2024年高考生物大一轮必修2复习课件:第17讲 基因的自由组合定律
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这是一份2024年高考生物大一轮必修2复习课件:第17讲 基因的自由组合定律,共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现,限时强化练,基础·精细梳理,疑难·精准突破,典例·精心深研,情境推理·探究,重点难点·透析,对点强化,综合提升等内容,欢迎下载使用。
课标内容 阐明有性生殖中基因的分离和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。
突破自由组合定律的常规题型
两对相对性状的遗传实验分析
考点一 两对相对性状的遗 传实验分析
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题 (1)杂交实验过程
提醒 在两对相对性状的杂交实验中,F2中出现了新的表型,但并未出现新性状,新表型的出现是原有性状重新组合的结果。
(3)问题提出①F2中为什么出现新性状组合?②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?
2.对自由组合现象的解释——提出假说
现代解释为“两对等位基因”
①两对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以__________。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种。③受精时,雌雄配子的结合是______的,雌雄配子的结合方式有______种。④F2遗传因子组合形式有____种,性状表现有4种,且比例为_____________。
不同于雌、雄配子的16种结合方式
F2共有9种基因型,4种表型。
①YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16,在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9,注意范围不同,求解比例不同。黄圆中杂合子占8/9,绿圆中杂合子占2/3。②若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR),则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_),所占比例为1/16+9/16=5/8;亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_),所占比例为3/16+3/16=3/8。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说(1)方法 ______实验(2)目的 测定F1的遗传因子组成。
(4)结论实验结果与演绎结果相符,假说成立。
提醒 yyRr×Yyrr不属于测交,测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型相同,但只有YyRr×yyrr称为测交。
4.自由组合定律 (1)自由组合定律的内容
(2)基因自由组合定律的细胞学基础
①个数≠种类数,雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同,4种雄配子比例相同,但雄配子数远远多于雌配子数。②只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合。
1.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型,但比例为42%∶8%∶8%∶42%,试解释出现这一结果的可能原因:________________ ___________________________________________________________________ ______________________________________。
等位基因位于同一对同源染色体上,且部分初级性母细胞发生互换,产生四种类型配子,其比例为42%∶8%∶8%∶42%
2.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性;长翅(V)对残翅(v)为显性,这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交,子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅,比例为1∶1∶1∶1。(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上,请说明理由________________________________________________________________ _________________________
不能,因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体
上,都会出现这一结果。
(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例________________________________________________________________________________________________________________________。
实验1∶灰身长翅×灰身长翅,子代表型的比例为9∶3∶3∶1,
实验2:灰身长翅×黑身残翅,子代表型的比例为1∶1∶1∶1。
1.判断基因是否位于两对同源染色体上的方法 (1)根据题干信息判断:两对基因独立遗传。 (2)根据杂交实验判断(常用)
2.基因的自由组合与基因完全连锁的比较 (1)基因的自由组合
1.(2023·河南天一大联考)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1,F1自交得F2,下列有关叙述正确的是( )A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提C.从F2的绿色圆粒植株中任取两株,这两株基因型不同的概率为4/9D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81
结合两对相对性状杂交实验分析,考查科学思维
解析 连锁的两对等位基因也都遵循分离定律,故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论,A错误;F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数,B错误;从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株,这两株基因型相同的概率为(1/3)×(1/3)+(2/3)×(2/3)=5/9,故不同的概率为4/9,C正确;自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,由于豌豆是自花传粉植物,只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr),故后代出现绿色皱粒的概率为(4/9)×(1/16)=1/36,D错误。
2.(2023·山东潍坊阶段性检测)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验,其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,对其子代性状的统计结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRrB.子代中重组类型所占的比例为1/4C.子代中自交能产生性状分离的占3/4D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代性状分离比为1∶1∶1∶1
解析 亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交,对其子代性状进行分析,黄色∶绿色=1∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,可推知亲本黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr,绿色圆粒豌豆的基因型为yyRr,A正确;子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒,黄色皱粒(Yyrr)占(1/2)×(1/4)=1/8,绿色皱粒(yyrr)占(1/2)×(1/4)=1/8,两者之和为1/4,B正确;自交能产生性状分离的是杂合子,子代纯合子有yyRR和yyrr,其中yyRR占(1/2)×(1/4)=1/8,yyrr占(1/2)×1/4=1/8,两者之和为1/4,则子代杂合子占1-1/4=3/4,C正确;子代黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR和2/3YyRr,绿色皱粒豌豆的基因型为yyrr,两者杂交所得后代的表型及比例应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1,D错误。
3.(2023·广东惠州调研)现有①~④四个纯种果蝇品系,其中品系①的性状均为显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:
围绕自由组合定律的实质及验证,考查科学思维及探究
若需验证自由组合定律,可选择交配的品系组合为( )A.①×④ B.①×②C.②×③ D.②×④
解析 要验证自由组合定律,必须满足两对或多对控制相对性状的等位基因在非同源染色体上,只有D符合要求。
4.(2023·山东泰安期中)如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成,要通过一代杂交达成目标,下列操作不合理的是( )
A.甲自交,验证B、b的遗传遵循基因的分离定律B.乙自交,验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律C.甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律D.甲、乙杂交,验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
解析 只考虑B/b基因控制的性状,甲自交,子代表型之比为3∶1,可以验证B、b的遗传遵循基因的分离定律,A合理;乙自交,由于两对等位基因位于一对同源染色体上,因此A、a与B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律,B不合理;只考虑D/d基因控制的性状,甲、乙杂交,后代表型之比为1∶1,可以验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,C合理;只考虑A/a和D/d基因控制的性状,甲、乙杂交,A、a与D、d两对等位基因位于两对同源染色体上,杂交后代的表型之比为1∶1∶1∶1,可以验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D合理。
考点二 突破自由组合定律的常规题型
题型1 已知亲代求子代的“顺推型”题目
“先分开,后组合”,适用两对或两对以上的基因独立遗传
(2)常见题型分析①基因型(表型)种类及概率
提醒 在计算不同于双亲的表型的概率时,可以先算与双亲一样的表型的概率,然后用1减去与双亲相同表型的概率即可。
②配子种类及概率的计算
[典例1] (2023·郑州一中质检)某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的表现为小花瓣,aa的表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣是红色,rr的花瓣为黄色,两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交,则下列有关判断错误的是( )A.子代共有9种基因型B.子代共有4种表型C.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例约为1/3D.子代的所有植株中,纯合子约占1/4
解析 此题运用拆分法求解,Aa×Aa后代有3种基因型,3种表型;Rr×Rr后代有3种基因型,2种表型。故AaRr自交后代有3×3=9种基因型、5种表型,A正确,B错误;子代有花瓣植株占12/16,即3/4,其中AaRr所占的比例约为1/3,C正确;子代的所有植株中,纯合子约占4/16,即1/4,D正确。
[精练1] (2023·沈阳二中质检)金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性,高株对矮株为显性,红花对白花为不完全显性,杂合子是粉红花。三对相对性状独立遗传,如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交,在F2中具有与F1相同表型的植株的比例是( )A.3/32 B.3/64 C.9/32 D.9/64
解析 设纯合的红花、高株、正常花冠植株的基因型是AABBCC,纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株的基因型是aabbcc,F1的基因型是AaBbCc,自交后代F2植株中与F1表型相同的概率是(1/2)×(3/4)×(3/4)=9/32,C正确。
题型2 已知子代求亲代的“逆推型”题目(1)解题思路:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法定理进行逆向组合。(2)常见几种分离比为:
[典例2] (2023·湖南师大附中质检)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制),半无叶形和普通叶形(受基因F、f控制)是两对相对性状。现利用花腋生普通叶形植株甲、花顶生普通叶形植株乙和花腋生半无叶形植株丙进行杂交实验,实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是( )
A.AaFF、aaFF、AAff B.AaFf、aaFf、AAffC.AaFF、aaFf、AAff D.AaFF、aaFf、Aaff
解析 由乙×丙组可推测出花腋生对花顶生为显性,由甲×丙组可推测出普通叶形对半无叶形为显性,即甲为A_F_,植株乙为花顶生普通叶形,即乙的基因型为aaF_,植株丙为花腋生半无叶形,即丙的基因型为A_ff。甲(A_F_)×乙(aaF_),后代花腋生∶花顶生=1∶1,即甲中关于花腋生的基因型为Aa,甲(AaF_)×丙(A_ff)杂交,后代全部表现为普通叶形,说明甲中关于叶形的基因型为FF,即甲的基因型为AaFF,乙(aaF_)×丙(A_ff)杂交,后代普通叶形∶半无叶形=1∶1,说明乙中关于叶形的基因型为Ff,则乙的基因型为aaFf,甲和丙杂交后代全为花腋生,说明丙中关于花腋生的基因型为AA,故丙的基因型为AAff,故C正确。
[精练2] (2023·泉州五中调研)水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性,这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交,其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1,则乙水稻的基因型是( )A.Ddrr或ddRr B.DdRRC.ddRR D.DdRr
解析 从后代表型的比例为3∶3∶1∶1中可确定两种性状的比例,一种性状的后代性状分离比为3∶1,另一种性状的后代性状分离比为1∶1,已知甲水稻基因型为DdRr,则乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。
题型3 多对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
[典例3] (2021·全国乙卷,6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体B.n越大,植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
[精练3] (2023·襄阳四中调研)某种植物的表型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。请回答下列问题:
(1)根据此杂交实验结果要推测,株高受 对等位基因控制,依据是_______________________。F2中矮茎紫花植株的基因型有 种,矮茎白花植株的基因型有 种。
F2中高茎∶矮茎=3∶1
(2)如果控制上述两对相对性状的基因自由组合,则理论上F2中高茎紫花、高茎白花,矮茎紫花和矮茎白花这4种表型的数量比为________________。
解析 (1)根据F2中高茎∶矮茎=3∶1,说明株高的遗传遵循分离定律,该性状受一对等位基因控制,其中高茎(用D表示)为显性性状。控制花色的两对基因(用A、a和B、b表示)中任意一对为隐性纯合则表现为白花,即只有双显性个体(用A_B_表示)为紫花;根据F2中紫花∶白花=9∶7可判断F1紫花的基因型为AaBb,所以在F2中矮茎紫花植株(ddA_B_)的基因型有4种,矮茎白花植株(ddA_bb、ddaaB_、ddaabb)的基因型共有5种。(2)若控制这两对相对性状的基因自由组合,则F1(DdAaBb)自交,F2中表型及比例为(3高茎∶1矮茎)(9紫花∶7白花)=27高茎紫花∶21高茎白花∶9矮茎紫花∶7矮茎白花。
题型4 自由组合中的自交、测交和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:
[典例4] (2023·河南开封阶段性测试)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
解析 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。
[精练4] (2023·北京海淀区模拟)雕鹗的羽毛绿色与黄色、条纹和无纹分别由两对常染色体上的两对等位基因控制,其中一对显性基因纯合会出现致死现象。绿色条纹与黄色无纹雕鹗交配,F1绿色无纹和黄色无纹雕鹗的比例为1∶1。F1绿色无纹雕鹗相互交配后,F2绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹=6∶3∶2∶1。据此作出判断,下列说法不正确的是( )A.绿色对黄色显性,无纹对条纹是显性,绿色基因纯合致死B.F1绿色无纹个体相互交配,后代有3种基因型的个体致死C.F2黄色无纹的个体随机交配,后代中黄色条纹个体的比例为1/8D.F2某绿色无纹个体和黄色条纹个体杂交,后代表型比例可能不是1∶1∶1∶1
1.(2021·湖北卷,19)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
根据结果,下列叙述错误的是( )A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
解析 甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲与乙、甲与丙杂交产生F1,F1自交产生F2,两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒≈9∶7,则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子,玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制,且至少有两个不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a,B/b,C/c……。若甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对等位基因控制,F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒=9∶7,A、B正确;设甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC,则组1中F1的基因型为AaBbcc,其与甲(AAbbcc)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1;组2中F1的基因型为AabbCc,其与丙(aabbCC)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1,C错误,D正确。
2.(2022·全国甲卷,32)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题:(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是_________________________________________________________________________________________________。
对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是________________________________________________________________;
若非糯是显性,则实验结果是_______________________________________________________________。
糯性植株上全为糯性籽粒,非糯
植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
非糯植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有
解析 (1)若甲为母本、丁为父本进行杂交,因为甲为雌雄同株异花植株,所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离,等甲的雌蕊成熟和丁的花粉成熟后,再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头上,再套袋隔离。(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株”,可知乙的基因型为BBtt,丁的基因型为bbTT,F1基因型为BbTt,F1自交,F2的基因型及比例为B_T_(雌雄同株)∶B_tt(雌株)∶bbT_(雄株)∶bbtt(雌株)=9∶3∶3∶1,故F2中雌株所占比例为1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt,F2雌株中与丙(bbtt)基因型相同的比例为1/4。
(3)假设糯和非糯这对相对性状受等位基因A/a控制,因为两种玉米均为雌雄同株,间行种植时,既有自交又有杂交。若糯性为显性,则其基因型为AA,非糯基因型为aa,则糯性植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
(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体所占的比例是 。
紫色∶红色∶白色=3∶3∶2
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体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。
答案 选用的亲本基因型为AAbb;预期实验结果及结论:若子代花色全为红花,则待测白花纯合个体的基因型为aabb;若子代花色全为紫花,则待测白花纯合个体基因型为aaBB
考点一 两对相对性状的遗传实验分析1.(2023·西工大附中质检)下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述,正确的是( )A.形成配子时非等位基因之间都能自由组合B.基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质C.孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交,预测出后代的表现性状及比例D.进行了多组一对相对性状的杂交实验,F2性状分离比均接近3∶1,验证了其假设的正确性
解析 形成配子时非同源染色体上的非等位基因之间能自由组合,而同源染色体上的非等位基因之间不能自由组合,A错误;基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合,体现了受精作用,而在减数分裂过程中,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,体现了自由组合定律的实质,B错误;孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验,进而预测出后代的表现性状及比例,这是“演绎”推理的过程,C正确;做了多组一对相对性状的杂交实验,F2的性状分离比均接近3∶1,说明3∶1的出现不是偶然的,但通过这些实验不能验证其假设,如果要验证其假设是否正确,需要做测交实验,D错误。
2.(2023·安徽淮北一中调研)有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r),另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1,F1再进行自交,F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是( )A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传B.F1产生的雌雄配子数量相等,结合的概率相同C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1,抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
解析 F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR或ddRr,杂合子不能稳定遗传,A错误;F1产生的雌雄配子数量不相等,B错误;F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16,C错误;F1的基因型为DdRr,两对相对性状的独立遗传,故每一对基因的遗传仍遵循分离定律,D正确。
3.(2023·许昌高中质检)下列细胞为生物体的体细胞,所对应生物体自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1的是(不考虑互换)( )
解析 A、a和C、c两对等位基因位于两对同源染色体上,其自交后代可产生9∶3∶3∶1的性状分离比,C正确。
4.(2023·华大新高考联盟)某种蛙眼色的表型与基因型的对应关系如下表所示(两对基因独立遗传):
现有蓝眼蛙与紫眼蛙杂交,F1仅有蓝眼和绿眼两种表型,则理论上F1中蓝眼蛙∶绿眼蛙为( )A.9∶7 B.15∶1 C.3∶1 D.13∶3
解析 分析题意,已知蓝眼蛙的基因型是双显性A_B_,绿眼蛙是A_bb或aabb(必须含有bb),紫眼蛙是aaB_。现蓝眼蛙(A_B_)与紫眼蛙(aaB_)交配,F1仅有蓝眼(A_B_)和绿眼(A_bb、aabb)两种表型,故亲本的基因型为AABb×aaBb,所以F1蓝眼蛙的基因型为AaB_,比例为1×(3/4)=3/4,绿眼蛙的基因型为Aabb,比例为1×(1/4)=1/4,即F1中蓝眼蛙和绿眼蛙的比例为3∶1,C正确。
考点二 突破自由组合定律的常规题型5.(2023·襄阳五中检测)孟德尔在研究了一对相对性状的遗传规律后,进一步研究了两对和多对相对性状的遗传。下列对n对等位基因控制的性状(完全显性)的遗传分析错误的是( )A.F1形成的配子种类数与F2的表型数相等B.F2的表型数与基因型数不相等C.F2的性状分离比为9∶3∶3∶1D.F1雌雄配子可能的组合数是4n
解析 n对等位基因控制的性状(完全显性),F1形成的配子种类数为2n,F2表型数为2n,两者相等,A正确;F2的表型数为2n,基因型数为3n,两者不相等,B正确;如果杂交中包括的基因对数为1对,F2的性状分离比为(3∶1)1,基因对数为2对,F2的性状分离比为(3∶1)2,以此类推,如果杂交中包括的基因对数为n对,则F2的性状分离比为(3∶1)n,C错误;如果杂交中包括的基因对数为1对,则F1配子的组合数是41,如果杂交中包括的基因对数为2对,则F1配子的组合数为42,以此类推,如果杂交中包括的基因对数为n对,则F1配子的组合数为4n,D正确。
6.(2023·江西金太阳联考)人类中,显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发育是必需的,二者缺一,个体即聋,已知这两对等位基因独立遗传。下列有关说法不正确的是( )A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子B.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,只能生下耳聋的孩子C.基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为7/16D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
解析 夫妇中有一个耳聋,如夫妇DdEe(正常)和Ddee(耳聋)的后代,可能生下听觉正常的孩子D_Ee,A正确;一方只有耳蜗管正常,其基因型为D_ee,另一方只有听神经正常,其基因型为ddE_,这对夫妇可能生下正常的孩子DdEe,B错误;基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为1-D_E_=1-(3/4)×(3/4)=7/16,C正确;若耳聋夫妇的基因型为Ddee和ddEe,则可以生下基因型为DdEe的孩子,D正确。
7.(2023·福州一中质检)某种植物的花色由位于常染色体上的三对独立遗传的基因决定,相关基因、酶以及花色关系如图所示。据此推测下列叙述正确的是( )
A.图中基因都是通过控制酶的合成来影响代谢过程,从而控制生物性状的B.让白花植株相互杂交,子一代中会有少量的其他花色植株出现C.基因型相同的杂合金黄色植株相互杂交,子一代的基因型最多有27种D.让白花植株与黄花植株杂交,子代花色的表型之比只存在2种可能
解析 由图可知,D基因不是通过控制酶的合成来影响代谢过程,从而控制生物性状的,A错误;让白花植株(aa_ _dd)相互杂交,子一代中全为白花,不会出现其他花色植株,B错误;让白花植株(基因型为aa_ _dd)与黄花植株(基因型为A_B_dd)杂交,子代的花色表型比例不止2种,D错误。
8.(2023·昆明一中调研)某二倍体动物一对常染色体上的一对等位基因A/a控制该动物体色的黑色和灰色,另一对常染色体上的基因B/b影响基因A/a的表达,当B基因不存在时该动物体色为白色,某种显性基因纯合时胚胎期致死。现有如图杂交实验(F1黑色雌、雄个体自由交配,得到F2),下列相关分析错误的是( )
A.亲本的基因型为AaBB、AabbB.该动物群体中没有AA基因型的个体C.F2中黑色与灰色个体的比例也为2∶1D.F2黑色个体中与亲本黑色个体基因型相同的概率为2/3
解析 由题意可知,黑色的基因型是A_B_,白色的基因型为A_bb或aabb,灰色为aaB_。亲本体色为黑色(A_B_)和白色(_ _bb),F1中体色为灰色(aaB_)和黑色(A_B_),且黑色∶灰色=2∶1,因此可得亲本黑色的基因型为AaBB,白色的基因型为Aabb。亲本中黑色的基因型为AaBB,BB不致死,因此AA纯合致死,该动物群体中没有AA基因型的个体,A、B正确;F2黑色个体中基因型为1/3AaBB、2/3AaBb,亲本黑色个体的基因型为AaBB,则F2黑色个体中与亲本黑色个体基因型相同的概率为1/3,D错误。
9.(2023·重庆一中质检)某生物个体减数分裂产生的雌、雄配子的种类和比例均为AB∶ab∶Ab∶aB=4∶4∶1∶1,下列说法错误的是( )A.该生物自交后代有9种基因型B.该生物自交后代纯合子的比例为34/100C.上述两对相对性状的遗传符合基因的分离定律D.上述两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律
解析 由于减数分裂产生的雌、雄配子种类各有4种,因此该生物自交后代有9种基因型,4种表型,A正确;自交后代纯合子基因型有AAbb、AABB、aaBB、aabb,则AABB的概率为(4/10)×(4/10)=16/100,AAbb的概率为(1/10)×(1/10)=1/100,aabb的概率为(4/10)×(4/10)=16/100,aaBB的概率为(1/10)×(1/10)=1/100,因此其后代纯合子的概率为上述各种纯合子概率之和,即34/100,B正确;A∶a=1∶1,B∶b=1∶1,因此上述两对相对性状的遗传符合基因的分离定律,C正确;若符合基因的自由组合定律,则雌、雄配子种类和比例应为AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,D错误。
10.(2023·湘豫名校联考)番茄为自花传粉植物,其果实营养丰富,果实有多室型和二室型(受两对等位基因A/a、B/b控制),果实颜色有红果和黄果两种类型(受一对等位基因D/d控制);为研究番茄果实室型和颜色这两个遗传性状的遗传特点,某小组利用纯种番茄进行杂交实验得F1,F1自交获得足够多的后代F2,F2的性状统计结果如下(不考虑互换)。回答下列问题:
(1)根据F2的实验结果可知番茄果实室型的遗传遵循_____________________________________________________定律,将F2中二室型种子种下去能稳定遗传的概率为 。(2)若控制番茄果实室型及颜色两对相对性状的基因分别在不同染色体上,则F2中红果多室型∶红果二室型∶黄果多室型∶黄果二室型= 。
基因的自由组合(或基因
的分离定律和自由组合)
(3)某小组在做番茄的杂交实验时,若对F1植株人工授粉进行测交,人工授粉的步骤为 ,已知控制番茄果实室型及颜色两对相对性状的亲本基因组成如下图所示,则F1测交所得的表型及比例为_____________________________________________。
去雄→套袋→人工传粉→套袋
多室型红果∶二室型红果∶二室型黄果=1∶1∶2
解析 (1)F2室型比例为:多室型∶二室型=779∶605接近9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,符合双杂合个体基因的自由组合定律,因为研究对象是两对等位基因,如果观察研究其中的一对等位基因,也遵循基因的分离定律。依据题意,多室型的基因型为A_B_,即双显性类型,所占比例为9/16,其余的二室型个体的基因型为aaB_、A_bb、aabb,该类型个体种子种下去,自交后代不会出现双显性类型,因此都是二室型,故能稳定遗传的概率为1。(2)控制两对性状的三对等位基因位于不同的染色体上,符合基因的自由组合定律,F2中,(3红果∶1黄果)(9多室型∶7二室型)=27红果多室型∶21红果二室型∶9黄果多室型∶7黄果二室型,系数之和为64。(3)按照自花传粉植物的杂交流程,对于母本在花蕾期,
先去雄处理,然后套袋,防止被提前传粉,人工授粉后,再次套袋。按照图示的基因和染色体关系,A和D(a和d)基因位于同一对染色体上,处于连锁状态。亲本杂交,F1基因组成如图,
F1形成四种配子及比例为ADB∶ADb∶adB∶adb=1∶1∶1∶1,测交时另一亲本产生的配子为adb,结合题意,测交的表型依次为多室型红果、二室型红果、二室型黄果、二室型黄果,因此多室型红果∶二室型红果∶二室型黄果=1∶1∶2。
11.(2023·东北师大附中调研)有一种鹦鹉,其羽毛的颜色由两对非等位基因控制,显性基因A控制黄色素的生成,显性基因B控制蓝色素的生成,黄色素和蓝色素共存时羽毛显示为绿色,无色素时显示为白色。一只绿色的鹦鹉和一只黄色的鹦鹉杂交,后代(F1)表型及比例为绿色∶蓝色∶黄色∶白色=12∶4∶13∶4。回答下列问题:(1)作为杂交亲本的绿色鹦鹉和黄色鹦鹉的基因型分别为 。
(2)上述杂交后代的结果能否说明这两对非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律? ,理由是_________________________________________________________。(3)若让F1中的绿色鹦鹉随机交配,得到F2,则F2中表型及比例为______________________________________。
F1中四种表型的比例约为3∶1∶3∶1,即为(3∶1)
绿色∶蓝色∶黄色∶白色=24∶3∶8∶1
(4)假设鹦鹉的另一对相对性状无尾(M)对有尾(m)为显性。现用普通有尾鹦鹉杂交产生的受精卵来孵化小鹦鹉,在孵化早期,向卵内注射少量的胰岛素,孵化出的鹦鹉表现为无尾性状。无尾性状是胰岛素诱发基因突变的结果还是只影响胚胎发育的结果?请你写出探究的思路(不要求写结果):__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
让注射胰岛素后产生的无尾鹦鹉成熟后,雌雄个体相互交配,所产生的受精卵正常孵化(不注射胰岛素),观察后代性状的表现
解析 (1)根据F1的表型及比例为绿色∶蓝色∶黄色∶白色=12∶4∶13∶4,约为3∶1∶3∶1可知,作为杂交的绿色鹦鹉和黄色鹦鹉的基因型分别为AaBb、Aabb。(3)F1中绿色鹦鹉的基因型为1/3AABb和2/3AaBb,若让这些绿色鹦鹉随机交配得到F2,F2中表型及比例为绿色∶蓝色∶黄色∶白色=24∶3∶8∶1。
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