1、专题12基因的自由组合定律考点1自由组合定律及应用9.(2014上海单科,25,2分,)某种植物果实重量由三对等位基因控制,这三对基因分别位于三对同源染色体上,对果实重量的增加效应相同且具叠加性。已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为150 g和270 g。现将三对基因均杂合的两植株杂交,F1中重量为190 g的果实所占比例为()A.3/64B.5/64C.12/64D.15/64答案D隐性纯合子(aabbcc)和显性纯合子(AABBCC)果实重量分别为150 g和270 g,则每个显性基因增重为(270-150)/6=20(g),AaBbCc自交后代中含有两个显性基因的果实重量为190克,
2、其基因型为AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc,所占比例为1/64+1/64+1/64+4/64+4/64+4/64=15/64,D正确。10.(2014山东理综,28,14分,)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性;短刚毛和长刚毛是一对相对性状,由一对等位基因(B、b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验,杂交组合、F1表现型及比例如下:实验一P甲乙 F1灰体灰体黑檀体黑檀体长刚毛短刚毛长刚毛短刚毛比例1 1 11 实验二P 乙丙F1灰体灰体黑檀体黑檀体长刚毛短刚毛长刚毛短刚毛比例13 13(1)根据实验一和
3、实验二的杂交结果,推断乙果蝇的基因型可能为或。若实验一的杂交结果能验证两对基因E、e和B、b的遗传遵循自由组合定律,则丙果蝇的基因型应为。(2)实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为。(3)在没有迁入迁出、突变和选择等条件下,一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1,F1中灰体果蝇8 400只,黑檀体果蝇1 600只。F1中e的基因频率为。Ee的基因型频率为。亲代群体中灰体果蝇的百分比为。(4)灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE、Ee和ee的果
4、蝇可供选择,请完成下列实验步骤及结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各型配子活力相同)实验步骤:用该黑檀体果蝇与基因型为的果蝇杂交,获得F1;F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例。结果预测:.如果F2表现型及比例为,则为基因突变;.如果F2表现型及比例为,则为染色体片段缺失。答案(1)EeBbeeBb(注:两空可颠倒)eeBb(2)1/2(3)40%48%60%(4)答案一:EE.灰体黑檀体=31.灰体黑檀体=41答案二:Ee.灰体黑檀体=79.灰体黑檀体=78解析(1)从实验一结果可推知甲、乙杂交组合的基因型为eebbEeBb或eeBbEebb,从实验二
5、可推知乙、丙杂交组合的基因型为EeBbeeBb,故乙为EeBb或eeBb,若实验一能验证自由组合定律,则杂交组合的基因型为eebbEeBb,乙为EeBb,则丙为eeBb。(2)实验二中,亲本为EeBbeeBb,其F1中EeBb基因型出现的概率为1/21/2,eeBb基因型出现的概率为1/21/2,与亲本基因型相同概率为(1/21/2)+(1/21/2)=1/2,则与亲本基因型不相同概率为1-1/2=1/2。(3)黑檀体果蝇ee的个体为1 600只,根据遗传平衡定律可知p2+2pq+q2=1,即q2=1 600/(8 400+1 600)=0.16,q=0.4,即e的基因频率为0.4,E的基因频
6、率为1-0.4=0.6;Ee的基因型频率为2pq=20.40.6=0.48;在没有迁入迁出、突变和选择等条件下,亲代与子代的基因频率相同,且因亲代皆为纯合,故亲代中EE基因型频率为0.6,ee基因型频率为0.4。(4)若用基因型为EE的果蝇与该黑檀体果蝇杂交,基因突变情况下,F1为Ee,自由交配后,F2中灰体黑檀体=31,染色体片段缺失情况下,F1为Ee、OE,自由交配时, 、配子中不同基因型的配子比为EeO=211,自由交配后,F2中灰体黑檀体=41。若用基因型为Ee的果蝇与该黑檀体果蝇杂交,基因突变情况下,F1为Eeee=11,自由交配后,F2中灰体黑檀体=79,染色体片段缺失情况下,F1
7、为Ee、Oe、OE、ee,则 、配子中不同基因型的配子比为EeO=121,自由交配后,F2中灰体黑檀体=78。11.(2015四川理综,11,14分,)果蝇的黑身、灰身由一对等位基因(B、b)控制。(1)实验一:黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2雌雄果蝇表型比均为灰身黑身=31。果蝇体色性状中,为显性。F1的后代重新出现黑身的现象叫做;F2的灰身果蝇中,杂合子占。若一大群果蝇随机交配,后代有9 900只灰身果蝇和100只黑身果蝇,则后代中Bb的基因型频率为。若该群体置于天然黑色环境中,灰身果蝇的比例会,这是的结果。(2)另一对同源染色体上的等位基因(R、r)会影响黑身
8、果蝇的体色深度。实验二:黑身雌蝇丙(基因型同甲)与灰身雄蝇丁杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2表型比为:雌蝇中灰身黑身=31;雄蝇中灰身黑身深黑身=611。R、r基因位于染色体上,雄蝇丁的基因型为,F2中灰身雄蝇共有种基因型。现有一只黑身雌蝇(基因型同丙),其细胞(2n=8)中、号染色体发生如图所示变异。变异细胞在减数分裂时,所有染色体同源区段须联会且均相互分离,才能形成可育配子。用该果蝇重复实验二,则F1雌蝇的减数第二次分裂后期细胞中有条染色体,F2的雄蝇中深黑身个体占。答案(14分)(1)灰身(1分)性状分离(1分)2/3(1分)18%(1分) 下降(1分) 自然选择(1分)(2)X(
9、1分) BBXrY(2分)4(1分)8或6(2分)1/32(2分)解析(1)由双亲及F1表现型可知,灰身为显性,因F2中两种体色在雌雄果蝇中出现的概率相等,故B、b基因位于常染色体上,故F2灰身果蝇中杂合子占2/3。果蝇群体中,黑身果蝇占100/(9 900+100)=1/100,即b、B基因频率分别为1/10、9/10,故随机交配后代中,Bb基因型频率为:29/101/10=18/100。在天然黑色环境中,灰身为不适应环境的类型,通过自然选择,灰身果蝇的比例将会减少。(2)由F2中雌、雄果蝇群体中相同表现型比例差异可知,R、r基因应位于X染色体上,F2中雌果蝇无深黑身,而雄果蝇有黑色和深黑色
10、两种体色,说明F1灰身雌、雄果蝇基因型分别为BbXRXr、BbXRY,而F2雄果蝇中灰身为6/8,黑身、深黑身分别为1/8,说明r基因可加深黑身果蝇体色深度。即亲本果蝇基因型为bbXRXR、BBXrY,F2中灰身雄果蝇有BBXRY、BBXrY、BbXRY和BbXrY 4种基因型。若黑身雌果蝇发生如图所示变异,则变异染色体出现了R与b的连锁,丙产生和两种数量相等的可育雌配子,灰身雄果蝇产生BXr和BY两种数量相等的精子,则F1雌、雄果蝇的基因型分别为1/2BXr、1/2BbXRXr,1/2BY、1/2BbXRY,所以F1雌果蝇的减数第二次分裂后期细胞中有6条或8条染色体,F1雌果蝇产生bXr卵细
11、胞的概率为1/21/4=1/8,雄果蝇产生bY精子的概率为1/8,故F2雄果蝇中深黑色个体占1/81/81/2=1/32。12.(2014福建理综,28,16分)人类对遗传的认知逐步深入:(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为绿色皱粒的个体占。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性
12、状得以体现,隐性性状不体现的原因是。(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例不为1111,说明F1中雌果蝇产生了种配子。实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“”这一基本条件。(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有S、S、S等多种类型,R型菌是由S型突变产生。利用加热杀死的S与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为,否定了这种说法。(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用解释DNA分子的多样性,此外
13、,的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。答案(16分)(1)1/6终止密码(子)显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低(2)4非同源染色体上非等位基因(3)S(4)碱基对排列顺序的多样性碱基互补配对解析(1)F2中黄色皱粒中有1/3YYrr,2/3Yyrr,其自交子代中绿色皱粒yyrr占2/31/4=1/6;r基因较R基因长,但r基因编码的蛋白质比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,说明r基因转录的mRNA提前出现了终止密码,使肽链延长提前终止;F1为杂合子,表现为显性性状,隐性性状不体现的原因可能是隐性基因不转录,或不翻译,或其编码的
14、蛋白质无活性或活性低。(2)由测交实验的结果可推出F1产生配子的种类及比例,由子代出现4种表现型,比例不为1111可知F1产生4种配子但数量不等,说明这两对等位基因不满足该定律中非同源染色体上非等位基因的这一基本条件。(3)因突变具有不定向性,R型菌若突变产生S型菌,不可能全为S型,若S型菌来源于R型菌的转化,则加热杀死的S与R型菌混合培养,出现的S型菌全为S型,即可否定S型菌是由R型菌突变产生这种说法。(4)DNA双螺旋结构模型中,碱基对排列顺序的多样性可解释DNA分子的多样性,碱基互补配对保证了DNA遗传信息传递的高度精确性。13.(2013福建理综,28,12分)甘蓝型油菜花色性状由三对
15、等位基因控制,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。表现型白花乳白花黄花金黄花基因型AA_ _ _ _Aa_ _ _ _aaB_ _ _aa_ _ D_aabbdd请回答:(1)白花(AABBDD)黄花(aaBBDD),F1基因型是,F1测交后代的花色表现型及其比例是。(2)黄花(aaBBDD)金黄花,F1自交,F2中黄花基因型有种,其中纯合个体占黄花的比例是。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值,欲同时获得四种花色表现型的子一代,可选择基因型为的个体自交,理论上子一代比例最高的花色表现型是。答案(12分)(1)AaBBDD乳白花黄花=11(2)81/5(3)A
16、aBbDd乳白花解析本题主要考查基因自由组合定律的相关知识。题干中说,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,表明三对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(1)白花(AABBDD)黄花(aaBBDD),F1基因型是AaBBDD,F1测交即AaBBDDaabbdd,其后代基因型及比例为:AaBbDdaaBbDd=11,结合题表信息推知其表现型及比例为:乳白花黄花=11。(2)黄花(aaBBDD)金黄花(aabbdd),F1(aaBbDd)自交,F2有9种基因型,其中除基因型为aabbdd的金黄花外,其他8种基因型的个体都表现为黄花,其纯合个体的基因型为aaBBDD、aaBBdd、aabbDD,占黄花个
17、体的比例为3/15,即1/5。(3)只有选择全杂合的个体(即基因型为AaBbDd)自交,后代才会出现所有基因型的个体,获得四种花色表现型的子一代。理论上子一代中白花、乳白花、黄花和金黄花所占比例分别为1/4、1/2、15/64、1/64。14.(2013浙江理综,32,18分)在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。请回答:(1)获得丙的过程中,运用了诱变育种
18、和育种技术。(2)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选择表现型为的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是。(3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得,将其和农杆菌的用合适的限制性核酸内切酶分别切割,然后借助连接,形成重组DNA分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。答案(18分)(1)单倍体(2)抗性非糯性3/16(3)非抗糯性
19、P抗性糯性TtggF1 雌配子雄配子TgtgTgTTgg抗性糯性Ttgg抗性糯性tgTtgg抗性糯性ttgg非抗糯性抗性糯性非抗糯性=31(4)抗虫基因(或目的基因)Ti质粒DNA连接酶解析本题主要考查生物育种相关问题,其中涉及诱变育种、杂交育种、单倍体育种以及基因工程育种的相关知识。(1)个体丙是由二倍体花粉培育成的可育后代,花粉含一个染色体组,要想培育成可育二倍体,需经染色体加倍,由此推知获得丙的过程要运用单倍体育种技术。(2)纯合的非抗非糯性玉米(甲)基因型为ttGG,经EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙)基因型应为TtGG,非抗糯性个体(丙)的基因型为ttgg。采用乙与丙杂交产生F1
20、,即TtGGttggF1:TtGg、ttGg。在F1的两种基因型个体中,只有基因型为TtGg个体自交,F2中才可出现抗性糯性个体,在16种组合中只有基因型为TTgg(1/16)和Ttgg(2/16)的个体为抗性糯性个体,故其比例为3/16。(3)若F2中抗性糯性个体为杂合子Ttgg,其自交后代会出现另一性状非抗糯性,遗传图解见答案。若F2中抗性糯性个体为纯合子TTgg,其自交后代就不会出现另一性状非抗糯性。(4)由于上述玉米不含抗虫基因,故通常需从其他物种获取抗虫基因(目的基因),然后将抗虫基因与农杆菌的Ti质粒连接,该过程用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶,最终形成重组DNA分子,再转移到该
21、玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株,从而达到运用转基因技术改良上述玉米的抗药性的目的。15.(2012全国,34,12分)果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉。回答下列问题:(1)在上述杂交子代中,体色和翅脉的表现型比例依次为和。(2)两个亲本中,雌蝇的基因型为,雄蝇的基因型为。(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为,其理论比例为。(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为,黑身大翅脉个体的基因型为。答案
22、(1)灰身黑身=31大翅脉小翅脉=11(每空1分,共2分)(2)BbEeBbee(每空2分,共4分)(3)41111(每空1分,共2分)(4)BBEe和BbEebbEe(每空2分,共4分)解析本题考查基因的自由组合定律的基本知识。(1)将两对相对性状分开来看均遵循基因的分离定律,由题中信息可分别推知后代体色和翅脉的表现型比例。(2)将两对相对性状分开分析:子代中灰身与黑身之比为31,可推出双亲基因型为Bb和Bb,由子代中大翅脉与小翅脉之比为11,可推出双亲中控制翅脉的基因型为Ee和ee,然后合并结合双亲表现型便可推出双亲基因型。(3)亲本雌蝇的基因型为BbEe,根据基因自由组合定律实质(等位基
23、因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合),可推出产生雌配子的种类及比例。(4)根据双亲的基因型BbEe和Bbee,可推出子代的基因型有6种,其中BBEe和BbEe均表现为灰身大翅脉,只有bbEe为黑身大翅脉。评析本题借果蝇两对相对性状的遗传现象考查基因自由组合定律的综合运用。弄清基因分离定律与自由组合定律的关系是正确解答本题的关键。考点2性状分离比9331的变式及应用5.(2014海南单科,29,8分)某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F
24、1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。请回答:(1)根据此杂交实验结果可推测,株高受对等位基因控制,依据是。在F2中矮茎紫花植株的基因型有种,矮茎白花植株的基因型有种。(2)如果上述两对相对性状自由组合,则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花这4种表现型的数量比为。答案 (1)1F2中高茎矮茎=3145(2)272197解析(1)根据F2中高茎矮茎=31,说明株高遗传遵循分离定律,该性状受一对等位基因控制,其中高茎(用D表示)为显性性状。控制花色的两对基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花,即只有双
25、显性个体(用A_B_表示)为紫花;根据F2中紫花白花约为97可判断F1紫花的基因型为AaBb,所以在F2中矮茎紫花植株(ddA_B_)的基因型有4种,矮茎白花植株(ddA_bb、ddaaB_、ddaabb)的基因型共有5种。(2)若这两对相对性状自由组合,则F1(DdAaBb)自交,两对相对性状自由组合,F2中表现型及比例为(3高茎1矮茎)(9紫花7白花)=27高茎紫花21高茎白花9矮茎紫花7矮茎白花。6.(2012上海单科,30,2分)某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是() A基因B基因 白色色素粉色色素红色色素A.白粉红,3103B.白粉红,3121C.白粉红,493D.白粉红,691答案C本题主要考查自由组合定律的相关知识。由题意可知,白色花植株的基因型为aaB_、aabb,粉色花植株的基因型为A_bb、AaB _,红色花植株的基因型为AAB_。F1个体的基因型为AaBb,自交后代的比例为A_B_A_bbaaB_aabb=9331,结合表现型统计得到后代中花色的表现型及比例为白粉红=493,故C项正确。
