【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因的自由组合定律 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因的自由组合定律 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 基因的自由组合定律 学案 ‎【考纲解读】‎ 最新考纲 细解考点 核心素养 基因的自由组合定律(Ⅱ)‎ ‎1.说明两对相对性状的豌豆实验及科学方法 ‎2.理解并说出基因的自由定律 ‎3.能够利用基因的自由组合定律解决相关遗传 问题 ‎1.生命观念——结构与功能观: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——归纳演绎: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——实验设计与结果分析: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、解决生产生活中的遗传问题 考点一　两对相对性状的遗传实验及基因的自由组合定律 ‎1.发现问题——两对相对性状的杂交实验 ‎(1)实验过程 P　　　　　黄色圆粒×绿色皱粒 ‎　　　　　　　　　　‎ F1　　　　　　　黄色圆粒 ‎　　　　　　　　　　‎ F2　9黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒 ‎(2)结果分析 结果 结论 F1全为黄色圆粒 说明黄色和圆粒为显性性状 F2中圆粒∶皱粒=3∶1‎ 说明种子粒形的遗传遵循分离定律 F2中黄色∶绿色=3∶1‎ 说明种子粒色的遗传遵循分离定律 F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒),新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒)‎ 说明不同性状之间进行了自由组合 ‎【深挖教材】‎ ‎(1)F2中出现与亲本不同的性状类型,称为重组类型,孟德尔实验中的重组类型是什么?所占比例是多少?‎ 提示:孟德尔实验中的重组类型是黄色皱粒和绿色圆粒,所占比例是3/8。‎ ‎(2)若亲本改为纯种黄色皱粒和纯种绿色圆粒,则重组类型是什么?所占比例又是多少?‎ 提示:若亲本改为纯种黄色皱粒和纯种绿色圆粒,则重组类型是黄色圆粒和绿色皱粒,所占比例是5/8。‎ ‎2.提出假说——对自由组合现象的解释 ‎(1)理论解释(提出假设)‎ ‎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产生的雌配子和雄配子各有4种,且数量比相等。‎ ‎④受精时,雌雄配子的结合是随机的。‎ ‎(2)遗传图解 P　　　YYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)‎ ‎　　　　　　　　　　　　‎ F1　　　　　　　　　　YyRr(黄色圆粒)‎ ‎　　　　　　　　　　　　‎ F2　　　　　　　　　　　?‎ ‎①写出F1产生的4种配子的基因型及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。‎ ‎②试写出F2中4种表现型包含的基因型及比例。‎ a.黄色圆粒:1/16YYRR,1/8YYRr,1/8YyRR,1/4YyRr。　‎ b.黄色皱粒:1/16YYrr,1/8Yyrr。‎ c.绿色圆粒:1/16yyRR,1/8yyRr。‎ d.绿色皱粒:1/16yyrr。‎ ‎③两对相对性状杂交实验结果分析。‎ a.纯合子共有4种,每一种纯合子在F2中所占比例均为1/16。‎ b.一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有4种,每一种单杂合子在F2中所占比例均为1/8。‎ c.两对基因均杂合的双杂合子有1种,在F2中所占比例为1/4。‎ ‎3.演绎推理——对自由组合现象解释的验证 ‎(1)验证方法:测交实验。‎ ‎(2)遗传图解:‎ ‎4.得出结论——自由组合定律 ‎(1)自由组合定律内容 ‎①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。‎ ‎②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。‎ ‎(2)细胞学基础 ‎(3)基因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:进行有性生殖的生物,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基因的自由组合定律。‎ ‎5.孟德尔成功的原因分析 ‎(1)材料:科学地选择了豌豆作为实验材料。‎ ‎(2)对象:由一对性状到多对性状。‎ ‎(3)方法:应用了统计学方法对实验结果进行分析。‎ ‎(4)程序:运用假说—演绎法。‎ ‎1.孟德尔两对相对性状的遗传实验中,F2的黄色圆粒、黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中纯合子分别占多少?‎ 提示:1/9,1/3,1/3。‎ ‎2.据图思考回答:‎ ‎(1)甲图表示基因在染色体上的分布情况,其中哪些基因不遵循基因的自由组合定律?为什么?‎ ‎(2)乙图中基因自由组合发生在哪些过程中?为什么?‎ 提示:(1)Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上,不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间,其遗传时才遵循自由组合定律。‎ ‎(2)④⑤。基因自由组合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,故①～⑤过程中仅④、⑤过程发生基因自由组合,①、②过程仅发生了等位基因分离,未发生基因自由组合。‎ 题型一　两对相对性状的遗传实验分析 ‎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(　C　)‎ A.F1产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1‎ B.F1产生基因型为YR的卵细胞和精子数量之比为1∶1‎ C.F1产生的雄配子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1‎ D.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雌配子和雄配子可自由组合 解析:YyRr个体能产生基因型为YR、yr、Yr、yR的雌配子和雄配子各4种,而不是4个;F1产生基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子;F1产生的雄配子中,共有YR、yr、Yr和yR 4种基因型,比例为1∶1∶1∶1,故基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1;基因的自由组合是指F1在减数分裂形成配子时,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,而精子和卵细胞的随机结合是受精作用。‎ ‎2.(2018·山东潍坊期中)黄色圆粒(YyRr)豌豆自交,从其子代中任取一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代不可能出现的表现型比例是(　D　)‎ A.只有一种表现型 B.1∶1‎ C.1∶1∶1∶1 D.3∶1∶3∶1‎ 解析:黄色圆粒(YyRr)豌豆自交,后代黄色圆粒豌豆的基因型为YYRR或YYRr或YyRR或YyRr,与yyrr的豌豆杂交,后代出现的表现型比例是只有一种或两种1∶1或四种1∶1∶1∶1。‎ 题型二　基因自由组合定律的实质 ‎3.已知等位基因A和a、B和b在染色体上的位置有如图甲、乙、丙所示的三种情况。下列叙述不正确的是(不考虑交叉互换)(　C　)‎ A.甲能产生基因型为AB、ab的两种配子 B.乙自交产生的子代基因型共有9种 C.甲与丙个体杂交的子代中纯合子占1/4‎ D.丙测交的子代有两种基因型,且比例是1∶1‎ 解析:甲细胞两对等位基因位于同一对同源染色体上,能产生AB、ab两种配子;乙图中两对等位基因位于两对同源染色体上,所以其自交产生的后代基因型有3×3=9(种);甲产生的配子是AB、ab,丙产生的配子是Ab、aB,所以两者杂交,后代不可能出现纯合子;丙测交的子代基因型及比例为Aabb∶aaBb=1∶1。‎ ‎4.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是(　B　)‎ A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律 B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,比例为3∶3∶1∶1‎ C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生4种配子 D.基因型为AaBb的个体自交后代一定会出现4种表现型,但比例不一定为9∶3∶3∶1‎ 解析:基因的自由组合定律适用于非同源染色体上的基因的遗传,图中A(a)与B(b)基因位于同源染色体上,其遗传不遵循基因的自由组合定律,但A(a)与D(d),B(b)与D(d)的遗传遵循基因的自由组合定律;AaBb的个体在产生配子时,如不发生交叉互换,则只产生两种配子,其后代有三种基因型、两种表现型。‎ 题型三　自由组合定律的验证 ‎5.(2019·河北唐山月考)现有纯种果蝇品系①～④,其中品系①的性状为显性,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 基因所在的染色体 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(　D　)‎ A.①×④ B.①×②‎ C.②×③ D.②×④‎ 解析:验证自由组合定律时所选择的两个类型应具有两对相对性状,且控制两对相对性状的基因必须是位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④。‎ ‎6.用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交(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不符合　 。 ‎ 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。‎ 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,如果符合自由组合规律,F1自交后代分离比应符合9∶3∶3∶1,与实际情况不符。‎ ‎(3)纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米杂交,获得F1‎ 取F1植株,与无色皱缩的玉米进行杂交 收获杂交后代种子,并统计不同表现型的数量比例 ‎1∶1∶1∶1‎ 考点二　基因自由组合定律应用的相关题型 题型一　根据亲本基因型推断子代的基因型及比例 ‎【方法掌握】‎ ‎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=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种类数(或表现型种类数)的乘积 AaBbCc×Aabbcc,‎ 基因型为3×2×2=12(种),表现型为2×2×2=8(种)‎ 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)概率,然后利用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占的比例为1×1/2×1/2=1/4‎ 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杂交,AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2=1/8‎ ‎【方法应用】‎ ‎1.(2018·山东青州质检)基因型为AaBbCc和AabbCc的两个个体杂交(三对等位基因分别位于三对同源染色体上)。下列关于杂交后代的推测,正确的是(　B　)‎ A.表现型有8种,AaBbCc个体的比例为 B.表现型有8种,aaBbCc个体的比例为 C.表现型有4种,aaBbcc个体的比例为 D.表现型有8种,Aabbcc个体的比例为 解析:AaBbCc和AabbCc杂交,后代表现型有2×2×2=8(种),AaBbCc个体的比例为××=;AaBbCc和AabbCc杂交,后代表现型有8种,aaBbCc个体的比例为××= ‎;AaBbCc和AabbCc杂交,后代表现型有8种,aaBbcc个体的比例为××=;AaBbCc 和AabbCc杂交,后代表现型有8种,Aabbcc个体的比例为××=。‎ ‎2.(2018·东北三校模拟)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不同于亲本类型的比例是(　C　)‎ A. B. C. D. 解析:根据基因自由组合定律,一株基因型为AaBbCc的豌豆自然状态下产生子代中亲本类型(A　B　C　)占××=,因此重组类型的比例是1-=。 ‎ 题型二　由子代推断亲本的基因型 ‎【方法掌握】‎ ‎1.利用基因式法推测亲本的基因型 ‎(1)根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式,如基因式可表示为A　B　、A　bb。 ‎ ‎(2)根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐性关系已知时)。‎ ‎2.根据子代表现型及比例推测亲本基因型 规律:根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一相对性状的亲本基因型,再组合。如:‎ ‎(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);‎ ‎(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);‎ ‎(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb);‎ ‎(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。‎ ‎【方法应用】‎ ‎3.(2018·福建质检)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(　D　) ‎ 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 解析:①根据有色籽粒植株A　B　C　×AAbbcc→50%有色籽粒(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;②根据有色籽粒植株 A　B　C　×aaBBcc→50%有色籽粒(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;③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植株X的基因型为AaBbCC。 ‎ ‎4.(2016·全国Ⅱ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:‎ 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　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)由实验1结果可知有毛为显性性状;由实验3结果可知黄肉为显性性状。(2)由实验1结果:有毛×无毛→有毛、白肉×黄肉→黄肉∶白肉为1∶1,可知有毛白肉A、无毛黄肉B的基因型分别为DDff、ddFf;再由实验2结果可知无毛黄肉C的基因型为ddFF。(3)无毛黄肉B自交:ddFf×ddFf→1ddFF∶2ddFf∶1ddff,则自交子代的表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1。(4)由实验3子代的基因型为DdFf,其自交时的遗传遵循孟德尔自由组合定律,故其子代的表现型及比例为有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1。(5)实验2:ddFf×ddFF→ddFF、ddFf,则子代无毛黄肉的基因型有ddFF、ddFf。‎ 答案:(1)有毛　黄肉　(2)DDff、ddFf、ddFF　(3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1　(4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1　(5)ddFF、ddFf 题型三　不同对基因在染色体上位置的判断与探究 ‎【方法掌握】‎ ‎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。‎ ‎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,如图所示:‎ ‎【方法应用】‎ ‎5.(2018·全国Ⅲ卷)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。 ‎ 解析:(1)由于表中数据显示甲组F2的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1,该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比,所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。‎ 乙组F2的表现型中,每对相对性状表现型的比例都符合3∶1,即圆形果∶长形=3∶1,单一花序∶复状花序=3∶1。而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比,不符合自由组合定律,所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。‎ ‎(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知,控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,所以用“长复”(隐性纯合子)分别与乙组的两个F1进行杂交,不会出现测交结果为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 题型四　多对基因自由组合分析 ‎【方法掌握】‎ 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 在解答这类题目时首先弄清多对基因之间的互作关系,最好在草纸上画出基因间的互作关系。再者从特殊的性状分离比入手进行分析,如=()3, =()3等。‎ ‎【方法应用】‎ ‎6.(2017·全国Ⅱ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(　D　)‎ A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd 解析:两黄色纯合亲本杂交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,F2表现型比值符合(3∶1)3的变式,因此F1控制毛色的三对基因皆为杂合,即F1的基因型为AaBbDd,满足此条件的亲本组合只有D选项的组合。‎ ‎7.(2018·湖北模拟)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,再自花授粉产生F2,每个组合的F2分离比如下:‎ 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　　　　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)根据杂交结果可知F1都是黄色,表明黄色对绿色为显性。F1中有一对基因杂合时,自交后代出现显性比例为,当F1中有三对基因杂合时,自交后代显性所占比例为()3=,与X的结果相符,因此可以初步推断X植物种子的颜色至少受三对等位基因控制。‎ 解析:(2)要设计一代杂交实验证明推断的正确性,一般采用测交的实验方法,即杂合子与隐性纯合子杂交,绿色纯合品系X为隐性纯合子,与X杂交形成的F1中有三对基因是杂合的,因此利用F1与X杂交,后代中将出现黄色与绿色两种表现型,且比例为1∶7。‎ 答案:(1)X　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=()3,表明F1中有三对基因是杂合的　(2)取与X杂交形成的F1,与X杂交,后代中将出现黄色与绿色两种表现型,且比例为1∶7‎ ‎【构建知识网络】‎ ‎【记忆核心要点】‎ ‎1.自由组合定律实质是非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。‎ ‎2.基因自由组合定律适用条件为:有性生殖的生物在减数分裂过程中,并且是非同源染色体上的非等位基因。‎ ‎3.具有两对相对性状的纯种豌豆杂交,F1产生比例相等的4种配子,F2出现9种基因型,4种表现型,比例是9∶3∶3∶1,F1测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1。‎ ‎4.若两对基因决定一种性状时,可能会出现9∶7、13∶3、15∶1、12∶3∶1、9∶3∶4等分离比。‎ 素养提升课5　基因自由组合定律的异常、特殊分离比 突破点一　基因间相互作用导致性状分离比的改变 ‎(2016·全国Ⅲ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 ‎【审题指导】‎ ‎(1)纯合红花与纯合白花植株杂交,F1全为红花,F1自交F2中红花∶白花为272∶212≈9∶7。‎ ‎(2)F1红花与纯合白花植株杂交,杂交后代红花∶白花为101∶302≈1∶3。‎ ‎(3)说明两对基因存在互作关系,A　B　为红花,A　bb,aaB　,aabb为白花。 ‎ 解析:题中“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”,该结果相当于测交后代表现出了1∶3的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传,位于两对同源染色体上。设相关基因为A、a和B、b。由F2的性状分离比接近9∶7,可推知A　B　表现为红花,A　bb、aaB　、aabb都表现为白花,因此F2中的白花植株中既有纯合体也有杂合体;F2中红花植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb,共4种;F2中白花植株的基因型有 5种,比红花植株的基因型种类多。 ‎ 答案:D ‎1.理解9∶3∶3∶1变式的实质 由于非等位基因之间常常发生相互作用而影响同一性状表现,出现了不同于9∶3∶3∶1的异常性状分离比,如图所示,这几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遗传是一致的,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。‎ ‎2.“合并同类项法”巧解两对基因自由组合定律特殊分离比 第一步,判断是否遵循基因自由组合定律:若双杂合子自交后代的表现型比例之和为16(存在致死现象除外),不管以什么样的比例呈现,都符合基因自由组合定律,否则不符合基因自由组合定律。‎ 第二步,写出遗传图解:根据基因自由组合定律,写出遗传图解,并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1)。‎ 第三步,合并同类项,确定出现异常分离比的原因:将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,根据题意,将具有相同表现型的个体进行“合并同类项”,如“9∶6∶‎1”‎即9∶(3+3)∶1,确定出现异常分离比的原因,即单显性类型表现相同性状。‎ 第四步,确定基因型与表现型及比例:根据第三步推断出的异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。‎ ‎1.(2019·辽宁沈阳月考)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(　B　)‎ A.13∶3 B.9∶4∶3‎ C.9∶7 D.15∶1‎ 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应是四种且比例为1∶1∶1∶1,而现在是1∶3,那么F1自交后原本的9∶3∶3∶1应是两种表现型,有可能是9∶7,13∶3或15∶1,故A、C、D正确。而B中的3种表现型是不可能的,故B错误。‎ ‎2.(2018·河北衡水中学检测)某种植物(二倍体)叶缘的锯齿状与非锯齿状受叶缘细胞中T蛋白含量的影响。T蛋白的合成由两对独立遗传的基因(A和a、T和t)控制,基因T仅在叶片细胞中表达,其表达产物是T蛋白,基因A抑制基因T的表达。两锯齿状植株作为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中锯齿状植株与非锯齿状植株的比例是13∶3。下列分析合理的是(　B　)‎ A.亲本的基因型分别是aaTt和AAtt B.叶缘细胞缺少T蛋白的植株,叶缘呈锯齿状 C.F1群体中,T基因的基因频率为2/3‎ D.基因型为aaTT的植物根尖细胞中也有T蛋白的存在 解析:根据题目信息,T基因表达T蛋白,基因A抑制基因T的表达,则只有aaT　的植物才能表达T蛋白。根据F2中锯齿状植株与非锯齿状植株的比例是13∶3,判断F1的基因型为AaTt,亲本的基因型为AATT和aatt;aaT　的植物能表达T蛋白,表现为非锯齿状,因此叶缘细胞缺少T蛋白的植株,叶缘呈锯齿状;F1群体中,T基因的基因频率为1/2;基因T仅在叶片细胞中表达,基因型为aaTT的植物根尖细胞中没有T蛋白的存在。 ‎ ‎3.(2018·广东广州高三调研)某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,A对a、B对b完全显性,其中A基因控制黑色素的合成,B基因控制黄色素的合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。用纯合的黑色和黄色亲本杂交,F1为白色。以下分析错误的是(　D　)‎ A.自然界中白色个体的基因型有5种 B.含A、B基因的个体毛色是白色的原因是不能翻译出相关蛋白质 C.若F2中黑色∶黄色∶白色个体之比接近3∶3∶10,则两对基因独立遗传 D.若F2中白色个体的比例接近1/2,则F2中黑色个体的比例也接近1/2‎ 解析:由题干分析可知,表现型为白色的个体基因型有AABB、AaBB、AaBb、AABb、aabb五种;当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达,故含A、B基因的个体毛色为白色;若F2中黑色∶黄色∶白色个体之比接近3∶3∶10,即F2的表现型之和为16,说明控制毛色的两对等位基因位于两对非同源染色体上,遵循基因的分离定律和自由组合定律;若F2中白色个体的比例接近1/2,说明控制毛色的两对等位基因位于一对同源染色体上,F2中黑色∶黄色∶白色个体之比接近1∶1∶2,则F2中黑色个体与黄色个体的比例均接近1/4。‎ ‎4.(2018·河北唐山二模)某闭花受粉植物,茎的高度和花的颜色受三对等位基因控制且符合自由组合定律,现以矮茎紫花的纯合品种作母本,以高茎白花的纯合品种作父本进行杂交实验,在相同环境条件下,结果发现F1中只有一株表现为矮茎紫花(记作植株A),其余表现为高茎紫花。让F1中高茎紫花自交产生F2有高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7。请回答:‎ ‎(1)由杂交实验结果可推测株高受一对等位基因控制,依据是　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在F2中高茎白花植株的基因型有　　　　种,其中纯合子比例占　　　　。 ‎ ‎(3)据分析,导致出现植株A的原因有两个:一是母本发生了自交,二是父本的某个花粉中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因,让植株A自交,统计子代的表现型及比例。‎ 若子代的性状为　　　　　　　　 ,则是原因一;若子代的性状为　　　　　　　　　　　　　　,则是原因二。 ‎ 解析:(1)根据F2中,高茎∶矮茎=3∶1,可知株高受一对等位基因控制。(2)因为紫花∶白花=9∶7,假设紫花和白花受A、a和B、b两对基因控制,高茎和矮茎受基因D、d控制,根据题干可知,紫花基因型为A　B　;白花的基因型为A　bb、aaB　、aabb。所以高茎白花植株的基因型D　A　bb、D　aaB　、D　aabb,基因型有10种,其中纯合子所占比例为×=1/7。解析:(3)F1为DdAaBb,如果是母本自交,则植株A的基因型为ddAABB,其自交后代全为矮茎紫花;如果是父本有一个基因发生突变,则植株A的基因型为ddAaBb,其自交后代矮茎紫花∶矮茎白花=9∶7。 ‎ 答案:(1)F2中高茎∶矮茎=3∶1　(2)10　1/7 (3)全为矮茎紫花　矮茎紫花∶矮茎白花=9∶7‎ ‎5.(2018·湖北武汉调研)玉米是一年生雌雄同株异花授粉植物,其籽粒的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制。A基因存在时,能合成酶Ⅰ;B基因存在时,酶Ⅱ的合成受到抑制。籽粒颜色的转化关系为白色黄色紫色。研究发现纯合紫粒玉米的花粉完全败育,不具备受精能力,其他类型玉米的花粉正常,将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植,F1中收获得到的玉米共有三种类型:白粒、黄粒和紫粒。回答下列问题:‎ ‎(1)从F1中随机选取一粒玉米,能否通过颜色直接判断其母本是白粒玉米还是紫粒玉米?并阐明理由。‎ ‎　　　　,　  ‎ ‎  ‎ ‎    　。 ‎ ‎(2)请用F1为实验材料设计一代杂交实验,以验证A、a和B、b基因符合自由组合定律。(要求:写出实验方案,并预期实验结果)‎ 实验方案:　 。 ‎ 实验结果:　 。 ‎ 解析:(1)纯合紫粒玉米的基因型为AAbb,其花粉完全败育,不具备受精能力。杂合白粒玉米的基因型为aaBb,将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植,F1中收获得到的玉米共有三种类型:白粒、黄粒和紫粒。由于纯合紫粒玉米花粉完全败育,因此紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果,子代为黄粒或紫粒;白粒植株上收获到的玉米为自交的结果,子代均为白粒,所以F1中白粒的母本为白粒玉米,紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米。‎ ‎(2)实验方案:选择F1中黄粒玉米(AaBb)自交,统计后代籽粒表现型种类及比例。‎ 实验结果:如果后代出现黄粒∶紫粒∶白粒=9∶3∶4,符合9∶3∶3∶1的变式,说明A、a和B、b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。‎ 答案:(1)能　由于纯合紫粒玉米花粉完全败育,因此紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果,子代为黄粒或紫粒;白粒植株上收获到的玉米为自交的结果,子代均为白粒,所以F1中白粒的母本为白粒玉米,紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米 ‎(2)选择F1中黄粒玉米自交,统计后代籽粒表现型种类及比例　后代黄粒∶紫粒∶白粒=9∶3∶4‎ 突破点二　致死现象导致的性状分离比的改变 ‎(2018·广东深圳一模)某种植物的花色同时受A、a与B、b两对基因控制。基因型为A　bb的植株开蓝花,基因型为aaB　的植株开黄花。将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交,取F1红花植株自交得F2。F2的表现型及其比例为红花∶黄花∶蓝花∶白花=7∶3∶1∶1。 ‎ ‎(1)F1红花的基因型为　　　　,上述每一对等位基因的遗传遵循　　　　　　定律。 ‎ ‎(2)对F2出现的表现型及其比例有两种不同的观点加以解释。‎ 观点一:F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。‎ 观点二:F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。‎ 你支持上述观点　　　　,基因组成为　　　　的配子致死;F2中蓝花植株和亲本蓝花植株的基因型分别是　　　　　　　　　。 ‎ ‎【审题指导】‎ ‎(1)蓝花与黄花植株杂交,F1中出现红花,F1红花植株自交,F2中红花∶黄花∶蓝花∶白花=7∶3∶1∶1,合为12。‎ ‎(2)16-4=12,说明F1红花植株自交时,有一种基因型的雌配子或雄配子死亡造成9∶3∶3∶1的比例改变。‎ ‎(3)根据F2的比例,判断红花和蓝花各有两份死亡,因此死亡的配子为Ab。‎ 解析:由题意知,A　bb与aaB　杂交,子一代一定含有a、b基因,红花植株自交,得到子二代有蓝花(A　bb)、黄花(aaB　),因此子一代既含有A基因,也含有B基因,子一代红花植株的基因型是AaBb,子一代自交后代的性状分离比是7∶3∶1∶1,组合方式是12种,所以子一代产生的可育配子是3种和4种,即雌配子或雄配子出现致死现象。 ‎ ‎(1)由分析可知,子一代红花植株的基因型是AaBb。‎ ‎(2)如果没有配子致死情况,子一代红花植株自交产生的子二代的表现型及比例是A　B　∶aaB　∶A　bb∶aabb=9∶3∶3∶1;事实上,子二代的表现型及比例是A　B　(红花)∶aaB　(黄花)∶A　bb(蓝花)∶aabb(白花)=7∶3∶1∶1,白花植株的基因型是aabb,含有ab的雌配子和雄配子都是可育的,A　bb(蓝花)的数目是1而不是3,因此含有Ab的雌配子或者是雄配子致死,F2中蓝花植株的基因型和亲本蓝花植株的基因型都是Aabb。 ‎ 答案:(1)AaBb　基因分离　(2)二　Ab　Aabb、Aabb ‎1.明确几种致死现象 ‎(1)显性纯合致死 ‎①AA和BB致死 AaBb ‎②AA(或BB)致死 AaBb ‎(2)隐性纯合致死 ‎①双隐性致死:AaBb自交后代:A　B　∶A　bb∶aaB　=9∶3∶3。 ‎ ‎②单隐性aa或bb致死:AaBb自交后代:A　B　∶A　bb=3∶1或A　B　∶aaB　=3∶1。 ‎ ‎(3)配子致死 某种雌配子或某种雄配子致死,造成后代分离比改变。如AaBb自交,若雄配子AB致死,后代 A　B　∶A　bb∶aaB　∶aabb=5∶3∶3∶1。 ‎ ‎2.掌握解题方法 ‎(1)将其拆分成分离定律单独分析,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:‎ ‎(3)分析配子致死引起的后代性状分离比的改变时,要用棋盘法。‎ ‎1.(2019·山东临沂月考)某种植物的甲(AABB)、乙(aabb)两品种杂交得F1,F1测交结果如下表。下列叙述正确的是(　B　)‎ 测交类型 测交后代基因型及比例 父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb F1‎ 乙 ‎1‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎2‎ 乙 F1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ A.这两对基因位于一对同源染色体上 B.F1产生的AB花粉50%无受精能力 C.F1自交得F2,F2的基因型有4种 D.F1花粉离体培养,将得到4种纯合子植株 解析:F1做父本与aabb测交后代中AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶2∶2∶2,说明AB花粉50%无受粉能力。‎ ‎2.(2018·山东菏泽模拟)在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d),两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1‎ 的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是(　B　)‎ A.黄色短尾亲本能产生4种正常配子 B.F1中致死个体的基因型共有4种 C.表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种 D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占2/3‎ 解析:根据F1的表现型中黄色∶灰色=2∶1,短尾∶长尾=2∶1判断黄色和短尾都存在纯合致死。黄色短尾亲本为YyDd,能产生4种正常配子;F1中致死个体的基因型共有5种;表现型为黄色短尾的小鼠的基因型为YyDd;F1中的灰色短尾小鼠的基因型为yyDd,雌雄鼠自由交配F2中灰色短尾鼠占2/3。‎ ‎3.(2018·湖北宜昌联考)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,对此合理的解释是(　D　)‎ A.绿色对黄色不完全显性,非条纹对条纹完全显性 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aaBb D.F2中的绿色条纹个体全是杂合子 解析:由于F1绿色非条纹自交后代有绿色和黄色,说明绿色是显性性状,绿色对黄色是完全显性;由于绿色非条纹自交后代有4种表现型,且性状分离比为6∶3∶2∶1,加上致死的个体,则比例为9∶3∶3∶1,因此控制羽毛性状的两对基因符合基因的自由组合定律;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;由于决定颜色的显性基因纯合子不能存活,所以F2中的绿色条纹个体全是杂合子。‎ ‎4.(2018·广东汕头一模)科学家常用果蝇作遗传学实验材料,其体色有黄身(A)、黑身(a)之分,翅型有长翅(B)、残翅(b)之分。现用两种纯合果蝇杂交,F2中出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1,已知某种精子不具有受精能力。回答下列问题:‎ ‎(1)果蝇体色与翅型的遗传遵循　　　　　　　　 　定律,F1果蝇的基因型是　　　　。 ‎ ‎(2)不具有受精能力的精子的基因组成是　　　　。F2黄身长翅果蝇中双杂合子所占的比例为　　　　。 ‎ ‎(3)现有多种不同类型的果蝇,从中选取两种类型作为亲本,通过杂交实验来验证上述不能完成受精作用的精子的基因型。‎ 杂交组合:选择基因型为aabb的雌果蝇和基因型为AaBb的雄果蝇进行杂交。‎ 结果推断:若后代表现型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　,则上述推断成立。 ‎ ‎(4)若基因型为Aabb的雌雄果蝇连续交配3代,则F3果蝇中A的基因频率是　　　　。 ‎ 解析:(1)由于F2出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1,所以果蝇体色与翅型的遗传遵循基因的自由组合定律,则F1的基因型是AaBb。‎ ‎(2)正常情况下,F2表现型及比例为A　B　∶A　bb∶aaB　∶aabb=9∶3∶3∶1。由于F2出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1,出现异常的是A　B　个体,其他正常,所以不具有受精能力精子的基因组成是AB。F2黄身长翅果蝇的基因型是AaBB、AABb、AaBb,比例为1∶1∶3,所以双杂合子的比例为3/5。 ‎ ‎(3)要想通过杂交实验来验证不能完成受精作用的精子的基因型,选择基因型为aabb的雌果蝇和基因型为AaBb的雄果蝇进行杂交,杂交后代中若出现黄身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1,则验证了不具有受精能力精子的基因型为AB。‎ ‎(4)基因型为Aabb的雌雄果蝇连续交配3代,基因频率不变,则F3果蝇中A的基因频率是0.5。‎ 答案:(1)基因的自由组合　AaBb　‎ ‎(2)AB　3/5　‎ ‎(3)黄身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1‎ ‎(4)0.5‎