第26讲 基因自由组合定律的基本题型突破
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1~6题,每题2分。
1.(利用分离定律解决自由组合定律的问题|2024·河池三模)某植物的花色受独立遗传的两对等位基因(A/a和B/b)控制。当基因A存在时开蓝花,但若还同时存在基因B则开紫花,且当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育。亲本紫花植株与蓝花植株杂交,F1中出现蓝花、紫花及白花植株。下列叙述错误的是( )
[A] 亲本紫花植株的基因型为AaBb,其可产生3种可育配子
[B] F1植株共有5种基因型,其中白花植株的基因型为aabb
[C] 若让F1紫花植株随机授粉,则所得后代中白花植株占1/25
[D] 若对F1紫花植株测交,则所得后代中蓝花∶紫花=1∶1
2.(自由组合定律的应用|2024·合肥模拟)如图为基因型AaBb与基因型Aabb的两个生物个体杂交过程,若该生物自然条件下能进行自交也能进行杂交,且两对基因独立遗传,下列分析错误的是( )
[A] ②过程发生了基因的分离和自由组合,形成的后代有6种基因型
[B] 从F1开始连续进行自由交配,F2之后基因频率和基因型频率不再改变
[C] 从F1开始连续进行自交,后代基因频率不变,基因型频率不断变化
[D] ①②过程均可用来验证基因的自由组合定律
3.(自由组合定律的应用|2024·金昌期中)某动物的毛色受两对独立遗传的等位基因H、h和B、b控制,让黄色个体与黑色个体进行杂交,F1无论雌雄都表现为灰色,让F1雌雄个体间进行杂交,F2表型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶白色=9∶3∶3∶1,下列有关叙述错误的是( )
[A] 亲本黄色个体的基因型可能是HHbb或hhBB
[B] 亲本黄色个体为纯合子,F1中灰色个体全为杂合子
[C] F2与黑色亲本个体杂交,后代不会出现黄色个体
[D] F2中黑色与黄色个体杂交,后代出现白色的概率为1/4
4.(自由组合定律逆推|2024·德阳模拟)某品种甘蓝的叶色有绿色和紫色,由两对独立遗传的基因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。某科研小组进行以下杂交实验,下列分析错误的是( )
组别 亲本组合 子代个体中叶色性状及比例
实验① 绿叶甘蓝(甲)自交 均为绿叶
实验② 甲植株与紫叶甘蓝(乙)杂交 绿叶∶紫叶=1∶3
实验③ 紫叶甘蓝(乙)与紫叶甘蓝(丙)杂交 绿叶∶紫叶=1∶7
[A] 绿色为隐性性状,甲植株的基因型为aabb
[B] 乙植株的基因型为AaBb,实验②子代中有 4种基因型
[C] 实验③中,子代紫叶个体中叶色基因纯合的比例为1/2
[D] 紫叶甘蓝丙的基因型有两种可能
5.(9∶3∶3∶1的变式|2025·成都期中)某植物的性别有雄株、雌株和雌雄同株,由两对等位基因决定。一对纯合雄株和雌株亲本杂交,F1均为雌雄同株,F1自交得到F2,F2中雌雄同株∶雄株∶雌株的数量比为10∶3∶3。已知配子及各性状植株均无致死情况。下列叙述错误的是( )
[A] 涉及的两对基因分别位于两对同源染色体上
[B] F2中有1/4的个体的基因型与F1基因型相同
[C] F2的雄株与雌株杂交,后代中雌雄同株占5/9
[D] 若F2严格自交,自交后代中雌雄同株占7/25
6.(多对基因控制性状的分析|2024·酒泉模拟)豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对基因共同控制并且各自独立遗传(用基因A/a、B/b……表示),用纯合花的顶生和纯合腋生豌豆作为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生∶腋生=63∶1。下列相关叙述错误的是( )
[A] 该相对性状至少由3对等位基因共同控制
[B] 将F1进行测交,后代中腋生植株所占比例为1/8
[C] 将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为5/63
[D] 让F2植株中顶生个体进行自交不发生性状分离的个体所占比例为37/63
能力提升练
选择题:7~9题,每题4分。
7.(自由组合定律逆推|2024·深圳二模)某玉米品种紫色素的合成途径如图。研究人员将两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能。不考虑染色体互换,则F1植株的基因组成最可能的情况是( )
[A] [B] [C] [D]
8.(多对基因控制性状的分析|2024·重庆模拟)某科研人员为增加油菜种子含油量,将酶D基因导入油菜体细胞中最终获得含油量较高的转基因油菜品种。为研究转化过程中酶D基因插入染色体位点情况,研究者筛选出A、B、C三类转基因植株,成熟后自花传粉、单株收种,其种子含油量增加的比例依次为3/4、15/16和63/64。下列叙述错误的是( )
[A] 转基因植物的培养利用了植物细胞的全能性
[B] 三类植株中可能插入的D基因数量是相同的
[C] 该实验结果说明D基因成功插入染色体上
[D] 只要获得D基因就可以提高油菜的含油量
9.(自由组合定律的实质和应用|2025·济宁期中)在研究等位基因A/a、B/b、D/d、E/e在染色体上的相对位置关系时,以某志愿者的精子为材料,利用DNA提取、PCR等技术随机检测了12个精子的相关基因,其基因组成如下表所示。若这12个精子的基因组成种类及比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类及比例相同,且不考虑致死和突变,各种配子活力相同。下列有关叙述正确的是( )
精子编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
基因组成 aBd aBde aBd aBde aBD aBDe
精子编号 ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
基因组成 Abd Abde AbD AbDe AbD AbDe
[A] 编号为①③⑤⑦⑨的精子中不含Y染色体
[B] 该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换
[C] 等位基因A、a和B、b在遗传时遵循自由组合定律
[D] 根据表中数据不能排除等位基因D、d位于性染色体上
10.(12分)(自由组合定律的实质和应用|2025·广州月考)某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列
问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合植株杂交,子代植株表型及其比例为
;子代中红花植株的基因型是 ;子代白花植株中纯合子所占的比例是 。
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合子亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型,并预期实验结果和结论:
。
第26讲 基因自由组合定律的基本题型突破
1.C 根据题意可知,A bb为蓝花,A B 为紫花,则aa 为白花,亲本紫花植株与蓝花植株杂交,F1中出现蓝花(A bb)、紫花(A B )及白花(aa )植株,则亲本紫花植株基因型为AaBb,蓝花植株基因型为Aabb,AaBb产生的配子为AB、Ab、ab、aB,由于当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育,故只有3种可育配子;AaBb产生的可育配子为AB、Ab、ab,Aabb产生的配子为Ab、ab,形成子代的基因型为AABb、AAbb、Aabb、AaBb、aabb,共5种基因型,其中白花植株的基因型为aabb;子一代紫花植株基因型和比例为AABb∶AaBb=1∶1,产生的配子为 AB∶Ab∶ab∶aB=3∶3∶1∶1,由于当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育,故可育的配子为 AB∶Ab∶ab=3∶3∶1,所得后代中白花植株占1/7×1/7=1/49;子一代紫花植株基因型和比例为AABb∶AaBb=1∶1,产生的可育配子为AB∶Ab∶ab=3∶3∶1,对子一代紫花植株测交,后代 AaBb∶Aabb∶aabb=3∶3∶1,表现为紫花∶蓝花∶白花=3∶3∶1,即蓝花∶紫花=1∶1。
2.D ②过程表示AaBb产生配子的过程,每一对等位基因遵循分离定律,两对等位基因一起考虑遵循自由组合定律,AaBb×Aabb可写作(Aa×Aa)(Bb×bb)→(AA、Aa、aa)(Bb、bb),形成的后代有3×2=6(种)基因型;若种群中个体进行自由交配,则从F1开始,每一代的基因频率和基因型频率都不改变;若种群中个体进行连续自交,则从F1开始,每一代的基因频率不变,但基因型频率发生改变;①过程表示Aabb产生配子的过程,由于只有一对等位基因,只能用来验证基因的分离定律,不能用来验证基因的自由组合定律。
3.D 让黄色个体与黑色个体进行杂交,F1无论雌雄都表现为灰色,让F1雌雄个体间进行杂交,F2表型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶白色=9∶3∶3∶1,说明亲本黄色个体的基因型为HHbb或 hhBB,亲本黑色个体的基因型为hhBB或HHbb,杂交所得F1灰色个体的基因型为HhBb,即亲本黄色个体为纯合子、F1中灰色个体全为杂合子;黄色为H bb或hhB 、黑色为hhB 或H bb,F2与黑色亲本个体(hhBB或HHbb)杂交,后代必然含有基因B或H,所以后代不会出现黄色个体;在F2中,黑色个体的基因型为2/3hhBb、1/3hhBB或2/3Hhbb、1/3HHbb,黄色个体的基因型为 2/3Hhbb、1/3HHbb或2/3hhBb、1/3hhBB,只有2/3Hhbb与2/3hhBb杂交,子代出现白色个体,故F2中黑色与黄色个体杂交,后代出现白色(hhbb)的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。
4.C 由实验①的自交子代均为绿叶,可说明甲植株为纯合子,由实验②,绿叶∶紫叶=1∶3,说明紫叶甘蓝乙可产生四种不同的配子,进而可推知,绿叶为隐性性状,且甲植株的基因型为aabb,乙植株的基因型为AaBb,乙植株与甲植株杂交,可以产生4种基因型,2种表型;乙植株的基因型为AaBb,其与紫叶甘蓝丙杂交,出现绿叶∶紫叶=1∶7,绿叶占1/8=1/2×1/4或1/4×1/2,则说明丙植株的基因型为Aabb或aaBb,有两种可能,其子代紫叶个体中叶色基因纯合的个体基因型为AAbb或aaBB,所占比例为1/7。
5.D 设控制该植物性别的两对等位基因分别为A/a、B/b,已知一对纯合雄株和雌株亲本杂交,F1均为雌雄同株,F1自交得到F2,F2中雌雄同株∶雄株∶雌株的数量比为10∶3∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,F2中有1/4的个体的基因型与F1相同;雄株、雌株的基因型分别为
A bb、aaB 或aaB 、A bb,现以雄株、雌株的基因型分别为A bb、aaB 进行分析,F2雄株(1/3AAbb、2/3Aabb)产生的雄配子类型及比例为Ab∶ab=2∶1,F2雌株(1/3aaBB、2/3aaBb)产生的雌配子类型及比例为aB∶ab=2∶1,F2雄株与雌株杂交,后代中雌雄同株
(A B 、aabb)占2/3×2/3+1/3×1/3=5/9;F2雌雄同株个体中所含基因型的种类:4/10AaBb、1/10AABB、2/10AaBB、2/10AABb、1/10aabb,若F2严格自交(即雌株、雄株都不能自交,只有雌雄同株个体自交),自交后代中雌雄同株个体占4/10×10/16+1/10+2/10×3/4+
2/10×3/4+1/10=3/4。
6.C 由题干可知F2中顶生∶腋生=63∶1,故腋生占1/64,因其为隐性性状,所以1/64=(1/4)3,故至少由三对等位基因共同控制;由A项分析可知F1基因型为AaBbCc(设由三对等位基因控制),因此,对F1测交,后代获得腋生(aabbcc)的概率=(1/2)3=1/8;将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为8/63×1/8+4/63×1/4×3+2/63×1/2×3=7/63;由C项分析可知,让F2中顶生个体进行自交,不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,在F2顶生个体中占8/63+4/63×3+2/63×3=26/63,则能够稳定遗传(即不发生性状分离)的占1-26/63=37/63。
7.D 已知两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能,即紫色∶无色=56%∶44%≈9∶7,设相关基因为A/a、B/b,则A B 是紫色,其他基因型都不含紫色素,亲本为AAbb×aaBB,子一代为AaBb,且两对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
8.D 转基因植物培养过程中,外源基因一般导入体细胞中,再利用植物组织培养得到转基因植物,转基因植物的培养利用了植物细胞的全能性;含一个酶D基因相当于一对基因的杂合子,则子代有3/4种子含酶D基因,含油量增加。如果含两个酶D基因,且位于非同源染色体上,相当于两对基因杂合,符合基因自由组合定律,则子代有15/16种子含酶D基因,含油量增加。如果含三个酶D基因,且位于非同源染色体上,相当于三对基因杂合,符合基因自由组合定律,则子代有63/64种子含酶D基因,含油量增加,则它们的基因位置依次为,但是若导入多个D基因,只要保证了一对杂合、两对杂合、三对杂合,依然可以看到如上的自交效果;根据结果,D基因在遗传的过程中遵循孟德尔的遗传定律,故基因成功导入染色体上;从题干中可知,只有D基因表达才能提高含油量。
9.B 通过表中精子基因组成可以看出e基因时有时无,所以其位于性染色体上(X或Y染色体均有可能),①③⑤⑦⑨精子中没有E、e基因,这些精子可能不含X染色体,也可能不含Y染色体;题表显示该志愿者关于A/a和B/b及D/d的配子及比例为aBd∶AbD∶
aBD∶Abd=2∶2∶1∶1,该志愿者产生Abd、aBD的精子比例为 1/3,该比例小于1/2,属于重组配子,说明其体内的相关基因处于连锁关系,即应该为a、B、d连锁,A、b、D连锁,故可知该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换;结合表中信息可以看出,配子基因组成及比例为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律;由表中数据可知,D和d基因一直存在,所以不会位于X或Y染色体上。
10.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)紫色∶红色∶白色=3∶3∶2 AAbb、Aabb 1/2
(2)选用的亲本基因型为AAbb;预期实验结果及结论:若子代全为红花,则待测白花纯合个体的基因型为aabb;若子代全为紫花,则待测白花纯合个体的基因型为aaBB(6分)
【解析】 (1)基因型为AaBb的紫花植株与红花杂合植株(基因型为Aabb)杂交,子代基因型及比例为A Bb∶A bb∶aaBb∶aabb=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=
3∶3∶1∶1,相应的表型及比例为紫色∶红色∶白色=3∶3∶2;子代中红花植株的基因型为AAbb、Aabb;子代白花植株的基因型为aaBb、aabb,二者比例为1∶1,故子代白花植株中纯合子占的比例是1/2。(2)根据上述分析,白花纯合子的基因型有aaBB与aabb两种,要选用1种纯合子亲本通过1次杂交实验来确定其基因型,关键思路是要判断该白花植株甲是否含有B基因,且不能选择白花亲本,否则后代全部为白花,无法判断,故而选择基因型为AAbb的红花纯合个体为亲本,与待测植株甲进行杂交。若待测白花纯合个体的基因型为aabb,则子代全为红花;若待测白花纯合个体的基因型为aaBB,则子代全为紫花。 第26讲 基因自由组合定律的基本题型突破
[课标要求]
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
题型一 由亲代基因型推断配子及子代基因型(表型)种类及比例(拆分组合法)
【知识·方法】
1.解题思路
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.方法解读
(1)基因型(表型)种类及概率的计算。
(2)配子种类及概率的计算。
有多对等位基因的个体 解题方法 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 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2× 2× 2=8(种)
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
【类题·精练】
1.(2024·陕西西安模拟)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,将其杂交得F1,F1再自交得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] 9/64 1/9 [B] 9/64 1/64
[C] 3/64 1/3 [D] 3/64 1/64
2.(2024·福建莆田模拟)甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、D和d)控制。当有两个A基因时开白花,只有一个A基因时开乳白花,三对基因均为隐性时开金黄花,其余情况开黄花。下列叙述错误的是( )
[A] 稳定遗传的白花植株的基因型有9种
[B] 乳白花植株自交后代中可能出现4种花色
[C] 对基因型AaBbDd的植株测交,后代中黄花占3/8
[D] 基因型AaBbDd的植株自交,后代中黄花占1/4
题型二 由子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法)
【知识·方法】
1.基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型,如A B 、aaB 等,再根据子代表型将所缺处补充完整,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相关隐性基因。
2.分解组合法
规律:根据子代表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:
【类题·精练】
3.(2024·四川绵阳月考)已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶
yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是( )
[A] yyRR×YYRr [B] yyRr×YyRr
[C] YyRr×Yyrr [D] YyRR×Yyrr
4.(2024·河南漯河月考)如表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表型和植株数目。据表分析,下列推断错误的是( )
组合 杂交组合类型 子代的表型和植株数目
抗病 红种皮 抗病 白种皮 易感 病红 种皮 易感 病白 种皮
一 抗病红种皮①×易感病红种皮② 416 138 410 135
二 抗病红种皮③×易感病白种皮④ 180 184 178 182
三 易感病红种皮⑤×易感病白种皮⑥ 140 136 420 414
[A] 由组合一可以判定白种皮为隐性性状
[B] 如果将②和④杂交,其后代表型不同于双亲的占1/8
[C] 基因型相同的亲本有①和③、②和⑤、④和⑥
[D] 由组合三可以判定抗病为隐性性状
题型三 多对等位基因控制生物性状的分析
【知识·方法】
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数 1 2 n
F1配子种类和比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种 (1∶1)n
F2表型种类和比例 2种 (3∶1)1 22种 (3∶1)2 2n种 (3∶1)n
F2基因型种类和比例 3种 (1∶2∶1)1 32种 (1∶2∶1)2 3n种 (1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1测交后代表型种类及比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种 (1∶1)n
逆向思维:判断生物某一相对性状由几对等位基因控制。
(1)某显性亲本的自交后代中,若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
【类题·精练】
5.(2024·甘肃兰州模拟)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将红花植株和蓝花植株进行杂交,F1均开红花,F1自交,F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37。下列有关叙述错误的是( )
[A] 兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制
[B] F2中蓝花基因型有19种
[C] F2的蓝花植株中,纯合子占7/37
[D] 若F1测交,则其子代表型及比例为红花∶蓝花=7∶1
题型四 自由组合中的自交、测交与自由交配问题
【知识·方法】
纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如下表所示:
项目 表型及比例
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
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
【类题·精练】
6.(2024·四川绵阳模拟)某植物的花色受一对等位基因控制,抗病和易感病受另一对等位基因控制,两对等位基因独立遗传。现以红花抗病和白花易感病植株为亲本杂交,F1均为红花抗病,F1自交产生F2,拔除F2中的全部白花易感病植株,让剩余的植株自交产生F3,F3中的白花植株所占的比例为( )
[A] 1/2 [B] 1/3
[C] 3/8 [D] 1/6
考向一 从科学思维的角度,考查自由组合现象的常规问题
1.(2024·广东卷,14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
[A] 育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
[B] 子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
[C] 子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
[D] 出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
2.(2024·新课标卷,5)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
[A] ①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
[B] 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
[C] ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
[D] ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
考向二 从科学思维的角度,考查自由组合现象的非常规问题
3.(2024·湖北卷,18)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
[A] 该相对性状由一对等位基因控制
[B] F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
[C] 发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
[D] 用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
4.(2024·贵州卷,20)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是
。
5.(2024·江西卷,19)植物体表蜡质对耐干旱有重要作用,研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合体),其颖壳蜡质合成有缺陷(本题假设完全无蜡质)。初步研究表明,突变表型是因为C基因突变为c,使棕榈酸转化为16羟基棕榈酸受阻所致(本题假设完全阻断),符合孟德尔遗传规律,回答下列问题。
(1)在C基因两侧设计引物,PCR扩增,电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT,纯合体)。据图判断,突变体Cer1中基因的突变类型是 。
(2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交,F1全为野生型,F1与突变体Cer1杂交,获得若干个后代,利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA,电泳检测PCR产物,可以分别得到与如图泳道 和泳道 (从1~5中选择)中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为 。
(3)进一步研究意外发现,16羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因(位于另一条染色体上)也发生了突变,产生了基因d1,其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是
。
(4)假设诱变过程中突变体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变,产生基因d2。CCDD与ccd2d2个体杂交,F1的表型为野生型,F1自交,F2野生型与突变型的比例为
;完善以下表格:
F2部分个 体基因型 棕榈酸 (填“有”或“无”) 16羟基棕 榈酸(填“有”或“无”) 颖壳蜡质 (填“有”或“无”)
Ccd2d2 有 ① 无
CCDd2 有 有 ②
第26讲 基因自由组合定律的基本题型突破
题型一
【类题·精练】
1.A 设A、a基因表示番茄红果和黄果,B、b基因表示二室果和多室果,C、c基因表示长蔓和短蔓。由此确定亲本基因型为AABBcc×aabbCC,杂交得F1为AaBbCc,F2中红果、多室、长蔓基因型为A bbC ,所占的比例=3/4×1/4×3/4=9/64;红果、多室、长蔓中纯合子为AAbbCC,占全部后代的比例=1/4×1/4×1/4=1/64,因此占 A bbC 的比例为1/64÷9/64=1/9。
2.D 分析题干信息可知,白花对应的基因型为AA ,乳白花的基因型为Aa ,金黄花的基因型为aabbdd,其余为黄花。其中白花植株中纯合子为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd,共4种,能稳定遗传。白花植株中杂合子也能稳定遗传,如AABBDd自交,子代为AABBDD、AABBDd、AABBdd,都表现开白花。故稳定遗传的白花植株的基因型有9种;乳白花植株AaBbDd自交后代会出现白花AA 、乳白花Aa 、金黄花aabbdd及黄花,共4种花色;基因型AaBbDd的植株与金黄花植株aabbdd测交,后代中乳白花占1/2,金黄花占1/2×1/2×1/2=1/8,黄花占1-1/2-1/8=3/8;基因型AaBbDd的植株自交,子代中白花个体占1/4,乳白花占1/2,金黄花占1/64,则黄花的比例为1-1/4-1/2-1/64=15/64。
题型二
【类题·精练】
3.C 由题意可知,对于Y、y来说,双亲产生的子代基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,因此双亲的基因型为Yy和Yy;对于R、r来说,双亲产生的子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1,因此双亲的基因型为Rr和rr,所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
4.B 组合一中,红种皮×红种皮→后代出现白种皮,即出现性状分离,说明红种皮相对于白种皮为显性性状;假设相关基因用A/a、B/b表示,如果将②(AaBb)和④(Aabb)杂交,其后代表型不同于双亲的占1-3/4×1/2-3/4×1/2=1/4;亲本①和③的基因型都是aaBb,②和⑤的基因型都是AaBb,④和⑥的基因型都是Aabb;组合三中,易感病×易感病→后代出现抗病,即出现性状分离,说明易感病相对于抗病为显性。
题型三
【类题·精练】
5.D 由F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37,比例之和为64=4×4×4,可推出兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制;假设兰花花色遗传由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b、C/c),基因型共27种,红花基因型为A B C ,共8种,因此,蓝花的基因型有27-8=19(种);F2中纯合子共有2×2×2=8(种),每种各占1/64,其中只有AABBCC表现为红花,其余均为蓝花,即蓝花纯合子占7/64,而F2中蓝花植株共占37/64,因此F2的蓝花植株中,纯合子占7/37;若F1测交,即与aabbcc杂交,红花基因型为A B C ,其余为蓝花,则子代表型及比例为红花∶蓝花=1∶7。
题型四
【类题·精练】
6.B 以红花抗病和白花易感病植株为亲本杂交,F1均为红花抗病,说明红花对白花为显性,抗病对易感病为显性,假设花色基因用A、a表示,抗病、易感病基因用B、b表示,亲本为AABB和aabb,F1为AaBb,F1自交,F2为AABB∶AABb∶AAbb∶AaBB∶AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1。去除aabb后,AA占4/15、Aa占8/15、aa占3/15,自交后白花植株所占的比例为8/15×1/4+3/15=1/3。
研练真题·感悟高考
考向一
1.C 根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此,绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记;控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1;由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1;出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果。
2.D 由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设从上到下4条带分别表示A、a、B、b,由电泳图可知,P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB、②Aabb都为杂合体,③AABb占F2的比例为1/8,⑤AABB占F2的比例为 1/16;电泳图中的F2①~⑧个体的基因型依次为AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带;③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同;①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4。
考向二
3.D 已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型),甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因,假设为A/a、B/b;根据F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,可知子一代基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,且只要含有显性基因即表现敏感型,因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1;发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能;烟草花叶病毒遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒遗传物质导入到正常乙植株中,该植株表现为感病。
4.【答案】 (1)B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性 B1B2、B1B3
(2)5 B1B3和B2B3
(3)黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1 丁是隐性纯合子B3B3dd
【解析】 (1)根据实验③可知,B1对B2为显性;根据实验①可知,B1对B3为显性,B2对B3为显性,故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性,其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。
(2)根据(1)可知,小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,共有 5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多,共有黄色、鼠色和黑色3种。
(3)根据题意,甲的基因型是B1B2Dd,则该基因型的雌雄个体相互交配,由于子代中DD个体和B1B1个体死亡,因此子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾,其基因型表示为B2 Dd,为测定丙产生的配子类型及比例,可采用测交的方法,即与丁个体杂交,理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。
5.【答案】 (1)碱基缺失
(2)3 1 1∶1
(3)密码子具有简并性
(4)9∶7 ①有 ②有
【解析】 (1)由图可知,泳道1是突变体Cer1,泳道2是野生型(WT,纯合体),泳道2条带为1 960 bp,泳道1条带为1 100 bp,因此判断,突变体Cer1的突变类型是碱基缺失。
(2)突变体Cer1为cc,纯合野生型为CC,则F1为Cc,F1与突变体Cer1杂交后代中Cc∶cc=1∶1,电泳检测PCR产物,可以分别得到与题图泳道3和泳道1中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为1∶1。
(3)编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是密码子具有简并性。
(4)由题意可知,C/c、D/d2基因遵循基因的自由组合定律,因此CCDD与ccd2d2个体杂交,F1为CcDd2,表型为野生型,F1(CcDd2)自交,F2野生型与突变型的比例为C D ∶(ccD +
C d2d2+ccd2d2)=9∶7;Ccd2d2含有C基因,因此含有 16羟基棕榈酸,16羟基棕榈酸合成蜡质过程中必须有D基因,由于不含D基因,故无颖壳蜡质;CCDd2含有C基因和D基因,因此既有16羟基棕榈酸,也有颖壳蜡质。 (共66张PPT)
第26讲
基因自由组合定律的基本题型突破
[课标要求]
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
由亲代基因型推断配子及
子代基因型(表型)种类及比例(拆分组合法)
题型一
1.解题思路
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.方法解读
(1)基因型(表型)种类及概率的计算。
(2)配子种类及概率的计算。
有多对等位基因的个体 解题方法 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 Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8(种)
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
1.(2024·陕西西安模拟)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,将其杂交得F1,F1再自交得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] 9/64 1/9 [B] 9/64 1/64
[C] 3/64 1/3 [D] 3/64 1/64
A
【解析】 设A、a基因表示番茄红果和黄果,B、b基因表示二室果和多室果,
C、c基因表示长蔓和短蔓。由此确定亲本基因型为AABBcc×aabbCC,杂交得F1为AaBbCc,F2中红果、多室、长蔓基因型为A bbC ,所占的比例=
3/4×1/4×3/4=9/64;红果、多室、长蔓中纯合子为AAbbCC,占全部后代的比例=1/4×1/4×1/4=1/64,因此占 A bbC 的比例为1/64÷9/64=1/9。
2.(2024·福建莆田模拟)甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、D和d)控制。当有两个A基因时开白花,只有一个A基因时开乳白花,三对基因均为隐性时开金黄花,其余情况开黄花。下列叙述错误的是( )
[A] 稳定遗传的白花植株的基因型有9种
[B] 乳白花植株自交后代中可能出现4种花色
[C] 对基因型AaBbDd的植株测交,后代中黄花占3/8
[D] 基因型AaBbDd的植株自交,后代中黄花占1/4
D
【解析】 分析题干信息可知,白花对应的基因型为AA ,乳白花的基因型为
Aa ,金黄花的基因型为aabbdd,其余为黄花。其中白花植株中纯合子为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd,共4种,能稳定遗传。白花植株中杂合子也能稳定遗传,如AABBDd自交,子代为AABBDD、AABBDd、AABBdd,都表现开白花。故稳定遗传的白花植株的基因型有9种;乳白花植株AaBbDd自交后代会出现白花AA 、乳白花Aa 、金黄花aabbdd及黄花,共4种花色;基因型AaBbDd的植株与金黄花植株aabbdd测交,后代中乳白花占1/2,金黄花占1/2×1/2×1/2=
1/8,黄花占1-1/2-1/8=3/8;基因型AaBbDd的植株自交,子代中白花个体占1/4,乳白花占1/2,金黄花占1/64,则黄花的比例为1-1/4-1/2-1/64=15/64。
题型二
由子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1.基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型,如A B 、aaB 等,再根据子代表型将所缺处补充完整,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相关隐性基因。
2.分解组合法
规律:根据子代表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:
3.(2024·四川绵阳月考)已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶
Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是( )
[A] yyRR×YYRr [B] yyRr×YyRr
[C] YyRr×Yyrr [D] YyRR×Yyrr
C
【解析】 由题意可知,对于Y、y来说,双亲产生的子代基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,因此双亲的基因型为Yy和Yy;对于R、r来说,双亲产生的子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1,因此双亲的基因型为Rr和rr,所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
4.(2024·河南漯河月考)如表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表型和植株数目。据表分析,下列推断错误的是( )
组合 杂交组合类型 子代的表型和植株数目
抗病 红种皮 抗病 白种皮 易感病红种皮 易感病
白种皮
一 抗病红种皮①×易感病红种皮② 416 138 410 135
二 抗病红种皮③×易感病白种皮④ 180 184 178 182
三 易感病红种皮⑤×易感病白种皮⑥ 140 136 420 414
[A] 由组合一可以判定白种皮为隐性性状
[B] 如果将②和④杂交,其后代表型不同于双亲的占1/8
[C] 基因型相同的亲本有①和③、②和⑤、④和⑥
[D] 由组合三可以判定抗病为隐性性状
B
【解析】 组合一中,红种皮×红种皮→后代出现白种皮,即出现性状分离,说明红种皮相对于白种皮为显性性状;假设相关基因用A/a、B/b表示,如果将②(AaBb)和④(Aabb)杂交,其后代表型不同于双亲的占1-3/4×1/2-3/4×1/2=1/4;亲本①和③的基因型都是aaBb,②和⑤的基因型都是AaBb,④和⑥的基因型都是Aabb;组合三中,易感病×易感病→后代出现抗病,即出现性状分离,说明易感病相对于抗病为显性。
题型三
多对等位基因控制生物
性状的分析
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数 1 2 n
F1配子种类和比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种
(1∶1)n
F2表型种类和比例 2种 (3∶1)1 22种 (3∶1)2 2n种
(3∶1)n
F2基因型种类和比例 3种 (1∶2∶1)1 32种 (1∶2∶1)2 3n种
(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1测交后代表型种类及比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种
(1∶1)n
逆向思维:判断生物某一相对性状由几对等位基因控制。
(1)某显性亲本的自交后代中,若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
5.(2024·甘肃兰州模拟)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将红花植株和蓝花植株进行杂交,F1均开红花,F1自交,F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37。下列有关叙述错误的是( )
[A] 兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制
[B] F2中蓝花基因型有19种
[C] F2的蓝花植株中,纯合子占7/37
[D] 若F1测交,则其子代表型及比例为红花∶蓝花=7∶1
D
【解析】 由F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37,比例之和为64=4×4×4,可推出兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制;假设兰花花色遗传由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b、C/c),基因型共27种,红花基因型为A B C ,共8种,因此,蓝花的基因型有27-8=19(种);F2中纯合子共有2×2×2=8(种),每种各占1/64,其中只有AABBCC表现为红花,其余均为蓝花,即蓝花纯合子占7/64,而F2中蓝花植株共占37/64,因此F2的蓝花植株中,纯合子占7/37;若F1测交,即与aabbcc杂交,红花基因型为A B C ,其余为蓝花,则子代表型及比例为红花∶蓝花=1∶7。
题型四
自由组合中的自交、测交与自由交配问题
纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如下表所示:
项目 表型及比例
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
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
6.(2024·四川绵阳模拟)某植物的花色受一对等位基因控制,抗病和易感病受另一对等位基因控制,两对等位基因独立遗传。现以红花抗病和白花易感病植株为亲本杂交,F1均为红花抗病,F1自交产生F2,拔除F2中的全部白花易感病植株,让剩余的植株自交产生F3,F3中的白花植株所占的比例为( )
[A] 1/2 [B] 1/3 [C] 3/8 [D] 1/6
B
【解析】 以红花抗病和白花易感病植株为亲本杂交,F1均为红花抗病,说明红花对白花为显性,抗病对易感病为显性,假设花色基因用A、a表示,抗病、易感病基因用B、b表示,亲本为AABB和aabb,F1为AaBb,F1自交,F2为AABB∶AABb∶AAbb∶AaBB∶AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb=
1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1。去除aabb后,AA占4/15、Aa占8/15、aa占3/15,自交后白花植株所占的比例为8/15×1/4+3/15=1/3。
考向一 从科学思维的角度,考查自由组合现象的常规问题
1.(2024·广东卷,14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
[A] 育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
[B] 子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
[C] 子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
[D] 出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
C
【解析】 根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此,绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记;控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1;由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1;出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果。
2.(2024·新课标卷,5)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①～⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
[A] ①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
[B] 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
[C] ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
[D] ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
D
【解析】 由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设从上到下4条带分别表示A、a、B、b,由电泳图可知,P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB、②Aabb都为杂合体,③AABb占F2的比例为1/8,⑤AABB占F2的比例为 1/16;电泳图中的F2①～⑧个体的基因型依次为AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带;③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同;①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4。
考向二 从科学思维的角度,考查自由组合现象的非常规问题
3.(2024·湖北卷,18)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
[A] 该相对性状由一对等位基因控制
[B] F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
[C] 发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
[D] 用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
D
【解析】 已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型),甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因,假设为A/a、B/b;根据F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,可知子一代基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,且只要含有显性基因即表现敏感型,因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1;发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能;烟草花叶病毒遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒遗传物质导入到正常乙植株中,该植株表现为感病。
4.(2024·贵州卷,20)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
【解析】 (1)根据实验③可知,B1对B2为显性;根据实验①可知,B1对B3为显性,B2对B3为显性,故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性,其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。
B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性
基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性
B1B2、B1B3
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
【解析】 (2)根据(1)可知,小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,共有 5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多,共有黄色、鼠色和黑色3种。
5
B1B3和B2B3
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为
;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 。
黄色短尾∶黄色正常尾∶
鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1
丁是隐性纯合子B3B3dd
【解析】 (3)根据题意,甲的基因型是B1B2Dd,则该基因型的雌雄个体相互交配,由于子代中DD个体和B1B1个体死亡,因此子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾,其基因型表示为B2 Dd,为测定丙产生的配子类型及比例,可采用测交的方法,即与丁个体杂交,理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。
5.(2024·江西卷,19)植物体表蜡质对耐干旱有重要作用,研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合体),其颖壳蜡质合成有缺陷(本题假设完全无蜡质)。初步研究表明,突变表型是因为C基因突变为c,使棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸受阻所致(本题假设完全阻断),符合孟德尔遗传规律,回答下列问题。
(1)在C基因两侧设计引物,PCR扩增,电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT,纯合体)。据图判断,突变体Cer1中基因的突变类型是 。
碱基缺失
【解析】 (1)由图可知,泳道1是突变体Cer1,泳道2是野生型(WT,纯合体),泳道2条带为1 960 bp,泳道1条带为1 100 bp,因此判断,突变体Cer1的突变类型是碱基缺失。
(2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交,F1全为野生型,F1与突变体Cer1杂交,获得若干个后代,利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA,电泳检测PCR产物,可以分别得到与如图泳道 和泳道 (从1～5中选择)中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为 。
3
1
1∶1
【解析】 (2)突变体Cer1为cc,纯合野生型为CC,则F1为Cc,F1与突变体Cer1杂交后代中Cc∶cc=1∶1,电泳检测PCR产物,可以分别得到与题图泳道3和泳道1中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为1∶1。
(3)进一步研究意外发现,16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因(位于另一条染色体上)也发生了突变,产生了基因d1,其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是 。
密码子具有简并性
【解析】 (3)编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是密码子具有简并性。
(4)假设诱变过程中突变体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变,产生基因d2。CCDD与ccd2d2个体杂交,F1的表型为野生型,F1自交,F2野生型与突变型的比例为 ;完善以下表格:
F2部分个 体基因型 棕榈酸 (填“有” 或“无”) 16-羟基棕 榈酸(填“有” 或“无”) 颖壳蜡质
(填“有”
或“无”)
Ccd2d2 有 ① 无
CCDd2 有 有 ②
9∶7
有
有
【解析】 (4)由题意可知,C/c、D/d2基因遵循基因的自由组合定律,因此CCDD与ccd2d2个体杂交,F1为CcDd2,表型为野生型,F1(CcDd2)自交,F2野生型与突变型的比例为C D ∶(ccD +C d2d2+ccd2d2)=9∶7;Ccd2d2含有C基因,因此含有 16-羟基棕榈酸,16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必须有D基因,由于不含D基因,故无颖壳蜡质;CCDd2含有C基因和D基因,因此既有16-羟基棕榈酸,也有颖壳蜡质。
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1～6题,每题2分。
1.(利用分离定律解决自由组合定律的问题|2024·河池三模)某植物的花色受独立遗传的两对等位基因(A/a和B/b)控制。当基因A存在时开蓝花,但若还同时存在基因B则开紫花,且当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育。亲本紫花植株与蓝花植株杂交,F1中出现蓝花、紫花及白花植株。下列叙述错误的是( )
[A] 亲本紫花植株的基因型为AaBb,其可产生3种可育配子
[B] F1植株共有5种基因型,其中白花植株的基因型为aabb
[C] 若让F1紫花植株随机授粉,则所得后代中白花植株占1/25
[D] 若对F1紫花植株测交,则所得后代中蓝花∶紫花=1∶1
C
【解析】 根据题意可知,A bb为蓝花,A B 为紫花,则aa 为白花,亲本紫花植株与蓝花植株杂交,F1中出现蓝花(A bb)、紫花(A B )及白花(aa )植株,则亲本紫花植株基因型为AaBb,蓝花植株基因型为Aabb,AaBb产生的配子为AB、Ab、ab、aB,由于当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育,故只有3种可育配子;AaBb产生的可育配子为AB、Ab、ab,Aabb产生的配子为Ab、ab,形成子代的基因型为AABb、AAbb、Aabb、AaBb、aabb,共5种基因型,其中白花植株的基因型为aabb;子一代紫花植株基因型和比例为AABb∶AaBb=
1∶1,产生的配子为 AB∶Ab∶ab∶aB=3∶3∶1∶1,由于当基因a和B存在于同一配子中时会导致该配子不育,故可育的配子为 AB∶Ab∶ab=3∶3∶1,所得后代中白花植株占1/7×1/7=
1/49;子一代紫花植株基因型和比例为AABb∶AaBb=1∶1,产生的可育配子为AB∶Ab∶ab=
3∶3∶1,对子一代紫花植株测交,后代 AaBb∶Aabb∶aabb=3∶3∶1,表现为紫花∶蓝花∶白花=3∶3∶1,即蓝花∶紫花=1∶1。
2.(自由组合定律的应用|2024·合肥模拟)如图为基因型AaBb与基因型Aabb的两个生物个体杂交过程,若该生物自然条件下能进行自交也能进行杂交,且两对基因独立遗传,下列分析错误的是( )
[A] ②过程发生了基因的分离和自由组合,形成的后代有6种基因型
[B] 从F1开始连续进行自由交配,F2之后基因频率和基因型频率不再改变
[C] 从F1开始连续进行自交,后代基因频率不变,基因型频率不断变化
[D] ①②过程均可用来验证基因的自由组合定律
D
【解析】 ②过程表示AaBb产生配子的过程,每一对等位基因遵循分离定律,两对等位基因一起考虑遵循自由组合定律,AaBb×Aabb可写作(Aa×Aa)(Bb×bb)→(AA、Aa、aa)(Bb、bb),形成的后代有3×2=6(种)基因型;若种群中个体进行自由交配,则从F1开始,每一代的基因频率和基因型频率都不改变;若种群中个体进行连续自交,则从F1开始,每一代的基因频率不变,但基因型频率发生改变;①过程表示Aabb产生配子的过程,由于只有一对等位基因,只能用来验证基因的分离定律,不能用来验证基因的自由组合定律。
3.(自由组合定律的应用|2024·金昌期中)某动物的毛色受两对独立遗传的等位基因H、h和B、b控制,让黄色个体与黑色个体进行杂交,F1无论雌雄都表现为灰色,让F1雌雄个体间进行杂交,F2表型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶白色=9∶3∶3∶1,下列有关叙述错误的是( )
[A] 亲本黄色个体的基因型可能是HHbb或hhBB
[B] 亲本黄色个体为纯合子,F1中灰色个体全为杂合子
[C] F2与黑色亲本个体杂交,后代不会出现黄色个体
[D] F2中黑色与黄色个体杂交,后代出现白色的概率为1/4
D
【解析】 让黄色个体与黑色个体进行杂交,F1无论雌雄都表现为灰色,让F1雌雄个体间进行杂交,F2表型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶白色=9∶3∶3∶1,说明亲本黄色个体的基因型为HHbb或 hhBB,亲本黑色个体的基因型为hhBB或HHbb,杂交所得F1灰色个体的基因型为HhBb,即亲本黄色个体为纯合子、F1中灰色个体全为杂合子;黄色为H bb或hhB 、黑色为hhB 或H bb,F2与黑色亲本个体(hhBB或HHbb)杂交,后代必然含有基因B或H,所以后代不会出现黄色个体;在F2中,黑色个体的基因型为2/3hhBb、1/3hhBB或2/3Hhbb、1/3HHbb,黄色个体的基因型为 2/3Hhbb、1/3HHbb或2/3hhBb、1/3hhBB,只有2/3Hhbb与2/3hhBb杂交,子代出现白色个体,故F2中黑色与黄色个体杂交,后代出现白色(hhbb)的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。
4.(自由组合定律逆推|2024·德阳模拟)某品种甘蓝的叶色有绿色和紫色,由两对独立遗传的基因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。某科研小组进行以下杂交实验,下列分析错误的是( )
组别 亲本组合 子代个体中叶色性状及比例
实验① 绿叶甘蓝(甲)自交 均为绿叶
实验② 甲植株与紫叶甘蓝(乙)杂交 绿叶∶紫叶=1∶3
实验③ 紫叶甘蓝(乙)与紫叶甘蓝(丙)杂交 绿叶∶紫叶=1∶7
[A] 绿色为隐性性状,甲植株的基因型为aabb
[B] 乙植株的基因型为AaBb,实验②子代中有 4种基因型
[C] 实验③中,子代紫叶个体中叶色基因纯合的比例为1/2
[D] 紫叶甘蓝丙的基因型有两种可能
C
【解析】 由实验①的自交子代均为绿叶,可说明甲植株为纯合子,由实验②,绿叶∶紫叶=1∶3,说明紫叶甘蓝乙可产生四种不同的配子,进而可推知,绿叶为隐性性状,且甲植株的基因型为aabb,乙植株的基因型为AaBb,乙植株与甲植株杂交,可以产生4种基因型,2种表型;乙植株的基因型为AaBb,其与紫叶甘蓝丙杂交,出现绿叶∶紫叶=1∶7,绿叶占1/8=1/2×1/4或1/4×1/2,则说明丙植株的基因型为Aabb或aaBb,有两种可能,其子代紫叶个体中叶色基因纯合的个体基因型为AAbb或aaBB,所占比例为1/7。
5.(9∶3∶3∶1的变式|2025·成都期中)某植物的性别有雄株、雌株和雌雄同株,由两对等位基因决定。一对纯合雄株和雌株亲本杂交,F1均为雌雄同株,
F1自交得到F2,F2中雌雄同株∶雄株∶雌株的数量比为10∶3∶3。已知配子及各性状植株均无致死情况。下列叙述错误的是( )
[A] 涉及的两对基因分别位于两对同源染色体上
[B] F2中有1/4的个体的基因型与F1基因型相同
[C] F2的雄株与雌株杂交,后代中雌雄同株占5/9
[D] 若F2严格自交,自交后代中雌雄同株占7/25
D
【解析】 设控制该植物性别的两对等位基因分别为A/a、B/b,已知一对纯合雄株和雌株亲本杂交,
F1均为雌雄同株,F1自交得到F2,F2中雌雄同株∶雄株∶雌株的数量比为10∶3∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,F2中有1/4的个体的基因型与F1相同;雄株、雌株的基因型分别为A bb、aaB 或aaB 、A bb,现以雄株、雌株的基因型分别为A bb、aaB 进行分析,F2雄株(1/3AAbb、2/3Aabb)产生的雄配子类型及比例为Ab∶ab=2∶1,F2雌株(1/3aaBB、2/3aaBb)产生的雌配子类型及比例为aB∶ab=2∶1,F2雄株与雌株杂交,后代中雌雄同株(A B 、aabb)占2/3×2/3+1/3×1/3=5/9;F2雌雄同株个体中所含基因型的种类:4/10AaBb、1/10AABB、2/10AaBB、2/10AABb、1/10aabb,若F2严格自交(即雌株、雄株都不能自交,只有雌雄同株个体自交),自交后代中雌雄同株个体占4/10×10/16+1/10+2/10×3/4+
2/10×3/4+1/10=3/4。
6.(多对基因控制性状的分析|2024·酒泉模拟)豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对基因共同控制并且各自独立遗传(用基因A/a、B/b……表示),用纯合花的顶生和纯合腋生豌豆作为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生∶腋生=63∶1。下列相关叙述错误的是( )
[A] 该相对性状至少由3对等位基因共同控制
[B] 将F1进行测交,后代中腋生植株所占比例为1/8
[C] 将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为5/63
[D] 让F2植株中顶生个体进行自交不发生性状分离的个体所占比例为37/63
C
【解析】 由题干可知F2中顶生∶腋生=63∶1,故腋生占1/64,因其为隐性性状,所以1/64=(1/4)3,故至少由三对等位基因共同控制;由A项分析可知F1基因型为AaBbCc(设由三对等位基因控制),因此,对F1测交,后代获得腋生(aabbcc)的概率=(1/2)3=1/8;将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为8/63×1/8+4/63×1/4×3+2/63×1/2×3=7/63;由C项分析可知,让F2中顶生个体进行自交,不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,在F2顶生个体中占8/63+4/63×3+2/63×3=26/63,则能够稳定遗传(即不发生性状分离)的占
1-26/63=37/63。
选择题:7～9题,每题4分。
7.(自由组合定律逆推|2024·深圳二模)某玉米品种紫色素的合成途径如图。研究人员将两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能。不考虑染色体互换,则F1植株的基因组成最可能的情况是( )
D
能力提升练
[A] [B] [C] [D]
【解析】 已知两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能,即紫色∶无色=
56%∶44%≈9∶7,设相关基因为A/a、B/b,则A B 是紫色,其他基因型都不含紫色素,亲本为AAbb×aaBB,子一代为AaBb,且两对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
8.(多对基因控制性状的分析|2024·重庆模拟)某科研人员为增加油菜种子含油量,将酶D基因导入油菜体细胞中最终获得含油量较高的转基因油菜品种。为研究转化过程中酶D基因插入染色体位点情况,研究者筛选出A、B、C三类转基因植株,成熟后自花传粉、单株收种,其种子含油量增加的比例依次为3/4、15/16和63/64。下列叙述错误的是( )
[A] 转基因植物的培养利用了植物细胞的全能性
[B] 三类植株中可能插入的D基因数量是相同的
[C] 该实验结果说明D基因成功插入染色体上
[D] 只要获得D基因就可以提高油菜的含油量
D
【解析】 转基因植物培养过程中,外源基因一般导入体细胞中,再利用植物组织培养得到转基因植物,转基因植物的培养利用了植物细胞的全能性;含一个酶D基因相当于一对基因的杂合子,则子代有3/4种子含酶D基因,含油量增加。如果含两个酶D基因,且位于非同源染色体上,相当于两对基因杂合,符合基因自由组合定律,则子代有15/16种子含酶D基因,含油量增加。如果含三个酶D基因,且位于非同源染色体上,相当于三对基因杂合,符合基因自由组合定律,则子代有63/64种子含酶D基因,含油量增加,则它们的基因位置依次为
,但是若导入多个D基因,只要保证了一对杂合、两对杂合、三对
杂合,依然可以看到如上的自交效果;根据结果,D基因在遗传的过程中遵循孟德尔的遗传定律,故基因成功导入染色体上;从题干中可知,只有D基因表达才能提高含油量。
9.(自由组合定律的实质和应用|2025·济宁期中)在研究等位基因A/a、B/b、D/d、E/e在染色体上的相对位置关系时,以某志愿者的精子为材料,利用DNA提取、PCR等技术随机检测了12个精子的相关基因,其基因组成如下表所示。若这12个精子的基因组成种类及比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类及比例相同,且不考虑致死和突变,各种配子活力相同。下列有关叙述正确的是( )
B
精子编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
基因组成 aBd aBde aBd aBde aBD aBDe
精子编号 ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
基因组成 Abd Abde AbD AbDe AbD AbDe
[A] 编号为①③⑤⑦⑨ 的精子中不含Y染色体
[B] 该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换
[C] 等位基因A、a和B、b在遗传时遵循自由组合定律
[D] 根据表中数据不能排除等位基因D、d位于性染色体上
【解析】 通过表中精子基因组成可以看出e基因时有时无,所以其位于性染色体上(X或Y染色体均有可能),①③⑤⑦⑨ 精子中没有E、e基因,这些精子可能不含X染色体,也可能不含Y染色体;题表显示该志愿者关于A/a和B/b及D/d的配子及比例为aBd∶AbD∶aBD∶Abd=2∶2∶1∶1,该志愿者产生Abd、aBD的精子比例为 1/3,该比例小于1/2,属于重组配子,说明其体内的相关基因处于连锁关系,即应该为a、B、d连锁,A、b、D连锁,故可知该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换;结合表中信息可以看出,配子基因组成及比例为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律;由表中数据可知,D和d基因一直存在,所以不会位于X或Y染色体上。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合植株杂交,子代植株表型及其比例为
;子代中红花植株的基因型是 ;子代白花植株中纯合子所占的比例是 。
紫色∶红色∶白色=3∶3∶2
AAbb、Aabb
1/2
【解析】 (1)基因型为AaBb的紫花植株与红花杂合植株(基因型为Aabb)杂交,子代基因型及比例为A Bb∶A bb∶aaBb∶aabb=(3/4×1/2)∶
(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1,相应的表型及比例为紫色∶红色∶白色=3∶3∶2;子代中红花植株的基因型为AAbb、Aabb;子代白花植株的基因型为aaBb、aabb,二者比例为1∶1,故子代白花植株中纯合子占的比例是1/2。
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合子亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型,并预期实验结果和结论:
。
选用的亲本基因型为
AAbb;预期实验结果及结论:若子代全为红花,则待测白花纯合个体的基因型为aabb;若子代全为紫花,则待测白花纯合个体的基因型为aaBB
【解析】 (2)根据上述分析,白花纯合子的基因型有aaBB与aabb两种,要选用1种纯合子亲本通过1次杂交实验来确定其基因型,关键思路是要判断该白花植株甲是否含有B基因,且不能选择白花亲本,否则后代全部为白花,无法判断,故而选择基因型为AAbb的红花纯合个体为亲本,与待测植株甲进行杂交。若待测白花纯合个体的基因型为aabb,则子代全为红花;若待测白花纯合个体的基因型为aaBB,则子代全为紫花。
