2021版新高考生物培优大一轮复习讲义：必修2第5单元第2讲孟德尔的豌豆杂交实验(二)

第2讲　孟德尔的豌豆杂交实验(二)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　1.从细胞水平和分子水平阐述基因的自由组合定律(生命观念)2.解释两对相对性状的杂交实验，总结基因的自由组合定律(科学思维)3.研究基因的自由组合定律，探究不同对基因在染色体上的位置关系(科学探究)4.解释、解决生产与生活中的遗传问题(社会责任) 两对相对性状的豌豆杂交实验及基因的自由组合定律1．发现问题——两对相对性状的杂交实验(1)实验过程P　　　　　　　黄色圆粒×绿色皱粒　　　　　　　 　　    ↓F1　　　　　　　　　黄色圆粒　　　　　　　 　    　↓⊗F2　9黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒(2)结果分析结果结论F1全为黄色圆粒说明黄色和圆粒为显性性状F2中圆粒∶皱粒＝3∶1说明种子粒形的遗传遵循分离定律F2中黄色∶绿色＝3∶1说明种子粒色的遗传遵循分离定律F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，出现两种新性状(绿色圆粒、黄色皱粒)说明不同性状之间进行了自由组合2.提出假说——对自由组合现象的解释(1)理论解释(提出假设)①两对相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自由组合。③F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量比相等。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解P　YYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)　　　　　　　    ↓F1　　　　　　　 YyRr(黄色圆粒)　　　　　 　  　↓⊗F2　　　　 　　 　 ?①试写出F2中4种表现型包含的基因型及比例。a．黄色圆粒：1/16YYRR,1/8YYRr,1/8YyRR,1/4YyRr。b．黄色皱粒：1/16YYrr,1/8Yyrr。c．绿色圆粒：1/16yyRR,1/8yyRr。d．绿色皱粒：1/16yyrr。②两对相对性状杂交实验结果分析。a．纯合子共有4种，每一种纯合子在F2中所占比例均为1/16。b．一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有4种，每一种单杂合子在F2中所占比例均为1/8。c．两对基因均杂合的双杂合子有1种，在F2中所占比例为1/4。3．演绎推理、实验验证——对自由组合现象解释的验证(1)验证方法：测交实验。(2)遗传图解4．得出结论——自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。5．基因自由组合定律的实质(1)细胞学基础(2)基因自由组合定律的实质①实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。②时间：减数第一次分裂后期。③范围：ⅰ.真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)遗传；ⅱ.独立遗传的两对及两对以上的等位基因。6．孟德尔获得成功的原因成功原因1．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1/4。(√)2．F1(基因型为YyRr)产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1。(×)[提示]　精子的数量比卵细胞的多。3．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。(×)[提示]　自由组合定律是指F1产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。4．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。(×)[提示]　自由组合定律的实质是同源染色体上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。5．基因型为AaBb的个体自交，后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。(√)6．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。(×)[提示]　亲本的基因型可能是Yyrr×yyRr。分离定律和自由组合定律的比较项目分离定律自由组合定律两对相对性状n(n>2) 对相对性状控制性状的等位基因一对两对n对F1配子类型及比例2,1∶122，(1∶1)2即1∶1∶1∶12n，(1∶1)n配子组合数4424nF2基因型种数31323n比例1∶2∶1(1∶2∶1)2(1∶2∶1)n表现型种数21222n比例3∶1(3∶1)2即9∶3∶3∶1(3∶1)nF1测交后代基因型种数21222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n表现型种数21222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n注明：本表中所列“n”是指等位基因的对数。1．研究者在两个纯种的小鼠品系中均发现了眼睛变小的隐性突变个体，欲通过一代杂交实验确定这两个隐性突变基因是否为同一基因的等位基因，请设计杂交实验并预测实验结果。[提示]　让两个纯种品系的小鼠杂交，观察子代的性状。若子代都是眼睛变小，则突变的两个基因为同一基因的等位基因；若子代眼睛正常，则突变的两个基因不是同一基因的等位基因。2．科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入了小麦体内，结果发现一批植物自交后代耐盐∶不耐盐＝3∶1，另一批植物自交后代耐盐∶不耐盐＝15∶1。请你解释这一现象。[提示]　自交后代耐盐∶不耐盐＝3∶1的植物，其亲本只在一条染色体上导入了耐盐基因。自交后代耐盐∶不耐盐＝15∶1的植物，其亲本两条非同源染色体上导入了耐盐基因。 3．实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼和纯种黑体红眼果蝇，每种果蝇雌雄个体都有。已知：上述两对相对性状均属完全显性遗传，性状的遗传遵循遗传的基本定律，灰体和黑体这对相对性状由一对位于第1号同源染色体上的等位基因控制，所有果蝇都能正常生活。如果控制果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体上，请设计一个杂交方案，以确定控制紫眼和红眼的基因是否也位于第1号同源染色体上，并预期结果，做出相应的结论。[提示]　让纯种灰体紫眼果蝇和纯种黑体红眼果蝇交配得F1，再让F1雌雄果蝇杂交得F2，观察并记录F2的性状分离比。预期结果和结论：①如果F2出现四种性状，其分离比为9∶3∶3∶1(符合基因的自由组合定律)，则说明控制紫眼和红眼这对基因不位于第1号同源染色体上。②如果F2不出现为9∶3∶3∶1的分离比(不符合基因的自由组合定律)，则说明控制紫眼和红眼这对基因位于第1号同源染色体上。考查两对相对性状的遗传实验1．(2019·广西联考)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列叙述正确的是(　　)A．实验过程中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本去雄B．F1产生基因型为YR的卵细胞和精子数量之比为1∶1C．F1自交产生的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占1/9D．基因的自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞的自由组合C　[在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，纯合亲本杂交产生F1的实验需要在豌豆开花前对母本去雄，F1自交的实验不需要对母本去雄，A错误；F1的卵原细胞和精原细胞经过减数分裂，各自分别产生卵细胞和精子，由于性原细胞及过程的不同，它们的数量没有一定的比例，B错误；F1自交产生的黄色圆粒豌豆(基因型为Y_R_)中能够稳定遗传的个体(基因型为YYRR)占1/9，C正确；自由组合定律是指F1产生配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，D错误。]2．黄色圆粒(YyRr)豌豆自交，从其子代中任取一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代不可能出现的表现型比例是(　　)A．只有一种表现型　　　　 B．1∶1C．1∶1∶1∶1 D．3∶1∶3∶1D　[黄色圆粒(YyRr)豌豆自交，后代黄色圆粒豌豆的基因型为YYRR或YYRr或YyRR或YyRr，与基因型为yyrr的豌豆杂交，后代出现的表现型比例是只有一种或两种1∶1或四种1∶1∶1∶1。]考查对基因自由组合定律的理解3．(2019·潍坊期中)如图表示某种蝴蝶纯合亲本杂交产生的1355只F2的性状。以下分析正确的是(　　)A．翅色和眼色基因均位于常染色体B．翅色和眼色的遗传都遵循分离定律C．亲本的表现型一定是紫翅绿眼和黄翅白眼D．翅色和眼色基因的遗传符合自由组合定律B　[从坐标图看出蝴蝶F2的两对相对性状中紫翅∶黄翅＝3∶1，绿眼∶白眼＝3∶1，两对相对性状的遗传都遵循基因的分离定律，B项正确；不能确定翅色和眼色基因的位置，亲本的表现型可能是紫翅绿眼和黄翅白眼，也可能是紫翅白眼和黄翅绿眼，翅色和眼色基因可能位于一对同源染色体上，也可能位于两对同源染色体上，翅色和眼色基因的遗传可能符合自由组合定律，也可能不符合自由组合定律，A、C、D项错误。]4．(多选)如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是(　　)A．甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料B．图丁个体自交后代中表现型及比例为黄皱∶绿皱＝3∶1C．图甲、乙所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质D．图丙个体自交，子代表现型比例为9∶3∶3∶1，属于假说—演绎的验证阶段CD　[基因分离定律涉及一对等位基因，甲、乙、丙、丁至少含有一对等位基因，都可以作为验证基因分离定律的材料，A项正确；只考虑种子颜色和形状，图丁个体自交后代中表现型及比例为黄皱∶绿皱＝3∶1，B项正确；图甲、乙所表示个体减数分裂时，不论两对基因是否位于两对同源染色体上，均可以产生两种数量相等的配子，不能说明两对基因遵循自由组合定律，C项错误；图丙个体自交，子代表现型比例为9∶3∶3∶1，属于观察到的现象，D项错误。]考查自由组合定律的验证5．现有纯种果蝇品系①～④，其中品系①的性状为显性，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：品系①②③④隐性性状 残翅黑身紫红眼基因所在    的染色体Ⅱ、ⅢⅡⅡⅢ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．②×④D　[验证自由组合定律时所选择的两个类型应具有两对相对性状，且控制两对相对性状的基因必须位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④。]6．用纯种有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交(实验条件满足实验要求)，F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。回答下列问题：(1)上述一对性状的遗传符合______________定律。(2)上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律？为什么？____________________________________________________________________。(3)请设计一个实验方案，进一步验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。(实验条件满足实验要求)实验方案实施步骤：①______________________________________________________________；②______________________________________________________________；③_____________________________________________________________。结果预测：后代种子四种表现型比例不符合_________________________。[解析]　分析F2的表现型，每一对相对性状的分离比为3∶1，符合基因的分离定律。两对相对性状的分离比不符合9∶3∶3∶1，不符合基因的自由组合定律。验证两对基因的遗传是否符合基因的自由组合定律，应用测交的方法。[答案]　(1)基因的分离(2)不符合，因为玉米粒色和粒形的每对相对性状的分离比均为3∶1，两对性状综合考虑，如果符合自由组合定律，F1自交后代分离比应符合9∶3∶3∶1，与实际情况不符。(3)①纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米杂交，获得F1②取F1植株，与无色皱缩的玉米进行杂交③收获杂交后代种子，并统计不同表现型的数量及比例　1∶1∶1∶1 基因自由组合定律应用的相关题型根据亲代的基因型推配子和子代的基因型及比例　(1)思路将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。(2)方法题型分类解题规律示例种类问题配子类型(配子种类数)2n(n为等位基因对数)AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8配子间结合方式配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数＝4×2＝8子代基因型(或表现型)种类双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)种类的乘积AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12(种)，表现型为2×2×2＝8(种)概基因型(或表现型)的比例按分离定律求出相应基因型(或表现型)的比例，然后利用乘法原理进行组合AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1×(1/2)×(1/2)＝1/4率问题纯合子或杂合子出现的比例按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率AABbDd×AaBBdd，F1中AABBdd所占比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/81．(2019·湖北重点中学联考)某个体(AaBbCc……)含有n对等位基因，且一对等位基因均控制一对相对性状，也不存在基因连锁现象。正常情况下，下列不能用2n表示的是(　　)A．测交后代的基因型种类数B．测交后代的表现型种类数C．自交后代的基因型种类数D．自交后代的表现型种类数C　[依题意可知，一对等位基因的个体测交，如Aa×aa，其后代有2种基因型、2种表现型，因此含有n对等位基因的个体，其测交后代的基因型和表现型的种类数均为2n，A、B项不符合题意；一对等位基因的个体自交，如Aa×Aa，其后代有3种基因型、2种表现型，所以含有n对等位基因的个体，其自交后代的基因型和表现型的种类数分别为3n和2n，C项符合题意，D项不符合题意。]2．(2019·烟台期末)小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c控制。A、B和C决定红色，每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性，a、b和c决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到F1。F1的自交后代中，与基因型为AaBbcc的个体表现型相同的概率是(　　)A．1/64 B．15/64C．6/64 D．1/16B　[根据题意，将粒色最浅和最深的植株杂交，就是aabbcc与AABBCC杂交，则F1为AaBbCc。又因为每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性，所以后代表现型与AaBbcc相同的个体有AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AabbCc、aaBbCc、AaBbcc。让F1自交，分别考虑三对基因，Aa×Aa，后代是Aa的概率为1/2, 后代是AA或aa的概率为1/4, Bb×Bb和Cc×Cc，后代同理，所以后代表现型与AaBbcc相同的概率为AaBbcc[(1/2)×(1/2)×(1/4)]＋AAbbcc[(1/4)×(1/4)×(1/4)]＋aaBBcc [(1/4)×(1/4)×(1/4)]＋aabbCC[(1/4)×(1/4)×(1/4)]＋AabbCc[(1/2)× (1/4)×(1/2)]＋aaBbCc[(1/4)×(1/2)×(1/2)]＝15/64，B正确。]根据子代的表现型推断亲代的基因型　(1)基因填充法根据亲代表现型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表现型将所缺处填完，特别要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。(2)分解组合法根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb；②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb× aaBb；③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→ AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。3．玉米子粒的颜色由三对独立遗传的等位基因共同控制。基因型为A_B_C_的子粒有色，其余基因型的子粒均为无色。现以一株有色子粒玉米植株X为父本，分别进行杂交实验，结果如下表。据表分析植株X的基因型为 (　　)父本母本F1有色子粒无色子粒有色子粒玉米植株XAAbbcc50%50%aaBBcc50%50%aabbCC25%75%A．AaBbCc   B．AABbCcC．AaBBCc  D．AaBbCCD　[①根据有色子粒植株A_B_C_×AAbbcc→50%有色子粒(A_B_C_)，分别考虑每一对基因，应该有一对后代出现显性基因的可能性为50%，其余两对100%出现显性基因，则有色子粒植株的基因型可以是AaBBCc、AABBCc、AaBbCC、AABbCC；②根据有色子粒植株A_B_C_×aaBBcc→50%有色子粒(A_B_C_)，分别考虑每一对基因，应该有一对后代出现显性基因的可能性为50%，其余两对100%出现显性基因，则有色子粒植株的基因型可以是AaBBCC、AaBbCC、AABBCc、AABbCc；③根据有色子粒植株A_B_C_×aabbCC→25%有色子粒(A_B_C_)，分别考虑每一对基因，应该有两对后代出现显性基因的可能性为50%，其余一对100%出现显性基因，则有色子粒植株的基因型可以是AaBbCC、AaBbCc。根据上面三个过程的结果可以推知植株X的基因型为AaBbCC。]4．(2019·广东百校联考)豌豆种子的圆粒(R)与皱粒(r)、子叶黄色(Y)与绿色(y)、高茎(D)与矮茎(d)三对相对性状独立遗传，且都是前者对后者为完全显性。请回答下列问题：(1)基因型为DdyyRr与ddYyRr的豌豆杂交，所结种子中黄色圆粒种子占____________；种植这些黄色圆粒种子，长成的植株中矮茎植株占____________。(2)一矮茎黄色圆粒植株与植株X杂交，子代中矮茎黄色圆粒植株占3/16，则该矮茎黄色圆粒植株、植株X的基因型分别为________、________。[解析]　(1)基因型为DdyyRr与ddYyRr的豌豆杂交，所结种子中黄色圆粒种子占1/2Yy×3/4(RR＋Rr)＝3/8。这些黄色圆粒种子中，基因型为Dd和dd的个体各占1/2，因此种植这些黄色圆粒种子，长成的植株中矮茎植株(dd)占1/2。(2)一矮茎黄色圆粒植株(ddY_R_)与植株X杂交，子代中矮茎黄色圆粒植株(ddY_R_)占3/16，而杂交是基因型不同的个体间交，因此结合题意可将3/16拆解为(1/2)×(3/4)×(1/2)，这说明双亲的基因组成中，有两对基因的交配方式为测交，有一对基因的交配方式相当于自交，进而推知，该矮茎黄色圆粒植株的基因型为ddYyRr，植株X的基因型为DdYyrr或DdyyRr。[答案]　(1)3/8　1/2　(2)ddYyRr　DdYyrr或DdyyRr不同对基因在染色体上位置关系的判断与探究　(1)判断基因是否位于不同对同源染色体上以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。(2)完全连锁遗传现象中的基因确定基因完全连锁(不考虑交叉互换)时，不符合基因的自由组合定律，其子代也呈现特定的性状分离比，如图所示：5．(2018·全国卷Ⅲ)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。    组别杂交组合F1表现型F2表现型及个体数甲红二×黄多红二450红二、160红多、150黄二、50黄多红多×黄二红二460红二、150红多、160黄二、50黄多乙圆单×长复圆单660圆单、90圆复、90长单、160长复圆复×长单圆单510圆单、240圆复、240长单、10长复回答下列问题：   (1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于________________上，依据是________________________________；控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合______________的比例。[解析]　(1)依据甲组实验可知，不同性状的双亲杂交，子代表现出的性状为显性性状(红二)，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比，所以控制红果与黄果、子房二室与多室两对性状的基因位于非同源染色体上；同理可知乙组中，圆形果单一花序为显性性状，F2中圆∶长＝3∶1、单∶复＝3∶1，但未出现9∶3∶3∶1的性状分离比，说明两对等位基因的遗传遵循分离定律但不遵循自由组合定律，所以控制乙组两对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)根据乙组表中的数据分析可知，乙组的两个F1“圆单”为双显性状，则“长复”为双隐性状，且F2未出现9∶3∶3∶1的性状分离比，说明F1“圆单”个体不能产生1∶1∶1∶1的四种配子，因此用“长复”分别与乙组的两个F1进行测交，其子代的统计结果不符合1∶1∶1∶1的比例。[答案]　(1)非同源染色体　F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1　一对　F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1　(2)1∶1∶1∶16．(2019·武汉模拟)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。请根据杂交结果，回答下列问题：(1)杂交结果说明雌雄果蝇均产生了__________种配子。实验结果____________(填“能”或“不能”)证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，理由是____________________________________________________。(2)请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。实验1：杂交组合为_______________，子代表现型的种类数和比例为__________________________________________。 实验2：杂交组合为_______________，子代表现型的种类数和比例为__________________________________________。 [解析]　(1)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，则亲本的基因型为Bbvv和bbVv；这两对等位基因位于一对同源染色体上时，亲本所产生的配子为Bv、bv和bV、bv，若这两对等位基因位于两对同源染色体上，亲本产生的配子也是Bv、bv和bV、bv，故该实验不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。(2)由题意可知，子代中灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅的基因型为BbVv、Bbvv、bbVv、bbvv。用杂交实验的子代果蝇为材料，证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，可让灰身长翅(BbVv)与灰身长翅(BbVv)杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝9∶3∶3∶1，则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上；也可用灰身长翅(BbVv)与黑身残翅(bbvv)杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝1∶1∶1∶1，则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。[答案]　(1)两　不能　无论两对等位基因是否位于两对同源染色体上，实验结果都相同(2)灰身长翅×灰身长翅　4种，比例为9∶3∶3∶1灰身长翅×黑身残翅　4种，比例为1∶1∶1∶1考查多对基因自由组合的分析　n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律    相对性状对数等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种类比例1121∶1431∶2∶123∶12222(1∶1)24232(1∶2∶1)222(3∶1)23323(1∶1)34333(1∶2∶1)323(3∶1)3………………………nn2n(1∶1)n4n3n(1∶2∶1)n2n(3∶1)n在解答这类题目时首先弄清多对基因之间的互作关系，最好在草纸上画出基因间的互作关系。再从特殊的性状分离比入手进行分析，如27/64＝(3/4)3,1/8＝(1/2)3等。7．(2017·全国卷Ⅱ)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是(　　)A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbddB．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDDC．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbddD．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbddD　[本题考查基因的自由组合定律、基因互作。F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，总数为64，故F1中应有3对等位基因，且遵循自由组合定律。AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因，A错误；aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aaBBDD，F1中也只有2对等位基因，B错误；aabbDD×aabbdd，F1中只有1对等位基因，且F1、F2都是黄色，AAbbDD×aabbdd，F1中只有2对等位基因，C错误；AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd，F1中含有3对等位基因，F1均为黄色，F2中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，D正确。]8．(2019·淄博市模拟)某植物红花品系的自交后代均为红花，研究人员从该红花品系中选育了甲、乙和丙3个纯合白花品系。已知红花和白花受多对等位基因(如A、a，B、b……)控制，且这些等位基因独立遗传。当植物个体基因型中每对等位基因中都至少有一个显性基因时开红花，否则开白花。红花品系及3个白花品系的杂交结果如下表。请回答：组号杂交组合F1F21红花×甲红花红∶白＝3∶12红花×乙红花红∶白＝9∶73红花×丙红花红∶白＝27∶374甲×乙红花红∶白＝27∶375乙×丙白花白花6甲×丙白花白花(1)该植物的花色受_______对等位基因控制，判断的依据是______________。(2)丙的基因型中有________对隐性基因，若乙的基因型中含有2个B，推测甲的基因型为________。(3)若用射线处理第2组F1的红花植株并诱发基因突变，假定只使其基因型中的一个显性基因突变为隐性等位基因，则F2的表现型及比例为____________。[解析]　(1)根据以上分析可知，表格中第3、4组杂交实验中，F2中红色个体占全部个体的27/64，即(3/4)3，符合3对等位基因的自由组合，说明该植物的花色受3对等位基因控制。(2)杂交组合3中子二代的性状分离比是27∶37，说明子一代红花的基因型为AaBbCc，则丙含有3对隐性基因，其基因型为aabbcc。杂交组合1的结果说明甲有1对隐性基因，杂交组合2的结果说明乙有2对隐性基因，杂交组合4的结果说明甲、乙一共有3对隐性基因，若乙的基因型中含有2个B，即基因型为aaBBcc，则甲的基因型为AAbbCC。(3)根据以上分析可知，第2组的F1中红花植株基因型为AaBBCc，若用射线处理该红花使其基因型中的一个显性基因突变为隐性等位基因，则突变后的基因型为aaBBCc、AaBBcc或AaBbCc；若基因型为aaBBCc、AaBBcc，则F2的表现型为全白色；若基因型为AaBbCc，则F2的表现型为红∶白＝27∶37。[答案]　(1)3　第3、4组杂交实验中，F2中红色个体占全部个体的27/64，即(3/4)3，符合3对等位基因的自由组合　(2)3　AAbbCC　(3)全白或红∶白＝27∶371.自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，而“非等位基因”是指非同源染色体上的不同基因，同源染色体上及同一条染色体上都有“非等位基因”。2．“基因自由组合”发生在配子形成(减Ⅰ后期)过程中，不是发生在受精作用过程中。 1.自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。2．基因自由组合定律适用条件为有性生殖的生物在减数分裂过程中，并且是非同源染色体上的非等位基因。3．具有两对相对性状的纯种豌豆杂交，F1产生比例相等的4种配子，F2出现9种基因型，4种表现型，比例是9∶3∶3∶1，F1测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1。4．若两对基因决定一种性状时，可能会出现9∶7、13∶3、15∶1、12∶3∶1、9∶3∶4等分离比。真题体验| 感悟高考　淬炼考能1．(多选)(2020·山东等级考模拟)鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1，F1自交得到F2，F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜＝27∶9∶21∶7。下列说法正确的是(　　)A．紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律B．亲本性状的表现型不可能是紫色甜和白色非甜C．F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理，可获得紫色甜粒纯合个体D．F2中的白色籽粒发育成植株后随机受粉，得到的籽粒中紫色籽粒占4/49AC　[子代性状分离比27∶9∶21∶7，比值之和为64＝43，说明籽粒颜色和甜度由三对自由组合的等位基因控制，其分离比可转化为(9∶7)  (3∶1)，其中紫色∶白色＝9∶7，说明籽粒颜色由两对自由组合的等位基因控制(假设为A、D)；非甜∶甜＝3∶1，则甜度由一对基因控制(假设为B)。且A和D同时存在为紫色，其余均为白色；B_为非甜，bb为甜，A正确；F2发生性状分离，则F1的基因型应为AaBbDd，亲本的基因型可为AAbbDD×aaBBdd，其表现型为紫色甜、白色非甜，B错误；F1的基因型为AaBbDd，可产生AbD的配子，经秋水仙素加倍后可获得纯合紫色甜粒玉米，C正确；白色籽粒基因型可能为A_dd、aaD_、aadd，且比例为3/7(AAdd 1/7、Aadd 2/7)、3/7(aaDD 1/7、aaDd 2/7)、1/7aadd，其所产生的配子及比例为Ad∶aD∶ad＝2∶2∶3，则随机交配后产生紫粒(AaDd)的概率为2/7×2/7×2＝8/49，D错误。]2．(2012·山东高考)某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知I1基因型为AaBB，且Ⅱ2与 Ⅱ3婚配的子代都不会患病，根据以下系谱图，正确的推断是(　　)A．Ⅱ2的基因型一定为 aaBBB．I3的基因型一定为AABbC．Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABbD．Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16B　[Ⅰ1 AaBB不会患病，说明A_B_的个体正常，Ⅱ2和Ⅱ3都有病，而其子代都没有病，说明其子代应都是AaBb，C错误。Ⅰ2没有病，而Ⅱ2有病，则Ⅱ2的基因型一定是aaBB，A正确。Ⅰ3的基因型有可能是AABb、AaBb，B错误。Ⅲ2(AaBb)与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为1－3/4×3/4＝7/16，D错误。]3．(2019·海南高考)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/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)根据甲自交后代出现腋花和顶花性状分离。可以确定这对性状的显隐性，若甲为腋花，则腋花为显性，顶花为隐性，若甲为顶花，则腋花为隐性，顶花为显性；根据乙自交后代出现高茎和矮茎的性状分离可确定该性状的显隐性，若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性。(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，根据甲和乙的自交后代均出现性状分离可知，甲和乙均为杂合子，故甲的基因型为aaBb，表现为矮茎腋花；乙的基因型为Aabb，表现为高茎顶花。若甲(aaBb)和乙(Aabb)杂交，子代中AaBb(高茎腋花)∶Aabb(高茎顶花)∶aaBb(矮茎腋花)∶aabb(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，则丙应该为隐性纯合子aabb。分别与甲、乙进行测交，若甲测交后代中矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1，则甲的基因型为aaBb；若乙测交后代高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1，则乙的基因型为Aabb，而且甲、乙测交后代的分离比均为1∶1。由于自花传粉植物无性染色体，两对基因均在常染色体上，故乙测交的正反交结果相同，均为高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1。[答案]　(1)若甲为腋花，则腋花为显性，顶花为隐性，若甲为顶花，则腋花为隐性，顶花为显性；若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性(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4．(2019·全国卷Ⅰ)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示，回答下列问题。(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为________。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是________。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为________；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为________。(3)为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2，那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1表现型是________，F2表现型及其分离比是________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是________，能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是________。[解析]　(1)由图可知，翅外展基因与粗糙眼基因分别位于两对同源染色体上，二者能自由组合，两对相对性状的纯合子杂交，F2中翅外展正常眼(一隐一显)个体所占比例是3/16。紫眼基因与翅外展基因位于同一对染色体上，二者不能自由组合。(2)焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇杂交，后代雄蝇中不会出现焦刚毛个体；若反交，子代雄蝇全部为白眼，雌蝇全部为红眼，即子代中白眼个体出现的概率为1/2。(3)欲验证自由组合定律，可以用双杂合个体自交或测交。让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交，所得F1的表现型为红眼灰体，F1相互交配所得F2的表现型及分离比是红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1，验证伴性遗传时，需要分析位于X染色体上的基因，所以要分析红眼/白眼这对性状，此时F2的表现型及比例是红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶1。[答案]　(1)3/16　紫眼基因　(2)0　1/2(3)红眼灰体　红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1　红眼/白眼　红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶15．(2020·山东等级考模拟)水稻的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育，基因M可使雄性不育个体恢复育性。通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入到一条不含m基因的染色体上，如图所示。基因D的表达可使种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色。该方法可以利用转基因技术大量培育不含转基因成分的雄性不育个体。　雄性不育个体(mm)　转基因个体(ADMmm)(1)基因型为mm的个体在育种过程中作为________(填“父本”或“母本”)，该个体与育性正常的非转基因个体杂交，子代可能出现的基因型为________。(2)图示的转基因个体自交，F1的基因型及比例为________，其中雄性可育(能产生可育的雌、雄配子)的种子颜色为________。F1个体之间随机授粉，得到的种子中雄性不育种子所占比例为________，快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是____________________________。(3)若转入的基因D由于突变而不能表达，将该种转基因植株和雄性不育植株间行种植，使其随机授粉也能挑选出雄性不育种子，挑选方法是_______________ _____________________。但该方法只能将部分雄性不育种子选出，原因是______________________________________________。因此生产中需利用基因D正常的转基因植株大量获得雄性不育种子。[解析]　(2)由图可知，转基因个体产生的雄配子为m，雌配子为m、mADM，二者比例为1∶1，则转基因个体自交后代的基因型及比例为mm∶mmADM＝1∶1，其中mmADM为雄性可育，种子表现为蓝色；F1所产的雌配子的种类及比例为m∶mADM＝3∶1，雄配子为m，则其子代的基因型及比例为mm∶mmADM＝3∶1，其中mm为雄性不育，所占比例为3/4，雄性不育种子的颜色为白色，转基因雄性可育种子的颜色为蓝色。 [答案]　(1)母本　Mm、mm(2)mm∶mmADM＝1∶1　蓝色　3/4　根据种子颜色辨别(或雄性不育种子为白色，转基因雄性可育种子为蓝色)(3)挑选雄性不育植株所结的种子　转基因植株所结种子中既有雄性可育的，也有雄性不育的，且均为白色，无法区分(或转基因植株上也存在雄性不育的种子)