高考生物大题精做05 自由组合定律（新高考专用）（解析版）

精做05自由组合定律1．某闭花受粉植物，茎的高度和花的颜色遗传符合自由组合定律，现以矮茎紫花的纯合品种作母本，以高茎白花的纯合品种作父本进行杂交实验，在相同环境条件下，结果发现F1中只有一株表现为矮茎紫花（记作植株X），其余均表现为高茎紫花。让F1中高茎紫花自交产生F2有高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=45∶3∶15∶1。请回答：（1）由实验结果可推测花的颜色至少受_______对等位基因控制，判断的理由是_________。（2）在F2矮茎紫花植株中基因型有____种，其中杂合子比例占_________。（3）有研究者推测导致出现植株X的原因有两个：一是父本的某个花粉中有一个基因发生突变，二是母本发生了自交。请设计简单的实验来确定是哪一种原因,并简要写出实验思路、预期实验结果和结论。实验思路：____________________________预期实验结果和结论：若子代的性状为____________________，则是原因一。若子代的性状为______________________，则是原因二。【答案】两根据F1自交产生的F2中紫花：白花=15：1可知花的颜色至少受两对等位基因控制84/5实验思路：让植株X自交，统计子代的表现型及比例。矮茎紫花∶矮茎白花=15∶1全为矮茎紫花【解析】（1）根据F1自交产生的F2中紫花∶白花=15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，可知花的颜色至少受两对等位基因控制。（2）由分析可知，F1高茎紫花的基因型是AaBbDd，F1自交得到F2，矮茎的基因型是dd，紫花基因型是AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBb、aaBB共8种，因此矮茎紫花的基因型为8种；F2矮茎紫花中的纯合子有AABBdd、aaBBdd、AAbbdd，占到矮茎紫花的比例是（1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4）÷（1/4×15/16）=1/5，所以杂合子所占比例占4/5。（3）据分析，导致出现植株X的原因有两个：一是父本的某个花粉中有一个基因发生突变，二是母本发生了自交。为了确定是哪一种原因，让植株X自交，统计子代的表现型及比例。若F1矮茎紫花植株X是由母本自交引起的，由于母本基因型是AABBdd，则该矮茎紫花植株的基因型是AABBdd，自交后代的性状全为矮茎紫花。若F1矮茎紫花植株X是父本的某个花粉中有一个基因发生突变引起的，则该矮茎紫花植株的基因型是AaBbdd，自交后代A-B_dd∶A-bbdd∶aaB_dd∶aabbdd=9∶3∶3∶1，其中aabbdd表现为矮茎白花，其他表现为矮茎紫花，即矮茎紫花∶矮茎白花=15∶1。故实验思路为：让植株X自交，统计子代的表现型及比例。预期实验结果和结论：若子代的性状为矮茎紫花∶矮茎白花=15∶1，则是原因一。若子代的性状全为矮茎紫花，则是原因二。2．果蝇的X、Y染色体上存在同源区和非同源区，如图所示。果蝇的黑身和灰身受等位基因B/b的控制，翻翅和正常翅受等位基因M/m的控制，这两对基因独立遗传。现让某黑身翻翅雄果蝇和某灰身正常翅雌果蝇杂交，所得F1中灰身正常翅雌果蝇：灰身翻翅雄果蝇：黑身正常翅雌果蝇：黑身翻翅雄果蝇=1：1：1：1。让F1中的黑身雌雄果蝇随机交配，所得F2的表现型及比例为黑身正常翅雌果蝇：黑身翻翅雄果蝇=1：1。回答下列问题：（1）在果蝇的黑身和灰身这对相对性状中，黑身为________性状。结合杂交实验结果，叙述判断理由：________________。（2）分析杂交实验可知，M/m基因位于_______________（填“常染色体”、“Ⅰ区段”或“Ⅱ区段”）上，杂交亲本的基因型组合为_________________________。（3）现有某灰身翻翅雄果蝇，该果蝇可能存在________种基因型，选择基因型为__________的雌果蝇与该灰身翻翅雄果蝇进行一次杂交实验，即可判断出该灰身翻翅雄果蝇的基因型。（4）若F1的黑身雌雄果蝇随机交配过程中，某对雌雄果蝇的杂交子代中同时出现了黑身翻翅雌果蝇和黑身正常翅雄果蝇，则原因最可能是_________________________。【答案】隐性亲代灰身果蝇和黑身果蝇杂交，子代中灰身果蝇：黑身果蝇=1：1，因此亲本为测交类型；F1黑身雌雄果蝇相互交配，后代全为黑身果蝇，因此黑身果蝇为纯合子Ⅱ区段bbXmYM×BbXmXm6bbXmXm该对雌雄果蝇中的黑身翻翅雄果蝇在产生精子的过程中，位于X、Y染色体上的Ⅱ区段发生了交叉互换，产生了基因型为bXM和bYm的精子【解析】（1）根据题干信息可知，亲代灰身果蝇和黑身果蝇杂交，子代中灰身果蝇：黑身果蝇=1：1，由此可推测，雌雄亲本为测交类型（bb×Bb），F1果蝇为杂合子和隐性纯合子。根据F1中的黑身雌雄果蝇相互交配，所得F2全为黑身果蝇，可推测F1黑身果蝇的基因型不可能是Bb（杂交后会出现性状分离），因此黑身果蝇为隐性纯合子。（2）根据杂交实验及结果可知，F1雌雄果蝇中都有灰身和黑身，只有雌蝇出现正常翅，雄蝇均为翻翅，且控制这两对性状的基因独立遗传，可判断出基因B、b位于常染色体上，基因M、m位于Ⅱ区段上，杂交亲本的基因型组合为bbXmYM×BbXmXm。（3）灰身翻翅雄果蝇的基因组成为B_XMY-、B_XmYM，共有6种可能的基因型。选择基因型为bbXmXm的雌果蝇与该灰身翻翅雄果蝇进行一次杂交实验，若后代雄性全部为翻翅，雌性全部为正常翅，说明该灰身翻翅雄果蝇基因型为B_XmYM；若后代出现其他情况，则说明该灰身翻翅雄果蝇基因型为B_XMY。（4）F1的黑身雌雄果蝇（bbXmXm、bbXmYM）杂交，若其中的父本减数分裂过程中发生了交叉互换，会产生基因型为bXM和bYm的精子，受精后会出现黑身翻翅雌果蝇（bbXMXm）和黑身正常翅雄果蝇（bbXmYm）。3．某XY型性别决定的双翅目昆虫具有多对易于区分的相对性状，如长翅和残翅、灰身和黑身、红眼和白眼分别由三对等位基因控制。科研小组利用该昆虫进行了如下杂交实验。（1）将残翅雌性与长翅雄性个体杂交，F1中长翅与残翅的比为1∶1，F1随机交配，F2雌雄个体表现型的比均为长翅：残翅=2∶3。对出现该现象最合理的解释是________。若F1中长翅昆虫相互交配，则子代表现型及比例为_______。（2）另取多对灰身雌性和黑身雄性个体杂交，逐对统计子代表现型，产生的子代有两种情况，一种F1全是灰身，另一种F1中灰身雄：灰身雌∶黑身雄：黑身雌=1∶1∶1∶1，根据上述实验结果可知________为显性性状。为了确定控制体色的基因位于常染色体还是X染色体上，可利用上述实验的子代为材料设计两个杂交方案（只需写出杂交亲本）________；________。（3）若通过实验确定了体色基因位于常染色体上，为确定控制眼色基因的位置，取纯合的灰身红眼雌性和黑身白眼雄性杂交，F1全为灰身红眼果蝇。让F1随机交配，F2中灰身红眼∶灰身白眼∶黑身红眼∶黑身白眼=9∶3∶3∶1。根据上述性状分离比仍不能确定眼色基因的位置，请对实验结果进一步统计分析，并进行确定。方法__________。预期结果与结论_________。【答案】长翅基因纯合致死长翅：残翅=2:1灰身灰身雌×灰身雄黑身雌×灰身雄统计子二代中白眼个体的性别若白眼个体全为雄性，则说明眼色基因只位于X染色体上或XY染色体的同源区段；若白眼个体中既有雄性，又有雌性，则说明眼色基因位于常染色体上。【解析】（1）分析题意可知，长翅和残翅性状在雌雄个体中表现一致，说明相关基因位于常染色体上，假设用A、a表示长翅和残翅，将残翅雌性与长翅雄性个体杂交，F1中长翅与残翅的比为1∶1，说明亲代为Aa和aa，子一代也是Aa：aa=1：1，子一代自由交配，产生雌雄配子都是1/4A，3/4a，雌雄配子随机结合后下一代为1/16AA，Aa为6/16，aa为9/16，F2雌雄个体表现型的比均为长翅：残翅=6：9=2∶3。对出现该现象最合理的解释是AA致死，即长翅基因纯合致死。F1中长翅只有Aa，相互交配后子代长翅：残翅=3：1，长翅纯合致死，所以子代长翅：残翅=2：1。（2）另取多对灰身雌性和黑身雄性个体杂交，逐对统计子代表现型，产生的子代有两种情况，一种F1全是灰身，可以推知灰身是显性，判断基因的位置常用的是雌隐雄显，即黑身雌×灰身雄，也可以用灰身雌×灰身雄。（3）无论眼色基因是位于常染色体还是性染色体上，F2都会出现灰身红眼∶灰身白眼∶黑身红眼∶黑身白眼=9∶3∶3∶1。如果想进一步确定位置要统计子二代中白眼个体的性别，若白眼个体全为雄性，则说明眼色基因只位于X染色体上或XY染色体的同源区段；若白眼个体中既有雄性，又有雌性，则说明眼色基因位于常染色体上。4．某雌雄同株植物花色产生机理为：白色前体物→黄色→红色，其中A基因（位于2号染色体上）控制黄色，B基因（位于5号染色体上）控制红色。研究人员用纯种白花和纯种黄花杂交得F1，F1自交得F2，实验结果如下表中甲组所示。组别亲本F1F2甲白花×黄花红花红花∶黄花∶白花=9∶3∶4乙白花×黄花红花红花∶黄花∶白花=3∶1∶4（1）根据甲组实验结果，可推知控制花色基因的遗传遵循基因的____________定律。亲本基因型为____________和______。（2）研究人员某次重复该实验，结果如表中乙组所示。经检测得知，乙组F1的2号染色体部分缺失。研究人员据此提出假说：含该缺失染色体的某一种性别的配子致死。则发生染色体缺失的是____________（填“A”或“a”）基因所在的2号染色体，乙组中F1的2号染色体的缺失部分____________（填“包含”或“不包含”）A或a基因。（3）若要进一步探究是雄配子致死还是雌配子致死，请以亲本中的白花植株和乙组中的F1红花植株为材料，设计相互印证的两组实验加以证明。（写出实验思路、结果和结论）实验思路：___________________________________________。预测结果和结论：__________________________________。【答案】自由组合（或分离和自由组合）aaBBAAbbA不包含用这两种植株进行正反交实验，分别观察后代表现型及其比例若红花作父本时，后代全为白花，而红花作母本时，后代中既有红花也有白花，则为雄配子致死；若红花作父本时，后代既有红花也有白花，而红花作母本时，后代全为白花（即：正反交实验现象与上述结果相反），则为雌配子致死。【解析】（1）根据甲组实验F2中红花：黄花：白花=9：3：4，可推知控制花色的两对基因独立遗传，遵循基因自由组合（分离和自由组合）定律。根据分析可知，亲本基因型为aaBB和AAbb。（2）根据以上分析已知，发生染色体缺失的是A基因所在的2号染色体，由于乙组中F1表现为红花，且而F2中红花：黄花：白花=3∶1∶4，可知2号染色体的缺失部分不包含A或a基因。（3）根据题意分析，若要进一步探究是雄配子致死还是雌配子致死，让亲本中的白花植株（aaBB）和乙组中的F1红花植株（AaBb）进行正反交实验，分别观察后代表现型。若红花（AaBb）作父本时，后代全为白花，而红花（AaBb）作母本时，后代中既有红花也有白花，说明雄配子致死；若红花作父本时，后代中既有红花也有白花，而红花作母本时，后代全为白花（即：正反交实验现象与上述结果相反），则为雌配子致死。5．某雌雄异株植物中，基因型FF、Ff、ff分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣；基因型RR和Rr控制红色花瓣，基因型rr控制白色花瓣；这两对等位基因独立遗传。基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1，F1全部为红色小花瓣植株；F1随机交配得F2．F2的表现型及比例如下表：大红花瓣大白花瓣小红花瓣小白花瓣无花瓣雌株1/801/401/8雄株1/161/161/81/81/8据表回答下列问题：（1）植株有无花瓣这一性状位于________染色体上，两对性