2025届高考生物一轮总复习真题演练必修2第5单元遗传的基本规律伴性遗传与人类遗传病第24讲自由组合定律的拓展题型突破.docx

第24讲 自由组合定律的拓展题型突破1．（2021·高考全国卷甲）植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮杂交实验及结果见下表（实验②中F1自交得F2）实验亲本F1F2①甲×乙1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮—②丙×丁缺刻叶齿皮9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮，3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮回答下列问题：（1）根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是_____________________________________________________根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是　　　　__________________________________________________________2）甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是_________________3）实验②的F2中纯合体所占的比例为__________________________________________________。

4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是　　　　，判断的依据是_____________________________________________________解析：（1）分别分析2对性状，实验①甲×乙，F1中缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，说明2对相对性状的杂交均属于测交类型，所以其遗传符合分离定律实验②中F2性状分离比为9∶3∶3∶1，说明F1为双显性个体，由此可判断缺刻叶（相关基因用A表示）和齿皮（相关基因用B表示）为显性性状，F1缺刻叶齿皮植株基因型为AaBb2）实验②丙（缺刻叶网皮A_bb）×丁，F1基因型为AaBb，由此可判断丙和丁的基因型分别为AAbb和aaBB；甲和丙均为缺刻叶网皮但基因型不同，因此甲的基因型为Aabb，结合实验①中F1的性状可判断乙的基因型为aaBb，所以甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲和乙3）实验②的F2中纯合体有AABB（1/16）、AAbb（1/16）、aaBB（1/16）、aabb（1/16）4种，共占1/4。

4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮是45∶15∶3∶1，则缺刻叶∶全缘叶＝15∶1，齿皮∶网皮＝3∶1，其中缺刻叶∶全缘叶＝15∶1，为9∶3∶3∶1的变形，由此可判断叶形性状由2对等位基因控制，果皮性状由1对等位基因控制答案：（1）实验①的F1中缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1　缺刻叶、齿皮　（2）甲、乙　（3）1/4　（4）果皮性状　实验②的F1全为缺刻叶齿皮，而F2中缺刻叶∶全缘叶＝15∶1，齿皮∶网皮＝3∶12．（2022·北京等级考）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化果实颜色由果皮和果肉颜色决定为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究1）果皮颜色由一对等位基因控制果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_______________________________________________________2）野生型番茄成熟时果肉为红色现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色用甲、乙进行杂交实验，结果如图1所示据此，写出F2中黄色的基因型：_________________________。

3）深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如图2所示上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_____________________________________________________4）有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同进一步研究发现，M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关欲为此推测提供证据，合理的方案包括　　　　，并检测C的甲基化水平及表型①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M　②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因　③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M　④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型解析：（1）果皮颜色由一对等位基因控制，假设相关基因为D/d，果皮黄色与果皮无色的番茄杂交所得F1果皮为黄色，说明黄色对无色为显性，F1基因型为Dd，F1自交所得F2会发生性状分离，根据基因的分离定律，F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。

2）由题干信息可知，两种单基因突变体均为纯合子，则果肉黄色的番茄甲的基因型为aaBB，果肉橙色的番茄乙的基因型为AAbb，甲、乙杂交所得F1的基因型为AaBb，表型为红色，根据F1自交所得F2的表型及数量可推知：A－B－（红色）∶aaB－（黄色）∶A－bb、aabb（橙色）≈9∶3∶4，故F2中黄色个体的基因型为aaBB和aaBb3）“基因A→酶A”途径和“基因H→酶H”途径均可催化前体物质2的生成，当基因A突变为a时，基因型为aabb的个体仍可通过“基因H→酶H”途径积累前体物质2；而基因B突变为b使酶B不能合成，前体物质2无法转变为番茄红素，最终使前体物质2积累，果肉呈橙色4）C基因可调控A基因的表达，M中的C基因发生甲基化，且甲基化程度很高，M果肉颜色呈黄色欲证实果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，可以改变植株中原本的C基因甲基化水平，方法有三种：一是将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，M中C基因甲基化程度降低，促使A基因表达，果实呈红色；二是敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，野生型中C基因甲基化程度升高，果实呈黄色；三是将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，使野生型中C基因甲基化程度升高，果实呈黄色。

将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M，会使M中C基因甲基化程度更高，果实依旧为黄色，不能为题述推测提供证据答案：（1）黄色∶无色＝3∶1　（2）aaBB、aaBb　（3）基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素　（4）①②④3．（2021·辽宁选择考）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致回答下列问题：（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去　　　　未成熟花的全部　　　　，并套上纸袋若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表型及比例为____________________________2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见表实验分组母本父本F1叶色第1组WX浅绿第2组WY绿第3组WZ绿第4组XY绿第5组XZ绿第6组YZ绿实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体　　　　的浅绿叶基因属于非等位基因为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表型及比例。

不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为______________________________________________________②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为_________________3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是______________________________________________________解析：（1）水稻为雌雄同株植物，进行水稻杂交实验时，应首先除去母本未成熟花的全部雄蕊，并套上纸袋假设突变体W的基因型为aa，则W与野生型纯合绿叶水稻（AA）杂交，F1基因型为Aa，F1自交，F2的表型及比例为绿叶（1AA、2Aa）∶浅绿叶（1aa）＝3∶12）假设突变体W、X、Y、Z的隐性突变基因分别为a、b、c、d。

W与X杂交，假设W（aa）的浅绿叶基因与X（bb）的浅绿叶基因属于等位基因，则F1（ab）叶色为浅绿色，假设W（aaBB）的浅绿叶基因与X（AAbb）的浅绿叶基因属于非等位基因，则F1（AaBb）叶色为绿色，由于表格中W与X杂交，F1为浅绿叶，因此W的浅绿叶基因与X的浅绿叶基因属于等位基因；而W与Y、Z杂交，F1的叶色全为绿色，因此W的浅绿叶基因与Y、Z的浅绿叶基因属于非等位基因若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，则第4组X（||）与Y（||）杂交，产生F1（||），F1自交，F2的基因型为1bbCC、2BbCc、1BBcc，叶色为绿色∶浅绿色＝1∶1，同理可推导第5、6组F2的叶色也为绿色∶浅绿色＝1∶1若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组X与Y杂交产生F1，F1自交，F2的叶色为绿色∶浅绿色＝1∶1；而第5组X（bbDD）与Z（BBdd）杂交产生F1，F1（BbDd）自交，F2的基因型为9B－D－、3B－dd、3bbD－、1bbdd，叶色为绿色∶浅绿色＝9∶7，第6组同理3）根据翻译出的肽链变短，可以推测突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是终止密码子提前出现。

答案：（1）母本　雄蕊　绿叶∶浅绿叶＝3∶1　（2）Y、Z　F2的叶色全为绿色∶浅绿色＝1∶1　第4组F2的叶色为绿色∶浅绿色＝1∶1；第5、6组F2的叶色为绿色∶浅绿色＝9∶7　（3）终止密码子提前出现。