新高考高三生物专题精练基因的自由组合定律 答案.docx
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新高考高三生物专题精练基因的自由组合定律答案
基因的自由组合定律
方法点拨
1．具有n对等位基因（遵循自由组合定律）的个体遗传分析
（1）产生的配子种类数为2n，其比例为（1∶1）n。
（2）自交产生后代的基因型种类数为3n，其比例为（1∶2∶1）n。
（3）自交产生后代的表现型种类数为2n，其比例为（3∶1）n。
2．利用自由组合定律解读致死类题型
（1）显性纯合致死
3．确定基因在染色体上位置的实验设计方法
（1）自交法：
F1自交，如果后代性状分离比符合3∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或（3∶1）n（n≥2），则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
（2）测交法：
F1测交，如果测交后代性状分离比符合1∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状分离比符合1∶1∶1∶1或（1∶1）n（n≥2），则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上2。
【例题1】（2021·新高考湖北卷·19）甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×乙
红色籽粒
901红色籽粒，699白色籽粒
2
甲×丙
红色籽粒
630红色籽粒，490白色籽粒
根据结果，下列叙述错误的是（）
A．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色：
7白色
B．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C．组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色：
1白色
D．组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色：
1白色
【答案】C
【解析】据表可知：
甲×乙产生F1全是红色籽粒，F1自交产生F2中红色：
白色=9：
7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律；甲×丙产生F1全是红色籽粒，F1自交产生F2中红色：
白色=9：
7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。
综合分析可知，红色为显性，红色与白色可能至少由三对等位基因控制，假定用A/a、B/b、C/c，甲乙丙的基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc。
（只写出一种可能情况）若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒（AaBBCc），两对等位基因遵循自由组合定律，则F2玉米籽粒性状比为9红色：
7白色，A正确；据分析可知若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制，B正确；据分析可知，组1中的F1（AaBbCC）与甲（AAbbCC）杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色：
1白色，C错误；组2中的F1（AABbCc）与丙（AABBcc）杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色：
1白色，D正确。
故选C。
【例题2】（2021·全国甲卷·32）植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。
一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。
为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。
杂交实验及结果见下表（实验②中F1自交得F2）。
实验
亲本
F1
F2
①
甲×乙
1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮
1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮
/
②
丙×丁
缺刻叶齿皮
9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮
3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮
回答下列问题：
（1）根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是______________
___________________________________________________________________________________。
根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是______________________________________。
（2）甲乙丙丁中属于杂合体的是__________________________________。
（3）实验②的F2中纯合体所占的比例为__________________。
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是__________，判断的依据是_____________________________________________________________________________。
【答案】
（1）基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律缺刻叶和齿皮
（2）甲和乙
（3）1/4
（4）果皮F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，说明受一对等位基因控制
【解析】分析题表，实验②中F1自交得F2，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性（相关基因用A和a表示），齿皮对网皮为显性（相关基因用B和b表示），且F2出现9∶3∶3∶1。
（1）实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性；
（2）根据已知条件，甲乙丙丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，则F1的基因型为AaBb，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙；
（3）实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，所有纯合体占的比例为1/4；
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1，可推知叶形受两对等位基因控制，齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，可推知果皮受一对等位基因控制。
典型例题
一、选择题
1．孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律，从而成为遗传学的奠基人。
下列说法正确的是（）
A．孟德尔提出在形成配子时，决定同一性状的成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合
B．孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中，F1雌雄配子的数量比为1：
1
C．孟德尔曾经研究山柳菊一无所获的主要原因是山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状
D．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
2．大豆的紫花和白花为一对相对性状。
下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是（）
①紫花×紫花→紫花②紫花×紫花→301紫花＋101白花
③紫花×白花→紫花④紫花×白花→98紫花＋107白花
A．①和②B．③和④
C．①和③D．②和③
3．控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等，分别位于三对同源染色体上。
已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。
棉花植株甲（AaBbcc）与乙（aaBbCC）杂交，则F1的棉花纤维长度范围是（）
A．6—14厘米B．6—16厘米C．8—16厘米D．8—14厘米
4．南瓜的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因控制，只有当同时存在两个显性基因（A和B）时，花中的紫色素才能合成，下列有关叙述，正确的是（）
A．白花南瓜自交，后代可能出现紫花南瓜
B．紫花南瓜自交，后代紫化和白花的比例一定不是3：
1
C．AaBb的紫花南瓜自交，后代中紫花和白花南瓜之比为9：
7
D．若杂交后代性状分离比为3：
5，则亲本基因型只能是AaBb和aaBb
5．某小组利用某二倍体自花传粉植物进行转基因育种和杂交实验，杂交涉及的二对相对性状分别是：
红果（红）与黄果（黄），抗病（抗）与易感病（感）。
选取若干某红果杂合子进行转抗病基因（T）的实验后得到品种S1、S2、S3、S4，分别进行自然种植得到F1，统计数据如下表，下列叙述错误的是（）
品种
F1表现型及个体数
S1
450红抗、160红感、150黄抗、50黄感
S2
450红抗、30红感、150黄抗、10黄感
S3
660红抗、90红感、90黄抗、160黄感
S4
510红抗、240黄抗、240红感、10黄感
A．向二条非同源染色体分别转入1个抗病基因的品种只有S2
B．上述品种形成F1过程中遵循自由组合定律的只有品种S1和S2
C．S1品种产生的F1红抗个体自交产生的后代中红抗个体的概率为25/36
D．S3品种抗病基因与控制黄果的基因在同一条染色体上，S4品种抗病基因与控制红果的基因在同一条染色体上
6．某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制（杂合子表现显性性状）。
已知植株A的n对基因均杂合。
理论上，下列说法正确的是（）
A．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
B．植株A的测交子代会出现4n种不同表现型的个体
C．n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数等于纯合子的个体数
7．（2021·河南新安·高三月考）斑翅果蝇翅的黄色和白色、有斑点和无斑点分别由两对等位基因A/a、B/b控制。
用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交，F1全是黄色有斑点果蝇。
让F1雌雄果蝇交配得F2，F2表现型比例为7∶3∶1∶1。
下列叙述错误的是（）
A．斑翅果蝇翅的显性性状为黄色、有斑点
B．F2出现7∶3∶1∶1的原因是基因型为Ab或aB的配子不育
C．F2的基因型共有8种，其中纯合子比例为1/4
D．选F1中的果蝇进行测交，则测交后代表现型的比例为1∶1∶1或1∶1∶1∶1
8．现有纯种果蝇品系①～④，其中品系①的性状为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。
这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示：
品系
①
②
③
④
隐性性状
残翅
黑身
紫红眼
基因所在的染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为（）
A．②×④B．①×②C．②×③D．①×④
9．（2021·浙江·模拟预测）某种昆虫的体色由两对位于常染色体的等位基因（B、b和Y、y）控制，B对b、Y对y为完全显性，其中B基因控制黑色素的合成，Y基因控制黄色素的合成，两种色素同时存在时体色为褐色，两种色素均不存在时体色白色。
纯合黑色和纯合黄色亲本杂交得到F1，F1随机交配获得F2。
下列分析错误的是（）
A．B基因和Y基因的化学本质相同
B．不管两对基因是否遵循自由组合定律，F1一定是褐色的
C．若F2中没有出现白色个体，则F2中褐色个体全是杂合子
D．若F2中出现了白色个体，则F2中黑色个体占多数
10．某豌豆植株体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布如图所示（不考虑交叉互换）。
该植株自交（）
A．可以验证分离定律和自由组合定律
B．后代有4种表现型，9种基因型
C．后代中没有黄色矮茎的植株
D．后代中YyDd出现的概率为1/4
11．用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。
继续进行以下杂交实验：
实验①若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；实验②若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。
根据上述杂交实验结果，分析正确的是（）
A．控制红花与白花的基因互为等位基因，位于一对同源染色体上
B．实验①F2中红花植株的基因型有4种，白花植株的基因型有3种
C．实验①F2红花植株中能稳定遗传的占1/9，白花植株中能稳定遗传的占100％
D．实验②中任取两株子代白花植株杂交均可得红花植株
12．番茄是雌雄同花植物，大花可育（M）与小花雄性不育（m）、红果（R）与黄果（r）是两对相对性状。
两对基因分别位于2号和5号染色体上。
将细菌H基因导入基因型为MmRr的细胞获得转基因植株甲（已知H基因在每条染色体上最多插入1个）。
植株甲与雄性不育黄果植株杂交，在形成配子时喷施NAM，NAM使含H基因的雄配子死亡，获得F1不考虑基因突变和交叉互换。
下列叙述正确的是（）
A．若F1中大花：
小花＝1：
1，表明MmRr的细胞中导入3个H基因
B．若F1中全为红果，表明MmRr的细胞中2号和5号染色体上各插入一个H基因
C．若F1中红果：
黄果＝1：
1，表明MmRr的细胞中只导入1个H基因且在含m的染色体上
D．若不喷施NAM，F1中小花红果：
小花黄果＝1：
1，表明MmRr的细胞中可能导入1个H基因且在含有M的染色体上
二、非选择题
13．油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。
某研究小组利用纯种高秆油菜Z，通过诱变育种培育出一个纯种半矮秆突变体S并进行了相关试验，如下图所示（用A、a；B、b；C、c······表示基因）。
回答下列问题：
（1）由杂交组合①②可知，油菜半矮秆突变体S的基因型是________________；高杆油菜的基因型共________________种。
（2）杂交组合①的F1自交时雌雄配子有_________种结合方式，且每种结合方式机率相等。
F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是：
F1减数分裂产生配子时，________________
_________________________________分离，________________________________________自由组合。
杂交组合②的F2高杆植株中纯合子的比例为________________。
（3）将杂交组合①的F2中所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及其比例：
其中自交后代性状分离比为15：
1的F2植株占F2高秆的________________；其中自交后代性状分离比为高秆：
半矮秆＝3：
1的F2植株基因型为____________________________________。
14．关于两对等位基因（A/a、B/b）控制的性状，请回答下列问题：
（1）若两对基因位于两对同源染色体上，具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交，F2通常出现__________________的性状分离比；若_________________________________________，上述杂交F2会出现1∶2∶1的性状分离比。
（2）不同的性状在遗传过程中往往会出现某种基因型个体致死的现象，若两对基因独立遗传，F2出现4∶2∶2∶1的性状分离比，可能的原因是_____________________________________。
（3）不同的性状在遗传过程中往往会出现某种配子致死的现象，若两对基因独立遗传，F2出现5∶3∶3∶1的性状分离比，可能的原因是__________________________________________。
（4）若两对基因独立遗传，验证自由组合定律可以选择_________（填序号）进行一代杂交实验。
①Aabb×aaBb②AaBb×aabb③Aabb×aaBb或AaBb×aabb
15．某雌雄同株同花植物的花色由两对独立遗传的等位基因E、e和F、f控制，E为红色基因，F基因能淡化红色，其花色与基因型的对应关系如下表。
回答下列有关问题：
基因型
eeF_、eeff或E_FF
E_Ff
E_ff
表现型
白色
粉红色
红色
（1）开粉红色花的植株的基因型有________种，纯合开白色花的植株的基因型为____________
___________________________________________。
（2）一纯合开白色花的植株与一纯合开红色花的植株杂交，F1表现为粉红色，F1自交，F2的表现型和比例为___________________________________________________________________。
（3）与白色花和粉色花相比，红色花显得更加艳丽，花香更浓烈。
请你设计实验从开红色花的植株中筛选出纯合子。
要求写出实验思路和预期结果及结论_______________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案
1．C解析】孟德尔提出在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，没有提出基因的概念，A错误；孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中，F1雄配子数多于雌配子数，B错误；山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状，C正确；自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上非等位基因自由组合，D错误；故选C。
2．D【解析】紫花×紫花→紫花，亲代子代性状一致，可能是BB×BB→BB，也可能是bb×bb→bb，所以无法判断显隐性关系，①错误；紫花×紫花→301紫花+101白花，紫花与紫花杂交后代出现了白花，所以白花为隐性性状，紫花为显性性状，②正确；紫花×白花→紫花，相对性状的亲本杂交，子代出现的是显性性状、没有出现的性状是隐性性状，所以紫花为显性性状，白花为隐性性状，③正确；紫花×白花→98紫花+107白花，可能是Bb（紫花）×bb（白花）→Bb（紫花）、bb（白花），也可能是bb（紫花）×Bb（白花）→bb（紫花）、Bb（白花），所以无法判断显隐性关系，④错误，因此D正确。
故选D。
3．D【解析】甲（AaBbcc）与乙（aaBbCC）杂交，子代的基因型可以为AaBBCc、AaBbCc、AabbCc、aaBBCc、aaBbCc、aabbCc共6种，其中基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。
因此长度最小的是8厘米，含有显性基因最多的基因型为AaBBCc，含有四个显性基因，所以长度为6＋2×4=14厘米，因此F1的棉花纤维长度范围是8—14厘米，D符合题意。
故选D。
4．C【解析】白花的基因型可能是A_bb、aaB_、aabb，因此白花甜豌豆自交，后代不可能出现紫花甜豌豆A_B_，A错误；如果是AABb或AaBB的紫花豌豆自交，则子代中的紫花和白花的比例是3：
1，B错误；AaBb的紫花甜豌豆自交，后代基因型及比例为A-B-（紫花）：
A-bb（白花）：
aaB-（白花）：
aabb（白花）=9：
3：
3：
1，即AaBb的紫花甜豌豆自交，后代中紫花和白花甜豌豆之比为9：
7，C正确；若后代紫花与白花之比为3：
5，则基因型为AaBb和aaBb或AaBb和Aabb，D错误。
故选C。
5．D【解析】据分析可知，向两条非同源染色体分别转入1个抗病基因的品种只有S2，A正确；据分析可知，上述品种形成F1过程中遵循自由组合定律的只有品种S1和S2，B正确；如果控制红果的基因为A，则S1品种产生的F1红抗个体（1/9AATT、2/9AATt、2/9AaTT、4/9AaTt），自交产生的后代中红抗个体的概率为1/9+2/9×3/4+2/9×3/4+4/9×9/16=25/36，C正确；如果控制红果的基因为A，黄果则为a，S3品种自交后代产生了四种表现型，说明S3能产生四种配子，由于黄色感病aatt概率为160/660+90+90+160=16/100，因此S3能产生at配子概率为4/10，另外3种配子则为AT=4/10，aT=1/10，At=1/10，说明抗病基因和红果在一条染色体上，aT和At两种配子是交叉互换得来的。
同理S4品种自交黄色感病aatt概率为10/510+240+240+10=10/100，因此S4能产生at配子概率为1/10，另外3种配子则为AT=1/10，aT=4/10，At=4/10，说明抗病基因和黄果在一条染色体上，AT和at两种配子是交叉互换得来的，D错误。
故选D。
6．A【解析】植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n，纯合子的个体数也是1/2n，两者相等，A正确；每对等位基因测交后会出现2种表现型，故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体，B错误；不管n有多大，植株A测交子代比为（1：
1）n=1：
1：
1：
1……（共2n个1），即不同表现型个体数目均相等，C错误；n≥2时，植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n，杂合子的个体数为1-（1/2n），故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D错误。
故选A。
7．B【解析】用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交，F1全是黄色有斑点果蝇，说明黄色有斑点为显性，A正确；据分析可知，F2出现7∶3∶1∶1的原因是或者雌配子Ab，或者雌配子aB，或者雄配子Ab，或者雄配子aB其中一种不育导致的，B错误；假定雌配子Ab不育导致出现7：
3：
1：
1，F1能产生的雌配子为AB、aB、ab，产生的雄配子为AB、Ab、aB、ab，后代中AAbb基因型不存在，因此F2的基因型共有8种，其中纯合子只有AABB、aaBB、aabb三种，站的比例为3/12=1/4，C正确；假定雌配子Ab不育导致出现7：
3：
1：
1，F1的基因型为AaBb，产生雄配子为AB：
Ab：
aB：
ab=1：
1：
1：
1，雌配子AB：
aB：
ab=1：
1：
1，选F1中的果蝇进行测交时，如果F1做父本，可后代比例为1：
1：
1：
1，如果F1做母本，后代比例为能为1：
1：
1，D正确。
故选B。
8．A【解析】根据题意和图表分析可知：
果蝇品系中只有品系①的性状均为显性，品系②~④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性；又控制翅形和体色的基因都位于Ⅱ号染色体上，控制眼色的基因位于Ⅲ号染色体上，应选择位于两对染色体上的基因来验证基因的自由组合定律，所以只能用②×④或③×④，A正确。
故选A。
9．D【解析】对于真核生物而言，基因的本质是具有遗传效应的DNA片段，A正确；两对基因的在染色体上的位置存在两种可能，一种是位于一对同源染色体上，另一种是位于两对同源染色体上，不管哪一种情况，F1的基因型都为BbYy，表现型都为褐色，B正确；若位于一对染色体上，F1随机交配获得F2的基因型及比例为BByy：
BbYy：
bbYY=1：
2：
1，褐色全为杂合子；C正确；若位于两对染色体上，F1随机交配获得F2中会出现白色个体，且符合9：
3：
3：
1的变型，黑色个体占全部的3/16，黑色个体中纯合子为1/3，D错误。
故选D。
10．C【解析】根据图示信息可知，基因Y、y和D、d位于同一对同源染色体上，遗传过程中体现为连锁现象，植株自交可以验证基因分离定律，但不能验证基因自由组合定律，A错误；YyDd自交，由于Y、D在一条染色体上，y、d在一条染色体上，所以YyDd产生YD和yd两种配子，受精时雌雄
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