内容正文:
第五单元 遗传的基本规律和伴性遗传
第13讲 基因的分离定律
1.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。2.性状分离比的模拟实验。
2
目录
CONTENTS
02
考点二
01
考点一
03
考点三
04
课时作业
01
考点一
1.豌豆作为遗传材料的优点
自花
纯种
异花
考点一 分离定律的发现
5
2.孟德尔人工杂交实验的过程
人工
去雄
全部雄蕊
防止自花传粉
外来花粉
人工
授粉
去雄花的雌蕊成熟
套袋隔离
人工授粉
考点一 分离定律的发现
6
3.遗传的基本概念
(1)性状类
同一性状
不同
一对相对性状的纯合
显性性状和隐性性状
考点一 分离定律的发现
7
(2)个体类
考点一 分离定律的发现
8
(3)基因类
同源
相同
相对性状
源染色体
非同
同源染色体
考点一 分离定律的发现
9
(4)交配类
不同
自花传粉或同株异花
相同
隐性纯合子
母本
父本
考点一 分离定律的发现
10
4.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”法
(1)观察现象、提出问题
高茎
考点一 分离定律的发现
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(2)分析问题、提出假说
遗传因子
成对
分离
成单
随机结合
4
成单
考点一 分离定律的发现
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(3)演绎推理、验证假说
隐性纯合子
高茎∶矮茎=1∶1
考点一 分离定律的发现
13
(4)分析结果、得出结论
实验结果与预期结果一致,假说正确,得出分离定律。
5.分离定律
(1)内容
在生物的体细胞中,控制__________的遗传因子成对存在,不相融合;在形成_____时,成对的遗传因子发生_____,分离后的遗传因子分别进入__________中,随_____遗传给后代。
同一性状
配子
分离
不同的配子
配子
考点一 分离定律的发现
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(2)实质:__________随______________的分开而分离。
等位基因
同源染色体
考点一 分离定律的发现
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(3)适用范围
①一对等位基因控制的_____________的遗传。
② ___________________上的基因。
③进行___________的真核生物。
6.性状分离比的模拟实验
(1)实验原理:甲、乙两个小桶分别代表________________,甲、乙小桶内的彩球分别代表___________,用不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中____________________。
一对相对性状
细胞核内染色体
有性生殖
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子的随机结合
考点一 分离定律的发现
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(2)实验步骤
(3)结果与结论:彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈_________,彩球代表的显隐性状的数值比接近_________。
1∶2∶1
3∶1
考点一 分离定律的发现
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(4)实验注意问题
①要______抓取,且抓完一次将小球______原小桶并摇匀,目的是保证两种雌配子或两种雄配子的比例相同。
②重复的次数足够多。
③每个小桶内的2种彩球数量要相等。因为雄配子的数量远多于雌配子数量,两桶内的彩球数量可以不相等。
随机
放回
考点一 分离定律的发现
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题型一 一对相对性状的杂交实验
[例1] 假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象
C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
考点一 分离定律的发现
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解析:孟德尔未提出“基因”这一概念,A错误;孟德尔的遗传规律不能解释核基因中的连锁互换定律,B错误;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程是:若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代出现两种性状,分离比接近1∶1,C错误。
考点一 分离定律的发现
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[例2] (2025·西安模拟)在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及了杂交、自交和测交。下列相关叙述中不正确的是( )
A.测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型
B.自交可以用来判断一对相对性状的显隐性
C.培育所需显性性状的纯合子的优良品种时要利用测交和杂交
D.测交能用来验证分离定律和自由组合定律
解析:培育所需显性性状的纯合子的优良品种时要利用自交方法,淘汰出现性状分离的杂合子,获得显性纯合子,C错误。
考点一 分离定律的发现
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[例3] (多选)已知大豆的高茎与矮茎受同源染色体上一对等位基因控制,其花的结构和生理特性与豌豆相似。现甲、乙两组各取100粒大豆种子(假设每粒大豆种子的繁殖能力相同),分别在适宜的条件下种植并繁殖。从甲、乙两组获得的种子中分别随机选取1500粒并种植,获得子代植株,其中甲组子代植株为高茎1125株、矮茎375株;乙组子代植株为高茎1200株、矮茎300株。根据上述信息,判断下列说法不正确的是( )
A.甲、乙组子代的表型及比例符合典型的性状分离比,可推断高茎为显性
B.乙组子代的矮茎大豆植株中出现了一定数目的个体致死
C.控制大豆高茎、矮茎的等位基因位于常染色体或X染色体上
D.据子代数据无法得出甲、乙组亲代中不能稳定遗传大豆种子的比例
考点一 分离定律的发现
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解析:性状分离是指杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,由题干信息及乙组子代的植株数量可知,乙组的亲代不都是杂合子,乙组的子代不符合典型的3∶1性状分离比,A错误;甲、乙两组亲代、子代数目分别相同,亲代表型未知且种子繁殖力相同,根据题中数据无法确定乙组是否有个体致死,B错误;大豆花的结构与豌豆相似,均为两性花,雌雄同体,因此控制大豆高茎、矮茎的等位基因一定不位于X染色体上,C错误;大豆花的结构和生理特性与豌豆相似,自然条件下是自花传粉,即进行自交,甲、乙两组亲代植株表型未知,只根据子代数据无法得出亲代中杂合子的比例,D正确。
考点一 分离定律的发现
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几种交配方式的应用
(1)如果题目要求的是验证分离定律或自由组合定律,首先想到用自交或测交的方式。如果自交或测交后代出现典型的孟德尔性状分离比,则说明符合分离定律或自由组合定律。
(2)如果题目要求将不同优良性状集于一体,首先想到用杂交的方式。
(3)如要题目要求不断提高品种的纯度,首先想到用自交的方式。
考点一 分离定律的发现
(4)如果题目要求判断性状的显隐性关系,首先想到用自交的方式,新出现的性状为隐性性状。
(5)如果题目要求判断一个显性个体是否为纯合子,首先想到用自交(或测交)的方式,后代只有一种性状为纯合子,否则为杂合子。
(6)如果题目要求判断基因的位置是位于常染色体上还是性染色体上,首先想到用正反交的方式。
注:测交不能提高品种的纯度。
考点一 分离定律的发现
题型二 性状分离比的模拟实验
[例4] (2021·浙江6月选考改编)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是( )
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
考点一 分离定律的发现
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解析:该实验仅涉及一对等位基因,其遗传不符合自由组合定律,A错误;每个容器中的红色豆子(或白色豆子)的比例表示人群中携带B(或b)配子的比例,即人群中携带B、b配子的概率分别为0.2、0.8,故Bb组合出现的概率为2×0.2×0.8×100%=32%,B错误;当人群中B基因的频率为0.2,b基因的频率为0.8时,患病(BB、Bb)比例为0.2×0.2×100%+32%=36%,即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体,乙容器模拟的可能是该病占36%的女性群体,C正确;乙容器的红色豆子数与白色豆子数比例模拟的可能是人群中男性或女性B、b的基因频率,D错误。
考点一 分离定律的发现
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题型三 基因分离定律的实质及验证
[例5] (多选)二倍体水稻的粳性与糯性是一对相对性状,已知粳性花粉遇碘呈蓝黑色,糯性花粉遇碘呈橙红色。高茎粳稻与矮茎糯稻杂交,F1均为高茎粳稻。若用F1验证基因的分离定律,下列方法正确的是( )
A.将F1的花粉粒用碘液处理,统计蓝黑色与橙红色花粉粒的比例
B.让F1与矮茎糯稻杂交,统计后代高茎与矮茎植株的比例
C.让F1自交,统计自交后代中高茎与矮茎植株的比例
D.让F1自交,统计自交后代中蓝黑色植株与橙红色植株的比例
考点一 分离定律的发现
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解析:根据题干信息“高茎粳稻与矮茎糯稻杂交,F1均为高茎粳稻”可知,高茎对矮茎为显性(相关基因用D、d表示),粳性对糯性为显性(相关基因用W、w表示),F1(高茎粳稻)的基因型为DdWw。F1产生的花粉中含W的花粉粒(遇碘呈蓝黑色)与含w的花粉粒(遇碘呈橙红色)的比例若为1∶1,则说明Ww可产生两种等量配子,故可用花粉鉴定法验证基因的分离定律,A正确;让F1(Dd)与矮茎(dd)杂交,若子代高茎∶矮茎=1∶1,说明Dd可产生两种等量配子,故可用测交法验证基因的分离定律,B正确;让F1(Dd)自交,若子代高茎∶矮茎=3∶1,说明Dd可产生两种等量配子,故可用自交法验证基因的分离定律,C正确;水稻的粳性与糯性的性状可在花粉中(用碘液处理)表现出来,不能表现为植株的颜色,D错误。
考点一 分离定律的发现
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[例6] 玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
显性性状
答案:思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
考点一 分离定律的发现
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②两种玉米分别自交,若子代不出现性状分离,具有相对性状子代杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
考点一 分离定律的发现
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解析: (2)玉米是异花传粉作物,茎顶开雄花,叶腋开雌花,因此自然条件下可能是杂合的,也可能是纯合的,故要用这两种玉米籽粒作为材料验证分离定律,采用自交法或测交法验证。①自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。结合本题题干提供的实验材料,进行合理设计即可。
考点一 分离定律的发现
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“四法”验证基因的分离定律
(1)自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)测交法:若测交后代的性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
(4)单倍体育种法:取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗并培育成植株,若植株有两种表型且比例为1∶1,则符合基因的分离定律。
考点一 分离定律的发现
题型四 基因分离定律的应用
[例7] 一对表型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子。若这个儿子与一个半乳糖血症基因携带者的女性结婚,他们生育一个患半乳糖血症女儿的可能性是( )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/12
考点一 分离定律的发现
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[例8] 玉米是重要的粮食作物,自然条件下既能自交也能杂交,存在杂种优势(即杂合子表现出的某些性状或综合性状优于其纯合亲本的现象),因此农田中种植的玉米均为杂合子。
回答下列问题:
(1)具有杂种优势的个体自交,子一代都会出现优势衰退的现象,其原因是____________________________________________________________。若亲代(只考虑1对等位基因)连续自交3代,具有杂种优势的植株所占的比例为________。
杂合子产生配子时等位基因分离,使自交子代出现一定比例的纯合子
1/8
考点一 分离定律的发现
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(2)玉米的出籽率由基因B、b控制,现有一定数量的基因型为BB和bb的籽粒,农科所想每年都获得生产所需的杂交种,请用遗传图解和必要的文字说明表示其育种流程。
(3)玉米种植过程中,遇到连续阴雨天气会造成花粉吸水涨破,用一定浓度的生长素类调节剂处理________(填“能”或“不能”)避免玉米的减产。
答案:
不能
考点一 分离定律的发现
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解析:(1)若亲代连续自交3代,具有杂种优势的植株所占的比例为(1/2)3=1/8。
(3)适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的雌蕊柱头可以获得无子果实,但玉米收获的是种子,种子是由受精卵发育而来的,若玉米传粉季节遇大雨影响了传粉,通过适宜浓度的生长素类调节剂处理也不可避免减产。
考点一 分离定律的发现
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题型五 突变与分离定律
[例9] (2022·山东,6)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形
B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
D.④和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
杂交组合 子代叶片边缘
①×② 光滑形
①×③ 锯齿状
①×④ 锯齿状
①×⑤ 光滑形
②×⑥ 锯齿状
考点一 分离定律的发现
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解析:①×③、①×④的子代全为锯齿状,说明①与③④
应是同一基因突变而来,①×②的子代为光滑形,说明①与②
是由不同基因发生隐性突变所致,因此②和③杂交,子代叶片
边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,A、B正
确;①×②、①×⑤的子代叶片边缘全为光滑形,说明①与②、
①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是
同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的,若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;由以上分析可知①与④应是同一基因突变而来,①与⑤是由不同基因发生隐性突变而来,则④与⑤是不同基因突变形成的,④和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
杂交组合 子代叶片边缘
①×② 光滑形
①×③ 锯齿状
①×④ 锯齿状
①×⑤ 光滑形
②×⑥ 锯齿状
考点一 分离定律的发现
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[例10] 水稻的弯曲穗和直立穗是一对相对性状,野生型水稻为弯曲穗。与直立穗相关的基因有多个,目前在生产上广泛应用的直立穗品系是水稻9号染色体上DEP1基因的突变体——突变体1。
(1)用化学诱变剂EMS处理野生型水稻,并采用多代________(填“杂交”“测交”或“自交”),获得一个新型直立穗稳定遗传品系——突变体2。为研究突变体2的遗传特性,将其与纯种野生型水稻进行杂交,得到F1后进行自交,结果见下表。由此结果分析,其遗传符合_________定律。半直立穗性状出现说明直立穗基因对弯曲穗基因_____________。
突变体2直立穗特性的遗传分析
自交
组合 F1表型 F2表型及个体数
弯曲穗 半直立穗 直立穗
野生型×突变体2 半直立穗 185 365 170
基因分离
不完全显性
考点一 分离定律的发现
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(2)检测发现,突变体2直立穗基因(DEP2)位于7号染色体上。该基因突变使突变体2中相应蛋白质的第928位的精氨酸(AGG)置换成了甘氨酸(GGG)。利用__________技术分析,发现该基因发生1个碱基对的改变。由此推测DEP2基因内部的变化可能是__________________________。
DNA测序
碱基替换(A-T变成G-C)
组合 F1表型 F2表型及个体数
弯曲穗 半直立穗 直立穗
野生型×突变体2 半直立穗 185 365 170
突变体2直立穗特性的遗传分析
考点一 分离定律的发现
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(3)已知突变体1直立穗的遗传特性与突变体2相同。将突变体1纯合子与突变体2纯合子杂交,然后将F1与野生型进行杂交,若F2表型及比例为____________________________________(细胞含2个或以上直立穗基因则表现为直立穗),则证明DEP1基因与DEP2基因互为非同源染色体上的非等位基因。
弯曲穗∶半直立穗∶直立穗=1∶2∶1
组合 F1表型 F2表型及个体数
弯曲穗 半直立穗 直立穗
野生型×突变体2 半直立穗 185 365 170
突变体2直立穗特性的遗传分析
考点一 分离定律的发现
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解析:(1)水稻是雌雄同株植物,用化学诱变剂EMS处理野生型水稻,并采用多代自交,获得一个新型直立穗稳定遗传品系——突变体2。为研究突变体2的遗传特性,将其与纯种野生型水稻进行杂交,得到F1后进行自交,F2中弯曲穗∶半直立穗∶直立穗=1∶2∶1,由此结果分析,其遗传符合基因的分离定律。半直立穗性状出现说明直立穗基因对弯曲穗基因不完全显性。
组合 F1表型 F2表型及个体数
弯曲穗 半直立穗 直立穗
野生型×突变体2 半直立穗 185 365 170
考点一 分离定律的发现
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(3)由突变体1直立穗的遗传特性与突变体2相同,可知突变体直立穗的遗传也具有不完全显性的现象,若用aa表示突变体1、bb表示突变体2,则突变体1纯合子为aaBB,突变体2纯合子为AAbb,杂交得到F1为AaBb;野生型应该为纯合弯曲穗,即AABB;当DEP1基因与DEP2基因为非同源染色体上的非等位基因时,F1与野生型杂交得到F2的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb=1∶1∶1∶1,其中AABB表现为弯曲穗、AaBB和AABb表现为半直立穗、AaBb表现为直立穗,因此最终的表型及比例为弯曲穗∶半直立穗∶直立穗=1∶2∶1。
组合 F1表型 F2表型及个体数
弯曲穗 半直立穗 直立穗
野生型×突变体2 半直立穗 185 365 170
考点一 分离定律的发现
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[例11] 二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和现象
(即自花传粉后不产生种子),主要通过薯块进行无性
繁殖,育种十分困难。我国科研人员培育出二倍体自
交亲和植株RH,利用它进行育种。
(1)科研人员用RH与自交不亲和植株进行杂交,实验结果如图1所示。
①自交亲和与自交不亲和由一对等位基因控制。研究人员推测,自交亲和是_____(填“显性”或“隐性”)性状,判断依据是_________________________________
_______________________。
②F1中自交亲和的植株自交,子代未出现3∶1的性状分离比,请尝试作出合理解释:自交时,________________________________________,无法产生种子。
显性
F1自交亲和植株的自交后代既有纯合子也有杂合子
含有隐性基因的雌配子或雄配子不能完成受精
考点一 分离定律的发现
45
(2)除自交不亲和外,马铃薯还存在自交衰退现象。
研究者测定了4个候选的自交不亲和马铃薯植株(E、G、
H和C)和153个二倍体马铃薯植株的基因杂合度和有害
基因数量,结果如图2所示。
①据图分析,马铃薯的有害基因可能以________状
态存在。因此,马铃薯长期无性繁殖,易出现自交衰退的现象,其原因可能是________________________________,表现出不利性状。
②据图2结果分析,研究者选择E、G作为候选植株开展后续研究,依据是________________________________。
杂合
隐性有害基因自交后会形成纯合子
基因杂合度低和有害基因数量少
考点一 分离定律的发现
46
③请写出利用RH将E改造为自交亲和植株的育种方案,以图解形式绘制在方框内。
答案:
考点一 分离定律的发现
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[例12] 二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是________。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→________________→电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为____条。
黄化叶
用限制酶B处理
3
考点一 分离定律的发现
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(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。
考点一 分离定律的发现
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①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为________。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作为____________________________________。
50%
在开花前把田间出现的绿叶植株除去
考点一 分离定律的发现
50
解析:(1)野生型油菜进行自交,后代中既有野生型又有黄化叶,由此可以推测黄化叶是隐性性状。
(2)野生型基因电泳结果有一条带,叶黄化的基因电泳结果有两条带,则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。
考点一 分离定律的发现
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(3)①设育性基因为D、d,叶色基因为B、b,由图丙黄化A1与A植株的杂交结果可判断雄性不育品系A为显性纯合子(BBDD),黄化A1为隐性纯合子(bbdd),A植株的绿叶雄性不育子代(BbDd)与黄化A1(bbdd)杂交,后代中一半黄化,一半绿叶。②黄化A植株与黄化A1杂交,后代皆为黄化植株,如果黄化A植株接受了其他品系的花粉,则产生的后代为绿叶植株,这些绿叶植株即受到了其他品系花粉的污染。应在开花前把田间出现的绿叶植株除去。
考点一 分离定律的发现
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考点二
02
题型一 性状显隐性的判断
1.根据子代性状判断
考点二 基因分离定律重点题型突破
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考点二 基因分离定律重点题型突破
[例1] 某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( )
A.抗病株×感病株
B.抗病纯合体×感病纯合体
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
考点二 基因分离定律重点题型突破
56
解析:抗病株与感病株杂交,若子代有两种性状,则不能判断显隐性关系;抗病纯合体×感病纯合体,后代表现出来的性状即为显性性状,据此可以判断显隐性关系;抗病株×抗病株(或感病株×感病株),只有后代出现性状分离时才能判断显隐性;抗病纯合体×抗病纯合体(或感病纯合体×感病纯合体),后代肯定为抗病(或感病),据此不能判断显隐性关系。
考点二 基因分离定律重点题型突破
57
[例2] 研究植物激素作用机制常使用突变体作为实验材料。通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。
(1)若诱变后某植株出现一个新性状,可通过________交判断该性状是否可以遗传,如果子代仍出现一定比例该突变性状,则说明该性状可遗传,根据子代________________,可判断该突变是否为单基因突变。
(2)经大量研究,探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径,简图如下。
自
表型的分离比
考点二 基因分离定律重点题型突破
58
由图可知,R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能。乙烯与________结合后,酶T的活性________,不能催化E蛋白磷酸化,导致E蛋白被剪切。剪切产物进入细胞核,调节乙烯响应基因的表达,植株表现有乙烯生理反应。
(3)酶T活性丧失的纯合突变体(1#)在无乙烯的条件下出现____(填“有”或“无”)乙烯生理反应的表型。1#与野生型杂交,在无乙烯的条件下,F1的表型与野生型相同。请结合图示从分子水平解释F1出现这种表型的原因:________________
________________________________________________。
R蛋白
被抑制
有
杂合子有野生型基因,可产生有活性的酶T,最终阻断乙烯作用途径
考点二 基因分离定律重点题型突破
59
(4)R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合个体(2#)仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯的条件下,该突变基因相对于野生型基因的显隐性,并结合乙烯作用途径陈述理由:_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________。
(5)番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径。若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变,则这种植株的果实成熟期会________。
2#与野生型杂交,F1中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合,导致酶T持续有活性,阻断乙烯作用途径,表现为无乙烯生理反应,其表型与2#一致,因此突变基因为显性
推迟
考点二 基因分离定律重点题型突破
60
题型二 纯合子、杂合子的鉴定
考点二 基因分离定律重点题型突破
提醒:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,首选自交法。
考点二 基因分离定律重点题型突破
[例3] (2022·浙江6月,9)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
解析:设番茄的紫茎、绿茎由等位基因A、a控制,紫茎为显性,令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若该株紫茎番茄为杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎,A不符合题意;可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则该株紫茎番茄是纯合子,如果后代有紫茎也有绿茎,则该株紫茎番茄是杂合子,B不符合题意;与紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定,C符合题意;能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)来鉴定,如果后代都是紫茎,则该株紫茎番茄是纯合子,如果后代有紫茎也有绿茎,则该株紫茎番茄是杂合子,D不符合题意。
考点二 基因分离定律重点题型突破
63
[例4] 玉米(2n=20)是雌雄异花、雌雄同株的作物。自然状态下的玉米可以在植株间相互传粉,也可以同株异花传粉(自交)。请回答:
(1)在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以省去________环节,在开花前直接对雌、雄花序进行________处理即可。
(2)玉米的高茎对矮茎为显性。为研究一纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒是全为纯合子、全为杂合子还是既有纯合子又有杂合子,某同学选取了该玉米果穗上两粒种子作为亲本,单独隔离种植、观察、记录并分别统计子一代植株的性状,子一代全为高茎,他就判断该玉米果穗所有籽粒均为纯合子,可老师认为他的结论不科学,理由是________________________________________________
__________________。
去雄
套袋
选择样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部籽粒的遗传因子组成
考点二 基因分离定律重点题型突破
64
请以该果穗为实验材料,写出科学的实验思路:________________________
_____________________________________________________________________________________。
预期现象及结论:
①______________________________________________________________;
②______________________________________________________________
____________________________________________________________________;
③______________________________________________________________
______________________________________________________________________。
让该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全部作为亲本,单独隔离种植、观察、记录并分别统计子一代植株的性状
如果后代全是高茎,则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全为纯合子
如果后代都有高茎、矮茎,且高茎∶矮茎=3∶1,则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全为杂合子
如果一部分的后代全为高茎,一部分的后代有高茎、矮茎,则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒既有纯合子又有杂合子
考点二 基因分离定律重点题型突破
65
题型三 亲子代基因型及表型的互推
1.由亲代推断子代的基因型、表型(正推法)
亲本组合 子代基因型及比例 子代表型及比例
AA×AA AA 全是显性
AA×Aa AA∶Aa=1∶1 全是显性
AA×aa Aa 全是显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 显性∶隐性=3∶1
Aa×aa Aa∶aa=1∶1 显性∶隐性=1∶1
aa×aa aa 全是隐性
考点二 基因分离定律重点题型突破
2.由子代推断亲代基因型(逆推法)
(1)填充法:先根据亲代表型写出能确定的基因,显性性状基因型可用A_来表示,隐性性状基因型只有一种aa。根据子代中一对基因分别来自两个亲本,推出未知部分即可。
(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa,基因只能来自父母双方,因此亲代基因型中必然都有一个a。
考点二 基因分离定律重点题型突破
(3)分离比法:运用性状分离比直接逆推,如:
后代显隐性关系 双亲结合方式
显性∶隐性=3∶1 Aa×Aa
显性∶隐性=1∶1 Aa×aa
只有显性性状 AA×AA或AA×Aa或AA×aa
只有隐性性状 aa×aa
考点二 基因分离定律重点题型突破
[例5] 某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
考点二 基因分离定律重点题型突破
69
解析:假设控制羽裂叶和全缘叶的相关基因是A、a。植株甲(全缘叶)自花传粉后,子代出现性状分离,可说明植株甲是杂合子,①符合题意;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子(可能双亲都是显性纯合子,也可能双亲都是隐性纯合子),或者双亲中其中一方为显性纯合子,另一方为杂合子,不能判定植株甲是杂合子,②不符合题意;用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例是1∶1,只能说明一个亲本为隐性纯合子,另一个为杂合子,但不能判定全缘叶和羽裂叶的显隐性,若羽裂叶为显性性状(Aa),则植株甲是纯合子(aa),③不符合题意;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例是3∶1,说明全缘叶是显性性状,植株甲和另一全缘叶植株都是杂合子,即Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,④符合题意,B正确。
考点二 基因分离定律重点题型突破
70
[例6] (多选)在孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验中,高茎和矮茎由一对等位基因D/d控制。在杂交实验中,有多株高茎,让其与矮茎进行杂交,子代中高茎∶矮茎=3∶1。下列分析错误的是( )
A.亲代高茎中杂合子比例为1/2
B.子代高茎中杂合子比例为2/3
C.若亲代高茎自交,则子代高茎∶矮茎=5∶1
D.若子代高茎自交,则子代高茎∶矮茎=3∶1
考点二 基因分离定律重点题型突破
71
解析:多株高茎与矮茎杂交,高茎基因型为DD或Dd,矮茎基因型为dd,子代表型为高茎∶矮茎=3∶1,说明亲代高茎产生的配子种类及比例为D∶d=3∶1,所以亲本中DD∶Dd=1∶1,其中杂合子比例为1/2,A正确;由A项可知,亲本中高茎DD∶Dd=1∶1,矮茎基因型为dd,只能产生d的配子,所以子代高茎全部为杂合子,B错误;亲本中DD∶Dd=1∶1,若亲代高茎自交,则子代中矮茎的比例为1/2×1/4=1/8,高茎的比例为1-1/8=7/8,故子代高茎∶矮茎=7∶1,C错误;由于子代高茎全部为杂合子,Dd自交,则子代高茎∶矮茎=3∶1,D正确。
考点二 基因分离定律重点题型突破
72
题型四 自交和自由交配问题
考点二 基因分离定律重点题型突破
考点二 基因分离定律重点题型突破
考点二 基因分离定律重点题型突破
解法一:配子法(常用法)
分析:基因型为1/3AA、2/3Aa的雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为2/3A、1/3a,自由交配的后代情况列表如下:
子代基因型及比例
AA∶Aa∶aa=(4/9)∶(4/9)∶(1/9)=4∶4∶1
子代表型及比例
A_∶aa=(8/9)∶(1/9)=8∶1
♀配子
♂配子 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
考点二 基因分离定律重点题型突破
解法二:列举法
自由交配又叫随机交配,是指在一个进行有性生殖的种群中,一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等,故可采用列举法分析(如表所示)。
子代基因型及比例AA∶Aa∶aa=4∶4∶1
子代表型及比例A_∶aa=8∶1
♀
♂ 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
考点二 基因分离定律重点题型突破
解法三:运用遗传平衡定律法
先根据“一个基因的频率=它的纯合子基因型频率+(1/2)×(杂合子基因型频率)”推知,A的基因频率=1/3+(1/2)×(2/3)=2/3,a的基因频率=1-(2/3)=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9。
考点二 基因分离定律重点题型突破
[例7] 某种雌雄同株植物叶片形状的圆形和针形分别受基因A和a控制。以下分析错误的是( )
A.若Aa植株自交,淘汰掉F1中的aa植株,剩余植株自由交配,F2中圆形∶针形=8∶1
B.若a基因使花粉一半致死,Aa植株自交,后代圆形∶针形=5∶1
C.若a基因使花粉完全致死,Aa×Aa的后代随机交配,Aa的基因型频率不变
D.若AA基因型致死,则圆叶植株自交得F1,F1自由交配所得后代中圆形∶针形=1∶1
考点二 基因分离定律重点题型突破
79
考点二 基因分离定律重点题型突破
80
考点二 基因分离定律重点题型突破
81
解析:由题中信息可知,该昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,设A、a控制该相对性状。如果白色为显性性状,由于F1雌性无黄色个体,即无基因型为aa的个体,所以亲本杂交组合有以下可能性,分别为①AA×AA、②AA×Aa(或Aa×AA)、③AA×aa,若亲本杂交组合为①,则产生的F1基因型为AA,F1自由交配,产生的F2中雌性全部为白色(AA),D不符合题意;若亲本杂交组合为②,则产生的F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,采用配子法计算后代,F1产生的配子为3/4A、1/4a,则F2雌性中白色(A_)∶黄色(aa)=15∶1,所以F2雌性中白色个体的比例为15/16,C不符合题意;若亲本杂交组合为③,则产生的F1基因型为Aa,F1自由交配,产生的F2雌性中白色(A_)∶黄色(aa)=3∶1,所以F2雌性中白色个体的比例为3/4,B不符合题意;如果黄色为显性性状,亲本的杂交组合为aa×aa,F1雌性均为白色,F1自由交配所得F2中白色个体的比例为1,A符合题意。
考点二 基因分离定律重点题型突破
82
[例9] (2024·全国甲卷,34,改编)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于________(填“细胞质”或“细胞核”)。
细胞质
考点二 基因分离定律重点题型突破
83
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为________。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2,则F2中与育性有关的表型有_____种。反交结果与正交结果不同,反交的F2中与育性有关的基因型有______种。
核糖体
3∶1
1
3
考点二 基因分离定律重点题型突破
84
解析:(1)分析可知,雄性不育株只能作母本,并且在多次杂交过程中,雄性不育株的子代始终表现为雄性不育,即与母本表型相同,说明雄性不育为母系遗传,即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。
(2)在基因表达过程中,翻译的场所为核糖体。由第(1)题分析可知,基因A位于细胞质中。且已知基因R位于细胞核中,R的表达产物能够抑制基因A的表达,则丙的基因型为A(RR)或a(RR),雄性不育乙的基因型为A(rr),子代细胞质来自母本,因此F1的基因型为A(Rr),核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达,因此F1表现为雄性可育,F1自交,子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=1∶2∶1,因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。
考点二 基因分离定律重点题型突破
85
(3)丙为雄性可育,基因型为A(RR)或a(RR),甲也为雄性可育,基因型为a(rr),以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1基因型为a(Rr)雄性可育,F1自交的后代F2可育,即F2中与育性有关的表型有1种。反交结果与正交结果不同,则可说明丙的基因型为A(RR),甲的基因型为a(rr),反交时,丙为母本,F1的基因型为A(Rr),F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=1∶2∶1,即F2中与育性有关的基因型有3种。
考点二 基因分离定律重点题型突破
86
[例10] (多选)“割双眼皮”是一个非常盛行的医疗美容小手术,有些成年人选择用这种方式将自己的单眼皮变成双眼皮。已知双眼皮对单眼皮为显性,由常染色体上的一对等位基因控制。某日,生物兴趣小组成员逛街时遇到一对夫妇(均为双眼皮,但不确定是否为“割的”),带着一双儿女(是双胞胎,且哥哥为单眼皮,妹妹戴着墨镜未能观察到其眼皮性状),他们根据遗传学的相关原理作出了以下判断,其中正确的是( )
A.该对夫妇及儿子的眼皮性状表现可作为判断双眼皮为显性性状的依据
B.哥哥为单眼皮,其双胞胎妹妹不一定为单眼皮
C.若妹妹也是单眼皮,则该对夫妇一定都是割的双眼皮
D.若母亲是割的双眼皮,则妹妹一定携带单眼皮基因
考点二 基因分离定律重点题型突破
87
解析:设相关基因为A、a。该对夫妇虽然均为双眼皮,但不确定是“割的”还是自然生长的,所以不能依据“一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮儿子”来判断双眼皮是显性性状,A错误;这一双儿女虽然是双胞胎,但一定是异卵双胞胎,所以其基因型不一定相同,因此妹妹不一定为单眼皮,B正确;若该对夫妇的基因型均为Aa,则有可能生出单眼皮的儿子和女儿,C错误;若母亲是割的双眼皮,则其基因型不变,还是aa,所以妹妹一定会继承来自母亲的单眼皮基因a,D正确。
考点二 基因分离定律重点题型突破
88
考点三
03
题型一 致死现象分析
[例1] 水稻的抗病和感病是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因M/m控制。基因m在水稻花粉中编码毒蛋白,会造成一定比例的花粉不育,但该毒蛋白对雌配子无影响。某科研小组让基因型为Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病∶感病=4∶1。下列有关叙述错误的是( )
A.水稻的抗病对感病为显性
B.基因M/m的遗传遵循基因的分离定律
C.亲本水稻植株含m基因的花粉中有一半不育
D.F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同
考点三 分离定律的特殊比例
90
解析:题干信息:基因型为Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病∶感病=4∶1,可知水稻的抗病对感病为显性,A正确;题干信息:水稻的抗病和感病是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因M/m控制,可见基因M/m的遗传遵循基因的分离定律,B正确;题干信息:基因m在水稻花粉中编码毒蛋白,会造成一定比例的花粉不育,但该毒蛋白对雌配子无影响;Mm的亲本水稻植株自交,则雌配子M∶m=1∶1,假设雄配子m占x,则F1中mm=1/2x=1/5(题干信息:Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病∶感病=4∶1),x为2/5,M占3/5,即雄配子M∶m=3∶2,可见亲本水稻植株含m基因的花粉中有1/3不育,C错误;F1抗病个体中的杂合子,作父本和作母本时产生的配子比例不同,感病个体作父本和作母本时产生的配子比例相同,所以F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同,D正确。
考点三 分离定律的特殊比例
91
[例2] 有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
考点三 分离定律的特殊比例
92
解析:桔红带黑斑品系繁殖时,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为橄榄绿带黄斑,这说明桔红带黑斑品系为杂合子,且桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,A、B正确;由于桔红带黑斑基因纯合致死,在自然繁育时,桔红带黑斑基因的基因频率降低,因此桔红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;由于桔红带黑斑基因纯合致死,多次回交也不会获得性状不分离的桔红带黑斑品系,D错误。
考点三 分离定律的特殊比例
93
考点三 分离定律的特殊比例
94
考点三 分离定律的特殊比例
95
1.配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
现以亲本基因型均为Aa为例进行分析:
考点三 分离定律的特殊比例
2.合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体的现象。
(1)隐性致死:隐性基因纯合时,对个体有致死作用,如植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死:显性基因具有致死作用,如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1。
考点三 分离定律的特殊比例
题型二 不完全显性、镶嵌显性
[例4] 若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )
A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性
B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同
考点三 分离定律的特殊比例
98
考点三 分离定律的特殊比例
99
[例5] (多选)镶嵌显性是我国遗传学家谈家桢在研究异色瓢虫斑纹遗传特征时发现的一种遗传现象,即双亲的性状在F1同一个体的不同部位表现出来,形成镶嵌图式。下图是异色瓢虫两种纯合子杂交实验的结果,有关叙述正确的是( )
A.瓢虫鞘翅斑纹的遗传遵循基因分离定律
B.F2中的黑缘型与均色型均为纯合子
C.除去F2中的黑缘型,其他个体间随机交
尾,F3中新类型占2/9
D.新类型个体中,SA在鞘翅前缘为显性,
SE在鞘翅后缘为显性
考点三 分离定律的特殊比例
100
解析:瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,A正确;F1个体间自由交配,F2中应出现三种基因型,SASA∶SASE∶SESE=1∶2∶1,根据图中信息可知,黑缘型与均色型均为纯合子,B正确;除去F2中的黑缘型,新类型和均色型个体比例为2∶1,个体间随机交配,产生配子种类及比例为SA∶SE=1∶2,F3中新类型占2×(2/3)×(1/3)=4/9,C错误;F1表现为鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑,说明SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性,D正确。
考点三 分离定律的特殊比例
101
题型三 复等位基因
[例6] (2021·湖北高考)人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如下表,其中“+”表示阳性反应, “ -”表示阴性反应。
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
考点三 分离定律的特殊比例
102
下列叙述正确的是( )
A.个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBi
B.个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAi
C.个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIB
D.若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
考点三 分离定律的特殊比例
103
解析:由血型检测结果可初步判断:个体1和4的基因型为IAIB,个体2和5的基因型是IAIA或IAi,个体3和6的基因型是IBIB或IBi,个体7的基因型为ii。由个体7的基因型可确定个体5和6的基因型分别是IAi和IBi,两者生第二个孩子的基因型为ii的概率是1/4,A正确,D错误;进一步可判断个体2和3的基因型分别是IAi和IBi,B、C错误。
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
考点三 分离定律的特殊比例
104
[例7] (多选)喷瓜的性别是由3个基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性,喷瓜个体只要有aD基因即为雄株,无aD而有a+基因时为雌雄同株,只有ad基因时为雌株。下列说法正确的是( )
A.该植物不可能存在的基因型是aDaD
B.该植物可产生基因组成为aD的雌配子
C.该植物不可能产生基因组成为a+的雌配子
D.aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=2∶1∶1
考点三 分离定律的特殊比例
105
解析:根据题意可知,喷瓜的雄株基因型为aDa+、aDad,雌雄同株的基因型为a+a+、a+ad,雌株的基因型为adad。由于雌配子的基因组成不可能是aD,故该植物不可能存在的基因型是aDaD,A正确,B错误;由以上分析可知该植物可产生基因组成为a+的雌配子,C错误;aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=2∶1∶1,D正确。
考点三 分离定律的特殊比例
106
复等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上的等位基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
考点三 分离定律的特殊比例
题型四 从性遗传
[例8] 人类中成年男性秃顶较为常见,这是因为非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。下列叙述错误的是( )
A.非秃顶男性与非秃顶女性结婚,所生女儿全部为非秃顶
B.非秃顶男性与秃顶女性结婚,所生儿子全部为秃顶
C.非秃顶女性的一个体细胞中最多可能有2个b基因
D.秃顶男性的一个次级精母细胞中最多可以有1条染色体含有b基因
考点三 分离定律的特殊比例
108
解析:非秃顶男性(BB)与非秃顶女性(B_)结婚,所生女儿(B_)全部为非秃顶,A正确;非秃顶男性(BB)与秃顶女性(bb)结婚,所生儿子(Bb)全部为秃顶,B正确;非秃顶女性的基因型为BB或Bb,当该女性的基因型为Bb时,一个有分裂能力的体细胞在分裂间期完成DNA复制后,该体细胞中含有2个b基因,C正确;秃顶男性的基因型为Bb或bb,其次级精母细胞中不含同源染色体,当一个次级精母细胞处于减数分裂Ⅱ后期时,细胞中最多可以有2条染色体含有b基因,D错误。
考点三 分离定律的特殊比例
109
[例9] (2025·湖南长沙高三模拟)绵羊群中,基因型为HH的个体表现为有角,基因型为hh的个体表现为无角,基因型为Hh的个体,公羊表现为有角,母羊表现为无角。现将一头有角公绵羊与一头无角母绵羊交配,F1中公羊均有角,母羊均无角。让F1中的公羊与母羊随机交配获得F2,F2的公羊中有角羊占3/4,母羊中有角羊占1/4。下列有关叙述不正确的是( )
A.F1中公羊与母羊基因型相同
B.F2中无角公羊与无角母羊比例相同
C.若将F2中有角公羊与有角母羊交配,所得子代中有角羊占5/6
D.若将F2中有角公羊与无角母羊交配,所得子代有角中纯合有角羊占4/9
考点三 分离定律的特殊比例
110
解析:根据题意分析,有角公绵羊的基因型为HH或Hh,无角母绵羊的基因型为Hh或hh,F1中公羊均有角,说明基因型没有hh;母羊均无角,说明基因型没有HH,因此亲代基因型为HH和hh,子代公羊与母羊基因型都为Hh,A正确;让F1中的公羊与母羊随机交配获得F2,基因型及其比例为HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,则F2中无角公羊(hh)的比例为1/8,无角母羊(Hh或hh)的比例为3/8,B错误;若将F2中有角公羊(1/3HH、2/3Hh)与有角母羊(HH)交配,后代基因型及其比例为HH∶Hh=2∶1,因此后代无角的全为母羊,比例为1/6,所以子代中有角羊占5/6,C正确;若将F2中有角公羊(1/3HH、2/3Hh)与无角母羊(1/3hh、2/3Hh)交配,公羊中配子比例H∶h=2∶1,母羊中配子比例H∶h=1∶2,后代基因型及其比例为HH∶Hh∶hh=(2/3×1/3)∶(2/3×2/3+1/3×1/3)∶(1/3×2/3)=2∶5∶2,因此所得子代有角中纯合有角羊占4/9,D正确。
考点三 分离定律的特殊比例
111
从性遗传≠伴性遗传
从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象,这种现象主要通过性激素起作用。从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式。伴性遗传的基因位于性染色体上,在传递时与性别相联系;从性遗传的基因位于常染色体上,在传递时并不与性别相联系。
考点三 分离定律的特殊比例
题型五 表型模拟
[例10] 已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状,且长翅(V)对残翅(v)为显性,但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫,得到不同的结果,如下表,请结合所学知识回答问题。
(1)这个实验说明基因与性状是怎样的关系?____________________________
_____________________________________________________________。
实验材料 实验处理 结果
长翅果蝇幼虫A 25 ℃条件培养 长翅果蝇
长翅果蝇幼虫B 35~37 ℃处理6~24 h后培养 残翅果蝇
基因控制生物的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响
考点三 分离定律的特殊比例
113
(2)某实验小组将长翅(VV)雌雄果蝇交配产生的幼虫放在35~37 ℃的环境中处理6~24 h后,得到了一些残翅的果蝇,这些残翅果蝇在正常温度下产生的后代仍然是长翅,请推测这些残翅果蝇的后代仍表现为长翅的原因是______________________________________。
环境变化引起的性状改变,基因型未变
考点三 分离定律的特殊比例
114
(3)人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟,若现有一残翅果蝇,如何判断它是否是表型模拟?请设计鉴定方案。
①方法步骤:A.____________________________________________________
______________________________。
B.____________________________________________。
②结果分析:A.__________________________________________________。
B.____________________________________________________。
让这只残翅果蝇与在正常温度(25 ℃)条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为vv)交配
使其后代在正常温度(25 ℃)条件下发育
若后代均为残翅果蝇,则该果蝇基因型为vv
若后代有长翅果蝇出现,则说明该果蝇为“表型模拟”
解析:(3)这只残翅果蝇的基因型有两种可能:“表型模拟”的V_和隐性纯合的vv。
考点三 分离定律的特殊比例
115
题型六 母性效应问题
[例11] “母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖;但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. “母性效应”现象符合孟德尔遗传规律
B.螺壳表现为右旋的个体的基因型为DD或Dd或dd
C.将图示中F2个体进行自交,其后代螺壳都将表现为右旋
D.欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配
考点三 分离定律的特殊比例
116
解析:由图可知,基因型为Dd的F1个体自交,F2的基因型比例为1∶2∶1,说明“母性效应”现象遵循基因的分离定律,A正确;螺壳表现为右旋,其母本基因型应为DD或Dd,故螺壳表现为右旋的个体的基因型为DD或Dd或dd,B正确;F2中基因型为DD和Dd的个体自交,后代均为右旋螺,基因型为dd的个体自交,
后代均为左旋螺,C错误;左旋螺的基因型为Dd或dd,故可以用任意右旋螺作父本与该螺杂交,若左旋螺的基因型为Dd,则子代螺壳均为右旋,若左旋螺的基因型为dd,则子代螺壳均为左旋,D正确。
考点三 分离定律的特殊比例
117
[例12] (多选)(2025·湖北武汉模拟)研究发现,具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验,结果如下:
实验一:♀甲×♂乙→F1呈甲性状
实验二:♂甲×♀乙→F1呈乙性状
不考虑基因突变和染色体变异等,为解释这一现象,某生物兴趣小组的同学提出如下假设:
假设1:该对性状由细胞核内的遗传物质控制,甲为显性性状,个体的性状由母体的基因型决定,不受自身基因型的支配,即母性效应。
假设2:该对性状由细胞质内的遗传物质控制,即细胞质遗传,特点为母系遗传。
考点三 分离定律的特殊比例
118
下列分析不正确的是( )
A.母性效应和细胞质遗传均遵循孟德尔遗传定律
B.将实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假设2正确
C.将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假设2正确
D.将C项中的F2自交得到F3,若F3出现3∶1的分离比,则假设1正确
考点三 分离定律的特殊比例
119
解析:母性效应受核基因控制,遵循孟德尔遗传定律,母系遗传为细胞质基因控制的性状遗传,不遵循孟德尔遗传定律,A错误;若假设1正确,甲×乙→F1,F1自交得到F2,实验一、二的F2性状由母本(F1)的基因型决定,由题意可知F1为杂合子,则F2均为显性性状,若假设2正确,实验一、二的F2分别为性状甲、乙,B、C错误;假定性状由A、a控制,假设1成立时,实验二的F2为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,但均表现为甲性状,F2自交,F3性状为3∶1,假设2成立时,实验二F3性状为乙性状,D正确。
考点三 分离定律的特殊比例
120
“母性效应”的问题
母性效应是指子代的某一表型受到母本基因型的影响,而和母本的基因型所控制的表型一样。因此正反交不同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所决定的。
考点三 分离定律的特殊比例
题型七 细胞核遗传和细胞质遗传
[例13] 我国杂交水稻之父袁隆平于1964年率先提出通过培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来培育杂交水稻。雄性不育是指植物不能产生花粉的现象,S为细胞质不育基因,N为细胞质可育基因,R为细胞核可育基因,r为细胞核不育基因,R对r完全显性。基因型为S(rr)的个体表现为雄性不育,即只有在细胞质不育基因S和细胞核不育基因r同时存在时才能表现为雄性不育,其余均表现正常。下列有关叙述,不正确的是( )
考点三 分离定律的特殊比例
122
A.S(rr)×S(RR),F1表现为雄性可育,说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力,叫作雄性不育恢复系
B.S(rr)×N(rr),F1表现为雄性不育,说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力,叫作雄性不育保持系
C.在S(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育恢复系,不能选出雄性不育保持系
D.在N(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育保持系,不能选出雄性不育恢复系
考点三 分离定律的特殊比例
123
解析:S(rr)×S(RR),F1基因型为S(Rr)表现为雄性可育,说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力,叫作雄性不育恢复系,A正确;S(rr)×N(rr),F1基因型为S(rr)表现为雄性不育,使不育的亲本S(rr)子代仍为S(rr),保持不育特性,说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力,叫作雄性不育保持系,B正确;在S(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系S(rr)和雄性不育恢复系S(RR),不能选出雄性不育保持系N(rr),C正确;在N(Rr)自交后代中不能选育出雄性不育系S(rr),D错误。
考点三 分离定律的特殊比例
124
[例14] 科研人员将某二倍体纯合野生稻甲中的冷敏型基因r改造成耐冷型基因R,筛选得到纯合耐冷突变体乙,甲和乙杂交,F1表现为耐冷型,F1自由交配得F2,F2耐冷型280株,冷敏型200株,比例为7∶5。科研人员提出一种假设:F1产生的雌配子育性正常,但某种花粉成活率较低。假设花粉成活率保持不变,则下列分析中支持上述假设的是( )
A.F2中冷敏型个体占5/12,耐冷型个体中杂合子占1/2
B.F1产生的精子中R基因与r基因的比例为1∶5
C.F1作父本与甲正交,后代耐冷型∶冷敏型为1∶1
D.F1作母本与甲反交,后代耐冷型∶冷敏型为1∶5
考点三 分离定律的特殊比例
125
解析:纯合耐冷突变体乙的基因型为RR,甲(rr)和乙杂交,F1表现为耐冷型,其基因型为Rr,F1产生的雌配子育性正常,产生的卵细胞中R∶r为1∶1,F2中冷敏型个体(rr)占5/12,说明雄配子中含r的占5/6,因此F1产生的精子中R基因与r基因的比例为1∶5,耐冷型个体中基因型RR∶Rr=(1/2×1/6)∶(1/2×5/6+1/2×1/6)=1∶6,因此耐冷型中杂合子占6/7,A不支持,B支持;雌配子育性正常,F1作父本(Rr)与甲(rr)正交,精子R∶r为1∶5,卵细胞均为r,后代耐冷型(Rr)∶冷敏型(rr)=1∶5,C不支持;F1作母本(Rr)与甲(rr)反交,精子均为r,卵细胞R∶r为1∶1,后代耐冷型(Rr)∶冷敏型(rr)=1∶1,D不支持。
考点三 分离定律的特殊比例
126
[例15] (多选)倒伏是影响水稻生产的重要因素,半矮秆是协调高产和抗倒性的理想资源。育种专家利用60Co-γ辐射诱变“湘辐糯1号”种子,获得了半矮秆突变体“双辐矮糯”。“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”相比株高降低,产量增高。将“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”进行正反交得F1,F1自交后代(F2)中半矮秆植株与野生型植株分离比均为1∶3。下列相关叙述正确的是( )
A.上述正反交实验结果可以排除秆高性状是细胞质遗传的可能
B. “双辐矮糯”的半矮秆性状在诱变当代较难出现
C.诱变育种的原理是基因突变,可能需要处理大量种子
D.F2中野生型植株自由交配得到的F3中半矮秆植株∶野生型植株为1∶3
考点三 分离定律的特殊比例
127
解析:根据题意,无论正交还是反交,F1自交后代中半矮秆植株与野生型植株分离比均为1∶3,遵循分离定律,为核基因遗传,A正确;半矮秆性状是隐性性状,隐性性状个体在诱变当代较难出现,B正确;诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有不定向性、随机性、低频性等特征,利用基因突变获得目的性状植株需要处理大量种子,C正确;假设与秆高有关的基因用A/a表示,由F2中半矮秆植株与野生型植株分离比为1∶3可知,F2中野生型植株的基因型及比例为AA∶Aa=1∶2,其自由交配所得的F3中半矮秆植株∶野生型植株为1∶8,D错误。
考点三 分离定律的特殊比例
128
课时作业
04
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 孟德尔实验条件 假说—演绎法 基因分离定律 杂交实验 基因分离定律 自交和自由交配 基因分离定律应用 分离定律模拟实验
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★ ★★★
对点 基因分离定律应用 基因分离定律应用 基因分离定律应用 遗传规律与变异、单体 复等位基因、雄性不育 复等位基因、分离定律 基因分离现象分析 分离定律、致死
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课时作业
16
130
1.很多研究者用豌豆重复孟德尔分离定律的实验,但有的实验现象却不符合孟德尔实验的分离比,原因不可能是( )
A.决定相关性状的基因位于性染色体上
B.没有收集足够多的个体用于分析表型
C.用于观察的性状可能由细胞质基因决定
D.不同配子或后代的存活率存在差异
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课时作业
16
131
解析:豌豆花为两性花,一朵花里面既有雄蕊又有雌蕊,无性染色体,A错误。孟德尔分离定律的实验运用统计学原理,对子代中大量数据进行了收集、处理与分析,若没有收集足够多的个体用于分析表型有可能因为样本过少,实验数据不具代表性,具有偶然误差,B正确。孟德尔分离定律的实验研究的性状是由核基因控制的,若用于观察的性状由细胞质基因决定,则其实验现象不符合孟德尔实验的分离比,C正确。孟德尔实验分离比的得出前提条件有:配子结合成合子时,各类配子的结合机会相等;各种合子及由合子发育形成的个体具有同等生活力,若不同配子或后代的存活率存在差异,也可能使实验现象不符合孟德尔实验的分离比,D正确。
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课时作业
16
132
2.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法。下列相关叙述错误的是( )
A. “ F2中高茎与矮茎的数量比接近3∶1”属于实验现象
B. “ F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”属于假说内容
C. “推测测交后代有两种表现类型,比例为1∶1”属于演绎推理过程
D. “纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,F1均为高茎”属于实验验证环节
解析: “纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,F1均为高茎”属于实验过程,对假说及演绎推理的结论进行验证采用的是测交实验,D错误。
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课时作业
16
133
3.现有野生型籼稻品种甲和品种乙,甲用γ射线诱变处理后,经筛选获得稀穗突变体丙。丙分别与甲和乙杂交,得到F1自交,统计F2穗形,结果如下表。以下分析错误的是( )
A.穗形性状中正常穗对稀穗为显性
B.控制穗形的基因遵循分离定律
C.F1测交后代中正常株∶突变株≈1∶1
D.控制甲和乙穗形的基因是非等位基因
杂交组合 F2
总数 正常株 突变株
甲×丙 118 83 27
乙×丙 1132 860 272
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课时作业
16
134
解析:根据题意和表格分析可知,丙分别与甲和乙杂交,F2中正常株∶突变株≈3∶1,说明稀穗突变为隐性性状,正常穗为显性性状,也说明控制穗形的基因遵循基因分离定律,控制甲和乙穗形的基因是等位基因,A、B正确,D错误;结合F2中正常株∶突变株≈3∶1,说明F1为杂合子,测交后代中正常株∶突变株≈1∶1,C正确。
杂交组合 F2
总数 正常株 突变株
甲×丙 118 83 27
乙×丙 1132 860 272
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课时作业
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135
4.玉米籽粒黄色对白色显性,现用白色玉米为母本,去雄后授以黄色玉米花粉,若母本植株所结籽粒中出现白色籽粒,原因可能是( )
①父本是杂合子 ②其他花粉干扰 ③染色体加倍 ④卵细胞未受精
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
解析:根据题干“玉米籽粒黄色对白色显性”及“白色玉米为母本”可知,母本是隐性纯合子。在去雄后授以黄色玉米花粉,如果黄色玉米是显性纯合子,则子代都为黄色籽粒;如果黄色玉米是显性杂合子,则子代会出现白色籽粒,所以①正确。但如果黄色玉米是显性纯合子,母本去雄后没有进行套袋处理,则有可能有其他花粉传来,如果是含隐性基因的花粉,则母本植株所结籽粒中也会出现白色籽粒,所以②正确。母本植株所结籽粒中出现白色籽粒与染色体加倍无关,但若卵细胞未受精,则不能正常发育成籽粒,所以③、④错误。故选A。
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课时作业
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136
5.已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1,据此无法判断的是( )
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
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课时作业
16
137
解析:由题干可知,选择多只长翅果蝇进行单对交配,子代出现了截翅果蝇,可以判断长翅为显性性状,A不符合题意;子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1,符合基因的分离定律,假设控制长翅与截翅的基因分别为A、a,若该等位基因位于常染色体上,雌雄果蝇的基因型均为Aa,两者杂交后代表型及比例与题干一致,若该等位基因位于X染色体上,雌果蝇和雄果蝇的基因型分别为XAXa、XAY,两者杂交后代表型及比例与题干一致,故不能确定该等位基因的位置,B不符合题意,C符合题意;无论该等位基因位于常染色体上还是X染色体上,其在雌蝇体细胞中均成对存在, D不符合题意。
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课时作业
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6.已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,A控制红褐色,a控制红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的个体交配)和自由交配,则子代的表型及比例分别为( )
A.自交红褐色∶红色=5∶1;自由交配红褐色∶红色=8∶1
B.自交红褐色∶红色=5∶1;自由交配红褐色∶红色=4∶1
C.自交红褐色∶红色=2∶1;自由交配红褐色∶红色=2∶1
D.自交红褐色∶红色=1∶1;自由交配红褐色∶红色=4∶5
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课时作业
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解析:根据题意分析可知,一群牛中只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1,则AA和Aa的基因型频率分别为1/3和2/3,所以A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,让该群体的牛进行自交,则子代的表型及比例是红褐色∶红色=(1/3+2/3×3/4)∶(2/3×1/4)=5∶1;让该群体的牛进行自由交配,则子代的表型及比例是红褐色∶红色=(2/3×2/3+2/3×1/3×2)∶(1/3×1/3)=8∶1。
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课时作业
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7.(2021·湖北高考)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定的,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是( )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
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课时作业
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解析:设酒窝有无由基因A、a控制,甲、乙基因型分别为A_、aa,丙、丁基因型分别为A_、aa,若甲(A_)与丙(A_)结婚,其后代可能无酒窝(aa),A错误;若乙(aa)与丁(aa)结婚,其后代一定无酒窝(aa),B正确;由于无法判断丙的基因型是AA还是Aa以及可能的概率,故无法判断乙与丙结婚生出孩子有酒窝的概率,C错误;若甲(A_)与丁(aa)婚配,生了一个无酒窝(aa)的孩子,则甲一定是杂合子,D错误。
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课时作业
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8.科研人员用多株红色(显性基因A控制)辣椒作母本,与黄色(隐性基因a控制)辣椒突变体作父本进行杂交,子代辣椒红色和黄色的比例为3∶1,若要利用下图所示装置和不同颜色的小球模拟上述实验过程,下列叙述正确的是( )
A.甲容器中放两种颜色的小球,比例为1∶1
B.从乙容器中抓取小球的过程,模拟了等位基因的分离
C.从甲、乙桶内各抓取一个小球组合在一起,即为杂交
中的受精过程
D.每次抓取小球记录好后,应将两桶内剩余小球摇匀后重复实验
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解析:多株红色(显性基因A控制)辣椒作母本,与黄色(隐性基因a控制)辣椒突变体作父本进行杂交,子代辣椒红色和黄色的比例为3∶1,说明亲本红色个体产生的配子A∶a=3∶1,所以甲容器中两种颜色的小球即配子,比例为3∶1,A错误;乙容器模拟的是父本的雄性生殖器官,没有等位基因,不能模拟等位基因的分离,B错误;从甲、乙桶内各抓取一个小球组合在一起,代表雌雄配子的结合,即为杂交中的受精过程,C正确;每次抓取小球记录好后,应将抓取的小球放回到原来的桶里,再将桶内小球摇匀后重复实验,D错误。
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9.苏格兰折耳猫因软骨发育不良导致耳朵无法直立。折耳猫折下来的耳朵尽显萌态而招人喜爱,但其终生可能伴随失聪、尾巴僵直、关节畸形等病情。研究发现,只要携带折耳基因(位于常染色体上)100%会发病,且杂合子比纯合子发病更晚,病程恶化更慢。下列叙述不正确的是( )
A.通过显微镜检验细胞,不可判断某折耳猫是纯合子或杂合子
B.理论上,一对杂合子折耳猫的后代为折耳猫的概率为75%
C.不考虑其他变异,一对立耳猫的后代一定为立耳猫
D.可采用近亲繁殖的方式,不断为折耳猫纯化血统并改善病情
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解析:猫的折耳性状是由基因控制的,基因在光学显微镜下是观察不到的,所以不能通过显微镜检验细胞的方法来判断某折耳猫是纯合子或杂合子,A正确;猫的折耳性状是由常染色体上的显性基因控制的,理论上,一对杂合子折耳猫(Aa)的后代为折耳猫(A_)的概率为75%,B正确;不考虑其他变异,由题意可推知,猫的立耳性状是由常染色体上的隐性基因控制的,立耳猫为隐性纯合子,因此一对立耳猫的后代一定为立耳猫,C正确;结合上述分析可知,携带显性折耳基因的杂合子与纯合子都会发病,因此不能采用近亲繁殖的方式来不断为折耳猫纯化血统并改善病情,D错误。
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10.已知小麦无芒(A)与有芒(a)为一对相对性状,用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a,有人设计了以下4个杂交组合,杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理,然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表型的分析来确定该基因是否发生突变,则最佳的杂交组合是( )
A.♂无芒×♀有芒(♂AA×♀aa) B.♂无芒×♀有芒(♂Aa×♀aa)
C.♂无芒×♀无芒(♂Aa×♀Aa) D.♂无芒×♀无芒(♂AA×♀Aa)
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11.一对夫妇生育了三胞胎男孩,其中两人是同卵双生。下表是20年后三人某些特征的调查结果。下列叙述错误的是( )
注:ABO血型由常染色体上的复等位基因控
制;习惯用手由另一对常染色体上的等位基因控
制,右利手相对于左利手为显性,不考虑变异。
A.男孩Ⅰ和Ⅲ最可能为同卵双生,其判断依据是ABO血型
B.身高的差异可以说明基因和环境共同影响生物的性状
C.若父母都是右利手,则Ⅱ是右利手的概率是100%
D.若父母都是右利手,则Ⅲ是左利手的概率为25%
特征
男孩 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
身高 180 cm 173 cm 172 cm
ABO血型 B AB B
习惯用手 左利手 ? ?
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解析:同卵双生的两个男孩基因型相同,男孩Ⅰ和Ⅲ最可能为同卵双生,其判断依据是ABO血型,二者均为B型血,A正确;男孩Ⅰ和Ⅲ最可能为同卵双生,基因型相同,但是二者身
特征
男孩 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
身高 180 cm 173 cm 172 cm
ABO血型 B AB B
习惯用手 左利手 ? ?
高差异较大,身高的差异可以说明基因和环境共同影响生物的性状,B正确;习惯用手由另一对常染色体上的等位基因控制,右利手相对于左利手为显性,若用B/b表示相关基因,则男孩Ⅰ的基因型为bb,若父母都是右利手,则父母的基因型均为Bb,则Ⅱ是右利手(B_)的概率是3/4即75%,C错误;结合C项的分析,若父母都是右利手,二者的基因型均为Bb,男孩Ⅰ和Ⅲ最可能为同卵双生,男孩Ⅰ为左利手,则Ⅲ是左利手的概率为100%,D错误。
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实验编号 父本 母本 F1植株百分比
正常小麦 单体小麦
实验一 正常小麦 单体小麦 25% 75%
实验二 单体小麦 正常小麦 96% 4%
12.正常普通小麦(2n=42)缺失一条染色体形成单体小麦。将单体小麦与正常小麦杂交,结果如表。下列相关叙述错误的是( )
A.由实验一可知,减数分裂时不成对的染色体易丢失
B.由实验二可知,(n-1)花粉的可育性比较低
C.单体小麦自交后代中,正常小麦与单体小麦的比例约为1∶2
D.为了获得更多的单体小麦,杂交时最好选单体小麦作父本
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解析:实验一在正常情况下,正常小麦和单体小麦百分比都应为50%,而实验结果却是单体小麦占了75%,说明母本中不成对的染色体丢失,与父本正常配子结合之后成为单体小麦,A正确;由实验二可知,后代正常小麦占了96%,而单体小麦仅仅占了4%,说明来自父本的正常花粉可育性较高,(n-1)花粉的可育性较低,B正确;单体小麦自交,按照正常情况后代的各种小麦比例为:正常小麦∶单体小麦∶缺失两条染色体的小麦约为1∶2∶1;所以正常小麦与单体小麦的比例约为1∶2,但由实验一的结果可知,单体小麦作母本时产生n-1配子的比例更高,由实验二的结果可知,单体小麦作父本时产生n花粉可育性的比例更高,所以后代比例正常小麦与单体小麦的比例不能确定,C错误;由实验一、实验二可知,当单体小麦作母本时,后代中可获得较多的单体小麦,D错误。
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13.植物的杂种一代会出现产量等性状优于双亲的杂种优势,雄性不育品系能有效提高作物的杂交效率。油菜花粉的育性由一对基因控制,现有三种花粉育性基因型不同的纯合油菜(具两性花)品系,品系甲、乙育性正常,品系丙雄性不育(肉眼可观测到雄蕊异常),杂交实验如下。下列说法正确的是( )
A.由于基因重组的原因,杂交一中F1
的育性无法在自交后代中保持
B.据杂交一、二推测,与油菜花粉育
性有关的基因共有三种
C.杂交二F2中雄性不育株与品系甲杂交可获得兼具品系甲、乙优良性状的杂交种子
D.杂交二自F2起逐代选取雄性不育株与品系乙杂交可使雄性不育株具有更多品系乙的性状
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解析:分析遗传图解,杂交一实验中F2表现3∶1的性状分离比,说明该性状很可能由一对等位基因控制,品系甲的可育性状对雄性不育性状为显
性;杂交二实验中F1与品系乙杂交,后代出现1∶1的性状分离比,推测为测交实验且雄性不育性状对品系乙的可育性状为显性。结合题干分析可知,该性状受一对等位基因控制,不会发生基因重组,A错误;结合题干分析可知,油菜的育性性状可能由同源染色体上的3个等位基因(A1、A2、A3)决定,设品系甲的可育性状由基因A1决定,雄性不育由基因A2决定,品系乙的可育性状由基因A3决定,则其显隐性关系为基因A1对A2、A3为显性,基因A2对A3为显性,故与油菜花粉育性有关的基因共有三种,B正确。
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14.(2021·浙江1月选考改编)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述正确的是( )
A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表型
C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
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解析:若AYa个体与AYA个体杂交,由于基因型AYAY胚胎致死,则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型,A正确;若AYa个体与Aa个体杂交,产生的F1的基因型及表型有AYA(黄色)、AYa(黄色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),即有3种表型,B正确;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,产生的F1的基因型为AYa(黄色)、Aa(鼠色),或AYa(黄色)、aa(黑色),不会同时出现鼠色个体与黑色个体,C错误;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,产生的F1的基因型为AYA(黄色)、AA(鼠色),或AYA(黄色)、Aa(鼠色),则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,D正确。
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15.野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,
而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者
对果蝇S的突变进行了系列研究,用这两种果蝇
进行杂交实验的结果见图。
(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对_____性状,其中长刚毛是____性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________。
(2)实验2结果显示:与野生型不同的表型有_____种。③基因型为________,在实验2后代中该基因型的比例是________。
相对
显
Aa、aa
两
AA
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(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解
释导致前者胸部无刚毛,后者胸部有刚毛的原
因:_____________________________________
___________________。
(4)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的,作出这一判断的理由是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但__________________
____________________________________________________________,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应
新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子
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解析:(2)实验2中,与野生型不同的表型有两种:一种是腹部有长刚毛、胸部有短刚毛,基因型为Aa;另一种是腹部有长刚毛、胸部无刚毛,基因型为AA,占全部后代的1/4。
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16.某雌雄同株的高等植物心形叶(A)与戟形叶(a)、高茎(B)与
矮茎(b)、高焦油(D)与低焦油(d)这三对相对性状各受一对等位基因
控制。现有甲植株,其5号同源染色体有一条发生部分片段缺失,
如图;该植株产生的含部分片段缺失5号染色体的雄配子或雌配子
会完全致死。请回答(不考虑其他变异情况):
(1)让甲植株自交,实验结果________(填“能”或“不能”)验证叶形性状的遗传遵循基因分离定律,理由是__________________________________________________
__________________________。
不能
由于含5号缺失染色体的雄配子或雌配子完全致死,甲植株自交后代全为心形叶
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(2)现有各种基因型和表型的正常植株可供选用。完善下列实
验方案,以确定甲植株发生致死的配子是雄配子还是雌配子。
①实验方法:让甲植株与基因型为____的植株进行_____交,分析
统计子代的表型及比例。
②预期结果及结论之一:
若以甲植株为父本时,子代全为心形叶;以甲植株为母本时,子代心形叶∶戟形叶=1∶1,则甲植株产生的致死配子是_____配子。
aa
正反
雄
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(3)已知甲植株的基因型为ABbDd,含5号缺失染色体的雄配子会
致死。利用甲植株设计实验方案证明D/d基因不位于5号同源染色体上:
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(写出实验思路并预期实验结果)
思路一:让甲植株自交,观察统计子代表型及比例,若后代出现高
焦油∶低焦油=3∶1,则D/d基因不位于5号染色体上,若后代性状
分离比不为3∶1,则D/d基因位于5号染色体上。
思路二:取甲植株的花粉进行花药离体培养,若子代高焦油∶低焦油=1∶1,则证明D/d基因不位于5号同源染色体上;若子代全为高焦油或低焦油,则D/d位于5号染色体上
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解析:(1)由于该植株产生的含部分片段缺失5号染色体的雄配子
或雌配子会完全致死,因此甲植株自交时,产生的雌配子或者雄配子
只含A,自交子代基因型为AA和A,表型都是心形叶,无法通过统计
相应的性状分离比来验证叶形性状的遗传遵循基因分离定律。
(2)①据题干信息,要确定甲植株发生致死的配子是雄配子还是
雌配子,可分别利用甲作为父本或者母本与基因型为aa(或aa__)、Aa(或Aa__)、bb(或__bb)、Bb(或__Bb)的植株进行正反交实验。由后续②题中统计结果推测与甲完成正反交实验的植株基因型为aa。②若以甲植株为父本时,子代全为心形叶,说明甲只产生一种基因型为A的配子;若甲植株为母本时,子代心形叶∶戟形叶=1∶1,说明甲能产生两种基因型为A和不含A基因的配子,因此致死的是雄配子。
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(3)本题实验思路的核心为:D/d基因不位于5号同源染色体上则不
会出现配子致死现象。因此可分别通过自交、测交或单倍体育种等方法
来验证,但测交需要甲植株和另外一株基因型为dd的植株,题干要求
利用甲植株设计实验方案。因此实验思路及预期实验结果为:思路一:
让甲植株自交,观察统计子代表型及比例,若后代出现高焦油∶低焦
油=3∶1,则D/d基因不位于5号染色体上,若后代性状分离比不为3∶1(当d基因位于5号缺失染色体上,全为高焦油;当D基因位于5号缺失染色体上时,高焦油∶低焦油=1∶1),则D/d基因位于5号染色体上。思路二:取甲植株的花粉进行花药离体培养,若子代高焦油∶低焦油=1∶1,则证明D/d基因不位于5号同源染色体上;若子代全为高焦油或低焦油,则D/d位于5号染色体上。
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R
解析:一对表型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子,由“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病为常染色体隐性遗传病,遵循基因的分离定律。故正常夫妇都是杂合体,基因型都为Aa;患病女儿的基因型为aa,正常儿子的基因型为AA或Aa,比例为1∶2,因此,这个表型正常的儿子与一个半乳糖血症基因携带者的女性结婚,他们所生子女中,理论上患半乳糖血症女儿的可能性是eq \f(2,3)×eq \f(1,4)×eq \f(1,2)=eq \f(1,12)。
2.根据子代性状分离比判断
eq \x(\a\al(具有相同性状,的亲本杂交))→eq \x(\a\al(若子代性状分,离为比3∶1))→eq \x(\a\al(分离比为3的性状为显性,,分离比为1的性状为隐性))
注:判断性状显隐性时,能自交的个体首选自交,无法自交才选杂交,因为自交操作更简单。
3.根据遗传系谱图判断
1.自交的概率计算
(1)杂合子Aa连续自交n代,杂合子比例为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(n),纯合子比例为1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(n),显性纯合子比例=隐性纯合子比例=eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(n)))×eq \f(1,2)。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图所示。
(2)杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性纯合子比例为eq \f(2n-1,2n+1),杂合子比例为eq \f(2,2n+1)。
2.自由交配的概率计算
(1)若杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为eq \f(1,2),显性纯合子比例为eq \f(1,4),隐性纯合子比例为eq \f(1,4);若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性纯合子比例为eq \f(n,n+2),杂合子比例为eq \f(2,n+2)。
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为1/3AA、2/3Aa的动物群体为例。
解析:Aa植株自交得F1,若淘汰掉aa,则有eq \f(1,3)AA和eq \f(2,3)Aa(可产生的配子类型及所占比例为eq \f(2,3)A、eq \f(1,3)a),其自由交配得F2,F2中圆形∶针形=8∶1,A正确;若a基因使花粉一半致死,Aa植株自交,花粉(雄配子)中eq \f(2,3)是A,eq \f(1,3)是a,雌配子中eq \f(1,2)是A,eq \f(1,2)是a,后代圆形∶针形=5∶1,B正确;若a基因使花粉完全致死,Aa×Aa的后代基因型及比例为eq \f(1,2)AA、eq \f(1,2)Aa,再随机交配,所得植株的基因型及比例为eq \f(3,4)AA、eq \f(1,4)Aa,C错误;若AA基因型致死,则圆叶植株的基因型均为Aa,其自交所得的F1为eq \f(2,3)Aa、eq \f(1,3)aa,F1自由交配,F2的基因型为eq \f(1,2)Aa、eq \f(1,2)aa,即圆形∶针形=1∶1,D正确。
[例8] (2024·安徽,12)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是( )
A.eq \f(1,2)
B.eq \f(3,4)
C.eq \f(15,16)
D.1
[例3] 假设某植物种群非常大,可以随机交配,没有迁入和选出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占eq \f(1,9),抗病植株RR和Rr各占eq \f(4,9),抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占( )
A.eq \f(1,9)
B.eq \f(1,16)
C.eq \f(4,81)
D.eq \f(1,8)
解析:根据基因型频率RR和Rr各占eq \f(4,9),rr占eq \f(1,9),而“感病植株在开花前全部死亡”,则亲本中RR∶Rr=1∶1,R的基因频率是=eq \f(3,4),r的基因频率=eq \f(1,4),又由于植物种群足够大,可以自由交配,所以子代中感病植株占rr=eq \f(1,4)×eq \f(1,4)=eq \f(1,16)。
解析:分析题中信息“棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1”可知,马的毛色性状中,棕色对白色为不完全显性,A错误;F2中出现棕色、淡棕色和白色是性状分离的结果,B错误;F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中棕色马所占的比例为eq \f(1,4)+eq \f(1,2)×eq \f(1,4)=eq \f(3,8),雌性棕色马所占的比例为eq \f(1,2)×eq \f(3,8)=eq \f(3,16),C错误;F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例为1∶1,表型为淡棕色马与棕色马,比例为1∶1,D正确。
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