题组基因自由组合定律及应用.docx
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题组基因自由组合定律及应用
题组、基因自由组合定律及应用
1．（2013年高考天津卷）大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。
用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。
据图判断，下列叙述正确的是（ ）
A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状
B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型
C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合体
D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
解析：
本题考查自由组合定律的应用。
根据遗传图谱分析可知，该性状的遗传受两对等位基因控制，若假设分别由A、a与B、b控制，则基因型与表现型之间的对应关系为：
A_B_（灰色）、A_bb（黄色或黑色）、aaB_（黑色或黄色）、aabb（米色）；F1的基因型为AaBb，与黄色亲本AAbb（或aaBB）杂交，后代有A_Bb（或AaB_）（灰色）、A_bb（aaB_）（黄色）两种表现型；F1中灰色大鼠肯定为杂合子，而F2中灰色大鼠可能为纯合子，也可能为杂合子；F2中黑色大鼠（aaB_或A_bb）与米色大鼠aabb杂交有：
2/3aaBb（或Aabb）×aabb和1/3aaBB（或AAbb）×aabb，后代中出现米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3。
答案：
B
2．（2012年高考山东卷）某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。
已知Ⅰ1基因型为AaBB，且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。
根据以下系谱图，正确的推断是（ ）
A．Ⅰ3的基因型一定为AABb
B．Ⅱ2的基因型一定为aaBB
C．Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb
D．Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16
解析：
本题主要考查了遗传规律的应用。
已知该遗传病是由两对等位基因控制的，Ⅱ2和Ⅱ3患病但子代不会患病，说明这两对等位基因中每对等位基因的隐性纯合子（即aa或bb）均可引起该遗传病，只有A_B_的个体才能表现正常。
进一步结合Ⅰ1的基因型（AaBB）可确定Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为aaBB和AAbb，所以Ⅰ3的基因型是AaBb或AABb，Ⅲ1和Ⅲ2的基因型均为AaBb。
Ⅲ2（AaBb）与基因型为AaBb的女性婚配，子代正常（A_B_）的概率是9/16，患病的概率应为7/16。
答案：
B
3．（2014年高考山东卷）果蝇的灰体（E）对黑檀体（e）为显性；短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因（B、b）控制。
这两对基因位于常染色体上且独立遗传。
用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验，杂交组合、F1表现型及比例如下：
（1）根据实验一和实验二的杂交结果，推断乙果蝇的基因型可能为________或________。
若实验一的杂交结果能验证两对基因E、e和B、b的遗传遵循自由组合定律，则丙果蝇的基因型应为________。
（2）实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
（3）在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体果蝇8400只，黑檀体果蝇1600只。
F1中e的基因频率为________，Ee的基因型频率为________。
亲代群体中灰体果蝇的百分比为________。
（4）灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。
出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。
现有基因型为EE、Ee和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。
（注：
一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）
实验步骤：
①用该黑檀体果蝇与基因型为________的果蝇杂交，获得F1；
②F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。
结果预测：
Ⅰ.如果F2表现型及比例为________________，则为基因突变；
Ⅱ.如果F2表现型及比例为________________，则为染色体片段缺失。
解析：
（1）从实验一结果可推知甲、乙杂交组合的基因型为eebb×EeBb或eeBb×Eebb，从实验二可推知乙、丙杂交组合的基因型为EeBb×eeBb，故乙为EeBb或eeBb，若实验一能验证自由组合定律，则实验二杂交组合的基因型为eebb×EeBb，乙为EeBb，则丙为eeBb。
（2）实验二中，亲本为EeBb×eeBb，其F1中EeBb＝1/2×1/2，eeBb＝1/2×1/2，与亲本基因型相同概率为（1/2×1/2）＋（1/2×1/2）＝1/2，则与亲本基因型不相同概率为1－1/2＝1/2。
（3）黑檀体果蝇ee的个体为1600只，根据遗传平衡定律可知p2＋2pq＋q2＝1，即q2＝1600/（8400＋1600）＝0.16，q＝0.4，即e的基因频率为0.4，E的基因频率为1－0.4＝0.6；Ee的基因型频率为2pq＝2×0.4×0.6＝0.48；在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，亲代与子代的基因频率相同，且因亲代皆为纯合，故亲代中EE基因型频率为0.6，ee基因型频率为0.4。
（4）若用基因型为EE的果蝇与该黑檀体果蝇杂交，基因突变情况下，F1为Ee，自由交配后，F2中灰体∶黑檀体＝3∶1，染色体片段缺失情况下，F1为Ee、OE，自由交配时，雌、雄配子的基因型及比例为E∶e∶O＝2∶1∶1，自由交配后，F2中灰体∶黑檀体＝4∶1。
若用基因型为Ee的果蝇与该黑檀体果蝇杂交，基因突变情况下，F1为Ee∶ee＝1∶1，自由交配后，F2中灰体∶黑檀体＝7∶9，染色体片段缺失情况下，F1为Ee、Oe、OE、ee，则配子的基因型及比例为E∶e∶O＝1∶2∶1，自由交配后，F2中灰体∶黑檀体＝7∶8。
答案：
（1）EeBb eeBb（注：
两空可颠倒） eeBb
（2）1/2 （3）40% 48% 60% （4）答案一：
①EE ②Ⅰ.灰体∶黑檀体＝3∶1 Ⅱ.灰体∶黑檀体＝4∶1 答案二：
①Ee ②Ⅰ.灰体∶黑檀体＝7∶9 Ⅱ.灰体∶黑檀体＝7∶8
4．（2014年高考四川卷）小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制，其中A/a控制灰色物质合成，B/b控制黑色物质合成。
两对基因控制有色物质合成的关系如下图：
（1）选取三只不同颜色的纯合小鼠（甲—灰鼠，乙—白鼠，丙—黑鼠）进行杂交，结果如下：
亲本组合
F1
F2
实验一
甲×乙
全为灰鼠
9灰鼠∶3黑鼠∶4白鼠
实验二
乙×丙
全为黑鼠
3黑鼠∶1白鼠
①两对基因（A/a和B/b）位于________对染色体上，小鼠乙的基因型为________。
②实验一的F2代中，白鼠共有________种基因型，灰鼠中杂合体占的比例为________。
③图中有色物质1代表________色物质，实验二的F2代中黑鼠的基因型为________。
（2）在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠（丁），让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：
①据此推测：
小鼠丁的黄色性状是由基因________突变产生的，该突变属于________性突变。
②为验证上述推测，可用实验三F1代的黄鼠与灰鼠杂交。
若后代的表现型及比例为________________，则上述推测正确。
③用3种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因，观察其分裂过程，发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是______________________________。
解析：
（1）结合实验一中F2的性状分离比可判断两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，两对基因应位于两对同源染色体上，还可确定图中有色物质1代表黑色物质，基因Ⅰ和基因Ⅱ分别代表基因B、基因A，进一步可确定实验一的遗传情况：
亲本为AABB（甲）×aabb（乙），F1为AaBb（灰鼠），F2的基因型及比例为9A_B_（灰鼠）∶3aaB_（黑鼠）∶3A_bb（白）∶1aabb（白），所以实验一的F2代中，白鼠共有3种基因型，灰鼠（A_B_）中杂合体占8/9；实验二中亲本为aabb（乙）×aaBB（丙），F1为aaBb（黑鼠），F2中黑鼠的基因型有aaBB和aaBb两种。
（2）纯合灰鼠群体（AABB）出现的黄色鼠（丁）与纯合黑鼠（aaBB）杂交，后代中黄鼠∶灰鼠（AaBB）＝1∶1，由此可知丁为杂合子，根据F2代的性状分离比可判断黄色性状是由基因A发生显性突变（黄色突变用基因A＋表示）产生的；F1代黄鼠（A＋aBB）与灰鼠（AaBB）杂交，所得后代为A＋ABB（黄鼠）∶A＋aBB（黄鼠）∶AaBB（灰鼠）∶aaBB（黑鼠）＝1∶1∶1∶1，若表现型之比为黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1，则说明该突变为显性突变。
小鼠丁（A＋ABB）的次级精母细胞的基因型为A＋A＋BB或AABB，荧光标记后应有2种不同颜色、4个荧光点，某次级精母细胞中含有4个荧光点，说明基因数量没有变化，但有3种颜色的荧光说明基因种类发生改变，其原因应该是在减数第一次分裂四分体时期，基因A＋和基因A所在的染色单体片段发生了交叉互换。
答案：
（1）①2 aabb ②3 8/9 ③黑 aaBB、aaBb
（2）①A 显 ②黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1 ③基因A与新基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
5．（2013年高考新课标全国卷Ⅰ）一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状就受多对等位基因控制。
科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。
某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。
回答下列问题：
（1）假设上述植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为__________________；上述5个白花品系之一的基因型可能为________________________（写出其中一种基因型即可）。
（2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：
①该实验的思路：
________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预期实验结果和结论：
_________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
本题主要考查基因自由组合定律的原理和应用。
（1）假设植株的紫花和白花是由8对等位基因控制的，紫花为显性，且5种已知白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异，据此可推断该紫花品系为8对等位基因的显性纯合子。
上述5种白花品系都是只有一对基因为隐性纯合，另外7对等位基因为显性纯合，如aaBBCCDDEEFFGGHH、AAbbCCDDEEFFGGHH等。
（2）该紫花品系的后代中出现了1株能稳定遗传的白花植株，且与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若已知5种白花品系中隐性纯合的那对基因分别为aa、bb、cc、dd、ee，则该突变白花植株的基因型可能与上述5种白花品系之一相同，也可能出现隐性纯合基因是ff或gg或hh的新突变。
判断这两种情况的方法是让该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，预测子代花色遗传情况：
若为新等位基因突变，则5种杂交组合中的子代应全为紫花；若该白花植株为上述5个白花品系之一，则一组杂交子代全为白花，其余4组杂交子代均为紫花。
由此可判断该突变白花植株的类型。
答案：
（1）AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH（或8对等位基因中任意1对等位基因为隐性纯合，且其他等位基因为显性纯合）
（2）①用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色 ②在5个杂交组合中，如果子代全部为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成的；在5个杂交组合中，如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代全为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一
一、选择题
1．（2015年潍坊质量检测）孟德尔通过杂交实验发现了一些有规律的遗传现象，通过对这些现象的研究提出了遗传的两大基本规律。
下列哪项不是这些有规律遗传现象所具有的因素（ ）
A．F1体细胞中各基因遗传信息表达的机会相等
B．F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等
C．各基因在F2体细胞中出现的机会相等
D．每种类型雌配子与每种类型雄配子相遇的机会相等
解析：
F1体细胞中的基因在不同阶段进行选择性表达，表达的机会不相等。
答案：
A
2．（2015年南京模拟）某种植物细胞常染色体上的A、B、T基因对a、b、t完全显性，让红花（A）、高茎（B）、圆形果（T）植株与白花矮茎长形果植株测交，子一代的表现型及其比例是：
红花矮茎圆形果∶白花高茎圆形果∶红花矮茎长形果∶白花高茎长形果＝1∶1∶1∶1，则下图能正确表示亲代红花高茎圆形果基因组成的是（ ）
解析：
从测交结果看，后代中只出现红花矮茎和白花高茎，没有红花高茎和白花矮茎，可判断A与b在同一条染色体上（连锁），a与B在同一条染色体上，D正确。
答案：
D
3．某单子叶植物的非糯性（A）对糯性（a）为显性，抗病（T）对染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。
现有四种纯合子基因型分别为：
①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。
则下列说法正确的是（ ）
A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1代的花粉
B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1代的花粉
C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交
D．将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色
解析：
采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律，必须是可以在显微镜下观察出来的性状，即非糯性（A）和糯性（a），花粉粒长形（D）和圆形（d）。
①和③杂交所得F1代的花粉只有抗病（T）和染病（t）不同，显微镜下观察不到，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1代的花粉，B错误；将②和④杂交后所得的F1（Aa）的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。
答案：
C
4．人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制，A/a、B/b、E/e位于三对同源染色体上。
AABBEE为黑色，aabbee为白色，其他性状与基因型的关系如图所示，即肤色深浅与显性基因个数有关，如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等与含任何三个显性基因的肤色一样。
若双方均含3个显性基因的杂合体婚配（AaBbEe×AaBbEe），则子代肤色的基因型和表现型的种类分别为（ ）
A．27,7 B．16,9
C．27,9D．16,7
解析：
AaBbEe与AaBbEe婚配，子代基因型种类有3×3×3＝27种，其中显性基因个数分别有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个，共有7种表现型。
答案：
A
5．某生物的三对等位基因（Aa、Bb、Ee）分别位于三对同源染色体上，且基因A、b、e分别控制①②③三种酶的合成，在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。
假设该生物体内黑色素的合成必须由无色物质转化而来，如图所示：
现有基因型为AaBbEe的两个亲本杂交，出现黑色子代的概率为（ ）
A．1/64B．8/64
C．3/64D．27/64
解析：
假设该生物体内的黑色素的合成只能由无色物质转化而来，则黑色个体的基因型是A_bbee，则AaBbEe×AaBbEe产生A_bbee的比例为3/4×1/4×1/4＝3/64。
答案：
C
6．豌豆种皮灰色对白色为显性，子叶黄色对绿色为显性。
豌豆甲自交后代全部为灰种皮黄子叶，豌豆乙自交后代全部为白种皮绿子叶。
现将甲花粉授到乙柱头上，受精后所得到的种子（ ）
A．种皮全呈白色，子叶全呈黄色
B．种皮全呈白色，子叶全呈绿色
C．种皮全呈灰色，子叶全呈绿色
D．种皮全呈灰色，子叶全呈黄色
解析：
种皮是由母本的珠被发育而来的，其基因型和母本相同，子叶是由受精卵发育成的胚的一部分。
答案：
A
7．果蝇身体褐色对黄色（bb）为显性（为常染色体遗传），但是含B基因的品系如果在幼虫发育成成虫的这段时间内用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色，称为“表型模拟”。
“表型模拟”是由环境造成的类似于某些基因型所产生的表现型。
现有一只黄色雌果蝇，请你通过一次杂交实验判断其是属于纯合bb，还是属于“表型模拟”。
正确的设计思路有（ ）
①与其杂交的雄果蝇可以是正常发育（不含有银盐的食物饲养）的黄色果蝇 ②与其杂交的雄果蝇可以是用含有银盐的食物饲养发育得到的黄色果蝇 ③其子代用不含有银盐的食物饲养 ④其子代用含有银盐的食物饲养 ⑤观察并统计子代体色这种表现型
A．①④⑤B．②③⑤
C．①③⑤D．②④⑤
解析：
该雌果蝇基因型可能是bb或B_，与其杂交的雄果蝇必须是用不含有银盐的食物饲养的黄色果蝇（基因型为bb），杂交子代用不含有银盐的食物饲养。
若子代中全为黄色个体，则该雌果蝇属于纯合bb，若子代中有褐色个体，则该雌果蝇属于“表型模拟”，故选C。
答案：
C
8．（2015年黄山模拟）现用山核桃的甲（AABB）、乙（aabb）两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关选项不正确的是（ ）
A.F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析：
AABB与aabb杂交得到的F1的基因型为AaBb。
根据F1与乙的测交结果可知，F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精；表中F1作为母本与乙测交，后代性状分离比为1∶1∶1∶1，可见这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
答案：
D
二、非选择题
9．（2015年成都模拟）下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。
已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。
请分析回答下列问题：
（1）基因分离定律的实质体现在图中的________，基因自由组合定律的实质体现在图中的________。
（填序号）
（2）③⑥过程表示________，这一过程中子代遗传物质的来源情况是________________________________________________________________________。
（3）左图中子代Aa所占的比例为________，形成这一比例的原因是_______________
________________________________________________________________________。
（4）右图中子代含有A、B的基因型共有________种，分别是________________________，其中纯合子在这些类型中所占的比例为________。
（5）如果A和a、B和b（完全显性）各控制一对相对性状，并且彼此间对性状的控制互不影响，则以上右图中所产生的子代中表现型有________种，它们的比例为________。
解析：
（1）基因分离定律和基因自由组合定律的实质都体现在减数分裂产生配子的过程中，即分别体现在题图中的①②和④⑤。
（2）③⑥过程表示精子和卵细胞的受精作用，产生的子代细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方。
（3）题左图中子代Aa所占的比例为1/2，形成这一比例的原因是受精过程的随机性以及亲本各产生两种数量相等的配子。
（4）题右图子代中含A、B的基因型所占比例为9/16，纯合子（AABB）在子代中所占比例为1/16，因此，AABB在含A、B的基因型中所占的比例为1/9。
（5）题右图所产生的子代中表现型有4种，比例为9∶3∶3∶1。
答案：
（1）①② ④⑤
（2）受精作用 细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方 （3）1/2 受精过程的随机性以及亲本各产生两种数量相等的配子 （4）4 AABB、AABb、AaBB、AaBb 1/9 （5）4 9∶3∶3∶1
10．某植物茎秆有短节与长节，叶形有皱缩叶与正常叶，叶脉色有绿色和褐色，茎秆有甜与不甜。
下面是科研人员用该植物进行的两个实验（其中控制茎秆节的长度的基因用A和a表示，控制叶形的基因用B和b表示）。
请回答下列问题。
（1）[实验一]纯合的短节正常叶植物与纯合的长节皱缩叶植物杂交，F1全为长节正常叶植株，F2中长节正常叶∶长节皱缩叶∶短节正常叶∶短节皱缩叶＝9∶3∶3∶1。
①从生态学方面解释上述实验中F1的性状表现有利于
________________________________________________________________________。
②请在方框内画出实验一中F1基因在染色体的位置（用“|”表示染色体，用“·”表示基因在染色体上的位置）。
（2）[实验二]纯合的绿色叶脉茎秆不甜植株与纯合的褐色叶脉茎秆甜植株杂交，F1全为绿色叶脉茎秆不甜植株，F2中只有两种表现型，且绿色叶脉茎秆不甜植株∶褐色叶脉茎秆甜植株＝3∶1（无突变、致死现象等发生）。
①与实验一的F2结果相比，请尝试提出一个解释实验二的F2结果的假设：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②根据你的假设，实验二中F1产生配子的种类有____________种。
③为验证你的假设是否成立，可采用________法，若实验结果为________________________________，则假设成立。
解析：
（1）茎秆长节、正常叶更有利于植株光合作用的进行，增强其生存斗争能力。
从F2的表现型比例可知控制茎秆节长、叶形的两对等位基因位于两对同源染色体上，据此可画出基因在染色体上的位置。
（2）实验二的F2中只有两种表现型，且比例为3∶1，推测控制叶脉色、茎秆甜度的两对等位基因可能位于同一对同源染色体上。
按照这个假设，F1能产生两种配子。
为验证假设是否成立，可用测交的方法，如果假设成立，则测交结果为绿色叶脉茎秆不甜与褐色叶脉茎秆甜的比例为1∶1。
答案：
（1）①增加光合作用能力，增强生存斗争能力
（2）①两对等位基因位于一对同源染色体上 ②2 ③测交 绿色叶脉茎秆不甜∶褐色叶脉茎秆甜＝1∶1
11．黄瓜植株的性别类型多样，研究发现两对独立遗传的基因F、f与M、m控制着黄瓜植株的性别，M基因控制单性花的产生，当M、F基因同时存在时，黄瓜为雌株；有M无F基因时黄瓜为雄株；mm个体为两性植株。
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