高考真题-三年（2018-2020）生物分项汇编--专题08 基因的分离定律（解析版）

专题 08 基因的分离定律 1．（2020 年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ)·5）已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长 翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有 1 只雌果蝇和 1 只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断 的是（ ） A．长翅是显性性状还是隐性性状 B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子 C．该等位基因位于常染色体还是 X 染色体上 D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在 【答案】C 【解析】 【分析】 由题意可知，长翅与长翅果蝇杂交的后代中出现截翅果蝇，说明截翅是隐性性状，长翅是显性性状。 【详解】 A、根据截翅为无中生有可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状，A 不符合题意； B、根据杂交的后代发生性状分离可知，亲本雌蝇一定为杂合子，B 不符合题意； C、无论控制翅形的基因位于 X 染色体上还是常染色体上，后代中均会出现长翅：截翅=3:1 的分离比，C 符合题意； D、根据后代中长翅：截翅=3:1 可知，控制翅形的基因符合基因的分离定律，故可推测该等位基因在雌蝇 体细胞中是成对存在的，D 不符合题意。 故选 C。 2．（2020 年江苏省高考生物试卷）有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由 一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中 2/3 为桔红带黑斑，1/3 为野生型性状， 下列叙述错误的是（ ） A．桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子 B．突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应 C．自然繁育条件下，桔红带黑斑性状容易被淘汰 D．通过多次回交，可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系 【答案】D 【解析】【分析】 已知该鱼体色受一对等位基因控制，设为 A、a，繁殖桔红带黑斑品系时，后代出现的表现型比例为桔红带 黑斑∶橄榄绿带黄斑＝2∶1，说明桔红带黑斑为显性性状，且后代存在显性纯合致死情况。 【详解】 A、由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离，说明该品系均为杂合子，A 正确； B、由分析可知，桔红带黑斑为显性性状，则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因，杂合桔红带黑斑鱼 （Aa）相互交配，子代表现型比例为 2∶1，可推得基因型为 AA 的个体死亡，即桔红带黑斑基因具有纯合 致死效应，B 正确； C、由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，自然繁育条件下，该显性基因的频率会逐渐下降，则桔红带 黑斑性状容易被淘汰，C 正确； D、桔红带黑斑基因显性纯合致死，则无论回交多少次，所得桔红带黑斑品系均为杂合子，D 错误。 故选 D。 3．（2019 全国卷Ⅰ·5）某种二倍体高等植物的性别决定类型为 XY 型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形， 宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因（B/b）位于 X 染色体上，含有基因 b 的花粉不育。下列 叙述错误的是 A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中 B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株 C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株 D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子 【答案】C 【解析】XY 型性别决定的生物中，基因型 XX 代表雌性个体，基因型 XY 代表雄性个体，含有基因 b 的花粉不育即表示雄配子 Xb 不育，而雌配子 Xb 可育。由于父本无法提供正常的 Xb 配子，故雌性后代 中无基因型为 XbXb 的个体，故窄叶性状只能出现在雄性植株中，A 正确；宽叶雌株的基因型为 XBX-， 宽叶雄株的基因型为 XBY，若宽叶雌株与宽叶雄株杂交，当雌株基因型为 XBXb 时，子代中可能会出现 窄叶雄株 XbY，B 正确；宽叶雌株与窄叶雄株，宽叶雌株的基因型为 XBX-，窄叶雄株的基因型为 XbY， 由于雄株提供的配子中 Xb 不可育，只有 Y 配子可育，故后代中只有雄株，不会出现雌株，C 错误；若 杂交后代中雄株均为宽叶，且母本的 Xb 是可育的，说明母本只提供了 XB 配子，故该母本为宽叶纯合子， D 正确。故选 C。 4．（2019 全国卷 III·6）假设在特定环境中，某种动物基因型为 BB 和 Bb 的受精卵均可发育成个体，基 因型为 bb 的受精卵全部死亡。现有基因型均为 Bb 的该动物 1 000 对（每对含有 1 个父本和 1 个母本），在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中 BB、Bb、bb 个体的数目依 次为 A．250、500、0 B．250、500、250 C．500、250、0 D．750、250、0 【答案】A 【解析】双亲的基因型均为 Bb，根据基因的分离定律可知：Bb×Bb→1/4BB、1/2Bb、1/4bb，由于每对 亲本只能形成 1 个受精卵，1000 对动物理论上产生的受精卵是 1000 个，且产生基因型为 BB、Bb、bb 的个体的概率符合基因的分离定律，即产生基因型为 BB 的个体数目为 1/4×1000=250 个，产生基因型 为 Bb 的个体数目为 1/2×1000=500 个，由于基因型为 bb 的受精卵全部致死，因此获得基因型为 bb 的个 体数目为 0。综上所述，BCD 不符合题意，A 符合题意。故选 A。 5．（2019 全国卷 II·5）某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株（植株甲）进行 了下列四个实验。 ①植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为 1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为 3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是 A．①或② B．①或④ C．②或③ D．③或④ 【答案】B 【解析】由题干信息可知，羽裂叶和全缘叶是一对相对性状，但未确定显隐性，若要判断全缘叶植株甲 为杂合子，即要判断全缘叶为显性性状，羽裂叶为隐性性状。根据子代性状判断显隐性的方法：①不同 性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状，双亲均为纯合子；②相同性状 的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状，亲本为杂合子。让全缘叶植株甲 进行自花传粉，子代出现性状分离，说明植株甲为杂合子，杂合子表现为显性性状，新出现的性状为隐 性性状，①正确；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，说明双亲可能都是纯合子，既可能是显性纯合子，也可能是隐性纯合子，或者是双亲均表现为显性性状，其中之一为杂合子，另一个为 显性纯合子，因此不能判断植株甲为杂合子，②错误；用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽 裂叶的比例为 1∶1，只能说明一个亲本为杂合子，另一个亲本为隐性纯合子，但谁是杂合子、谁是纯 合子无法判断，③错误；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为 3∶1，说 明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子，④正确。综上分析，供选答案组合，B 正确，A、C、D 均错 误。 6．（2018 天津卷·6）某生物基因型为 A1A2，A1 和 A2 的表达产物 N1 和 N2 可随机组合形成二聚体蛋白， 即 N1N1、N1N2、N2N2 三种蛋白。若该生物体内 A2 基因表达产物的数量是 A1 的 2 倍，则由 A1 和 A2 表 达产物形成的二聚体蛋白中，N1N1 型蛋白占的比例为 A．1/3 B．1/4 C．1/8 D．1/9 【答案】D 【解析】基因 A1、A2 的表达产物 N1、N2 可随机结合，组成三种类型的二聚体蛋白 N1N1、N1N2、 N2N2，若该生物体内 A2 基因表达产物的数量是 A1 的 2 倍，则 N1 占 1/3，N2 占 2/3，由于 N1 和 N2 可 随机组合形成二聚体蛋白，因此 N1N1 占 1/3×1/3=1/9，D 正确。 7．（2018 江苏卷·6）一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合 3∶1 性状分离比的情况是 A．显性基因相对于隐性基因为完全显性 B．子一代产生的雌配子中 2 种类型配子数目相等，雄配子中也相等 C．子一代产生的雄配子中 2 种类型配子活力有差异，雌配子无差异 D．统计时子二代 3 种基因型个体的存活率相等 【答案】C 【解析】一对相对性状的遗传实验中，若显性基因相对于隐性基因为完全显性，则子一代为杂合子， 子二代性状分离比为 3:1，A 正确；若子一代雌雄性都产生比例相等的两种配子，则子二代性状分离比 为 3:1，B 正确；若子一代产生的雄配子中 2 种类型配子活力有差异，雌配子无差异，则子二代性状分 离比不为 3:1，C 错误；若统计时，子二代 3 种基因型个体的存活率相等，则表现型比例为 3:1，D 正确。 8．（2018 浙江卷·5）一对 A 血型和 B 血型的夫妇，生了 AB 血型的孩子。AB 血型的这种显性类型属于 A．完全显性 B．不完全显性 C．共显性 D．性状分离【答案】C 【解析】一对 A 血型（IA_）和 B 血型（IB_）的夫妇，生了 AB 血型（IAIB）的孩子，说明 IA 基因和 IB 基因控制的性状在子代同时显现出来，这种显性类型属于共显性，C 正确，A、B、D 均错误。 9．（2019 全国卷 III·32）玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米 子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。 （1）在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是___________。 （2）现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为 材料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果。 【答案】（1）显性性状 （2）答：思路及预期结果 ①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现 3∶1 的性状分离比，则可验证分离定律。 ②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1 自交，得到 F2，若 F2 中出现 3∶1 的性状分离比，则可验证分离定律。 ③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果 F1 都表现一种性状，则用 F1 自交，得到 F2， 若 F2 中出现 3∶1 的性状分离比，则可验证分离定律。 ④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果 F1 表现两种性状，且表现为 1∶1 的性状分离 比，则可验证分离定律。 【解析】（1）在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子中存在控制该性状的一对等位基因，其通常 表现的性状是显性性状。（2）玉米是异花传粉作物，茎顶开雄花，叶腋开雌花，因自然条件下，可能 自交，也可能杂交，故饱满的和凹陷玉米子粒中可能有杂合的，也可能是纯合的，用这两种玉米子粒 为材料验证分离定律，首先要确定饱满和凹陷的显隐性关系，再采用自交法和测交法验证。思路及预 期结果：①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现 3∶1 的性状分离比，则可验证分离定律。 ②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1 自交，得到 F2，若 F2 中出现 3∶1 的性 状分离比，则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果 F1 都表现一种性状， 则用 F1 自交，得到 F2，若 F2 中出现 3∶1 的性状分离比，则可验证分离定律。④让子粒饱满的玉米和 子粒凹陷的玉米杂交，如果 F1 表现两种性状，且表现为 1∶1 的性状分离比，则可验证分离定律。 10．（2019北京卷·30）油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会 出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著 提高油菜籽的产量。 （1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下： 由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄 性不育为_________性性状。 ②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、 A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、 二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。 （2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生 产使用，主要过程如下： ①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植 株所结种子的基因型及比例为_________。 ②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。 ③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农 户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。 （3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因 辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”， 请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想。 【答案】（1）①一 显 ②A1 对 A2 为显性；A2 对 A3 为显性 （2）①雄性不育 A2A3∶A3A3=1∶1 ② A1 A1 ③所得种子中混有 A3A3 自交产生的种子、A2A3 与 A3A3 杂交所产生的种子，这些种子在生产上 无杂种优势且部分雄性不育 ①（3） 【解析】杂交一 F2 育性正常和雄性不育出现性状分离比为 3:1，说明控制雄性不育和育性正常是一对 相对性状，由一对等位基因控制，育性正常为显性，雄性不育为隐性。杂交二，亲本雄性不育与品系 3 杂交，后代全为雄性不育，说明雄性不育为显性，品系 3 性状为隐性。F1 雄性不育与品系 3 杂交， 后代育性正常：雄性不育比例为 1∶1，属于测交实验。（1）①通过分析可知，育性正常与雄性不育性 状受一对等位基因控制；杂交二，雄性不育为显性性状。②品系 1、雄性不育株、品系 3 的基因型分 别为 A1A1、A2A2、A3A3，通过分析可知，杂交一 A1 为显性基因，A2 为隐性，杂交二 A2 为显性，A3 为隐性，由此推断 A1、A2、A3 之间的显隐性关系是：A1＞A2＞A3。（2）①通过杂交二，可将品系 3 A3A3 的优良性状与雄性不育株 A2 A2 杂交，得到 A2A3，再与 A3A3 杂交，得到 A2A3∶A3A3=1∶1。②将 A2A3 种植成母本行，将基因型为 A1A1 的品系 1 种成父本行，制备 YF1 即 A1A3。③由于 A2A3×A1A1 杂交后 代有 A1A3 和 A1A2 两种基因型的可育油菜种子，A1A3 自交后代皆可育，但是 A1A2 自交会出现 1/4A2A2 雄性不育，而导致减产。（3）将 E 基因移入 A2 基因所在的染色体，使其紧密连锁，则表现 E 基因性 状个体为不育，未表现 E 基因性状个体为可育，这样成功去除 A1A2，只留下 A1A3。 11．（2019 天津卷·10）作物 M 的 F1 基因杂合，具有优良性状。F1 自交形成自交胚的过程见途径 1（以 两对同源染色体为例）。改造 F1 相关基因，获得具有与 F1 优良性状一致的 N 植株，该植株在形成配 子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程见途径 2。据图回答： （1）与途径 1 相比，途径 2 中 N 植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂，不会发生由 和 导致的基因重组，也不会发生染色体数目 。 （2）基因杂合是保持 F1 优良性状的必要条件。以 n 对独立遗传的等位基因为例，理论上，自交胚与 F1 基因型一致的概率是 ，克隆胚与 N 植株基因型一致的概率是 。 的（3）通过途径 获得的后代可保持 F1 的优良性状。 【答案】（1）同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 （2）1/2n 100% （3）2 【解析】由题意可知，可以通过两条途径获得 F1 的优良性状，途径 1 为正常情况下 F1 自交获得具有优 良性状的子代，途径 2 中先对 M 植株进行基因改造，再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞， 导致其卵细胞含有与 N 植株体细胞一样的遗传信息，再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚，该个体与 N 植株的遗传信息一致。（1）途径 1 是通过减数分裂形成配子，而途径 2 中通过有丝分裂产生配子， 有丝分裂过程中不发生基因重组，且子细胞中染色体数不减半，故与途径 1 相比，途径 2 中 N 植株形 成配子时不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合，也不会发生染 色体数目减半。（2）由题意可知，要保持 F1 优良性状需要基因杂合，一对杂合基因的个体自交获得杂 合子的概率是 1/2，若该植株有 n 对独立遗传的等位基因，根据自由组合定律，杂合子自交子代中每对 基因均杂合的概率为 1/2n，故自交胚与 F1 基因型（基因杂合）一致的概率为 1/2n。而克隆胚的形成相 当于无性繁殖过程，子代和 N 植株遗传信息一致，故克隆胚与 N 植株基因型一致的概率是 100%。（3） 途径 1 产生自交胚的过程存在基因重组，F1 产生的配子具有多样性，经受精作用后的子代具有多样性， 不可保持 F1 的优良性状；而途径 2 产生克隆胚的过程不存在基因重组，子代和亲本的遗传信息一致， 可以保持 F1 的优良性状。