2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：基因的自由组合定律

2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：基因的自由组合定律

2020-2021 年高考生物一轮复习考点讲解与练习：基因的自由组合定律 [考纲展示] 基因的自由组合定律(Ⅱ) 【核心概念及重要结论】 1.具有两对相对性状的纯种豌豆杂交，F2 代出现 9 种基因型，4 种表现型，比例是 9∶3∶3∶1。 2．F1 产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，产生比例相等的 4 种配子。 3．基因型相同的生物，表现型不一定相同。 4．基因的分离定律和自由组合定律，同时发生在减数第一次分裂后期，分别由同源染色体的分离和 非同源染色体的自由组合所引起。 【考点速览】 考点：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 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。 ②两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、实验验证——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)细胞学基础 (2)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：ⅰ.真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”) 遗传；ⅱ.独立遗传的两对及两对以上的等位基因。 5．孟德尔获得成功的原因 成功原因   材料：选择豌豆作为实验材料 对象：由一对相对性状到多对相对性状 方法：对实验结果进行统计学分析 程序：运用假说—演绎法 【重点突破】 一、分离定律和自由组合定律的比较 项目 分离定律 自由组合定律 两对相对性状 n(n>2) 对相对性 状 控制性状的等位基因 一对 两对 n 对 F1 配子类型及 比例 2,1∶1 22，(1∶1)2 即 1∶1∶1∶1 2n，(1∶1)n 配子组合数 4 42 4n F2 基因 型 种数 31 32 3n 比例 1∶2∶1 (1∶2∶1)2 (1∶2∶1)n 表现 型 种数 21 22 2n 比例 3∶1 (3∶1)2 即 9∶3∶3∶1 (3∶1)n F1 测 交后 代 基因 型 种数 21 22 2n 比例 1∶1 (1∶1)2 即 1∶1∶1∶1 (1∶1)n 表现 型 种数 21 22 2n 比例 1∶1 (1∶1)2 即 1∶1∶1∶1 (1∶1)n 注明：本表中所列“n”是指等位基因的对数。 二、基因自由组合定律应用 1.根据亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例 （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)种类等 于各性状按分离定律所求基因 型(或表现型)种类的乘积 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)的比例，然后利用 乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd，F1 中 AaBbDd 所占比例为 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，F1 中， AABBdd 所占比例为 1/2×1/2×1/2＝1/8 2.根据子代的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： (1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb； (2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb 或 Aabb×aaBb； (3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb× Bb)→AaBb×Aabb 或 AaBb×aaBb。 3.不同对基因在染色体上位置关系的判断与探究 （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： 4.基因间相互作用导致性状分离比的改变 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。 5.致死现象导致的性状分离比的改变 1．明确几种致死现象 (1)显性纯合致死。 ①AA 和 BB 致死： AaBb   自交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝ 4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死 测交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb ＝1∶1∶1∶1 ②AA(或 BB)致死 AaBb   自交后代： AaBB＋AaBb ∶aaB_∶Aabb∶aabb ＝6∶3∶2∶1 或 AABb＋AaBb ∶A_bb∶ aaBb∶aabb＝6∶3∶2∶1 测交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb ＝1∶1∶1∶1 (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＝9∶3。或 A_B_∶aaB_＝9∶3。 (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。 AaBb     雄配子AB致死，后代A_B_∶A_bb∶aaB_ ∶aabb＝5∶3∶3∶1 雄配子Ab致死，后代A_B_∶A_bb∶aaB_ ∶aabb＝7∶1∶3∶1 雄配子aB致死，后代A_B_∶A_bb∶aaB_ ∶aabb＝7∶3∶1∶1 雄配子ab致死，后代A_B_∶A_bb∶aaB_ ∶aabb＝8∶2∶2 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。 【真题训练】 1．(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 D [本题考查基因的自由组合定律、基因互作。F2 中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9 的数量 比，总数为 64，故 F1 中应有 3 对等位基因，且遵循自由组合定律。A 错：AABBDD×aaBBdd 的 F1 中 只有 2 对等位基因，AAbbDD×aabbdd 的 F1 中也只有 2 对等位基因；B 错：aaBBDD×aabbdd 的 F1 中只 有 2 对等位基因，AAbbDD×aaBBDD 的 F1 中也只有 2 对等位基因；C 错：aabbDD×aabbdd 的 F1 中只 有1对等位基因，且F1、F2 都是黄色，AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因；D对：AAbbDD×aaBBdd 或 AABBDD×aabbdd 的 F1 中含有 3 对等位基因，F1 均为黄色，F2 中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑＝52∶ 3∶9 的数量比。] 2．(2016·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 D [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， 相当于测交后代表现出 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。 设相关基因为 A、a 和 B、b，则 A_B_表现为红色，A_bb、aaB_、aabb 表现为白色，因此 F2 中白花植 株中有纯合体和杂合体，故 A 项错误；F2 中红花植株的基因型有 AaBb、AABB、AaBB、AABb 4 种， 故 B 项错误；控制红花与白花的两对基因独立遗传，位于两对同源染色体上，故 C 项错误；F2 中白花 植株的基因型有 5 种，红花植株的基因型有 4 种，故 D 项正确。] 3．(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。 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 4．(2017·全国卷Ⅲ节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E) 与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE 和③ AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，若 A/a、B/b、E/e 这三对等位基因都位于常染色体上， 请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验 思路、预期实验结果、得出结论) 解析：本题考查设计实验，判断基因是否位于一对相同的同源染色体上。 实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体 上，如利用①和②进行杂交去判定 A/a 和 B/b 是否位于一对染色体上。 实验过程：(以判定 A/a 和 B/b 是否位于一对染色体上为例) 预期结果及结论： 若 F2 的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则 A/a 和 B/b 位于两对染色体上。 若有眼小刚毛∶有眼正常刚毛∶无眼正常刚毛＝1∶2∶1，则 A/a 和 B/b 位于同一对染色体上。 同理，用①与③杂交，判断 A/a 和 E/e 是否位于一对染色体上；用②与③杂交，判断 B/b 和 E/e 是否位 于一对染色体上。 答案：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到 F1 和 F2，若各杂交组合的 F2 中均出现四种 表现型，且比例为 9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果， 则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。 5．(2016·全国卷Ⅱ)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 3 有毛白肉 A 与无毛黄肉 C 杂交的子代都是有毛黄肉，可判断果皮有毛对无毛为显性 性状，果肉黄色对白色为显性性状。 (2)依据性状与基因的显隐性对应关系，可确定有毛白肉 A 的基因型是 D_ff，无毛黄肉 B 的基因型是 ddF_，因有毛白肉 A 和无毛黄肉 B 的子代果皮都表现为有毛，则有毛白肉 A 的基因型是 DDff；又因 有毛白肉 A 和无毛黄肉 B 的子代黄肉∶白肉为 1∶1，则无毛黄肉 B 的基因型是 ddFf；由有毛白肉 A(DDff)与无毛黄肉 C(ddF_)的子代全部为有毛黄肉可以推测，无毛黄肉 C 的基因型为 ddFF。 (3)无毛黄肉 B(ddFf)自交后代的基因型为 ddFF∶ddFf∶ddff＝1∶2∶1，故后代表现型及比例为无毛黄 肉∶无毛白肉＝3∶1。 (4)实验 3 中亲代的基因型是 DDff 和 ddFF，子代为有毛黄肉，基因型为 DdFf，其自交后代表现型为有 毛黄肉(9D_F_ )∶有毛白肉(3D_ff)∶无毛黄肉(3ddF_)∶无毛白肉(1ddff)＝9∶3∶3∶1。 (5)实验 2 中无毛黄肉 B(ddFf)与无毛黄肉 C(ddFF)杂交，子代的基因型为 ddFF 和 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 【专项训练】 1．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( ) A．只有一种表现型 B．1∶1 C．1∶1∶1∶1 D．3∶1∶3∶1 D [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。] 2．大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据 图判断，下列叙述正确的是( ) P 黄色×黑色 ↓ F1 灰色 ↓F1 雌雄交配 F2 灰色 黄色 黑色 米色 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状 B．F1 与黄色亲本杂交，后代有两种表现型 C．F1 和 F2 中灰色大鼠均为杂合体 D．F2 黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为 1/4 B [由题意可知，大鼠毛色受两对等位基因控制，故无法直接确定显隐性性状；若用 A、a，B、b 表 示此两对基因，由图可知 F2 表现型与基因型应为灰色(9/16A_B_)、黄色(假设黄色为 3/16A_bb)、黑色 (3/16aaB_)、米色(1/16aabb)，可推知 F1 基因型为 AaBb，则黄色亲本基因型为 AAbb，两者杂交后代基 因型为 AABb(灰色)、AaBb(灰色)、AAbb(黄色)、Aabb(黄色)，只有两种表现型；F1 中灰色大鼠为杂合 子，F2 中灰色大鼠有杂合子也有纯合子；F2 黑色大鼠的基因型为 1/3aaBB 或 2/3aaBb，米色大鼠的基 因型为 aabb，两者杂交后代出现米色大鼠的概率为 2/3×1/2＝1/3。] 3．在孟德尔两对性状的杂交实验中，最能反映基因自由组合定律实质的是( ) A．F2 四种子代比例为 9∶3∶3∶1 B．F1 测交后代比例为 1∶1∶1∶1 C．F1 产生的配子比例为 1∶1∶1∶1 D．F1 产生的雌雄配子随机结合 C [自由组合定律的实质是减数分裂产生配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由 组合。] 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(不考虑基因突变)( ) 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 的个体自交后代会出现 4 种表现型，比例不一定为 9∶3∶3∶1 B [A、a 和 D、d 基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A、a 和 B、b 基因的遗传不遵循基因的自由 组合定律；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 2 种配子；由于 A、a 和 B、b 基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，因此，基因型为 AaBb 的个体自交后代不一定 会出现 4 种表现型且比例不一定为 9∶3∶3∶1。] 5．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( ) A．①×④ B．①×② C．②×③ D．②×④ D [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需是 位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④。] 6．某个体(AaBbCc……)含有 n 对等位基因，且一对等位基因均控制一对相对性状，也不存在基因连锁 现象。正常情况下，下列不能用 2n 表示的是( ) A．测交后代的基因型种类数 B．测交后代的表现型种类数 C．自交后代的基因型种类数 D．自交后代的表现型种类数 C [依题意可知：一对等位基因的个体测交，如 Aa×aa，其后代有 2 种基因型、2 种表现型，因此含有 n 对等位基因的个体，其测交后代的基因型和表现型的种类数均为 2n，A、B 项错误；一对等位基因的 个体自交，如 Aa×Aa，其后代有 3 种基因型、2 种表现型，所以含有 n 对等位基因的个体，其自交后 代的基因型和表现型的种类数分别为 3n 和 2n，C 项正确，D 项错误。] 7．某植物子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用该植物黄色圆粒 种子和绿色圆粒种子作亲本进行杂交，发现后代(F1)出现 4 种类型，其比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄 色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1，让 F1 中黄色圆粒植株自交，F2 的表现型及其性状分离比是( ) A．24∶8∶3∶1 B．25∶5∶5∶1 C．15∶5∶3∶1 D．9∶3∶3∶1 C [由题意知，该植物子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性，因此黄色 圆粒的基因型是 Y_R_，绿色圆粒的基因型是 yyR_，两者杂交后代中，黄色∶绿色＝1∶1，相当于测 交，亲本相关的基因型是 Yy×yy，圆粒∶皱粒＝3∶1，相当于杂合子自交，亲本的相关基因型是 Rr×Rr。 因此，黄色圆粒亲本的基因型是 YyRr，绿色圆粒亲本的基因型是 yyRr。F1 黄色圆粒的基因型是 YyR_， 其中 YyRR 占 1/3，YyRr 占 2/3。F1 黄色圆粒植株自交，可以将自由组合问题转化成两个等位基因分离 问题。①Yy×Yy→黄色 Y_＝3/4、绿色 yy＝1/4，②1/3RR 自交，2/3Rr 自交→5/6R_(圆粒)、1/6rr(皱粒)。 因此，F2 的表现型及其性状分离比是黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝(3/4×5/6)∶(1/4×5/6)∶ (3/4×1/6)∶(1/4×1/6)＝15∶5∶3∶1。] 8．在家蚕遗传中，黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(B)与白茧(b)是 有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如下表， 下列说法错误的是 黑蚁黄茧 黑蚁白茧 淡赤蚁黄茧 淡赤蚁白茧 组合一 9 3 3 1 组合二 0 1 0 1 组合三 3 0 1 0 A．组合一亲本一定是 AaBb×AaBb B．组合三亲本可能是 AaBB×AaBB C．若组合一和组合三亲本杂交，子代表现型及比例与组合三的相同 D．组合二亲本一定是 Aabb×aabb C [组合一的杂交后代比例为 9∶3∶3∶1，所以亲本一定为 AaBb×AaBb；组合二杂交后代只有白茧， 且黑蚁与淡赤蚁比例为 1∶1，所以亲本一定为 Aabb×aabb；组合三杂交后代只有黄茧，且黑蚁与淡赤 蚁比例为 3∶1，所以亲本为 AaBB×AaBB 或 AaBB×AaBb 或 AaBB×Aabb；只有组合一中 AaBb 和组合 三中 AaBB 杂交，子代表现型及比例才与组合三的相同。] 9．在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的 B、D 基因。已知棉花短纤维由基因 A 控制，现有一基 因型为 AaBD 的短纤维抗虫棉植株(减数分裂时不发生交叉互换，也不考虑致死现象)自交，子代表现 型及比例为短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫＝2∶1∶1，则导入的 B、D 基因位于( ) A．均在 1 号染色体上 B．均在 2 号染色体上 C．均在 3 号染色体上 D．B 基因在 2 号染色体上，D 基因在 1 号染色体上 B [如果 B、D 基因均在 1 号染色体上，AaBD 生成配子类型及比例为 ABD∶a＝1∶1，自交子代的基 因型及比例为 AABBDD∶AaBD∶aa＝1∶2∶1，表现型及比例为长纤维不抗虫植株∶短纤维抗虫植株 ＝1∶3，A 错误。如果 B、D 基因均在 2 号染色体上，AaBD 生成配子类型及比例为 aBD∶A＝1∶1， 自交子代的基因型及比例为 aaBBDD∶AaBD∶AA＝1∶2∶1，表现型及比例为短纤维抗虫植株∶短纤 维不抗虫植株∶长纤维抗虫植株＝2∶1∶1，B 正确。如果 B、D 基因均在 3 号染色体上，AaBD 生成 配子类型及比例为 ABD∶A∶a∶aBD＝1∶1∶1∶1，自交子代的基因型及比例为 AABBDD∶AABD∶ AaBD∶AaBBDD∶AA∶Aa∶aa∶aaBD∶aaBBDD＝1∶2∶4∶2∶1∶2∶1∶2∶1，有 4 种表现型，C 错误。如果 B 基因在 2 号染色体上，D 基因在 1 号染色体上，AaBD 生成配子类型及比例为 AD∶aB ＝1∶1，自交子代的基因型及比例为 AADD(短纤维不抗虫植株)∶AaBD(短纤维抗虫植株)∶aaBB(长纤 维不抗虫植株)＝1∶2∶1，D 错误。] 10．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( ) 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 B [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。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，A 项错误；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，B 项正确；F1 群体中，T 基因的基因频率为 1/2，C 项错误；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，D 项错误。] 11．一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异，已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。 图中显示了鹰羽毛的杂交遗传，对此合理的解释是 ①绿色对黄色完全显性 ②绿色对黄色不完全显性 ③控制羽毛性状的两对基因完全连锁 ④控制羽毛性状的两对基因自由组合 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ B [子一代的绿色非条纹个体自交后代中既有绿色又有黄色，说明绿色为显性性状，但子代中绿色个 体与黄色个体的比例为(6＋2)∶(3＋1)＝2∶1，说明绿色个体中存在显性纯合致死效应，①正确，②错 误；绿色非条纹个体自交后代出现绿色非条纹、黄色非条纹、绿色条纹、黄色条纹等四种性状，且性 状分离比为 6∶3∶2∶1，说明控制羽毛性状的两对基因可以自由组合，③错误，④正确。] 12．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一 对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为 1∶ 1∶1∶1。请根据杂交结果，回答下列问题： (1)杂交结果说明雌雄果蝇均产生了________种配子。实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同 源染色体上，为什么？________，因为_____________________________________________________ _______________________________________________________________________________________。 (2)请用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因 位于两对同源染色体上。 实验 1 ：杂交组合：________________________________ ，子代表现型的种类数和比例为 ____________________。 实验 2 ：杂交组合：________________________________ ，子代表现型的种类数和比例为 ____________________。 解析：(1)一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅， 则亲本的基因型为Bbvv和 bbVv；这两对等位基因位于一对同源染色体上时，亲本所产生的配子为Bv、 bv 和 bV、bv，若这两对等位基因位于两对同源染色体上，亲本产生的配子也是 Bv、bv 和 bV、bv， 故该实验不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。 (2)由题意可知，子代中灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅的基因型为 BbVv、Bbvv、bbVv、 bbvv。用杂交实验的子代果蝇为材料，证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，可让灰身长翅 (BbVv)与灰身长翅(BbVv)杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝9∶ 3∶3∶1，则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上；也可用灰身长翅(BbVv)与黑身残翅(bbvv) 杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝1∶1∶1∶1，则可证明这 两对等位基因位于两对同源染色体上。 答案：(1)两 不能 无论两对等位基因是否位于两对同源染色体上，实验结果相同 (2)灰身长翅×灰身长翅 4 种，比例为 9∶3∶3∶1 灰身长翅×黑身残翅 4 种，比例为 1∶1∶1∶1 13．玉米子粒的有色(显性)和无色(隐性)是一对相对性状。受三对等位基因控制。当显性基因 E、F、G 同时存在时为有色，否则是无色的。科学家利用 X 射线处理有色纯合品系。选育出了甲、乙、丙三个 基因型不同的无色纯合品系，且这 3 个无色品系与该有色品系都只有一对等位基因存在差异。请回答 下列问题： (1)上述 3 个无色品系之一的基因型为________(写出其中一种基因型即可)，若任意选取两个无色品系 杂交，则子一代均应表现为________。 (2)等位基因(Ee、Ff、Gg)之间的位置关系可能有三种情况：①分别位于三对同源染色体上；②有两对 等位基因位于同一对同源染色体上；③都位于同一对同源染色体上。仅利用甲、乙、丙进行杂交实验 确定三对等位基因之间的位置关系符合上述哪种情况，请简要写出实验思路(不考虑基因突变和交叉互 换的情况)。 实验思路：_______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 预期的实验结果及结论： 若三组子粒有色与无色的比例均为 9∶7，则三对等位基因的位置关系为①； 若______________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________， 则三对等位基因的位置关系为②； 若_______________________________________________________， 则三对等位基因的位置关系为③。 解析：(1)当显性基因 E、F、G 同时存在时为有色，否则为无色，因此纯合有色种子的基因型为 EEFFGG。 甲、乙、丙为三个基因型不同的无色纯合品系，且这 3 个无色品系与该有色品系(EEFFGG)都只有一对 等位基因存在差异，因此这 3 个无色品系的基因型为 eeFFGG、EEffGG、EEFFgg，取其中任意两个无 色品系进行杂交，子一代都同时含有显性基因 E、F、G，表现为有色子粒。 (2)亲本的基因型为 EEFFGG，甲、乙、丙可能为 eeFFGG、EEffGG、EEFFgg。要确定这三对等位基因 的位置关系，可让甲和乙、乙和丙、甲和丙分别杂交得 F1，再让 F1 进行自交得到 F2，观察并统计产生 的后代的表现型及比例。 答案：(1)eeFFGG(或 EEffGG 或 EEFFgg 皆可) 有色子粒 (2)实验思路：让每两个品系之间杂交得到 三组 F1，再让三组 F1 自交得到 F2，分别统计三组 F2 子粒颜色 预期的实验结果及结论：一组子粒有 色与无色的比例为 1∶1，其他两组子粒有色与无色的比例均为 9∶7 三组子粒有色与无色的比例均为 1∶1 14．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 Aa 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)由于 F2 出现 4 种类型且比例为 5∶3∶3∶1，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 Aa 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