2021届一轮复习训练9基因分离和自由组合定律（含解析）

2021届一轮复习训练9
基因分离和自由组合定律（含答案详解）
一、选择题
1.下图所示杂合体的测交后代会出现性状分离比为1∶1∶1∶1的是(　　)
2.A、b、D分别为甲、乙、丙三种病的致病基因,有一对夫妇的基因组成如下图所示(不考虑染色体交叉互换和基因突变),则他们的孩子(　　)
A.同时患三种病的概率为1/2
B.同时患甲、丙两病的概率为3/8
C.只患一种病的概率为1/2
D.三种病都不患的概率为1/4
3.下列关于孟德尔遗传实验和分离定律的叙述,错误的是(　　)
A.孟德尔据实验提出遗传因子在体细胞中成对存在,在配子中单个出现的设想
B.F2的3∶1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合
C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D.若用玉米为实验材料验证分离定律,所选实验材料不一定为纯合子
4.(2018天津理综)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为(　　)
A.1/3
B.1/4
C.1/8
D.1/9
5.人类某常染色体遗传病,基因型EE都患病,Ee有50%患病,ee都正常。一对新婚夫妇表现正常,妻子的母亲是Ee患者,她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者,请推测这对夫妇的子女中患病的概率是(　　)
A.1/2
B.1/4
C.1/8
D.1/12
6.已知狗皮毛的颜色由位于两对常染色体上的两对基因控制,其中A基因存在时,狗皮毛一定表现为白色,而另一对基因B、b分别控制黑色与棕色。若两只基因型相同的白色狗交配,子代中既有黑色狗,也有棕色狗,则预测其当子代数量足够多时将呈现的表现型比例为(　　
A.9∶6∶1
B.13∶3
C.12∶3∶1
D.9∶3∶4
7.玉米果穗长度受n对独立遗传的等位基因控制。科学家将纯系P1和纯系P2杂交获得F1,再将F1植株自交获得F2,结果如下表。下列判断正确的是(　　)
穗长(cm)
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
亲本
(个)
P1
4
21
24
8
P2
3
11
12
15
26
15
10
7
2
子代
(个)
F1
1
12
12
14
17
9
4
7
2
F2
1
10
19
26
47
73
68
68
39
25
15
9
1
A.果穗长度的遗传不遵循自由组合定律
B.P1植株自交后代只出现一种果穗长度
C.F1果穗长度变异与环境因素的作用有关
D.理论上F2群体中的基因型种类有2n种
二、非选择题
8.(2018北京朝阳一模)栽培黄瓜是由野生黄瓜驯化而来的,野生黄瓜和栽培黄瓜植株中均存在苦味素合成酶基因A。
(1)下图比较了野生黄瓜和栽培黄瓜植株中苦味素(使黄瓜具有苦味的物质)的相对含量。
　　据图可知,与野生黄瓜相比,栽培黄瓜的特点是　　　　　　　　。在不考虑突变的情况下,同一植物体中的叶片细胞与果实细胞的基因组成应　　　(填“相同”或“不同”),基因A在栽培黄瓜的叶片和果实中的表达　　　　(填“相同”或“不同”)。?
(2)为探究苦味性状的遗传规律及其产生的分子机制,研究者进行了如下实验。
①杂交实验:
根据杂交实验结果可知,果实的苦与不苦中　　　　为显性性状,它们的遗传遵循基因的　　　　　　　定律。?
②比较上述野生黄瓜和栽培黄瓜的　　　　文库中的基因,发现两者仅基因B序列不同。?
③为研究基因B与苦味素合成的关系,研究者将野生型黄瓜的基因B导入栽培黄瓜后测定相关指标,并与对照组进行比较,结果如下图。
据结果可知,基因B通过　　　　　　　　　　　　　　　　　,导致黄瓜果实产生苦味。?
④研究者将基因A的启动子与荧光素酶(可催化荧光素反应发出荧光)合成基因拼接成融合基因,并与基因B一起导入烟草细胞,一段时间后,观测叶片的荧光强度。
此实验目的是进一步研究
。?
(3)结合上述实验结果,解释栽培黄瓜特点出现的原因是
。?
(4)现有栽培过程中偶然得到aabb的个体,并在实验室中保留下来。基因A、a与B、b位于非同源染色体上。将其与野生型黄瓜杂交得F1,F1自交得F2,F2的表现型及比例为
。在野生状态和大田栽培条件下叶、果均不苦的黄瓜比例极低,从生物进化的角度解释其原因是
。?
9.(2018福建三明一中期中)某自花传粉、闭花受粉的花卉,其花的颜色有红、白两种,茎有粗、中粗和细三种。茎的性状由两对独立遗传的核基因控制,但不清楚花色性状的核基因控制情况。回答以下问题:
(1)若花色由A、a这对等位基因控制,且该植物种群中红色植株均为杂合子,则红色植株自交后代的表现型及比例为　　　　　　　　　。?
(2)若花色由A、a,B、b两对等位基因控制,现有一基因型为AaBb的植株,其体细胞中相应基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程如图。
①控制花色的两对基因符合孟德尔的　　　　　　定律。?
②该植株花色为　　　　,其体细胞内的DNA1和DNA2所在的染色体之间的关系是　　　　　　。?
③该植株进行测交时,应对母本如何操作?　　　　　　　　　　　　　　　　。该植株自交时(不考虑基因突变和交叉互换现象)后代中纯合子的表现型为　　　　,红色植株占　　　　。?
(3)假设茎的性状由C、c,D、d两对等位基因控制,只有d基因纯合时植株才表现为细茎,只含有D一种显性基因时植株表现为中粗茎,其他表现为粗茎。那么基因型为CcDd的植株自然状态下繁殖,理论上子代的表现型及比例为　　　　。?
10.某品系小鼠(2N=40)的部分基因在常染色体上的分布情况如下图所示。
(1)成年小鼠的体重由三对独立遗传的等位基因A/a、D/d、F/f控制,这三对基因对体重变化具有相同的遗传效应,且具有累加效应(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最轻)。若仅考虑体重这一性状,则小鼠种群中基因型最多有　　　种。用图中所示基因型的小鼠作为亲本杂交(不考虑交叉互换),F1雌雄个体间相互交配获得F2,则F2中成年鼠体重与亲本相同的个体比例为　　　　。?
(2)取小鼠生发层细胞放入含3H的培养液中培养一个周期的时间,再转移到无放射性的培养液中继续培养至细胞分裂后期,则该时期每个细胞中含3H标记的染色体数目为　　　　条。?
(3)若图中父本在精子形成过程中同源染色体未分离,形成的配子正常受精后产生了一只XXY的小鼠,小鼠成年后,如果能进行正常的减数分裂,则可形成　　　　种染色体组成不同的配子。?
(4)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状,分别由等位基因E、e控制,位于1、2号染色体上,E基因纯合时导致小鼠胚胎死亡。图中两亲本杂交得到F1,F1的雌雄小鼠自由交配,则F2中有毛鼠所占比例为　　　　。?
(5)已知小鼠的毛色由Y(黄色)、y(鼠色)和B(有色素)、b(无色素)两对等位基因控制,b基因控制毛色为白色。Y与y位于1、2号染色体上,如图所示。请利用如图所示亲本设计实验探究B、b基因是否位于1、2号染色体上。(注:不考虑其他性状和交叉互换)
第一步:纯合黄色鼠为母本,纯合白色鼠为父本进行杂交,得到F1;
第二步:　　　　　　　　　　　　　　　　　;?
第三步:　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
结果及结论:
①若子代小鼠毛色表现型及比例为　　　　　　　,则B、b基因不位于1、2号染色体上。?
②若子代小鼠毛色表现型及比例为　　　　　　　,则B、b基因也位于1、2号染色体上。?
2021届一轮复习训练9
基因分离和自由组合定律（答案详解）
答案　C　A、B、D都只能产生两种类型的配子,测交后代的性状分离比均为1∶1;C能产生4种类型的配子,测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1。
答案　D　这对夫妇的基因型组成为AaBBDd×Aabbdd,丈夫产生的精子基因型及比例为1ABD∶1aBd,妻子产生的卵细胞基因型及比例为1Abd∶1abd;子代基因型及比例为1AABbDd∶1AaBbDd∶1AaBbdd∶1aaBbdd,同时患三种病的概率为0,A错误;同时患甲、丙两病(AABbDd和AaBbDd)的概率为1/2,B错误;只患一种病的概率为1/4,C错误;三种病都不患的概率为1/4,D正确。
答案　C　孟德尔据实验提出遗传因子在体细胞中成对存在,在配子中单个出现的设想,A正确;雌雄配子的随机结合是F2中出现3∶1性状分离比的条件之一,B正确;测交实验往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例,验证分离或自由组合定律可以采用测交法(杂合子与隐性纯合子杂交),也可以用杂合子自交的方法,C错误;若用玉米为实验材料验证分离定律,所选实验材料不一定为纯合子,D正确。
答案　D　本题以基因的表达为载体,考查概率的计算。由题意可知,基因型为A1A2的生物体内基因的表达产物N1与N2的数量比为1∶2,且表达产物N1与N2又可随机组合形成二聚体蛋白,因此N1与N1结合的概率为×,即。
答案　D　夫妻正常,妻子的母亲是Ee患者,她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者,所以妻子的父亲和丈夫的基因型均为ee,妻子的基因型为1/2Ee、1/2ee。由于Ee有50%患病,ee都正常,所以妻子表现型正常的基因型及其比例为Ee∶ee=1∶2,这对夫妇的子女中患病的概率是1/3×1/2×50%=1/12,D正确。
答案　C　两只基因型相同的白色狗交配,即A_
_
_×A_
_
_,子代中既有黑色狗aaB_,也有棕色狗aabb,故亲代基因型为AaBb×AaBb,子代为9A_B_(白色)∶3A_bb(白色)∶3aaB_(黑色)∶1aabb(棕色),C正确。
答案　C　“玉米果穗长度受n对独立遗传的等位基因控制”,因此玉米果穗长度的遗传遵循自由组合定律,A错误;纯系P1和纯系P2杂交获得的F1应该只有一种基因型和一种表现型,而表格中出现多种表现型,说明环境影响了F1果穗的长度,则P1植株自交后代可能有多种表现型,B错误、C正确;理论上F2群体中的基因型种类有3n种,D错误。
答案　(1)果实中无苦味素　相同　不同
(2)①苦味　分离　②基因组　③促进基因A表达进而促进苦味素合成　④基因B(表达产物)可促进基因A的转录　(3)有基因A无基因B,导致基因A表达量低,使得苦味素合成量低,果实不苦　(4)叶果均苦∶叶苦果不苦∶叶果均不苦=9∶3∶4　叶、果均不苦类型在选择中被淘汰或野生状态苦味的存在利于生存,栽培黄瓜叶苦、果不苦利于在栽培条件下生存并满足人类需求(合理给分)
解析　(1)据图中信息可知栽培黄瓜的特点是果实中无苦味素。在不考虑突变的情况下,同一植物体中的叶片细胞与果实细胞的基因组成应相同,但基因A在栽培黄瓜的叶片和果实中的表达不同。(2)①据F1中果苦自交,后代果苦与果不苦的性状分离比是3∶1确定果实中的“苦”为显性性状,它们的遗传遵循基因的分离定律。②比较野生黄瓜和栽培黄瓜的基因组文库中的基因,发现二者仅基因B序列不同。③对照组未导入基因B,实验组导入基因B,导致的结果是:对照组中无基因A的表达,说明基因B通过促进基因A表达进而促进苦味素合成,导致黄瓜果实产生苦味。④此实验目的是进一步研究基因B与基因A的关系,验证基因B对于基因A表达的促进作用。(3)结合上述实验结果,解释栽培黄瓜特点出现的原因是栽培黄瓜中基因B发生突变,不能促进基因A的表达,使得苦味素合成量低,果实不苦。(4)aabb型的突变体与AABB野生型的突变体杂交,得到F1,F1自交得F2,F2的表现型及比例为叶果均苦∶叶苦果不苦∶叶果均不苦=9∶3∶4。在野生状态和大田栽培条件下上述某表现型的黄瓜比例极低,从生物进化的角度解释其原因是叶、果均不苦类型在选择中被淘汰或野生状态苦味的存在利于生存,栽培黄瓜叶苦、果不苦利于在栽培条件下生存并满足人类需求。
答案　(1)红色∶白色=2∶1　(2)①分离　②红色　同源染色体　③花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋　白色　1/2　(3)粗茎∶中粗茎∶细茎=9∶3∶4
解析　(1)从“该植物种群中红色植株均为杂合体”可推导出,红色为显性且基因型为AA的植株不能成活,红色植株(Aa)自交后代中AA(死亡)∶Aa(红色)∶aa(白色)=1∶2∶1,故后代的表现型及比例为红色∶白色=2∶1。(2)两对等位基因位于一对同源染色体上,其遗传符合孟德尔的分离定律,但不符合自由组合定律。从图中信息可知该植株(AaBb)的表现型为红色。该植株为自花传粉、闭花受粉植物,故杂交时应对母本进行花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋处理;由于A、b位于一个DNA上,a、B位于另一个DNA上,故基因型为AaBb的个体自交可得到AAbb(白色)∶aaBB(白色)∶AaBb(红色)=1∶1∶2,故后代中红色占1/2。(3)根据题意可知,基因型为C_D_的植株表现为粗茎,基因型为ccD_的植株表现为中粗茎,基因型为C_dd和ccdd的植株均表现为细茎。由于这两对基因自由组合,故基因型为CcDd的植株自交,后代的基因型和表现型及比例为C_D_(粗茎)∶ccD_(中粗茎)∶C_dd(细茎)∶ccdd(细茎)=9∶3∶3∶1,即子代的表现型及比例为粗茎∶中粗茎∶细茎=9∶3∶4。
答案　(1)27　1/32　(2)40　(3)4　(4)2/5
(5)第二步:让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠与父本小白鼠自由交配)
第三步:观察统计F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色)性状分离比
①黄色∶鼠色∶白色=9∶3∶4(或黄色∶鼠色∶白色=1∶1∶2)
②黄色∶白色=3∶1(或黄色∶白色=1∶1)
解析　(1)三对等位基因组成的基因型有3×3×3=27种。亲本基因型为AADDFF×aaddff,F1基因型为AaDdFf,F1雌雄个体交配,F2中AADDFF比例为1/4×1/4×1/4=1/64,aaddff比例为1/4×1/4×1/4=1/64,故F2中成年鼠体重与亲本相同的个体比例为1/64+1/64=1/32。(2)生发层细胞进行1次有丝分裂,形成的第一代子细胞每个细胞的每条染色体的DNA中1条链含有3H,1条链不含3H。将第一代细胞转移到无放射性的培养液中继续培养,细胞的染色体复制,每条染色体的2条染色单体,其中1条染色单体的DNA中2条链都不含3H,另1条染色单体的DNA中1条链含有3H,1条链不含3H。至细胞分裂后期,每条染色体的2条染色单体分离,有一半即40条染色体含3H。(3)XXY个体可以形成XX、Y、X、XY
4种配子。(4)两亲本杂交为Ee×ee,F1为1Ee∶1ee,E基因频率=1/4,e基因频率=3/4,F1的雌雄小鼠自由交配,F2的EE=1/4×1/4=1/16致死,Ee=2×1/4×3/4=6/16,ee=3/4×3/4=9/16,即Ee实际比例为6/15=2/5。(5)由题意可知各毛色基因型:黄色为B_Y_,白色为bbyy、bbY_,鼠色为B_yy。用假说—演绎法设计实验。如果B、b基因不位于1、2号染色体上,则两对等位基因遵循自由组合定律,纯合黄色鼠为母本,纯合白色鼠为父本进行杂交,即BBYY×bbyy,得到F1为BbYy,让F1小鼠自由交配,即BbYy×BbYy,F2为9B_Y_(黄色)∶3B_yy(鼠色)∶3bbY_(白色)∶bbyy(白色),即黄色∶鼠色∶白色=9∶3∶4。如果B、b基因位于1、2号染色体上,则两对等位基因不遵循自由组合定律,亲本杂交BBYY×bbyy,得到F1为BbYy,让F1小鼠自由交配,即BbYy×BbYy,F1雌雄个体产生配子都为1BY∶1by,F2为1BBYY(黄色)∶2BbYy(黄色)∶1bbyy(白色),即黄色∶白色=3∶1。如果第二步为多只F1雌鼠与父本小白鼠自由交配,即BbYy×bbyy,若B、b基因不位于1、2号染色体上,则F2为1BbYy(黄色)∶1Bbyy(鼠色)∶1bbYy(白色)∶bbyy(白色),即黄色∶鼠色∶白色=1∶1∶2;若B、b基因位于1、2号染色体上,则F2为1BbYy(黄色)∶bbyy(白色),即黄色∶白色=1∶1。
8
/
9