课时规范练21 自由组合定律的解题规律及方法 一、基础练1.(2020山东济宁一模)洋葱鳞茎有红色、黄色和白色三种,研究人员用红色鳞茎洋葱与白色鳞茎洋葱杂交,F1全为红色鳞茎洋葱,F1自交,F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱分别有119株、32株和10株。下列相关叙述正确的是( )A.洋葱鳞茎不同颜色是由叶绿体中不同色素引起的B.F2的红色鳞茎洋葱中与F1基因型相同的个体大约占4/9C.F2中出现了亲本没有的表型,比例是3/8D.F2中的黄色鳞茎洋葱进行测交,得到白色鳞茎洋葱的概率为1/32.(2020山东德州一模)某闭花受粉植物的花色有紫色和白色,株高有高茎和矮茎。现用矮茎紫花植株与高茎白花植株进行杂交。结果发现F1中只有一株表现为矮茎紫花(记作植株A),其余均表现为高茎紫花。F1中高茎紫花自交,F2中高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7,下列分析错误的是( )A.该植物的株高受一对等位基因控制B.F2中高茎白花植株的基因型有9种C.F2高茎紫花植株中纯合子占1/27D.植株A的产生可能是基因突变的结果3.某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列说法错误的是( )A.F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配),相应性状之比是15∶5∶3∶1B.F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),后代中纯合子所占比例是2/3C.F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配,则后代相应的性状之比是4∶2∶1∶1D.F1中紫翅白眼个体自由交配,其后代纯合子所占比例是5/94.玉米宽叶(A)对窄叶(a)为显性,宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产,比AA和aa品种的产量分别高12%和20%。玉米有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,有茸毛玉米植株具有显著的抗病能力,该显性基因纯合时植株幼苗期不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生F1,再让F1随机交配产生F2,下列有关F1与F2的成熟植株的叙述正确的是( )A.有茸毛与无茸毛之比分别为2∶1和2∶3B.都有9种基因型C.高产抗病类型分别占1/3和1/10D.宽叶有茸毛类型分别占1/2和3/85.油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状,用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验,结果如表所示。下列相关说法错误的是( )PF1F2\n甲×非凸耳凸耳凸耳∶非凸耳=15∶1乙×非凸耳凸耳凸耳∶非凸耳=3∶1丙×非凸耳凸耳凸耳∶非凸耳=3∶1A.凸耳性状由两对等位基因控制B.甲、乙、丙可能都是纯合子C.甲和乙杂交子代再自交得到的F2均表现为凸耳D.乙和丙杂交子代再自交得到的F2表型及比例为凸耳∶非凸耳=3∶16.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AABbB.Ⅱ2的基因型一定为aaBBC.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABbD.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/167.某雌雄同株植物花的颜色由A/a、B/b两对基因控制。A基因控制红色素的合成(AA和Aa的效应相同),B基因具有淡化色素的作用。现用两纯合白花植株进行人工杂交(子代数量足够多),F1自交,产生的F2中红色∶粉色∶白色=3∶6∶7。下列叙述错误的是( )A.控制该花色的两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律B.用于人工杂交的两纯合白花植株的基因型一定是AABB、aabbC.红花植株自交后代中,一定会出现红色∶白色=3∶1D.BB和Bb淡化色素的程度不同,基因型为BB的个体表现为白色8.某种雌雄同株植物的花色由两对等位基因(A与a、B与b)控制,叶片宽度由另一对等位基因(C与c)控制,三对等位基因分别位于3对同源染色体上。已知花色有三种表现型,紫花(A_B_)、粉花(A_bb)和白花(aaB_或aabb)。下表为某校探究小组所做的杂交实验结果。请写出甲、乙、丙三个杂交组合亲本的基因型。组别亲本组合F1的表型及比例紫花宽叶粉花宽叶白花宽叶紫花窄叶粉花窄叶白花窄叶甲紫花宽叶×紫花窄叶9/323/324/329/323/324/32乙紫花宽叶×9/163/1603/161/160\n白花宽叶丙粉花宽叶×粉花窄叶03/81/803/81/8甲: ; 乙: ; 丙: 。 二、提升练1.(2020山东一模)鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1,F1自交得到F2,F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列说法正确的是( )A.紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律B.亲本性状的表型不可能是紫色甜和白色非甜C.F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理,可获得紫色甜粒纯合个体D.F2中的白色籽粒发育成植株后随机受粉,得到的籽粒中紫色籽粒占4/492.(2020山东日照检测)番茄的花色、果色和叶型分别由一对等位基因控制,现用红花红果窄叶植株自交,子代的表型及其比例为红花∶白花=2∶1、红果∶黄果=3∶1、窄叶∶宽叶=3∶1。下列推断正确的是( )A.控制红花的基因纯合时会有致死效应B.控制花色基因和控制叶型基因的遗传遵循基因的自由组合定律C.控制果色基因和控制叶型基因的遗传遵循基因的自由组合定律D.控制花色基因的遗传遵循基因的分离定律3.(2020山东威海一模)某高等动物的毛色由位于常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,A对a、B对b完全显性,其中A基因控制黑色素合成,B基因控制黄色素合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构导致基因无法表达。用纯合的黑毛和黄毛亲本杂交得到F1,F1毛色呈白色。下列叙述错误的是( )A.自然界中该动物白毛个体的基因型有5种B.含A、B基因的个体毛色呈白色的原因是不能翻译出相关蛋白质C.若F1的不同个体杂交,F2中黑毛∶黄毛∶白毛个体数量之比接近3∶3∶10,则两对等位基因独立遗传D.若F1的不同个体杂交,F2中白毛个体的比例为1/2,则F2中黑毛个体的比例也为1/24.(2020山东滨州三模)某二倍体(2n=14)植物的红花和白花是一对相对性状,该性状同时受多对独立遗传的等位基因控制,每对等位基因中至少有一个显性基因时才开红花。利用甲、乙、丙三种纯合品系进行了如下杂交实验。实验一:甲×乙→F1(红花)→F2红花∶白花=2709∶3689实验二:甲×丙→F1(红花)→F2红花∶白花=907∶699实验三:乙×丙→F1(白花)→F2白花下列有关说法错误的是( )A.控制该相对性状的基因数量至少为3对,最多是7对B.这三个品系中至少有一种是红花纯合子\nC.上述杂交组合中F2白花纯合子比例最低是实验三D.实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为7/375.(2020山东潍坊三模)呈现植物花色的色素,一般是由无色的化合物经过一步或多步酶促反应生成的,下图表示合成色素的两种途径,不能合成色素的个体开白花。(假定相关基因都是独立遗传的,且不考虑基因突变)(1)具有途径一的植物,白花个体的基因型有 种。若另一种植物红色素的合成需要n步酶促反应,且每步反应的酶分别由一对等位基因中的显性基因控制,则其纯合的红花个体与每对基因都为隐性纯合的白花个体杂交,F1自交,F2中白花个体占 。 (2)有一种植物的花也是有红花和白花两种,与红色素合成有关的两种酶分别由基因A和B控制。若基因型AaBb的个体自交,后代红花∶白花=15∶1,请你参照上述途径的格式写出该植物最可能的色素合成途径: 。 (3)某种植物通过途径二决定花色,红色素和蓝色素都能合成的植株开紫花。研究发现配子中A和B基因同时存在时成活率可能减半,具体情况有三种:①只是精子的成活率减半,②只是卵细胞的成活率减半,③精子和卵细胞的成活率都减半。请利用基因型AaBb的植株设计测交实验进行探究,简要写出实验方案并预测结果、结论。实验方案: 。 预测结果、结论:若 ,则是第①种情况。 若 ,则是第②种情况。 若 ,则是第③种情况。 课时规范练21 自由组合定律的解题规律及方法一、基础练1.D 洋葱鳞茎不同颜色是由液泡中不同色素引起的,A项错误;F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱分别有119株、32株和10株,比例约为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型是AaBb,F2的红色鳞茎洋葱中与F1基因型相同的个体大约占1/3,B项错误;F2中出现了亲本没有的表型——黄色,所占比例是3/16,C项错误;设相关基因为A、a与B、b,F2中黄色鳞茎洋葱的基因型为2/3aaBb、1/3aaBB,测交,产生白色鳞茎洋葱(aabb)的概率为2/3×1/2=1/3,D项正确。2.B 根据F2中高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7,可知F2中高茎∶矮茎=3∶1,说明该性状由一对等位基因控制,假设用A、a表示;紫花∶白花=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明该性状由两对等位基因控制,假设用B、b和C、c表示,且双显性为紫花,其余基因型为白花。F1高茎紫花植株的基因型是\nAaBbCc。根据分析该植物的株高受一对等位基因控制,A项正确;F2中高茎白花植株基因型A_B_cc(4种)、A_bbC_(4种)、A_bbcc(2种),所以共有基因型10种,B项错误;F1基因型AaBbCc,所以F2高茎紫花植株(A_B_C_)的比例为(3/4)3=27/64,而纯合子AABBCC的比例为(1/4)3=1/64,所以F2高茎紫花植株中的纯合子比例为1/27,C项正确;F1中只有一株表现为矮茎紫花(aaB_C_),可能是基因突变的结果,D项正确。3.C 紫翅绿眼和紫翅白眼的基因型通式分别为Y_G_和Y_gg,二者杂交所得F1中紫翅∶黄翅=3∶1,则这两个亲本的基因型为Yy×Yy;F1中绿眼∶白眼=1∶1,说明亲本中绿眼基因型为Gg,白眼基因型为gg。则这两个亲本的基因型为YyGg×Yygg。F1中紫翅绿眼的基因型及比例为YYGg∶YyGg=1∶2,则1/3YY和2/3Yy自交子代中紫翅∶黄翅=5∶1,Gg自交子代中绿眼∶白眼=3∶1,则子代(紫翅∶黄翅)×(绿眼∶白眼)=(5∶1)×(3∶1)→紫翅绿眼(Y_G_)∶紫翅白眼(Y_gg)∶黄翅绿眼(yyG_)∶黄翅白眼(yygg)=15∶5∶3∶1,A项正确;F1中紫翅白眼个体的基因型及比例为YYgg∶Yygg=1∶2,则自交子代纯合子所占比例为1/3+2/3×1/2=2/3,B项正确;F1紫翅绿眼和黄翅白眼的基因型分别为Y_Gg和yygg,用逐对分析法计算,Y_×yy所得子代中表型和比例为紫翅∶黄翅=2∶1,Gg×gg→绿眼∶白眼=1∶1,则F2的性状分离比为(2∶1)×(1∶1)=2∶2∶1∶1,C项错误;F1紫翅白眼基因型及比例为Yygg∶YYgg=2∶1,则紫翅白眼个体中Y和y的基因频率分别为2/3和1/3,自由交配,其后代纯合子所占比例为2/3×2/3+1/3×1/3=5/9,D项正确。4.D 有茸毛的基因型是Dd(DD幼苗期死亡),无茸毛的基因型是dd,高产有茸毛玉米自交产生的F1中Dd∶dd=2∶1,即有茸毛∶无茸毛=2∶1,F1随机交配产生的配子为1/3D、2/3d。根据遗传平衡定律得F2中DD为1/9,Dd为4/9,dd为4/9,因此F2中有茸毛∶无茸毛=1∶1,A项错误。由于DD幼苗期死亡,所以高产有茸毛玉米(AaDd)自交产生的F1中,只有6种基因型,B项错误。高产有茸毛玉米(AaDd)自交产生的F1中,高产抗病类型(AaDd)的比例为1/2×2/3=1/3,F2的成熟植株中,高产抗病类型(AaDd)的比例为1/2×1/2=1/4,C项错误。高产有茸毛玉米(AaDd)自交产生的F1中,宽叶有茸毛类型的基因型为AADd和AaDd,比例为2/12+4/12=1/2,F2的成熟植株中宽叶有茸毛占3/4×1/2=3/8,D项正确。5.D 甲参与的杂交实验F2的性状分离比为15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,这说明该性状受两对等位基因控制,A项正确;设两对等位基因为A、a和B、b,则非凸耳的基因型为aabb,非凸耳与甲、乙、丙杂交的子一代都是凸耳,子二代的性状分离比分别是15∶1、3∶1、3∶1,说明子一代分别有2对、1对、1对基因杂合,则甲、乙、丙基因型分别为AABB、AAbb(或aaBB)、aaBB(或AAbb),B项正确;甲的基因型为AABB,若乙的基因型为AAbb,则甲和乙杂交的后代基因型为AABb,再自交后代中AABB∶AABb∶AAbb=1∶2∶1,都表现为凸耳,若乙的基因型为aaBB,同理分析,甲、乙杂交子代再自交得到的F2均表现为凸耳,C项正确;乙和丙杂交(AAbb×aaBB或aaBB×AAbb),子代基因型为AaBb,再自交得到的F2表型及比例为凸耳∶非凸耳=15∶1,D项错误。6.B 该遗传病是由两对等位基因控制的,Ⅰ1的基因型为AaBB表现正常,Ⅱ2一定有B基因却患病,可知当同时具有A和B两种显性基因时,个体才不会患病。而Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病,可推测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。7.C 根据题干中F2中红色∶粉色∶白色=3∶6∶7,分离比为9∶3∶3∶1的变式,\n可推知控制该花色的两对等位基因遵循基因自由组合定律,A项正确;红花植株的基因型为A_bb,粉花植株的基因型为A_Bb,白花植株基因型为A_BB、aabb、aaB_,F1基因型为AaBb,则两纯合的白花植株亲本的基因型为AABB、aabb,B项正确;红花植株(AAbb或Aabb)自交后代会全表现红色或红色∶白色=3∶1,C项错误;由以上分析可知,BB和Bb淡化色素的程度不同,基因型为BB的个体表现为白色,D项正确。8.答案:AaBbCc×AaBbcc AABbCc×aaBbCc AabbCc×Aabbcc解析:分析花色:在甲组子代花色中,紫花∶粉花∶白花=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,因此甲组亲本紫花个体基因型均为AaBb;因紫花、白花基因型通式分别为A_B_和aaB_(或aabb),乙组子代出现粉花(A_bb),而没出现白花(aaB_或aabb),则乙组紫花亲本的基因型为AABb,又因乙组子代紫花∶粉花=3∶1,所以可知乙组白花亲本基因型为aaBb;因粉花基因型通式为A_bb,丙组子代有白花(aaB_或aabb)个体出现,又因丙组子代粉花∶白花=3∶1,则丙组粉花亲本基因型为Aabb。分析叶片宽度:甲组子代宽叶∶窄叶=(9+3+4)∶(9+3+4)=1∶1,则甲组亲本基因型为Cc×cc;同理可知丙组的亲本基因型为Cc×cc;乙组子代宽叶∶窄叶=(9+3)∶(3+1)=3∶1,由此可推断宽叶为显性,乙组宽叶亲本基因型均为Cc。二、提升练1.AC 由F2中性状分离比为27∶9∶21∶7,其中紫色∶白色=9∶7,说明籽粒颜色由两对自由组合的等位基因控制(假设为A、a和B、b);非甜∶甜=3∶1,则甜度由一对等位基因控制(假设为D、d)。且A和B同时存在表现紫色,A_bb、aaB_、aabb均表现白色;D_表现非甜,dd表现甜,A项正确;纯合亲本可以为紫色甜(AABBdd)×白色非甜(aabbDD),B项错误;可知F1为AaBbDd,可产生ABd的配子,花药离体培养再经秋水仙素处理加倍后可获得纯合紫色甜粒玉米,C项正确;F2中白色籽粒有1/7AAbb、2/7Aabb、1/7aaBB、2/7aaBb、1/7aabb,该群体可产生3种配子,Ab配子占1/7+2/7×1/2=2/7,aB配子占1/7+2/7×1/2=2/7,ab配子占2/7×1/2+2/7×1/2+1/7=3/7,该群体随机交配,利用棋盘法可得子代中紫色籽粒(A_B_)占8/49,D项错误。2.ABD 由于红花和红花自交,子代中红花∶白花=2∶1,可知控制红花的基因为显性基因,该基因纯合时会有致死效应,A项正确;由于控制红花基因纯合致死,但是控制叶型的基因没受到影响,说明控制叶型的基因和控制花色的基因不可能位于一对同源染色体上,因而控制花色基因和控制叶型基因的遗传遵循基因的自由组合定律,B项正确;控制果色基因和控制叶型基因有可能位于一对同源染色体上,因此其遗传不一定遵循基因的自由组合定律,C项错误;控制花色基因的遗传遵循基因的分离定律,D项正确。3.D 由题意可知,黑毛个体的基因型为A_bb,黄毛个体的基因型为aaB_,白毛个体的基因型为A_B_和aabb。自然界中该动物白毛个体的基因型有5种,即AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb,A项正确;含A、B基因的个体是由于翻译过程受阻,毛色呈白色,B项正确;F1的基因型为AaBb,若F1的不同个体杂交,F2中黑毛∶黄毛∶白毛个体数量之比接近3∶3∶10,即为9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因独立遗传,C项正确;若F1(AaBb)的不同个体杂交,F2中白毛个体的比例为1/2,说明A和b基因、a和B基因位于一对同源染色体上,则F2中黑毛个体(AAbb)的比例为1/4,D项错误。4.BCD 由实验一数据可知,红花在F2中所占比例为27/64=(3/4)3,因此植物花色性状受至少3对等位基因控制,而该植物细胞共7对染色体,且控制该性状的基因独立遗传,故最多受7对等位基因控制,A项正确;乙、丙杂交为白花,\n故乙、丙两个品系必为白花,且至少含有一对隐性纯合基因;而甲与乙、丙杂交获得的F1自交,F2满足杂合子的自由组合分离比,甲可以为红花纯合子,也可以为白花纯合子,B项错误;实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为(3+3+1)/64÷37/64=7/37,实验二的F2白花植株中的纯合子的比例为3/7,实验三的F2白花植株中的纯合子比例为1/2,故F2白花纯合子比例最低的是实验一,比例最高的是实验三,C项错误;实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为7/37,但白花植株中决定花色的基因至少存在一对隐性纯合子,故白花的自交后代均为白花,不发生性状分离,所以实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为100%,D项错误。5.答案:(1)5 1-(3/4)n(2)(3)以基因型AaBb的植株为父本,白花植株为母本进行测交作为正交实验,以白花植株为父本,基因型AaBb的植株为母本进行测交作为反交实验,分别统计后代的性状分离比 正交实验后代紫花∶红花∶蓝花∶白花的比值为1∶2∶2∶2,反交实验该比值为1∶1∶1∶1 正交实验后代紫花∶红花∶蓝花∶白花的比值为1∶1∶1∶1,反交实验该比值为1∶2∶2∶2 正交实验和反交实验后代紫花∶红花∶蓝花∶白花的比值都为1∶2∶2∶2解析:(1)具有途径一的植物,白花个体的基因型有5种:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb。若另一种植物红色素的合成需要n步酶促反应,且每步反应的酶分别由一对等位基因中的显性基因控制,则红花对应的基因型中每对基因均需含有显性基因,其纯合的红花个体与每对基因都为隐性纯合的白花个体杂交,F1中每对基因均为杂合,F1自交后代中红花的比例为(3/4)n,故白花个体占1-(3/4)n。(2)若基因型AaBb的个体自交,后代红花∶白花=15∶1,说明无论含有A还是B均可以合成红色素,故对应的途径为。(3)要验证含A和B的卵细胞或精子成活率减半,应该选择AaBb进行测交且进行正反交实验,观察后代中四种表型的比例。以基因型AaBb的植株为父本,白花植株(aabb)为母本进行测交作为正交实验,以白花植株为父本,基因型AaBb的植株为母本进行测交作为反交实验,分别统计后代的性状分离比。若只是精子的成活率减半,则AaBb作为父本时,产生的配子中AB∶aB∶Ab∶ab=1∶2∶2∶2,AaBb作为母本时,产生的配子AB∶aB∶Ab∶ab=1∶1∶1∶1,则正交实验后代紫花∶红花∶蓝花∶白花的比例为1∶2∶2∶2,反交实验该比例为1∶1∶1∶1;若只是卵细胞的成活率减半,则AaBb作为父本时,产生的配子中AB∶aB∶Ab∶ab=1∶1∶1∶1,AaBb作为母本时,产生的配子AB∶aB∶Ab∶ab=1∶2∶2∶2,则正交实验后代紫花∶红花∶蓝花∶白花的比例为1∶1∶1∶1,反交实验该比例为1∶2∶2∶2;若精子和卵细胞的成活率都减半,则AaBb作为父本时,产生的配子AB∶aB∶Ab∶ab=1∶2∶2∶2,AaBb作为母本时,产生的配子AB∶aB∶Ab∶ab=1∶2∶2∶2,则正交实验和反交实验后代紫花∶红花∶蓝花∶白花的比例都为1∶2∶2∶2。
