内容正文:
第三节 自由组合定律
[随堂巩固]
1.孟德尔关于两对相对性状的豌豆杂交实验中,F1中的黄色圆粒豌豆自交,下列叙述错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因独立遗传
B.子代有9种基因型,4种表型
C.基因遗传符合自由组合定律,但不符合分离定律
D.子代出现一定的性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合
解析 两对相对性状的杂交实验:
据实验过程分析,黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,说明控制两对相对性状的基因独立遗传,符合基因分离定律,A正确,C错误。YyRr自交,子代基因型有3×3=9种,表型有2×2=4种,B正确。子代性状分离比的出现,依赖于F1产生的雌雄配子各有4种类型,且数目相等,受精时,雌雄配子的结合是随机的,D正确。
答案 C
2.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,下列叙述与F2出现这样的比例无直接关系的是( )
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雌雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时4种类型的雌雄配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)
解析 亲本可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆,还可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆,A不符合题意;F1黄色圆粒产生的雌雄配子各有4种,比例均为1∶1∶1∶1,才能使子代表型的比例为9∶3∶3∶1,B符合题意;F1自交时4种类型的雌雄配子的结合是随机的,即结合的机会是均等的,C符合题意;F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)与F2出现这样的比例有着直接的关系,D符合题意。
答案 A
3.已知玉米有色籽粒对无色籽粒是显性。现用一有色籽粒的植株X进行测交实验,后代有色籽粒与无色籽粒的比例是1∶3,对这种杂交现象的推测不正确的是( )
A.测交后代的有色籽粒的基因型与植株X相同
B.玉米的有、无色籽粒遗传遵循基因的自由组合定律
C.玉米的有、无色籽粒是由一对等位基因控制的
D.测交后代的无色籽粒的基因型至少有三种
解析 测交后代的有色籽粒的基因型也是双杂合的,与植株X相同,都是AaBb,A正确;玉米的有、无色籽粒是由两对基因控制的,遗传遵循基因的分离定律和基因的自由组合定律,B正确;如果玉米的有、无色籽粒是由一对等位基因控制的,则测交后代有色籽粒与无色籽粒的比例不可能是1∶3,而是1∶1,C错误;测交后代的无色籽粒的基因型有三种,即Aabb、aaBb和aabb三种,D正确。
答案 C
4.下图中最能正确表示基因自由组合定律实质的是( )
解析 图A中只有一对等位基因,不能发生基因自由组合,A错误;图B表示双杂合子自交,不能体现自由组合定律的实质,B错误;图C中的两对等位基因位于一对同源染色体上,不能自由组合,C错误;自由组合定律的实质是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合,D正确。
答案 D
5.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(显、隐性分别由A、a基因控制),抗锈病和感锈病是另一对相对性状(显、隐性分别由R、r基因控制),控制这两对相对性状的基因均独立遗传。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交,F2有4种表型,对每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果如下图,请分析回答下列问题:
(1)丙的基因型是________,丁的基因型是________。
(2)F1形成的配子种类是________________________________。
产生这几种配子的原因是F1在形成配子的过程中________________________________
________________________________。
(3)F2中表型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的________。
(4)写出F2中抗锈病个体的基因型及比例________________________(只考虑抗锈病和感锈病一对相对性状)。
解析 (1)由纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙),判断毛颖、抗锈病为显性性状,亲本甲、乙的基因型分别是AArr、aaRR;丙的基因型是AaRr;由每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果图可知,丁的基因型是aaRr。(2)因为形成配子时,决定同一性状的成对基因分离,而决定不同性状的基因自由组合,因此F1形成的配子种类有AR、Ar、aR、ar 4种。(3)丙的基因型是AaRr,丁的基因型是aaRr,后代中表型不同于双亲(甲和乙)的个体占1-[(3/4)×(1/2)+(1/2)×(1/4)]=1/2。(4)由于只考虑抗锈病和感锈病一对相对性状,即Rr×Rr,故F2中抗锈病个体的基因型及比例为RR∶Rr=1∶2。
答案 (1)AaRr aaRr (2)AR、Ar、aR、ar 决定同一性状的成对基因分离,而决定不同性状的基因自由组合 (3)1/2 (4)RR∶Rr=1∶2
[课下作业]
1.根据孟德尔的观点,在三对等位基因独立遗传的情况下,基因型为DdYyRR的个体,产生的配子种类及比例是( )
A.DYR∶dyR=1∶1
B.DYR∶DyR∶dYR∶dyR=1∶1∶1∶1
C.D∶d∶Y∶y∶R=1∶1∶1∶1∶2
D.Dd∶Yy∶RR=1∶1∶1
解析 单独分析Dd,能产生两种配子,即D、d,比例为1∶1;单独分析Yy,能产生两种配子,即Y、y,比例为1∶1;单独分析RR,只产生一种配子R。根据自由组合定律,基因型为DdYyRR的个体,产生的配子种类及比例是DYR∶DyR∶dYR∶dyR=1∶1∶1∶1。
答案 B
2.A、a和B、b两对等位基因独立遗传。某个体与aabb测交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为1∶1,则这个亲本基因型为( )
A.AaBB B.AaBb
C.AAbb D.AABb
解析 亲本aabb只产生ab一种类型的配子,子代是由两亲本所产生的配子随机结合发育而来的,由子代的基因型可推知,这个亲本产生两种类型的配子,即AB、Ab,故其基因型为AABb。
答案 D
3.孟德尔所进行的两对相对性状的杂交实验中,F2的性状分离比为9∶3∶3∶1,下列哪项条件不是得出此结果所必需的( )
A.产生配子时,决定同一性状的成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合
B.F1产生不同基因组成的配子数量相等,且雌雄配子数量相等
C.F2中不同基因型的个体均能存活,没有致死现象
D.受精时,F1产生的不同基因组成的雌雄配子能够随机结合
解析 产生配子时,决定同一性状的成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合,A正确;F1的雌雄配子的种类相同,但F1产生的雄配子多于雌配子,B错误;F2的所有个体均能存活,没有致死现象,C正确;受精时,F1产生的不同基因组成的雌雄配子能够随机结合,D正确。
答案 B
4.下列有关基因、基因型、等位基因的说法中,错误的是( )
A.基因的概念是由丹麦生物学家约翰逊提出的
B.黄色圆粒豌豆的基因型有四种
C.黄色皱粒豌豆的基因型均相同
D.Y与y是等位基因,Y与r是非等位基因
解析 丹麦生物学家约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”,并且提出了表型和基因型的概念,A项正确。黄色圆粒豌豆包括YYRR、YyRR、YYRr、YyRr四种基因型,B项正确。黄色皱粒豌豆包括YYrr、Yyrr两种基因型,C项错误。Y与y是控制相对性状的基因,属于等位基因,Y与r控制的是不同性状,是非等位基因,D项正确。
答案 C
5.具有TtGg(T控制高度,G控制颜色,独立遗传)基因型的个体自交,其后代只表现出1种显性性状的概率是( )
A.9/16 B.7/16
C.6/16 D.3/16
解析 TtGg自交,后代只有1种显性性状表型的基因型为T_gg和ttG_,它们各占3/16。所以一共为6/16,故选C。
答案 C
6.已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.表型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16
C.表型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8
D.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
解析 3对基因的遗传遵循自由组合定律,其中每对基因的遗传仍遵循分离定律,故Aa×Aa杂交后代表型有2种,aa出现的概率为1/4;Bb×bb后代表型有2种,Bb出现的概率为1/2;Cc×Cc后代表型有2种,Cc出现的概率为1/2,所以AaBbCc、AabbCc两个体杂交后代表型有2×2×2=8种,AaBbCc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8,Aabbcc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/4)=1/16,aaBbCc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/2)=1/16。
答案 D
7.香豌豆的花色有紫色和白色两种,显性基因A和B同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花;F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列分析错误的是( )
A.两个白花亲本的基因型分别为AAbb、aaBB
B.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
C.F2紫花中纯合子所占的比例为1/9
D.F2中白花的基因型有5种
解析 由F2的性状分离比可知,F1的基因型为AaBb,又因两个亲本都是纯合白花,所以两个亲本的基因型为AAbb与aaBB;F1测交的结果是紫花(AaBb)∶白花(Aabb)∶白花(aaBb)∶白花(aabb)=1∶1∶1∶1,即紫花∶白花=1∶3;F2的性状分离比为A_B_(紫花)∶A_bb(白花)∶aaB_(白花)∶aabb(白花)=9∶3∶3∶1,即紫花∶白花=9∶7,其中紫花中纯合子(AABB)所占的比例为1/9,白花的基因型有Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb 5种。
答案 B
8.番茄的红果(R)对黄果(r)为显性,子房多室(M)对子房二室(m)为显性,现将红果多室和红果二室番茄进行杂交,其后代表型及比例如图所示,据此分析:两亲本的基因型是( )
A.RrMm、RRmm B.RrMm、Rrmm
C.RRMm、Rrmm D.RRMM、RRmm
解析 根据题意和图示分析可知:番茄的红果(R)对黄果(r)为显性,子房多室(M)对子房二室(m)为显性,亲代进行杂交的红果多室番茄基因型为R_M_,红果二室番茄的基因型为R_mm。将红果多室番茄(R_M_)和红果二室番茄(R_mm)进行杂交,后代中出现红果∶黄果=3∶1,说明亲代都是Rr;子代中多室∶二室=1∶1,说明亲代是Mm和mm,因此,两亲本的基因型是RrMm和Rrmm。
答案 B
9.菜豆子叶颜色由两对等位基因A、a和B、b控制,遵循自由组合定律。A基因控制黑色素合成(A为显性基因,其存在时出现色素,AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(B为显性基因,其存在时颜色变浅,B的修饰效果可累加,BB使子叶变为白色,Bb使色素颜色淡化为黄褐色)。现有亲代种子P1(aaBB,白色)和P2(纯种,黑色)杂交,如图所示。请回答:
(1)P2的基因型是________;F1的基因型为________,F2中子叶为白色的个体的基因型有________种,其中纯合个体大约占________。
(2)从F2中取出一粒黑色种子,在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其基因型,将其与F1杂交,预计可能的实验结果,并得出相应的结论。
若子代表型及其比例为________________________________,
则该黑色种子的基因型为________________________________。
若子代表型及其比例为________,则该黑色种子的基因型为________。
解析 (1)由题意可知,F1的基因型为AaBb,表型为黄褐色,则亲代种子P2(纯种,黑色)的基因型为AAbb;子叶白色的基因型有aabb、aaB_、A_BB,因此F2中子叶为白色的个体基因型有5种,即1aabb、1aaBB、2aaBb、1AABB、2AaBB,其中纯种个体大约占3/7。(2)F2中黑色个体的基因型为AAbb或Aabb,为了鉴定其基因型,将其与F1(AaBb)杂交。若该黑色种子的基因型为AAbb,则子代表现为黑色∶黄褐色=1∶1;若该黑色种子的基因型为Aabb,则子代表现为黑色∶黄褐色∶白色=3∶3∶2。
答案 (1)AAbb AaBb 5 3/7 (2)黑色∶黄褐色=1∶1 AAbb 黑色∶黄褐色∶白色=3∶3∶2 Aabb
10.某种鼠中,黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性,短尾基因T对长尾基因t为显性,且基因Y和T在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因是独立分配的。两只黄色短尾鼠交配后所生的子代表型比例为( )
A.3∶1∶3∶1 B.9∶3∶3∶1
C.4∶2∶2∶1 D.1∶1∶1∶1
解析 交配的两只黄色短尾鼠,正常情况下其基因型为YYTT、YYTt、YyTT或YyTt,但由于“基因Y和T在纯合时都能使胚胎致死”,所以交配的两只黄色短尾鼠的基因型只能为YyTt。这两只鼠交配后子代正常情况下的比例为Y_T_∶Y_tt∶yyT_∶yytt=9∶3∶3∶1,但根据题意可知,Y_T_中基因致死的有YYTT(1/16),YyTT(2/16),YYTt(2/16),能够存活的只有YyTt,其比例为4/16;Y_tt中基因型为YYtt的个体胚胎致死(1/16),基因型为Yytt的个体能够存活(2/16);yyT_中基因型为yyTT的个体胚胎致死(1/16),基因型为yyTt的个体能够存活(2/16);基因型为yytt的个体全部存活,所以两只黄色短尾鼠交配后所生的子代表型比例为4∶2∶2∶1。
答案 C
11.已知玉米籽粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性(两对基因独立遗传)。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1,F1自交或测交,预期结果错误的是( )
A.自交结果中黄色非甜与红色甜的比例为9∶1
B.自交结果中与亲本相同的表型占子代的比例为5/8
C.自交结果中黄色和红色的比例为3∶1,非甜与甜的比例为3∶1
D.测交结果中红色非甜所占比例为1/4
解析 假设控制玉米籽粒颜色的相关基因为A和a,控制非甜和甜的基因为B和b,则亲本的基因型为AAbb、aaBB,F1的基因型为AaBb。如果F1自交,则F2中黄色非甜∶黄色甜∶红色非甜∶红色甜=9∶3∶3∶1,黄色非甜与红色甜比例为9∶1,选项A正确;F2中与亲本相同的表型占子代的比例为3/16+3/16=3/8,选项B错误;一对相对性状的遗传符合基因的分离定律,F2中黄色和红色的比例为3∶1,非甜与甜的比例为3∶1,选项C正确;AaBb与aabb测交,后代表型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例各占1/4,选项D正确。
答案 B
12.(多选)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制,抗病(B)对易感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。亲本无香味易感病植株与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.有香味性状一旦出现就能稳定遗传
B.两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb
C.两亲本杂交得到的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0
D.两亲本杂交得到的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32
解析 有香味性状受隐性基因控制,具有该性状的个体基因型为aa,能够稳定遗传,A项正确。后代中抗病∶易感病=1∶1,亲本的基因型是Bb、bb,后代中无香味∶有香味=3∶1,亲本的基因型是Aa、Aa,综合两对性状考虑,两亲本基因型为Aabb、AaBb,B项正确。杂交子代中抗病的个体基因型均为Bb,不能稳定遗传,C项正确。两亲本杂交得到的子代中,AA个体占1/4,Aa个体占1/2,aa个体占1/4;Bb个体占1/2,bb个体占1/2,子代自交产生稳定遗传的BB个体占1/2×1/4=1/8,子代自交有香味的个体占1/2×1/4+1/4=3/8,则能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/8×3/8=3/64,D项错误。
答案 ABC
13.(多选)在家蚕遗传中,蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的黑色与淡赤色是一对相对性状,黄茧和白茧是一对相对性状,控制这两对相对性状的基因自由组合,两个杂交组合得到的子代(足够多)数量比见下表。以下叙述中正确的是( )
黄茧黑蚁
白茧黑蚁
黄茧淡赤蚁
白茧淡赤蚁
组合一
9
3
3
1
组合二
0
1
0
1
A.黑色对淡赤色为显性,黄茧对白茧为显性
B.组合一中两个亲本的基因型和表型都相同
C.组合二中亲本的基因型和子代的基因型不同
D.组合一和组合二的子代中白茧淡赤蚁的基因型不完全相同
解析 由于组合一后代中黄茧∶白茧=3∶1,因此黄茧对白茧为显性(相关基因用A、a表示),黑色∶淡赤色=3∶1,因此黑色对淡赤色为显性(相关基因用B、b表示)。由组合一后代比例为9∶3∶3∶1,可知两亲本均为黄茧黑蚁,基因型均为AaBb。组合二后代全部为白茧,且黑色∶淡赤色=1∶1,可知亲本基因型为aaBb和aabb,其后代基因型为aaBb、aabb,与亲本基因型相同,所以A、B正确、C错误;白茧淡赤蚁的基因型为aabb,D项错误。
答案 AB
14.(2020·全国Ⅱ卷)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表现型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题:
(1)根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别是________________________________。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为______________、________________、______________和______________。
(3)若丙和丁杂交,则子代的表现型为________________________________。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1,则植株X的基因型为________________。
解析 本题主要考查自由组合定律及其应用。(1)板叶紫叶抗病(甲)与花叶绿叶感病(丙)杂交,子代表现型均与甲相同,即均为板叶紫叶抗病,因此子代具有的性状为显性性状。(2)由甲和丙杂交的结果可知,甲和丙分别为显性纯合子和隐性纯合子,可以写出甲和丙植株的基因型分别是AABBDD、aabbdd。由乙和丁杂交的结果可知,乙和丁杂交中应包含三个测交组合,结合板叶、紫叶、抗病为显性性状,可以写出乙和丁植株的基因型分别是AabbDd、aaBbdd。(3)aabbdd(丙)和aaBbdd(丁)杂交,子代的基因型为aabbdd、aaBbdd,因此表现型为花叶绿叶感病、花叶紫叶感病。(4)植株X与AabbDd(乙)进行杂交,子代叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1,可推出植株X各性状的基因型为Aa、Bb、dd。
答案 (1)板叶、紫叶、抗病
(2)AABBDD AabbDd aabbdd aaBbdd
(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病
(4)AaBbdd
15.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据:
亲本组合
后代的表型及其株数
组别
表型
乔化蟠桃
乔化圆桃
矮化蟠桃
矮化圆桃
甲
乔化蟠桃×矮化圆桃
41
0
0
42
乙
乔化蟠桃×乔化圆桃
30
13
0
14
(1)根据组别________的结果,可判断桃树树体的显性性状为________。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现________种表型,比例应为________。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:________,分析比较子代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
①如果子代________________________________,则蟠桃存在显性纯合致死现象;
②如果子代________________________________,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
解析 (1)乙组中亲本都是乔化,后代出现矮化,说明乔化是显性性状,矮化是隐性性状。(2)甲组中乔化与矮化为测交类型,蟠桃与圆桃为测交类型,故亲本基因型为DdHh、ddhh。(3)甲组中两对相对性状测交,后代表型之比为1∶1,说明不遵循自由组合定律,若遵循自由组合定律,测交后代4种表型之比应为1∶1∶1∶1。(4)现有杂合子蟠桃,使两杂合子杂交,若HH个体无法存活,则后代蟠桃(Hh)∶圆桃(hh)为2∶1;若HH个体正常存活,则后代蟠桃(HH、Hh)∶圆桃(hh)为3∶1。
答案 (1)乙 乔化 (2)DdHh、ddhh (3)4 1∶1∶1∶1 (4)使蟠桃(Hh)杂交(蟠桃与蟠桃杂交) ①表型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1 ②表型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1
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