2024届高考生物一轮复习教案第五单元基因的传递规律第4课时自由组合定律中的特殊比例和实验探究（苏教版）

这是一份2024届高考生物一轮复习教案第五单元基因的传递规律第4课时自由组合定律中的特殊比例和实验探究（苏教版），共21页。
考点一 自由组合定律中的特殊分离比
题型一 9∶3∶3∶1的变式(自交“和”为16，测交“和”为4的分离比分析)
题型突破
1．玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色(不考虑突变)。研究人员进行以下两组实验，下列有关说法错误的是( )
A.籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb
B．实验一F1中白色个体随机传粉，子代的表型及比例为紫色∶白色＝8∶41
C．实验二亲代白色个体的基因型可能有2种，子代紫色个体中没有纯合子
D．实验二的F1中紫色个体自交，其后代籽粒为紫色个体的比例为eq \f(9,16)
答案 D
解析 籽粒的紫色和白色为一对相对性状，受两对等位基因控制，根据上述分析可知，亲代紫色植株的基因型均为AaBb，A正确；实验一F1中白色个体基因型和比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶1∶2∶1，产生的配子类型和比例为Ab∶aB∶ab＝2∶2∶3，F1白色个体随机传粉，子代表现为紫色的概率为2/7×2/7×2＝8/49，所以白色个体的概率为1－8/49＝41/49，故表型及比例为紫色∶白色＝8∶41，B正确；根据分析可知，实验二亲本基因型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb，即亲本中的白色个体基因型可能为2种，子代中紫色个体的基因型为A_Bb(或AaB_)，均为杂合子，C正确；实验二的F1中紫色个体的基因型可能为1/3AABb、2/3AaBb(或1/3AaBB、2/3AaBb)，自交后代籽粒为紫色的概率为1/3×1×3/4＋2/3×3/4×3/4＝5/8，D错误。
归纳总结
2．“喜看稻菽千重浪，遍地英雄下夕烟”，中国科学家团队对水稻科研做出了突出贡献：袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”，朱英国院士为我国杂交水稻的先驱，农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验：取甲(雄蕊异常，雌蕊正常，表现为雄性不育)、乙(可育)两个品种的水稻进行相关实验，实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a完全显性，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育。据表分析回答下列问题：
(1)控制水稻雄性不育的基因是____________________________________________________，该兴趣小组同学在分析结果后认为A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，其判断理由是____________________________________________________________。
(2)F2中可育株的基因型共有____________种；仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为__________。
(3)若要利用F2中的两种可育株杂交，使后代雄性不育株的比例最高，则双亲的基因型为________________________________________________________________________。
(4)现有各种基因型的可育水稻，请利用这些实验材料，设计一次杂交实验，确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果，得出相应结论。
答案 (1)A F1个体自交单株收获得到的F2中的一半表现的性状分离比为可育株∶雄性不育株＝13∶3，而13∶3是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自由组合定律 (2)7 7/13 (3)aabb和AABb (4)水稻不育植株的基因型为A_bb，要确定水稻丙的基因型，可采用测交的方法，实验思路：取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb；若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1∶1，则丙的基因型为Aabb。
解析 (1)由分析可知，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育，说明雄性不育株一定不含B基因，进而确定控制雄性不育的基因为A。F1个体自交得到的F2中的一半出现可育株∶雄性不育株＝13∶3，13∶3是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自由组合定律，该比值的出现是基因重组(或自由组合)的结果。(2)根据分析可知，甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB，F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb。AaBb自交后代的基因型共9种，其中AAbb、Aabb表现为不育，因此可育株的基因型共有9－2＝7(种)。仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株的个体的基因型为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/13aabb，其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代会发生性状分离，其他均能稳定遗传，故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1－2/13－4/13＝7/13。(3)利用F2中的两种可育株杂交，要使得到雄性不育株A_bb的比例最高，可确定其中一个亲本全部产生b的配子，则亲本之一的基因型一定是aabb，另一亲本能产生A的配子，则另一亲本的基因型为AABb，显然所选个体的基因型为aabb和AABb。
题型二 致死类型分析(自交“和”小于16，测交“和”小于4的分离比分析)
1．显性纯合致死
1AA和BB致死eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(F1自交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因, 型个体致死,测交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1))
2AA或BB致死eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(F1自交后代：6AaBB＋AaBb∶3aaB_∶2Aabb∶1aabb[或, 6AABb＋AaBb∶3A_bb∶2aaBb∶1aabb],测交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1))
2．隐性纯合致死
(1)双隐性致死：F1自交后代：A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3。
(2)单隐性致死(aa或bb)：F1自交后代：9A_B_∶3A_bb或9A_B_∶3aaB_。
题型突破
3．蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶致死，基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1，F1随机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为( )
A．6∶2∶3∶1 B．15∶5∶6∶2
C．9∶3∶3∶1 D．15∶2∶6∶1
答案 D
解析 基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配，F1的基因型为AaBb，F1随机交配所得F2蝴蝶中，雌雄个体的比例为1∶1，基因A纯合时雄蝶致死，雄蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅＝6∶2∶3∶1，基因b纯合时雌蝶致死，雌蝶中正常长翅∶残缺长翅＝9∶3，则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1，D正确。
方法规律 致死类问题解题思路
第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。
第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表型及比例。
4．(多选)某植物有白花和红花两种性状，由等位基因R/r、I/i控制，已知基因R控制红色素的合成，基因I会抑制基因R的表达。某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1；再让F1中的红花植株自交，后代中红花∶白花＝2∶1。下列有关分析正确的是( )
A．基因R/r与I/i独立遗传
B．基因R纯合的个体会致死
C．F1中白花植株的基因型有7种
D．亲代白花植株的基因型为RrIi
答案 ABD
解析 某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1，红花R_ii占eq \f(1,6)＝eq \f(2,3)×eq \f(1,4)，可推出两对等位基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，且RR基因纯合致死，A、B正确；根据以上分析可知，亲本白花植株基因型为RrIi，且F1中红花植株自交后代中红花∶白花＝2∶1，RR基因纯合致死，故F1中白花植株的基因型有RrII、RrIi、rrII、rrIi、rrii，共5种，C错误、D正确。
5．某种小鼠的毛色有黄色、胡椒面色、黑色、白色等，受位于常染色体上的复等位基因AY、A、a及等位基因B、b共同控制，不同毛色小鼠的基因组成如下：
研究人员利用不同毛色小鼠进行相关实验，结果如图。请回答下列问题：
(1)小鼠是遗传学研究的常用材料，其优势有____________、________________。(答两点)
(2)据上述实验判断，AY、A、a之间的显隐性关系是____________________________，小鼠的毛色遗传遵循______________________________定律。
(3)实验一亲本黄色小鼠基因型是__________，亲本白色小鼠基因型是____________，F1中黄色小鼠相互交配，后代黄色小鼠占________。
(4)实验二中，亲本黄色和胡椒面色小鼠基因型分别是__________、__________，F1黑色小鼠与胡椒面色小鼠相互交配，后代表型及比例是__________________________________。
答案 (1)易饲养 繁殖周期短 (2)AY对A、a显性，A对a显性 (分离定律和)自由组合 (3)AYaBB AYabb 1/2 (4)AYaBb AaBb 胡椒面色∶黑色∶白色＝4∶4∶1
考点二 探究不同对基因在常染色体上的位置
应用导学
一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)。这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：
(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为________________________；上述5个白花品系之一的基因型可能为___________________________________________(写出其中一种基因型即可)。
(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：
①该实验的思路：________________________________________________________________。
②预期的实验结果及结论：________________________________________________________。
答案 (1)AABBCCDDEEFFGGHH
aaBBCCDDEEFFGGHH (2)①用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色 ②在5个杂交组合中，如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一；如果子代全部为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成的
总结提升
1．判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制
(1)实验方案：将具有相同隐性性状的两个品系的个体杂交。
(2)结果分析
①若子代均表现为隐性性状，则这两个品系的相同隐性性状是由相同的隐性基因控制的。
②若子代均表现为显性性状，则这两个品系的相同隐性性状是由不同的隐性基因控制的。
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
①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1自交，观察F2的性状分离比。
②结果分析：若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比，则这两对基因位于1对同源染色体上。
(2)测交法
①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1与隐性纯合子杂交，观察F2的性状比例。
②结果分析：若子代性状比例为1∶1∶1∶1，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代性状比例为1∶1，则这两对基因位于1对同源染色体上。
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定律。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定律的现象。
题型突破
6．(2023·江苏南京市、盐城市高三模拟)某研究所将拟南芥的三种耐盐基因S1、S2、S3(分别用表示)导入玉米，筛选出成功整合的耐盐植株(三种基因都存在才表现为高耐盐性状)。如图表示三种基因随机整合获得的某一植株，让其自交(不考虑交叉互换等变化)，后代中高耐盐性状的个体所占比例是( )
A．3/4 B．9/16 C．3/8 D．1/2
答案 B
解析 该植株可产生含耐盐基因数为3(S1、S2、S3)、2(S1、S3)、1(S2)、0这四种类型的配子，比例为1∶1∶1∶1。自交(不考虑互换等变化)后代中高耐盐性状(三种基因都存在才表现为高耐盐性状)的个体所占比例是1/4的“3”雌配子与各种雄配子结合的个体、1/4的“3”雄配子与各种雌配子结合的个体(所占比例为2×1/4－1/4×1/4＝7/16)、1/4的“2”雌配子与1/4的“1”雄配子结合的个体(所占比例为1/16)、1/4的“1”雌配子与1/4的“2”雄配子结合的个体(所占比例为1/16)，共计：7/16＋1/16＋1/16＝9/16，B符合题意。
7．茄子的花色可用于育种过程中性状选择的标记，果皮和果肉颜色也是茄子的重要品质性状。为研究这三个性状的遗传规律，选用P1(紫花、白果皮、白果肉)、P2(白花、绿果皮、绿果肉)、P3(白花、白果皮、白果肉)和P4(紫花、紫果皮、绿果肉)四种纯合子为亲本进行杂交实验，结果如表所示。
回答下列问题：
(1)在研究茄子花色的遗传规律时，除了实验1外，还可以选用的杂交组合有__________________________(写出一组即可)。根据实验1的结果可知________是显性性状。
(2)根据实验2结果推测，茄子果皮颜色受______对基因控制，F2中绿果皮个体的基因型有______种。
(3)根据实验3结果推测，果肉颜色遗传遵循________定律。假如控制果皮和果肉颜色的基因位于两对染色体上，实验3的F2中没有白果皮、绿果肉和绿果皮、白果肉的表型，推测其可能的原因有两种：①果肉颜色由另一对等位基因控制，但______________________________；②________________________________________________________________________。
为了进一步确认出现上述现象的具体原因，可增加样本数量继续研究。
(4)假定花色和果皮颜色的遗传符合基因的自由组合规律，则实验2的F2中紫花、绿果皮植株理论上所占比例为________。让F2中所有紫花、绿果皮植株随机交配，则其后代中紫花、白果皮植株理论上所占比例为________。
答案 (1)P1×P3或P3×P4 紫花 (2)两 2 (3)分离 控制果皮颜色的基因中有一对与控制果肉颜色的基因位于同一对同源染色体上 样本数量太少，存在偶然误差 (4)9/64 8/81
8．(2023·江苏苏北七市高三调研)玉米(2n＝20)种子颜色与糊粉层细胞含有的色素种类有关，糊粉层是由受精极核(2个极核和1个精子结合形成)发育而来，发育成同一种子的极核和卵细胞的基因型相同，参与受精的2个精子的基因型也相同。已知玉米糊粉层颜色由两对等位基因(C′、C和Bz、bz)控制，其中基因C′对C显性，且基因C′抑制糊粉层细胞中色素的合成，基因Bz对bz显性，且基因Bz控制紫色色素合成，基因bz控制褐色色素合成。科研人员将甲(C′C′BzBz)、乙(CCBzBz)玉米间行种植(如下图)，并进行相关杂交实验。请据图回答问题：
(1)玉米是遗传学研究的良好材料，具有________________________________________等优点。玉米糊粉层细胞中含有__________条染色体。
(2)经分析，植株甲雌花序Ⅱ结出无色玉米，且种子糊粉层细胞的基因型是C′C′CBzBzBz，植株乙雌花序Ⅳ所结玉米种子糊粉层细胞的基因型是__________________，植株乙雌花序Ⅲ所结玉米种子糊粉层颜色有__________________。
(3)将植株甲雌花序Ⅱ所结种子播种得到F1植株，让F1自交，F1植物上所结种子的糊粉层颜色及比例为__________________。
(4)为确定两对基因C′、C和Bz、bz的位置关系，科研人员用基因型为CCbzbz和C′C′BzBz的玉米植株杂交得F1，F1自交。若这两对基因位于非同源染色体上，则F1植株所结种子颜色及比例为_______________________________________________________________。
(5)研究发现，两对基因C′、C和Bz、bz均位于9号染色体上。Ds基因能从一条染色体转移到另一条染色体上，并诱导染色体断裂，断裂后不含着丝粒的片段易丢失。下图是某糊粉层细胞中相关基因位置及染色体断裂结果。
实验发现，某无色种子上出现了不同面积的褐色斑点，根据上图分析，出现褐色斑点的原因是________________________________________，斑点面积越大，则染色体断裂发生的时期______________。
答案 (1)后代数量多，有多对易于区分的相对性状 30 (2)C′CCBzBzBz 无色、紫色 (3)无色∶紫色＝3∶1 (4)无色∶紫色∶褐色＝12∶3∶1 (5)部分细胞中C′、Bz基因缺失，bz基因表达 越早
解析 (1)玉米作为遗传学实验材料的优点有①有易于区分的相对性状；②雌雄同株异花，既能自花传粉也便于人工授粉；③生长周期短，繁殖速度快；④产生的后代数量多，便于统计分析。糊粉层是由受精极核(2个极核和1个精子结合形成)发育而来的，根据配子中染色体数目是体细胞的一半，所以精子染色体数目为10条，极核染色体数目为10条， 则糊粉层细胞中含有30条染色体。(2)由题意可知，亲本甲的基因型为C′C′BzBz，亲本乙的基因型为CCBzBz，二者既进行自花传粉也进行人工授粉，并对杂交后雌花序Ⅱ进行套袋处理。植株乙雌花序Ⅳ是进行了人工授粉，甲为父本，精子的基因型是C′Bz，乙为母本，极核的基因型为CBz，所以植株乙雌花序Ⅳ上所结玉米种子糊粉层细胞的基因型是C′CCBzBzBz，植株乙雌花序Ⅲ所结玉米种子既有自花传粉也有异花传粉的种子，其基因型有C′CCBzBzBz和CCCBzBzBz，根据基因C′对C为显性，且基因C′抑制糊粉层细胞中色素的合成，Bz对bz为显性，且基因Bz控制紫色色素合成，基因bz控制褐色色素合成，所以基因型C′CCBzBzBz和CCCBzBzBz对应的糊粉层颜色为无色、紫色。
1．(2020·浙江7月选考，23)某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R。
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为( )
A．21/32 B．9/16
C．3/8 D．3/4
答案 A
解析 根据题干信息可推理如下，①野生型(AABBcc)表现为有成分R，可推知基因型为A_B_cc的个体表现为有成分R。②3个突变体能稳定遗传，所以都为纯合子，且均表现为无成分R。③分析杂交过程，杂交Ⅰ中，F1(AaBbCc)与甲杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶3，即A_B_cc的占1/4，所以甲中一定含有c基因，可推测甲的基因型为aaBBcc或AAbbcc；杂交Ⅱ中，F1(AaBbCc)与乙杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶7，即A_B_cc约占1/8，所以乙中一定含有c基因，可推测乙的基因型为aabbcc。用杂交Ⅰ子代中有成分R植株[(1/2AaBBcc、1/2AaBbcc)或(1/2AABbcc、1/2AaBbcc)]与杂交Ⅱ子代有成分R植株(AaBbcc)杂交，雌雄配子随机结合，理论上后代中有成分R植株所占的比例为1/2×3/4×1×1＋1/2×3/4×3/4×1＝21/32。
2．(多选)(2022·山东，17)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( )
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
答案 BC
解析 当植株是白花时候，其基因型为____ii，只含隐性基因的植株与F2测交仍然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误；甲(AAbbII)×乙(AABBii)杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。乙(AABBii)×丙(aaBBII)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；题中相关信息不能确定相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上，D错误。
3．(2021·湖南，17)油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。
回答下列问题：
(1)根据F2表型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是______________________，杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有______种结合方式，且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是__________
___________________________________________________________________________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，分为三种类型，全为高秆的记为F3－Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3－Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3－Ⅲ。产生F3－Ⅰ、F3－Ⅱ、F3－Ⅲ的高秆植株数量比为________。产生F3－Ⅲ的高秆植株基因型为______________(用A、a；B、b；C、c……表示基因)。用产生F3－Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？__________。
答案 (1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 16 F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 (2)7∶4∶4 Aabb、aaBb 不能
解析 (1)根据题意分析可推测，半矮秆突变体S是双隐性纯合子，只要含有显性基因即表现为高秆，杂交组合①的F1为双杂合子，减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以产生4种比例相等的配子，自交时雌雄配子有16种结合方式，且每种结合方式机率相等，导致F2出现高秆∶半矮秆≈15∶1。(2)杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb，所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，含有一对纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高秆植株的比例为7/15，其后代全为高秆，记为F3－Ⅰ；AaBb占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例≈15∶1，和杂交组合①、②的F2基本一致，记为F3－Ⅱ；2Aabb、2aaBb占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致，记为F3－Ⅲ，产生F3－Ⅰ、F3－Ⅱ、F3－Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3－Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，不论两对基因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本均产生两种数量相等的雌雄配子，子代均出现高秆∶半矮秆＝3∶1，因此不能验证基因的自由组合定律。
4．(2019·江苏，32)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制，毛色有红毛、棕毛和白毛三种，对应的基因组成如表。请回答下列问题：
(1)棕毛猪的基因型有________种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型为_____________________________________________________。
②F1测交，后代表型及对应比例为_________________________________________________。
③F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有________种(不考虑正反交)。
④F2的棕毛个体中纯合子的比例为________。F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为________。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i，I基因对A和B基因的表达都有抑制作用，i基因不抑制，如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配，子代中红毛个体的比例为________，白毛个体的比例为________。
答案 (1)4 (2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1 ③4 ④1/3 1/9 (3)9/64 49/64
解析 (1)结合表格分析，棕毛猪的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb，共4种。(2)①亲本都为纯合棕毛猪，F1均表现为红毛，则F1的基因型为AaBb，亲本基因型为AAbb和aaBB。②据题干信息，控制猪毛色的两对等位基因独立遗传，则两对基因在遗传时遵循基因的自由组合定律。F1(AaBb)与aabb进行测交，后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，表型及比例为红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1。③F1雌雄交配产生F2，F2的基因型有A_B_、A_bb、aaB_、aabb，其中纯合个体的基因型有AABB、AAbb、aaBB、aabb，其中AAbb×aabb、aaBB×aabb、AAbb×AAbb、aaBB×aaBB，共4种组合能产生棕毛子代。④F2中棕毛个体的基因型为A_bb、aaB_，所占比例为6/16，纯合棕毛个体所占比例为2/16，则F2的棕毛个体中纯合子的比例为1/3。F2中棕毛个体的基因型及比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb＝1∶2∶1∶2，其中1/3Aabb(♀)×1/3aaBb(♂)、1/3Aabb(♂)×1/3aaBb(♀)、1/3Aabb×1/3Aabb、1/3aaBb×1/3aaBb组合后代可以出现白毛，所占比例为1/3×1/3×1/2×1/2×2＋1/3×1/3×1/4＋1/3×1/3×1/4＝1/9。(3)据题干信息，I、i位于另一对同源染色体上，则I/i与A/a、B/b在遗传时也遵循自由组合定律。基因型为IiAaBb的雌雄个体交配，后代红毛个体的基因型应为iiA_B_，其所占比例为1/4×9/16＝9/64，后代白毛个体的基因型为I_ _ _ _ _、iiaabb，其所占比例为3/4＋1/4×1/16＝49/64。
课时精练
一、单项选择题
1．某种鼠中，黄色基因A对灰色基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时胚胎致死，这两对基因独立遗传。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代性状分离比为( )
A．2∶1 B．3∶1∶1
C．4∶2∶2∶1 D．9∶3∶3∶1
答案 A
解析 根据题意分析可知，控制老鼠体色和尾的这两对基因位于非同源染色体上，符合孟德尔的自由组合定律。两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型是AaBb，交配时会产生9种基因型的个体，即：A_B_、A_bb、aaB_、aabb，但是由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以只有AaBB(2/16)、AaBb(4/16)、aaBB(1/16)、aaBb(2/16)四种基因型个体能够生存下来，其中AaBB(2/16)、AaBb(4/16)为黄色短尾；aaBB(1/16)、aaBb(2/16)为灰色短尾，所以理论上正常出生的子代表型比例为(2/16＋4/16)∶(1/16＋2/16)＝2∶1。
2．旱金莲由三对等位基因控制花的长度，这三对基因分别位于三对同源染色体上，作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉，后代出现性状分离，其中与亲本具有同等花长的个体所占比例是( )
A．1/16 B．2/16
C．5/16 D．6/16
答案 D
解析 根据题意花长为24 mm的个体中应该有(24－12)÷3＝4个显性基因，且后代有性状分离，不可能是纯合子，所以基因型可能是AaBbCC、AaBBCc、AABbCc。以AaBbCC为例，其自交后代含有4个显性基因的比例为1/4×1/4×1＋1/4×1/4×1＋1/2×1/2×1＝6/16。
3．(2023·南京师大附中高三开学考试)数量性状又称多基因性状。用纯合红色麦粒和白色麦粒亲本杂交，F1表型为中间颜色粉红色，F2中白色与红色的比例为1∶63，其中红色麦粒的颜色深浅不同，呈逐渐加深现象。下列叙述正确的是( )
A．数量性状的遗传遵循基因的自由组合定律，但是不遵循基因的分离定律
B．不能确定麦粒颜色的遗传受几对基因的控制
C．F2中共有6种表型，其中红色最深的比例为1/64
D．F2中中间颜色粉红色麦粒所占比例为20/64
答案 D
解析 用纯合红色麦粒和白色麦粒亲本杂交，F1表型为中间颜色粉红色，F2中白色与红色的比例为1∶63，即白色所占比例为1/64＝1/4×1/4×1/4，说明这对相对性状是由3对等位基因控制的，且它们的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律，A、B错误；F1为杂合子，F2中共有7种表型，红色最深的3对基因都是显性，概率是1/4×1/4×1/4＝1/64，C错误；F2中中间颜色粉红色麦粒(含有三个显性基因)，若这三对基因用A和a、B和b、C和c表示，则中间颜色粉红色麦粒的基因型及比例为(1/4×1/2×1/4)AABbcc、(1/4×1/4×1/2)AAbbCc、(1/2×1/2×1/2)AaBbCc、(1/2×1/4×1/4)AaBBcc、(1/4×1/4×1/2)aaBBCc、(1/2×1/4×1/4)AabbCC、(1/4×1/2×1/4)aaBbCC，所占比例为5/16，D正确。
4．现用基因型为AABBCC的个体与基因型为aabbcc的个体杂交得到F1，将F1与隐性亲本测交，测交后代出现的四种基因型及其数目如表所示。下列有关分析错误的是( )
A.测交结果说明F1产生了基因型为abc、ABC、aBc、AbC四种类型的配子
B．测交后代的四种基因型一定对应四种表型且比例接近1∶1∶1∶1
C．据实验结果可推测F1中A和C在同一染色体上，a和c在同一染色体上
D．若让测交后代中基因型为AabbCc个体自交，后代中纯合子占1/2
答案 B
解析 依题意可知，F1的基因型是AaBbCc，隐性亲本(aabbcc)产生的配子基因型为abc，由测交后代的四种基因型可知，F1产生的四种类型的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC，A正确；基因型和表型不一定都是一一对应的关系，故测交后代的四种基因型不一定对应四种表型，B错误；根据实验结果可知，基因A和C、a和c总是同时出现，且基因型为AaBbCc的个体只产生四种类型的配子，由此可推测F1中A和C在同一染色体上，a和c在同一染色体上，C正确；根据C项分析可知，基因型为AabbCc的个体能产生两种配子，即1/2 AbC和1/2 abc，该个体自交后代中纯合子基因型有AAbbCC和aabbcc，所占比例为1/2×1/2＋1/2×1/2＝1/2，D正确。
5．拉布拉多犬个性忠诚，智商极高，深受人们的喜爱。其毛色有黑、黄、棕3种，分别受B、b和E、e两对等位基因控制。为选育纯系黑色犬，育种工作者利用纯种品系进行了杂交实验，结果如下。下列相关叙述错误的是( )
A．B、b和E、e的遗传遵循分离和自由组合定律
B．F2黑色犬中基因型符合育种要求的个体占1/9
C．F2黄色犬与棕色犬随机交配，子代中可获得纯系黑色犬
D．F2黑色犬进行测交，测交后代中不能获得纯系黑色犬
答案 C
解析 由于黑色个体F1自由交配后代产生的个体中有三种毛色，并且符合9∶3∶3∶1的性状分离比及变形，因此两对基因B、b和E、e的遗传符合基因的分离定律和自由组合定律，A正确；F2中黑色犬的基因型有BBEE、BbEe、BBEe、BbEE四种，其中黑色纯合子BBEE占1/9，B正确；F2中黄色犬与棕色犬随机交配，其后代中不会出现BBEE的个体，因此不能获得黑色纯种个体，C错误；F2黑色犬测交(与bbee杂交)其后代都含有b和e基因，因此不会出现BBEE个体，D正确。
6．研究发现水稻品种甲和乙的配子部分不育，这种不育机制与位于非同源染色体上的两对基因(A、a和B、b)有关。甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb。Aa杂合子所产生的含a的雌配子不育；Bb杂合子所产生的含b的雄配子不育。甲、乙杂交得到F1，下列叙述正确的是( )
A．F1经过减数分裂产生可育的雄配子及比例是AB∶Ab＝1∶1
B．F1自交子代基因型及比例是AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb＝1∶1∶1∶1
C．F1雌雄配子随机结合导致非同源染色体上的基因自由组合
D．F1分别作父本和母本与乙杂交子代基因型及比例相同
答案 B
解析 甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb，产生F1的基因型为AaBb，Aa经过减数分裂产生可育的雄配子为A∶a＝1∶1，Bb经过减数分裂产生可育的雄配子为B，所以F1经减数分裂产生可育雄配子及比例是AB∶aB＝1∶1，A错误；F1的基因型为AaBb，Aa自交子代基因型为AA∶Aa＝1∶1，Bb自交子代基因型为BB∶Bb＝1∶1，合在一起就是AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb＝1∶1∶1∶1，B正确；非同源染色体上的基因自由组合发生在减数分裂过程中，C错误；F1分别作父本和母本与乙杂交，子代基因型分别是AaBb和aaBb、AaBb和Aabb，基因型并不相同，D错误。
7．(2023·江苏连云港高三模拟)若人体内存在两对与疾病相关的等位基因A、a和B、b。下列说法正确的是( )
A．A、a和B、b的遗传都遵循分离定律，因此两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B．基因型为AaBb的雄性个体与aabb的雌性个体交配后，子代表型比例为1∶1∶1∶1
C．由于DNA甲基化，AaBb的表型与aabb相同，说明基因序列发生了变化
D．若正常的精母细胞中不含有A或a基因，则A、a位于性染色体上
答案 D
解析 A、a和B、b的遗传都遵循分离定律，但不一定遵循自由组合定律，A错误；基因型为AaBb的雄性个体与aabb的雌性个体交配后，若两对等位基因不独立遗传，AaBb的个体AB连锁、ab连锁，则子代为AaBb∶aabb＝1∶1，B错误；DNA甲基化不会改变基因序列，但能抑制基因的表达，C错误。
8．(2023·江苏高三检测)豌豆的红花对白花是显性，长花粉对圆花粉是显性。现有红花长花粉与白花圆花粉植株杂交，F1都是红花长花粉植株。若F1自交获得F2共200株植株，其中白花圆花粉个体为32株，则F2中杂合的红花圆花粉植株所占比例为( )
A．8% B．10% C．16% D．20%
答案 A
解析 由题意分析可知，控制两对性状的两对基因位于同一对同源染色体上，设红花基因型为A，长花粉基因型为B，则F2中aabb占32/200，则aabb占16%，则F1产生的配子ab占40%，配子中，ab＝AB＝40%，则Ab＝aB＝10%，可求得：杂合的红花圆花粉植株Aabb所占比例为10%×40%×2＝8%，A正确。
二、多项选择题
9．澳洲老鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，A对a、B对b完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制褐色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的黑色和褐色亲本杂交，F1为白色，F1雌雄个体相互交配得到F2。若不考虑交叉互换，下列有关叙述错误的是( )
A．同时含有A和B基因的个体毛色呈白色，原因是两基因不能转录
B．若F2中褐色个体的比例接近1/4，则A和b在同一条染色体上
C．若F1测交后代中黑鼠与褐鼠数量相当，则两对基因不能独立遗传
D．可以推断F2会有3种表型，其中的黑色个体会有2种基因型
答案 ACD
解析 由题干可知，当A和B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达，因此含有A和B基因的个体为白色是转录产物没有翻译的结果，A错误；若F2中褐色个体的比例接近1/4，两对等位基因位于一对同源染色体上，A和b在同一条染色体上，a和B在同一条染色体上，B正确；若两对基因独立遗传，F1(AaBb)测交后代(AaBb、Aabb、aaBb、aabb)中黑色个体(Aabb)数量∶褐色个体(aaBb)数量＝1∶1，因此，F1测交后代中黑鼠与褐鼠数量相当，则两对基因独立遗传，C错误；若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则F1(AaBb)自交得到F2，F2中出现3种表型(黑色、褐色和白色)，其中表型为黑色的个体基因型有AAbb、Aabb两种；若两对等位基因位于一对同源染色体上，F2出现3种表型(黑色、褐色和白色)，则F2中黑色只有AAbb一种基因型，D错误。
10．拟南芥植株较小、生长周期短、结实多、形态特征分明、易于观察，是典型的自交繁殖植物。拟南芥易于保持遗传稳定性，利于遗传研究，被科学家誉为“植物中的果蝇”。拟南芥果瓣有紫色和白色两种表型，已知紫色果瓣形成的生物化学途径如图所示。A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，其中A对a为显性、B对b为显性。下列说法错误的是( )
A．若基因型不同的两白色果瓣植株杂交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝1∶1，则两亲本基因型为AAbb、aaBb
B．若紫色果瓣植株自交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝9∶7，则说明亲本紫色果瓣的基因型为AaBb
C．基因控制该植物紫色果瓣和白色果瓣的途径与基因控制豌豆皱粒的途径不同
D．若中间产物为红色，则基因型为AaBb的植株自交，所得F1中紫色果瓣∶红色果瓣∶白色果瓣＝9∶6∶1
答案 ACD
解析 若基因型不同的两白色果瓣植株杂交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝1∶1，则两亲本白色果瓣植株的杂交组合应为AAbb×aaBb或Aabb×aaBB，A错误；若紫色果瓣植株自交，所得F1中紫色果瓣∶白色果瓣＝9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，则亲本紫色果瓣的基因型为AaBb，B正确；基因控制该植物紫色果瓣和白色果瓣的途径与基因控制豌豆皱粒的途径都是基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制性状的，C错误；若中间产物为红色(形成红色果瓣)，基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，表型及比例为紫色果瓣∶红色果瓣∶白色果瓣＝9∶3∶4，D错误。
11．(2023·江苏南京高三模拟)下图1表示黑小麦(2n)与白小麦(2n)的杂交实验结果，图2表示以图1中F2黑小麦为材料利用染色体消失法诱导单倍体技术获得纯合小麦的流程。下列相关叙述正确的是( )
A．图1的黑小麦自交过程中发生了基因重组
B．图1的F2白小麦中纯合子的概率为3/7
C．图2所示流程获得的小麦不都是纯合子
D．图2的玉米和黑小麦之间不存在生殖隔离
答案 AB
解析 据题图1可知，F2中黑小麦∶白小麦＝9∶7，推测相关性状与独立遗传的两对等位基因(假设为A、a，B、b)有关，F1应为双杂合子，其产生配子的减数分裂过程中发生了自由组合型基因重组，A正确；F1的基因型为AaBb，则F2白小麦的基因型为A_bb(1AAbb、2Aabb)、aaB_(1aaBB、2aaBb)和aabb(1aabb)，即F2白小麦中纯合子的概率为3/7，B正确；题图2所示流程运用的育种原理为单倍体育种，因此所获得的小麦全部是纯合子，C错误；玉米和黑小麦杂交后代不可育，两者之间存在生殖隔离，D错误。
12．科研工作者在研究果蝇翅型(卷翅与长翅)的遗传现象时提出，在卷翅基因所在的染色体上存在隐性致死基因(d)，该基因纯合时致死。紫眼(e)卷翅(B)品系和赤眼(E)卷翅(B)品系果蝇的隐性致死基因不同(分别用d1和d2表示)，它们在染色体上的位置如图所示，其中d1d1和d2d2致死，d1d2不致死，已知控制眼色与翅型的基因独立遗传。下列分析正确的是( )
A．d1和d2没有位于同源染色体的相同位置上，因此它们不属于等位基因
B．图示紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系果蝇杂交，子代中卷翅∶长翅＝3∶1
C．图示赤眼卷翅品系中的雌雄果蝇相互交配，子代果蝇中卷翅∶长翅＝2∶1
D．图示赤眼(Ee)卷翅品系和紫眼卷翅品系果蝇杂交，子代表型比例为2∶2∶1∶1
答案 ABC
解析 图示赤眼(Ee)卷翅品系(Bbd2)和紫眼(ee)卷翅品系(Bbd1)果蝇杂交，子代表型比例为(1∶1)(3∶1)＝3∶3∶1∶1，D错误。
三、非选择题
13．(2023·江苏南京六校高三调研)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制，其中A/a控制黑色物质合成，B/b控制灰色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图：
(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲－灰鼠，乙－白鼠，丙－黑鼠)进行杂交，结果如下表：
请根据以上材料及实验结果分析回答：
①A/a和B/b这两对基因位于__________对同源染色体上；图中有色物质1代表________色物质。
②在实验一的F2中，白鼠共有________种基因型；F2中黑鼠与F1中灰鼠进行回交，后代中出现白鼠的概率为____________。
(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠丁，让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下表：
①据此推测：小鼠丁的黄色性状是由基因________突变产生的，该突变属于__________性突变。
②为验证上述推测，可用实验三F1的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表型及比例为________________________，则上述推测正确。
③用3种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因，观察其分裂过程发现，某次级精母细胞有3种不同的颜色的4个荧光点，其原因是________________________________________________________________________。
答案 (1)①2 黑 ②3 eq \f(1,6) (2)①B 显 ②黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1 ③对应的精原细胞在减数分裂前期 Ⅰ 发生了B基因和新基因之间的交叉互换
解析 (1)①实验一的F2中灰鼠∶黑鼠∶白鼠＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，即这两对等位基因位于两对同源染色体上。由图表分析可知，A和B同时存在时表现为灰色，只有A时表现为黑色，因此图中有色物质1代表黑色物质，有色物质2代表灰色物质。②实验一中F1的基因型为AaBb，F2情况为灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb)∶黑鼠(1AAbb、2Aabb)∶白鼠(1aaBB、2aaBb、1aabb)＝9∶3∶4，其中白鼠共有3种基因型。F2中黑鼠(eq \f(1,3)AAbb、eq \f(2,3)Aabb)与F1中灰鼠(AaBb)进行回交，后代中出现白鼠(aa__)的概率为eq \f(2,3)×eq \f(1,4)＝eq \f(1,6)。(2)①实验三中丁与纯合黑鼠(AAbb)杂交，后代有两种性状，说明丁为杂合子，且小鼠丁的黄色性状是由基因B突变产生的，结合杂交后代中有灰色个体，说明新基因相对于B为显性(本解析中用B1表示)，即突变属于显性突变。结合F1、F2未出现白鼠可知，丁不含a基因，其基因型为AAB1B。②若推论正确，则F1中黄鼠基因型为AAB1b，灰鼠基因型为AABb，杂交后代基因型及比例为AAB1B∶AAB1b∶AABb∶AAbb＝1∶1∶1∶1，表型及其比例为黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1。③小鼠丁(AAB1B)的次级精母细胞的基因型为AAB1B1或AABB，荧光标记后应有2种不同颜色、4个荧光点，某次级精母细胞中含有4个荧光点，说明基因数量没有变化，但有3种颜色的荧光说明基因种类发生改变，其原因应该是在减数第一次分裂四分体时，新基因B1和基因B所在的染色单体片段发生了交叉互换。
14．(2020·山东，23)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
(1)实验一中作为母本的是________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为________________________________________________________________________
(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因________(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为____________________________________________________________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因________(填“位于”或“不位于”)2号染色体上，理由是_____________________________。
F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是________________________________________。
F2抗螟矮株中ts基因的频率为________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为________。
答案 (1)甲 雌雄同株 (2)是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1 (3)不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
解析 (1)据题中信息可知，品系M为雌雄同株，甲基因型为 Atsts，表现为雌株，因此实验一中的母本只能是甲。实验二的F1中非抗螟正常株高植株中不含抗螟基因，且控制性别的基因型是Tsts，性别应该是雌雄同株。(2)实验一中，若转入的A基因与ts基因位于一条染色体上，则甲植株的基因型可表示为，品系M的基因型是，则F1抗螟植株的基因型是，则F1抗螟植株自交所得F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1，因此甲转入的A基因与ts基因是位于同一条染色体上的。F2中抗螟雌株的基因型是AAtsts，抗螟雌雄同株的基因型是ATsts(A和ts位于同一条染色体上)，二者杂交，子代表型及比例是抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1。(3)实验二的F1抗螟矮株自交，F2中出现了抗螟性状和性别之间的自由组合，推测插入的A基因不位于2号染色体上，乙植株的基因型可表示为，品系M的基因型是，为了做题方便，可以把插入A基因的染色体对应的同源染色体上标上等位基因a，这样F1中的抗螟矮株的基因型是 AaTsts，非抗螟正常株高的基因型是aaTsts。F1抗螟矮株(AaTsts)自交，按照自由组合定律，后代表型及比例应该是抗螟矮株雌雄同株(A_Ts_)∶抗螟矮株雌株(A_tsts)∶非抗螟正常株高雌雄同株(aaTs_)∶非抗螟正常株高雌株(aatsts)＝9∶3∶3∶1，而事实上上述比例出现异常的3∶1∶3∶1。据题中给出的A基因可能对F1的繁殖造成影响，推测可能是含A基因的花粉致死，按照该推测分析：F1抗螟矮株(AaTsts)产生的4种雌配子的基因型及比例是ATs∶Ats∶aTs∶ats＝1∶1∶1∶1，产生的2种雄配子的基因型及比例是aTs∶ats＝1∶1，后代表型及比例是抗螟矮株雌雄同株(AaTs_)∶抗螟矮株雌株(Aatsts)∶非抗螟正常株高雌雄同株(aaTs_)∶非抗螟正常株高雌株(aatsts)＝3∶1∶3∶1，结果与题中事实吻合，说明含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株雌雄同株的基因型有2种，其比例为AaTsTs∶AaTsts＝1∶2，F2抗螟矮株雌株的基因型是Aatsts，3种基因型个体的比例是AaTsTs∶AaTsts∶Aatsts＝1∶2∶1，因此F2抗螟矮株中ts基因的频率是1/2。F2抗螟矮株雌雄同株有2种基因型，其比例为AaTsTs∶AaTsts＝1∶2，F2抗螟矮株雌株基因型是Aatsts，让F2抗螟矮株随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，事实上就是抗螟矮株雌株(Aatsts)作母本(产生2种配子：Ats∶ats＝1∶1)，抗螟矮株雌雄同株(AaTsTs∶AaTsts＝1∶2)作父本进行杂交，父本产生雄配子的基因型是(含A基因的雄配子不育)aTs∶ats＝2∶1，因此后代中抗螟矮株雌株(Aatsts)所占的比例是1/2×1/3＝1/6。条件分析
F1(AaBb)自
交后代比例
F1(AaBb)测
交后代比例
表型为双显、单显、双隐三种，即A_bb和aaB_个体的表型相同
9∶6∶1
1∶2∶1
双显性为一种表型，其余为另一种，即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同
9∶7
1∶3
双显为一种表型，一种单显为一种表型，另一单显与双隐为一种表型，即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同
9∶3∶4
1∶1∶2
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种表型，其余表现为另一种，即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同
15∶1
3∶1
单显为一种表型，其余为另一种表型，即A_B_和aabb一种表型，A_bb和aaB_为一种表型
10∶6
1∶1(2∶2)
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(累加效应)
AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1
AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1
组别
亲代
F1
实验一
紫色×紫色
白色∶紫色＝7∶9
实验二
紫色×白色
白色∶紫色＝5∶3
P
F1
F1个体自交单株收获，种植并统计F2表型
甲与乙杂交
全部可育
一半全部可育
另一半可育株∶雄性不育株＝13∶3
毛色
黄色
胡椒面色
黑色
白色
基因组成
AY_B_
A_B_
aaB_
_ _bb
组别
亲代杂交组合
F1表型
F2表型及数量(株)
实验1
P1×P2
紫花
紫花(60)，白花(18)
实验2
P3×P4
紫果皮
紫果皮(56)，绿果皮(17)，白果皮(5)
实验3
P1×P4
紫果皮、绿果肉
紫果皮、绿果肉(44)，紫果皮、白果肉(15)，绿果皮、绿果肉(15)，白果皮、白果肉(4)
杂交编号
杂交组合
子代表型(株数)
Ⅰ
F1×甲
有(199)，无(602)
Ⅱ
F1×乙
有(101)，无(699)
Ⅲ
F1×丙
无(795)
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
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
基因型
aabbcc
AaBbCc
aaBbcc
AabbCc
数目
203
196
205
199
项目
亲本组合
F1
F2
实验一
甲×乙
全为灰鼠
9灰鼠∶3黑鼠∶4白鼠
实验二
乙×丙
全为黑鼠
3黑鼠∶1白鼠
项目
亲本组合
F1
F2
实验三
丁×纯合黑鼠
1黄鼠∶1灰鼠
F1黄鼠随机交配：3黄鼠∶1黑鼠
F1灰鼠随机交配：3灰鼠∶1黑鼠
实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1