专题08 基因的自由组合定律-2021年高考真题和模拟题生物分项汇编(解析版).doc
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1、专题08 基因的自由组合定律1(2021·全国乙卷高考真题)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)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )A植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体Bn越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大C植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等Dn2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数【答案】B【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同
2、源染色体上的非等位基因自由组合。2、分析题意可知:n对等位基因独立遗传,即n对等位基因遵循自由组合定律。【详解】A、每对等位基因测交后会出现2种表现型,故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体,A正确;B、不管n有多大,植株A测交子代比为(1:1)n=1:1:1:1(共2n个1),即不同表现型个体数目均相等,B错误;C、植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n,纯合子的个体数也是1/2n,两者相等,C正确;D、n2时,植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n,杂合子的个体数为1-(1/2n),故杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D正确。故选B。2(2021
3、183;全国甲卷高考真题)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )A果蝇M为红眼杂合体雌蝇B果蝇M体色表现为黑檀体C果蝇N为灰体红眼杂合体D亲本果蝇均为长翅杂合体【答案】A【分析】分析柱形图:果蝇M与果蝇N作为亲本进行杂交杂交,子代中长翅:残翅=3:1,说明长翅为显性性状,残翅为隐性性状,亲本关于翅型的基因型均为Aa(假设控制翅型的基因为A/a);子代灰身:黑
4、檀体=1:1,同时灰体为显性性状,亲本关于体色的基因型为Bb×bb(假设控制体色的基因为B/b);子代红眼:白眼=1:1,红眼为显性性状,且控制眼色的基因位于X染色体上,假设控制眼色的基因为W/w),故亲本关于眼色的基因型为XWXw×XwY或XwXw×XWY。3个性状由3对独立遗传的基因控制,遵循基因的自由组合定律,因为N表现为显性性状灰体红眼,故N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY,则M的基因型对应为Aa bb XwY或AabbXwXw 。【详解】AB、根据分析可知,M的基因型为Aa bb XwY或AabbXwXw,表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或长翅黑檀体白眼
5、雌蝇,A错误,B正确;C、N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY,灰体红眼表现为长翅灰体红眼雌蝇,三对基因均为杂合,C正确;D、亲本果蝇长翅的基因型均为Aa,为杂合子,D正确。故选A。第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、综合题3(2021·湖南高考真题)油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。回答下列问题:(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮杆突变体S的遗传机
6、制是_,杂交组合的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有_种结合方式,且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是_。(2)将杂交组合的F2所有高轩植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高轩的记为F3-,高秆与半矮秆比例和杂交组合、的F2基本一致的记为F3-,高秆与半矮秆比例和杂交组合的F2基本一致的记为F3-。产生F3-、F3-、F3-的高秆植株数量比为_。产生F3-的高秆植株基因型为_(用A、a;B、b;C、c表示基因)。用产生F3-的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律?_。【答案】由两对位于非同源染色体上的隐性基因
7、控制 16 F1减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 744 Aabb、aaBb 不能 【分析】实验中,F2高杆半矮杆151,据此推测油菜株高性状由两对独立遗传的基因控制,遵循基因的自由组合定律。【详解】(1)根据分析可推测,半矮秆突变体S是双隐性纯合子,只要含有显性基因即表现为高杆,杂交组合的F1为双杂合子,减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以产生4种比例相等的配子,自交时雌雄配子有16种结合方式,且每种结合方式机率相等,导致F2出现高杆半矮杆151。(2)杂交组合的F2所有高秆
8、植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,含有一对纯合显性基因的高杆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB,占高杆植株的比例为7/15,其后代全为高秆,记为F3-;AaBb占高杆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例151 ,和杂交组合、的F2基本一致,记为F3-;2Aabb、2aaBb占高杆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合的F2基本一致,记为 F3-,产生F3-、F3-、F3-的高秆植株数量比为744。用产生F3-的
9、高秆植株进行相互杂交试验,不论两对基因位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,亲本均产生两种数量相等的雌雄配子,子代均出现高杆半矮杆=31,因此不能验证基因的自由组合定律。【点睛】解答本题的关键是熟记两对相对性状的杂交实验结果,再根据实验中的性状分离比推测各表现型对应的基因型,即可顺利解答该题。4(2021·全国乙卷高考真题)果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题:(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。_(要求:用遗传图
10、解表示杂交过程。)(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅灰体残翅黄体长翅黄体残翅=_,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为_。【答案】 3:1:3:1 3/16 【分析】分析题意可知:果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因A/a 控制,可知雌果蝇基因型为XAXA(灰体)、XAXa(灰体)、XaXa(黄体),雄果蝇基因型为XAY(灰体)、XaY(黄体);长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因B/b控制,可知相应基因型为BB(长翅)、Bb(长翅)、bb(残翅)。【详解】(1)亲本灰体纯合子雌果蝇的基因型为
11、XAXA,黄体雄果蝇基因型为XaY,二者杂交,子一代基因型和表现型为XAXa(灰体雌果蝇)、XAY(灰体雄果蝇),想要获得黄体雌果蝇XaXa,则需要再让子一代与亲代中的黄体雄果蝇杂交,相应遗传图解如下: 子二代中黄体雌果蝇即为目标果蝇,选择即可。(2)已知长翅对残翅是显性性状,基因位于常染色体上,若用黄体残翅雌果蝇(XaXabb)与灰体长翅雄果蝇(XAYBB) 作为亲本杂交得到F1,F1 的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2,分析每对基因的遗传,可知F2中长翅:残翅=(1BB+2Bb)(1bb)=31,灰体:黄体=(1XAXa+1XAY)(1XaXa+1XaY)=11,故灰体
12、长翅:灰体残翅:黄体长翅:黄体残翅=(1/2×3/4)(1/2×1/4)(1/2×3/4)(1/2×1/4)=3131,F2中灰体长翅雌蝇(XAXaB-)出现的概率为1/4×3/4=3/16。【点睛】本题考查基因自由组合定律以及伴性遗传规律的应用的相关知识,意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,答题关键在于利用分离定律思维解决自由组合定律概率计算问题。1(2020·黑龙江萨尔图·大庆实验中学高三月考)香豌豆能利用体内的前体物质经过一系列代谢活动逐步合成中间产物和紫色素,此过程是由B、b和D、d两对等位基因控制(如右图所
13、示),两对基因不在同一对染色体上。其中具有紫色素的植株开紫花,只具有蓝色中间产物的开蓝花,两者都没有的则开白花。下列叙述中不正确的是( )A香豌豆基因型为B_D_时,才可能开紫花B基因型为bbDd的香豌豆植株不能合成中间物质,所以开白花C基因型为BbDd的香豌豆自花传粉,后代表现型比例为9 : 4 : 3D基因型Bbdd与bbDd杂交,后代表现型的比例为1 : 1 : 1: 1【答案】D【解析】【分析】由题意可知,两对基因不在同一对染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律。【详解】A、紫花的基因组成是B_D_,蓝花的基因组成是B_dd,白花的基因组成是bbD_和bbdd,A项正确;B、基因型为b
14、bDd的香豌豆植株因为缺乏基因B,无法合成中间产物,所以开白花,B正确;C、基因型BbDd的香豌豆自花传粉,后代表现型比例为9紫(B_D_):4白(3bbD_+1bbdd):3蓝(B_dd),C正确;D、基因型Bbdd与bbDd杂交,后代基因型为1BbDd、1Bbdd、1bbDd、1bbdd,表现型的比例为紫:蓝:白=1 : 1 :2,D错误。故选D。2(2020·黑龙江萨尔图·大庆实验中学高三月考)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)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,下列叙述错
15、误的是( )A亲本的基因组成是YyRr(黄色圆粒),yyRr(绿色圆粒)B在F1中,表现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1:1CF1中纯合子占的比例是1/4,F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRrD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的性状类型只有4种,数量比为1:1:1:1【答案】D【解析】【分析】分析题图:单独分析子代中的每一对性状,圆粒:皱粒=3:1,所以亲本基因型是Rr×Rr,后代中黄色:绿色=1:1,所以亲本基因型是Yy×yy,综上,亲本基因型为RrYy×Rryy。【详解】A、由以上分析可知,亲本的
16、基因组成是YyRr(黄色圆粒),yyRr(绿色圆粒),A正确;B、在F1中,表现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,B正确;C、F1中纯合子yyRR和yyrr占的比例是1/2×1/2=1/4,F1中 黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr,C正确;D、F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr,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的性状类型有四种,数量比为1:1:1:1或者是有两种,数量比为1:1,D错误。故选D。3(2020·河南高三月考)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性
17、,控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1,F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是( )AF1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质BF1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9331性状分离比的前提C从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株,则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9D若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植,后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36【答案】D【解析】【分析】基因自由组合定律的实质:(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。 (2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离
18、的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】A、基因自由组合定律的实质为减数分裂时同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合,F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程不能体现基因自由组合定律的实质,A错误;B、通常情况下,生物雄配子数量要远远多于雌配子数量,F2出现9:3:3:1的性状分离比不需要F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,B错误;C、F2中黄色皱粒植株的基因型为1/3YYrr、2/3yyrr从F2黄色皱粒植株中任取两株,这两株基因型不同的概率为2×1/3×2/3=4/9,C错误;D、F2中黄色圆粒植株的基因型为1/9Y
19、YRR、2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr,因豌豆为闭花受粉植物,自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植相当于让F2中所有黄色圆粒植株自交,故后代出现绿色皱粒植株的概率为4/9×1/16=1/36,D正确。故选D。4(2020·四川省成都市新都一中高三月考)如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是A可以分别选甲、乙、丙、丁为材料来演绎分离定律的杂交实验B甲、乙图个体减数分裂时可以恰当地揭示孟德尔的自由组合定律的实质C丁个体DdYyrr测交子代一定会出现比例为1:1:1:1的四种表
20、现型D用丙自交,其子代的表现型比例为3:1:3:1【答案】A【解析】【分析】基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分离而分离;自由组合定律的实质:同源染色上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。验证基因分离定律或基因自由组合定律的实质,可用测交方法证明F1能产生2种或4种比例相同的配子。【详解】A、基因分离定律研究的是一对等位基因在遗传过程中的传递规律,因此可用可以分别选甲、乙、丙、丁为材料来演绎分离定律的杂交实验,A正确;B、甲基因型为Yyrr、乙基因型为YYRr,都只有一对基因是杂合子,只能揭示基因的分离定律的实质,B错误;C、丁个体DdYyrr测交,由于有两对基
21、因连锁,所以相当于1对杂合子测交,子代会出现2种表现型,比例为1:1,C错误;D、丙的基因型为ddYyRr,相当于两对基因杂合,且杂合的两对基因位于两对非同源染色体上,遵循基因自由组合定律,所以丙自交,其子代的表现型比例为9:3:3:1,D错误。故选A。【点睛】验证基因分离定律或基因自由组合定律的实验设计思路:根据基因分离定律或基因自由组合定律的实质可知,如果遵循基因分离定律,F1可产生两种比例相等的配子;如果遵循基因自由组合定律,F1可产生比例相等的四种配子,因此,方法1.测交法:杂种F1与隐性纯合子杂交,若测交后代出现两种表现型比例为1:1,则该性状遗传符合分离定律;若测交后代出现四种表现
22、型比例为1:1:1:1,则两对性状的遗传符合自由组合定律。2.自交法:若F1自交后代出现两种表现型比例为3:1,则该性状遗传符合分离定律,若自交后代出现四种表现型比例为9:3:3:1,则两对性状的遗传符合自由组合定律。5(2021·河南宛城南阳中学高三月考)已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是A三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律B基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,比例为3311C如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它能产生4种配子D基因型为AaBb的个体自交后代
23、会出现4种表现型,比例不一定为9331【答案】B【解析】【分析】分析题图可知:图中A和B、a和b基因连锁,不遵循基因的自由组合定律;而与D、d基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。据此答题。【详解】A、图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上,属于连锁基因,不遵循基因的自由组合定律,A错误;B、基因A、a与D、d遵循自由组合定律,因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,比例为(1:1)×(3:1)=3:1:3:1,B正确;C、如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只能产生AB和ab共2种配子,C错误;D、图中A和
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