微专题22 自由组合定律特殊情境下的应用-【高考领航】2025年高考生物一轮复习微专题速练

微专题22　自由组合定律特殊情境下的应用 1．用基因工程技术向某棉花细胞中导入两个抗虫基因，这两个抗虫基因都可单独使植株呈现抗虫性状，基因导入的位置是随机的，将该细胞经植物组织培养培育成植株后让其自交，理论上子代植株中抗虫∶不抗虫的值不可能是(　　) A．9∶7　　　　　　　 B．3∶1 C．15∶1 D．1∶0 2．某种动物的毛色由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制，A基因控制黄色色素的合成，B基因控制灰色色素的合成，当两种色素都不存在时，该动物毛色表现为白色，当A、B基因同时存在时，该动物的毛色表现为褐色，但当配子中同时存在基因A、B时，配子致死。下列说法错误的是(　　) A．该种动物的基因型共有6种，不存在基因型为AABB、AABb、AaBB的个体 B．某黄色个体与灰色个体杂交，后代中四种体色均可能出现 C．该动物的所有个体中，配子的致死率最高为25% D．褐色个体间杂交后代中褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛＝4∶3∶3∶1 3．某果实的颜色由两对等位基因B、b和R、r控制，其中B控制黑色，R控制红色，且B基因的存在能完全抑制R基因的表达。现向基因型为BbRr的植株导入一个隐性致死基因s，让该植株自交，F1表型比例为黑色∶红色∶白色＝8∶3∶1，下列说法中不正确的是(　　) A．隐性致死基因s只有纯合时才具有致死效应 B．自交后代F1的全部植株中一共存在6种基因型 C．隐性致死基因s与R、r的遗传不遵循基因的自由组合定律 D．F1黑果个体自交，子代黑色∶红色∶白色＝16∶5∶3 4．大丽菊的白花与黄花是一对相对性状，由两对等位基因D/d和R/r控制，已知基因D的表达产物能将白色前体物催化生成黄色。一株白花大丽菊和一株黄花大丽菊杂交，F1均表现为白花，F1自交，F2植株表现为白花∶黄花＝13∶3。下列有关叙述错误的是(　　) A．基因通过控制酶的合成间接控制大丽菊的花色 B．基因R的表达产物可抑制基因D的表达 C．让F2黄花大丽菊随机传粉，后代中纯合子的比例为1/9 D．将F2白花大丽菊单独种植，其中自交后代出现性状分离的植株占6/13 5．某植物的花色有紫色和蓝色两种。为了研究其遗传机制，研究者利用纯系品种进行了杂交实验，F1自交产生F2，结果见表。下列叙述错误的是(　　) 杂交组合 父本植 株数目 母本植 株数目 F1植株 数目 F2植株数目 Ⅰ 10 (紫色) 10 (紫色) 81 (紫色) 260 (紫色) 61 (蓝色) Ⅱ 10 (紫色) 10 (蓝色) 79 (紫色) 247 (紫色) 82 (蓝色) A．该植株花色的遗传符合自由组合定律 B．杂交 Ⅰ 中F2的紫色植株中纯合子和杂合子的比例是3∶10 C．取杂交 Ⅱ 中F2的紫色植株随机交配，产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1 D．将两个杂交组合中的F2紫色植株相互杂交，产生的后代中紫色和蓝色的比例为36∶5 6．玉米是重要的粮食作物，随着市场需求的多样化，培育不同口感的鲜食玉米成为育种的新方向。若选择多对纯合的玉米亲本杂交(玉米中控制甜性状的基因用D或d表示，控制糯性性状的基因用E或e表示)，让获得的F1自交，所得F2中非甜非糯∶非甜糯∶甜非糯＝ 9∶3∶4，则下列相关分析错误的是(　　) A．d基因纯合时，籽粒不表现糯性性状 B．F2的甜非糯种子中，纯合子占1/2 C．亲本的表型为非甜非糯与甜糯或非甜糯与甜非糯 D．若探究F2中甜非糯种子的基因型，可与亲本中非甜糯植株杂交 7．(不定项)玉米有抗病与不抗病(遗传因子用A和a表示)、宽叶和窄叶(遗传因子用B和b表示)两对相对性状，现有一株抗病宽叶玉米自交，子一代性状表型及比例为抗病宽叶∶不抗病宽叶∶抗病窄叶＝4∶2∶2。研究发现子一代出现该比例的原因是亲本中有2种花粉出现不育，则这两种花粉的遗传因子组成是(　　) A．AB和Ab B．aB和ab C．AB和ab D．Ab和aB 8．(不定项)某植物的叶色(绿色、紫色、红色和黄色)同时受E、e与F、f两对等位基因控制。基因型为E_ff的叶为绿色，基因型为eeF_的叶为紫色。将绿叶(♀)植株与紫叶(♂)植株杂交，F1全为红叶植株，F1自交得F2，F2的表型及比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。出现此现象不可能的原因为(　　) A．基因型为Ef的雌配子或雄配子致死 B．基因型为eF的雄配子或雌配子致死 C．基因型为Ef的雌配子和雄配子都致死 D．基因型为eF的雄配子和雌配子都致死 9．小麦是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的小麦新品种具有重要作用，我国科学家发现了某品系小麦，其自交后的麦穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，为了阐明籽粒正常和干瘪这一对相对性状是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员利用纯种正常籽粒和干瘪籽粒小麦为亲本进行了相关实验，如下表所示。 P F1 F2 实验一 ♀正常籽粒× ♂干瘪籽粒 F1自交 正常籽粒∶干瘪 籽粒＝847∶56 实验二 ♀干瘪籽粒× ♂正常籽粒 F1自交 正常籽粒∶干瘪 籽粒＝941∶62 实验三 正常籽粒× 干瘪籽粒 F1× 干瘪籽粒 正常籽粒∶干瘪 籽粒＝268∶87 (1)根据实验结果分析，籽粒正常和干瘪这一对相对性状至少是由________对基因控制。杂交实验一的F1自交时雌雄配子有________种结合方式，且每种结合方式几率相等。F1产生的各种配子比例相等的细胞学基础是_________________。 (2)将实验二获得的F2所有正常籽粒植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，子代全为正常籽粒的F2植株占________，子代性状分离比与实验三相同的F2正常籽粒植株基因型为____________(用A/a、B/b……表示等位基因)。 10．小鼠品系众多，是遗传学研究的常用材料。如图是某品系小鼠(2N＝40)的某些基因在染色体上的排列情况。该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A/a、D/d、F/f控制，这三对基因对成年鼠体重的遗传效应相同，且具有累加效应(AADDFF的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最轻)。请回答下列问题： (1)实验材料选取小鼠的优点是______________________(至少答出两点)； 成年小鼠体重的遗传遵循自由组合定律，判断的依据是_________________。 (2)在该鼠的种群中，成年鼠体重的表型有______种。用图中亲本杂交获得F1，F1雌雄个体相互交配获得F2。则F2中成年鼠体重与亲本不相同的个体所占比例为____________。 (3)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制，位于1、2染色体上，且有毛E基因显性纯合致死。上述亲本杂交得到F1后，让F1雌雄小鼠多次自由交配，所得F2中有毛鼠所占比例是____________。 (4)小鼠的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表灰色，B决定有色素，b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1、2号染色体上，现有雌雄纯合黄色鼠、纯合灰色鼠和隐性纯合白色鼠，请选择适合的亲本设计实验探究另一对等位基因(B、b)是否也位于1、2号染色体上(只考虑体色，不考虑其他性状，不考虑伴性遗传和互换)。请写出设计思路，预测结果并得出相应的结论：________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微专题22　自由组合定律特殊情境下的应用 1．A　若两个抗虫基因都导入了一条染色体上，则产生的配子中含抗虫基因与不含抗虫基因的比例为1∶1，则子代植株中抗虫∶不抗虫的值为3∶1。两个抗虫基因位于两条非同源染色体上，则在减数分裂过程中，产生的配子中含抗虫基因与不含抗虫基因的比例为3∶1，因此，子代植株中抗虫∶不抗虫的值为15∶1。若两个抗虫基因都导入了一对同源染色体上，则产生的配子中都含抗虫基因，则子代植株中抗虫∶不抗虫的值为1∶0。两个抗虫基因导入棉花细胞的情况只有B、C、D选项的三种情况，则子代植株中抗虫∶不抗虫的值不会出现9∶7，A符合题意。 2．D　由题可知，基因型为AB的配子致死，因此不能产生基因型为AABB、AABb、AaBB个体，故该动物种群中只有3×3－3＝6种基因型，表型为4种，A正确；由题可知，A_bb为黄色、aaB_为灰色、A_B_为褐色、aabb为白色，黄色个体Aabb和灰色个体aaBb杂交，其后代中四种体色均可能出现，B正确；该动物种群中有AaBb、Aabb、aaBb、aaBB、AAbb、aabb共6种基因型个体，只有褐毛AaBb的个体会产生致死配子AB，致死率为25%，C正确；褐色(AaBb)个体只能产生Ab、aB、ab三种配子，杂交后代的基因型有：AaBb、Aabb、aaBb、aaBB、AAbb、aabb，统计表型及其比例为褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛＝2∶3∶3∶1，D错误。 3．C　s基因为隐性基因，因此其只有纯合时才具有致死效应，A正确；因为红色(bbR_)的个体存活，所以s应与B在同一条染色体上，因此当BB组合时ss也会组合从而使个体致死，则F1的全部植株中一共存在6种基因型，即BbRR、BbRr、Bbrr、bbRR、bbRr、bbrr，B正确；由B选项可知，s应与B在同一条染色体上，而B、b和R、r不在一对同源染色体上，所以隐性致死基因s与R、r的遗传遵循基因的自由组合定律，C错误；F1黑果个体(1/4BbRR、1/2BbRr、1/4Bbrr)自交，1/4BbRRs自交子代黑色∶红色＝2∶1，1/2BbRrs自交子代黑色∶红色∶白色＝8∶3∶1，1/4Bbrrs自交子代黑色∶白色＝2∶1，因此F1黑果个体自交，子代黑色∶红色∶白色＝16∶5∶3，D正确。 4．C　依题意可知，基因D的表达产物能将白色前体物催化生成黄色，说明基因通过控制酶的合成间接控制大丽菊的花色，A正确；基因型为D_rr的个体开黄花，其余基因型的个体开白花，推测当r存在时基因D能正常表达，当R存在时基因D不能正常表达，B正确；让F2黄花大丽菊(1/3DDrr、2/3Ddrr)随机传粉，后代基因型为4/9DDrr、4/9Ddrr、1/9ddrr，纯合子所占比例为5/9，C错误；F2中白花植株共有13份，其中只有2DDRr和4DdRr的自交后代能出现白花与黄花的性状分离，其余基因型个体自交后代均为白花，故将F2白花大丽菊单独种植，其中自交后代出现性状分离的植株占6/13，D正确。 5．D　杂交Ⅰ中，F1全为紫色，F2中出现蓝色，说明紫色是显性性状，又因为F2中紫色∶蓝色＝260∶61≈13∶3，所以花色性状的遗传由两对等位基因控制(用A/a、B/b表示)，且遵循自由组合定律，A正确；杂交Ⅰ中F2的紫色∶蓝色≈13∶3，为9∶3∶3∶1的变式，其紫色植株中纯合子和杂合子的比例是3∶10，B正确；杂交Ⅱ中F2的紫色植株的基因型为AaBB和AABB，两者比例为2∶1，随机交配产生AB配子的概率＝2/3，产生aB配子的概率＝1/3，后代为蓝色(aaBB)的概率＝1/3×1/3＝1/9，故产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1，C正确；杂交Ⅱ中F2的紫色植株的基因型为2AaBB和1AABB，杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶Aabb∶AAbb∶aabb＝1∶2∶2∶4∶2∶1∶1，两者相互交配，两对等位基因分开考虑，由杂交Ⅱ中F2紫色植株的基因型的第二对为BB，确定杂交后代的第二对基因一定是B_，故只考虑A/a这对等位基因，aa出现的概率即为蓝色植株出现的概率，1/3AA、2/3Aa与4/13AA、8/13Aa、1/13aa相互杂交，后代aa出现的概率为(2/3×8/13×1/4)＋(2/3×1/13×1/2)＝5/39，故紫色植株为1－5/39＝34/39，即紫色植株∶蓝色植株＝34∶5，D错误。 6．C　根据题干信息“F1自交，所得F2中非甜非糯∶非甜糯∶甜非糯＝9∶3∶4”可知，F1的基因型为DdEe，与F2的理论值非甜非糯(D_E_)∶非甜糯(D_ee)∶甜非糯(ddE_)∶甜糯(ddee)＝9∶3∶3∶1比较可知，该两对等位基因之间遵循基因的自由组合定律，且当基因型为dd__时，籽粒表现为非糯性状，即d基因纯合时，籽粒不表现糯性性状，表现非糯性状，A正确；F2的甜非糯种子中，基因型为ddEE和ddee均为纯合子，故纯合子占1/2，B正确；F1的基因型为DdEe，则亲本为ddEE(甜非糯)×DDee(非甜糯)或DDEE(非甜非糯)×ddee(甜非糯)，C错误；甜非糯种子的基因型有ddEE、ddEe、ddee，要探究F2中甜非糯种子的基因型，可用一部分种子发育成的植株分别与亲本中非甜糯植株(DDee)杂交，通过观察子代的表型及比例得出结论，若子代出现非甜非糯，则种子的基因型为ddEE，若子代种子为非甜非糯∶非甜糯＝1∶1，则种子的基因型为ddEe，若子代种子全部为非甜糯，则种子的基因型为ddee，D正确。 7．C　分析题干信息，一株抗病宽叶玉米自交，后代没有不抗病窄叶的个体(aabb)，说明ab花粉不育；ab花粉不育会导致子代AaBb少一份，Aabb少一份，aaBb少一份，aabb不存在，子一代性状表型及比例是抗病宽叶∶不抗病宽叶∶抗病窄叶＝4∶2∶2，每种单显性状只少了一份，说明存在AAbb、aaBB的个体，即Ab、aB的花粉可育，故可推测另一种不育的花粉为AB，C符合题意。 8．BCD　从题干中给出的信息：绿叶(♀)与紫叶(♂)杂交，F1全为红叶，F1自交得F2，F2的表型及比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。F2为四种表型且符合一定比例，说明F1为双杂合的个体。理论上讲，双杂合个体自交，后代表型应该是9∶3∶3∶1，而现在结果却是7∶3∶1∶1，少了4份，说明存在某种配子致死的情况。根据选项分析，如果是基因型为Ef的雌配子或雄配子致死，刚好符合题干中的比例，A不符合题意；如果是基因型为eF的雄配子或雌配子致死，则F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶1∶3∶1，B符合题意；若基因型为Ef的雌配子和雄配子都致死，则F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶黄叶＝5∶3∶1，C符合题意；若基因型为eF的雌配子和雄配子都致死，则F2的表型及其比例为红叶∶绿叶∶黄叶＝5∶3∶1，D符合题意。 9．解析：(1)实验一和实验二为正反交实验，子一代自交后代正常籽粒∶干瘪籽粒均约等于15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，因此籽粒正常和干瘪这一对相对性状至少是由2对基因控制的。子一代为双杂合子，可产生四种比例相等的雌雄配子，雌雄配子随机结合，共有16种组合方式。F1产生的各种配子比例相等的细胞学基础是F1减数分裂产生配子时，同源染色体(上的等位基因)彼此分离，非同源染色体(上的非等位基因)自由组合。(2)设控制籽粒正常与干瘪的基因为A、a和B、b，则实验二的子一代为AaBb，子二代所有正常籽粒植株的基因型和比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶aaBb∶aaBB∶AAbb∶Aabb＝1∶2∶2∶4∶2∶1∶1∶2，其自交后代不发生性状分离(即不能产生aabb)的个体有AABB、AaBB、AABb、aaBB、AAbb，即子代全为正常籽粒的F2植株占7/15，实验三的子二代分离比接近3∶1，而基因型中含有一对等位基因，另一对基因为隐性纯合的个体自交可得到分离比接近3∶1，因此子代性状分离比与实验三相同的F2正常籽粒植株基因型为Aabb、aaBb。 答案：(1)2　16　F1减数分裂产生配子时，同源染色体(上的等位基因)彼此分离，非同源染色体(上的非等位基因)自由组合 (2)7/15　Aabb、aaBb 10．解析：(1)由于小鼠具有易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显(品系多，代谢类型、生理病理与人类接近)等优点，故选取小鼠作实验材料。由图示可知，控制成年小鼠体重的三对基因位于三对非同源染色体上，故成年小鼠体重的遗传遵循自由组合定律。(2)控制小鼠体重的三对基因对成年鼠体重的遗传效应相同，且具有累加效应，根据显性基因的个数，成年鼠体重的表型有7种(6个显性基因、5个显性基因、4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因)。用图中亲本杂交获得的F1为AaDdFf，F1雌雄个体相互交配获得F2，则F2中成年鼠体重与亲本1相同的个体占1/4×1/4×1/4＝1/64，与亲本2相同的个体占1/4×1/4×1/4＝1/64，所以与亲本相同的个体占1/64＋1/64＝1/32，因此F2中成年鼠体重与亲本不相同的个体所占比例为1－1/32＝31/32。(3)上述亲本杂交得到的F1为1/2Ee、1/2ee，F1雌雄个体相互交配，产生的雌雄配子均为1/4E、3/4e，理论上F2中EE个体占1/4×1/4＝1/16，Ee个体占1/4×3/4×2＝6/16，ee个体占3/4×3/4＝9/16，由于有毛E基因显性纯合(EE)致死，故所得F2中有毛鼠(Ee)所占比例是6/15＝2/5。(4)实验思路为：选取纯合白色鼠和纯合黄色鼠杂交得到F1，让F1雌雄成年小鼠相互交配得到F2(或让F1和隐性亲本测交得到F2)，观察统计F2中小鼠的毛色性状及分离比例。结果及结论：若另一对等位基因(B、b)不位于1、2号染色体上，则两对基因符合基因自由组合定律，子代小鼠毛色表现为9∶3∶3∶1的变式，即表型及比例为黄色∶灰色∶白色＝9∶3∶4(或符合测交结果1∶1∶1∶1的变式，即黄色∶灰色∶白色＝1∶1∶2)；若另一对等位基因也位于1、2号染色体上，则两对基因完全连锁，符合基因分离定律，子代小鼠毛色表型及比例为黄色∶白色＝3∶1(或黄色∶白色＝1∶1)。 答案：(1)易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显　控制成年小鼠体重的三对基因位于三对非同源染色体上　(2)7　31/32　(3)2/5　(4)实验思路：选取纯合白色鼠和纯合黄色鼠杂交得到F1，让F1雌雄成年小鼠相互交配得到F2(或让F1和隐性亲本测交得到F2)，观察统计F2中小鼠的毛色性状及分离比例；预测结果及结论：若另一对等位基因(B、b)不位于1、2号染色体上，则子代小鼠毛色表型及比例为黄色∶灰色∶白色＝9∶3∶4(或符合测交结果1∶1∶1∶1的变式，即黄色∶灰色∶白色＝1∶1∶2)；若另一对等位基因也位于1、2号染色体上，子代小鼠毛色表型及比例为黄色∶白色＝3∶1(或黄色∶白色＝1∶1) 学科网（北京）股份有限公司 $$