【生物】2020届一轮复习人教版基因自由组合定律的拓展题型突破学案

【生物】2020届一轮复习人教版基因自由组合定律的拓展题型突破学案

‎2020届 一轮复习 人教版 基因自由组合定律的拓展题型突破 学案 ‎　基因自由组合现象的特殊分离比 ‎ 突破点1　“和”为16的特殊分离比 F1(AaBb)自 交后代比例 原因分析 ‎9∶7‎ 当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型 ‎　　　 ‎ ‎9∶3∶4‎ 存在aa(或bb)时表现为同一种性状，其余正常表现 ‎　　 ‎ ‎9∶6∶1‎ 单显性表现为同一种性状，其余正常表现 ‎ ‎ ‎15∶1‎ 有显性基因就表现为同一种性状，其余表现为另一种性状 ‎ ‎ ‎12∶3∶1‎ 双显性和一种单显性表现为同一种性状，其余正常表现 ‎13∶3‎ 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状 ‎1∶4∶6∶4∶1‎ A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb)‎ ‎[突破训练]‎ ‎ 角度1　基因互作类 ‎1．(2019·辽宁葫芦岛八中月考)某种蛇体色的遗传如图所示，当两种色素都没有时表现为白色。选纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇作为亲本进行杂交，下列说法错误的是(　　)‎ A．亲本黑蛇和橘红蛇的基因型分别为BBoo、bbOO B．F1的基因型全部为BbOo，表现型全部为花纹蛇 C．让F1花纹蛇相互交配，后代花纹蛇中纯合子的比例为1/16‎ D．让F1花纹蛇与杂合橘红蛇交配，其后代出现白蛇的概率1/8‎ 解析：选C。根据题图分析可知，亲本黑蛇含基因B，橘红蛇含基因O，所以它们的基因型分别是BBoo、bbOO，A正确；F1是由纯合的黑蛇和纯合的橘红蛇杂交所得，所以基因型是BbOo，表现型全部为花纹蛇，B正确；让F1花纹蛇相互交配，后代花纹蛇占9/16，其中纯合子占1/9，C错误；让F1花纹蛇BbOo与杂合的橘红蛇bbOo交配，后代出现白蛇bboo的概率为1/2×1/4＝1/8，D正确。‎ ‎2．(2019·江西瑞昌二中培优练习)某鲤鱼种群体色遗传有如下特征，用黑色鲤鱼(简称黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)杂交，F1皆表现为黑鲤，F1交配结果如表：‎ 取样地点 F2取样 总数(条)‎ F2性状的分离情况 黑鲤(条)‎ 红鲤(条)‎ 黑鲤∶红鲤 ‎1号池 ‎1 699‎ ‎1 592‎ ‎107‎ ‎14.88∶1‎ ‎2号池 ‎1 546‎ ‎1 450‎ ‎96‎ ‎15.10∶1‎ 据此分析，若用F1(黑鲤)与红鲤测交，子代中不同性状的数量比是(　　)‎ A．1∶1∶1∶1　　　　　　 B．3∶1‎ C．1∶1 D．以上答案都不对 解析：选B。从题意和表格数据看出，1号池和2号池中F2性状分离比均约为15∶1，说明这是由两对等位基因控制的遗传，且只要显性基因存在就表现为黑鲤，则用F1(黑鲤)与红鲤测交，子代中不同性状的数量比是(AaBb、Aabb、aaBb)∶aabb＝3∶1。‎ 性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤 ‎　 ‎ ‎ 角度2　基因累加类 ‎3．(2019·河北武邑中学月考)果实的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的果实所占的比例为(　　)‎ A．3/64 B．5/64‎ C．12/64 D．15/64‎ 解析：选D。依题意可知，每个显性基因可使果实增重(270－150)/6＝20 g。若三对基因分别用A和a、B和b、C和c表示，则三对基因均杂合的两植株的基因型均为AaBbCc，二者杂交，F1中重量为190 g的果实中含有2个显性基因，所占比例为4/16AaBb×1/4cc＋1/16AAbb×1/4cc＋1/16aaBB×1/4cc＋1/16aabb×1/4CC＋2/16Aabb×2/4Cc＋2/16aaBb×2/4Cc＝15/64。综上所述，A、B、C错误，D正确。‎ ‎4．(2019·河北衡水中学调研)人类的皮肤含有黑色素，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)所控制，显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，下列关于其子女中皮肤颜色深浅的描述中，错误的是(　　)‎ A．可产生四种表现型 B．与亲代AaBB表现型相同的有1/4‎ C．肤色最浅的孩子基因型是aaBb D．与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8‎ 解析：选B。由题意可知，A、B使黑色素增加的量相同，所以肤色由显性基因的数量决定。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，后代基因型及比例为1/8AABB、1/8AABb、1/4AaBB、1/4AaBb、1/8aaBB 和1/8aaBb，各基因型中显性基因的数量有4、3、2、1四种，即后代有四种表现型，A正确；与亲代AaBB表现型相同的有1/4＋1/8＝3/8，B错误；肤色最浅的孩子只有一个显性基因，基因型是aaBb，C正确；与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有1/4＋1/8＝3/8，D正确。‎ ‎ 突破点2　“和”小于16的特殊分离比 ‎ (1)成因：致死现象导致性状分离比的改变。‎ ‎①显性纯合致死 a. b. ‎②隐性纯合致死 a．双隐性致死 b. ‎(2)解答致死类问题的方法技巧 若存在“致死”现象，则可导致子代比例偏离“16”的“失真”现象，如A基因中两显性基因纯合致死时可导致子代基因型为AA_ _的个体致死，此比例占有1/4，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变成“12”。同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变身为“15” “14”等，但解题时仍需按“16”模式推导，找出后代的组合比“16”少了哪种特定的类型，再舍弃“致死”类型。‎ ‎[突破训练]‎ ‎ 角度1　胚胎致死类 ‎5．(2019·山东烟台上学期期末自主练习)大豆子叶颜色(BB表现为深绿，Bb表现为浅绿，bb呈黄色，幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(抗病、不抗病分别由R、r基因控制)遗传的实验结果如下表：‎ 组合 母本 父本 F1的表现型及植株数 一 子叶深绿 不抗病 子叶浅 绿抗病 子叶深绿抗病220株，子叶浅绿抗病217株 二 子叶深绿 不抗病 子叶浅 绿抗病 子叶深绿抗病110株，子叶深绿不抗病109株，子叶浅绿抗病108株，子叶浅绿不抗病113株 下列叙述正确的是(　　)‎ A．组合一和组合二父本的基因型相同 B．F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中表现型的种类有4种，‎ 比例为9∶3∶3∶1‎ C．用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得Fl，F1随机交配得到的F2成熟群体中，子叶深绿与浅绿的比例为3∶2‎ D．在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合二的父本基因型相同的植株自交 解析：选C。根据亲本表现型以及F1的表现型及比例可推知，实验一的亲本的基因组成为BBrr(母本)和BbRR(父本)，实验二的亲本的基因组成为BBrr(母本)和BbRr(父本)，A错误；F1的子叶浅绿抗病植株的基因组成为BbRr，自交后代F2中bb致死，所以自交后代的基因组成(表现性状和所占比例)分别为BBR_(子叶深绿抗病，占3/16)、BBrr(子叶深绿不抗病，占1/16)、BbR_(子叶浅绿抗病，占6/16)、Bbrr(子叶浅绿不抗病，占2/16)、bbR_(幼苗死亡)、bbrr(幼苗死亡)，即在F2的成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病的分离比为3∶1∶6∶2，B错误；子叶深绿BB与子叶浅绿Bb杂交，得F1中BB∶Bb＝1∶1，其中含B基因的配子概率为3/4，含b基因的配子概率为1/4，随机交配得F2，由于bb致死，所以F2中BB∶Bb＝9/16∶6/16＝3∶2，C正确；实验二的父本基因型是BbRr，用与组合二的父本基因型相同的植株自交，不能在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆，要在最短的时间内选 育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合一的父本基因型(BbRR)相同的植株自交，D错误。‎ ‎ 角度2　配子致死类 ‎6．(2019·安徽黄山模拟)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关叙述不正确的是(　　)‎ 测交类型 测交后代基因型种类及比例 父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb F1‎ 乙 ‎1‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎2‎ 乙 F1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ A.F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精 B．F1自交得F2，F2的基因型有9种 C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株 D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律 解析：选D。正常情况下，双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是1∶1∶1∶1，而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用，A正确；F1自交后代中有9种基因型，B正确；F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的单倍体植株，C正确；根据题意可知，正反交均有四种表现型，说明符合基因自由组合定律，D错误。‎ 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：‎ ‎　 ‎ ‎　判断控制不同性状的等位基因是否位于 一对同源染色体上 确定基因位置的4个判断方法 ‎(1)判断基因是否位于一对同源染色体上：以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。‎ ‎(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上：若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。‎ ‎(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型：外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。‎ ‎(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上：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。‎ ‎1．(2019·安徽马鞍山教学质监)某植物花的颜色由两对独立遗传的等位基因(A/a，B/b)‎ 控制，当A，B同时存在时表现为红色，否则为白色，回答下列问题：‎ ‎(1)让纯合红花个体与白花(aabb)个体杂交，F1自交，F2中表现型及比例为______________________________，F2白花个体中纯合子占________。‎ ‎(2)当A、B基因同时存在时，基因M使花瓣成紫色，基因n纯合时抑制色素形成。‎ ‎①基因型为AaBbMmnn个体花的颜色表现为________。‎ ‎②已知M/m、N/n不在A/a、B/b所在的染色体上，现有基因型为AABBMMnn、AABBmmNN、AABBmmnn的个体，假定不发生突变和交叉互换，请用以上品系为材料，设计实验来确定M/m和N/n是否位于一对同源染色体上。‎ 实验思路：______________________________________________。‎ 预期结果及结论：‎ 若________________________________________________________________________，‎ 说明M/m、N/n位于一对同源染色体上；‎ 若________________________________________________________________________，‎ 说明M/m、N/n位于两对同源染色体上。‎ 解析：(1)据题意可知纯合红花个体的基因型为AABB，与白花(aabb)个体杂交，产生F1，F1自交，后代的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1。基因型为A_B_的个体表现为红色，其余基因型的个体表现为白色，因此F2中表现型及比例为红色∶白色＝9∶7，F2白花个体占7/16，其中纯合子个体的基因型为AAbb、aaBB、aabb，各占1/16，因此F2白花个体中纯合子占(1/16＋1/16＋1/16)/(7/16)＝3/7。‎ ‎(2)①据题意可知基因n纯合时抑制色素形成，因此基因型为AaBbMmnn个体花的颜色表现为白色。②现有基因型为AABBMMnn、AABBmmNN、AABBmmnn的个体，假定不发生突变和交叉互换，用以上品系为材料，设计实验来确定M/m和N/n是否位于一对同源染色体上的实验思路是选取AABBMMnn和AABBmmNN个体杂交获得F1，F1自交获得F2(选取AABBMMnn和AABBmmNN个体杂交获得F1，F1与AABBmmnn杂交得到F2)。预期结果及结论：若F2紫色∶红色∶白色＝2∶1∶1(若F2红色∶白色＝1∶1)，说明M/m、N/n位于一对同源染色体上；若F2紫色∶红色∶白色＝9∶3∶4(若F2紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2)，说明M/m、N/n位于两对同源染色体上。‎ 答案：(1)红色∶白色＝9∶7　3/7‎ ‎(2)①白色　②选取AABBMMnn和AABBmmNN个体杂交获得F1，F1自交获得F2(选取AABBMMnn和AABBmmNN个体杂交获得F1，F1与AABBmmnn杂交得到F2)　若F2紫色∶红色∶白色＝2∶1∶1(若F2红色∶白色＝1∶1)　若F2紫色∶红色∶白色＝9∶3∶4(若F2紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2)‎ ‎2．(2019·黑龙江齐齐哈尔八中月考)某种植物花的颜色由两对基因(A和a，B和b)控制，A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同)，B基因为修饰基因，能淡化颜色的深度(‎ BB和Bb的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见表，请回答下列问题：‎ 基因型 A_Bb A_bb A_BB或aa_ _‎ 花的颜色 粉色 红色 白色 ‎(1)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株的花色全为粉色。请写出可能的杂交组合：________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)为了探究两对基因(A和a，B和b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交实验。‎ ‎①实验假设：这两对基因在染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，请将未给出的类型画在方框内。如图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置。‎ ‎②实验步骤：‎ 第一步：粉花植株自交。‎ 第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。‎ ‎③实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论：‎ a．若________________________________________________________________________，‎ 则两对基因在两对同源染色体上(符合第一种类型)。‎ b．若子代植株花色及比例为粉色∶白色＝1∶1，则两对基因在一对同源染色体上(符合第二种类型)。‎ c．若________________________________________________________________________，‎ 则两对基因在一对同源染色体上(符合第三种类型)。‎ 解析：(1)由题意知，纯合白花植株有AABB、aabb和aaBB 3种基因型，纯合红花植株的基因型为AAbb，若两者杂交产生的子一代全为粉色花(A_Bb)，则杂交组合为AABB×AAbb或aaBB×AAbb。(2)基因型为AaBb的植株自交，若符合第一种类型，则子代的基因型为1/16 AABB(白色花)、2/16 AABb(粉色花)、4/16 AaBb(粉色花)、2/16AaBB(白色花)、1/16AAbb(红色花)、2/16Aabb(红色花)、1/16aaBB(白色花)、2/16aaBb(白色花)、1/16aabb(白色花)，即子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝6∶3∶7；若符合第二种类型，则子代的基因型为1/4AABB(白色花)、2/4AaBb(粉色花)、1/4aabb(白色花)，即子代植株花色及比例为粉色∶白色＝1∶1；若符合第三种类型，则子代的基因型为2/4AaBb(粉色花)、1/4AAbb(红色花)、1/4aaBB(白色花)，即子代植株花色及比例为粉色∶红色∶‎ 白色＝2∶1∶1。‎ 答案：(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb ‎(2)①如图 ‎③a.子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝6∶3∶7‎ c．子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝2∶1∶1。‎ ‎ (2016·高考全国卷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 解析：选D。由F2中红花∶白花＝272∶212≈9∶7，F1测交子代中红花∶白花≈1∶3，可以推测出红花与白花这对相对性状受位于两对同源染色体上的两对等位基因控制(假设为A、a和B、b)，C项错误。结合上述分析可知基因型A_B_表现为红花，其他基因型表现为白花。亲本基因型为AABB和aabb，F1基因型为AaBb，F2中红花基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb，B项错误。F2中白花基因型为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，A项错误，D项正确。‎ ‎ (2016·高考上海卷)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 解析：选C。AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中，显性基因最少的基因型为Aabbcc，显性基因最多的基因型为AaBBCc，由于每个显性基因增加纤维长度2厘米，所以F1的棉纤维长度范围是(6＋2)～(6＋8)厘米。‎ ‎ (2016·高考四川卷)油菜物种Ⅰ(2n＝20)与Ⅱ(2n＝18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后，得到一个油菜新品系(注：Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。‎ ‎(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中__________的形成，导致染色体加倍；获得的植株进行自交，子代__________(填“会”或“不会”)出现性状分离。‎ ‎(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂，应观察________区的细胞，处于分裂后期的细胞中含有________条染色体。‎ ‎(3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子，已知种子颜色由一对基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验：‎ 组别 亲代 F1表现型 F1自交所得F2的表现 型及比例 实验一 甲×乙 全为产黑色 种子植株 产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶1‎ 实验二 乙×丙 全为产黄色 种子植株 产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶13‎ ‎①由实验一得出，种子颜色性状中黄色对黑色为____________性。‎ ‎②分析以上实验可知，当________基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为________，F2产黄色种子植株中杂合子的比例为________。‎ ‎③有人重复实验二，发现某一F1植株，其体细胞中含R/r 基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因)，请解释该变异产生的原因：______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 让该植株自交，理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为________。‎ 解析：(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中纺锤体的形成，导致染色体数目加倍；加倍后形成的植株都是纯合子，进行自交，子代不会出现性状分离。(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂，应观察根尖分生区的细胞，油菜物种Ⅰ(2n＝20)与油菜物种Ⅱ(2n＝18)杂交后细胞中有19条染色体，经秋水仙素处理后染色体加倍，为38条染色体，所以处于分裂后期的细胞中含有76条染色体。(3)①由实验一可知，F1产黑色种子植株自交所得F2出现性状分离，黄色为隐性性状。②实验二F2的表现型的比例为9∶3∶3∶1的变形，可以推出F1的基因型为AaRr，理论上F2中A_R_∶aaR_：A_rr∶aarr＝9∶3∶3∶1，产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶13，由题干可知A基因会被某基因抑制，且黑色为显性性状，说明R基因抑制A基因的表达。实验二中F1基因组成为AaRr，结合实验一可知甲的基因型为AArr，乙的基因型为aarr，丙的基因型为AARR；实验二F2中表现产黄色种子的纯合植株为：1/16aaRR，1/16aarr，1/16AARR，F2中表现产黄色种子的植株占13/16，故产黄色种子的植株中纯合子占3/13，则产黄色种子的植株中杂合子的比例为1－3/13＝10/13。③实验二所得某一F1植株体细胞中同源染色体有三条，其中两条含R基因，原因是丙在减数分裂产生配子时，减Ⅰ后期含R基因的同源染色体未分开或减Ⅱ 后期含R基因的染色单体分开后移向了同一极。RRr减数分裂形成的配子中，R∶r∶Rr∶RR＝2∶1∶2∶1，基因型为AaRRr的植株自交，后代中产黑色种子的植株基因型为A_rr，即占3/4×1/6×1/6＝1/48。‎ 答案：(1)纺锤体　不会　(2)分生　76　(3)①隐　②R　AARR　10/13　③植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体分开后移向同一极　1/48‎ ‎ (2018·高考北京卷)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。‎ ‎(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对____________。为判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代____________来确定。‎ ‎(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种，抗病(R)对感病(r)为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。‎ ‎①甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(如图)推测可抗病的植株有____________。‎ ‎②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排序是____________。‎ a．甲×乙，得到F1‎ b．用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株 c．R1r1R2r2r3r3植株×丙，得到不同基因型的子代 d．用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代 ‎(3)研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白，也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为____________。‎ ‎(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3)，几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群____________________，‎ 使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。‎ ‎(6)根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对性状。纯合子自交后代不会发生性状分离，而杂合子自交后代会发生性状分离，因此可通过观察自交子代是否发生性状分离来判断某抗病水稻是否为纯合子。(2)①植株1和植株2的扩增结果只有一种DNA片段，说明两者为纯合子，由于R1比r1片段短，可推断植株1为抗病纯合子；而植株3的扩增结果有2种DNA片段，说明其为杂合子。因此，从扩增结果推测可抗病的植株有植株1和植株3。②为了在较短时间内将甲、乙和丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，可采用的方法如下：甲与乙杂交，得到F1，其基因型为R1r1R2r2r3r3→R1r1R2r2r3r3植株与丙杂交，得到不同基因型的子代→用PCR方法筛选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代→用PCR方法筛选出符合育种要求的纯合植株(R1R1R2R2R3R3)。(3)根据题干信息“水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因编码的蛋白，也需要Mp基因编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活”可推测，若基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，由于R蛋白不能与A蛋白结合，抗病反应不能被激活，故基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染后表现为感病；若基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，由于R2蛋白能与相应的A2蛋白结合，抗病反应能被激活，故基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染后表现为抗病。(4)根据试题信息“水稻的基因未发现变异”并结合上题中的信息“R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活”可知，甲品种抗病性丧失的原因是Mp的A1基因发生了突变，使水稻品种甲的抗病反应不能被激活。(5)若大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群A类基因频率改变，使该品种的抗病性逐渐减弱直至丧失，无法继续在生产中使用。(6)根据水稻与Mp的关系可知，为避免水稻品种抗病性丧失过快，可采用将含有不同抗病基因的品种间隔种植或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中等措施。‎ 答案：(1)性状　性状是否分离　(2)①1和3　②a、c、d、b　(3)感病、抗病　(4)Mp的A1基因发生了突变 ‎(5)(A类)基因(型)频率改变　(6)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中 ‎[课时作业]‎ ‎1．(2019·黑龙江齐齐哈尔八中高三月考)两对相对性状的基因自由组合，如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和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和3∶1‎ B．3∶1、4∶1和1∶3‎ C．1∶2∶1、4∶1和3∶1‎ D．3∶1、3∶1和1∶4‎ 解析：选A。由F2的分离比可推知：①F1的基因型为双杂合(AaBb)；②9∶7的比例说明有双显性基因的表现为一种性状，其他的表现为另一种性状；9∶6∶1的比例说明有双显性基因的表现为一种性状，有单显性基因的表现为一种性状，无显性基因的表现为一种性状；15∶1的比例说明只要有显性基因的就表现为同一种性状，无显性基因的表现为另一种性状。‎ ‎2．(2019·湖南益阳箴言中学期中)如图所示，某种植物的花色(白色、蓝色、紫色)由常染色体上的两对独立遗传的等位基因(D、d和R、r)控制。下列说法错误的是(　　)‎ A．该种植物中能开紫花的植株的基因型有4种 B．植株DdRr自交，后代紫花植株中能稳定遗传的个体所占的比例是1/6‎ C．植株Ddrr与植株ddRR杂交，后代中1/2为蓝花植株，1/2为紫花植株 D．植株DDrr与植株ddRr杂交，后代中1/2为蓝花植株，1/2为紫花植株 解析：选B。据图分析可知紫花植株的基因型有DDrr、Ddrr、ddRR和ddRr 4种，A正确；植株DdRr自交，后代紫花植株中能稳定遗传的个体(DDrr、ddRR)所占的比例是2/6，B错误；植株Ddrr与植株ddRR杂交，后代基因型为DdRr和ddRr，1/2为蓝花植株，1/2为紫花植株，C正确；同理，植株DDrr与植株ddRr杂交，后代中1/2为蓝花植株，1/2为紫花植株，D正确。‎ ‎3．(2019·广东惠州模拟)某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均各只受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1，下列分析错误的是(　　)‎ A．控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律 B．出现5∶3∶3∶1的原因是可能存在某种基因型植株(合子)致死现象 C．出现5∶3∶3∶1的原因是可能存在某种基因型配子致死现象 D．自交后代中高茎红花均为杂合子 解析：选B。设高茎与矮茎、红花与白花分别受一对等位基因A和a、B和b控制。一高茎红花亲本自交后代出现4种类型，则该亲本的基因型为AaBb，又因自交后代的性状分离比为5∶3∶3∶1说明控制这两对相对性状的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正确；理论上该高茎红花亲本自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1，而实际上却为5∶3∶3∶1，若将5∶3∶3∶1拆开来分析，则有高茎∶‎ 矮茎＝2∶1，红花∶白花＝2∶1，说明在后代中不存在AA和BB的个体，进而推知：出现5∶3∶3∶1的原因可能是基因型为AB的雌配子或雄配子致死，B错误，C正确；综上分析可推知：在自交后代中，高茎红花的基因型为AABb、AaBB、AaBb，均为杂合子，D正确。‎ ‎4．(2019·山东东营一中高三阶段性考试)节瓜有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花均有)等不同性别类型的植株，研究人员做了如图所示的实验。下列推测不合理的是(　　)‎ A．实验一中，F1正常株测交结果为全雌株∶正常株∶全雄株＝1∶2∶1‎ B．实验一中，F2正常株的基因型为A_B_、aabb，其中纯合子占1/5‎ C．实验二中，亲本正常株的基因型为AABb或AaBB D．节瓜的性别是由性染色体上的基因决定的，其遗传方式遵循基因的自由组合定律 解析：选D。实验一全雌株与全雄株杂交，F1全是正常株，F2的分离比接近3∶10∶3，共16个组合，可见该节瓜的性别决定是由两对基因控制的，遵循基因的自由组合定律，同时说明F1是双杂合子，所以F1正常株测交结果为全雌株∶正常株∶全雄株＝1∶2∶1，A正确；实验一中，F2正常株的基因型为A_B_、aabb，占F2的10/16，纯合子AABB和aabb占F2的2/16，所以F2正常株中纯合子占1/5，B正确；实验二中亲本为纯合全雌株(AAbb或aaBB)与正常株杂交，后代性状分离比为1∶1，故亲本正常株有一对基因纯合，一对基因杂合，即亲本正常株的基因型为AABb或AaBB，C正确；节瓜的性别是由常染色体上的基因决定的，其遗传方式遵循基因的自由组合定律，D错误。‎ ‎5．(2019·江西南昌二中月考)某种植物的株高由三对独立遗传的基因控制，每个显性基因对植株高的增加效应相同且能叠加，已知隐性纯合子和显性纯合子的株高分别为10 cm和 82 cm，现将三对基因均杂合的两植株杂交，F1中株高为70 cm的个体所占比例为(　　)‎ A．1/32　　　B．3/32　　　C．3/16　　　D．31/32‎ 解析：选B。分析题意可知：控制植物株高的三对等位基因(用A和a、B和b、C和c表示)分别位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。由于基因对植物株高的增加效应相同且具叠加性，又知隐性纯合子的株高为10 cm，而显性纯合子的株高为82 cm，所以三对等位基因中每个显性基因增高为(82－10)÷6＝12(cm)。由于每个显性基因增高为 12 cm，所以株高为70 cm的个体的基因型中含有显性基因个数为(70－10)÷12＝5，因此，三对基因均杂合的两植株AaBbCc杂交，含5个显性基因的个体基因型为AABBCc、AABbCC、AaBBCC共三种，所占比例共为1/4×1/4×1/2×3＝3/32。‎ ‎6．家兔的毛色由两对基因决定。A、a是控制颜色分布的基因，A基因控制颜色分布不均匀，体色均为野鼠色，a基因控制颜色分布均匀，体色表现为具体颜色。B、b为控制颜色的基因，B基因控制黑色，b基因控制褐色。用纯系亲本进行杂交实验，结果如下。分析回答下列问题：‎ ‎(1)野鼠色兔的基因型有________种。‎ ‎(2)实验一中，F2野鼠色兔中纯合子占________，F1与褐色兔杂交，其后代表现型及比例为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验二中，F1黑色兔基因型为________，F2黑色兔自由交配，产生的后代中黑色兔占________。‎ ‎(4)实验二F2中一只黑色雄兔与实验三F2中一只野鼠色雌兔进行杂交，产生的后代中黑色兔占________。‎ ‎(5)现有一只野鼠色兔，可否通过测交实验来检测其是否纯合？简要说明理由________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)由题意可知，野鼠色兔的基因型为A_ _ _，共有6种，即AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb。(2)实验一中，由F2的表现型及比例为12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变形，可知F1的基因型为AaBb，且两对基因符合自由组合定律，由题意及实验结果可知褐色兔基因型为aabb，黑色兔基因型为aaB_，因此F2野鼠色兔A_ _ _中纯合子(AABB、AAbb)占2/12即1/6；F1(AaBb)与褐色兔(aabb)杂交，其后代表现型及比例为野鼠色兔∶黑色兔∶褐色兔＝2∶1∶1。(3)实验二中未出现野鼠色兔且F2中黑色兔∶褐色兔＝3∶1，推知F1黑色兔基因型为aaBb，F2黑色兔(1/3aaBB、2/3aaBb)自由交配，该种群的基因频率为1/3b，2/3B，自由交配产生的后代中褐色兔aabb占1/3×1/3＝1/9，因此黑色兔占8/9。(4)实验二F2中一只黑色雄兔(1/3aaBB、2/3aaBb)与实验三F2中一只野鼠色雌兔(1/3AABB、2/3AaBB)进行杂交，产生的后代中黑色兔(aaB_)占2/3×1/2×1＝1/3。(5)由于野鼠色兔中纯合子AABB、AAbb和杂合子AABb的测交后代均为野鼠色兔，所以不可通过测交实验来检测其是否纯合。‎ 答案：(1)6　(2)1/6　野鼠色兔∶黑色兔∶褐色兔＝2∶1∶1‎ ‎(3)aaBb　8/9　(4)1/3　(5)不可。野鼠色兔中纯合子AABB、AAbb和杂合子AABb的测交后代均为野鼠色兔 ‎7．(2019·陕西高三教学质量检测)萤火虫曾被视为七夕的浪漫礼物，‎ 如今却由于人们的大量采集与买卖而导致萤火虫数量锐减，拯救萤火虫，刻不容缓。请回答下列问题：‎ ‎(1)萤火虫的发光需要荧光素、荧光酶以及ATP等多种物质，其中ATP主要在细胞中的________(填具体的生物膜结构)产生，其发挥作用的机理是远离腺苷的高能磷酸键水解，释放能量，核苷由_____________________________________________________________构成。 ‎ ‎(2)萤火虫的体色由位于2号染色体上的一组复等位基因A＋(红色)、A(黄色)、a(棕色)控制，复等位基因的显隐性关系是A＋对A、a为显性，A对a为显性，即A＋＞A＞a，且A＋A＋个体在胚胎期致死；只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现在有红色萤火虫(甲)与黑色萤火虫(乙)杂交，F1中红色∶棕色＝2∶1，则亲本的基因型为________________，F1中棕色个体交配产生的F2中出现黑色个体的概率是________。 ‎ 欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，现利用F1萤火虫设计如下实验，请预测实验结果(不考虑交叉互换)：‎ ‎①实验方案：取F1中一只红色雄性萤火虫与F1中多只棕色雌性萤火虫进行交配，统计子代的表现型及比例。‎ ‎②结果预测及结论：‎ a．若子代表现型及比例为_______________________________________________，‎ 则B、b基因不位于2号染色体上。 ‎ b．若子代表现型及比例为_______________________________________________，‎ 则B、b基因位于2号染色体上。‎ 解析：(1)ATP是细胞内的直接能源物质，主要产生于线粒体内膜，其分子结构中的A表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)红色雄性萤火虫(甲)的基因型为A＋AB_或A＋aB_，与黑色萤火虫(乙)杂交，F1中红色∶棕色＝2∶1，比例不是3∶1，且没有黑色出现，说明甲不含b，乙含有A＋，则亲本的基因型为A＋aBB和A＋abb，F1中棕色个体基因型为aaBb，其交配产生的F2中黑色个体的概率是1/4。①F1中红色雄性萤火虫基因型为A＋aBb，与F1中的棕色雌性萤火虫aaBb杂交。②a.若B、b基因不位于2号染色体上，则两对基因遵循基因的自由组合定律，则子代表现型及比例为红色∶棕色∶黑色＝(1/2×3/4)∶(1/2×3/4)∶(1/4)＝3∶3∶2。b.若B、b基因位于2号染色体上，说明两对基因连锁，则子代表现型及比例为红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1。‎ 答案：(1)线粒体内膜　腺嘌呤和核糖 ‎(2)A＋aBB和A＋abb　1/4‎ ‎②a.红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2‎ b．红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1‎