【生物】2021届 新高考生物 一轮复习 人教版 基因的自由组合定律 教案

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第14讲　基因的自由组合定律 单科命题 备考导航 核心素养解读 命题趋势 阐明基因的自由组合定律 通过对基因的自由组合定律的实质分析,从细胞水平阐述生命的延续性,建立起进化与适应的观点 ‎◆题型内容:自由组合定律内容与特例 ‎◆考查形式:常以遗传图解、表格等为载体进行考查 考点一　孟德尔两对相对性状遗传实验分析 ‎　　1.两对相对性状的杂交实验——发现问题 ‎(1)杂交实验过程 ‎(2)实验结果分析 ‎①F1全为黄色圆粒,表明粒色中　黄色　是显性,粒形中　圆粒　是显性。 ‎ ‎②F2中出现了不同性状之间的　 重新组合 　。 ‎ ‎③F2中4种表现型的分离比为　 9∶3∶3∶1 　。 ‎ ‎2.对自由组合现象的解释——提出假说 ‎(1)理论解释 ‎①两对相对性状分别由　两对遗传因子　控制。 ‎ ‎②F1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。 ‎ ‎③F1产生配子种类及比例:　 YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 　。 ‎ ‎④受精时,雌雄配子的结合是　随机　的,配子结合方式为　16　种。 ‎ ‎(2)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.自由组合定律的实质 ‎(1)实质:　非同源　染色体上的　非等位　基因自由组合。 ‎ ‎(2)时间:　　 减数第一次分裂后期　 　。 ‎ ‎(3)范围 ‎①　有性　生殖的生物,真核细胞的核内　染色体　上的基因。 ‎ ‎②独立遗传的　两对及以上　的等位基因。 ‎ ‎5.孟德尔获得成功的原因 ‎6.自由组合定律的应用 ‎(1)指导杂交育种:把　优良性状　结合在一起。 ‎ 不同优良性状亲本 F1 F2选育符合要求个体纯合子 ‎(2)指导医学实践:为遗传病的　预测和诊断　提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律,推测基因型和表现型的比例及群体发病率。 ‎ ‎1.在F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生的F2中,与F1基因型完全相同的个体占1/4。(√)‎ ‎2.F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。(√)‎ ‎3.F2的黄色圆粒中,只有YyRr是杂合子,其他的都是纯合子。(✕)‎ ‎4.若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1,则两个亲本的基因型一定为YyRr×yyrr。(✕)‎ ‎5.在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因表现为自由组合。(✕)‎ ‎6.基因的自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(✕)‎ ‎7.某个体自交后代性状分离比为3∶1,则说明此性状一定是由一对等位基因控制的。(✕)‎ ‎8.孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻等各种有细胞结构的生物。(✕)‎ ‎9.能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。(✕)‎ ‎10.基因型为AaBb的个体测交,后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1,则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。(√)‎ ‎　　图甲、图乙为自由组合定律的分析图解,据图分析下列问题:‎ ‎ ‎ ‎ (1)甲图表示基因在染色体上的分布情况,　　　　　　　和　　　　　　分别位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。只有位于　　　　　　　　　　　　　之间,遗传时才遵循自由组合定律。 ‎ ‎(2)乙图中　　　过程可以发生基因重组,原因是　   　。 ‎ 答案　(1) Aa与Dd　BB与Cc　非同源染色体上的非等位基因　(2)④⑤　基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中,而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组 ‎　　1.自由组合定律内容的细胞学基础 ‎2.基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析 ‎(1)在上述比例中最能体现基因分离定律和基因自由组合定律实质的分别是F1所产生配子的比例为1∶1和1∶1∶1∶1,其他比例的出现都是以此为基础。该基础源自减数分裂时等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。‎ ‎(2)利用分枝法理解比例关系。因为黄色和绿色、圆粒和皱粒两对相对性状独立遗传,所以9∶3∶3∶1的实质为(3∶1)×(3∶1),1∶1∶1∶1 的实质为(1∶1)×(1∶1),因此若出现3∶3∶1∶1,其实质为(3∶1)×(1∶1)。此规律可以应用在基因型的推断中。‎ ‎3.自由组合定律的验证方法 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 花粉鉴定法 F1若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律 单倍体 育种法 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律 考向一　考查两对相对性状杂交结果分析及应用 ‎1.(2019宁夏石嘴山三中期末考试)下列有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的叙述,正确的是(　　)‎ A.黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种表现型 B.F1产生的精子中,YR和yr的比例为1∶1‎ C.F1产生YR的雌配子和YR的雄配子的数量比为1∶1‎ D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种雄配子和4种雌配子自由结合 ‎1.答案　B　黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代表现型为4种;F1产生的4种雄配子基因型分别是YR、yr、Yr和yR,比例为1∶1∶1∶1,其中YR和yr的比例为1∶1;F1产生基因型为YR的雌配子数量比基因型为YR的雄配子数量少,即雄配子多于雌配子;基因的自由组合定律是指F1在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。‎ ‎2.(2019宁夏石嘴山三中月考)如图为基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时的过程,其中各种雌配子的数量相等,各种雄配子的数量也相等。下列相关叙述,正确的是(　　)‎ A.基因的分离定律发生在①过程,基因的自由组合定律发生在②过程 B.配子具有多样性的原因之一是同源染色体的自由组合 C.F1中,纯合子占1/4,基因型不同于亲本的类型占3/4‎ D.F1个体产生各种性状是细胞中各基因随机表达造成的,与环境影响无关 ‎2.答案　C　在减数第一次分裂后期,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,即基因的分离定律和基因自由组合定律都发生在图中的①过程,A错误;减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是配子具有多样性的原因之一,B错误;根据题意分析,亲本基因型为AaBb,则后代中纯合子占1/2×1/2=1/4,基因型不同于亲本的类型占1-1/2×1/2=3/4,C正确;生物的性状是由基因型决定的,且受环境的影响,D错误。‎ 题后悟道·归纳 ‎　　重组类型的内涵及常见错误提醒 ‎(1)明确重组类型的含义:重组类型是指F2中表现型与亲本不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。‎ ‎(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是6/16。‎ ‎①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。‎ ‎②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是1/16+9/16=10/16。‎ 考向二　考查基因自由组合定律的实质 ‎3.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因A、a控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因B、b控制),以下是相关的两组杂交实验。‎ 杂交实验一:乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1乔化蟠桃∶矮化圆桃=1∶1。‎ 杂交实验二:乔化蟠桃(丙)×乔化蟠桃(丁)→F1乔化蟠桃∶矮化圆桃=3∶1。‎ 根据上述实验判断,以下关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是(　　)‎ ‎3.答案　D　实验二中亲本都是乔化,后代出现矮化,说明乔化是显性性状,矮化是隐性性状;亲本都是蟠桃,后代出现圆桃,说明蟠桃是显性性状,圆桃是隐性性状。实验一中两对相对性状测交,后代表现型之比为1∶1,说明该两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律,若遵循自由组合定律,测交后代四种表现型之比应为1∶1∶1∶1,说明两对等位基因位于同一对同源染色体上。分析实验一、二可知,A与B位于一条染色体上,a与b位于该对同源染色体的另一条染色体上,D正确。‎ ‎4.图甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,下列分析错误的是(　　)‎ A.甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为3∶1‎ B.甲、丙豌豆杂交后代有四种基因型,两种表现型 C.乙豌豆自交后代的性状分离比为1∶2∶1‎ D.丙、丁豌豆杂交后代的表现型相同 ‎4.答案　C　图示中的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。图甲和图乙杂交即AaBb与AaBB杂交,后代的性状分离比为A_B_∶aaB_=3∶1,A正确;图甲和图丙杂交即AaBb与AAbb杂交,后代有4种基因型(AABb、AAbb、AaBb、Aabb),2种表现型(A_B_、A_bb),B正确;图乙豌豆自交即AaBB自交,后代的性状分离比为A_BB∶aaBB=3∶1,C错误;图丙和图丁杂交即AAbb与Aabb杂交,后代的基因型为AAbb、Aabb,表现型相同,D正确。‎ 题后悟道·归纳 ‎　　并非所有非等位基因的遗传都遵循自由组合定律——减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如图A中基因a、b),而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因(如图B中基因A、C)的遗传则不遵循自由组合定律。‎ 考向三　考查基因自由组合定律的验证 ‎5.现有①~④四个纯种果蝇品系,其中品系①的性状均为显性,品系②~④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:‎ 品系 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 隐性性状 残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ 若需验证自由组合定律,可选择交配的品系组合为(　　)‎ A.①×④ B.①×② C.②×③ D.②×④‎ ‎5.答案　D　要验证自由组合定律,必须满足两对或多对控制相对性状的等位基因在非同源染色体上,只有D符合要求。‎ ‎6.(2019广西安宁三中高三月考五)荞麦主茎颜色的绿色和红色是一对相对性状。现将纯合绿茎荞麦与纯合红茎荞麦进行杂交,F1全部表现为红茎。若F1自交,得到的F2植株中,红茎为361株,绿茎为283株;若用纯合的绿茎荞麦接受F1红茎植株的花粉,得到的子代植株中,红茎的为102株,绿茎的为306株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述错误的是(　　)‎ A.控制荞麦绿茎与红茎的基因位于两对同源染色体上 B.F1红茎植株产生的花粉有1∶1∶1∶1四种 C.F2中绿茎植株的基因型有5种 D.红、绿茎这对相对性状的遗传是由细胞质中的遗传物质控制的 ‎6.答案　D　由题分析可知,F1为双杂合子,则F1红茎植株减数分裂产生的花粉有1∶1∶1∶1四种,B正确;由于F2中红茎∶绿茎=361∶283≈9∶7,即绿茎植株是(3∶3∶1)变形而来,那么F2中绿茎植株的基因型有5种,C正确;根据以上分析可知,控制红、绿茎这对相对性状的基因位于两对同源染色体上,属于细胞核遗传,遵循基因的自由组合定律,A正确,D错误。‎ 考点二　自由组合定律的解题方法 ‎　　1.利用“拆分法”解决自由组合计算问题 ‎(1)思路 将多对等位基因的自由组合分解为若干　分离　定律分别分析,再运用　乘法　原理进行组合。 ‎ ‎(2)方法 题型分类 解题规律 示例 种类问题 配子类型(配子种类数)‎ ‎2n(n为等位基因对数)‎ AaBbCCDd产生配子种类数为　23=8　 ‎ 配子间结合方式 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式种类数为　4×2=8　 ‎ 子代基因型(或表现型)种类 双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表现型)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积 AaBbCc×Aabbcc,基因型为　3×2×2=12　种,表现型为　2×2×2=8　种 ‎ AABbDd×aaBbdd,F1‎ 概率问题 基因型(或表现型)的比例 按分离定律求出相应基因型(或表现型),然后利用乘法原理进行组合 中AaBbDd所占的比例为　1×1/2×1/2=1/4　 ‎ 概率问题 纯合子或杂合子出现的比例 按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率 AABbDd×AaBBdd,F1中AABBdd所占比例为　1/2×1/2×1/2=1/8　 ‎ ‎　　2.根据子代表现型及比例推断亲本的基因型 ‎(1)基因填充法 根据亲代表现型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表现型将所缺处填完,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那么亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。‎ ‎(2)分解组合法 根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:‎ ‎①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb;‎ ‎②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb;‎ ‎③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。‎ ‎3.自交与自由交配下的推断与相关比例计算 纯合黄色圆粒豌豆和纯合绿色皱粒豌豆杂交后得子一代,子一代再自交得子二代,若子二代中黄色圆粒豌豆个体和绿色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的性状表现比例分别如下表所示:‎ 表现型 比例 Y_R_‎ ‎(黄圆)‎ 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒 ‎25∶5∶5∶1‎ 测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒 ‎4∶2∶2∶1‎ 自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒 ‎64∶8∶8∶1‎ yyR_‎ ‎(绿圆)‎ 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒 ‎5∶1‎ 测交 绿色圆粒∶绿色皱粒 ‎2∶1‎ 自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒 ‎8∶1‎ ‎　　4.利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如表:‎ 序号 类型 计算公式 已知 患甲病的概率为m 不患甲病概率为1-m 患乙病的概率为n 不患乙病概率为1-n ‎①‎ 同时患两病概率 m·n ‎②‎ 只患甲病概率 m·(1-n)‎ ‎③‎ 只患乙病概率 n·(1-m)‎ ‎④‎ 不患病概率 ‎(1-m)(1-n)‎ 拓展 求解 患病概率 ‎①+②+③或1-④‎ 只患一种病概率 ‎②+③或1-(①+④)‎ ‎　　表中各种情况可概括如图:‎ ‎5.“自由组合”中的特殊比例 ‎(1)基因互作导致的特殊分离比 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。‎ 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∶1aabb ‎3种 ‎9∶6∶1‎ ‎9A_B_∶(3A_bb+3aaB_)∶1aabb ‎3种 ‎9∶3∶4‎ ‎9A_B_∶3A_bb∶(3aaB_+1aabb)或9A_B_∶3aaB_∶(3A_bb+1aabb)‎ ‎3种 ‎13∶3‎ ‎2种 ‎(9A_B_+3A_bb+1aabb)∶3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb ‎9∶7‎ ‎9A_B_∶(3A_bb+3aaB_+1aabb)‎ ‎2种 ‎　　(2)显性基因累加效应导致的特殊分离比 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。‎ ‎(3)基因致死导致的特殊分离比 ‎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的子代表现型为2∶1,则9∶3∶3∶1的变化为4∶2∶2∶1。‎ AA和BB致死 ‎②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的子代表现型为3∶1,则9∶3∶3∶1的变化为6∶2∶3∶1。‎ AA(或BB)致死 ‎③‎ ‎6.探究两对基因在染色体上的位置关系 ‎(1)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),也会出现致死背景不特殊的性状分离比,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。‎ ‎(2)完全连锁遗传现象中的基因确定 基因完全连锁(不考虑交叉互换)时,不符合基因的自由组合定律,其子代也呈现特定的性状分离比,如下图所示:‎ ‎(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细胞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染色体上,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染色体上,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。‎ 考向一　考查利用“拆分法”解决自由组合计算问题 ‎1.(2019福建三明一中第二次月考)基因型为AaBb的个体与基因型为aaBb的个体杂交,两对基因独立遗传,则后代中(　　)‎ A.表现型4种;比例为3∶1∶3∶1;基因型6种 B.表现型2种;比例为3∶1;基因型3种 C.表现型4种;比例为9∶3∶3∶1;基因型9种 D.表现型2种;比例为1∶1;基因型3种 ‎1.答案　A　由题分析可知,基因型为AaBb的个体与基因型为aaBb的个体杂交,单独考虑两对性状,第一对性状的后代有2种基因型,性状分离比为1∶1;第二对性状的后代有3种基因型、2种表现型,性状分离比为3∶1。则综合考虑两对性状,后代的表现型种类为2×2=4,比例为(1∶1)×(3∶1)=3∶1∶3∶1;基因型有2×3=6种,故选A。‎ ‎2.番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是(　　)‎ A.、 B.、 C.、 D.、‎ ‎2.答案　A　设控制三对性状的基因分别用A、a,B、b,C、c表示,亲代的基因型为AABBcc与aabbCC,F1的基因型为AaBbCc,F2中A_∶aa=3∶1,B_∶bb=3∶1,C_∶cc=3∶1,所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是:××=;在F2的每对相对性状中,显性性状中的纯合子占,故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是×=。‎ 考向二　考查依据子代表现型及比例推断亲本的基因型 ‎3.(2019山东菏泽一中第二次月考)玉米籽粒的颜色由三对独立遗传的等位基因共同控制。基因型为A_B_C_的籽粒有色,其余基因型的籽粒均为无色。现以一株有色籽粒玉米植株X为父本,分别进行杂交实验,结果如下表。据表分析植株X的基因型为(　　)‎ 父本 母本 F1‎ 有色籽粒 无色籽粒 有色籽粒 玉米植株X AAbbcc ‎50%‎ ‎50%‎ aaBBcc ‎50%‎ ‎50%‎ aabbCC ‎25%‎ ‎75%‎ A.AaBbCc B.AABbCc C.AaBBCc D.AaBbCC ‎3.答案　D　根据有色籽粒植株A_B_C_×AAbbcc→50%有色子粒(A_B_C_),分别考虑每一对基因,应该有一对后代出现显性基因的可能性为50%,其余两对100%出现显性基因,则有色籽粒植株的基因型可以是AaBBCc、AABBCc、AaBbCC、AABbCC;根据有色籽粒植株A_B_C_×aaBBcc→50%有色子粒(A_B_C_),分别考虑每一对基因,应该有一对后代出现显性基因的可能性为50%,其余两对100%出现显性基因,则有色籽粒植株的基因型可以是AaBBCC、AaBbCC、AABBCc、AABbCc;根据有色籽粒植株A_B_C_×aabbCC→25%有色籽粒(A_B_C_),分别考虑每一对基因,应该有两对后代出现显性基因的可能性为50%,其余一对100%出现显性基因,则有色籽粒植株的基因型可以是AaBbCC、AaBbCc。根据上面三个过程的结果可以推知该有色籽粒植株的基因型为AaBbCC。‎ ‎4.牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制,叶的形状由另一对等位基因W、w控制,这两对相对性状是自由组合的。若子代的基因型及比值如表所示,下列说法正确的是(　　)‎ 基因型 RRWW RRww RrWW Rrww RRWw RrWw 比值 ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎2‎ A.双亲的基因型组合为RrWw×RrWW B.测交是验证亲代基因型最简便的方法 C.等位基因R、r位于复制时产生的两条姐妹染色单体上 D.基因型为RrWw的个体自交,与上表中表现型不同的个体占1/4‎ ‎4.‎ 答案　D　牵牛花子代的基因型中无rr,但有Rr,说明双亲关于花色的基因型组合为Rr×RR,子代WW∶Ww∶ww=1∶2∶1,说明双亲关于叶形的基因型组合为Ww×Ww,因此双亲的基因型组合为RrWw×RRWw;对植物来说,自交是验证亲代基因型最简便的方法;复制时产生的两条姐妹染色单体上的基因相同,而等位基因一般位于同源染色体上;基因型为RrWw的个体自交,后代的表现型比例为9∶3∶3∶1,而表格中所有个体的表现型为双显性和一种单显性,因此与表格中不同的表现型有双隐性和另一种单显性,占(1+3)/16=1/4。‎ 考向三　考查自交与自由交配下的推断与相关比例计算 ‎5.(2019山东实验中学东校高三模拟)已知红玉杏花朵颜色由A、a和B、b两对独立遗传的基因共同控制,基因型为AaBb的红玉杏自交,子代F1中的基因型与表现型及其比例如下表,下列说法错误的是(　　)‎ 基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _‎ 表现型 深紫色3/16‎ 淡紫色6/16‎ 白色7/16‎ A.F1中基因型为AaBb的植株与aabb植株杂交,子代中开淡紫色花的个体占1/4‎ B.F1中深紫色的植株自由交配,子代深紫色植株中纯合子为5/9‎ C.F1中淡紫色的植株自交,子代中开深紫色花的个体占5/24‎ D.F1中纯合深紫色植株与F1中杂合白色植株杂交,子代中基因型为AaBb的个体占1/2‎ ‎5.答案　B　基因型为AaBb的植株与aabb植株杂交,后代的基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶aabb=1∶1∶1∶1,根据题干信息可知,基因型为AaBb的植株花朵表现为淡紫色花,占测交后代的1/4,A正确;F1中深紫色的植株基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,产生的配子为2/3Ab、1/3ab,F1中深紫色的植株自由交配,产生的子代深紫色植株(AAbb+Aabb)占比例为(2/3×2/3)+(2×2/3×1/3)=8/9,其中纯合子AAbb所占的比例为1/2,B错误;F1中淡紫色的植株的基因型为1/3AABb,2/3AaBb,F1中淡紫色的植株自交,子代中开深紫色花的个体(基因型为A_bb)占(1/3×1/4)+(2/3×3/4×1/4)=5/24,C正确;F1中纯合深紫色植株AAbb与F1中杂合白色植株杂交,若杂合白色植株基因型为AaBB,子代中基因型为AaBb的个体占1/2;若杂合白色植株基因型为aaBb,子代中基因型为AaBb的个体占1/2,D正确。‎ ‎6.某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如图所示,下列说法错误的是(　　)‎ A.F1紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配),相应性状之比是15∶5∶3∶1‎ B.F1紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其中纯合子所占比例是2/3‎ C.F1紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配,则后代相应的性状之比是4∶2∶1∶1‎ D.F1紫翅白眼个体自由交配,其后代纯合子所占比例是5/9‎ ‎6.答案　C　紫翅绿眼和紫翅白眼的基因型通式分别为Y_G_和Y_gg,二者杂交所得F1中紫翅∶黄翅=3∶1,则这两个亲本的基因型为Yy×Yy,绿眼∶白眼=1∶1,属于测交,说明亲本中绿眼的基因型为Gg,则这两个亲本的基因型为YyGg×Yygg。F1紫翅绿眼的基因型及比例为YYGg∶YyGg=1∶2,则1/3YY和2/3Yy自交子代中紫翅∶黄翅=5∶1,Gg自交子代中绿眼∶白眼=3∶1,则子代(紫翅∶黄翅)×(绿眼∶白眼)=(5∶1)×(3∶1)→紫翅绿眼(Y_G_)∶紫翅白眼(Y_gg)∶黄翅绿眼(yyG_)∶黄翅白眼(yygg)=15∶5∶3∶1,A正确。F1紫翅白眼个体的基因型及比例为YYgg∶Yygg=1∶2,则自交子代纯合子所占比例为1/3+2/3×1/2=2/3,B正确。F1紫翅绿眼和黄翅白眼的基因型分别为Y_Gg和yygg,用逐对分析法计算:Y_×yy所得子代中表现型和比例为紫翅∶黄翅=2∶1;Gg×gg→绿眼∶白眼=1∶1,则F2的性状分离比为(2∶1)×(1∶1)=2∶2∶1∶1,C错误。F1紫翅白眼的基因型及比例为Yygg∶YYgg=2∶1,则紫翅白眼个体中Y和y的基因频率分别为2/3和1/3,自由交配,其后代纯合子所占比例为2/3×2/3+1/3×1/3=5/9,D正确。‎ 考向四　利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题 ‎7.一个正常的女性与一个并指(Bb)的男性结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子。求再生一个孩子:‎ ‎(1)只患并指的概率是　　　　。 ‎ ‎(2)只患白化病的概率是　　　　。 ‎ ‎(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是　　　　。 ‎ ‎(4)只患一种病的概率是　　　　。 ‎ ‎(5)患病的概率是　　　　。 ‎ 答案　(1)3/8　(2)1/8　(3)1/16‎ ‎(4)1/2　(5)5/8‎ 解析　假设控制白化病的基因用A、a表示,由题意知,第1个孩子的基因型应为aabb,则该夫妇基因型应分别为女性:Aabb,男性:AaBb。依据该夫妇基因型可知,孩子中患并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2),患白化病的概率应为1/4(非白化病概率应为3/4),则:(1)再生一个只患并指孩子的概率为:并指概率×非白化概率=1/2×3/4=3/8。(2)只患白化病的概率为:白化病概率×非并指概率=1/4×1/2=1/8。(3)生一个既患白化病又患并指的男孩的概率为:男孩出生率×白化病概率×并指概率=1/2×1/4×1/2=1/16。(4)后代只患一种病的概率为:并指概率×非白化概率+白化病概率×非并指概率=1/2×3/4+1/4×1/2=1/2。(5)后代中患病的概率为:1-全正常(非并指、非白化)=1-1/2×3/4=5/8。‎ ‎1.(2019海南单科)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是(　　)‎ A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物 B.进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄 C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离 D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合 ‎1.答案　D　豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物,自然状态下是纯种,A正确;因豌豆雌雄同花,在进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄,并进行套袋处理,B正确;杂合子中的等位基因在形成配子时随同源染色体的分开而分离,C正确;非同源染色体上的非等位基因在形成配子时能够自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,D错误。‎ ‎2.(2019课标全国Ⅱ,32,12分)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。‎ 实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶。‎ 实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3。‎ 回答下列问题。‎ ‎(1)甘蓝叶色中隐性性状是　　　　,实验①中甲植株的基因型为　　　　。 ‎ ‎(2)实验②中乙植株的基因型为　　　　,子代中有　　　　种基因型。 ‎ ‎(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是　　　　　　　;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是　　　　　　　　　　　　　　　　;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为　　　　。 ‎ ‎2.答案　(1)绿色　aabb　(2)AaBb　4　‎ ‎(3)Aabb、aaBb　AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb　AABB 解析　本题借助自由组合定律及其应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分析,并对收集到的数据进行处理的能力;对个体基因型、表现型的判断过程,体现了对科学探究素养中结果分析要素的考查。(1)(2)由实验①绿叶甲自交,子代都是绿叶,可推知甲为纯合子,由实验②绿叶甲与紫叶乙杂交,子代中绿叶∶紫叶=1∶3,可推知绿叶为隐性性状,甲的基因型为aabb,乙的基因型为AaBb。甲、乙杂交子代中有2×2=4(种)基因型。(3)根据题意可知:紫叶植株共有Aabb、aaBb、AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb、AaBb 8种基因型,绿叶基因型为aabb。当紫叶(Aabb或aaBb)与绿叶杂交时,杂交子代中紫叶∶绿叶=1∶1;当紫叶(AABB或AAbb或aaBB或AaBB或AABb)与绿叶杂交时,子代均为紫叶,其中紫叶(AABB)与绿叶(aabb)杂交时,F1均为AaBb,F1自交,F2中紫叶∶绿叶=15∶1。‎ ‎3.(2018课标全国Ⅰ,32,12分)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:‎ 眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅 ‎1/2有眼 ‎1/2雌 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2雄 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2无眼 ‎1/2雌 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2雄 ‎9∶3∶3∶1‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)根据杂交结果,　　　(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是　　　,判断依据是　。 ‎ ‎(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。‎ ‎(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有　　　种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为　　　(填“显性”或“隐性”)。 ‎ ‎3.答案　(1)不能　无眼　只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离　(2)杂交组合:无眼×无眼;预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状　(3)8　隐性 解析　本题考查遗传规律的有关知识。(1)无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交,子代不同性别果蝇中表现为有眼、无眼的概率相同,不能确定相关基因位于常染色体上还是X染色体上。若基因位于X染色体上,只有当母本为杂合子,父本为隐性个体时,后代雌雄果蝇均为一半有眼,一半无眼,即母本的无眼性状为显性性状。(2)判断无眼性状的显隐性时,可将雌雄果蝇交配,子代是否出现性状分离为标准判断显、隐性性状。(3)若控制有眼/无眼的性状位于4号染色体上,长翅/残翅、灰体/黑檀体、有眼/无眼这三对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。F1为三杂合体,F1相互交配后,F2雌雄个体均有2×2×2=8种表现型。依据自由组合定律与分离定律的关系,F2中黑檀体长翅无眼所占比例3/64可拆分为××。据表可知长翅性状、黑檀体性状分别为显性和隐性,此情况下,无眼性状应为隐性。‎ ‎4.某种动物的眼色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,具体控制关系如图。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.A基因正常表达时,以任一链为模板转录和翻译产生酶A B.B基因上可结合多个核糖体,以提高酶B的合成效率 C.该动物群体中无色眼的基因型只有1种,猩红色眼对应的基因型有4种 D.若一对无色眼亲本所形成的受精卵中基因a突然变成了基因A,或基因b突然变成了基因B,则发育成的子代为深红色眼 ‎4.答案　C　A基因正常表达时,以非编码链为模板转录形成mRNA,以mRNA为模板翻译产生酶A;以B基因的一条链为模板,转录出的mRNA可结合多个核糖体,以提高酶B的合成效率;分析图示可知:无色眼没有酶A和酶B,为无色底物,缺乏A基因和B基因,基因型只有aabb这1种,猩红色眼有A基因控制合成的酶A或B基因控制合成的酶B,因此对应的基因型有4种,分别为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb;若一对无色眼亲本(aabb)所形成的受精卵中基因a或b发生突变,发育成的子代的基因型为Aabb或aaBb,表现为猩红色眼。‎ ‎5.甲、乙、丙三种植物的花色遗传均受两对具有完全显隐性关系的等位基因控制,且两对等位基因独立遗传。白色前体物质在相关酶的催化下形成不同色素,使花瓣表现相应的颜色,不含色素的花瓣表现为白色。色素代谢途径如图。据图分析下列叙述错误的是(　　)‎ 甲种 植物 乙种 植物 丙种 植物 A.基因型为Aabb的甲植株开红色花,测交后代为红花∶白花≈1∶1‎ B.基因型为ccDD的乙种植株,由于缺少蓝色素D基因必定不能表达 C.基因型为EEFF的丙种植株中,E基因不能正常表达 D.基因型为EeFf的丙植株,自交后代为白花∶黄花≈13∶3‎ ‎5.答案　B　分析图示可知,在甲种植物中,A_B_、aaB_和A_bb均开红花,aabb开白花,因此基因型为Aabb的植株,测交后代为红花(Aabb)∶白花(aabb)≈1∶1;基因型为ccDD的乙种植株,由于缺少C基因而不能合成蓝色素,但D基因仍可表达;在丙植株中,E基因的表达离不开f基因的表达产物f酶的催化,因此基因型为EEFF的植株缺少f基因,E基因不能正常表达;基因型为EeFf的丙植株自交,产生的子一代的基因型及比例为E_F_∶E_ff∶eeF_∶eeff=9∶3∶3∶1,E_ff能合成黄色素,含F基因的植株抑制E基因的表达,只有E_ff的植株表现为黄花,所以白花∶黄花≈13∶3。‎ ‎6.【不定项选择题】某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性,叶片抗病(T)对易染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子,其基因型分别为:①AATTdd,②AAttDD,③AAttdd,④aattdd,下列说法正确的是(　　)‎ A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应选择亲本①和③杂交 B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以选择亲本②和④杂交 C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④杂交 D.若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色,可观察到比例为1∶1∶1∶1的四种花粉粒 ‎6.答案　BC　根据题意,若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应使亲本杂交所得F1中有Aa或Dd,然后自交,①和③杂交不满足;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,应选择亲本②×④;若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④杂交;将①和④杂交所得F1‎ 的基因型为AaTtdd,由于只有非糯性和糯性花粉遇碘液出现颜色变化,所以F1花粉用碘液染色,可观察到比例为1∶1的两种花粉粒。‎ ‎7.【不定项选择题】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,如表(相关基因用A、a;B、b;C、c……表示)。下列相关叙述正确的是(　　)‎ 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 ‎7.答案　ABD　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。若杂交组合一的亲本为AABBcc、aaBBcc,则F1为AaBBcc,有一对显性基因纯合,子二代应全表现为宽叶。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。‎