专题02 基因的自由组合定律(期中真题汇编,北京专用)高一生物下学期
2026-05-11
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内容正文:
专题02 基因的自由组合定律
3大高频考点概览
考点01 孟德尔两对相对性状杂交实验
考点02 基因自由组合定律的实质和应用
地 城
考点01
孟德尔两对相对性状杂交实验
一、单选题
1.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)孟德尔通过对实验结果的观察统计和分析,对豌豆的分离现象和自由组合现象提出了相关的假说,下列说法错误的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的,在生殖细胞中遗传因子成对存在
B.生物体在形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
C.生物体在形成生殖细胞时,不同对的遗传因子自由组合
D.受精时,雌雄配子的结合是随机的
2.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中在研究两对相对性状的杂交实验,属于演绎推理的( )
A.F1表现显性性状,Fl自交产生四种表现型不同的后代,比例是9:3:3:1
B.F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子
C.Fl产生数目和种类相等的雌雄配子,且雌雄配子结合机会相同
D.Fl测交将产生四种表现型的后代,比例为1:1:1:1
地 城
考点02
基因自由组合定律的实质和应用
一、单选题
1.(24-25高一下·北京工业大学附属中学·期中)孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )
A.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
B.基因的自由组合发生在合子形成的过程中
C.非等位基因的遗传遵循基因自由组合定律
D.基因的自由组合定律是以分离定律为基础的
2.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)豌豆圆粒(R)、皱粒(r)是一对相对性状,黄色(Y)、绿色(y)是一对相对性状,两对基因独立遗传。现有四株豌豆,基因型分别为YyRr(甲)、yyRr(乙)、YyRR(丙)、yyrr(丁)。让植株甲自交或分别与植株乙、丙、丁杂交,设杂交子代的数量足够多。下列叙述正确的是( )
A.若植株甲自交,其产生的雌雄配子的结合方式有9种
B.若植株甲与植株乙杂交,后代中黄色皱粒所占的比例为1/4
C.若植株甲与植株丙杂交,后代的基因型之比为1:1:2:2:1:1
D.植株甲与植株丁的杂交结果不可以用来验证自由组合定律
3.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配,子代的表型及其比例为直毛黑色:卷毛黑色:直毛白色:卷毛白色=3:1:3:1。那么,个体X的基因型为( )
A.bbDd B.Bbdd C.BbDD D.bbdd
4.(24-25高一下·北京市通州区·期中)基因型为DdRr的个体,正常减数分裂过程中不可能形成的配子是( )
A.Rr B.Dr C.dR D.Dr
5.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程?( )
A.① B.② C.③ D.④
6.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)基因型为AABb的个体,经减数分裂产生配子的种类和比例为( )
A.1种,100% B.2种,1:1 C.3种,1:2:1 D.4种,1:1:1:1
7.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵进行杂交,按基因自由组合定律,后代中基因型为AABBCC的个体比例应为( )
A.1/8 B.1/16 C.1/32 D.1/64
8.(24-25高一下·北京市十五中·期中)下图表示豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,已知A、a和B、b分别控制两对相对性状。从理论上分析,下列叙述不合理的是( )
A.甲、乙植株杂交后代表现型的比例是1:1:1:1
B.甲、丙植株杂交后代表现型的比例是1:1:1:1
C.甲、乙植株杂交可用于验证基因的自由组合定律
D.在自然条件下能稳定遗传的植株是乙和丙
9.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)牵牛花的叶子有普通叶和枫形叶两种,种子有黑色和白色两种。现用纯种的普通叶白色种子个体和纯种的枫形叶黑色种子个体作为亲本进行杂交,得到的F1为普通叶黑色种子,F1自交得F2,结果符合基因的自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是( )
A.F2中有9种基因型、4种表现型
B.F2中普通叶与枫形叶之比为3:1
C.F2中普通叶白色种子个体的基因型有4种
D.F2中与亲本表现型相同的个体大约占3/8
10.(24-25高一下·北京市十五中·期中)豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,两对基因独立遗传。已知含D基因的花粉不育,不能参与受精作用。科研工作者用高茎圆粒豌豆(甲)和矮茎圆粒豌豆(乙)进行正反交实验,正交时F1表型比为3:3:1:1,反交时F1表型比为3:1。将F1中某一豌豆(丙)自交以获得F2。下列分析正确的是( )
A.植株甲的基因型为DDRr或DdRr
B.正交时乙为母本,反交时乙为父本
C.确定丙基因型的方法只能是测交
D.F2的表型比例可能为3:3:1:1
11.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A.花色颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.种皮与叶型基因位于两对同源染色体上
C.F2紫花、普通叶个体中纯合子约占1/9
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/4
12.(24-25高一下·北京市第一七一中学·期中)粉花、深色茎与白花、浅色茎的矮牵牛杂交,得到F1自交,F2统计结果如表。相关分析正确的是( )
F2表型
所占比例
粉花、深色茎
3/16
粉花、浅色茎
1/16
蓝花、深色茎
6/16
蓝花、浅色茎
2/16
白花、深色茎
3/16
白花、浅色茎
1/16
A.花色由2对等位基因控制
B.茎色遗传遵循自由组合定律
C.F1的表型为蓝花、深色茎
D.F2粉花植株自交后代浅色茎占1/4
13.(24-25高一下·北京市第五十五中学·期中)科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传,做了如下实验:用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交,F1全为黑鲤雌雄相互交配结果如下表所示。根据实验结果,下列推测错误的是( )
杂交组
F2总数
F2性状的分离情况
黑鲤
红鲤
黑鲤:红鲤
1
1699
1592
107
1488:1
2
1546
1450
96
1510:1
A.鲤鱼体色中的黑色是显性性状
B.鲤鱼的体色由2对等位基因控制
C.鲤鱼体色的遗传遵循基因自由组合定律
D.F1与隐性亲本杂交,后代分离比为1:1
14.(24-25高一下·北京市昌平区东方红学校·期中)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、D/d分别位于三对染色体上独立遗传。已知基因型为aabbdd的棉花纤维基础长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbdd)与乙(aaBbDd)杂交,则F1的棉花纤维长度范围是( )
A.8~14厘米 B.6~16厘米 C.6~14厘米 D.8~16厘米
15.(24-25高一下·北京市海淀区中国人民大学附属中学·期中)人类多指(T)对正常指(t)为显性,皮肤白化(a)对皮肤正常(A)为隐性,且这两对等位基因分别位于不同的常染色体上。一个家庭中,父亲多指、皮肤正常,母亲手指、皮肤均正常,他们生有一个患白化病但手指正常的孩子,则谈夫妇再生一个男孩子,其同时患两种病的概率是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/2
16.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A.叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B.推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C.推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D.若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
17.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)辣椒果实有多对相对性状,其中包括着生方向(下垂、直立)和颜色(绿色、紫色、中间色)。为探究上述两种性状的遗传,研究者选取两种辣椒进行杂交,F1自交,结果如下表。
果实性状
亲本组合
F2表现型及比例
着生方向
下垂×直立
下垂:直立=3:1
颜色
绿色×紫色
绿色:中间色︰紫色=9:3:4
下列叙述正确的是( )
A.上述两种性状中下垂和中间色为显性性状
B.果实着生方向的遗传遵循基因的分离定律
C.F2果实中间色的个体中纯合子约占2/3
D.F2果实直立且为绿色的个体约占1/4
18.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)番茄的单式花序和复式花序是一对相对性状,由A、a基因决定。番茄花的颜色黄色和白色是一对相对性状,由B、b基因决定。将纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花。将F1分别作母本和父本,进行测交,所得后代的表现型和数量如图所示,下列分析不正确的是( )
A.番茄的单式花序和黄色花为显性性状
B.这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C.F1自交后代中复式花序白色花植株占1/16
D.F1产生的基因型为ab的花粉可能有2/3不育
二、非选择题
19.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)番茄是我国重要的蔬菜作物之一,其果实颜色非常丰富。果实颜色取决于果皮和果肉颜色,研究人员对其遗传进行了一系列研究。
(1)果皮黄色与果皮透明色的番茄杂交,F1自交,F2中果皮黄色番茄177株,透明色番茄62株,说明果皮颜色由________对等位基因控制,且控制________性状的基因为显性。
(2)继续对果肉颜色的遗传进行研究。
①番茄成熟会经历绿熟期(没有着色)、转色期(顶部着色程度达到1/4)和红熟期(完全着色),实验时应选择________期调查果肉颜色。
②已有研究表明番茄果肉颜色与基因T/t和R/r相关(如图1),基因型TTRR的番茄果肉表型为________。基因型为TTrr的番茄胡萝卜素减少但未合成番茄红素造成果肉为黄色。
③叶绿素含量也会对果肉颜色造成影响,G基因控制高含量叶绿素,紫色番茄中叶绿素和番茄红素含量均较高。为研究G基因所在位置,用果肉颜色为紫色的纯种番茄与②中的黄色番茄杂交,F1果肉为粉红色,F1自交,F2果肉粉红色:黄色:紫色:绿色=9:3:3:1,推测G位于T/t所在位置(如图2),且G对T为________(填“显性”或“隐性”)。若F1与亲本黄色番茄杂交,子代的性状分离比为________,可以进一步验证上述推测。
20.(24-25高一下·北京市通州区·期中)白三叶的花瓣为白色,粗蛋白含量高,是家畜优良的粗蛋白饲料来源。科研人员偶然发现一株红花突变体,并对其展开研究。
(1)用野生型和红花突变体杂交,F1代均表现为野生型,表明显性性状为________。
(2)将F1代杂交种子播种,隔离条件下利用蜜蜂辅助传粉进行群体内植株杂交,获得F2代种子,F2代种子播种后,开红花和开白花的比例约为1:15,据此推测红花突变体花色性状受________基因控制,符合________定律。
(3)为进一步验证(2)中推测,可将________与________杂交,支持(2)结论的预期实验结果为杂交子代种子播种后________。
21.(24-25高一下·北京市海淀区教师进修附属实验香山分校·期中)某种雌雄同株异花的植物,花色有白色、红色、紫色和紫红色四种已知花色由A/a和B/b两对基因控制,其控制色素合成的生化途径如下图所示。(备注:当B、b同时存在时,既能合成紫色素,又能合成红色素;当细胞中同时含有紫色素和红色素时花色为紫红色:不考虑交叉互换)请回答下列问题:
(1)利用该雌雄同株异花的植物进行杂交实验,母本________(需要/不需要)去雄。
(2)基因型AaBb植株的花色是________,其自交后代(F1)中白花植株所占比例是________,由此不能判断两对基因是否遵循自由组合定律。
(3)①若AaBb植株的自交后代(F1)的表型及比例为________,则两对基因遵循自由组合定律,请在答题卡“基因位置关系1”的图示中标出B、b基因的位置________。并以遗传图解的形式,用测交进行验证________。
②若AaBb植株的自交后代(F1)中有一半是紫红花植株,说明A、a和B、b在染色体上的位置关系还有两种类型。请依据F1的表型及其比例进行分析,并在答题卡“基因位置关系2”和“基因位置关系3”的图示中标出B、b基因的位置________。
22.(24-25高一下·北京市第三十五中学·期中)雄性不育是杂交水稻育种过程中的重要性状,在“二系法”杂交水稻研究中,光/温敏雄性不育系具有一系两用的突出优点,其育种过程如图所示:
(1)光/温敏雄性不育系在低温且短日照条件下花粉可育,可以通过________繁殖留种;高温或长日照条件下花粉不能正常发育,因此在杂交中可作为________,避免了杂交育种中的________操作。
(2)在长日照条件下,水稻的光/温敏雄性不育系有一定比例的自交结实率,严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制,紫色为显性,育种工作者利用水稻的这对相对性状,设计杂交实验解决了上述问题:
①选择亲本:________作为母本,________作为父本。
②杂交:在________条件下进行杂交,收集种子。
③子代植株处理:________。
(3)研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因:基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性。粳—籼杂交稻花粉的育性如下图所示,这与基因D和基因J的表达时期和作用时期有关。据此推测,基因D与基因J的表达时期分别是________,作用时期分别是________。(填序号:①花粉母细胞时期②花粉时期)
(4)在研究中科学家利用电离辐射处理粳—籼杂交稻,使基因J/j发生染色体易位(易位后J/j依然是一对等位基因,但不再位于12号染色体上),请推测易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为________。
23.(24-25高一下·北京中学·期中)北京烤鸭是具有世界声誉的北京著名菜,起源于中国南北朝时期,《食珍录》中已记有炙鸭。我国现有肉鸭品种——连城白鸭和白改鸭,羽色均为白色。研究人员将下表所示外貌特征的连城白鸭和白改鸭作为亲本,进行杂交实验,过程及结果如图所示。请分析回答:
外貌特征
亲本
羽毛
肤色
喙色
连城白鸭
白色
白色
黑色
白改鸭
白色
白色
橙黄色
(1)在遗传学上,鸭喙色的不同表现类型称为________。根据F2中黑羽、灰羽:白羽的比例约为________,由此推测鸭羽色的遗传遵循基因的________定律。
(2)研究人员假设一对等位基因控制黑色素合成(用符号B、b表示,B表示能合成黑色素),另一对等位基因促进黑色素在羽毛中的表达(用R、r表示,r表示抑制黑色素在羽毛中的表达),它们与鸭羽毛颜色的关系如图所示。根据连城白鸭喙色为黑色,而白改鸭喙色不显现黑色推测,上述杂交实验中亲本连城白鸭的基因型为________,白改鸭的基因型为________。F2代中,黑羽、灰羽鸭中纯合子的比例为________。
(3)研究人员发现F2黑羽:灰羽=1:2,他们假设R基因存在剂量效应,即一个R基因表现为灰色,两个R基因表现为黑色。为了验证该假设,他们将F₁灰羽鸭与亲本中的白改鸭进行杂交,观察统计杂交结果,并计算比例。
①若杂交结果为________,则假设成立。
②若杂交结果为________,则假设不成立。
24.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制,科学家进行了相关研究。
(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色,F1自交得F2,选取F2黄果皮个体自交,F3中果皮颜色及比例为________。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图1。
据此,写出F2中橙色的基因型:________。从基因结构上分析,基因A与B的根本区别是________。
(3)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但H在果实中的表达量低。
根据上述代谢途径,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是________。
(4)有一果实不能成熟的变异株M,果肉颜色与甲相同,但A并未突变,而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达,敲除野生型中的C基因,其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变,但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据,合理的方案包括________,并检测C的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
③敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
⑤敲除野生型中果实特异性表达的甲基化酶基因
25.(24-25高一下·北京市第四十三中学·期中)大白菜的花为两性花(一朵花既有雄蕊又有雌蕊),花冠颜色(花色)主要有黄色、桔色和白色3种。为研究大白菜花色的遗传,研究人员做了如下杂交实验。请回答问题:
亲本组合
F1花色
F2花色及比例
1
黄色(♀)×白色(♂)
黄色
黄色:白色=3:1
2
白色(♀)×黄色(♂)
黄色
黄色:白色=3:1
3
黄色(♀)×桔色(♂)
黄色
黄色:桔色=3:1
4
桔色(♀)×黄色(♂)
黄色
黄色:桔色=3:1
5
桔色(♀)×白色(♂)
黄色
黄色:桔色:白色=9:3:4
6
白色(♀)×桔色(♂)
黄色
黄色:桔色:白色=9:3:4
(1)杂交1和杂交2互为________实验,实验结果证明________是显性性状。
(2)上述杂交结果说明大白菜花色由两对等位基因(A/a和B/b)控制,遵循自由组合定律,判断的依据是________。
(3)已知大白菜的花色与其中的色素种类有关,请完善下列色素合成代谢途径与表型对应关系①________;②________;③________,并解释杂交5中雄性亲本呈白色的原因________。
26.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)随着全球气温升高,高温严重影响水稻的安全生产,因此发掘水稻耐热基因、培育耐热品种等对保障水稻产量和品质具有重要意义。研究发现水稻1号染色体上的DSHTI基因是与耐高温相关基因,DSHT1基因功能完全缺失的水稻对高温敏感。某科研团队以野生型水稻的DSHTI基因敲除突变体(dsht1)为材料,通过辐射诱变筛选到两个稳定遗传的回复突变体(sup-1、sup-2)株系,DNA测序表明sup-1、sup-2的DSHTI基因与dshtl一致。请回答问题:
(1)回复突变体可能有两种:①突变的碱基序列经第二次突变后又变为原来的碱基序列;②第二次突变发生在另一部位上,从而部分恢复原来的表型。sup-1、sup-2属于________(填“①”或“②”)。
(2)该科研团队利用dsht1、sup-1、sup-2进行了如下杂交实验:
实验组别
杂交组合
F1
F2
实验一
dshtl×sup-1
高温敏感型
高温敏感型:耐高温型≈3:1
实验二
dsht1×sup-2
高温敏感型
高温敏感型:耐高温型≈3:1
实验一和实验二结果表明,回复突变体sup-1和sup-2表型受________(填“单”或“多”)个、________(填“显”或“隐”)性基因控制。
(3)为进一步探究sup-1和sup-2的回复基因是否为等位基因,可将________进行杂交,若子代表型________,则说明sup-1和sup-2的回复基因为等位基因。
(4)通过基因定位,科研人员确定了sup-1和sup-2的回复基因位于水稻11号染色体上。将野生型水稻与sup-1杂交,得到F1,F1自交得到F2中的表型及比例为________。
(5)在发掘水稻耐热基因的研究过程中,科研人员又获得了一个温敏雄性不育突变体株系,该性状由隐性基因控制,且高温时表现雄性不育,低温时雄性可育。已知水稻高秆对矮秆为显性,将纯合高秆温敏雄性不育水稻与纯合矮秆水稻杂交得到F1,F1自交得到F2,在高温下培养F2,F2中矮秆雄性不育植株所占的比例为1/16,则温敏雄性不育基因和矮秆基因在染色体上的位置关系是________。
27.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)某二倍体植物的花色由两对独立遗传的等位基因(M/m,N/n)控制,其机理如图所示,已知M基因存在的情况下会抑制N基因的表达。回答下列问题:
(1)以上两对基因的遗传________基因自由组合定律。
(2)据图分析,开红花植株的基因型有________。
(3)若该植物产生的配子中,基因型mN的雌配子或雄配子致死,则黄花植物(MmNn)自交,F1中黄花:红花:白花=________,F1黄花植株中纯合子占________。
(4)利用上述F1中的植株,设计最简单的实验组合证明基因型为mN的致死配子是雄配子而不是雌配子,并预期与其对应的结果________。
28.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)豌豆是遗传学研究的理想材料,科研工作者用豌豆进行系列杂交实验。
(1)用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,结出的种子(F1)都是黄色圆粒。说明________是显性性状。F1自交产生的F2中黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒数量比接近9:3:3:1。表明这两对相对性状由两对等位基因控制,且两对基因的遗传遵循________定律。
(2)纯种白花豌豆与纯种紫花豌豆杂交,F1均开紫花。F1自交产生的F2中紫花与白花比例约为9:7。说明豌豆花瓣的颜色受两对独立遗传的等位基因控制,可用下图解释。
①请在I处写出基因型,在Ⅱ、Ⅲ处写出表型I________,Ⅱ________,Ⅲ________。
②下列选项中能解释豌豆花瓣颜色形成的分子机制的是________。
29.(24-25高一下·北京市第五十五中学·期中)玉米是世界上重要的粮食作物。研究玉米叶色突变体对阐明光合作用调控机理、增加作物产量具有重要意义。
(1)某品系玉米甲自然突变后,通过连续自交获得突变体乙,甲与乙杂交过程及结果如图1。
①据图1可初步判断,此玉米叶色的遗传受两对基因控制,用A/a、B/b表示。这两对基因的位置关系如图2中________(填“a”或“b”)所示,符合孟德尔的________定律。
②若要进一步验证,可用F1与________进行测交,后代的表型及比例为________,说明上述判断成立。
③研究发现,A基因控制A酶合成,B基因控制B酶合成,当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用,使叶片呈现黄色。据此分析,图1的F2中黄色叶的基因型为________。F2绿色叶植株中有部分个体无论自交多少代,其后代仍为绿色叶,这样的个体在F2绿色叶植株中所占的比例为________。
(2)进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色;28℃为黄色;32℃为绿色。说明生物体的表型受________共同影响。
30.(24-25高一下·北京市海淀区中国人民大学附属中学·期中)西葫芦是一年生雌雄同株植物,开单性花。其果实的黄皮与绿皮为一对相对性状,控制色素合成的基因为Y、y;另有一对基因T、t也与西葫芦的皮色表现有关。以下是利用白皮西葫芦与黄皮西葫芦进行杂交实验的过程图,请分析回答:
(1)该实验中,亲本白皮西葫芦和黄皮西葫芦的基因型分别为________和________。
(2)图中F2白皮西葫芦的基因型有____种,其中纯合子所占比例为________。
(3)为判断F2某白皮西葫芦的基因型,可以让其自交,若后代的性状分离比为白皮:黄皮=3:1,说明该白皮西葫芦的基因型为________。
(4)控制西葫芦皮色的这两对等位基因遗传时________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。若要设计测交实验来验证,所选亲本的基因型应为________,子代的表型及比例应为________。
31.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验,如下图。
(1)若亲本都是纯合子,则图中亲本基因型为________。
(2)图中F2结三角形果实的荠菜中,部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是________;还有部分个体无论自交多少代,其后代表型仍然为三角形果实,这样的个体在F2中所占的比例________。
(3)现有2包基因型分别为AABB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆形果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:
①用2包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子。
②F1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F2种子。
③F2种子长成植株后,按果实形状的表型统计植株的比例。
结果预测:
Ⅰ.如果F2中________,则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ.如果F2中________,则包内种子基因型为aaBB。
32.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)甜瓜果肉的颜色是重要的果实品质性状。为研究其遗传规律,以绿色果肉甜瓜“库克拜热”和橙色果肉甜瓜“皇后”为材料进行杂交实验,结果如图。
(1)由图可知,甜瓜果肉颜色受________对等位基因的控制,且遵循________定律。其中绿色果肉对白色果肉为________性。
(2)已有研究表明,橙色果肉控制基因G能使成熟期果肉积累β-胡萝卜素,白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体。
①上图F₂中白色果肉甜瓜的基因型为________。
②请解释甜瓜绿色果肉性状产生的原因________。
(3)在现代作物杂交育种中,常通过检测与目标基因紧密连锁的分子标记(如SSR等)选择目标个体。SSR即简单重复序列,在不同品种间重复序列有差异,使其在电泳后会出现不同的条带。已知基因T/t位于8号染色体上,利用8号染色体上的三个分子标记对F₂中白色和绿色甜瓜进行检测,结果如下表。
分子标记
白色
绿色
a
b
c
a
b
c
SSR2956
0
21
12
9
1
1
SSR2980
0
21
12
11
0
0
CMN21-25
7
10
15
8
2
1
注:a-与“库克拜热”带型相同植株数;b-杂合带型植株数;c-与“皇后”带型相同植株数。
①三个分子标记中最适合作为基因T/t的分子标记的是________。
②在果肉为绿色的植株中,出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株,请解释原因________。
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专题02 基因的自由组合定律
答案版
地 城
考点01
孟德尔两对相对性状杂交实验
一、单选题
1.A
2.D
地 城
考点02
基因自由组合定律的实质和应用
一、单选题
1.D
2.C
3.B
4.A
5.A
6.B
7.C
8.B
9.C
10.D
11.D
12.C
13.D
14.A
15.B
16.B
17.B
18.C
二、非选择题
19.(1)一/1 果皮黄色
(2)红熟 粉红色 隐性 果肉粉红色:果肉黄色=1:1
20.(1)白色
(2)两 基因的自由组合
(3)红花突变体 F1代植株 开红花和开白花的比例约为1:3
21.(1)不需要
(2)紫红花 1/4
(3)紫红花:紫花:红花:白花=6:3:3:4
22.(1)自交 母本 去雄
(2)绿色叶鞘光/温敏雄性不育系 纯合的紫色叶鞘正常株 长日照 选择紫色叶鞘的植株留种,淘汰绿色叶鞘植株
(3)①和② ②
(4)1/4
23.(1)相对性状 9:7 基因的自由组合
(2)BBrr bbRR 1/9
(3)黑羽:灰羽:白羽=1:1:2 灰羽:白羽=1:1
24.(1)黄色:无色=5:1
(2)AAbb、Aabb、aabb 脱氧核苷酸(碱基或碱基对)的数量和排列顺序不同
(3)基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素
(4)①③④
25.(1)正反交 黄色
(2)杂交5和6的F2黄色:桔色:白色=9:3:4
(3)白 桔 黄 杂交5雄性亲本的基因型为aaBB,a不能控制酶A合成,无法催化前体物质转变为色素1,即使有B基因控制的酶B,也无法合成色素2,所以呈白色
26.(1)②
(2)单 隐
(3)sup-1和sup-2 与sup-1和sup-2一致
(4)耐高温型:温度敏感型=13:3
(5)位于非同源染色体上
27.(1)遵循
(2)mmNN、mmNn
(3)10:1:1 1/5
(4)实验设计:选择F1中花色为红花的植物和白花植株进行正反交,统计子代植株的花色及比例
预期结果:以白花植株为父本时,子代红花:白花=1:1:以白花为母本时,子代全为白花
28.(1)黄色和圆粒 自由组合
(2)AaBb 紫花 白花 a
29.(1)a (基因的)自由组合 乙 绿色叶:黄色叶:白色叶=2:1:1 aaBB、aaBb 1/3
(2)基因与环境
30.(1)yyTT YYtt
(2)6 1/6
(3)YYTt
(4)遵循 YyTt×yytt 白皮:黄皮:绿皮=2:1:1
31.(1)AABB和aabb
(2)AaBb、Aabb和aaBb 7/16
(3)三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为3:1 三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为1:1
32.(1)2 自由组合 隐
(2)ggTT或ggTt 绿色果肉甜瓜缺乏T基因,使其果实成熟期叶绿体不能降解,缺乏G基因也不能积累β-胡萝卜素,果肉呈现出叶绿体的颜色。
(3)SSR2980 SSR2956与T/t基因均位于8号染色体上,在减数分裂中四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换,产生了少量同时含有t和“皇后”类型SSR2956的重组型配子,该类型雌雄配子结合发育形成了c,因此其数量较少
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专题02 基因的自由组合定律
3大高频考点概览
考点01 孟德尔两对相对性状杂交实验
考点02 基因自由组合定律的实质和应用
地 城
考点01
孟德尔两对相对性状杂交实验
一、单选题
1.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)孟德尔通过对实验结果的观察统计和分析,对豌豆的分离现象和自由组合现象提出了相关的假说,下列说法错误的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的,在生殖细胞中遗传因子成对存在
B.生物体在形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
C.生物体在形成生殖细胞时,不同对的遗传因子自由组合
D.受精时,雌雄配子的结合是随机的
【答案】A
【分析】孟德尔对一对相对性状的杂交实验的解释: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。
【解析】A、孟德尔认为生物的性状是由遗传因子决定的,生殖细胞中遗传因子是成单存在的,A错误;
B、生物体在形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的一个,B正确;
C、形成生殖细胞时不同对的遗传因子自由组合,C正确;
D、受精时,雌雄配子的结合是随机的,D正确。
故选A。
2.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中在研究两对相对性状的杂交实验,属于演绎推理的( )
A.F1表现显性性状,Fl自交产生四种表现型不同的后代,比例是9:3:3:1
B.F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子
C.Fl产生数目和种类相等的雌雄配子,且雌雄配子结合机会相同
D.Fl测交将产生四种表现型的后代,比例为1:1:1:1
【答案】D
【分析】1、假说—演绎法的基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
2、假说内容:(1)F1在形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合;(2)F1产生雌雄配子各4种类型,且数目相等;(3)受精时,雌雄配子的结合是随机的,结合方式有16种,遗传因子的组合形式有9种,性状表现为4种。
【解析】A、F1表现显性性状,F1自交产生四种表现型不同的后代,比例为9:3:3:1,这是孟德尔在两对相对性状实验中发现的问题,A错误;
B、F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子,这是孟德尔在两对相对性状实验中发现问题后提出的假说,B错误;
C、F1产生四种比例相等的配子,但雌、雄配子数目并不相等,C错误;
D、F1测交将产生四种表现型的后代,比例为1:1:1:1,这属于演绎推理内容,D正确。
故选D。
地 城
考点02
基因自由组合定律的实质和应用
一、单选题
1.(24-25高一下·北京工业大学附属中学·期中)孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )
A.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
B.基因的自由组合发生在合子形成的过程中
C.非等位基因的遗传遵循基因自由组合定律
D.基因的自由组合定律是以分离定律为基础的
【答案】D
【分析】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。
【解析】A、位于非同源染色体上的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,但其中的每一对等位基因的遗传遵循分离定律,自由组合定律是以分离定律为基础的,因此分离定律能用于分析两对等位基因的遗传,A错误;
B、基因自由组合定律发生在减数分裂形成配子的过程中,B错误;
C、自由组合定律适用范围是两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因,C错误;
D、参考A项,自由组合定律是以分离定律为基础的,二者往往共同应用于相关遗传习题中,D正确。
故选D。
2.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)豌豆圆粒(R)、皱粒(r)是一对相对性状,黄色(Y)、绿色(y)是一对相对性状,两对基因独立遗传。现有四株豌豆,基因型分别为YyRr(甲)、yyRr(乙)、YyRR(丙)、yyrr(丁)。让植株甲自交或分别与植株乙、丙、丁杂交,设杂交子代的数量足够多。下列叙述正确的是( )
A.若植株甲自交,其产生的雌雄配子的结合方式有9种
B.若植株甲与植株乙杂交,后代中黄色皱粒所占的比例为1/4
C.若植株甲与植株丙杂交,后代的基因型之比为1:1:2:2:1:1
D.植株甲与植株丁的杂交结果不可以用来验证自由组合定律
【答案】C
【分析】豌豆的圆粒(R)、皱粒(r)是一对相对性状,黄色(Y)、绿色(y)是一对相对性状,两对基因独立遗传,说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律,若每对性状单独分析,仍然遵循基因分离定律。
【解析】A、植株甲YyRr产生的雌雄配子各有4种,若甲自交,受精时,雌雄配子的结合是随机的,配子间的结合方式有4×4=16种,A错误;
B、植株甲YyRr、植株乙yyRr杂交,可分解为Yy×yy、Rr×Rr,则后代中黄色皱粒Yyrr的比例为1/2×1/4=1/8,B错误;
C、植株甲、植株丙杂交的后代,分解为Yy×Yy→YY:Yy:yy=1:2:1,Rr×RR→Rr:RR=1:1,因此子代基因型之比为(1:2:1)×(1:1)=1:1:2:2:1:1,C正确;
D、题干中明确了“两对基因独立遗传”,植株甲为双杂合子,植株丁为隐性纯合子,两者杂交符合测交实验,若后代的表现型比例为1:1:1:1,则可验证自由组合定律,D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配,子代的表型及其比例为直毛黑色:卷毛黑色:直毛白色:卷毛白色=3:1:3:1。那么,个体X的基因型为( )
A.bbDd B.Bbdd C.BbDD D.bbdd
【答案】B
【解析】依据题干信息可知,子代中直毛:卷毛=6:2=3:1,可知亲代的基因组合为Bb×Bb;子代中黑色:白色=4:4=1:1,可知亲代的基因组合为Dd×dd,故亲本的基因组合为BbDd×Bbdd,即个体X的基因型为Bbdd,ACD错误,B正确。
故选B。
4.(24-25高一下·北京市通州区·期中)基因型为DdRr的个体,正常减数分裂过程中不可能形成的配子是( )
A.Rr B.Dr C.dR D.Dr
【答案】A
【分析】基因自由组合定律的实质是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;发生的时间为减数分裂形成配子时。
【解析】A、在减数分裂形成配子的过程中,等位基因分离,非等位基因自由组合,Rr配子中缺失了非等位基因,等位基因也未分离,因此正常减数分裂不可能形成该配子,A错误;
BCD、先分析D/d基因,根据基因的分离定律,基因型为Dd的个体可产生D、d两种类型的配子,再分析R/r基因,基因型为Rr的个体可产生R和r两种类型的配子,基因型为DdRr的个体,根据自由组合定律,可以产生DR、dr、Dr、dR四种类型的配子,BCD正确。
故选A。
5.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程?( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【分析】自由组合定律的实质是形成配子时,成对的基因彼此分离(或同源染色体上的等位基因彼此分离的同时),决定不同性状的基因自由组合(或非同源染色体上的非等位基因自由组合)。
【解析】①过程表示减数分裂形成配子,由于基因的自由组合导致形成了四种比例相等的配子,②过程表示雌雄配子随机结合进行受精作用,③④可表示受精卵经过细胞增殖和分化形成9种基因型、4种表现型的子代,基因的自由组合是非同源染色体上的非等位基因在减数分裂形成配子的过程中发生的,在受精作用进行时不发生此现象,在基因的表达过程中也没有发生,因此基因的自由组合定律发生在①过程中,A正确,BCD错误。
故选A。
6.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)基因型为AABb的个体,经减数分裂产生配子的种类和比例为( )
A.1种,100% B.2种,1:1 C.3种,1:2:1 D.4种,1:1:1:1
【答案】B
【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,决定不同性状的遗传因子自由组合。
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。
【解析】基因型为AABb的个体,经减数分裂产生配子为AB:Ab=1:1,即形成2种配子,比例为1:1,ACD错误,B正确。
故选B。
7.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵进行杂交,按基因自由组合定律,后代中基因型为AABBCC的个体比例应为( )
A.1/8 B.1/16 C.1/32 D.1/64
【答案】C
【分析】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,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,遵循自由组合定律的基因在求后代表现性、基因型概率时可利用分离定律的方法,分别求,再相乘。
【解析】利用分离定律的思想将每对基因分开来看,AaBbCc×AABbCc杂交,AA×Aa后代中有1/2AA,Bb×Bb后代中有1/4BB,Cc×Cc后代中有1/4CC,它们同时存在即AABBCC的概率为1/2×1/4×1/4=1/32,C正确,ABD错误。
故选C。
8.(24-25高一下·北京市十五中·期中)下图表示豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,已知A、a和B、b分别控制两对相对性状。从理论上分析,下列叙述不合理的是( )
A.甲、乙植株杂交后代表现型的比例是1:1:1:1
B.甲、丙植株杂交后代表现型的比例是1:1:1:1
C.甲、乙植株杂交可用于验证基因的自由组合定律
D.在自然条件下能稳定遗传的植株是乙和丙
【答案】B
【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。
【解析】A、甲植物可产生数量相等的四种配子AB、Ab、aB、ab,与乙植株杂交后代表现型的比例是1:1:1:1,A正确;
B、甲、丙植株杂交后代基因型及比例是AABb:AaBb:AAbb:Aabb=1:1:1:1,AABb和AaBb是一种表型,AAbb和Aabb是一种表型,即甲和丙杂交后代只有2种表型,B错误;
C、甲乙杂交相当于测交,能用于验证基因的自由组合定律,C正确;
D、乙和丙属于纯合子,在自然条件下自花传粉,能稳定遗传,D正确。
故选B。
9.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)牵牛花的叶子有普通叶和枫形叶两种,种子有黑色和白色两种。现用纯种的普通叶白色种子个体和纯种的枫形叶黑色种子个体作为亲本进行杂交,得到的F1为普通叶黑色种子,F1自交得F2,结果符合基因的自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是( )
A.F2中有9种基因型、4种表现型
B.F2中普通叶与枫形叶之比为3:1
C.F2中普通叶白色种子个体的基因型有4种
D.F2中与亲本表现型相同的个体大约占3/8
【答案】C
【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,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。
【解析】A、用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为亲本进行杂交,得到的F1为普通叶黑色种子,说明普通叶对枫形叶为显性(相关基因用A、a表示),黑色种子对白色种子为显性(相关基因用B、b表示)。且F1为双杂合体,设基因型为AaBb,则亲本的基因型为AAbb和aaBB,根据基因自由组合定律,双杂合体的F1自交得F2,F2中有9种基因型,4种表现型,A正确;
B、F2中两对性状分开分析,每一对都符合基因的分离定律,所以普通叶与枫形叶之比为3:1,黑色种子与白色种子之比为3:1,B正确;
C、F2中普通叶白色种子个体(A_bb)的遗传因子组成有2种,即AAbb、Aabb,C错误;
D、F2中与亲本表现型相同的个体(AAbb和aaBB)大约占3/16+3/16=3/8,D正确。
故选C。
10.(24-25高一下·北京市十五中·期中)豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,两对基因独立遗传。已知含D基因的花粉不育,不能参与受精作用。科研工作者用高茎圆粒豌豆(甲)和矮茎圆粒豌豆(乙)进行正反交实验,正交时F1表型比为3:3:1:1,反交时F1表型比为3:1。将F1中某一豌豆(丙)自交以获得F2。下列分析正确的是( )
A.植株甲的基因型为DDRr或DdRr
B.正交时乙为母本,反交时乙为父本
C.确定丙基因型的方法只能是测交
D.F2的表型比例可能为3:3:1:1
【答案】D
【分析】基因的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。
【解析】A、根据含D基因的花粉不育及表型比判断,乙的基因型应为ddRr,甲的基因型应为DdRr,由于含D基因的花粉不育,所以甲的基因型不可能为DDRr,A错误;
B、若乙为母本,则其产生的卵细胞基因型为1/2dR、1/2dr,可育精子的基因型为1/2dR、1/2dr,则F₁表型比为3:1,故正交时乙为父本,反交时乙为母本,B错误;
C、根据题干条件,正交亲本组合为甲(DdRr,♀)×乙(ddRr,♂),故正交的基因型为DdRR、DdRr、Ddrr、ddRR、ddRr、ddrr;反交亲本组合为甲((DdRr,♂)×乙(ddRr,♀),故反交的基因型为ddRR、ddRr、ddrr,因豌豆可自交,根据自交结果即可区分不同的基因型,因此确定丙基因型最简单的方法是自交,C错误;
D、根据题干条件,正交亲本组合为甲(DdRr,♀)×乙(ddRr,♂),故正交的基因型为DdRR、DdRr、Ddrr、ddRR、ddRr、ddrr;正交中基因型为DdRr的豌豆自交所得表型比为3:3:1:1,D正确。
故选D。
11.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A.花色颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.种皮与叶型基因位于两对同源染色体上
C.F2紫花、普通叶个体中纯合子约占1/9
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/4
【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。
【解析】A、F2中麻色种皮(110+39=149):非麻色种皮(38+13=51)接近3:1,符合基因分离定律中杂合子自交性状分离比,说明种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、F2中紫花(110+39=149):白花(38+13=51)接近3:1,普通叶(110+38=148):半无叶(39+13=52)接近3:1,且紫花普通叶、白花普通叶、紫花半无叶、白花半无叶的比例接近9:3:3:1,说明花色与叶型基因遵循自由组合定律,即花色与叶型基因位于两对同源染色体上,B正确;
C、仅考虑种皮颜色和叶型,种皮颜色中麻色种皮是显性(设为A),叶型中普通叶是显性(设为B),两对等位基因自由组合,F1基因型为AaBb,F2麻色种皮(A_)占3/4,普通叶(B_)占3/4,麻色种皮、普通叶个体(A_B_)占9/16,其中纯合子AABB占1/16,所以F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9,C正确;
D、仅考虑花色和种皮颜色,根据F2中,紫花性状与麻色种皮性状捆绑,白花性状与非麻色种皮性状捆绑,则说明控制花色和种皮的基因连锁,设花色中紫花为显性(C),种皮颜色中麻色为显性(A),F1基因型为CcAa(其中c、a基因连锁),测交即CcAa×ccaa,后代紫花、麻色种皮(CcAa)约占1/2,D错误。
故选D。
12.(24-25高一下·北京市第一七一中学·期中)粉花、深色茎与白花、浅色茎的矮牵牛杂交,得到F1自交,F2统计结果如表。相关分析正确的是( )
F2表型
所占比例
粉花、深色茎
3/16
粉花、浅色茎
1/16
蓝花、深色茎
6/16
蓝花、浅色茎
2/16
白花、深色茎
3/16
白花、浅色茎
1/16
A.花色由2对等位基因控制
B.茎色遗传遵循自由组合定律
C.F1的表型为蓝花、深色茎
D.F2粉花植株自交后代浅色茎占1/4
【答案】C
【分析】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,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【解析】A、粉花:蓝花:白花=(3/16+1/16):(6/16+2/16):(3/16+1/16)=4:8:4=1:2:1,说明控制花色的基因是由一对等位基因控制,A错误;
B、深色茎:浅色茎=(3/16+6/16+3/16):(1/16+2/16+1/16)=3:1,说明茎色遗传遵循分离定律,B错误;
C、由于F2所有表型及其比例符合9:3:3:1的变式,说明F1是双杂合子,若用A、a表示控制花色的基因,B、b表示控制茎色的基因,则F1的基因型为AaBb。由于粉花:蓝花:白花=1:2:1,说明蓝花的基因型为Aa,深色茎:浅色茎=3:1,说明深色茎的基因型为BB或Bb,因此AaBb的表现型为蓝花、深色茎,C正确;
D、F2中粉花植株的基因型有AABB=1/16、AABb=1/8、AAbb=1/16,因此在所有粉花植株中AABB占1/4,AABb占1/2,AAbb占1/4。故AABB自交后代全部是粉花深色茎,AABb自交后浅色茎的比例为1/2×1/4=1/8,AAbb自交后代全部是粉花浅色茎,比例是1/4,所以浅色茎的比例为1/8+1//4=3/8,D错误。
故选C。
13.(24-25高一下·北京市第五十五中学·期中)科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传,做了如下实验:用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交,F1全为黑鲤雌雄相互交配结果如下表所示。根据实验结果,下列推测错误的是( )
杂交组
F2总数
F2性状的分离情况
黑鲤
红鲤
黑鲤:红鲤
1
1699
1592
107
1488:1
2
1546
1450
96
1510:1
A.鲤鱼体色中的黑色是显性性状
B.鲤鱼的体色由2对等位基因控制
C.鲤鱼体色的遗传遵循基因自由组合定律
D.F1与隐性亲本杂交,后代分离比为1:1
【答案】D
【分析】由表格信息可知,两组杂交实验,子二代的黒鲤:红鲤都接近15:1,说明鲤鱼的体色至少受2对等位基因控制,且2对等位基因遵循自由组合定律,A_B_、A_bb、aaB_为黒鲤,aabb为红鲤,子一代基因型是AaBb。
【解析】A、由题意知,黒鲤与红鲤杂交,子一代都是黒鲤,说明黒鲤对红鲤是显性性状,A正确;
BC、由表格信息可知,两组杂交实验,子二代的黒鲤:红鲤都接近15:1,说明鲤鱼的体色至少受2对等位基因控制,且2对等位基因遵循自由组合定律,BC正确;
D、子一代基因型是AaBb,测交后代的基因型及比例是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,AaBb、Aabb、aaBb为黒鲤,aabb为红鲤,比例是3:1,D错误。
故选D。
14.(24-25高一下·北京市昌平区东方红学校·期中)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、D/d分别位于三对染色体上独立遗传。已知基因型为aabbdd的棉花纤维基础长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbdd)与乙(aaBbDd)杂交,则F1的棉花纤维长度范围是( )
A.8~14厘米 B.6~16厘米 C.6~14厘米 D.8~16厘米
【答案】A
【分析】三对等位基因A/a、B/b、D/d分别位于三对染色体上独立遗传,即三对等位基因遵从自由组合定律。
【解析】已知棉花植株甲的基因型为AABbdd,乙的基因型为aaBbDd,产生的F1中至少含有一个显性基因A,其长度最短为6+2=8厘米;含有显性基因最多的基因型是AaBBDd,其长度为6+4×2=14厘米。因此,F1的棉花纤维长度范围是8~14厘米,A正确,BCD错误。
故选A。
15.(24-25高一下·北京市海淀区中国人民大学附属中学·期中)人类多指(T)对正常指(t)为显性,皮肤白化(a)对皮肤正常(A)为隐性,且这两对等位基因分别位于不同的常染色体上。一个家庭中,父亲多指、皮肤正常,母亲手指、皮肤均正常,他们生有一个患白化病但手指正常的孩子,则谈夫妇再生一个男孩子,其同时患两种病的概率是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/2
【答案】B
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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子代。
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。
【解析】一个家庭中,父亲多指、皮肤正常,母亲手指、皮肤均正常,他们生有一个患白化病但手指正常的孩子,则可推知父亲的基因型是TtAa,母亲的基因型是ttAa,Tt×tt,后代正常的概率为1/2,患病的概率为1/2;Aa×Aa,后代正常的概率为3/4,患病的概率为1/4,所以该夫妇再生一个孩子,患两种病的概率是1/4×1/2=1/8,综上所述,ACD错误,B正确。
故选B。
16.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A.叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B.推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C.推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D.若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
【答案】B
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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子代。
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。
【解析】A、由图示可知,D基因表达产生产氰糖苷酶,能催化前体物转化为含氰糖苷,H基因表达产生氰酸酶,能催化含氰糖苷转化为氰化物,因此叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物,A正确;
B、C、D、若控制氰化物合成的两对基因独立遗传,据题推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F1的基因型为DdHh,F2中基因型为D_H_的个体,表型为含氰,占9/16,含氰个体的基因型有4种,分别是DDHH、DDHh、DdHH、DdHh。独立遗传情况下,F2不含氰化物中1ddHH、2ddHh、1DDhh、2Ddhh、1ddhh均能稳定遗传,占1。因为必须同时存在D、H基因才能产生氰化物后代,F2不含氰化物5种基因型后代均为不含氰化物。若控制氰化物合成的两对基因不独立遗传,只有基因D和基因h位于一条染色体上,基因d和基因H位于同源染色体的另一条染色体上时才符合题意,推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F1的基因型为DdHh,F2的基因型有DDhh、DdHh和ddHH,比例接近于1:2:1,F2中DdHh为叶片含氰个体,基因型有1种,不含氰个体中能稳定遗传的占100%,因此,B错误;C和D正确。
故选B。
17.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)辣椒果实有多对相对性状,其中包括着生方向(下垂、直立)和颜色(绿色、紫色、中间色)。为探究上述两种性状的遗传,研究者选取两种辣椒进行杂交,F1自交,结果如下表。
果实性状
亲本组合
F2表现型及比例
着生方向
下垂×直立
下垂:直立=3:1
颜色
绿色×紫色
绿色:中间色︰紫色=9:3:4
下列叙述正确的是( )
A.上述两种性状中下垂和中间色为显性性状
B.果实着生方向的遗传遵循基因的分离定律
C.F2果实中间色的个体中纯合子约占2/3
D.F2果实直立且为绿色的个体约占1/4
【答案】B
【分析】由表可知,下垂×直立,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性,着生方向受一对等位基因控制。绿色×紫色,F2表现型及比例为绿色:中间色:紫色=9:3:4,说明颜色受两对独立遗传的基因控制。
【解析】A、上述两种性状中下垂和绿色为显性性状,A错误;
B、下垂×直立,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性,着生方向受一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,B正确;
C、绿色×紫色,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,中间色的个体中(1/3AAbb,2/3Aabb)纯合子约占1/3,C错误;
D、题干未给出三对等位基因的位置关系,F2果实直立且为绿色的个体比例无法计算,D错误。
故选B。
18.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)番茄的单式花序和复式花序是一对相对性状,由A、a基因决定。番茄花的颜色黄色和白色是一对相对性状,由B、b基因决定。将纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花。将F1分别作母本和父本,进行测交,所得后代的表现型和数量如图所示,下列分析不正确的是( )
A.番茄的单式花序和黄色花为显性性状
B.这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C.F1自交后代中复式花序白色花植株占1/16
D.F1产生的基因型为ab的花粉可能有2/3不育
【答案】C
【分析】由纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花知,番茄的单式花序和黄色花为显性性状。根据F1分别作母本和父本,进行测交,所得后代的表现型和数量得出,没有性别差异,故两对基因都位于常染色体上且独立遗传,由于F1作父本时式花序白色花植株少,而F1作母本后代四种比例为1:1:1:1,合子无致死现象,所以F1作父本时式花序白色花植株少的原因是F1的花粉ab部分致死或不育所致。
【解析】A、由于纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花,所以番茄的单式花序和黄色花为显性性状,A正确;
B、F1作母本后代四种比例为1:1:1:1所以这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,B正确;
C、由于F1的花粉ab有2/3致死,F1产生的雌配子种类及比例1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,雄配子种类及比例3/10AB、3/10Ab、3/10aB、1/10ab,F1自交后代中复式花序白色花植株aabb占1/40,C错误;
D、F1作母本后代四种比例为1:1:1:1,合子无致死现象,F1作父本时式花序白色花植株减少2/3,原因是F1的花粉ab有2/3致死或不育,D正确。
故选C。
二、非选择题
19.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)番茄是我国重要的蔬菜作物之一,其果实颜色非常丰富。果实颜色取决于果皮和果肉颜色,研究人员对其遗传进行了一系列研究。
(1)果皮黄色与果皮透明色的番茄杂交,F1自交,F2中果皮黄色番茄177株,透明色番茄62株,说明果皮颜色由________对等位基因控制,且控制________性状的基因为显性。
(2)继续对果肉颜色的遗传进行研究。
①番茄成熟会经历绿熟期(没有着色)、转色期(顶部着色程度达到1/4)和红熟期(完全着色),实验时应选择________期调查果肉颜色。
②已有研究表明番茄果肉颜色与基因T/t和R/r相关(如图1),基因型TTRR的番茄果肉表型为________。基因型为TTrr的番茄胡萝卜素减少但未合成番茄红素造成果肉为黄色。
③叶绿素含量也会对果肉颜色造成影响,G基因控制高含量叶绿素,紫色番茄中叶绿素和番茄红素含量均较高。为研究G基因所在位置,用果肉颜色为紫色的纯种番茄与②中的黄色番茄杂交,F1果肉为粉红色,F1自交,F2果肉粉红色:黄色:紫色:绿色=9:3:3:1,推测G位于T/t所在位置(如图2),且G对T为________(填“显性”或“隐性”)。若F1与亲本黄色番茄杂交,子代的性状分离比为________,可以进一步验证上述推测。
【答案】(1)一/1 果皮黄色
(2)红熟 粉红色 隐性 果肉粉红色:果肉黄色=1:1
【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。
【解析】(1)果皮黄色与果皮透明色的番茄杂交(相对性状个体杂交),F1自交,F2中果皮黄色番茄177株,透明色番茄62株,即黄色:透明色=3:1,说明果皮颜色由一对等位基因控制,且控制果皮黄色性状的基因为显性。
(2)①番茄成熟会经历绿熟期(没有着色)、转色期(顶部着色程度达到1/4)和红熟期(完全着色),实验时应选择红熟期调查果肉颜色,此时的实验现象更明显,否则调查结果会出现误差。
②由图示可知,基因R可使胡萝卜素(橙色)转变为番茄红素(粉红色),T基因不抑制R的表达,所以T_R_个体为粉红色,故基因型TTRR的番茄果肉表型为粉红色。
③叶绿素含量也会对果肉颜色造成影响,G基因控制高含量叶绿素,紫色番茄中叶绿素和番茄红素含量均较高。为研究G基因所在位置,用果肉颜色为紫色的纯种番茄(GGRR)与②中的黄色番茄(TTrr)杂交,F1果肉为粉红色(TGRr),F1自交,F2果肉粉红色(T_R_):黄色(T_rr):紫色(GGR_):绿色(GGrr)=9:3:3:1,推测G位于T/t所在位置为两对基因位于两对同源染色体上,且遵循自由组合定律,G对T为隐性。若F1(TGRr)与亲本黄色番茄(TTrr)杂交,子代的性状分离比为果肉粉红色:果肉黄色=1(TGRr、TTRr):1(TGrr、TTrr),该实验结果可进一步验证上述推测。
20.(24-25高一下·北京市通州区·期中)白三叶的花瓣为白色,粗蛋白含量高,是家畜优良的粗蛋白饲料来源。科研人员偶然发现一株红花突变体,并对其展开研究。
(1)用野生型和红花突变体杂交,F1代均表现为野生型,表明显性性状为________。
(2)将F1代杂交种子播种,隔离条件下利用蜜蜂辅助传粉进行群体内植株杂交,获得F2代种子,F2代种子播种后,开红花和开白花的比例约为1:15,据此推测红花突变体花色性状受________基因控制,符合________定律。
(3)为进一步验证(2)中推测,可将________与________杂交,支持(2)结论的预期实验结果为杂交子代种子播种后________。
【答案】(1)白色
(2)两 基因的自由组合
(3)红花突变体 F1代植株 开红花和开白花的比例约为1:3
【分析】自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。其实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【解析】(1)用野生型白花和红花突变体杂交,F1代均表现为野生型,说明显性性状是白色。
(2)F2代种子播种后,开红花和开白花的比例约为1:15,为9:3:3:1的变式,遵循基因的自由组合定律,两对基因位于两对染色体上。
(3)为进一步验证(2)中推测,可将红花突变体(aabb)与F1代植株(AaBb)杂交,若遵循自由组合定律,则AaBb产生的配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,后代开红花(AaBb)和开白花(Aabb、aaBb、aabb)的比例约为1:3。
21.(24-25高一下·北京市海淀区教师进修附属实验香山分校·期中)某种雌雄同株异花的植物,花色有白色、红色、紫色和紫红色四种已知花色由A/a和B/b两对基因控制,其控制色素合成的生化途径如下图所示。(备注:当B、b同时存在时,既能合成紫色素,又能合成红色素;当细胞中同时含有紫色素和红色素时花色为紫红色:不考虑交叉互换)请回答下列问题:
(1)利用该雌雄同株异花的植物进行杂交实验,母本________(需要/不需要)去雄。
(2)基因型AaBb植株的花色是________,其自交后代(F1)中白花植株所占比例是________,由此不能判断两对基因是否遵循自由组合定律。
(3)①若AaBb植株的自交后代(F1)的表型及比例为________,则两对基因遵循自由组合定律,请在答题卡“基因位置关系1”的图示中标出B、b基因的位置________。并以遗传图解的形式,用测交进行验证________。
②若AaBb植株的自交后代(F1)中有一半是紫红花植株,说明A、a和B、b在染色体上的位置关系还有两种类型。请依据F1的表型及其比例进行分析,并在答题卡“基因位置关系2”和“基因位置关系3”的图示中标出B、b基因的位置________。
【答案】(1)不需要
(2)紫红花 1/4
(3)紫红花:紫花:红花:白花=6:3:3:4
【分析】由题意可知,该植物花的颜色由2对等位基因控制,且2对等位基因位于非同源染色体上,因此遵循自由组合定律;根据细胞代谢途径可知,红花的基因型为A-bb,紫花的基因型为A-BB,紫红花为A-Bb,aaB_、aabb开白花。
【解析】(1)根据题意,该植物为雌雄同株异花,所以进行杂交实验,母本不需要去雄;套袋的目的是防止外来花粉干扰实验结果。
(2)基因型AaBb植株既能合成紫色素又能合成红色素,故花色是紫红色,不管两对基因遵循自由组合定律遗传还是完全连锁遗传,其自交后代(F1)中白花植株(aa)所占比例均为1/4,因此不能判断两对基因是否遵循自由组合定律。
(3)①根据细胞代谢途径可知,红花的基因型为A-bb,紫花的基因型为A-BB,紫红花为A_Bb,aaB_、aabb开白花,因此若AaBb植株的自交后代(F1)的表型及比例为紫红花A-Bb:紫花A_BB:红花A_bb:白花(aaB_、aabb)=(3/4×2/4):(3/4×1/4):(3/4×1/4):1/4=6:3:3:4,是9:3:3:1的变式,符合基因自由组合定律,即该植物花的颜色由2对等位基因控制,且2对等位基因位于非同源染色体上,B、b基因的位置如图:。若两对基因位于两对同源染色体上,则与aabb测交后代中:AaBb紫红花:Aabb红花:aaBb白花:aabb白花=1:1:1:1,即紫红花:红花:白花=1:1:2,遗传图解如下:
。
②若AaBb植株的自交后代(F1)中有一半是紫红花植株A-Bb,说明两对基因连锁遗传,则A、a和B、b在染色体上的位置关系有两种类型,如图所示。若F1的表现型及其比例为:紫花AABB:紫红花AaBb:白花aabb=1:2:1,则对应位置关系2,即,即A与B连锁,a与b连锁,其中白花植株的基因型为aabb,紫花植株的基因型为AABB。若A与b连锁,a与B连锁,则其自交后代中红花AAbb:紫红花AaBb:白花aaBB=1:2:1,则对应位置关系3,。
22.(24-25高一下·北京市第三十五中学·期中)雄性不育是杂交水稻育种过程中的重要性状,在“二系法”杂交水稻研究中,光/温敏雄性不育系具有一系两用的突出优点,其育种过程如图所示:
(1)光/温敏雄性不育系在低温且短日照条件下花粉可育,可以通过________繁殖留种;高温或长日照条件下花粉不能正常发育,因此在杂交中可作为________,避免了杂交育种中的________操作。
(2)在长日照条件下,水稻的光/温敏雄性不育系有一定比例的自交结实率,严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制,紫色为显性,育种工作者利用水稻的这对相对性状,设计杂交实验解决了上述问题:
①选择亲本:________作为母本,________作为父本。
②杂交:在________条件下进行杂交,收集种子。
③子代植株处理:________。
(3)研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因:基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性。粳—籼杂交稻花粉的育性如下图所示,这与基因D和基因J的表达时期和作用时期有关。据此推测,基因D与基因J的表达时期分别是________,作用时期分别是________。(填序号:①花粉母细胞时期②花粉时期)
(4)在研究中科学家利用电离辐射处理粳—籼杂交稻,使基因J/j发生染色体易位(易位后J/j依然是一对等位基因,但不再位于12号染色体上),请推测易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为________。
【答案】(1)自交 母本 去雄
(2)绿色叶鞘光/温敏雄性不育系 纯合的紫色叶鞘正常株 长日照 选择紫色叶鞘的植株留种,淘汰绿色叶鞘植株
(3)①和② ②
(4)1/4
【分析】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。
【解析】(1)光/温敏雄性不育系在低温且短日照条件下花粉可育,此时可以通过自交繁殖留种。因为自交是指具有相同基因型的个体相互交配,花粉可育就能进行自交产生后代。在高温或长日照条件下花粉不能正常发育,在杂交中可作为母本。因为作为母本接受父本的花粉完成杂交过程,而其自身花粉不育不会干扰杂交。这样就避免了杂交育种中的去雄操作。因为传统杂交育种中,为了防止母本自交,需要人工去除母本的雄蕊,而雄性不育系自身花粉不育,无需进行去雄。
(2)由图可知,光/温敏雄性不育植株可能进行自交或者杂交,因此要求通过叶鞘的颜色性状区别自交和杂交过程,可选择光/温敏雄性不育系(绿色叶鞘)作为母本,因为我们要利用其雄性不育的特性进行杂交,且要通过叶鞘颜色这一性状来筛选后代;选择纯合紫色叶鞘常规可育系作为父本,纯合子能保证后代的基因型相对一致。在长日照条件下进行杂交,收集种子。并在长日照条件下种植子代植株,选择紫色叶鞘的植株,淘汰绿色叶鞘的植株。因为紫色叶鞘是显性性状,由父本提供的显性基因决定,选择紫色叶鞘植株就保证了是杂交产生的后代,淘汰绿色叶鞘植株(可能是自交产生的)。
(3)由图可知:粳-籼杂交稻花粉母细胞中含有源自籼稻的12号染色体(含基因D和基因J)和源自粳稻的12号染色体(不含基因D和基因J),杂交稻产生的花粉中,12号染色体源于粳稻(不含基因D和基因J)的不育(说明已经含有基因D编码的毒蛋白,但没有基因J编码的蛋白质),源于籼稻(含基因D和基因J)的则可育(基因J编码的蛋白质能解除基因D编码的毒蛋白的毒性),由此推测基因D编码的毒蛋白的表达发生在基因J编码的蛋白质的表达之前,即基因D在①花粉母细胞时期表达,基因J在②花粉时期表达。随着同源染色体的分离,不含基因J的花粉无法表达基因J编码的蛋白质,此时在花粉母细胞时期基因D编码的毒蛋白发挥作用,使花粉不育;而含有基因J的花粉此时表达出基因J编码的蛋白质,解除基因D编码的毒蛋白的毒性,使花粉可育,因此基因D和基因J的作用时期均为②花粉时期,
(4)粳—籼杂交稻的基因型为DdJj。若通过电离辐射使基因J/j发生染色体易位,且易位后依然是一对等位基因(不位于12号染色体上),则此时基因D/d和J/j的遗传遵循基因的自由组合定律,杂交稻产生的雌配子的基因型及其比例为1/4DJ、1/4Dj、1/4dJ、1/4dj,产生的可育雄配子的基因型及其比例为1/2DJ、1/2dJ(基因型为Dj和dj的雄配子不育,因为没有基因J)。可见,易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中,双杂合植株(DdJj)的比例为1/2DJ×1/4dj+1/2dJ×1/4Dj=1/4。
23.(24-25高一下·北京中学·期中)北京烤鸭是具有世界声誉的北京著名菜,起源于中国南北朝时期,《食珍录》中已记有炙鸭。我国现有肉鸭品种——连城白鸭和白改鸭,羽色均为白色。研究人员将下表所示外貌特征的连城白鸭和白改鸭作为亲本,进行杂交实验,过程及结果如图所示。请分析回答:
外貌特征
亲本
羽毛
肤色
喙色
连城白鸭
白色
白色
黑色
白改鸭
白色
白色
橙黄色
(1)在遗传学上,鸭喙色的不同表现类型称为________。根据F2中黑羽、灰羽:白羽的比例约为________,由此推测鸭羽色的遗传遵循基因的________定律。
(2)研究人员假设一对等位基因控制黑色素合成(用符号B、b表示,B表示能合成黑色素),另一对等位基因促进黑色素在羽毛中的表达(用R、r表示,r表示抑制黑色素在羽毛中的表达),它们与鸭羽毛颜色的关系如图所示。根据连城白鸭喙色为黑色,而白改鸭喙色不显现黑色推测,上述杂交实验中亲本连城白鸭的基因型为________,白改鸭的基因型为________。F2代中,黑羽、灰羽鸭中纯合子的比例为________。
(3)研究人员发现F2黑羽:灰羽=1:2,他们假设R基因存在剂量效应,即一个R基因表现为灰色,两个R基因表现为黑色。为了验证该假设,他们将F₁灰羽鸭与亲本中的白改鸭进行杂交,观察统计杂交结果,并计算比例。
①若杂交结果为________,则假设成立。
②若杂交结果为________,则假设不成立。
【答案】(1)相对性状 9:7 基因的自由组合
(2)BBrr bbRR 1/9
(3)黑羽:灰羽:白羽=1:1:2 灰羽:白羽=1:1
【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。
【解析】(1)相对性状是同种生物同一性状的不同表现,在遗传学上,鸭喙色的不同表现类型称为相对性状;根据杂交实验结果,F2中非白羽(黑羽、灰羽):白羽约为363:279≈9:7,属于9:3:3:1的特殊分离比,因此鸭的羽色遗传符合两对等位基因的自由组合定律。
(2)根据9:3:3:1的含义,可推知黑羽和灰羽的基因型为B_R_,白羽基因型为B_rr、bbR_、bbrr。根据连城白鸭喙色为黑色,可知其细胞内能合成黑色素,含有B基因,只是r基因抑制了黑色素基因B在羽毛中的表达(B基因在鸭喙细胞中能表达),所以上述杂交实验中亲本(都是纯合子)连城白鸭的基因型为BBrr;白改鸭喙色不显现黑色,可推知其细胞内不能合成黑色素,不含B基因,再结合F1的基因型是BbRr和亲本连城白鸭的基因型为BBrr,可知亲本白改鸭的基因型为bbRR;F2的基因型为B_R_:B_rr:bbR_:bbrr=9:3:3:1,其中黑羽、灰羽鸭中(B-R-)只有BBRR是纯合子,黑羽、灰羽鸭中纯合子的比例为1/9。
(3)用F1灰羽鸭(BbRr)与亲本中白改鸭(bbRR)杂交,子代出现四种基因型BbRR、BbRr、bbRR、bbRr。①若假设成立,即R基因存在剂量效应,一个R基因表现为灰色,两个R基因表现为黑色,则杂交结果为黑羽(BbRR):灰羽(BbRr):白羽(bbRR、bbRr)=1:1:2;②若假设不成立,则杂交结果为灰羽(BbRR、BbRr):白羽(bbRR、bbRr)=1:1。
24.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制,科学家进行了相关研究。
(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色,F1自交得F2,选取F2黄果皮个体自交,F3中果皮颜色及比例为________。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图1。
据此,写出F2中橙色的基因型:________。从基因结构上分析,基因A与B的根本区别是________。
(3)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但H在果实中的表达量低。
根据上述代谢途径,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是________。
(4)有一果实不能成熟的变异株M,果肉颜色与甲相同,但A并未突变,而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达,敲除野生型中的C基因,其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变,但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据,合理的方案包括________,并检测C的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
③敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
⑤敲除野生型中果实特异性表达的甲基化酶基因
【答案】(1)黄色:无色=5:1
(2)AAbb、Aabb、aabb 脱氧核苷酸(碱基或碱基对)的数量和排列顺序不同
(3)基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素
(4)①③④
【分析】1、基因分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体的等位基因,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,独立的随配子遗传给后代。
2、基因的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。
【解析】(1)果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色,说明黄色是显性性状,F1为杂合子,相关基因用A/a表示,则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色(1AA、2Aa):无色(aa)=3:1。选取F2黄果皮个体(1/3AA、2/3Aa)自交,F3中无色个体的比例为2/3×1/4=1/6,则F3中果皮颜色及比例为黄色:无色=5:1。
(2)甲、乙为两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。由图1可知,F2比值约为为9:3:4,F1基因型为AaBb,红色基因型为A_B_,黄色为aaB_,橙色为A_bb、aabb,甲乙基因型分别为aaBB、AAbb。基因A与B属于非等位基因,两者的根本区别是脱氧核苷酸(碱基或碱基对)的数量和排列顺序不同。
(3)由题意和图2可知,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,则存在A或H,不存在B基因时,果肉呈橙色。因此,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素。
(4)①C基因表达的产物可以调控A的表达,变异株M中C基因的序列未发生改变,但其甲基化程度一直很高,欲检测C的甲基化水平及表型,可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M,使得C去甲基化,并检测C的甲基化水平及表型,该操作可与M变异株做对照①正确;
②将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M会使得C基因的甲基化更高,因而无法与野生型形成对照,无法做出判断,②错误;
③敲除野生型果实中特异性表达的去甲基化酶基因,使C基因去甲基化,进而检测野生型植株C的甲基化水平及表型,与突变植株进行比较,也可达到实验目的,③正确;
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型,检测野生型C的甲基化水平及表型并与突变体M作比较,可以达到实验目的,④正确;
⑤敲除野生型中果实特异性表达的甲基化酶基因,无法与突变体M形成对照,因而无法做出正确的判断,即⑤错误。
故选①③④。
25.(24-25高一下·北京市第四十三中学·期中)大白菜的花为两性花(一朵花既有雄蕊又有雌蕊),花冠颜色(花色)主要有黄色、桔色和白色3种。为研究大白菜花色的遗传,研究人员做了如下杂交实验。请回答问题:
亲本组合
F1花色
F2花色及比例
1
黄色(♀)×白色(♂)
黄色
黄色:白色=3:1
2
白色(♀)×黄色(♂)
黄色
黄色:白色=3:1
3
黄色(♀)×桔色(♂)
黄色
黄色:桔色=3:1
4
桔色(♀)×黄色(♂)
黄色
黄色:桔色=3:1
5
桔色(♀)×白色(♂)
黄色
黄色:桔色:白色=9:3:4
6
白色(♀)×桔色(♂)
黄色
黄色:桔色:白色=9:3:4
(1)杂交1和杂交2互为________实验,实验结果证明________是显性性状。
(2)上述杂交结果说明大白菜花色由两对等位基因(A/a和B/b)控制,遵循自由组合定律,判断的依据是________。
(3)已知大白菜的花色与其中的色素种类有关,请完善下列色素合成代谢途径与表型对应关系①________;②________;③________,并解释杂交5中雄性亲本呈白色的原因________。
【答案】(1)正反交 黄色
(2)杂交5和6的F2黄色:桔色:白色=9:3:4
(3)白 桔 黄 杂交5雄性亲本的基因型为aaBB,a不能控制酶A合成,无法催化前体物质转变为色素1,即使有B基因控制的酶B,也无法合成色素2,所以呈白色
【分析】分析题意:根据组合5和6,F2中黄花:桔花:白花=9:3:4,为9:3:3:1的变式,可推测白菜花色受两对等位基因的控制。并且黄花为双显,桔花为某种单显,白花为另外一种单显和双隐。
【解析】(1)依据表格信息和正反交实验的定义可知,杂交1和杂交2互为正反交实验,F1均为黄色,F2:黄色:白色=3:1,可知黄色对白色为显性。
(2)杂交组合5和6是一组正反交实验,F1均表现为黄色,F2中黄色:桔色:白色=9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明大白菜花色由两对等位基因控制,遵循自由组合定律。
(3)依据表格信息和图示信息可推知,黄色的基因型为A_B_、桔色的基因型为A_bb、白色的基因型为aa_ _,图示中①为白色前体物质,②为桔色,③为黄色。杂交5中由于F1均表现为黄色,故亲本桔色的基因型为AAbb,白色的基因型为aaBB,亲本中雄性亲本之所以呈白色,其原因是基因a不能控制酶A合成,无法催化前体物质转变为色素1,即使有基因B控制的酶B,也无法合成色素2。
26.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)随着全球气温升高,高温严重影响水稻的安全生产,因此发掘水稻耐热基因、培育耐热品种等对保障水稻产量和品质具有重要意义。研究发现水稻1号染色体上的DSHTI基因是与耐高温相关基因,DSHT1基因功能完全缺失的水稻对高温敏感。某科研团队以野生型水稻的DSHTI基因敲除突变体(dsht1)为材料,通过辐射诱变筛选到两个稳定遗传的回复突变体(sup-1、sup-2)株系,DNA测序表明sup-1、sup-2的DSHTI基因与dshtl一致。请回答问题:
(1)回复突变体可能有两种:①突变的碱基序列经第二次突变后又变为原来的碱基序列;②第二次突变发生在另一部位上,从而部分恢复原来的表型。sup-1、sup-2属于________(填“①”或“②”)。
(2)该科研团队利用dsht1、sup-1、sup-2进行了如下杂交实验:
实验组别
杂交组合
F1
F2
实验一
dshtl×sup-1
高温敏感型
高温敏感型:耐高温型≈3:1
实验二
dsht1×sup-2
高温敏感型
高温敏感型:耐高温型≈3:1
实验一和实验二结果表明,回复突变体sup-1和sup-2表型受________(填“单”或“多”)个、________(填“显”或“隐”)性基因控制。
(3)为进一步探究sup-1和sup-2的回复基因是否为等位基因,可将________进行杂交,若子代表型________,则说明sup-1和sup-2的回复基因为等位基因。
(4)通过基因定位,科研人员确定了sup-1和sup-2的回复基因位于水稻11号染色体上。将野生型水稻与sup-1杂交,得到F1,F1自交得到F2中的表型及比例为________。
(5)在发掘水稻耐热基因的研究过程中,科研人员又获得了一个温敏雄性不育突变体株系,该性状由隐性基因控制,且高温时表现雄性不育,低温时雄性可育。已知水稻高秆对矮秆为显性,将纯合高秆温敏雄性不育水稻与纯合矮秆水稻杂交得到F1,F1自交得到F2,在高温下培养F2,F2中矮秆雄性不育植株所占的比例为1/16,则温敏雄性不育基因和矮秆基因在染色体上的位置关系是________。
【答案】(1)②
(2)单 隐
(3)sup-1和sup-2 与sup-1和sup-2一致
(4)耐高温型:温度敏感型=13:3
(5)位于非同源染色体上
【分析】基因的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。
【解析】(1)由题干信息可知,以野生型水稻的DSHTI基因敲除突变体(dsht1)为材料,通过辐射诱变筛选到两个稳定遗传的回复突变体(sup-1、sup-2)株系,DNA测序表明sup-1、sup-2的DSHTI基因与dshtl一致,所以sup-1、sup-2属于②:第二次突变发生在另一部位上,从而部分恢复原来的表型;
(2)实验一和实验二的F1均为高温敏感型,说明高温敏感型为显性性状,F2中出现了耐高温型,且实验二中高温敏感型:耐高温型=3:1,符合一对等位基因控制的性状分离比,所以回复突变体sup-1和sup-2表型受单个、隐性基因控制;
(3)为探究sup-1和sup-2的回复基因是否为等位基因,可将sup-1和sup-2进行杂交,若子代表型与sup-1和sup-2一致,均为耐高温型,则说明sup-1和sup-2的回复基因为等位基因,因为若为等位基因,纯合隐性个体杂交后代均为隐性性状(耐高温型);
(4)由题干信息可知,野生型水稻的相关基因位于1号染色体上,而sup-1和sup-2的回复基因位于水稻11号染色体上,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,符合基因的自由组合定律,设相关基因用A、a和B、b表示,则野生型水稻(AABB)与sup-1(aabb)杂交,得到F1(AaBb),F1自交得到F2中的基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,由于野生型(A_B_)、回复突变体(aabb)和突变体(A_bb)表现为耐高温型,所以F1自交得到F2中的表型及比例为耐高温型:温度敏感型=13:3;
(5)纯合高秆温敏雄性不育水稻(设基因型为AAbb)与纯合矮秆水稻(设基因型为aaBB)杂交得到F1(基因型为AaBb),F1自交得到F2,在高温下培养F2,矮秆雄性不育植株(aabb)所占的比例为1/16,说明温敏雄性不育基因和矮秆基因遵循基因的自由组合定律,即两对基因位于两对非同源染色体上。
27.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)某二倍体植物的花色由两对独立遗传的等位基因(M/m,N/n)控制,其机理如图所示,已知M基因存在的情况下会抑制N基因的表达。回答下列问题:
(1)以上两对基因的遗传________基因自由组合定律。
(2)据图分析,开红花植株的基因型有________。
(3)若该植物产生的配子中,基因型mN的雌配子或雄配子致死,则黄花植物(MmNn)自交,F1中黄花:红花:白花=________,F1黄花植株中纯合子占________。
(4)利用上述F1中的植株,设计最简单的实验组合证明基因型为mN的致死配子是雄配子而不是雌配子,并预期与其对应的结果________。
【答案】(1)遵循
(2)mmNN、mmNn
(3)10:1:1 1/5
(4)实验设计:选择F1中花色为红花的植物和白花植株进行正反交,统计子代植株的花色及比例
预期结果:以白花植株为父本时,子代红花:白花=1:1:以白花为母本时,子代全为白花
【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。
【解析】(1)由题意可知,植物的花色由两对独立遗传的等位基因(M/m,N/n)控制,两对基因独立遗传,符合自由组合定律。
(2)据题意可知,M基因表达的酶1能催化白色前体物质形成黄色物质,N基因表达的酶2能催化白色前体物质形成红色物质,M基因存在的情况下,N基因不能表达,红花植株的基因型为mmNN、mmNn。
(3)若 mN 型雌配子(或雄配子)致死,则 MmNn 个体产生的四种配子MN、Mn、mN、mn中,mN 配子无法存活,则参与受精的是MN:Mn:mn=1:1:1,另外一个亲本的配子是MN:Mn:mN:mn=1:1:1:1,据棋盘法可知,子代中10/12 为黄花、1/12 为红花、1/12 为白花,故表型分离比为黄花:红花:白花= 10:1:1;黄花基因型中,完全纯合(MMNN、MMnn)各占 1/12,总计 2/12,即在全部12 份后代中占 2/12,在10 份黄花中占 (2/12)/(10/12)=1/5。
(4)若要通过一代杂交实验探究致死配子是雄配子还是雌配子,可选择F1中花色为红花(mmNn)的植物和白花植株进行正反交,统计子代植株的花色及比例。F1中红花的基因型为mmNn,若mN致死则只产生nm的配子,若mN不致死则产生nm和mN两种数量相等的配子:故若以白花植株为父本,子代红花:白花=1:1;以白花为母本,子代全为白花,则致死配子是雄配子。
28.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)豌豆是遗传学研究的理想材料,科研工作者用豌豆进行系列杂交实验。
(1)用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,结出的种子(F1)都是黄色圆粒。说明________是显性性状。F1自交产生的F2中黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒数量比接近9:3:3:1。表明这两对相对性状由两对等位基因控制,且两对基因的遗传遵循________定律。
(2)纯种白花豌豆与纯种紫花豌豆杂交,F1均开紫花。F1自交产生的F2中紫花与白花比例约为9:7。说明豌豆花瓣的颜色受两对独立遗传的等位基因控制,可用下图解释。
①请在I处写出基因型,在Ⅱ、Ⅲ处写出表型I________,Ⅱ________,Ⅲ________。
②下列选项中能解释豌豆花瓣颜色形成的分子机制的是________。
【答案】(1)黄色和圆粒 自由组合
(2)AaBb 紫花 白花 a
【分析】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。
【解析】(1)用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,结出的种子(F1)都是黄色圆粒,说明黄色和圆粒是显性性状。自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合,F1自交产生的F2中黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒数量比接近9:3:3:1,说明两对等位基因位于两对同源染色体上,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)①亲本基因型是AABB和aabb,则Ⅰ处F1基因型是AaBb;F2中紫花与白花的比例约为9:7,说明紫花基因型是A-B-,白花包括A_bb、aaB_和aabb,配子AB和AB结合形成Ⅱ,基因型是AABB,表现为紫花。配子Ab和Ab结合形成Ⅲ,基因型是AAbb,表现为白花。
②紫花基因型是A_B_,白花包括A_bb、aaB_和aabb,说明紫花同时有A和B基因,结合图示分析,b中B基因的存在抑制中间物质(白色)转变为花青素(紫色)不满足要求,a中基因A和B同时存在时前体物质(白色)会转变为中间物质(白色),最终转变为花青素(紫色)。
29.(24-25高一下·北京市第五十五中学·期中)玉米是世界上重要的粮食作物。研究玉米叶色突变体对阐明光合作用调控机理、增加作物产量具有重要意义。
(1)某品系玉米甲自然突变后,通过连续自交获得突变体乙,甲与乙杂交过程及结果如图1。
①据图1可初步判断,此玉米叶色的遗传受两对基因控制,用A/a、B/b表示。这两对基因的位置关系如图2中________(填“a”或“b”)所示,符合孟德尔的________定律。
②若要进一步验证,可用F1与________进行测交,后代的表型及比例为________,说明上述判断成立。
③研究发现,A基因控制A酶合成,B基因控制B酶合成,当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用,使叶片呈现黄色。据此分析,图1的F2中黄色叶的基因型为________。F2绿色叶植株中有部分个体无论自交多少代,其后代仍为绿色叶,这样的个体在F2绿色叶植株中所占的比例为________。
(2)进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色;28℃为黄色;32℃为绿色。说明生物体的表型受________共同影响。
【答案】(1)a (基因的)自由组合 乙 绿色叶:黄色叶:白色叶=2:1:1 aaBB、aaBb 1/3
(2)基因与环境
【分析】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组合是互不干扰的;在减数分裂形成配子的过程中,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。
【解析】(1)①据图1可知,F2中绿色叶:黄色叶:白色叶=12:3:1,是9:3:3:1的变式,说明这两对基因符合孟德尔的自由组合定律,这两对基因位于两对同源染色体上,位置关系如图2中a所示。
②若要进一步验证,可用F1与隐性纯合子aabb(即图1中的乙)进行测交,AaBb×aabb→AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,即后代的表型及比例为绿色叶:黄色叶:白色叶=2:1:1。
③当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用,使叶片呈现黄色,再结合F2中绿色叶:黄色叶:白色叶=12:3:1,因此图1的F2中黄色叶的基因型为aaBB、aaBb。F2绿色叶植株(基因型为A_B_或Aabb或AAbb)中有部分个体无论自交多少代,其后代仍为绿色叶,说明这样的个体的基因型为AABB或AAbb或AABb,在F2绿色叶植株中所占的比例为4/12,即1/3。
(2)进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色;28℃为黄色;32℃为绿色,即同一基因型的突变体乙在不同的温度下表型不同,说明生物体的表型受基因与环境共同影响。
30.(24-25高一下·北京市海淀区中国人民大学附属中学·期中)西葫芦是一年生雌雄同株植物,开单性花。其果实的黄皮与绿皮为一对相对性状,控制色素合成的基因为Y、y;另有一对基因T、t也与西葫芦的皮色表现有关。以下是利用白皮西葫芦与黄皮西葫芦进行杂交实验的过程图,请分析回答:
(1)该实验中,亲本白皮西葫芦和黄皮西葫芦的基因型分别为________和________。
(2)图中F2白皮西葫芦的基因型有____种,其中纯合子所占比例为________。
(3)为判断F2某白皮西葫芦的基因型,可以让其自交,若后代的性状分离比为白皮:黄皮=3:1,说明该白皮西葫芦的基因型为________。
(4)控制西葫芦皮色的这两对等位基因遗传时________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。若要设计测交实验来验证,所选亲本的基因型应为________,子代的表型及比例应为________。
【答案】(1)yyTT YYtt
(2)6 1/6
(3)YYTt
(4)遵循 YyTt×yytt 白皮:黄皮:绿皮=2:1:1
【分析】由图可知,F2中分离比为12:3:1,是“9:3:3:1”的变式,说明黄皮与绿皮这一对相对性状是由两对等位基因控制的,且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,F1的基因型为YyTt。由题意“另有一对基因(T、t)也与西葫芦的皮色表现有关”,根据子二代白色的:有色的=3:1,说明T存在时表现为白色。即白色的基因型为_ _T_,有Y无T时表现为黄皮,其基因型为Y_tt;无Y和T时表现为绿皮,其基因型为yytt。
【解析】(1)根据F2中分离比为12:3:1,是“9:3:3:1”的变式,可知两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,又根据另有一对基因(T、t)也与西葫芦的皮色表现有关,子二代白色的:有色的=3:1,说明T存在时表现为白色,即白色的基因型为_ _T_,绿皮的基因型为yytt,黄皮基因型为Y_tt,根据子二代分离比可知子一代基因型为YyTt,因此亲本基因型为yyTT(白皮)和YYtt(黄皮)。
(2)F2中白皮西葫芦的基因型为_ _T_,由3×2=6种,占F2中的1×3/4=3/4,其中纯合子为YYTT+yyTT占1/16+1/16=2/16,白皮中纯合占(2/16)/(3/4)=1/6。
(3)白皮西葫芦基因型为YYTT、YyTT、yyTT、YYTt、YyTt、yyTt,欲鉴定其基因型,可让F2中白皮西葫芦个体分别自交,观察并统计子代表型和比例;若后代的性状分离比为白皮:黄皮=3:1,说明该白皮西葫芦的基因型为YYTt。
(4)根据F2中分离比为12:3:1,是“9:3:3:1”的变式,可知控制西葫芦皮色的这两对等位基因,遗传时遵循基因的自由组合定律,对自由组合定律的验证可选择测交实验,即让子一代(YyTt)与绿皮西葫芦(yytt)杂交,若后代出现白皮西葫芦:黄皮西葫芦:绿皮西葫芦=2:1:1,即可说明两对基因遵循自由组合定律。
31.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验,如下图。
(1)若亲本都是纯合子,则图中亲本基因型为________。
(2)图中F2结三角形果实的荠菜中,部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是________;还有部分个体无论自交多少代,其后代表型仍然为三角形果实,这样的个体在F2中所占的比例________。
(3)现有2包基因型分别为AABB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆形果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:
①用2包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子。
②F1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F2种子。
③F2种子长成植株后,按果实形状的表型统计植株的比例。
结果预测:
Ⅰ.如果F2中________,则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ.如果F2中________,则包内种子基因型为aaBB。
【答案】(1)AABB和aabb
(2)AaBb、Aabb和aaBb 7/16
(3)三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为3:1 三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为1:1
【分析】分析题图可知:三角形果实个体和卵圆形果实个体杂交,后代所结果实皆为三角形,则三角形为显性,F2代中三角形果实:卵圆形果实≈15:1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9:3:3:1的变形(9+3+3):1,可知纯隐性(基因型为aabb)为卵圆形,其余皆为三角形。
【解析】(1)F2中三角形:卵圆形=301:20≈15:1,是“9:3:3:1”的变式,说明荠菜果实形状的遗传受两对等位基因控制,且它们的遗传遵循基因的自由组合定律。由此还可推知F1的基因型为AaBb,三角形的基因型为A_B_、A_bb、aaB_ _,卵圆形的基因型为aabb,则亲本的基因型是AABB和aabb。
(2)个体自交后发生性状分离,也就是自交后代会出现三角形和卵圆形,这样个体基因型应同时具有a和b,即AaBb、Aabb和aaBb。图中F2三角形果实荠菜中,如果一对等位基因为显性纯合,则无论自交多少代,其后代表现型仍然为三角形果实,这样的个体基因型为:AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB,在F2三角形果实荠菜中的比例为1/16+2/16+2/16+1/16+1/16=7/16。
(3)基因型分别为AABB和aaBB的荠菜种子与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的F2代的表现型情况是有所不同的,所以基因型分别为AABB和aaBB的三角形个体与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的子一代再与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的后代情况也是有所不同的,据此进行实验设计。
I.若包内种子基因型为AABB,则与卵圆形果实种子长成的植株aabb杂交,得到的F1种子为AaBb,F1种子长成的植株再与卵圆形果实种子长成的植株aabb杂交,得到的F2种子为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,即F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为3:1。
Ⅱ.若包内种子基因型为aaBB,则与卵圆形果实种子长成的植株aabb杂交,得到的F1种子为aaBb,F1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株aabb杂交,得到的F2种子为aaBb:aabb=1:1,即F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为1:1。
32.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)甜瓜果肉的颜色是重要的果实品质性状。为研究其遗传规律,以绿色果肉甜瓜“库克拜热”和橙色果肉甜瓜“皇后”为材料进行杂交实验,结果如图。
(1)由图可知,甜瓜果肉颜色受________对等位基因的控制,且遵循________定律。其中绿色果肉对白色果肉为________性。
(2)已有研究表明,橙色果肉控制基因G能使成熟期果肉积累β-胡萝卜素,白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体。
①上图F₂中白色果肉甜瓜的基因型为________。
②请解释甜瓜绿色果肉性状产生的原因________。
(3)在现代作物杂交育种中,常通过检测与目标基因紧密连锁的分子标记(如SSR等)选择目标个体。SSR即简单重复序列,在不同品种间重复序列有差异,使其在电泳后会出现不同的条带。已知基因T/t位于8号染色体上,利用8号染色体上的三个分子标记对F₂中白色和绿色甜瓜进行检测,结果如下表。
分子标记
白色
绿色
a
b
c
a
b
c
SSR2956
0
21
12
9
1
1
SSR2980
0
21
12
11
0
0
CMN21-25
7
10
15
8
2
1
注:a-与“库克拜热”带型相同植株数;b-杂合带型植株数;c-与“皇后”带型相同植株数。
①三个分子标记中最适合作为基因T/t的分子标记的是________。
②在果肉为绿色的植株中,出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株,请解释原因________。
【答案】(1)2 自由组合 隐
(2)ggTT或ggTt 绿色果肉甜瓜缺乏T基因,使其果实成熟期叶绿体不能降解,缺乏G基因也不能积累β-胡萝卜素,果肉呈现出叶绿体的颜色。
(3)SSR2980 SSR2956与T/t基因均位于8号染色体上,在减数分裂中四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换,产生了少量同时含有t和“皇后”类型SSR2956的重组型配子,该类型雌雄配子结合发育形成了c,因此其数量较少
【分析】F1自交产生的F2比例为12:3:1,为9:3:3:1的变式,可知该性状由两对独立遗传的等位基因控制,且F1基因型为双杂合。
【解析】(1)根据杂交结果F1自交产生的F2比例为12:3:1,为9:3:3:1的变式,可知该性状由两对独立遗传的等位基因控制,遵循自由组合定律。其中白色和绿色为3:1,可知绿色果肉对白色果肉为隐性。
(2)由题意分析,白色果肉甜瓜,没有橙色果肉控制基因G,且有白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体,因此F2种白色果肉甜瓜的基因型为ggTT或ggTt。绿色果肉甜瓜的基因型为ggtt,因为不存在橙色果肉控制基因G能使成熟期果肉未积累β-胡萝卜素,且不存在白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体未解体,从而呈现绿色。
(3)F₂中白色甜瓜有TT和Tt,绿色甜瓜均为tt,由表格结果可知分子标记SSR2980完全符合上述结果,最适合作为基因T/t的分子标记。
SSR2956与T/t基因均位于8号染色体上,在减数分裂中四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换,产生了少量同时含有t和“皇后”类型SSR2956的重组型配子,该类型雌雄配子结合发育形成了c,因此出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株。
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