2017高考考点一遍过生物第5辑:考点2 基因的自由组合定律(含解析)

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2017高考考点一遍过生物第5辑:考点2 基因的自由组合定律(含解析)

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1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
其过程为:
P        黄圆×绿皱
        

F1
 
黄圆
        

F2   9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)配子的产生
①假说:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
②F1产生的配子
a.雄配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
b.雌配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
(2)配子的结合
①假说:受精时,雌雄配子的结合是随机的。
②F1配子的结合方式有16种。
(3)遗传图解
3.设计测交方案及验证——演绎和推理
(1)方法:测交实验。
(2)遗传图解
4.自由组合定律——得出结论
(1)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。(如图)
(2)时间:减数第一次分裂后期。
(3)范围:有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
5.自由组合定律的应用
(1)指导杂交育种,把优良性状结合在一起。
不同优良性状亲本
F1
F2(选育符合要求的个体)
纯合子
(2)为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
6.孟德尔成功的原因分析
(1)科学选择了豌豆作为实验材料。
(2)采用由单因素到多因素的研究方法。
(3)应用了统计学方法对实验结果进行统计分析。
(4)科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上,提出合理的假说,并且设计了新的测交实验来验证假说。
1.两对相对性状的基因自由组合,如果F2的性状分离比分别为9:7、9:6:1和15:1,那么F1与双隐性个体测交,得到的分离比分别是
A.1:3,1:2:1和3:1
B.3:1,4:1和1:3
C.1:2:1,4:1和3:1
D.3:1,3:1和1:4
【参考答案】A
【试题解析】本题考查自由组合定律的相关内容。按照孟德尔自由组合定律的实验,F2的性状分离比为9:3:3:1,对应的基因型为Y-R-,Y-rr,yyR-,yyrr。本题中,如果F2的性状分离比为9:7,说明双显性基因表现为一种类型,其他为另一种类型;如果F2的性状分离比为9:6:1,说明双显性基因表现为一种类型,双隐性表现为另一种类型,只有一种显性基因则表现为第三种类型;如果F2的性状分离比为15:1,说明双隐性个体表现为一种类型,其他表现为另一种类型。依据以上分析,F1个体能产生四种比例相同的配子YR、Yr、yR、yr
,测交后的性状分离比分别为1:3,1:2:1和3:1。故选A。
2.现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长圆形(长圆)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:
实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长圆=9:6:1
实验2:扁盘×长圆,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长圆=9:6:1
实验3:用长圆形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆:长圆均等于1:2:1。综合上述实验结果,请回答下列问题:
(1)南瓜果形的遗传受_________对等位基因控制,且遵循________________定律。
(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为_____________________,扁盘的基因型为______________________,长圆形的基因型应为________________________。
(3)为了验证(1)中的结论,可用长圆形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有_________的株系F3果形的表现型及其数量比为扁盘:圆=1:1,有____________的株系F3果形的表现型及其数量比为______________________。
【参考答案】(1)两
自由组合
(2)AAbb、Aabb和aaBB、aaBb
AABB或AABb或AaBB或AaBb
aabb
(3)4/9
4/9

扁盘:圆:长圆=1:2:1
【试题解析】(1)根据实验1和实验2中F2的分离比为9 6 1可以看出,南瓜果形的遗传受2对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。
(2)根据实验1和实验2的F2的分离比为9 6 1可以推测出,圆形基因型为A_bb和aaB_,即AAbb、Aabb、aaBb、aaBB,扁盘形基因型为A_B_,即有AABB、AaBB、AaBb、AABb,长圆形基因型为aabb。
(3)F2扁盘植株共有4种基因型,其比例为:1/9
AABB、2/9
AABb、4/9
AaBb和2/9
AaBB,测交后
代分离比分别为:1/9
A_B_、2/9(1/2A_B_:1/2A_bb)、4/9(1/4A_B_:1/4Aabb:1/4aaBb:1/4aabb)、2/9(1/2A_B_:1/2aaB_)。
1.自由组合定律9∶3∶3∶1的变式分析
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
9∶7
当双显性基因同时出现时为一种表现型,其余的基因型为另一种表现型
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现

9∶6∶1
单显性表现为同一种性状,其余正常表现
15∶1
有显性基因就表现为同一种性状,其余表现另一种性状
12∶3∶1
双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现或
13∶3
双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状,另一种单显性表现为另一种性状

1∶4∶6∶4∶1
A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强1(AABB)∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb+AAbb+aaBB)∶4(Aabb+aaBb)∶1(aabb)
2.特殊分离比的解题技巧
(1)看F2的组合表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比值为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为后两种性状的合并结果。
(3)确定出现异常分离比的原因。
(4)根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。
1.(2016江苏卷)人类ABO血型由9号染色体上的3个复等位基因(IA、IB和i)决定,血型的基因型组成见下表。若一AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配,下列叙述正确的是
血型
A
B
AB
O
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A.他们生A型血色盲男孩的概率为1/8
B.他们生的女儿色觉应该全部正常
C.他们A型血色盲儿子和A型血色觉正常女性婚配,有可能生O型血色盲女儿
D.他们B型血色盲女儿和AB型血色觉正常男性婚配,生B型血色盲男孩的概率为1/4
2.(2016·新课标卷Ⅰ)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:
回答下列问题:
(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为
,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为

(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为

(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为

(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为

(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有

1.【答案】ACD
【解析】对照表格,AB型血红绿色盲男性的基因型是IAIBXbY,O型血红绿色盲携带者女性的基因型是iiXBXb,他们生A型血色盲男孩的概率为1/2×1/4=1/8,A项正确;红绿色盲男性和红绿色盲携带者的女性所生女儿关于色觉的基因型是XBXb、XbXb,可能患红绿色盲,B项错误;AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性所生的A型血色盲儿子的基因型为IAiXbY,A型血色觉正常女性的基因型可能为IAiXBXb、IAIAXBXb、IAIAXBXB、IAiXBXB,两者婚配,有可能生O型血色盲女儿(iiXbXb),C项正确;AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配,他们所生的B型血色盲女儿的基因型为IBiXbXb,AB型血色觉正常男性的基因型为IAIBXBY,两者婚配,生B型血色盲男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D项正确。
2.【答案】(1)有毛
黄肉
(2)DDff、ddFf、ddFF
(3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1
(4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉:无毛白肉=9∶3∶3∶1
(5)ddFF、ddFf
【解析】(1)由实验1:有毛A与无毛B杂交,子一代均为有毛,说明有毛为显性性状,双亲关于果皮毛色的基因均为纯合的;由实验3:白肉A与黄肉C杂交,子一代均为黄肉,据此可判断黄肉为显性性状;双亲关于果肉颜色的基因均为纯合的;在此基础上,依据“实验1中的白肉A与黄肉B杂交,子一代黄肉与白肉的比为1∶1”可判断黄肉B为杂合的。(2)结合对(1)的分析可推知:有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为:DDff、ddFf、ddFF。(3)无毛黄肉B的基因型为ddFf,理论上其自交下一代的基因型及比例为ddFF∶ddFf∶ddff=1∶2∶1,所以表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1。(4)综上分析可推知:实验3中的子代的基因型均为DdFf,理论上其自交下一代的表现型及比例为有毛黄肉(D_F_)∶有毛白肉(D_ff)∶无毛黄肉(ddF_)∶无毛白肉(ddff)=9∶3∶3∶1。(5)实验2中的无毛黄肉B(ddFf)和无毛黄肉C(ddFF)杂交,子代的基因型为
ddFf和ddFF两种,均表现为无毛黄肉。
1.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本,杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9 3 3 1,与F2出现这样的比例无直接关系的是
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1 1 1 1
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体
2.某种鼠中,黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性,短尾基因T对长尾基因t为显性,且基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。两只黄色短尾鼠交配后所生的子代表现型比例为
A.3∶1∶3∶1
B.9∶3∶3∶1
C.4∶2∶2∶1
D.1∶1∶1∶1
3.荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传由两对等位基因控制。将纯合的结三角形果实荠菜和纯合的结卵圆形果实荠菜杂交,F1全部结三角形果实,F2的表现型及比例是结三角形果实植株:结卵圆形果实植株=15∶1。下列有关说法,正确的是
A.荠菜果实形状的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.对F1测交,子代表现型的比例为1∶1∶1∶1
C.纯合的结三角形果实植株的基因型有四种
D.结卵圆形果实荠菜自交,子代植株全结卵圆形果实
4.现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1,F1测交结果如下表,下列有关选项错误的是
A.F1自交得F2,F2的基因型有9种
B.F1花粉离体培养,将得到四种表现型不同的植株
C.F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能完成受精作用
D.正反交结果不同,说明该两对基因的遗传不遵循自由组合定律
5.某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,基因型为Aa的植株表现为小花瓣,基因型为aa的植株表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣表现为红色,基因型为rr的花瓣表现为黄色,两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交,则下列有关判断错误的是
A.子代共有9种基因型
B.子代共有4种表现型
C.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例约为1/3
D.子代的所有植株中,纯合子约占1/4
6.玉米的宽叶(A)对窄叶(a)为显性,宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产,比纯合显性和隐性品种的产量分别高12%和20%;玉米有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,有茸毛玉米植株表面密生茸毛,具有显著的抗病能力,该显性基因纯合时植株幼苗期就不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生F1,则F1的成熟植株中
A.有茸毛与无茸毛比为3:1
B.有9种基因型
C.高产抗病类型占1/4
D.宽叶有茸毛类型占1/2
7.某植物的花色分为白花、黄花和红花三种,该性状的遗传受两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制。有人利用白花(甲)、白花(乙)、黄花和红花4个纯合品种进行了下表三个实验:
亲代
F1
F2
实验一
黄花×红花
黄花
F1自交:3黄︰1红
实验二
白花(甲)×黄花
白花
F1自交:12白︰3黄︰1红
实验三
白花(乙)×红花
白花
F1测交:2白︰1黄︰1红
且已知基因对此性状的控制途径如图所示,请回答下列问题
(1)实验二得到的F2中,白花植株的基因型有
种,其中纯合白花植株占全部白花植株的比例为
,F2中黄花植株自花传粉,所结的种子中红花种子占

(2)将基因型不同的两株白花植株杂交,若F1的花色只有白色和黄色两种,则两亲本植株的基因型为

(3)若将实验三得到的F2白花植株与红花植株杂交,理论上F3花色表现型比例为白︰黄︰红


8.用黄色圆粒豌豆(YYRR)与绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交,得到的F1表现为黄色圆粒,F1自交得到F2,请回答下列问题。
(1)F1的基因型为
,F1产生的配子及比例是

(2)F2的性状分离比为
,欲选择
F2的黄色皱粒个体自交所产生子代的表现型以及比例为

(3)F2中黄色圆粒的基因型有4种,某研究性小组的同学从F2中随机选取一粒黄色圆粒甲,欲鉴定其基因型,于是选择了表现型为
的豌豆乙与甲一起播种,进行杂交实验,若子代只出现黄圆、黄皱两种表现型,则甲的基因型为

1.【答案】A
【解析】F2出现这样的表现型与比例,亲本不一定是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆,也可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆,A无直接关系;F2出现这样的表现型与比例的条件有:F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1 1 1 1;F1自交时4种类型的雄、雌配子随机结合;F1的16种配子结合方式都能发育成新个体等。否则,F2的表现型和比例就不一定是黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒=9 3 3 1,B、C、D有直接关系。
2.【答案】C
【解析】根据题意可知,两只黄色短尾鼠基因型为YyTt,由于基因Y或T纯合时都能使胚胎致死,即后代基因型中不存在YY_
_和_
_TT这样的基因型,因此后代中只出现YyTt、Yytt、yyTt、yytt这四种基因型,它们分别所占的比例为4∶2∶2∶1,C正确。
3.【答案】D
【解析】将纯合的结三角形果实荠菜和纯合的结卵圆形果实荠菜杂交,F1全部结三角形果实,F2的表现型及比例是结三角形果实植株:结卵圆形果实植株=15:1。所以荠菜的果实形状受两对等位基因的控制,设基因为A、a和B、b并且遵循基因的自由组合定律,A错误;F1的基因型为AaBb,只有基因型为aabb的个体表现为卵圆形,其余都是三角形。对F1测交,子代表现型的比例为3:1,B错误;纯合的结三角形果实植株的基因型有三种AABB、AAbb、aaBB,C错误;结卵圆形果实荠菜(aabb)自交,子代植株全结卵圆形果实,D正确。
4.【答案】D
【解析】表中显示F1可以产生四种配子,自交得F2,F2的基因型有9种,A正确;
F1花粉离体培养,将得到四种表现型不同的植株,B正确;
F1作父本测交,AaBb的数量均为其他类型的一半,说明产生的AB花粉50%不能萌发,不能完成受精作用,C正确;由表中数据可知,这两对基因遵循自由组合定律,D错误。
5.【答案】B
【解析】两对基因独立遗传,基因型为AaRr的亲本自交,子代共有9种基因型,A正确;由“AA的植株表现为大花瓣,基因型为Aa的植株表现为小花瓣,基因型为aa的植株表现为无花瓣”和“基因型为RR和Rr的花瓣表现为红色,基因型为rr的花瓣表现为黄色”可知,子代共有2×2+1=5种表现型,B错误;子代有花瓣植株的基因型为A_
_
_,其中AaRr所占的比例约为2/3×1/2=1/3,C正确;子代的所有植株中,纯合子约占1/2×1/2=1/4,D正确。
6.【答案】D
【解析】根据题意可知,高产有茸毛玉米的基因型为AaDd,F1的成熟植株中,有茸毛(Dd)与无茸毛(dd)比为2:1,A错误;因DD个体在幼苗期就不能存活,故F1的成熟植株的基因型有6种,B错误;F1的成熟植株中,高产抗病类型占1/2×2/3=1/3,C错误;F1的成熟植株中,宽叶有茸毛类型(AADd和AaDd)占3/4×2/3=1/2,D正确。
7.【答案】(1)6
1/6
1/6
(2)AaBB×AaBb或AaBB×Aabb
(3)4︰1︰3
【解析】(1)实验二中在子二代中共有16个组合,9种基因型,红花的基因型是aabb,黄花的基因型是aaB-,所以白花的基因型应该是9-3=6种,纯合白花有AABB和AAbb,纯合白花植株占全部白花植株的比例为2/12=1/6,子二代中黄花有1/3是纯合子,2/3是杂合子,因此F2中黄花植株上所结的种子中红花种子占2/3×1/4=1/6。(2)基因型不同的两株白花植株杂交,子一代的花色只有白色和黄色两种,由于黄色基因型是aaB-,红花是aabb,说明不会出现bb,故两亲本植株的基因型为AaBB×AaBb或AaBB×Aabb。(3)实验三中的F2白花有1/2AaBb,1/2Aabb与红花植株aabb杂交,后代中白花︰黄花︰红花=4︰1︰3。
8.【答案】(1)YyRr
YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
(2)9︰3︰3︰1
黄色皱粒:绿色皱粒=5:1
(3)绿色皱粒
YYRr
【解析】(1)F1的基因型为YyRr,F1产生的配子及比例是YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1。
(2)F2的性状分离比为9︰3︰3︰1,F2中的黄色皱粒个体的基因型有二种,1/3YYrr、2/3Yyrr,1/3YYrr自交所产生的子代都是黄色皱粒,占1/3;2/3Yyrr自交所产生子代的表现型有二种,黄色皱粒占2/3×3/4=1/2,绿色皱粒占2/3×1/4=1/6,所以黄色皱粒︰绿色皱粒=5︰1。
(3)F2中黄色圆粒的基因型有YYRR、YyRR、YYRr、YyRr共4种,欲鉴定其基因型,选择表现型为绿色皱粒的豌豆乙与甲一起播种,进行杂交实验,若子代只出现黄圆、黄皱两种表现型,则甲的基因型为YYRr。
关于多对基因控制性状的两点提醒
1.不知道该类问题的实质。
虽然该类遗传现象不同于孟德尔的一对或两对相对性状的遗传实验,但只要是多对等位基因分别位于多对同源染色体上,其仍属于基因的自由组合问题,后代基因型的种类和其他自由组合问题一样,但表现型的种类及比例和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同,性状分离比也有很大区别。
2.不知道解决问题的关键。
解答该类问题的关键是弄清各种表现型对应的基因型。弄清这个问题以后,再用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例,然后再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。
某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变
设亲本的基因型为AaBb,符合基因自由组合定律。
(1)
显性纯合致死 AA、BB致死
(2)
隐性纯合致死

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