内容正文:
高考总复习
生物学
第四单元 遗传的基本
规律与人类遗传病
微专题6 自由组合定律的特例分析
1.基因互作
题型一
自交“和”为16的特殊分离比成因
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。
3.和为“16”的特殊分离比类问题的解题技巧
1.(2025·浙江金华模拟)某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因分别编码的酶A和酶B催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如下图所示。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( )
C
A.子一代的表型及比例为红色∶黄色=9∶7
B.子一代的白色个体的基因型为Aabb和aaBb
C.子一代的表型及比例为红色∶黄色∶白色=9∶3∶4
D.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/6
解析:由题意分析可知,子一代的表型及比例为红色∶黄色∶白色=9∶3∶4,A错误、C正确;子一代的白色个体的基因型为aaBB、aaBb和aabb,B错误;子一代红色个体(A_B_)中能稳定遗传的基因型(AABB)占比为1/9,D错误。
2.(经典高考题)豌豆子叶的黄色对绿色为显性,种子的圆形对皱形为显性,且两对性状独立遗传。以1株黄色圆形和1株绿色皱形豌豆作为亲本,杂交得到F1,其自交得到的F2中黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶15∶5,则黄色圆形的亲本产生的配子种类有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
B
解析:相应基因用A、a和B、b表示,比例9∶3∶15∶5可分解成9∶3∶3∶1加上绿圆∶绿皱=12∶4,故F1基因型为AaBb和aaBb,且比例为1∶1,因此亲本黄圆、绿皱的基因型分别为AaBB、aabb,所以黄色圆形亲本能产生的配子有AB和aB两种,B正确。
若F2中的雌雄同株严格自交,则F3中雌雄同株的个体比例最接近( )
A.3/4 B.64/81 C.65/81 D.53/80
A
解析:分析表格,亲本纯合雌株×纯合雄株,F1均为雌雄同株,F1自交得到F2,雌雄同株∶雄株∶雌株≈10∶3∶3,是9∶3∶3∶1的变形,两对基因独立遗传,设相关基因是A/a、B/b,可判断F1基因型为AaBb,F2雌雄同株基因型为(A_B_、aabb),雄株基因型为(aaB_或A_bb),雌株基因型为(A_bb或aaB_),若F2中的雌雄同株(9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb)严格自交,其中1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb以及1aabb自交后能出现雌雄同株,则F3中雌雄同株(A_B_、aabb)的个体比例最接近1/10+2/10×3/4+2/10×3/4+4/10×10/16+1/10×1=3/4,A正确。
题型二
自交“和”≠16的特殊分离比
1.“和”小于16的情况
(1)利用“金鱼模型”解决配子致死问题
各种情形配子致死时AaBb自交后代分离比归纳:
单性配
子致死 AB配子致死 5∶3∶3∶1
Ab或aB配子致死 7∶3∶1∶1
ab配子致死 4∶1∶1
两性配
子致死 AB配子致死 2∶3∶3∶1
Ab或aB配子致死 5∶3∶1
ab配子致死 7∶1∶1
(2)利用“手枪模型”解决合子致死问题
各种情形合子致死时AaBb自交后代分离比归纳:
2.“和”大于16的情况
F1中基因型为AaBb和aaBb,且比例为1∶1,自交得到的F2中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶15∶5,则9+3+15+5=32,“和”大于16。可将比例9∶3∶15∶5分解成9∶3∶3∶1加上aaB_∶aabb=12∶4。
4.(2025·浙江杭州模拟)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、不抗病窄叶比例的原因的分析,错误的是( )
D
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纯合都致死
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
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纯合都致死,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。
5.(2025·浙江宁波模拟)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(雌雄个体比例为1∶1),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
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,F2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,F2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。
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1∶3等变式)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。
题型三
探究不同对基因在常染色体上的位置
2.判断基因是否位于一对同源染色体上
以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交会产生两种或三种表型,测交会出现两种表型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。
3.判断基因是否易位到一对同源染色体上
若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。
4.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上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合的现象。
6.(2025·浙江绍兴模拟)某自花传粉的豆科植物的豆荚成熟后开裂有利于繁殖。研究过程中发现了豆荚不开裂的突变体甲、乙和半开裂的突变体丙。为了研究相关基因的位置,研究人员做了相关实验,实验设置及结果如下表所示。已知甲、乙、丙的突变基因分别由A/a、B/b、C/c控制,下列判断错误的是( )
A
A.突变基因分别位于三对同源染色体上且遵循自由组合定律
B.由实验一可以判断乙和丙的突变基因不在同一对同源染色体上
C.实验一中F2的不开裂植株自交的后代不会发生性状分离
D.若甲和乙杂交,则F2表型及比例为完全开裂∶不开裂=9∶7
解析:由实验一F2表型及比例为完全开裂∶半开裂∶不开裂=9∶ 3∶4可知,符合9∶3∶3∶1的变式,说明乙、丙的突变基因位于两对同源染色体上;而实验二F2表型及比例为完全开裂∶半开裂∶不开裂=2∶1∶1,不符合9∶3∶3∶1的变式,说明甲、丙的突变基因位于一对同源染色体上,A错误、B正确;实验一中F2的不开裂植株基因型为bbcc、bbC_,自交后代基因型依然是bbcc、bbC_,性状仍为不开裂,C正确;由实验一、二判断,甲、乙的突变基因分别在两对同源染色体上,同时具有基因A和基因B的表型为完全开裂,其余的为不开裂,所以F2表型及比例为完全开裂∶不开裂=9∶7,D正确。
7.(2025·浙江杭州模拟)某种树的木质素含量正常与木质素含量低是一对相对性状,木质素合成的部分代谢途径如下图所示,其中酶1、酶2、酶3分别由每对等位基因中的显性基因控制合成。为了探究这三对基因的位置关系,将三对基因均杂合的个体自交(不发生突变和交叉互换),若子代中木质素含量低所占的比例为5/8,用字母A/a、B/b、D/d表示基因,下列能表示该杂合子染色体上基因位置图的是( )
A
解析:由图可知,任意一对等位基因隐性纯合都会表现出木质素含量低的隐性性状,子代中木质素含量低的比例为5/8,说明木质素含量正常(A_B_D_)的比例为3/8,该情况为两对基因连锁遗传,一对基因独立遗传,当A与b连锁,a与B连锁,D/d位于另一对同源染色体上时,AaBb自交后代为1/4AAbb、1/2AaBb、1/4aaBB,Dd自交后代为3/4D_、1/4dd,则可求出此时木质素含量正常(A_B_D_)的比例=1/2×3/4=3/8,此时木质素含量低的比例=1-3/8=5/8,所以说明A与b连锁,a与B连锁,D/d位于另一对同源染色体上,A正确。
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白色物质黄色物质红色物质
3.(2025·浙江杭州期中)某植物的性别由两对基因决定。一对纯合的亲本杂交得到F1,F1自交得到F2,每一代的表型如表所示。配子、合子均无致死情况。
亲本(P)
F1
F2
纯合雌株×纯合雄株
全为雌雄同株
雌株∶雄株∶雌雄同株=31∶29∶101
实验
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
实验一
乙×丙
完全开裂
完全开裂∶半开裂∶不开裂=9∶3∶4
实验二
甲×丙
完全开裂
完全开裂∶半开裂∶不开裂=2∶1∶ 1
$$