新2017高考生物一輪復習 第六單元 遺傳信息的傳遞規(guī)律 第21講 基因的自由組合規(guī)律(Ⅱ)學案(含解析)北師大版
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1、 第21講 基因的自由組合規(guī)律(Ⅱ) 考點一 基因自由組合規(guī)律的拓展分析 1.自由組合規(guī)律的9∶3∶3∶1的變式總結 F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 9∶7 當雙顯性基因同時出現時為一種表現型,其余的基因型為另一種表現型 9∶3∶4 存在aa(或bb)時表現為隱性性狀,其余正常表現 9∶6∶1 單顯性表現為同一種性狀,其余正常表現 15∶1 有顯性基因就表現為同一種性狀,其余表現另一種性狀 12∶3∶1 雙顯性和一種單顯性表現為同一種性狀,其余正常表現 13∶3 雙顯性、雙隱性和一種單顯性表現為一種性狀,另一種單顯性表現為另一
2、種性狀 1∶4∶6∶4∶1 A與B的作用效果相同,但顯性基因越多,其效果越強 2.某些致死基因或基因型導致性狀的分離比改變 設親本的基因型為AaBb,符合基因自由組合規(guī)律。 (1)顯性純合致死(AA、BB致死) (2)隱性純合致死 [診斷與思考] 1.判斷下列說法的正誤 (1)香豌豆中,當C、R兩個顯性基因都存在時,花才呈紅色。一株紅花香豌豆與基因型為ccRr的植株雜交,子代中有3/8開紅花;若讓此紅花香豌豆進行自交,后代紅花香豌豆中雜合體占1/2( × ) (2)天竺鼠身體較圓,唇形似兔,是鼠類寵物中最溫馴的一種,受到人們的喜愛??茖W家通過研究發(fā)現,該鼠的毛色由兩
3、對等位基因控制,這兩對等位基因分別位于兩對常染色體上?,F有一批基因型為BbCc的天竺鼠,已知B決定黑色毛,b決定褐色毛,C決定毛色存在,c決定毛色不存在(即白色)。則這批天竺鼠繁殖后,子代中黑色∶褐色∶白色的理論比值為9∶4∶3( × ) (3)番茄高莖(T)對矮莖(t)為顯性,圓形果實(S)對梨形果實(s)為顯性,這兩對等位基因獨立遺傳?,F將兩個純合親本雜交后得到的F1與表現型為高莖梨形果的植株雜交,其雜交后代的性狀及植株數分別為高莖圓形果120株、高莖梨形果128株、矮莖圓形果42株、矮莖梨形果38株。產生該F1的兩個親本的基因型是TTss、ttSS( × ) 2.在某種鼠中,已知黃色
4、基因Y對灰色基因y為顯性,短尾基因T對長尾基因t為顯性,而且黃色基因Y和短尾基因T在純合時都能使胚胎致死,這兩對等位基因是獨立遺傳的,請回答: (1)兩只表現型都是黃色短尾的鼠交配,則子代表現型分別是什么?比例是什么? 提示 黃短、黃長、灰短、灰長 4∶2∶2∶1 (2)正常情況下,母鼠平均每胎懷8只小鼠,則上述一組交配中,預計每胎約有多少只小鼠存活,其中純合體的概率為多少? 提示 4~5 1/9 題組一 自由組合規(guī)律中9∶3∶3∶1的變式應用 1.某種小鼠的體色受常染色體基因的控制,現用一對純合灰鼠雜交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄個體相互交配,F2體色表現為9黑∶6灰∶1白。
5、下列敘述正確的是( ) A.小鼠體色遺傳遵循基因的自由組合規(guī)律 B.若F1與白鼠雜交,后代表現為2黑∶1灰∶1白 C.F2灰鼠中能穩(wěn)定遺傳的個體占1/2 D.F2黑鼠有兩種基因型 答案 A 解析 根據F2性狀分離比可判斷基因的遺傳遵循自由組合規(guī)律,A正確;F1(AaBb)與白鼠(aabb)雜交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,B錯誤;F2灰鼠(A__bb、aaB__)中純合體占1/3,C錯誤;F2黑鼠(A__B__)有4種基因型,D錯誤。 2.油菜的凸耳和非凸耳是一對相對性狀,用甲、乙、丙三株凸耳油菜分別與非凸耳油菜進行雜交
6、實驗,結果如表所示。相關說法錯誤的是( ) P F1 F2 甲×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=15∶1 乙×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=3∶1 丙×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=3∶1 A.凸耳性狀是由兩對等位基因控制的 B.甲、乙、丙均為純合體 C.甲和乙雜交得到的F2均表現為凸耳 D.乙和丙雜交得到的F2表現型及比例為凸耳∶非凸耳=3∶1 答案 D 解析 根據甲與非凸耳雜交后得到的F1自交,F2出現兩種性狀,凸耳和非凸耳之比為15∶1,可以推知,凸耳性狀是受兩對等位基因控制的,A項正確;由于甲、乙、丙與非凸耳雜交,F1都只有一種表現型,且根據F2的性狀分離
7、比推知,甲、乙、丙均為純合體,B項正確;由于甲×非凸耳得到的F2凸耳∶非凸耳=15∶1,說明非凸耳是雙隱性狀,甲是雙顯性狀的純合體,乙×非凸耳得到的F2凸耳∶非凸耳=3∶1,說明乙是單顯性狀的純合體,故甲與乙雜交得到的F2中一定有顯性基因,即一定是凸耳,C項正確;由于丙×非凸耳得到的F2凸耳∶非凸耳=3∶1,故丙也為單顯性狀的純合體,因此乙×丙雜交得到的F1為雙雜合體,F2為兩種表現型,凸耳∶非凸耳=15∶1,D項錯誤。 3.在西葫蘆的皮色遺傳中,已知黃皮基因(Y)對綠皮基因(y)為顯性,但在另一白色顯性基因(W)存在時,基因Y和y都不能表達。現有基因型為WwYy的個體自交,其后代表現型種類
8、及比例是( ) A.2種,13∶3 B.3種,12∶3∶1 C.3種,10∶3∶3 D.4種,9∶3∶3∶1 答案 B 解析 從題干信息可知,黃果皮的基因型為wwY__、綠果皮的基因型為wwyy、白果皮的基因型為W__Y__,W__yy。基因型為WwYy個體自交,后代基因型(表現型)的比例為W__Y__(白色)∶W__yy(白色)∶wwY__(黃色)∶wwyy(綠色)=9∶3∶3∶1,故子代有三種表現型且比例為12∶3∶1,B正確。 4.小麥的粒色受兩對同源染色體上的兩對基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2決定紅色,r1和r2決定白色,R對r為不完全顯性,并有累加效應,也
9、就是說,麥粒的顏色隨R的增加而逐漸加深。將紅粒(R1R1R2R2)與白粒(r1r1r2r2)雜交得F1,F1自交得F2,則F2的基因型種類數和不同表現型比例為( ) A.3種、3∶1 B.3種、1∶2∶1 C.9種、9∶3∶3∶1 D.9種、1∶4∶6∶4∶1 答案 D 解析 將紅粒(R1R1R2R2)與白粒(r1r1r2r2)雜交得F1,F1的基因型為R1r1R2r2,所以F1自交后代F2的基因型有9種;后代中r1r1r2r2占1/16,R1r1r2r2和r1r1R2r2共占4/16,R1R1r2r2、r1r1R2R2和R1r1R2r2共占6/16,R1R1R2r2和R
10、1r1R2R2共占4/16,R1R1R2R2占1/16,所以不同表現型的比例為1∶4∶6∶4∶1。 5.基因型為aabbcc的桃子重120克,每產生一個顯性等位基因就使桃子增重15克,故基因型為AABBCC的桃子重210克。甲桃樹自交,F1每桃重150克。乙桃樹自交,F1每桃重120~180克。甲、乙兩樹雜交,F1每桃重135~165克。甲、乙兩桃樹的基因型可能是( ) A.甲AAbbcc,乙aaBBCC B.甲AaBbcc,乙aabbCC C.甲aaBBcc,乙AaBbCC D.甲AAbbcc,乙aaBbCc 答案 D 解析 因為一個顯性基因可使桃子增重15克,由甲桃樹自交,
11、F1每桃重150克,知甲桃樹中應有兩個顯性基因,且是純合體;又由乙桃樹自交,F1每桃重120~180克,知乙桃樹中應有兩個顯性基因,且是雜合體;甲、乙兩桃樹雜交,F1每桃重135~165克,進一步確定甲、乙兩桃樹的基因型可能為AAbbcc和aaBbCc。 題組二 致死基因導致的性狀分離比改變 6.(2014·上海,27)一種鷹的羽毛有條紋和非條紋、黃色和綠色的差異,已知決定顏色的顯性基因純合體不能存活。圖中顯示了鷹羽毛的雜交遺傳,對此合理的解釋是( ) ①綠色對黃色完全顯性?、诰G色對黃色不完全顯性 ③控制羽毛性狀的兩對基因完全連鎖?、芸刂朴鹈誀畹膬蓪蜃杂山M合 A.①③
12、 B.①④ C.②③ D.②④ 答案 B 解析 子一代的綠色非條紋個體自交后代中既有綠色又有黃色,說明綠色為顯性性狀,但子代中綠色個體與黃色個體的比例為(6+2)∶(3+1)=2∶1,說明綠色個體中存在顯性純合致死效應,①正確、②錯誤;綠色非條紋個體自交后代出現綠色非條紋、黃色非條紋、綠色條紋、黃色條紋等四種性狀,且性狀分離比為6∶3∶2∶1,說明控制羽毛性狀的兩對基因可以自由組合,③錯誤、④正確。 7.已知某一動物種群中僅有Aabb和AAbb兩種類型的個體(aa的個體在胚胎期致死),兩對性狀的遺傳遵循基因的自由組合規(guī)律,Aabb∶AAbb=1∶1,且該種群中雌雄個體比例為1∶1,
13、個體間可以自由交配,則該種群自由交配產生的成活子代中能穩(wěn)定遺傳的個體所占比例是( ) A.5/8 B.3/5C.1/4 D.3/4 答案 B 解析 在自由交配的情況下,上下代之間種群的基因頻率不變。由Aabb∶AAbb=1∶1可得,A的基因頻率為3/4,a的基因頻率為1/4。故子代中AA的基因型頻率是A的基因頻率的平方,為9/16,子代中aa的基因型頻率是a的基因頻率的平方,為1/16,Aa的基因型頻率為6/16。因基因型為aa的個體在胚胎期死亡,所以能穩(wěn)定遺傳的個體(AA)所占比例是9/16÷(9/16+6/16)=3/5。 題組三 利用自由組合規(guī)律解決表現型與基因型對應關系的
14、具體問題 8.狗的毛色由兩對基因(A、a和B、b)控制,共有四種表現型:黑毛(A__B__)、褐毛(aaB__)、紅毛(A__bb)和黃毛(aabb)。圖中為狗控制毛色的基因及其所在常染色體的位置關系,請回答下列問題: (1)圖甲所示小狗的毛色為________,基因A、a與________遵循基因的自由組合規(guī)律。 (2)正常情況下,如果這只小狗產生了如圖乙所示的卵細胞,可能的原因是在__________________________期,同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了______________所致,該可遺傳變異稱為________________。 (3)一只黑毛雌狗與一
15、只褐毛雄狗交配,產下的子代有黑毛、紅毛、黃毛三種表現型,則親本黑毛雌狗的基因型為________;若子代中的黑毛雌狗與黃毛雄狗交配,產下的小狗是紅毛雄狗的概率為________。 答案 (1)黑色 B、B或D、d (2)減數第一次分裂前(聯會或四分體) 交叉互換 基因重組 (3)AaBb 1/12 解析 (1)根據題意,圖甲所示小狗的基因型為AaBB,所以毛色為黑色,基因A、a與B、B或D、d分別位于兩對同源染色體上,遵循基因的自由組合規(guī)律。(2)正常情況下,如果這只小狗產生了如圖乙所示的卵細胞,說明原先位于同源染色體上的基因a與基因A或基因g與基因G發(fā)生了交叉互換,該過程發(fā)生在減數第一次
16、分裂前期(聯會或四分體時期),發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,該可遺傳變異稱為基因重組。(3)一只黑毛(A__B__)雌狗與一只褐毛(aaB__)雄狗交配,產下的子代有黑毛(A__B__)、紅毛(A__bb)、黃毛(aabb)三種表現型,可見親代雌狗能產生基因組成為ab的卵細胞,因此親本黑毛雌狗的基因型為AaBb,褐毛雄狗的基因型是aaBb;子代中的黑毛(1/3AaBB、2/3AaBb)雌狗與黃毛(aabb)雄狗交配,產下的小狗是紅毛狗(A__bb)的概率為2/3×1/2×1/2=1/6,是雄狗的概率為1/2,所以后代是紅毛雄狗的概率為1/6×1/2=1/12。 9.(2013·福建,
17、28)甘藍型油菜花色性狀由三對等位基因控制,三對等位基因分別位于三對同源染色體上?;ㄉ憩F型與基因型之間的對應關系如表所示。 表現型 白花 乳白花 黃花 金黃花 基因型 AA________ Aa________ aaB______ aa____D__ aabbdd 請回答下列問題: (1)白花(AABBDD)×黃花(aaBBDD),F1基因型是__________________,F1測交后代的花色表現型及其比例是________________________。 (2)黃花(aaBBDD)×金黃花,F1自交,F2中黃花基因型有______種,其中純合個體占黃花的
18、比例是________。 (3)甘藍型油菜花色有觀賞價值,欲同時獲得四種花色表現型的子一代,可選擇基因型為____________的個體自交,理論上子一代比例最高的花色表現型是________。 答案 (1)AaBBDD 乳白花∶黃花=1∶1 (2)8 1/5 (3)AaBbDd 乳白花 解析 (1)由雙親基因型可直接寫出F1的基因型,F1測交是與aabbdd相交,寫出測交后代的基因型,對照表格得出比例;(2)aaBBDD與aabbdd相交,F1的基因型為aaBbDd,可用分枝法列出基因型及其比例,再根據要求回答即可;(3)只有AaBbDd的個體自交得到的后代才會有四種表現型,子一代比
19、例最高的花色表現型,應該是不確定基因對數最多的,即白花和乳白花,但乳白花中的Aa比白花中的AA所占的比例高,所以乳白花比例最高。 1.特殊分離比的解題技巧 (1)看F2的組合表現型比例,若表現型比例之和是16,不管以什么樣的比例呈現,都符合基因的自由組合規(guī)律。 (2)將異常分離比與正常分離比9∶3∶3∶1進行對比,分析合并性狀的類型。如比值為9∶3∶4,則為9∶3∶(3∶1),即4為后兩種性狀的合并結果。 (3)確定出現異常分離比的原因。 (4)根據異常分離比出現的原因,推測親本的基因型或推斷子代相應表現型的比例。 2.致死基因的類型總結 異常情況 基因型說明 雜合體交配
20、異常分離比 顯性純合致死 1AA(致死) 2Aa、1aa 2∶1 隱性純合致死 1AA、2Aa、1aa(致死) 3∶0 伴X染色體遺傳的隱性基因致雄配子死亡(XAXa×XaY) 只出現雄性個體 1∶1 提醒 在解答此類試題時都要按照正常的遺傳規(guī)律進行分析,在分析致死類型后,再確定基因型和表現型的比例。 3.關于多對基因控制性狀的兩點提醒 (1)不知道該類問題的實質。雖然該類遺傳現象不同于孟德爾的一對或兩對相對性狀的遺傳實驗,但只要是多對等位基因分別位于多對同源染色體上,其仍屬于基因的自由組合問題,后代基因型的種類和其他自由組合問題一樣,但表現型的種類及比例和孟德爾的豌豆
21、雜交實驗大有不同,性狀分離比也有很大區(qū)別。 (2)不知道解決問題的關鍵。解答該類問題的關鍵是弄清各種表現型對應的基因型。弄清這個問題以后,再用常規(guī)的方法推斷出子代的基因型種類或某種基因型的比例,然后再進一步推斷出子代表現型的種類或某種表現型的比例。 考點二 孟德爾遺傳規(guī)律的實驗探究 題型一 判斷控制不同性狀的等位基因是位于一對同源染色體上還是位于不同對的同源染色體上 1.某二倍體植物體內常染色體上具有三對等位基因(A和a,B和b,D和d),已知A、B、D三個基因分別對a、b、d基因完全顯性,但不知這三對等位基因是否獨立遺傳。某同學為了探究這三對等位基因在常染色體上的分布情況,做了以下實
22、驗:用顯性純合個體與隱性純合個體雜交得F1,再用所得F1同隱性純合個體測交,結果及比例為AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd=1∶1∶1∶1,則下列表述正確的是( ) A.A、B在同一條染色體上 B.A、b在同一條染色體上 C.A、D在同一條染色體上 D.A、d在同一條染色體上 答案 A 解析 從F1的測交結果可以推測出F1能產生四種比例相等的配子:ABD、ABd、abD、abd,基因A、B始終在一起,基因a、b始終在一起,說明基因A、B在同源染色體的一條染色體上,基因a、b在另一條染色體上,基因D和d在另外一對同源染色體上。 2.現提供純種的高莖葉腋花和矮莖
23、莖頂花的豌豆,葉腋花(E)對莖頂花(e)為顯性,高莖(D)對矮莖(d)為顯性,現欲利用以上兩種豌豆設計出最佳實驗方案,探究控制葉腋花、莖頂花的等位基因是否與控制高莖、矮莖的等位基因在同一對同源染色體上,請設計方案并作出判斷。 答案 方案一:取純種的高莖葉腋花和矮莖莖頂花的豌豆雜交得F1,讓其自交,如果F2出現四種性狀,其性狀分離比為9∶3∶3∶1,說明符合基因的自由組合規(guī)律,因此控制葉腋花、莖頂花的等位基因與控制高莖、矮莖的等位基因不在同一對同源染色體上;若分離比為3∶1,則位于同一對同源染色體上。 方案二:取純種的高莖葉腋花和矮莖莖頂花的豌豆雜交得F1,將F1與純種矮莖莖頂花豌豆測交,如
24、果測交后代出現四種性狀,其性狀分離比為1∶1∶1∶1,說明符合基因的自由組合規(guī)律,因此控制葉腋花、莖頂花的等位基因與控制高莖、矮莖的等位基因不在同一對同源染色體上;若分離比為1∶1,則位于同一對同源染色體上。 解析 探究控制兩對相對性狀的基因是否位于一對同源染色體上,一般采用F1自交法或F1測交法,觀察F1后代性狀分離比是否為3∶1或9∶3∶3∶1、1∶1或1∶1∶1∶1。如果是后者則位于兩對同源染色體上(即符合自由組合規(guī)律),如果是前者則位于一對同源染色體上(即符合分離規(guī)律)。 3.某遺傳實驗小組用純合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)雜交,得到F1植株366棵,全部表現為
25、紫花,F1自交后代有1650棵,性狀分離比為9∶7。同學甲認為F1產生配子時不遵循自由組合規(guī)律,同學乙認為F1產生配子時遵循自由組合規(guī)律。 (1)你認為同學乙對香豌豆花色遺傳的解釋是__________________________________。 (2)請設計一個實驗證明你的解釋是否正確。 實驗步驟: ①________________________________________________________________________ __________________________________________________________________
26、______; ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 實驗結果及結論: ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________
27、________________; ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)基因型為A__B__的香豌豆開紫花,基因型為aaB__、A__bb、aabb的香豌豆開白花 (2)實驗步驟:①第一年選用F1植株與親本開白花的香豌豆測交,得到香豌豆種子?、诘诙陮⑾阃愣狗N子種植,統計花的種類及數量 實驗結果及結論:①如果紫花與白花的
28、比例約為1∶3,說明F1產生配子時遵循自由組合規(guī)律?、谌绻匣ㄅc白花的比例為其他比例,說明F1產生配子時不遵循自由組合規(guī)律 題型二 利用自由組合規(guī)律判斷基因型 4.燕麥穎色有黑色、黃色和白色三種,由B、b和Y、y兩對等位基因控制,只要基因B存在,植株就表現為黑穎。為研究燕麥穎色的遺傳規(guī)律,進行了如圖所示的雜交實驗。分析回答: (1)圖中親本中黑穎的基因型為________,F2中白穎的基因型是________。 (2)F1測交后代中黃穎個體所占的比例為____________。F2黑穎植株中,部分個體無論自交多少代,其后代仍然為黑穎,這樣的個體占F2黑穎燕麥的比例為________
29、。 (3)現有兩包標簽遺失的黃穎燕麥種子,請設計實驗方案,確定黃穎燕麥種子的基因型。有已知基因型的黑穎(BBYY)燕麥種子可供選用。 實驗步驟: ①________________________________________________________________________; ②F1種子長成植株后, ________________________________________________________________________。 結果預測: ①如果__________________________________________________
30、______________________, 則包內種子基因型為bbYY。 ②如果________________________________________________________________________, 則包內種子基因型為bbYy。 答案 (1)BByy bbyy (2)1/4 1/3 (3)實驗步驟:①將待測種子分別單獨種植并自交,得F1種子?、诎捶f色統計植株的比例 結果預測:①全為黃穎?、诩扔悬S穎又有白穎,且黃穎∶白穎≈3∶1 解析 (1)F2中黑穎∶黃穎∶白穎≈12∶3∶1,說明F1黑穎的基因型為BbYy,同時說明白穎的基因型只能為bbyy、黃穎的基
31、因型為bbYY或bbYy。根據F1黑穎的基因型為BbYy,可知兩親本黑穎、黃穎的基因型分別為BByy、bbYY。(2)F1測交即BbYy×bbyy,后代的基因型為BbYy、Bbyy、bbYy、bbyy,比例為1∶1∶1∶1,其中bbYy為黃穎,占1/4。F2黑穎的基因型有6種:BBYY(1/12)、BBYy(2/12)、BbYY(2/12)、BbYy(4/12)、BByy(1/12)、Bbyy(2/12),其中基因型為BBYY(1/12)、BBYy(2/12)、BByy(1/12)的個體自交,后代都是黑穎,它們占F2黑穎的比例為1/3。(3)黃穎燕麥種子的基因型為bbYY或bbYy,要確定黃穎
32、燕麥種子的基因型,可以讓該種子長成的植株自交,其中bbYY的植株自交,后代全為黃穎,bbYy的植株自交,后代中黃穎(bbY__)∶白穎(bbyy)≈3∶1。 5.(2013·新課標Ⅰ,31)一對相對性狀可受多對等位基因控制,如某種植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀就受多對等位基因控制。科學家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系,且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學在大量種植該紫花品系時,偶然發(fā)現了1株白花植株,將其自交,后代均表現為白花?;卮鹣铝袉栴}: (1)假設上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8對等位基因控
33、制,顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示,則紫花品系的基因型為________________;上述5個白花品系之一的基因型可能為________________________(寫出其中一種基因型即可)。 (2)假設該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異,若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的,還是屬于上述5個白花品系中的一個,則: ①該實驗的思路: ________________________________________________________________________ _________________________
34、_______________________________________________。 ②預期的實驗結果及結論: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)AABBCCD
35、DEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH (2)①用該白花植株的后代分別與5個白花品系雜交,觀察子代花色 ②在5個雜交組合中,如果子代全為紫花,說明該白花植株是新等位基因突變形成的;在5個雜交組合中,如果4個組合的子代為紫花,1個組合的子代為白花,說明該白花植株屬于這5個白花品系之一 解析 根據題干信息完成(1);(2)分兩種情況做假設,即a.該白花植株是一個新等位基因突變造成的,b.該白花植株屬于上述5個白花品系中的一個,分別與5個白花品系雜交,看雜交后代的花色是否有差別。 題型三 基因型的推測與驗證 6.(2015·福建,28)鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對等位基因
36、A、a和B、b控制。現以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本,進行雜交實驗,正交和反交結果相同。實驗結果如圖所示。請回答: (1)在鱒魚體表顏色性狀中,顯性性狀是________。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是____________。 (2)已知這兩對等位基因的遺傳符合自由組合規(guī)律,理論上F2還應該出現____________性狀的個體,但實際并未出現,推測其原因可能是基因型為____________的個體本應該表現出該性狀,卻表現出黑眼黑體的性狀。 (3)為驗證(2)中的推測,用親本中的紅眼黃體個體分別與F2中黑眼黑體個體雜交,統計每一個雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個雜交組
37、合的后代____________________,則該推測成立。 (4)三倍體黑眼黃體鱒魚具有優(yōu)良的品質。科研人員以親本中的黑眼黑體鱒魚為父本,以親本中的紅眼黃體鱒魚為母本,進行人工授精。用熱休克法抑制受精后的次級卵母細胞排出極體,受精卵最終發(fā)育成三倍體黑眼黃體鱒魚,其基因型是____________________。由于三倍體鱒魚________________________________________________________________________ ____________________,導致其高度不育,因此每批次魚苗均需重新育種。 答案 (1)黃體(或黃色)
38、 aaBB (2)紅眼黑體 aabb (3)全部為紅眼黃體 (4)AaaBBb 不能進行正常的減數分裂,難以產生正常配子(或在減數分裂過程中染色體聯會紊亂,難以產生正常配子) 解析 (1)F2出現9∶3∶3∶1的變式9∶3∶4,故F1基因型是AaBb,雜合體表現出黑眼黃體即為顯性性狀。親本紅眼黃體基因型是aaBB,黑眼黑體基因型是AAbb。(2)據圖可知,F2缺少紅眼黑體性狀重組,其原因是基因型aabb未表現紅眼黑體,而表現出黑眼黑體。(3)若F2中黑眼黑體存在aabb,則與親本紅眼黃體aaBB雜交后代全為紅眼黃體(aaBb)。(4)親本中黑眼黑體基因型是AAbb,其精子基因型是Ab;親本中
39、紅眼黃體基因型是aaBB,其次級卵母細胞和極體基因型都是aB,受精后的次級卵母細胞不排出極體,導致受精卵基因型是AaaBBb,最終發(fā)育成三倍體黑眼黃體鱒魚。三倍體生物在減數分裂過程中染色體聯會紊亂,無法產生正常配子,導致其高度不育。 7.(2014·四川,11)小鼠的皮毛顏色由常染色體上的兩對基因控制,其中A/a控制灰色物質合成,B/b控制黑色物質合成。兩對基因控制有色物質合成的關系如下圖: (1)選取三只不同顏色的純合小鼠(甲—灰鼠,乙—白鼠,丙—黑鼠)進行雜交,結果如下: 親本組合 F1 F2 實驗一 甲×乙 全為灰鼠 9灰鼠∶3黑鼠∶4白鼠 實驗二 乙×丙
40、 全為黑鼠 3黑鼠∶1白鼠 ①兩對基因(A/a和B/b)位于________對染色體上,小鼠乙的基因型為________。 ②實驗一的F2代中,白鼠共有________種基因型,灰鼠中雜合體占的比例為________。 ③圖中有色物質1代表________色物質,實驗二的F2代中黑鼠的基因型為__________________。 (2)在純合灰鼠群體的后代中偶然發(fā)現一只黃色雄鼠(丁),讓丁與純合黑鼠雜交,結果如下: 親本組合 F1 F2 實驗三 丁×純合黑鼠 1黃鼠∶1灰鼠 F1黃鼠隨機交配: 3黃鼠∶1黑鼠 F1灰鼠隨機交配: 3灰鼠∶1黑鼠 ①據此推測
41、:小鼠丁的黃色性狀是由基因________突變產生的,該突變屬于________性突變。 ②為驗證上述推測,可用實驗三F1代的黃鼠與灰鼠雜交。若后代的表現型及比例為______________________,則上述推測正確。 ③用3種不同顏色的熒光,分別標記小鼠丁精原細胞的基因A、B及突變產生的新基因,觀察其分裂過程,發(fā)現某個次級精母細胞有3種不同顏色的4個熒光點,其原因是________________________________________________________________________ ___________________________________
42、_____________________________________。 答案 (1)①2 aabb ②3 8/9?、酆凇aBB、aaBb (2)①A 顯 ②黃鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1?、刍駻與新基因所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 解析 分析題干可以得出以下結論:Ⅰ.灰色物質的合成肯定有A基因的表達;Ⅱ.黑色物質的合成肯定有B基因的表達;Ⅲ.aabb表現為白色,A和B基因的相互作用無法得出。 (1)根據實驗一F2的表現型比例9(灰)∶3(黑)∶4(白),可推出:Ⅰ.F1灰鼠基因型為AaBb;Ⅱ.A_B_表現為灰色,由題干得知黑色個體中一定有B基因,故黑色個體的
43、基因型為aaB_,而基因型為A_bb和aabb的個體表現為白色;Ⅲ.兩對等位基因的遺傳符合基因的自由組合規(guī)律,故兩對基因位于兩對同源染色體上。 ①依據上述結論,可知兩對基因位于兩對同源染色體上。根據實驗一的F1基因型和甲、乙都為純合體,可推知甲的基因型為AABB,乙的基因型為aabb。 ②依據上述結論,可知實驗一的F2中的4白鼠共有AAbb、Aabb、aabb三種基因型,9灰鼠的基因型為A_B_,其中純合體AABB只占1份,故雜合體所占比例為8/9。 ③依據上述結論知黑色個體的基因型為aaB_,可推知圖中有色物質1代表黑色物質。實驗二的親本組合為(乙)aabb和(丙)aaBB,其F2的基
44、因型為aaBB(黑鼠)、aaBb(黑鼠)、aabb(白鼠)。 (2)①根據題意和實驗三可知,純合灰鼠(AABB)后代中突變體丁(黃鼠)與純合黑鼠(aaBB)雜交,F1出現灰鼠(A_B_)和黃鼠,比例為1∶1,F1中黃鼠隨機交配,F2中黃鼠占3/4,說明該突變?yōu)轱@性突變,存在兩種可能性:第一種情況,基因A突變?yōu)锳1,則突變體丁(黃鼠)基因型是A1ABB,F1中黃鼠基因型為A1aBB,其隨機交配產生的F2中黃鼠A1_BB占3/4,符合題意;第二種情況,基因B突變?yōu)锽1,則突變體丁(黃鼠)基因型是AAB1B,F1中黃鼠基因型為AaB1B,其隨機交配產生的F2黃鼠__B1_占3/4,黑鼠aaBB占1
45、/16,不符合題意。 ②若上述第一種情況成立,實驗三F1中黃鼠A1aBB與灰鼠AaBB雜交,后代會出現A1aBB、A1ABB、AaBB、aaBB4種基因型,其表現型比例為黃鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1。 ③突變體丁黃鼠基因型是A1ABB,其精原細胞進行減數分裂,在減數第一次分裂的前期,含有A1、A的一對同源染色體聯會時發(fā)生了非姐妹染色單體之間的交叉互換,含有A1、A的染色體片段互換位置,導致減數第一次分裂結束后產生的次級精母細胞出現3種不同顏色的4個熒光點。 確定基因位置的4個判斷方法 (1)判斷基因是否位于一對同源染色體上 以AaBb為例,若兩對等位基因位于一對同源染色體上,不考
46、慮交叉互換,則產生兩種類型的配子,在此基礎上進行自交或測交會出現兩種表現型;若兩對等位基因位于一對同源染色體上,考慮交叉互換,則產生四種類型的配子,在此基礎上進行自交或測交會出現四種表現型。 (2)判斷基因是否易位到一對同源染色體上 若兩對基因遺傳具有自由組合規(guī)律的特點,但卻出現不符合自由組合規(guī)律的現象,可考慮基因轉移到同一對同源染色體上的可能,如由染色體易位引起的變異。 (3)判斷外源基因整合到宿主染色體上的類型 外源基因整合到宿主染色體上有多種類型,有的遵循孟德爾遺傳規(guī)律。若多個外源基因以連鎖的形式整合在同源染色體的一條上,其自交會出現分離規(guī)律中的3∶1的性狀分離比;若多個外源基因
47、分別獨立整合到非同源染色體上的一條上,各個外源基因的遺傳互不影響,則會表現出自由組合規(guī)律的現象。 (4)判斷基因是否位于不同對同源染色體上 以AaBb為例,若兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上,則產生四種類型的配子。在此基礎上進行測交或自交時會出現特定的性狀分離比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等變式),也會出現致死背景下特殊的性狀分離比,如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及兩對等位基因遺傳時,若出現上述性狀分離比,可考慮基因位于兩對同源染色體上。 知識網絡 答題語句 網絡構建 要語強記 1.在完全顯性的情況下,兩對相對性狀的純合體雜交,F1為雙顯性個體,F2
48、有4種表現型,比例為9∶3∶3∶1。但由于基因之間的相互作用及致死基因的存在,結果往往會出現與9∶3∶3∶1不一致的分離比。 2.在設計實驗探究基因在染色體上的位置時,可以利用自交的方法也可以利用測交的方法。 (1)利用雜交子代比為9∶3∶3∶1,推出控制性狀遺傳的基因在常染色體上的位置。 (2)利用測交子代比為1∶1∶1∶1,推出控制性狀遺傳的基因在常染色體上的位置。 探究高考 明確考向 1.(2014·上海,25)某種植物果實重量由三對等位基因控制,這三對基因分別位于三對同源染色體上,對果實重量的增加效應相同且具疊加性。已知隱性純合體和顯性純合體果實重量分別為150g和270g。
49、現將三對基因均雜合的兩植株雜交,F1中重量為190g的果實所占比例為( ) A.3/64 B.5/64 C.12/64 D.15/64 答案 D 解析 隱性純合體(aabbcc)和顯性純合體(AABBCC)果實重量分別為150g和270g,則每個顯性基因增重為(270-150)/6=20(g),AaBbCc自交后代中含有兩個顯性基因的果實重量為190克,其基因型為AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc,所占比例為1/64+1/64+1/64+4/64+4/64+4/64=15/64,D正確。 2.(2012·上海,30
50、)某植物的花色受不連鎖的兩對基因A/a、B/b控制,這兩對基因與花色的關系如圖所示,此外,a基因對于B基因的表達有抑制作用。現將基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體雜交得到F1,則F1的自交后代中花色的表現型及比例是( ) A基因 B基因 ↓ ↓ 白色色素酶A,粉色色素酶B,紅色色素 A.白∶粉∶紅,3∶10∶3 B.白∶粉∶紅,3∶12∶1 C.白∶粉∶紅,4∶9∶3 D.白∶粉∶紅,6∶9∶1 答案 C 解析 由題意可知,白色花植株的基因型為aaB__、aabb,粉色花植株的基因型為A__bb、AaB__,紅色花植株的基因型為AA
51、B__。F1個體的基因型為AaBb,自交后代的比例為A__B__∶A__bb∶aaB__∶aabb=9∶3∶3∶1,結合表現型統計得到后代中花色的表現型及比例為白∶粉∶紅=4∶9∶3,故C項正確。 3.(2014·海南,29)某種植物的表現型有高莖和矮莖、紫花和白花,其中紫花和白花這對相對性狀由兩對等位基因控制,這兩對等位基因中任意一對為隱性純合則表現為白花。用純合的高莖白花個體與純合的矮莖白花個體雜交,F1表現為高莖紫花,F1自交產生F2,F2有4種表現型:高莖紫花162株,高莖白花126株,矮莖紫花54株,矮莖白花42株。請回答: (1)根據此雜交實驗結果可推測,株高受________
52、對等位基因控制,依據是____________________。在F2中矮莖紫花植株的基因型有________種,矮莖白花植株的基因型有________種。 (2)如果上述兩對相對性狀自由組合,則理論上F2中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花這4種表現型的數量比為______________________。 答案 (1)1 F2中高莖∶矮莖=3∶1 4 5 (2)27∶21∶9∶7 解析 (1)根據F2中高莖∶矮莖=3∶1,說明株高遺傳遵循分離規(guī)律,該性狀受一對等位基因控制,其中高莖(用D表示)為顯性性狀。控制花色的兩對基因中任意一對為隱性純合則表現為白花,即只有雙顯性個體(用A
53、__B__表示)為紫花;根據F2中紫花∶白花約為9∶7可判斷F1紫花的基因型為AaBb,所以在F2中矮莖紫花植株(ddA__B__)的基因型有4種,矮莖白花植株(ddA__bb、ddaaB__、ddaabb)的基因型共有5種。(2)若這兩對相對性狀自由組合,則F1(DdAaBb)自交,兩對相對性狀自由組合,F2中表現型及比例為(3高莖∶1矮莖)(9紫花∶7白花)=27高莖紫花∶21高莖白花∶9矮莖紫花∶7矮莖白花。 4.(2010·課標全國,32)某種自花受粉植物的花色分為白色、紅色和紫色?,F有4個純合品種:1個紫色(紫)、1個紅色(紅)、2個白色(白甲和白乙)。用這4個品種做雜交實驗,結果
54、如下: 實驗1:紫×紅,F1表現為紫,F2表現為3紫∶1紅; 實驗2:紅×白甲,F1表現為紫,F2表現為9紫∶3紅∶4白; 實驗3:白甲×白乙,F1表現為白,F2表現為白; 實驗4:白乙×紫,F1表現為紫,F2表現為9紫∶3紅∶4白。 綜合上述實驗結果,請回答: (1)上述花色遺傳所遵循的遺傳規(guī)律是________________________。 (2)寫出實驗1(紫×紅)的遺傳圖解(若花色由一對等位基因控制,用A、a表示;若由兩對等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此類推)。 (3)為了驗證花色遺傳的特點,可將實驗2(紅×白甲)得到的F2植株自交,單株收獲F2中紫花植株所
55、結的種子,每株的所有種子單獨種植在一起可得到一個株系,觀察多個這樣的株系,則理論上,在所有株系中有的株系F3花色的表現型及其數量比為________________________________________________________________________。 答案 (1)自由組合規(guī)律 (2)遺傳圖解如下: (3)9紫∶3紅∶4白 解析 (1)根據實驗2或實驗4中F2的性狀分離比可以判斷由兩對等位基因控制花色,且這兩對等位基因的遺傳遵循自由組合規(guī)律。 (2)因為控制花色的兩對等位基因遵循自由組合規(guī)律,所以實驗2和實驗4中F1紫色的基因型均為AaBb,F1自交后代有以下兩種結論: 由以上分析判斷:實驗1中紫色品種的基因型為AABB,紅色品種的基因型為AAbb或aaBB。從而寫出實驗1的遺傳圖解,注意遺傳圖解書寫的完整性:表現型、基因型、比例及相關符號。 (3)實驗2的F2植株有9種基因型,其中紫花植株中基因型為AaBb的植株占4/9。單株收獲后的所有株系中,4/9的株系為AaBb的子代,其花色的表現型及其數量比為9紫∶3紅∶4白。 17
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