【生物】2021届一轮复习人教版自由组合定律的遗传特例及相关的遗传探究教案（湖北专用）

【生物】2021届一轮复习人教版自由组合定律的遗传特例及相关的遗传探究教案（湖北专用）

重点题型1　自由组合定律的遗传特例 ‎(一)自交后代“和”为16的特殊分离比 ‎1.由基因互作导致的特殊分离比 ‎(1)形成原因 序号 条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例 ‎1‎ 只存在一种显性基因时表现为同一类型，其余正常表现 ‎9∶6∶1‎ ‎1∶2∶1‎ ‎2‎ 两种显性基因同时存在时，表现为一种类型，否则表现为另一种类型 ‎9∶7‎ ‎1∶3‎ ‎3‎ 当某一种隐性基因成对存在时表现为双隐类型，其余正常表现 ‎9∶3∶4‎ ‎1∶1∶2‎ ‎4‎ 只要存在显性基因就表现为一种类型，其余正常表现 ‎15∶1‎ ‎3∶1‎ ‎(2)解题步骤 ‎2.由显性基因累加效应导致的特殊分离比 ‎(1)表现 ‎ ‎ ‎(2)原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。‎ ‎【例证】‎ ‎1．(2016·全国卷Ⅲ，6)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　本题切入点不在于“F1全表现红花”而在于“用纯合白花植株花粉给F1红花植株授粉，子代红花为101株，白花为302株”，即红花∶白花＝1∶3。这应符合两对等位基因自由组合的杂种子一代测交子代比例1∶1∶1∶1的变式，由此可推知该相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，即F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，故A错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种。‎ 答案　D ‎2．(2016·上海高考)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 cm，每个显性基因增加纤维长度2 cm。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 cm B.6～16 cm C.8～14 cm D.8～16 cm 解析　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 ‎ cm，所以F1的棉纤维长度范围是(6＋2)～(6＋8)cm。‎ 答案　C ‎1.(2019·北京海淀模拟)某种植物其花色有白色和紫色，现选取白色和紫色二个纯合品种做杂交实验，结果如下：紫花×白花，F1全为紫花，F1自交，F2表现型及比例为9 紫花∶3 红花∶4 白花。将F2红花自交，产生的F3中纯合子占总数的比例为(　　)‎ A.1/6 B.5/9 ‎ C.1/2 D.2/3‎ 解析　F2表现型及比例为9 紫花∶3 红花∶4 白花，是9∶3∶3∶1的变式，由此可推知该植物花色受2对基因控制，且遵循基因的自由组合定律，F1为双杂合子(设为AaBb)，则F2中红花基因型(设为A_bb)及比例为1/3AAbb、2/3Aabb，其自交产生的F3 中杂合子(Aabb)占总数的比例为2/3×1/2＝1/3，则F3 中纯合子占总数的比例为1－1/3＝2/3，故D项正确。‎ 答案　D ‎2.(2019·山东省实验中学一诊)某二倍体植物的花瓣颜色有白色、紫色、红色和粉色四种。研究人员用某株粉色纯合子和某株白色纯合子杂交，F1全部表现为红色，让F1自交，F2中白色∶紫色∶红色∶粉色＝4∶3∶6∶3，下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.花色受两对等位基因控制，且遵循孟德尔的自由组合定律 B.F2中白花的基因型有3种，其中纯合子占1/2‎ C.F1个体与隐性纯合子测交，后代花色白色∶紫色∶红色＝2∶1∶1‎ D.F2中自交后代能够发生性状分离的植株占5/16‎ 解析　根据F2代的性状分离比4∶3∶6∶3可以判断，该比例是两对独立遗传的基因自由组合的后代的9∶3∶3∶1的比例的变式，由此确定花色的性状由两对等位基因控制，并且两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，A正确；假设控制花色的两对等位基因分别为A、a与B、b，由题中所给比例关系可知，F1的基因型为AaBb，F2中白色基因型为aa_‎ ‎ _，紫色为A_bb，红色为A_Bb，粉红色为A_BB，其中白色花中的三种基因型及比例分别为1/4aabb、1/2aaBb，1/4aaBB，因此纯合子占1/4＋1/4＝1/2，B正确；F1(AaBb)个体与隐性纯合子(aabb)测交，后代花色的基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶aabb＝1∶1∶1∶1，其中基因型为AaBb的个体开红花，基因型为Aabb的个体开紫花，基因型为aaBb与aabb的个体开白花，因此F1个体与隐性纯合子测交，后代花色白色∶紫色∶红色＝2∶1∶1，C正确；F2中，基因型为AaBb、AaBB、AABb、Aabb的个体均会发生性状分离，其所占比例为4/16＋2/16＋2/16＋2/16＝5/8，D错误。‎ 答案　D ‎3.(2019·山东枣庄模拟)基因型为aabbcc的桃子重120克，每产生一个显性等位基因就使桃子增重15克，故基因型为AABBCC的桃子重210克。甲桃树自交，F1每桃重150克。乙桃树自交，F1每桃重120～180克。甲、乙两桃树杂交，F1每桃重135～165克。甲、乙两桃树的基因型可能是(　　)‎ A.甲AAbbcc，乙aaBBCC ‎ B.甲AaBbcc，乙aabbCC C.甲aaBBcc，乙AaBbCC ‎ ‎ D.甲AAbbcc，乙aaBbCc 解析　因为一个显性基因可使桃子增重15克，甲桃树自交，F1每桃重150克，则甲桃树中应有两个显性基因，且是纯合子；乙桃树自交，F1每桃重120～180克，则乙桃树中应有两个显性基因，且是杂合子；甲、乙两桃树杂交，F1每桃重135～165克，进一步确定甲、乙两桃树的基因型可能为AAbbcc和aaBbCc。‎ 答案　D ‎(二)自交后代“和”小于16的特殊分离比(遗传致死问题)‎ ‎1.致死类型归类分析 ‎(1)显性纯合致死 ‎(2)隐性纯合致死 ‎2.致死类问题解题思路 第一步：先将其拆分成分离定律单独分析，确定致死的原因。‎ 第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表现型及比例。‎ ‎3.“致死”原因的精准推导 第一种方法：直接判断法——直接利用基因自由组合定律来分析 第二种方法：间接判断法——分解成两个基因分离定律问题，分别分析。即将“黄短∶黄长∶灰短∶灰长＝4∶2∶2∶1”转化为两个基因分离定律问题来处理，即黄色∶灰色＝2∶1，短尾∶长尾＝2∶1，由此来确定致死原因是Y和D基因都会导致纯合致死。‎ ‎【例证】 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　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，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。‎ 答案　B ‎【技法点拨】　由题意“各只受一对等位基因控制”和“自交后代的性状分离比”呈现的四种表现型准确定位遵循基因的自由组合定律，进而推测出亲本为双杂合子。理论上该亲本自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，而实际上却为5∶3∶3∶1，即双显性个体少于理论值，说明同时含有两种显性基因的雌配子或雄配子致死。在此基础上，即可对各选项做出正确的判断。‎ ‎1.(2019·北京海淀模拟)某植物有白花和红花两种性状，由等位基因R/r、I/i控制，已知基因R控制红色素的合成，基因I会抑制基因R的表达。某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1；再让F1中的红花植株自交，后代中红花∶白花＝2∶1。下列有关分析错误的是(　　)‎ A.基因R/r与I/i独立遗传 B.基因R纯合的个体会致死 C.F1中白花植株的基因型有7种 D.亲代白花植株的基因型为RrIi 解析　根据题意分析可知，红色的基因型为R_ii，白色的基因型为R_I_，rrI_，rrii。某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1，后代红花R_ii占1/6＝2/3×1/4，说明两对等位基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，A正确；根据以上分析可知，亲本白花的基因型为RrIi，且RR基因纯合致死，B、D正确；F1中白花植株的基因型为RrII、RrIi、rrII、rrIi、rrii，C错误。‎ 答案　C ‎2.(2019·山东名校联盟)在一个玉米的自然种群中，等位基因A、a控制高茎和矮茎，等位基因B、b控制抗病和感病，两对基因分别位于两对常染色体上，其中含A基因的花粉致死。现选择高茎抗病植株自交，F1有四种表现型，以下叙述错误的是(　　)‎ A.F1中抗病植株与感病植株的比为3∶1‎ B.高茎对矮茎是显性，抗病对感病是显性 C.F1高茎抗病植株的基因型有4种 D.F1抗病植株间相互随机传粉，后代抗病植株占8/9‎ 解析　由题意分析可知含A基因的花粉致死，而选择的高茎抗病植株自交，F1有四种表现型，所以高茎抗病植株为AaBb，F1中抗病植株与感病植株应为3∶1，A正确；因为子代中出现了亲本没有的性状，而亲本的性状应是显性性状，所以高茎对矮茎是显性，抗病对感病是显性，B正确；因为含A基因的花粉致死，所以F1高茎抗病植株的基因型有2种，C错误；F1抗病植株有1/3纯合子，2/3杂合子，它们之间相互随机传粉，后代中不抗病植株占1/3×1/3＝1/9，所以抗病植株占8/9，D正确。‎ 答案　C ‎(三)多对等位基因的自由组合现象问题 巧用“性状比之和”，快速判断控制遗传性状的基因的对数 ‎(1)自交情况下，得到的“性状比之和”是4的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因；‎ ‎(2)测交情况下，得到的“性状比之和”是2的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。‎ ‎【例证】 某植物红花和白花为一对相对性状，同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如表所示，下列分析错误的是(　　)‎ 组一 组二 组三 组四 组五 组六 P 甲×乙 乙×丙 乙×丁 甲×丙 甲×丁 丙×丁 F1‎ 白色 红色 红色 白色 红色 白色 F2‎ 白色 红色 ‎81∶白 色175‎ 红色 ‎27∶白 色37‎ 白色 红色 ‎81∶白 色175‎ 白色 A.组二F1基因型可能是AaBbCcDd B.组五F1基因型可能是AaBbCcDdEE C.组二和组五的F1基因型可能相同 D.这一对相对性状最多受四对等位基因控制，且遵循自由组合定律 解析　组二和组五的F1自交，F2的分离比为红∶白＝81∶175，即红花占81/(81＋175)＝(3/4)4，则可推测这对相对性状至少受四对等位基因控制，且四对基因分别位于四对同源染色体上，遵循自由组合定律。组二、组五的F1至少含四对等位基因，当该对性状受四对等位基因控制时，组二、组五的F1基因型都可为AaBbCcDd；当该对性状受五对等位基因控制时，组五F1基因型可能是AaBbCcDdEE。‎ 答案　D ‎1.(2019·山东青岛模拟)某植物叶形的宽叶和窄叶是一对相对性状，用纯合的宽叶植株与窄叶植株进行杂交，如下表(相关基因用A、a；B、b；C、c……表示)。下列相关叙述错误的是(　　)‎ 母本 父本 子一代 子二代 杂交组合一 宽叶 窄叶 宽叶 宽叶∶窄叶＝3∶1‎ 杂交组合二 宽叶 窄叶 宽叶 宽叶∶窄叶＝15∶1‎ 杂交组合三 宽叶 窄叶 宽叶 宽叶∶窄叶＝63∶1‎ A.该植物的叶形至少受三对等位基因控制 B.只要含有显性基因该植株的表现型即为宽叶 C.杂交组合一亲本的基因型可能是AABBcc、aaBBcc D.杂交组合三的子二代宽叶植株的基因型有26种 解析　由表格信息可知，宽叶植株与窄叶植株杂交，子一代都是宽叶，说明宽叶是显性性状。杂交组合一，子二代窄叶植株所占的比例是1/4，说明符合一对杂合子自交实验结果；杂交组合二，子二代窄叶植株所占的比例是1/16，说明符合两对杂合子自交实验结果；杂交组合三，子二代窄叶植株所占的比例是1/64，说明符合三对杂合子自交实验结果，因此该植物的宽叶和窄叶性状至少由三对等位基因控制，且三对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律，隐性纯合子表现为窄叶，其他都表现为宽叶。杂交组合三，子一代的基因型是AaBbCc，子二代的基因型有3×3×3＝27(种)，其中基因型为aabbcc的植株表现为窄叶，因此杂交组合三的子二代宽叶植株的基因型有26种。‎ 答案　C ‎2.(2019·北京海淀模拟)某植物种子的颜色有黄色和绿色之分，受多对独立遗传的等位基因控制。现有两个绿色种子的纯合品系，定为X、Y。让X、Y分别与一纯合的黄色种子的植物杂交，在每个杂交组合中，F1都是黄色，再自花受粉产生F2，每个组合的F2分离如下：‎ X：产生的F2，27黄∶37绿 Y：产生的F2，27黄∶21绿 回答下列问题：‎ ‎(1)根据上述哪个品系的实验结果，可初步推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制？请说明判断的理由。‎ ‎_____________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(2)请从上述实验中选择合适的材料，设计一代杂交实验证明推断的正确性。(‎ 要求：写出实验方案，并预测实验结果)‎ ‎______________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)纯合绿色种子与纯合黄色种子植物杂交，F1都是黄色，表明黄色对绿色为显性。X品系产生的 F2中，黄色占27/64＝(3/4)3 ，表明F1中有三对基因是杂合的，三对基因均为显性时呈黄色，其余呈绿色，X与亲本黄色之间有三对等位基因存在差异。(2)要验证上述判断的正确性，可设计测交实验，即取与X杂交形成的F1(三对基因是杂合的)与X品系杂交，若后代中黄色占(1/2)3＝1/8，黄色∶绿色＝1∶7，则上述判断正确。‎ 答案　(1)X品系　F1都是黄色，表明黄色对绿色为显性。X品系产生的F2中，黄色占27/64＝(3/4)3 ，表明F1中有三对基因是杂合的，X与亲本黄色之间有三对等位基因存在差异(其他合理答案也可)　(2)取与X杂交形成的F1，与X品系杂交，后代中将出现黄色与绿色两种表现型，且比例为1∶7 ‎ 重点题型2　探究不同对基因在染色体上的位置 ‎1.判断基因是否位于一对同源染色体上 ‎(1)图示分析 ‎①基因完全连锁现象 ‎②基因不完全连锁现象 如果减数分裂时部分初级精母细胞及初级卵母细胞发生了交叉互换，无论是图1还是图2都会出现基因不完全连锁现象。‎ ‎(2)实例判断 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。‎ ‎【例证】 (2018·全国卷Ⅲ，31)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。‎ 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。‎ 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 ‎1.(2019·北京四中模拟)为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦，筛选出该基因成功整合到染色体上的抗旱小麦(假定该基因都能正常表达，黑点表示该基因的整合位点)。让下图所示类型的抗旱小麦自交，其子代中抗旱小麦所占比例是(　　)‎ A.1/16 B.1/8 ‎ C.15/16 D.8/16‎ 解析　据图分析可知，HVA基因整合到两对染色体上，第一对染色体基因型可写为HVA0，第二对染色体基因型也可写为HVA0，让如题图所示类型的T植株自交，子代中不抗旱性植株所占比例是1/4×‎ ‎1/4＝1/16，故子代中抗旱性植株所占比例是1－1/16＝15/16。‎ 答案　C ‎2.(2018·11月浙江选考)某昆虫的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A(a)、B(b)控制，其中有一对基因位于性染色体上，且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体交配，F1雌性个体中有红眼和无眼，雄性个体全为红眼。让F1雌雄个体随机交配得到F2，F2的表现型及比例如下表。‎ 红眼 朱红眼 无眼 雌性个体 ‎15/61‎ ‎5/61‎ ‎9/61‎ 雄性个体 ‎24/61‎ ‎8/61‎ ‎0‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)有眼对无眼为　　　　性，控制有眼与无眼的B(b)基因位于　　　　染色体上。‎ ‎(2)若要验证F1红眼雄性个体的基因型，能否用测交方法？　　　　，其原因是　　　　　　　。‎ ‎(3)F2红眼雄性个体有　　　　种基因型，让其与F2红眼雌性个体随机交配，产生的F3有　　　　种表现型，F3中无眼雌性个体所占的比例为　　　　。‎ 解析　本题考查遗传规律，可采用两对性状分开考虑的方法分析。‎ ‎(1)有眼与有眼杂交后代出现了无眼，说明有眼对无眼为显性，且无眼性状只在雌性中出现，与性别相关，说明是伴性遗传。红眼与朱红眼杂交后代都是红眼，说明红眼对朱红眼为显性，且基因位于常染色体上。‎ ‎(2)测交是让F1的红眼雄性与双隐性基因型的雌性杂交，由题意可知，该群体中没有符合要求的对象。‎ ‎(3)由于F1的雌性、F2的雌性中都出现了无眼，所以相关基因很有可能位于X、Y的同源区段，所以亲代基因型为AAXBXb×aaXbYB，因此F2中红眼雄性的基因型为：AAXBYB、2AaXBYB、3AAXbYB、6AaXbYB(两对基因分开考虑：AA∶Aa＝1∶2；XBYB∶XbYB＝1∶3)，红眼雌性的基因型为：AAXBXB、4AAXBXb、2AaXBXB、8AaXBXb(两对基因分开考虑：AA∶Aa＝1∶2；XBXB∶XBXb＝1∶4)，所以F3中的致死个体数：2/3×2/3×1/4×3/4×4/5×1/4＝1/60；存活个体数：1－1/60＝59/60，无眼雌性为：3/4×4/5×1/4×(1－2/3×2/3×1/4)＝2/15，所以F3中无眼雌性个体所占的比例为2/15÷59/60＝8/59。‎ 答案　(1)显　X和Y　(2)不能　aaXbXb个体致死 (3)4　5　8/59‎