专题12 基因的自由组合定律- 2025年高考生物一轮复习热点专题精练（北京专用）

专题12 基因的自由组合定律 一、单选题 1．（2024·北京·模拟预测）已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A（红色）、a（棕色）控制，且AA个体在胚胎期致死：另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色，只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色昆虫（甲）与黑色昆虫（乙）杂交，F1表现型及比例为红色：棕色=2：1。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2，统计F2的表现型及比例（不考虑染色体互换）。下列叙述不正确的是（    ） A．亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B．若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=2：1：1，则B、b基因在2号染色体上 C．若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=1：2：1，则B、b基因在2号染色体上 D．若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=3：2：3，则B、b基因不在2号染色体上 【答案】D 【分析】自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、由题干信息分析可知：红色甲虫（AaB_）与黑色甲虫（_ _bb为黑色）杂交， 中红色（AaB_）∶棕色（aaB_为棕色）＝2∶1，说明亲本都含有a基因、且甲不含有b基因，因此亲本基因型是甲为AaBB，乙为Aabb，A正确； BC、若B/b基因位于2号染色体上，则不遵循自由组合定律，遵循连锁定律：AaBb产生的配子的类型及比例是AB∶ab＝1∶1或aB∶Ab＝1∶l，aaBb产生的配子的类型及比例是aB∶ab＝1∶1，雌雄配子随机结合产生后代的基因型及比例是AaBB∶AaBb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1或AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb＝1∶1∶1∶1，分别表现为红色、红色、棕色、黑色或红色、黑色、棕色、棕色，即红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1，BC正确； D、若B/b基因不位于2号染色体上，则遵循自由组合定律：子一代中红色雄性甲虫的基因型是AaBb，多只棕色雌性甲虫的基因型是aaBb，则杂交后代的基因型及比例是（1Aa∶1aa）（3B_∶1bb）＝3AaB_∶1Aabb∶3aaB_∶1aabb，分别表现为红色、黑色、棕色、黑色，红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2，D错误。 故选D。 2．（2024·北京朝阳·二模）某牵牛花表型为高茎红花，其自交F1表型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7：3：1：1。高茎和矮茎分别由基因A、a控制，红花和白花分别由基因B、b控制，两对基因位于两对染色体上。下列叙述错误的是（    ） A．两对基因的遗传遵循基因自由组合定律 B．亲本产生基因型为aB的雌雄配子均不育 C．F1高茎红花中基因型为AaBb的植株占3/7 D．F1中高茎红花与矮茎白花测交后代无矮茎红花 【答案】B 【分析】分析题文：高茎和矮茎分别由基因A、a控制，红花和白花分别由基因B、b控制，即高茎、红花为显性，则高茎红花的基因型为A_B_，高茎白花的基因型为A_bb，矮茎红花的基因型为aaB_，矮茎白花的基因型为aabb，红花A_B_自交后代表现型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7：3：1：1，是9：3：3：1的变式，说明亲本高茎红花的基因型是AaBb，且存在aB的雌配子或雄配子致死。 【详解】A、F1的表现型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7：3：1：1，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因的遗传符合自由组合定律，A正确； B、亲本高茎红花的基因型是AaBb，理论上，高茎红花（9份）的基因型及比例为AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，矮茎红花（3份）的基因型及比例为aaBB：aaBb=1：2，对比题干都少了2份，说明aB的雌配子或雄配子不育，B错误； C、F1高茎红花的基因型有1AABB、2AABb、1AaBB、3AaBb，其中基因型为AaBb的植株占3/7，C正确； D、若F1中高茎红花植株（AaBb）的aB花粉不育，则该高茎红花与矮茎白花（aabb）测交后代不会出现矮茎红花（aaB_），D正确。 故选B。 3．（2024·北京东城·一模）新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上，但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析，杂交组合及结果如下表所示。以下说法错误的是（　　） 杂交组合 F1 F2 ①T×R19 全部为抗虫株 全部为抗虫株 ②T×sGK 全部为抗虫株 抗虫株∶感虫株=15∶1 A．T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上 B．T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上 C．杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同 D．R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3：1 【答案】D 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、T×R19杂交，F1全部为抗虫植株，F2全部为抗虫植株，可推测T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上，所含的配子均含有抗虫基因导致，A正确； B、根据T×sGK杂交结果分析，F1全部为抗虫植株，F2中抗虫：不抗虫=15：1，该比值是9：3：3：1的变形，可知T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上，B正确； C、设相关基因是A/a、B/b，其中A-B-、A-bb和aaB-的类型均表现为抗虫，故杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同，C正确； D、设T基因型是AAbb，则sGK是aaBB，R19是A1A1AA，R19与sGK杂交后F1的基因型是A1A（连锁）aBb，两对基因独立遗传（A1A可看做一个基因），F2中性状分离比为15∶1，D错误。 故选D。 4．（23-24高三上·北京西城·期末）粉花、深色茎与白花、浅色茎的矮牵牛杂交，得到F1自交，F2统计结果如表。相关分析正确的是（　　） F2表型 所占比例 粉花、深色茎 3/16 粉花、浅色茎 1/16 蓝花、深色茎 6/16 蓝花、浅色茎 2/16 白花、深色茎 3/16 白花、浅色茎 1/16 A．花色由2对等位基因控制 B．茎色遗传遵循自由组合定律 C．F1的表型为蓝花、深色茎 D．F2粉花植株自交后代浅色茎占1/4 【答案】C 【分析】控制 不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成 配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】A、粉花：蓝花：白花=（3/16+1/16）:（6/16+2/16）:（3/16+1/16）=4:8:4=1:2:1，说明控制花色的基因是由一对等位基因控制，A错误； B、深色茎：浅色茎=（3/16+6/16+3/16）：（1/16+2/16+1/16）=3:1，说明茎色遗传遵循分离定律，B错误； C、由于F2所有表型及其比例符合9:3:3:1的变式，说明F1是双杂合子，若用A、a表示控制花色的基因，B、b表示控制茎色的基因，则F1的基因型为AaBb。由于粉花：蓝花：白花=1:2:1，说明蓝花的基因型为Aa，深色茎：浅色茎=3:1，说明深色茎的基因型为BB或Bb，因此AaBb的表现型为蓝花、深色茎，C正确； D、F2中粉花植株的基因型有AABB=1/16、AABb=1/8、AAbb=1/16，因此在所有粉花植株中AABB占1/4，AABb占1/2，AAbb占1/4。故AABB自交后代全部是粉花深色茎，AABb自交后浅色茎的比例为1/2×1/4=1/8，AAbb自交后代全部是粉花浅色茎，比例是1/4，所以浅色茎的比例为1/8+1//4=3/8，D错误。 故选C。 5．（23-24高三上·北京丰台·期中）生菜不结球纯合品系甲（mmNN）和结球纯合品系乙（MMN'N'）杂交，F1自交，F2中结球紧实29株、结球疏松10株和不结球115株。M基因促进结球，但M、N同时存在时，结球程度与N基因单独存在时没有显著差异。下列分析不正确的是（　　） A．生菜的不结球对结球为显性 B．结球与否的遗传遵循分离定律 C．基因型为MMNN的生菜不结球 D．F2中结球紧实的基因型有1种 【答案】D 【分析】基因分离定律实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】A、据题意可知，将不结球纯合品系甲和结球纯合品系乙杂交，F1杂合子自交，F2中结球39株、不结球115株，即结球∶不结球≈1∶3，说明生菜的不结球对结球为显性，M基因促进结球，结球与否的遗传遵循分离定律，A正确； B、据题意可知，将不结球纯合品系甲和结球纯合品系乙杂交，F1杂合子自交，F2中结球39株、不结球115株，即结球∶不结球≈1∶3，说明生菜的不结球对结球为显性，M基因促进结球，结球与否的遗传遵循分离定律，B正确； C、结球是隐性性状，M基因促进结球，F2中结球紧实：结球疏松：不结球115株=3：1：12，说明N基因决定生菜不结球，N___表现为不结球，基因型为 MMNN的生菜不结球，C正确； D、结球是隐性性状，M基因促进结球，F2中结球紧实：结球疏松：不结球115株=3：1：12，说明N基因决定生菜不结球，N___表现为不结球，基因型为MMNN 的生菜不结球，M_N'N'表示结球紧实，基因型有2种，D错误。 故选D。 6．（23-24高三上·北京·期中）在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色和灰色，尾巴有短尾和长尾，两对相对性状分别受位于两对常染色体上的两对等位基因控制。其中一对等位基因具有显性纯合致死效应。任取一对黄色短尾鼠，让其多次交配，F1的表现型为黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=6：3：2：1。以下说法正确的是（    ） A．控制短尾的基因是隐性基因，控制黄色的基因是显性基因 B．灰色短尾小鼠的基因型有两种 C．让F1中黄色短尾鼠与灰色长尾鼠交配，F2的表现型之比为2：1：2：1 D．让亲本中黄色短尾鼠和灰色长尾鼠交配，后代中不会出现表现型之比为1：1：1：1 【答案】C 【分析】根据任取一对黄色短尾鼠，让其多次交配，F1的表现型为黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=6：3：2：1，亲本是黄色而后代出现了灰色，且黄色：灰色是3：1，说明黄色是显性性状，亲本是杂合子；亲本是短尾而后代出现了长尾，且短尾：长尾=2：1，说明短尾是显性性状，亲本是杂合子，且后代中显性纯合在致死。 【详解】A、根据题意分析可知黄色是显性性状，由显性基因控制，短尾也是显性性状，由显性基因控制，A错误； B、已知短尾显性致死，灰色是隐性性状，所以灰色短尾小鼠的基因型只有一种，B错误； C、黄色短尾鼠的基因型为AaBb，F1的表现型为黄色短尾（A_Bb）：黄色长尾（A_bb）：灰色短尾（aaBb）：灰色长尾（aabb）=6：3：2：1，让F1中黄色短尾鼠（A_Bb）与灰色长尾鼠（aabb）交配，F2的表现型之比为黄色短尾（AaBb23×12）：黄色长尾（Aabb23×12）：灰色短尾（aaBb13×12）：灰色长尾（aabb13×12）=2：2：1：1，C正确； D、让亲本中黄色短尾鼠（AaBb）和灰色长尾鼠（aabb）交配，后代表现型之比为1：1：1：1，D错误。 故选C。 7．（23-24高三上·北京朝阳·期中）玉米籽粒正常与干瘪是一对相对性状，由 A、a基因控制。某品系玉米自交后的果穗上出现比例约为1/4的干瘪籽粒。研究者将单个A基因转入该品系玉米，已知转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上。下列分析正确的是（　　） A．籽粒正常与干瘪这对相对性状中正常为隐性 B．转入的 A 基因与原a基因的遗传遵循分离定律 C．转基因玉米自交所得子代中正常籽粒约占3/4 D．转基因玉米与该品系杂交子代中干瘪籽粒约占1/8 【答案】D 【分析】依据题干信息可知，某系玉米自交后的果穗上出现比例约为1/4的干瘪籽粒，说明干瘪是隐性性状，正常是显性性状，该品系玉米基因型为Aa。现将单个基因A已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则该玉米品系的基因型为AAa。 【详解】A、因为某品系玉米自交，后代中干瘪籽粒约为1/4，说明干瘪为隐性性状，A错误； B、转入的 A 基因在a基因所在染色体的非同源染色体，与原a基因的遗传遵循基因自由组合定律，B错误； C、转基因玉米基因型为AAa，可产生A、AA、Aa、a四种比例相同的配子，干瘪籽粒(aa):(1/4)×(1/4)=1/16，所以正常籽粒占15/16，C错误； D、转基因玉米基因型为AAa，可产生A、AA、Aa、a四种比例相同的配子，该品系基因型为Aa，两者杂交子代干瘪籽粒为(1/4)×(1/2)=1/8，D正确。 故选D。 8．（23-24高三上·北京·开学考试）纯合水稻品系甲、乙和丙均有稻飞虱抗性，且抗性性状均由一对基因控制。研究者用下表中的亲本组合进行杂交实验，各组F1自交，得到F2。 组合 亲本 F1性状表现 F2性状表现 抗性 非抗性 1 甲 × 乙 均为抗性 260 60 2 甲 × 丙 451 30 3 乙 × 丙 1025 5 分析表中结果，不能得出（    ） A．甲的抗性性状由显性基因控制 B．乙的抗性性状由隐性基因控制 C．甲和乙的抗性基因位于同源染色体上 D．组合3 非抗性植株的产生是互换的结果 【答案】C 【分析】1、基因分离定律的实质：杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。2、基因自由组合定律的实质：在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】ABC、甲和乙杂交，F1都为抗性，F2出现了13：3，设甲的抗性因为A，甲若乙的抗性基因为B，则甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB，F2出现了13：3，说明有一个单显性为非抗性，此假设与题目不符；故乙的抗性基因为b，即甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb，符合题目都为纯合子，且抗性性状均由一对基因控制，故甲的甲的抗性性状由显性基因控制 ，乙的抗性性状由隐性基因控制，且两对基因位于两对染色体上，AB正确，C错误； D、根据甲和丙杂交，F1都是抗性，F2比例为15:1,推知双隐性为非抗性，设丙的抗性基因为C，则甲的基因型为AAcc，丙的基因型为aaCC，乙的基因型为aabbcc，丙为aaBBCC，无需考虑a基因，二者的后代为BbCc，根据抗性不抗性的比例推知，B和C在一条染色体上，非抗性植株的产生是互换的结果，D正确。 故选C。 9．（2023·北京大兴·三模）拉布拉多犬的毛色有黑色、棕色和黄色三种表现型，棕色（aaBB）和黄色（AAbb）个体杂交，F1均为黑色。F1雌雄个体随机交配，F1表现为黑色、棕色、黄色的个体数之比为9：3∶4，据此分析，下列说法正确的是（    ） A．A和B为等位基因，a和b为等位基因 B．基因型为aabb的拉布拉多犬表现为黄色 C．子二代的3种表现型对应16种基因型 D．黑色为显性性状且对棕色为不完全显性 【答案】B 【分析】根据题意可知，拉布拉多犬的毛色受到两对基因的控制，且棕色（aaBB）和黄色（AAbb）个体杂交，F1均为黑色（AaBb），F1雌雄个体随机交配，F2表现为黑色、棕色、黄色的个体数之比为9：3：4，9：3：4是9：3：3：1的变式，所以两对基因满足自由组合定律。分析可知B和E基因同时存在时，即基因型为A_B_时表现为黑色；有E基因，没有A基因时，即基因型为aaB_时表现为棕色；没有E基因时，即基因型为__bb时表现为黄色。 【详解】A、等位基因是指位于同源染色体相同位置上，控制同一性状的不同表现类型的一对基因．一般用同一英文字母的大小写来表示，如A和a，所以B和b为等位基因，A错误； B、由题意可知：黑色、棕色、黄色的个体数之比为9：3：4，9：3：4是9：3：3：1的变式，即B和E基因同时存在时，即基因型为A_B_时表现为黑色；有E基因，没有A基因时，即基因型为aaB_时表现为棕色；没有E基因时，即基因型为__bb时表现为黄色，基因型为aabb的拉布拉多犬表现为黄色，B正确； C、F1黑色AaBb个体雌雄随机交配，F1产生4种配子，雌雄配子间有16种结合方式，共产生9种基因型，3种表现型，C错误； D、不完全显性是受一对等位基因控制的，而题中的黑色、棕色、黄色均是受两对等位基因控制，D错误。 故选B。 10．（2023·北京海淀·一模）辣椒果实有多对相对性状，其中包括着生方向（下垂、直立）和颜色（绿色、紫色、中间色）。为探究上述两种性状的遗传，研究者选取两种辣椒进行杂交，F1自交，结果如下表。 果实性状 亲本组合 F2表现型及比例 着生方向 下垂×直立 下垂：直立=3：1 颜色 绿色×紫色 绿色：中间色︰紫色=9：3：4 下列叙述正确的是（    ） A．上述两种性状中下垂和中间色为显性性状 B．果实着生方向的遗传遵循基因的分离定律 C．F2果实中间色的个体中纯合子约占2/3 D．F2果实直立且为绿色的个体约占1/4 【答案】B 【分析】由表可知，下垂×直立，F2表现型及比例为下垂：直立=3：1，说明下垂为显性，着生方向受一对等位基因控制。绿色×紫色，F2表现型及比例为绿色：中间色︰紫色=9：3：4，说明颜色受两对独立遗传的基因控制。 【详解】A、上述两种性状中下垂和绿色为显性性状，A错误； B、下垂×直立，F2表现型及比例为下垂：直立=3：1，说明下垂为显性，着生方向受一对等位基因控制，遵循基因的分离定律，B正确； C、绿色×紫色，F2表现型及比例为绿色：中间色︰紫色=9：3：4，说明颜色受两对独立遗传的基因控制，中间色的个体中（1/3AAbb，2/3Aabb）纯合子约占1/3，C错误； D、题干未给出三对等位基因的位置关系，F2果实直立且为绿色的个体比例无法计算，D错误。 故选B。 11．（2023·北京西城·一模）现有四个转Bt基因的抗虫棉纯合品系（基因型为BtBt），为研究Bt基因之间的位置关系，进行了杂交实验，结果如下表。下列推测错误的是（    ） 杂交组合 F1 F2（F1自交后代） 甲×乙 全部为抗虫植株 抗虫301株，不抗虫20株 乙×丙 全部为抗虫植株 抗虫551株，不抗虫15株 乙×丁 全部为抗虫植株 抗虫407株，不抗虫0株 A．甲与乙的Bt基因位于非同源染色体上 B．乙与丁的Bt基因可能位于同源染色体的相同位置 C．乙、丙和丁的Bt基因位于同源染色体上 D．甲与乙杂交组合的F2中约1/4植株自交后代不发生性状分离 【答案】D 【分析】根据表格分析：甲和乙杂交，F1全部为抗虫植株，F2中抗虫：不抗虫=15:1，该比值是9:3:3:1的变形，可知甲与乙的Bt基因位于非同源染色体上。 【详解】A、根据甲和乙杂交结果分析，F2中抗虫：不抗虫=15:1，该比值是9:3:3:1的变形，可知甲与乙的Bt基因位于非同源染色体上，A正确； B、乙和丁杂交，F1全部为抗虫植株，F2全部为抗虫植株，可推测乙与丁的Bt基因可能位于同源染色体的相同位置，B正确； C、乙和丙杂交，F1全部为抗虫植株，F2既有抗虫植株又有不抗虫植株，但是抗虫植株远多于不抗虫植株，可推测乙、丙的Bt基因位于同源染色体上，结合B选项，乙、丙和丁的Bt基因位于同源染色体上，C正确； D、不含Bt基因表现为不抗虫，含Bt基因表现为抗虫，因此甲与乙杂交组合的F2中约1/2植株自交后代发生性状分离，D错误。 故选D。 12．（2023高三·北京·专题练习）在完全显性条件下，下列所示基因状况的生物自交，其子代性状分离比为9：3：3：1的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】验证决定两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上可通过杂合子自交，如符合 9：3：3：1 及其变式比，则两对基因位于两对同源染色体上，如不符合 9：3：3：1，则两对基因位于一对同源染色体上。 【详解】A、由于Aa、Bb、Dd三对基因分别位于三对同源染色体上，因此，自交后代性状分离比为27：9：9：9：3：3：3：1，A错误； B、由于AA为纯合，所以只有两对基因Bb、Dd分别位于两对同源染色体上，因此自交后代性状分离比为9：3：3：1，B正确； C、由于AA、bb为纯合，所以只有一对基因Dd位于一对同源染色体上，因此，自交后代性状分离比为3：1，C错误； D、由于DD为纯合，又因为Aa、Bb位于一对同源染色体上，所以后代在正常情况下性状分离比为3：1，D错误。 故选B。 13．（2023·北京顺义·模拟预测）线虫因体型细长如线状而得名，实验小组获得一种体型粗短且运动不协调的Ⅰ型线虫，用野生型与Ⅰ型杂交，结果见下图。据图判断以下说法不合理的是（    ） A．体型粗短和运动不协调均为隐性性状 B．控制体型和运动协调性的基因位于非同源染色体上 C．控制体型和运动协调性的基因在受精作用时发生自由组合 D．若F1与Ⅰ型亲本回交，后代可能出现4种表型且比例均等 【答案】C 【分析】F1杂交后F2得比例接近于9：3：3：1，说明线虫的形态和运动受两对基因控制，且两对基因位于两对染色体上，符合自由组合定律。 【详解】A、Ⅰ型线虫的体型粗短且运动不协调，F1野生型自交后代出现比例接近于9：3：3：1，其中野生型占9/16为双显性，说明Ⅰ型线虫的体型粗短且运动不协调均为隐性性状，A正确； B、F1野生型自交后代出现比例接近于9：3：3：1，控制体型和运动协调性的基因位于非同源染色体上，符合自由组合定律，B正确； C、自由组合发生在减数分裂过程中，受精过程中发生的是配子的随机结合，C错误； D、若F1与Ⅰ型亲本回交，即是双杂合子和隐性纯合子的测交，后代可能出现4种表型且比例均等，D正确。 故选C。 14．（2022·北京海淀·一模）拉布拉多猎犬毛色分为黑色，巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色:巧克力色:米白色=9:3:4。下列有关分析，正确的是（    ） A．米白色相对于黑色为显性 B．F2米白色犬有3种基因型 C．F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为1/16 D．F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 【答案】B 【分析】假设控制拉布拉多猎犬毛色的等位基因为A/a和B/b。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色 ： 巧克力色 ： 米白色=9 ： 3 ： 4，符合9：3：3：1的变式，故推测F1带黑色犬的基因型为AaBb。由于亲本为纯合黑色犬与米白色犬，且F1黑色犬基因型为AaBb，故黑色个体基因型应为A_B_，米白色犬基因型为aa_ _，巧克力色犬基因型为A_bb。（或米白色犬基因型为_ _bb，巧克力色犬基因型为aaB_。）这两种情况只影响基因型，不影响计算结果。 【详解】A、黑色犬基因型为A_B_，为显性个体，A错误； B、F1黑色犬基因型为AaBb，故F2米白色犬基因型有aaBB，aaBb，aabb，共3种。（或AAbb，Aabb，aabb，也为3种），B正确； C、F2巧克力色犬中，AAbb占1/3，Aabb占2/3，其中A配子概率为2/3，a配子概率为1/3，b配子概率为1，当F2巧克力色犬相互交配时，后代中米白色犬aa_ _，所占比例为1/3×1/3×1=1/9，（另一种情况同理结果也相同），C错误； D、F2米白色犬基因型有aaBB、aaBb、aabb。当F2米白色犬相互交配时，子代基因型只可能是aa_ _，均为米白色，（另一种情况同理结果也相同），D错误。 故选B。 15．（2022·北京西城·二模）遗传学家用香豌豆所做的部分杂交实验及结果如下表，判断正确的是（    ） 组别 杂交亲本组合 F1表型 F2表型及数量 1 白花品种甲×红花 全为红花 红花182、白花59 2 白花品种甲×白花品种乙 全为红花 红花1832、白花1413 3 紫花、长花粉粒×红花、圆花粉粒 均为紫长 紫长4831、紫圆390、红长393、红圆1338 4 紫花、圆花粉粒×红花、长花粉粒 均为紫长 紫长226、紫圆95、红长97、红圆1 A．红花、白花性状由一对等位基因控制 B．第2组F2代白花的基因型只有1种 C．第3组和第4组F1的基因型相同 D．第3、4组两对性状遗传遵循自由组合定律 【答案】C 【分析】分析题表：组别1白花品种甲×红花产生的F1全为红花，说明红花对白花为显性，F1自交产生的F2红花∶白花≈3∶1；组别2白花品种甲×白花品种乙产生的F1全为红花，F1自交产生的F2红花∶白花≈9∶7，由此可知控制红花、白花这一性状的基因至少有两对等位基因。组别3和组别4中F1均为紫长，说明紫花对红花为显性，长对圆为显性，组别3的F2有4种表型，比例约为12∶1∶1∶3，组别4的F2有4种表型，比例约为226∶95∶97∶1。 【详解】A、根据分析可知，组别2的的F2有2种表型，比例约为9∶7，符合9∶3∶3∶1的变式，由此可知红花、白花性状至少由两对等位基因控制，A错误； B、第2组F1基因型为AaBb，自交产生的F2代白花的基因型有A-bb、aaB-和aabb，共有5种，B错误； C、第3组和第4组的F2均含有4种表型，说明两组的F1的基因型均为双杂合子，基因型相同，C正确； D、第3、4组的F2均含有4种表型，但比例不符合9∶3∶3∶1的变式，说明不遵循两对性状遗传遵循自由组合定律，D错误。 故选C。 16．（2022·北京石景山·一模）金鱼的臀鳍和尾鳍由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制。以双臀鳍双尾鱼和单臀鳍单尾鱼为亲本进行实验，结果见下图。下列叙述不正确的是（    ） A．F2中单臀鳍单尾鱼的基因型有3种 B．F1测交后代中单臀鳍双尾鱼的比例为1/4 C．亲本的基因型组合为AABB与aabb或AAbb与aaBB D．F2中双臀鳍双尾鱼与F1杂交，后代中单尾鱼的概率为1/6 【答案】C 【分析】根据F2中单臀鳍双尾：双臀鳍双尾：单臀鳍双尾=9：3：4，可知F1的基因型为AaBb，且单臀鳍双尾鱼的基因型为A_B_，双臀鳍双尾鱼的基因型为aaB_，单臀鳍单尾鱼的基因型为_ _bb。（或双臀鳍双尾鱼的基因型为A _bb，单臀鳍单尾鱼的基因型为aa_ _）。 【详解】A、由分析可知，F2中单臀鳍单尾鱼的基因型为_ _bb（或aa_ _），即AAbb、Aabb、aabb（或aaBB、aaBb、aabb），一共三种，A正确； B、F1测交，即AaBb×aabb→AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，单臀鳍双尾的基因型为A_B_，故F1测交后代中单臀鳍双尾鱼的比例为1/4，B正确； C、根据F1的基因型为AaBb，结合亲本的性状可知，亲本的基因型组合为AAbb与aaBB，C错误； D、F1的基因型为AaBb，F2双臀鳍双尾鱼的基因型为aaB_（或A _bb），假设双臀鳍双尾鱼的基因型为aaB_，故F2中双臀鳍双尾鱼（2/3aaBb、1/3aaBB）与F1杂交，后代中单尾鱼（--bb）的概率为2/3×1/4=1/6，D正确。 故选C。 17．（2022·北京·模拟预测）黄瓜表皮毛性状由一对基因（G、g）控制，果瘤性状由另一对基因（T、t）控制。将亲本有毛无瘤普通黄瓜与无毛无瘤突变体杂交，F1表现为有毛有瘤。F1自交得到的 F2中，有毛有瘤：有毛无瘤：无毛无瘤 = 9：3：4。下列相关分析正确的是（    ） A．上述两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律 B．亲本中无毛无瘤突变体的基因型为 GGtt C．F2个体中无毛无瘤黄瓜的基因型有 4 种 D．F2无毛无瘤个体自交后代中基因型为 ggtt 占 3/8 【答案】D 【分析】分析题意可知：F1自交得到的F2中有毛有瘤∶有毛无瘤∶无毛无瘤=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，可知F1基因型为GgTt，且两对基因独立遗传，遵循自由组合定律。 【详解】A、根据9∶3∶4为9∶3∶3∶1的变式，可知上述两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，A错误； B、亲本有毛无瘤普通黄瓜与无毛无瘤突变体杂交，F1表现为有毛有瘤，说明有毛、有瘤为显性性状，F1基因型为GgTt，可知亲本有毛无瘤普通黄瓜基因型为GGtt、无毛无瘤突变体的基因型为ggTT，B错误； C、根据F2中有毛有瘤∶有毛无瘤∶无毛无瘤=9∶3∶4，可知无毛无瘤黄瓜的基因型有ggTT、ggTt、ggtt共3种，C错误； D、F2有毛无瘤个体的基因型及比例为ggTT：ggTt：ggtt=1:2:1，无瘤个体自交后代中基因型为 ggtt 比例为1/2×1/4＋1/4=3/8，D正确。 故选D。 二、非选择题 18．（2024·北京海淀·二模）雄性不育植株可简化育种流程，是杂交育种的重要材料。研究发现利用油菜纯合的雄性不育植株甲做母本与野生型杂交，后代均可育，但总会出现部分白化幼苗长到成体死亡。为研究相关机制，提高育种效率，科研人员进行了相关实验。 (1)植株甲中存在雄性不育基因A'，导致雄蕊不能发育。实验发现甲与油菜品系丙杂交，后代均可育，且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1与甲、丙杂交得到的F1杂交，发现子代中雄性可育幼苗占比为 ，进而推测丙产生了新的显性突变基因（记作B），使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复，且两基因位于非同源染色体上。 (2)为研究A'、B基因与白化性状的关系，科研人员进行如下实验。 ①从油菜中分离A'、B基因，将A'基因导入拟南芥（拟南芥不含与A'、B同源的基因），筛选得到至少插入一个外源基因的转基因植株TA群体。将B基因转入拟南芥，经筛选获得纯合子TB．设计杂交实验，检测存活F1的基因组成，杂交组合及结果如下表。 组号 杂交组合 存活的F1 成体总数 含A'成体数 不含A'成体数 一 ♀TA群体×♂野生型 630 95 535 二 ♀TA群体×♂TB 607 415 192 据实验结果推测，A'基因引起部分子代死亡，B基因可抑制A'基因的作用，依据是 。二组F1中含有A'的植株比例超过1/2的原因 。 ②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现，基因A'的表达产物可与核蛋白N形成复合体。科研人员推测，基因B通过抑制A'基因的表达而解除A'对N的影响。为证明该推测，请完成下列实验设计。 实验材料 操作 观察指标 野生型拟南芥 导入A'基因 叶绿体发育情况 I II Ⅲ IV a、导入A'基因  b、导入B基因  c、导入A'、B基因d、野生型拟南芥  e、N缺失突变拟南芥 I~IV应依次填写 （填写选项前字母） (3)现有两个具有某优良性状的品系1和2.科研人员利用甲和丙进行杂交实验，获得兼具品系1、2优良性状的杂种株，同时避免后代白化。请完善下列育种流程。 步骤一： 。 步骤二：品系2×丙→所得子代经PCR鉴定，选择有B基因的F1×品系2→…→获得B基因纯合兼具品系2遗传背景的植株。 步骤三： 。 【答案】(1)7/8 (2) 第一组F1含有A’的成体数小于不含A’基因的成体数，第二组中含有A’的成体数比例高于第一组 TA群体中存在插入多个A’基因的个体，产生含有A’的配子比例大于1/2 c、e、a、c (3) 品系I（♂）×甲（♀）→所得F1自交，选择F2中雄性不育个体作母本与品系I→…→获得具有品系Ⅰ优良性状的雄性不育株 将步骤一所得植株作母本和步骤二所得植株作父本杂交获得子代。 【分析】自由组合定律: 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的; 在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】（1）植株甲中存在雄性不育基因A'，甲的基因型可表示为A'A'bb。实验发现甲与油菜品系丙（AABB）杂交，后代均可育，且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1(A'Abb)与甲、丙杂交得到的F1(A'ABb)杂交，发现子代中雄性不育且白化幼苗所占的比例为1/4×1/2=1/8，则雄性可育幼苗占比7/8，进而推测丙产生了新的显性突变基因（记作B），使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复，且两基因位于非同源染色体上。 （2）①实验结果显示，杂交组合一产生的F1中，含有A'基因的个体只有95个个体存活，而不含A'基因的个体有535个个体存活，此时含A'基因的成活率约为1/6，说明A'基因的存在导致成活率下降，同时杂交组合二中，含有A'基因同时含有基因B的个体数目为415，而含有A'基因不含B基因的个体数目为192，说明B基因可抑制A'基因的作用。二组F1中含有A'的植株比例超过1/2的原因可能是TA群体中存在插入多个A’基因的个体，产生含有A’的配子比例大于1/2。 ②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现，基因A'的表达产物可与核蛋白N形成复合体。本实验的目的是验证基因B通过抑制A'基因的表达而解除A'对N的影响，因此实验的自变量为导入基因的种类，因变量是叶绿体的发育情况，因此实验表格中依次导入的基因应该为Ⅰ、c导入A'、B基因；Ⅱ中的材料为N缺失突变拟南芥；Ⅲ、a导入A'基因；Ⅳ、 c、导入A'、B基因。 （3）现有两个具有某优良性状的品系1和2.科研人员利用甲和丙进行杂交实验，获得兼具品系1、2优良性状的杂种株，同时避免后代白化，由于需要将两个品种的优良性状集中到一个个体上，因而需要通过杂交育种实现。则相关的育种流程如下。 步骤一：甲表现为雄性不育，因而在杂交育种的过程中只能作为母本，因此选择品系I（♂）×甲（♀）→所得F1自交，选择F2中雄性不育个体作母本与品系I进行连续回交，进而获得具有品系Ⅰ优良性状的雄性不育株。 步骤二：品系2×丙→所得子代经PCR鉴定，选择有B基因的F1×品系2进行多次回交，获得B基因纯合兼具品系2遗传背景的植株。 步骤三：将步骤一所得植株（雄性不育）作母本和步骤二所得植株作父本杂交获得子代，即为目标类型。 19．（2024·北京石景山·一模）温敏雄性不育品系（高于临界温度时不育）可用于杂交种的制备，但遭遇低温天气时会导致制种失败。 (1)以水稻中花11为研究材料，诱导其发生突变，筛选获得一个温敏雄性不育品系s-1。将其与中花11杂交，F1自交，F2中可育与不育植株比例为3：1，可育与不育这一对性状的遗传符合 定律。 (2)为进一步确定s-1的雄性不育临界温度，以中花11和温敏雄性不育品系z（不育临界温度为26℃）为对照，取其花粉染色，显微镜下观察，如下图。 据图判断，与品系z相比，s-1的临界温度 ，因此s-1更适合在农业生产制备杂交种时使用，其原因是：在水稻开花期偶发低温天气时， 。 (3)科研人员同时得到温敏雄性不育品系s-2，其不育临界温度与s-1相同，据此推测s-1和s-2为同一基因不同位点的突变。请从①～⑧中选择合适的植株和温度条件设计验证实验，并预期实验结果，填入ⅰ～ⅴ中相应的位置。 ①s-1 ②s-2 ③品系z ④中花11 ⑤22℃ ⑥28℃ ⑦不结实 ⑧结实 i ；ii ；iii ；iv ；v (4)将s-1与抗白枯病水稻A杂交，获得F1，F1自交筛选雄性不育植株，再与 杂交，多次重复后，筛选获得抗白枯病的温敏雄性不育系品系B。另有水稻品系C高产但不抗白枯病，写出利用上述实验材料培育抗白枯病且高产的杂交种、以及繁育不育品系B的流程 。 【答案】(1)分离 (2) 低 s-1保持雄性不育，避免自交结实，所以杂交种子中不会混有自交后代 (3) ⑤ ① ② ⑥ ⑦ (4) 抗白枯病水稻A 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随者同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地遗传给后代。 【详解】（1）依据F2中呈现的杂交结果：可育与不育植株比例为3：1，可知不育为隐性，且可育与不育这一对性状的遗传符合分离定律。 （2）据图，以中花11和温敏雄性不育品系z（不育临界温度为26℃）为对照，s-1的临界温度为22℃，即与品系z相比，s-1的临界温度更低，因为，据图判断，大于该温度时，几乎无可育花粉产生，适合在农业生产制备杂交种时使用。其原因主要是：在水稻开花期偶发低温天气时，s-1保持雄性不育，避免自交结实，所以杂交种子中不会混有自交后代。 （3）依据第二小问的信息，s-1的临界温度为22℃（根据图示信息注意：22℃时，表现为可育，大于22℃表现为不育），品系s-2不育临界温度与s-1相同，若要验证s-1和s-2为同一基因不同位点的突变，则我们可以在可育状态下，即22℃时，让s-1 s-2 F1，然后置于不育温度下，即28℃，种植，则其结实状况应该表现为不结实。 （4）利用基因的自由组合原理，且s-1为隐性性状，与抗白枯病水稻A杂交，获得F1（表现为可育，基因型为杂合），F1自交筛选雄性不育植株，然后再与抗白枯病水稻A，杂交，多次重复后，筛选获得抗白枯病的温敏雄性不育系品系B。水稻品系C高产但不抗白枯病，若要培育抗白枯病且高产的杂交种、以及繁育不育品系B，应结合温度条件进行操作，具体过程如下： 20．（23-24高三上·北京海淀·期中）野生型甜瓜是雌雄同株异花植物，其植株上存在单性雄花(只有雄蕊)和单性雌花(只有雌蕊)。研究人员发现一株全为两性花(一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊)的突变体 m。为探究甜瓜花性别分化的机制，进行了如下研究。 (1)已知基因A和B控制甜瓜花的性别，用野生型甜瓜与突变体m进行杂交实验，结果如下图。    据此判断两对基因位于 上。 (2)研究表明，A基因调控雄蕊发育，B基因调控雌蕊发育，雌蕊发育后A基因方可表达。花蕊发育过程中乙烯抑制B基因的表达，不同部位花发育过程中乙烯含量有差异，因而野生型植株上同时开雌花和雄花。某些花中乙烯含量高导致B基因不表达，最终只发育出雌蕊，F₂中全雌花植株的基因型为 。某些花中乙烯含量低，B基因表达， ，故只发育出雄蕊。 (3)科研人员对野生型甜瓜进行诱变，得到一株只开雄花的隐性突变体n。经检测，该突变体中E蛋白某位点氨基酸由谷氨酸突变为色氨酸。 ①突变体n中编码E蛋白的E基因碱基对发生了 ，导致E蛋白中氨基酸的改变，E蛋白功能丧失，引起花发育异常。说明E基因在甜瓜花性别分化过程中也具有关键作用。 ②研究人员利用突变体n与上述杂交实验所得的纯合全雌花甜瓜杂交得到 F₁,F₁自交得F₂，统计F₂的表型及比例，结果为雌雄同株异花∶全雌花∶全雄花=9∶3∶4。由) F₂中基因型为 的植株表型与突变体n一致，可推知B基因与E基因在调控甜瓜花性别分化中的上下游关系。 (4)综合上述信息完善下方A、B、E基因在甜瓜花性别分化中的调控机制图。在（    ）中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制)     【答案】(1)非同源染色体 (2) Aabb或AAbb 抑制雌蕊发育，A基因不表达，解除了A基因对雄蕊发育的抑制 (3) 替换 AAbbee（或“bbee”） (4)   【分析】具有杂种优势的植株需要年年杂交制种，但杂交过程中需要对母本去雄，过程繁琐，若能培育出不产生花粉的雌株，则省去了去雄的麻烦。根据表格F2出现 9：3：3：1的分离比，说明甜瓜性别是由非同源（两对同源）染色体上的2对等位基因决定的。 【详解】（1）野生型甜瓜与突变体m进行杂交，F1全为野生型，F1自交，F2出现了9：3：3：1的分离比，说明甜瓜性别是由非同源（两对同源）染色体上的2对等位基因决定的。 （2）根据题意，可知A基因调控雄蕊发育，B基因调控雌蕊发育，雌蕊发育后A基因方可表达。花蕊发育过程中乙烯抑制B基因的表达，最终只发育出雌蕊，F₂中全雌花植株的基因型为A_bb，即Aabb或AAbb。如B基因表达，由于B抑制雌蕊发育，A基因不表达，解除了A基因对雄蕊发育的抑制，故发育出雄蕊。 （3）①由于突变体n中E蛋白中氨基酸的改变，故编码E蛋白的E基因碱基对替换，E蛋白功能丧失，引起花发育异常。 ②用突变体n与上述杂交实验所得的纯合全雌花甜瓜杂交得到 F₁，F₁自交得F₂，统计F₂的表型及比例，结果为雌雄同株异花∶全雌花∶全雄花=9∶3∶4。由 F₂中基因型为AAbbee 或bbee的植株表型与突变体n一致，可推知B基因与E基因在调控甜瓜花性别分化中的上下游关系。 （4）综合上述信息，A、B、E基因在甜瓜花性别分化中的调控机制图如下：   【点睛】本题的知识点是基因分离定律、自由组合定律的实质，旨在考查学生学会用分离定律的思维解决自由组合定律，学会利用配子法解决有关遗传问题。 21．（2023·北京·模拟预测）传统栽培马铃薯是同源四倍体，基因组复杂，导致育种进程十分缓慢。我国“优薯计划”，用二倍体马铃薯替代四倍体，用种子繁殖替代薯块无性繁殖，彻底变革马铃薯的育种方式。 (1)栽培马铃薯为同源四倍体，同源染色体相同位置上最多存在 个等位基因，如果不考虑交换，该植株减数分裂后将产生 种配子类型，因此四倍体杂交后代杂合种类多，产量高，品质好等优良性状无法通过自交或者杂交来保存。 (2)栽培马铃薯的紫茎与绿茎互为 ，纯合紫茎RRRR与纯合绿茎rrrr杂交，F1基因型为 ，F1植株与绿茎杂交F2紫茎比例为5/6，该数据是否支持“F₁植株在减数分裂过程中，同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极”的推测，请用遗传图解证明你的判断 。 (3)科研人员尝试用二倍体马铃薯替代四倍体进行育种，但二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和现象（即自花授粉后不产生种子），育种十分困难。我国科研人员培育出二倍体自交亲和植株RH，利用它进行育种。科研人员用RH与自交不亲和植株进行杂交，实验结果如图1所示。    ①自交亲和与自交不亲和由一对等位基因控制。研究人员推测，自交亲和是 性状，判断依据是 。 ②F1中自交亲和的植株自交，子代未出现3:1的性状分离比，请尝试作出合理解释 。 (4)除自交不亲和外，二倍体马铃薯还存在自交衰退现象。马铃薯在长期的无性繁殖过程中，累积了大量的隐性有害突变以杂合子形式存在。马铃薯易出现自交衰退的现象，其原因可能是 。 (5)杂合状态下的有害突变（被掩盖）称为杂合负荷，纯合状态下的有害突变称为纯合负荷。两者共同决定了遗传负荷（由于有害等位基因的存在而使群体适应度下降的现象，即遗传负荷值越大，对环境的适应能力越弱）。为了选择更适合作为自交亲本育种的马铃薯，研究人员进行了多品系二倍体马铃薯全基因组测序及与表型的关联性的研究，统计了大量二倍体中遗传负荷与杂合负荷及纯合负荷之间的关系（如图2），杂合负荷及纯合负荷之间的关系（如图3）。请选择①或者②任意一题作答。    ①有的育种工作者认为“为使后代适应性更强，应该选择长势较好，块茎较大的表型优良的二倍体个体作为自交育种的起始品系。”据图2、图3分析，请你对该观点作出评价，并说明理由 。 ②为了选择更适合作为自交亲本育种的马铃薯，得到A、B两类植株的信息如下表，据图2、图3，请在表格中用“+”表示相关负荷值：用“√”表示根据表型和基因组信息可能作出的自交育种材料选择，并说明理由 。 表型       杂合负荷值 ++++++ ++ 纯合负荷值 ++ 遗传负荷值 +++ 根据表型选择 根据基因组信息选择 【答案】(1) 4 6 (2) 相对性状 RRrr    雌配子 雄配子                                          1/6RR 4/6Rr 1/6rr rr 1/6RRrr紫茎 4/6Rrrr紫茎 1/6rr绿茎 若F1植株在减数分裂过程中，同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极，RRrr产生配子种类和比例为1/6RR、4/6Rr、1/6rr，测交结果紫茎为5/6 (3) 显性 F1自交亲和植株的自交后代既有纯合子也有杂合子 含有隐性基因的雌配子或雄配子不能完成受精 (4)杂合子中的隐性有害基因自交后会形成纯合子，表现出不利性状 (5) 该观点不正确。 为使后代适应性更强，自交育种的起始品系应选择遗传负荷值较低的二倍体 从图2中可知，遗传负荷值与杂合负荷值呈正相关，而与纯合负荷值呈负相关。从图3中可知，纯合负荷值与杂合负荷值呈负相关，因此应选择纯合负荷值高，杂合负荷值低的起始品系其遗传负荷低。这样的品系因纯合负荷值高，有较多纯合的有害突变，应为表现长势较弱，块茎较小的个体 表型       杂合负荷值 ++++++ ++ 纯合负荷值 + ++ 遗传负荷值 ++++ +++ 根据表型选择 √ 根据基因组信息选择 √ 理由：根据表型可知A品系马铃薯长势较好、块茎较大，选择该品系自交，基于基因重组可能选择出优质品系，但由于遗传负荷值与杂合负荷值呈正相关，在实际育种过程中效果较差。而根据基因组信息，B品系的遗传负荷值较A品系更低，因此选择B作为自交起始品系更好。综上分析，依据基因组信息进行马铃薯二倍体育种是研究的新方向 【分析】相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。控制相对性状的基因叫做等位基因。 【详解】（1）栽培马铃薯为同源四倍体，即含有4个染色体组，同源染色体相同位置上最多存在4个等位基因，若若该个体基因型用A1A2A3A4，表示如果不考虑交换，该植株减数分裂后将产生6种配子，分别是A1A2、A3A4、A1A3、A2A4、A1A4、A2A3。 （2）栽培马铃薯的紫茎与绿茎互为相对性状，纯合紫茎RRRR与纯合绿茎rrrr杂交，F1基因型为RRrr，若F1植株在减数分裂过程中，同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极，则F1植株（RRrr）产生的配子及比例为RR：Rr：rr=1:4:1，绿茎（rrrr）产生的配子为rr，因此两者杂交产生的F2中绿茎所占的比例为1/6，紫茎（R_ _ _）比例1-1/6=5/6。遗传图解如下：    雌配子 雄配子                                          1/6RR 4/6Rr 1/6rr rr 1/6RRrr紫茎 4/6Rrrr紫茎 1/6rr绿茎 （3）据题意可知，F1自交亲和植株的自交后代既有纯合子也有杂合子，说明自交亲和植株为杂合子，表现显性性状。 假定用 A/a 表示控制这对性状的基因，据题意可知，F1中自交亲和的植株为杂合子(Aa)，能产生含有隐性基因的配子和含有显性基因的配子，且比例为1:1，即A:a=1:1，理论上后代应该出现 3:1的性状分离比，但后代都是自交亲和(AA和Aa)个体，且纯合子(AA)和杂合(Aa)的比例是1:1，因此应该是含有隐性基因(a)的雌配子或雄配子不能完成受精造成的。 （4）隐性有害突变以杂合状态存在，杂合状态的隐性有害突变基因自交后会形成纯合子，表现出不利性状，从而出现衰退现象。 （5）①分析图2和图3可知，“为使后代适应性更强，应该选择长势较好，块茎较大的表型优良的二倍体个体作为自交育种的起始品系。”的观点不正确。为使后代适应性更强，自交育种的起始品系应选择遗传负荷值较低的二倍体。从图2中可知，遗传负荷值与杂合负荷值呈正相关，而与纯合负荷值呈负相关。从图3中可知，纯合负荷值与杂合负荷值呈负相关，因此应选择纯合负荷值高，杂合负荷值低的起始品系其遗传负荷低。这样的品系因纯合负荷值高，有较多纯合的有害突变，应为表现长势较弱，块茎较小的个体。 ②由图2中可知，遗传负荷值与杂合负荷值呈正相关，而与纯合负荷值呈负相关。从图3中可知，纯合负荷值与杂合负荷值呈负相关，据表格可知，A品系的杂合负荷值较B高，因此其纯合负荷值较B低，遗传负荷值较B高，据此填表。根据表型可知A品系马铃薯长势较好、块茎较大，选择该品系自交，基于基因重组可能选择出优质品系，但由于遗传负荷值与杂合负荷值呈正相关，在实际育种过程中效果较差。而根据基因组信息，B品系的遗传负荷值较A品系更低，因此选择B作为自交起始品系更好。综上分析，依据基因组信息进行马铃薯二倍体育种是研究的新方向。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 基因的自由组合定律 一、单选题 1．（2024·北京·模拟预测）已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A（红色）、a（棕色）控制，且AA个体在胚胎期致死：另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色，只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色昆虫（甲）与黑色昆虫（乙）杂交，F1表现型及比例为红色：棕色=2：1。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2，统计F2的表现型及比例（不考虑染色体互换）。下列叙述不正确的是（    ） A．亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B．若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=2：1：1，则B、b基因在2号染色体上 C．若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=1：2：1，则B、b基因在2号染色体上 D．若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=3：2：3，则B、b基因不在2号染色体上 2．（2024·北京朝阳·二模）某牵牛花表型为高茎红花，其自交F1表型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7：3：1：1。高茎和矮茎分别由基因A、a控制，红花和白花分别由基因B、b控制，两对基因位于两对染色体上。下列叙述错误的是（    ） A．两对基因的遗传遵循基因自由组合定律 B．亲本产生基因型为aB的雌雄配子均不育 C．F1高茎红花中基因型为AaBb的植株占3/7 D．F1中高茎红花与矮茎白花测交后代无矮茎红花 3．（2024·北京东城·一模）新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上，但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析，杂交组合及结果如下表所示。以下说法错误的是（　　） 杂交组合 F1 F2 ①T×R19 全部为抗虫株 全部为抗虫株 ②T×sGK 全部为抗虫株 抗虫株∶感虫株=15∶1 A．T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上 B．T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上 C．杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同 D．R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3：1 4．（23-24高三上·北京西城·期末）粉花、深色茎与白花、浅色茎的矮牵牛杂交，得到F1自交，F2统计结果如表。相关分析正确的是（　　） F2表型 所占比例 粉花、深色茎 3/16 粉花、浅色茎 1/16 蓝花、深色茎 6/16 蓝花、浅色茎 2/16 白花、深色茎 3/16 白花、浅色茎 1/16 A．花色由2对等位基因控制 B．茎色遗传遵循自由组合定律 C．F1的表型为蓝花、深色茎 D．F2粉花植株自交后代浅色茎占1/4 5．（23-24高三上·北京丰台·期中）生菜不结球纯合品系甲（mmNN）和结球纯合品系乙（MMN'N'）杂交，F1自交，F2中结球紧实29株、结球疏松10株和不结球115株。M基因促进结球，但M、N同时存在时，结球程度与N基因单独存在时没有显著差异。下列分析不正确的是（　　） A．生菜的不结球对结球为显性 B．结球与否的遗传遵循分离定律 C．基因型为MMNN的生菜不结球 D．F2中结球紧实的基因型有1种 6．（23-24高三上·北京·期中）在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色和灰色，尾巴有短尾和长尾，两对相对性状分别受位于两对常染色体上的两对等位基因控制。其中一对等位基因具有显性纯合致死效应。任取一对黄色短尾鼠，让其多次交配，F1的表现型为黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=6：3：2：1。以下说法正确的是（    ） A．控制短尾的基因是隐性基因，控制黄色的基因是显性基因 B．灰色短尾小鼠的基因型有两种 C．让F1中黄色短尾鼠与灰色长尾鼠交配，F2的表现型之比为2：1：2：1 D．让亲本中黄色短尾鼠和灰色长尾鼠交配，后代中不会出现表现型之比为1：1：1：1 7．（23-24高三上·北京朝阳·期中）玉米籽粒正常与干瘪是一对相对性状，由 A、a基因控制。某品系玉米自交后的果穗上出现比例约为1/4的干瘪籽粒。研究者将单个A基因转入该品系玉米，已知转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上。下列分析正确的是（　　） A．籽粒正常与干瘪这对相对性状中正常为隐性 B．转入的 A 基因与原a基因的遗传遵循分离定律 C．转基因玉米自交所得子代中正常籽粒约占3/4 D．转基因玉米与该品系杂交子代中干瘪籽粒约占1/8 8．（23-24高三上·北京·开学考试）纯合水稻品系甲、乙和丙均有稻飞虱抗性，且抗性性状均由一对基因控制。研究者用下表中的亲本组合进行杂交实验，各组F1自交，得到F2。 组合 亲本 F1性状表现 F2性状表现 抗性 非抗性 1 甲 × 乙 均为抗性 260 60 2 甲 × 丙 451 30 3 乙 × 丙 1025 5 分析表中结果，不能得出（    ） A．甲的抗性性状由显性基因控制 B．乙的抗性性状由隐性基因控制 C．甲和乙的抗性基因位于同源染色体上 D．组合3 非抗性植株的产生是互换的结果 9．（2023·北京大兴·三模）拉布拉多犬的毛色有黑色、棕色和黄色三种表现型，棕色（aaBB）和黄色（AAbb）个体杂交，F1均为黑色。F1雌雄个体随机交配，F1表现为黑色、棕色、黄色的个体数之比为9：3∶4，据此分析，下列说法正确的是（    ） A．A和B为等位基因，a和b为等位基因 B．基因型为aabb的拉布拉多犬表现为黄色 C．子二代的3种表现型对应16种基因型 D．黑色为显性性状且对棕色为不完全显性 10．（2023·北京海淀·一模）辣椒果实有多对相对性状，其中包括着生方向（下垂、直立）和颜色（绿色、紫色、中间色）。为探究上述两种性状的遗传，研究者选取两种辣椒进行杂交，F1自交，结果如下表。 果实性状 亲本组合 F2表现型及比例 着生方向 下垂×直立 下垂：直立=3：1 颜色 绿色×紫色 绿色：中间色︰紫色=9：3：4 下列叙述正确的是（    ） A．上述两种性状中下垂和中间色为显性性状 B．果实着生方向的遗传遵循基因的分离定律 C．F2果实中间色的个体中纯合子约占2/3 D．F2果实直立且为绿色的个体约占1/4 11．（2023·北京西城·一模）现有四个转Bt基因的抗虫棉纯合品系（基因型为BtBt），为研究Bt基因之间的位置关系，进行了杂交实验，结果如下表。下列推测错误的是（    ） 杂交组合 F1 F2（F1自交后代） 甲×乙 全部为抗虫植株 抗虫301株，不抗虫20株 乙×丙 全部为抗虫植株 抗虫551株，不抗虫15株 乙×丁 全部为抗虫植株 抗虫407株，不抗虫0株 A．甲与乙的Bt基因位于非同源染色体上 B．乙与丁的Bt基因可能位于同源染色体的相同位置 C．乙、丙和丁的Bt基因位于同源染色体上 D．甲与乙杂交组合的F2中约1/4植株自交后代不发生性状分离 12．（2023高三·北京·专题练习）在完全显性条件下，下列所示基因状况的生物自交，其子代性状分离比为9：3：3：1的是（    ） A． B． C． D． 13．（2023·北京顺义·模拟预测）线虫因体型细长如线状而得名，实验小组获得一种体型粗短且运动不协调的Ⅰ型线虫，用野生型与Ⅰ型杂交，结果见下图。据图判断以下说法不合理的是（    ） A．体型粗短和运动不协调均为隐性性状 B．控制体型和运动协调性的基因位于非同源染色体上 C．控制体型和运动协调性的基因在受精作用时发生自由组合 D．若F1与Ⅰ型亲本回交，后代可能出现4种表型且比例均等 14．（2022·北京海淀·一模）拉布拉多猎犬毛色分为黑色，巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色:巧克力色:米白色=9:3:4。下列有关分析，正确的是（    ） A．米白色相对于黑色为显性 B．F2米白色犬有3种基因型 C．F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为1/16 D．F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 15．（2022·北京西城·二模）遗传学家用香豌豆所做的部分杂交实验及结果如下表，判断正确的是（    ） 组别 杂交亲本组合 F1表型 F2表型及数量 1 白花品种甲×红花 全为红花 红花182、白花59 2 白花品种甲×白花品种乙 全为红花 红花1832、白花1413 3 紫花、长花粉粒×红花、圆花粉粒 均为紫长 紫长4831、紫圆390、红长393、红圆1338 4 紫花、圆花粉粒×红花、长花粉粒 均为紫长 紫长226、紫圆95、红长97、红圆1 A．红花、白花性状由一对等位基因控制 B．第2组F2代白花的基因型只有1种 C．第3组和第4组F1的基因型相同 D．第3、4组两对性状遗传遵循自由组合定律 16．（2022·北京石景山·一模）金鱼的臀鳍和尾鳍由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制。以双臀鳍双尾鱼和单臀鳍单尾鱼为亲本进行实验，结果见下图。下列叙述不正确的是（    ） A．F2中单臀鳍单尾鱼的基因型有3种 B．F1测交后代中单臀鳍双尾鱼的比例为1/4 C．亲本的基因型组合为AABB与aabb或AAbb与aaBB D．F2中双臀鳍双尾鱼与F1杂交，后代中单尾鱼的概率为1/6 17．（2022·北京·模拟预测）黄瓜表皮毛性状由一对基因（G、g）控制，果瘤性状由另一对基因（T、t）控制。将亲本有毛无瘤普通黄瓜与无毛无瘤突变体杂交，F1表现为有毛有瘤。F1自交得到的 F2中，有毛有瘤：有毛无瘤：无毛无瘤 = 9：3：4。下列相关分析正确的是（    ） A．上述两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律 B．亲本中无毛无瘤突变体的基因型为 GGtt C．F2个体中无毛无瘤黄瓜的基因型有 4 种 D．F2无毛无瘤个体自交后代中基因型为 ggtt 占 3/8 二、非选择题 18．（2024·北京海淀·二模）雄性不育植株可简化育种流程，是杂交育种的重要材料。研究发现利用油菜纯合的雄性不育植株甲做母本与野生型杂交，后代均可育，但总会出现部分白化幼苗长到成体死亡。为研究相关机制，提高育种效率，科研人员进行了相关实验。 (1)植株甲中存在雄性不育基因A'，导致雄蕊不能发育。实验发现甲与油菜品系丙杂交，后代均可育，且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1与甲、丙杂交得到的F1杂交，发现子代中雄性可育幼苗占比为 ，进而推测丙产生了新的显性突变基因（记作B），使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复，且两基因位于非同源染色体上。 (2)为研究A'、B基因与白化性状的关系，科研人员进行如下实验。 ①从油菜中分离A'、B基因，将A'基因导入拟南芥（拟南芥不含与A'、B同源的基因），筛选得到至少插入一个外源基因的转基因植株TA群体。将B基因转入拟南芥，经筛选获得纯合子TB．设计杂交实验，检测存活F1的基因组成，杂交组合及结果如下表。 组号 杂交组合 存活的F1 成体总数 含A'成体数 不含A'成体数 一 ♀TA群体×♂野生型 630 95 535 二 ♀TA群体×♂TB 607 415 192 据实验结果推测，A'基因引起部分子代死亡，B基因可抑制A'基因的作用，依据是 。二组F1中含有A'的植株比例超过1/2的原因 。 ②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现，基因A'的表达产物可与核蛋白N形成复合体。科研人员推测，基因B通过抑制A'基因的表达而解除A'对N的影响。为证明该推测，请完成下列实验设计。 实验材料 操作 观察指标 野生型拟南芥 导入A'基因 叶绿体发育情况 I II Ⅲ IV a、导入A'基因  b、导入B基因  c、导入A'、B基因d、野生型拟南芥  e、N缺失突变拟南芥 I~IV应依次填写 （填写选项前字母） (3)现有两个具有某优良性状的品系1和2.科研人员利用甲和丙进行杂交实验，获得兼具品系1、2优良性状的杂种株，同时避免后代白化。请完善下列育种流程。 步骤一： 。 步骤二：品系2×丙→所得子代经PCR鉴定，选择有B基因的F1×品系2→…→获得B基因纯合兼具品系2遗传背景的植株。 步骤三： 。 19．（2024·北京石景山·一模）温敏雄性不育品系（高于临界温度时不育）可用于杂交种的制备，但遭遇低温天气时会导致制种失败。 (1)以水稻中花11为研究材料，诱导其发生突变，筛选获得一个温敏雄性不育品系s-1。将其与中花11杂交，F1自交，F2中可育与不育植株比例为3：1，可育与不育这一对性状的遗传符合 定律。 (2)为进一步确定s-1的雄性不育临界温度，以中花11和温敏雄性不育品系z（不育临界温度为26℃）为对照，取其花粉染色，显微镜下观察，如下图。 据图判断，与品系z相比，s-1的临界温度 ，因此s-1更适合在农业生产制备杂交种时使用，其原因是：在水稻开花期偶发低温天气时， 。 (3)科研人员同时得到温敏雄性不育品系s-2，其不育临界温度与s-1相同，据此推测s-1和s-2为同一基因不同位点的突变。请从①～⑧中选择合适的植株和温度条件设计验证实验，并预期实验结果，填入ⅰ～ⅴ中相应的位置。 ①s-1 ②s-2 ③品系z ④中花11 ⑤22℃ ⑥28℃ ⑦不结实 ⑧结实 i ；ii ；iii ；iv ；v (4)将s-1与抗白枯病水稻A杂交，获得F1，F1自交筛选雄性不育植株，再与 杂交，多次重复后，筛选获得抗白枯病的温敏雄性不育系品系B。另有水稻品系C高产但不抗白枯病，写出利用上述实验材料培育抗白枯病且高产的杂交种、以及繁育不育品系B的流程 。 20．（23-24高三上·北京海淀·期中）野生型甜瓜是雌雄同株异花植物，其植株上存在单性雄花(只有雄蕊)和单性雌花(只有雌蕊)。研究人员发现一株全为两性花(一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊)的突变体 m。为探究甜瓜花性别分化的机制，进行了如下研究。 (1)已知基因A和B控制甜瓜花的性别，用野生型甜瓜与突变体m进行杂交实验，结果如下图。    据此判断两对基因位于 上。 (2)研究表明，A基因调控雄蕊发育，B基因调控雌蕊发育，雌蕊发育后A基因方可表达。花蕊发育过程中乙烯抑制B基因的表达，不同部位花发育过程中乙烯含量有差异，因而野生型植株上同时开雌花和雄花。某些花中乙烯含量高导致B基因不表达，最终只发育出雌蕊，F₂中全雌花植株的基因型为 。某些花中乙烯含量低，B基因表达， ，故只发育出雄蕊。 (3)科研人员对野生型甜瓜进行诱变，得到一株只开雄花的隐性突变体n。经检测，该突变体中E蛋白某位点氨基酸由谷氨酸突变为色氨酸。 ①突变体n中编码E蛋白的E基因碱基对发生了 ，导致E蛋白中氨基酸的改变，E蛋白功能丧失，引起花发育异常。说明E基因在甜瓜花性别分化过程中也具有关键作用。 ②研究人员利用突变体n与上述杂交实验所得的纯合全雌花甜瓜杂交得到 F₁,F₁自交得F₂，统计F₂的表型及比例，结果为雌雄同株异花∶全雌花∶全雄花=9∶3∶4。由) F₂中基因型为 的植株表型与突变体n一致，可推知B基因与E基因在调控甜瓜花性别分化中的上下游关系。 (4)综合上述信息完善下方A、B、E基因在甜瓜花性别分化中的调控机制图。在（    ）中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制)     21．（2023·北京·模拟预测）传统栽培马铃薯是同源四倍体，基因组复杂，导致育种进程十分缓慢。我国“优薯计划”，用二倍体马铃薯替代四倍体，用种子繁殖替代薯块无性繁殖，彻底变革马铃薯的育种方式。 (1)栽培马铃薯为同源四倍体，同源染色体相同位置上最多存在 个等位基因，如果不考虑交换，该植株减数分裂后将产生 种配子类型，因此四倍体杂交后代杂合种类多，产量高，品质好等优良性状无法通过自交或者杂交来保存。 (2)栽培马铃薯的紫茎与绿茎互为 ，纯合紫茎RRRR与纯合绿茎rrrr杂交，F1基因型为 ，F1植株与绿茎杂交F2紫茎比例为5/6，该数据是否支持“F₁植株在减数分裂过程中，同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极”的推测，请用遗传图解证明你的判断 。 (3)科研人员尝试用二倍体马铃薯替代四倍体进行育种，但二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和现象（即自花授粉后不产生种子），育种十分困难。我国科研人员培育出二倍体自交亲和植株RH，利用它进行育种。科研人员用RH与自交不亲和植株进行杂交，实验结果如图1所示。    ①自交亲和与自交不亲和由一对等位基因控制。研究人员推测，自交亲和是 性状，判断依据是 。 ②F1中自交亲和的植株自交，子代未出现3:1的性状分离比，请尝试作出合理解释 。 (4)除自交不亲和外，二倍体马铃薯还存在自交衰退现象。马铃薯在长期的无性繁殖过程中，累积了大量的隐性有害突变以杂合子形式存在。马铃薯易出现自交衰退的现象，其原因可能是 。 (5)杂合状态下的有害突变（被掩盖）称为杂合负荷，纯合状态下的有害突变称为纯合负荷。两者共同决定了遗传负荷（由于有害等位基因的存在而使群体适应度下降的现象，即遗传负荷值越大，对环境的适应能力越弱）。为了选择更适合作为自交亲本育种的马铃薯，研究人员进行了多品系二倍体马铃薯全基因组测序及与表型的关联性的研究，统计了大量二倍体中遗传负荷与杂合负荷及纯合负荷之间的关系（如图2），杂合负荷及纯合负荷之间的关系（如图3）。请选择①或者②任意一题作答。    ①有的育种工作者认为“为使后代适应性更强，应该选择长势较好，块茎较大的表型优良的二倍体个体作为自交育种的起始品系。”据图2、图3分析，请你对该观点作出评价，并说明理由 。 ②为了选择更适合作为自交亲本育种的马铃薯，得到A、B两类植株的信息如下表，据图2、图3，请在表格中用“+”表示相关负荷值：用“√”表示根据表型和基因组信息可能作出的自交育种材料选择，并说明理由 。 表型       杂合负荷值 ++++++ ++ 纯合负荷值 ++ 遗传负荷值 +++ 根据表型选择 根据基因组信息选择 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$