1、考向2 基因自由组合定律 研磨真题解高考密码(2020全国卷)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表现型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题:(1)根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别 是 。(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分 别为 、和 。(3)若丙和丁杂交,则子代的表现型为 。(4)选择某一未知基因型的植株X
2、与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶 形的分离比为31、叶色的分离比为11、能否抗病性状的分离比为11,则 植株X的基因型为 。【解析】本题主要考查自由组合定律及其应用。(1)板叶紫叶抗病(甲)与花叶绿叶感病(丙)杂交,子代表现型均与甲相同,即均为板叶紫叶抗病,因此子代具有的性状为显性性状。(2)由甲和丙杂交的结果可知,甲和丙分别为显性纯合子和隐性纯合子,可以写出甲和丙植株的基因型分别是AABBDD、aabbdd。由乙和丁杂交的结果可知,乙和丁杂交中应包含三个测交组合,结合板叶、紫叶、抗病为显性性状,可以写出乙和丁的基因型分别是AabbDd、aaBbdd。(3)aabbdd(丙)和aaBb
3、dd(丁)杂交,子代的基因型为aabbdd、aaBbdd,因此表现型为花叶绿叶感病、花叶紫叶感病。(4)植株X与AabbDd(乙)进行杂交,子代叶形的分离比为31、叶色的分离比为11、能否抗病性状的分离比为11,可推出植株X各性状的基因型为Aa、Bb、dd。答案:(1)板叶、紫叶、抗病(2)AABBDD AabbDd aabbdd aaBbdd(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病(4)AaBbdd【命题背景】情境素材三对相对性状的杂交实验核心素养生命观念、科学思维命题视角基因显隐性的判断、基因型和表现型的判断【审答思维】1.审关键点:(1)甲丙子代表现型均与甲相同。(2)乙丁子代出现1111111
4、1的表现型比例。2.解题流程:(1)板叶紫叶抗病(甲)花叶绿叶感病(丙)子代均为板叶紫叶抗病板叶、紫叶、抗病为显性,且甲的基因型为AABBDD,丙的基因型为aabbdd。(2)板叶绿叶抗病(乙)花叶紫叶感病(丁)子代出现 11111111乙的基因型为AabbDd,丁的基因型为aaBbdd。(3)花叶绿叶感病(丙)(aabbdd)花叶紫叶感病(丁)(aaBbdd)子代为花叶绿 叶感病和花叶紫叶感病。(4)X板叶绿叶抗病(乙)(AabbDd)子代板叶花叶=31,紫叶绿叶=11,抗病感病=11X的基因型为AaBbdd。【命题陷阱】陷阱1:自由组合定律不适用于所有非等位基因:位于非同源染色体上的非等位
5、基因自由组合才发生基因重组。陷阱2:根据子代表现型倒推亲本基因型的提醒:出现8种表现型,且比例相等,则亲本中三对性状均为测交。1.(自由组合定律的实质)果蝇的棒眼与圆眼、长翅与残翅分别受两对等位基因A(a)与B(b)控制。现以纯合的棒眼长翅雌蝇与纯合的圆眼残翅雄蝇作亲本进行杂交实验。下列叙述正确的是()A.若两对基因位于一对染色体上,则F1在产生配子时不能发生基因重组 B.若两对基因位于两对染色体上,则F2雌蝇的表现型比例为9331 C.若F2雄蝇的表现型比例为3131,则两对基因符合自由组合定律 D.若双隐性个体胚胎不能正常发育,则两对基因不符合自由组合定律 新题预测技法演练场 C 根据题意
6、分析,若两对基因位于一对染色体上,则两对基因之间不能自由组合,但是其产生配子的过程中可能发生交叉互换,因此F1在产生配子时可能发生基因重组,A错误;若两对基因位于两对染色体上,其中棒眼基因型在X染色体上的话,则F2雌蝇的表现型比例为3131,B错误;若F2雄蝇的表现型比例为3131,说明两对基因相当于杂合子自交和测交实验,进而说明两对基因符合自由组合定律,且有一对基因在X染色体上,C正确;双隐性个体胚胎不能正常发育,并不影响基因是否遵循自由组合定律,D错误。2.(亲本基因型的判断)豌豆中,籽粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性,现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1
7、自交,F2的表现型及比例为黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒=93155,则亲本的基因型为()A.YYRR yyrr B.YyRr yyrr C.YyRR yyrr D.YYRr yyrr C 由F2表现型及比例可知,F2中黄色绿色=(9+3)(15+5)=35,圆粒皱粒=(9+15)(3+5)=31。可将两对基因分开单独研究每一对基因的遗传情况,由选项杂交组合可知籽粒颜色有两种杂交方式YYyy或Yyyy。若为YYyy,则F1为Yy,自交子代Y_为3/4,即黄绿=31(不符合,舍弃);若为Yyyy,则F1为1/2Yy,1/2yy,自交子代Y_为1/23/4=3/8,即黄绿=35(符合)。又由于F
8、2圆粒皱粒=31,所以F1为Rr,则双亲为RRrr。因此,亲本的基因型为YyRRyyrr,故选C。3.(不定项选择自由组合定律的应用)果蝇有突变型和野生型,纯合野生型果蝇表现为灰体、长翅、红眼。现有甲(黑体)、乙(残翅)、丙(白眼雄果蝇)三种单基因隐性突变体果蝇,这3种隐性突变基因在染色体上的位置如图所示。下列说法正确的是()A.将甲、乙杂交得F1,F1雌雄相互交配,无法验证基因的自由组合定律 B.将乙、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配,可用于验证白眼基因位于X染色体上 C.将甲、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体红眼的基因型有6种 D.将甲与野生型杂交,某性状后代雌雄个体中所占
9、比例相同,则控制该性状的基因一定位于常染色体上 A、B、C 将甲bbVGVG、乙BBvgvg杂交得F1(BbVGvg),两对等位基因位于一对同源染色体上,无法验证基因的自由组合定律,A正确;为验证白眼基因位于X染色体上,可用乙(XWXW)、丙(XwY)杂交得F1(XWXw、XWY),F1雌雄相互交配,若子代只有雄性中出现白眼,即可得证,B正确;将甲(bbVGVGXWXW)、丙(BBVGVGXwY)杂交得F1(BbVGVGXWXw、BbVGVGXWY),F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体(B-)红眼(XW _)的基因型有23=6种,C正确;将甲与野生型杂交,某性状在后代雌雄个体中所占比例相同,
10、则控制该性状的基因不一定位于常染色体上,如甲XWXW野生型XWY,子代全为显性性状,但基因位于X染色体,D错误。【高分必备点】1.“拆分法”解决基因型种类及概率问题:(1)基因型种类数:AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数。(2)计算方法:可分解为三个分离定律:AaAa后代有3 种基因型(1AA2Aa1aa);BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb);CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)。因此,AaBbCcAaBBCc的后代中有323=18种基因型。(3)概率计算AaBbCcAaBBCc后代中AaBbcc出现的概率计算:1/2(Aa)1/2(Bb)1/4(cc)=
11、1/16。2.拆分比例法推导亲本基因型(常染色体遗传):原比例 拆分比例 亲本基因型 3131(31)(11)(11)(31)AaBbAabb、AaBbaaBb 1111(11)(11)AaBbaabb或 AabbaaBb 9331(31)(31)AaBb自交【规避失分点】1.自由组合定律的实质:自由组合定律的实质是在形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合,而不是发生在配子的随机结合过程中。2.对分离定律和自由组合定律的关系不清楚:(1)自由组合定律发生的同时一定发生分离定律。(2)分离定律是自由组合定律的基础,符合自由组合定律的同时,每对基因一定符合分离定律。3.遗传规律并不适合所有生物:(1)生物类型上:只适用于进行有性生殖的真核生物,原核生物的遗传不遵循自由组合定律。(2)遗传方式上:只适用于细胞核遗传,细胞质基因的遗传不遵循遗传规律。【深挖增分点】1.自由组合定律与减数分裂:(1)发生时间:自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。(2)原理:非同源染色体自由组合的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,因此减数分裂是自由组合定律的细胞学基础。2.自由组合定律与杂交育种:运用自由组合定律,可以将不同的优良性状集中在同一个体上,从而实现新品种的培育。