第5单元 第4课时 自由组合定律的应用（课件）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（单选版）

自由组合定律的应用 第4课时 目录 核心点(一)　自由组合定律的遗传特例分析 课时跟踪检测 核心点(二)　自由组合定律的验证及基因位置的探究 核心点(一)　自由组合定律的遗传特例分析 [系统知能] 1.基因互作 特例(一)　“和”为16的特殊分离比成因 序号 条件 F1(AaBb) 自交后代比例 F1测交 后代比例 Ⅰ 存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现 9：6：1 1：2：1 Ⅱ 两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9：7 1：3 Ⅲ 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现 9：3：4 1：1：2 Ⅳ 只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现 15：1 3：1 2.显性基因累加效应 表型 原因 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强 [典例]　(2025·重庆模拟)某种自花传粉植物，植株的紫茎和绿茎是一对相对性状。现将绿茎植株和紫茎植株杂交， F1都是紫茎， F1个体自交得到F2， F2中紫茎植株725株， 绿茎植株561株，则下列相关说法正确的是 (　 ) A.该植株茎的颜色受一对等位基因控制，不符合自由组合定律 B.F2紫茎植株中基因型有5种，绿茎植株中纯合子的比例为3/16 C.F2紫茎植株自交，分别单株收集种子并种植在不同区域，全为紫茎的区域比例为1/9 D.将F1的紫茎植株与亲本中绿茎植株进行杂交，子代绿茎纯合子的比例为1/3 √ [解析]　由题意可知， F2中紫茎：绿茎=725：561≈9：7， 为9：3：3：1的变式，说明该植株茎的颜色受两对等位基因控制，符合自由组合定律，A错误；若用A/a、B/b表示相关基因，则F1的基因型为AaBb，亲本绿茎植株的基因型为aabb，亲本紫茎植株的基因型为 AABB，F2中紫茎植株的基因型为A_B_，有4种(AABB、AaBB、AABb、AaBb)，绿茎植株的基因型为A_bb、aaB_、aabb，绿茎植株中纯合子的比例为3/7，B错误；F2紫茎植株自交，只有其中的AABB自交后代全为紫茎，而紫茎植株中 AABB的比例为1/9，C正确；将F1的紫茎植株(AaBb)与亲本中绿茎植株(aabb)杂交， 子代绿茎纯合子的基因型为aabb， 比例为1/4，D错误。 　[微技法] 9：3：3：1的变式题解题步骤 [题点全练] 1.(2024·湖北高考)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型)，而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3：1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是 (　 ) A.该相对性状由一对等位基因控制 B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13：3 C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能 D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病 √ 解析：根据“甲与乙杂交，F1均为敏感型”可知，敏感型相对非敏感型为显性性状，若该相对性状由一对等位基因控制，设甲、乙基因型分别为nn、NN，则F1基因型为Nn，F1与甲(nn)回交，子代表型及比例为敏感型：非敏感型=1：1，与题意不符，A错误。若该相对性状由两对等位基因控制，且只有两对等位基因都隐性纯合才表现为非敏感型，设甲、乙基因型分别为nnbb、NNBB，则F1基因型为NnBb，F1与甲(nnbb)回交，子代表型及比例为敏感型(NnBb、Nnbb、nnBb)：非敏感型(nnbb)=3：1，符合题意；F1(NnBb)自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15：1，B错误。根据题干信息可知，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对，且甲的表型变为非敏感型，说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失影响该基因表达产物的功能，C错误。烟草花叶病毒为RNA病毒，且酶具有专一性，所以用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病，D正确。 2.(2025·厦门二模)某种植物有甲、乙、丙3个纯合植株，其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟)，丙表现为果实能正常成熟(成熟)，已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能催化果实成熟。将3个纯合植株进行杂交实验，F1自交得F2，结果见下表。下列叙述错误的是 (　 ) 实验 杂交组合 F1 F2 ① 甲×丙 不成熟 不成熟：成熟=3：1 ② 乙×丙 成熟 成熟：不成熟=3：1 ③ 甲×乙 不成熟 不成熟：成熟=13：3 A.甲、乙植株的基因型分别是AABB、aabb B.实验②的F2中成熟个体基因型为aaBB、aaBb C.实验③的F1与乙杂交，后代成熟：不成熟=1：3 D.实验③的F2不成熟个体中的纯合子比例为1/13 √ 解析：根据实验③F2的表型及比例可推知，F1的基因型为AaBb，F2中不成熟果实的基因型为A_B_、A_bb、aabb，成熟果实的基因型为aaB_。再根据实验①、实验②的杂交结果，可推出甲、乙植株的基因型分别为AABB、aabb，A正确；实验②乙(aabb)×丙(aaBB)杂交，F1的基因型为aaBb，F2中成熟个体的基因型为aaBB、aaBb，B正确；实验③甲(AABB)×乙(aabb)杂交，F1(AaBb)与乙(aabb)杂交，后代基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，成熟：不成熟=1：3，C正确；实验③甲(AABB)×乙(aabb)杂交，F1的基因型为AaBb，F2中不成熟个体的基因型可表示为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aabb，可见纯合子所占的比例为3/13，D错误。 3.(2025·鞍山模拟)人类的皮肤含有黑色素，皮肤中的黑色素由两对独立的等位基因(A和a，B和b)所控制，显性基因A和B可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并可以累加。一个基因型为AaBb的男性和一个基因型为AaBB的女性结婚，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述，正确的是 (　 ) A.可产生4种表型 B.与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的概率为5/8 C.肤色最浅的孩子基因型是aabb D.与亲代AaBB表型相同的概率为1/4 √ 解析：一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，可产生4种表型，A正确；与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的孩子，即只有2个显性基因的个体占3/8，B错误；肤色最浅的孩子基因型是aaBb，C错误；与亲代AaBB表型相同的孩子占3/8，D错误。 [系统知能] 1.胚胎致死或个体致死 特例(二)　“和”小于16的特殊分离比成因——致死遗传现象 2.配子致死或配子不育 [典例]　(2025·日照模拟)某种雌雄同株植物(可自花传粉也可异花传粉)存在显性纯合致死和花粉部分不育现象。圆形红果植株和椭圆形黄果植株进行杂交获得F1，取F1中的一株圆形红果植株自交获得F2，F2植株中圆形红果为201株，圆形黄果为39株，椭圆形红果为99株，椭圆形黄果为20株。若让F2中的圆形红果随机传粉，后代椭圆形黄果个体所占比例可能为 (　 ) A.1/17　　　　　　　 B.1/30 C.1/34 D.3/170 √ [解析]　由题意可知，F1中的一株圆形红果植株自交获得F2，F2植株中圆形红果为201株，圆形黄果为39株，椭圆形红果为99株，椭圆形黄果为20株。圆形：椭圆形≈2：1，红果：黄果≈5：1，则圆形(A)对椭圆形(a)为显性，红果(B)对黄果(b)为显性，F1中的一株圆形红果植株的基因型为AaBb。已知出现上述比例的原因是某性状中显性基因纯合致死，同时另一性状中某种基因型的花粉部分不育，说明圆形纯合(AA)致死；红果植株(Bb)自交后代出现红果：黄果=5：1，bb个体占1/6，则卵细胞中含b基因的占1/2，花粉中含b基因的占1/3，故含b的花粉有1/2致死。F1中的一株圆形红果植株的基因型为AaBb，则F2中的圆形红果的基因型为AaBB、AaBb，让F2中的圆形红果随机传粉，将两对相对性状分开讨论，结合以上分析可知，BB：Bb=2：3，则形成的卵细胞为B：b=7：3，形成的花粉为B：b=14：3，则后代中黄果(bb)占3/10×3/17=9/170；F2中的圆形植株基因型为Aa，由于AA纯合致死，则其自由交配产生的后代中椭圆形(aa)占1/3，则后代椭圆形黄果个体所占比例为9/170×1/3=3/170。 [题点全练] 1.(2025·西安二模)小鼠体色由一系列复等位基因控制(A1控制黄色、A2控制灰色、a控制黑色)，A1对A2、a为显性，A2对a为显性，已知A1A1个体会在胚胎时期死亡。小鼠有短尾(D)和长尾(d)两种，且与体色独立遗传。若取两只基因型不同的黄色短尾鼠交配，F1的表型及比例为黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=4：2：2：1，则下列说法错误的是 (　 ) A.亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd B.F1中的四种表型个体均为杂合子 C.若F1中灰色短尾鼠相互交配，子代中黑色鼠占1/4 D.若F1中灰色长尾鼠相互交配，子代中不会出现黑色鼠 √ 解析：根据后代黄色：灰色=2：1，短尾：长尾=2：1可知，亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd，A正确；F1中体色的基因型为A1A2、A1a、A2a，故四种表型个体均为杂合子，B正确；若F1中灰色短尾鼠(A2aDd)相互交配，子代中灰色：黑色=3：1，其中黑色鼠aa占1/4，C正确；若F1中灰色长尾鼠(A2add)相互交配，子代中出现黑色鼠的概率为1/4，D错误。 2.某二倍体植物的抗虫与不抗虫性状受位于两对同源染色体上的等位基因M/m和N/n控制。已知两对等位基因中只要存在一个显性基因植物就表现出抗虫性状，基因M会使花粉育性降低50%，基因N存在纯合致死现象。现用若干植株甲(Mmnn，♀)与植株乙(mmNn，♂)杂交得到F1。下列说法错误的是 (　 ) A.该植物中抗虫植株有5种基因型 B.F1抗虫植株中同时含两种抗虫基因的个体占1/3 C.让F1中同时含两种抗虫基因的植株杂交，F2中不抗虫植株占1/12 D.欲利用一次杂交实验验证含基因M的花粉育性降低50%，可选择基因型为Mmnn的植株作父本与基因型为mmnn的植株杂交 √ 解析：已知两对等位基因中只要存在一个显性基因植物就表现出抗虫性状，由于基因N存在纯合致死现象，所以该植物中抗虫植株有MMNn、MmNn、MMnn、Mmnn、mmNn共5种基因型，A正确；根据题意可知，植株甲(Mmnn，♀)产生的雌配子为Mn：mn=1：1，植株乙(mmNn，♂)产生的雄配子为mN：mn=1：1，F1中MmNn(抗虫)：mmNn(抗虫)：Mmnn(抗虫)：mmnn(不抗虫)=1：1：1：1，抗虫植株中同时含有两种抗虫基因的个体占1/3，B正确； 让F1中同时含两种抗虫基因的植株(MmNn)杂交，由于基因M会使花粉育性降低50%，所以F1产生的雌配子种类及比例为MN：Mn：mN：mn=1：1：1：1，产生的雄配子种类及比例为MN：Mn：mN：mn=1：1：2：2，F2中不抗虫植株mmnn为2/6×1/4=1/12，由于基因N存在纯合致死现象，所以致死个体的比例为1/6×1/4+2/6×1/4+1/6×1/4+2/6×1/4=1/4，所以F2中不抗虫植株占1/12÷(1-1/4)=1/9，C错误；欲利用一次杂交实验验证含基因M的花粉育性降低50%，可选择基因型为Mmnn的植株作父本与基因型为mmnn的植株杂交，若后代出现抗虫：不抗虫=1：2，可说明含基因M的花粉育性降低50%，D正确。 核心点(二)　自由组合定律的验证及基因位置的探究 [系统知能] 题型(一)　自由组合定律的验证 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的性状分离比为9：3：3：1(或其变式)，则符合基因的自由组合定律，性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 F1测交后代的性状比例为1：1：1：1(或其变式)，则符合基因的自由组合定律，性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 花粉 鉴定法 F1若有四种花粉，比例为1：1：1：1，则符合自由组合定律 单倍体 育种法 取F1花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表型，比例为1：1：1：1，则符合自由组合定律 续表 [题点全练] 1.(2025·通辽模拟)已知豌豆的红花(A)对白花(a)是显性，高茎(D)对矮茎(d)是显性。某豌豆植株的基因型为AaDd，但两对基因的位置关系未知。下列关于该植株产生配子、自交产生F1以及基因位置判定的推测中，不合理的是 (　 ) A.若两对基因独立遗传，则该植株自交时雌雄配子的结合方式有16种 B.若两对基因独立遗传，则该植株自交产生的F1中杂合子的占比为3/4 C.让该植株自交，根据子代的性状表现及比例不能确定两对基因的位置 D.让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交，可以确定两对基因的位置 √ 解析：若两对基因独立遗传，遵循基因自由组合定律，则该植株(AaDd)自交时，雌雄配子均有4种(AD、Ad、aD、ad)，则雌雄配子的结合方式有4×4=16(种)，产生的F1中杂合子的占比为1-纯合子=1-1/2×1/2=3/4，A、B正确。若两对基因独立遗传，遵循基因自由组合定律，则该植株(AaDd)自交后代性状表现及比例为红花高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=9：3：3：1；若A和D在同一条染色体上，则该植株(AaDd)自交后代性状表现及比例为红花高茎：白花矮茎=3：1；若A和d在同一条染色体上，则该植株(AaDd)自交后代性状表现及比例为红花高茎：红花矮茎：白花高茎=2：1：1，由此可知，让该植株自交，根据子代的性状表现及比例能确定两对基因的位置，C错误。 若两对基因独立遗传，遵循基因自由组合定律，则让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交，后代性状表现及比例为红花高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=1：1：1：1；若A和D在同一条染色体上，则让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交，后代性状表现及比例为红花高茎：白花矮茎=1：1，若A和d在同一条染色体上，则让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交，后代性状表现及比例为红花矮茎：白花高茎=1：1，由此可知，让该植株与基因型为aadd的植株进行杂交，可以确定两对基因的位置，D正确。 2.(2025年1月·八省联考四川卷)麦芒可以帮助大麦传播种子，有人用纯系长芒大麦(亲本)进行诱变，获得短芒(突变体甲)和带帽芒(突变体乙)两个突变材料。为分析突变材料的遗传特点，研究人员进行了杂交实验，设定D/d控制麦芒长度性状、H/h控制麦芒带帽性状，结果如表所示。回答下列问题。 实验组 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 实验一 亲本×甲 全为长芒 F1长芒植株自交，长芒：短芒=3：1 实验二 亲本×乙 带帽芒：长芒 =1：1 F1长芒植株自交，F2全为长芒 F1带帽芒植株自交， F2带帽芒：长芒=3：1 (1)与长芒相比，短芒为_____性状，判断依据是__________________ ________________________________________________；突变体乙的基因型是_______。  解析：(1)实验一中亲本(长芒)与甲(短芒)进行杂交，F1全为长芒，F1自交，F2长芒：短芒=3：1，则说明与长芒相比，短芒为隐性性状。实验二中亲本(长芒)与乙(带帽芒)进行杂交，F1为带帽芒：长芒=1：1，F1带帽芒植株自交，F2带帽芒：长芒=3：1，则说明带帽芒为显性，即亲本基因型为DDhh，突变体乙基因型为DDHh。 隐性 纯系亲本长芒与短芒甲杂交，F1全为长芒，F1自交，F2长芒：短芒=3：1 DDHh (2)为进一步判断D/d和H/h基因的位置关系，小李和小王从亲本、突变体甲和突变体乙中选择实验材料设计杂交实验(不考虑同源染色体的交换)。 ①小李认为D/d和H/h基因位于同一对同源染色体上，请帮他设计一种杂交实验方案_________________________________________________ _________________，若F2表型及比例为___________________，则小李的假设成立。 将突变体甲和突变体乙杂交得F1，取F1带帽芒自交得F2，统计F2表型及比例 带帽芒：短芒=3：1 解析：(2)①若要探究两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，可以将突变体甲(ddhh)和突变体乙(DDHh)杂交得F1，取F1带帽芒(DdHh)进行自交得F2，统计F2表型及比例。若D/d和H/h基因位于一对同源染色体上，则F1带帽芒(DdHh)产生的配子为DH：dh=1：1，则自交后代F2的表型及比例为带帽芒：短芒=3：1。 ②小王设计的杂交实验结果证明了D/d和H/h基因位于非同源染色体上，且F2中出现了带帽芒：长芒：短芒=9：3：4，那么短芒性状所占比例大于1/16的原因是____________________________________；若让F2中的带帽芒植株继续自交，F3中的带帽芒植株所占比例为______。  ddHH、ddHh、ddhh均表现为短芒性状 25/36 解析：②若D/d和H/h基因位于非同源染色体上，且F2中出现了带帽芒：长芒：短芒=9：3：4，则带帽芒的基因型为D_H_，长芒的基因型为D_hh，短芒性状的基因型为ddHH、ddHh、ddhh，所以短芒性状所占比例大于1/16。若让F2中的带帽芒植株(1/9DDHH、2/9DDHh、2/9DdHH、4/9DdHh)继续自交，F3中带帽芒植株(D_H_)所占比例为1/9+2/9×3/4+2/9×3/4+4/9×9/16=25/36。 [系统知能] 位于两对同源染色体上 题型(二)　AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系分析 续表 位于一对同源染色体上 [题点全练] 1.(2025·绵阳期末)现有某XY 型性别决定的雌雄异株植物，其花色受两对等位基因A/a和B/b共同控制。两对等位基因与花色性状的关系如图所示，其中基因A 控制酶A的合成，酶A会抑制基因B 的表达，导致酶B无法合成。研究人员用纯合紫花雄株和纯合蓝花雌株杂交，F1全为蓝花植株，F1杂交获得F2，F2表型及比例为蓝花：紫花=13：3，且紫花全 为雄株。F1雄株的基因与染色体关系对应正确的是(　 ) √ 解析：用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交，F1全为蓝花植株，F1杂交得F2，F2表型及比例为蓝花：紫花=13：3，是9：3：3：1的变式，说明两对基因遵循基因的自由组合定律。据图可知，紫花的大致基因型为aaB_，由于F2中紫花全为雄株，表型与性别相关，设①B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体上，则F1雌雄株的基因型分别为BbXAXa、BbXAY，F2中只有雄株可表现为紫花B_XaY，符合题意；设②B/b基因位于X染色体上，A/a基因位于常染色体上，则F1雌雄株的基因型分别为AaXBXb、AaXbY，F2中雌株、雄株均可表现为紫花aaXB_，不符合题意。因此，B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体上，A正确。 2.(2025·唐山模拟)某二倍体植物为雌雄同株，其花色由细胞核中两对等位基因D/d和E/e控制，D对d、E对e为显性，其中D基因控制红色色素的合成，E基因控制蓝色色素的合成，2种色素均不合成时花呈白色。D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成。用纯合的红花植株和蓝花植株杂交，F1均开白花，F1自由交配得F2，下列叙述不正确的是 (　 ) A.该植物种群中白花植株的基因型有5种，红花和蓝花的基因型各有2种 B.含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的转录，不能合成色素而开白花 C.若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2中红花：白花：蓝花约为3：10：3 D.若F2中红花：白花：蓝花约为1：2：1，则D与e位于同一条染色体上 √ 解析：由题意分析可知，白花的基因型为D_E_、ddee，红花的基因型为D_ee，蓝花的基因型为ddE_，因此白花的基因型有5种，红花和蓝花的基因型各有2种，A正确；mRNA为翻译的模板，据题干信息“D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成”可知，含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的翻译，不能合成色素而开白花，B错误；若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2中D_E_(白花)：D_ee(红花)：ddE_(蓝花)：ddee(白花)=9：3：3：1，故红花：白花：蓝花约为3：10：3，C正确；若D与e位于同一条染色体上，则F1产生的配子类型及比例为De：dE=1：1，F2中DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，即红花：白花：蓝花约为1：2：1，D正确。 [微点拨] 同源染色体互换出现的重组配子的特点 如果位于一对同源染色体上的两对等位基因因交换而发生基因重组，其产生的配子常出现“两多两少”的现象。如 因交换可能产生的配子为AB：ab：Ab：aB=4：4：1：1等，但数量比不固定。   [系统知能] 位于3对同源 染色体上 题型(三)　AaBbCc三对等位基因在两对或三对染色体上的位置关系分析 续表 位于2对同源 染色体上 [题点全练] 1.(2025·乐山期末)现有基因型为AaBbDd的植株(A/a、B/b、D/d三对基因均为完全显性)， 三对等位基因分别控制三种不同的性状，现将该植株自交，产生F1(不考虑互换和基因突变)。下列分析错误的是 (　 ) A.若三对基因位于两对同源染色体上，则后代出现4种表型 B.若三对基因位于三对同源染色体上，则后代出现8种表型 C.若F1出现两种表型，且比例为3：1，则基因A、B、D位于一条染色体上 D.若F1出现三种表型，且比例为1：2：1，则三对基因位于一对同源染色体上 √ 解析：若三对基因位于两对同源染色体上，则后代会出现4种表型或6种表型，A 错误；若三对基因位于三对同源染色体上，且A/a、B/b、D/d三对基因均为完全显性，三对等位基因分别控制三种不同的性状，则后代出现8种表型，B正确；当基因A、B、D位于一条染色体上时，基因型为AaBbDd的植株自交后代会出现两种表型，且比例为3：1，C 正确；若F1出现三种表型，且比例为1：2：1，说明A/a、B/b和D/d这三对等位基因遵循分离定律，则三对基因位于一对同源染色体上，D正确。 2.(2024·山东高考)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。 组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例 甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒：红花高茎绿粒：紫花矮茎黄粒：红花矮茎绿粒=1：1：1：1 乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒 (1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是_______________，判断依据是____________________________________________________ _____________________________。  解析：(1)根据表格中甲组的杂交子代中，紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒且颜色性状和茎秆高度可以自由组合，结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知，花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。 花色、籽粒颜色 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒，颜色性状与茎秆高度可以自由组合 (2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为_____，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。  解析：(2)根据乙组杂交结果可知，黄粒是显性性状，用D表示，设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性性状，则甲组亲本的基因型组合为Ddee×ddEe，不论E/e、D/d位于1对同源染色体上还是位于2对同源染色体上，F1的表型(基因型)及比例均为紫花高茎黄粒(DdEe)：紫花矮茎黄粒(Ddee)：红花高茎绿粒(ddEe)：红花矮茎绿粒(ddee)=1：1：1：1，不能确定E/e、D/d这2对等位基因是否独立遗传。若高茎为隐性性状，则甲组亲本的基因型组合为eedd×EeDd，当D/d、E/e这2对等位基因位于1对同源染色体时，F1的基因型有两种，与题意不符； 9/16 当D/d、E/e这2对等位基因位于2对同源染色体时，F1的基因型有四种，与题意相符。所以若要以甲组F1随机交配的子代中高茎植株的占比来确定2对等位基因独立遗传，需高茎为隐性性状，甲组F1随机交配，仅考虑茎高性状(E/e)，F1产生的雌雄配子基因型均为1/4E、3/4e，F1随机交配产生的子代中高茎植株(ee)所占的比例为3/4×3/4=9/16。 (3)图中条带②代表的基因是___；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为________。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为____。 解析： (3)结合题干信息，叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。可知锯齿叶个体的基因型为aaB_、A_bb、aabb，光滑叶个体的基因型为A_B_。类型Ⅰ中有三种基因型，且有的个体没有a；类型Ⅱ中只有一种基因型，且均不含a。根据乙组亲本和子代的表型可知，亲本中关于叶边缘的基因型组合为aaBB和AAbb，关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd，且黄粒为显性性状，故亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD，F1的基因型为AaBbDd。 A aaBBDD 1/4 乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株电泳结果若为类型Ⅰ，则该群体有三种基因型，若为类型Ⅱ，则只有一种基因型。若这三对基因独立遗传，则F2锯齿叶绿粒植株的基因型为aaB_dd、A_bbdd、aabbdd，电泳图谱中条带类型最多有5种，与题图不符，说明这三对基因存在连锁情况。若三对基因位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图①或②， 若为①，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为AAbbdd，对应类型Ⅱ；若为②，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上，则存在以下可能性，若A/a和B/b位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图③， 则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种：aaBBdd和AAbbdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图④或⑤， 或 若为④，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd，与类型Ⅱ相符；若为⑤，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种，为aaBBdd、aaBbdd、aabbdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图⑥或⑦， 或 若为⑥，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种：AAbbdd、Aabbdd、aabbdd，与类型Ⅰ相符；若为⑦，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种：aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中，符合类型Ⅰ的为⑥，子代中有的个体含有A，有的个体不含A，而与B/b和D/d相关的基因均为bbdd，电泳图谱中，有的个体含有条带②，据此推测条带②代表的基因是A。由以上分析可知，乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。若电泳图谱为类型Ⅰ，F1中基因的位置为⑥，F2中锯齿叶绿粒植株(__bbdd)占1/4。 (4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路：_________________________；预期调查结果并得出结论：_______________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________。 (要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论) 调查F2红花植株的叶边缘形状 若F2中红花全为锯齿叶，则A、b、d基因连锁，a、B、D基因连锁；若F2中红花既有锯齿叶又有光滑叶，则A、d基因连锁，a、D基因连锁，B/b基因位于另一对同源染色体上 解析：(4)若电泳图谱为类型Ⅱ，则F1中基因的位置关系如图①或④， 或 要确定三对基因的位置关系，可以调查F2红花植株的叶边缘形状，若F2中红花全为锯齿叶(AAbbdd)，则A、b、d基因连锁，a、B、D基因连锁；若F2中红花既有锯齿叶(AAbbdd)又有光滑叶(AAB_dd)，则A、d基因连锁，a、D基因连锁，B/b基因位于另一对同源染色体上。 [微技法] 三对等位基因在两对或三对染色体上的位置分析方法 每两对等位基因各分析一次，观察它们之间是否能自由组合，如果有两对等位基因只形成2种配子或出现4种配子，但存在“两多两少”现象，则这两对等位基因连锁在同一对同源染色体上。 [系统知能] 1.外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置。以导入两个抗病基因为例，如图所示： 题型(四)　特殊基因在染色体上的位置判断 2.是否与已知基因位于同一条染色体上的判断方法 (1)已知基因A与a位于2号染色体上 (2)电泳分离法 已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花。为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花植株进行杂交实验，并对相关个体的有关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在a基因所在的2号染色体上。 [典例]　(2025·肇庆一模)水稻的紫粒和白粒受一对等位基因(A、a)控制，SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体和不同品种的同源染色体的SSR都不同，因此可通过研究不同品系的基因与对应品系染色体的SSR是否连锁进行基因定位。研究人员将纯种紫粒和白粒水稻杂交，F1全为紫粒，F1自交后提取F2中结紫粒的10株单株的叶肉细胞DNA，利用5号染色体上特异的SSR进行PCR扩增后电泳，结果如下图所示。下列说法错误的是 (　 ) A.紫粒对白粒为显性，且关于紫粒和白粒这对性状，F2中的1、3、6号个体为杂合子 B.根据检测结果可判断，控制紫粒的基因不在5号染色体上 C.若对F2中结白粒的100株进行SSR扩增，扩增结果会出现像上图1、2、10三种结果 D.若对F2更多结紫粒的植株进行电泳，电泳结果与1号个体相同的个体占1/2 √ [解析]　纯种紫粒和白粒杂交，F1全是紫粒，说明紫粒对白粒为显性；F1应该有紫粒亲本和白粒亲本的5号染色体各一条，所以扩增出现2条5号染色体SSR电泳条带；但由于5号和10号表现出紫粒，却和白粒亲本的电泳结果一致，说明控制紫粒的基因不在5号染色体上，因此不能确定1、3、6号个体是否为杂合子，A错误，B正确。因为控制紫粒的基因不在5号染色体上，而F1扩增出现2条5号染色体SSR电泳条带，类似于杂合子，则F2白粒也会出现1、2、10三种结果，C正确。F1扩增出现2条5号染色体SSR电泳条带，类似于杂合子，则F2紫粒出现三种结果的比例为1：2：1，电泳结果与1号个体相同的个体占1/2，D正确。 [题点全练] 1.(2025·北京模拟)已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)、a(棕色)控制，且AA个体在胚胎期致死；另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色，只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色昆虫(甲)与黑色昆虫(乙)杂交，F1表型及比例为红色：棕色=2：1。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2，统计F2的表型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述不正确的是 (　 ) A.亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B.若F2表型及比例为红色：棕色：黑色=2：1：1，则B、b基因在2号染色体上 C.若F2表型及比例为红色：棕色：黑色=1：2：1，则B、b基因在2号染色体上 D.若F2表型及比例为红色：棕色：黑色=3：2：3，则B、b基因不在2号染色体上 √ 解析：由题干信息分析可知：红色昆虫甲(AaB_)与黑色昆虫乙(__bb)杂交，F1中红色(AaB_)：棕色(aaB_)=2：1，说明亲本都含有a基因，且甲不含有b基因，因此亲本基因型是甲为AaBB、乙为Aabb，F1的基因型为AaBb(红色)、aaBb(棕色)，A正确；若B/b基因位于2号染色体上，则A/a和B/b不遵循自由组合定律，则F1中AaBb产生的雄配子类型及比例是AB：ab=1：1或aB：Ab=1：1，aaBb产生的雌配子类型及比例是aB：ab=1：1，雌雄配子随机结合，F2的基因型及比例是AaBB：AaBb：aaBb：aabb=1：1：1：1或AaBb：Aabb：aaBB：aaBb=1：1：1：1，分别表现为红色、红色、棕色、黑色或红色、黑色、棕色、棕色，即红色：棕色：黑色=2：1：1或红色：棕色：黑色=1：2：1，B、C正确； 若B/b基因不位于2号染色体上，则A/a和B/b遵循自由组合定律，F1中红色雄性昆虫的基因型是AaBb，多只棕色雌性昆虫的基因型是aaBb，则杂交后代的基因型及比例是(1Aa：1aa)(3B_：1bb)=3AaB_：1Aabb：3aaB_：1aabb，分别表现为红色、黑色、棕色、黑色，即红色：棕色：黑色=3：3：2，D错误。 2.(2025·杭州模拟)GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列，从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅，且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因，雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断：将上述雌、雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色荧光翅雌、雄果蝇随机交配，由于绿色荧光蛋白基因插入位置不同将导致F2个体的表型和比例出现差异。下列说法错误的是 (　 ) A.根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置 B.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上，则F2中绿色荧光翅：无色翅=1：1 C.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅰ号染色体上，则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16 D.若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上，则F2中无色翅个体的基因型共有6种 √ 解析：根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置：若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上，发生基因连锁，F1中绿色荧光翅：无色翅为1：3，若插入Ⅲ号染色体以外的染色体上，两对基因遵循基因自由组合定律，F1中绿色荧光翅与无色翅比例仍为1：3，A正确； 分析题意可知，同时具备GAL4和UAS⁃绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达，从而表现出绿色荧光翅的性状。若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上，设GAL4基因为A，UAS⁃绿色荧光蛋白基因为B，则F1中绿色荧光翅的基因型为AOOB(O代表相关位置没有基因)，由于两对基因连锁遗传，故配子为1/2AO、1/2OB，F2中绿色荧光翅(2AOOB)：无色翅(1AAOO、1OOBB)=1：1，B正确； 若绿色荧光蛋白基因插入Ⅰ号染色体上，两对基因独立遗传，则F2中无色翅占7/16，由于雌雄比例为1：1，故无色翅雌性个体的比例为7/32，C错误；若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上，亲本基因型为AOXOY×OOXBXO，则F1中绿色荧光翅的基因型为AOXBXO、AOXBY，故F2中无色翅个体的基因型共有6种，为OOXBXO、OOXBXB、AAXOY、OOXBY、OOXOY、AOXOY，D正确。 [微点拨] 特殊基因在染色体上的位置判断也是基因定位的一种方法，要结合基因的“特殊性”进行具体分析，比如致死基因、抗性基因、带荧光基因等，往往要求出特殊比例的配子，再借助遗传图解等方法进行分析判断。 　番茄是两性花植物，可自花受粉也可异花受粉。果肉颜色有红色、黄色和橙色，由两对等位基因控制；果皮颜色有黄色和无色。科研人员选取黄色皮黄色肉和无色皮橙色肉番茄杂交，F1全是黄色皮红色肉，F1自交，F2中黄色皮红色肉542株、黄色皮橙色肉238 株、黄色皮黄色肉180株、无色皮红色肉181株、无色皮黄色肉61株、无色皮橙色肉82 株。不考虑致死和突变。已知果皮黄色基因是由无色基因突变而来。经DNA测序发现，无色皮基因序列长度为557个碱基对(bp)，黄色皮基因内部出现了 限制酶 EcoRⅠ的识别位点。用EcoRⅠ处理F2不同 植株的果皮基因，对产物进行电泳，结果如图。 破译新情境——两对性状的杂交实验 (1)控制番茄果肉颜色基因的遗传是否遵循自由组合定律?判断依据是什么? 提示：遵循。F2果肉颜色表型及比例为红色肉：黄色肉：橙色肉≈9 ：3 ：4。 |问|题|串|知| (2)果皮颜色_____为显性性状，控制该性状的一对等位基因与控制果肉颜色的两对等位基因是否遵循自由组合定律?请从F2两种性状的数量关系说明理由。 提示：遵循。统计F2中6种表型的数量比为27：12：9：9：3：4，恰好是果皮分离比(黄色皮：无色皮=3：1)与果肉颜色数量比(红色肉：黄色肉：橙色肉=9：3：4)的乘积。 黄色 (3)只考虑果肉颜色，F2中红色肉番茄基因型有 __种，让F2中所有红色肉番茄随机交配，F3表型及比例为________________________________。  (4)据图分析，就果皮颜色而言，F2中与F1植株基因型相同的植株是 _____号。黄色基因的产生最可能是由于无色基因中发生了碱基_____。 4 红色肉：黄色肉：橙色肉=64：8：9 4和8 替换 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$