部编版届高考生物二轮复习专题十二自由组合定律试题1.docx
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部编版届高考生物二轮复习专题十二自由组合定律试题1
专题十二自由组合定律
考纲要求
1.两对相对性状的杂交实验、解释及其验证[必考(b)、加试(b)]。
2.自由组合定律的实质[必考(b)、加试(b)]。
3.自由组合定律的应用[必考(c)、加试(c)]。
4.活动:
模拟孟德尔杂交实验[必考(b)、加试(b)]。
考点一 基因自由组合定律的发现及实质
1.两对相对性状的杂交实验——提出问题
(1)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)归纳
①F1全为黄圆,表明黄色相对于绿色为显性,圆形相对于皱形为显性。
②F2中出现了不同性状之间的自由组合。
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)假说(理论解释)
①F1在形成配子时,每对遗传因子(等位基因)彼此分离,不同对的遗传因子(非等位基因)自由组合。
②F1产生雌雄配子各4种类型,且数目相等。
③受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(2)图解
3.设计测交实验,验证假设—演绎推理
(1)目的:
验证对自由组合现象的解释。
(2)选材:
F1与双隐性纯合亲本(绿色皱形)。
(3)实验过程及结果:
F1×绿色皱形→55株黄圆、49株黄皱、51株绿圆、52株绿皱,其比值接近1∶1∶1∶1。
(4)结论:
实验结果与预测相符,证明了孟德尔基因自由组合的假设是正确的。
[思考诊断]
1.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( × )
提示 自由组合定律的实质是同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆形豌豆(YyRr)自交产生F2。
其中,F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1( × )
提示 F1产生基因型YR的卵细胞比基因型YR的精子数量少得多。
3.F1(基因型为YyRr)产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1( √ )
4.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合( × )
提示 精子和卵细胞的随机结合成受精卵,而不是指自由组合。
5.基因型为YyRr的植株自交,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16( × )
提示 基因型为YyRr的植株自花授粉,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为1-9/16=7/16。
1.两对相对性状的杂交实验的结果及分析
结果
结论
F1全为黄色圆形
说明黄色和圆形为显性性状
F2中圆形∶皱形=3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色=3∶1
说明子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本性状(黄色圆形、绿色皱形),新出现两种性状(黄色皱形、绿色圆形)
说明不同性状之间进行了自由组合
2.基因自由组合定律的细胞学基础
3.基因自由组合定律的实质
(1)实质:
非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)时间:
减数第一次分裂后期。
(3)范围:
①有性生殖的生物;②减数分裂过程中;③细胞核基因;④非同源染色体上的非等位基因自由组合。
无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
4.基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例图解
5.分离定律与自由组合定律的比较及相关比例算法
规律
项目
分离定律
自由组合定律
研究性状
一对
两对或两对以上
控制性状的等位基因
一对
两对或两对以上
F1
等位基因对数
1
2或n
配子类型及其比例
2
(1∶1)
22或2n
(1∶1)2或(1∶1)n
配子组合数
4
42或4n
F2
基因型种数
3
32或3n
基因型比例
1∶2∶1
(1∶2∶1)2或(1∶2∶1)n
表现型种数
2
22或2n
表现型比例
3∶1
(3∶1)2或(3∶1)n
F1测
交子代
基因型种数
2
22或2n
基因型比例
1∶1
(1∶1)2或(1∶1)n
表现型种数
2
22或2n
表现型比例
1∶1
(1∶1)2或(1∶1)n
题型一 两对相对性状的杂交实验、解释及其验证
1.现有①~④四个果蝇品系(都是纯种),其中品系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。
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
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型( )
A.①×②B.②×④
C.②×③D.①×④
答案 B
解析 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律,故选②×④或③×④。
2.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,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝色,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
答案 C
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表现出来的性状,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。
题型二 自由组合定律的实质及其应用
3.基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )
A.①B.①和②C.②D.②和③
答案 A
解析 基因的自由组合定律发生于MⅠ的后期。
4.一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子。
求再生一个孩子:
(1)只患并指的概率是________。
(2)只患白化病的概率是________。
(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。
(4)只患一种病的概率是________。
(5)患病的概率是________。
答案
(1)3/8
(2)1/8 (3)1/16 (4)1/2 (5)5/8
解析 由题意知,第1个孩子的基因型应为aabb,则该夫妇基因型应分别为妇:
Aabb、夫:
AaBb。
依据该夫妇基因型可知,孩子中并指的概率应为
(非并指概率为
),白化病的概率应为
(非白化病概率应为
),则:
(1)再生一个只患并指孩子的概率为:
并指概率-并指又白化概率=
-
×
=
。
(2)只患白化病的概率为:
白化病概率-白化病又并指的概率=
-
×
=
。
(3)生一既白化又并指的男孩的概率为:
男孩出生率×白化病概率×并指概率=
×
×
=
。
(4)后代只患一种病的概率为:
并指概率×非白化病概率+白化病概率×非并指概率=
×
+
×
=
。
(5)后代中患病的概率为:
1-全正常(非并指、非白化)=1-
×
=
。
技法提炼
用十字交叉法解决两病概率计算问题
(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表:
序号
类型
计算公式
设患甲病的概率为m
则不患甲病概率为1-m
设患乙病的概率为n
则不患乙病概率为1-n
①
同时患两病概率
m·n
②
只患甲病概率
m·(1-n)
③
只患乙病概率
n·(1-m)
④
不患病概率
(1-m)(1-n)
拓展
求解
患病概率
①+②+③或1-④
只患一种病概率
②+③或1-(①+④)
考点二 自由组合定律应用的题型探究
题型一 亲本基因型的确定
1.如果已知子代基因型及比例为1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr,并且也知道上述结果是由自由组合定律产生的。
那么亲本的基因型是( )
A.YYRR×YYRrB.YYRr×YyRr
C.YyRr×YyRrD.YyRR×YyRr
答案 B
解析 YY与Yy的比例为1∶1,RR∶Rr∶rr的比例为1∶2∶1,所以第一对是显性纯合子与杂合子杂交的结果,第二对是杂合子自交的结果,因此亲本的基因型为YYRr×YyRr。
2.在家蚕遗传中,黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状,黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状,假设这两对相对性状自由组合,有三对亲本组合,杂交后得到的数量比如下表,下列说法不正确的是( )
黑蚁黄茧
黑蚁白茧
淡赤蚁黄茧
淡赤蚁白茧
组合一
9
3
3
1
组合二
0
1
0
1
组合三
3
0
1
0
A.组合一亲本一定是AaBb×AaBb
B.组合三亲本可能是AaBB×AaBB
C.若组合一和组合三亲本杂交,子代表现型及比例与组合三的相同
D组合二亲本一定是Aabb×aabb
答案 C
解析 组合一的杂交后代比例为9∶3∶3∶1,所以亲本一定为AaBb×AaBb;组合二杂交后代只有白茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为1∶1,所以亲本一定为Aabb×aabb;组合三杂交后代只有黄茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为3∶1,所以亲本为AaBB×AaBB或AaBb×AaBB;只有组合一中AaBb和组合三中AaBB杂交,子代表现型及比例才与组合三的相同。
技法提炼
根据子代表现型及比例推测亲本基因型规律:
根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一相对性状的亲本基因型,再组合。
如:
(1)子代:
9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb
(2)子代:
3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)
(3)子代:
1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒
(4)子代:
3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×)或(AA×)×(Bb×Bb)
(5)子代:
1∶1⇒(1∶1)×1⇒(Aa×aa)(BB×)或(AA×)(Bb×bb)
题型二 利用分离组合法解决自由组合定律相关推算题
3.金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性,高株对矮株为显性,红花对白花为不完全显性,杂合子是粉红花。
三对相对性状独立遗传,如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交,在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是( )
A.3/32B.3/64
C.9/32D.9/64
答案 C
解析 设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC,纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc,F1是AaBbCc,自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是1/2×3/4×3/4=9/32,C正确。
4.水稻香味性状与抗病性状独立遗传。
香味性状受隐性基因(a)控制,抗病(B)对感病(b)为显性。
为选育抗病香稻新品种,进行一系列杂交实验。
两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。
下列有关叙述不正确的是( )
A.香味性状一旦出现即能稳定遗传
B.两亲本的基因型分别为Aabb、AaBb
C.两亲本杂交的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0
D.两亲本杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32
答案 D
解析 由题意可知,香味性状对应基因型为aa,一旦出现即能稳定遗传,A正确;由于子代抗病∶感病=1∶1,可推知亲代为Bb和bb,子代无香味∶香味=3∶1,可推知亲代为Aa和Aa,所以两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb,B正确;两亲本(Aabb、AaBb)杂交的子代中有香味抗病植株的基因型为aaBb,均为杂合子,C正确;两亲本杂交的子代为1/8AABb、1/4AaBb、1/8AAbb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)所占比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1/4=3/64,D错误。
技法提炼
利用分离定律解决自由组合定律问题的解题思路
首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。
如AaBb×Aabb,可分解为如下两组:
Aa×Aa,Bb×bb。
然后,按分离定律进行逐一分析。
最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。
举例如下:
问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表现型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A∶1aa)、Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)、Cc×Cc→后代有2种表现型(3C∶1cc)所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表现型
AaBbCc×AabbCc,后代中表现型Abbcc出现的概率计算
Aa×Aa Bb×bb Cc×Cc
↓ ↓ ↓
(A)×
(bb)×
(cc)=
AaBbCc×AabbCc,求子代中不同于亲本的表现型(基因型)
1-亲本类型:
不同于亲本的表现型=1-(ABC+AbbC),不同于亲本的基因型=1-(AaBbCc+AabbCc)
题型三 自由组合定律中“9︰3︰3︰1”的变式应用
5.某种小鼠的体色受常染色体基因的控制,现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。
下列叙述正确的是( )
A.小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑∶1灰∶1白
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有两种基因型
答案 A
解析 根据F2性状分离比可判断基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,B错误;F2灰鼠(Abb、aaB)中纯合子占1/3,C错误;F2黑鼠(AB)有4种基因型,D错误。
6.在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。
现有基因型为WwYy的个体自交,其后代表现型种类及比例是( )
A.2种,13∶3B.3种,12∶3∶1
C.3种,10∶3∶3D.4种,9∶3∶3∶1
答案 B
解析 从题干信息可知,黄果皮的基因型为wwY、绿果皮的基因型为wwyy、白果皮的基因型为WY,Wyy。
基因型为WwYy个体自交,后代基因型(表现型)的比例为WY(白色)∶Wyy(白色)∶wwY(黄色)∶wwyy(绿色)=9∶3∶3∶1,故子代有三种表现型且比例为12∶3∶1,B正确。
技法提炼
性状分离比9∶3∶3∶1的变式
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
测交后代比例
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(AB)∶7(3Abb+3aaB+1aabb)
1∶3
9∶6∶1
双显、单显、双隐三种表现型:
9(AB)∶6(3Abb+3aaB)∶1aabb
1∶2∶1
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现:
9AB∶3Abb∶4(3aaB+1aabb)或9AB∶3aaB∶4(3Abb+1aabb)
1∶1∶2
15∶1
只要具有显性基因其表现型就一致,其余基因型为另一种表现型:
15(9AB+3Abb+3aaB)∶1aabb
3∶1
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:
13(9AB+3aaB+1aabb)∶3Abb或13(9AB+3Abb+1aabb)∶3aaB
3∶1
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)
1∶2∶1
题型四 孟德尔遗传定律相关的实验探究题
7.某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)杂交,得到F1植株366棵,全部表现为紫花,F1自交后代有1650棵,性状分离比为9∶7。
同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律,同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。
(1)你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是
。
(2)请设计一个实验证明你的解释是否正确。
实验步骤:
①;
②。
实验结果及结论:
①;
②。
答案
(1)基因型为AB的香豌豆开紫花,基因型为aaB、Abb、aabb的香豌豆开白花
(2)实验步骤:
①第一年选用F1植株与亲本开白花的香豌豆测交,得到香豌豆种子 ②第二年将香豌豆种子种植,统计花的种类及数量 实验结果及结论:
①如果紫花与白花的比例约为1∶3,说明F1产生配子时遵循自由组合定律 ②如果紫花与白花的比例为其他比例,说明F1产生配子时不遵循自由组合定律
8.燕麦颖色有黑色、黄色和白色三种,由B、b和Y、y两对等位基因控制,只要基因B存在,植株就表现为黑颖。
为研究燕麦颖色的遗传规律,进行了如图所示的杂交实验。
分析回答:
P 黑颖 黄颖
↓
F1黑颖
↓⊗
F2 黑颖 黄颖 白颖
251株 60株 21株
(1)图中亲本中黑颖的基因型为,F2中白颖的基因型是。
(2)F1测交后代中黄颖个体所占的比例为。
F2黑颖植株中,部分个体无论自交多少代,其后代仍然为黑颖,这样的个体占F2黑颖燕麦的比例为。
(3)现有两包标签遗失的黄颖燕麦种子,请设计实验方案,确定黄颖燕麦种子的基因型。
有已知基因型的黑颖(BBYY)燕麦种子可供选用。
实验步骤:
①;
②F1种子长成植株后,。
结果预测:
①如果,则包内种子基因型为bbYY;
②如果,则包内种子基因型为bbYy。
答案
(1)BByy bbyy
(2)1/4 1/3 (3)实验步骤:
①将待测种子分别单独种植并自交,得F1种子 ②按颖色统计植株的比例 结果预测:
①全为黄颖 ②既有黄颖又有白颖,且黄颖∶白颖≈3∶1
解析
(1)F2中黑颖∶黄颖∶白颖≈12∶3∶1,说明F1黑颖的基因型为BbYy,同时说明白颖的基因型只能为bbyy、黄颖的基因型为bbYY或bbYy。
根据F1黑颖的基因型为BbYy,可知两亲本黑颖、黄颖的基因型分别为BByy、bbYY。
(2)F1测交即BbYy×bbyy,后代的基因型为BbYy、Bbyy、bbYy、bbyy,比例为1∶1∶1∶1,其中bbYy为黄颖,占1/4。
F2黑颖的基因型有6种:
BBYY(1/12)、BBYy(2/12)、BbYY(2/12)、BbYy(4/12)、BByy(1/12)、Bbyy(2/12),其中基因型为BBYY(1/12)、BBYy(2/12)、BByy(1/12)的个体自交,后代都是黑颖,它们占F2黑颖的比例为1/3。
(3)黄颖燕麦种子的基因型为bbYY或bbYy,要确定黄颖燕麦种子的基因型,可以让该种子长成的植株自交,其中bbYY的植株自交,后代全为黄颖,bbYy的植株自交,后代中黄颖(bbY)∶白颖(bbyy)≈3∶1。
技法提炼
确定基因位置的4个判断方法
(1)判断基因是否位于一对同源染色体上
以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。
(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上
若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。
若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上的一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。
(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上
以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。
在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。
在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
考点三 活动:
模拟孟德尔杂交实验
1.实验原理
(1)分离定律:
通过一对相对性状杂交的模拟实验,认识等位基因在形成配子时要相互分离,认识受精作用时雌雄配子是随机结合的。
Yy(或YY、yy)×Yy(或YY、yy)→子代
(2)自由组合定律
YyRr(或YR、Yrr、yyR、yyrr)×YyRr(或YR、Yrr、yyR、yyrr)→子代
2.实验步骤
Ⅰ.模拟一对相对性状的杂交实验
(1)模拟实验操作
①在标有“雄1”、“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张;
②从标有雄1的信封中随机取出1张卡片,从标有雌1的信封中随机取出1张卡片;
③将分别从“雄1”、“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起;
④记录后将卡片放回原信封内;
⑤重复上述过程10次以上。
(2)模拟实验记录
次数
雄1中取出的基因
雌1中取出的基因
子代的基因组合
子代的颜色判断
1
2
3
…
10
Ⅱ.模拟两对相对性状的杂交实验
(1)模拟实验操作
①在标有“雄1”、“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张,在标有“雄2”、“雌2”每个信封内装入“圆R”和“皱r”的卡片各10张;
②从标有“雄1”、“雄2”、“雌1”、“雌2”的袋中随机取出一张卡片,雄1和雄2中取出卡片组成雄配子,雌1和雌2中取出的卡片组成雌配子;
③将这4张卡片组合在一起;
④记录后将卡片放回原信封内;
⑤重复上述过程10次以上。
(2)模拟实验记录
次数
雄1、雄2中取出的基因
雌1、雌2中取出的基因
子代的基因组合
子代的颜色、形状判