2020版高考生物一轮复习高考加强课（十）与两大定律有关的遗传实验设计练习（含解析）新人教版.docx

与两大定律有关的遗传实验设计一、性状分离比9331的变式分析【考题范例】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()AF2中白花植株都是纯合体BF2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DF2中白花植株的基因型种类比红花植株的多审答提示(1)用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，确认红花为显性。(2)红花为272株，白花为212株，即红花白花97，确定两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。解析：选D。用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，即红花白花97，是9331的变式，而且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，即红花白花13，由此可推知该对相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，并且这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，说明控制红花与白花的基因分别位于两对同源染色体上，故C项错误；F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，所以F2中白花植株不都是纯合体，A项错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，而白花植株的基因型有945种，故B项错误，D项正确。【备考锦囊】1基因互作引起的性状分离比的偏离分析(1)基因互作的类型类型F1(AaBb)自交后代比例F1测交后代比例存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现961121两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状9713当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现934112只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现15131(2)解题技巧2基因累加引起的性状分离比的偏离分析相关比较举例分析(以基因型AaBb为例)自交后代比例测交后代比例显性基因在基因型中的个数影响性状原理A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强显性基因在基因型中的个数影响性状表现AABB:(AaBB、AABb) : (AaBb、aaBB、AAbb) : (Aabb、aaBb)aabb14641AaBb(Aabb、aaBb)aabb121【应考提升】1(基因互作)科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传，做了如下实验：用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交，F1全为黑鲤，F1自交结果如下表所示。根据实验结果，下列推测错误的是()取样地点F2取样总数(条)F2性状的分离情况黑鲤红鲤黑鲤红鲤1号池1 6991 59210714.8812号池1 5461 4509615.101A鲤鱼体色中的黑色是显性性状B鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制C鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律DF1与隐性亲本杂交，后代中黑鲤与红鲤的比例为11解析：选D。由题干可知，鲤鱼体色黑色与红色是一对相对性状，用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交，F1全为黑鲤，可知黑色是显性性状，并由核基因所控制；分析表格，两组杂交后代性状分离比均约为151(9331的变形)，说明该性状由2对等位基因控制，在遗传过程中遵循自由组合定律；F1与隐性亲本杂交，后代中黑鲤与红鲤的比例为31。2(基因互作)荠菜的果实形状有三角形、卵圆形和圆形三种，受两对独立遗传的等位基因(F、f，T、t)控制。现用纯合的卵圆形植株与纯合的三角形植株杂交，所得F1全为卵圆形，F1自交产生的F2中，卵圆形三角形圆形1231。综上可知，亲本的基因型可能是()AFFttffttBffTtFfttCffTTFFttDFfTtfftt解析：选C。根据题意：F2中卵圆形三角形圆形1231，而1231实质上是9331的变式，因此两对基因遵循基因的自由组合定律，可以推知F1的基因型为FfTt，且F1自交产生的F2中的卵圆形三角形圆形1231，因此可推导出卵圆形的基因型为F_T_、ffT_，三角形的基因型为F_tt，圆形的基因型为fftt，或者卵圆形的基因型为F_T_、F_tt，三角形的基因型为ffT_，圆形的基因型为fftt。因此纯合的卵圆形植株与纯合的三角形植株杂交，所得F1全为卵圆形(FfTt)，则亲本的基因型可能为ffTTFFtt(或FFttffTT)。故C项符合。3(基因互作)某自花受粉植物的花色受两对独立遗传的等位基因(A、a，B、b)控制，且A、B两个显性基因同时存在时，该种植物才开红花。现有一株红花植株与一基因型为aaBb的植株杂交，所得F1中有3/4开红花，则此红花植株的基因型和此红花植株自交的子代中纯合红花植株所占的比例分别是()AAaBb、1/9BAaBB、2/3CAABb、1/3DAABb、1/4解析：选D。由于A、B两个显性基因同时存在时，该种植物才开红花，因此红花植株的基因型为A_B_，一株红花植株(A_B_)与一株基因型为aaBb的植株杂交，所得F1中有3/4开红花，根据逐对分析法可知，3/413/4，AAaa1Aa，BbBb3/4B_，所以亲本红花植株的基因型是AABb。此红花植株(AABb)自交的子代的基因型及比例为1/4AABB、1/2AABb、1/4AAbb，因此纯合红花植株(AABB)占1/4。4(基因互作)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。两对基因独立遗传。现有基因型为WwYy的个体自交，其后代的表现型种类及比例是()A4种，9331B2种，133C3种，1231D3种，1033解析：选C。由于两对基因独立遗传，所以，基因型为WwYy的个体自交，符合自由组合定律，产生的后代可表示为：9W_Y_3wwY_3W_yy1wwyy，由题干信息“在另一白色显性基因(W)存在时，基因Y和y都不能表达”知，W_Y_和W_yy个体都表现为白色，占12/16；wwY_个体表现为黄色，占3/16；wwyy个体表现为绿色，占1/16。5(基因互作)某二倍体植物的花瓣颜色有白色、紫色、红色和粉色四种。研究人员用某株粉色纯合子和某株白色纯合子杂交，F1全部表现为红色，让F1自交，F2中白色：紫色：红色：粉色4363，下列有关叙述错误的是()A花色受两对等位基因控制，且遵循孟德尔的自由组合定律BF2中白花的基因型有3种，其中纯合子占1/2CF1个体与隐性纯合子测交，后代花色白色：紫色：红色211DF2中自交后代能够发生性状分离的植株占5/16解析：选D。根据F2代的性状分离比4363可以判断，该比例是两对独立遗传的基因自由组合的后代的9331的比例的变式，由此确定花色的性状由两对等位基因控制，并且两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，A正确；假设控制花色的两对等位基因分别为A、a与B、b，由题中所给比例关系可知，F1的基因型为AaBb，F2中白色基因型为aa_，紫色为A_bb，红色为A_Bb，粉红色为A_BB，其中白色花中的三种基因型及比例分别为1/4aabb、1/2aaBb，1/4aaBB，因此纯合子占1/41/41/2，B正确；F1(AaBb)个体与隐性纯合子(aabb)测交，后代花色的基因型及比例为AaBbaaBbAabbaabb1111，其中基因型为AaBb的个体开红花，基因型为Aabb的个体开紫花，基因型为aaBb与aabb的个体开白花，因此F1个体与隐性纯合子测交，后代花色白色：紫色：红色211，C正确；F2中，基因型为AaBb、AaBB、AABb、Aabb的个体均会发生性状分离，其所占比例为4/162/162/162/165/8，D错误。6(基因累加)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 cm，每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉纤维长度范围是()A614 cmB616 cmC814 cmD816 cm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(62)(68)厘米。7(基因累加)基因型为aabbcc的桃子重120克，每产生一个显性等位基因就使桃子增重15克，故基因型为AABBCC的桃子重210克。甲桃树自交，F1每桃重150克。乙桃树自交，F1每桃重120180克。甲、乙两桃树杂交，F1每桃重135165克。甲、乙两桃树的基因型可能是()A甲AAbbcc，乙aaBBCCB甲AaBbcc，乙aabbCCC甲aaBBcc，乙AaBbCCD甲AAbbcc，乙aaBbCc解析：选D。因为一个显性基因可使桃子增重15克，甲桃树自交，F1每桃重150克，则甲桃树中应有两个显性基因，且是纯合子；乙桃树自交，F1每桃重120180克，则乙桃树中应有两个显性基因，且是杂合子；甲、乙两桃树杂交，F1每桃重135165克，进一步确定甲、乙两桃树的基因型可能为AAbbcc和aaBbCc。8(基因累加)旱金莲由三对等位基因控制花的长度，这三对基因分别位于三对同源染色体上，作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉，后代出现性状分离，其中与亲本具有同等花长的个体所占比例是()A1/16B2/16C5/16D6/16解析：选D。由“花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉，后代出现性状分离”说明花长为24 mm的个体为杂合子，再结合题干中的其他条件，可推知花长为24 mm的亲本中含4个显性基因和2个隐性基因，假设该个体基因型为AaBbCC，则其互交后代含4个显性基因和两个隐性基因的基因型有：AAbbCC、 aaBBCC、 AaBbCC，这三种基因型在后代中所占的比例为：1/41/411/41/411/21/216/16。二、“和”小于16的由基因致死导致的特殊比例【考题范例】番茄的花色和叶的宽窄由两对等位基因控制，且这两对等位基因中，当某一对基因纯合时，会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交，子代的表现型及其比例为红色窄叶红色宽叶白色窄叶白色宽叶6231。下列有关叙述中，不正确的是()A这两对等位基因位于两对同源染色体上B这两对相对性状中，显性性状分别是红色和窄叶C控制叶宽窄的基因具有显性纯合致死效应D自交后代中，杂合子所占的比例为5/6审答提示(1)红色窄叶植株自交，子代的表现型及其比例为红色窄叶红色宽叶白色窄叶白色宽叶6231。(2)若将后代的性状分离比(6231)拆开来分析，则有红色白色21，窄叶宽叶31，说明红色、窄叶为显性性状，且控制花色的显性基因纯合致死。解析：选C。依题意可知：当某一对基因纯合时，会使受精卵致死，红色窄叶植株自交所得后代表现型比例为 6231，说明控制番茄的花色和叶的宽窄的两对等位基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；若将后代的性状分离比(6231)拆开来分析，则有红色白色21，窄叶宽叶31，说明红色、窄叶为显性性状，且控制花色的显性基因纯合致死，B正确，C错误；红色窄叶植株自交，后代中红色白色21，窄叶宽叶31，且控制花色的显性基因纯合致死，所以杂合子所占的比例为11/3(白色)1/2(1/4窄叶1/4宽叶)5/6，D正确。【备考锦囊】1致死类型归类分析(1)显性纯合致死AA和BB致死AA(或BB)致死(2)隐性纯合致死双隐性致死单隐性致死aa或bb 2致死类问题解题技巧第一步：先将其拆分成分离定律单独分析，确定致死的原因。第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表现型及比例。【应考提升】1现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关叙述错误的是()测交类型测交后代基因型种类及比例父本母本AaBbAabbaaBbaabbF1乙1222乙F11111AF1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精BF1自交得F2，F2的基因型有9种CF1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：选D。正常情况下，双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是1111，而作为父本的F1测交结果为AaBbAabbaaBbaabb1222，说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用；F1自交后代中有9种基因型；F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的单倍体植株；根据题意可知，正反交均有四种表现型说明符合基因自由组合定律。2(2018临沂模拟)在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)，两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表现型为黄色短尾黄色长尾灰色短尾灰色长尾4221。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是()A黄色短尾亲本能产生4种正常配子BF1中致死个体的基因型共有4种C表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种D若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾鼠占2/3解析：选B。由题干分析知，当个体中出现YY或DD时会导致胚胎死亡，因此黄色短尾个体的基因型为YyDd，能产生4种正常配子；F1中致死个体的基因型共有5种；表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd 1种；若让F1中的灰色短尾(yyDd)雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾鼠占2/3。3果蝇体色黄色(A)对黑色(a)为显性，翅型长翅(B)对残翅(b)为显性。研究发现，用两种纯合果蝇杂交得到F1，F2中出现了5331的特殊性状分离比，请回答以下问题。(1)同学们经分析提出了两种假说：假说一：F2中有两种基因型的个体死亡，且致死的基因型为_。假说二：_。(2)请利用以上子代果蝇为材料，设计一代杂交实验判断两种假说的正确性(写出简要实验设计思路，并指出支持假说二的预期实验结果)。_。解析：(1)两种纯合果蝇杂交得到F1，F1自交，F2中出现了5331性状分离比，说明F1的基因型为AaBb，按自由组合定律，后代性状分离比应为9331，表现双显性的基因型应为4种，即：AaBb4/9、AABb2/9、AaBB2/9、AABB1/9，F2中出现了5331性状分离比，其中双显性表现型少了4/9，且有两种基因型个体死亡，则说明致死的基因型是AaBB 和 AABb。假说二：雄配子或雌配子有一方中AB基因型配子致死或无受精能力，则双显性个体会减少4/9，F2中也会出现5331的性状分离比。(2)如需验证两种假说的正确性，必须进行测交，F1(AaBb)与F2中黑色残翅(aabb)个体杂交，观察子代的表现型及比例。按假说二推论，AB的雌配子或雄配子不育。F1(AaBb)只能产生三种配子，且比例为111。因此测交后则只出现三种表现型，且比例为111。即若子代的表现型及比例为黄色残翅黑色长翅黑色残翅111，则假说二正确。答案：(1)AaBB和AABb基因型为AB的雌配子或雄配子致死(2)实验思路：用F1与F2中黑色残翅个体杂交，观察子代的表现型及比例；预期结果：若子代的表现型及比例为黄色残翅黑色长翅黑色残翅111，则假说二正确三、基因位置的实验探究【考题范例】1为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦，筛选出该基因成功整合到染色体上的抗旱小麦(假定该基因都能正常表达，黑点表示该基因的整合位点)。让如图所示类型的抗旱小麦自交，其子代中抗旱小麦所占比例是()A1/16B1/8C15/16D8/16审答提示(1)识别抗旱基因在染色体上的分布；(2)利用自由组合定律分析子代中抗旱小麦所占比例。解析：选C。据图分析可知，HVA基因整合到两对染色体上，第一对染色体基因型可写为HVA0，第二对染色体基因型也可写为HVA0，让如图所示类型的植株自交，子代中不抗旱性植株所占比例是1/41/41/16，故子代中抗旱性植株所占比例是11/1615/16。2(2018高考全国卷)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)，子房二室(二)与多室(多)，圆形果(圆)与长形果(长)，单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表：组别杂交组合F1表现型F2表现型及个体数甲红二黄多红二450红二、160红多、150黄二、50黄多红多黄二红二460红二、150红多、160黄二、50黄多乙圆单长复圆单660圆单、90圆复、90长单、160长复圆复长单圆单510圆单、240圆复、240长单、10长复回答下列问题：(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于_上，依据是_；控制乙组两对相对性状的基因位于_(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是_。(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合_的比例。解析：(1)因题干说明是二倍体自花传粉植物，故杂交的品种均为纯合子，根据表中甲的数据，可知F1的红果、二室均为显性性状，甲的两组F2的表现型之比均接近9331，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上；乙组的F1的圆果、单一花序均为显性性状，F2中第一组：圆长(66090)(90160)31、单复(66090)(90160)31；第二组：圆长(510240)(24010)31、单复(510240)(24010)31；但两组的四种表现型之比均不是9331，说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律，控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律，因此这两对基因位于一对同源染色体上。(2)根据表中乙组的杂交实验得到的F1均为双显性杂合子，F2的性状分离比不符合9331，说明F1产生的四种配子不是1111，所以用两个F1分别与“长复”双隐性个体测交，后代表现型就不会出现1111的比例。答案：(1)非同源染色体F2中两对相对性状表现型的分离比符合9331一对F2中每对相对性状表现型的分离比都符合31，而两对相对性状表现型的分离比不符合9331(2)1111【备考锦囊】不同对基因在染色体上的位置确定(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会产生两种或三种表现型，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，但不会是9331或1111的比例。(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31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1111或9331(或97等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4221或6321等。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。【应考提升】1已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因A、a控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因B、b控制)，以下是相关的两组杂交实验。杂交实验一：乔化蟠桃(甲)矮化圆桃(乙)F1：乔化蟠桃矮化圆桃11杂交实验二：乔化蟠桃(丙)乔化蟠桃(丁)F1：乔化蟠桃矮化圆桃31根据上述实验判断，以下关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是()解析：选D。根据实验二：乔化乔化F1出现矮化，说明乔化相对于矮化是显性性状，蟠桃蟠桃F1出现圆桃，蟠桃对圆桃是显性性状。实验一后代中乔化矮化11，属于测交类型，说明亲本的基因型为Aa和aa；蟠桃圆桃11，也属于测交类型，说明亲本的基因型为Bb和bb，推出亲本的基因型为AaBb、aabb，如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律，则实验一的杂交后代应出现224种表现型，比例应为1111，与实验一的杂交结果不符，说明上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律，控制两对相对性状的基因不在两对同源染色体上。同理推知，杂交实验二亲本基因型应是AaBb、AaBb，基因图示如果为C，则杂交实验二后代表现型有三种，且比例为121，所以C不符合。2豌豆花的位置有腋生(A)、顶生(a)，豆荚颜色有绿色(B)、黄色(b)，这两对相对性状均为完全显性，现有若干纯合的腋生黄豆荚(甲)、顶生绿豆荚(乙)、顶生黄豆荚(丙)种子。回答下列问题：(1)若只研究腋生和顶生这一对相对性状，让甲和乙杂交产生F1，F1全为腋生豌豆，F1自交产生F2。F2中既出现腋生豌豆，又出现了顶生豌豆，这种现象在遗传学上称为_。产生这种现象的原因是_。(2)为了确定A、a与B、b这两对等位基因是否分别位于两对同源染色体上，可用测交实验来进行检验，请简要写出实验的思路，预期实验结果及结论。解析：(1)腋生豌豆自交，后代既有腋生豌豆，又有顶生豌豆，这种现象在遗传学上称为性状分离。亲本中甲为AA，乙为aa，则F1为Aa，F1在自交时，A与a发生分离，从而使F2中出现性状分离。(2)用测交实验来进行检验，首先需要得到双杂合个体，即AaBb，因此需要将甲与乙杂交，产生F1(AaBb)，让F1(AaBb)与丙(aabb)测交。统计测交后代的表现型及比例。 若A、a与B、b这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则AaBb能产生4种比例相同的配子(AB、Ab、aB、ab1111)，测交后代的表现型及比例为腋生绿色腋生黄色顶生绿色顶生黄色1111；若A、a与B、b这两对等位基因不是分别位于两对同源染色体上，则测交后代不会出现腋生绿色腋生黄色顶生绿色顶生黄色1111的比例。答案：(1)性状分离F1腋生豌豆为杂合子，杂合子在自交时会发生性状分离的现象(2)实验思路：将甲与乙杂交，产生F1，让F1与丙测交。统计测交后代的表