第2课时 自由组合定律的遗传特例完全解读
考法一 9∶3∶3∶1的解题模型
AaBb × AaBb
显显 显隐 隐显 隐隐 9A_B_ ∶ 3A_bb ∶ 3aaB_ ∶ 1aabb 1AABB 1AAbb 1aaBB 1aabb
2AABb 2Aabb 2aaBb
2AaBB 4AaBb
以上模型的前提是两对等位基因,且独立遗传。通过以上模型,我们可以发现一些规律,熟记这些规律能极大的提升解题速度。下面将规律归纳如下:
规律一:比例为1的均为纯合子、比例为2的均为单杂合子、比例为4的为双杂合子。 规律二:含一对隐性基因的单杂合子有2种,含一对显性基因的单杂合子也有2种。 规律三:9A_B_包含4种基因型,比例为1∶2∶2∶4,3A_bb包含2种基因型,比例为1∶2;3aaB_也包含2种基因型,比例也为1∶2。 规律四:9A_B_中杂合子占8/9 ,纯合子占1/9;3A_bb(3aaB_)中杂合子占2/3 ,纯合子占1/3。 【题组训练】
1.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5-15-10。据图判断,下列叙述正确的是 ( )
图5-15-10
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 考法二 关于9∶3∶3∶1的变化 (一)致死现象
致死现象的常见情况有三种:①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的子代表现型比例为3∶1,则9∶3∶3∶1的变化为6∶2∶3∶1。②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的子代表现型比例为2∶1, 则9∶3∶3∶1的变化为4∶2∶2∶1。③若有一对隐性基因纯合致死,例如aa致死,Aa与Aa的子代表现型全为显性,Bb与Bb的子代表现型比例为3∶1,则9∶3∶3∶1的变化为3∶1。④配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。可分为含某种基因的雄配子致死和雌配子致死。 【题组训练】
2.[2017·蚌埠第三次质检] 基因型为AaBb的个体自交,下列有关子代(数量足够多)的各种性状分离比情况,分析有误的是 ( )
A.若子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比,则存在AA或BB纯合致死现象
B.若子代出现4∶2∶2∶1的性状分离比,则具有A或B基因的个体表现为显性性状 C.若子代出现3∶1的性状分离比,则存在aa或bb纯合致死现象
D.若子代出现9∶7的性状分离比,则存在3种杂合子自交会出现性状分离现象
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(二)累加效应
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。 【题组训练】
3.人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。皮肤中黑色素的多少,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)控制,显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配,后代肤色为黑白中间色,如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例分别为 ( ) A.9种,1∶4∶6∶4∶1 B.3种,1∶2∶1 C.9种,9∶3∶3∶1 D.3种,3∶1
4.[2017·安徽皖南八校联考] 一个7米高和一个5米高的植株杂交,子代都是6米高。在F2中,7米高植株和5米高植株的概率都是1/64。假定双亲包含的遗传基因数量相等,且效应叠加,则控制植株株高的基因有 ( ) A.1对 B.2对 C.3对 D.4对 (三)基因互作
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 相当于孟德尔的表现 子代表现 型分离型分离比合并 型种类 比 (9A_B_+3A_bb)∶12∶3∶3aaB_∶1aabb或3种 1 (9A_B_+3aaB_)∶3A_bb∶1aabb 9A_B_∶9∶6∶1 3种 (3A_bb+3aaB_)∶1aabb 9A_B_∶3A_bb∶(3aaB_+1aabb)或9∶3∶4 3种 9A_B_∶3aaB_∶(3A_bb+1aabb) (9A_B_+3A_bb+1aabb)13∶3 ∶3aaB_或2种 (9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb 15∶1 (9A_B_+3A_bb+3aaB_)2种 ∶1aabb 9A_B_∶9∶7 2种 (3A_bb+3aaB_+1aabb)
可以看出,基因互作导致的各种表现型的比例都是从9∶3∶3∶1的基础上演变而来的,只是表现型比例有所改变(根据题意进行合并或分解),而基因型的比例仍然和独立分配是一致的,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。 【题组训练】
5.紫花和白花受两对独立遗传的基因控制。某紫花植株自交,子代中紫花植株∶白花植株=9∶7,下列叙述正确的是 ( )
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A.该性状可以由两对等位基因控制 B.子代紫花植株中能稳定遗传的占1/16 C.子代白花植株的基因型有3种
D.亲代紫花植株测交,后代紫花∶白花为1∶1
6.[2017·江西南昌十所省重点中学二模] 某自花传粉植物的红色花和白色花受两对等位基因(A、a和B、b)共同控制,其中基因A能抑制基因B的表达,基因A存在时表现为白色。若利用基因型纯合的白花亲本进行杂交,得到子一代(F1)花色全部为白色,子一代(F1)自交所得子二代(F2)花色中白色∶红色=13∶3。请回答下列问题:
(1)亲本的基因型为 ,控制花色基因的遗传遵循 定律。该定律的实质所对应的事件发生在配子形成过程中的时期为 。 (2)F2中红花植株自交得F3,F3中红花植株所占比例为 。
题后归纳 利用“合并同类项”妙解特殊分离比
(1)看后代可能的配子组合种类,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
(2)先写出正常的分离比9∶3∶3∶1,对照题中所给信息进行归类如下:若分离比为9∶7,则为9∶(3∶3∶1),即7是后三种合并的结果;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。
(四)根据9∶3∶3∶1的变化,类比推理测交后代1∶1∶1∶1的变化 测交 AaBb × aabb ↓
1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb
若A_B_、aaB_、A_bb表现型相同,则自交后代9∶3∶3∶1变化为15∶1,那么测交后代1∶1∶1∶1变化为3∶1。若A_bb、aaB_表现型相同,则自交后代9∶3∶3∶1变化为9∶6∶1,那么测交后代1∶1∶1∶1变化为1∶2∶1,其他情况以此类推。 【题组训练】
7.[2017·浙江余杭期中] 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 ( ) A.13∶3 B.9∶4∶3 C.9∶7 D.15∶1
考法三 多对基因控制一种性状的问题分析 (1)问题分析
两对或多对等位基因控制一种性状的问题分析,往往要依托教材中两对相对性状的遗传实验。该类遗传现象仍属于基因的自由组合问题,后代基因型的种类和自由组合问题一样,但表现型的问题和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同,性状分离比也有很大区别。 (2)解题技巧
关键是弄清表现型和基因型的对应关系,根据这一对应关系结合一对相对性状和两对相对性状的经典实验综合分析。
①先用常规方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例。 ②再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。 【题组训练】
8.[2017·山东泰安二模] 某高等植物的红花和白花由3对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制,3对基因中至少含有2个显性基因时,才表现为红花,否则为白花。下列叙述错误的是 ( )
A.基因型为AAbbCc和aaBbCC的两植株杂交,子代全部表现为红花 B.该植物纯合红花、纯合白花植株的基因型各有7种、1种
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C.基因型为AaBbCc的红花植株自交,子代中白花植株占D.基因型为AaBbCc的红花植株测交,子代中白花植株占 年真题明考向
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
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
3.[2015·福建卷] 鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图5-15-11所示。请回答: P 红眼黄体×黑眼黑体 F1 黑眼黄体 F2黑眼黄体 红眼黄体 黑眼黑体 9 ∶ 3 ∶ 4 图5-15-11 (1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是 。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是 。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,理论上F2还应该出现 性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为 的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代 ,则该推测成立。
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完成课时作业(十五)B
拓展微课 数学方法在遗传规律解题中的运用
难点一 分解法
分解是数学中应用较为普遍的方法。位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,也就是说一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰、各自独立的。因此,解决较为复杂的关于自由组合定律的问题时,可借鉴分解法。 1.概率的分解
将题干中所给的概率拆分为两个或多个概率,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。 【典题示导】
1.在香豌豆中,当C、R两个显性基因都存在时,花才呈红色。一株红花香豌豆与基因型为ccRr的植株杂交,子代中有3/8开红花。则该红花香豌豆的基因型为 。 2.比例的分解
将题干中所给的比例拆分为两个或多个特殊比例,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。有时,一些拆分后的比例运用自由组合定律分析更简单,因此不要拘泥于分离定律。
【典题示导】
2.一种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,并且它们之间的比例为3∶3∶1∶1,“个体X”的基因型为 ( )
A.BbCc B.Bbcc C.bbCc D.bbcc
3.某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。请回答: 根据此杂交实验结果可推测,株高受 对等位基因控制,依据
是 。在F2中矮茎紫花植株的基因型有 种,矮茎白花植株的基因型有 种。 难点二 合并同类项法
合并同类项实际上就是乘法分配律的逆向运用。例如两对等位基因间的基因互作,依据题意进行合并同类项,在9∶3∶3∶1的基础上,基因型为AaBb的个体自交,其子代表现型比例可以变化为15∶1、9∶7、9∶6∶1等等。合并同类项法在巧推自由组合规律特殊比值中是一种好方法。 【典题示导】
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4.在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交,其后代表现型种类及比例是 ( )
A.2种,13∶3 B.3种,12∶3∶1 C.3种,10∶3∶3 D.4种,9∶3∶3∶1 难点三 通项公式法
先根据题设条件和遗传学原理进行简单的推导,从中归纳出通项公式,然后依据通项公式来解决问题。
1.n对等位基因的个体(独立遗传)自交公式
n含n对等位基因(各自独立遗传)的亲本自交,则配子的种类和F1表现型的种类为2种,基因
nnnn型种类为3种,纯合子种类为2种 , 杂合子种类为(3-2)种。 【典题示导】
5.水稻杂交育种特点是将两个纯合亲本的优良性状通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。假设杂交涉及4对相对性状,每对相对性状各受一对等位基因控制,彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下,从理论上讲,F2表现型共有 种,其中纯合基因型共有 种,杂合基因型共有 种。 2.杂合子(Aa)连续自交公式
nnAa连续自交n次,后代情况为杂合子占(1/2), 纯合子占1-(1/2),AA或aa占
nnn1/2×[1-(1/2)],显性∶隐性=(2+1)∶(2-1)。 【典题示导】
6.已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传定律。理论上,F3中表现感病植株的比例为 ( ) A.1/8 B.3/8 C.1/16 D.3/16 3.雌雄配子组合公式
如果亲代雄性个体含n对等位基因,雌性个体含m对等位基因,各对基因独立遗传,则亲代雄
nmnm性个体产生2种配子,雌性个体产生2种配子,受精时,雌雄配子组合数为2与2的乘积。 【典题示导】
7.西葫芦果皮的颜色由两对等位基因(W与w、Y与y)控制,两对基因独立遗传。果皮的颜色有3种,白色为W_Y_、W_yy,黄色为wwY_,绿色为wwyy 。进行如下杂交实验: P白果皮×黄果皮F1白果皮∶黄果皮∶绿果皮=4∶3∶1 求亲本的基因型。
难点四 二项式定理法
一般地,对于任意正整数n, 都有(a+b)=nanb0+an-1b+…+an-rbr+…+a0bn,这个公式叫
作二项式定理。 【典题示导】
8.基因为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代的叙述,正确的是 ( )
A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64 B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128 C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合的个体出现的概率不同
nn难点五 利用(3/4)、(1/4)推导
依据n对等位基因自由组合且为完全显性时,F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的
nn个体所占比例是(3/4),隐性纯合子所占比例是(1/4) ,类比,快速推理基因型。
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【典题示导】
9.某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a,B、b,C、c,D、d),各对等位基因独立遗传,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_……)才开红花,否则开白花。进行如下杂交实验: P红花×白花F1红花F2红花∶白花=81∶175 求亲本的基因型和子一代的基因型。
。
难点六 利用数据先判断,再推导基因型
这种推导方法中,利用数据不是为了单纯的计算,而是通过数据进行判断,找出突破口,以达到巧推亲代基因型的目的。 【典题示导】
10.玉米是雌雄同株二倍体植物,其籽粒的颜色与细胞中的色素有关,现有一种彩色玉米,控制其色素合成的三对等位基因分别位于三对同源染色体上,基因组成A_C_D_为紫色,A_C_dd和A_ccD_为古铜色,其他基因组成为白色。
现有两株古铜色玉米杂交,F1全部为紫色,F2中紫色占63/128,这两株古铜色玉米的基因型为 。
1.某种植物的花色性状受一对等位基因控制,且红花基因对白花基因为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交,子一代中红花植株和白花植株的比例为5∶1,如果将亲本红花植株自交,F1中红花植株和白花植株的比例为 ( ) A.3∶1 B.5∶1 C.5∶3 D.11∶1
2.高茎(T)腋生花(A)的豌豆与高茎(T)顶生花(a)的豌豆杂交(两对等位基因分别位于两对同源染色体上),F1的表现型及比例为高茎腋生花∶高茎顶生花∶矮茎腋生花∶矮茎顶生花=3∶3∶1∶1。下列说法正确的是 ( )
①亲代基因型为TtAa×Ttaa ②高茎与腋生花互为相对性状 ③F1中两对基因均为纯合子的概率为 ④F1中两对性状均为隐性的概率为 ⑤F1中高茎腋生花的基因型可能为TTAA A.①②③ B.②③⑤ C.①③④ D.③④⑤
3.[2017·武汉四月调研] 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都是黄色种子,再自花受粉产生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,设计一个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。)
。
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第2课时 自由组合定律的遗传特例完全解读
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1.B [解析] 根据题意可假设灰色为A_B_,黄色为A_bb,黑色为aaB_,米色为aabb,所以灰色为双显性状,米色为双隐性状,黄色、黑色为单显性状,A 错误;F1 为双杂合子(AaBb),与黄色亲本(按假设为AAbb)杂交,后代有两种表现型,B 正确;F2 出现性状分离,灰色大鼠中有1/9 的为纯合子(AABB),其余为杂合子,C 错误;F2 的黑色大鼠中纯合子(aaBB)所占比例为1/3,与米色(aabb)杂交不会产生米色大鼠,杂合子(aaBb)所占比例为2/3,与米色大鼠(aabb)交配,产生米色大鼠的概率为2/3×1/2=1/3,D 错误。
2.B [解析] 基因型为AaBb的个体自交,正常情况下符合自由组合定律,子代性状分离比为9∶3∶3∶1,或理解为(3∶1)(3∶1)。若子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比,即
(2∶1)(3∶1),其中有一对基因显性纯合致死,可能为AA,也可能为BB,故A正确。若子代出现4∶2∶2∶1的性状分离比,即(2∶1)(2∶1),可推知,两对显性基因均纯合致死,故B错误。若子代出现3∶1的性状分离比,即(3∶1)(3∶0),可推知,有一对隐性基因纯合致死,aa或bb,故C正确。若子代出现9∶7的性状分离比,即9∶(3+3+1),可推知,子代只有A与B同时存在时表现为一种性状,否则为另一种性状。所以关于两对性状的杂合子中:AABb、AaBB、AaBb自交会出现性状分离,而其他杂合子aaBb、Aabb 自交不会发生性状分离,故D正确。 3.A [解析] 根据题意,结合关于累加效应的分析可知,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例分别为9种,1∶4∶6∶4∶1,A正确。
4.C [解析] 此题宜使用代入法解答。当控制植株株高的基因为3对时,AABBCC株高为7米,aabbcc株高为5米,AaBbCc株高为6米,AaBbCc自交后代中AABBCC和aabbcc的概率都是1/64,C正确。
5.A [解析] 9∶7的比例是两对相对性状遗传中9∶3∶3∶1的比例变式,由此判断该性状可以由两对等位基因控制,A正确;由该表现型比例可以判断,只有同时具有两个显性基因时才表现为紫花,其余全为白花,因此子代紫花植株中能稳定遗传的占1/9,B错误;子代白花植株的基因型有5种,C错误;亲代紫花植株测交,其后代紫花∶白花为1∶3,D错误。 6.(1)AABB×aabb 基因的(分离定律和)自由组合 减数第一次分裂后期 (2) [解析] (1)由题意可知,亲本基因型是AABB×aabb,控制花色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律;自由组合定律的实质是位于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发生自由组合,非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期。(2)子二代红花的基因型是aaBB∶aaBb=1∶2,F2中红花植株自交得F3,F3中白花植株所占比例为×=,红花的比例是1-=。
7.B [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有可能是9∶7、13∶3或15∶1,故A、C、D正确。而B项中的3种表现型是不可能的,故B错误。
8.D [解析] AAbbCc×aaBbCC,后代至少含有A、C基因,因此都表现为红花,A正确;纯合红花的基因型是AABBCC、AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AAbbcc、aaBBcc、aabbCC,共7种,纯合
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白花的基因型是aabbcc一种,B正确;AaBbCc×AaBbCc可以转化成3个分离定律问题,Aa×Aa→AA、Aa、aa,Bb×Bb→BB、Bb、bb,Cc×Cc→CC、Cc、cc,子代中白花植株是Aabbcc+aaBbcc+aabbCc+aabbcc=Aa×bb×cc+Bb×aa×cc+Cc×bb×aa+aa×bb×cc=,C正确;AaBbCc×aabbcc可以转化成3个分离定律问题,Aa×aa→Aa、
aa,Bb×bb→Bb、bb,Cc×cc→Cc、cc,因此子代中白花植株是Aabbcc+aaBbcc+aabbCc+aabbcc=Aa×bb×cc+aa×Bb×cc+aa×bb×Cc+aa×bb×cc=,D错误。
历年真题明考向
1.D [解析] 由F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,可知F2中A_B_dd占9/64,A_bbdd占3/64,由此推知F1有A、a、B、b基因,再由F1均为黄色推知F1存在D、d基因,因此杂交亲本的组合是AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd,D项正确。 2.D [解析] 本题考查基因的自由组合定律及其应用。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,说明红花为显性,用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,即红花测交,后代中红花∶白花约为1∶3,说明红花和白花这对相对性状由两对互不影响的等位基因(假设分别用A、a和B、b表示)控制,且只有双显性个体才表现为红花。F1的基因型为AaBb,F2中红花植株的基因型有4种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb,F2中白花植株的基因型有5种,即aaBB、aaBb、AAbb、Aabb和aabb,故A、B、C项错误,D项正确。 3.(1)黄体(或黄色) aaBB (2)红眼黑体 aabb (3)全部为红眼黄体
[解析] (1)分析题意可知,现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本进行杂交,正交和反交的结果相同,说明控制这两对性状的基因均位于常染色体上;由于F1均为黑眼黄体,因此在体表颜色性状中黄体为显性性状;亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型为aaBB。
(2)分析题意可知,这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,因此理论上F2的表现型比例为9∶3∶3∶1;因此还应该出现红眼黑体(aabb)性状的个体;但实际并未出现,其可能的原因是基因型为aabb的个体本该表现红眼黑体,却表现为黑眼黑体。
(3)分析题意可知,当(2)中的假设成立时,用亲本中红眼黄体(aaBB)与F2中的黑眼黑体(A_bb、aabb)杂交,就可能出现有一个杂交组合(aaBB×aabb)的后代全部为红眼黄体(aaBb)。
1.一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,对此解释合理的是 ( )
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A.黄色对绿色为显性,非条纹对条纹为显性
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] D 题图显示:F1绿色非条纹自交后代中,绿色∶黄色=2∶1,说明绿色对黄色是完全显性性状,且绿色纯合子致死,非条纹∶条纹=3∶1,说明非条纹对条纹为显性,A项错误;F1绿色非条纹自交后代性状分离比为6∶3∶2∶1,若将致死的个体考虑进去,则比例仍为
9∶3∶3∶1,因此控制羽毛性状的两对基因符合基因自由组合定律,B项错误;若控制绿色和黄色的等位基因为A和a,控制非条纹和条纹的等位基因为B和b,则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,C项错误;由于绿色纯合子致死,所以F2中的绿色条纹个体全是杂合子,D项正确。
2.玉米是一种雌雄同株的植物,其顶端开雄花,中部开雌花,雌花既可接受同株的花粉,又可接受异株的花粉,玉米的籽粒颜色(黄色和白色)由一对等位基因A、a控制,甜度(甜和非甜)由另一对等位基因B、b控制。现将纯种黄粒非甜玉米(甲)与纯种白粒甜玉米(乙)实行间行种植,在亲本植株上收获籽粒(F1),统计结果如下表所示。
F1籽粒的性状 黄粒非甜 白粒甜 亲本植株 甲 有 无 乙 有 有
回答下列问题:
(1)根据以上的统计结果可以判断:籽粒颜色中 为显性,玉米甜度中 为显性。
(2)甲所结的黄粒非甜籽粒的基因型为 。 乙所结的黄粒非甜籽粒的基因型为 。
(3)玉米籽粒表现为甜是由于可溶性糖不能及时转化为淀粉而引起的,这一事实表明控制甜度的基因是通过控制 从而实现对甜度的控制的。
(4)要进一步研究基因A、a和B、b不位于同一对染色体上,可以选择 (填“甲”或“乙”)植株上所结的黄粒非甜玉米与白粒甜玉米进行杂交,如果后
代 ,表明A、a和B、b不位于同一对染色体上。 [答案] (1)黄色 非甜 (2)AABB、AaBb AaBb (3)酶的合成来控制代谢
(4)乙 出现四种表现型且比例为1∶1∶1∶1
[解析] (1)从表格中可以看出,将纯种黄粒非甜玉米(甲)与纯种白粒甜玉米(乙)实行间行种植,在非甜玉米(甲)的果穗上找不到甜玉米籽粒,说明非甜属于显性性状;在黄粒玉米(甲)的果穗上找不到白粒玉米籽粒,说明黄粒属于显性性状。(2)已知籽粒颜色中黄色为显性,玉米甜度中非甜为显性,所以纯种黄粒非甜玉米(甲)与纯种白粒甜玉米(乙)的基因型分别是
AABB和aabb,则甲所结的黄粒非甜籽粒中有自交的子代AABB,也有与乙杂交的后代AaBb,而乙自交的后代是白粒甜玉米aabb,与甲杂交的后代是黄粒非甜籽粒AaBb。(3)可溶性糖转化为淀粉属于化学反应,需要酶的催化,所以基因是通过控制酶的合成来控制代谢从而实现对甜度的控制的。(4)可以选择乙植株上所结的黄粒非甜玉米AaBb与白粒甜玉米aabb进行杂交,如果后代出现四种表现型且比例为1∶1∶1∶1,表明A、a和B、b不位于同一对染色体上。
3.[2016·四川广元三模] 荞麦是集保健、医药、饲料等为一体的多用型作物,科研工作者对其多对相对性状的遗传规律进行的系列实验研究如下: 实验一:研究人员为探究荞麦主茎颜色、花柱长度和瘦果形状的遗传规律,以自交可育的普通荞麦纯种为材料进行杂交实验,结果如下表。
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组F表现F2理 亲本 1F2表现型及数量 合 型 论比 绿茎尖红茎尖果271 红果× 红茎尖茎钝果90 甲 ? 绿茎纯果 绿茎尖果211 绿果 茎钝果72 花柱长× 花柱同花柱同长126 花乙 13∶3 花柱同长 柱长34 长
实验二:进一步对主茎颜色与花柱长度进行研究,结果如图所示。
根据以上实验结果进行分析,请回答下列问题:
(1)由实验一可知,三对相对性状中,最可能由一对等位基因控制的性状是 。 (2)研究发现,主茎颜色是由两对等位基因控制的,且两对等位基因均含显性基因时,表现为红色,那么实验一甲组合的F2理论比例是 。
(3)根据实验二的实际结果分析,红茎花柱长个体的基因型是 (用图中表示基因型的方法表示),其中纯合子所占的比例是 。理论上该实验F1表现型的比例是 。
[答案] (1)瘦果形状 (2)27∶9∶21∶7
(3)A_B_ccD_ 117∶27∶91∶21
[解析] (1)由表中信息分析知,实验一中的三对相对性状中,最可能由一对等位基因控制的性状是瘦果形状,最可能由两对等位基因控制的性状是主茎颜色和花柱长度。(2)研究发现,主茎颜色是由两对等位基因控制的,且两对等位基因均含显性基因时,表现为红色,设控制主茎颜色的两对等位基因是A和a、B和b,控制瘦果形状的(一对)等位基因是M和m,则红茎的基因型是A_B_,绿茎的基因型是A_bb或aaB_或aabb,尖果的基因型是M_,钝果的基因型是mm,根据实验一甲组合F1中的表现型可知,F1的基因型为AaBbMm,则实验一甲组合的F2理论上红茎(A_B_)和绿茎(A_bb+aaB_+aabb)的比例是9∶7,尖果(M_)和钝果(mm)的比例是3∶1,所以实验一甲组合的F2性状理论比例为(9∶7)(3∶1)=27∶9∶21∶7。(3)由实验二中进一步对主茎颜色与花柱长度进行研究结果图可知,ccD_表现为长,其他表现为同长,因此由基因型是AaBbCcDd的亲本自交产生的F1中红茎花柱长个体的基因型是A_B_ccD_,其比例是×××=,其中红茎花柱长个体(基因型是A_B_ccD_)中纯合子(AABBccDD)的比例是
××1×=。由于AaBb自交后代表现型的比例为9∶7,CcDd自交后代的表现型比例是13∶3,因此理论上该实验F1表现型的比例是(13∶3)(9∶7)=117∶27∶91∶21。
拓展微课 数学方法在遗传规律解题中的运用
【专题讲解·破难点】 1.CcRr
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[解析] 子代红花占3/8,即子代基因型C_R_比例为3/8,由于另一亲本基因型为ccRr,可分解成×,依据×中的可知亲本为Cc×cc,依据×中的可知亲本为Rr×Rr,综合考虑,亲本的红花香豌豆基因型是CcRr。
2.C [解析] 子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,并且它们之间的比例为3∶3∶1∶1,先单独统计毛形可知直毛∶卷毛=1∶1,推理出亲代基因型为Bb×bb;再单独统计毛色可知黑毛∶白毛=3∶1,推理出亲代基因型为Cc×Cc;综合考虑“个体X”的基因型是bbCc。
3.1 F2的高茎∶矮茎=3∶1 4 5
[解析] 根据题干信息,可假设高茎和矮茎的相关基因为A与a,紫花和白花的相关基因为B与b、D与d。由于亲本为纯合高茎白花个体与纯合矮茎白花个体,因此F1的基因型为AaBbDd,表现型为高茎紫花;F1自交,对F2按株高和花色分别进行统计,F2中高茎(162+126)∶矮茎(54+42)=3∶1,紫花(162+54)∶白花(126+42)=9∶7;F2中株高的比例要运用分离定律进行分析,而花色的比例则要运用自由组合定律进行分析。
4.B [解析] 基因型为WwYy的个体自交,子代有9W_Y_、3W_yy、3wwY_、1wwyy,再根据黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达,合并同类项9W_Y_和3W_yy为12,则子代表现型种类及比例为3种,12∶3∶1。 5.16 16 65
6.B [解析] 分析题意可知,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,这一处理对F2抗病与感病的比例没有影响,因此该题实际上是一个分离定律的问题,F1抗病杂合子连续自交两次得
2
F3植株,F3植株中感病植株占1/2×[1-(1/2)]=3/8。 7.WwYy和wwYy
[解析] 首先根据亲代表现型可初步确定亲本的基因型为W___×wwY_,由子代白果皮∶黄果皮∶绿果皮=4∶3∶1,可知子代组合数为(4+3+1)=8(种),这要求一个亲本产生4种配子,另一个亲本产生2种配子,所以亲本的基因型为WwYy和wwYy。
8.B [解析] 根据二项式定理,1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为(1/2)(1/2)=7/128,A错误。5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为(1/2)(1/2)=21/128,C错误。7对等位基因纯合的个体与7对等位基因杂合的个体出现的概率相等,均为1/128,D错误。
9.亲本的基因型为AABBCCDD和aabbccdd,子一代的基因型为AaBbCcDd
4
[解析] F2中红花个体(A_B_……)占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4),由此可知,红花和白花由4对等位基因控制,F1红花的基因型为AaBbCcDd,进而推知亲本的基因型为AABBCCDD和aabbccdd。
10.AACCdd和AaccDD 或AaCCdd和AAccDD
[解析] 根据亲本的表现型和F1全部为紫色(A_C_D_),可推知亲代两株古铜色玉米的基因型为A_CCdd和A_ccDD;假设F1全部为AaCcDd,则F2中紫色占27/64;假设F1全部为AACcDd,则F2中紫色占9/16;两种假设与F2中紫色占63/128都不符,因此可推知F1紫色的基因型不是一种,而有两种,进一步可推知亲代关于A、a基因的基因组成中有一对纯合、一对杂合。综上所述,这两株古铜色玉米的基因型为AACCdd和AaccDD 或AaCCdd和AAccDD。 【跟踪训练·当堂清】
1.D [解析] 植物的花色性状受一对等位基因(设为A、a)控制,将该植物群体中的白花植株(aa)与红花植株杂交(A_),子一代中红花植株和白花植株的比例为5∶1,说明该植物群体中的红花植株的基因型及比例为AA∶Aa=2∶1,因此,如果将亲本红花植株自交,F1中白花植株
2
5
1
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的比例为1/3×1/4=1/12,则F1中红花植株和白花植株的比例为11∶1,故D项正确,A、B、C项错误。
2.C [解析] 亲代杂交,子代中高茎∶矮茎=3∶1,则双亲基因型为Tt×Tt;腋生花∶顶生花=1∶1,则双亲基因型为Aa×aa,故双亲的基因型为TtAa×Ttaa。茎的高矮与花的位置是两对相对性状。F1中两对基因均为纯合子的概率为1/2×1/2=1/4,两对性状均为隐性的概率为1/4×1/2=1/8。F1中高茎腋生花的基因型可能为TTAa或TtAa。
3
3.(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 27/64=(3/4) ,表明F1中有三对基因是杂合的,X与亲本黄色种子植物之间有三对等位基因存在差异
(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 [解析] 由题意“受多对独立遗传的等位基因控制”可知,某植物种子颜色的遗传遵循基因的自由组合定律。再以“X品系及其杂交所得F1的表现型、F2的性状分离比”为解题的切入点,推测控制该对相对性状的等位基因的对数,进而进行相关问题的解答。 (1)在X品系的实验中,F1都是黄色,表明黄色对绿色为显性。X品系产生的F2中,结黄色种子
3
的个体占全部个体的比例为27/(27+37)=(3/4),表明F1中有三对基因是杂合的,X与亲本黄色种子植物之间有三对等位基因存在差异,据此可推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制。(2)依题意和结合对(1)的分析可知,只要是三种显性基因同时存在就表现为黄色,其余情况均表现为绿色。若这三对等位基因分别用A和a、B和b、C和c来表示,则X品系的基因型为aabbcc,X与一纯合黄色种子植物杂交所得F1的基因型为AaBbCc。若设计一个杂交实验证明推断(该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制)的正确性,可采取测交方案,即取与 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。
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