2025版高考生物一輪總復(fù)習素養(yǎng)提升必修2第5單元孟德爾定律和伴性遺傳第2講基因的自由組合定律

第2講基因的自由組合定律構(gòu)|建|網(wǎng)|絡(luò)|情境試題規(guī)范作答|閱讀下列材料，回答下列問題：雄性不育與自由組合定律探討人員發(fā)覺了大白菜核基因雄性不育甲和乙兩品系，為探討其遺傳特性，進行了相關(guān)試驗，結(jié)果如表所示：組別雜交一雜交二雜交三親本甲品系(不育株)×可育株乙品系(不育株)×可育株雜交一子代不育株×雜交二子代可育株子代不育∶可育＝1∶1不育∶可育＝1∶1不育(1)依據(jù)雜交一和雜交二試驗不能推斷可育和不育的顯、隱性關(guān)系，依據(jù)是親本有兩種表型，子代也出現(xiàn)不育和可育兩種類型。(2)科研人員提出如下假說：不育性受控于兩對獨立遺傳的顯性基因①，不育基因A對可育基因a為顯性，當B基因存在時，遮蓋了A基因的表現(xiàn)，表現(xiàn)為可育②。依據(jù)假說，雜交一、雜交二親本基因型分別是AAbb×AABb、Aabb×aabb③，則雜交三子代基因型是Aabb。(3)為驗證上述假說，科研人員用雜交一可育株與雜交二可育株雜交，得到F1。F1可育植株自交得到F2，若F2的表型及比例為可育∶不育＝13∶3，則假說成立?！窘忸}策略】真|題|再|(zhì)現(xiàn)1．(2024·北京卷)純合親本白眼長翅和紅眼殘翅果蠅進行雜交，結(jié)果如圖。F2中每種表型都有雌、雄個體。依據(jù)雜交結(jié)果，下列推想錯誤的是(A)A．限制兩對相對性狀的基因都位于X染色體上B．F1雌果蠅只有一種基因型C．F2白眼殘翅果蠅間交配，子代表型不變D．上述雜交結(jié)果符合自由組合定律解析：白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，產(chǎn)生的F1中白眼均為雄性，紅眼均為雌性，說明性狀表現(xiàn)與性別有關(guān)，則限制眼色的基因位于X染色體上，同時說明紅眼對白眼為顯性；另一對相對性狀的果蠅雜交，無論雌雄均表現(xiàn)為長翅，說明長翅對殘翅為顯性，F(xiàn)2中無論雌雄均表現(xiàn)為長翅∶殘翅＝3∶1，說明限制果蠅翅形的基因位于常染色體上，A錯誤；若限制長翅和殘翅的基因用A/a表示，限制眼色的基因用B/b表示，則親本的基因型可表示為AAXbXb，aaXBY，二者雜交產(chǎn)生的F1中雌性個體的基因型為AaXBXb，B正確；親本的基因型可表示為AAXbXb，aaXBY，F(xiàn)1個體的基因型為AaXBXb、AaXbY，則F2白眼殘翅果蠅的基因型為aaXbXb、aaXbY，這些雌雄果蠅交配的結(jié)果照舊為殘翅白眼，即子代表型不變，C正確；依據(jù)上述雜交結(jié)果可知，限制眼色的基因位于X染色體上，限制翅型的基因位于常染色體上，可見，上述雜交結(jié)果符合自由組合定律，D正確。故選A。2．(2024·湖北卷)人的某條染色體上A、B、C三個基因緊密排列，不發(fā)生互換。這三個基因各有上百個等位基因(例如：A1～An均為A的等位基因)。父母及孩子的基因組成如下表。下列敘述正確的是(B)父親母親兒子女兒基因組成A23A25B7B35C2C4A3A24B8B44C5C9A24A25B7B8C4C5A3A23B35B44C2C9A.基因A、B、C的遺傳方式是伴X染色體遺傳B．母親的其中一條染色體上基因組成是A3B44C9C．基因A與基因B的遺傳符合基因的自由組合定律D．若此夫妻第3個孩子的A基因組成為A23A24，則其C基因組成為C4C5解析：若基因位于X染色體上時，男孩只能獲得父親的Y染色體而不能獲得父親的X染色體。兒子的A、B、C基因中，每對基因各有一個來自于父親和母親，假如基因位于X染色體上，則兒子不會獲得父親的X染色體，而不會獲得父親的A、B、C基因，A錯誤；三個基因位于一條染色體上，不發(fā)生互換，由于兒子的基因型是A24A25B7B8C4C5，其中A24B8C5來自于母親，而母親的基因型為A3A24B8B44C5C9，說明母親的其中一條染色體基因組成是A3B44C9，B正確；依據(jù)題目信息，人的某條染色體上A、B、C三個基因緊密排列，不發(fā)生互換，不符合自由組合定律，位于非同源染色體上的非等位基因符合自由組合定律，C錯誤；依據(jù)兒子的基因型A24A25B7B8C4C5推想，母親的兩條染色體是A24B8C5和A3B44C9；父親的兩條染色體是A25B7C4和A23B35C2，基因連鎖遺傳，若此夫妻第3個孩子的A基因組成為A23A24，則其C基因組成為C2C5，D錯誤。故選B。3．(2024·山西卷)某探討小組從野生型高稈(顯性)玉米中獲得了2個矮稈突變體，為了探討這2個突變體的基因型，該小組讓這2個矮稈突變體(親本)雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，發(fā)覺F2中表型及其比例是高稈∶矮稈∶極矮稈＝9∶6∶1。若用A、B表示顯性基因，則下列相關(guān)推想錯誤的是(D)A．親本的基因型為aaBB和AAbb，F(xiàn)1的基因型為AaBbB．F2矮稈的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4種C．基因型是AABB的個體為高稈，基因型是aabb的個體為極矮稈D．F2矮稈中純合子所占比例為1/2，F(xiàn)2高稈中純合子所占比例為1/16解析：F2中表型及其比例是高稈∶矮稈∶極矮稈＝9∶6∶1，符合9∶3∶3∶1的變式，因此限制兩個矮稈突變體的基因遵循基因的自由組合定律，即高稈基因型為A_B_，矮稈基因型為A_bb、aaB_，極矮稈基因型為aabb，因此可推知親本的基因型為aaBB和AAbb，F(xiàn)1的基因型為AaBb，A正確；矮稈基因型為A_bb、aaB_，因此F2矮稈的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4種，B正確；由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的個體為高稈，基因型是aabb的個體為極矮稈，C正確；F2矮稈基因型為A_bb、aaB_共6份，純合子基因型為aaBB、AAbb共2份，因此矮稈中純合子所占比例為1/3，F(xiàn)2高稈基因型為A_B_共9份，純合子為AABB共1份，因此高稈中純合子所占比例為1/9，D錯誤。故選D。4．(2024·浙江卷)若某哺乳動物毛發(fā)顏色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)限制，其中De和Df分別對d完全顯性。毛發(fā)形態(tài)由基因H(卷毛)、h(直毛)限制。限制兩種性狀的等位基因均位于常染色體上且獨立遺傳。基因型為DedHh和DfdHh的雌雄個體交配。下列說法正確的是(B)A．若De對Df共顯性、H對h完全顯性，則F1有6種表型B．若De對Df共顯性、H對h不完全顯性，則F1有12種表型C．若De對Df不完全顯性、H對h完全顯性，則F1有9種表型D．若De對Df完全顯性、H對h不完全顯性，則F1有8種表型解析：基因型為DedHh和DfdHh雌雄個體交配，毛發(fā)顏色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd四種，毛發(fā)形態(tài)基因型有HH、Hh和hh三種。若De對Df共顯性，H對h完全顯性，則毛發(fā)顏色表型有4種，毛發(fā)形態(tài)表型有2種，則F1有4×2＝8種表型，A錯誤；若De對Df共顯性，H對h不完全顯性，毛發(fā)顏色表型4種，毛發(fā)形態(tài)表型3種，則F1有4×3＝12種表型，B正確；若De對Df不完全顯性，H對h完全顯性，毛發(fā)顏色表型4種，毛發(fā)形態(tài)表型2種，則F1有4×2＝8種表型，C錯誤；若De對Df完全顯性，H對h不完全顯性，毛發(fā)顏色表型3種，毛發(fā)形態(tài)表型3種，則F1有3×3＝9種表型，D錯誤。5．(2024·浙江7月選考)某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通過誘變等技術(shù)獲得3個無成分R的穩(wěn)定遺傳突變體(甲、乙和丙)。突變體之間相互雜交，F(xiàn)1均無成分R。然后選其中一組雜交的F1(AaBbCc)作為親本，分別與3個突變體進行雜交，結(jié)果見下表：雜交編號雜交組合子代表型(株數(shù))ⅠF1×甲有(199)，無(602)ⅡF1×乙有(101)，無(699)ⅢF1×丙無(795)注：“有”表示有成分R，“無”表示無成分R用雜交Ⅰ子代中有成分R植株與雜交Ⅱ子代中有成分R植株雜交，理論上其后代中有成分R植株所占比例為(A)A．21/32 B.9/16C.3/8 D.3/4解析：分析題意可知，基因型為AABBcc的個體表現(xiàn)為有成分R，又知無成分R的純合子甲、乙、丙之間相互雜交，其中一組雜交的F1基因型為AaBbCc且無成分R，推想同時含有A、B基因才表現(xiàn)為有成分R，C基因的存在可能抑制A、B基因的表達，即基因型為A_B_cc的個體表現(xiàn)為有成分R，其余基因型均表現(xiàn)為無成分R。依據(jù)F1與甲雜交，后代有成分R∶無成分R≈1∶3，有成分R所占比例為1/4，可以將1/4分解為1/2×1/2，則可推知甲的基因型可能為AAbbcc或aaBBcc；F1與乙雜交，后代有成分R∶無成分R≈1∶7，可以將1/8分解為1/2×1/2×1/2，則可推知乙的基因型為aabbcc；F1與丙雜交，后代均無成分R，可推知丙的基因型可能為AABBCC或AAbbCC或aaBBCC。雜交Ⅰ子代中有成分R植株基因型為AABbcc和AaBbcc，比例為1∶1，或(基因型為AaBBcc和AaBbcc，比例為1∶1)，雜交Ⅱ子代中有成分R植株基因型為AaBbcc，故雜交Ⅰ子代中有成分R植株與雜交Ⅱ子代中有成分R植株相互雜交，后代中有成分R所占比例為∶1/2×1×3/4×1＋1/2×3/4×3/4×1＝21/32，A正確。6．(2024·北京卷)番茄果實成熟涉及一系列生理生化過程，導(dǎo)致果實顏色及硬度等發(fā)生變更。果實顏色由果皮和果肉顏色確定。為探究番茄果實成熟的機制，科學(xué)家進行了相關(guān)探討。(1)果皮顏色由一對等位基因限制。果皮黃色與果皮無色的番茄雜交的F1果皮為黃色，F(xiàn)1自交所得F2果皮顏色及比例為黃色∶無色＝3∶1。(2)野生型番茄成熟時果肉為紅色?，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、乙進行雜交試驗，結(jié)果如下圖1。據(jù)此，寫出F2中黃色的基因型：aaBB、aaBb。(3)深化探討發(fā)覺，成熟番茄的果肉由于番茄紅素的積累而呈紅色，當番茄紅素量較少時，果肉呈黃色，而前體物質(zhì)2積累會使果肉呈橙色，如下圖2。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在果實中的表達量低。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基因A突變?yōu)閍，但果肉細胞中的基因H仍表達出少量酶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無法轉(zhuǎn)變?yōu)榉鸭t素。(4)有一果實不能成熟的變異株M，果肉顏色與甲相同，但A并未突變，而調(diào)控A表達的C基因轉(zhuǎn)錄水平極低。C基因在果實中特異性表達，敲除野生型中的C基因，其表型與M相同。進一步探討發(fā)覺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①②④，并檢測C的甲基化水平及表型。①將果實特異性表達的去甲基化酶基因?qū)隡②敲除野生型中果實特異性表達的去甲基化酶基因③將果實特異性表達的甲基化酶基因?qū)隡④將果實特異性表達的甲基化酶基因?qū)胍吧徒馕觯?1)果皮黃色與果皮無色的番茄雜交的F1果皮為黃色，說明黃色是顯性性狀，F(xiàn)1為雜合子，則F1自交所得F2果皮顏色及比例為黃色∶無色＝3∶1。(2)由圖可知，F(xiàn)2比值約為9∶3∶4，說明F1基因型為AaBb，則F2中黃色的基因型aaBB、aaBb。(3)由題意和圖2可知，成熟番茄的果肉由于番茄紅素的積累而呈紅色，當番茄紅素量較少時，果肉呈黃色，而前體物質(zhì)2積累會使果肉呈橙色，則存在A或H，不存在B基因時，果肉呈橙色。因此，aabb中前體物質(zhì)2積累、果肉呈橙色的緣由是基因A突變?yōu)閍，但果肉細胞中的基因H仍表達出少量酶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無法轉(zhuǎn)變?yōu)榉鸭t素。(4)C基因表達的產(chǎn)物可以調(diào)控A的表達，變異株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，欲檢測C的甲基化水平及表型，可以將果實特異性表達的去甲基化酶基因?qū)隡，使得C去甲基化，并檢測C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果實特異性表達的去甲基化酶基因，檢測野生型植株C的甲基化水平及表型，與突變植株進行比較；也可以將果實特異性表達的甲基化酶基因?qū)胍吧停瑱z測野生型C的甲基化水平及表型。而將果實特異性表達的甲基化酶基因?qū)隡無法得到果實成熟與C基因甲基化水平變更有關(guān)，故選①②④。7．(2024·全國甲卷)玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物(頂端長雄花序，葉腋長雌花序)，但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因限制，雌花花序由顯性基因B限制，雄花花序由顯性基因T限制，基因型bbtt個體為雌株。現(xiàn)有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株。回答下列問題。(1)若以甲為母本、丁為父本進行雜交育種，需進行人工傳粉，具體做法是對母本甲的雌花花序進行套袋，待雌蕊成熟時，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱頭上，再套上紙袋。(2)乙和丁雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為雌雄同株；F1自交，F(xiàn)2中雌株所占比例為1/4，F(xiàn)2中雄株的基因型是bbTT、bbTt；在F2的雌株中，與丙基因型相同的植株所占比例是1/4。(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1對等位基因限制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性，某探討人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進行試驗，果穗成熟后依據(jù)果穗上籽粒的性狀，可推斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性，則試驗結(jié)果是糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒；若非糯是顯性，則試驗結(jié)果是非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。解析：雌花花序由顯性基因B限制，雄花花序由顯性基因T限制，基因型bbtt個體為雌株、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)，可推斷出甲的基因型為BBTT，乙、丙基因型可能為BBtt或bbtt，丁的基因型為bbTT。(1)雜交育種的原理是基因重組，若甲為母本，丁為父本雜交，因為甲為雌雄同株異花植物，所以在花粉未成熟時需對甲植株雌花花序套袋隔離，等丁的花粉成熟后再通過人工授粉把丁的花粉傳到甲的雌蕊柱頭后，再套袋隔離。(2)依據(jù)分析及題干信息“乙和丁雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為雌雄同株”，可知乙基因型為BBtt，丁的基因型為bbTT，F(xiàn)1基因型為BbTt，F(xiàn)1自交F2基因型及比例為9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例為1/4，雄株的基因型為bbTT、bbTt，雌株中與丙基因型相同的比例為1/4。(3)假設(shè)糯和非糯這對相對性狀受A/a基因限制，因為兩種玉米均為雌雄同株植物，間行種植時，既有自交又有雜交。若糯性為顯性，基因型為AA，非糯基因型為aa，則糯性植株無論自交還是雜交，糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株雜交子代為糯性籽粒，自交子代為非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯為顯性時，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。8．(2024·全國乙卷)某種植物的花色有白、紅和紫三種，花的顏色由花瓣中色素確定，色素的合成途徑是：白色eq\o(→,\s\up7(酶1))紅色eq\o(→,\s\up7(酶2))紫色。其中酶1的合成由基因A限制，酶2的合成由基因B限制，基因A和基因B位于非同源染色體上?；卮鹣铝袉栴}。(1)現(xiàn)有紫花植株(基因型為AaBb)與紅花雜合體植株雜交，子代植株表型及其比例為白色∶紅色∶紫色＝2∶3∶3；子代中紅花植株的基因型是AAbb、Aabb；子代白花植株中純合體占的比例為1/2。(2)已知白花純合體的基因型有2種?，F(xiàn)有1株白花純合體植株甲，若要通過雜交試驗(要求選用1種純合體親本與植株甲只進行1次雜交)來確定其基因型，請寫出選用的親本基因型、預(yù)期試驗結(jié)果和結(jié)論。答案：(2)選用的親本基因型為：AAbb；預(yù)期的試驗結(jié)果及結(jié)論：若子代花色全為紅花，則待測白花純合體基因型為aabb；若子代花色全為紫花，則待測白花純合體基因型為aaBB。解析：(1)紫花植株(AaBb)與紅花雜合體(Aabb)雜交，子代可產(chǎn)生6種基因型，比例為AABb(紫花)∶AaBb(紫花)∶aaBb(白花)∶AAbb(紅花)∶Aabb(紅花)∶aabb(白花)＝1∶2∶1∶1∶2∶1。故子代植株表型及比例為白色∶紅色∶紫色＝2∶3∶3；子代中紅花植株的基因型有2種：AAbb、Aabb；子代白花植株中純合體(aabb)占的比例為1/2。(2)白花純合體的基因型有aaBB和aabb兩種。要檢測白花純合體植株甲的基因型，可選用AAbb植株與之雜交，若基因型為aaBB則試驗結(jié)果為：aaBB×AAbb→AaBb(全為紫花)；若基因型為aabb則試驗結(jié)果為：aabb×AAbb→Aabb(全為紅花)。這樣就可以依據(jù)子代的表型將白花純合體的基因型推出。9．(2024·山東卷)玉米是雌雄同株異花植物，利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系，該突變品系的產(chǎn)生緣由是2號染色體上的基因Ts突變?yōu)閠s，Ts對ts為完全顯性。將抗玉米螟的基因A轉(zhuǎn)入該雌株品系中獲得甲、乙兩株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表現(xiàn)正常，乙植株矮小。為探討A基因的插入位置及其產(chǎn)生的影響，進行了以下試驗：試驗一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟約為1∶1試驗二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高約為1∶1(1)試驗一中作為母本的是甲，試驗二的F1中非抗螟植株的性別表現(xiàn)為雌雄同株(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。(2)選取試驗一的F1抗螟植株自交，F(xiàn)2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株約為2∶1∶1。由此可知，甲中轉(zhuǎn)入的A基因與ts基因是(填“是”或“不是”)位于同一條染色體上，F(xiàn)2中抗螟雌株的基因型是AAtsts。若將F2中抗螟雌雄同株與抗螟雌株雜交，子代的表型及比例為抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1。(3)選取試驗二的F1抗螟矮株自交，F(xiàn)2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1，由此可知，乙中轉(zhuǎn)入的A基因不位于(填“位于”或“不位于”)2號染色體上，理由是抗螟性狀與性別性狀間是自由組合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2號染色體上。(4)F2中抗螟矮株所占比例低于預(yù)期值，說明A基因除導(dǎo)致植株矮小外，還對