内容正文:
专题07 基因的分离定律和自由组合定律
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
知识串联·核心必记
要点01 基因的分离定律
要点02 基因的自由组合定律
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 孟德尔遗传定律的杂交实验与模拟实验
题型02 基因分离定律的实质和应用
题型03 基因自由组合定律的实质和应用
B组·增分能力练
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
基因的分离定律
(2025浙江卷)显隐性判断、基因型推导、概率计算
(2024浙江卷)孟德尔实验方法、杂合子自交与测交应用
(2023浙江卷)遗传病系谱图分析、分离定律实践应用
1. 以农业育种、遗传病防控、生物实验探究为载体,结合表格数据、系谱图、杂交方案设计等形式,综合考查遗传规律的理解与应用,侧重逻辑推理、概率计算及实验设计与分析能力,强调知识与实际场景的结合。
基因的自由组合定律
(2025浙江卷)多对相对性状遗传分析、基因型与表现型对应关系
(2024浙江卷)自由组合定律实质、杂交后代基因型与表现型比例计算
(2023浙江卷)基因互作(如累加效应、抑制效应)相关推理
新风向演练
1.【新考法·基因致死】(2025·浙江绍兴·二模)水稻的一对相对性状由A、a基因控制,且A基因编码的蛋白对雌配子活性没有影响,但会导致同株水稻不含该基因的花粉一定比例的死亡。下列杂交组合可用于检测不含A基因的花粉致死比例的是( )
A.♀Aa×♂aa B.♀aa×♂Aa C.♀AA×♂aa D.♀Aa×♂AA
2.【新情境·杂交实验】(2025高三·浙江绍兴·阶段练习)小鼠的MHC(主要组织相容性复合体)由位于17号染色体上的一系列基因(称为基因群)控制,科学家利用基因群组成为aa的A品系小鼠和基因群组成为bb的B品系小鼠进行了如下图所示的杂交实验,并获得了X品系的小鼠。假设不考虑基因群内各基因间通过染色体交换进行的基因重组。下列叙述正确的是( )
A.小鼠MHC的遗传遵循基因的自由组合定律
B.每代筛选的方法是将后代皮肤移到B品系上,选择不会排异的小鼠
C.子代与A品系小鼠反复杂交的目的是提高a基因群的相关基因频率
D.F21中X品系小鼠所占比例约为1/4,其表型应与A品系基本一致
3.【新载体·桑蚕蚕茧】(2025·浙江·二模)桑蚕蚕茧的颜色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,黄色基因Y对白色基因y为显性,但该基因的表达受到另一对等位基因(Ii)的“影响”。为进一步研究蚕茧颜色的遗传方式,研究人员做了下列实验,叙述错误的是( )
组别
杂交组合
子一代
子二代
实验一
甲(黄茧)×乙(白茧)
全为黄茧
黄茧:白茧=3:l
实验二
丙(黄茧)×丁(白茧)
全为白茧
白茧:黄茧=13:3
A.两对等位基因的遗传分别都遵循分离定律
B.题干中“影响”具体是指I基因抑制Y基因的表达
C.实验二F2白茧蚕中能稳定遗传的比例为7/13
D.若实验二F2黄茧蚕中基因型相同的雌雄蚕相互交配,子代中黄茧占8/9
知识串联·核心必记
要点01 基因的分离定律
1. 核心概念辨析
概念
定义
实例
相对性状
同种生物同一性状的不同表现形式
豌豆的高茎与矮茎、人的双眼皮与单眼皮
显性性状
杂合子(F₁)中表现出来的性状
高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F₁均为高茎,高茎为显性
隐性性状
杂合子(F₁)中未表现出来的性状
上述杂交中,矮茎为隐性性状
纯合子
由相同基因的配子结合成的合子发育而来,自交后代不发生性状分离
AA、aa
杂合子
由不同基因的配子结合成的合子发育而来,自交后代发生性状分离
Aa
2. 实质与适用范围
实质:减数分裂Ⅰ后期,等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子,配子中只含等位基因中的一个。
适用范围:①真核生物有性生殖的细胞核遗传;②一对相对性状的遗传。
3. 常用解题方法
显隐性判断:①杂交法(具相对性状的纯合子杂交,F₁表现的性状为显性);②自交法(某性状的个体自交,后代出现性状分离,该性状为显性)。
基因型推导:①根据表现型直接推导(隐性纯合子基因型唯一,如aa);②根据杂交后代性状分离比推导(如自交后代3:1,亲本为杂合子Aa)。
概率计算:①棋盘法(列出配子类型及组合,计算目标基因型/表现型比例);②分支法(分解复杂遗传问题,分步计算后相乘)。
【易错易混】
1.杂合子(Aa)自交后代中,显性性状个体占3/4,其中纯合子(AA)占1/3,杂合子(Aa)占2/3,需注意“显性性状个体中”的比例限定;
2.测交的目的是检测待测个体的基因型,不仅可用于纯合子与杂合子的判断,还能验证分离定律的实质;
3.孟德尔提出“遗传因子”并总结分离定律时,未发现基因的化学本质(DNA),其研究方法为假说—演绎法。
【典例1】育种工作者欲将荷兰某优质奶牛品种引进国内,但直接引种奶牛不仅价格昂贵,而且产仔数量少,同时还发现直接引进的品种到达国内后出现了适应性差、产奶量低等问题。为尽快培育出成本低、适应性强,并保留自身优良性状的新品种,设计了下列引种育种方案,其中最合理的描述是( )
A.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交
B.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交
C.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代公牛逐代与亲本母牛回交
D.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代母牛逐代与亲本公牛回交
要点02 基因的自由组合定律
1. 实质与适用范围
实质:减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
适用范围:①真核生物有性生殖的细胞核遗传;②两对或两对以上独立遗传的相对性状(基因位于非同源染色体上)。
2. 核心比例与推导
两对相对性状杂交实验(YyRr自交):
配子类型:4种(YR、Yr、yR、yr),比例1:1:1:1;
子代基因型:9种,其中纯合子4种(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr),杂合子5种;
子代表现型:4种,比例9:3:3:1(双显:一显一隐:一隐一显:双隐)。
多对相对性状推导:若有n对独立遗传的相对性状,杂合子自交后代的表现型种类为2ⁿ,基因型种类为3ⁿ,配子类型为2ⁿ。
3. 基因互作相关修正(高考高频)
互作类型
表现型比例
实例
累加效应
1:4:6:4:1
小麦粒色由两对等位基因控制,显性基因越多,粒色越深
显性上位
12:3:1
西葫芦皮色遗传,显性基因A抑制基因B的表达
隐性上位
9:3:4
小鼠毛色遗传,隐性基因aa抑制基因B的表达
互补效应
9:7
香豌豆花色遗传,只有同时含A和B基因才开紫花
【注意】
自由组合定律的解题关键是“分解与组合”:将多对相对性状分解为若干对分离定律问题,分别计算后,用乘法原理组合结果;
判断基因是否独立遗传:看杂交后代是否符合9:3:3:1或其变式,若符合则基因独立遗传;若不符合,可能存在基因互作或连锁关系;
遗传病概率计算:当两种遗传病独立遗传时,同时患两种病的概率=患第一种病的概率×患第二种病的概率;只患一种病的概率=患第一种病的概率+患第二种病的概率-2×同时患两种病的概率。
【典例2】经典ABC模型假定花中有ABC三类基因,其中基因A决定萼片形成、基因A和基因B共同决定花瓣形成、基因B和基因C共同决定雄蕊形成、基因C决定心皮形成,假设这三种基因位于非同源染色体上,则某基因型为AaBbCc的个体自交,下表中①~④分别表示( )
F1部分个体
萼片
花瓣
雄蕊
心皮
AaBbcc
有
有
①
无
AAbbCc
有
②
无
有
aaBbCc
无
无
有
③
Aabbcc
④
无
无
无
A.无、无、有、有 B.有、无、无、有
C.无、有、有、无 D.有、有、无、无
01 孟德尔遗传定律的杂交实验与模拟实验
1.(2022·浙江·模拟预测)下列关于孟德尔杂交实验的叙述,正确的是( )
A.豌豆自交实验要在花蕾期对母本进行去雄处理 B.基因的自由组合定律发生在雌雄配子随机结合时
C.测交结果不能反映F1产生的雌雄配子数量的比例 D.孟德尔定律适用于真核生物基因的遗传
2.(22-23高三上·浙江·阶段练习)孟德尔完成的豌豆的一对相对性状实验中,F1自交产生的F2均符合3:1的性状分离比,必须满足的条件不包括( )
A.该对相对性状呈现完全显性 B.F1产生的雌、雄配子的数目和成活率相同
C.F1产生的不同雌、雄配子的受精机会相同 D.F2中不同基因型个体的成活率相同
3.(2022·浙江·模拟预测)某同学模拟孟德尔两对相对性状的测交实验,实验设置如图所示。下列叙述正确的是( )
A.桶1中的球模拟亲本植株产生配子的数量
B.桶2中球的总数过少,可能造成较大误差
C.桶1中有4种不同的球,模拟基因的自由组合
D.从桶1和桶2中各取出1个球,都是模拟基因重组
4.(24-25高二上·浙江·期中)在模拟某杂交实验中,将标有Y、y、R、r的4种卡片,按要求装入分别标记为“雌1(装有10个Y和10个y)、雌2(装有20个R和10个r)、雄1(装有10个Y和10个y)、雄2(装有20个R和10个r)”的4个信封内。下列叙述正确的是( )
A.从雌1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合,可模拟豌豆的自交
B.从雄1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合,可模拟基因的自由组合
C.从4个信封各取1张卡片,重复次数足够,后代基因型共有4种
D.从4个信封各取1张卡片,重复次数足够,后代基因型yyRr出现的概率为1/9
5.(2024·浙江·二模)已知某种群中的雌性个体基因型及比例为BBXAXa: BbXAXa=1:1, 雄性个体基因型及比例为bbXAY: bbXaY=1:2, 现某兴趣小组利用雌1、雌2、雄1、雄2四个信封来模拟上述种群中雌雄个体随机交配产生子代的过程,下列叙述错误的是( )
A.若雄1中只放入1种卡片,则雄2中需放入2种卡片且比例为1:2
B.若雌1中有2种卡片且比例为3:1,则雌2中也有2种卡片但比例为1:1
C.雌1和雌2中各取一张卡片并组合在一起,可模拟基因自由组合定律
D.雌1、雌2、雄1、雄2中各取一张卡片并组合,卡片组合类型共有10种
02 基因分离定律的实质和应用
1.(2025·浙江宁波·二模)兔子控制毛色的基因在常染色体上,灰色由显性基因(B)控制,青色(b₁)、白色(b₂)、黑色(b₃)、褐色(b₄)均为B基因的等位基因。为判断b₁、b₂、b₃、b₄之间显隐性关系,科研人员做了以下实验:实验一,纯种青毛兔×纯种白毛兔→F₁为青毛兔;实验二,纯种黑毛兔×纯种褐毛兔→F₁为黑毛兔;实验三,F₁青毛兔×F₁黑毛兔。下列叙述错误的是( )
A.由实验一、实验二可知,b₁、b₂、b₃、b₄之间是完全显隐性关系
B.若实验三子代表型青毛:白毛等于1:1,则b₁、b₂、b₃对b₄显性
C.若实验三子代表型青毛:黑毛:白毛大致等于2:1:1,则b₃对b₂显性
D.若实验三子代表型黑毛:青毛:白毛大致等于2:1:1,则b₃对b₁显性
2.(2025·浙江·模拟预测)小鼠的体色由复等位基因控制,基因A控制黄色,基因型为AA的胚胎致死,基因a1控制鼠色(野生型),基因a2控制非鼠色。这些复等位基因位于常染色体上,A对a1、a2为显性,a1对a2为显性,现有Aa2×a1a2的杂交组合。下列叙述正确的是( )
A.基因A和a2不可能出现在同一条染色体上
B.题述杂交组合的成年子代小鼠中黄色:鼠色:非鼠色=3:1:0
C.若一只黄色雄鼠和几只非鼠色雌鼠杂交,其子代小鼠中会同时出现黄色和鼠色
D.基因型为Aa1、Aa2的个体杂交得F1,F1自由交配,F2中黄色小鼠所占比例为1/4
3.(2024·浙江绍兴·一模)在恶劣条件下,象鼻虫的卵子不经过受精也能发育成正常的新个体。科学家对此有两种猜测:①卵子通过自身基因组复制来实现;②卵巢内某个极体与卵子融合。若检测基因型为Aa的雌性象鼻虫的子代基因型,发现的比例为(所有卵子均存活且繁殖后代),则猜测通过①产生子代的亲本卵子所占比例是( )
A.3/4 B.1/3 C.3/5 D.1/2
4.(2024·浙江衢州·模拟预测)单倍型在遗传学上是指若干个位于一条染色体上决定同一性状且紧密连锁的基因构成的基因型。一家庭某一性状的基因型(两对基因连锁)如下表所示。
父
母
子1
子2
子3
子4
A2A11B13B46
A3A9B5B7
A2A3B7B46
A11A9B7B13
A2A9B5B46
A3A11B7B13
父亲关于该性状的单倍型有( )
A.A2B46 B.A2B13 C.A11B46 D.A2A11
5.(2023·浙江绍兴·模拟预测)某植物为二倍体雌雄同株同花植物,自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、a1(斑红色)、a2(条红色)、a3(白色)4个复等位基因控制,4个复等位基因显隐性关系为A>a1>a2>a3。a2是一种“自私基因”,在产生配子时会导致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的机会遗传下去。基因型为a2a3的植株自交,F1中条红色:白色=5:1.下列叙述正确的是( )
A.花色基因的遗传遵循孟德尔自由组合定律
B.两株花色不同植株杂交,子代花色最多有4种
C.等比例的Aa1与a2a3植株随机交配,F1中含“自私基因”的植株所占比例为15/28
D.基因型为a2a3的植株自交,F1条红色植株中能稳定遗传的占2/5
6.(2024·浙江·模拟预测)水稻雌雄同株,自然状态下花粉成熟后可以进行自交或者杂交。研究发现水稻的雄蕊是否可育由细胞核基因与细胞质基因共同决定。核基因R控制雄性可育,r控制雄性不育,细胞质基因N控制雄性可育,M基因控制雄性不育,这四种基因中R抑制M的表达,其中只有基因型为M(rr)基因型的水稻表现为雄性不育。下列叙述错误的是( )
A.水稻雄性可育的基因型有5种
B.N和M基因的遗传不遵循孟德尔定律
C.雄性不育系与具有优良性状的母本杂交可获得杂种优势稻
D.基因型M(rr)个体与N(rr)个体杂交可以持续获得雄性不育系
7.(2024·浙江·三模)水稻中有一种特殊的基因R,它编码的毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的含该基因的花粉死亡,其等位基因r则无该作用。现让基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型的比例为RR:Rr:rr=1:3:2,F1自交获得F2。雄配子死亡对后代个体总数的影响忽略不计。下列说法错误的是( )
A.R基因会使1/3的含R的雄配子死亡
B.F1产生的雌配子的总比例为R:r=5:7
C.F2中基因型为rr的个体所占比例为1/2
D.从亲本到F2,R基因的频率越来越低
03 基因自由组合定律的实质和应用
1.(2025·浙江嘉兴·模拟预测)某植物种子的子叶颜色由两对独立遗传的等位基因控制,某株黄色子叶植株自交,F1子叶表型为黄色:绿色:白色=9:6:1,选取F1中子叶绿色与白色植株杂交得到F2,则F2子叶的表型及其比例是( )
A.绿色:白色=2:1 B.黄色:白色=2:1
C.黄色:白色=1:1 D.绿色:黄色=3:1
2.(2025·浙江·模拟预测)玉米为雌雄同株异花植物,其雄性不育(由基因A控制)对正常可育(由基因a控制)为完全显性。基因B会抑制不育基因的表达,使植株可育。取雄性不育株甲与可育株乙进行杂交实验,结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
P
自交所得
甲×乙
全部可育
可育株:雄性不育株=13:3
A.亲本甲的基因型存在2种可能性
B.仅根据即可判断这两对基因独立遗传
C.让与甲回交,子代可育株:雄性不育株=3:1
D.若将中所有雄性不育株进行测交,子代的可育株:雄性不育株=1:2
3.(2025·浙江温州·二模)玉米的宽叶(E)对窄叶(e)为不完全显性,杂合子(Ee)时表现为半宽叶。现将抗病基因(S)一次或多次插入并整合到半宽叶植株的染色体上且不影响其他基因,培育出抗病半宽叶植株甲,甲自交得F1,下列叙述正确的是( )
A.若1个S插入到E所在的染色体上,则F1的宽叶植株均含有1个S
B.若插入1个S且与E/e位于非同源染色体上,则F1中抗病窄叶植株占3/16
C.若F1抗病植株中半宽叶占2/3,则至少有1个S插入到e所在的染色体上
D.若F1中抗病:不抗病为15:1,则至少有2个S分别插入到两条染色体上
4.(2024·浙江·二模)大豆子叶颜色受两对独立遗传的等位基因控制。AA表现为深绿色,Aa表现为浅绿色,aa表现为黄化,且此基因型的个体在幼苗阶段死亡。当B基因存在时,A基因能正常表达;当b基因纯合时,A基因不能表达。子叶深绿和子叶浅绿的两亲本杂交,F1中出现黄化苗。下列相关叙述错误的是( )
A.可以用测交方法探究深绿色的个体是纯合子还是杂合子
B.亲本的基因型为AABb、AaBb
C.F1中子叶深绿:子叶浅绿:子叶黄化=3:3:2
D.F1中深绿色个体随机交配,子代黄化苗占1/9
5.(2024·浙江湖州·模拟预测)某自花传粉植物的宽叶和窄叶、红花和白花两对性状分别由等位基因A/a、B/b控制(等位基因间均为完全显性),两对基因独立遗传。该植物中含a基因的花粉50%可育;B基因纯合的种子不能正常发育。现将亲本宽叶红花植株(AaBb)自交得F1,再让F1中宽叶红花植株(♂)与窄叶红花植株(♀)杂交,所得子代中宽叶红花植株占( )
A.7/15 B.7/20 C.32/49 D.28/51
6.(2024·浙江金华·模拟预测)某雌雄同体异花的植物存在一种由G基因控制的“单向异交不亲和”性状,具体表现为含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常。其籽粒可分为紫粒和黄粒,由 A/a控制,两对基因独立遗传。研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交,F₁均为紫粒,F₁进行自交获得 F₂。 (不考虑突变和交叉互换),以下叙述错误的是( )
A.亲本杂交时需对黄粒品系植株进行授粉并套袋处理
B.F₁产生的可接受 g花粉的卵细胞的基因型及比例是.Ag: ag=1 : 1
C.F₂中纯种育性正常黄粒的比例是 1/8
D.F₂紫粒单向异交群体中双杂合基因型个体比例为 1/3
7.(2024·浙江·模拟预测)某种植物株高由不同染色体上的多对基因控制,植物高度处于6cm和36cm之间。每一个高度的等位基因都可以增加同样的株高。将高度6cm和36cm的2个植株杂交,所有后代植株的高度都是21cm。在F2代中,可以观察到所有高度,但大部植株高度为21cm,仅有1/64的植株高6cm。下列说法正确的是( )
A.植株的高度至少由4对等位基因决定
B.在F2中可以观察到6种不同的表型
C.对于高度为21cm的植株,可能存在7种不同的基因型
D.在F2代中,高度为11cm的植株数目和高度为26cm的植株数目相当
1.(24-25高三下·湖北·阶段练习)在模拟孟德尔杂交实验中:用4个大信封,按照如下表所示分别装入一定量的卡片,然后从每个信封内各随机取出1张卡片,记录组合后放回原信封,重复多次,下列关于该模拟结果的叙述中,正确的是( )
A.四个信封内卡片总数需保证相等,保证同一个体产生的配子的种类及比例一致
B.可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生F2的过程
C.可模拟子代基因型,记录的卡片组合方式有9种
D.雌1和雄2取出的卡片组合可以模拟非同源染色体上的非等位基因自由组合
2.(2024·浙江宁波·一模)水稻中A基因编码的产物会导致同株水稻中一定比例的不含该基因的花粉死亡。基因型为Aa的水稻自交,F1代中三种基因型的比例为AA:Aa:aa=3:5:2则,F1代的存活花粉中含a的比例为( )
A.2/5 B.9/20 C.6/17 D.4/15
3.(2024·广东深圳·二模)某玉米品种紫色素的合成途径如图。研究人员将两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能。不考虑染色体互换,则F1植株的基因组成最可能的情况是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·浙江杭州·二模)Cre-loxP是一种常用的基因改造工具,Cre基因的表达产物是Cre酶,loxP是一段DNA序列。当Cre酶遇到两段loxP序列时,能将两段loxP序列中间的序列删除。甲为Cre基因的杂合个体(全身各细胞均表达Cre基因),乙是含外源基因D的纯合个体(D基因两端带有loxP序列),两种基因在染色体上的分布如图所示。现将甲乙杂交,得到的F1自由交配,则F2中含D基因的个体的比例为( )
A.1/4 B.3/8 C.5/16 D.9/32
5.(2024·浙江宁波·二模)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。下列叙述错误的是( )
A.红花与白花这对相对性状至少受2对等位基因控制
B.F2的红花植株中纯合子比例为1/16
C.上述实验得到的子代中白花植株的基因型类型比红花植株多
D.红花与白花基因可能通过控制酶的合成间接控制该植物花色
6.(2025·浙江台州·模拟预测)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株。为获得稳定遗传的抗螟雌株进行了如下杂交实验。下列叙述错误的是( )
实验组
亲代
F1表型及比例
F1中的抗螟玉米自交得到的F2
实验一
品系M(TsTs)×甲(Atsts)
抗螟:非抗螟=1∶1
抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株=2∶1∶1
实验二
品系M(TsTs)×乙(Atsts)
抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=9∶3∶3∶1
A.甲、乙作为母本,无需进行人工去雄
B. F1中抗螟和非抗螟玉米的性别表现均为雌雄同株
C.实验一中基因A位于甲的2号染色体上,F2抗螟雌株的基因型为AAtsts
D.实验二F2中符合要求的抗螟雌株所占的比例低于实验一,可通过连续自交纯合化
7.(2025·浙江·模拟预测)金丝雀的毛色和嘴型分别由位于常染色体上的A/a和B/b基因控制,为探究金丝雀毛色和嘴型基因在遗传中的致死情况,科学家进行了三组杂交实验,组1、组2中F1个体数相同。下列叙述错误的是( )
组别
亲本
F1
1
绿羽长嘴×绿羽长嘴
绿羽长嘴:黄羽长嘴=2:1
2
黄羽短嘴×黄羽短嘴
黄羽长嘴:黄羽短嘴=1:2
3
绿羽短嘴×绿羽短嘴
绿羽短嘴:绿羽长嘴:黄羽短嘴:黄羽长嘴=4:2:2:1
A.两对相对性状中绿羽、短嘴为显性性状
B.组1的F1中绿羽长嘴个体的基因型为Aabb
C.组3的F1中致死基因型有5种,其中纯合子占3/7
D.让组1 F1绿羽长嘴个体与组2 F1黄羽短嘴个体随机交配,子代绿羽短嘴占1/8
1.(2025·湖北·高考真题)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F₁种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
个数(粒)
25
7
20
12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
2.(2024·浙江·高考真题)某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A.9/32 B.9/16 C.2/9 D.1/9
3.(2023·全国乙卷·高考真题)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
4.(2022·浙江·高考真题)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
5.(2022·浙江·高考真题)孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是( )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低 B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状 D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
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专题07 基因的分离定律和自由组合定律
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
知识串联·核心必记
要点01 基因的分离定律
要点02 基因的自由组合定律
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 孟德尔遗传定律的杂交实验与模拟实验
题型02 基因分离定律的实质和应用
题型03 基因自由组合定律的实质和应用
B组·增分能力练
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
基因的分离定律
(2025浙江卷)显隐性判断、基因型推导、概率计算
(2024浙江卷)孟德尔实验方法、杂合子自交与测交应用
(2023浙江卷)遗传病系谱图分析、分离定律实践应用
1. 以农业育种、遗传病防控、生物实验探究为载体,结合表格数据、系谱图、杂交方案设计等形式,综合考查遗传规律的理解与应用,侧重逻辑推理、概率计算及实验设计与分析能力,强调知识与实际场景的结合。
基因的自由组合定律
(2025浙江卷)多对相对性状遗传分析、基因型与表现型对应关系
(2024浙江卷)自由组合定律实质、杂交后代基因型与表现型比例计算
(2023浙江卷)基因互作(如累加效应、抑制效应)相关推理
新风向演练
1.【新考法·基因致死】(2025·浙江绍兴·二模)水稻的一对相对性状由A、a基因控制,且A基因编码的蛋白对雌配子活性没有影响,但会导致同株水稻不含该基因的花粉一定比例的死亡。下列杂交组合可用于检测不含A基因的花粉致死比例的是( )
A.♀Aa×♂aa B.♀aa×♂Aa C.♀AA×♂aa D.♀Aa×♂AA
【答案】B
【分析】基因的分离定律的实质是: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。等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】根据题意“A基因编码的蛋白对雌配子活性没有影响,但会导致同株水稻不含该基因的花粉一定比例的死亡”可知,该基因编码的毒蛋白只影响基因型为a的雄配子,对A的雄配子和基因型为A或a的雌配子均没有影响。故若要检测a基因的花粉致死比例,需选取基因型为Aa的个体作为父本,选用基因型为aa的个体作为母本进行测交实验,以检测父本产生的花粉基因型及比例,ACD错误,B正确。
故选B。
2.【新情境·杂交实验】(2025高三·浙江绍兴·阶段练习)小鼠的MHC(主要组织相容性复合体)由位于17号染色体上的一系列基因(称为基因群)控制,科学家利用基因群组成为aa的A品系小鼠和基因群组成为bb的B品系小鼠进行了如下图所示的杂交实验,并获得了X品系的小鼠。假设不考虑基因群内各基因间通过染色体交换进行的基因重组。下列叙述正确的是( )
A.小鼠MHC的遗传遵循基因的自由组合定律
B.每代筛选的方法是将后代皮肤移到B品系上,选择不会排异的小鼠
C.子代与A品系小鼠反复杂交的目的是提高a基因群的相关基因频率
D.F21中X品系小鼠所占比例约为1/4,其表型应与A品系基本一致
【答案】D
【分析】由图可知,17号染色体上的基因群最终保留bb。小鼠除17号染色体外还有其他染色体,因此该实验F1~F20的目的是通过逐代杂交得到除17号染色体外,其他染色体几乎全部来自A品系的小鼠,再通过F20自交得到F21中17号为bb,其他染色体几乎全部来自A品系的小鼠。
【详解】A、小鼠的MHC(主要组织相容性复合体)均由位于17号染色体上的基因控制,所以小鼠MHC的遗传不遵循基因的自由组合定律,A错误;
B、B.MHC由17号染色体上的基因控制,即ab既有A品系的MHC又有B品系的MHC,aa只有A品系的MHC。F20前的筛选方法可以将皮肤移到B品系,将免疫排斥反应弱的保留,严重的淘汰。也可将皮肤移到A品系中,不发生排斥的是aa,淘汰;发生排斥的是ab,保留,B错误;
C、反复杂交的目的是提高除17号染色体外,其他染色体中A品系相关基因的频率。17号染色体上的a基因群的相关基因频率不变。(F20自交得到F21中bb的X品系,提高了17号染色体上b基因群的相关频率),C错误;
D、F20的小鼠是除17号染色体外的染色体几乎全部来自A品系,17号染色体为ab品系,自交得到F21中bb出现的概率为1/4,所以大多数性状应与A品系基本一致,D正确。
故选D。
3.【新载体·桑蚕蚕茧】(2025·浙江·二模)桑蚕蚕茧的颜色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,黄色基因Y对白色基因y为显性,但该基因的表达受到另一对等位基因(Ii)的“影响”。为进一步研究蚕茧颜色的遗传方式,研究人员做了下列实验,叙述错误的是( )
组别
杂交组合
子一代
子二代
实验一
甲(黄茧)×乙(白茧)
全为黄茧
黄茧:白茧=3:l
实验二
丙(黄茧)×丁(白茧)
全为白茧
白茧:黄茧=13:3
A.两对等位基因的遗传分别都遵循分离定律
B.题干中“影响”具体是指I基因抑制Y基因的表达
C.实验二F2白茧蚕中能稳定遗传的比例为7/13
D.若实验二F2黄茧蚕中基因型相同的雌雄蚕相互交配,子代中黄茧占8/9
【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、桑蚕蚕茧的颜色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,两对等位基因独立遗传,分别遵循分离定律,A正确;
B、实验一中,子一代全为黄茧,子二代黄茧:白茧=3:1,表明Y基因对y基因为显性,实验二中,子一代全为白茧,子二代白茧:黄茧=13:3,表明I基因抑制Y基因的表达,B正确;
C、根据实验二,黄茧×白茧,子代全为白茧,子二代白茧∶黄茧=13∶3,可知两对基因独立遗传,遵循自由组合定律,子一代的基因型为IiYy,白茧的基因型可能为I_Y_、I_ii、iiyy,实验二F2中白茧的基因型为9I_Y_(4种)、3I_yy(2种)、1iiyy(1种),能稳定遗传的白茧基因型为1IIYY、1iiyy、2iiYy、IIyy,2Iiyy,占白茧总数的7/13,C正确;
D、实验二黄茧基因型为iiY_,包括1/3iiYY、2/3iiYy,由于ii是纯合子,仅考虑YY和Yy,基因型相同的雌雄蚕相互交配,即1/3YY、2/3Yy分别交配,则子代中白色iiyy基因型2/3×1/4=1/6,则黄茧占1-1/6=5/6,D错误。
故选D。
知识串联·核心必记
要点01 基因的分离定律
1. 核心概念辨析
概念
定义
实例
相对性状
同种生物同一性状的不同表现形式
豌豆的高茎与矮茎、人的双眼皮与单眼皮
显性性状
杂合子(F₁)中表现出来的性状
高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F₁均为高茎,高茎为显性
隐性性状
杂合子(F₁)中未表现出来的性状
上述杂交中,矮茎为隐性性状
纯合子
由相同基因的配子结合成的合子发育而来,自交后代不发生性状分离
AA、aa
杂合子
由不同基因的配子结合成的合子发育而来,自交后代发生性状分离
Aa
2. 实质与适用范围
实质:减数分裂Ⅰ后期,等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子,配子中只含等位基因中的一个。
适用范围:①真核生物有性生殖的细胞核遗传;②一对相对性状的遗传。
3. 常用解题方法
显隐性判断:①杂交法(具相对性状的纯合子杂交,F₁表现的性状为显性);②自交法(某性状的个体自交,后代出现性状分离,该性状为显性)。
基因型推导:①根据表现型直接推导(隐性纯合子基因型唯一,如aa);②根据杂交后代性状分离比推导(如自交后代3:1,亲本为杂合子Aa)。
概率计算:①棋盘法(列出配子类型及组合,计算目标基因型/表现型比例);②分支法(分解复杂遗传问题,分步计算后相乘)。
【易错易混】
1.杂合子(Aa)自交后代中,显性性状个体占3/4,其中纯合子(AA)占1/3,杂合子(Aa)占2/3,需注意“显性性状个体中”的比例限定;
2.测交的目的是检测待测个体的基因型,不仅可用于纯合子与杂合子的判断,还能验证分离定律的实质;
3.孟德尔提出“遗传因子”并总结分离定律时,未发现基因的化学本质(DNA),其研究方法为假说—演绎法。
【典例1】育种工作者欲将荷兰某优质奶牛品种引进国内,但直接引种奶牛不仅价格昂贵,而且产仔数量少,同时还发现直接引进的品种到达国内后出现了适应性差、产奶量低等问题。为尽快培育出成本低、适应性强,并保留自身优良性状的新品种,设计了下列引种育种方案,其中最合理的描述是( )
A.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交
B.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交
C.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代公牛逐代与亲本母牛回交
D.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代母牛逐代与亲本公牛回交
【答案】D
【分析】杂交育种是将父母本杂交,形成不同的遗传多样性。再通过对杂交后代的筛选,获得具有父母本优良性状,且不带有父母本中不良性状的新品种的育种方法。
【详解】引种奶牛价格昂贵,奶牛产仔数量少,引入公牛更为经济高效,可在一个繁殖周期内,将引种公牛与多头本地母牛进行交配,产下后代母牛通过不断与亲本种牛回交,可逐代提高后代中来自种牛的染色体占比,并从中选出既有种牛优良性状又有本地牛适应性特征的优良后代。综上,D正确。
故选D。
要点02 基因的自由组合定律
1. 实质与适用范围
实质:减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
适用范围:①真核生物有性生殖的细胞核遗传;②两对或两对以上独立遗传的相对性状(基因位于非同源染色体上)。
2. 核心比例与推导
两对相对性状杂交实验(YyRr自交):
配子类型:4种(YR、Yr、yR、yr),比例1:1:1:1;
子代基因型:9种,其中纯合子4种(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr),杂合子5种;
子代表现型:4种,比例9:3:3:1(双显:一显一隐:一隐一显:双隐)。
多对相对性状推导:若有n对独立遗传的相对性状,杂合子自交后代的表现型种类为2ⁿ,基因型种类为3ⁿ,配子类型为2ⁿ。
3. 基因互作相关修正(高考高频)
互作类型
表现型比例
实例
累加效应
1:4:6:4:1
小麦粒色由两对等位基因控制,显性基因越多,粒色越深
显性上位
12:3:1
西葫芦皮色遗传,显性基因A抑制基因B的表达
隐性上位
9:3:4
小鼠毛色遗传,隐性基因aa抑制基因B的表达
互补效应
9:7
香豌豆花色遗传,只有同时含A和B基因才开紫花
【注意】
自由组合定律的解题关键是“分解与组合”:将多对相对性状分解为若干对分离定律问题,分别计算后,用乘法原理组合结果;
判断基因是否独立遗传:看杂交后代是否符合9:3:3:1或其变式,若符合则基因独立遗传;若不符合,可能存在基因互作或连锁关系;
遗传病概率计算:当两种遗传病独立遗传时,同时患两种病的概率=患第一种病的概率×患第二种病的概率;只患一种病的概率=患第一种病的概率+患第二种病的概率-2×同时患两种病的概率。
【典例2】经典ABC模型假定花中有ABC三类基因,其中基因A决定萼片形成、基因A和基因B共同决定花瓣形成、基因B和基因C共同决定雄蕊形成、基因C决定心皮形成,假设这三种基因位于非同源染色体上,则某基因型为AaBbCc的个体自交,下表中①~④分别表示( )
F1部分个体
萼片
花瓣
雄蕊
心皮
AaBbcc
有
有
①
无
AAbbCc
有
②
无
有
aaBbCc
无
无
有
③
Aabbcc
④
无
无
无
A.无、无、有、有 B.有、无、无、有
C.无、有、有、无 D.有、有、无、无
【答案】A
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。由于自由组合定律同时遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解答。
【详解】由题意可知基因A决定萼片形成、基因A和基因B共同决定花瓣形成、基因B和基因C共同决定雄蕊形成、基因C决定心皮形成。因此基因型为AaBbcc的个体有萼片和花瓣但无雄蕊和心皮;基因型为AAbbCc的个体有萼片和心皮但无花瓣和雄蕊;基因型为aaBbCc的个体有雄蕊和心皮但无花瓣和萼片;基因型为Aabbcc的个体有萼片但无雄蕊、无花瓣和无心皮,A符合题意。
故选A。
01 孟德尔遗传定律的杂交实验与模拟实验
1.(2022·浙江·模拟预测)下列关于孟德尔杂交实验的叙述,正确的是( )
A.豌豆自交实验要在花蕾期对母本进行去雄处理 B.基因的自由组合定律发生在雌雄配子随机结合时
C.测交结果不能反映F1产生的雌雄配子数量的比例 D.孟德尔定律适用于真核生物基因的遗传
【答案】C
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、豌豆是自花传粉,闭花授粉,故豌豆自交实验不需要在花蕾期对母本进行去雄处理,A错误;
B、基因的自由组合定律发生在雌雄配子形成过程中,B错误;
C、测交实验可以反映F1产生配子的种类及比例,但不能反映F1雌雄配子数目的比例,C正确;
D、孟德尔分离定律适用于真核生物细胞核基因的遗传,D错误。
故选C。
2.(22-23高三上·浙江·阶段练习)孟德尔完成的豌豆的一对相对性状实验中,F1自交产生的F2均符合3:1的性状分离比,必须满足的条件不包括( )
A.该对相对性状呈现完全显性 B.F1产生的雌、雄配子的数目和成活率相同
C.F1产生的不同雌、雄配子的受精机会相同 D.F2中不同基因型个体的成活率相同
【答案】B
【分析】孟德尔完成的豌豆的一对相对性状实验中,F1自交产生的F2均符合3:1的性状分离比,必须满足的条件:①有性生殖的细胞核基因;②完全显性;③个体成活率相同;④F1形成两种数量相等的配子(等位基因彼此分离);⑤配子间随机结合等。
【详解】A、若为不完全显性或共显性等情况,F2代可出现表现型1:2:1的比例,A正确;
B、F1产生的雌、雄配子的数目不必相同,应是不同种类的雌配子或雄配子的数目相同,B错误;
C、配子间随机结合形成受精卵也是形成3:1的条件之一,C正确;
D、若出现致死则会改变表现型的比例,D正确。
故选B。
3.(2022·浙江·模拟预测)某同学模拟孟德尔两对相对性状的测交实验,实验设置如图所示。下列叙述正确的是( )
A.桶1中的球模拟亲本植株产生配子的数量
B.桶2中球的总数过少,可能造成较大误差
C.桶1中有4种不同的球,模拟基因的自由组合
D.从桶1和桶2中各取出1个球,都是模拟基因重组
【答案】C
【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、桶1模拟亲本YyRr产生的配子种类以及比例,A错误;
B、桶2代表亲本yyrr产生yr一种配子,其数量少不会引起误差,B错误;
C、基因的自由组合发生在亲本在进行减数分裂形成配子时,桶1代表亲本YyRr产生的配子数及比例YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,桶1中4种不同的球模拟了基因的自由组合,C正确;
D、从桶1和桶2中各取出1个球,模拟的是雌雄配子随机结合,即受精作用,不是模拟基因重组,D错误。
故选C。
4.(24-25高二上·浙江·期中)在模拟某杂交实验中,将标有Y、y、R、r的4种卡片,按要求装入分别标记为“雌1(装有10个Y和10个y)、雌2(装有20个R和10个r)、雄1(装有10个Y和10个y)、雄2(装有20个R和10个r)”的4个信封内。下列叙述正确的是( )
A.从雌1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合,可模拟豌豆的自交
B.从雄1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合,可模拟基因的自由组合
C.从4个信封各取1张卡片,重复次数足够,后代基因型共有4种
D.从4个信封各取1张卡片,重复次数足够,后代基因型yyRr出现的概率为1/9
【答案】D
【分析】雌1、雄1和雌2、雄2所示信封内的卡片表示的是两对等位基因Y、y和R、r,说明模拟的是基因的分离定律和基因的自由组合规律实验。
【详解】A、从雌1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合,只能模拟雌配子随机组合,不能模拟自交过程,A错误;
B、从雄1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合,模拟受精作用,不能模拟基因的自由组合,B错误;
C、从4个信封各取1张卡片,重复次数足够,后代会出现YYRR、YyRR、YYRr、YyRr、yyRR、yyRr、YYrr、Yyrr和yyrr,共9种基因型,C错误;
D、从4个信封各取1张卡片,重复次数足够,两对基因分开计算,产生yy的概率为1/2×1/2=1/4,产生Rr的概率为1/3×2/3+2/3×1/3=4/9,所以产生yyRr出现的概率为1/4×4/9=1/9,D正确。
故选D。
5.(2024·浙江·二模)已知某种群中的雌性个体基因型及比例为BBXAXa: BbXAXa=1:1, 雄性个体基因型及比例为bbXAY: bbXaY=1:2, 现某兴趣小组利用雌1、雌2、雄1、雄2四个信封来模拟上述种群中雌雄个体随机交配产生子代的过程,下列叙述错误的是( )
A.若雄1中只放入1种卡片,则雄2中需放入2种卡片且比例为1:2
B.若雌1中有2种卡片且比例为3:1,则雌2中也有2种卡片但比例为1:1
C.雌1和雌2中各取一张卡片并组合在一起,可模拟基因自由组合定律
D.雌1、雌2、雄1、雄2中各取一张卡片并组合,卡片组合类型共有10种
【答案】A
【分析】分析题意可知,雌1、雌2、雄1、雄2四个信封代表基因,雌1、雌2组合模拟不同基因自由组合,雌1、雌2、雄1、雄2中各取一张卡片并组合,模拟雌雄配子随机组合。
【详解】A、若雄1中只放入1种卡片,则,则雄2中需放入3种卡片代表XA、Xa、Y,A错误;
B、若雌1中有2种卡片且比例为3:1,即代表B、b,则雌2中也有2种卡代表XA、Xa,比例为1:1,B正确;
C、雌1和雌2中各取一张卡片并组合在一起即B、b和XA、Xa组合,可模拟非同源染色体非等位基因的自由组合,C正确;
D、雌1、雌2、雄1、雄2中各取一张卡片并组合,模拟雌雄配子随机组合,组合类型就是随机交配产生的基因型,第一对等位基因的后代基因型有BB、Bb,第二对后代基因型有XAXA,XAXa,XaXa,XAY,XaY五种基因型,因此后代基因型10种卡片组合类型共有10种。
故选A。
02 基因分离定律的实质和应用
1.(2025·浙江宁波·二模)兔子控制毛色的基因在常染色体上,灰色由显性基因(B)控制,青色(b₁)、白色(b₂)、黑色(b₃)、褐色(b₄)均为B基因的等位基因。为判断b₁、b₂、b₃、b₄之间显隐性关系,科研人员做了以下实验:实验一,纯种青毛兔×纯种白毛兔→F₁为青毛兔;实验二,纯种黑毛兔×纯种褐毛兔→F₁为黑毛兔;实验三,F₁青毛兔×F₁黑毛兔。下列叙述错误的是( )
A.由实验一、实验二可知,b₁、b₂、b₃、b₄之间是完全显隐性关系
B.若实验三子代表型青毛:白毛等于1:1,则b₁、b₂、b₃对b₄显性
C.若实验三子代表型青毛:黑毛:白毛大致等于2:1:1,则b₃对b₂显性
D.若实验三子代表型黑毛:青毛:白毛大致等于2:1:1,则b₃对b₁显性
【答案】A
【分析】实验一:纯种青毛兔(b₁b₁)×纯种白毛兔(b₂b₂)→F₁为青毛兔(b₁b₂),说明b₁对b₂显性;
实验二:纯种黑毛兔(b₃b₃)×纯种褐毛兔(b₄b₄)→F₁为黑毛兔(b₃b₄),说明b₃对b₄显性;
实验三:F₁青毛兔(b₁b₂)×F₁黑毛兔(b₃b₄)→b1b3:b1b4:b2b3:b2b4=1:1:1:1。
【详解】A、在实验一中,纯种青毛兔(b₁b₁)×纯种白毛兔(b₂b₂)→F₁为青毛兔(b₁b₂),说明b₁对b₂为完全显性;实验二中,纯种黑毛兔(b₃b₃)×纯种褐毛兔(b₄b₄)→F₁为黑毛兔(b₃b₄),说明b₃对b₄为完全显性,但无法判断b₁、b₂和b₃、b₄之间是否为完全显隐性关系,A错误;
B、实验三:F₁青毛兔(b₁b₂)×F₁黑毛兔(b₃b₄)→b1b3:b1b4:b2b3:b2b4=1:1:1:1,若青毛:白毛等于1:1,则b₁、b₂、b₃对b₄显性,B正确;
C、若实验三子代表型青毛:黑毛:白毛大致等于2:1:1,则b1b3、b1b4为青毛兔,b2b3为黑毛兔,b2b4为白色兔,则b₃对b₂显性,C正确;
D、若实验三子代表型黑毛:青毛:白毛大致等于2:1:1,则b1b3、b2b3为黑毛兔,b1b4为青毛兔,b2b4为白色兔,则b₃对b₁显性,D正确。
故选A。
2.(2025·浙江·模拟预测)小鼠的体色由复等位基因控制,基因A控制黄色,基因型为AA的胚胎致死,基因a1控制鼠色(野生型),基因a2控制非鼠色。这些复等位基因位于常染色体上,A对a1、a2为显性,a1对a2为显性,现有Aa2×a1a2的杂交组合。下列叙述正确的是( )
A.基因A和a2不可能出现在同一条染色体上
B.题述杂交组合的成年子代小鼠中黄色:鼠色:非鼠色=3:1:0
C.若一只黄色雄鼠和几只非鼠色雌鼠杂交,其子代小鼠中会同时出现黄色和鼠色
D.基因型为Aa1、Aa2的个体杂交得F1,F1自由交配,F2中黄色小鼠所占比例为1/4
【答案】C
【分析】分离定律的实质是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。
【详解】A、基因型为Aa2的个体在减数分裂Ⅰ前期同源染色体可能交换部分片段,A和a2可能出现在同一条染色体上,A错误;
B、Aa2×a1a2杂交组合的子代基因型及比例为Aa1:Aa2:a1a2:a2a2=1:1:1:1,所以成年子代小鼠表型及比例为黄色:鼠色:非鼠色=2:1:1,B错误;
C、一只黄色雄鼠(A_)与几只非鼠色雌鼠(a2a2)杂交,当黄色雄鼠的基因型为Aa2时,子代小鼠基因型为Aa2(黄色)、a2a2(非鼠色);当黄色雄鼠的基因型为Aa1时,子代小鼠基因型为Aa2(黄色)、a1a2(鼠色),C正确;
D、基因型Aa1与Aa2杂交得F1,F1基因型为AA(致死)、Aa1、Aa2、a1a2,F1的配子类型及比例为1/3A、1/3a1、1/3a2,F1自由交配,F2中黄色小鼠所占比例(AA纯合致死)所占比例为(1/3×1/3×2×2)÷(1-1/3×1/3)=1/2,D错误。
故选C。
3.(2024·浙江绍兴·一模)在恶劣条件下,象鼻虫的卵子不经过受精也能发育成正常的新个体。科学家对此有两种猜测:①卵子通过自身基因组复制来实现;②卵巢内某个极体与卵子融合。若检测基因型为Aa的雌性象鼻虫的子代基因型,发现的比例为(所有卵子均存活且繁殖后代),则猜测通过①产生子代的亲本卵子所占比例是( )
A.3/4 B.1/3 C.3/5 D.1/2
【答案】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,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】象鼻虫的孤雌生殖是指卵子不经过受精也能发育成正常的新个体,基因型为Aa的虫卵细胞类型有A∶a=1∶1,极体类型有A∶a=1∶1。若只进行假说中②,则子代基因型AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。若只进行假说①,则子代基因型为AA∶aa=1∶1。现设亲本卵细胞发生假说中②的比例m,则子代Aa所占比例为1/2m,再由检测子代基因型发现AA∶Aa∶aa=7∶2∶7,可知子代Aa所占比例为1/2m=1/8,则m=1/4,进而可推出亲本卵细胞发生自体基因组复制即假说①所占的比例为1-1/4=3/4,A符合题意。
故选A。
4.(2024·浙江衢州·模拟预测)单倍型在遗传学上是指若干个位于一条染色体上决定同一性状且紧密连锁的基因构成的基因型。一家庭某一性状的基因型(两对基因连锁)如下表所示。
父
母
子1
子2
子3
子4
A2A11B13B46
A3A9B5B7
A2A3B7B46
A11A9B7B13
A2A9B5B46
A3A11B7B13
父亲关于该性状的单倍型有( )
A.A2B46 B.A2B13 C.A11B46 D.A2A11
【答案】A
【分析】分离定律的实质为:在减数分裂过程中,等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子,独立的遗传给后代。
【详解】单倍型在遗传学上是指若干个位于一条染色体上决定同一性状且紧密连锁的基因构成的基因型,由表格可知,父亲的基因型为A2A11B13B46,母亲的基因型为A3A9B5B7,由子1和子3可知,父亲提供的配子的基因型为A2B46,由子2和子4可知,父亲提供的配子的基因型为A11B13,故父亲关于该性状的单倍型有A2B46和A11B13,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2023·浙江绍兴·模拟预测)某植物为二倍体雌雄同株同花植物,自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、a1(斑红色)、a2(条红色)、a3(白色)4个复等位基因控制,4个复等位基因显隐性关系为A>a1>a2>a3。a2是一种“自私基因”,在产生配子时会导致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的机会遗传下去。基因型为a2a3的植株自交,F1中条红色:白色=5:1.下列叙述正确的是( )
A.花色基因的遗传遵循孟德尔自由组合定律
B.两株花色不同植株杂交,子代花色最多有4种
C.等比例的Aa1与a2a3植株随机交配,F1中含“自私基因”的植株所占比例为15/28
D.基因型为a2a3的植株自交,F1条红色植株中能稳定遗传的占2/5
【答案】D
【分析】题干分析,植物的花色受4个复等位基因控制,遵循基因的分离定律,a2a3的植株自交,F1中条红色∶白色=5∶1。a3a3所占的比例为1/6=1/2×1/3,说明a2能使1/2a的花粉致死。
【详解】A、由题意可知,花色的遗传受4个复等位基因控制,遵循基因的分离定律,A错误;
B、这4个复等位基因之间是完全显性的关系,则两株花色不同的植株杂交,子代花色最多有3种,B错误;
C、a2a3的植株自交,F1中条红色∶白色=5∶1。a3a3所占的比例为1/6=1/2×1/3,说明a2能使1/2a3的花粉致死。故等比例的Aa1与a2a3植株随机交配,产生的雌配子为1/4A、1/4a1、1/4a2、1/4a3,产生的雄配子为 2/7A、2/7a1、2/7a2、1/7a3,则含有a2植株比例为1/4+2/7-1/4×2/7=13/28,C错误;
D、基因型为a2a3的植株自交,F1中条红色∶白色=5∶1。白色所占的比例为1/6=1/2×1/3,说明a2能使1/2a3的花粉致死,所以产生的雄配子比例为a2:a3=2:1,雌配子的种类和比例为a2:a3=1:1,后代的基因型及比例为a2a2:a2a3:a2a3:a3a3=2:2:1:1,则F1条红色植株中能稳定遗传的占2/5,D正确。
故选D。
6.(2024·浙江·模拟预测)水稻雌雄同株,自然状态下花粉成熟后可以进行自交或者杂交。研究发现水稻的雄蕊是否可育由细胞核基因与细胞质基因共同决定。核基因R控制雄性可育,r控制雄性不育,细胞质基因N控制雄性可育,M基因控制雄性不育,这四种基因中R抑制M的表达,其中只有基因型为M(rr)基因型的水稻表现为雄性不育。下列叙述错误的是( )
A.水稻雄性可育的基因型有5种
B.N和M基因的遗传不遵循孟德尔定律
C.雄性不育系与具有优良性状的母本杂交可获得杂种优势稻
D.基因型M(rr)个体与N(rr)个体杂交可以持续获得雄性不育系
【答案】C
【分析】水稻雄性是否可育是由细胞核基因(R、r)(可育基因R对不育基因r为显性)和细胞质基因(可育基因为N,不育基因为M)共同控制的,R是细胞核可育基因,N是细胞质可育基因。细胞质基因的遗传会出现母系遗传的特点。
【详解】A、雄性不育的基因型有M(rr)1种,雄性可育植株的基因型有M(RR)、M(Rr)、N(RR)、N(Rr)和N(rr)5种,A正确;
B、自由组合定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,N和M基因位于细胞质中,不符合自由组合定律,B正确;
C、雄性不育系只能作为母本,C错误;
D、基因型M(rr)为雄性不育,作为母本,N(rr)作为父本,杂交后代基因型为M(rr),可以持续获得雄性不育系,D正确。
故选C。
7.(2024·浙江·三模)水稻中有一种特殊的基因R,它编码的毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的含该基因的花粉死亡,其等位基因r则无该作用。现让基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型的比例为RR:Rr:rr=1:3:2,F1自交获得F2。雄配子死亡对后代个体总数的影响忽略不计。下列说法错误的是( )
A.R基因会使1/3的含R的雄配子死亡
B.F1产生的雌配子的总比例为R:r=5:7
C.F2中基因型为rr的个体所占比例为1/2
D.从亲本到F2,R基因的频率越来越低
【答案】A
【分析】1、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。
2、在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】A、F1中三种基因型的比例为RR∶Rr∶rr=1∶3:2,题意显示,含有R的雄配子部分致死而雌配子不受影响,其等位基因r则无该作用,设含有R的雄配子比例为x,则(1/2)x=1/6,则x=1/3,因而可推测,R基因会使1/2的含R的雄配子死亡,A错误;
B、F1中三种基因型的比例为RR∶Rr∶rr=1∶3∶2,则雌配子R=1/6+(1/2)× 1/2=5/12,雌配子r=1/3+(1/2) × 1/2=7/12,即R∶r=5∶7,B正确;
C、F1中三种基因型的比例为RR∶Rr∶rr=1∶3∶2,则F2中rr个体的比例为1/2×1/3+1/3=1/2,C正确;
D、每一代都会有R基因的死亡,故R基因的频率会越来越低,D正确。
故选A。
03 基因自由组合定律的实质和应用
1.(2025·浙江嘉兴·模拟预测)某植物种子的子叶颜色由两对独立遗传的等位基因控制,某株黄色子叶植株自交,F1子叶表型为黄色:绿色:白色=9:6:1,选取F1中子叶绿色与白色植株杂交得到F2,则F2子叶的表型及其比例是( )
A.绿色:白色=2:1 B.黄色:白色=2:1
C.黄色:白色=1:1 D.绿色:黄色=3:1
【答案】A
【分析】自由组合定律研究的是两对及两对以上等位基因,且这几对等位基因位于不同的同源染色体上。若是由两对等位基因控制的,看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
【详解】由于黄色子叶植株自交,F1子叶表型为黄色:绿色:白色=9:6:1,是9:3:3:1的变式,假设两对等位基因为A/a、B/b,所以绿色基因型为A_bb和aaB_(1/6AAbb,2/6Aabb,1/6aaBB,2/6aaBb),白色基因型为aabb,F2子叶白色的个体占比例为2/6×1/2+2/6×1/2=1/3,其余绿色的个体占比例1-1/3=2/3,因此F2子叶的表型及其比例是绿色:白色=2:1,A正确。
故选A。
2.(2025·浙江·模拟预测)玉米为雌雄同株异花植物,其雄性不育(由基因A控制)对正常可育(由基因a控制)为完全显性。基因B会抑制不育基因的表达,使植株可育。取雄性不育株甲与可育株乙进行杂交实验,结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
P
自交所得
甲×乙
全部可育
可育株:雄性不育株=13:3
A.亲本甲的基因型存在2种可能性
B.仅根据即可判断这两对基因独立遗传
C.让与甲回交,子代可育株:雄性不育株=3:1
D.若将中所有雄性不育株进行测交,子代的可育株:雄性不育株=1:2
【答案】D
【分析】本题考查自由组合定律,结合题干分析:
P
甲(雄性不育)×乙(可育)
全部可育
中可育株:雄性不育株=13:3,说明A/a、B/b独立遗传,中可育株的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育株的基因型为A_bb,所以的基因型为AaBb
【详解】 A、由[解题指导]可知,的基因型为AaBb,则亲本雄性不育株甲、可育株乙的基因型分别为AAbb和aaBB,A错误;
B、AAbb与aaBB杂交,若A、a基因与B、b基因连锁,也会出现全部可育的结果,仅根据无法判断这两对基因是否独立遗传,B错误;
C、让(AaBb)与甲(AAbb)回交,子代中可育(A_Bb):雄性不育(A_bb)=1:1,C错误;
D、中雄性不育个体(1/3AAbb、2/3Aabb)与基因型为aabb的个体测交,子代中可育(aabb):雄性不育(Aabb)=(2/3×1/2):(1/3+2/3×1/2)=1:2,D正确。
故选D。
3.(2025·浙江温州·二模)玉米的宽叶(E)对窄叶(e)为不完全显性,杂合子(Ee)时表现为半宽叶。现将抗病基因(S)一次或多次插入并整合到半宽叶植株的染色体上且不影响其他基因,培育出抗病半宽叶植株甲,甲自交得F1,下列叙述正确的是( )
A.若1个S插入到E所在的染色体上,则F1的宽叶植株均含有1个S
B.若插入1个S且与E/e位于非同源染色体上,则F1中抗病窄叶植株占3/16
C.若F1抗病植株中半宽叶占2/3,则至少有1个S插入到e所在的染色体上
D.若F1中抗病:不抗病为15:1,则至少有2个S分别插入到两条染色体上
【答案】B
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合。
【详解】A、若1个S插入到E所在的染色体上,甲的基因型可表示为ESe,自交时,F1的宽叶植株基因型为ESES,含有2个S,A错误;
B、若插入1个S且与E/e位于非同源染色体上,甲的基因型为EeSs,自交时,F1中抗病窄叶植株(eeS_)的比例为1/4×3/4 = 3/16,B正确;
C、若1个S基因插入到E所在的染色体上,甲的基因型可表示为ESe,自交时,F1抗病植株中半宽叶也占2/3,C错误;
D、若F1中抗病:不抗病为15:1,说明有2对等位基因控制抗病性状,即至少有2个S分别插入到两条非同源染色体上,D错误。
故选B。
4.(2024·浙江·二模)大豆子叶颜色受两对独立遗传的等位基因控制。AA表现为深绿色,Aa表现为浅绿色,aa表现为黄化,且此基因型的个体在幼苗阶段死亡。当B基因存在时,A基因能正常表达;当b基因纯合时,A基因不能表达。子叶深绿和子叶浅绿的两亲本杂交,F1中出现黄化苗。下列相关叙述错误的是( )
A.可以用测交方法探究深绿色的个体是纯合子还是杂合子
B.亲本的基因型为AABb、AaBb
C.F1中子叶深绿:子叶浅绿:子叶黄化=3:3:2
D.F1中深绿色个体随机交配,子代黄化苗占1/9
【答案】A
【分析】分析题干可知:子叶深绿色基因型有:AABB、AABb;子叶浅绿色基因型有:AaBB、AaBb;子叶黄化基因型有:AAbb、Aabb、aabb、aaBB、aaBb,即黄化苗中至少有一对隐性纯合子。亲本子叶深绿和子叶浅绿,F1出现黄化苗,所以亲本基因型为AABb、AaBb。
【详解】A、深绿色的个体基因型为AABB或AABb,若用测交则另一亲本基因型为aabb,但基因型为aa的个体在幼苗阶段死亡,因此不能用测交方法探究深绿色的个体是纯合子还是杂合子,A错误;
B、根据题干中亲本为子叶深绿和子叶浅绿,且F1出现黄化苗,所以基因型为AABb和AaBb,B正确;
C、F1中子叶深绿(AAB_)=1/2×3/4=3/8,子叶浅绿(AaB_)=1/2×3/4=3/8,子叶黄化(_ _bb)=1/4,因此F1中子叶深绿:子叶浅绿:子叶黄化=3:3:2,C正确;
D、F1 深绿色个体(1AABB、2AABb)随机交配,F1产生b配子的概率为2/3×1/2=1/3,子代中黄化苗(_ _bb)占1/3×1/3=1/9,D正确。
故选A。
5.(2024·浙江湖州·模拟预测)某自花传粉植物的宽叶和窄叶、红花和白花两对性状分别由等位基因A/a、B/b控制(等位基因间均为完全显性),两对基因独立遗传。该植物中含a基因的花粉50%可育;B基因纯合的种子不能正常发育。现将亲本宽叶红花植株(AaBb)自交得F1,再让F1中宽叶红花植株(♂)与窄叶红花植株(♀)杂交,所得子代中宽叶红花植株占( )
A.7/15 B.7/20 C.32/49 D.28/51
【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】两对基因独立遗传,亲本宽叶红花植株(AaBb)自交,可拆分为Aa自交和Bb自交。Aa自交,雌配子为A:a=1:1,由于含a基因的花粉50%可育,雄配子即花粉为A:a=2:1,列棋盘如下:
配子
A
a
2A
2AA
2Aa
a
Aa
aa
即AA:Aa:aa=2:3:1;Bb自交,BB:Bb:bb=1:2:1,B基因纯合的种子不能正常发育,故为Bb:bb=2:1。F1中宽叶红花(♂)基因型为AABb:AaBb=2:3,窄叶红花植株(♀)基因型为aaBb,两者杂交,宽叶红花作为父本,父本产生的含a的花粉50%可育,F1中父本AA:Aa=2:3,其产生的雄配子A:a=14:3,F1母本为aaBb,则F2中Aa:aa=14:3,而另外一对性状Bb:bb=2:1,则F2中AaBb=14/17×2/3=28/51。
故选D。
6.(2024·浙江金华·模拟预测)某雌雄同体异花的植物存在一种由G基因控制的“单向异交不亲和”性状,具体表现为含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常。其籽粒可分为紫粒和黄粒,由 A/a控制,两对基因独立遗传。研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交,F₁均为紫粒,F₁进行自交获得 F₂。 (不考虑突变和交叉互换),以下叙述错误的是( )
A.亲本杂交时需对黄粒品系植株进行授粉并套袋处理
B.F₁产生的可接受 g花粉的卵细胞的基因型及比例是.Ag: ag=1 : 1
C.F₂中纯种育性正常黄粒的比例是 1/8
D.F₂紫粒单向异交群体中双杂合基因型个体比例为 1/3
【答案】C
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、该植物为雌雄同体异花,应该是授粉以后套袋,防止外来花粉干扰,即亲本杂交时需对黄粒品系植株进行授粉并套袋处理,A正确;
BD、研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交,F1均为紫粒,说明籽粒是显性性状,故亲本基因型分别是AAGG,aagg,F1为AaGg,由于两对基因独立遗传,故F1产生雌雄配子都是1AG,1Ag,1aG,1ag,但是由于含G的卵细胞不能与g花粉受精,所以F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是Ag∶ag=1∶1,雌雄配子结合最终会产生A-G-(AAGG,2AaGG,2AaGg,AAGg)∶A-gg(1AAgg,2Aagg)∶aaG-(1aaGg、1aaGG)∶aagg=6∶3∶2∶1,即F2紫粒单向异交群体中双杂合基因型个体比例为2/6=1/3,BD正确;
C、子二代中A-G-(AAGG,2AaGG,2AaGg,AAGg)∶A-gg(1AAgg,2Aagg)∶aaG-(1aaGg、1aaGG)∶aagg=6∶3∶2∶1,纯种育性正常黄粒(aagg)的比例是1/12,C错误。
故选C。
7.(2024·浙江·模拟预测)某种植物株高由不同染色体上的多对基因控制,植物高度处于6cm和36cm之间。每一个高度的等位基因都可以增加同样的株高。将高度6cm和36cm的2个植株杂交,所有后代植株的高度都是21cm。在F2代中,可以观察到所有高度,但大部植株高度为21cm,仅有1/64的植株高6cm。下列说法正确的是( )
A.植株的高度至少由4对等位基因决定
B.在F2中可以观察到6种不同的表型
C.对于高度为21cm的植株,可能存在7种不同的基因型
D.在F2代中,高度为11cm的植株数目和高度为26cm的植株数目相当
【答案】C
【分析】自由组合定律的实质是位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、根据题意“植物高度处于6cm和36cm之间”,说明6cm的个体为隐性纯合子,根据子二代仅有1/64的植株高6cm,而1/64=1/4×1/4×1/4,说明子一代含有三对等位基因,设为AaBbCc,子二代aabbcc的个体占1/64,A错误;
B、根据A项分析,植株的高度至少由3对等位基因决定,每个显性基因决定的高度为36÷6=6cm,每个隐性基因决定的高度为6÷6=1cm,子一代基因型为AaBbCc,高度为3×6+3×1=21cm,子二代含有6个显性基因的高度为6×6=36cm,子二代含有5个显性基因和1个隐性基因的高度为6×5+1×1=31cm,子二代含有4个显性基因和2个隐性基因的高度为6×4+1×2=26cm,子二代含有3个显性基因和3个隐性基因的高度为6×3+1×3=21cm,子二代含有2个显性基因和4个隐性基因的高度为6×2+1×4=16cm,子二代含有1个显性基因和5个隐性基因的高度为6×1+1×5=11cm,子二代含有0个显性基因和6个隐性基因的高度为6×1=6cm,因此可以观察到7种不同的表型,B错误;
C、高度为21cm的植株含有3个显性基因和3个隐性基因,包含的基因型为AABbcc,AaBbCc,AAbbCc,AaBBcc,AabbCC,aaBBCc,aaBbCC,C正确;
D、高度为11cm的植株含有1个显性基因和5个隐性基因,包含的基因型为Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,占子二代的比例为1/2×1/4×1/4×3=3/32,高度为26cm的植株含有4个显性基因和2个隐性基因,基因型为AABBcc、aaBBCC、AAbbCC、AaBbCC、AaBBCc、AABbCc,占子二代的1/4×1/4×1/4×3+1/2×1/2×1/4×3=15/64,即高度为11cm的植株数目和高度为26cm的植株数目不同,D错误。
故选C。
1.(24-25高三下·湖北·阶段练习)在模拟孟德尔杂交实验中:用4个大信封,按照如下表所示分别装入一定量的卡片,然后从每个信封内各随机取出1张卡片,记录组合后放回原信封,重复多次,下列关于该模拟结果的叙述中,正确的是( )
A.四个信封内卡片总数需保证相等,保证同一个体产生的配子的种类及比例一致
B.可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生F2的过程
C.可模拟子代基因型,记录的卡片组合方式有9种
D.雌1和雄2取出的卡片组合可以模拟非同源染色体上的非等位基因自由组合
【答案】B
【分析】1、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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、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、四个信封内卡片总数可以都不相等,只需保证同一个体产生的配子的种类及比例一致即可,即雌1和雌2两者总数相同,雄1和雄2两者总数相同,A错误;
B、从每个信封中抽取一个卡片,模拟的是减数分裂时等位基因的分离,将同一性别的不同信封中的卡片组合,模拟的是非等位基因的自由组合,将来自不同性别的卡片继续组合模拟的是受精作用,所以上述结果可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生的F2,B正确;
C、模拟子代基因型,记录的卡片组合方式有16种,卡片组合类型有9种,C错误;
D、从每个信封中抽取一个卡片,模拟的是减数分裂时等位基因的分离,将同一性别的不同信封中的卡片组合,模拟的是非等位基因的自由组合,将来自不同性别的卡片继续组合模拟的是受精作用。从雌1、雌2信封内各随机取出一张卡片,模拟非等位基因的自由组合产生雌配子的过程,D错误。
故选B。
2.(2024·浙江宁波·一模)水稻中A基因编码的产物会导致同株水稻中一定比例的不含该基因的花粉死亡。基因型为Aa的水稻自交,F1代中三种基因型的比例为AA:Aa:aa=3:5:2则,F1代的存活花粉中含a的比例为( )
A.2/5 B.9/20 C.6/17 D.4/15
【答案】A
【分析】在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】由题意可知,水稻中A基因编码的产物会导致同株水稻中一定比例的不含该基因的花粉死亡,基因型为Aa的植株产生的雌配子中a所占的比例为1/2,基因型为Aa的水稻自交,F1代aa所占的比例为2/10,说明该亲本(Aa)产生的花粉中a所占的比例为2/5,即因型为Aa的水稻产生的花粉配子A:a=3:2。F1代中三种基因型的比例为AA:Aa:aa=3:5:2,因此F1代的存活花粉中A:a=(3/10+5/10×3/5):(5/10×2/5+2/10)=3:2,因此F1代的存活花粉中含a的比例为2/5,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2024·广东深圳·二模)某玉米品种紫色素的合成途径如图。研究人员将两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能。不考虑染色体互换,则F1植株的基因组成最可能的情况是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】所得F2植株中紫色∶无色=56%∶44%≈9∶7,属于9∶3∶3∶1的变形,说明控制花色的是两对独立遗传的基因,遵循自由组合定律。
【详解】已知两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能,即紫色∶无色=56%∶44%≈9∶7,说明A_B_是紫色,其它基因型都不含紫色素,则亲本为AAbb×aaBB,子一代为AaBb,且两对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,即D正确,ABC错误。
故选D。
4.(2024·浙江杭州·二模)Cre-loxP是一种常用的基因改造工具,Cre基因的表达产物是Cre酶,loxP是一段DNA序列。当Cre酶遇到两段loxP序列时,能将两段loxP序列中间的序列删除。甲为Cre基因的杂合个体(全身各细胞均表达Cre基因),乙是含外源基因D的纯合个体(D基因两端带有loxP序列),两种基因在染色体上的分布如图所示。现将甲乙杂交,得到的F1自由交配,则F2中含D基因的个体的比例为( )
A.1/4 B.3/8 C.5/16 D.9/32
【答案】C
【分析】Cre重组酶是一种位点特异性重组酶,能介导两个LoxP位点(序列)之间的特异性重组,使LoxP位点间的基因序列被删除或重组。
【详解】根据图示分析,甲基因记作CcOO,乙基因可记作ccDD,两者杂交,则F1基因型及比例为1/2CcOO(CcDO的D被删除而来)、1/2ccDO,F1产生的配子种类及比例为1/4CO、1/2cO、1/4cD,F1自由交配所得F2中,含有D的个体有1/8CcDO、1/4ccDO、1/16ccDD,又因为Cre能介导两个LoxP序列中间的序列删除,故1/8CcDO不含D基因,则含有D的比例为1/16+1/4=5/16。
故选C。
5.(2024·浙江宁波·二模)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。下列叙述错误的是( )
A.红花与白花这对相对性状至少受2对等位基因控制
B.F2的红花植株中纯合子比例为1/16
C.上述实验得到的子代中白花植株的基因型类型比红花植株多
D.红花与白花基因可能通过控制酶的合成间接控制该植物花色
【答案】B
【分析】分析题意:F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株,即红花:白花比例接近9:7;又由于“用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉”,该杂交相当于测交,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株,由此可以确定该对表现型由两对基因共同控制,并且A_B_表现为红花,其余全部表现为白花。
【详解】A、分析题意:F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株,即红花:白花比例接近9:7;又由于“用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉”,该杂交相当于测交,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株,由此可以确定该对表现型至少由两对基因共同控制,A正确;
B、由题意可知,A_B_表现为红花,则F2中红花植株中纯合子(AABB)占1/9,B错误;
C、该实验得到的F2中红花植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb四种,白花植物的基因型有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb、aabb五种,白花植株的基因型类型比红花植株多,C正确;
D、红花与白花基因可能通过控制酶的合成控制细胞代谢,来控制生物的性状,间接控制该植物花色,D正确。
故选B。
6.(2025·浙江台州·模拟预测)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株。为获得稳定遗传的抗螟雌株进行了如下杂交实验。下列叙述错误的是( )
实验组
亲代
F1表型及比例
F1中的抗螟玉米自交得到的F2
实验一
品系M(TsTs)×甲(Atsts)
抗螟:非抗螟=1∶1
抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株=2∶1∶1
实验二
品系M(TsTs)×乙(Atsts)
抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=9∶3∶3∶1
A.甲、乙作为母本,无需进行人工去雄
B. F1中抗螟和非抗螟玉米的性别表现均为雌雄同株
C.实验一中基因A位于甲的2号染色体上,F2抗螟雌株的基因型为AAtsts
D.实验二F2中符合要求的抗螟雌株所占的比例低于实验一,可通过连续自交纯合化
【答案】D
【分析】题意分析:基因Ts存在时表现为雌雄同株,当基因突变为ts后表现为雌株,玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,则实验中品系M作为父本,品系甲和乙的基因型为tsts,则作为母本。实验一和实验二的F2表型比例显示抗螟基因A的遗传方式不同,具体如下:
实验一:F1抗螟:非抗螟=1:1,F2表型比例2:1:1,表明A与ts基因连锁于2号染色体。甲(Ats/ts)与M(Ts/Ts)杂交,F1抗螟植株基因型为Ats/Ts(A与ts连锁),自交后F2中抗螟雌株(AAtsts)占1/4,其余为雌雄同株(Ats/Ts或Ts/Ts)。
实验二:F1表型比例9:3:3:1,表明A与ts独立遗传(位于不同染色体)。F2中抗螟雌株(A_ tsts)占3/16。
【详解】A、甲、乙为雌株突变品系(tsts),无法产生雄花,自然无需人工去雄,A正确;
B、F1的性别由Ts显性决定(Tsts),F1均为Tsts(雌雄同株),抗螟与非抗螟仅与A相关,与性别无关,因此无论抗螟与否均为雌雄同株,B正确;
C、实验一中,基因A与ts连锁(位于2号染色体),甲(Atsts)与品系M(TsTs)杂交,F1抗螟植株基因型为AtsTs。自交后,F2表型比例(2:1:1)符合A与ts的连锁遗传规律,抗螟雌株基因型为AAtsts(A纯合,ts隐性纯合),C正确;
D、实验二抗螟雌株比例虽低,但无法通过自交纯合,因为雌株(tsts)无法自交(无雄花),无法通过连续自交纯合化,D错误。
故选D。
7.(2025·浙江·模拟预测)金丝雀的毛色和嘴型分别由位于常染色体上的A/a和B/b基因控制,为探究金丝雀毛色和嘴型基因在遗传中的致死情况,科学家进行了三组杂交实验,组1、组2中F1个体数相同。下列叙述错误的是( )
组别
亲本
F1
1
绿羽长嘴×绿羽长嘴
绿羽长嘴:黄羽长嘴=2:1
2
黄羽短嘴×黄羽短嘴
黄羽长嘴:黄羽短嘴=1:2
3
绿羽短嘴×绿羽短嘴
绿羽短嘴:绿羽长嘴:黄羽短嘴:黄羽长嘴=4:2:2:1
A.两对相对性状中绿羽、短嘴为显性性状
B.组1的F1中绿羽长嘴个体的基因型为Aabb
C.组3的F1中致死基因型有5种,其中纯合子占3/7
D.让组1 F1绿羽长嘴个体与组2 F1黄羽短嘴个体随机交配,子代绿羽短嘴占1/8
【答案】D
【分析】分析毛色,组1中两只绿羽亲本杂交,子代为绿羽:黄羽=2:1,说明黄羽为隐性性状,绿羽为显性性状,亲本基因型均为Aa,且A基因纯合致死。分析嘴型,组2中两只短嘴亲本杂交,子代为长嘴:短嘴=1:2,说明长嘴为隐性性状,短嘴为显性性状,亲本基因型均为Bb,且B基因纯合致死。
【详解】A、分析毛色, 组1中两只绿羽亲本杂交,子代为绿羽:黄羽=2:1,说明黄羽为隐性性状,绿羽为显性性状,亲本基因型均为Aa,且A基因纯合致死。分析嘴型, 组2中两只短嘴亲本杂交,子代为长嘴:短嘴=1:2,说明长嘴为隐性性状,短嘴为显性性状,亲本基因型均为Bb,且B基因纯合致死,A正确;
B、由于AA致死,组1的中绿羽长嘴个体的基因型为Aabb,B正确;
C、A基因、B基因纯合均会致死,故组3中致死个体基因型及比例为1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、1/16AAbb和1/16aaBB,其中纯合子AABB、AAbb和aaBB占致死总数的3/7,C正确;
D、组1 绿羽长嘴(Aabb)个体与组2 黄羽短嘴个体(aaBb)数量相同,二者随机交配,产生的雌、雄配子种类和比例均为1/4Ab、1/4aB、1/2ab,且AA和BB致死各占1/16,其中绿羽短嘴(AaBb)占(1/16+1/16)/(1-1/16-1/16)=1/7,D错误。
故选D。
1.(2025·湖北·高考真题)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F₁种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
个数(粒)
25
7
20
12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
【答案】C
【分析】两对相对性状的黄色圆粒豌豆实验,遵循基因的自由组合定律。F1黄色圆粒豌豆YyRr,在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,能产生4种配子,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2为Y_R_:Y_rr:yyR_:yyrr=9:3:3:1。
【详解】A、黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16),绿色皱粒为2粒(32×1/16)。但实际数据中,黄色和圆粒的总数分别为25和20,无法直接推导组合性状的具体数值,A错误;
B、圆粒与皱粒比为5:3,可能因R配子活力低于r,但由于样本太少,所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B错误;
C、由于样本量小(仅4个豆荚,32粒种子),不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比波动,C正确;
D、圆粒与皱粒实际比为5:3,不符合分离定律预期的3:1,同时样本数目太少,所以不支持孟德尔分离定律,D错误;
故选C。
2.(2024·浙江·高考真题)某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A.9/32 B.9/16 C.2/9 D.1/9
【答案】A
【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】白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,推知雌性的白眼张翅突变体基因型为AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY,子一代群体基因型及比例为aaXBXb:AaXBXb:aaXbY:AaXbY=1:1:1:1,子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率:aa与Aa随机交配获得aa的概率为:3/4×3/4=9/16,XBXb与XbY随机交配得到XBY和XBXb的概率为:1×1/2=1/2,因此子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率9/16×1/2=9/32,A正确,BCD错误。
故选A。
3.(2023·全国乙卷·高考真题)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
【答案】D
【分析】实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死。
【详解】A、实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死,A正确;
B、实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;
C、由于AA和BB均致死,因此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 ,C正确;
D、将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代原本的9:3:3:1剩下4:2:2:1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
故选D。
4.(2022·浙江·高考真题)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交 C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
【答案】C
【分析】常用的鉴别方法:(1)鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;(2)鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便;(3)鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);(4)提高优良品种的纯度,常用自交法;(5)检验杂种F1的基因型采用测交法。设相关基因型为A、a,据此分析作答。
【详解】A、 紫茎为显性,令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若为杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎, A不符合题意;
B、 可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,B不符合题意;
C、 与紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定,C符合题意;
D、 能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,D不符合题意。
故选C。
5.(2022·浙江·高考真题)孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是( )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低 B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状 D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
【答案】D
【分析】连续自交可以提高纯合子的纯合度。
【详解】孟德尔杂交试验选择了严格自花授粉的豌豆作为材料,而连续自交可以提高纯合子的纯合度,因此,自然条件下豌豆经过连续数代严格自花授粉后,大多数都是纯合子,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查基因分离定律的实质,要求考生识记基因分离定律的实质及应用,掌握杂合子连续自交后代的情况,再结合所学的知识准确答题。
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