6 微专题系列(二) 基因自由组合现象的特殊分离比问题-【金版新学案】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 多选）

一、“和”为16的特殊分离比成因 1．基因互作（F1的基因型是AaBb） 2.显性基因累加效应 (1)表型 (2)原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。 例1　现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是(　　) A．小鼠体色遗传遵循基因自由组合定律 B．若F1与白鼠杂交，后代表现为2黑∶1灰∶1白 C．F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2 D．F2黑鼠有两种基因型 答案：A 解析：根据F2性状分离比可判断小鼠体色基因的遗传遵循自由组合定律，A正确；若相关基因用A/a、B/b表示，F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交，后代中AaBb（黑）∶Aabb（灰）∶aaBb（灰）∶aabb（白）＝1∶1∶1∶1，B错误；F2灰鼠(A_bb、aaB_)中纯合子占1/3，C错误；F2黑鼠(A_B_)有4种基因型，D错误。 例2　（2023·安徽黄山高一期中）香豌豆的花色有紫花和白花两种，显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交，F1开紫花，F1自交，F2的性状分离比为紫花∶白花＝9∶7。下列分析不正确的是(　　) A．两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP B．F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1 C．F2紫花中纯合子的比例为1/9 D．F2中白花的基因型有5种 答案：B 解析：9∶7是9∶3∶3∶1的变形，由题意可知F1开紫花，其基因型为CcPp，两对基因的遗传遵循自由组合定律，两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP，A正确；CcPp×ccpp→CcPp （紫花）、ccPp（白花）、 Ccpp（白花）、ccpp（白花），紫花∶白花＝1∶3，B错误；F2紫花(C_P_)中纯合子(CCPP)的比例为1/9，C正确；F2中白花的基因型有5种，分别为CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp，D正确。 例3　（2024·河南月考）家蚕结黄茧和白茧分别由一对 学生用书第26页 等位基因Y、y控制，并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时，基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验，下列分析错误的是(　　) A．基因Y与基因I位于两对同源染色体上 B．实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi C．若实验一的F2中结黄茧个体自由交配，后代中纯合子占5/9 D．若实验一的F1与F2中结黄茧杂合子杂交，理论上后代结白茧家蚕中纯合子占2/5 答案：D 解析：实验一显示，F2中白茧∶黄茧＝13∶3（是9∶3∶3∶1的变式），因此两对等位基因遵循自由组合定律，分别位于非同源染色体上，所以F1白茧的基因型是YyIi，A正确。Y_I_、yyI_、yyii都表现为白茧，Y_ii表现为黄茧，因此实验一中亲本黄茧的基因型是YYii，白茧基因型是yyII；实验二中，白茧与白茧杂交，F1中白茧∶黄茧＝3∶1，因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi，也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi，B正确。实验一的F2中，结黄茧个体的基因型及概率为1/3YYii、2/3Yyii，产生的配子为2/3Yi、1/3yi，这些结黄茧个体自由交配，后代中纯合子占2/3Yi×2/3Yi＋1/3yi×1/3yi＝5/9，C正确。实验一的F1基因型为YyIi，F2中结黄茧杂合子基因型为Yyii，二者杂交后代结黄茧家蚕(Y_ii)的概率为3/4×1/2＝3/8，则结白茧家蚕的概率为5/8，后代结白茧家蚕纯合子(yyii)的概率为1/4×1/2＝1/8，因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子占1/5，D错误。 例4　某植物花色受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时，花色为白色，当存在显性基因时，随显性基因数量的增加，花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1，F1自交得F2，F2中有白花植株和4种红花植株，按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1，下列说法不正确的是(多选)(　　) A．亲本的表型可为白色和最红色或者两种深浅不同的红色 B．F2中与亲本表型相同的类型占1/8或3/8 C．该植物的花色遗传只遵循基因的自由组合定律 D．用F1作为材料进行测交实验，测交后代每种表型各占1/4 答案：ACD 解析：由于F1的基因型是AaBb，因此两株纯合亲本基因型是AABB×aabb或AAbb×aaBB，如果是前者，属于最红色和白色，后者都属于中等红色，A错误；如果亲本基因型是AABB、aabb，F2中表型与亲本相同的类型占1/8，如果亲本基因型是AAbb、aaBB，F2中与亲本表现相同的是含有2个显性基因的个体，分别是AaBb、AAbb、aaBB，占3/8，B正确；该植物的花色遗传同时遵循基因的分离定律和自由组合定律，C错误；F1测交后代的基因型及其比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，表型比例是1∶2∶1，D错误。 例5　（2024·安徽铜陵高一校考）控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是(　　) A．6～14厘米 B．6～16厘米 C．8～14厘米 D．8～16厘米 答案：C 解析：棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，AABbcc产生的配子中含有显性基因的数量分别为2、1，aaBbCc产生的配子中含有显性基因的数量分别为2、1、0，所以F1中含有显性基因最少的基因型是Aabbcc，长度最短为6＋2＝8（厘米），含有显性基因最多的基因型是AaBBCc，长度为6＋4×2＝14（厘米），即C正确。 二、“和”小于16的特殊分离比成因——致死遗传现象 1．胚胎致死或个体致死 2．配子致死或配子不育 例6　水稻种子的有芒和无芒由等位基因B/b控制，非糯性与糯性由等位基因R/r控制，两对基因独立遗传。让有芒非糯性水稻自交，F1的表型及比例为有芒非糯性∶有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性＝6∶2∶3∶1。下列有关分析错误的是(　　) A．该水稻存在基因B纯合致死现象 B．若亲本测交，子代有四种表型 C．F1的有芒非糯性水稻均为杂合子 D．F1的重组类型中纯合子占3/7 答案：D 解析：F1中有芒∶无芒＝2∶1，是3∶1的变式，说明B纯合致死，A正确；由题意分析可知，亲本的基因型为BbRr，其测交，子代有四种表型，即有芒非糯性、有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性，B正确；由于基因B纯合致死，因此F1的有芒非糯性(BbR_)水稻均为杂合子，C正确；F1的重组类型（有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性＝2∶3∶1）中，只有无芒非糯性和无芒糯性有一份纯合子，因此纯合子占2/(2＋3＋1)＝1/3，D错误。 例7　某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中，存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交，后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、 学生用书第27页 不抗病窄叶比例的原因的分析，正确的是(多选)(　　) A．若为5∶1∶1∶1，可能是基因型为Ab和aB的花粉不育 B．若为4∶2∶2∶1，可能是基因A和基因B纯合致死 C．若为5∶3∶3∶1，可能是基因型为AB的花粉不育 D．若为6∶3∶3∶1，可能是基因A纯合致死 答案：ABC 解析：若基因型为Ab和aB的花粉不育，则AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab＝1∶1，产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB＝1∶1∶1∶1，根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)＝5∶1∶1∶1，A正确；若基因A和基因B纯合致死，基因型为AaBb的植株自交，后代中抗病宽叶(AaBb)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)＝4∶2∶2∶1，B正确；若基因型为AB的花粉不育，则AaBb的植株可产生雄配子Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1，产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB＝1∶1∶1∶1，根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)＝5∶3∶3∶1，C正确；若基因A纯合致死，基因型为AaBb的植株自交，后代中抗病宽叶(AaB_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)＝6∶3∶2∶1，D错误。 解答“致死类”问题的方法技巧 1．从每对相对性状分离比角度分析，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： 例8　（2024·江西高三阶段练习）某植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制，两对基因都位于常染色体上。绿叶植株基因型为E_ff，紫叶植株基因型为eeF_。将某绿叶植株与紫叶植株作为亲本进行杂交，所得红叶植株自交得F2，F2的表型及比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1，不考虑突变。下列有关说法错误的是(　　) A．F1产生的基因型为eF的雌配子或雄配子致死 B．这两对基因的遗传遵循自由组合定律 C．F2中红叶植株的基因型有4种，且比例为3∶2∶1∶1 D．取F2绿叶植株与紫叶植株进行正反交，所得子代的表型比例不同 答案：A 解析：根据题意：F2的表型及比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1，说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律，7∶3∶1∶1属于9∶3∶3∶1的变式，B正确；可推出F1红叶植株的基因型为EeFf，E_F_表现为红叶，eeff表现为黄叶，F2中绿叶和红叶个体各减少了两份，根据棋盘法可推测是基因型为Ef的雌配子或雄配子致死，A错误；根据A项分析可知，F1红叶植株的基因型为EeFf，其配子为EF∶Ef∶eF∶ef＝1∶1∶1∶1，根据雌雄配子随机结合可知，F2中红叶E_F_(EEFF∶EEFf∶EeFF∶EeFf＝1∶2∶2∶4)∶紫叶eeF_(eeFF∶eeFf＝1∶2)∶绿叶E_ff(EEff∶Eeff＝1∶2)∶黄叶eeff＝9∶3∶3∶1，由于基因型为Ef的雌配子或雄配子致死，F2中基因型为EEFf（红叶）个体死掉一份、EeFf（红叶）个体死掉一份、Eeff（绿叶）个体死掉一份、EEff（绿叶）个体死掉一份，所以F2中红叶植株的基因型及比例为EeFf∶EeFF∶EEFf∶EEFF＝3∶2∶1∶1，C正确；根据A项和C项分析可知，F2绿叶植株基因型为Eeff（产生配子为Ef∶ef＝1∶1），紫叶植株基因型为eeF_（产生配子eF∶ef＝2∶1），由于Ef的雌配子或雄配子致死，故F2绿叶植株与紫叶植株进行正反交，所得子代的表型比例不同，D正确。 例9　在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)，两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法正确的是(多选)(　　) A．黄色短尾亲本能产生4种正常配子 B．F1中致死个体的基因型共有4种 C．表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种 D．若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾鼠占2/3 答案：ACD 解析：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，即黄色∶灰色＝2∶1，短尾∶长尾＝2∶1，所以黄色纯合致死，短尾纯合致死，也就是说只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(YY或DD都导致胚胎致死)，因此亲本黄色短尾个体的基因型为YyDd，它能产生YD、Yd、yD、yd 4种正常配子，A正确；已知YY或DD都导致胚胎致死，所以YyDd相互交配产生的F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD，共5种，B错误；因为YY或DD都导致胚胎致死，所以表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd 1种，C正确；F1中的灰色短尾的基因型为yyDd(yyDD胚胎致死)，它们自由交配，F2中基因型有yyDD、yyDd、yydd，比例为1∶2∶1，其中yyDD胚胎致死，所以只有yyDd、yydd 2种，其中灰色短尾鼠(yyDd)占2/3，D正确。 例10　某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制，红花和白花由等位基因B、b控制，两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1。回答下列问题： (1)控制这两对相对性状的基因　　　　（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律。 (2)已知通过受精作用得到的各种基因型的受精卵均能正常发育。为研究子一代出现该比例的原因，有人提出两种假说， 假说一：亲本产生的AB雄配子不能受精； 假说二：亲本产生的AB雌配子不能受精。 请利用上述实验中的植株为材料，设计测交实验分别证明两种假说是否成立（写出简要实验方案、预期实验结果）。 ①支持假说一的实验方案和实验结果是______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②支持假说二的实验方案和实验结果是______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)遵循　(2)①以亲本高茎红花为父本与子一代矮茎白花测交，子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花＝1∶1∶1（或子代仅未出现高茎红花）　②以亲本高茎红花为母本与子一代矮茎白花测交，子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花＝1∶1∶1（或子代仅未出现高茎红花） 解析：(1)据题意可知，控制高茎和矮茎、红花和白花的两对基因独立遗传，所以控制这两对相对性状的基因遵循基因的自由组合定律，且亲本高茎红花的基因型为AaBb。(2)假说提出两种可能，AB雄配子不能受精或AB雌配子不能受精，故①要用亲本高茎红花为父本与子一代矮茎白花为母本测交证明假说一，因母本只产生ab雌配子，父本能产生AB、Ab、aB、ab四种雄配子，若AB雄配子不能受精，则子一代没有高茎红花个体；②用亲本高茎红花为母本与子一代矮茎白花为父本测交证明假说二，因父本只产生ab雄配子，母本能产生AB、Ab、aB、ab四种雌配子，若AB雌配子不能受精，则子一代没有高茎红花个体。 学生用书第28页 学科网（北京）股份有限公司 $$