专项培优练二 自由组合定律的解题方法和拓展应用
题型一 运用分离定律解答自由组合问题
1.解题思路
将多对等位基因的自由组合问题分解为若干分离定律问题分别进行分析,再运用乘法原理进行组合。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律的问题。先研究每一对相对性状的遗传情况,再把它们的各种情况综合起来,即“先分开,后组合”。
2.正推型——根据亲本的基因型推测子代的基因型、表型及比例
(1)配子类型及概率的问题
多对等位基因的个体 解答方法 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数 每对基因产生配子种类数的乘积
产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
(2)基因型类型及概率问题
问题举例 计算方法
AaBbCc×AaBBCc,求它们后代的基因型种类数 可分解为三个分离定律: Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa) Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb) Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc) 因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型
AaBbCc×AaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率计算 1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16
(3)表型类型与概率问题
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc,求后代可能的表型种类数 可分解为三个分离定律问题: Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa) Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb) Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc) 所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表型
AaBbCc×AabbCc,后代中表型A_bbcc出现的概率计算 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
3.逆推型——根据子代表型分离比推测亲本基因型
(1)方法:将自由组合定律的分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
例1 已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两种个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.基因型有18种,aaBbCc个体的比例为1/16
C.表型有4种,Aabbcc个体的比例为1/32
D.基因型有8种,aaBbcc个体的比例为1/16
例2 两对独立遗传的等位基因(用A、a和B、b表示,A、B对a、b为完全显性)分别控制豌豆的两对相对性状。植株甲与植株乙进行杂交,下列相关叙述正确的是( )
A.若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AABB×aabb
B.若子一代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aabb
C.若子一代出现3∶1∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aaBb
D.若子二代出现3∶1的性状分离比,则两亲本可能的杂交组合有4种情况
题型二 “和”为16的特殊分离比
1.基因互作
2.显性基因累加效应
(1)表型
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
例3 家蚕结黄茧和白茧分别由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验,下列分析错误的是( )
A.两对等位基因遵循自由组合定律
B.实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi
C.若实验一的F2中结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占5/9
D.若实验一的F1与F2中结黄茧杂合子杂交,理论上后代结白茧个体中纯合子占2/5
例4 控制人类肤色的A/a、B/b、E/e分别位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色,aabbee为白色,其他性状与基因型的关系如图,即肤色随显性基因的增加而逐渐加深,若双亲基因型为AabbEE×AaBbee,则子代肤色的基因型和表型种类分别有( )
A.6种,4种 B.12种,4种
C.6种,5种 D.12种,6种
题型三 “和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
例5 水稻种子的有芒和无芒由等位基因B/b控制,非糯性与糯性由等位基因R/r控制,两对基因独立遗传。让有芒非糯性水稻自交,F1的表型及比例为有芒非糯性∶有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性=6∶2∶3∶1。下列有关分析错误的是( )
A.该水稻存在基因B纯合致死现象
B.若亲本测交,子代有四种表型
C.F1的有芒非糯性水稻均为杂合子
D.F1的重组类型中纯合子占3/7
例6 [2024·山东枣庄一中高一月考]某自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制,当A和B基因同时存在时,表现出红色,只有A或B基因存在时表现出粉红色,无显性基因时表现为白色。已知含基因a的花粉50%可育,让基因型AaBb为亲本自交。下列有关叙述错误的是( )
A.红花植株的基因型有4种
B.亲本产生的雄配子中AB∶aB=2∶1
C.F1中白花所占的比例为1/12
D.F1中基因型为AAbb个体占1/12
题型四 子代患病概率的计算
用“十字交叉法”解答两病概率计算问题
(1)当两种遗传病之间具有“独立性”和“自由组合”的关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展,如表:
序号 类型 计算公式
① 同时患两病概率 mn
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)或m+n-2×①
例7 人类多指基因(T)对手指正常(t)是显性,白化病基因(a)对肤色正常(A)为隐性,两对等位基因独立遗传。一个家庭中,父亲患多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子。则再生一个孩子只患一种病的概率是( )
A.1/8 B.1/2
C.1/4 D.3/8
例8 多指症由显性基因控制,先天性聋哑由隐性基因控制,决定这两种遗传病的基因自由组合。一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的概率依次是( )
A.1/2、1/4、1/8 B.1/4、1/8、1/2
C.1/8、1/2、1/4 D.1/4、1/2、1/8
反 馈 专 练
1.[2024·河南平顶山高一期末]某植物的花色受独立遗传的两对基因A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图所示,此外,含有AB的花粉由于活力不足不能参与受精作用。现将基因型为AaBb的个体进行自交获得F1,则F1中花色的表型及比例是( )
A.白色∶粉色∶红色=4∶3∶9
B.白色∶粉色∶红色=5∶3∶4
C.白色∶粉色∶红色=4∶3∶5
D.白色∶粉色∶红色=6∶9∶1
2.[2024·河北石家庄高一期中]某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对等位基因独立遗传。一对亲本进行杂交实验,下列有关叙述正确的是( )
A.若后代表型和比例是红色大花瓣∶黄色大花瓣∶无花瓣=1∶1∶2,则亲本杂交组合是AaRr、aarr
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,4种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占5/8
3.牡丹的花色种类多种多样,其中白色的不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)所控制;显性基因A和B可以使花青素含量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一深红色牡丹与一白色牡丹杂交,只能得到中等红色的个体,若这些个体自交,其子代将出现的花色种类和比例分别是( )
A.3种,9∶6∶1
B.4种,9∶3∶3∶1
C.5种,1∶4∶6∶4∶1
D.6种,1∶4∶3∶3∶4∶1
4.控制某动物体长的三对等位基因A、a,B、b和C、c独立遗传,其中显性基因A/B/C对体长的作用相等,且显性基因越多会使该种动物体长越长。让基因型为AABBCC(体长14 cm)和基因型为aabbcc(体长8 cm)的该种动物交配产生F1,F1的雌雄个体随机交配获得F2。如果F2个体数量足够多,则下列叙述错误的是( )
A.这三对等位基因的遗传符合自由组合定律
B.F1的雌雄配子结合方式有64种
C.F2中体长为13 cm的基因型有6种
D.F2个体的体长最大值是14 cm
5.某种鹦鹉羽毛颜色有4种表型:红色、黄色、绿色和白色,且由独立遗传的两对等位基因(分别用A、a和B、b表示)决定,且BB对生物个体有致死作用。将绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,F1有2种表型,黄色鹦鹉占50%,红色鹦鹉占50%;选取F1中的红色鹦鹉,雌雄个体相互交配,其后代中有红色、黄色、绿色、白色4种表型,且这4种表型的比例为6∶3∶2∶1,则F1的亲本基因型组合是( )
A.aaBB×AAbb B.aaBb×AAbb
C.AABb×aabb D.AaBb×AAbb
6.人的棕眼和蓝眼由一对等位基因控制,B控制棕眼,b控制蓝眼。利手是指人类习惯使用的手。某些人习惯使用右手,称为右利手(右撇子);某些人习惯使用左手,称为左利手(左撇子)。右利手(R)对左利手(r)是显性。这两对基因遵循自由组合定律。已知一对夫妇基因型为BbRr和bbRr,下列有关叙述正确的是( )
A.这对夫妇生育左利手孩子的概率是3/4
B.这对夫妇生育棕眼右利手孩子的概率是1/8
C.这对夫妇生育孩子的基因型可能有6种,表型可能有4种
D.这对夫妇生育了一个棕眼左利手的儿子,此儿子是杂合子的概率为1/2
7.已知小麦的耐盐对不耐盐为显性,多粒对少粒为显性,分别由等位基因A/a、B/b控制。已知含有某种基因的花粉50%致死,现有一株表型为耐盐多粒的小麦,以其为父本进行测交,测交后代F1的4种表型及比例为耐盐多粒∶耐盐少粒∶不耐盐多粒∶不耐盐少粒=2∶1∶2∶1。下列叙述正确的是( )
A.测交比例说明这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律
B.取F1的耐盐多粒小麦和耐盐少粒小麦各一株进行杂交,后代不耐盐多粒个体占1/8或1/12
C.若以该耐盐多粒植株为母本进行测交,后代上述4种表型比例为1∶2∶1∶2
D.若该耐盐多粒植株进行自交,则后代上述4种表型比例为15∶3∶5∶1
8.[2024·福建泉州高一期中]已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。如表所示是桃树两个杂交实验的统计数据:
组别 亲本组合 后代的表型及其株数
乔化蟠桃 乔化圆桃 矮化蟠桃 矮化圆桃
甲 乔化蟠桃×矮化圆桃 41 0 0 42
乙 乔化蟠桃×乔化圆桃 30 13 0 14
(1)根据组别________的结果,可判断桃树树体的显性性状为________。
(2)甲组的两个亲本的基因型分别为_______________________________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现________种表型,比例应为____________。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即基因型为HH的个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:让蟠桃(Hh)自交,统计并分析子代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
①如果子代的____________________________________________,则蟠桃存在显性纯合致死现象;
②如果子代的____________________________________________,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
9.南江黄羊是我国培育的肉用山羊品种,在育种过程中常用纯繁供种、杂交配种、通过体型外貌选种。将基因型分别为GGhh、ggHH的两品种(这两种基因型的个体6个月体重为中等,简称中产)杂交得到的F1的产量明显高于两亲本(此现象称为杂种优势),关于杂种优势的原理现有两种假说。
①显性假说:通过基因间的互补,同时含有多种显性基因的个体,能发挥出超过亲本的强大生长势。G_H_ (高产) >G_ hh、 ggH_ (中产) >gghh (低产)。
②超显性假说:每对等位基因的杂合子贡献要大于纯合子,使多对杂合的个体表现出远超过亲本的强大生长势。Gg> GG=gg,Hh > HH=hh。
控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,请回答下列问题。
(1)依据超显性假说原理,在南江黄羊自然种群中由G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表型会出现高产、次高产、中产三种情况,其中次高产基因型为______________________________________________________________。
(2)拟探究上述南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,请从题干中亲本和F1中任选实验材料,设计可行的实验方案,并预测实验结果。
实验方案:________________________________________________________ ,统计后代表型及比例。
预期结果:
①若表型及比例为________________________________________________________,说明该杂种优势的原理为显性假说原理;
②若表型及比例为________________________________________________________,说明该杂种优势的原理为超显性假说原理。
专项培优练二 自由组合定律的解题方法和拓展应用
例1 解析:每一种性状的表型是2种,因此杂交后代的表型有2×2×2=8(种),AaBbCc个体的比例是1/2×1/2×1/2=1/8,Aabbcc个体的比例是1/2×1/2×1/4=1/16,A、C错误;杂交后代基因型种类有3×2×3=18(种),aaBbCc个体的比例是1/4×1/2×1/2=1/16,aaBbcc个体的比例是1/4×1/2×1/4=1/32,B正确,D错误。
答案:B
例2 解析:若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比,则子一代基因型为AaBb,所以两亲本的基因型为AABB×aabb或AAbb×aaBB,A错误;若子一代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb,B错误;若子一代出现3∶1∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb,C错误;若子二代出现3∶1的性状分离比,说明子一代只有一对等位基因,则两亲本可能的杂交组合有4种情况,分别是AABB×aaBB、AABB×AAbb、AAbb×aabb、aaBB×aabb,D正确。
答案:D
例3 解析:实验一显示,F2中白茧∶黄茧=13∶3(是9∶3∶3∶1的变式),因此两对等位基因遵循自由组合定律,A正确;Y_I_、yyI_、yyii都表现为白茧,Y_ii表现为黄茧,因此实验一中亲本黄茧的基因型是YYii,白茧基因型是yyII,实验二中,白茧与白茧杂交,F1中白茧∶黄茧=3∶1,因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi,也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi,B正确;实验一的F2中,结黄茧个体的基因型及概率为1/3YYii、2/3Yyii,产生的配子为2/3Yi、1/3yi,这些结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占2/3Yi×2/3Yi+1/3yi×1/3yi=5/9,C正确;实验一的F1基因型为YyIi,F2中结黄茧杂合子基因型为Yyii,二者杂交后代中结黄茧家蚕(Y_ii)的概率为3/4×1/2=3/8,则结白茧家蚕的概率为5/8,后代结白茧家蚕纯合子(yyii)的概率为1/4×1/2=1/8,因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子占1/5,D错误。
答案:D
例4 解析:因为一对杂合体Aa×Aa的子代基因型为AA、Aa和aa三种,而Bb×bb的子代基因型为Bb和bb两种,而EE×ee的子代基因型为Ee一种,所以双亲基因型为AabbEE×AaBbee的个体婚配,子代肤色的基因型有3×2×1=6(种),子代肤色深浅与显性基因个数有关,由于有三对等位基因控制,所以显性基因个数有4个、3个、2个、1个4种情况,共4种表型,A正确。
答案:A
例5 解析:F1中有芒∶无芒=2∶1,是3∶1的变式,说明B纯合致死,A正确;由题意分析可知,亲本的基因型为BbRr,其测交子代有四种表型,即有芒非糯性、有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性,B正确;由于B纯合致死,因此F1的有芒非糯性(BbR_)水稻均为杂合子,C正确;根据AB可知,亲本有芒非糯性水稻的基因型为BbRr,该水稻存在基因B纯合致死现象,F1的表型及比例为有芒非糯性∶有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性=6∶2∶3∶1,则F1的重组类型(有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性)中纯合子(1bbRR、1bbrr)占2/6=1/3,D错误。
答案:D
例6 解析:当A和B基因同时存在时,表现出红色,因此红花植株的基因型为A_B_,共有4种,A正确;由于含基因a的花粉50%可育,则在亲本产生的雄配子中各基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以雄配子中AB∶aB=2∶1,B正确;无显性基因时表现为白色,所以aabb表现为白花。则基因型为AaBb的亲本自交时,由于含基因a的花粉50%可育,母本产生ab卵细胞占比为1/4,父本产生ab精子占比为1/6,故F1中白花所占的比例为1/6×1/4=1/24,C错误;基因型为AaBb的亲本自交时,由于含基因a的花粉50%可育,母本产生Ab卵细胞占比为1/4,父本产生Ab精子占比为2/6,故F1中AAbb所占的比例为2/6×1/4=1/12,D正确。
答案:C
例7 解析:父亲患多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子,可推测该夫妇的基因型是TtAa和ttAa。若只考虑手指这一性状,他们的后代患多指的概率为1/2,正常手指的概率为1/2;若只考虑白化病这一性状,患白化病的概率为1/4,正常的概率为3/4,因此再生一个孩子只患一种病的概率为1/2+1/4-2×1/2×1/4=1/2。
答案:B
例8 解析:设多指相关基因用A、a表示,先天性聋哑相关基因用B、b表示。根据亲代和子代表型可推出,亲代基因型父亲为AaBb,母亲为aaBb,他们再生一个孩子,手指正常(aa)的概率为1/2,先天性聋哑(bb)的概率为1/4,既多指又先天性聋哑的概率为1/2×1/4=1/8。
答案:A
【反馈专练】
1.解析:基因型AaBb的个体自交产生的基因型为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,考虑含有AB的花粉由于活力不足不能参与受精作用,根据“棋盘法”可知,A_B_个体会减少4份,即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb变为5∶3∶3∶1,再根据题目信息可知,A_B_表现为红色,A_bb表现为粉色,aaB_和aabb表现为白色,即白色∶粉色∶红色=4∶3∶5,C正确。
答案:C
2.解析:已知花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣,若杂交组合是AaRr、aarr,后代关于花瓣的基因型只有Aa、aa,不会出现大花瓣,A错误;若基因型为AaRr的亲本自交,子代有9种基因型为AARR、AaRR、AARr、AaRr、aaRR、aaRr、AArr、Aarr、aarr,因为aa无花瓣,所以表型有5种,B错误;若基因型为AaRr的亲本自交,子代基因型及其比例为AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶aaRR∶aaRr∶AArr∶Aarr∶aarr=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1,可见,其中有花瓣的基因型及其比例为AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶AArr∶Aarr=1∶2∶2∶4∶1∶2,AaRr所占的比例为4/12=1/3,C正确;若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,子代中红色花瓣的植株占的比例应该是3/4×1/2=3/8,D错误。
答案:C
3.解析:显性基因A和B可以使花青素含量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。则深红色牡丹基因型为AABB,白色牡丹基因型为aabb,两者杂交所得F1基因型为AaBb,颜色为中等红色。当F1自交时,所得子代有9种基因型,其中有4(AABB)、3(AABb、AaBB)、2(aaBB、AAbb、AaBb)、1(Aabb、aaBb)、0(aabb)个显性基因的个体分别呈现了由深到浅5种不同的颜色,比例分别为1∶4∶6∶4∶1。
答案:C
4.解析:由于三对等位基因A、a,B、b和C、c独立遗传,所以这三对等位基因的遗传符合自由组合定律,A正确;由题意可知,F1的基因型为AaBbCc,且三对等位基因分别位于不同对的染色体上,所以F1产生的雌雄配子种类各有23=8(种),雌雄配子结合方式有8×8=64(种),B正确;由题干信息可知,基因型中有1个显性基因,体长较隐性纯合子增加1 cm,故体长为13 cm的个体中含有5个显性基因,所以F2中体长为13 cm的个体基因型有AABBCc、AABbCC、AaBBCC,共3种,C错误;F1的基因型为AaBbCc,F1自交产生的F2的基因型中含显性基因最多的个体(基因型为AABBCC)体长最长,为14 cm,D正确。
答案:C
5.解析:分析题意,可推导出该鹦鹉羽毛颜色的4种表型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb这些基因型控制。F1中的红色鹦鹉相互交配能产生4种表型的个体,可推导出F1中的红色鹦鹉的基因型为AaBb。绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,能得到基因型为AaBb的红色鹦鹉,先考虑B和b这对基因,亲本的基因型为Bb和bb,而亲本黄色鹦鹉为纯合子,故bb为亲本黄色鹦鹉的基因型,Bb为绿色鹦鹉的基因型;再考虑A和a这对基因,由于绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交后代只有两种表型,且比例为1∶1,结合以上分析,亲本的基因型为AA和aa。这样基因组合方式有AABb×aabb和AAbb×aaBb两种,第一种组合中基因型为AABb的个体表现为红色,故选B。
答案:B
6.解析:这对夫妇左右利手的基因型为Rr和Rr,生育左利手(rr)孩子的概率是1/4,A错误;这对夫妇基因型为BbRr和bbRr,生育棕眼右利手(BbR_)孩子的概率是1/2×3/4=3/8,B错误;这对夫妇生育孩子的基因型可能有2×3=6(种),表型可能有2×2=4(种),C正确;这对夫妇生育了一个棕眼左利手(Bbrr)的儿子,此儿子是杂合子的概率为100%,D错误。
答案:C
7.解析:以一株表型为耐盐多粒的小麦为父本进行测交,测交后代F1的4种表型及比例为耐盐多粒∶耐盐少粒∶不耐盐多粒∶不耐盐少粒=2∶1∶2∶1,据此可知,这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A错误。由上述分析可知,含b基因的花粉50%致死,若以F1耐盐多粒小麦(AaBb)作为母本,耐盐少粒小麦(Aabb)作为父本,则后代不耐盐多粒个体占1/8;若以F1耐盐多粒小麦(AaBb)作为父本,耐盐少粒小麦(Aabb)作为母本,则后代不耐盐多粒个体占1/6,B错误。以该耐盐多粒植株(AaBb)为母本进行测交,雌配子无致死现象,产生4种配子的比例相等,后代题干所述4种表型比例为1∶1∶1∶1,C错误。若该耐盐多粒植株(AaBb)进行自交,母本产生4种类型的配子,即1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,父本产生4种类型的配子,即2/6AB、1/6Ab、2/6aB、1/6ab,则后代题干所述4种表型比例为15∶3∶5∶1,D正确。
答案:D
8.解析:(1)甲组乔化与矮化杂交,后代有乔化和矮化,无法确定显、隐性;乙组两亲本都是乔化,后代出现性状分离现象,新出现了矮化,可判断矮化为隐性,乔化为显性。(2)蟠桃对圆桃为显性,乔化对矮化为显性,则甲组中亲本乔化蟠桃×矮化圆桃的基因型可表示为D_H_×ddhh,又由于后代中乔化∶矮化=1∶1,蟠桃∶圆桃=1∶1,均属于测交,因此亲本的基因型为DdHh×ddhh。(3)若甲组遵循自由组合定律,则其杂交后代应出现乔化蟠桃、矮化蟠桃、乔化圆桃、矮化圆桃四种表型,并且四种表型的比例为1∶1∶1∶1。(4)本实验目的是探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),可通过观察杂合子的自交后代进行分析,故实验方案为让杂合蟠桃与杂合蟠桃杂交,分析比较子代的表型及比例。预期实验结果及结论为①如果子代表型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1,则蟠桃存在显性纯合致死现象。②如果子代表型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
答案:(1)乙 乔化 (2)DdHh、ddhh (3)4 1∶1∶1∶1 (4)①表型为蟠桃和圆桃,且其比例为2∶1 ②表型为蟠桃和圆桃,且其比例为3∶1
9.解析:(1)依据超显性假说原理,Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表型中,表现为次高产的个体中应包含一对杂合子和一对纯合子,即基因型为Gghh、GgHH、GGHh、ggHh。(2)从题干中亲本和F1中任选实验材料探究南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,设计方案有两种。实验方案一为将F1雌雄个体相互交配,产生的F2基因型及比例为9G_H_∶3G_hh∶3ggH_∶1gghh,若该杂种优势的原理为显性假说原理,即G_H_ (高产)>G_ hh、 ggH_ (中产)>gghh (低产),则F2表型及比例为高产∶中产∶低产=9∶6∶1;若该杂种优势的原理为超显性假说原理,即Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,则个体中含有两对杂合子的表现为高产,只有一对杂合子的表现为次高产,两对都是纯合子的表现为中产,即高产(GgHh)∶次高产(Gghh、GgHH、GGHh、ggHh)∶中产(GGHH、GGhh、ggHH、gghh)=1∶2∶1。实验方案二为将F1个体与异性亲本(以GGhh为例,ggHH同理也可证明)相互交配,产生的F2基因型及比例为GgHh∶GGHh∶Gghh∶GGhh=1∶1∶1∶1,若该杂种优势的原理为显性假说原理,则F2表型及比例为高产∶中产=1∶1;若该杂种优势的原理为超显性假说原理,则高产(GgHh)∶次高产(GGHh、Gghh)∶中产(GGhh)=1∶2∶1。
答案:(1)Gghh、GgHH、GGHh、ggHh (2)实验方案一为将F1雌雄个体相互交配 预期结果为①高产∶中产∶低产=9∶6∶1 ②高产∶次高产∶中产=1∶2∶1 实验方案二为将F1个体与异性亲本相互交配 预期结果为①高产∶中产=1∶1 ②高产∶次高产∶中产=1∶2∶1
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专项培优练二 自由组合定律的
解题方法和拓展应用
题型一 运用分离定律解答自由组合问题
1.解题思路
将多对等位基因的自由组合问题分解为若干分离定律问题分别进行分析,再运用乘法原理进行组合。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律的问题。先研究每一对相对性状的遗传情况,再把它们的各种情况综合起来,即“先分开,后组合”。
2.正推型——根据亲本的基因型推测子代的基因型、表型及比例
(1)配子类型及概率的问题
多对等位基因的个体 解答方法 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数 每对基因产生配子种类数的乘积
产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
(2)基因型类型及概率问题
问题举例 计算方法
AaBbCc×AaBBCc,求它们后代的基因型种类数 可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型
AaBbCc×AaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率计算 1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16
(3)表型类型与概率问题
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc,求后代可能的表型种类数 可分解为三个分离定律问题:
Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc)
所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表型
AaBbCc×AabbCc,后代中表型A_bbcc出现的概率计算 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
3.逆推型——根据子代表型分离比推测亲本基因型
(1)方法:将自由组合定律的分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
例1 已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两种个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.基因型有18种,aaBbCc个体的比例为1/16
C.表型有4种,Aabbcc个体的比例为1/32
D.基因型有8种,aaBbcc个体的比例为1/16
答案:B
解析:每一种性状的表型是2种,因此杂交后代的表型有2×2×2=8(种),AaBbCc个体的比例是1/2×1/2×1/2=1/8,Aabbcc个体的比例是1/2×1/2×1/4=1/16,A、C错误;杂交后代基因型种类有3×2×3=18(种),aaBbCc个体的比例是1/4×1/2×1/2=1/16,aaBbcc个体的比例是1/4×1/2×1/4=1/32,B正确,D错误。
例2 两对独立遗传的等位基因(用A、a和B、b表示,A、B对a、b为完全显性)分别控制豌豆的两对相对性状。植株甲与植株乙进行杂交,下列相关叙述正确的是( )
A.若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AABB×aabb
B.若子一代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aabb
C.若子一代出现3∶1∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aaBb
D.若子二代出现3∶1的性状分离比,则两亲本可能的杂交组合有4种情况
答案:D
解析:若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比,则子一代基因型为AaBb,所以两亲本的基因型为AABB×aabb或AAbb×aaBB,A错误;若子一代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb,B错误;若子一代出现3∶1∶3∶1的性状分离比,则两亲本的基因型为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb,C错误;若子二代出现3∶1的性状分离比,说明子一代只有一对等位基因,则两亲本可能的杂交组合有4种情况,分别是AABB×aaBB、AABB×AAbb、AAbb×aabb、aaBB×aabb,D正确。
题型二 “和”为16的特殊分离比
1.基因互作
2.显性基因累加效应
(1)表型
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
例3 家蚕结黄茧和白茧分别由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。
现有下面两组杂交实验,下列分析错误的是( )
A.两对等位基因遵循自由组合定律
B.实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi
C.若实验一的F2中结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占5/9
D.若实验一的F1与F2中结黄茧杂合子杂交,理论上后代结白茧个体中纯合子占2/5
答案:D
解析:实验一显示,F2中白茧∶黄茧=13∶3(是9∶3∶3∶1的变式),因此两对等位基因遵循自由组合定律,A正确;Y_I_、yyI_、yyii都表现为白茧,Y_ii表现为黄茧,因此实验一中亲本黄茧的基因型是YYii,白茧基因型是yyII,实验二中,白茧与白茧杂交,F1中白茧∶黄茧=3∶1,因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi,也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi,B正确;实验一的F2中,结黄茧个体的基因型及概率为1/3YYii、2/3Yyii,产生的配子为2/3Yi、1/3yi,这些结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占2/3Yi×2/3Yi+1/3yi×1/3yi=5/9,C正确;
实验一的F1基因型为YyIi,F2中结黄茧杂合子基因型为Yyii,二者杂交后代中结黄茧家蚕(Y_ii)的概率为3/4×1/2=3/8,则结白茧家蚕的概率为5/8,后代结白茧家蚕纯合子(yyii)的概率为1/4×1/2=1/8,因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子占1/5,D错误。
例4 控制人类肤色的A/a、B/b、E/e分别位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色,aabbee为白色,其他性状与基因型的关系如图,即肤色随显性基因的增加而逐渐加深,若双亲基因型为AabbEE×AaBbee,则子代肤色的基因型和表型种类分别有( )
A.6种,4种 B.12种,4种
C.6种,5种 D.12种,6种
答案:A
解析:因为一对杂合体Aa×Aa的子代基因型为AA、Aa和aa三种,而Bb×bb的子代基因型为Bb和bb两种,而EE×ee的子代基因型为Ee一种,所以双亲基因型为AabbEE×AaBbee的个体婚配,子代肤色的基因型有3×2×1=6(种),子代肤色深浅与显性基因个数有关,由于有三对等位基因控制,所以显性基因个数有4个、3个、2个、1个4种情况,共4种表型,A正确。
题型三 “和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
例5 水稻种子的有芒和无芒由等位基因B/b控制,非糯性与糯性由等位基因R/r控制,两对基因独立遗传。让有芒非糯性水稻自交,F1的表型及比例为有芒非糯性∶有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性=6∶2∶3∶1。下列有关分析错误的是( )
A.该水稻存在基因B纯合致死现象
B.若亲本测交,子代有四种表型
C.F1的有芒非糯性水稻均为杂合子
D.F1的重组类型中纯合子占3/7
答案:D
解析:F1中有芒∶无芒=2∶1,是3∶1的变式,说明B纯合致死,A正确;由题意分析可知,亲本的基因型为BbRr,其测交子代有四种表型,即有芒非糯性、有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性,B正确;由于B纯合致死,因此F1的有芒非糯性(BbR_)水稻均为杂合子,C正确;根据AB可知,亲本有芒非糯性水稻的基因型为BbRr,该水稻存在基因B纯合致死现象,F1的表型及比例为有芒非糯性∶有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性=6∶2∶3∶1,则F1的重组类型(有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性)中纯合子(1bbRR、1bbrr)占2/6=1/3,D错误。
例6 [2024·山东枣庄一中高一月考]某自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制,当A和B基因同时存在时,表现出红色,只有A或B基因存在时表现出粉红色,无显性基因时表现为白色。已知含基因a的花粉50%可育,让基因型AaBb为亲本自交。下列有关叙述错误的是( )
A.红花植株的基因型有4种
B.亲本产生的雄配子中AB∶aB=2∶1
C.F1中白花所占的比例为1/12
D.F1中基因型为AAbb个体占1/12
答案:C
解析:当A和B基因同时存在时,表现出红色,因此红花植株的基因型为A_B_,共有4种,A正确;由于含基因a的花粉50%可育,则在亲本产生的雄配子中各基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以雄配子中AB∶aB=2∶1,B正确;无显性基因时表现为白色,所以aabb表现为白花。则基因型为AaBb的亲本自交时,由于含基因a的花粉50%可育,母本产生ab卵细胞占比为1/4,父本产生ab精子占比为1/6,故F1中白花所占的比例为1/6×1/4=1/24,C错误;基因型为AaBb的亲本自交时,由于含基因a的花粉50%可育,母本产生Ab卵细胞占比为1/4,父本产生Ab精子占比为2/6,故F1中AAbb所占的比例为2/6×1/4=1/12,D正确。
题型四 子代患病概率的计算
用“十字交叉法”解答两病概率计算问题
(1)当两种遗传病之间具有“独立性”和“自由组合”的关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展,如表:
序号 类型 计算公式
① 同时患两病概率 mn
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)或m+n-2×①
例7 人类多指基因(T)对手指正常(t)是显性,白化病基因(a)对肤色正常(A)为隐性,两对等位基因独立遗传。一个家庭中,父亲患多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子。则再生一个孩子只患一种病的概率是( )
A.1/8 B.1/2 C.1/4 D.3/8
答案:B
解析:父亲患多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子,可推测该夫妇的基因型是TtAa和ttAa。若只考虑手指这一性状,他们的后代患多指的概率为1/2,正常手指的概率为1/2;若只考虑白化病这一性状,患白化病的概率为1/4,正常的概率为3/4,因此再生一个孩子只患一种病的概率为1/2+1/4-2×1/2×1/4=1/2。
例8 多指症由显性基因控制,先天性聋哑由隐性基因控制,决定这两种遗传病的基因自由组合。一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的概率依次是( )
A.1/2、1/4、1/8 B.1/4、1/8、1/2
C.1/8、1/2、1/4 D.1/4、1/2、1/8
答案:A
解析:设多指相关基因用A、a表示,先天性聋哑相关基因用B、b表示。根据亲代和子代表型可推出,亲代基因型父亲为AaBb,母亲为aaBb,他们再生一个孩子,手指正常(aa)的概率为1/2,先天性聋哑(bb)的概率为1/4,既多指又先天性聋哑的概率为1/2×1/4=1/8。
反 馈 专 练
1.[2024·河南平顶山高一期末]某植物的花色受独立遗传的两对基因A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图所示,此外,含有AB的花粉由于活力不足不能参与受精作用。现将基因型为AaBb的个体进行自交获得F1,则F1中花色的表型及比例是( )
A.白色∶粉色∶红色=4∶3∶9
B.白色∶粉色∶红色=5∶3∶4
C.白色∶粉色∶红色=4∶3∶5
D.白色∶粉色∶红色=6∶9∶1
答案:C
解析:基因型AaBb的个体自交产生的基因型为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,考虑含有AB的花粉由于活力不足不能参与受精作用,根据“棋盘法”可知,A_B_个体会减少4份,即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb变为5∶3∶3∶1,再根据题目信息可知,A_B_表现为红色,A_bb表现为粉色,aaB_和aabb表现为白色,即白色∶粉色∶红色=4∶3∶5,C正确。
2.[2024·河北石家庄高一期中]某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对等位基因独立遗传。
一对亲本进行杂交实验,下列有关叙述正确的是( )
A.若后代表型和比例是红色大花瓣∶黄色大花瓣∶无花瓣=1∶1∶2,则亲本杂交组合是AaRr、aarr
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,4种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占5/8
答案:C
解析:已知花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣,若杂交组合是AaRr、aarr,后代关于花瓣的基因型只有Aa、aa,不会出现大花瓣,A错误;若基因型为AaRr的亲本自交,子代有9种基因型为AARR、AaRR、AARr、AaRr、aaRR、aaRr、AArr、Aarr、aarr,因为aa无花瓣,所以表型有5种,B错误;
若基因型为AaRr的亲本自交,子代基因型及其比例为AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶aaRR∶aaRr∶AArr∶Aarr∶aarr=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1,可见,其中有花瓣的基因型及其比例为AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶AArr∶Aarr=1∶2∶2∶4∶1∶2,AaRr所占的比例为4/12=1/3,C正确;若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,子代中红色花瓣的植株占的比例应该是3/4×1/2=3/8,D错误。
3.牡丹的花色种类多种多样,其中白色的不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)所控制;显性基因A和B可以使花青素含量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一深红色牡丹与一白色牡丹杂交,只能得到中等红色的个体,若这些个体自交,其子代将出现的花色种类和比例分别是( )
A.3种,9∶6∶1 B.4种,9∶3∶3∶1
C.5种,1∶4∶6∶4∶1 D.6种,1∶4∶3∶3∶4∶1
答案:C
解析:显性基因A和B可以使花青素含量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。则深红色牡丹基因型为AABB,白色牡丹基因型为aabb,两者杂交所得F1基因型为AaBb,颜色为中等红色。当F1自交时,所得子代有9种基因型,其中有4(AABB)、3(AABb、AaBB)、2(aaBB、AAbb、AaBb)、1(Aabb、aaBb)、0(aabb)个显性基因的个体分别呈现了由深到浅5种不同的颜色,比例分别为1∶4∶6∶4∶1。
4.控制某动物体长的三对等位基因A、a,B、b和C、c独立遗传,其中显性基因A/B/C对体长的作用相等,且显性基因越多会使该种动物体长越长。让基因型为AABBCC(体长14 cm)和基因型为aabbcc(体长8 cm)的该种动物交配产生F1,F1的雌雄个体随机交配获得F2。如果F2个体数量足够多,则下列叙述错误的是( )
A.这三对等位基因的遗传符合自由组合定律
B.F1的雌雄配子结合方式有64种
C.F2中体长为13 cm的基因型有6种
D.F2个体的体长最大值是14 cm
答案:C
解析:由于三对等位基因A、a,B、b和C、c独立遗传,所以这三对等位基因的遗传符合自由组合定律,A正确;由题意可知,F1的基因型为AaBbCc,且三对等位基因分别位于不同对的染色体上,所以F1产生的雌雄配子种类各有23=8(种),雌雄配子结合方式有8×8=64(种),B正确;由题干信息可知,基因型中有1个显性基因,体长较隐性纯合子增加1 cm,故体长为13 cm的个体中含有5个显性基因,所以F2中体长为13 cm的个体基因型有AABBCc、AABbCC、AaBBCC,共3种,C错误;F1的基因型为AaBbCc,F1自交产生的F2的基因型中含显性基因最多的个体(基因型为AABBCC)体长最长,为14 cm,D正确。
5.某种鹦鹉羽毛颜色有4种表型:红色、黄色、绿色和白色,且由独立遗传的两对等位基因(分别用A、a和B、b表示)决定,且BB对生物个体有致死作用。将绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,F1有2种表型,黄色鹦鹉占50%,红色鹦鹉占50%;选取F1中的红色鹦鹉,雌雄个体相互交配,其后代中有红色、黄色、绿色、白色4种表型,且这4种表型的比例为6∶3∶2∶1,则F1的亲本基因型组合是( )
A.aaBB×AAbb B.aaBb×AAbb
C.AABb×aabb D.AaBb×AAbb
答案:B
解析:分析题意,可推导出该鹦鹉羽毛颜色的4种表型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb这些基因型控制。F1中的红色鹦鹉相互交配能产生4种表型的个体,可推导出F1中的红色鹦鹉的基因型为AaBb。绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,能得到基因型为AaBb的红色鹦鹉,先考虑B和b这对基因,亲本的基因型为Bb和bb,而亲本黄色鹦鹉为纯合子,故bb为亲本黄色鹦鹉的基因型,Bb为绿色鹦鹉的基因型;再考虑A和a这对基因,由于绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交后代只有两种表型,且比例为1∶1,结合以上分析,亲本的基因型为AA和aa。这样基因组合方式有AABb×aabb和AAbb×aaBb两种,第一种组合中基因型为AABb的个体表现为红色,故选B。
6.人的棕眼和蓝眼由一对等位基因控制,B控制棕眼,b控制蓝眼。利手是指人类习惯使用的手。某些人习惯使用右手,称为右利手(右撇子);某些人习惯使用左手,称为左利手(左撇子)。右利手(R)对左利手(r)是显性。这两对基因遵循自由组合定律。已知一对夫妇基因型为BbRr和bbRr,下列有关叙述正确的是( )
A.这对夫妇生育左利手孩子的概率是3/4
B.这对夫妇生育棕眼右利手孩子的概率是1/8
C.这对夫妇生育孩子的基因型可能有6种,表型可能有4种
D.这对夫妇生育了一个棕眼左利手的儿子,此儿子是杂合子的概率为1/2
答案:C
解析:这对夫妇左右利手的基因型为Rr和Rr,生育左利手(rr)孩子的概率是1/4,A错误;这对夫妇基因型为BbRr和bbRr,生育棕眼右利手(BbR_)孩子的概率是1/2×3/4=3/8,B错误;这对夫妇生育孩子的基因型可能有2×3=6(种),表型可能有2×2=4(种),C正确;这对夫妇生育了一个棕眼左利手(Bbrr)的儿子,此儿子是杂合子的概率为100%,D错误。
7.已知小麦的耐盐对不耐盐为显性,多粒对少粒为显性,分别由等位基因A/a、B/b控制。已知含有某种基因的花粉50%致死,现有一株表型为耐盐多粒的小麦,以其为父本进行测交,测交后代F1的4种表型及比例为耐盐多粒∶耐盐少粒∶不耐盐多粒∶不耐盐少粒=2∶1∶2∶1。
下列叙述正确的是( )
A.测交比例说明这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律
B.取F1的耐盐多粒小麦和耐盐少粒小麦各一株进行杂交,后代不耐盐多粒个体占1/8或1/12
C.若以该耐盐多粒植株为母本进行测交,后代上述4种表型比例为1∶2∶1∶2
D.若该耐盐多粒植株进行自交,则后代上述4种表型比例为15∶3∶5∶1
答案:D
解析:以一株表型为耐盐多粒的小麦为父本进行测交,测交后代F1的4种表型及比例为耐盐多粒∶耐盐少粒∶不耐盐多粒∶不耐盐少粒=2∶1∶2∶1,据此可知,这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A错误。由上述分析可知,含b基因的花粉50%致死,若以F1耐盐多粒小麦(AaBb)作为母本,耐盐少粒小麦(Aabb)作为父本,则后代不耐盐多粒个体占1/8;若以F1耐盐多粒小麦(AaBb)作为父本,耐盐少粒小麦(Aabb)作为母本,则后代不耐盐多粒个体占1/6,B错误。以该耐盐多粒植株(AaBb)为母本进行测交,雌配子无致死现象,产生4种配子的比例相等,后代题干所述4种表型比例为1∶1∶1∶1,C错误。
若该耐盐多粒植株(AaBb)进行自交,母本产生4种类型的配子,即1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,父本产生4种类型的配子,即2/6AB、1/6Ab、2/6aB、1/6ab,则后代题干所述4种表型比例为15∶3∶5∶1,D正确。
8.[2024·福建泉州高一期中]已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。如表所示是桃树两个杂交实验的统计数据:
组别 亲本组合 后代的表型及其株数
乔化蟠桃 乔化圆桃 矮化蟠桃 矮化圆桃
甲 乔化蟠桃×矮化圆桃 41 0 0 42
乙 乔化蟠桃×乔化圆桃 30 13 0 14
(1)根据组别________的结果,可判断桃树树体的显性性状为________。
(2)甲组的两个亲本的基因型分别为____________________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现________种表型,比例应为____________。
乙
乔化
DdHh、ddhh
4
1∶1∶1∶1
解析:(1)甲组乔化与矮化杂交,后代有乔化和矮化,无法确定显、隐性;乙组两亲本都是乔化,后代出现性状分离现象,新出现了矮化,可判断矮化为隐性,乔化为显性。(2)蟠桃对圆桃为显性,乔化对矮化为显性,则甲组中亲本乔化蟠桃×矮化圆桃的基因型可表示为D_H_×ddhh,又由于后代中乔化∶矮化=1∶1,蟠桃∶圆桃=1∶1,均属于测交,因此亲本的基因型为DdHh×ddhh。(3)若甲组遵循自由组合定律,则其杂交后代应出现乔化蟠桃、矮化蟠桃、乔化圆桃、矮化圆桃四种表型,并且四种表型的比例为1∶1∶1∶1。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即基因型为HH的个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:让蟠桃(Hh)自交,统计并分析子代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
①如果子代的____________________________________________,则蟠桃存在显性纯合致死现象;
②如果子代的____________________________________________,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
表型为蟠桃和圆桃,且其比例为2∶1
表型为蟠桃和圆桃,且其比例为3∶1
解析:本实验目的是探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),可通过观察杂合子的自交后代进行分析,故实验方案为让杂合蟠桃与杂合蟠桃杂交,分析比较子代的表型及比例。预期实验结果及结论为①如果子代表型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1,则蟠桃存在显性纯合致死现象。②如果子代表型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
9.南江黄羊是我国培育的肉用山羊品种,在育种过程中常用纯繁供种、杂交配种、通过体型外貌选种。将基因型分别为GGhh、ggHH的两品种(这两种基因型的个体6个月体重为中等,简称中产)杂交得到的F1的产量明显高于两亲本(此现象称为杂种优势),关于杂种优势的原理现有两种假说。
①显性假说:通过基因间的互补,同时含有多种显性基因的个体,能发挥出超过亲本的强大生长势。G_H_ (高产) >G_ hh、 ggH_ (中产) >gghh (低产)。
②超显性假说:每对等位基因的杂合子贡献要大于纯合子,使多对杂合的个体表现出远超过亲本的强大生长势。Gg> GG=gg,Hh > HH=hh。
控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,请回答下列问题。
(1)依据超显性假说原理,在南江黄羊自然种群中由G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表型会出现高产、次高产、中产三种情况,其中次高产基因型为_________________________________________。
Gghh、GgHH、GGHh、ggHh
解析:依据超显性假说原理,Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表型中,表现为次高产的个体中应包含一对杂合子和一对纯合子,即基因型为Gghh、GgHH、GGHh、ggHh。
(2)拟探究上述南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,请从题干中亲本和F1中任选实验材料,设计可行的实验方案,并预测实验结果。
实验方案:____________________________ ,统计后代表型及比例。
预期结果:
①若表型及比例为___________________________________________,说明该杂种优势的原理为显性假说原理;
②若表型及比例为_____________________________________,说明该杂种优势的原理为超显性假说原理。
预期结果为①高产∶中产∶低产=9∶6∶1
②高产∶次高产∶中产=1∶2∶1
实验方案一为将F1雌雄个体相互交配
(2)拟探究上述南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,请从题干中亲本和F1中任选实验材料,设计可行的实验方案,并预测实验结果。
实验方案:__________________________________ ,统计后代表型及比例。
预期结果:
①若表型及比例为___________________________________________,说明该杂种优势的原理为显性假说原理;
②若表型及比例为_____________________________________,说明该杂种优势的原理为超显性假说原理。
预期结果为①高产∶中产=1∶1
②高产∶次高产∶中产=1∶2∶1
实验方案二为将F1个体与异性亲本相互交配
解析:从题干中亲本和F1中任选实验材料探究南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,设计方案有两种。实验方案一为将F1雌雄个体相互交配,产生的F2基因型及比例为9G_H_∶3G_hh∶3ggH_∶1gghh,若该杂种优势的原理为显性假说原理,即G_H_ (高产)>G_ hh、 ggH_ (中产)>gghh (低产),则F2表型及比例为高产∶中产∶低产=9∶6∶1;
若该杂种优势的原理为超显性假说原理,即Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,则个体中含有两对杂合子的表现为高产,只有一对杂合子的表现为次高产,两对都是纯合子的表现为中产,即高产(GgHh)∶次高产(Gghh、GgHH、GGHh、ggHh)∶中产(GGHH、GGhh、ggHH、gghh)=1∶2∶1。实验方案二为将F1个体与异性亲本(以GGhh为例,ggHH同理也可证明)相互交配,产生的F2基因型及比例为GgHh∶GGHh∶Gghh∶GGhh=1∶1∶1∶1,若该杂种优势的原理为显性假说原理,则F2表型及比例为高产∶中产=1∶1;若该杂种优势的原理为超显性假说原理,则高产(GgHh)∶次高产(GGHh、Gghh)∶中产(GGhh)=1∶2∶1。