第4单元 23 基因自由组合定律的遗传特例分析(Word练习)-【高考快车道】2026年高考生物大一轮专题复习总复习

核心素养测评 二十三　基因自由组合定律的遗传特例分析 (30分钟　29分) 【基础过关练】 1.(2分)(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】选D。本题主要考查基因的自由组合定律的综合应用。据实验①的分离比宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1和实验②的分离比窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,推知A基因纯合个体致死,B基因纯合个体致死,A正确;据实验①的分离比宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,推知实验①亲本基因型为Aabb,子代中的AAbb个体致死,所以自交子代中的宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;由于AA和BB基因使个体致死,所以某个体表现为宽叶高茎(A-B-),其基因型为AaBb,C正确;将宽叶高茎(AaBb)的植株自交,所得子代植株中的纯合子只有aabb一种,其所占比例为(1/3)×(1/3)=1/9。 2.(2分)(2024·南宁模拟)茄子的果皮颜色由两对独立遗传的等位基因(相关基因用A/a、B/b表示)控制。研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子杂交得到F1,F1均表现为紫皮,F1自交,F2的表型及比例为紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1。下列关于茄子果皮颜色形成机制的推测,合理的是(　　) A. B. C. D. 【解析】选B。若按照A项机制,F2的表型(基因型)及比例为紫皮(9A_B_、3aaB_)∶绿皮(1aabb)∶白皮(3A_bb)=12∶1∶3,A错误;若按照B项机制,F2的表型(基因型)及比例为紫皮(9A_B_、3A_bb)∶绿皮(3aaB_)∶白皮(1aabb)=12∶3∶1,B正确;若按照C项机制,F2的表型(基因型)及比例为紫皮(9A_B_)∶绿皮(3A_bb)∶白皮(3aaB_、1aabb)=9∶3∶4,C错误;若按照D项机制,F2的表型(基因型)及比例为绿皮(9A_B_)∶紫皮(3A_bb)∶白皮(3aaB_、1aabb)=9∶3∶4,D错误。 3.(2分)用豌豆甲(AABB)、乙(aabb)两品种杂交得F1,F1测交:当F1作父本时,后代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶2∶2∶2;当F1作母本时,后代上述四种基因型比例为1∶1∶1∶1。下列叙述错误的是(　　) A.豌豆的测交实验需要进行人工异花传粉 B.测交后代有4种基因型,说明F1产生4种配子 C.F1产生的基因型为AB的花粉50%不育 D.F1自交后代中aabb所占的比例为1/16 【解析】选D。在自然状态下,豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,只能自交,豌豆的测交实验需要进行人工异花传粉,A正确;根据题意可知,无论F1作父本还是作母本,其测交后代均有四种基因型,则F1能产生四种基因型的配子,B正确;正常情况下,F1测交,后代中AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,而F1作父本时该比例为1∶2∶2∶2,由此可知F1产生的基因型为AB的花粉有50%不能参与受精,C正确;F1基因型为AaBb,自交母本产生ab配子的概率是1/4,父本AB 50%不育,所以四种配子AB∶Ab∶aB∶ab=1∶2∶2∶2,ab占2/7,子代中aabb所占的比例为1/4×2/7=1/14,D错误。 4.(2分)(2024·西安模拟)某雌雄同株的二倍体植物中,控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对染色体上。让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交,F1全为抗病高茎植株,F1自交获得的F2中,抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1。下列有关叙述错误的是(　　) A.等位基因A、a与B、b的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律 B.F2中的抗病植株分别进行自交和随机交配,后代中抗病基因频率均不变 C.F2中的抗病高茎植株进行自交,后代的性状比例为25∶5∶5∶1 D.F2中的抗病高茎植株随机交配,后代的性状比例为27∶9∶9∶1 【解析】选D。由F2中抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1,可推知等位基因A、a与B、b位于两对同源染色体上,每对基因遵循分离定律,两对基因之间遵循自由组合定律,A正确。分析可知,F2中的抗病植株基因型为AA(1/3)、Aa(2/3),A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3。当F2中的抗病植株自交时,后代为AA(1/3+1/4×2/3=1/2)、Aa(1/2×2/3=1/3)、aa(1/4×2/3=1/6),其中A的基因频率为2/3;当F2中的抗病植株随机交配时,后代为AA(2/3×2/3=4/9)、Aa(2×2/3×1/3=4/9)、aa(1/3×1/3=1/9),其中A的基因频率为2/3,B正确。F2中抗病植株为AA(1/3)、Aa(2/3),自交后代为AA(1/3+1/4×2/3=1/2)、Aa(1/2×2/3=1/3)、aa(1/4×2/3=1/6),抗病∶易感病=5∶1;同理可推出,F2中高茎植株自交后代高茎∶矮茎=5∶1,故F2中的抗病高茎植株进行自交,后代的性状比例为25∶5∶5∶1,C正确。F2中抗病植株为AA(1/3)、Aa(2/3),随机交配后代为AA(2/3×2/3=4/9)、Aa(2×2/3×1/3=4/9)、aa(1/3×1/3=1/9),抗病∶易感病=8∶1;同理可推出,F2中高茎植株随机交配后代高茎∶矮茎=8∶1,故F2中的抗病高茎植株随机交配,后代的性状比例为64∶8∶8∶1,D错误。 【方法规律】群体涉及两对基因的自由交配问题 F1AaBb自交所产生的F2中的除双显之外的个体自由交配,不能先算基因A、a的自由交配,再算基因B、b的自由交配。分开算的过程如下: 　　　　 分别计算(按自由组合定律-用分支法)AA∶Aa∶aa=1∶2∶4 用基因频率:A=2/7、a=5/7 得出A_∶aa=24∶25 所以 24A_ 25aa 得出比例为　576∶600∶600∶625 5.(2分)(2025·哈尔滨模拟)某植物花色的深浅有五种层次,分别为深红、红、中红、浅红、白色。其花色深浅受A、a和B、b两对等位基因控制且独立遗传。基因A和基因B可以使色素增加,二者增加的量相等,并且可以累加,基因a和基因b与色素形成无关。现有深红和白色的两株植株杂交,产生的F1全为中红花,F1自交得到F2,F2中各花色植株数量比为深红∶红∶中红∶浅红∶白色=1∶4∶6∶4∶1。下列叙述正确的是(　　) A.控制该植物花色深浅的基因不遵循孟德尔定律 B.对F1进行测交,后代的表型比例为1∶1∶1∶1 C.F2中,中红花的基因型有3种,比例可以为4∶1∶1 D.开红花的植株自交子代不可能出现深红花 【解析】选C。F2中各花色植株数量比为深红∶红∶中红∶浅红∶白色=1∶4∶6∶4∶1,该比值为9∶3∶3∶1的变式,说明该植物花色的深浅受两对独立遗传的等位基因控制,遵循基因分离定律和自由组合定律,A错误;F1的基因型为AaBb,让F1与基因型为aabb的白花植株进行测交,后代的基因型及其比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表型之比为中红∶浅红∶白色=1∶2∶1,B错误;F2中的中红花的基因型有3种,每一种都含有2个显性基因,这三种基因型及其比例为AaBb∶AAbb∶aaBB=4∶1∶1,C正确;开红花的植株自交,子代可能出现深红花,如AABb自交,后代会出现AABB的基因型,表型为深红花,D错误。 6.(2分)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。下列说法正确的是(　　) A.将纯种黄毛个体与纯种灰毛个体杂交得到的后代都是褐毛个体 B.将纯种白毛个体与纯种褐毛个体杂交得到的后代都是褐毛个体 C.基因型为AaBb的个体间杂交后代中褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶2∶3∶1 D.该动物的基因型共有8种,表型4种 【解析】选A。纯种黄毛个体与纯种灰毛个体的基因型分别是AAbb、aaBB,两者杂交得到的后代的基因型都是AaBb,毛色是褐色的,A正确;由于配子中同时存在基因A、B时,配子致死,该动物不可能存在基因型为AABB的个体,即不存在纯种褐毛的个体,B错误;基因型为AaBb的个体只能产生Ab、aB、ab三种配子,所以杂交后代的基因型有AaBb∶Aabb∶aaBb∶aaBB∶AAbb∶aabb=2∶2∶2∶1∶1∶1,统计表型及比例为褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶3∶3∶1,C错误;基因型为AABB、AABb、AaBB个体的形成需要基因型为AB配子的参与,但基因型为AB的配子致死,故该动物种群中只有3×3-3=6种基因型,表型为4种,D错误。 【思维进阶练】 7.(3分)(2025·广州模拟)玉米胚乳蛋白质层颜色的遗传受非同源染色体上的两对等位基因控制。当基本色泽基因C存在时,另一对基因Pr、pr都能表现各自的作用,即Pr表现紫色,pr表现红色。缺少C基因时,隐性基因c对Pr和pr起上位作用,使得Pr和pr都不能表现其性状而呈现白色。现有红色蛋白质层亲本和白色蛋白质层亲本杂交,F1全为紫色,F1自交得到F2。下列叙述正确的是(　　) A.亲本的基因型为CCPrPr×ccprpr B.F2中存在9种基因型,4种表型 C.F2中红色蛋白质层个体自由交配,所得后代表型及比例为红色蛋白质层∶白色蛋白质层=8∶1 D.F1测交,子代中白色蛋白质层个体所占的比例为1/4 【解析】选C。由题干玉米胚乳蛋白质层颜色的遗传受非同源染色体上的两对等位基因控制可知,两对基因满足自由组合定律,紫色基因型为C_Pr_,红色基因型为C_prpr,白色基因型为cc__。红色蛋白质层亲本和白色蛋白质层亲本杂交,F1全为紫色,说明亲本基因型为CCprpr×ccPrPr,F1基因型为CcPrpr,F1自交得到F2,F2中存在9种基因型,3种表型,A、B错误。F2中红色蛋白质层个体中有1/3CCprpr、2/3Ccprpr,产生配子2/3Cpr,1/3cpr,自由交配得到的后代白色蛋白质层植株占1/9,红色蛋白质层植株占8/9,C正确。F1CcPrpr与ccprpr测交,子代中白色蛋白质层个体cc__所占的比例为1/2,D错误。 8.(3分)(2024·衡阳模拟)三叶草的野生型能够产生氰酸,用两个无法产生氰酸的纯合品系(突变株1和突变株2)及野生型进行杂交实验,得到下表所示结果。据此得出结论,下列判断错误的是(　　) 组合 杂交 F1 F1自交得F2 一 突变株1×野生型 有氰酸 无氰酸∶有氰酸=1∶3 二 突变株2×野生型 无氰酸 无氰酸(a)∶有氰酸=3∶1 三 突变株1×突变株2 无氰酸 无氰酸∶有氰酸(b)=13∶3 A.氰酸生成至少受两对基因控制 B.组合一F2有氰酸的群体中纯合体占1/3 C.组合三F2无氰酸的群体中基因型有7种 D.若表中的a和b杂交,则后代的无氰酸∶有氰酸=3∶1 【解析】选D。组合三中的突变株1与突变株2杂交,F1均为无氰酸,F1自交所得F2中,无氰酸∶有氰酸=13∶3,说明氰酸生成至少受两对基因控制,且突变株1和突变株2有关基因都是纯合的,若相应的两对基因分别用A和a、B和b表示,则无氰酸的植株有A_B_、aaB_或A_bb、aabb,有氰酸的植株为A_bb或aaB_,A正确;组合一的突变株1与野生型杂交,F1均为有氰酸,并且F2中的无氰酸∶有氰酸=1∶3,说明突变株1的基因型为aabb,野生型(有氰酸)的基因型为AAbb或aaBB,因此组合一的F1的基因型为Aabb或aaBb,F2有氰酸的个体的基因型及其比例为AAbb∶Aabb=1∶2或aaBB∶aaBb=1∶2,可见,F2有氰酸的群体中纯合子占1/3,B正确;为了便于理解,以下只考虑野生型(有氰酸)的基因型为AAbb的这一种情况,结合A、B项可推知,突变株1的基因型为aabb,突变株2的基因型为AABB,二者杂交得到F1的基因型是AaBb,F2有氰酸的群体基因型为AAbb和Aabb,无氰酸的群体有3×3-2=7种基因型,C正确;表中a的基因型为1/3AABB和2/3AABb,产生的配子为2/3AB与1/3Ab,由组合三F1的基因型为AaBb可推知b(有氰酸)的基因型为1/3AAbb和2/3Aabb,产生的配子为2/3Ab与1/3ab,因此a和b杂交,后代的无氰酸∶有氰酸=(2/3AB×2/3Ab+2/3AB×1/3ab)∶(1/3Ab×2/3Ab+1/3Ab×1/3ab)=2∶1,D错误。 9.(11分)(2025·四川适应性测试)麦芒可以帮助大麦传播种子,有人用纯系长芒大麦(亲本)进行诱变,获得短芒(突变体甲)和带帽芒(突变体乙)两个突变材料。为分析突变材料的遗传特点,研究人员进行了杂交实验,设定D/d控制麦芒长度性状、H/h控制麦芒带帽性状,结果如表所示。回答下列问题。 实验组 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 实验一 亲本×甲 全为长芒 长芒∶短芒=3∶1 实验二 亲本×乙 带帽芒∶长芒 =1∶1 F1长芒植株自交,F2全为长芒 F1带帽芒植株自交,F2带帽芒∶长芒=3∶1 (1)(3分)与长芒相比,短芒为_________性状,判断依据是_____________________ __________________________________________________________________;  突变体乙的基因型是___________。  【解析】(1)实验一中亲本(长芒)与甲(短芒)进行杂交,F1全为长芒,F1自交,F2长芒∶短芒=3∶1,则说明与长芒相比,短芒为隐性性状。实验二中亲本(长芒)与乙(带帽芒)进行杂交,F1带帽芒植株自交,F2带帽芒∶长芒=3∶1,则说明带帽芒为显性,即亲本基因型为DDhh,突变体乙基因型为DDHh。 (2)(8分)为进一步判断D/d和H/h基因的位置关系,小李和小王从亲本、突变体甲和突变体乙中选择实验材料设计杂交实验(不考虑同源染色体的交换)。 ①小李认为D/d和H/h基因位于同一对同源染色体上,请帮他设计一种杂交实验方案_______________________________________________________________,  若F2表型及比例为______________________,则小李的假设成立。  ②小王设计的杂交实验结果证明了D/d和H/h基因位于非同源染色体上,且F2中出现了带帽芒∶长芒∶短芒=9∶3∶4,那么短芒性状所占比例大于1/16的原因是___________________________________________________________;若让F2中的带帽芒植株继续自交,F3中的带帽芒植株所占比例为___________。  【解析】(2)①要想探究两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,可以将突变体甲(ddhh)和突变体乙(DDHh)杂交得F1,取F1带帽芒(DdHh)进行自交得F2,统计F2表型及比例。若D/d和H/h基因位于同一对同源染色体上,则F1带帽芒(DdHh)产生配子DH∶dh=1∶1,则自交后F2表型及比例为带帽芒∶短芒=3∶1。 ②若D/d和H/h基因位于非同源染色体上,且F2中出现了带帽芒∶长芒∶短芒=9∶3∶4,则带帽芒的基因型为D_H_,长芒的基因型为D_hh,短芒性状的基因型为ddHH、ddHh、ddhh,所以短芒性状所占比例大于1/16。若让F2中的带帽芒植株(1/9DDHH、2/9DDHh、2/9DdHH、4/9DdHh)继续自交,F3中带帽芒植株(D_H_)所占比例为4/36+6/36+6/36+9/36=25/36。 答案:(1)隐性　纯系亲本长芒与短芒甲杂交F1全为长芒,F1自交,F2长芒∶短芒 =3∶1　DDHh (2)①将突变体甲和突变体乙杂交得F1,取F1带帽芒自交得F2,统计F2表型及比例　带帽芒∶短芒=3∶1　②ddHH、ddHh、ddhh均表现为短芒性状　25/36 【加固训练】 某动物的毛色有野生色、黑色、褐色三种,假定决定毛色的基因由等位基因A/a、B/b、C/c……控制。为研究其毛色的遗传规律,现进行如下四组实验,已知某种特定的配子致死。回答下列问题: 组别 亲本(P) F1 F1相互杂交获得F2的表型及比例 甲 野生色1(♂)×褐色1(♀) 野生色 野生色∶黑色∶褐色=8∶3∶1 乙 野生色1(♀)×野生色2(♂) 野生色 野生色∶黑色∶褐色=8∶3∶1 丙 野生色2(♀)×黑色1(♂) 野生色∶ 黑色∶褐 色=2∶1∶ 1 丁 野生色2(♂)×黑色1(♀) 黑色∶褐色=1∶1 (1)由实验可知该动物的毛色至少由___________对等位基因控制,雌性野生色个体的基因型有_________种。 【解析】(1)由实验甲、乙的F2野生色∶黑色∶褐色=8∶3∶1可知,F2中组合数和为12,是9∶3∶3∶1的变式且存在配子致死的情况,因此,该动物的毛色至少由2对等位基因控制,野生色的基因型为A_B_、A_bb(aaB_),黑色基因型为aaB_(A__bb),褐色基因型为aabb。根据甲、乙、丙、丁四组实验进一步分析,可知Ab或aB的雄配子致死导致出现上述实验结果,且无基因型为AAbb(aaBB)的个体,故雌性野生色个体的基因型有5种。  (2)甲、乙组实验中出现F2结果的原因是_________________________________,为验证上述结论,请设计实验。  实验思路:___________________________________________________________ ___________________________________________________________________;  预期实验结果:______________________________________________________ ___________________________________________________________________。  【解析】(2)据上述分析,实验中出现F2结果的原因是含Ab(aB)的雄配子致死;可通过设计测交的正反交实验进行验证,因此可设计实验思路为:让甲组(或乙组)F1与褐色个体进行正反交,观察并统计子代的表型及比例。预期实验结果:甲组(或乙组)F1与褐色个体(♀)杂交子代表型比为野生色∶黑色∶褐色=1∶1∶1,甲组(或乙组)F1与褐色个体(♂)杂交,子代表型比为野生色∶黑色∶褐色=2∶1∶1,则说明含Ab(aB)的雄配子致死。 (3)丙组亲本的基因型是________________。若乙组实验为正交,则反交实验中F1产生的含隐性基因雄配子所占比例为_________。  【解析】(3)根据推断甲组亲本基因型为AABB、aabb,乙组亲本基因型为AABB、Aabb(或AABB、aaBb),丙组亲本的基因型为Aabb、aaBb,丁组亲本基因型为aaBb、Aabb,若乙组实验为正交,则反交实验中F1产生的雄配子的基因型及比例为AB∶aB∶ab=3∶1∶1或AB∶Ab∶ab=3∶1∶1,含隐性基因的雄配子所占比例为2/5。 (4)让丁组F1相互杂交,F2的表型及比例为___________________。  【解析】(4)丁组F1为1/2aaBb、1/2aabb(或1/2Aabb、1/2aabb),相互杂交,采用配子法,F1产生的ab配子为3/4,aB配子为1/4,故相互杂交产生的F1表型及比例为黑色∶褐色=7∶9。 答案:(1)2/二/两　5/五 (2)含Ab(aB)的雄配子致死　让甲组(或乙组)F1与褐色个体进行正反交,观察并统计子代的表型及比例　甲组(或乙组)F1与褐色个体(♀)杂交子代表型比为野生色∶黑色∶褐色=1∶1∶1,甲组(或乙组)F1与褐色个体(♂)杂交子代表型比为野生色∶黑色∶褐色=2∶1∶1　 (3)Aabb、aaBb　2/5　(4)黑色∶褐色=7∶9 - 4 - 学科网（北京）股份有限公司 $