2025屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)真題演練必修2第五單元遺傳的基本規(guī)律伴性遺傳與人類遺傳病第24講自由組合定律的拓展題型突破

第24講自由組合定律的拓展題型突破1．（2024·高考全國(guó)卷甲）植物的性狀有的由1對(duì)基因限制，有的由多對(duì)基因限制。一種二倍體甜瓜的葉形有缺刻葉和全緣葉，果皮有齒皮和網(wǎng)皮。為了探討葉形和果皮這兩特性狀的遺傳特點(diǎn)，某小組用基因型不同的甲、乙、丙、丁4種甜瓜種子進(jìn)行試驗(yàn)，其中甲和丙種植后均表現(xiàn)為缺刻葉網(wǎng)皮。雜交試驗(yàn)及結(jié)果見(jiàn)下表（試驗(yàn)②中F1自交得F2）。試驗(yàn)親本F1F2①甲×乙1/4缺刻葉齒皮，1/4缺刻葉網(wǎng)皮，1/4全緣葉齒皮，1/4全緣葉網(wǎng)皮—②丙×丁缺刻葉齒皮9/16缺刻葉齒皮，3/16缺刻葉網(wǎng)皮，3/16全緣葉齒皮，1/16全緣葉網(wǎng)皮回答下列問(wèn)題：（1）依據(jù)試驗(yàn)①可推斷這2對(duì)相對(duì)性狀的遺傳均符合分別定律，推斷的依據(jù)是_____________________________________________________。依據(jù)試驗(yàn)②，可推斷這2對(duì)相對(duì)性狀中的顯性性狀是__________________________________________________________。（2）甲、乙、丙、丁中屬于雜合體的是_________________。（3）試驗(yàn)②的F2中純合體所占的比例為_(kāi)_________________________________________________。（4）假照試驗(yàn)②的F2中缺刻葉齒皮∶缺刻葉網(wǎng)皮∶全緣葉齒皮∶全緣葉網(wǎng)皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，則葉形和果皮這兩特性狀中由1對(duì)等位基因限制的是，推斷的依據(jù)是_____________________________________________________。解析：（1）分別分析2對(duì)性狀，試驗(yàn)①甲×乙，F(xiàn)1中缺刻葉∶全緣葉＝1∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝1∶1，說(shuō)明2對(duì)相對(duì)性狀的雜交均屬于測(cè)交類型，所以其遺傳符合分別定律。試驗(yàn)②中F2性狀分別比為9∶3∶3∶1，說(shuō)明F1為雙顯性個(gè)體，由此可推斷缺刻葉（相關(guān)基因用A表示）和齒皮（相關(guān)基因用B表示）為顯性性狀，F(xiàn)1缺刻葉齒皮植株基因型為AaBb。（2）試驗(yàn)②丙（缺刻葉網(wǎng)皮A_bb）×丁，F(xiàn)1基因型為AaBb，由此可推斷丙和丁的基因型分別為AAbb和aaBB；甲和丙均為缺刻葉網(wǎng)皮但基因型不同，因此甲的基因型為Aabb，結(jié)合試驗(yàn)①中F1的性狀可推斷乙的基因型為aaBb，所以甲、乙、丙、丁中屬于雜合體的是甲和乙。（3）試驗(yàn)②的F2中純合體有AABB（1/16）、AAbb（1/16）、aaBB（1/16）、aabb（1/16）4種，共占1/4。（4）假照試驗(yàn)②的F2中缺刻葉齒皮∶缺刻葉網(wǎng)皮∶全緣葉齒皮∶全緣葉網(wǎng)皮是45∶15∶3∶1，則缺刻葉∶全緣葉＝15∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝3∶1，其中缺刻葉∶全緣葉＝15∶1，為9∶3∶3∶1的變形，由此可推斷葉形性狀由2對(duì)等位基因限制，果皮性狀由1對(duì)等位基因限制。答案：（1）試驗(yàn)①的F1中缺刻葉∶全緣葉＝1∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝1∶1缺刻葉、齒皮（2）甲、乙（3）1/4（4）果皮性狀試驗(yàn)②的F1全為缺刻葉齒皮，而F2中缺刻葉∶全緣葉＝15∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝3∶12．（2024·北京等級(jí)考）番茄果實(shí)成熟涉及一系列生理生化過(guò)程，導(dǎo)致果實(shí)顏色及硬度等發(fā)生變更。果實(shí)顏色由果皮和果肉顏色確定。為探究番茄果實(shí)成熟的機(jī)制，科學(xué)家進(jìn)行了相關(guān)探討。（1）果皮顏色由一對(duì)等位基因限制。果皮黃色與果皮無(wú)色的番茄雜交的F1果皮為黃色，F(xiàn)1自交所得F2果皮顏色及比例為_(kāi)______________________________________________________。（2）野生型番茄成熟時(shí)果肉為紅色?，F(xiàn)有兩種單基因純合突變體，甲（基因A突變?yōu)閍）果肉黃色，乙（基因B突變?yōu)閎）果肉橙色。用甲、乙進(jìn)行雜交試驗(yàn)，結(jié)果如圖1所示。據(jù)此，寫(xiě)出F2中黃色的基因型：_________________________。（3）深化探討發(fā)覺(jué)，成熟番茄的果肉由于番茄紅素的積累而呈紅色，當(dāng)番茄紅素量較少時(shí)，果肉呈黃色，而前體物質(zhì)2積累會(huì)使果肉呈橙色，如圖2所示。上述基因A、B以及另一基因H均編碼與果肉顏色相關(guān)的酶，但H在果實(shí)中的表達(dá)量低。依據(jù)上述代謝途徑，aabb中前體物質(zhì)2積累、果肉呈橙色的緣由是_____________________________________________________。（4）有一果實(shí)不能成熟的變異株M，果肉顏色與甲相同，但A并未突變，而調(diào)控A表達(dá)的C基因轉(zhuǎn)錄水平極低。C基因在果實(shí)中特異性表達(dá)，敲除野生型中的C基因，其表型與M相同。進(jìn)一步探討發(fā)覺(jué)，M中C基因的序列未發(fā)生變更，但其甲基化程度始終很高。推想果實(shí)成熟與C基因甲基化水平變更有關(guān)。欲為此推想供應(yīng)證據(jù)，合理的方案包括，并檢測(cè)C的甲基化水平及表型。①將果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因?qū)隡②敲除野生型中果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因③將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)隡④將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)胍吧徒馕觯海?）果皮顏色由一對(duì)等位基因限制，假設(shè)相關(guān)基因?yàn)镈/d，果皮黃色與果皮無(wú)色的番茄雜交所得F1果皮為黃色，說(shuō)明黃色對(duì)無(wú)色為顯性，F(xiàn)1基因型為Dd，F(xiàn)1自交所得F2會(huì)發(fā)生性狀分別，依據(jù)基因的分別定律，F(xiàn)2果皮顏色及比例為黃色∶無(wú)色＝3∶1。（2）由題干信息可知，兩種單基因突變體均為純合子，則果肉黃色的番茄甲的基因型為aaBB，果肉橙色的番茄乙的基因型為AAbb，甲、乙雜交所得F1的基因型為AaBb，表型為紅色，依據(jù)F1自交所得F2的表型及數(shù)量可推知：A－B－（紅色）∶aaB－（黃色）∶A－bb、aabb（橙色）≈9∶3∶4，故F2中黃色個(gè)體的基因型為aaBB和aaBb。（3）“基因A→酶A”途徑和“基因H→酶H”途徑均可催化前體物質(zhì)2的生成，當(dāng)基因A突變?yōu)閍時(shí)，基因型為aabb的個(gè)體仍可通過(guò)“基因H→酶H”途徑積累前體物質(zhì)2；而基因B突變?yōu)閎使酶B不能合成，前體物質(zhì)2無(wú)法轉(zhuǎn)變?yōu)榉鸭t素，最終使前體物質(zhì)2積累，果肉呈橙色。（4）C基因可調(diào)控A基因的表達(dá)，M中的C基因發(fā)生甲基化，且甲基化程度很高，M果肉顏色呈黃色。欲證明果實(shí)成熟與C基因甲基化水平變更有關(guān)，可以變更植株中原本的C基因甲基化水平，方法有三種：一是將果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因?qū)隡，M中C基因甲基化程度降低，促使A基因表達(dá)，果實(shí)呈紅色；二是敲除野生型中果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因，野生型中C基因甲基化程度上升，果實(shí)呈黃色；三是將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)胍吧?，使野生型中C基因甲基化程度上升，果實(shí)呈黃色。將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)隡，會(huì)使M中C基因甲基化程度更高，果實(shí)照舊為黃色，不能為題述推想供應(yīng)證據(jù)。答案：（1）黃色∶無(wú)色＝3∶1（2）aaBB、aaBb（3）基因A突變?yōu)閍，但果肉細(xì)胞中的基因H仍表達(dá)出少量酶H，持續(xù)生成前體物質(zhì)2；基因B突變?yōu)閎，前體物質(zhì)2無(wú)法轉(zhuǎn)變?yōu)榉鸭t素（4）①②④3．（2024·遼寧選擇考）水稻為二倍體雌雄同株植物，花為兩性花?，F(xiàn)有四個(gè)水稻淺綠葉突變體W、X、Y、Z，這些突變體的淺綠葉性狀均為單基因隱性突變（顯性基因突變?yōu)殡[性基因）導(dǎo)致?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）進(jìn)行水稻雜交試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)首先除去未成熟花的全部，并套上紙袋。若將W與野生型純合綠葉水稻雜交，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的表型及比例為_(kāi)___________________________。（2）為推斷這四個(gè)突變體所含的淺綠葉基因之間的位置關(guān)系，育種人員進(jìn)行了雜交試驗(yàn)，雜交組合及F1葉色見(jiàn)表。試驗(yàn)分組母本父本F1葉色第1組WX淺綠第2組WY綠第3組WZ綠第4組XY綠第5組XZ綠第6組YZ綠試驗(yàn)結(jié)果表明，W的淺綠葉基因與突變體的淺綠葉基因?qū)儆诜堑任换颉檫M(jìn)一步推斷X、Y、Z的淺綠葉基因是否在同一對(duì)染色體上，育種人員將第4、5、6三組試驗(yàn)的F1自交，視察并統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例。不考慮基因突變、染色體變異和互換，預(yù)料如下兩種狀況將出現(xiàn)的結(jié)果：①若突變體X、Y、Z的淺綠葉基因均在同一對(duì)染色體上，結(jié)果為_(kāi)_____________________________________________________。②若突變體X、Y的淺綠葉基因在同一對(duì)染色體上，Z的淺綠葉基因在另外一對(duì)染色體上，結(jié)果為_(kāi)________________。（3）葉綠素a加氧酶的功能是催化葉綠素a轉(zhuǎn)化為葉綠素b。探討發(fā)覺(jué)，突變體W的葉綠素a加氧酶基因OsCAO1某位點(diǎn)發(fā)生堿基對(duì)的替換，造成mRNA上對(duì)應(yīng)位點(diǎn)堿基發(fā)生變更，導(dǎo)致翻譯出的肽鏈變短。據(jù)此推想，與正?；蜣D(zhuǎn)錄出的mRNA相比，突變基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中可能發(fā)生的變更是______________________________________________________。解析：（1）水稻為雌雄同株植物，進(jìn)行水稻雜交試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)首先除去母本未成熟花的全部雄蕊，并套上紙袋。假設(shè)突變體W的基因型為aa，則W與野生型純合綠葉水稻（AA）雜交，F(xiàn)1基因型為Aa，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的表型及比例為綠葉（1AA、2Aa）∶淺綠葉（1aa）＝3∶1。（2）假設(shè)突變體W、X、Y、Z的隱性突變基因分別為a、b、c、d。W與X雜交，假設(shè)W（aa）的淺綠葉基因與X（bb）的淺綠葉基因?qū)儆诘任换?，則F1（ab）葉色為淺綠色，假設(shè)W（aaBB）的淺綠葉基因與X（AAbb）的淺綠葉基因?qū)儆诜堑任换?，則F1（AaBb）葉色為綠色，由于表格中W與X雜交，F(xiàn)1為淺綠葉，因此W的淺綠葉基因與X的淺綠葉基因?qū)儆诘任换?；而W與Y、Z雜交，F(xiàn)1的葉色全為綠色，因此W的淺綠葉基因與Y、Z的淺綠葉基因?qū)儆诜堑任换颉Ｈ敉蛔凅wX、Y、Z的淺綠葉基因均在同一對(duì)染色體上，則第4組X（eq\o\al(b,C)||eq\o\al(b,C)）與Y（eq\o\al(B,c)||eq\o\al(B,c)）雜交，產(chǎn)生F1（eq\o\al(B,c)||eq\o\al(b,C)），F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的基因型為1bbCC、2BbCc、1BBcc，葉色為綠色∶淺綠色＝1∶1，同理可推導(dǎo)第5、6組F2的葉色也為綠色∶淺綠色＝1∶1。若突變體X、Y的淺綠葉基因在同一對(duì)染色體上，Z的淺綠葉基因在另外一對(duì)染色體上，則第4組X與Y雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的葉色為綠色∶淺綠色＝1∶1；而第5組X（bbDD）與Z（