高考生物一轮复习专题作业15：基因的自由组合定律（含解析）

高中生物专题分层作业
第15讲　基因的自由组合定律
A组　基础题组
题组一　孟德尔两对相对性状的杂交实验分析
1.下列叙述正确的是(　　)
A.等位基因位于同源染色体上,非等位基因位于非同源染色体上
B.杂合子与纯合子基因型不同,表现型也不同
C.非等位基因的遗传遵循基因自由组合定律
D.孟德尔设计的测交方法能用于检测F1产生的配子种类和比例
答案　D　非等位基因可能位于同源染色体或非同源染色体上,A错误;只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才符合自由组合定律,B错误;杂合子与纯合子基因型不同,但表现型可能相同,C错误;孟德尔设计测交实验,通过后代性状分离比可推测出F1产生的配子种类及比例,D正确。
2.有关F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的表述,正确的是(　　)
A.黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种表现型
B.F1产生的精子中,YR和yr的比例为1∶1
C.F1产生YR的卵细胞和YR的精子的数量比为1∶1
D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种精子和4种卵细胞自由结合
答案　B　黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种基因型和4种表现型,A错误;F1黄色圆粒豌豆(YyRr)能产生YR、Yr、yR、yr四种配子,比例为1∶1∶1∶1,B正确;F1的卵原细胞和精原细胞经过减数分裂,分别产生卵细胞和精子,一般情况下,产生的精子数目多于卵细胞,C错误;自由组合定律是指F1产生配子时,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,D错误。
3.如图表示某种生物体细胞示意图,请判断下列基因的传递不遵循基因自由组合定律的是(　　)
A.A、a与D、d B.B、b与A、a
C.A、a与C、c D.C、c与D、d
答案　A　A、a与D、d位于同一对染色体上,在遗传过程中有连锁现象,不遵循基因的自由组合定律,A错误;A、a与B、b位于两对染色体上,在遗传过程中遵循基因的自由组合定律,B正确;A、a与C、c位于两对染色体上,在遗传过程中遵循基因的自由组合定律,C正确;C、c与D、d位于两对染色体上,在遗传过程中遵循基因的自由组合定律,D正确。
题组二　自由组合定律的实质及应用
4.水稻高秆(H)对矮秆(h)为显性,抗病(E)对感病(e)为显性,两对性状独立遗传。若让基因型为HhEe的水稻与“某水稻”杂交,子代高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆感病∶矮秆感病=3∶3∶1∶1,则“某水稻”的基因型为(　　)
A.HhEe B.hhEe
C.hhEE D.hhee
答案　B　针对高秆和矮秆这一对相对性状,子代中高秆∶矮秆=1∶1,说明亲本为测交类型,即亲本的基因型为Hh×hh;针对抗病与感病这一对相对性状,子代中抗病∶感病=3∶1,说明亲本均为杂合子,即亲本的基因型均为Ee,综合以上分析可知,亲本水稻的基因型是HhEe×hhEe,B正确。
5.(2020北京东城期末)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、丙植株杂交后代基因型的比例是1∶1∶1∶1
C.乙、丁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　C　甲(AaBb)、乙(aabb)植株杂交为两对等位基因的测交,后代表现型的比例为1∶1∶1∶1,A正确;甲(AaBb)、丙(AAbb)植株杂交后代四种基因型及比例为AABb∶AaBb∶AAbb∶Aabb=1∶1∶1∶1,B正确;乙(aabb)、丁(Aabb)植株杂交为只有一对等位基因的测交,不能用于验证基因的自由组合定律,可用于验证基因的分离定律,C错误;在自然条件下能稳定遗传的植株为纯合子,本题中为纯合子的植株是乙(aabb)和丙(AAbb),D正确。
6.(2020广东惠州三调)香豌豆的花色有白色和红色两种,由独立遗传的两对核等位基因(A/a、B/b)控制。白花甲与白花乙杂交,子一代全是红花,子二代红花∶白花=9∶7。以下分析错误的是(　　)
A.甲的基因型为AAbb或aaBB
B.子二代红花的基因型有4种
C.子二代白花植株中杂合的比例为3/7
D.子二代红花严格自交,后代红花的比例为25/36
答案　C　子二代红花∶白花=9∶7,是9∶3∶3∶1的变形,说明子一代是双杂合子AaBb,红花的基因型为A_B_,其余基因型的个体都开白花,因此亲本纯合白花的基因型为AAbb、aaBB,A正确;子二代红花的基因型有2×2=4种,B正确;子二代白花植株占总数的7份,其中有3份是纯合子,因此杂合植株的比例为4/7,C错误;子二代红花基因型及其比例为AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb=1∶2∶2∶4,其自交后代红花的比例=1/9+2/9×3/4+2/9×3/4+4/9×9/16=25/36,D正确。
7.已知某植物花瓣的形态和颜色受两对独立遗传的等位基因控制,其中AA、Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣;BB和Bb控制红色,bb控制白色。下列相关叙述正确的是(　　)
A.基因型为AaBb的植株自交,后代有6种表现型
B.基因型为AaBb的植株自交,后代中红色大花瓣植株占3/16
C.基因型为AaBb的植株自交,能稳定遗传的后代有4种基因型、4种表现型
D.大花瓣与无花瓣植株杂交,后代出现白色小花瓣的概率为100%
答案　B　基因型为AaBb的植株自交,后代表现型有5种:红色大花瓣(AAB_)、白色大花瓣(AAbb)、红色小花瓣(AaB_)、白色小花瓣(Aabb)、无花瓣(aa_ _),其中红色大花瓣占1/4×3/4=3/16,能稳定遗传的后代有4种基因型,即AABB、AAbb、aaBB、aabb,共3种表现型;大花瓣(AA_ _)与无花瓣(aa_ _)植株杂交,后代基因型是Aa_ _,不一定是白色小花瓣。
8.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由一对等位基因控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由另一对等位基因控制),蟠桃对圆桃为显性。如表是桃树两个杂交组合的实验统计数据,相关叙述错误的是(　　)
亲本组合
后代的表现型及其株数
组别
表现型
乔化蟠桃
乔化圆桃
矮化蟠桃
矮化圆桃
甲
乔化蟠桃×矮化圆桃
41
0
0
42
乙
乔化蟠桃×乔化圆桃
30
13
0
14
A.桃树树体矮化对乔化是隐性
B.甲组亲本基因型不全为纯合子
C.乙组亲代乔化圆桃自交后代不全为圆桃
D.上述两对相对性状都遵循基因分离定律
答案　C　由乙组,乔化×乔化→乔化+矮化,推断乔化为显性,A正确。用A、a与B、b分别表示控制乔化、矮化与蟠桃、圆桃性状的基因。甲组:由乔化×矮化→1乔化∶1矮化,可推出亲本相应基因型为Aa×aa;蟠桃×圆桃→1蟠桃∶1圆桃,推出亲本相应基因型为Bb×bb,即乔化蟠桃(AaBb)×矮化圆桃(aabb),乔化蟠桃亲本为杂合子,B正确。乙组:由乔化×乔化→3乔化∶1矮化,可推出亲本相应基因型为Aa×Aa;蟠桃×圆桃→1蟠桃∶1圆桃,推出亲本相应基因型为Bb×bb,即乔化蟠桃(AaBb)×乔化圆桃(Aabb),亲本乔化圆桃Aabb自交,后代都为圆桃,C错误。两对相对性状中的每一对的遗传都遵循基因分离定律,D正确。
B组　提升题组
一、选择题
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。下列表述正确的是(　　)
A.F1产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1
B.F1产生基因型为YR的卵细胞和精子数量之比为1∶1
C.F1产生的雄配子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
D.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雌配子和雄配子可自由组合
答案　C　F1个体能产生YR、yr、Yr、yR 4种配子若干个,比例为1∶1∶1∶1,A错误;F1产生基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子,B错误;F1产生的雄配子中,共有YR、yr、Yr和yR 4种基因型,比例为1∶1∶1∶1,所以基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1,C正确;基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用,D错误。
2.(2020河南新乡一中第一次月考)人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制,A/a、B/b、E/e位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色,aabbee为白色,其他性状与基因型的关系如图所示,即肤色深浅与显性基因个数有关,如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等与含任何三个显性基因的肤色一样。若双方均含3个显性基因的杂合体婚配(AaBbEe×AaBbEe),则子代肤色的基因型和表现型分别有多少种(　　)
　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
A.27,7 B.16,9 C.27,9 D.16,7
答案　A　AaBbEe×AaBbEe杂交子代肤色基因型的种类数为3×3×3=27;各种基因型中,显性基因的个数在0~6之间,其中显性基因个数越多肤色越深,所以表现型有7种,A正确。
3.某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。以下说法正确的是(　　)
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若培育糯性抗病优良品种,最好选用①和④杂交
C.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色
答案　B　若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,可选择亲本①和④(或②和④、③和④)杂交得到Aa,其可产生A、a两种花粉,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色,比例为1∶1,也可选择亲本①和②(或③和②、④和②)杂交得到Dd,其可产生D、d两种花粉,分别呈长形和圆形,比例为1∶1,A错误;若培育糯性抗病优良品种,最好选用①和④亲本杂交得到AaTt,AaTt个体再进行自交得到糯性抗病优良品种,B正确;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以选择亲本②和④杂交,得到AaDd,AaDd产生的花粉加碘液染色后可观察到AD(蓝色长形)、ad(棕色圆形)、Ad(蓝色圆形)、aD(棕色长形),C错误;将②AAttDD和④aattdd杂交后所得的F1(AattDd)的花粉用碘液染色后,有一半花粉显蓝色,D错误。
4.某种植物的果皮颜色有白色、绿色和黄色三种,分别由位于两对同源染色体上的等位基因控制。如图是控制果皮不同色素合成的生理过程,则下列说法不正确的是(　　)
　　
A.①过程称为基因的表达
B.黄果皮植株的基因型可能有两种
C.BbTt的个体自交,后代中白果皮∶黄果皮∶绿果皮=9∶6∶1
D.图中显示了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
答案　C　基因通过转录和翻译合成控制酶的过程,称为基因的表达,A正确;由于B基因控制合成的蛋白B抑制白色色素转化为绿色色素,T基因控制酶T的合成,酶T促进绿色色素转化为黄色色素,所以黄果皮植株的基因型可能是bbTT或bbTt,B正确;基因型为BbTt的个体自交,从理论上讲,后代的性状分离比为白色B_ _ _3/4,黄色bbT_1/4×3/4=3/16,绿色bbtt1/4×1/4=1/16,所以后代中白果皮∶黄果皮∶绿果皮=12∶3∶1,C错误;从图中可以判断基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,D正确。
5.研究表明,人的ABO血型不仅由位于9号染色体上的IA、IB、i基因决定,还与位于第19号染色体上的H、h基因有关。在人体内,前体物质在H基因的作用下形成H物质,而基因型为hh的人不能把前体物质转变成H物质。H物质在IA基因的作用下,形成凝集原A;H物质在IB基因的作用下形成凝集原B;而ii的人不能转变H物质,其原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.根据上述原理,具有凝集原B的人应具有H基因和IB基因
B.血型性状的遗传遵循基因的自由组合定律
C.一对基因型为HhIAi的夫妇,生出血型为O型血的孩子的概率是7/16
D.一对血型为O型血的夫妇,不可能生出血型为A型血的孩子
答案　D　由题图知,具有B凝集原的人一定有H基因和IB基因,A正确;分析可知,控制血型性状的2对等位基因位于2对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,B正确;基因型为HhIAi的夫妇,生出血型为O型血的孩子的概率是×+=,C正确;分析可知,如果O型血夫妇的基因型是H_ii和hhIA_,则可能生出A型血的孩子,D错误。
二、非选择题
6.(2020北京东城一模)中国农业大学某实验室在某果蝇品系中发现了一只卷翅突变体,经不断选育获得了紫眼卷翅果蝇品系(甲品系)。为了研究该品系相关基因的传递规律,研究人员做了一系列实验。
(1)甲品系果蝇与纯种野生型(红眼正常翅)果蝇进行杂交,结果如图1。
①分析果蝇的眼色遗传,紫眼和红眼为一对相对性状,其中红眼是　　　　性性状。?
②实验正反交结果相同,由此可知果蝇的翅型属于　　　染色体遗传。?
③根据F2的表现型及比例推测,决定　　　　　性状的基因纯合致死。进一步研究发现,果蝇的正常翅基因(+)和甲品系的卷翅基因(Cy)位于2号染色体上,该染色体上还分布有某隐性致死基因(b)及其等位基因(B)。甲品系内果蝇相互交配,后代表现均为卷翅,请在图2中亲本染色体相应位置标出B、b基因,并标出图中F1的相关基因。(不考虑交叉互换)?
(2)像甲品系这样能够稳定保存两个致死基因的品系称为平衡致死系。研究人员从北京大学某实验室获得另一果蝇平衡致死系(乙品系),其表现型为红眼卷翅,卷翅程度明显小于甲品系。已知乙品系果蝇的卷翅基因(Cy')和隐性致死基因(b')同样位于2号染色体上。甲、乙品系果蝇杂交,子代中卷翅与正常翅的数量比约为2∶1。
①根据子代中出现了表现型为　　　　　的果蝇,可判断b和b'不是同一基因。?
②由实验结果推测,两个品系的卷翅基因Cy和Cy'是等位基因。若它们是非等位基因,杂交后代的翅型性状及其数量比应该是　　　　　。?
(3)两个纯合致死的等位基因存在互补和不互补两种关系:若互补,则同时含有这两个基因的杂合子能存活;反之,则不能存活。
①根据(2)实验结果推测:Cy和Cy'　　　　　(填“互补”或“不互补”)。?
②为验证上述推测,研究人员使用特异性引物对不同品系果蝇进行基因组PCR,电泳结果如图3所示。
选取(2)杂交中F1正常翅和不同卷翅程度的果蝇各200只,利用上述引物分别对每只果蝇进行基因组PCR,电泳结果显示:所有正常翅个体都只有A条带,所有卷翅个体都同时有A、B条带。该结果是否支持(3)①的推测?请作出判断并陈述理由。?
?
　。?
答案　(1)①显　②常　③卷翅　如图
(2)①正常翅　②卷翅∶正常翅=3∶1
(3)①不互补　②支持。若互补,则卷翅个体中混有同时携带两种卷翅基因的杂合子,它的基因组PCR产物电泳结果只显示B条带(合理即可)
解析　(1)①由杂交实验结果可知,红眼为显性性状。②实验正反交结果相同,由此可知果蝇的翅型属于常染色体遗传。③根据F2的表现型及比例:红眼∶紫眼=3∶1,卷翅∶正常翅=2∶1,由此推测决定卷翅性状的基因纯合致死。依据“甲品系内果蝇相互交配,后代表现均为卷翅”,可推知亲本和F1中的相关基因如答案中的示意图所示。
(2)基因型为Cy+Bb(甲)和Cy'+B'b'(乙)平衡致死体系杂交结果如表:
CyB
+b
Cy'B'
CyCy'B'B(致死)
Cy'+B'b(卷翅)
+b'
Cy+Bb' (卷翅)
++ b'b(正常翅)
①根据子代中出现了表现型为正常翅的果蝇,可判断b和b'不是同一基因。②据“甲、乙品系果蝇杂交,子代中卷翅与正常翅的数量比约为2∶1”,推知两个品系的卷翅基因Cy和Cy'是等位基因。若它们是非等位基因,杂交后代的翅型性状及其数量比应该是卷翅∶正常翅=3∶1。(3)①据(2)实验结果推测:Cy和Cy'不互补。②据图3可知,使用特异性引物对不同品系果蝇进行基因组PCR,所有正常翅个体(++)都只有A条带,说明A条带中的DNA片段上含有正常基因(+),则B条带中的DNA片段上应含有卷翅基因(Cy或Cy'),所有卷翅个体都同时有A、B条带,说明受测的不同卷翅程度的果蝇的基因型为Cy+或Cy'+。如果Cy和Cy'互补,
则卷翅个体中会混有同时携带两种卷翅基因的杂合子(CyCy'),它的基因组PCR产物电泳结果只显示B条带,与电泳结果不符。