1、第2课 孟德尔的豌豆杂交实验(二)考点一 两对相对性状的遗传实验分析 【核心知识突破】1.发现问题两对相对性状的杂交实验:(1)实验过程:(2)结果分析:结果结论F1全为黄色圆粒说明_为显性性状F2中圆粒皱粒=31说明种子粒形的遗传遵循_定律F2中黄色绿色=31说明种子粒色的遗传遵循_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_黄色和圆粒 分离 分离 自由组合 2.提出假说对自由组合现象的解释:(1)理论解释(提出假设)。两对相对性状分别由_控制。F1产生配子时,_彼此分离,_ _可以自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有_
2、,且数量比相等。受精时,雌雄配子的结合是_的。两对遗传因子 每对遗传因子 不同对的 遗传因子 4种 随机(2)遗传图解:试写出F2中4种表现型可能包含的基因型及比例。a.黄色圆粒:_,_,_,_。b.黄色皱粒:_,_。c.绿色圆粒:_,_。d.绿色皱粒:_。1/16YYRR 1/8YYRr 1/8YyRR 1/4YyRr 1/16YYrr 1/8Yyrr 1/16yyRR 1/8yyRr 1/16yyrr 两对相对性状杂交实验结果分析。a.纯合子共有_种,每一种纯合子在F2中所占比例均 为_。b.一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有_种,每一种单杂合子在F2中所占比例均为_。c.两对基因均
3、杂合的双杂合子有_种,在F2中所占比 例为_。4 1/16 4 1/8 1 1/4 3.演绎推理对自由组合现象解释的验证:(1)验证方法:_实验。测交(2)遗传图解:(3)结果与结论:测交后代的黄色圆粒、黄色皱粒、绿 色圆粒、绿色皱粒,比例为_。证明对自由 组合现象的理论解释是正确的。1111 4.得出结论自由组合定律:5.孟德尔获得成功的原因:6.分离定律和自由组合定律的比较:项目分离定律自由组合定律两对相对性状n(n2)对相对性状控制性状的等 位基因一对两对n对F1配子类型 及比例2,1122,(11)2 即11112n,(11)n配子组 合数4424n项目分离定律自由组合定律两对相对性状
4、n(n2)对相对性状控制性状的等 位基因一对两对n对F2基因型种数31323n比例121(121)2(121)n表现型种数21222n比例31(31)2 即9331(31)n项目分离定律自由组合定律两对相对性状n(n2)对相对性状控制性状的等 位基因一对两对n对F1测 交后代基因型种数21222n比例11(11)2 即1111(11)n表现型种数21222n比例11(11)2 即1111(11)n 注明:本表中所列“n”是指等位基因的对数。【微点警示】两对相对性状杂交实验的三个常考点(1)能发生自由组合的基因:如图所示,F1减数分裂时,与基因A(a)能发生自由组合的是非等位基因D、d,而不是非
5、等位基因B、b。F1、F2等有共同的亲本,F1不是F2的亲本。(2)重组类型的含义:重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是3/8。当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是3/8。当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是5/8。(3)适用范围:真核生物有性生殖的细胞核遗传,独立遗传的两对及两对以上的等位基因。【秒判正误】1.F2的9331性状分离比一定依赖于雌雄配子的 随机结合。()分析:雌雄配子生活力相等、合子生活力相等、雌雄 配子的随机结合的机会均等是F2的性
6、状分离比为 9331的条件。2.在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非 等位基因自由组合。()分析:只有非同源染色体上的非等位基因才表现为自 由组合。3.某个体自交后代性状分离比为31,则说明此性状 一定是由一对等位基因控制的。()分析:可能由几对等位基因控制,一对基因杂合,其 他基因是纯合的。4.F1(YyRr)产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的 精子数量之比为11。()分析:F1产生的雌雄配子中YRYryRyr均等于 1111,但是基因型为YR的卵细胞和基因型为YR 的精子数量之比一般不是11。5.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。()分析
7、:等位基因的分离和非等位基因的自由组合是同 时进行的。【命题案例研析】典例(2018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
8、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。【审答技巧】(1)审题关键:通过对甲、乙两组实验的实验数据进行处理和分析,结合题目要求作答。(2)满分答题:本题需要对表格中的数据进行分析和处理,来探究性状的显隐性关系、控制两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上。一对具有相对性状的纯合子交配,F1表现出的性状为显性性状。对表格中F2表现型及个体数进行分析,看是否符合9331的比例,若符合,则可
9、判断控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上,若不符合,则可判断控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。【解析】本题主要考查基因的自由组合定律应用的相 关知识。(1)因题干说明是二倍体自花传粉植物,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的圆形果、单一花序 均为显性性状,F2中第一组:圆长=(660+90)(90+160)=31、单复=(660+90)(90+160)=31;第二组:圆长=(510+240)(240+10)=31、单复=(510+24
10、0)(240+10)=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产生的四种配子比不是1111,所以用两个F1分别与“长复”双隐性个体测交,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【核心素养新命题】科学思维分析与综合(1)纯种
11、黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1(YyRr)的雌雄配子的结合是随机的,雌雄配子的结合方式有几种?产生基因型的种类及比例是多少?提示:16,9,YYRRYyRRYYRrYyRrYYrr YyrryyRRyyRryyrr=122412121。(2)若某雄性个体(YyRr)的一个精原细胞产生的两种配 子及比例为YRyr=11,则基因Y、R可能位于_ _;若某雄性个体(YyRr)的一个精原细胞产生的四种配子及比例为YRyr yRYr=1111,则基因Y、R可能位于_ _。一对同 源染色体上或两对同源染色体上 一对同源染 色体上(3)若某雄性个体(YyRr)产生两种配子及比例为 YRyr=11,则基因Y
12、、R可能位于_ _。一对同源染 色体上【考点题组诊断】角度一 分析两对相对性状的杂交实验 1.(2016全国卷)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 世纪金榜导学号()A.F2中白花植株都是纯合体(子)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【解析】选D。本题主要考查对基因的自
13、由组合定律的 理解能力和获取信息能力。用纯合白花植株的花粉给 F1红花植株授粉,子代植株中,红花为101株,白花为 302株,相当于测交后代表现13的分离比,因此该相 对性状受两对等位基因控制,且两对基因的遗传符合 自由组合定律,设两对基因为A、a和B、b,则A_B_表 现为红花,A_bb、aaB_、aabb表现为白花,F2中白花植株既有纯合体(子),又有杂合体(子),故A项错误;F2中红花植株的基因型有4种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb,故B项错误;控制红花与白花的基因在两对同源染色体上,故C项错误;F2中白花植株的基因型有5种,即aaBB、aaBb、AAbb、Aabb、aabb
14、,比红花植株的基因型种类多,故D正确。2.(2018东莞模拟)有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r),另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1,F1再进行自交,F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是()A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传 B.F1产生的雌雄配子数量相等,结合的概率相同 C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16 D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为31,抗锈病与易感锈病的比例为31 【解析】选D。F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR或ddRr,杂合子不能稳定遗传,A错误;F1
15、产生的雌雄配子数量不相等,B错误;F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16,C错误;F1的基因型为DdRr,每一对基因的遗传均遵循基因的分离定律,D正确。角度二 自由组合定律的实质 3.如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是()A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料 B.图丁个体自交后代中表现型及比例为黄色皱粒绿色皱粒=31 C.图甲、乙所表示个体减数分裂时,没有揭示基因的自由组合定律的实质 D.图丙个体自交,子代表现型比例为9331,属于假说-演绎的验证阶段【解析】选D。基因分离定律的实质是等位基因
16、随同源 染色体的分开而分离,是对一对等位基因而言的,甲、乙、丙、丁中都含有等位基因,因此都可以作为验证 基因分离定律的材料,A正确;图丁个体自交后代中表 现型及比例为黄色皱粒绿色皱粒=31,B正确;图 甲、乙个体细胞中只有一对等位基因,不能揭示基因 的自由组合定律的实质,C正确;图丙个体自交,子代 表现型比例为9331,属于观察现象阶段,D错误。角度三 自由组合定律的验证 4.某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液呈棕色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BB
17、ddEE)和丁(bbddee),进行了如下两组实验。下列分析合理的是()亲本F1生殖细胞组合一甲丁BDeBdebDebde=4114组合二丙丁BdEBdebdEbde=1111A.由组合一可知,基因B/b和基因D/d位于两对同源染色体上 B.由组合二可知,基因E/e仅和基因B/b位于不同对同源染色体上 C.若仅用花粉鉴定法即可验证基因自由组合定律,可选用的亲本组合有甲丙、丙丁 D.除单独使用花粉鉴定法外,可用于验证基因自由组合定律的亲本组合另有2个 【解析】选D。由表可知,甲和丁杂交得到F1的基因 型为BbDdee,如果基因B/b和基因D/d分别位于两对 同源染色体上,则F1产生的四种配子BD
18、eBdebDe:bde=1111,而表中F1产生的四种配子BDe BdebDebde=4114,则基因B/b和基因D/d位 于同一对同源染色体上,配子Bde与bDe是交叉互换产 生的,出现比例较低,A错误;组合二丙与丁杂交,F1的基因型为BbddEe,由F1产生的四种配子BdE BdebdEbde=1111可知,基因E/e和基因B/b、基因D/d位于不同对同源染色体上,B错误;要通过检 测F1花粉性状来验证基因的自由组合定律,即两亲本 杂交后F1中同时含有D、d和E、e时,才可根据F1花粉 性状验证基因的自由组合定律,符合条件的组合有乙丁和甲丙,C错误;可用于验证基因自由组合定律的亲本组合有甲
19、乙、甲丙、乙丁、丙丁共4个,其中“乙丁和甲丙”属于单独使用花粉鉴定法,D正确。【方法技巧】用实验法验证基因的自由组合定律 验证方法结 论自交法F1自交后代的性状分离比为9331,则符合基因的自由组合定律测交法F1测交后代的性状分离比为1111,则符合基因的自由组合定律验证方法结 论花粉鉴 定法若有四种花粉,比例为1111,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1111,则符合自由组合定律5.甜荞麦是异花传粉作物,具有花药大小(正常、小)、瘦果形状(棱尖、棱圆)和花果落粒性(落粒、不落粒)等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂交实
20、验,获得了足量后代,F2性状统计结果如下。请回答:世纪金榜导学号(1)花药大小的遗传至少受_对等位基因控制,F2花药小的植株中纯合子所占比例为_。(2)为探究控制花药大小(按最少基因数分析)和瘦果形状两对性状的基因在染色体上的位置关系,请完成下列实验方案:选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交,获得F1;_;统计后代中花药大小和瘦果形状的性状比例。结果分析:若后代中_,则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上;若后代中_,则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对染色体上。【解析】(1)分析数据可知,花药正常花药小97,则花药大小的遗
21、传至少是由两对等位基因控制的,假设用A、a和B、b表示两对等位基因,则F1的基因型为AaBb,F2分别为A_B_A_bbaaB_aabb=9331,其中A_B_表现为花药正常,其余的为花药小。花药小的植株中纯合子所占的比例为3/7。(2)若探究控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因在染色体上的位置关系,可获得杂合F1后进行自交或测交,观察子代中性状表现及比例。假设用A、a和B、b表示控制花药大小的两对等位基因,用D、d表示控制瘦果形状的基因。方法一:让F1植株间进行异花传粉获得F2(甜荞麦是异花传粉作物)。若控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上,假设A基因和D基因在同一条染色体上
22、,则F1(AaBbDd)的染色体组成如图:则F2为A_B_D_A_bbD_aaB_ddaabbdd =9331,即花药正常瘦果棱尖花药小瘦果棱 尖花药小瘦果棱圆=934。若控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对 染色体上,则F1(AaBbDd)自交后代中花药正常花药 小=97,瘦果棱尖瘦果棱圆=31,即花药正常瘦 果棱尖花药正常瘦果棱圆花药小瘦果棱尖花药小瘦果棱圆=279217。方法二:让F1植株测交获得F2。若控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上,假设A基因和D基因在同一条染色体上,则F2为AaBbDdAabbDdaaBbddaabbdd=1111,即花药正常瘦果棱尖花
23、药小瘦果棱尖花药小瘦果棱圆=112。若控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对染色体上,则F1(AaBbDd)测交后代中花药正常花药小=13,瘦果棱尖瘦果棱圆=11,即花药正常瘦果棱尖花药正常瘦果棱圆花药小瘦果棱尖花药小瘦果棱圆=1133。答案:(1)两 3/7(2)方法一:让F1植株间进行异花传粉获得F2 花药正常瘦果棱尖花药小瘦果棱尖花药小瘦果棱圆=934 花药正常瘦果棱尖花药正常瘦果棱圆花药小瘦果棱尖花药小瘦果棱圆=279217 方法二:让F1植株测交获得F2 花药正常瘦果棱尖花药小瘦果棱尖花药小瘦果棱圆=112 花药正常瘦果棱尖花药正常瘦果棱圆花药小瘦果棱尖花药小瘦果棱圆=1133
24、 6.韭菜的叶形有宽叶和窄叶之分,由两对等位基因(A、a和B、b)控制。科研人员使用能稳定遗传的宽叶韭菜和窄叶韭菜进行正反交,子一代全是宽叶韭菜,子一代自交后产生的子二代中,宽叶韭菜和窄叶韭菜的比为97。请回答下列问题。(1)控制韭菜叶形的两对基因位于_对同源染色体上。(2)子二代的宽叶韭菜中杂合个体所占的比例为_,从基因控制性状的角度分析,窄叶韭菜占7/16的原因是_。(3)将抗虫基因(D)通过转基因技术导入韭菜的细胞中,获得转基因抗虫韭菜个体。对这些个体通过DNA分子杂交技术筛选出了细胞核中含有两个抗虫基因的个体,抗虫基因的位置有三种情况,其中已知的两种情况如图甲、图乙所示。为进一步从中筛
25、选出能稳定遗传的抗虫个体,科研人员将转基因韭菜进行自交,请完成下列过程。若自交后代抗虫植株与不抗虫植株之比为_,说明两个抗虫基因存在的位置如图甲所示。若自交后代_,说明两个抗虫基因存在的位置如图乙所示。若自交后代抗虫植株与不抗虫植株之比为_,说明两个抗虫基因位于_。【解析】(1)用能稳定遗传的宽叶韭菜和窄叶韭菜进行正反交,子一代全是宽叶韭菜,子一代自交后产生的子二代中,宽叶韭菜和窄叶韭菜的比为97,该结果符合基因分离定律与自由组合定律,所以,控制韭菜叶形的两对基因位于2对同源染色体上。(2)子二代的宽叶韭菜的基因型为A_B_,其中能够稳定遗传的个体基因型为AABB,占宽叶韭菜植株的1/9,故子
26、二代的宽叶韭菜中杂合个体所占的比例为8/9。由于没有A基因或者没有B基因或者A、B基因都没有,个体都表现为窄叶,所以窄叶韭菜占7/16。(3)图甲所示为两个抗虫基因位于同一条染色体上,产生的配子类型及比例是含有2个D的配子和不含有D的 配子之比是11,自交后代抗虫植株与不抗虫植株之 比为31;图乙所示为两个抗虫基因位于同一对染 色体上,产生的配子都含有D,自交后代全为抗虫植 株;两个抗虫基因位于两对同源染色体上,则在遗 传过程中遵循自由组合定律,自交后代不具有抗虫基因的个体比例是1/16,抗虫植株与不抗虫植株之比为151。答案:(1)2(2)8/9 没有A基因或者没有B基因或者A、B基因都没有
27、,个体都表现为窄叶(3)31 全为抗虫植株 151 两对同源染色体上(或非同源染色体上)【易错提醒】不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律 两对等位基因不管是位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时均符合分离定律,即自交后代均出现31或测交后代均出现11,但是无法确定两对基因是否位于两对同源染色体上,即无法证实其是否遵循自由组合定律。考点二 用分离定律解决自由组合定律问题【核心知识突破】1.理论基础基因的分离定律与自由组合定律的关系:2.分离定律和自由组合定律中F1的分析:3.基本思路分解组合法:首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下
28、,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBbAabb,可分解为如下两组:AaAa,Bbbb。按分离定律进行逐一分析。然后,按照数学上的乘法原理根据题目要求的实际情况进行重组,得到正确答案。4.基本题型分析:(1)配子类型问题。规律:多对等位基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应配子种类数的乘积。举例:AaBbCCDd产生的配子种类数。(2)配子间结合方式问题。规律:基因型不同的两个个体杂交,配子间结合 方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。举例:AABbCcaaBbCC配子间结合方式种类数为 _。42=8(3)基因型问题。规律。a.任何两个基因型的亲本杂交,产生的子代基因型
29、的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积。b.子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。举例:AaBBCcaaBbcc杂交后代基因型种类及比例。子代中基因型种类:_种。子代中AaBBCc所占的比例为_。8 1/8(4)表现型问题。规律。a.任何两个基因型的亲本杂交,产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。b.子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积。举例:AaBbCcAabbCc杂交后代表现型种类及比例。子代中表现型种类:_种。子代中A_B_C_所占的比例为_。8 9/32(5)子代基因型、表现型
30、的比例。示例:求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型 比例。分析:将ddEeFFDdEeff分解:ddDd:后代基因型比_,表现型比_;11 11 EeEe:后代基因型比_,表现型比_;FFff:后代基因型1种,表现型1种。所以,后代中:基因型比为(11)(121)1=121121;表现型比为(11)(31)1=_。121 31 3131 5.常见应用:(1)利用性状分离比“逆向组合法”推断亲本基因型。方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。示例:a.9331(31)(31)(_)(RrRr);b.1111(11)(11)(Yy
31、yy)(_);c.3311(31)(11)(_)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb);YyYy Rrrr AaAa d.31(31)1(AaAa)(BB_ _)或(AaAa)(bbbb)或(AA_ _)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。(2)用十字交叉法解决两病概率计算问题:当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如表:序号 类 型 计算公式 同时患两病概率 mn 只患甲病概率 m(1-n)只患乙病概率 n(1-m)不患病概率(1-m)(1-n)拓展 求解 患病概率(+)或(1-)只患一种病概率(+)或1-(+)【
32、微点警示】基因型为AaBb的个体所产生的配子的种类及比例(1)若基因在染色体上的位置如图1所示,则基因型AaBb的个体产生的配子的种类及比例为ABAbaBab=1111。(2)若基因在染色体上的位置如图2所示,且不发生交叉互换,则基因型AaBb的个体产生的配子的种类及比例为AbaB=11;若发生交叉互换,则基因型AaBb的个体产生的配子的种类及比例为AbaBABab=nnmm(m小,n大)。(3)若基因在染色体上的位置如图3所示,且不发生交叉互换,则基因型AaBb的个体产生的配子的种类及比例为ABab=11;若发生交叉互换,则基因型AaBb的个体产生的配子的种类及比例为ABAbaBab=mnn
33、m(m大,n小)。【秒判正误】1.性染色体上的等位基因遵循孟德尔分离定律和自由 组合定律。()分析:性染色体上的等位基因遵循孟德尔分离定律,与常染色体上的基因自由组合。2.能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定 律。()分析:位于同一对同源染色体上的非等位基因不遵循 自由组合定律。3.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。()分析:基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后 期,精子和卵细胞的组合不属于自由组合。4.基因型为AaBb的个体测交,后代表现型比例为31 或121,则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。()分析:由于基因互作造成AaBb的个体测交后代有2
34、种表 现型、3种表现型都是遵循基因的自由组合定律。5.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用。()分析:非同源染色体上的非等位基因之间自由组合且 互相作用。【命题案例研析】典例 (2017全国卷)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=5239的数量比,则杂交亲本的组合是()A.AABBDDaaBBd
35、d或AAbbDDaabbdd B.aaBBDDaabbdd或AAbbDDaaBBDD C.aabbDDaabbdd或AAbbDDaabbdd D.AAbbDDaaBBdd或AABBDDaabbdd【审答技巧】(1)审题关键:题目中出现“独立分配”,说明这几对等位基因的遗传符合自由组合定律。(2)满分答题:根据题意能够写出黑色个体的基因型且对题干中“F2中毛色黄褐黑=5239的数量比”进行正确的分析和处理,是得分的关键。本题涉及3对独立分配的等位基因的遗传,需要结合分离定律的知识解决问题。【解析】选D。本题主要考查基因自由组合定律的应 用。由题意可知,决定黄毛色的基因型为aa_ _ _ _或 A
36、_ _ _D_,决定黑毛色的基因型为A_B_dd,且黑色 个体在F2中所占比例为9(52+3+9)=9/64=3/43/4 1/4,可以推测出F1基因型为AaBbDd(黄色),再根据 亲本为两个纯合的黄色品种以及黄色品种的基因型,可推出杂交亲本的组合可能为AAbbDDaaBBdd或 AABBDDaabbdd,因此D项正确。【核心素养新命题】科学思维分析与综合(1)请写出该哺乳动物黄色个体的基因型。提示:A_ _ _D_、aa_ _ _ _。(2)基因型为AaBbDd的雌雄个体交配,子代个体基因型和表现型分别有几种?提示:基因型:333=27种;表现型:3种。【考点题组诊断】角度一 表现型、基因
37、型的推断与概率计算 1.(2019青岛模拟)水稻香味性状与抗病性状独立遗传,香味性状受隐性基因(a)控制,抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行一系列杂交实验,两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是()世纪金榜导学号 A.香味性状一旦出现即能稳定遗传 B.两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb C.两亲本杂交的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0 D.两亲本杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32【解析】选D。由题干信息可知香味性状受隐性基因(a)控制,所以香味性状(aa)一旦出现即能稳定遗传,A正
38、 确;两亲本为无香味感病与无香味抗病植株,图中无 香味感病与无香味抗病植株杂交后代中,抗病和感病 的比为5050=11,说明亲本相关基因型是Bb与bb;无香味和有香味的比为7525=31,说明亲本相关基 因型是Aa与Aa,则亲本的基因型是Aabb与AaBb,B正确;亲本的基因型是Aabb与AaBb,其后代不可能出现能稳定遗传的有香味抗病植株aaBB,C正确;亲代的基因型为AabbAaBb,子代香味相关的基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,分别自交得到aa的概率为3/8,子代抗病性相关的基因型为1/2Bb和1/2bb,自交得到BB的概率为1/8,所以得到能稳定遗传的有香味抗病植株的比例为
39、(3/8)(1/8)=3/64,D错误。角度二 多对等位基因位于多对同源染色体上的遗传问题 2.已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性,控制它们的三对等位基因自由组合。让纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交得到F1,F1自交得到F2,则F2中理论上 ()A.有27种基因型,16种表现型 B.高茎子粒饱满矮茎子粒皱缩为151 C.红花子粒饱满红花子粒皱缩白花子粒饱满白花子粒皱缩为9331 D.红花高茎子粒饱满白花矮茎子粒皱缩为273 【解析】选C。假设这三对等位基因分别为A、a,B、b,C、c,则纯合红花高茎子粒皱缩植株的基因型为 AABBcc,纯合白花矮
40、茎子粒饱满植株的基因型为 aabbCC,F1的基因型为AaBbCc。F1自交得到的F2的基 因型有333=27种,表现型有222=8种;表现 型及比例为(3红花1白花)(3高茎1矮茎)(3子粒饱 满1子粒皱缩),因此,F2中高茎子粒饱满矮茎子粒皱缩=(33)(11)=91;红花子粒饱满红花子粒皱缩白花子粒饱满白花子粒皱缩 =(33)(31)(13)(11)=9331;红花高茎子粒饱满白花矮茎子粒皱缩=(333)(111)=271。3.(2019黄冈模拟)自花传粉的某二倍体植物,其花色受多对等位基因控制,花色遗传的生化机制如图所示。请回答下列问题:(1)某蓝花植株自交,其自交子代中蓝花个体与白花
41、个体的比例约为2737,该比例的出现表明该蓝花植株细胞中控制蓝色色素合成的多对基因位于_上。不同基因型的蓝花植株自交,子代中出现蓝花个体的概率除27/64外,还可能是_。(2)现有甲、乙、丙3个纯合红花株系,它们两两杂交产生的子代均表现为紫花。现欲用甲、乙、丙3个红花纯合品系,通过杂交实验来确定某纯合白花株系的花色基因组成中存在几对隐性纯合基因(不考虑基因突变、染色体变异、交叉互换等情况)。实验思路:让该白花植株_。实验结果和结论:若_,则该白花株系的基因型中存在2对隐性纯合基因。若_,则该白花株系的基因型中存在3对隐性纯合基因。若3组的杂交子代全为红花,则该白花株系的基因型中存在4对隐性纯合
42、基因。【解析】(1)蓝花植株A_B_C_ee自交,自交子代中蓝花 与白花的比例为2737,27+37=64=43,所以该蓝花植 株细胞中控制蓝色色素合成的多对基因位于非同源染 色体上。若植株基因型为AaBbCcee,则自交后子代出 现蓝花的概率为27/64;若植株基因型为AABBCCee,则 自交后代全为蓝花;若植株基因型为AABBCcee、AaBBCCee、AABbCCee,则自交后子代蓝花概率为3/4;若植株基因型为AaBbCCee、AaBBCcee、AABbCcee,则自交后子代蓝花概率为9/16,所以子代出现蓝花的概率除27/64外,还会有9/16或3/4或100%。(2)甲、乙、丙三
43、个纯合红花株系,基因型为A_B_C_EE,两两杂交产生的子代均表现为紫花,则甲、乙、丙株系的花色基因型各含1对隐性纯合基因,通过杂交实验来确定某纯合白花株系的花色基因组成中存在几对隐性纯合基因,实验思路为让该纯合白花植株分别与甲、乙、丙三个红花纯合品系杂交,分别统计子代花色类型。若白花株系的基因型中有2对隐性纯合基因,则其 基因型可能为aaBBCCee,AAbbCCee,AABBccee,假设 白花基因型为aaBBCCee,其分别与基因型为只有一对 隐性纯合基因甲、乙、丙红花株系杂交,则如下所 示:aaBBCCeeAAbbCCEE,aaBBCCeeaaBBCCEE,aaBBCCeeAABBcc
44、EE,杂交后代基因型分别为 AaBbCCEe、aaBBCCEe、AaBBCcEe,表现型为两组杂交子代全为紫花,一组杂交子代全为红花。AAbbCCee、AABBccee与甲、乙、丙杂交结果与上相同,所以,若其中两组杂交子代全为紫花,另一组子代全为红花,则该白花株系的基因型有2对隐性纯合基因。若该白花株系的基因型中存在3对隐性纯合基因,则 其基因型可能为AAbbccee、aaBBccee、aabbCCee,假 设该白花株系的基因型为AAbbccee,与甲、乙、丙杂 交,如下所示:AAbbcceeAAbbCCEE,AAbbccee aaBBCCEE,AAbbcceeAABBccEE,杂交后代基因型
45、为 AAbbCcEe、AaBbCcEe、AABbccEe,表现型为红花、紫 花、红花,aaBBccee、aabbCCee与甲、乙、丙杂交结果与上相同。所以若其中一组子代全为紫花,另两组子代全为红花,则该白花株系的基因型中存在3对隐性纯合基因。若白花株系基因型有4对隐性纯合基因,其基因型为aabbccee,与甲、乙、丙杂交,如下所示:aabbccee AAbbCCEE,aabbcceeaaBBCCEE,aabbccee AABBccEE,杂交后代基因型为AabbCcEe、aaBbCcEe、AaBbccEe,表现型全为红花,所以,若3组的杂交子代全为红花,则该白花株系的基因型中存在4对隐性纯合基因
46、。答案:(1)非同源染色体 9/16或3/4或100%(2)分别与甲、乙、丙杂交,分别统计子代花色类型 其中两组杂交子代全为紫花,另一组子代全为红花 其中一组子代全为紫花,另两组子代全为红花 角度三 自由组合定律的应用 4.(2016全国卷)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:世纪金榜导学号 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
47、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_ _。【解析】本题主要考查基因自由组合定律及其应用。(1)根据实验3有毛白肉A与无毛黄肉C杂交,后代只有有毛黄肉,说明有毛对无毛为显性,黄肉对白肉为显性。(2)据实验3杂交后代的表现型全为有毛黄肉可判断双亲均为纯合子,即有毛白肉A基因型为DDff,无毛黄肉C基因型为ddFF。实验1杂交后代出现了黄肉、白肉,且比例为11,说明无毛黄肉B是杂合子,其基因型为ddFf。(3)无毛黄肉B(ddF
48、f)自交,后代黄肉和白肉的分离比为31,即无毛黄肉无毛白肉=31。(4)实验3中的子代基因型为DdFf,其自交后代两种性状均出现31的分离比,即有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉=9331。(5)无毛黄肉B的基因型为ddFf,无毛黄肉C的基因型为ddFF,前者产生dF、df配子,后者产生dF配子,后代基因型为ddFF、ddFf。答案:(1)有毛 黄肉(2)DDff、ddFf、ddFF(3)无毛黄肉无毛白肉=31(4)有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉=9331(5)ddFF、ddFf 5.玉米种子的颜色由三对等位基因共同控制,已知A、a基因与B、b基因独立遗传,且显性基因A、B、D同时存在时,表现
49、为有色种子;其他情况都为无色种子。现有基因型为AaBbDd的有色种子植株和一些无色种子植株可供实验选用,回答下列问题。(1)请以上述植株为材料,设计实验来确定D、d的位置。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)(2)若实验结果表明,D、d基因位于A、a基因所在的染 色体上。但某基因型为AaBbDd的植株与基因型为 aabbdd的植株杂交得到的F1全部为无色种子植株,则 该植株的A基因与_(填“D”或“d”)基因位于 一条染色体上。若F1中某植株因发生基因突变结出了有色种子,则该植株的基因型最可能是_,判断的理由是_。【解析】(1)若D、d位于另外一对染色体上,则三对等 位基因可以自由组
50、合,AaBbDd自交后代中A_B_D_的个 体所占比例为3/43/43/4=27/64,即子代中有色种 子植株所占比例为27/64;若D、d位于A、a与B、b 所 在的某一对染色体上,假设D、d与A、a位于一对染色 体上,且A与D位于一条染色体上,a与d位于一条染色 体上,则子代中A_B_D_的个体所占比例为3/43/4=9/16。假设D、d与A、a位于一对染色体上,且A与d位于一条染色体上,a与D位于一条染色体上,则子代中A_B_D_的个体所占比例为6/16。(2)AaBbDd植株与aabbdd植株杂交子代全部为无色种子植株,说明AaBbDd植株不产生ABD的配子,即与A在一条染色体上的基因
51、是d,与a在一条染色体上的基因是D;则AaBbDd产生的配子种类为ABd、Abd、aBD、abD,F1的基因型为AaBbdd、Aabbdd、aaBbDd、aabbDd;若AaBbdd、aaBbDd发生基因突变,只需一个隐性基因发生突变;Aabbdd、aabbDd发生基因突变,至少需两个隐性基因发生突变。答案:(1)选用基因型为AaBbDd的有色种子植株进行自交,分析F1的表现型及比例。若子代中有色种子植株所占比例为27/64,则D、d基因位于另一对染色体上;若子代中有色种子植株所占的比例为9/16或6/16,则D、d基因分别位于A、a与B、b 所在的某一对染色体上。(其他合理答案亦可)(2)d
52、 AaBbdd或aaBbDd 基因突变具有低频性,两种隐性基因同时发生显性突变的概率极低 【加固训练】某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知1基因型为AaBB,且2与3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图分析,正确的推断是()A.3的基因型一定为AABb B.2的基因型一定为aaBB C.1的基因型可能为AaBb或AABb D.2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16【解析】选B。根据1基因型为AaBB且表现型正常,2却患病可知,当同时具有A和B两种显性基因时,个 体不会患病,因为2一定有B基因,如果也有A基因则 表现型正常,而实际上患病,所以2一定无A基因,因此2
53、的基因型可以表示为aaB_,且3基因型有可 能为aaBb、aaBB、AAbb、Aabb、aabb的任何一种。如 果2的基因型为aaBb,则子代都会有患者,所以2的基因型只能是aaBB;再根据2和3两者都患病而后代不患病来分析,3的基因型只能为AAbb,B项正确。由3为AAbb可推知,3的基因型为A_Bb,A项错误。1的基因型只能是AaBb,C项错误。2基因型也为AaBb,与AaBb的女性婚配,若aabb为患者,则后代患病的概率为7/16,若aabb不为患者,则后代患病的概率为6/16,D项错误。答案速填:1两对或多对 2减数第一次分裂后期 3等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合 49331 56321 64221