新高考生物一轮复习课件 第五单元 第2课 基因的自由组合定律(含解析)
展开【概念导图】一图知全局
【概念梳理】闭书测基础 1.两对相对性状的杂交实验——发现问题:(1)实验过程
(3)问题提出①为什么会出现新的性状组合呢?②这与一对相对性状实验中F2的3∶1的数量比有联系吗?
2.对自由组合现象的解释——提出假说:(1)理论解释(提出假设)①两对相对性状分别由_____________控制。②F1产生配子时,_____________彼此分离,_________________可以自由组合。③F1产生的雌配子和雄配子各有__种,且数量比相等。④受精时,雌雄配子的结合是_____的。
(2)遗传图解(棋盘格式)
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说:(1)演绎推理图解
(2)测交实验验证:实验结果与演绎结果相符,假说成立。
4.自由组合定律:(1)实质:_______________的非等位基因,随_____________的自由组合而组合。(2)研究对象:_______________________________。(3)适用范围
位于非同源染色体上的非等位基因
5.孟德尔获得成功的原因:
【概念辨析】全面清障碍 1.判断关于两对相对性状杂交和测交实验说法的正误:(1)F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。( )(2)在F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生的F2中,与F1基因型完全相同的个体占 。( )(3)F2的黄色圆粒中,只有基因型为YyRr的个体是杂合子,其他的都是纯合子。( )分析:F2的黄色圆粒中,只有YYRR是纯合个体,其他都是杂合子,两对基因中只要有一对基因杂合就是杂合子。
(4)若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1,则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。( )分析:两个亲本基因型也可以是Yyrr×yyRr。
2.判断关于基因自由组合定律内容及其相关适用条件说法的正误:(1)在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因表现为自由组合。( )分析:减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雄配子和雌配子可以自由组合。( )分析:自由组合定律是指配子形成的过程中,同源染色体携带等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因发生自由组合,不发生于受精作用的过程。(3)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻、各种有细胞结构的生物。( )分析:孟德尔自由组合定律的适用范围是能进行有性生殖的真核生物。
(4)基因分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。( )分析:基因分离定律以减数分裂过程中同源染色体分离导致等位基因的分离为基础。基因自由组合定律以减数分裂过程中非同源染色体的自由组合导致非等位基因自由组合为基础。
【概念活用】教材命题源1.教材必修2 P10图解:利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr),获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路:___________________________________________________________________________________。2.教材必修2 P9:“F2中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒”。F2中出现与亲本不同的性状类型,称为重组类型。孟德尔实验中的重组类型是哪种?所占比例是多少?提示:黄色皱粒和绿色圆粒。所占比例为3/8。
让绿色圆粒豌豆(yyRr)自交,淘汰绿色皱粒豌豆,再连续自交并
选择,直到不发生性状分离为止
3.教材必修2 P13“本章小结”:基因型是性状表现的_________,表现型是基因型的表现形式。4.教材必修2 P10“旁栏思考题”拓展:孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验?从数学角度看,9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系?提示:用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。(黄色∶绿色)×(圆粒∶皱粒)=(3∶1)×(3∶1)=黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。
考点一 自由组合定律发现的相关实验分析【典例精研引领】大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是( )
A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合子D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】选B。假设控制大鼠毛色的两对等位基因为A、a和B、b。由图示F2表现型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶米色=9∶3∶3∶1可确定,灰色是“双”显性性状,基因组成为A_B_,米色是“双”隐性性状,基因组成为aabb,黄色和黑色都是“单”显性性状,基因组成分别为A_bb和aaB_(设黄色为A_bb,黑色为aaB_),A错误;根据亲代黄色大鼠和黑色大鼠杂交,F1全部是灰色,可判断亲代黄色大鼠基因型为AAbb,黑色大鼠基因型为aaBB,F1灰色大鼠基因型均为AaBb。F1与黄色亲本(AAbb)杂交,后代有灰色(A_Bb)和黄色(A_bb)两种表现型,B正确;F2中灰色大鼠基因型1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb,其中包含纯合子AABB,C错误;F2中黑色大鼠基因型为1/3aaBB、2/3aaBb,与米色大鼠(aabb)杂交,其后代出现米色大鼠的概率为2/3×1/2=1/3。
【母题变式延伸】核心素养新命题(1)如果亲本是灰色和米色,在子二代中亲本类型和重组类型的比例与原题是否相同?(科学思维:比较与分类)提示:亲本类型是与亲本表现型相同的个体,重组类型是性状经过组合后产生的新表现型。亲本换成灰色和米色,F2中亲本类型和重组类型所占的比例均会改变。(2)若F1与米色个体交配,后代中纯合子所占的比例为多少?(科学思维:分析与综合)提示:F1与米色个体杂交,实际为测交实验。后代四种基因型、四种表现型,其中纯合子占1/4,均为米色。
【知能素养提升】1.明辨重组类型的内涵及常见错误:(科学思维:归纳与分析)(1)明确重组类型的含义:重组类型是指F2中表现型与亲本不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是1/16+9/16=10/16。
2.基因自由组合定律细胞学基础的模型构建与解读:(科学思维:模型与建模)
(1)发生时期:自由组合发生于配子形成(MⅠ后期)过程中,而不是受精作用过程中。(2)组合基因:能发生自由组合的是位于非同源染色体上的非等位基因,而不仅指“非等位基因”,因为同源染色体上也有非等位基因。
3.基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例:(科学思维:分析与比较)
【热点考向演练】考向一 探究自由组合定律发生过程,提升学生思维能力1.用具有两对相对性状的纯种豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这样的比例无直接关系的是( )A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的D.F1的16种配子结合方式获得的受精卵都能发育成新个体
【解析】选A。亲本可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆,还可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆,A错误;F1黄色圆粒产生的雄、雌配子各有4种,比例均为1∶1∶1∶1,才能使子代出现9∶3∶3∶1,B正确;F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的,即结合的机会亦是均等的,C正确;F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)与F2出现这样的比例有着直接的关系,D正确。
2.(2020·南充模拟)某植物的两对等位基因分别用Y、y和R、r表示,若基因型为YyRr的该植物个体自交,F1的基因型及比例为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1,下列叙述不必要的是( )A.两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上B.两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状C.减数分裂产生的雌雄配子不存在差别性致死现象D.受精过程中各种基因型的雌雄配子的结合是随机的
【解析】选B。由子代中Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1可知,这两对等位基因位于两对同源染色体上,A正确;无论两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状还是同时控制一对相对性状,自交后代Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr均为9∶3∶3∶1,B错误;后代Y_∶yy=3∶1,R_∶rr=3∶1,说明没有差别性致死现象,C正确;受精过程中雌雄配子随机结合是得到9∶3∶3∶1的一个重要前提,D正确。
考向二 把握自由组合定律的实验验证思路,考查方案实施能力3.如图是某种高等植物细胞中基因位置示意图。不考虑交叉互换,下列相关叙述错误的是( )
A.A、a和B、b 两对等位基因的遗传遵循自由组合定律B.该个体产生的配子有ABCD、AbcD、aBCd和abcd 4种C.该个体自交子代的基因型有9种D.该个体与基因型为aabbccdd的个体测交,子代的表现型比例是1∶1∶1∶1
【解析】选D。A、a和B、b 两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,A正确;该个体AD、ad、BC、bc连锁,其他基因可以自由组合,故其产生的配子有ABCD、AbcD、aBCd和abcd 4种,B正确;该个体自交类似于两对等位基因自交,其自交子代的基因型有9种,C正确;该个体与基因型为aabbccdd的个体测交,子代的表现型比例不一定是1∶1∶1∶1,D错误。
4.某水稻的宽叶(A)对窄叶(a)为显性,花粉粒非糯性(E)对糯性(e)为显性,花粉粒长形(R)对圆形(r)为显性。非糯性花粉遇碘变蓝黑色,糯性花粉遇碘呈橙红色,现用品种甲(aaeerr)、乙(aaEERR)、丙(AAeeRR)、丁(AAEErr)进行杂交实验。回答下列问题:(1)若三对基因独立遗传,甲与丁的杂交后代产生的配子基因型及比例为______________________________________________________________________。若利用花粉鉴定法来验证基因自由组合定律,可选用的亲本组合为__________________________________________________________________________。
(2)为探究基因R、r和A、a的位置关系,研究人员做了以下杂交实验:让甲与丙杂交产生F1,F1与甲回交,观察并统计后代的表现型及比例。请写出可能的实验结果与结论(不考虑交叉互换):___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)除以上让F1与甲回交的方法外,还可采用________________的方法探究基因R、r和A、a的位置关系,请写出可能的结果与结论:_____________________。
【解析】(1)甲与丁的杂交后代基因型为AaEerr,若三对基因独立遗传,则遵循自由组合定律,故基因型为AaEerr的个体会产生四种类型的配子:AEr、aEr、Aer、aer,比例为1∶1∶1∶1;若利用花粉鉴定法来验证基因的自由组合定律,由于花粉的形状显微镜可见,花粉糯性非糯性遇碘变色可见,故可选用基因型为EeRr个体的花粉验证,故可选用的亲本组合为甲×乙、丙×丁。(2)甲与丙杂交产生F1基因型为AaeeRr,F1与甲(aaeerr)回交,可能的情况如下:①若A、a与R、r位于同一对同源染色体上,则回交后代中只有两种表现型,且比例为1∶1;②若基因A、a与R、r不在同一对同源染色体上,则后代有四种表现型,且
比例为1∶1∶1∶1。(3)除以上让F1与甲回交的方法外,还可采用F1自交的方法探究基因A、a和R、r的位置关系,可能的结果与结论为:①若自交后代中只有两种表现型,且比例为3∶1,则基因A、a与R、r位于同一对同源染色体上;②若自交后代有四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则基因A、a与R、r不在同一对同源染色体上。
答案:(1)AEr∶aEr∶Aer∶aer=1∶1∶1∶1 甲×乙、丙×丁(2)如果回交后代中只有两种表现型,且比例为1∶1,则基因A、a与R、r位于同一对同源染色体上;如果回交后代有四种表现型,且比例为1∶1∶1∶1,则基因A、a与R、r不在同一对同源染色体上(3)F1自交 若自交后代中只有两种表现型,且比例为3∶1,则基因A、a与R、r位于同一对同源染色体上;若自交后代有四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则基因A、a与R、r不在同一对同源染色体上
【方法技巧】自由组合定律的实验验证方法
【加固训练·拔高】1.某植物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,杂合子为粉红花。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相同表现型的植株的比例是( )A.3/32 B.3/64 C.9/32 D.9/64
【解析】选C。假设控制花色、株高和花冠形状的基因分别为A/a、B/b、D/d,纯合红花、高株、正常花冠植株(AABBDD)与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株(aabbdd)杂交,F1为AaBbDd,表现型为粉红花、高株、正常花冠。F1自交所得F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是1/2×3/4×3/4=9/32,C正确。
2.(2020·武汉模拟)某二倍体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为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是( )A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表现型有3种,基因型4种B.若基因型为AaRr的个体自交,则子代共有9种基因型,6种表现型C.若基因型为AaRr的个体自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3,而所有植株中的纯合子约占1/4D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代是红色花瓣的植株占3/8
【解析】选B。若基因型为AaRr的个体测交,则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种,表现型有3种,分别为:小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣,A正确;若基因型为AaRr的个体自交,由于两对基因独立遗传,因此根据基因的自由组合定律,子代共有3×3=9种基因型,而Aa自交子代表现型有3种,Rr自交子代表现型有2种,但由于aa表现为无花瓣,故aaR_与aarr的表现型相同,所以子代表现型共有5种,B错误;若基因型为AaRr的个体自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为2/3×1/2=1/3,子代的所有植株中,纯合子所占比例约为1/4,C正确;若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代是红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2=3/8,D正确。
考点二 自由组合定律的题型归纳【典例精研引领】(2020·山东模拟)某繁殖力超强鼠的自然种群中,体色有黄色、黑色、灰色三种,体色色素的转化关系如图所示。已知控制色素合成的两对基因位于两对常染色体上,基因B能完全抑制基因b的表达,不含基因A的个体会由于黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡。下列叙述错误的是( )
A.黄色鼠个体可有3种基因型B.若让一只黄色雌鼠与一只灰色雄鼠交配,F1全为黑色鼠,则双亲的基因型为aaBB和AAbbC.两只黑色鼠交配,子代只有黄色和黑色,且比例接近1∶6,则双亲中一定有一只基因型是AaBBD.基因型为AaBb的雌、雄鼠自由交配,子代个体表现型及其比例为黄∶黑∶灰=2∶7∶3
【解析】选D。由题图和题意可知,aa_ _表现为黄色,故黄色鼠个体的基因型有aaBB、aaBb、aabb三种,A正确;若让一只黄色雌鼠(aa_ _)与一只灰色雄鼠(A_bb)交配,F1全为黑色鼠(A_B_),则双亲的基因型为aaBB和AAbb,B正确;两只黑色鼠(A_B_)交配,子代只有黄色(aa_ _)和黑色(A_B_),说明亲本的第一对基因均为Aa,黄色∶黑色比例接近1∶6,没有灰色(A_bb),说明亲本的第二对基因B、b没有发生性状分离,推断双亲中一定有一只基因型是AaBB,C正确;基因型为AaBb的雌、雄鼠自由交配,子代中黑色鼠(A_B_)占3/4×3/4=9/16,灰色鼠(A_bb)占3/4×1/4=3/16,aa_ _表现为黄色,占1/4,但由于黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡,故黄色个体占1/4×50%=1/8,故子代个体表现型及其比例为黄∶黑∶灰=2∶9∶3,D错误。
【母题变式延伸】核心素养新命题(1)若让一只黄色雌鼠与一只黑色雄鼠交配,F1全为黑色鼠,则双亲的基因型组合是什么?(科学思维:分析与综合)提示:aabb与AABB。
(2)设计实验验证灰色雄性个体的基因型,简要写出实验的设计思路和预期结果。(科学探究:设计实验)提示:模仿孟德尔遗传实验设计思路。实验思路:让该灰色雄性个体与黄色的雌性(aabb)个体交配,观察子代的性状及其比例。预测结果及结论:若子代全为灰色个体,则该雄性个体的基因型为AAbb;若子代灰色个体与黄色个体比例为2∶1(因为不含基因A的个体会有50%的死亡),则该雄性个体的基因型为Aabb。
【备选典例】(2020·扬州模拟)某品系小鼠皮毛色素由两对常染色体上基因A、a和B、b共同决定,其色素合成的机理如图所示,且AA纯合子在胚胎期死亡。现有两亲本黄鼠杂交,其子代表现型及比例是白鼠∶黄鼠∶黑鼠=1∶2∶1,下列分析错误的是( )
A.亲本黄鼠的基因型是AaBB、AaBbB.黄鼠的基因型有2种,且没有纯合子C.子代杂合黑鼠与杂合白鼠杂交,后代白鼠占1/2D.子代白鼠中的纯合子占1/3【解析】选A。分析可知:亲本黄鼠的基因型是AaBb、AaBb,A错误;黄鼠的基因型有2种,即AaBB和AaBb,且没有纯合子,B正确;子代杂合黑鼠(aaBb)与杂合白鼠(Aabb)杂交,后代白鼠占1×1/2=1/2,C正确;子代白鼠的基因型有两种Aabb、aabb,纯合子占1/3,D正确。
【知能素养提升】1.已知亲代求子代的“顺推型”题目:(科学思维:归纳与概括)(1)常用方法:分解组合法。(2)适用范围:两对或两对以上的基因独立遗传,并且不存在相互作用(如导致配子致死)。(3)解题思路:
(4)常见题型分析:①基因型(表现型)种类、概率及比例注:在计算不同于双亲的表现型的概率时,可以先算与双亲一样的表现型的概率,然后用1减去相同的表现型的概率。
②配子种类及概率的计算
2.已知子代求亲代的“逆推型”题目:(科学思维:归纳与概括)(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:
3.“十字交叉法”解答自由组合的概率计算问题:(科学思维:归纳与概括)(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如表所示:
4.自由组合中的自交、测交和自由交配问题:(科学思维:归纳与概括)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中黄色圆粒豌豆个体和绿色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表现型及比例分别如表所示:
【热点考向演练】考向一 由亲本基因型推断子代的基因型及比例,提升归纳与概括能力1.某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣),请思考如下问题:
(1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示,则其产生的配子种类数为____________种,基因型为AbCd的配子所占比例为____________,其自交所得子代的基因型有 种,其中AABbccdd所占比例为____________,其子代的表现型有__________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为__________。 (2)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生交叉互换),则其产生的配子种类数为 种,基因型为AbCd的配子所占比例为 ,其自交所得子代的基因型有 种,其中
AaBbccdd所占比例为 ,其子代的表现型有 种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为 。
【解析】(1)如图1所示,四对基因分别位于不同对同源染色体上,则各自独立遗传,遵循基因的自由组合定律,先分开单独分析,每对基因中只有dd产生1种d配子,其他都产生2种配子,因此共产生2×2×2×1=8种配子;基因型为AbCd的配子所占比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)×1=1/8;自交所得子代的基因型有3×3×3×1=27(种),其中AABbccdd所占比例为(1/4)×(1/2)×(1/4)×1=1/32;其子代的表现型有2×2×2×1=8(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为(3/4)×(3/4)×(3/4)×1=27/64。
(2)如图2所示,A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,其他基因位于不同对同源染色体上,则AaBb可产生Ab和aB 2种配子,而Cc可产生2种配子,dd可产生1种配子,因此共产生2×2×1=4种配子;基因型为AbCd的配子所占比例为(1/2)×(1/2)×1=1/4;自交所得子代的基因型有3×3×1=9(种),其中AaBbccdd所占比例为(1/2)×(1/4)×1=1/8,其中子代的表现型有3×2×1=6(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为(1/2)×(3/4)×1=3/8。
答案:(1)8 1/8 27 1/32 8 27/64 (2)4 1/4 9 1/8 6 3/8
2.(2021·济宁模拟)香豌豆中,当A、B两个基因都存在时,花色为红色(A与a、B与b位于两对同源染色体上)。一株红花香豌豆与基因型为Aabb的植株杂交,子代中约有3/8的个体开红花,若让此植株自花受粉,则后代中非红花植株占多少?以下是某同学的主要解析过程,请帮助完成。
(1)3/8的比例说明形成子代的受精方式至少有____________种。 (2)Aabb的亲代只能形成2种配子,另一亲代(红花)应能形成____________种配子,按照自由组合定律,该亲代的基因型为_____________________________。(3)亲代红花香豌豆自交,子代中A_B_、A_bb、aaB_、aabb这四类基因型之比为________________,非红花类型所占比例为_________________________。
【解析】(1)依题意可知:香豌豆花色的遗传遵循基因的自由组合定律,红花为A_B_,非红花类型为A_bb、aaB_和aabb。一株红花香豌豆与基因型为Aabb的植株杂交,子代中开红花的个体=3/8=3/4×1/2,双亲的交配类型相当于1对等位基因的杂合子自交,另1对基因为测交,进而推知:该红花香豌豆的基因型为AaBb,产生4种比值相等的配子,而基因型为Aabb的植株则产生2种比值相等的配子,因此3/8的比例说明形成子代的受精方式至少有4×2=8种。(2)结合对(1)的分析可知:Aabb的亲代只能形成2种配子,另一亲代(红花)应能形成4种配子,按照自由组合定律,该亲代的基因型为AaBb。
(3)亲代红花香豌豆(AaBb)自交,子代中A_B_、A_bb、aaB_、aabb这四类基因型之比为9∶3∶3∶1,非红花类型所占比例为7/16。答案:(1)8 (2)4 AaBb (3)9∶3∶3∶1 7/16
考向二 根据子代表现型及比例推断亲本基因型,考查逆向思维能力3.在家蚕遗传中,黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状,黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状,假设这两对相对性状自由组合,有三对亲本组合,杂交后得到的数量比如表所示。下列说法错误的是( )
A.组合一亲本基因型一定是AaBb×AaBbB.组合三亲本基因型可能是AaBB×AaBBC.若组合一和组合三亲本杂交,子代表现型及比例与组合三的相同D.组合二亲本基因型一定是Aabb×aabb
【解析】选C。组合一的杂交后代比例为9∶3∶3∶1,所以亲本基因型一定为AaBb×AaBb;组合二杂交后代只有白茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为1∶1,所以亲本基因型一定为Aabb×aabb;组合三杂交后代只有黄茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为3∶1,所以亲本基因型为AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb;只有组合一中基因型AaBb和组合三中基因型AaBB杂交,子代表现型及比例才与组合三的相同。
4.某植物的花色有黄色和白色,由一对等位基因控制。叶形有圆形和椭圆形,由另一对等位基因控制,两对基因独立遗传。亲本黄花圆形叶植株与黄花椭圆形叶植株杂交,F1的表现型及比例如图所示。下列说法中错误的是( )
A.花色中黄色为显性性状,叶形中显性性状不能确定B.两对基因的遗传遵循基因自由组合定律C.只考虑花色这一对相对性状,F1黄花植株中纯合子与杂合子之比为1∶3D.F1中与叶形有关的基因型只有杂合子和隐性纯合子
【解析】选C。两亲本均为黄花,后代出现了白花,说明黄花为显性性状;亲本圆形叶植株和椭圆形叶植株杂交后代的表现型及比例为圆形叶∶椭圆形叶=1∶1,故叶形中的显性性状不能确定,A正确;两对基因独立遗传,因此两对基因的遗传遵循基因自由组合定律,B正确;只考虑花色这一对相对性状,F1黄花植株中纯合子与杂合子之比为1∶2,C错误;由以上分析可知,F1中与叶形有关的基因型只有杂合子和隐性纯合子,D正确。
考向三 结合不同情况下的杂交类型,考查分析与综合能力5.某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上,生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述亲本的基因型是PpGg×PpggB.F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配),相应性状之比是15∶5∶3∶1C.F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其中纯合子所占比例是2/3D.F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配,则F2相应性状之比是3∶3∶1∶1
【解析】选D。根据紫翅∶黄翅=3∶1,说明双亲控制该性状的基因型都为Pp;绿眼∶白眼=1∶1,说明双亲控制该性状的基因型为Gg和gg,因此双亲的基因型为PpGg×Ppgg,A正确;基因型为Gg的个体自交,绿眼∶白眼=3∶1,基因型为P_的个体自交,出现黄翅的概率为(2/3)×(1/4)=1/6,出现紫翅的概率为1-1/6=5/6,即紫翅∶黄翅=5∶1,故F1中紫翅绿眼(P_Gg)个体自交后代表现型的比例为15∶5∶3∶1,B正确;同理,F1中紫翅白眼(P_gg)自交,纯合子的概率为1-(2/3)×(1/2)=2/3,C正确;F1中紫翅绿眼(P_Gg)个体与黄翅白眼(ppgg)个体杂交,P_×pp→pp=(2/3)×(1/2)=1/3,则紫翅∶黄翅=(1-1/3)∶1/3=2∶1,Gg×gg→绿眼∶白眼=1∶1,则F2表现型之比为2∶2∶1∶1,D错误。
6.(2021年湖北适应性测试)某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花授粉产生子一代,下列相关叙述正确的是( )A.子一代的表现型及比例为红色∶黄色=9∶7B.子一代的白色个体基因型为Aabb和aaBbC.子一代的表现型及比例为红色∶白色∶黄色=9∶4∶3D.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
【解析】选C。本题主要考查孟德尔遗传规律的相关知识理解。由图可知,A_B_为红色,A_bb为黄色,aa_ _为白色,AaBb的植株自交,产生的子代,表现型应为:红色A_B_ 9/16,白色aa_ _ 4/16,黄色A_bb 3/16,A错误,C正确;子一代白色个体基因型为aaBB、aaBb、aabb,B错误;子一代红色个体基因型为A_B_,其中能稳定遗传的基因型为AABB,1/3×1/3=1/9,D错误。
【加固训练·拔高】1.某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘液变蓝黑色,糯性花粉遇碘液呈橙红色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),进行了如表所示两组实验:
下列叙述错误的是( )A.由组合一可知,基因B、b和基因D、d位于同一对同源染色体上B.组合一利用F1自交能验证基因的自由组合定律C.由组合二可知,基因E、e和基因B、b位于不同对同源染色体上。利用F1自交所得F2中,杂合子占3/4D.利用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)验证基因的自由组合定律,可选用的亲本组合有甲×丙
【解析】选B。分析可知,B、b和D、d位于同一对同源染色体上,A正确;组合一中得出结论:B、b和D、d位于同一对同源染色体上,不遵循自由组合定律。对等位基因E、e而言,又因为F1产生的生殖细胞只含有e基因,因此组合一利用F1自交无法验证基因的自由组合定律,B错误;分析可知,B、b和E、e位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。F1(BbddEe)自交所得的F2中纯合子所占的比例为4/16=1/4,所以F2中杂合子所占的比例为1-1/4=3/4,C正确;可通过观察F1花粉粒的形状和花粉遇碘液的颜色来验证基因的自由组合定律,因此两亲本杂交后F1中应同时含有D、d和E、e,符合条件的组合有乙×丁和甲×丙,D正确。
2.(2019·海南高考)某自花传粉植物的矮茎和高茎、腋花和顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制,这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株,甲自交后,子代均为矮茎,但有腋花和顶花性状分离;乙自交后,子代均为顶花,但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。(1)根据所学的遗传学知识,可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是______________________________。(2)经分析,确定高茎和腋花为显性性状,若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因,则甲的表现型和基因型分别是____________________,
乙的表现型和基因型分别是__________________;若甲和乙杂交,子代的表现型及其分离比为__________________。(3)若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,即用另一植株丙分别与甲、乙进行杂交,丙的基因型为__________,甲、乙测交子代发生分离的性状不同,但其分离比均为__________,乙测交的正反交结果__________(填“相同”或“不同”)。
【解析】(1)自交后发生性状分离,则亲本为杂合子,且亲本的性状为显性性状,后代中与亲本不同的性状为隐性性状。可根据甲自交的实验结果推断腋花和顶花的显隐性,可根据乙自交的实验结果推断高茎和矮茎的显隐性。(2)根据题意,推测甲的表现型为矮茎腋花,基因型为aaBb;乙的表现型和基因型分别是高茎顶花、Aabb;甲和乙杂交,子代的表现型及其分离比为高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1∶1∶1。(3)若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,即用基因型为aabb的隐性纯合子分别与甲、乙进行杂交;甲、乙测交子代发生分离的性状不同,但其分离比均为1∶1;乙测交的正反交结果相同。
答案:(1)自交后发生性状分离,则亲本为杂合子,且亲本的性状为显性性状,后代中与亲本不同的性状为隐性性状(2)矮茎腋花、aaBb 高茎顶花、Aabb 高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1∶1∶1(3)aabb 1∶1 相同
【命题新情境】云南杓兰花朵的颜色由两对等位基因(A、a和B、b)控制,现有甲、乙两株粉红杓兰杂交,后代紫红杓兰∶粉红杓兰∶灰白杓兰=1∶2∶1,让F1粉红杓兰自交,每株收获的种子单独种植,F2中粉红杓兰∶灰白杓兰都为2∶1。请回答下列问题:
【命题新角度】1.甲、乙两亲本粉红杓兰的基因型是____________。 2.F2中粉红杓兰∶灰白杓兰=2∶1的原因是________________________________________________________________________________________________。3.利用题干中所给的个体,设计实验探究基因在染色体上的位置:实验方案:______________________________________________。 结果及结论:若后代____________,则A、a和B、b在一对同源染色体上。 若后代________________,则A、a和B、b在两对同源染色体上。
【解析】1.由两株粉红杓兰杂交,后代紫红杓兰∶粉红杓兰∶灰白杓兰=1∶2∶1,让F1粉红杓兰自交,每株收获的种子单独种植,F2中粉红杓兰:灰白杓兰都为2∶1,可知两亲本粉红杓兰的基因型分别是Aabb和aaBb(或aaBb和Aabb)。2.F2中粉红杓兰∶灰白杓兰=2∶1而不是3∶1,原因最可能是显性基因纯合(AA和BB)致死。3.实验方案:让F1紫红杓兰自交,观察后代的表现型及比例。若后代全为紫红杓兰,则A、a和B、b在一对同源染色体上。若后代中紫红杓兰∶粉红杓兰∶灰白杓兰=4∶4∶1,则A、a和B、b在两对同源染色体上。
答案:1. Aabb和aaBb(或aaBb和Aabb) 2.显性基因纯合(AA和BB)致死3.让F1紫红杓兰自交,观察后代的表现型及比例全为紫红杓兰紫红杓兰∶粉红杓兰∶灰白杓兰=4∶4∶1
【拓展视野】自由组合定律与生物多样性的关系 以自然选择为核心的生物进化学说,能够科学地解释生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性。 这一学说是以“生物的变异”为基础的,而变异的来源有三个:基因突变、基因重组和染色体变异。其中的基因重组型变异主要来自基因的自由组合和基因的互换。这是因为生物体在经过减数分裂形成有性生殖细胞的过程中,非同源染色体上的非等位基因都将进行自
由组合,从而导致性状的重组,加上生物体内控制性状的基因多种多样,这样产生的后代,就会出现很多的新品种。 例如小麦有21对染色体,每对同源染色体上只选一对等位基因进行研究,那么,小麦的F2中,表现型将有221=2 097 152种,基因型将有321=10 460 353 203种。这么丰富的重组类型,为自然选择提供了广泛的材料。
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