人教版生物必修2课时跟踪检测（3） 自由组合定律的发现（含解析）

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人教版生物必修2课时跟踪检测
（三） 自由组合定律的发现
A级——固基础，注重综合
1．在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列叙述正确的是(　 )
A．F1产生4个配子，雌配子的比例为1∶1∶1∶1
B．F1产生基因型为YR的卵细胞和YR的精子数量之比为1∶1
C．自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合
D．F1产生的精子中，YR和yr的比例为1∶1
解析：选D　F1产生4种精子和4种卵细胞，配子类型及比例均为YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1,4种精子和卵细胞可以随机结合，但精子的数量远多于卵细胞的数量，A、B错误，D正确；自由组合是指形成配子时，控制不同性状的基因自由组合，C错误。
2．孟德尔发现了分离定律和自由组合定律，他获得成功的原因不包括(　 )
A．正确地选用实验材料
B．先分析一对相对性状的遗传，再分析两对相对性状的遗传
C．先研究遗传因子的行为变化，后研究性状分离现象
D．在观察和分析的基础上提出问题，然后提出假说并进行验证
解析：选C　正确地选用豌豆作为实验材料是孟德尔获得成功的条件，A不符合题意；孟德尔在研究过程中先分析一对相对性状的遗传，再分析两对相对性状的遗传，B不符合题意；孟德尔时期并没有研究遗传因子的行为变化，C符合题意；孟德尔采用了假说—演绎法进行研究，即在观察和分析(性状分离现象)的基础上提出问题，然后通过推理和想象提出解释问题的假说并进行验证，D不符合题意。
3．基因型为Aabb与aaBb的个体杂交，两对等位基因(A对a为完全显性，B对b为完全显性)的遗传遵循自由组合定律，则后代中(　　)
A．表型有2种，且比例为1∶1；基因型有4种
B．表型有2种，且比例为3∶1；基因型有2种
C．表型有4种，且比例为2∶1∶2∶1；基因型有6种
D．表型有4种，且比例为1∶1∶1∶1；基因型有4种
解析：选D　由题干信息可知，两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，可以将基因型为Aabb和aaBb的个体杂交，拆分成Aa与aa杂交、bb与Bb杂交进行分析，其中Aa与aa杂交，后代有两种基因型Aa与aa，比例为1∶1，且两种表型比例也为1∶1；bb与Bb杂交，后代有两种基因型Bb和bb，比例为1∶1，且表型有两种，比例为1∶1。因此基因型为Aabb和aaBb的个体杂交，后代中表型有2×2＝4(种)，比例为(1∶1)×(1∶1)＝1∶1∶1∶1，基因型有2×2＝4(种)。
4．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，研究人员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后代的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是(　 )
A．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：选D　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正确。由题图可知，后代中抗病∶易感病＝1∶1，则亲本相关的基因型是Bb、bb，后代中无香味∶有香味＝3∶1，则亲本相关的基因型是Aa、Aa，综合两对性状考虑，两亲本的基因型为AaBb、Aabb，B正确。杂交子代中抗病个体的基因型均为Bb，不能稳定遗传，C正确。两对相对性状分开考虑，两亲本杂交得到的子代中，AA占1/4，Aa占1/2，aa占1/4；Bb占1/2，bb占1/2，子代自交产生稳定遗传的有香味抗病植株(基因型为aaBB)所占的比例为1/2×1/4×1/2×1/4＋1/4×1/2×1/4＝3/64，D错误。
5．大麦的黑稃(B)对白稃(b)为显性，刺芒(R)对光芒(r)为显性，这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。现有白稃刺芒品种甲和黑稃光芒品种乙，让大量的甲与乙杂交，F1中没有出现白稃光芒的个体，则(　 )
A．甲、乙都是纯合子
B．甲、乙都是杂合子
C．甲、乙都是纯合子，或者一个是纯合子一个是杂合子
D．条件不够，无法判断
解析：选C　甲(白稃刺芒，bbR_)与乙(黑稃光芒，B_rr)杂交，F1中没有出现白稃光芒(bbrr)的个体，则甲、乙不能同时产生br的配子，故甲、乙可能都是纯合子，也可能一个是纯合子，一个是杂合子。
6．孟德尔的豌豆杂交实验表明，种子黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性。某同学想重复孟德尔的实验，他用纯种黄色皱粒豌豆(P1)与纯种绿色圆粒豌豆(P2)杂交，得到F1，F1自交得到F2，F2的部分基因型如图所示。根据基因的自由组合定律，下列判断正确的是(　 )
A．①②③④都是皱粒
B．①②③④都是黄色
C．①出现的概率大于④
D．①是黄色皱粒，③是绿色皱粒
解析：选A　①～④的基因型分别为YYrr、Yyrr、Yyrr、yyrr，都表现为皱粒，A正确；①②③是黄色，④是绿色，B错误；①和④出现的概率均为1/16，C错误；①和③均为黄色皱粒，D错误。
7．家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。控制这两对相对性状的基因可自由组合。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是(　 )
A．黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔，得F1
B．选取健壮的F1个体自交，得F2
C．从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交
D．根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔
解析：选B　设控制毛色与长短的相关基因分别为A/a、B/b，根据题意分析可知，黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔的基因型分别是AABB、aabb，利用它们杂交得F1，F1基因型为AaBb。家兔属于雌雄异体动物，不能进行自交；可以选用F1雌、雄个体间交配，得F2。从F2中选取健壮的黑色长毛兔(A_bb)与白色长毛兔(aabb)测交；根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔(AAbb)。
8．已知玉米籽粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性，这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。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，下列预期结果正确的是(　 )
A．测交结果中黄色非甜与红色甜的比例为3∶1
B．自交结果中与亲本表型相同的子代所占的比例为3/16
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子代所占的比例为1/2
解析：选C　F1测交，其子代有四种表型，且比例为1∶1∶1∶1，故黄色非甜与红色甜的比例为1∶1，A错误；F1自交，其子代有四种表型，其比例为9∶3∶3∶1，其中与亲本表型相同的黄色甜与红色非甜所占比例分别为3/16、3/16，故其所占比例为3/8，B错误；两对相对性状中每一对均符合分离定律，故F1自交后代中黄色∶红色＝3∶1，非甜∶甜＝3∶1，C正确；F1测交子代中红色非甜所占比例为1/4，D错误。
9．某雌雄同株的高等植物，其成熟果实的果皮颜色由独立遗传的两对等位基因控制，其中基因型为AaBB的植株的果皮为黄色，基因型为aa__的植株的果皮为绿色，其他基因型植株的果皮均为褐色。以某植株作亲本进行自交，子代中有黄果植株、绿果植株、褐果植株。下列相关分析正确的是(　 )
A．亲本植株为褐果植株
B．亲本植株的基因型为AaBb
C．子代褐果植株的基因型有5种
D．子代中绿果植株约占1/4
解析：选D　某植株作亲本进行自交，子代中有黄果植株(AaBB)、绿果植株(aa__)、褐果植株，说明亲本至少含有一对等位基因Aa，且子代应出现BB。因此亲本基因型为AaBb或AaBB，AaBb表现为褐色，AaBB表现为黄色，A、B错误。若亲本为AaBB，子代褐果植株的基因型为AABB，子代中绿果植株(aaBB)约占1/4；若亲本为AaBb，子代褐果植株的基因型为AABB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb，子代绿果植株(aa__)约占1/4，C错误，D正确。
10．豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)种子对皱粒(r)种子为显性。某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现后代出现4种类型，对性状的统计结果如图所示，据图回答问题。
(1)亲本的基因型是________(黄色圆粒)、________(绿色圆粒)。
(2)在F1中，不同于亲本的表型是__________________________，它们之间的数量比为________。F1中纯合子占的比例为______。
(3)F1中黄色圆粒豌豆的基因型是__________。如果用F1中的一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，得到的F2的表型有____种，数量比为________________________。
解析：(1)分析图示可知，后代中圆粒∶皱粒＝75∶25＝3∶1，黄色∶绿色＝50∶50＝1∶1，则亲本的基因型是YyRr(黄色圆粒)和yyRr(绿色圆粒)。(2)结合对(1)的分析可知：F1中的表型及其比例为黄色圆粒(Y_R_)∶绿色圆粒(yyR_)∶黄色皱粒(Y_rr)∶绿色皱粒(yyrr)＝3∶3∶1∶1，所以在F1中，表型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒，它们之间的数量比为1∶1；F1中纯合子(yyRR、yyrr)占的比例是1/2×(1/4＋1/4)＝1/4。(3)F1中黄色圆粒豌豆的基因型是YyRR或YyRr。如果F1中的一株黄色圆粒豌豆的基因型是YyRR，则其与yyrr杂交，得到的F2的表型及其比例为黄色圆粒∶绿色圆粒＝1∶1；如果F1中的一株黄色圆粒豌豆的基因型是YyRr，则其与yyrr杂交，得到的F2的表型及其比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝1∶1∶1∶1，即用F1中的一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，得到的F2的表型有2种或4种，数量比为1∶1或1∶1∶1∶1。
答案：(1)YyRr　yyRr　(2)黄色皱粒和绿色皱粒　1∶1　1/4　(3)YyRR或YyRr　2或4　1∶1或1∶1∶1∶1
B级——强应用，体现创新
11．在家蚕的遗传中，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，以下叙述中不正确的是(　 )
项目 黄茧黑蚁蚕 白茧黑蚁蚕 黄茧淡赤蚁蚕 白茧淡赤蚁蚕
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相同
D．组合一和组合二的子代中白茧淡赤蚁蚕的基因型不完全相同
解析：选D　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)，A正确；由组合一后代表型比例为9∶3∶3∶1可知，两亲本均为黄茧黑蚁蚕，基因型均为AaBb，B正确；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，C正确；白茧淡赤蚁蚕的基因型都为aabb，D错误。
12．甲、乙、丙分别代表某二倍体雌雄同株植物的3个基因型不同的纯合白花品系。甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如下表所示。根据结果，下列叙述不正确的是(　 )
组别 杂交组别 F1 F2
1 甲×乙 红花 899红花，701白花
2 甲×丙 红花 486红花，666白花
A.若用组1中F1进行测交，后代中红花∶白花＝1∶3
B．若用组2中F1进行测交，后代中红花∶白花＝1∶7
C．组1中，F2的白花植株有3种纯合子
D．组2中，F2的红花植株有7种纯合子
解析：选D　组1的F2中，红花∶白花≈9∶7，则F1红花植株存在两对基因杂合。组2的F2中，红花∶白花＝27∶37，则F1红花存在三对基因杂合，说明该植物的花色至少由三对等位基因控制，当三对等位基因中均含显性基因时表现为红花。相关基因用A/a、B/b、C/c表示，由题表分析甲、乙之间含一对相同的纯合基因，甲和丙之间三对基因各不相同，则可假设甲、乙、丙的基因型分别为AAbbCC、aaBBCC、aaBBcc(只写出一种可能情况，其他情况如能满足上述要求也可)。组1杂交得到的F1为AaBbCC，与aabbcc测交后代中AaBbCc∶aaBbCc∶AabbCc∶aabbCc＝1∶1∶1∶1，AaBbCc表现为红花，其余表现为白花，因此后代中红花∶白花＝1∶3，A正确；甲、丙的基因型分别为AAbbCC、aaBBcc，组2的F1基因型为AaBbCc，与aabbcc测交，后代中表现为红花A_B_C_的占1/2×1/2×1/2＝1/8，因此后代中红花∶白花＝1∶7，B正确；组1中，F1的基因型为AaBbCC，F2中白花植株有AAbbCC、aaBBCC、aabbCC共3种纯合子，C正确；组2中，F1的基因型为AaBbCc，F2中红花植株A_B_C_ 纯合子只有AABBCC一种基因型，D错误。
13．已知小麦的有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，小麦一年只播种一次。如图是培育无芒抗病小麦的示意图，下列相关叙述错误的是(　 )
A．杂交的目的是将控制无芒和抗病的基因集中到子一代中
B．子一代自交的目的是使子二代中出现无芒抗病个体
C．得到纯合的无芒抗病种子至少需要四年
D．子二代中无芒抗病植株自交的目的是筛选子二代中无芒抗病植株中的纯合子
解析：选C　有芒抗病植株和无芒不抗病植株进行杂交，产生的子一代中虽然没有出现无芒抗病植株，但已经将控制优良性状的基因a和R集中到了子一代中，然后通过子一代自交，子二代中出现了符合要求的植株，A、B正确；子二代的无芒抗病植株中有2/3是杂合子，纯合子只有1/3，所以要将子二代中无芒抗病植株自交，目的是鉴定哪些是纯合子，D正确；由以上分析可知，要杂交一次、自交两次才能获得纯合的无芒抗病种子，因为小麦一年只播种一次，所以至少需要三年才能获得纯合的无芒抗病种子，C错误。
14．玉米植株的性别决定受两对基因(B、b，T、t)控制，两对基因独立遗传。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：
基因型 B和T同时存在(B_T_) T存在，B不存在(bbT_) T不存在 (B_tt或bbtt)
性别 雌雄同株异花 雄株 雌株
(1)基因型为bbTT的雄株与基因型为BBtt的雌株杂交，F1的基因型为______，表型为____________，F1自交得F2，F2的性别为____________________________，比例为____________。
(2)基因型为______的雄株与基因型为________的雌株杂交，后代全为雄株。
(3)基因型为______的雄株与基因型为________的雌株杂交，后代的性别既有雌株又有雄株，且分离比为1∶1。
解析：(1)基因型为bbTT的雄株与基因型为BBtt的雌株杂交，F1的基因型为BbTt，据题意可知，其表型为雌雄同株异花。F1自交得F2，F2的基因型(表型)及比例为B_T_(雌雄同株异花)∶B_tt(雌株)∶bbT_(雄株)∶bbtt(雌株)＝9∶3∶3∶1，故F2的性别及比例为雌雄同株异花∶雌株∶雄株＝9∶4∶3。(2)某雄株(bbT_)和某雌株(B_tt或bbtt)杂交，子代全部为雄株，即bbT_，则可推知该雄株的基因型为bbTT，雌株的基因型为bbtt。(3)某雄株(bbT_)和某雌株(B_tt或bbtt)杂交，子代中雌株(B_tt或bbtt)∶雄株(bbT_)＝1∶1，则可推知该雄株的基因型为bbTt，雌株的基因型为bbtt。
答案：(1)BbTt　雌雄同株异花　雌雄同株异花、雌株、雄株　9∶4∶3　(2)bbTT　bbtt　(3)bbTt　bbtt
15．已知玉米籽粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②籽粒的非糯与糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：绘出遗传图解，并加以说明。
解析：根据题目要求“选用适宜的纯合亲本”“杂交实验”等关键词，可选择(纯合白非糯)aaBB和(纯合黄糯)AAbb或(纯合黄非糯)AABB和(纯合白糯)aabb作为亲本，杂交后F1均为AaBb(杂合黄非糯)。F1自交，若F2中黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则说明籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；同理，若F2中非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则说明籽粒的非糯与糯的遗传符合分离定律。若F2中黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则说明以上两对性状的遗传符合自由组合定律。
答案：亲本：aaBB(纯合白非糯)×AAbb(纯合黄糯)
亲本或为：AABB(纯合黄非糯)×aabb(纯合白糯)
　　　　　　　
F2籽粒中：
①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则可验证该性状的遗传符合分离定律；
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则可验证该性状的遗传符合分离定律；
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则可验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
16．(2022·全国乙卷)某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是：白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和基因B位于非同源染色体上，回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交，子代植株表现型及其比例为____________________________；子代中红花植株的基因型是____________________；子代白花植株中纯合体占的比例为________。
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
解析：根据题意，A/a和B/b两对基因遵循自由组合定律，A_B_表现为紫花，A_bb表现为红花，aa__表现为白花。(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交，子代可产生的基因型及比例为AABb(紫花)∶AaBb(紫花)∶aaBb(白花)∶AAbb(红花)∶Aabb(红花)∶aabb(白花)＝1∶2∶1∶1∶2∶1。故子代植株表现型及比例为白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3；子代中红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。(2)白花纯合体植株甲的基因型为aabb或aaBB。若选用白花纯合体(aabb或aaBB)与植株甲杂交，子代全为白花；若选用紫花纯合体(AABB)与其杂交，子代全为紫花；若选用红花纯合体(AAbb)与其杂交，若子代全为红花，则植株甲的基因型为aabb，若子代全为紫花，则植株甲的基因型为aaBB。因此所选的纯合亲本应为AAbb。
答案：(1)白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3　AAbb、Aabb　1/2　(2)选用的亲本基因型为AAbb。预期实验结果和结论：若子代全为红花，则待测白花纯合体植株甲的基因型为aabb；若子代全为紫花，则待测白花纯合体植株甲的基因型为aaBB。
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