2020-2021年高考生物一轮复习知识点讲解专题5-2 孟德尔的豌豆杂交实验(二)

2020-2021年高考生物一轮复习知识点讲解专题5-2 孟德尔的豌豆杂交实验(二)

‎2020-2021年高考生物一轮复习知识点讲解专题5-2 孟德尔的豌豆杂交实验(二)‎ ‎【考情分析】‎ ‎1.基因的自由组合定律(Ⅱ)。‎ ‎2. 基因的自由组合定律的应用。‎ ‎【核心素养分析】‎ ‎1.生命观念：从细胞水平和分子水平阐述基因的自由组合定律。‎ ‎2.科学思维：解释两对相对性状的杂交实验，总结基因的自由组合定律。‎ ‎3.科学探究：研究基因的自由组合定律，探究不同对基因在染色体上的位置关系。‎ ‎4.社会责任：解释、解决生产与生活中的遗传问题。‎ ‎【重点知识梳理】‎ 知识点一 两对相对性状的遗传实验 ‎ ‎1．两对相对性状的杂交实验其过程为：‎ P　　　　　　　　黄圆×绿皱 ‎　　　　　　　　 ↓‎ F1 　 黄圆 ‎　　　　　　　　 ↓⊗‎ F2　　　9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱 ‎2．对自由组合现象的解释——提出假说 ‎(1)配子的产生 ‎①假说：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。‎ ‎②F1产生的配子 a．雄配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。‎ b．雌配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。‎ ‎(2)配子的结合 ‎①假说：受精时，雌雄配子的结合是随机的。‎ ‎②F1配子的结合方式有16种。‎ ‎(3)遗传图解 ‎3．设计测交方案及验证——演绎和推理 ‎(1)方法：测交实验。‎ ‎(2)遗传图解 ‎4．自由组合定律——得出结论 ‎(1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。(如图)‎ ‎(2)时间：减数第一次分裂后期。‎ ‎(3)范围：有性生殖的生物，真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。‎ 知识点二 基因自由组合定律的常规题型 ‎1．基因的分离定律与自由组合定律的比较 项目 基因分离定律 基因自由组合定律 ‎2对相对性状 n对相对性状 相对性状的对数 ‎1对 ‎2对 n对 等位基因 及位置 ‎1对等位基因位于1对同源染色体上 ‎2对等位基因位于2对同源染色体上 n对等位基因位于n对同源染色体上 遗传实质 减数分裂时，等位基 减数分裂时，在等位基因分离的同时，‎ 因随同源染色体的分离而进入不同配子中 非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，从而进入同一配子中 实践应用 纯种鉴定及杂种自交纯合 将优良性状重组在一起 联系 在遗传时，遗传定律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合 ‎2.n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律 相对性 状对数 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 ‎1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎1∶1‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎1∶2∶1‎ ‎2‎ ‎3∶1‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎22‎ ‎(1∶1)2‎ ‎42‎ ‎32‎ ‎(1∶2∶1)2‎ ‎22‎ ‎(3∶1)2‎ ‎3‎ ‎3‎ ‎23‎ ‎(1∶1)3‎ ‎43‎ ‎33‎ ‎(1∶2∶1)3‎ ‎23‎ ‎(3∶1)3‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ ‎⋮‎ n n ‎2n ‎(1∶1)n ‎4n ‎3n ‎(1∶2∶1)n ‎2n ‎(3∶1)n ‎3.用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题 ‎(1)思路：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，有几对基因就可分解为几个分离定律的问题。‎ ‎(2)分类剖析 ‎①配子类型问题 a．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。‎ b．举例：AaBbCCDd产生的配子种类数 Aa　　　Bb　　　CC　　　Dd ‎↓ ↓ ↓ ↓‎ ‎ 2　 × 2　 × 1　 × 2＝8种 ‎②求配子间结合方式的规律：两基因型不同的个体杂交，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。‎ ‎③基因型问题 a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代基因型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。‎ c．举例：AaBBCc×aaBbcc杂交后代基因型种类及比例 Aa×aa→1Aa∶1aa　　 2种基因型 BB×Bb→1BB∶1Bb 2种基因型 Cc×cc→1Cc∶1cc 2种基因型 子代中基因型种类：2×2×2＝8种。‎ 子代中AaBBCc所占的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。‎ ‎④表现型问题 a．任何两种基因型的亲本杂交，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。‎ c．举例：AaBbCc×AabbCc杂交后代表现型种类及比例 Aa×Aa→3A__∶1aa　　 2种表现型 Bb×bb→1Bb∶1bb 2种表现型 Cc×Cc→3C__∶1cc 2种表现型 子代中表现型种类：2×2×2＝8种。‎ 子代中ABC所占的概率为3/4×1/2×3/4＝9/32。‎ ‎【典型题分析】‎ 高频考点一 自由组合定律的实质 ‎ ‎【例1】（2019天津卷·10）作物M的F1基因杂合，具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1（以两对同源染色体为例）。改造F1相关基因，获得具有与F1优良性状一致的N植株，该植株在形成配子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程见途径2。据图回答：‎ ‎（1）与途径1相比，途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂，不会发生由 和 导致的基因重组，也不会发生染色体数目 。‎ ‎（2）基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例，理论上，自交胚与F1基因型一致的概率是 ，克隆胚与N植株基因型一致的概率是 。‎ ‎（3）通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。‎ ‎【答案】（1）同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 ‎（2）1/2n ‎ ‎100%‎ ‎（3）2‎ ‎【解析】由题意可知，可以通过两条途径获得F1的优良性状，途径1为正常情况下F1自交获得具有优良性状的子代，途径2中先对M植株进行基因改造，再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞，导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息，再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚，该个体与N植株的遗传信息一致。（1）途径1是通过减数分裂形成配子，而途径2中通过有丝分裂产生配子，有丝分裂过程中不发生基因重组，且子细胞中染色体数不减半，故与途径1相比，途径2中N植株形成配子时不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合，也不会发生染色体数目减半。（2）由题意可知，要保持F1优良性状需要基因杂合，一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2，若该植株有n对独立遗传的等位基因，根据自由组合定律，杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2n，故自交胚与F1基因型（基因杂合）一致的概率为1/2n。而克隆胚的形成相当于无性繁殖过程，子代和N植株遗传信息一致，故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。（3）途径1产生自交胚的过程存在基因重组，F1产生的配子具有多样性，经受精作用后的子代具有多样性，不可保持F1的优良性状；而途径2产生克隆胚的过程不存在基因重组，子代和亲本的遗传信息一致，可以保持F1的优良性状。‎ ‎【变式探究】(2020·一中模拟)如图表示某种蝴蝶纯合亲本杂交产生的1355只F2的性状。以下分析正确的是(　　)‎ A．翅色和眼色基因均位于常染色体 B．翅色和眼色的遗传都遵循分离定律 C．亲本的表现型一定是紫翅绿眼和黄翅白眼 D．翅色和眼色基因的遗传符合自由组合定律 ‎【答案】B　‎ ‎【解析】从坐标图看出蝴蝶F2的两对相对性状中紫翅∶黄翅＝3∶1，绿眼∶白眼＝3∶1，两对相对性状的遗传都遵循基因的分离定律，B项正确；不能确定翅色和眼色基因的位置，亲本的表现型可能是紫翅绿眼和黄翅白眼，也可能是紫翅白眼和黄翅绿眼，翅色和眼色基因可能位于一对同源染色体上，也可能位于两对同源染色体上，翅色和眼色基因的遗传可能符合自由组合定律，也可能不符合自由组合定律，A、C、D项错误。‎ 高频考点二 亲子代基因型及表现型的推断 ‎【例2】（2020·浙江卷）某植物的野生型（AABBcc）有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体（甲、乙和丙）。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1（AaBbCc）作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：‎ 杂交编号 杂交组合 子代表现型（株数）‎ Ⅰ F1×甲 有（199），无（602）‎ Ⅱ F1×乙 有（101），无（699）‎ Ⅲ F1×‎ 无（795）‎ 丙 注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R 用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为（ ）‎ A. 21/32 B. 9/16 C. 3/8 D. 3/4‎ ‎【答案】A ‎【解析】分析题意可知：基因型为AABBcc的个体表现为有成分R，又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交，其中一组杂交的F1基因型为AaBbCc且无成分R，推测同时含有A、B基因才表现为有成分R，C基因的存在可能抑制A、B基因的表达，即基因型为A_B_cc的个体表现为有成分R，其余基因型均表现为无成分R。根据F1与甲杂交，后代有成分R：无成分R≈1：3，有成分R所占比例为1/4，可以将1/4分解为1/2×1/2，则可推知甲的基因型可能为AAbbcc或aaBBcc；F1与乙杂交，后代有成分R：无成分R≈1：7，可以将1/4分解为1/2×1/2×1/2，则可推知乙的基因型为aabbcc；F1与丙杂交，后代均无成分R，可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCC。杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc，比例为1：1，或（基因型为AaBBcc和AaBbcc，比例为1：1，）杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc，故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交，后代中有成分R所占比例为：1/2×1×3/4×1+1/2×3/4×3/4×1=21/32，A正确。故选A。‎ ‎【变式探究】（2020·浙江卷）若某哺乳动物毛发颜色由基因De（褐色）、Df（灰色）、d（白色）控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H（卷毛）、h（直毛）控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是（ ）‎ A. 若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表现型 B. 若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表现型 C. 若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表现型 D. 若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表现型 ‎【答案】B ‎【解析】若De对Df共显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型2种，则F1有4×2=8种表现型，A错误；若De对Df共显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型3种，则F1有4×3=12种表现型，B正确；若De对Df不完全显性，H对h完全显性，基因 型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型2种，则F1有4×2=8种表现型，C错误；若De对Df完全显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型3种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型3种，则F1有3×3=9种表现型，D错误。故选B。‎ 高频考点三 自由组合定律的验证 ‎【例3】（2019全国卷Ⅰ·32）某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。‎ ‎（1）同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_________________。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是_________________。‎ ‎（2）同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_____________；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为_____________。‎ ‎（3）为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1表现型是_________________，F2表现型及其分离比是_________________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_________________，能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是_________________。‎ ‎【答案】（1）3/16 紫眼基因 ‎（2）0 1/2‎ ‎（3）红眼灰体 ‎ 红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1‎ 红眼/白眼 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1‎ ‎【解析】由图可知，白眼对应的基因和焦刚毛对应的基因均位于X染色体上，二者不能进行自由组合；翅外展基因和紫眼基因位于2号染色体上，二者不能进行自由组合；粗糙眼和黑檀体对应的基因均位于3号染色体上，二者不能进行自由组合。分别位于非同源染色体：X染色体、2号及3号染色体上的基因可以自由组合。（1）根据题意并结合图示可知，翅外展基因和粗糙眼基因位于非同源染色体上，翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru，野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为：DPDPRURU，二者杂交的F1基因型为：DPdpRUru，根据自由组合定律，F2中翅外展正常眼果蝇dpdpRU_ _出现的概率为：1/4×3/4=3/16。只有位于非同源染色体上的基因遵循自由组合定律，而图中翅外展基因与紫眼基因均位于2号染色体上，不能进行自由组合。（2）焦刚毛白眼雄果蝇的基因型为：XsnwY，野生型即直刚毛红眼纯合雌果蝇的基因型为：XSNWXSNW，后代的雌雄果蝇均为直刚毛红眼：XSNWXsnw和XSNWY，子代雄果蝇中出现焦刚毛的概率为0。若进行反交，则亲本为：焦刚毛白眼雌果蝇XsnwXsnw和直刚毛红眼纯合雄果蝇XSNWY，后代中雌果蝇均为直刚毛红眼（XSNWXsnw），雄性均为焦刚毛白眼（XsnwY）。故子代出现白眼即XsnwY的概率为1/2。（3）控制红眼、白眼的基因位于X染色体上，控制灰体、黑檀体的基因位于3号染色体上，两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律。白眼黑檀体雄果蝇的基因型为：eeXwY，野生型即红眼灰体纯合雌果蝇的基因型为：EEXWXW，F1中雌雄果蝇基因型分别为EeXWXw，EeXWY，表现型均为红眼灰体。故能够验证基因的自由组合定律的F1中雌雄果蝇均表现为红眼灰体，F2中红眼灰体E_XW_：红眼黑檀体eeXW_∶白眼灰体E-XwY∶白眼黑檀体eeXwY =9∶3∶3∶1。因为控制红眼、白眼的基因位于X染色体上，故验证伴性遗传时应该选择红眼和白眼这对相对性状，F1中雌雄均表现为红眼，基因型为：XWXw，XWY，F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1，即雌性全部是红眼，雄性中红眼∶白眼=1∶1。‎ ‎【变式探究】(2020·一中模拟)用纯种有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交(实验条件满足实验要求)，F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。回答下列问题：‎ ‎(1)上述一对性状的遗传符合______________定律。‎ ‎(2)上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律？为什么？_______________________________________________________。‎ ‎(3)请设计一个实验方案，进一步验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。(实验条件满足实验要求)‎ 实验方案实施步骤：‎ ‎①____________________________________________________；‎ ‎②___________________________________________________；‎ ‎③___________________________________________________。‎ 结果预测：后代种子四种表现型比例不符合 ‎______________________________________________________。‎ ‎【答案】(1)基因的分离 ‎(2)不符合，因为玉米粒色和粒形的每对相对性状的分离比均为3∶1，两对性状综合考虑，如果符合自由组合定律，F1自交后代分离比应符合9∶3∶3∶1，与实际情况不符。‎ ‎(3)①纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米杂交，获得F1‎ ‎②取F1植株，与无色皱缩的玉米进行杂交 ‎③收获杂交；后代种子，并统计不同表现型的数量及比例　1∶1∶1∶1‎ ‎【解析】分析F2的表现型，每一对相对性状的分离比为3∶1，符合基因的分离定律。两对相对性状的分离比不符合9∶3∶3∶1，不符合基因的自由组合定律。验证两对基因的遗传是否符合基因的自由组合定律，应用测交的方法。‎ 高频考点四 基因自由组合定律分离比 ‎【例4】(2018·全国卷Ⅲ)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)。实验数据如下表。 ‎ 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。‎ ‎【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9∶3∶3∶1　一对　F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1　(2)1∶1∶1∶1‎ ‎【解析】(1)依据甲组实验可知，不同性状的双亲杂交，子代表现出的性状为显性性状(红二)，F2出现 ‎9∶3∶3∶1的性状分离比，所以控制红果与黄果、子房二室与多室两对性状的基因位于非同源染色体上；同理可知乙组中，圆形果单一花序为显性性状，F2中圆∶长＝3∶1、单∶复＝3∶1，但未出现9∶3∶3∶1的性状分离比，说明两对等位基因的遗传遵循分离定律但不遵循自由组合定律，所以控制乙组两对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)根据乙组表中 的数据分析可知，乙组的两个F1“圆单”为双显性状，则“长复”为双隐性状，且F2未出现9∶3∶3∶1的性状分离比，说明F1“圆单”个体不能产生1∶1∶1∶1的四种配子，因此用“长复”分别与乙组的两个F1进行测交，其子代的统计结果不符合1∶1∶1∶1的比例。‎ ‎【方法技巧】‎ ‎(1)看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。‎ ‎(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)，即4为两种性状的合并结果。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。‎ ‎【变式探究】(2017·全国卷Ⅱ)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．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd ‎【答案】D ‎【解析】A项中AABBDD×aaBBdd→F1：AaBBDd，或AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，A项错误；B项中aaBBDD×aabbdd→F1：aaBbDd，或AAbbDD×aaBBDD→F1：AaBbDD，F1产生的雌雄配子各有4种，B项错误；C项中aabbDD×aabbdd→F1：aabbDd，F1产生的雌雄配子各有2种；AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，C项错误；D项中AAbbDD×aaBBdd→F1：AaBbDd，或AABBDD×aabbdd→F1：AaBbDd，F1产生的雌雄配子各有8种，D项正确。‎ 高频考点五 自由组合定律综合应用 ‎【例5】（2019江苏卷·32）杜洛克猪毛色受两对独立遗传的等位基因控制，毛色有红毛、棕毛和白毛三 种，对应的基因组成如下表。请回答下列问题：‎ 毛色 红毛 棕毛 白毛 基因组成 A_B_‎ A_bb、aaB_‎ aabb ‎（1）棕毛猪的基因型有_________种。‎ ‎（2）已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，F1雌雄交配产生F2。‎ ①该杂交实验的亲本基因型为____________。‎ ②F1测交，后代表现型及对应比例为___________。‎ ③F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有_________种（不考虑正反交）。‎ ④F2的棕毛个体中纯合体的比例为___________。F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为___________。‎ ‎（3）若另一对染色体上有一对基因I、i，I基因对A和B基因的表达都有抑制作用，i基因不抑制，如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配，子代中红毛个体的比例为_____________，白毛个体的比例为_____________。‎ ‎【答案】（1）4‎ ‎（2）①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 ③4 ④1/3 1/9‎ ‎（3）9/64 49/64‎ ‎【解析】由题意：猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制，可知猪毛色的遗传遵循自由组合定律。AaBb个体相互交配，后代A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，本题主要考查自由组合定律的应用，以及9∶3∶3∶1变型的应用。（1）由表格知：棕毛猪的基因组成为A_bb、aaB_，因此棕毛猪的基因型有：AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4种。（2）①由两头纯合棕毛猪杂交，F1均为红毛猪，红毛猪的基因组成为A_B_，可推知两头纯合棕毛猪的基因型为AAbb和aaBB，F1红毛猪的基因型为AaBb。②F1测交，即AaBb与aabb杂交，后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，根据表格可知后代表现型及对应比例为：红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1。③F1红毛猪的基因型为AaBb，F1雌雄个体随机交配产生F2，F2的基因型有：A_B_、A_bb、aaB_、aabb，其中纯合子有：AABB、AAbb、aaBB、aabb，能产生棕色猪（A_bb、aaB_）的基因型组合有：AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb 共4种。④F2的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，棕毛猪A_bb、aaB_所占比例为6/16，其中纯合子为AAbb、aaBB，所占比例为2/16，故F2的棕毛个体中纯合体所占的比例为2/6，即1/3。F2的棕毛个体中各基因型及比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb。棕毛个体相互交配，能产生白毛个体（aabb）的杂交组合及概率为：2/6Aabb×2/6Aabb＋2/6aaBb×2/6aaBb＋2/6Aabb×2/6aaBb×2＝1/3×1/3×1/4＋1/3×1/3×1/4＋1/3×1/3×1/2×1/2×2＝1/9。（3‎ ‎）若另一对染色体上的I基因对A和B基因的表达有抑制作用，只要有I基因，不管有没有A或B基因都表现为白色，基因型为IiAaBb个体雌雄交配，后代中红毛个体即基因型为ii A_B_的个体。把Ii和AaBb分开来做，Ii×Ii后代有3/4I _和1/4ii，AaBb×AaBb后代基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1。故子代中红毛个体（ii A_B_）的比例为1/4×9/16＝9/64，棕毛个体（ii A_bb、iiaaB_）所占比例为1/4×6/16＝6/64，白毛个体所占比例为：1－9/64－6/64＝49/64。‎ ‎【变式探究】（2019浙江4月选考·31）某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因A、a和B、b控制，两对基因分别位于两对同源染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果见下表：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）野生型和朱红眼的遗传方式为______，判断的依据是______。‎ ‎（2）杂交组合丙中亲本的基因型分别为______和______，F1中出现白眼雄性个体的原因是______。‎ ‎（3）以杂交组合丙F1中的白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本进行杂交，用遗传图解表示该过程。‎ ‎【答案】（1）伴X染色体隐性遗传 杂交组合甲的亲本均为野生型，F1中雌性个体均为野生型，而雄性个体中出现了朱红眼 ‎ ‎（2）BbXAXa BbXAY 两对等位基因均为隐性时表现为白色 ‎（3）如图 ‎【解析】根据杂交组合甲分析可得，等位基因A、a位于X染色体上；根据杂交组合乙分析可得，等位基因B、b位于常染色体上；同时结合杂交组合甲、乙、丙分析可知，白眼雄性个体是由于两对等位基因均呈隐性表达时出现。（1）分析杂交组合甲可得，野生型和朱红眼的遗传方式受到性别影响，两个野生型亲本杂交，得到全是野生型的雌性后代和既有野生型又有朱红眼雄性后代，故野生型和朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。（2）分析可得A、a基因位于X染色体上，后代中雌性无朱红眼，雄性有朱红眼，所以亲本基因型为XAXa和XAY，B、b基因位于常染色体上，后代中出现野生型∶棕眼=3∶1，故亲本基因型为Bb和Bb，因此杂交组合丙中亲本的基因型为BbXAXa和BbXAY；F1中出现白眼雄性个体的原因可以发现是由于A、a基因和B、b基因均呈隐性表达时出现。（3）由于杂交组合丙中亲本的基因型为BbXAXa和BbXAY，故杂交组合丙F1中的白眼雄性个体的基因型为bbXaY，可产生的配子为bXa和bY，比例为1∶1；由于B、b基因位于常染色体上，丙组F1中出现棕眼个体且没有朱红眼个体，故杂交组合乙中的雌性亲本的基因型为BbXAXA可产生的配子为BXA和bXA，比例为1∶1；因此可获得后代基因型有BbXAXa、bbXAXa、BbXAY和bbXAY，且比例满足1∶1∶1∶1，故遗传图解如下：‎ ‎【变式探究】(2019·海南高考)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制，这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。‎ ‎(1)根据所学的遗传学知识，可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是____________________________。‎ ‎(2)经分析，确定高茎和腋花为显性性状，若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因，则甲的表现型和基因型分别是_____________，乙的表现型和基因型分别是________________；若甲和乙杂交，子代的表现型及其分离比为______________。‎ ‎(3)若要验证甲和乙的基因型，可用测交的方法，即用另一植株丙分别与甲、乙进行杂交，丙的基因型为______，甲、乙测交子代发生分离的性状不同，但其分离比均为________________________，乙测交的 正反交结果________(填“相同”或“不同”)。‎ ‎【答案】(1)若甲为腋花，则腋花为显性，顶花为隐性，若甲为顶花，则腋花为隐性，顶花为显性；若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性 ‎(2)矮茎腋花，aaBb　高茎顶花，Aabb　高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1∶1∶1‎ ‎(3)aabb　1∶1　相同 ‎【解析】(1)根据甲自交后代出现腋花和顶花性状分离。可以确定这对性状的显隐性，若甲为腋花，则腋花为显性，顶花为隐性，若甲为顶花，则腋花为隐性，顶花为显性；根据乙自交后代出现高茎和矮茎的性状分离可确定该性状的显隐性，若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性。‎ ‎(2)经分析，确定高茎和腋花为显性性状，若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因，根据甲和乙的自交后代均出现性状分离可知，甲和乙均为杂合子，故甲的基因型为aaBb，表现为矮茎腋花；乙的基因型为Aabb，表现为高茎顶花。若甲(aaBb)和乙(Aabb)杂交，子代中AaBb(高茎腋花)∶Aabb(高茎顶花)∶aaBb(矮茎腋花)∶aabb(矮茎顶花)＝1∶1∶1∶1。‎ ‎(3)若要验证甲和乙的基因型，可用测交的方法，则丙应该为隐性纯合子aabb。分别与甲、乙进行测交，若甲测交后代中矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1，则甲的基因型为aaBb；若乙测交后代高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1，则乙的基因型为Aabb，而且甲、乙测交后代的分离比均为1∶1。由于自花传粉植物无性染色体，两对基因均在常染色体上，故乙测交的正反交结果相同，均为高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1。‎