．F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16 解析　F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律，即高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，A正确；矮秆基因型为A_bb、aaB_，因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种，B正确；由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆，C正确；F2矮秆基因型及比例为aaBB∶AAbb∶aaBb∶Aabb＝1∶1∶2∶2，因此矮秆中纯合子所占比例为1/3，F2高秆基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶2∶2∶4，因此高秆中纯合子所占比例为1/9，D错误。 答案　D 2．(2023·全国乙卷)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是(　　) A．从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死 B．实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb C．若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb D．将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4 解析　实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，亲本为Aabb，子代中原本为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此推测AA致死。实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1，亲本为aaBb，子代原本为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，因此推测BB致死，A正确；实验①中亲本为宽叶矮茎，且后代出现性状分离，所以基因型为Aabb，子代中由于AA致死，因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb，B正确；由于AA和BB均致死，因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb，C正确；将宽叶高茎植株AaBb进行自交，由于AA和BB致死，子代原本的9∶3∶3∶1剩下4∶2∶2∶1，其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子，所占比例为1/9，D错误。 答案　D 3．(2023·湖北卷)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如：A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是(　　) 基因组成 父亲 A23A25B7B35C2C4 母亲 A3A24B8B44C5C9 儿子 A24A25B7B8C4C5 女儿 A3A23B35B44C2C9 A．基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传 B．母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9 C．基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律 D．若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5 解析　儿子A、B、C基因中，每对基因各有一个来自于父亲和母亲，若基因位于X染色体上，则儿子不会获得父亲的X染色体，不会获得父亲的A、B、C基因，A错误；三个基因位于一条染色体上，不发生互换，由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5，其中A24B8C5来自于母亲，而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9，说明母亲的其中一条染色体基因型是A3B44C9，B正确；根据题目信息，人的某条 染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换，不符合自由组合定律，位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律，C错误；根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测，母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9，父亲的两条染色体是A25B7C4和A23B35C2，基因连锁遗传，若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C2C5，D错误。 答案　B 4．(2023·全国甲卷)乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙)，其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟)，丙表现为果实能正常成熟(成熟)，用这3个纯合子进行杂交实验，F1自交得F2，结果见下表。 实验 杂交组合 F1表现型 F2表现型及分离比 ① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟＝3∶1 ② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟＝3∶1 ③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟＝13∶3 回答下列问题： (1)利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变是指_____________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________。 (2)从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是________________。实验③中，F2成熟个体的基因型是________________，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为________。 解析　(1)基因突变是指DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程。(2)甲与丙杂交的F1为不成熟，子二代不成熟∶成熟＝3∶1，所以甲的不成熟相对于成熟为显性，乙与丙杂交的F1为成熟，子二代成熟∶不成熟＝3∶1，所以乙的不成熟相对于成熟为隐性。即实验①和实验②的F1性状不同，F2的性状分离比不相同，故甲和乙的基因型不同。(3)由于甲的不成熟为显性，且 丙为aaBB，所以甲是AABB；乙的不成熟为隐性，所以乙为aabb；则实验③的F1为AaBb，F2中成熟个体为aaB_，包括aaBB和aaBb，不成熟个体占1－(1/4)×(3/4)＝13/16；而纯合子为AABB，AAbb，aabb，占3/16，所以不成熟中的纯合子占3/13。 答案　(1)DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程　(2)实验①和实验②的F1性状不同，F2的性状分离比不相同　(3)AABB、aabb　aaBB和aaBb　3/13 5．(2023·湖北卷)乙烯(C2H4)是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯作用机制，进行了如下三个实验。 实验一：乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2 689个基因的表达水平升高，2 374个基因的表达水平下降。 实验二：某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应(乙烯不敏感型)。将该突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7。 实验三：科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中，筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C标记乙烯(14C2H4)，再分为对照组和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达蛋白A的酵母菌混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。 回答下列问题： (1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的________(填“DNA”或“mRNA”)含量得出。 (2)实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9∶7的原因是____________________________________________________________。 (3)实验三的对照组：用不同浓度的14C2H4与____________________混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。 (4)实验三中随着14C2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是________________________________________________。 (5)实验三的结论是_______________________________________________。 解析　(1)基因表达包含转录和翻译两个过程，转录的产物是mRNA，mRNA也是翻译的模板，所以分析叶肉细胞中的mRNA含量可知实验一中基因表达水平的变化。(2)将突变体甲与野生型植株杂交，得到F1，F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明控制乙烯敏感度的基因有两对，并且这两对基因符合自由组合定律。(3)该实验目的是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的响应有关，自变量是有无蛋白A，实验组是表达蛋白A的酵母菌，对照组则是不表达蛋白A的酵母菌。(4)分析曲线，横坐标是14C2H4浓度的相对值，纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量，酵母菌是通过合成蛋白A与14C2H4结合的，故实验组的曲线上升趋势变慢， 可能是因为导入了基因A的大肠杆菌能合成的蛋白A数量有限。(5)本实验是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的响应有关，故实验结论是基因A与植物对乙烯的响应有关。 答案　(1)mRNA　(2)控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律　(3)不表达蛋白A的酵母菌　(4)导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限　(5)基因A与植物对乙烯的响应有关 $$