2024届人教版高中生物一轮复习素养加强课4自由组合定律在特殊情况下的重点题型学案

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习素养加强课4自由组合定律在特殊情况下的重点题型学案，共13页。

提升点1　基因间相互作用导致性状分离比的改变

1．基因互作的类型
(1)原因分析
类型
F1(AaBb)自交后代比例
F1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
当某一对隐性基因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
双显基因和双隐基因表现相同，单显基因表现另一种性状
10∶6
2∶2(1∶1)
⑥
双显和某一单显基因表现一致，双隐和另一单显分别表现一种性状
12∶3∶1
2∶1∶1
(2)解题技巧
①看F2的表型比例，若表型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合自由组合定律。
②将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)的变形，即4为两种性状的合并结果。根据具体比例确定出现异常分离比的原因。
③根据表型写出对应的基因型。
④根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表型的比例。
2．基因累加引起的性状分离比的偏离分析
相关比较
举例分析(以基因型AaBb为例)
自交后代比例
测交后代比例
显性基因在基因型中的个数影响性状原理
A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强
显性基因在基因型中的个数影响性状表现
AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb) ∶(Aabb、aaBb) ∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1
AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1

1．(2022·广东惠州调研)某严格闭花授粉的二倍体植物的花色由两对独立遗传的核基因(A/a和B/b)决定，只有当A和B基因都存在时才开红花，否则开白花，不考虑新的突变与互换，下列判断正确的是(　　)
A．严格闭花授粉的植物，在自然选择中总是处于劣势或被淘汰
B．由于其为严格闭花授粉，所以自然状态下白花植株的基因型均为AAbb
C．若人工让自然状态下的开白花的植株相互杂交，子一代均为白花
D．若人工让自然状态下的开红花的植株相互杂交，子一代均为红花
D　[严格闭花授粉的植物，一般为纯合子，其表型仍具有显隐性之分，在自然选择中是否处于劣势或被淘汰与其表型是否适应环境有关，严格闭花授粉的植物未必处于劣势或被淘汰，A错误；由于其为严格闭花授粉，所以自然状态下白花植株为纯合子，其基因型可以为AAbb、aaBB或aabb，B错误；若人工让自然状态下的开白花(AAbb、aaBB或aabb)的植株相互杂交，子一代可能为红花(AaBb)，C错误；若人工让自然状态下的开红花(AABB)的植株相互杂交，子一代均为红花(AABB)，D正确。]
2．(2022·山东济南一模)小鼠的隐性纯合突变个体体表毛的形成会受到抑制。现有两个纯合突变小鼠品系，其中一个品系全身无毛，另一个品系少毛。将这两个品系杂交，其子代的体表毛均为野生型，将F1雌雄小鼠相互交配，在F2的个体中，野生型鼠占9/16，其余的个体均为突变型鼠。下列说法正确的是(　　)
A．小鼠体表毛的形成是由位于一对同源染色体上的两对等位基因控制的
B．F2中野生型小鼠与F1野生型小鼠基因型相同
C．F2中体表少毛个体的比例为1/4
D．F2中的野生型雌雄小鼠杂交，后代野生型个体占64/81
D　[由题意分析可知，F2中野生型鼠∶突变型鼠＝9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，所以控制小鼠体表毛色的等位基因有两对，分别在两对同源染色体上，符合自由组合定律，A错误；结合题干分析可知，F1野生型小鼠的基因型是AaBb，而F2中野生型小鼠的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb，B错误；F2中体表少毛个体的基因型为aaB_(或A_bb)，aabb表型为无毛，所以F2中体表少毛的比例为3/16，C错误；F2中的野生型雌雄小鼠(含1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb)杂交，先算第一对等位基因A/a，可产生配子2/3A、1/3a，子代A_∶aa＝8∶1；同理计算第二对等位基因B/b，可产生配子2/3B、1/3b，子代B_∶bb＝8∶1，所以后代野生型个体A_B_＝8/9×8/9＝64/81，D正确。]
3．(2022·北京海淀区期中)小麦籽粒颜色受多个基因影响。非同源染色体上的非等位基因A1、B1均能使籽粒颜色加深，且具有累加效应，每增加一个基因，颜色加深一个单位。但它们的等位基因A2、B2不能使籽粒增色。现有深红色(A1A1B1B1)和白色(A2A2B2B2)纯种亲本杂交，F1自交，在F2中籽粒颜色的种类和比例为(　　)
A．3种，1∶2∶1　 B．4种，9∶3∶3∶1
C．5种，1∶4∶6∶4∶1 D．3种，12∶3∶1
C　[据题意可知，小麦籽粒颜色受多个基因影响，基因A1、B1均能使籽粒颜色加深，且具有累加效应，每增加一个基因，颜色加深一个单位，但基因A2、B2不能使籽粒增色。深红色(A1A1B1B1)和白色(A2A2B2B2)纯种亲本杂交，F1的基因型为A1A2B1B2，其自交的后代中：含4个颜色加深单位的基因型和比例为1/16A1A1B1B1；含3个颜色加深单位的基因型和比例为2/16A1A1B1B2、2/16A1A2B1B1；含2个颜色加深单位的基因型和比例为1/16A1A1B2B2、1/16A2A2B1B1、4/16A1A2B1B2；含1个颜色加深单位的基因型和比例为2/16A1A2B2B2、2/16A2A2B1B2；含0个颜色加深单位的基因型和比例为1/16A2A2B2B2。由此可得，F1自交，在F2中籽粒颜色的种类有5种，比例为1∶4∶6∶4∶1。A、B、D错误，C正确。]
4．(不定项)(2022·山东等级考)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是(　　)
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫红色
紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4
乙×丙
紫红色
紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4
A．让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B．让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6
C．若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种
D．若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
BC　[当F2植株是白花时，其基因型为____ii，与F2测交仍然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误。甲×乙杂交组合中F2紫红色植株的基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。其中II∶Ii＝1∶2所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B正确。若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为(____Ii)，则该植株可能的基因型最多有9种(3×3)，C正确。甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，当A、a和B、b两对基因分别位于两对同源染色体上时，其自交的子二代的表型比为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)＝9∶9∶3∶1；若A、a和B、b位于一对同源染色体上，则F1自交，F2的表型比为靛蓝色∶紫红色∶红色＝1∶2∶1，D错误。]
(教师用书独具)
1．(2022·全国乙卷)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和基因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)与红花杂合体植株杂交，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占的比例为________。
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合子植株甲，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，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交，子代的基因型及比例为AABb(紫花)∶AaBb(紫花)∶aaBb(白花)∶AAbb(红花)∶Aabb(红花)∶aabb(白花)＝1∶2∶1∶1∶2∶1。故子代植株表型及比例为白花∶红花∶紫色＝2∶3∶3；子代中红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。
(2)白花纯合体的基因型有aaBB和aabb两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型，可选用AAbb植株与之杂交，若基因型为aaBB则实验结果为：aaBB×AAbb→AaBb(全为紫花)；若基因型为aabb则实验结果为：aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表型将白花纯合体的基因型推出。
[答案]　(1)白花∶红花∶紫花＝2∶3∶3　AAbb、Aabb　1/2　(2)选用的亲本基因型为AAbb；预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合子基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合子基因型为aaBB
2．(2022·江苏南通调研)野茉莉花瓣的颜色是红色的，其花瓣所含色素由核基因控制的有关酶决定。用两个无法产生红色色素的纯种(突变品系1和突变品系2)及其纯种野生型茉莉进行杂交实验，F1自交得F2，结果如下表。研究表明，决定产生色素的基因A对a为显性。但另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制色素的产生。请回答：
组别
亲本
F1表型
F2表型
Ⅰ
突变品系1×野生型
有色素
3/4有色素，1/4无色素
Ⅱ
突变品系2×野生型
无色素
1/4有色素，3/4无色素
Ⅲ
突变品系1×突变品系2
无色素
3/16有色素，13/16无色素
(1)上述两对基因的遗传符合基因的________定律，杂交亲本中突变品系1的基因型为________；突变品系2的基因型是________。
(2)第Ⅱ组F2中无色素植株中纯合子占________，如果让第Ⅱ组F2中无色素植株与有色素植株进行杂交，后代中有色素植株所占比例为________。
(3)第Ⅲ组的F2中，无色素植株的基因型共有________种，其中纯合子所占比例为________。
(4)从第Ⅰ、Ⅲ组的F2中各取一株能产生色素的植株，二者基因型相同的概率是________。第Ⅲ组的F2无色素植株自交得到F2种子，1个F2植株上所结的全部种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中含两种花色类型植株的株系比例占________。
[解析]　(1)由突变品系1×突变品系2→F1(无色素)→F2(3/16有色素，13/16无色素)，可推知F1的基因型为AaBb。控制花瓣颜色的两对等位基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。野生型纯种基因型为AAbb，突变品系1×野生型(AAbb)→F1有色素(A_bb)→F2(3/4有色素，1/4无色素)，可推知该F1基因型为Aabb，进而可推知突变品系1的基因型为aabb。由于突变品系1和突变品系2都是纯合子，又由第Ⅲ组实验可推知突变品系2的基因型为AABB。
(2)第Ⅱ组中：P：AAbb×AABB→F1AABb，自交F2：AABB、AABb、AAbb，其中AABB、AABb为无色素，纯合子占1/3。F2中无色素植株(1/3AABB、2/3AABb)与有色素植株AAbb杂交，后代有色素植株所占的比例为2/3×1/2＝1/3。
(3)第Ⅲ组的F2中，无色素植株的基因型共有7种，分别是1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb，其中纯合子所占比例为3/13。
(4)第Ⅰ组实验：P：aabb×AAbb→F1Aabb，自交F2：A_bb(有色素)、aabb(无色素)；第Ⅲ组实验：AABB×aabb→F1AaBb，自交得到的F2中有色素为3/16A_bb(1AAbb、2Aabb)无色素占13/16(3aaB_、1aabb、9A_B_)，所以第Ⅰ、Ⅲ组的F2中各取一株能产生色素的植株，二者基因型相同的概率是1/3×1/3＋2/3×2/3＝5/9；无色素的基因型中只有A_Bb自交后代会出现两种花色类型植株，所以在所有F3株系中含两种花色类型植株的株系比例占6/13(4AaBb、2AABb)。
[答案]　(1)自由组合　aabb　AABB　(2)1/3　1/3　(3)7　3/13　(4)5/9　6/13
提升点2　致死现象导致的性状分离比的改变

1．明确几种致死现象
(1)显性纯合致死
①AA和BB致死
AaBb
②AA(或BB)致死
AaBb
(2)隐性纯合致死
①双隐性致死：AaBb自交后代：A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3。
②单隐性aa或bb致死：AaBb自交后代：A_B_∶A_bb＝9∶3或A_B_∶aaB_＝9∶3。
(3)配子致死
某种雌配子或某种雄配子致死，造成后代分离比改变。
AaBb
2．掌握解题方法
(1)将其拆分成分离定律单独分析，如：
6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒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)分析配子致死引起的后代性状分离比的改变时，要用棋盘法。

1．(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是(　　)
A．子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B．子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C．亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D．亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
B　[分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A∶a＝1∶1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。]
2．(2022·山东枣庄三中月考)某种鼠的体色有三种：黄色、青色、灰色，受两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制：A_B_表现为青色，A_bb表现为灰色，aa__表现为黄色(约50%黄色个体会因黄色素在体内积累过多幼年期死亡)。让灰色鼠与黄色鼠杂交，F1全为青色，F1相互交配得F2，F2存活个体中青色鼠所占的比例是(　　)
A．3/4　 B．31/89
C．9/14 D．60/89
C　[理论上后代的基因型及表型为A_B_∶A_bb∶(aaB_＋aabb)＝9∶3∶4＝青色∶灰色∶黄色，由于黄色中有50%的个体死亡，则后代个体表型比例为黄色∶青色∶灰色＝2∶9∶3，理论上F2存活个体中青色鼠所占的比例是9/14，C正确。]
3．(不定项)(2022·山东潍坊临朐一中检测)某动物体色有黄、灰两种，尾型有短、长之分，已知两对相对性状的遗传符合自由组合定律。在一自然种群中，任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表型为：黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。下列判断中正确的是(　　)
A．两对性状中，黄色、短尾均是隐性
B．两对性状中都有基因型致死的情况
C．种群中的黄色短尾个体基因型不同
D．多只黄色短尾雌鼠和灰色长尾雄鼠交配，后代出现四种表型且比例相等
BD　[根据题意，两对性状均出现性状分离，因此黄色、短尾均是显性，A错误；根据后代比例，可知只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死，显性个体只能为双杂合子，B正确、C错误；多只黄色短尾雌鼠和灰色长尾雄鼠交配，后代表型及比例为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾＝1∶1∶1∶1，D正确。]
4．(2022·广东佛山检测)中国农业大学某实验室在某果蝇品系中发现了一只卷翅突变体，经不断选育获得了紫眼卷翅果蝇品系(甲品系)。为了研究该品系相关基因的传递规律，研究人员做了一系列实验。
(1)甲品系果蝇与纯种野生型(红眼正常翅)果蝇进行杂交，结果如下图所示。

①分析果蝇的眼色遗传，紫眼和红眼为一对相对性状，其中红眼是________性性状。
②实验正反交结果相同，由此可知果蝇的翅型属于________染色体遗传。
③根据F2的表型及比例推测，决定________性状的基因纯合致死。进一步研究发现，果蝇的正常翅基因(＋)和甲品系的卷翅基因(A)位于 2 号染色体上，该染色体上还分布有某隐性致死基因(b)及等位基因(B)。甲品系内果蝇相互交配，后代表现均为卷翅，如图所示。请根据该实验结果，在图相应位置上标出F1中相关基因在2号染色体上的位置(不考虑基因突变和互换)。

(2)像甲品系这样能够稳定保存两个致死基因的品系称为平衡致死系。研究人员从北京大学某实验室获得另一果蝇平衡致死系(乙品系)，其表型为红眼卷翅，已知该品系果蝇的卷翅基因(A′)和隐性致死基因(b′)同样位于2号染色体上。甲、乙品系果蝇杂交，子代中卷翅与正常翅的数量比约为2∶1。
①根据子代中出现了表型为________的果蝇，可判断b和b′不是相同基因。
②由实验结果推测，两个品系的卷翅基因A和A′是等位基因。若它们是非等位基因，杂交后代的翅型性状及其数量比应该是__________________________。两个纯合致死的等位基因存在互补和不互补两种关系：若互补，则同时含有这两个基因的杂合子能存活；反之，则不能存活。根据(2)实验结果推测：A和A′________(填“互补”或“不互补”)。
[解析]　(1)①根据题图分析可知，红眼是显性性状。
②实验正反交结果相同，由此可知果蝇的翅型属于常染色体遗传。
③根据F2的表型及比例可知，红眼∶紫眼＝3∶1，卷翅∶正常翅＝2∶1，由此可推测，决定卷翅性状的基因纯合致死；已知果蝇的正常翅基因(＋)和甲品系的卷翅基因(A)位于2号染色体上，该染色体上还分布有某隐性致死基因(b)及其等位基因(B)。甲品系内果蝇相互交配，后代表现均为卷翅，没有正常翅(＋＋)果蝇出现，说明正常翅果蝇的基因型均为bb＋＋，表现为致死，由此可推知正常翅基因(＋)与某隐性致死基因(b)连锁在同一条染色体上，则卷翅基因(A)与基因(B)连锁在同一条染色体上。亲本卷翅果蝇的基因型均为BbA＋，均能产生两种配子BA和b＋，所以F1的基因型有BBAA、BbA＋和bb＋＋，而且均为卷翅基因(A)与基因(B)连锁在同一条染色体上、正常翅基因(＋)与隐性致死基因(b)连锁在同一条染色体上。如下图：
。
(2)①甲品系(BbA＋)能产生BA和b＋两种配子，乙品系(Bb′A′＋)果蝇能产生BA′和b′＋两种配子，根据子代中出现了表型为正常翅(bb′＋＋)的果蝇，可判断b和b′不是相同基因。
②两个品系的卷翅基因A和A′若是非等位基因，双亲基因型可记作A＋＋＋、＋＋A′＋，杂交后代的翅型性状及其数量比应该是卷翅∶正常翅＝3∶1。两个纯合致死的等位基因若互补，则同时含有这两个基因的杂合子能存活，杂交后代的翅型性状及其数量比应该是卷翅∶正常翅＝3∶1，反之，则不能存活，甲、乙品系果蝇杂交，子代中卷翅与正常翅的数量比约为2∶1，说明基因型为AA′个体致死，由此可推测A和A′不互补。
[答案]　(1)①显　②常　③卷翅

(2)①正常翅　②卷翅∶正常翅＝3∶1　不互补