高考生物复习遗传的基本规律与伴性遗传随堂真题演练加强提升课(三)基因自由组合定律的拓展题型突破学案

加强提升课（三）基因自由组合定律的拓展题型突破学案 (2016·高考全国卷Ⅲ)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。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；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推断，下列叙述正确的是( ) A．F2中白花植株都是纯合体 B．F2中红花植株的基因型有2种 C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上 D．F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多 解析：选D。由F2中红花∶白花＝272∶212≈9∶7，F1测交子代中红花∶白花≈1∶3，可以推测出红花与白花这对相对性状受位于两对同源染色体上的两对等位基因控制(假设为A、a和B、b)，C项错误。结合上述分析可知基因型A_B_表现为红花，其他基因型表现为白花。亲本基因型为AABB和aabb，F1基因型为AaBb，F2中红花基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb，B项错误。F2中白花基因型为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，A项错误、D项正确。 (2016·高考上海卷)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的棉纤维长度范围是( ) A．6～14厘米 B．6～16厘米 C．8～14厘米 D．8～16厘米 解析：选C。AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中，显性基因最少的基因型为Aabbcc，显性基因最多的基因型为AaBBCc，由于每个显性基因增加纤维长度2厘米，所以F1的棉纤维长度范围是(6＋2)～(6＋8)厘米。 (2016·高考四川卷)油菜物种Ⅰ(2n＝20)与Ⅱ(2n＝18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后，得到一个油菜新品系(注：Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。 (1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中________的形成，导致染色体加倍；获得的植株进行自交，子代________(会/不会)出现性状分离。 (2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂，应观察________区的细胞，处于分裂后期的细胞中含有________条染色体。 (3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子，已知种子颜色由一对基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验：

组别 亲代 F1表现型 F1自交所得F2的表现型及比例 实验一 甲×乙 全为产黑色种子植株 产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶1

实验二 乙×丙 全为产黄色种子植株 产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶13 ①由实验一得出，种子颜色性状中黄色对黑色为____________性。 ②分析以上实验可知，当________基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为________，F2代产黄色种子植株中杂合子的比例为________。 ③有人重复实验二，发现某一F1植株，其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因)，请解释该变异产生的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 让该植株自交，理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为________。 解析：(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中纺锤体的形成，导致染色体数目加倍；加倍后形成的植株都是纯合子，进行自交后子代不会出现性状分离。(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂，应观察根尖分生区的细胞，油菜物种Ⅰ(2n＝20)与油菜物种Ⅱ(2n＝18)杂交后细胞中有19条染色体，经秋水仙素处理后染色体加倍，为38条染色体，所以处于分裂后期的细胞中含有76条染色体。(3)①由实验一可知，F1产黑色种子植株自交所得F2出现性状分离，黄色为隐性性状。②实验二F2的表现型的比例为9∶3∶3∶1的变形，可以推出F1的基因型为AaRr，理论上F2中A_R_∶aaR_：A_rr∶aarr＝9∶3∶3∶1，产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶13，由题干可知A基因会被某基因抑制，且黑色为显性性状，说明R基因抑制A基因的表达。实验二中F1基因组成为AaRr，结合实验一可知甲的基因型为AArr，乙的基因型为aarr，丙的基因型为AARR；实验二F2中表现产黄色种子的纯合植株为：1/16aaRR，1/16aarr，1/16AARR，F2中表现产黄色种子的植株占13/16，故产黄色种子的植株中纯合子占3/13，则产黄色种子的植株中杂合子的比例为l－3/13＝10/13。③实验二所得某一F1植株体细胞中同源染色体有三条，其中两条含R基因，原因是丙在减数分裂产生配子时，减Ⅰ后期含R基因的同源染色体未分开或减Ⅱ后期含R基因的染色单体分开后移向了同一极。RRr减数分裂形成的配子中，R∶r∶Rr∶RR＝2∶1∶2∶1，基因型为AaRRr的植株自交，后代中产黑色种子的植株基因型为A_rr，即占3/4×1/6×1/6＝1/48。 答案：(1)纺锤体 不会 (2)分生 76 (3)①隐 ②R AARR 10/13 ③植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开 1/48 (高考海南卷)某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花，其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制，这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交，F1表现为高茎紫花，F1自交产生F2，F2有4种表现型：高茎紫花162株，高茎白花126株，矮茎紫花54株，矮茎白花42株。请回答： (1)根据此杂交实验结果可推测，株高受________对等位基因控制，依据是________。在F2

中矮茎紫花植株的基因型有________种，矮茎白花植株的基因型有________种。

(2)如果上述两对相对性状自由组合，则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花这4种表现型的数量比为________。 解析：(1)根据F2中，高茎∶矮茎＝(162＋126)∶(54＋42)＝3∶1，可知株高是受一对等位基因控制的，假设紫花和白花受A、a和B、b两对基因控制，高茎和矮茎受基因D、d控制，根据题干可知，紫花基因型为A_B_；白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb。根据纯合白花和纯合白花杂交出现紫花(A_B_)，可知亲本纯合白花的基因型是AAbb和aaBB，故F1的基因型为AaBbDd，因此F2的矮茎紫花植株基因型有：AABBdd、AABbdd、AaBBdd、AaBbdd四种，矮茎白花植株的基因型有：AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd和aabbdd五种。(2)F1的基因型是AaBbDd，A和B一起考虑，D和d基因单独考虑分别求出相应的表现型比例，然后相乘即可。即AaBb自交，后代紫花(A_B_)∶白花(A_bb、aaB_、aabb)＝9∶7，Dd自交，后代高茎∶矮茎＝3∶1，因此理论上F2中高茎紫花，高茎白花，矮茎紫花和矮茎白花表现型的数量比为27∶21∶9∶7。 答案：(1)一 F2中高茎∶矮茎＝3∶1 4 5 (2)27∶21∶9∶7 (2017·高考全国卷Ⅲ节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题： 若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论) 解析：实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为判定每两对等位基因是否位于两对染色体上，如利用①和②杂交，得到F1，再让F1雌雄个体自由交配，观察F2的表现型及比例来判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上。同理用②和③杂交判定基因E/e和B/b是否位于两对染色体上，用①和③杂交判定基因E/e和A/a是否位于两对染色体上。 预期实验结果(以判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上为例，假定不发生染色体变异和染色体交换)：①aaBBEE×②AAbbEE→F1→F2，F2个体中关于刚毛和眼的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1。同理②×③杂交、①×③杂交后再进行F1雌雄个体自由交配，F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1。 实验结论：①×②杂交→F1→F2，等位基因A/a和B/b位于两对染色体上。②×③杂交→F1

→F2，等位基因E/e和B/b位于两对染色体上。①×③杂交→F1→F2，等位基因E/e和A/a位

于两对染色体上。综合上述情况，得出A/a、B/b、E/e这三对等位基因分别位于三对染色体上。 答案：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2

中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体

上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。 [课时作业] [基础达标] 1．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。相关说法错误的是( ) P F1 F2 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∶1 A.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表现型及比例为凸耳∶非凸耳＝3∶1 解析：选D。甲的杂交实验F2的性状分离比为15∶1，是9∶3∶3∶1的变形，这说明该性状受两对等位基因控制，A正确；相关基因用A、a和B、b表示，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表现型及比例为凸耳∶非凸耳＝15∶1，D错误。 2．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死)，两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是( ) A．5/8 B．3/5 C．1/4 D．3/4 解析：选B。在自由交配的情况下，上下代之间种群的基因频率不变。由Aabb∶AAbb＝1∶1可得，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4。故子代中AA的基因型频率是A的基因频率的平方，为9/16，子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方，为1/16，Aa的基因型频