微专题21 自由组合定律的科学分析及应用-【高考领航】2025年高考生物一轮复习微专题速练

微专题21　自由组合定律的科学分析及应用 1．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 2．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。现用基因型为AABBCC的个体与aabbcc的个体杂交得到F1，对F1进行测交，结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbCc∶Aabbcc＝1∶1∶1∶1，则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是(　　) 　 3．科研工作者发现了苏云金芽孢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。现将基因B和D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，以基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株为亲代，自交得到F1(不考虑互换)。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位于两对同源染色体上 B．若F1表型比例为3∶1，则基因B、D与基因A位于同一条染色体上 C．若F1表型比例为9∶3∶3∶1，则亲代产生配子的基因型为ABD、A、aBD、a D．若F1表型比例为3∶1，则亲代产生配子的基因型为AB、aD、aBD、A 4．据报道，某种“海水稻”具有耐盐性，其灌溉用水可以使用半咸水，能节约淡水资源。控制水稻的耐盐性和不耐盐性的基因组成有两种可能，据此提出两种假设：假设一，水稻的耐盐性是由位于一对同源染色体上的一对等位基因(A、a)控制的；假设二，水稻的耐盐性是由位于两对同源染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制的。其耐盐性和基因型的对应关系如表所示，下列叙述错误的是(　　) 项目 假设一 假设二 表型 耐盐 不耐盐 耐盐 不耐盐 基因型 A_ ① ② A_bb、aaB_、aabb A．根据所提供的假设，推测表中①②的基因型分别为aa、A_B_ B．若假设一成立，现以耐盐杂合品种为亲本，至少需要一次自交，才能培育筛选得到耐盐纯合子 C．若假设二成立，现提供纯种不耐盐水稻植株若干作为亲本进行实验验证，实验材料只能选基因型为AAbb和aaBB的植株 D．若假设二成立，基因型为AaBb的水稻植株自交，子代中耐盐植株与不耐盐植株的比约为9∶7 5．某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的表现为小花瓣，aa的表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的花瓣为黄色，两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是(　　) A．子代共有9种基因型 B．子代共有4种表型 C．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3 D．子代的所有植株中，纯合子约占1/4 6．“好竹千竿翠，新泉一勺水。”科学家发现某一种竹子在外界环境相同时，其高度受五对等位基因控制，五对基因独立遗传，每增加一个显性基因，其高度增加5 cm。现以显性纯合子与隐性纯合子为亲本交配得到F1，F1测交得到F2。下列叙述错误的是(　　) A．F1可以产生32种不同基因型的配子 B．F2中共有32种不同基因型的个体 C．F2中共有10种不同表型的个体 D．F2中表型同F1相同的个体占总数的1/32 7．下列关于基因自由组合定律的描述，正确的是(　　) A．若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，后代表型比例为1∶1∶1∶1，说明两对基因能自由组合 B．若基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab 的四种配子，说明两对基因能自由组合 C．若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，则两对基因一定不能自由组合 D．若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，后代表型比例为3∶1∶3∶1，说明两对基因能自由组合 8．豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制)，半无叶形和普通叶形(受基因F、f控制)是两对相对性状。现利用花腋生普通叶形植株甲、花顶生普通叶形植株乙和花腋生半无叶形植株丙进行杂交实验，实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是(　　) 亲本组合 F1的表型及其比例 甲×乙 花腋生普通叶形∶花顶生普通叶形＝1∶1 乙×丙 花腋生普通叶形∶花腋生半无叶形＝1∶1 甲×丙 全部表现为花腋生普通叶形 A．AaFF、aaFF、AAff B．AaFf、aaFf、AAff C．AaFF、aaFf、AAff D．AaFF、aaFf、Aaff 9．某种甘蓝的叶色有绿色和紫色，已知叶色受两对等位基因A、a和B、b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。下列叙述错误的是(　　) 实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶 实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株进行杂交，子代都是紫叶 实验③：让甲植株与紫叶甘蓝(丙)植株进行杂交，子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3 A．甘蓝叶色紫色对绿色为显性 B．A、a和B、b位于两对同源染色体上 C．实验②中乙植株的基因型为AABB D．实验③中丙植株的基因型为AaBb 10．(不定项)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。下列表述错误的是(　　) A．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，进而抑制雄蕊发育 B．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 C．ffMM基因型的黄瓜植株与FFmm基因型的黄瓜植株杂交，F1开雌花 D．对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯抑制剂时，可以出现雌花 11．南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性，盘状(B)对球状(b)为显性。某同学利用甲(AaBb)、乙(Aabb)、丙(aaBb)、丁(aabb)四种植株进行了下列实验： ①甲自交，子代白色∶黄色＝3∶1，盘状∶球状＝3∶1 ②甲自交，子代白色盘状∶白色球状∶黄色盘状∶黄色球状＝9∶3∶3∶1 ③甲与丁杂交，子代白色盘状∶白色球状∶黄色盘状∶黄色球状＝1∶1∶1∶1 ④乙与丙杂交，子代白色盘状∶白色球状∶黄色盘状∶黄色球状＝1∶1∶1∶1 根据实验结果，其中，能够准确判定两对等位基因分别位于两对同源染色体上的是(　　) A．①②　　　　　　 B．①④ C．②③ D．③④ 12．(不定项)发现某水稻品种配子部分不育，这种不育机制与位于非同源染色体上的两对基因(B、b和D、d)有关。Bb杂合子所产生的含b的雌配子不育，Dd杂合子所产生的含d的雄配子不育。甲的基因型为BBDD，乙的基因型为bbdd，甲、乙杂交得到F1。下列叙述正确的是(　　) A．F1经过减数分裂产生可育的雄配子及比例是BD∶bD＝1∶1 B．F1自交子代基因型及比例是BBDD∶BbDD∶BBDd∶BbDd＝1∶1∶1∶1 C．F1只能产生2种比例为1∶1的可育雌配子，说明两对基因的传递不遵循基因自由组合定律 D．F1与乙正、反交所得子代均只有2种基因型且比例均为1∶1 13．某种农作物(2n＝26)是XY型性别决定的生物，其产量性能分为高产、中产和低产三种类型，产量性能受4对常染色体上等位基因控制，产量与基因二者间的对应关系见下表。另两个性状为花色红花和白花(R/r)、抗锈病和易感锈病(T/t)。 基因 A/a B/b D/d E/e 产量性状 高产/低产 高产/低产 中产/低产 低产/高产 (1)测定该植物基因组的遗传信息需要测定______条染色体上的DNA序列。进行人工杂交实验时，该植物与豌豆在操作上的不同点是_______________。 (2)现有甲、乙两个纯合的品种，它们分别表现为高产和低产，让二者杂交，再让获得的F1雌雄相互交配，在F2中出现高产∶中产∶低产＝244∶9∶3。则亲本甲、乙的基因型分别为________________________。F2中与F1基因型相同的个体所占比例为________。 (3)现用红花抗锈病的植株与白花易感锈病的植株进行杂交，正反交结果一致，F1全为红花抗锈病，然后让F1的雌雄植株杂交，得到后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病＝7∶3∶1∶1，这对亲本的基因型分别为________、________。 (4)经研究发现出现(3)中这一比例的原因是某种基因型的雌配子是不可育的，则这种不育雌配子的基因型为________。 14．金鱼草(2n＝16)属于多年生雌雄同株花卉，其花的颜色由一对等位基因A和a控制，花色有红色、白色和粉红色三种；金鱼草的叶形由一对等位基因B和b控制，叶形有窄叶和宽叶两种，两对基因独立遗传。请根据下表所示的实验结果回答问题： 组别 纯合亲本 的表型 F1的花色和叶形 低温、强光照 条件下培养 高温、遮光 条件下培养 1 红花窄叶× 白花宽叶 红花窄叶 粉红花窄叶 2 红花宽叶× 红花窄叶 红花窄叶 红花窄叶 3 白花宽叶× 白花宽叶 白花宽叶 白花宽叶 (1)在组别1中，亲代红花窄叶的基因型为____________，F1中粉红花窄叶的基因型为_______________________________________________。 (2)在高温、遮光条件下，第1组所产生的F1植株相互传粉得到F2，F2的表型有________种，其中能稳定遗传的个体基因型有______________________，粉红花窄叶的个体占F2的比例是________。 (3)研究发现，金鱼草自花传粉不能产生种子，现有一株正在开红花的植株，若想通过以下实验来确定其是否为纯合子，请补充实验设计并写出结果预测及结论。 实验设计：用白花花粉给该植株传粉，继续培养至种子成熟，收获种子；将该植株的种子培育的幼苗在低温、强光照条件下培养；______________________。 结果预测及结论： ①若结果是_________________________________，则该植株为纯合子。 ②若结果是_________________________________，则该植株为杂合子。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微专题21　自由组合定律的科学分析及应用 1．C　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的个体才会产生基因型为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。 2．A　对F1(AaBbCc)进行测交，由于aabbcc只能产生一种abc类型的配子，而测交子代基因型的种类及比例为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbCc∶Aabbcc＝1∶1∶1∶1，说明AaBbCc产生了abc、ABC、aBC、Abc 4种配子，则B和C基因、b和c基因分别在一条染色体上，且这两条染色体为一对同源染色体，A符合题意。 3．D　若果枝基因和抗虫基因位于两对同源染色体上，则AaBD植株产生配子的类型及比例为ABD∶a∶aBD∶A＝1∶1∶1∶1，其自交后代的表型比例为9∶3∶3∶1，A、C正确；若基因B、D与基因A位于同一条染色体上，则AaBD植株产生配子的类型及比例为ABD∶a＝1∶1，其自交后代的表型比例为3∶1，B正确，D错误。 4．B　若该对相对性状由一对等位基因控制，A_为耐盐，则不耐盐为aa。若耐盐与不耐盐由两对等位基因控制，A_bb、aaB_、aabb为不耐盐，则耐盐为A_B_，A正确；若该对相对性状由一对等位基因控制，以耐盐杂合品种(Aa)为亲本，自交一代发生性状分离，其中耐盐植株有AA和Aa两种基因型，然后将耐盐植株(AA和Aa)再自交一代，选出不发生性状分离的个体，即为耐盐纯合子，因此至少需要连续进行两次自交才能培育筛选得到耐盐纯合子，B错误；若假设二成立，现提供纯种不耐盐(AAbb、aaBB、aabb)水稻植株若干作为亲本进行实验验证，其中只有当AAbb、aaBB作为亲本进行杂交，才能使F1获得基因型为AaBb的耐盐植株，进而通过F1自交或测交验证水稻的耐盐性是由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制的，C正确；若假设二成立，两对基因遵循自由组合定律，则基因型为AaBb的水稻植株自交，子代中耐盐植株(A_B_)与不耐盐植株(A_bb、aaB_、aabb)的比约为9∶7，D正确。 5．B　此题运用拆分法求解，Aa×Aa后代有3种基因型，3种表型；Rr×Rr后代有3种基因型，2种表型，但aaR_和aarr都表现为无花瓣，花色表型相同。故AaRr自交后代有3×3＝9种基因型、5种表型，A正确，B错误；子代有花瓣植株占12/16，即3/4，其中AaRr所占的比例约为1/3，C正确；子代的所有植株中，纯合子约占4/16，即1/4，D正确。 6．C　竹子高度受五对等位基因控制，则以显性纯合子与隐性纯合子为亲本交配得到F1，F1含有5对等位基因，减数分裂时每对等位基因产生两种配子，因此F1可以产生2×2×2×2×2＝32(种)不同基因型的配子，A正确；F1含有5对等位基因，每对等位基因测交所得F2中会产生2种基因型，因此F2中共有2×2×2×2×2＝32(种)不同基因型的个体，B正确；含有显性基因的个数决定了个体的表型，测交后植株的基因型中至少含有0个显性基因(纯隐性)，最多含有5个显性基因，含有的显性基因数为0～5，因此表型为6种，C错误；亲本为显性纯合子与隐性纯合子，F1含有5对等位基因，F1测交后代F2中含有每对等位基因为杂合子概率为1/2×1/2×1/2×1/2×1/2＝1/32，D正确。 7．D　若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，不管两对基因是否能自由组合，aaBb产生的配子均为ab∶aB＝1∶1和Aabb产生的配子均为Ab∶ab＝1∶1，后代表型比例均为1∶1∶1∶1，A错误；若两对基因能自由组合，基因型为AaBb的个体将产生基因型为AB、Ab、aB、ab 的四种配子，但如果基因连锁且发生互换，也能产生这四种配子，B错误；若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，可能为12∶3∶1等变式，也能说明两对基因自由组合，C错误；基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，若两对基因能自由组合，AaBb产生的配子为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，aaBb产生的配子为aB∶ab＝1∶1，则后代表型比例为3∶1∶3∶1，D正确。 8．C　由乙×丙组可推测出花腋生对花顶生为显性，由甲×丙组可推测出普通叶形对半无叶形为显性，即甲为A_F_，植株乙为花顶生普通叶形，即乙的基因型为aaF_，植株丙为花腋生半无叶形，即丙的基因型为A_ff。甲(A_F_)×乙(aaF_)，后代花腋生∶花顶生＝1∶1，即甲中关于花腋生的基因型为Aa。甲(AaF_)×丙(A_ff)杂交，后代全部表现为普通叶形，说明甲中关于叶形的基因型为FF，即甲的基因型为AaFF。乙(aaF_)×丙(A_ff)杂交，后代普通叶形∶半无叶形＝1∶1，说明乙中关于叶形的基因型为Ff，则乙的基因型为aaFf，甲和丙杂交后代全为花腋生，说明丙中关于花腋生的基因型为AA，故丙的基因型为AAff，故C符合题意。 9．C　由实验②结果可知，甘蓝叶色紫色对绿色为显性，A正确；由实验③结果可知，A、a和B、b位于两对同源染色体上，B正确；实验②中乙植株的基因型可能是AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb，C错误；实验③的子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3，由于甲植株基因型为aabb，所以丙植株的基因型为AaBb，D正确。 10．D　M基因的表达会促进乙烯的产生，乙烯的产生又会促进M基因的表达，即二者之间存在正反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育，A正确；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，B正确；ffMM基因型的黄瓜植株与FFmm基因型的黄瓜植株杂交，F1基因型为FfMm，开雌花，C正确；当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯抑制剂时，将会抑制雌蕊的发育，而雄蕊可正常发育，出现雄花，D错误。 11．C　甲(AaBb)自交，子代白色∶黄色＝3∶1，盘状∶球状＝3∶1，只能说明黄色和白色、盘状和球状分别遵循分离定律，不能说明两对等位基因分别位于两对同源染色体上，①不符合题意；甲(AaBb)自交，子代白色盘状∶白色球状∶黄色盘状∶黄色球状＝9∶3∶3∶1，和是16，说明父本和母本各产生了4种配子，子代有16种组合，所以两对等位基因分别位于两对同源染色体上，②符合题意；甲(AaBb)与丁(aabb)杂交，丁只能产生配子ab，子代白色盘状∶白色球状∶黄色盘状∶黄色球状＝1∶1∶1∶1，说明甲产生了4种配子：AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，所以两对等位基因分别位于两对同源染色体上，③符合题意；乙(Aabb)与丙(aaBb)杂交，无论两对基因位于两对同源染色体还是位于一对同源染色体，子代都会出现白色盘状∶白色球状∶黄色盘状∶黄色球状＝1∶1∶1∶1，所以不能判定两对等位基因分别位于两对同源染色体上，④不符合题意；综上所述，C符合题意。 12．ABD　甲的基因型为BBDD，乙的基因型为bbdd，产生的F1的基因型为BbDd，BbDd经过减数分裂产生雄配子的类型及比例为BD∶Bd∶bD∶bd＝1∶1∶1∶1，由于Dd杂合子所产生的含d的雄配子不育，所以F1经过减数分裂产生可育的雄配子及比例是BD∶bD＝1∶1，A正确；Bb杂合子所产生的含b的雌配子不育，则F1经过减数分裂产生可育的雌配子及比例是BD∶Bd＝1∶1，F1自交子代基因型及比例是BBDD∶BbDD∶BBDd∶BbDd＝1∶1∶1∶1，B正确；两对等位基因位于非同源染色体上，F1能产生4种比例为1∶1∶1∶1的雌配子，其中两种可育，两对基因的传递遵循基因自由组合定律，C错误；F1作父本与乙杂交，子代基因型是BbDd∶bbDd＝1∶1，F1作母本与乙杂交，子代基因型是BbDd∶Bbdd＝1∶1，D正确。 13．解析：(1)该农作物(2n＝26)是XY型性别决定的生物，对该植物的基因组DNA进行测序，需测定12条常染色体，X、Y两条性染色体，共14条染色体上的DNA序列。豌豆是雌雄同株，自花传粉，杂交时需要去雄，该植物是XY型性别决定的生物，雌雄异株，杂交时不需要去雄处理。(2)现有甲、乙两个纯合的品种，它们分别表现为高产和低产，让二者杂交，再让获得的F1雌雄相互交配，在F2中出现高产∶中产∶低产＝244∶9∶3，由此可知，F1的基因型为AaBbDdEe，亲代纯合高产甲的基因型为AABBDDee，纯合低产乙的基因型为aabbddEE。F2中与F1基因型相同的个体所占比例为1/2×1/2×1/2×1/2＝1/16。(3)红花抗锈病的植株与白花易感锈病的植株进行杂交，正反交结果一致，控制这两对性状的基因位于常染色体上，F1全为红花抗锈病，由此可知红花、抗锈病是显性，F1的雌雄植株杂交，得到后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病＝7∶3∶1∶1，由此可知F1基因型为RrTt，亲本基因型为RRTT和rrtt。(4)经研究发现出现(3)中这一比例的原因是某种基因型的雌配子是不可育的，F1基因型为RrTt，其产生的配子及比例为RT∶Rt∶rT∶rt＝1∶1∶1∶1；RrTt杂交后代表型比例应为9∶3∶3∶1，但实际得到后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病＝7∶3∶1∶1，由此可推测是rT的雌配子不可育导致的，即因为rT的雌配子不可育，则雌配子及比例为RT∶Rt∶rt＝1∶1∶1；雄配子及比例为RT∶Rt∶rT∶rt＝1∶1∶1∶1；故F1杂交后代的基因型为RRTT、2RRTt、RrTT、3RrTt、RRtt、2Rrtt、rrTt、rrtt，故后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病＝7∶3∶1∶1。 答案：(1)14　豌豆是雌雄同株，自花传粉，杂交时需要去雄，该植物是XY型性别决定的生物，雌雄异株，杂交时不需要去雄处理　(2)AABBDDee和aabbddEE　1/16　(3)RRTT　rrtt　(4)rT 14．解析：(1)根据题意可知，两纯合的窄叶植株和宽叶植株杂交，F1表现出来的是窄叶性状，则窄叶为显性性状；在组别1中，纯合的红花植株和白花植株杂交，F1在低温、强光照条件下培养是红花，在高温、遮光条件下培养是粉红花，所以红花对白花是显性性状，则在组别1中，亲代红花窄叶的基因型为AABB，白花宽叶的基因型为aabb，所以F1中粉红花窄叶的基因型为AaBb。(2)在组别1中， F1的基因型是AaBb，在高温、遮光条件下，F1植株相互传粉得到F2，将每对性状分开考虑，关于花色F2有三种表型，即红花(AA)1/4、粉红花(Aa)1/2和白花(aa)1/4；关于叶形有两种表型，即窄叶(B_)3/4和宽叶(bb)1/4，组合起来F2的表型有3×2＝6(种)。能稳定遗传的个体(纯合子)的基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb，粉红花窄叶(AaB_)占F2的比例是1/2×3/4＝3/8。(3)根据实验设计可知，可以通过观察并统计子代植株花色情况来确定该植株是否为纯合子。由于幼苗在低温、强光照条件下培养，AA和Aa都表现为红花，只有aa表现为白花，所以①若结果是全部植株只开红花，则该植株为纯合子(AA)；②若结果是部分植株开红花，部分植株开白花，则该植株为杂合子(Aa)。 答案：(1)AABB　AaBb　(2)6　AABB、AAbb、aaBB、aabb　3/8　(3)观察并统计子代植株花色情况　①全部植株只开红花　②部分植株开红花，部分植株开白花 学科网（北京）股份有限公司 $$