【备考2027】高考生物学一轮复习 课时规范练23 自由组合定律的解题规律及应用(含答案)

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2027全国版高考生物学一轮复习
课时规范练23　自由组合定律的解题规律及应用
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
1.已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型个体,Aabb∶AAbb=2∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为(　　)
A.3/8 B.5/9
C.4/9 D.1/2
2.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
3.(2025·北京西城二模)番茄茎的颜色由A/a控制,果肉颜色由B/b控制。两株杂合番茄杂交,子代植株表型和数量为紫茎红果肉305株、紫茎黄果肉110株、绿茎红果肉328株、绿茎黄果肉97株。根据结果不能得出的结论是(　　)
A.果肉红色对黄色为显性性状
B.A/a和B/b位于非同源染色体上
C.亲本基因型为AaBb和aaBb
D.绿茎自交后代不发生性状分离
4.(2025·广东二模)杜洛克猪的毛色受独立遗传的两对等位基因(A/a、B/b)控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种。已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。下列相关说法正确的是(　　)
A.该杂交亲本的基因型为AABB和aabb
B.F1测交后代的表型及其比例为红∶棕∶白=2∶1∶1
C.F2中表型为棕毛的比例为9/16
D.F2中棕毛个体随机交配,子代红毛个体的比例为2/9
5.(2026·黑龙江哈尔滨期中)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状),相应基因可以依次用A/a、B/b、C/c……表示,在不考虑变异的情况下,下列叙述错误的是(　　)
A.利用基因型为Aabb和aaBb的植株杂交,可以验证基因的自由组合定律
B.若某植株n对基因均杂合,其自交子代中A_B_……个体占81/256,则n=4
C.若植株A产生的雌雄配子种类都是2,则雌雄配子的结合方式有4种
D.若仅考虑两对基因,两亲本杂交子代的表型比为3∶1∶3∶1,则亲本之一的基因型肯定为AaBb
6.(2025·湖北一模)某多年生草本植物的花色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)控制。已知只有当A基因不存在时,B/b基因才会表达。研究人员进行了以下两组实验。
杂交组合 子一代表型及比例 子二代表型及比例
白花(甲)×紫花(乙) 全部为白花 白花∶紫花∶黄花=12∶3∶1
紫花(乙)×白花(丙) 白花∶紫花=1∶1 无子代统计数据
根据实验结果,下列推断正确的是(　　)
A.当A基因存在时,花色可由A基因直接合成
B.基因型为aa的个体无法合成色素,表现为黄花
C.甲、乙和丙的基因型分别为AAbb、aaBB和Aabb
D.甲、乙杂交的子二代白花植株中稳定遗传的比例为1/3
7.(2025·湖南岳阳一模)金鱼起源于我国,是由野生鲫鱼演变而来的一个鲫鱼品种。用紫色雌雄金鱼交配,子代均为紫色。用紫色金鱼与灰色野生鲫鱼作亲本进行正、反交,F1均为灰色。将F1与亲代紫色金鱼回交,产生的子代中灰色鱼2 856尾,紫色鱼190尾。若将F1雌雄交配产生F2,下列推测错误的是(　　)
A.紫色金鱼为隐性纯合子
B.F1雌雄个体各产生4种配子
C.F2中灰色纯合子有15种基因型
D.F1雌雄个体间交配产生的灰色子代中纯合子占1/17
关键能力提升练
8.(2025·辽宁一模)某雌雄同株植物自交,子代性状分离比为红花∶白花=3∶1时,控制这对相对性状的基因有图示多种可能。若红花、白花性状由一对等位基因控制,基因型为A_的植株表现为红花;若红花、白花性状由两对等位基因控制,基因型为A_B_的植株表现为红花,其余基因型的表型不确定。不考虑染色体互换,下列叙述不正确的是(　　)
A.若为图1,则红花、白花的遗传属于完全显性
B.若为图2,则子代基因型为aabb的植株开白花
C.若为图3,则基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花
D.若为图4,则除aabb外白花的基因型还可能有3种
9.(2025·重庆二模)某二倍体两性植物的紫茎和绿茎分别由D、d控制,缺刻叶和马铃薯叶由M/m控制。让紫茎缺刻叶与绿茎马铃薯叶杂交。F1的表型及比例为紫茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶=1∶1∶1∶1。下列说法错误的是(　　)
A.若F1自交,得到F2中缺刻叶植株占比为3/8,则说明缺刻叶为显性性状
B.若F1自交,得到F2中缺刻叶植株占比为5/8,则说明这2对等位基因独立遗传
C.若F1相互授粉,得到F2中缺刻叶植株占比为7/16,则亲本紫茎缺刻叶基因型为DdMm
D.若F1相互授粉,得到F2中缺刻叶植株占比为9/16,则亲本紫茎缺刻叶基因型为Ddmm
10.(13分)(2024·河北卷)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合子P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
回答下列问题。
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循　　　　　　　定律,其中隐性性状为　　　　。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状的基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用　　　　　　进行杂交。若F1瓜皮颜色为　　　　,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为　　　　。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为　　　　。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验① F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如下图所示。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于　　　　染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,同时具有SSR2的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验① F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
参考答案
必备知识基础练
1.B　解析 根据题干Aabb∶AAbb=2∶1可知,A的基因频率为1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率为1/3,因此自由交配后能稳定遗传的个体比例为2/3×2/3+1/3×1/3=5/9。
2.D　解析 由实验①宽叶植株自交后代中宽叶∶窄叶=2∶1可知,亲本为杂合子(Aabb),并且A基因纯合致死,根据实验②可推测B基因纯合致死,所以该种植物的宽叶基因组成和高茎基因组成分别只能是Aa和Bb,A、B、C三项正确。宽叶高茎植株(AaBb)自交产生的后代中,Aa∶aa=2∶1,Bb∶bb=2∶1,纯合子(aabb)所占比例为1/9,D项错误。
3.D　解析 在该杂交实验的子代中,红果肉植株数量为305+328=633(株),而黄果肉植株数量为110+97=207(株),比例约为3∶1,可知果肉红色对黄色为显性性状,A项不符合题意。两对等位基因杂交后代的实际性状分离比为紫茎红果肉∶紫茎黄果肉∶绿茎红果肉∶绿茎黄果肉=305∶110∶328∶97,比例约为3∶1∶3∶1,可知A/a和B/b位于非同源染色体上,B项不符合题意。对于茎颜色,根据子代紫茎∶绿茎≈1∶1,可知亲本关于茎颜色的基因型为Aa×aa。对于果肉颜色,根据子代红果肉∶黄果肉≈3∶1,可知亲本关于果肉颜色的基因型为Bb×Bb。亲本的基因型为AaBb×aaBb,C项不符合题意。根据题意无法判断紫茎和绿茎的显隐性,当绿茎为aa时,自交后代不会出现性状分离;当绿茎为Aa时,自交后代会出现性状分离,D项符合题意。
4.D　解析 亲本为纯合棕毛猪,杂交后F1全为红毛,说明红毛需同时携带显性等位基因A和B,因此,亲本基因型应为AAbb(棕毛)和aaBB(棕毛),A项错误。F1(AaBb)与隐性纯合子(aabb)测交,子代基因型为AaBb(红)、Aabb(棕)、aaBb(棕)、aabb(白),比例为1∶1∶1∶1,表型及其比例为红∶棕∶白=1∶2∶1,B项错误。F1雌雄交配(AaBb×AaBb)产生的F2中,红毛(A_B_)占9/16,棕毛(A_bb+aaB_)占6/16(3/8),白毛(aabb)占1/16,C项错误。F2棕毛包括AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,其随机交配产生的配子类型及比例为Ab(1/3)、aB(1/3)、ab(1/3),子代红毛个体(AaBb)仅由Ab与aB配子结合产生,概率为2/9,D项正确。
5.A　解析 Aabb基因型个体无论是独立遗传还是连锁均产生Ab和ab两种配子,aaBb基因型个体无论是连锁还是独立遗传均产生aB和ab两种配子,无论是连锁还是独立遗传,二者杂交子代基因型均为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,故无法验证基因的自由组合定律,A项错误。n对基因均杂合的植株自交,子代显性性状(A_B_……)比例为(3/4)n。当(3/4)n=81/256时,n=4,B项正确。若植株产生的雌雄配子各2种,说明这对性状由一对等位基因控制,雌雄配子的结合方式应为2×2=4(种),C项正确。若仅考虑两对基因,两亲本杂交子代的表型之比为3∶1∶3∶1,可拆分为(3∶1)×(1∶1),其亲本的基因型组合可能是AaBb×Aabb或者AaBb×aaBb,所以亲本之一的基因型肯定为AaBb,D项正确。
6.D　解析 已知只有当A基因不存在时,B/b基因才会表达,说明A基因抑制B/b表达,而非直接合成色素,白花表型是A基因抑制B/b基因表达的结果,A项错误。由表可知,黄花个体的基因型为aabb,说明基因型为aa的个体可以合成色素,B项错误。据表可知,由于甲、乙杂交的子二代表型比例为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明F1为AaBb,由于A基因不存在时,B/b基因才会表达,所以白花植株为A_B_、A_bb,紫花植株为aaB_,黄花植株为aabb,则亲本为甲(AAbb)×乙(aaBB)。乙(aaBB)、丙杂交,子代为白花(A_B_、A_bb)∶紫花(aaB_)=1∶1,所以丙为Aa_ _,有多种基因型,C项错误。甲、乙杂交(AAbb×aaBB,子代为AaBb)的子二代白花植株(A_B_、A_bb)中稳定遗传(AABB、AABb、AAbb)的比例为(1/16+2/16+1/16)/(12/16)=1/3,D项正确。
7.B　解析 用紫色金鱼与灰色野生鲫鱼作亲本进行正、反交,F1均为灰色,说明紫色为隐性性状,紫色金鱼为隐性纯合子,A项正确。将F1与亲代紫色金鱼回交,相当于测交实验,产生的子代中灰色鱼2 856尾,紫色鱼190尾,说明控制该性状的基因至少有4对,且满足自由组合定律,F1雌雄个体基因型可表示为AaBbDdEe,可以产生16种配子,B项错误。将F1与亲代紫色金鱼回交,产生的子代中灰色鱼2 856尾,紫色鱼190尾,说明aabbddee表现为紫色鱼,其他基因型均表现为灰色鱼,因此将F1雌雄交配产生F2,四对基因均为显性的有1种,三对基因型为显性的有4种,两对基因为显性的有6种,一对基因为显性的有4种,F2中灰色纯合子有15种基因型,C项正确。F1雌雄个体基因型均为AaBbDdEe,交配产生灰色子代的概率为1-1/4×1/4×1/4×1/4=255/256,由C项分析可知,灰色纯合子共15种,每种纯合子的概率均为1/4×1/4×1/4×1/4=1/256,因此灰色纯合子的概率为15/256,F1雌雄个体间交配产生的灰色子代中纯合子占(15/256)÷(255/256)=1/17,D项正确。
关键能力提升练
8.D　解析 自交子代性状分离比为红花∶白花=3∶1时,控制这对相对性状的基因有图示多种可能,若为图1,则A_表现为红花,红花、白花的遗传属于完全显性,A项正确。若为图2,植株产生两种配子,分别为AB和ab,随机结合后,当子代基因型为aabb的植株开白花时,子代性状分离比为红花∶白花=3∶1,B项正确。若为图3,植株产生两种配子,分别为Ab和aB,随机结合后,当基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花时,子代性状分离比为红花∶白花=3∶1,C项正确。若为图4,植株产生4种配子,分别为AB、Ab、aB、ab,随机结合后,(A_B_+A_bb)∶(aaB_+aabb)=3∶1或(A_B_+aaB_)∶(A_bb+aabb)=3∶1,因此除aabb外白花的基因型还可能有2种,即aaBB、aaBb或AAbb、Aabb,D项错误。
9.B　解析 由题意可知,亲本缺刻叶与马铃薯叶杂交,F1中缺刻叶∶马铃薯叶=1∶1,说明关于叶型,亲本和F1的基因型均为Mm、mm,F1自交,即1/2Mm、1/2mm分别自交,所得F2的基因型及比例为M_∶mm=3∶5,即显性性状个体占3/8,隐性性状个体占5/8,因此,若F2中缺刻叶植株占比为3/8,则说明缺刻叶为显性性状,A项正确。由上述分析可知,若F1自交,得到F2中缺刻叶植株占比为5/8,仅能说明缺刻叶为隐性性状,不能判断这2对等位基因是否独立遗传,B项错误。若仅考虑缺刻叶和马铃薯叶这一对相对性状,F1相互授粉,即1/2Mm、1/2mm自由交配,产生的配子类型及比例为M∶m=1∶3,所得F2的基因型及比例为M_∶mm=7∶9,即显性性状占7/16,隐性性状占9/16,若F2中缺刻叶植株占比为7/16,说明缺刻叶为显性性状,则亲本缺刻叶的基因型为Mm;关于茎的颜色,亲本紫茎与绿茎杂交,F1的表型及比例为紫茎∶绿茎=1∶1,说明亲本的基因型为Dd(紫茎)、dd(绿茎),结合上述分析可知,亲本紫茎缺刻叶基因型为DdMm,C项正确。结合C项分析可知,若F1相互授粉,得到F2中缺刻叶植株占比为9/16,说明缺刻叶为隐性性状,则亲本紫茎缺刻叶的基因型为Ddmm,D项正确。
10.答案 (1)(基因的)分离　浅绿
(2)P2、P3　深绿
(3)3/8　15/64
(4)9号　F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子　F1产生的具有来自P1 1号染色体的配子与具有来自P2 1号染色体的配子受精
(5)SSR1的扩增产物条带与亲本P1相同
解析 (1)由实验①可知,P1(长形深绿)与P2(圆形浅绿)杂交,F1全为非圆(包括长形和椭圆形)深绿,F2中瓜皮颜色出现性状分离,且深绿∶浅绿=3∶1,推测瓜皮颜色遗传遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性性状。(2)据题表分析可知,由实验①和实验②的结果不能判断控制绿条纹和浅绿的基因之间的关系。若要进行判断,需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行杂交,即可选择实验①和实验②亲本中的P2和P3进行杂交。若两基因为非等位基因,设分别为B/b、C/c,则P2关于浅绿的基因型可能为BBcc(或bbCC),而P3关于绿条纹的基因型可能为bbCC(或BBcc),则二者杂交得到的F1关于瓜皮颜色的基因型为BbCc,表现为深绿色。(3)因为实验①的F1非圆形瓜均为椭圆形,亲本中长形和圆形均为纯合子,则F1椭圆形为杂合子,F2中有1/2为椭圆形,有3/4为深绿色,故F2中椭圆深绿瓜植株占比为(1/2)×(3/4)=3/8。设控制瓜形的基因为A/a,控制浅绿的基因型为bbCC,则P1基因型为AABBCC,P2基因型为aabbCC,由实验①中F2的表型和比例可知,圆形深绿瓜的基因型为aaB_CC,则实验①中F2植株自交能产生圆形深绿瓜植株的基因型及比例为1/8AaBBCC、1/4AaBbCC、1/16aaBBCC、1/8aaBbCC,故F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株所占比例为(1/8)×(1/4)+(1/4)×(3/16)+(1/16)×1+(1/8)×(3/4)=15/64。若控制浅绿的基因型为BBcc,可得出同样的结果。(4)电泳检测实验① F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1,而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上,故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1,推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子,而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2,根本原因是F1产生的具有来自P1 1号染色体的配子与具有来自P2 1号染色体的配子受精。(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验① F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的圆形深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1,故应选择SSR1的扩增产物条带与亲本P1相同的植株。
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