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2027全国版高考生物学一轮复习
专题突破练2　自由组合定律中的特殊比例、探究不同对基因在常染色体上的位置
(选择题每小题3分)
1.(2026·江西赣州期中)西瓜植株的花有三种类型:雌花(没有雄蕊)、雄花(没有雌蕊)和完全花(同时具备雌蕊和雄蕊)。同一植株上可以有不同类型的花。科研人员尝试找出与西瓜性别决定有关的基因,选取了不同性别类型的西瓜品系进行杂交,杂交实验过程如图所示。检测品系S、X及其杂交子代的同源基因的组成,比较所检测的每一个个体的基因型和性别决定相关的表型,确定A(a)基因也参与西瓜的性别决定。下列叙述错误的是(　　)
A.据图可知,西瓜性别类型的遗传遵循自由组合定律
B.品系S的基因型为aatt,品系X的基因型为AATT
C.将F1与品系S进行杂交,得到的子代有三种表型
D.将F2中的个体自交,后代不发生性状分离的个体占1/4
2.(2025·陕西三模)某植物的花色有蓝色和白色,为研究该性状的遗传规律,研究人员进行了两组杂交实验,其中F1自交产生F2,结果见下表。下列有关分析错误的是(　　)
亲本 F1株数 F2株数
蓝花 白花 蓝花 白花
1.蓝花×白花 260 0 751 49
2.蓝花×白花 84 0 211 70
A.该植物的花色至少由两对独立遗传的等位基因控制
B.1组F2蓝花植株中能稳定遗传的占8/15
C.2组蓝花亲本植株的基因型可能有2种
D.1组F1与2组F2中的蓝花植株杂交,后代有11/12的植株开蓝花
3.(2026·福建期中)控制果蝇体色(B/b)和翅型(D/d)的基因均位于常染色体上,杂交实验及结果如图。下列分析正确的是(　　)
A.体色和翅型的遗传遵循基因自由组合定律
B.推测F1产生配子时染色体发生了交换,且未交换前B与D在同一条染色体
C.F1灰身长翅果蝇产生的重组配子占比为8%
D.F2黑身短翅个体间自由交配,后代会出现灰身短翅
4.(2025·广东湛江一模)矮牵牛花的花色有白、红和紫三种,受G/g、H/h两对基因控制且独立遗传。只有G基因存在时开红花,G、H基因同时存在时开紫花,其他情况开白花。现让亲本紫花双杂合植株与红花杂合植株杂交,统计子代植株表型及比例,下列分析错误的是(　　)
A.F1植株花色及其比例为紫色∶红色∶白色=3∶3∶2
B.F1中红花植株的基因型为GGhh、Gghh
C.F1白花植株中纯合子所占的比例为1/2
D.选用gghh植株与1株待测白花纯合子杂交,只需1次杂交实验就能确定其基因型
5.(2025·湖北武汉一模)某种雌雄同株的白菜,其花色和叶球色分别受一对等位基因控制,两对性状独立遗传。研究发现,黄花植株自由交配,子代有黄花和橘花;黄叶球植株自交,子代会出现黄叶球、橘叶球和白叶球;若植株花色为橘色,则其叶球也一定为橘色。该白菜种群不存在遗传致死现象,下列叙述正确的是(　　)
A.该白菜种群有9种基因型、6种表型
B.白叶球植株自交,子代不可能出现橘叶球
C.橘叶球植株自交,子代橘叶球∶黄叶球可能为1∶3
D.黄叶球植株自交,子代可能出现6∶4∶3∶3的分离比
6.(2025·浙江温州二模)玉米的宽叶(E)对窄叶(e)为不完全显性,杂合子(Ee)时表现为半宽叶。现将抗病基因(S)一次或多次插入并整合到半宽叶植株的染色体上且不影响其他基因,培育出抗病半宽叶植株甲,甲自交得F1,下列叙述正确的是(　　)
A.若1个S插入E所在的染色体上,则F1的宽叶植株均含有1个S
B.若插入1个S且与E/e位于非同源染色体上,则F1中抗病窄叶植株占3/16
C.若F1抗病植株中半宽叶占2/3,则至少有1个S插入e所在的染色体上
D.若F1中抗病∶不抗病为15∶1,则至少有2个S分别插入两条染色体上
7.(2025·山东潍坊一模)某植物果皮颜色由两对等位基因决定,分别为A、a和E、e。A基因为红色素合成基因,E基因对红色素合成有一定的抑制,A和E对性状的影响都有一定的累加效应。深红色果皮个体(AAEE)与白色果皮个体(aaee)杂交,F1果皮为红色,F1自交得到F2,性状分离比为深红色∶红色∶浅红色∶白色=3∶2∶1∶2。不考虑致死现象,下列说法正确的是(　　)
A.基因型为Aaee个体的果皮为红色
B.F2深红色果皮个体中纯合子的比例为1/6
C.F2浅红色果皮个体中不存在杂合子
D.F1与F2中白色果皮个体杂交,后代白色果皮个体的比例为1/2
8.(2025·浙江二模)桑蚕蚕茧的颜色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,黄色基因Y对白色基因y为显性,但该基因的表达受到另一对等位基因(I/i)的“影响”。为进一步研究蚕茧颜色的遗传方式,研究人员做了下列实验,相关叙述错误的是(　　)
组别 杂交组合 F1 F2
实验一 甲(黄茧)×乙(白茧) 全为黄茧 黄茧∶白茧=3∶1
实验二 丙(黄茧)×丁(白茧) 全为白茧 白茧∶黄茧=13∶3
A.两对等位基因的遗传分别都遵循分离定律
B.题干中“影响”具体是指I基因抑制Y基因的表达
C.实验二F2白茧蚕中能稳定遗传的比例为7/13
D.若实验二F2黄茧蚕中基因型相同的雌雄蚕相互交配,子代中黄茧占8/9
9.(2025·广东汕头一模)玉米的籽粒大小由两对等位基因控制。研究人员将小籽粒玉米与纯合的正常籽粒玉米杂交,F1均为正常籽粒。利用F1开展相关杂交实验,结果如下图。已知某些来自父本或母本的基因,在子代中不发挥作用。不考虑变异和致死情况,下列分析正确的是(　　)
A.控制籽粒大小的两对基因不遵循自由组合定律
B.来自父本的一对等位基因在子代中不发挥作用
C.小籽粒玉米自交产生的子代将会出现性状分离
D.F1自交产生的子代表型及比例为正常籽粒∶小籽粒=7∶1
10.(12分)(2025·四川卷)水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验 亲本 F1表型 F2表型及比例
实验1 叶色:紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶=9∶7
实验2 粒色:紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有　　　种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因　　　(填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则紫叶水稻籽粒的颜色有　　　种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为　　　　　　　　的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到　　　个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为　　　　　　。
参考答案
1.D　解析 F2中同时开雌花、雄花∶同时开雌花、雄花和完全花∶同时开雄花、完全花的比例为9∶3∶4,符合9∶3∶3∶1的变式,说明西瓜性别类型的遗传遵循自由组合定律,A项正确。A(a)基因参与西瓜的性别决定,同时开雌花、雄花的基因型为A_T_,同时开雌花、雄花和完全花的基因型为aaT_,同时开雄花、完全花的基因型为A_tt、aatt,F1的基因型为双杂合,其基因型为AaTt,品系S的基因型为aatt,品系X的基因型为AATT,B项正确。将F1与品系S(aatt)杂交,子代的基因型及比例为AaTt∶aaTt∶Aatt∶aatt=1∶1∶1∶1,即子代的表型及比例为同时开雌花、雄花∶同时开雌花、雄花和完全花∶同时开雄花、完全花=1∶1∶2,C项正确。F2中的个体自交,基因型为1AATT、1aaTT、3A_tt、1aatt的个体自交后均不发生性状分离,占比为6/16=3/8,D项错误。
2.B　解析 由表可知,1组中F1都是蓝花,F2蓝花∶白花=751∶49≈15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明该植物的花色至少由两对独立遗传的等位基因控制,A项正确。假设控制花色的两对等位基因为A、a和B、b,由1组中F2蓝花∶白花≈15∶1可知,蓝花植株的基因型为A_B_、A_bb、aaB_,白花植株的基因型为aabb。1组中F1基因型为AaBb,F2蓝花植株的基因型为A_B_、A_bb、aaB_,共占15/16。能稳定遗传的蓝花植株(AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb)占7/16,所以F2蓝花植株中能稳定遗传的占7/16÷15/16=7/15,B项错误。2组中F2蓝花∶白花=211∶70≈3∶1,说明F1只有一对基因杂合,白花植株的基因型为aabb,那么蓝花亲本植株的基因型可能为AAbb或aaBB,有2种,C项正确。1组F1为AaBb,2组F2蓝花为1/3AAbb、2/3Aabb(或1/3aaBB、2/3aaBb)。2/3Aabb(或2/3aaBb)与AaBb杂交可能产生白花(aabb),其概率为2/3×1/4×1/2=1/12,故蓝花概率为1-1/12=11/12,D项正确。
3.B　解析 由题图可知,灰身对黑身为显性性状,长翅对短翅为显性性状,F1测交后代灰身∶黑身=1∶1,长翅∶短翅=1∶1,若这两对基因符合自由组合定律,则其后代表型比例应为灰身长翅∶黑身长翅∶灰身短翅∶黑身短翅=1∶1∶1∶1,与题图不符,说明这两对基因是位于一对同源染色体上的,即体色和翅型的遗传不遵循基因自由组合定律,A项错误。由亲本基因型为BBDD和bbdd可知,F1中D与B基因位于一条染色体上,d与b位于一条染色体上,由于F1在减数分裂Ⅰ前期发生了染色体互换,形成了重组配子Bd和bD,F1测交后代的表型比例可以反映F1产生配子的比例,故F1产生重组配子(Bd和bD)所占比例=F1测交后代中灰身短翅个体(基因型为Bbdd)和黑身长翅(基因型为bbDd)个体的比例之和=8%+8%=16%,B项正确,C项错误。F2黑身短翅(bbdd)个体间自由交配,后代不会出现灰身短翅,D项错误。
4.D　解析 亲本紫花双杂合植株(基因型为GgHh)与红花杂合植株(基因型为Gghh)杂交,子代基因型及比例为G_Hh∶G_hh∶ggHh∶gghh=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1,相应的表型及比例为紫色∶红色∶白色=3∶3∶2,A项正确。由A项解析可知,F1中红花植株的基因型为GGhh、Gghh,B项正确。由A项解析可知,F1中白花植株包括ggHh与gghh,二者比例为1∶1,故子代白花植株中纯合子所占的比例是1/2,C项正确。根据题意可知,白花纯合子的基因型有ggHH与gghh两种,要选用1种植株只需1次杂交实验来确定其基因型,关键思路是要判断该白花植株是否含有H基因,故不能选用gghh植株,否则后代全部为白花,无法判断,应选用GGhh植株与待测个体杂交,D项错误。
5.D　解析 已知花色受一对等位基因控制,有显性和隐性两种表型,叶色受一对等位基因控制且存在不完全显性,有三种表型。若植株花色为橘色,则其叶球也一定为橘色,该白菜种群的表型种类为4种,A项错误。若植株花色为橘色,则其叶球也一定为橘色,白叶球植株自交,子代可能出现橘叶球,B项错误。黄叶球植株自交,子代会出现黄叶球、橘叶球和白叶球,推测橘叶球植株为纯合子,其自交后代全为橘叶球,不会出现黄叶球,所以子代橘叶球∶黄叶球不可能为1∶3,C项错误。假设黄叶球植株的基因型为Bb,若其自交,子代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,表型为黄叶球∶橘叶球∶白叶球=2∶1∶1,再结合花色的遗传,若黄花植株的基因型为Aa,其自交子代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表型为黄花∶橘花=3∶1。当考虑花色和叶色这两对相对性状时,若植株花色为橘色,则其叶球也一定为橘色,子代可能出现6∶4∶3∶3的分离比,D项正确。
6.B　解析 若1个S插入E所在的染色体上,甲的基因型可表示为ESe,自交时,F1的宽叶植株基因型为ESES,含有2个S,A项错误。若插入1个S且与E/e位于非同源染色体上,甲的基因型为EeSs,自交时,F1中抗病窄叶植株(eeS_)的比例为1/4×3/4=3/16,B项正确。若1个S基因插入E所在的染色体上,甲的基因型可表示为ESe,自交时,F1抗病植株中半宽叶也占2/3,C项错误。若F1中抗病∶不抗病为15∶1,说明有2对等位基因控制抗病性状,即至少有2个S分别插入两条非同源染色体上,D项错误。
7.D　解析 深红色果皮个体(AAEE)与白色果皮个体(aaee)杂交,F1果皮为红色(AaEe),红色的基因型为AaEe,E基因对红色素合成有一定的抑制且具有累加效应,则浅红色的基因型为AaEE,F2中深红色(1AAEE、2AAEe、1AAee、2Aaee)∶红色(4AaEe)∶浅红色(2AaEE)∶白色(4aa_ _)=3∶2∶1∶2=6∶4∶2∶4,基因型为Aaee个体的果皮为深红色,A项错误。F2深红色果皮个体中纯合子(1AAEE、1AAee)的比例为2/6=1/3,B项错误。F2浅红色果皮(AaEE)个体中全为杂合子,C项错误。F1(AaEe)与F2中白色果皮个体(aa_ _)杂交,后代白色果皮个体(aa_ _)的比例为1/2,D项正确。
8.D　解析 桑蚕蚕茧的颜色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,两对等位基因独立遗传,分别遵循分离定律,A项正确。实验一中,F1全为黄茧,F2黄茧∶白茧=3∶1,表明Y基因对y基因为显性。实验二中,F1全为白茧,F2白茧∶黄茧=13∶3,表明I基因抑制Y基因的表达,B项正确。根据实验二,黄茧×白茧,F1全为白茧,F2白茧∶黄茧=13∶3,F1的基因型为IiYy,实验二F2中白茧蚕的基因型为9I_Y_(4种)、3I_yy(2种)、1iiyy(1种),能稳定遗传的白茧蚕的基因型为1IIYY、1iiyy、2IIYy、1IIyy、2Iiyy,占白茧蚕总数的7/13,C项正确。实验二黄茧蚕的基因型为iiY_,包括1/3iiYY、2/3iiYy,由于ii是纯合子,仅考虑YY和Yy,基因型相同的雌雄蚕相互交配,即1/3YY、2/3Yy分别交配,则子代中白茧(iiyy)占2/3×1/4=1/6,则黄茧占1-1/6=5/6,D项错误。
9.D　解析 将小籽粒玉米与纯合的正常籽粒玉米杂交,F1均为正常籽粒,说明正常籽粒为显性性状,小籽粒玉米是隐性纯合子,由于F1(♂)×小籽粒玉米(♀)子代出现3∶1的分离比,是1∶1∶1∶1的变式,说明控制籽粒大小的两对基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,F1(♀)×小籽粒玉米(♂)子代出现1∶1的分离比,说明来自母本的一对等位基因在子代中不发挥作用,A、B两项错误。小籽粒玉米是隐性纯合子,小籽粒玉米自交产生的子代将不会出现性状分离,C项错误。设相关基因为A/a、B/b,则F1基因型为AaBb,F1作父本产生配子的基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,F1作母本时,来自母本的一对等位基因在子代中不发挥作用(假设A/a不发挥作用),故产生可育配子的基因型及比例为OB∶Ob=1∶1,F1自交,子代基因型及比例为AOBB∶AOBb∶aOBB∶aOBb∶AOBb∶AObb∶aOBb∶aObb=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,子代表型及比例为正常籽粒∶小籽粒=7∶1,D项正确。
10.答案 (1)5　能
(2)2　bbDd或BbDd
(3)紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1
(4)①4　②3/4或1/2
解析 (1)实验1中,紫叶与绿叶杂交,F1表现为紫叶,F1自交产生的F2中紫叶∶绿叶=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,因此F1的基因型是AaDd,F2中基因型为A_D_的植株表现为紫叶,基因型为A_dd、aaD_、aadd的植株表现为绿叶,故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd,共5种基因型。实验2中,紫粒与白粒杂交,F1表现为紫粒,F1自交产生的F2中紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则实验2中,紫粒与白粒杂交,F1表现为紫粒,F1自交产生的F2中紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd,白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd,棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd,则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒,共2种。基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd(或BbDd)的水稻杂交,子代出现的籽粒的颜色最多(都有3种)。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻(aabbDD)杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则两对基因自由组合,理论上子代基因型及比例为1AaBbDD、1AabbDD、1aaBbDD、1aabbDD,植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,则两对基因连锁。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因,若A和B在一条染色体上,则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中,最多能观察到2个红色和2个黄色,共4个荧光标记。
②若A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AABBDD(紫叶紫粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aabbDD(绿叶棕粒),则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。若A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AAbbDD(绿叶棕粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aaBBDD(绿叶紫粒),则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。
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