微专题5 基因自由组合定律的拓展题型突破
题型一 基因互作类:9∶3∶3∶1的变式(分离比总和等于16)
【知识·方法】
1.基因互作
是指几对等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象。主要有以下几种类型:
类型 F1(AaBb)自 交后代比例 F1(AaBb)测 交后代比例
① 存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
② 两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
③ 当某一种隐性基因(如aa)成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
④ 只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
⑤ 双显和某一单显基因(如A)表现一致,双隐和另一单显基因分别表现一种性状 12∶3∶1 2∶1∶1
2.由基因累加引起的性状分离比
(1)基因数量的累加效应也可以看作基因互作的一种类型。累加效应是解释数量性状遗传的主要理论。数量性状指个体间表现的差异只能用数量来区别,变异呈连续性的性状。其主要特征有:①个体间差异很难描述,需要度量;②在一个群体中,变异呈连续性;③数量性状常受多基因控制;④数量性状对环境影响敏感。
(2)若控制数量性状的基因位于非同源染色体上,则基因的累加效应符合自由组合定律。如:
9∶3∶3∶1变式题解题步骤
【类题·精练】
1.(2024·北京海淀模拟)科研工作者研究了番茄遗传方式,已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两品种番茄杂交,结果如图1所示;用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增,并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照,PCR产物电泳结果如图2所示,在不考虑变异的情况下,下列叙述正确的是( )
[A] 甲番茄的基因型为aaBB
[B] F1番茄与乙番茄杂交,子代可出现橙色番茄
[C] F2中橙色番茄自交后代不会发生性状分离
[D] 理论上,F2红色番茄中自交能产生橙色番茄的占2/9
【答案】 C
【解析】 分析图2可知,甲基因型为AAbb,乙基因型为aaBB;根据F2中红色∶橙色∶黄色≈9∶4∶3可知,F1基因型为AaBb,F2中红色基因型为 A B ,橙色基因型为A bb和aabb,黄色基因型为aaB ,F1(AaBb)与乙(aaBB)杂交,子代不可能出现橙色番茄(A bb和aabb);F2中橙色番茄(A bb 和aabb)自交后代全部为橙色;F2中红色番茄基因型及比例为2/9AABb、4/9AaBb、2/9AaBB、1/9AABB,其中自交能产生橙色番茄(A bb 和aabb)的为2/9AABb和4/9AaBb,共占6/9。
2.(2024·山东潍坊统考)某二倍体植物植株高度由4对等位基因(A/a、B/b、C/c、D/d)控制,这4对基因独立遗传,对高度的增加效应相同并且具有叠加性,如AABBCCDD植株高度为32 cm,aabbccdd植株高度为16 cm,现有基因型为AaBBccDd和 aaBbCCDd 的两植株进行杂交。下列说法错误的是( )
[A] 两亲本植株的高度都为24 cm
[B] F1植株基因型有12种,表型有6种
[C] F1中植株高度为24 cm的个体占3/8
[D] 取F1中28 cm个体与20 cm个体杂交,其子代最矮个体高20 cm
【答案】 B
【解析】 根据AABBCCDD植株高度为32 cm,说明1个显性基因决定的高度为4 cm,
aabbccdd植株高度为16 cm,说明1个隐性基因决定的高度为 2 cm,因此AaBBccDd和aaBbCCDd高度均为4×4+2×4=24(cm);亲本为AaBBccDd和 aaBbCCDd,F1植株基因型有2×2×1×3=12(种),AaBBccDd和aaBbCCDd均能产生含有 3个、2个、1个显性基因的配子,因此子代中会出现含有6个、5个、4个、3个、2个显性基因的个体,对应的高度分别为28 cm、26 cm、24 cm、22 cm、20 cm,即表型有5种;亲本为AaBBccDd和 aaBbCCDd,F1中植株高度为24 cm的个体是含有4个显性基因的个体,由于亲本AaBBccDd和 aaBbCCDd 产生的配子中含3个、2个、1个显性基因的概率均为1/4、1/2、1/4,因此子代含4个显性基因的概率为1/2×1/2+2×1/4×1/4=3/8;取F1中28 cm(AaBBCcDD)的个体与20 cm(aaBbCcdd)的个体杂交,其子代至少含有2个显性基因(aaBbccDd),故子代最矮个体高20 cm。
题型二 致死类问题
【知识·方法】
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
3.解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析。如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 某一对显性基因纯合致死;
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合均致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
【类题·精练】
3.(2023·全国乙卷,6)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;
高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
[A] 从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
[B] 实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
[C] 若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
[D] 将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
【答案】 D
【解析】 实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1(宽叶∶窄叶=3∶1,只考虑A/a基因),因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1(高茎∶矮茎=3∶1,只考虑B/b基因),因此推测BB致死;实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此子代宽叶矮茎的基因型也为Aabb;由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb;将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代宽叶高茎∶宽叶矮茎∶窄叶高茎∶窄叶矮茎的比值由原本的9∶3∶3∶1变为4∶2∶2∶1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9。
4.(2024·辽宁铁岭模拟)甲植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制。基因型为E ff的甲叶绿色,基因型为eeF 的甲叶紫色。将绿叶甲(♀)与紫叶甲(♂)杂交,取F1红叶甲自交得F2。F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。
(1)F1红叶的基因型为 ,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配子或雄配子致死。
观点二:F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。你支持上述观点 ,基因型是
的配子致死;F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是 。
【答案】 (1)EeFf 基因的分离
(2)一 Ef Eeff、Eeff
【解析】 (1)F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,推测F1红叶甲的基因型是EeFf,每一对等位基因在形成配子时会随同源染色体分离而分离,遵循分离定律。
(2)绿叶甲的基因型是E ff,紫叶甲的基因型是eeF ,二者杂交得F1,取F1红叶甲自交得到F2,F2中红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,组合方式是12种,可能存在致死现象,F1基因型是EeFf,按照自由组合定律,产生的配子的类型及比例是EF∶Ef∶eF∶ef=
1∶1∶1∶1,如果是子一代产生的某种雌配子致死,参与受精的雌配子是3种,参与受精的雄配子是4种,受精时的组合也为12种,如果是子一代产生的某种雄配子致死,参与受精的雌配子是4种,参与受精的雄配子是3种,受精时的组合也为12种;如果是F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死,参与受精的雌雄配子都是3种,受精时的组合为9种,因此F2出现的表型及其比例最可能的原因是F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。由题意知,F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,即E F ∶eeF ∶
E ff∶eeff=7∶3∶1∶1,如果没有致死现象则是E F ∶eeF ∶E ff∶eeff=
9∶3∶3∶1,绿叶的基因型是1EEff、2Eeff,与理论值相比,实际比值中绿叶个体的组合
E ff只有一种,少2种组合,如果是ef致死,则后代中没有eeff个体,因此致死的配子应该是基因型为Ef的雌配子或雄配子,由于基因型为Ef的雌配子或雄配子致死,因此不存在基因型为EEff的个体,F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型都是Eeff。
5.(2024·吉林长春模拟)某多年生自花传粉、闭花受粉植物,其宽叶和窄叶、红花和白花性状分别由基因A和a、B和b控制,两对基因位于两对同源染色体上。用纯合的宽叶白花植株和纯合窄叶红花植株杂交,子一代全部为宽叶红花,子一代在自然状态下繁殖,子二代中出现四种表型,分别是宽叶红花、宽叶白花、窄叶红花、窄叶白花,其比例约为5∶3∶3∶1。
(1)上述两对性状中,显性性状是 。小明同学提出了两种假说对该现象进行解释。
假说1:基因型为 的个体死亡。
假说2:基因型为 的雄配子或雌配子不育。
(2)为了探究假说1是否正确,小明设计了以子一代宽叶红花为父本,子二代窄叶白花为母本的杂交实验,并统计其子代的表型和比例。请判断该实验方案是否合理,并说明原因:
。
【答案】 (1)宽叶和红花 AaBB和AABb AB
(2)不合理,该方案不能证明假说1是否正确,无论假说1成立与否,实验结果都可能为宽叶红花∶宽叶白花∶窄叶白花∶窄叶红花=1∶1∶1∶1(或“无论假说是否正确,子代均为四种表型且比例为1∶1∶1∶1”或“该方案不产生AaBB和AABb的子代”)
【解析】 (1)用纯合的宽叶白花植株和纯合窄叶红花植株杂交,子一代全部为宽叶红花,说明宽叶和红花是显性。F1的基因型是AaBb,F1自交后代F2应该是1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,但实际上其中9份的双显性只有5份,则致死的基因型可能是AaBB、AABb。由于只有双显性个体致死,也可能致死的雌配子或雄配子是AB。
(2)以子一代宽叶红花(AaBb)为父本,子二代窄叶白花(aabb)为母本的杂交实验,子代的基因型是AaBb、Aabb、aaBb、aabb,不产生AaBB和AABb的子代,因此该方案不合理。
题型三 探究基因在常染色体上的位置
【知识·方法】
1.判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制
2.判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
(1)自交法。
(2)测交法。
3.判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传规律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条染色体上,其自交会出现3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合的现象。
【类题·精练】
6.(2024·内蒙古呼和浩特模拟)M和N是两个荧光蛋白基因,实验小组将两个荧光蛋白基因导入某野生雌性果蝇体内,再让该果蝇和野生型果蝇杂交,后代雌雄群体的表型及比例为有荧光∶无荧光=3∶1(只要有一个荧光蛋白基因即为有荧光)。下列说法错误的是( )
[A] M和N基因导入细胞核基因组中
[B] M和N基因导入非同源染色体上
[C] M和N基因都导入常染色体上
[D] 同时含有M和N基因的果蝇占1/4
【答案】 C
【解析】 假设导入的基因位于常染色体上,导入荧光蛋白基因的杂交亲本的基因型为MmNn,野生型果蝇的基因型为mmnn,杂交后代有荧光∶无荧光=3∶1,是“1∶1∶1∶1”的变式,因此说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律,因此M和N基因导入细胞核基因组中,且导入非同源染色体上,子代的基因型及比例为MmNn∶Mmnn∶mmNn∶mmnn=1∶1∶1∶1,因此同时含有M和N的果蝇所占的比例为1/4。假设导入的基因中有一对位于X染色体上,若亲本的基因型组合为MmXNXn×mmXnY,杂交后代雌雄群体的表型及比例也为有荧光∶无荧光=3∶1,所以不能判断基因是否都导入常染色体上。
7.某花卉(2n)是自花传粉植物,兴趣小组在纯合紫花品系中偶然发现一株白花植株甲。实验证实,植株甲的白花基因(a)是由紫花基因(A)突变产生的。后来,该小组在纯合紫花品系中又发现了一株白花植株乙,经证实乙也是由一对基因发生隐性突变引起的。他们提出两种假说对这一现象进行解释,假说1:白花植株乙是由原基因(A)发生突变引起的,与植株甲相同;假说2:白花植株乙是由另一位置上的基因(B)发生突变引起的。欲探究哪种假说正确,请设计一个简便的实验进行验证,要求:写出实验思路(用遗传图解表示)、预期结果及
结论。
实验思路:
假说1:原位置发生基因突变。
假说2:另一位置发生基因突变。
预期结果及结论:
① ,
则是原位置发生基因突变引起的。
② ,
则是另一位置发生基因突变引起的。
【答案】
①如果产生的子代均开白花(或白花植株甲和白花植株乙杂交,产生的子代均开白花)
②如果产生的子代均开紫花(或白花植株甲和白花植株乙杂交,产生的子代均开紫花)
【解析】 要确定甲、乙两种白花突变是否由同一对等位基因控制,可将这两种白花突变型植株杂交:若两种白花突变由不同的等位基因控制,则这2对等位基因位于两对同源染色体上,用A(a)、B(b)表示,又因为它们均为隐性突变,则可假定甲种白花植株基因型为aaBB,乙种白花植株基因型为AAbb,它们杂交,F1基因型为AaBb,全为紫花;若两种白花突变由同一对等位基因控制,则甲、乙白花植株基因型均为aa,两者杂交,后代表型全为白花。即若是由原位置发生基因突变引起的,则两白花植株基因型均为aa,杂交后代均为白花;若是另一位置发生基因突变引起的,则两白花植株的基因型为 aaBB×AAbb,杂交后代全为紫花。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共40张PPT)
微专题5
1.基因互作
是指几对等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象。主要有以下几种类型:
类型 F1(AaBb)自
交后代比例 F1(AaBb)测
交后代比例
① 存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
② 两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
③ 当某一种隐性基因(如aa)成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
④ 只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
⑤ 双显和某一单显基因(如A)表现一致,双隐和另一单显基因分别表现一种性状 12∶3∶1 2∶1∶1
2.由基因累加引起的性状分离比
(1)基因数量的累加效应也可以看作基因互作的一种类型。累加效应是解释数量性状遗传的主要理论。数量性状指个体间表现的差异只能用数量来区别,变异呈连续性的性状。其主要特征有:①个体间差异很难描述,需要度量;②在一个群体中,变异呈连续性;③数量性状常受多基因控制;④数量性状对环境影响敏感。
(2)若控制数量性状的基因位于非同源染色体上,则基因的累加效应符合自由组合定律。如:
归纳总结
9∶3∶3∶1变式题解题步骤
1.(2024·北京海淀模拟)科研工作者研究了番茄遗传方式,已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两品种番茄杂交,结果如图1所示;用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增,并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照,PCR产物电泳结果如图2所示,在不考虑变异的情况下,下列叙述正确的是( )
[A] 甲番茄的基因型为aaBB
[B] F1番茄与乙番茄杂交,子代可出现橙色番茄
[C] F2中橙色番茄自交后代不会发生性状分离
[D] 理论上,F2红色番茄中自交能产生橙色番茄的占2/9
C
【解析】 分析图2可知,甲基因型为AAbb,乙基因型为aaBB;根据F2中红色∶橙色∶黄色≈9∶4∶3可知,F1基因型为AaBb,F2中红色基因型为 A B ,橙色基因型为A bb和aabb,黄色基因型为aaB ,F1(AaBb)与乙(aaBB)杂交,子代不可能出现橙色番茄(A bb和aabb);F2中橙色番茄(A bb 和aabb)自交后代全部为橙色;F2中红色番茄基因型及比例为2/9AABb、4/9AaBb、2/9AaBB、1/9AABB,其中自交能产生橙色番茄(A bb 和aabb)的为2/9AABb和4/9AaBb,共占6/9。
2.(2024·山东潍坊统考)某二倍体植物植株高度由4对等位基因(A/a、B/b、C/c、D/d)控制,这4对基因独立遗传,对高度的增加效应相同并且具有叠加性,如AABBCCDD植株高度为32 cm,aabbccdd植株高度为16 cm,现有基因型为AaBBccDd和 aaBbCCDd 的两植株进行杂交。下列说法错误的是( )
[A] 两亲本植株的高度都为24 cm
[B] F1植株基因型有12种,表型有6种
[C] F1中植株高度为24 cm的个体占3/8
[D] 取F1中28 cm个体与20 cm个体杂交,其子代最矮个体高20 cm
B
【解析】 根据AABBCCDD植株高度为32 cm,说明1个显性基因决定的高度为4 cm,aabbccdd植株高度为16 cm,说明1个隐性基因决定的高度为 2 cm,因此AaBBccDd和aaBbCCDd高度均为4×4+2×4=24(cm);亲本为AaBBccDd和 aaBbCCDd,F1植株基因型有2×2×1×3=12(种),
AaBBccDd和aaBbCCDd均能产生含有 3个、2个、1个显性基因的配子,因此子代中会出现含有6个、5个、4个、3个、2个显性基因的个体,对应的高度分别为28 cm、26 cm、24 cm、
22 cm、20 cm,即表型有5种;亲本为AaBBccDd和 aaBbCCDd,F1中植株高度为24 cm的个体是含有4个显性基因的个体,由于亲本AaBBccDd和 aaBbCCDd 产生的配子中含3个、2个、1个显性基因的概率均为1/4、1/2、1/4,因此子代含4个显性基因的概率为1/2×1/2+2×1/4×1/4=3/8;取F1中28 cm(AaBBCcDD)的个体与20 cm(aaBbCcdd)的个体杂交,其子代至少含有2个显性基因(aaBbccDd),故子代最矮个体高20 cm。
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
3.解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析。如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 某一对显性基因纯合致死;
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合均致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
3.(2023·全国乙卷,6)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
[A] 从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
[B] 实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
[C] 若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
[D] 将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
D
【解析】 实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1(宽叶∶窄叶=3∶1,只考虑A/a基因),因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1(高茎∶矮茎=3∶1,只考虑B/b基因),因此推测BB致死;实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此子代宽叶矮茎的基因型也为Aabb;由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb;将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代宽叶高茎∶宽叶矮茎∶窄叶高茎∶窄叶矮茎的比值由原本的9∶3∶3∶1变为4∶2∶2∶1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9。
4.(2024·辽宁铁岭模拟)甲植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制。基因型为E ff的甲叶绿色,基因型为eeF 的甲叶紫色。将绿叶甲(♀)与紫叶甲( )杂交,取F1红叶甲自交得F2。F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。
(1)F1红叶的基因型为 ,上述每一对等位基因的遗传遵循
定律。
EeFf
基因的分离
【解析】 (1)F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,推测F1红叶甲的基因型是EeFf,每一对等位基因在形成配子时会随同源染色体分离而分离,遵循分离定律。
(2)对F2出现的表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配子或雄配子致死。
观点二:F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。你支持上述观点 ,
基因型是 的配子致死;F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是
。
一
Ef
Eeff、Eeff
【解析】 (2)绿叶甲的基因型是E ff,紫叶甲的基因型是eeF ,二者杂交得F1,取F1红叶甲自交得到F2,F2中红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,组合方式是12种,可能存在致死现象,F1基因型是EeFf,按照自由组合定律,产生的配子的类型及比例是EF∶Ef∶eF∶ef=1∶1∶1∶1,如果是子一代产生的某种雌配子致死,参与受精的雌配子是3种,参与受精的雄配子是4种,受精时的组合也为12种,如果是子一代产生的某种雄配子致死,参与受精的雌配子是4种,参与受精的雄配子是3种,受精时的组合也为12种;
如果是F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死,参与受精的雌雄配子都是3种,受精时的组合为9种,因此F2出现的表型及其比例最可能的原因是F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。由题意知,F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,即E F ∶eeF ∶E ff∶eeff=7∶3∶1∶1,如果没有致死现象则是E F ∶eeF ∶
E ff∶eeff=9∶3∶3∶1,绿叶的基因型是1EEff、2Eeff,与理论值相比,实际比值中绿叶个体的组合E ff只有一种,少2种组合,如果是ef致死,则后代中没有eeff个体,因此致死的配子应该是基因型为Ef的雌配子或雄配子,由于基因型为Ef的雌配子或雄配子致死,因此不存在基因型为EEff的个体,F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型都是Eeff。
5.(2024·吉林长春模拟)某多年生自花传粉、闭花受粉植物,其宽叶和窄叶、红花和白花性状分别由基因A和a、B和b控制,两对基因位于两对同源染色体上。用纯合的宽叶白花植株和纯合窄叶红花植株杂交,子一代全部为宽叶红花,子一代在自然状态下繁殖,子二代中出现四种表型,分别是宽叶红花、宽叶白花、窄叶红花、窄叶白花,其比例约为5∶3∶3∶1。
(1)上述两对性状中,显性性状是 。小明同学提出了两种假说对该现象进行解释。
假说1:基因型为 的个体死亡。
假说2:基因型为 的雄配子或雌配子不育。
宽叶和红花
AaBB和AABb
AB
【解析】 (1)用纯合的宽叶白花植株和纯合窄叶红花植株杂交,子一代全部为宽叶红花,说明宽叶和红花是显性。F1的基因型是AaBb,F1自交后代F2应该是1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,但实际上其中9份的双显性只有5份,则致死的基因型可能是AaBB、AABb。由于只有双显性个体致死,也可能致死的雌配子或雄配子是AB。
(2)为了探究假说1是否正确,小明设计了以子一代宽叶红花为父本,子二代窄叶白花为母本的杂交实验,并统计其子代的表型和比例。请判断该实验方案是否合理,并说明原因:
。
不合理,该方案不能证明假说1是否正确,无论
假说1成立与否,实验结果都可能为宽叶红花∶宽叶白花∶窄叶白花∶窄叶红花=1∶1∶1∶1(或“无论假说是否正确,子代均为四种表型且比例为1∶1∶1∶1”或“该方案不产生AaBB和AABb的子代”)
【解析】 (2)以子一代宽叶红花(AaBb)为父本,子二代窄叶白花(aabb)为母本的杂交实验,子代的基因型是AaBb、Aabb、aaBb、aabb,不产生AaBB和AABb的子代,因此该方案不合理。
1.判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制
2.判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
(1)自交法。
(2)测交法。
3.判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传规律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条染色体上,其自交会出现3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合的现象。
6.(2024·内蒙古呼和浩特模拟)M和N是两个荧光蛋白基因,实验小组将两个荧光蛋白基因导入某野生雌性果蝇体内,再让该果蝇和野生型果蝇杂交,后代雌雄群体的表型及比例为有荧光∶无荧光=3∶1(只要有一个荧光蛋白基因即为有荧光)。下列说法错误的是( )
[A] M和N基因导入细胞核基因组中
[B] M和N基因导入非同源染色体上
[C] M和N基因都导入常染色体上
[D] 同时含有M和N基因的果蝇占1/4
C
【解析】 假设导入的基因位于常染色体上,导入荧光蛋白基因的杂交亲本的基因型为MmNn,野生型果蝇的基因型为mmnn,杂交后代有荧光∶无荧光=
3∶1,是“1∶1∶1∶1”的变式,因此说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律,因此M和N基因导入细胞核基因组中,且导入非同源染色体上,子代的基因型及比例为MmNn∶Mmnn∶mmNn∶mmnn=1∶1∶1∶1,因此同时含有M和N的果蝇所占的比例为1/4。假设导入的基因中有一对位于X染色体上,若亲本的基因型组合为MmXNXn×mmXnY,杂交后代雌雄群体的表型及比例也为有荧光∶无荧光=3∶1,所以不能判断基因是否都导入常染色体上。
7.某花卉(2n)是自花传粉植物,兴趣小组在纯合紫花品系中偶然发现一株白花植株甲。实验证实,植株甲的白花基因(a)是由紫花基因(A)突变产生的。后来,该小组在纯合紫花品系中又发现了一株白花植株乙,经证实乙也是由一对基因发生隐性突变引起的。他们提出两种假说对这一现象进行解释,假说1:白花植株乙是由原基因(A)发生突变引起的,与植株甲相同;假说2:白花植株乙是由另一位置上的基因(B)发生突变引起的。欲探究哪种假说正确,请设计一个简便的实验进行验证,要求:写出实验思路(用遗传图解表示)、预期结果及结论。
实验思路:
假说1:原位置发生基因突变。
假说2:另一位置发生基因突变。
预期结果及结论:
① ,
则是原位置发生基因突变引起的。
② ,
则是另一位置发生基因突变引起的。
【答案】
①如果产生的子代均开白花(或白花植株甲和白花植株乙杂交,产生的子代均开白花)
②如果产生的子代均开紫花(或白花植株甲和白花植株乙杂交,产生的子代均开紫花)
【解析】 要确定甲、乙两种白花突变是否由同一对等位基因控制,可将这两种白花突变型植株杂交:若两种白花突变由不同的等位基因控制,则这2对等位基因位于两对同源染色体上,用A(a)、B(b)表示,又因为它们均为隐性突变,则可假定甲种白花植株基因型为aaBB,乙种白花植株基因型为AAbb,它们杂交,F1基因型为AaBb,全为紫花;若两种白花突变由同一对等位基因控制,则甲、乙白花植株基因型均为aa,两者杂交,后代表型全为白花。即若是由原位置发生基因突变引起的,则两白花植株基因型均为aa,杂交后代均为白花;若是另一位置发生基因突变引起的,则两白花植株的基因型为 aaBB×AAbb,杂交后代全为紫花。
