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第15讲PART 15基因的自由组合定律考试说明基因的自由组合定律()。第1课时自由组合定律的基础考点互动探究教师备用习题考点互动探究知识梳理1.两对相对性状的杂交实验发现问题(1)杂交实验过程考点一两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律图5-15-1 黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒(2)实验结果分析F1全为黄色圆粒,表明粒色中黄色是显性,粒形中圆粒是显性。F2中出现了不同性状之间的。F2中4种表现型的分离比为。2.对自由组合现象的解释提出假说(1)理论解释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产生配子的种类及比例:。受精时,雌、雄配子的结合是的,配子结合方式为种。考点互动探究重新组合9331两对遗传因子每对遗传因子不同对的遗传因子YRYryRyr=1111随机16(2)遗传图解考点互动探究图5-15-2yrYyRrY_rr绿圆3.设计测交方案及验证演绎和推理(1)方法:实验。(2)遗传图解考点互动探究图5-15-3测交yyrr11114.自由组合定律得出结论(1)控制不同性状的遗传因子的是互不干扰的。(2)在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子,决定不同性状的遗传因子。5.孟德尔获得成功的原因考点互动探究图5-15-4分离和组合彼此分离自由组合豌豆统计学假说演绎理性思维 1.归纳与概括 孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验?正交和反交的结果一致说明什么?从数学角度看,9 3 3 1与3 1能否建立联系?F2中重组类型及其所占比例是多少?如果将亲本的杂交实验改为P:纯合黄色皱粒纯合绿色圆粒,则F1、F2的性状表现及比例与上述实验相同吗?考点互动探究答案用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。正、反交实验结果一致说明后代的性状与哪个亲本作母本无关。(黄色 绿色)(圆粒 皱粒)=(31)(31)=黄圆 黄皱 绿圆 绿皱=9331。黄色皱粒和绿色圆粒分别占6/16。F1和F2的表现型及比例与课本中实验相同,但F2中重组类型是黄色圆粒与绿色皱粒,共占F2个体的10/16。2.归纳与概括 配子的随机结合就是基因的自由组合吗?请联系非等位基因自由组合发生的时期、原因进行分析。考点互动探究答案不是。减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因随之自由组合。所以基因的自由组合并不是指配子的随机结合。科学探究 某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)杂交,得到F1植株366棵,全部表现为紫花,F1自交后代有1650棵,性状分离比为9 7。同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律,同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是。考点互动探究答案基因型为A_B_的香豌豆开紫花,基因型为aaB_、A_bb、aabb的香豌豆开白花1.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验 F2考点互动探究核心讲解1YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)1YYRR(黄圆)2YyRR(黄圆)1yyRR(绿圆)2Rr(圆)2YYRr(黄圆)4YyRr(黄圆)2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr(黄皱)2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)2.实验结论(1)F2共有9种基因型、4种表现型。(2)F2中黄 绿=3 1,圆 皱=3 1,都符合基因分离定律。(3)F2中纯合子占1/4,杂合子占3/4。(4)F2中黄色圆粒纯合子占1/16,但在黄色圆粒中纯合子占1/9,注意二者的范围不同。3.应用分析(1)F2的4种表现型中,把握住相关基因组合A_B_ A_bb aaB_ aabb=9 3 3 1。考点互动探究(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16。当亲本基因型为AABB和aabb时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。当亲本基因型为AAbb和aaBB时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状所占比例只能是(3+3)/16。考点互动探究4.自由组合定律的实质和适用条件(1)细胞学基础:考点互动探究图5-15-5(2)实质:在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。配子的随机结合不是基因的自由组合,自由组合发生在减数第一次分裂中,而不是受精作用时。(3)适用条件:进行有性生殖的真核生物;基因位于细胞核内的染色体上;发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,如图5-15-6中的A与d。一条染色体上的不同基因也称为非等位基因,它们是不能自由组合的,如图5-15-6中的A与B、a与b。考点互动探究图5-15-6角度1考查两对相对性状的杂交实验的分析1.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是()A.F1产生4个配子,比例为1 1 1 1B.F1产生基因组成为YR的卵细胞和基因组成为YR的精子数量之比为1 1C.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D.F1产生的精子中,基因组成为YR和基因组成为yr的比例为1 1考点互动探究命题角度答案 D考点互动探究解析 在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,F1(YyRr)在进行减数分裂时可产生4种比例相等的配子,而不是4个,且卵细胞的数量要远远少于精子的数量;基因的自由组合定律是在F1产生配子时起作用的,其实质是减数分裂形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。综上判断D项正确。2.如图5-15-7中甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中控制种子圆粒与皱粒(R、r)及黄色与绿色(Y、y)的两对等位基因及其在染色体上的位置,下列分析正确的是()A.甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为9 3 3 1B.乙、丙豌豆杂交后代有4种基因型、1种表现型C.甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1 2 1D.甲、丁豌豆杂交后代有6种基因型、4种表现型考点互动探究图5-15-7答案 D考点互动探究解析 甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为31,A错误;乙、丙豌豆杂交后代有2种基因型、1种表现型,B错误;甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1(11)=11,C错误;甲、丁豌豆杂交后代有32=6(种)基因型、22=4(种)表现型,D正确。易错提醒对自由组合定律理解的3个易错点(1)配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中,而不是受精作用时。(2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因,但它们是不能自由组合的。(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3 1或1 1这些比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。考点互动探究角度2考查基因的自由组合定律的实质与验证3.现有四个果蝇品系(都是纯种),其中品系的性状均为显性,品系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:若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型()A.B.C.D.考点互动探究品系隐性性状均为显性 残翅 黑身 紫红眼相应染色体、答案 B解析 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律,故选或。4.2013全国卷 已知玉米籽粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;籽粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。考点互动探究考点互动探究考点互动探究解析 本题考查基因的分离定律和自由组合定律的应用。本题的实验目的是通过一个杂交实验验证两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,同时每对相对性状又均遵循分离定律。常用的验证孟德尔遗传定律的方法是自交法和测交法。玉米为雌雄异花,两种方法都可用。结合孟德尔杂交实验,在一对相对性状遗传实验中,若杂合子自交后代表现型比例为31,或测交后代表现型比例为11,则该性状的遗传符合分离定律;在两对相对性状杂交实验中,若杂合子自交后代表现型比例为9331,或测交后代表现型比例为1111,则这两对性状的遗传符合自由组合定律。由于题干表明为一个杂交实验,所以最好使用自交法,选择纯合亲本杂交得到F1为双杂合子AaBb,然后F1自交得F2,F2出现9331的性状分离比。所选双亲为AAbb、aaBB或aaBB、AAbb。技法提炼验证自由组合定律的常用方法测交法:双杂合子F1隐性纯合子,后代F2中双显性 前显后隐 前隐后显 双隐性=1 1 1 1。自交法:双杂合子F1自交,后代F2中双显性 前显后隐 前隐后显 双隐性=9 3 3 1。考点互动探究1.利用分离定律解决自由组合定律问题的方法分解组合法(1)基本原理:由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因,其遗传时总遵循分离定律。因此,可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析,最后将各组情况进行组合。(2)分解组合法解题步骤分解:将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBbAabb可分解为AaAa、Bbbb。组合:将用分离定律研究的结果按一定方式(相加或相乘)进行组合。考点互动探究核心讲解考点二自由组合定律的解题规律及方法(3)常见题型分析配子类型及概率的问题考点互动探究具多对等位基因的个体解答方法举例:基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数每对基因产生配子种类数的乘积配子种类数为AaBbCc 2 2 2=8(种)产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生ABC配子的概率为1/2(A)1/2(B)1/2(C)=1/8配子间的结合方式问题如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种类数。a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。b.再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC杂交时配子间有84=32(种)结合方式。考点互动探究基因型类型及概率的问题考点互动探究问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有3种基因型(1AA 2Aa 1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB 1Bb)CcCc后代有3种基因型(1CC 2Cc 1cc)因此,AaBbCcAaBBCc的后代中有323=18(种)基因型 AaBbCcAaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16表现型类型及概率的问题考点互动探究问题举例计算方法AaBbCcAabbCc,求杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有2种表现型(3A_ 1aa)Bbbb后代有2种表现型(1Bb 1bb)CcCc后代有2种表现型(3C_ 1cc)所以,AaBbCcAabbCc的后代中有222=8(种)表现型AaBbCcAabbCc,后代中A_bbcc所对应表现型出现的概率3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)=3/32考点互动探究问题举例计算方法AaBbCcAabbCc,求子代中不同于亲本的表现型(基因型)概率不同于亲本的表现型=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于亲本的基因型=1-(AaBbCc+AabbCc)2.“逆向组合法”推断亲本基因型(1)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。(2)题型示例9 3 3 1(3 1)(3 1)(AaAa)(BbBb);1 1 1 1(1 1)(1 1)(Aaaa)(Bbbb);3 3 1 1(3 1)(1 1)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb);3 1(3 1)1(AaAa)(BB_)或(AaAa)(bbbb)或(AA_)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。考点互动探究角度1利用分离定律解决自由组合定律问题1.2017东北三校一模 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.1/8 B.1/4 C.37/64 D.27/256考点互动探究命题角度答案 C解析 与亲本表现型相同的概率为3/43/43/4=27/64,重组类型的比例为1-27/64=37/64。2.已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、籽粒饱满对籽粒皱缩为显性。控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎籽粒皱缩与纯合的白花矮茎籽粒饱满植株杂交,F2理论上不会出现的是()A.8种表现型,27种基因型B.红花矮茎籽粒饱满的杂合子在F2中占5/32C.红花籽粒饱满 红花籽粒皱缩 白花籽粒饱满 白花籽粒皱缩为9 3 3 1D.红花高茎籽粒饱满的植株中杂合子占26/27考点互动探究考点互动探究答案 B解析 设控制红花和白花的基因为A、a,控制高茎和矮茎的基因为B、b,控制籽粒饱满和籽粒皱缩的基因为C、c。F1(AaBbCc)自交后代中,表现型种类=222=8(种),基因型种类=333=27(种)。F2中红花矮茎籽粒饱满植株(A_bbC_)占3/41/43/4=9/64,其中纯合子(AAbbCC)占1/41/41/4=1/64,所以红花矮茎籽粒饱满的杂合子在F2中占9/64-1/64=1/8。仅看两对性状的遗传,根据自由组合定律,F1红花籽粒饱满(AaCc)自交后代表现型及比例为红花籽粒饱满 红花籽粒皱缩 白花籽粒饱满 白花籽粒皱缩=9331。F2中红花高茎籽粒饱满植株(A_B_C_)占3/43/43/4=27/64,纯合子(AABBCC)占1/64,则红花高茎籽粒饱满的植株中杂合子占26/27。3.已知玉米果皮黄色(A)对白色(a)为显性,非甜味(D)对甜味(d)为显性,非糯性(G)对糯性(g)为显性,三对基因分别位于不同对的同源染色体上。现有黄色甜味糯性的玉米与白色非甜味非糯性的玉米杂交,F1只有两种表现型,分别是黄色非甜味糯性和黄色非甜味非糯性。(1)两亲本的基因型分别是。(2)若仅考虑果皮颜色和口感(糯性与非糯性),F1中的两种表现型的个体杂交,所得后代中表现型不同于F1的个体约占。若仅考虑果皮颜色和味道,现有两种基因型不同的个体杂交,其后代的表现型及比例为黄色非甜味 黄色甜味=3 1,则亲本可能的杂交组合有。考点互动探究考点互动探究答案(1)AAddgg、aaDDGg(2)1/4AADdaaDd、AADdAaDd解析(1)黄色甜味糯性(A_ddgg)的玉米与白色非甜味非糯性(aaD_G_)的玉米杂交,F1表现型均为黄色非甜味,可知这两对性状亲本纯合,而糯性与非糯性同时出现,说明亲代非糯性为杂合,由此可知亲代基因型为AAddgg、aaDDGg。(2)仅考虑果皮颜色和口感(糯性与非糯性),F1中的两种表现型的个体,基因型分别为AaGg、Aagg,其杂交子代中,与前者表现型相同的个体占3/41/2=3/8,与后者表现型相同的个体也占3/8,所以所得后代中表现型不同于F1的个体约占1-3/8-3/8=1/4。考点互动探究若仅考虑果皮颜色和味道,现有两种基因型不同的个体杂交,其后代的表现型及比例为黄色非甜味 黄色甜味=31,两种性状分别分析,果皮的颜色:子代均为黄色,推知亲代基因型组合可能有AA aa、AAAa、AAAA;味道:子代的性状分离比为非甜 甜=31,推知亲代基因型组合为DdDd,又因为亲本为基因型不同的个体,所以杂交组合有AADdaaDd、AADdAaDd。题后归纳n对等位基因(完全显性)自由组合的计算方法考点互动探究等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种类比例121 1431 2 123 1222(1 1)24232(1 2 1)222(3 1)2323(1 1)34333(1 2 1)323(3 1)3n2n(1 1)n4n3n(1 2 1)n2n(3 1)n角度2从子代基因型和表现型比例的角度考查4.2017山东临沂质检 假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图5-15-8所示(两对基因位于两对同源染色体上),请问F1的基因型为()A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRrC.DdRr和Ddrr D.ddRr考点互动探究图5-15-8 考点互动探究答案 C解析 单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆 矮秆=11,说明F1的基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病 易染病=13,说明F1中有两种基因型,即Rr和rr,且比例为11。综合以上分析,可判断出F1的基因型为DdRr、Ddrr。5.豌豆的两对基因(A、a和B、b)分别位于两对同源染色体上。两亲本杂交产生子代的基因型及比例如下表所示,亲本的基因型是()A.AaBbAaBB B.AaBbAaBbC.AABBAaBB D.AABbAaBB考点互动探究子代基因型 AABB AaBB aaBB AABb AaBb aaBb所占比例1/81/41/81/81/41/8答案 A解析 把两对等位基因分开分析,子代中AAAaaa=121,说明亲本相关的基因型为AaAa;子代中BBBbbb=110,说明亲本相关的基因型为BBBb,综合上述分析,亲本的基因型是AaBbAaBB,选A。考点互动探究1.2015海南卷 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种历年真题明考向解析 本题考查对孟德尔遗传定律的理解。融合遗传是指遗传过程中,父本和母本的遗传物质融合在一起,不能分开的遗传类型。孟德尔分离定律认为控制一对相对性状的两个遗传因子是彼此独立的,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子,所以孟德尔定律不支持融合遗传的观点,A项错误。答案 D考点互动探究1.2015海南卷 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种孟德尔遗传定律发生在进行有性生殖的生物减数分裂产生配子时,B项错误。AaBbCcDd个体自交后代会出现34种基因型,C项错误。AaBbCc个体测交,即与aabbcc个体交配,后代基因型有23=8种,D项正确。考点互动探究2.2016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:图5-15-9考点互动探究回答下列问题:(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。考点互动探究答案(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解析(1)由实验1可知,有毛对无毛为显性;由实验3可知,有毛对无毛、黄肉对白肉为显性。(2)由实验3可知,有毛白肉A的基因型为DDff,无毛黄肉C的基因型为ddFF,由实验1或2可知,无毛黄肉B的基因型为ddFf。(3)基因型为ddFf的无毛黄肉植株自交,后代中只出现两种表现型:3/4ddF_(无毛黄肉)、1/4ddff(无毛白肉)。(4)基因型为DDff与ddFF的个体杂交,F1的基因型为DdFf,F1自交,F2中出现D_F_(有毛黄肉)、D_ff(有毛白肉)、ddF_(无毛黄肉)、ddff(无毛白肉),它们之间的比例为9331。(5)ddFfddFF1/2ddFf、1/2ddFF。教师备用习题1.某植物的基因型为AaBb,两对等位基因独立遗传,在该植物的自交后代中,表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为()A.3/16 B.1/4 C.3/8 D.5/8解析基因型为AaBb的植物自交,配子有16种组合,子代有4种表现型,且每一种表现型中均有纯合子(AABB、aaBB、AAbb、aabb),故该植物的自交后代中,表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为3/16。答案 A教师备用习题2.已知玉米某两对基因按照自由组合定律遗传,现有子代基因型及比例如下:则双亲的基因型是()A.TTSSTTSs B.TtSsTtSs C.TtSsTTSs D.TtSSTtSs基因型 TTSS TTss TtSS Ttss TTSs TtSs比例111122解析由子代TTTt=11可知,亲代控制该性状的基因型为TTTt,又因为子代SSSsss=121,所以亲代控制该性状的基因型为SsSs,故亲代基因型为TtSsTTSs。答案 C教师备用习题3.假定五对等位基因自由组合,则杂交组合AaBBCcDDEeAaBbCCddEe产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是()A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4解析分析亲本基因型组合,发现DDddDd,已确定子代中该对基因必定杂合,其余等位基因杂交组合中,子代纯合子均占1/2。根据题意,所求概率为1/21/21/21/2=1/16。答案 B教师备用习题4.玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,茎秆紫色(Y)对茎秆绿色(y)为显性,两对性状独立遗传。以基因型为ddYY和DDyy的玉米为亲本杂交得到的F1自交产生F2。选取F2中的高秆绿茎植株种植,并让它们相互授粉,则后代中高秆绿茎与矮秆绿茎的比例为()A.51 B.81 C.31 D.97解析 F1自交产生的F2中高秆绿茎植株基因型有两种,分别是Ddyy占2/3、DDyy占1/3,其中只有Ddyy自交后代中会出现矮秆绿茎(ddyy),出现的概率是2/32/31/4=1/9,因此后代中高秆绿茎与矮秆绿茎的比例为81。答案 B教师备用习题5.鸡冠有胡桃冠、玫瑰冠、豌豆冠和单冠4种形状,如图是一个相关的杂交实验,亲代均为纯合子。(1)由该实验可以初步推测,鸡冠形状由对基因控制,有关基因位于对染色体上。作出这种判断的依据是鸡冠性状不与相关联,而F2的4种表现型之间的数量比约为。(2)如果推测成立,那么,让F2中的一只玫瑰冠雄鸡与一只豌豆冠雌鸡交配,后代最多可出现种形状的鸡冠。教师备用习题(3)上述推测可以通过进一步实验进行验证,例如让F1中的胡桃冠雄鸡与交配,由于相关基因的遗传遵循定律,胡桃冠雄鸡将产生配子,因此理论上,其后代将出现数量比相同的4种表现型。答案(1)两两常性别9331(2)4(3)多只单冠雌鸡基因的(分离定律和)自由组合数量比相同的4种教师备用习题解析(1)子二代表现型的比例接近9331,该比例为双杂合子自交产生的性状分离比,由此可见该性状涉及两对等位基因;又因为后代鸡冠的表现型与性别无关联,因此基因位于两对常染色体上。(2)如果推测成立,用A、a和B、b表示两对等位基因,让F2中的一只玫瑰冠雄鸡(基因型为A_bb或aaB_)与一只豌豆冠雌鸡(基因型为aaB_或A_bb)交配,如两者的基因型为AabbaaBb,后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,即后代可出现4种形状的鸡冠。(3)题述推测可以通过测交实验进行验证,例如让F1中的胡桃冠雄鸡(AaBb)与多只单冠雌鸡(aabb)交配,由于相关基因的遗传遵循基因的分离和自由组合定律,胡桃冠雄鸡将产生数量比相同的4种配子,因此理论上,其后代将出现数量比相同的4种表现型。第2课时自由组合定律的遗传特例完全 解读考点互动探究教师备用习题考点互动探究AaBbAaBb显显显隐隐显隐隐9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb1AABB 1AAbb1aaBB1aabb 2AABb 2Aabb 2aaBb 2AaBB 4AaBb考法一 9 3 3 1的解题模型以上模型的前提是两对等位基因,且独立遗传。通过以上模型,我们可以发现一些规律,熟记这些规律能极大的提升解题速度。下面将规律归纳如下:规律一:比例为1的均为纯合子、比例为2的均为单杂合子、比例为4的为双杂合子。规律二:含一对隐性基因的单杂合子有2种,含一对显性基因的单杂合子也有2种。规律三:9A_B_包含4种基因型,比例为1 2 2 4,3A_bb包含2种基因型,比例为1 2;3aaB_也包含2种基因型,比例也为1 2。规律四:9A_B_中杂合子占8/9,纯合子占1/9;3A_bb(3aaB_)中杂合子占2/3,纯合子占1/3。考点互动探究【题组训练】1.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图5-15-10。据图判断,下列叙述正确的是()A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状B.F1 与黄色亲本杂交,后代有两种表现型C.F1 和F2 中灰色大鼠均为杂合体D.F2 黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4考点互动探究图5-15-10答案 B考点互动探究解析 根据题意可假设灰色为A_B_,黄色为A_bb,黑色为aaB_,米色为aabb,所以灰色为双显性状,米色为双隐性状,黄色、黑色为单显性状,A 错误;F1 为双杂合子(AaBb),与黄色亲本(按假设为AAbb)杂交,后代有两种表现型,B 正确;F2 出现性状分离,灰色大鼠中有1/9 的为纯合子(AABB),其余为杂合子,C 错误;F2 的黑色大鼠中纯合子(aaBB)所占比例为1/3,与米色(aabb)杂交不会产生米色大鼠,杂合子(aaBb)所占比例为2/3,与米色大鼠(aabb)交配,产生米色大鼠的概率为2/31/2=1/3,D 错误。考点互动探究(一)致死现象致死现象的常见情况有三种:若有一对显性基因纯合致死,例如AA致死,Aa与Aa的子代表现型比例为2 1,Bb与Bb的子代表现型比例为3 1,则9 3 3 1的变化为6 2 3 1。若两对显性基因纯合都致死,例如AA致死、BB也致死,Aa与Aa的子代表现型比例为2 1,Bb与Bb的子代表现型比例为2 1,则9 3 3 1的变化为4 2 2 1。若有一对隐性基因纯合致死,例如aa致死,Aa与Aa的子代表现型全为显性,Bb与Bb的子代表现型比例为3 1,则9 3 3 1的变化为3 1。配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。可分为含某种基因的雄配子致死和雌配子致死。考法二关于9 3 3 1的变化【题组训练】2.2017蚌埠第三次质检 基因型为AaBb的个体自交,下列有关子代(数量足够多)的各种性状分离比情况,分析有误的是()A.若子代出现6 2 3 1的性状分离比,则存在AA或BB纯合致死现象B.若子代出现4 2 2 1的性状分离比,则具有A或B基因的个体表现为显性性状C.若子代出现3 1的性状分离比,则存在aa或bb纯合致死现象D.若子代出现9 7的性状分离比,则存在3种杂合子自交会出现性状分离现象考点互动探究答案 B考点互动探究解析 基因型为AaBb的个体自交,正常情况下符合自由组合定律,子代性状分离比为9331,或理解为(31)(31)。若子代出现6231的性状分离比,即(21)(31),其中有一对基因显性纯合致死,可能为AA,也可能为BB,故A正确。若子代出现4221的性状分离比,即(21)(21),可推知,两对显性基因均纯合致死,故B错误。若子代出现31的性状分离比,即(31)(30),可推知,有一对隐性基因纯合致死,aa或bb,故C正确。若子代出现97的性状分离比,即9(3+3+1),可推知,子代只有A与B同时存在时表现为一种性状,否则为另一种性状。所以关于两对性状的杂合子中:AABb、AaBB、AaBb自交会出现性状分离,而其他杂合子aaBb、Aabb 自交不会发生性状分离,故D正确。(二)累加效应 若显性基因作用效果相同,且存在累加效应,则AaBb自交子代中含0个显性基因的基因型为1aabb,含1个显性基因的基因型为2Aabb、2aaBb,含2个显性基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb,含3个显性基因的基因型为2AABb、2AaBB,含4个显性基因的基因型为1AABB,因此9 3 3 1变化为1 4 6 4 1。考点互动探究【题组训练】3.人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。皮肤中黑色素的多少,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)控制,显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配,后代肤色为黑白中间色,如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例分别为()A.9种,1 4 6 4 1 B.3种,1 2 1C.9种,9 3 3 1 D.3种,3 1考点互动探究答案 A解析 根据题意,结合关于累加效应的分析可知,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例分别为9种,14641,A正确。4.2017安徽皖南八校联考 一个7米高和一个5米高的植株杂交,子代都是6米高。在F2中,7米高植株和5米高植株的概率都是1/64。假定双亲包含的遗传基因数量相等,且效应叠加,则控制植株株高的基因有()A.1对 B.2对 C.3对 D.4对考点互动探究答案 C解析 此题宜使用代入法解答。当控制植株株高的基因为3对时,AABBCC株高为7米,aabbcc株高为5米,AaBbCc株高为6米,AaBbCc自交后代中AABBCC和aabbcc的概率都是1/64,C正确。(三)基因互作 基因互作是指非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象。考点互动探究异常的表现型分离比相当于孟德尔的表现型分离比合并子代表现型种类12 3 1(9A_B_+3A_bb)3aaB_ 1aabb或(9A_B_+3aaB_)3A_bb 1aabb3种9 6 19A_B_(3A_bb+3aaB_)1aabb3种9 3 49A_B_ 3A_bb(3aaB_+1aabb)或9A_B_ 3aaB_(3A_bb+1aabb)3种可以看出,基因互作导致的各种表现型的比例都是从9 3 3 1的基础上演变而来的,只是表现型比例有所改变(根据题意进行合并或分解),而基因型的比例仍然和独立分配是一致的,由此可见,虽然这种表现型比例不同,但同样遵循基因的自由组合定律。考点互动探究13 3(9A_B_+3A_bb+1aabb)3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb)3A_bb2种15 1(9A_B_+3A_bb+3aaB_)1aabb2种9 79A_B_(3A_bb+3aaB_+1aabb)2种【题组训练】5.紫花和白花受两对独立遗传的基因控制。某紫花植株自交,子代中紫花植株白花植株=9 7,下列叙述正确的是()A.该性状可以由两对等位基因控制 B.子代紫花植株中能稳定遗传的占1/16C.子代白花植株的基因型有3种 D.亲代紫花植株测交,后代紫花 白花为1 1考点互动探究答案 A解析 97的比例是两对相对性状遗传中9331的比例变式,由此判断该性状可以由两对等位基因控制,A正确;由该表现型比例可以判断,只有同时具有两个显性基因时才表现为紫花,其余全为白花,因此子代紫花植株中能稳定遗传的占1/9,B错误;子代白花植株的基因型有5种,C错误;亲代紫花植株测交,其后代紫花 白花为13,D错误。6.2017江西南昌十所省重点中学二模 某自花传粉植物的红色花和白色花受两对等位基因(A、a和B、b)共同控制,其中基因A能抑制基因B的表达,基因A存在时表现为白色。若利用基因型纯合的白花亲本进行杂交,得到子一代(F1)花色全部为白色,子一代(F1)自交所得子二代(F2)花色中白色 红色=13 3。请回答下列问题:(1)亲本的基因型为,控制花色基因的遗传遵循定律。该定律的实质所对应的事件发生在配子形成过程中的时期为。(2)F2中红花植株自交得F3,F3中红花植株所占比例为。考点互动探究答案(1)AABBaabb基因的(分离定律和)自由组合减数第一次分裂后期(2)5/6考点互动探究题后归纳利用“合并同类项”妙解特殊分离比(1)看后代可能的配子组合种类,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。(2)先写出正常的分离比9 3 3 1,对照题中所给信息进行归类如下:若分离比为9 7,则为9(3 3 1),即7是后三种合并的结果;若分离比为9 6 1,则为9(3 3)1;若分离比为15 1,则为(9 3 3)1。考点互动探究(四)根据9 3 3 1的变化,类比推理测交后代1 1 1 1的变化测交AaBb aabb1AaBb 1Aabb 1aaBb 1aabb若A_B_、aaB_、A_bb表现型相同,则自交后代9 3 3 1变化为15 1,那么测交后代1 1 1 1变化为3 1。若A_bb、aaB_表现型相同,则自交后代9 3 3 1变化为9 6 1,那么测交后代1 1 1 1变化为1 2 1,其他情况以此类推。考点互动探究【题组训练】7.2017浙江余杭期中 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 3C.9 7 D.15 1考点互动探究答案 B解析 位于不同对同源染色体上说明遵循基因的自由组合定律,F1(AaBb)测交,按照正常的自由组合定律表现型比例为1111,而现在是13,那么F1自交后原本的9331有可能是97、133或151,故A、C、D正确。而B项中的3种表现型是不可能的,故B错误。考法三多对基因控制一种性状的问题分析(1)问题分析两对或多对等位基因控制一种性状的问题分析,往往要依托教材中两对相对性状的遗传实验。该类遗传现象仍属于基因的自由组合问题,后代基因型的种类和自由组合问题一样,但表现型的问题和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同,性状分离比也有很大区别。考点互动探究(2)解题技巧关键是弄清表现型和基因型的对应关系,根据这一对应关系结合一对相对性状和两对相对性状的经典实验综合分析。先用常规方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例。再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。考点互动探究考点互动探究答案 D考点互动探究考点互动探究考点互动探究1.2017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=52 3 9的数量比,则杂交亲本的组合是()A.AABBDDaaBBdd,或AAbbDDaabbdd B.aaBBDDaabbdd,或AAbbDDaaBBDDC.aabbDDaabbdd,或AAbbDDaabbdd D.AAbbDDaaBBdd,或AABBDDaabbdd历年真题明考向考点互动探究答案 D解析 由F2中毛色表现型出现了黄 褐 黑=52 3 9的数量比,可知F2中A_B_dd占9/64,A_bbdd占3/64,由此推知F1有A、a、B、b基因,再由F1均为黄色推知F1存在D、d基因,因此杂交亲本的组合是AAbbDDaaBBdd,或AABBDDaabbdd,D项正确。考点互动探究2.2016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()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考点互动探究答案 D解析 本题考查基因的自由组合定律及其应用。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,说明红花为显性,用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,即红花测交,后代中红花 白花约为1 3,说明红花和白花这对相对性状由两对互不影响的等位基因(假设分别用A、a和B、b表示)控制,且只有双显性个体才表现为红花。F1的基因型为AaBb,F2中红花植株的基因型有4种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb,F2中白花植株的基因型有5种,即aaBB、aaBb、AAbb、Aabb和aabb,故A、B、C项错误,D项正确。考点互动探究3.2015福建卷 鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图5-15-11所示。请回答:(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是。(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,理论上F2还应该出现性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。考点互动探究(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代,则该推测成立。答案(1)黄体(或黄色)aaBB(2)红眼黑体aabb(3)全部为红眼黄体考点互动探究解析(1)分析题意可知,现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本进行杂交,正交和反交的结果相同,说明控制这两对性状的基因均位于常染色体上;由于F1均为黑眼黄体,因此在体表颜色性状中黄体为显性性状;亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型为aaBB。(2)分析题意可知,这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,因此理论上F2的表现型比例为9 3 3 1;因此还应该出现红眼黑体(aabb)性状的个体;但实际并未出现,其可能的原因是基因型为aabb的个体本该表现红眼黑体,却表现为黑眼黑体。(3)分析题意可知,当(2)中的假设成立时,用亲本中红眼黄体(aaBB)与F2中的黑眼黑体(A_bb、aabb)杂交,就可能出现有一个杂交组合(aaBBaabb)的后代全部为红眼黄体(aaBb)。考点互动探究知识小体系1.一种鹰的羽毛黄色和绿色、条纹和非条纹的差异均由基因决定,两对基因分别用A、a和B、b表示。已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。如图显示了鹰羽毛的杂交遗传,对此解释合理的是()A.黄色对绿色为显性,非条纹对条纹为显性B.控制羽毛性状的两对基因不符合基因的自由组合定律C.亲本的基因型为Aabb和aaBbD.F2中的绿色条纹个体全是杂合子教师备用习题教师备用习题答案 D解析题图显示:F1绿色非条纹自交后代中,绿色 黄色=2 1,说明绿色对黄色是完全显性性状,且绿色纯合子致死,非条纹 条纹=3 1,说明非条纹对条纹为显性,A项错误;F1绿色非条纹自交后代性状分离比为6 3 2 1,若将致死的个体考虑进去,则比例仍为9 3 3 1,因此控制羽毛性状的两对基因符合基因自由组合定律,B项错误;若控制绿色和黄色的等位基因为A和a,控制非条纹和条纹的等位基因为B和b,则F1的绿色非条纹的基因型为AaBb,黄色非条纹的基因型为aaBb,所以亲本的基因型为Aabb和aaBB,C项错误;由于绿色纯合子致死,所以F2中的绿色条纹个体全是杂合子,D项正确。2.玉米是一种雌雄同株的植物,其顶端开雄花,中部开雌花,雌花既可接受同株的花粉,又可接受异株的花粉,玉米的籽粒颜色(黄色和白色)由一对等位基因A、a控制,甜度(甜和非甜)由另一对等位基因B、b控制。现将纯种黄粒非甜玉米(甲)与纯种白粒甜玉米(乙)实行间行种植,在亲本植株上收获籽粒(F1),统计结果如下表所示。教师备用习题F1 籽粒的性状亲本植株黄粒非甜白粒甜甲有无乙有有回答下列问题:(1)根据以上的统计结果可以判断:籽粒颜色中为显性,玉米甜度中为显性。(2)甲所结的黄粒非甜籽粒的基因型为。乙所结的黄粒非甜籽粒的基因型为。(3)玉米籽粒表现为甜是由于可溶性糖不能及时转化为淀粉而引起的,这一事实表明控制甜度的基因是通过控制从而实现对甜度的控制的。(4)要进一步研究基因A、a和B、b不位于同一对染色体上,可以选择(填“甲”或“乙”)植株上所结的黄粒非甜玉米与白粒甜玉米进行杂交,如果后代,表明A、a和B、b不位于同一对染色体上。教师备用习题教师备用习题答案(1)黄色非甜(2)AABB、AaBbAaBb (3)酶的合成来控制代谢(4)乙出现四种表现型且比例为1 1 1 1解析(1)从表格中可以看出,将纯种黄粒非甜玉米(甲)与纯种白粒甜玉米(乙)实行间行种植,在非甜玉米(甲)的果穗上找不到甜玉米籽粒,说明非甜属于显性性状;在黄粒玉米(甲)的果穗上找不到白粒玉米籽粒,说明黄粒属于显性性状。(2)已知籽粒颜色中黄色为显性,玉米甜度中非甜为显性,所以纯种黄粒非甜玉米(甲)与纯种白粒甜玉米(乙)的基因型分别是AABB和aabb,则甲所结的黄粒非甜籽粒中有自交的子代AABB,也有与乙杂交的后代AaBb,而乙自交的后代是白粒甜玉米aabb,与甲杂交的后代是黄粒非甜籽粒AaBb。教师备用习题(3)可溶性糖转化为淀粉属于化学反应,需要酶的催化,所以基因是通过控制酶的合成来控制代谢从而实现对甜度的控制的。(4)可以选择乙植株上所结的黄粒非甜玉米AaBb与白粒甜玉米aabb进行杂交,如果后代出现四种表现型且比例为1 1 1 1,表明A、a和B、b不位于同一对染色体上。3.荞麦是集保健、医药、饲料等为一体的多用型作物,科研工作者对其多对相对性状的遗传规律进行的系列实验研究如下:实验一:研究人员为探究荞麦主茎颜色、花柱长度和瘦果形状的遗传规律,以自交可育的普通荞麦纯种为材料进行杂交实验,结果如下表。教师备用习题组合亲本F1表现型F2表现型及数量F2理论比甲绿茎尖果绿茎纯果红茎尖果红茎尖果271红茎钝果90绿茎尖果211绿茎钝果72?乙花柱长花柱同长花柱同长花柱同长126花柱长3413 3实验二:进一步对主茎颜色与花柱长度进行研究,结果如图所示。根据以上实验结果进行分析,请回答下列问题:(1)由实验一可知,三对相对性状中,最可能由一对等位基因控制的性状是。教师备用习题(2)研究发现,主茎颜色是由两对等位基因控制的,且两对等位基因均含显性基因时,表现为红色,那么实验一甲组合的F2理论比例是。(3)根据实验二的实际结果分析,红茎花柱长个体的基因型是(用图中表示基因型的方法表示),其中纯合子所占的比例是。理论上该实验F1表现型的比例是。教师备用习题教师备用习题解析(1)由表中信息分析知,实验一中的三对相对性状中,最可能由一对等位基因控制的性状是瘦果形状,最可能由两对等位基因控制的性状是主茎颜色和花柱长度。(2)研究发现,主茎颜色是由两对等位基因控制的,且两对等位基因均含显性基因时,表现为红色,设控制主茎颜色的两对等位基因是A和a、B和b,控制瘦果形状的(一对)等位基因是M和m,则红茎的基因型是A_B_,绿茎的基因型是A_bb或aaB_或aabb,尖果的基因型是M_,钝果的基因型是mm,根据实验一甲组合F1中的表现型可知,F1的基因型为AaBbMm,则实验一甲组合的F2理论上红茎(A_B_)和绿茎(A_bb+aaB_+aabb)的比例是9 7,尖果(M_)和钝果(mm)的比例是3 1,所以实验一甲组合的F2性状理论比例为(9 7)(3 1)=27 9 21 7。教师备用习题
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