【备考2026】生物学高考一轮同步基础练--专题练2　自由组合定律中的特殊比例、探究不同对基因在常染色体上的位置（含解析）

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专题练2　自由组合定律中的特殊比例、探究不同对基因在常染色体上的位置
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
1.(2024·湖北武汉期末)某种植物茎的高度由两对等位基因(A/a和B/b)共同控制,这两对等位基因独立遗传。该植物在自然状态下既可以进行自交,也可以进行自由交配。现有基因型为AaBb的个体进行自交,F1植株表现为高茎∶矮茎=9∶7,F1自由交配,F2高茎植株中纯合子占比为 (　　)
A.1/4　　　　　　B.1/9
C.4/9 D.9/16
2.某植物的花色有红花和白花,叶形有缺刻叶和全缘叶,现取甲和乙杂交,F1均表现为红花全缘叶,F1自交得F2的表型及比例为红花全缘叶∶红花缺刻叶∶白花全缘叶∶白花缺刻叶=45∶15∶3∶1。下列叙述错误的是(　　)
A.该植物的花色受三对等位基因控制
B.控制花色的基因中,只要有一个显性基因即表现为红花
C.控制叶形的基因的遗传不遵循自由组合定律但遵循分离定律
D.控制花色的基因的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律
3.(2024·山东临沂二模)某观赏性植物花色受3对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,其中基因B控制黄色素合成,基因b无色素合成功能,基因D可将黄色素转变为红色素。A/a不直接控制色素合成,但基因A可抑制基因B的表达。现利用3个纯合品系红色植株甲、白色植株乙、白色植株丙进行杂交实验,结果如表所示。下列推断错误的是(　　)
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
实验一:甲×乙 白花 白花∶红花=13∶3
实验二:甲×丙 白花 白花∶红花∶ 黄花=12∶3∶1
A.植株甲、丙的基因型分别为aaBBDD、AABBdd
B.实验一中F2白花自交后代不发生性状分离的占3/13
C.实验二中F2红花随机交配后代中黄花占1/9
D.白色植株乙、丙杂交后代全部表现为白花
4.(2024·广西河池三模)某植物的花色受独立遗传的两对等位基因(A/a和B/b)控制。当基因A存在时开蓝花,但若还同时存在基因B则开紫花,且当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育。亲本紫花植株与蓝花植株杂交,F1中出现蓝花、紫花及白花植株。下列叙述错误的是 (　　)
A.亲本紫花植株的基因型为AaBb,其可产生3种可育配子
B.F1植株共有5种基因型,其中白花植株的基因型为aabb
C.若让F1紫花植株随机授粉,则所得后代中白花植株占1/25
D.若让F1紫花植株测交,则所得后代中蓝花∶紫花=1∶1
5.(2024·河北衡水模拟)香豌豆的紫花和白花这一相对性状由两对等位基因控制,两对基因均为隐性纯合则表现为白花,用纯合白花香豌豆与基因型相同的纯合紫花香豌豆杂交,所得F1相互授粉,F2的表型及比例为紫花∶白花=84∶16。不考虑致死情况,下列相关叙述错误的是(　　)
A.F1的表型为紫花香豌豆
B.F2中紫花基因型有8种,其中杂合子比例为9/42
C.将F1与白花杂交,子代的表型及比例白花∶紫花=2∶3
D.F2中紫花自交能发生性状分离的植株所占比例为25/42
6.(2024·内蒙古通辽模拟)已知豌豆的红花(A)对白花(a)是显性,高茎(D)对矮茎(d)是显性。某豌豆植株的基因型为AaDd,但两对基因的位置关系未知。下列关于该植株产生配子、自交产生F1以及基因位置判定的推测中,不合理的是(　　)
A.若两对基因独立遗传,则该植株自交时雌雄配子的结合方式有16种
B.若两对基因独立遗传,则该植株自交产生的F1中杂合子的占比为3/4
C.让该植株自交,根据子代的性状表现及比例不能确定两对基因的位置
D.让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交,可以确定两对基因的位置
7.(2024·河北保定三模)某动物的毛色有白色(B)和灰色(b),尾巴有长尾(D)和短尾(d),两对基因分别位于两对常染色体上。将灰色长尾母本与白色短尾父本杂交,F1中白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾=1∶1∶1∶1,将F1中的白色长尾雌雄个体杂交,F2中白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾=4∶2∶2∶1。已知在胚胎期某些基因型的个体会死亡,下列叙述错误的是(　　)
A.F2中致死基因型有5种,致死个体含有BB或DD
B.灰色长尾母本与白色短尾父本的基因型分别为bbDd和Bbdd
C.若F2中白色长尾与灰色长尾个体杂交,则子代表型比为2∶2∶1∶1
D.若F2群体自由交配,则F3中白色长尾∶灰色长尾∶灰色短尾=2∶1∶1
8.(2024·山东泰安三模)现有基因型为AaBbDd的植株,三对等位基因分别控制三种性状,现将该植株自交产生F1(不考虑互换和基因突变)。下列分析错误的是(　　)
A.若F1出现2种表型,且比例为3∶1,则基因A、B、D位于一条染色体上
B.若F1出现3种表型,且比例为1∶2∶1,则三对基因可能位于一对染色体上
C.若F1出现8种表型,且各表型之比的和为64时,可确定三对基因分别位于三对同源染色体上
D.只有后代4种表型的比例为9∶3∶3∶1时,才可判断三对基因位于两对同源染色体上
9.(7分)(2024·全国新课标卷)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表型及比例是　　　　　　　　　　。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 　　　　　　　　　　　。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合子的杂交实验思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
关键能力提升练
10.(多选)(2025·八省联考内蒙古卷)小鼠胰岛素样生长因子Ⅱ的基因G和其受体基因R均位于常染色体上,突变或不表达会导致胚胎发育和生长迟缓。已知父源G基因在仔鼠表达,而母源G基因不表达;父源R基因在仔鼠不表达,而母源R基因表达。下列推论正确的是(　　)
A.GgRR小鼠互相交配,能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1
B.GGRr小鼠互相交配,能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约3∶1
C.Gg雌性小鼠与Rr雄性小鼠交配,不能得到正常体型的仔鼠
D.Gg雄性小鼠与Rr雌性小鼠交配,能得到正常体型的仔鼠
11.(2024·湖北襄阳三模)野生型油菜含糖量低且对病原菌的抵抗力弱。科学家通过基因工程技术分别构建了抗病和高糖的纯合品系,并进行了以下三组实验。
实验一:野生型×抗病纯合品系→F1(抗病)自交→F2(抗病∶不抗病=3∶1)。
实验二:野生型×高糖纯合品系→F1(高糖)自交→F2(高糖∶低糖=3∶1)。
实验三:F1(抗病)×F1(高糖)→F2(抗病高糖∶抗病低糖∶不抗病高糖∶不抗病低糖=1∶1∶1∶1)
下列相关叙述错误的是(　　)
A.从实验结果可以推出,抗病和高糖均为显性性状
B.将实验一中F2抗病个体自交,后代抗病植株中能稳定遗传的个体的比例为3/5
C.将实验二中F2高糖个体自由交配,后代表现为高糖的比例为8/9
D.实验三的结果说明对病原体的抗性和含糖量这两对相对性状遵循自由组合定律
12.(多选)(2024·山东日照二模)某雌雄同株植物的花色有红色和白色两种。为研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了两组实验。实验一:用白花父本和白花母本杂交,F1全为白花植株,F1自交,F2共有319株,其中白花植株259株。实验二:用白花父本和红花母本杂交,F1全为白花植株,F1自交,F2共有361株,其中白花271株。下列叙述错误的是(　　)
A.由实验一可知,红花、白花这对相对性状至少由两对等位基因控制
B.让两组实验F2中的白花植株杂交,后代中红花植株所占比例为5/37
C.让实验二中的F2白花植株随机交配,后代中红花植株所占的比例为1/9
D.让两个杂交组合中的F1杂交,后代中白花植株和红花植株的比例为5∶1
13.(多选)(2024·山东卷)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是(　　)
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B.②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C.甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D.乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
14.(8分)(2024·贵州卷)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制,其中某一基因纯合致死。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是　　　　　　　　　　　　　　　　。实验③中的子代比例说明了　　　　　　　　　　　　　　,其黄色子代的基因型是　　　　。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有　　　　种,其中基因型组合为　　　　　　的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是　 　　　　　　　　　　　。
15.(12分)(2024·广东湛江模拟)端稳中国碗,装满中国粮,水稻(2n=24)是我国主要的粮食作物之一,水稻花多且小,为两性花,育种环节工作量大。S221不育株是福建省三明市农业科学研究所在水稻中发现的雄性不育突变体,研究发现该植株的雄性不育性是由位于8号染色体上的基因SDGMS引起的。中国科学家于2023年8月7日首次克隆出SDGMS基因,该基因有望使水稻杂交育种步入快速、简易的新路径。
(1)选取S221不育株作　　　　(填“母本”或“父本”)与任何一种可育水稻品种杂交,收集　　　　个体所结种子,种植后在抽穗期(抽穗期标志着农作物由营养生长“根和茎、叶等的生长”转向生殖生长“开花结果”)统计不育株与可育株性状比例,结果都为1∶1,且可育株自交后代没有育性分离。由此说明:S221不育株的不育性状受单个　　　　(填“显性”或者“隐性”)核基因控制,培育雄性不育的水稻,在育种方面的应用价值是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)为了在育种过程中能够及早识别出不育株和可育株,科学家欲通过基因工程将小麦蓝粒基因N导入S221幼胚细胞中的一条染色体上,使其表现为蓝粒雄性不育。若要判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系,请设计实验进行探究。
实验思路: 　　　　　　　　　　　。
①若子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,则 　　　　　　　　　　　;
②若子代中 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,
则基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上。
③若子代中 　　　　　　　　　　　,
则基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同染色体上。
16.(12分)(2024·山东卷)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是　　　　　　　　,判断依据是　 　　　　　　　　　　　。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为　　　　,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是　　　　;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为　　　　　　　。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为　　　　　　。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;预期调查结果并得出结论:　 　　　　　　　　　　　。
(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
参考答案
专题练2　自由组合定律中的特殊比例、探究不同对基因在常染色体上的位置
必备知识基础练
1.B　解析 基因型为AaBb的个体进行自交,F1植株表现为高茎∶矮茎=9∶7,这是典型的9∶3∶3∶1的变式,说明高茎的基因型为A_B_(即AABB、AABb、AaBB、AaBb),其他表现为矮茎,F1自由交配,F2中高茎纯合子AABB占A_B_的比例为1/9。
2.A　解析 根据统计结果,F2中红花∶白花=15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此该植物花色受两对等位基因控制,A项错误;F2中红花∶白花=15∶1,白花为双隐性性状,其他为红花,即只要有一个显性基因就表现为红花,B项正确;根据统计结果F2中全缘叶∶缺刻叶=3∶1可知,叶形由一对等位基因控制,其不遵循自由组合定律,但遵循分离定律,C项正确;花色受两对等位基因控制,相关基因的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律,D项正确。
3.B　解析 由题意可知,黄花的基因型为aaB_dd,红花的基因型为aaB_D_,白花的基因型为A_ _ _ _ _、aabb_ _。纯合红色植株甲的基因型为aaBBDD,实验一中F2表型及比例为白花∶红花=13∶3,由于后代无黄花的基因型,故推测乙的基因型为AAbbDD;实验二中F2表型及比例为白花∶红花∶黄花=12∶3∶1,推测丙的基因型为AABBdd,A项正确。实验一亲本的基因型为aaBBDD、AAbbDD,F1的基因型为AaBbDD,F2的白花植株的基因型为4/13AaBbDD、2/13AaBBDD、2/13AABbDD、1/13AABBDD、1/13aabbDD、2/13AabbDD、1/13AAbbDD,自交后代不发生性状分离的有AABbDD、AABBDD、aabbDD、AabbDD、AAbbDD,共占7/13,B项错误。实验一亲本的基因型为aaBBDD×AABBdd,F1的基因型为AaBBDd,F2红花的基因型为1/3aaBBDD、2/3aaBBDd,产生配子的种类及比例为aBd∶aBD=1∶2,F2红花随机交配后代中黄花(aaB_dd)占1/3×1/3=1/9,C项正确。白色植株乙(AAbbDD)、丙(AABBdd)杂交,子代的基因型为AABbDd,后代全部表现为白花,D项正确。
4.C　解析 根据题意可知,A_bb为蓝花,A_B_为紫花,则aa_ _为白花,亲本紫花植株与蓝花植株杂交,F1中出现蓝花(A_bb)、紫花(A_B_)及白花(aa_ _)植株,则亲本紫花植株基因型为AaBb,蓝花植株基因型为Aabb,由于当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育,AaBb产生的配子为AB、Ab、ab,只有3种可育配子,A项正确;AaBb产生的可育配子为AB、Ab、ab,Aabb产生的配子为Ab、ab,F1的基因型为AABb、AAbb、Aabb、AaBb、aabb,共5种基因型,其中白花植株的基因型为aabb,B项正确;F1紫花植株基因型和比例为AABb∶AaBb=1∶1,产生的配子为AB∶Ab∶ab=(1/2×1/2+1/2×1/4)∶(1/2×1/2+1/2×1/4)∶(1/2×1/4)=3∶3∶1,所得后代中白花植株占1/7×1/7=1/49,C项错误;F1紫花植株基因型和比例为AABb∶AaBb=1∶1,产生的可育配子为AB∶Ab∶ab=3∶3∶1,若让F1紫花植株测交,后代AaBb∶Aabb∶aabb=3∶3∶1,表现为蓝花∶紫花∶白花=3∶3∶1,即蓝花∶紫花=1∶1,D项正确。
5.B　解析 F2表型及比例为紫花∶白花=84∶16,可以推出F1为双杂合(假设为AaBb),表型为紫花,A项正确;F2表型及比例为紫花∶白花=84∶16,可以推出F1产生4种配子,比例为AB∶aB∶Ab∶ab=4∶1∶1∶4,F2紫花基因型有8种,其中纯合子有16/84AABB、1/84AAbb、1/84aaBB,合计18/84,杂合子为66/84=33/42,B项错误;F1紫花(AaBb)与白花(aabb)杂交,F1产生4种配子及比例为AB∶aB∶Ab∶ab=4∶1∶1∶4,故子代的表型及比例为白花∶紫花=2∶3,C项正确;F2中紫花自交能发生性状分离的基因型有34/84AaBb、8/84aaBb、8/84Aabb,合计50/84=25/42,D项正确。
6.C　解析 若两对基因独立遗传,遵循基因自由组合定律,则该植株(AaDd)自交时,雌雄配子均有4种(AD、Ad、aD、ad),则雌雄配子的结合方式有4×4=16(种),产生的F1中杂合子的占比为1-纯合子=1-1/2×1/2=3/4,A、B两项正确。若两对基因独立遗传,遵循基因自由组合定律,则该植株(AaDd)自交后代性状表现及比例为红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=9∶3∶3∶1;若A和D在同一条染色体上,则该植株(AaDd)自交后代性状表现及比例为红花高茎∶白花矮茎=3∶1;若A和d在同一条染色体上,则该植株(AaDd)自交后代性状表现及比例为红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎=2∶1∶1,由此可知,让该植株自交,根据子代的性状表现及比例能确定两对基因的位置,C项错误。若两对基因独立遗传,遵循基因自由组合定律,则让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交,后代性状表现及比例为红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=1∶1∶1∶1;若A和D在同一条染色体上,则让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交,后代性状表现及比例为红花高茎∶白花矮茎=1∶1;若A和d在同一条染色体上,则让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交,后代性状表现及比例为红花矮茎∶白花高茎=1∶1;由此可知,让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交,可以确定两对基因的位置,D项正确。
7.D　解析 根据灰色长尾母本与白色短尾父本杂交,得到的F1中,白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾=1∶1∶1∶1,可推出灰色长尾母本与白色短尾父本基因型分别为bbDd和Bbdd,F1白色长尾雌雄个体杂交,得到F2中白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾=4∶2∶2∶1,说明F2中致死个体含有BB或DD,致死基因型有5种,即BBDD、BBDd、BBdd、BbDD和bbDD,A、B两项正确;F2中白色长尾与灰色长尾个体杂交,即BbDd×bbDd,可得子代表型比为2∶2∶1∶1,C项正确;若F2群体(4/9BbDd、2/9bbDd、2/9Bbdd、1/9bbdd)自由交配,则配子及比例为1/9BD∶2/9bD∶2/9Bd∶4/9bd,所以F3中BbDd∶bbDd∶bbdd=1∶1∶1,D项错误。
8.D　解析 当基因A、B、D位于一条染色体上时,AaBbDd的植株自交后代会出现2种表型,且比例为3∶1,A项正确;当基因A、b、D位于一条染色体,基因a、B、d位于另一条染色体时,自交后代可出现3种表型,且比例为1∶2∶1,B项正确;只有当三对基因分别位于三对同源染色体上时,F1才会出现8种表型,C项正确;当三对基因位于两对同源染色体时,还可出现其他表型种类和比例,如当基因Ab、aB分别位于一对同源染色体上,基因Dd位于另一对同源染色体时,后代可出现6种表型,D项错误。
9.答案 (1)黑刺∶白刺=1∶1　F1个体自交,子代发生性状分离的个体的性状为显性
(2)F2中黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1
(3)F2中的白刺雌性株和普通株作为亲本进行杂交,子代均为雌性株的母本是白刺雌性株纯合子
解析 (1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,说明该杂交类型属于测交,子代表型及比例为黑刺∶白刺=1∶1,亲代和子代中的显性个体均为杂合子。若要进一步通过杂交实验判断瓜刺的显隐性,可选取F1个体进行自交,观察并统计子代瓜刺性状及比例。子代出现3∶1性状分离比的瓜刺性状为显性,不出现性状分离的为隐性性状。
(2)具有一对相对性状的亲本杂交,子代表现出来的性状为显性性状。由F1的表型可知,黑刺对白刺为显性,雌性株对普通株为显性,F1为双杂合子。因此,若“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”,则这2对等位基因可以自由组合,F2的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株≈9∶3∶3∶1。
(3)设黑刺/白刺和雌性株/普通株分别由A/a和B/b 2对基因控制,则F2中的白刺雌性株有aaBB和aaBb 2种基因型,欲筛选出白刺雌性株纯合子(aaBB),可通过测交进行检验,应选择F2中的白刺雌性株与普通株进行杂交,子代均为雌性株的母本是白刺雌性株纯合子。
关键能力提升练
10.AD　解析 GgRR小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GgRR(矮小)、GgRR(正常)、ggRR(矮小),可见子代中能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,A项正确;GGRr小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GGRr(矮小)、GGRr(正常)、GGrr(矮小),能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,B项错误;若Gg雌性小鼠能产生含有R基因的卵细胞,Rr雄性小鼠能产生含有G基因的精子,则二者交配,能得到正常体型的仔鼠,C项错误;Gg雄性小鼠产生含有G和g的精子,且G基因正常表达,Rr雌性小鼠能产生含有R和r的卵细胞,且R基因正常表达,因而能得到正常体型的仔鼠,D项正确。
11.D　解析 具有相对性状的纯合子杂交,子一代表现出的性状是显性性状,分析实验一,野生型×抗病纯合品系→F1(抗病),说明抗病是显性性状,而实验二中野生型×高糖纯合品系→F1(高糖),说明高糖为显性性状,A项正确;设抗病与不抗病由A/a控制,则实验一野生型aa×抗病纯合品系AA得到的F1是Aa,F1自交得到F2,F2抗病个体包括1/3AA、2/3Aa,自交后子代基因型及比例为3/6AA、2/6Aa、1/6aa,抗病植株(A_)中能稳定遗传的个体(AA)的比例为3/5,B项正确;设高糖与低糖相关基因是B/b,实验二野生型×高糖纯合品系,将实验二中F2高糖个体(1/3BB、2/3Bb)自由交配,配子类型及比例是2/3B、1/3b,后代表现为低糖bb的比例=1/3×1/3=1/9,则高糖的比例为1-1/9=8/9,C项正确;实验三中F1(抗病)×F1(高糖)→F2(抗病高糖∶抗病低糖∶不抗病高糖∶不抗病低糖=1∶1∶1∶1),无论是A/a与B/b位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,两亲本各自都只能产生两种配子,F1(抗病)×F1(高糖),后代均有4种表型且比例为1∶1∶1∶1,故实验三的结果不能说明对病原体的抗性和含糖量这两对相对性状遵循自由组合定律,D项错误。
12.BD　解析 由实验一可知,F2中白花∶红花=259∶60≈13∶3,为9∶3∶3∶1的变式,因此红花、白花这对相对性状至少由两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律,A项正确;若用A/a、B/b表示控制花色的基因,则白花的基因型可为A_B_、A_bb、aabb,红花的基因型为aaB_,实验二中,红花母本为aaB_,F1自交,F2中白花∶红花=271∶90≈3∶1,F1的基因型是AaBB,F2中白花植株的基因型为1/3AABB、2/3AaBB,实验一F2中白花个体的基因型及比例为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13AAbb、2/13Aabb、1/13aabb,两组实验F2中白花植株杂交,后代中红花植株aaB_所占的比例为(8/13×1/2+1/13)×1/3=5/39,B项错误;实验二中的F2白花植株的基因型为1/3AABB、2/3AaBB,产生aB配子的概率为1/3,AB的概率为2/3,随机交配,后代中红花植株aaBB所占的比例为1/3×1/3=1/9,C项正确;实验一中F1的基因型为AaBb,实验二中F1的基因型为AaBB,两者杂交,后代红花aaB_的概率为1/4,则后代中白花植株和红花植株的比例为3∶1,D项错误。
13.AC　解析 据F1表型及比例可知,直翅对弯翅为显性。在实验①中,F1中翅型在雌、雄个体中表现不一致,雌性只有直翅,雄性个体中直翅∶弯翅=3∶1,说明相关基因的遗传与性染色体有关,即甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,基因型为AXAY,可产生AXA、Y、AY、XA四种数量相等的雄配子,正常雌果蝇的基因型为AaXX,产生AX、aX两种数量相等的雌配子,雌、雄配子结合,即可出现实验①的结果,A、C两项正确;实验②中F1的表型与性别无关,说明乙中含基因A的1条染色体移接到了非同源常染色体上,其基因型为A0a0,产生四种配子,Aa、A0、0a、00,当雌果蝇的基因型为Aa00时,产生A0、a0两种配子,F1才会出现表中的结果,B、D两项错误。
14.答案 (1)B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性　基因型B1B1的个体死亡　B1B2、B1B3
(2)5　B1B3和B2B3
(3)黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1　丁是隐性纯合子B3B3dd
解析 (1)根据图中杂交组合②可知,B1对B3为显性;根据图中杂交组合③可知,B1对B2为显性;根据图中杂交组合①可知,B2对B3为显性,故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡,甲、乙基因型不同,甲、乙基因型分别为B1B2、B1B3,B2对B3为显性,其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,共有5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多,共有黄色、鼠色和黑色3种。
(3)根据题意,甲的基因型是B1B2Dd,B1和D纯合致死,则该基因型的雌雄个体相互交配,子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾,其基因型表示为B2_Dd,为测定丙产生的配子类型及比例,可采用测交的方法,即丁个体与其杂交,理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。
15.答案 (1)母本　S221不育株　显性　产生的花粉不育,减少了去雄的操作
(2)将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交,观察并统计子代表型及比例　基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上　蓝粒不育∶非蓝粒可育∶蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1　蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1
解析 (1)S221不育株是雄性不育突变体,所以该植株作母本与任何一种可育水稻品种杂交,收集S221不育株个体所结种子,种植后在抽穗期统计不育株与可育株性状比例,结果都为1∶1,且可育株自交后代没有育性分离,说明可育株为隐性纯合子,雄性不育为显性性状,故S221不育株的不育性受单个显性核基因控制。在育种方面,培育雄性不育的水稻由于产生的花粉不育,就减少了去雄的操作。
(2)为判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系,可通过将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交,观察并统计子代表型及比例来实现。育性基因用A、a表示,蓝粒基因与非蓝粒基因这对相对性状用B、b表示。
①若基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上,则A、B位于一条染色体上,蓝粒雄性不育株的基因型为AB//ab,该植株与野生型可育水稻(ab//ab)杂交,子代基因型及比例为AB//ab∶ab//ab=1∶1,子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1。
②若基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上,则A/a、B/b位于两对同源染色体上,蓝粒雄性不育株AaBb与野生型可育水稻aabb杂交,子代基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶AaBb=1∶1∶1∶1,蓝粒不育∶非蓝粒可育∶蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1。
③若基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同条染色体上,则A、b位于一条染色体上,a、B位于另一条染色体上,蓝粒雄性不育株的基因型为Ab//aB,该植株与野生型可育水稻(ab//ab)杂交,子代基因型及比例为Ab//ab∶aB//ab=1∶1,子代中蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1。
16.答案 (1)花色和籽粒颜色　紫花植株籽粒全为黄色,红花植株籽粒全为绿色且颜色性状和茎秆高度可以自由组合
(2)9/16
(3)A　aaBBDD　1/4
(4)调查红花植株的叶边缘形状　若叶边缘为锯齿形,则aBD(或Abd)位于同一条染色体上;若叶边缘有锯齿形和光滑形,则aD(或Ad)位于同一条染色体上,aD(或Ad)与B(b)位于两对同源染色体上
解析 (1)由乙组杂交实验可知,黄粒对绿粒为显性,两亲本与叶边缘形状有关的基因有两对,且各有一对为隐性,另一对为显性,两亲本均为纯合子。甲组杂交实验中,紫花矮茎和红花高茎的亲本杂交,后代出现了紫花高茎和红花矮茎的个体,且比例为1∶1∶1∶1,F1中紫花植株籽粒全为黄粒,红花植株籽粒全为绿粒,可知花色与籽粒颜色这两种性状是由同一对等位基因控制的。
(2)假设茎高由基因E、e控制,若矮茎为显性性状,亲本紫花矮茎黄粒(DdEe)与红花高茎绿粒(ddee)杂交,两对等位基因独立遗传才可得出题中F1的表型及比例,此时,F1中矮茎(Ee)∶高茎(ee)=1∶1,F1自由交配,子代中高茎(ee)的概率为9/16。若高茎为显性,亲本紫花矮茎黄粒(Ddee)与红花高茎绿粒(ddEe)杂交,两对等位基因无论是否独立遗传均可得出题中F1的表型及比例,此时,F1自由交配,子代中高茎(E_)的概率为7/16。
(3)乙组两亲本中,锯齿叶黄粒的基因型可能为AAbbDD(或aaBBDD),锯齿叶绿粒的基因型可能为aaBBdd(或AAbbdd),F1基因型为AaBbDd。用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因。被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ。条带①与④中d始终同时出现,说明两基因是连锁的。根据两亲本可能的基因型推测,只有当双亲锯齿叶黄粒基因型为aaBBDD、锯齿叶绿粒基因型为AAbbdd,且bd连锁时,才会出现类型Ⅰ中三种情况,进而可知①为b,②为A。若为类型Ⅰ,被测群体的基因型为AAbbdd、Aabbdd、aabbdd,在F2中占1/4。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,则F2中被测个体基因型为AAbbdd。该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系。由于调查时正值F2的花期且花色与籽粒颜色由同一对基因控制,籽粒尚未形成而无法调查,故可通过调查F2红花植株的叶边缘形状,确定各等位基因在染色体上的相对位置关系。若叶边缘均为锯齿形,则Abd(aBD)连锁;若叶边缘有锯齿形和光滑形,则aD(Ad)位于一条染色体上,B(b)位于另一对同源染色体上。
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