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(共24张PPT)
课时规范练24　自由组合定律的发现及应用
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必备知识基础练
考点一　两对相对性状的杂交实验
1.下列有关孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述,错误的是(　　)
A.F1自交后,F2出现绿色圆粒和黄色皱粒两种新性状组合
B.对F2每一对性状进行分析,分离比都接近3∶1
C.F2的性状表现有4种,比例接近9∶3∶3∶1
D.F1全部是黄色圆粒体现了黄色和圆粒都是隐性性状
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2.(2025·广东佛山模拟)以下为孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验的假说—演绎图解。下列有关分析正确的是(　　)
图1
图2
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A.图1、图2分别是假说推理过程、演绎推理过程
B.图1的每对相对性状在F2中不出现一定的分离比,图2的比例为9∶3∶3∶1
C.图2的雌雄配子随机受精结合的过程遵循自由组合定律
D.孟德尔运用此科学思维方法解决问题并得出基因在染色体上的结论
答案 A　
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解析 图1是孟德尔利用假说解释提出问题的过程,即为假说推理过程,图2是设计测交实验进行演绎推理过程,A项正确;图1的每对相对性状在F2中出现一定的分离比,图2的比例为1∶1∶1∶1,B项错误;图2的雌雄配子随机受精结合的过程没有体现自由组合定律,自由组合定律发生在减数分裂产生配子的过程中,C项错误;摩尔根运用此科学思维方法(假说—演绎法)解决问题并得出基因在染色体上的结论,D项错误。
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3.(2024·湖南怀化联考)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr),F1自交产生F2。下列叙述正确的是(　　)
A.亲本杂交和F1自交的实验中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作
B.配子只含有每对遗传因子中的一个,F1产生的雌配子有4种,这属于演绎的内容
C.F2中两对相对性状均出现3∶1的性状分离比,说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占2/9
C
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解析 杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作,而自交实验时不需要对母本去雄,A项错误;“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说,通过测交实验演绎过程,推测了F1产生配子的种类及比例,B项错误;在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,逐对分析时,F2中黄色∶绿色≈3∶1,圆粒∶皱粒≈3∶1,说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律,C项正确;F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16,其中能稳定遗传的基因型只有YYRR,占黄色圆粒个体的1/9,D项错误。
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4.(2024·湖南岳阳模拟)某植物的两对等位基因分别用Y、y和R、r表示,若基因型为YyRr的该植物个体自交,F1的基因型及比例为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。下列叙述不是该比例出现的必要条件的是(　　)
A.两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上
B.两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状
C.减数分裂产生的雌雄配子不存在差别性致死现象
D.受精过程中各种基因型的雌雄配子的结合是随机的
B
解析 只要两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上,无论各控制一对相对性状还是同时控制一对相对性状,基因型为YyRr的植株自交,后代的基因型及比例均为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。
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考点二　由组合定律及其应用
5.(2024·广西模拟)下列有关基因的分离定律和自由组合定律的说法,正确的是(　　)
A.一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循自由组合定律
B.等位基因的分离发生在配子产生过程中,非等位基因的自由组合发生在配子随机结合过程中
C.多对等位基因遗传时,等位基因先分离,非等位基因自由组合后进行
D.若符合自由组合定律,双杂合子自交后代不一定出现9∶3∶3∶1的性状分离比
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解析 如果一对相对性状由多对独立遗传的等位基因控制,则其遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律,A项错误;等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合均发生在配子产生过程中,B项错误;正常情况下,等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合在减数分裂Ⅰ后期是同时进行的,C项错误;若双杂合子的两对等位基因之间存在互作关系,则可能不符合9∶3∶3∶1的性状分离比,而出现9∶3∶3∶1的变式,如双杂合子自交后代若只要有显性基因表现为一种性状,没有显性基因表现为另一种性状,则会出现15∶1的性状分离比,D项正确。
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6.(2025·福建厦门模拟)萝卜是雌雄同花植物,其储藏根(萝卜)的颜色由一对等位基因W、w控制,其形状由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形根的植株自交,F1的表型及其比例如下表所示。下列分析错误的是(　　)
F1表型 红色长形 红色椭圆形 红色圆形 紫色长形 紫色椭圆形 紫色圆形 白色长形 白色椭圆形 白色圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注:不同基因型植株个体及配子的存活率基本相同。
A.控制萝卜颜色和形状的两对基因位于非同源染色体上
B.F1紫色椭圆形根和红色长形根的植株杂交可验证两对基因是否遵循自由组合定律
C.若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形根的植株所占比例是9/16
D.食品工艺加工需大量紫色萝卜,可利用植物组织培养技术在短时间内大量培育种苗
C
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解析 F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1,比例为9∶3∶3∶1的变形,两对性状的遗传遵循自由组合定律,控制萝卜颜色和形状的两对基因位于非同源染色体上,A项正确。可选择紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,若表型及其比例为紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=1∶1∶1∶1,则可验证两对基因是否遵循自由组合定律,B项正确。F1随机传粉,就颜色而言,F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,产生配子为1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形状而言,F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,产生配子为1/2R、1/2r,雌雄配子随机结合,子代中椭圆形(Rr)占1/2,因此,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4,C项错误。植物组织培养技术可在短时间内得到大量所需特定性状的种苗,D项正确。
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7. 现有三种类型的豌豆各若干,下列关于验证两大遗传定律的杂交组合说法不正确的是(　　)
A.甲×甲、乙×乙均可用于验证基因的分离定律
B.甲×丙只能用于验证基因的分离定律,不能用于验证基因的自由组合定律
C.乙×丙既可用于验证基因的分离定律,也可用于验证基因的自由组合定律
D.可以用于验证基因自由组合定律的组合共有2种
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解析 要验证分离定律,可以用具有一对等位基因的个体进行实验,可选择的亲本组合是甲×甲、乙×乙、甲×乙、甲×丙、乙×丙,A项正确;甲×丙中的甲具有一对等位基因,只能用于验证基因的分离定律,不能用于验证基因的自由组合定律,B项正确;验证基因自由组合定律,选择位于两对同源染色体上的两对等位基因的个体进行实验,可选择的亲本组合是甲×乙、乙×乙、乙×丙,再结合A项分析,所以乙×丙既可用于验证基因的分离定律,也可用于验证基因的自由组合定律,C项正确;结合C项分析,可以用于验证基因自由组合定律的组合有甲×乙、乙×乙、乙×丙共3种,D项错误。
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8.(2024·湖南部分学校联考)油菜的株高由G和g决定,G基因数量越多,株高越高。外源B基因拼接到油菜染色体上可成功表达,且遗传效应与G相同。下图为培育成的5个品种,在不考虑互换前提下,有关说法错误的是(　　)
A.甲植株的遗传遵循自由组合定律
B.甲和戊杂交,子代表型有4种
C.甲、乙、丁、戊转基因油菜株高相等,丙较其他几种矮
D.5种转基因油菜自交,自交后代只有1种表型的是乙、丁
B
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解析 甲植株中,基因G和B位于两对同源染色体上,因此遵循自由组合定律,A项正确;甲和戊杂交,甲产生的配子有G、g、GB、gB 4种,戊产生的配子有GB、g 2种,子代基因型为GGB、GgB、GGBB、GgBB、Gg、gg、GgB、ggB,产生的子代含基因G和B个数分别为4、3、2、1、0个,因此有5种表型,B项错误;甲、乙、丁、戊转基因油菜均含有2个显性基因,因此株高相等,丙的B基因插入G基因内部,G基因被破坏,故其只有1个具有增高效应的显性基因,因此丙较其他几种矮,C项正确;5种转基因油菜自交,甲自交后代有5种表型,乙、丁自交后代只有1种表型,丙、戊自交后代有3种表型,D项正确。
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关键能力提升练
9.(2024·福建模拟)高粱的一朵可育花中有两枚雌蕊和一枚雄蕊,某品种高粱有红茎(Y)和绿茎(y)、早熟(R)和晚熟(r)两对相对性状。现有一株红茎晚熟高粱与绿茎早熟高粱杂交得到F1,F1自交得到的F2中红茎早熟∶绿茎早熟∶红茎晚熟∶绿茎晚熟=9∶3∶15∶5。下列叙述错误的是(　　)
A.F1的基因型及比例为Yyrr∶YyRr=1∶1
B.同豌豆一样,利用高粱进行杂交也需要去雄和套袋
C.若F1自由交配,理论上产生红茎晚熟植株的比例为27/64
D.由F2出现了红茎早熟和绿茎晚熟植株可知,两对性状遗传遵循自由组合定律
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解析 由F2中红茎∶绿茎=3∶1,可知F1均为Yy,由F2中早熟∶晚熟=3∶5,可知F1中rr∶Rr=1∶1,即F1的基因型及比例为Yyrr∶YyRr=1∶1,A项正确;豌豆和高粱都是雌雄同花植物,利用高粱进行杂交也需要去雄和套袋,B项正确;F1(配子及比例为1/8YR、3/8Yr、1/8yR、3/8yr)自由交配,理论上产生红茎晚熟植株的比例为3/8×3/8×3=27/64,C项正确;两对性状遗传遵循自由组合定律是因为F2中表型比9∶3∶15∶5=(3∶5)×(3∶1),D项错误。
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10.孟德尔用豌豆(2n=14)进行遗传实验时,研究了豌豆的七对相对性状,相关性状及其控制的基因在染色体上的位置如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.豌豆的七对相对性状中每两对性状在遗传时均遵循自由组合定律
B.DDVV和ddvv杂交得F1,F1自交得F2,F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例为0
C.豌豆的体细胞中只具有14条染色体,遗传物质组成简单是孟德尔成功的重要原因
D.DDgg和ddGG杂交得F1,F1自交得F2,F2中重组型性状的比例为3/8
B
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解析 七对相对性状中比如红花/白花和子叶黄色/白色两对基因位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,A项错误;D/d和V/v两对基因位于一对同源染色体上,D与V位于一条染色体上,F1的基因型为DdVv,自交得到F2,F2的基因型及比例为DDVV∶DdVv∶ddvv=1∶2∶1,高茎豆荚不饱满个体所占的比例为0,B项正确;豌豆的体细胞中具有14条或28条染色体,孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一是其具有多对易于区分的相对性状,C项错误;DDgg和ddGG杂交得F1(DdGg),这两对等位基因符合自由组合定律,F1自交得F2,F2中D_G_∶D_gg∶ddG_∶ddgg=9∶3∶3∶1,其中重组型性状的比例为10/16=5/8,D项错误。
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11.(8分)(2024·安徽凤阳中学模拟)某自花传粉植物的紫苗(A)对绿苗(a)为显性,紧穗(B)对松穗(b)为显性,黄种皮(D)对白种皮(d)为显性。假设这三对等位基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本,以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验,结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。回答下列问题。
(1)如果只考虑穗型和种皮色这两对性状,F1自交产生的F2的表型及其比例为 　　　 　 　　　　　 　　。
(2)如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮,那么播种F1植株所结的全部种子后,长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮 为什么 　　　　　 　　　　 　 　　。
紧穗黄种皮∶紧穗白种皮∶松穗黄种皮∶松穗白种皮=9∶3∶3∶1
不是,因为F1植株是杂合子,F2会发生性状分离　
(3)如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种,那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到 为什么

(4)如果杂交失败,导致自花受粉,则子代植株的表型为　　　　　　　　　　　,基因型为　　　　　　　。
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能,因为F1植株三对基因都是杂合的,F2能分离出表现绿苗松穗白种皮的类型
绿苗紧穗白种皮　
　aaBBdd
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解析 (1)由题意可知,紫苗(A)对绿苗(a),紧穗(B)对松穗(b),黄种皮(D)对白种皮(d)是三对相对性状,其遗传符合自由组合定律,则用于杂交实验的母本(绿苗紧穗白种皮的纯合品种)的基因型为aaBBdd,父本(紫苗松穗黄种皮纯合品种)的基因型是AabbDD,其杂交所得的F1的基因型为AaBbDd,三对基因全为杂合,表型全为紫苗紧穗黄种皮,播种F1植株所结的种子长成的植株为F2植株,其表型就会发生性状分离,能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型。如果只考虑穗型和种皮色两对性状,则F2就会有4种表型,为紧穗黄种皮∶紧穗白种皮∶松穗黄种皮∶松穗白种皮=9∶3∶3∶1。
(2)F1植株(A_B_D_)所结的全部种子的基因型有27种,有纯合子也有杂合子,长出的全部植株有8种表型,因为F1植株是杂合子,F2会发生性状分离。(3)F1植株所结的全部种子的基因型有27种,其中有aabbdd,该基因型种子长出的植株即是绿苗松穗白种皮,因此能从播种F1植株所结种子长出的植株中选育绿苗松穗白种皮的品种,因为F1植株三对基因都是杂合的,F2能分离出表现绿苗松穗白种皮的类型。(4)如果杂交失败,导致自花受粉,则母本绿苗紧穗白种皮的纯合品种(aaBBdd)自交后,子代是绿苗紧穗白种皮(aaBBdd)。
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