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- 2021-09-28 发布
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第15讲 基因的自由组合定律
[考纲明细] 1.基因的自由组合定律(Ⅱ) 2.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)
考点1 两对相对性遗传实验分析
1.两对相对性状的杂交实验——提出问题
(1)杂交实验
(2)实验结果及分析
结果
结论
F1全为黄色圆粒
说明黄色圆粒为显性性状
F2中圆粒∶皱粒=3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色=3∶1
说明种子粒色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒),新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒)
说明不同性状之间进行了自由组合
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释
①F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,产生数量相等的4种配子。
②受精时,雌雄配子的结合方式有16种。
③F2的基因型有9种,表现型为4种,比例为9∶3∶3∶1。
(2)遗传图解
(3)结果分析
③9种基因型中,每种基因型前的系数可用2n表示(n表示等位基因的对数),如基因型YYRR的系数为20=1,基因型YYRr的系数为21=2,基因型YyRr的系数为22=4。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理
(1)方法:让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)测交。
(2)目的:测定F1的基因型(或基因组成)。
(3)理论预测
①F1产生4种比例相等配子,即YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,而隐性纯合子只产生yr一种配子。
②测交产生4种比例相等的后代,即YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶1∶1。
(4)测交结果图解
4.实验检验(验证推理、得出结论)
测交实验结果与演绎结果相符,假说成立。
5.自由组合定律的内容及应用
(1)自由组合定律的内容
(2)孟德尔遗传规律的适用范围
6.孟德尔成功的原因分析
(1)科学选择了豌豆作为实验材料。
(2)采用由单因素到多因素的研究方法。
(3)应用了统计学方法对实验结果进行统计分析。
(4)科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上,提出合理的假说,并且设计了新的测交实验来验证假说。
7.孟德尔遗传规律的再发现
(1)1909年,丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献,他被世人公认为遗传学之父。
1.深挖教材
F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比必须满足的条件有哪些?
提示 ①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。②不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。③所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。④供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
2.判断正误
(1)自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非等位基因自由组合(×)
(2)在自由组合遗传实验中,先进行等位基因的分离,再实现非等位基因的自由组合(×)
(3)F1(基因型为YyRr)产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1(×)
(4)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合(×)
(5)基因型为AaBb的植株自交,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16(×)
(6)孟德尔定律不支持融合遗传的观点(√)
题组一 两对相对性状的杂交实验
1.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本,杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这样的比例无直接关系的是( )
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体
答案 A
解析 F2出现这样的表现型与比例,亲本不一定是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆,也可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆,A符合题意;F2出现这样的表现型与比例的条件有:F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1,F1自交时4种类型的雄、雌配子随机结合,F1的16种配子结合方式都能发育成新个体等,否则,F2的表现型和比例就不一定是黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,B、C、D不符合题意。
2.孟德尔的豌豆杂交实验中,将纯种的黄色圆粒(YYRR)与纯种的绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交。F2种子为560粒。从理论上推测,F2种子中基因型与其个体数基本相符的是( )
选项
A
B
C
D
基因型
YyRR
yyrr
YyRr
yyRr
个体数
140粒
70粒
140粒
35粒
答案 C
解析 根据孟德尔两对相对性状的杂交实验可知,YyRR占F2总数的比例为2/16,即560×2/16=70粒,A错误;yyrr占F2总数的比例为1/16,即560×1/16=35粒,B错误;YyRr占F2总数的比例为4/16,即560×4/16=140粒,C正确;yyRr占F2总数的比例为2/16,即560×2/16=70粒,D错误。
3.下列关于孟德尔遗传规律的得出过程,说法错误的是( )
A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结数据规律
C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D.假说中具有不同基因型的配子之间随机结合,体现了自由组合定律的实质
答案 D
解析 非同源染色体上的非等位基因自由组合为自由组合定律的实质,不同基因型的配子之间随机结合,不能体现自由组合定律的实质,D错误。
题组二 自由组合定律的实质与细胞学基础的考查
4.(2018·甘肃白银高三月考)如图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程,基因的自由组合定律发生于( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案 A
解析 基因自由组合定律的实质是:非同源染色体上的非等位基因自由组合。非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,即图中①过程。
5.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,比例为3∶3∶1∶1
C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,
则它只产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型,比例不一定为9∶3∶3∶1
答案 B
解析 A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律,A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,A错误;基因A、a与D、d遵循自由组合定律,因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,(1∶1)(3∶1)即3∶3∶1∶1,B正确;如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生2种配子,C错误;由于A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,因此,基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现4种表现型,且比例不一定为9∶3∶3∶1,D错误。
题组三 自由组合定律的验证
6.现有①~④四个果蝇品系(都是纯种),其中品系①的性状均为显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:若需验证基因的自由组合定律,可选择下列哪种交配类型( )
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
A.②×④ B.①×②
C.②×③ D.①×④
答案 A
解析 要验证自由组合定律,必须两对或多对相对性状是在非同源染色体上,不能在同源染色体上,②和④分别含有残翅和紫红眼的隐性基因,且控制这两种性状的两基因分别在Ⅱ、Ⅲ号染色体上,杂交后两对基因都是杂合的,减数分裂过程中这两对等位基因分离的同
时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,A正确;①个体所有基因都是显性纯合的,②个体只有控制残翅的基因是隐性的,所以两个体杂交后代只有一对基因杂合,只能验证基因的分离定律,不能验证基因的自由组合定律,B错误;②和③分别含有残翅和黑身的隐性基因,但是控制这两种性状的基因都在Ⅱ号染色体上,不能验证基因的自由组合定律,C错误;①个体所有基因都是显性纯合的,④个体只有控制紫红眼的基因是隐性的,所以两个体杂交后代只有一对基因杂合,只能验证基因的分离定律,不能验证基因的自由组合定律,D错误。
7.(2018·山东济宁邹城一中高三月考)水稻的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对感病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上。非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液呈红褐色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd,②AAttDD,③AAttdd,④aattdd。则下列说法正确的是( )
A.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以选择亲本①和②、①和④杂交
C.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应选择亲本①和③杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,置于显微镜下观察,将会看到四种类型的花粉且比例为9∶3∶3∶1
答案 A
解析 培育糯性抗病优良品种,选用①AATTdd和④aattdd杂交产生AaTtdd较为合理,A正确;用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以选择亲本②和④杂交产生AattDd,依据花粉的形状和花粉的糯性与非糯性两对相对性状可以验证,B错误;由于单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)
为显性,所以若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,后代产生Aa或Dd,所以应选择亲本①④或②④或③④等杂交所得F1代的花粉,①和③杂交产生AATtdd,不能选择,C错误;②和④杂交后所得的F1(AattDd),产生的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,蓝色∶红褐色=1∶1,D错误。
技法提升
验证自由组合定律的方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉
鉴定法
若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体
育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
考点2 自由组合定律的解题方法及技巧
1.基因型和表现型的推断
(1)思路:用分离定律解决自由组合问题,即先分后合、概率相乘
第一步:将多对性状分开,针对每一对性状分别按基因的分离定律进行相应的推算(基因型或表现型及其概率,基因型或表现型种类数,产生的配子类型及其比例等等);
第二步:根据解题需要,将第一步中的结果进行组合,即得到所需的基因型(或表现型、配子种类等),对应的概率相乘,即得到相应基因型(或表现型、配子种类等)的概率。
例1:AaBbCc产生的配子种类及配子中ABC的概率?
a.配子种类
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
配子: 2 × 2 × 2=8种
b.ABC配子概率
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
(A)×(B)×(C)=
例2:AaBbCc与AaBBCc杂交后,子代基因型、表现型及概率
a.先分解为3个分离定律
Aa×Aa
Bb×BB
Cc×Cc
b.将所求问题组合在一起,并且概率相乘
(2)类型
①由亲代推断子代基因型及表现型
方法:利用分离定律直接解决问题(先分后合、概率相乘)。
②由子代推断亲代基因型
将子代自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律比分别分析,再逆向组合。
a.基因填充法:先根据题干给的亲子代表现型写出能确定的基因,如双显性状个体基因型可以用A_B_
表示,单显性状个体基因型可以用A_bb和aaB_表示,隐性性状个体基因型用aabb表示,然后根据子代中的一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代基因型中未知的基因,其中隐性性状的子代个体是逆推的突破口。
b.运用“常规性状分离比”逆推
c.运用“特殊分离比”逆推(见微专题7)。
[对点训练]
1.(2017·黑龙江双鸭山一中高三月考)原本无色的物质在酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的催化作用下,转变为黑色素,即:无色物质→X物质→Y物质→黑色素。已知编码酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的基因分别为A、B、C,则基因型为AaBbCc的两个个体交配,出现黑色子代的概率为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析
由题意分析已知要出现黑色子代,就要保证黑色素的形成,即酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ都存在时,其基因型为A_B_C_。现AaBbCc×AaBbCc,先将三对基因分开考虑:①Aa×Aa,显隐性比为3∶1,显性(A_)比例为;②Bb×Bb,显隐性比为3∶1,显性(B_)比例为;③Cc×Cc,显隐性比为3∶1,显性(C_)比例为。再将三种情况一起考虑,三个条件都要满足,所以黑色(A_B_C_)出现的概率为××=。
2.(2017·山西省临汾市高三考前训练)黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交,其子代中黄色圆粒豌豆占3/8,则另一亲本的基因型是( )
A.YyRr B.Yyrr
C.yyRr D.Yyrr或yyRr
答案 D
解析 黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交,其子代中黄色圆粒豌豆(Y_R_)占3/8,而3/8=3/4×1/2,据此可推知:若将双亲的两对基因拆开来考虑,则有一对基因相当于杂合子自交,另一对基因相当于测交,进而推知另一亲本的基因型是Yyrr或yyRr,A、B、C错误,D正确。
3.(2017·宁夏育才中学高三月考)某哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上),基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代的表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,它们之间的比为3∶3∶1∶1,“个体X”的基因型为( )
A.BbCc B.Bbcc
C.bbCc D.bbcc
答案 C
解析 只看直毛和卷毛这一对相对性状,后代直毛∶卷毛=1∶1,属于测交类型,亲本的基因型为Bb×bb
;只看黑色和白色这一对相对性状,后代黑色∶白色=3∶1,属于杂合子自交类型,亲本的基因型为Cc×Cc,综合以上可知“个体X”的基因型应为bbCc。
4.(2018·黑龙江牡丹江一中高三月考)已知番茄的红果(R)对黄果(r)为显性,高茎(D)对矮茎(d)为显性,这两对基因是独立遗传的。某校科技活动小组将某一红果高茎番茄植株测交,对其后代再测交,并用柱形图来表示第二次测交后代中各种表现型的比例,其结果如图所示。请你分析最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是( )
A.RRDd B.RRDD
C.RrDD D.RrDd
答案 A
解析 根据图中的数据分析:(1)红果∶黄果=1∶1,说明第二次测交亲本的基因型是Rr,即第一次测交产生的子代是Rr,则第一次测交的亲本是RR;(2)矮茎∶高茎=3∶1,说明第二次测交亲本的基因型是dd、Dd,即第一次测交产生的子代是dd、Dd,则第一次测交的亲本是Dd。综上所述,最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是RRDd。
2.自由交配下相关比例计算
借助配子比例,写出棋盘式组合能解决涉及遗传规律的很多题目,具体步骤为:先分析可育亲本(注意一定要找可育亲本)可能产生的配子类型→求得各类型配子占亲本产生的所有配子的比例→再根据题意,组合出题目要求的合子并计算出相应的比例。此方法适用于题目出现“随机交配”和“自由交配”字眼(包括伴性遗传)。
此类题型需要特别注意的地方是雌雄群体要分开考虑,分别求出雌配子概率和雄配子概率。
[对点训练]
5.(2017·黑龙江大庆一中高三段考)已知水稻的抗旱性(A)和多颗粒(B)属显性,各由一对等位基因控制且独立遗传。现有抗旱、多颗粒植株若干,对其进行测交,子代的性状分离比为抗旱多颗粒∶抗旱少颗粒∶敏旱多颗粒∶敏旱少颗粒=2∶2∶1∶1,若这些亲代植株相互授粉,后代性状分离比为( )
A.24∶8∶3∶1 B.9∶3∶3∶1
C.15∶5∶3∶1 D.25∶15∶15∶9
答案 A
解析 由题意可知水稻的抗旱性(A)和多颗粒(B)的遗传遵循基因的自由组合定律。因此,对测交结果中每一对相对性状可进行单独分析,抗旱∶敏旱=2∶1,多颗粒∶少颗粒=1∶1,则提供的抗旱、多颗粒植株产生的配子中A∶a=2∶1,B∶b=1∶1,让这些植株相互授粉,敏旱(aa)占2=,抗旱占;少颗粒(bb)占2=,多颗粒占。根据基因的自由组合定律,后代性状分离比为(8∶1)×(3∶1)=24∶8∶3∶1。
6.莱杭鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对等位基因共同控制,其中B、b分别控制黑色和白色,A能抑制B的表达,A存在时表现为白色。某人做了如下杂交实验:
若F2中黑色羽毛莱杭鸡的雌雄个体数相同,F2黑色羽毛莱杭鸡自由交配得F3。则F3中( )
A.杂合子占5/9 B.黑色占8/9
C.杂合子多于纯合子 D.黑色个体都是纯合子
答案 B
解析 由题干子二代白色∶黑色=13∶3可知,黑色个体基因型为aaBB和aaBb,且概率为1/3aaBB、2/3aaBb,其他基因型个体全为白色。又由于题干为F2黑色羽毛莱杭鸡自由交配得F3,可用配子法。
aaBB产生aB,aaBb产生×=aB和×=ab,即aB、ab,列棋盘:
杂合子+=,纯合子1-=,A、C错误;黑色的概率为++=,B正确;黑色个体有纯合子aaBB也有杂合子aaBb,D错误。
3.巧用“性状比之和”,快速判断控制遗传性状的基因的对数
判断某性状由几对等位基因控制是解遗传题的关键,巧用“性状比之和”能迅速判断出结果,具体方法如下:
如果题目给出的数据是比例的形式,或给出的性状比接近“常见”性状比,则可将性状比中的数值相加。自交情况下,得到的总和是4
的几次方,该性状就由几对等位基因控制;测交情况下,得到的总和是2的几次方,该性状就由几对等位基因控制。
例如,当自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1(各数值加起来是16,即42)或测交结果是1∶1∶1∶1(各数值加起来是4,即22)时,可立即判断为由两对同源染色体上的两对等位基因控制的性状。同理,如果题目中自交后代性状比中的数值加起来是256(即44)或测交后代表现型比例中的数值加起来是16(即24),可立即判断为由四对同源染色体上的四对等位基因控制的性状。
[对点训练]
7.(2017·全国卷Ⅱ)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
答案 D
解析 F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,总数为64,故F1中应有3对等位基因,且遵循自由组合定律。AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因,AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因,A错误;aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因,AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2对等位基因,B错误;aabbDD×aabbdd的F1中只有1对等位基因,AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因,C错误;AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3对等位基因,
F1均为黄色,F2中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,D正确。
微专题7 自由组合定律的特例
基因的自由组合定律异常分离比的问题
1.特殊分离比出现的原因、双杂合子测交和自交的结果归纳
双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1,但基因之间相互作用会导致自交和测交后代的比例发生改变。根据表中不同条件,总结自交和测交后代的比例。
2.特殊分离比的解题技巧——合并同类项法
(1)看F2的组合表现型比例,若比例中数字之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为后两种性状的合并结果。
3.“实验结果数据”与“9∶3∶3∶1及其变式”间的有效转化
涉及两对相对性状的杂交实验时,许多题目给出的结果并非9∶3∶3∶1或9∶3∶4或10∶6等规律性比,而是列出许多实验结果的真实数据如F2数据为90∶27∶40或25∶87∶26或333∶259等,针对此类看似毫无规律的数据,应设法将其转化为“9∶3∶3∶1或其变式”的规律性比,才能将问题化解。其中第一组∶27∶≈∶3∶和第二组∶87∶≈∶10∶很容易得出,但第三组数据不易转化,其方法如下:
第一步先将F2相关数据相加(333+259=592)得出总和。
第二步设某数据所占比例为,求x值。计算方法为592×=333,592×=259,则x1∶x2≈9∶7。
[对点训练]
1.(2017·河北保定一模)某植物正常株开两性花,且有只开雄花和只开雌花的两种突变型植株。取纯合雌株和纯合雄株杂交,F1全为正常株,F1自交所得F2中正常株∶雄株∶雌株=9∶3∶4。下列推测不合理的是( )
A.该植物的性别由位于非同源染色体上的两对基因决定
B.雌株和雄株两种突变型都是正常株隐性突变的结果
C.F1正常株测交后代表现为正常株∶雄株∶雌株=1∶1∶2
D.F2中纯合子测交后代表现为正常株∶雄株∶雌株=2∶1∶1
答案 D
解析 根据F1自交所得F2中正常株∶雄株∶雌株=9∶3∶4,可判断出该植物的性别由位于非同源染色体上的两对基因决定,正常株为双显性,雌株和雄株两种突变型都是正常株隐性突变的结果,
A、B正确;F1正常株为双杂合子,测交后代表现为正常株∶雄株∶雌株=1∶1∶2,C正确;F2中纯合子测交,后代表现为正常株∶雄株∶雌株=1∶1∶2,D错误。
2.两对等位基因自由组合,如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1、15∶1,那么F1与双隐性个体测交,得到的分离比分别是( )
A.1∶3,1∶2∶1,3∶1 B.1∶3,4∶1,1∶3
C.1∶2∶1,4∶1,3∶1 D.3∶1,3∶1,1∶4
答案 A
解析 根据题意和分析可知:F2的分离比为9∶7时,说明生物的基因型为9A_B_∶(3A_bb+3aaB_+1aabb),那么F1与双隐性个体测交,得到的表现型分离比是AaBb∶(Aabb+aaBb+aabb)=1∶3;F2的分离比为9∶6∶1时,说明生物的基因型为9A_B_∶(3A_bb+3aaB_)∶1aabb,那么F1与双隐性个体测交,得到的表现型分离比是AaBb∶(Aabb+aaBb)∶aabb=1∶2∶1;F2的分离比为15∶1时,说明生物的基因型为(9A_B_+3A_bb+3aaB_)∶1aabb,那么F1与双隐性个体测交,得到的表现型分离比是(AaBb+Aabb+aaBb)∶aabb=3∶1。
3.等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为1∶3。如果让F1自交,则下列表现型比例中,F2不可能出现的是( )
A.13∶3 B.9∶4∶3
C.9∶7 D.15∶1
答案 B
解析 显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,表现型比例为1∶3,有三种可能:(AaBb、Aabb、aaBb)∶aabb,(AaBb、Aabb、aabb)∶aaBb或(AaBb、aaBb、aabb)∶Aabb,
AaBb∶(Aabb、aaBb、aabb)。因此,让F1自交,F2可能出现的是15∶1即(9A_B_+3A_bb+3aaB_)∶1aabb;9∶7即9A_B_∶(3A_bb+3aaB_+1aabb);13∶3即(9A_B_+3A_bb+1aabb)∶3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb共三种情况。
致死现象导致性状分离比改变的问题
1.致死类型归类分析
(1)显性纯合致死
致死基因
F1自交后代基因型及比例
F1测交后代基因型及比例
AA和BB致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
AA(或BB)致死
AaB_∶aaB_∶AaBB∶aabb=6∶3∶2∶1或A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb=6∶3∶2∶1其余基因型个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
(2)隐性纯合致死
致死类型
F1自交后代基因型及比例
F1测交后代基因型及比例
双隐性致死
A_B_∶A_bb∶aaB_=9∶3∶3
AaBb∶1Aabb∶1aaBb=1∶1∶1
单隐性致死
A_B_∶A_bb=9∶3或A_B_∶aaB_=9∶3
AaBb∶Aabb=1∶1或AaBb∶aaBb=1∶1
2.致死类问题解题思路
第一步:先将其拆分成分离定律单独分析。
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。
[对点训练]
4.某观赏植物的白花对紫花为显性,花瓣一直为单瓣,但经人工诱变后培育出一株重瓣白花植株,研究发现重瓣对单瓣为显性,且含重瓣基因的花粉致死。以新培育出的重瓣白花植株做母本与单瓣紫花植株杂交,F1中出现1/2重瓣白花,1/2单瓣白花,让F1中的重瓣白花自交,所得F2中各表现型之间的比例为( )
A.9∶3∶3∶1 B.3∶3∶1∶1
C.6∶3∶2∶1 D.4∶2∶1∶1
答案 B
解析 设决定白花和紫花的基因分别为A、a,控制重瓣和单瓣的基因分别为B和b,亲代中重瓣白花植株的基因型为AABb,单瓣紫花植株的基因型为aabb,F1中重瓣白花植株的基因型为AaBb,单瓣白花植株的基因型为Aabb,由于重瓣白花植株(AaBb)产生的花粉只有Ab和ab两种,产生的雌配子有四种:AB、Ab、aB、ab,随机结合后,会出现四种表现型及比例为重瓣白花∶单瓣白花∶重瓣紫花∶单瓣紫色=3∶3∶1∶1。
5.某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,且基因A或b在纯合时使胚胎致死,这两对基因位于非同源染色体上。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代中杂合子所占的比例为( )
A.1/4 B.3/4
C.1/9 D.8/9
答案 D
解析 两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型为AaBb,自交产生的子代理论上基因型及其比例为1AABB(致死)∶2AaBB∶2AABb(致死)∶4AaBb∶1AAbb(致死)∶2Aabb(致死)∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb(致死),根据题意子代中存活个体总共有9份,其中杂合子有8份。
6
.番茄的花色和叶的宽窄分别由一对等位基因控制,且两对基因中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=6∶2∶3∶1。下列有关叙述正确的是( )
A.这两对基因位于一对同源染色体上
B.这两对相对性状中显性性状分别是红色和宽叶
C.控制花色的基因具有隐性纯合致死效应
D.自交后代中纯合子所占比例为1/6
答案 D
解析 根据红色窄叶植株自交后代表现型比例为6∶2∶3∶1可知,这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错误;由子代中红色∶白色=2∶1、窄叶∶宽叶=3∶1,可知红色、窄叶为显性性状,且控制花色的显性基因纯合致死,B、C错误;子代中只有白色窄叶和白色宽叶中有纯合子,所占比例为2/12,即1/6,D正确。
技法提升
解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析,如:
6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因纯合致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析,如BB致死:
基因遗传效应的累加问题
1.表现
2.原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。
[对点训练]
7.(2016·上海高考)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
答案 C
解析 棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,所得F1中棉纤维最长的基因型为AaBBCc,棉纤维最短的基因型为Aabbcc。因基因型为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,故F1的棉纤维长度范围是8~14厘米,C正确。
8.某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。下列说法正确的是( )
A.该植物的花色遗传不遵循基因的自由组合定律
B.亲本的基因型一定为AABB和aabb
C.F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同
D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代有4种表现型
答案 C
解析 由题意可知,F2有16个组合,说明该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律,A错误;亲本的基因型也可能是aaBB和AAbb,B错误;F1的基因型为AaBb,含有两个显性基因,故F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同,C正确;用F1作为材料进行测交实验,测交后代有3种表现型,D错误。
基因完全连锁遗传分析
1.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1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。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。
2.基因完全连锁(不考虑交叉互换)时,不符合基因的自由组合定律,其子代也呈现特定的性状分离比,如图所示:
[对点训练]
9.(2018·河北衡水武邑中学测试)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。
实验(1):乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1:乔化蟠桃∶矮化圆桃=1∶1
实验(2):乔化蟠桃(丙)×乔化蟠桃(丁)→F1:乔化蟠桃∶矮化圆桃=3∶1
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( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
答案 D
解析 由实验(2)可知,乔化×乔化→出现矮化,说明乔化对矮化是显性,亲本基因型为Aa×Aa,蟠桃×蟠桃→出现圆桃,说明蟠桃对圆桃是显性,基因型为Bb×Bb,因此丙、丁的基因型为AaBb,丙、丁后代出现两种表现型乔化蟠桃∶矮化圆桃=3∶1,说明两对等位基因不遵循基因的自由组合定律,遵循连锁定律,即两对等位基因位于1对同源染色体上;实验(1)知,乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1:乔化蟠桃∶矮化圆桃=1∶1,说明两对等位基因中A、B连锁在同一条染色体上,a、b连锁在同一条染色体上。
10.豚鼠毛的颜色由两对等位基因(E和e,F和f)控制,其中一对等位基因控制色素的合成,另一对等位基因控制颜色的深度,豚鼠毛的颜色与基因型的对应关系见下表。
基因型
E_ff
E_Ff
E_FF或ee_ _
豚鼠毛颜色
黑色
灰色
白色
某课题小组用一只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠探究两对等位基因(E和e,F和f)在染色体上的位置,进行了以下实验,请补充完整并作出相应预测。
(1)实验假设:两对等位基因(E和e,F和f)在染色体上的位置有以下三种类型。
(2)实验方法:________________________________________,观察并统计其子代豚鼠毛的颜色和比例。
(3)可能的实验结果(不考虑交叉互换)及相应结论:
①若子代豚鼠表现为______________,则两对基因分别位于两对同源染色体上,符合图中第一种类型;
②若子代豚鼠表现为______________,则两对基因在一对同源染色体上,符合图中第二种类型;
③若子代豚鼠表现为______________,则两对基因在一对同源染色体上,符合图中第三种类型。(请在C图中标出基因在染色体上的位置)
答案 (2)让该只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠与多只隐性纯合雌性白毛豚鼠进行测交
(3)①灰毛∶黑毛∶白毛=1∶1∶2
②灰毛∶白毛=1∶1
③黑毛∶白毛=1∶1 如右图
解析 (2)判断豚鼠基因在染色体上的位置需用测交法,故让该只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠与多只隐性纯合雌性白毛豚鼠进行杂交。
(3)若基因的位置是第一种类型,则这两对基因遵循基因的自由组合定律,测交后代有4种基因型:EeFf、Eeff、eeFf和eeff,表现型为灰毛∶黑毛∶白毛=1∶1∶2;若基因的位置是第二种类型,该个体可产生的EF和ef两种配子,测交后代为EeFf(灰色)∶eeff(白色)=1∶1;第三种类型如答案图所示,该个体可产生Ef和eF两种配子,测交后代为Eeff(黑色)∶eeFf(白色)=1∶1。
高考热点突破
1.(2016·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
答案 D
解析 根据题意,由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,F1自交得到的F2植株中红花∶白花≈9∶7,可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相关基因用A、a
和B、b表示),即两对等位基因位于两对同源染色体上,C错误;双显性(A_B_)基因型(4种)的植株表现为红花,B错误;单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因型的植株均表现为白花,所以F2中白花植株有的为纯合体,有的为杂合体,A错误;F2中白花植株共有5种基因型,比红花植株(4种)基因型种类多,D正确。
2.(2015·海南高考)下列叙述正确的是( )
A.孟德尔定律支持融合遗传的观点
B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种
D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
答案 D
解析 孟德尔一对相对性状的遗传实验中,F1表现出一个亲本的性状,F2的性状分离比为3∶1,不支持融合遗传的观点,A错误;孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂中,B错误;按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有3×3×3×3=81(种),C错误;对AaBbCc个体进行测交(即与aabbcc个体杂交),测交子代基因型有2×2×2=8(种),D正确。
3.(2015·上海高考)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( )
A.1/16 B.2/16
C.5/16 D.6/16
答案 D
解析 设控制花长度的基因为A、a,B、b,C、c。由题意可知,若某个体的基因都为隐性基因(aabbcc),花长为12 mm
,若都为显性基因(AABBCC),花长为30 mm,每增加一个显性基因花长增加3 mm。则花长为24 mm的个体应含4个显性基因、2个隐性基因,同种基因型个体相互授粉后代会发生性状分离,说明不是纯合子,则基因型可能是AABbCc、AaBBCc、AaBbCC。以AABbCc为例,AABbCc基因型个体相互授粉后代中含4个显性基因的个体为1/16AABBcc、4/16AABbCc、1/16AAbbCC,即所占比例为6/16。
4.(2017·全国卷Ⅲ)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:
(1)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)
(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
答案 (1)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。
(2)选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
解析 本题考查了基因位置的相关判断方法及内容。(1)确定三对等位基因在三对同源染色体上有两种方法。方法一是筛选出AaBbEe,然后让其雌雄个体交配,看后代是否出现8种表现型及其对应比例;方法二是验证出三对等位基因中任意两对等位基因都符合自由组合定律即可。显然方法二适合本题,即选择①×②、②×③、
①×③三个杂交组合,分别得到F1和F2,如果F2分别出现四种表现型且比例均为9∶3∶3∶1,则可证明这三对等位基因分别位于三对染色体上;否则,不在三对染色体上。
(2)可根据①×②杂交组合正反交的结果直接判断。假如A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚毛;如有一对等位基因在常染色体上,则正反交后子代雄性必然有一对相对性状表现是相同的。
5.(2016·全国卷Ⅱ)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:
回答下列问题:
(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为__________,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为____________________________。
(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为____________________________。
(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为____________________________。
(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有____________________________。
答案 (1)有毛 黄肉
(2)DDff、ddFf、ddFF
(3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1
(4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1
(5)ddFF、ddFf
解析 (1)通过实验1和实验3可知,有毛与无毛杂交后代均为有毛,可知有毛为显性性状。通过实验3可知,白肉与黄肉杂交,后代均为黄肉,可断定黄肉为显性性状。
(2)通过实验1有毛A与无毛B杂交后代全为有毛可知:A为DD,B为dd,同理通过实验3可知C为dd;通过实验3白肉A和黄肉C杂交后代全为黄肉可知,A为ff,C为FF,通过实验1白肉A和黄肉B杂交后代黄肉∶白肉=1∶1,可知B为Ff,所以A的基因型为DDff,B的基因型为ddFf,C的基因型为ddFF。
(3)B的基因型为ddFf,自交后代根据分离定律可得无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1。
(4)实验3亲本的基因型为DDff与ddFF,子代基因型为DdFf,根据自由组合定律,子代自交后代表现型及比例为有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1。
(5)实验2亲本的基因型为ddFf与ddFF,它们杂交后代无毛黄肉的基因型为ddFF、ddFf。
限时规范特训
一、选择题
1.下列选项中,有关基因的自由组合规律叙述正确的是( )
A.在精卵结合时发挥作用
B.适用于有性生殖生物的核基因遗传
C.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因之间也发生自由组合
D.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用
答案 B
解析 在减数分裂形成配子的过程中发挥作用,而不是精卵结合时发挥作用,A错误;基因自由组合定律只适用于进行有性生殖生物的核基因遗传,B正确;基因自由组合定律的实质是在同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以不能使同源染色体上的非等位基因之间自由组合,C错误;非同源染色体上的非等位基因之间自由组合,也可能会存在相互作用,若存在相互作用,则双杂合子自交,后代会出现9∶3∶3∶1的性状分离比的变式,如12∶3∶1、9∶6∶1、15∶1等,D错误。
2.如图为某植株自交产生后代过程示意图,下列对此过程及结果的描述,不正确的是( )
A.A、a与B、b的自由组合发生在①过程
B.②过程发生雌、雄配子的随机结合
C.M、N、P分别代表16、9、3
D.该植株测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1
答案 D
解析 A、a与B、b的自由组合发生在减数第一次分裂后期,A正确;②过程发生雌、雄配子的随机结合,即受精作用,B正确;①过程形成4种配子,则雌、雄配子的随机结合的方式有4×4=16(种),子代基因型有3×3=9(种),表现型有3种且比例为12∶3∶1,C正确;该植株测交后代基因型以及比例为1(A_B_)∶1(A_bb)∶1(aaB_)∶1(aabb),则表现型的比例为2∶1∶1,D错误。
3.(2018·江西抚州市高三第一次月考)已知某自花受粉植物的关于两对性状的基因型为YyRr,下列说法中正确的是( )
A.该植株通过减数分裂,最多只能产生4种不同基因型的配子
B.控制这两对性状的基因遵循分离定律但不遵循自由组合定律
C.该植物体自交,后代中与亲本表现型相同的个体可能占
D.对该植物进行测交时,通常选择基因型为yyrr的个体作母本
答案 A
解析 由于该植株为自花受粉植物,且含有两对等位基因,所以通过减数分裂,最多只能产生4种不同基因型的配子,A正确;控制这两对性状的基因遵循分离定律,如果两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则也遵循自由组合定律,B错误;该植物体的两对等位基因如果分别位于两对同源染色体上,则其自交后代中与亲本表现型相同的个体占,C错误;对该植物进行测交时,应对其进行去雄处理,并选择基因型为yyrr的个体作父本进行授粉,D错误。
4.已知A与a、B与b、C与c三对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表现型有8种,AaBbCc个体的比例为
B.表现型有4种,aaBbcc个体的比例为
C.表现型有8种,Aabbcc个体的比例为
D.表现型有8种,aaBbCc个体的比例为
答案 D
解析 亲本基因型分别为AaBbCc、AabbCc,并且基因独立遗传,因此后代表现型种类=2×2×2=8种,AaBbCc个体的比例=××=,A错误;后代表现型应为8种,后代中aaBbcc个体的比例=××=,B错误;后代中Aabbcc个体的比例=××=,C错误;后代表现型应为8种,后代中aaBbCc个体的比例=××=,D正确。
5.豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,两亲本杂交得到F1,其表现型如图。下列叙述错误的是( )
A.亲本的基因组成是YyRr、yyRr
B.在F1中,表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒
C.F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr
D.F1中纯合子占的比例是
答案 D
解析 由图中数据可知,圆粒∶皱粒=3∶1⇒Rr×Rr,黄色∶绿色=1∶1⇒Yy×yy,故亲本基因组成为YyRr、yyRr,表现型分别为黄色圆粒和绿色圆粒;在F1中,表现型不同于亲本的表现型是黄色皱粒和绿色皱粒;F1中黄色圆粒的基因型是YyRR或YyRr;F1中纯合子占的比例是×=。
6.如图①②③④表示的是四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,下列分析错误的是( )
A.①、②杂交后代的性状分离之比是9∶3∶3∶1
B.①、③杂交后代的基因型之比是1∶1∶1∶1
C.四株豌豆自交都能产生基因型为AAbb的后代
D.①植株中基因A与a的分开发生在减数第二次分裂时期
答案 D
解析 ①植株中基因A与a的分开发生在减数第一次分裂后期。
7.(2017·东北三省三校一模)现有一株基因型为AaBbCc的豌豆,三对基因独立遗传且完全显性,自然状态下产生子代中重组类型的比例是( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 根据基因自由组合定律,一株基因型为AaBbCc的豌豆自然状态下产生子代中亲本类型(A_B_C_)占××=,因此重组类型的比例是1-=。
8.小鼠毛皮中黑色素的形成是一个复杂的过程,当显性基因R、C(两对等位基因位于两对常染色体上)都存在时,才能产生黑色素,如图所示。现将黑色纯种和白色纯种小鼠进行杂交,F1雌雄交配,则F2的表现型比例为( )
A.黑色∶白色=2∶1
B.黑色∶棕色∶白色=1∶2∶1
C.黑色∶棕色∶白色=9∶6∶1
D.黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4
答案 D
解析 由题干知,黑色基因型为C_R_,棕色基因型为C_rr,白色基因型为ccR_和ccrr,将黑色纯种(CCRR)和白色纯种(ccrr或ccRR)小鼠进行杂交得到F1,当白色纯种为ccrr时,F1的基因型为CcRr,F1雌雄个体交配,则F2的表现型及比例为黑色(9C_R_)∶棕色(3C_rr)∶白色(3ccR_和1ccrr)=9∶3∶4。当白色纯种为ccRR时,F1的基因型为CcRR,F1雌雄个体交配,则F2的表现型为黑(C_RR)∶白(ccRR)=3∶1,综合分析,D正确。
9.(2017·江苏南通、扬州、泰州三模)水稻抗稻瘟病是由基因R控制,细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交,实验过程和结果如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.亲本的基因型是RRBB、rrbb
B.F2的弱抗病植株中纯合子占2/3
C.F2中全部抗病植株自交,后代抗病植株占8/9
D.不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型
答案 D
解析 根据F2中三种表现型的比例为3∶6∶7(9∶3∶3∶1的变型),可判断两对基因的遗传符合基因的自由组合定律,F1弱抗病的基因型为RrBb,根据题意抗病个体基因型为R_bb,弱抗个体基因型R_Bb,易感个体基因型R_BB、rrB_、rrbb,所以亲本的基因型是RRbb、rrBB,A错误;F2的弱抗病植株基因型为2RRBb、4RrBb,无纯合子,B错误;F2中抗病植株基因型为1RRbb、2Rrbb,全部抗病植株自交,后代不抗病植株占(2/3)×(1/4)=1/6,抗病植株占1-1/6=5/6,C错误;F2易感病植株的基因型可能为_ _BB或rrbb,测交后代均为易感病植株,不能区分它们的基因型,D正确。
10.果蝇的基因A、a控制体色,B、b控制翅型,两对基因分别位于两对常染色体上,且基因A具有纯合致死效应。已知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配,F1为黑身长翅和灰身长翅,比例为1∶1。当F1的黑身长翅果蝇彼此交配时,其后代表现型及比例为黑身长翅∶黑身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅=6∶2∶3∶1。下列分析错误的是( )
A.果蝇这两对相对性状中,显性性状分别为黑身和长翅
B.F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死个体占的比例为
C.F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有四种
D.F2中的黑身残翅果蝇个体测交后代表现型比例为1∶1
答案 C
解析 由以上分析可知果蝇这两对相对性状中,显性性状分别为黑身和长翅,A正确;F1的黑身长翅果蝇彼此交配时,后代表现型比例为6∶2∶3∶1,属于9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型为AaBb,其相互交配后代中致死个体(AA)占,B正确;F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有3种,即AABB、AABb、AAbb,C错误;由于AA致死,所以F2中的黑身残翅果蝇的基因型为Aabb,其测交后代表现型比例为1∶1,D正确。
二、非选择题
11.(2017·河北衡水中学三调)已知蔷薇的花色由两对独立遗传的非等位基因A(a)和B(b)控制,A为红色基因,B为红色淡化基因。蔷薇的花色与基因型的对应关系如表。现取3个基因型不同的白色纯合品种甲、乙、丙分别与红色纯合品种丁杂交,实验结果如图所示。请回答:
基因型
aa_ _或A_BB
A_Bb
A_bb
表现型
白色
粉红色
红色
(1)甲的基因型为________,乙的基因型为________;用甲、乙、丙3个品种中的________两个品种杂交可得到粉红色品种的子代。
(2)实验二的F2中白色∶粉红色∶红色=________。
(3)从实验二的F2中选取一粒开红色花的种子,在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其基因型,将其与基因型为aabb的蔷薇杂交,得到子代种子;种植子代种子,待其长成植株开花后,观察其花色。
①若所得植株花色及比例为________,则该开红色花种子的基因型为________。
②若所得植株花色及比例为________,则该开红色花种子的基因型为________。
答案 (1)AABB aaBB 甲与丙 (2)7∶6∶3
(3)①全为红色 AAbb ②红色∶白色=1∶1 Aabb
解析 由题意知,蔷薇的花色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制,白色花的基因型是aaBB、aaBb、AABB、AaBB、aabb,粉色花的基因型是AABb、AaBb,红色花的基因型是AAbb、Aabb。
分析实验一:F1为粉红色,F2为白色∶粉红色∶红色=1∶2∶1,相当于一对相对性状的杂合子自交实验,F1粉红色为AABb,甲为AABB。
实验三:F1为红色,自交后代红色∶白色=3∶1,F1基因型为Aabb,所以丙为aabb。
实验二:F1为粉红色,且乙与甲和丙的基因型不同,所以F1为
AaBb,乙为aaBB。
(1)由分析可知,乙的基因型为aaBB,甲为AABB,丙为aabb,因此甲、丙两个品种杂交可得到粉红色品种的子代。
(2)实验二的F1为AaBb,自交得F2中白色为aaB_+aabb+A_BB=1/4×3/4+1/4×1/4+3/4×1/4=7/16,粉红色的比例是A_Bb=3/4×2/4=6/16,红色的比例是A_bb=3/4×1/4=3/16,因此F2中白色∶粉红色∶红色=7∶6∶3。
(3)开红色花的基因型为A_bb,有两种可能,即AAbb、Aabb,所以将其与基因型为aabb的蔷薇杂交,得到子代种子;种植子代种子,待其长成植株开花后,观察其花的颜色。基因型Aabb×aabb,子代的基因型为Aabb和aabb,故后代红色∶白色=1∶1,基因型AAbb×aabb,子代的基因型为Aabb,故后代全为红色。
12.玉米有早熟和晚熟两个品种,该对相对性状的遗传涉及两对等位基因(A、a与B、b)。研究发现纯合的亲本杂交组合中出现了如图两种情况。
(1)玉米的________是显性性状,该对相对性状的遗传遵循________定律。
(2)实验1亲本中早熟品种的基因型是________。
(3)实验2两亲本的基因型分别是________、________。若对两组实验的F1分别进行测交,后代的早熟和晚熟的比例依次为________、________。
(4)实验2的F2中早熟的基因型有________种,其中纯合子占的比例为________。从实验2的F2中取一早熟植株M,将早熟植株M与晚熟植株杂交,若后代早熟∶晚熟=1∶1,则早熟植株M的基因型可能是________。
(5)若让实验1中的F2随机交配,则后代中早熟和晚熟的性状分离比是________。
答案 (1)早熟 基因的自由组合
(2)AAbb或aaBB
(3)AABB(早熟) aabb(晚熟) 1∶1 3∶1
(4)8 Aabb或aaBb
(5)3∶1
解析 (1)根据分析,玉米的早熟是显性性状,该对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)由于实验1的F2表现为3∶1,所以其亲本中早熟品种的基因型是AAbb或aaBB。
(3)由于实验2的F2表现为15∶1,所以其亲本的基因型是AABB(早熟)与aabb(晚熟)。实验1的F1基因型是Aabb或aaBb,实验2的F1基因型是AaBb,所以对两组实验的F1分别进行测交,后代的早熟和晚熟的比例分别为1∶1和3∶1。
(4)实验2的F2中早熟的基因型有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb共8种,其中纯合子占的比例为=。从实验2的F2中取一早熟植株M,将早熟植株M与晚熟植株aabb杂交,若后代早熟∶晚熟=1∶1,则早熟植株M的基因型可能是Aabb或aaBb。
(5)实验1中的F2基因型为AAbb、Aabb、aabb或aaBB、aaBb、aabb。则Ab(aB)的频率为,ab的频率为。因此,让实验1中的F2随机交配,则后代中早熟和晚熟的性状分离比是
∶=3∶1。
13.(2017·石家庄二模)牵牛花的三个显性基因(A、B、C)控制红花的形成,这三对基因中的任何一对为隐性纯合时花瓣为白色;具有这三个显性基因的同时,存在基因D花瓣为紫色;基因E对色素的形成有抑制作用,只要含有基因E花瓣就为白色。
(1)一个五对基因均为显性纯合的个体,花瓣表现为________色。
(2)某紫花品系种植多年后,偶然发现了一株开白花的个体,此白花性状的出现最可能是某基因发生了________(填“显”或“隐”)性突变,该白花个体自交得到的子代表现型及比例为________。
(3)两个纯合的白色个体杂交得到的子一代自交,如果子二代出现的紫色个体占,能否确定子一代产生配子时非等位基因间是自由组合关系?__________,理由是____________________________。
答案 (1)白 (2)显 白色∶紫色=3∶1
(3)能 子二代中紫色个体占,该比例可以写成××××,是五个分离定律的自交实验结果,只有五对基因自由组合才能出现这个结果
解析 (1)由分析可知,A_B_C_D_ee为紫色,只要含有基因E就为白色,因此AABBCCDDEE表现为白色。
(2)某紫花品系种植多年后,偶然发现了一株开白花的个体,说明该紫花品系是纯合子,基因型是AABBCCDDee,变异产生的白花植株的基因型最可能是AABBCCDDEe,属于显性突变,该白花个体自交得到的子代基因型及比例为AABBCCDDE_∶AABBCCDDee=3∶1,前者为白花,后者为紫花。
(3)两个纯合的白色个体杂交得到的子一代自交,如果子二代出现的紫色个体占,该比例可以写成××××,是五个分离定律的组合,因此可以判断五对等位基因遵循自由组合定律。