第四单元 第3课时 自由组合定律及其应用(课件PPT)-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义(浙科版 浙江、桂(梧州))
2026-03-28
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 基因的自由组合定律 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省,广西壮族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 4.92 MB |
| 发布时间 | 2026-03-28 |
| 更新时间 | 2026-03-28 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2026-03-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56922976.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3课时
自由组合定律及其应用
1.阐明有性生殖中基因的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.活动:模拟孟德尔杂交实验。
课标要求
内容索引
考点一 两对相对性状的杂交实验
考点二 活动:模拟孟德尔杂交实验
重温高考 真题演练
课时精练
考点一
两对相对性状的杂交实验
1.杂交实验过程与解释
黄色和圆形
分离
分离
必备知识
整合
(1)F1产生配子时,_____基因分离,非同源染色体上的_______基因可以自由组合,产生数量相等的4种配子,即雄配子种类及比例:__________
__________________,雌配子种类及比例:_________________________。
(2)受精时,雌雄配子的结合方式有____种。
(3)F2的基因型有____种,表型为____种,比例为____________。
YR∶yR∶
等位
非等位
Yr∶yr=1∶1∶1∶1
YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1
16
9
4
9∶3∶3∶1
必备知识
整合
孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验?从数学角度看,9∶3∶ 3∶1与3∶1能否建立联系?
提示 用正交和反交实验是为了验证性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。(黄色∶绿色)×(圆形∶皱形)=(3∶1)(3∶1)=黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。
必备知识
整合
教材隐形知识
2.用分离定律和乘法定律解释两对相对性状的遗传实验
P YYRR(双显性性状)×yyrr(双隐性性状)
或YYrr(一显一隐)×yyRR(一隐一显)
↓
F1 YyRr(双显)
↓⊗
Yy×Yy―→1YY∶2Yy∶1yy
Rr×Rr―→ 1RR∶2Rr∶1rr
必备知识
整合
根据乘法定律得出F2的表型和基因型,见下表:
项目 1YY(显性)、2Yy(显性) 1yy(隐性)
1RR(显性)、2Rr(显性) (双显性性状)Y_R_:___________
______________________ (一隐一显) yyR_:_______________
1rr(隐性) (一显一隐)Y_rr:1YYrr、2Yyrr (双隐性性状)1yyrr
1YYRR、
2YyRR、2YYRr、4YyRr
1yyRR、2yyRr
必备知识
整合
结果分析:F2共有9种基因型,4种表型。
1/16
2/16
4/16
必备知识
整合
9/16
6/16
10/16
6/16
6/16
10/16
必备知识
整合
提醒 YYRR基因型个体在F2中的比例为______,在黄色圆形豌豆中的比例为____,注意范围不同。
1/16
1/9
必备知识
整合
3.对假说进行验证
(1)验证方法:_____实验。
(2)目的:测定F1的_______或F1产生配子的___________。
(3)结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。
测交
基因型
种类和比例
必备知识
整合
(4)遗传图解
提醒 yyRr×Yyrr不属于测交,测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型相同,但只有YyRr×yyrr称为测交。
必备知识
整合
4.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
必备知识
整合
(2)自由组合定律的内容
非同源染色体
MⅠ后期
真核生物
必备知识
整合
5.孟德尔成功的原因
豌豆
统计学
假说—演绎
必备知识
整合
延伸应用 (1)图甲、图乙为自由组合定律的分析图解,据图分析下列问题:
a.图甲表示基因在染色体上的分布情况,_________和________分别位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。只有位于_________
___________________之间,遗传时才遵循自由组合定律。
Aa与Dd
BB与Cc
非同源染
色体上的非等位基因
必备知识
整合
b.图乙中_____(填序号)过程可以发生基因重组,因为_________________
___________________。
④⑤
基因重组发生于产
生配子的MⅠ过程中
必备知识
整合
(2)小麦品种是纯合子,生产上用种子繁殖,现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种。请设计小麦品种间杂交育种程序,要求用遗传图解表示并加以简要说明(写出包括亲本在内的三代即可)。
提示 如图所示
必备知识
整合
1.(2024·宁波高三联考)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这种比例无直接关系的是
A.亲本必须是纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
√
关键能力
提升
亲本既可以选择纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆,也可以选择纯种的黄色皱形豌豆与绿色圆形豌豆,A符合题意;
F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1,是F2中出现9∶3∶3∶1的基础,B不符合题意;
F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的,则配子间的组合方式有16种,是F2中出现9∶3∶3∶1的保证,C不符合题意;
F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体,即所有个体的存活机会相等,是F2中出现9∶3∶3∶1的保证,D不符合题意。
关键能力
提升
2.已知玉米的体细胞中有10对同源染色体,如表为玉米6个纯合品系的表型、相应的基因型(字母表示)及基因所在的染色体。品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合子,其他性状均为显性纯合子。
品系 ① ②果皮 ③节长 ④胚乳味道 ⑤高度 ⑥胚乳颜色
性状 显性纯合子 白色pp 短节bb 甜ss 矮茎dd 白色gg
所在
染色体 Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ Ⅰ Ⅰ Ⅳ Ⅵ Ⅵ
关键能力
提升
下列有关说法正确的是
A.选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎
的植株中,纯合子的概率为1/9
B.若要验证基因的自由组合定律,可选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交
C.如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变
异类型最可能是基因重组
D.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律,不能选择②
和③作亲本
√
关键能力
提升
若只考虑节长和茎的高度,则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd,杂交得F1,其基因型为BbDd,F1自交得F2,F2长节高茎(B_D_)中纯合子占1/3×1/3=1/9,A正确;
由于控制茎的高度和胚乳颜色的基因位于同一对同源染色体上,因此验证基因的自由组合定律,不能选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交,B错误;
关键能力
提升
若是玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型属于染色体结构变异中的易位(染色体畸变),C错误;
②是长节显性纯合子,③是短节隐性纯合子,因此通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律,可以选择②和③作亲本进行实验,D错误。
关键能力
提升
自由组合定律的验证方法
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律
测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律
花粉鉴定法 F1若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律
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,若植株有四种表型,比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律
返回
关键能力
提升
方法规律
考点二
活动:模拟孟德尔杂交实验
1.目的要求
(1)通过一对相对性状杂交的模拟实验,认识_________在形成配子时要相互分离,认识受精作用时雌、雄配子的结合是_____的。
(2)认识YyRr产生4种配子(________________)是由于等位基因分离,非同源染色体上的___________是自由组合的。
等位基因
随机
YR、Yr、yR、yr
非等位基因
必备知识
整合
2.材料用具
大信封代表杂交的F1,标有“黄Y”“绿y”“圆R”“皱r”的卡片代表配子的_______。
基因型
必备知识
整合
3.实验步骤
步骤 一对相对性状的模拟杂交实验 两对相对性状的模拟杂交实验
准备F1 信封“雄1”“雌1”分别表示雄、雌个体,内装“黄Y”“绿y”的卡片各10张,表示F1的基因型均为____,表型均为_____ 信封“雄1”“雄2”共同表示F1雄性个体,信封“雌1”“雌2”共同表示F1雌性个体,“雄2” “雌2”内装“圆R”“皱r”的卡片各10张,表示F1的基因型均为______,表型均为_________
Yy
黄色
YyRr
黄色圆形
必备知识
整合
步骤 一对相对性状的模拟杂交实验 两对相对性状的模拟杂交实验
模拟F1产生
配子 每个信封中随机被抽出的1张卡片代表F1雌、雄个体产生的配子 同时从雌或雄的信封中各随机抽出1张卡片,组合在一起表示F1雌性或雄性个体产生的配子基因型
必备知识
整合
步骤 一对相对性状的模拟杂交实验 两对相对性状的模拟杂交实验
模拟受精作用 将随机抽出的2张卡片组合在一起,组合类型即为_______
______ 将随机抽出的4张卡片组合在一起,组合类型即为___________
重复上述步骤 重复上述模拟步骤10次以上(注意每次记录后将卡片放回原信封内并摇匀)
统计 计算F2基因型、表型的比例
F2的基
因型
F2的基因型
必备知识
整合
4.分析数据中体现的规律
(1)模拟两个杂合亲本的杂交(Yy×Yy),实验数据表明后代出现三种标记组合_____________,比例为1∶2∶1,后代出现性状分离,比例为3∶1。
(2)模拟孟德尔研究两对相对性状的杂交实验(YyRr×YyRr),实验数据表明子代出现____种标记组合,后代出现性状分离,比例为9∶3∶3∶1。
YY、Yy、yy
9
必备知识
整合
3.(2024·温州高三模拟)如图有①~④号4个桶,其中①与②号桶内均放入数量相等的标有D与d的小球,③与④号桶内均放入数量相等的标有R与r的小球,且①与③号桶均表示雄性,②与④号桶均表示雌性。利
用4个桶可模拟孟德尔杂交实验,下列有关叙述错误的是
A.若模拟分离定律任意选择一个桶即可
B.若模拟一对相对性状的杂交实验可选择①②或③④
C.若模拟自由组合定律可选择①④或②③
D.若模拟两对相对性状的杂交实验则需选择4个桶
√
关键能力
提升
分离定律的实质是在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代,故模拟分离定律任意选择一个桶即可,A正确;
若模拟自由组合定律可选择①③或②④,C错误。
关键能力
提升
4.为了加深对基因分离定律的理解,某同学在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个,分别代表配子D、d),分别从两桶内随机抓取1个积木,记录组合后,将积木放入另外的容器中,这样直至抓完桶内积木,统计结果为DD∶Dd∶dd=10∶5∶5,该比例不符合正常的结果,对上述做法,你认为应该改变的做法和理由是
A.把方形积木改换为质地、大小相同的小球,以便充分混合,避免人为误差
B.每次抓取后,应将抓取的积木放回原桶,保证每种配子被抓取的概率相等
C.抓取时应闭上眼睛,并充分摇匀,保证基因的随机分配和配子的随机结合
D.将一桶内的2种配子各减少一半,另一桶数量不变,因为卵细胞数比精子数少
√
关键能力
提升
根据基因分离定律,最后得到的结果应该是DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,而该同学的实验结果与之不符,导致实验结果失败的原因是每次抓取后没有将抓取的积木放回原桶,使每种配子被抓取的概率不相等,所以在每次抓取后,应将抓取的配子放回原桶,以保证每种配子被抓取的概率相等。
返回
关键能力
提升
重温高考 真题演练
1.(2021·浙江6月选考,18)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
√
1
2
3
4
自由组合是两对及以上非同源染色体上的非等位基因之间的关系,本实验模拟的是一对等位基因B、b,A错误;
B基因频率为20%,b基因频率为80%,则Bb=2×20%×80%=32%,B错误。
1
2
3
4
2.(2020·浙江7月选考,18)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是
A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表型
B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表型
C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表型
D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表型
√
1
2
3
4
亲本基因型为DedHh和DfdHh时,分析控制毛发颜色的基因型,子代为DeDf、Ded、Dfd和dd 4种基因型;分析控制毛发形状的基因型,子代为HH、Hh和hh 3种基因型。若De对Df共显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型,故F1共有8种表型,A错误;
若De对Df共显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h不完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型,故F1共有12种表型,B正确;
1
2
3
4
若De对Df不完全显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型,故F1共有8种表型,C错误;
若De对Df完全显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有3种表型;若H对h不完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型,故F1共有9种表型,D错误。
1
2
3
4
3.(2021·浙江6月选考,28)利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如下表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入到不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因 A(a)控制,有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示。
1
2
3
4
杂交
组合 F2的表型及数量(株)
矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题:
(1)矮秆对高秆为_____性状,甲×乙得到的F1产生____种配子。
隐性
2
根据杂交组合乙(纯合矮秆)×丙(纯合高秆),F2中矮秆∶高秆=(178+12)∶(537+36)≈1∶3,可知矮秆是隐性性状,乙、丙的基因型分别为aa和AA。根据杂交组合甲(纯合不抗除草剂)×乙(纯合抗除草剂),F2中抗除草剂∶不抗除草剂=(513+0)∶(167+0)≈3∶1,可知抗除草剂是显性性状,又知矮秆是隐性性状,所以甲、乙的基因型分别为aaB-B-和aaB+B+。故甲×乙得到的F1基因型为aaB+B-,所以其能产生aB+和aB-两种配子。
1
2
3
4
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出_______,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是________________________。
1
2
3
4
mRNA
用 DNA 酶处理提取的 RNA
目的基因的提取可采用逆转录法,即以控制目的蛋白的mRNA为模板,通过逆转录的方法合成目的基因,所以应从乙、丙叶片中提取并分离出抗除草剂基因的mRNA。若要除去RNA中的DNA污染,可利用酶的专一性,使用DNA(水解)酶处理即可(酶解法)。
(3)乙×丙的F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表型比例的原因是____________________________________________________________________________________。
1
2
3
4
乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
乙×丙的F2中,抗除草剂∶不抗除草剂=(178+537)∶(12+36)≈ 15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,同时又根据题干信息“外源基因可插入到不同的染色体上”可知,乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
1
2
3
4
答案 如图所示
根据杂交组合“甲×丙”,F2中矮秆抗除草剂∶矮秆不抗除草剂∶高秆抗除草剂∶高秆不抗除草剂=109∶37∶313∶104≈3∶1∶9∶3,说明控制两对性状的基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律。所以甲(aaB-B-)与丙(AAB+B+)杂交得到的F1基因型为AaB+B-,F1(AaB+B-)与甲(aaB-B-)的杂交遗传图解见答案。
1
2
3
4
4.(2023·辽宁,24)萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如下表所示。回答下列问题:
1
2
3
4
F1表型 红色长形 红色
椭圆形 红色圆形 紫色长形 紫色
椭圆形 紫色圆形 白色长形 白色
椭圆形 白色圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。
1
2
3
4
F1表型 红色长形 红色
椭圆形 红色圆形 紫色长形 紫色
椭圆形 紫色圆形 白色长形 白色
椭圆形 白色圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传______(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔自由组合定律。
遵循
F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶1∶2∶4∶2∶ 1∶2∶1,比例为9∶3∶3∶1的变式,两对性状的遗传遵循自由组合定律。
1
2
3
4
1
2
3
4
F1表型 红色长形 红色
椭圆形 红色圆形 紫色长形 紫色
椭圆形 紫色圆形 白色长形 白色
椭圆形 白色圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为__________和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为_________________________________________
___________________________________________________________________________________,则上述结论得到验证。
白色圆形
红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶
紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶ 1∶2∶4∶2∶1∶2∶1
F1中红色∶紫色∶白色=1∶2∶1,长形∶椭圆形∶圆形=1∶2∶1,红色、白色、长形、圆形均是纯合子,紫色和椭圆形均为杂合子,则紫色椭圆形萝卜的基因型为WwRr。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,得到F1,以F1为实验材料,验证(1)中的结论,可选择萝卜表型为白色圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,得F2,F2自交得F3,若F3表型及其比例为红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1,则上述结论得到验证。
1
2
3
4
1
2
3
4
F1表型 红色长形 红色
椭圆形 红色圆形 紫色长形 紫色
椭圆形 紫色圆形 白色长形 白色
椭圆形 白色圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
(3)表中F1植株纯合子所占比例是________;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是______。
1/4
1/4
紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,表中F1植株中纯合子的基因型为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若表中F1随机传粉,就颜色而言,F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,产生的配子基因型为1/2W、1/2w,雌、雄配子随机结合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形状而言,F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,产生的配子基因型为1/2R、1/2r,雌、雄配子随机结合,子代中椭圆形(Rr)占1/2,因此,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
1
2
3
4
1
2
3
4
F1表型 红色长形 红色
椭圆形 红色圆形 紫色长形 紫色
椭圆形 紫色圆形 白色长形 白色
椭圆形 白色圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是_____________。
植物组织培养
想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
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课时精练
一、选择题
1.(2024·舟山高三期末)孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两条基本规律:基因的分离定律和自由组合定律。下列关于基因的分离定律和自由组合定律的说法,正确的是
A.对于高血压的发病缘由可用基因的自由组合定律解释
B.孟德尔的两大遗传定律适用于有性生殖核遗传的基因
C.成熟生殖细胞相互结合形成受精卵的过程中体现了基因的自由组合定律
D.孟德尔用于证明基因的分离定律和自由组合定律所用的科学方法是类
比推理法
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
高血压属于多基因遗传病,多基因遗传病是指涉及多个基因和许多环境因素的遗传病,病因和遗传方式都比较复杂,所以多基因遗传病的发病率不能仅依据自由组合定律来解释,A错误;
孟德尔的两大遗传定律适用于细胞核遗传、有性生殖及减数分裂的真核生物,而不适用于细胞质遗传、无性生殖和原核生物,B正确;
成熟生殖细胞相互结合形成受精卵的过程为受精,受精过程不遵循基因的自由组合定律,C错误;
孟德尔证明基因的分离定律和自由组合定律所用的科学方法是假说—演绎法,D错误。
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2.(2023·杭州高三期末)如图表示小麦的三个纯合品系,甲、乙不抗矮黄病,丙抗矮黄病。图中Ⅰ、Ⅱ表示染色体,A为矮秆基因,B为抗矮黄病基因(B位于Ⅰ号或Ⅱ号染色体上)。乙品系Ⅰ号染色体中灰色部分是来自偃麦草的染色体片段,与小麦的Ⅰ号染色体不能正常配对(减数分裂中配对异常的染色体会随机分配,不影响子代的存活,不考虑基因突变)。
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下列叙述错误的是
A.甲和乙杂交所得的F1,可能产生
4种基因型的配子
B.若丙的Ⅰ号染色体片段缺失,其
自交后代出现不抗矮黄病植株,
则基因B位于Ⅰ号染色体上
C.若甲与丙杂交,F1中的Ⅱ号三体与乙杂交,F2中抗矮黄病∶不抗矮黄
病=5∶1,则基因B位于Ⅱ号染色体上
D.若基因型为AaBb的品系自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1,则B基因
不一定位于Ⅱ号染色体上
√
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甲和乙杂交所得的F1(基因型为
AaE)减数分裂时,来自甲、乙
的Ⅰ号染色体不能正常配对,
随机移向细胞的一极,可能产
生A、aE、AaE、O(表示不含染色体)共4种基因型的配子,A正确;
若丙的Ⅰ号染色体片段缺失,其自交后代出现不抗矮黄病植株,说明缺失片段包含基因B,即基因B位于Ⅰ号染色体上,B正确;
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若基因B位于Ⅱ号染色体上,
甲(bb)与丙(BBB)杂交,则F1
中的Ⅱ号三体为BBb,可产
生B、BB、Bb、b四种配子,
且比例为2∶1∶2∶1,与乙(bb)杂交,F2中抗矮黄病∶不抗矮黄病=5∶1,C正确;
基因型为AaBb的品系自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1,说明A(a)与B(b)的遗传遵循基因的自由组合定律,A(a)位于Ⅰ号染色体上,则B(b)位于Ⅱ号染色体上,D错误。
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3.猫决定毛色的一组复等位基因及其控制性状为WT(白色)、WI(小色斑)、Wh(大色斑)、W+(黑色),将不同毛色的猫进行杂交,实验结果如表(不考虑基因突变和交叉互换):
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杂交组合 F1表型及数量(只)
白色 小色斑 大色斑 黑色
白色×白色 147 0 0 52
白色×黑色 105 0 99 0
小色斑×大色斑 0 46 102 50
小色斑×小色斑 0 172 0 55
猫的毛色性状由毛色基因W和色素淡化基因C共同决定,两者不连锁,色素淡化基因C包括C+(原有毛色)、Cb(奶白色)、Cs(纯白色)、c(白化)。其中,Cb 和Cs对C+呈隐性,对c呈显性,且基因C对基因W有抑制作用(C+除外)。下列叙述错误的是
A.毛色基因W的显性顺序是WT>Wh>WI>W+
B.若一只大色斑猫没有白化基因且两对基因都杂合,则此猫的基因型有6种可
能性
C.基因型分别为WIWICbc和W+W+Csc的两只猫交配,F1可能出现与亲本颜色
不同的猫
D.基因型分别为WIW+C+Cs和WTW+Csc的两只猫交配,生下一只小猫为黑色
的概率是1/8
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根据杂交组合白色×白色,后代有白色和黑色,说明WT对W+为显性,小色斑×小色斑,后代有小色斑和黑色,说明WI对W+为显性,小色斑×大色斑,后代有小色斑、大色斑和黑色,比例为1∶2∶1,说明Wh 对WI和 W+为显性,白色×黑色,后代有白色和大色斑,说明WT对Wh为显性,A正确;
大色斑猫没有白化基因且两对基因都杂合,则该猫的基因型一定为Wh_C+_,其可能的基因型有WhWIC+Cb、WhW+C+Cb、WhWIC+Cs、WhW+C+Cs4种情况,B错误;
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WIWICbc和W+W+Csc的两只猫交配,F1可出现WIW+CbCs,若Cb对Cs为共显性,则F1可出现与亲本颜色不同的猫,且F1中WIW+cc表现为白化,性状与亲本不同,C正确;
WIW+C+Cs和WTW+Csc的两只猫交配,生下一只小猫为黑色的基因型是W+W+C+_,概率是1/8,D正确。
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4.(2024·台州高三质检)黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆杂交得到的F1自交,F2的表型及其比例为黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=15∶25∶9∶15,则黄色圆形亲本自交后代的表型种类及比例为
A.黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=33∶11∶3∶1
B.黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=15∶5∶3∶1
C.黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶3∶1
D.黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶15∶1
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√
假设颜色相关基因用Y、y表示,形状相关基因用R、r表示,分开研究每一对基因的遗传情况,只考虑颜色,F1自交后代中绿色占3/8,假设亲代基因型包括YY和Yy两种,设Yy的比例为x,F1中基因型Yy占为1-x/2、yy占x/2,F1自交得到的F2中,yy基因型比例为x/2+(1-x/2)/4=3/8,解得x=1/3。只考虑形状,F1自交后代,皱形占5/8,假设亲代基因型包括RR和Rr两种,设Rr的比例为y,F1中基因型Rr占1-y/2、rr占y/2,F1自交得到的F2中,rr基因型比例为y/2+(1-y/2)/4=5/8,解得y=1。即黄色圆形亲本基因型为2/3YYRr、1/3YyRr,
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自交后代的黄色圆形比例为2/3×3/4+1/3×9/16=33/48,黄色皱形比例为2/3×1/4+1/3×3/16=11/48,绿色圆形比例为1/3×3/16=3/48,绿色皱形比例为1/3×1/16=1/48,即黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=33∶11∶3∶1。
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5.某雌雄异株的二倍体植物的雄株与雌株由R、r基因控制;有红花、橙花、白花三种植株,花色受两对同源染色体上D、d与E、e两对基因的控制(D与E基因同时存在时开红花,二者都不存在时开白花),雄株部分基因型的花粉不能萌发。研究人员进行了三次实验,结果如下:
实验一:红花雄株→花粉离体培养,秋水仙素处理→白花雌株∶白花雄株=1∶1
实验二:橙花雄株→花粉离体培养,秋水仙素处理→白花雌株∶白花雄株=1∶1
实验三:红花雌株×红花雄株→F1红花株∶橙花株∶白花株=1∶2∶1,雌株∶雄株=1∶1
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下列叙述正确的是
A.实验三该植物杂交过程的基本程序:人工去雄→套袋→人工授粉→套
袋→统计
B.若仅考虑花色,该种植物雄株可以产生4种不同基因型的可萌发花粉
C.若实验三F1中的橙花雌雄株随机交配,则F2中白花雌株所占比例为1/8
D.若选用实验一中的红花雄株与实验二中的白花雌株为亲本杂交,子代
白花雄株∶白花雌株=1∶1
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根据题意可知,该植物为雌雄异株,因此实验三该植物杂交过程中不需要对母本进行人工去雄处理,A错误;
根据题干信息“花色受两对同源染色体上D、d与E、e两对基因的控制(D与E基因同时存在时开红花,二者都不存在时开白花)”可知,种群中基因型为D_E_的个体开红花,基因型为ddee的个体开白花,其他基因型的个体开橙花,即红花植株产生的花粉基因型可能有DER、DeR、dER、deR、DEr、Der、dEr、der八种;又根据实验二橙花雄株→花粉离体培养,秋水仙素处理→白花雌株∶白花雄株=1∶1可知,
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亲本橙花雄株的基因型为DdeeRr或ddEeRr,即花粉deR、der是能萌发的,而花粉DeR、Der、dER和dEr是不能萌发的;而实验一,红花雄株→花粉离体培养,秋水仙素处理→白花雌株∶白花雄株=1∶1,表明亲本红花植株的基因型为DdEeRr,其产生的花粉中deR、der是能萌发的,而花粉DER、DEr、DeR、Der、dER和dEr都是不能萌发的,即雄株部分基因型的花粉不能萌发;根据实验三结果“F1中红花株∶橙花株∶白花株=1∶2∶1,雌株∶雄株=1∶1”可知,实验三亲本红花植株的基因型分别为DdEeRr和DdEerr。因此若仅考虑花色,只有deR、der基因型的花粉能萌发,故该种植物雄株不可能产生4种不同基因型的可萌发花粉,B错误;
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由上述分析可知,实验三F1中的橙花雌株基因型为ddEerr(或Ddeerr),橙花雄株的基因型为ddEeRr(或DdeeRr),若实验三F1中的橙花雌雄株随机交配,由于橙花雄株产生的花粉dER、dEr(或DeR、Der)是不能萌发的,故其F2中白花雌株所占比例不可能为1/8,C错误;
由上述分析可知,实验一中的红花雄株的基因型为DdEeRr,实验二中的白花雌株基因型为ddeerr,若选用实验一中的红花雄株与实验二中的白花雌株为亲本杂交,由于雄株产生的花粉DER、DeR、dER、DEr、Der、dEr均不能萌发,仅花粉deR和der能萌发,故子代中白花雄株∶白花雌株=1∶1,D正确。
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6.(2024·杭州第二中学高三模拟)已知A、a和B、b两对基因都与子叶颜色有关,同时具有A和B基因时子叶为红色,否则为黄色。下列过程和结果能验证这两对基因自由组合的是
A.AaBb的个体自交,子代红色与黄色的比为9∶7
B.Aabb与aaBb杂交,子代红色与黄色的比为1∶3
C.AaBb与aabb测交,子代红色与黄色的比为1∶1
D.AaBb产生了四种配子且相互之间随机融合
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9∶7是9∶3∶3∶1的变式,AaBb的个体自交,子代红色子叶与黄色子叶的比为9∶7,说明AaBb的个体能够产生4种比例相等的配子,符合自由组合定律,A符合题意;
Aabb与aaBb杂交,无论是否遵循自由组合定律,其子代红色子叶与黄色子叶的比均为1∶3,B不符合题意;
AaBb与aabb测交,若遵循自由组合定律,子代红色子叶与黄色子叶的比应为1∶3,若子代红色子叶与黄色子叶的比为1∶1,则说明不遵循自由组合定律,C不符合题意;
只有AaBb产生四种比例相等的配子,才能说明遵循自由组合定律,D不符合题意。
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7.如图是基因M、N、P对某种生物性状的控制关系(三对等位基因分别位于三对同源染色体上),下列相关叙述错误的是
A.图示表明基因对性状的控制可通过控制酶的
合成实现
B.表现出性状2的个体基因型为ppM_nn
C.表现出性状3的个体基因型可能有4种
D.基因型PpMmNn个体测交,后代中表现出性状1的个体占3/16
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要表现为性状2,需要有酶1,而没有酶2,因
此性状2的基因型可表示为ppM_nn,B正确;
要表现为性状3,需要同时具有酶1和酶2,基
因型可以表示为ppM_N_,即包括ppMMNN、
ppMMNn、ppMmNN、ppMmNn,C正确;
根据基因的自由组合定律,PpMmNn个体产生的配子有8种,其中P_ _占4/8,pm_占2/8,故基因型PpMmNn个体测交,后代中表现出性状1的个体占3/4,D错误。
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8.(2024·嘉兴高三期中)在“两对相对性状的模拟杂交实验”中,信封中所放卡片如表。下列叙述错误的是
A.“雌1”“雌2”都有2种卡片可模
拟F1母本的基因组成
B.“雌2”“雄2”中各取出1张卡片
组合在一起,模拟基因自由组合
C.取出的卡片记录后放回信封,目
的是保证每次取出不同卡片的概率相同
D.该实验能模拟杂交后代的基因型种类及比例,也能模拟表型种类及比例
√
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信封 卡片
雌1 10张“黄Y”、10张“绿y”
雌2 10张“圆R”、10张“皱r”
雄1 10张“黄Y”、10张“绿y”
雄2 10张“圆R”、10张“皱r”
“雌1”“雌2”均有两种相同数量的卡片,可模拟F1母本的基因组成,即为YyRr,A正确;
“雌2”“雄2”中各取出1张卡片组合在一起,可组成RR、Rr或rr,模拟的是等位基因分离及雌雄配子随机结合的过程,B错误;
取出的卡片记录后放回信封,保证总数量以及比例不变,目的是保证每次取出不同卡片的概率相同,C正确;
每种卡片代表不同的配子,同时信封有具体数量以及R∶r=1∶1,Y∶y=1∶1,,因此该实验能模拟杂交后代的基因型种类及比例,也能模拟表型种类及比例,D正确。
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9.决定人类血型的红细胞表面抗原物质的形成原理如图所示,若红细胞表面没有A抗原也没有B抗原,在ABO血型系统中都认定为O型血。基因H、h与基因IA、IB、i分别位于两对同源染色体上,且某地区的人群中H基因频率为50%,h基因频率为50%,IA基因频率为30%,IB基因频率为10%,i基因频率为60%。该地区有一对血型分别为AB型和O型的夫妇,两者都含有H基因,生了一个O型血的女儿,若该女儿与该地区的一个O型血的男性甲婚配。下列相关推断错误的是
A.这一对夫妇的基因型分别为HhIAIB和Hhii
B.这个O型血的男性甲的基因型有8种可能性
C.该女儿与该男性可以生一个AB型血的孩子
D.若该女儿与该男性已生育一个A型血儿子,
则再生一个A型血女儿的概率是1/6
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由题意和题图分析可知,A型血基因
型为H_IA_,B型血基因型为H_IB_,
AB型血基因型为H_IAIB,其余为O型
血。一对血型分别为AB型和O型的夫
妇,两者都含有H基因,生了一个O型血的女儿,则这一对夫妇的基因型分别为HhIAIB和Hhii,A正确;
这个O型血的男性甲的基因型为H_ii或hh_ _,基因型有8种可能性,B正确;
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该女儿的基因型为1/2hhIAi、1/2hhIBi,
该O型血的男性甲的基因型为H_ii或
hh_ _,故该女儿与该男性不可能生
出AB型血的孩子,C错误;
若该女儿与该男性已生育了一个A型血儿子,则该女儿基因型为hhIAi,该男性基因型为1/3HHii、2/3Hhii,则再生一个A型血女儿的概率是1/2×2/3×1/2=1/6,D正确。
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10.(2023·丽水高三模拟)现有①~④四个果蝇品系(都是纯种),其中品系①的性状均为显性,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表所示:
若需验证自由组合定
律,可选择下列哪种
交配类型
A.①×② B.②×④ C.②×③ D.①×④
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品系 ① ② ③ ④
隐性性状 均为显性 残翅 黑身 紫红眼
相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律,故选②×④或③×④。
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品系 ① ② ③ ④
隐性性状 均为显性 残翅 黑身 紫红眼
相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
二、非选择题
11.(2024·湖州高三调研)某二倍体植物的雌、雄花序分别由A/a和B/b两对等位基因控制,其中基因A控制生成雌花序,基因B控制生成雄花序,当基因A和B均存在时,该植物表现为雌雄同株,当该两对等位基因隐性纯合时表现为雌株。其叶片的锯形和非锯形受等位基因N/n控制,宽叶和窄叶受等位基因M/m控制,让非锯形窄叶雌株、锯形宽叶雄株杂交,F1全为非锯形宽叶雌雄同株。回答下列问题:
(1)F1自交得到F2,F2中雌雄同株有90株,雌株有40株,雄株有30株,推测出现这种现象的原因是_________________________________________
_____________________________________________________。
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基因A/a和B/b位于两对非同源染色体上,且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
F2中雌雄同株(A_B_)有90株,雌株(aabb和A_bb)有40株,雄株(aaB_) 30株,比例为9∶4∶3,符合9∶3∶3∶1的变式,说明A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循自由组合定律,两对等位基因位于非同源染色体上,且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。
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(2)F1自交得到F2,F2中非锯形宽叶有91株,非锯形窄叶有31株,锯形宽叶有29株,锯形窄叶有10株,若题述四对等位基因均位于非同源染色体上,则F2雄株的锯形宽叶植株中杂合子所占比例为______,让F2中非锯形宽叶雌雄同株与纯合的锯形窄叶雄株杂交,后代中产生纯合的锯形窄叶雌株的概率是____。
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让亲本非锯形窄叶雌株与锯形宽叶雄株杂交,F1都是非锯形宽叶雌雄同株,说明非锯形和宽叶均为显性性状,且双亲均为纯种,推测亲本基因型为AAbbNNmm和aaBBnnMM,F1基因型为AaBbNnMm,F1自交,F2雄株中锯形宽叶的基因型为aaB_nnM_,其中杂合子的概率=1-锯形宽叶纯合子(aaBBnnMM)的概率=1-1/3×1/3=8/9;F2中非锯形宽叶雌雄同株(A_B_N_M_)与纯合的锯形窄叶雄株(aaBBnnmm)杂交,后代中不会产生纯合的锯形窄叶雌株(AAbbnnmm或aabbnnmm)。
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(3)研究人员在用该植物的纯合细茎雌雄同株植株(AABBRR)和粗茎雌雄同株植株(AABBrr)杂交时,偶然得到了一株粗茎个体(植株甲)。研究人员推测植株甲出现的原因可能是发生了基因突变或发生了染色体片段缺失。请设计一个杂交实验,探究植株甲出现的原因,简要写出杂交实验思路,并写出预期实验结果和实验结论。(若不含基因R或r,则形成的种子无发芽能力)__________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验思路:用植株甲与纯合的细茎植株杂交获得F1,F1随机交配产生F2,观察、统计F2植株的表型及比例。预期实验结果和结论:若F2表型及比例为细茎∶粗茎=3∶1,则该植株甲的成因是基因突变;若F2表型及比例为细茎∶粗茎=4∶1或者细茎∶粗茎∶不发芽种子=12∶3∶1,则该植株甲的成因是染色体片段缺失
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若是发生了基因突变,用植株甲(rr)与纯合的细茎植株(RR)杂交获得F1(Rr),F1随机交配产生的F2的表型及比例为细茎∶粗茎=3∶1;若是发生了染色体片段缺失,用植株甲(rO,O表示相应基因缺失的染色体)与纯合的细茎植株(RR)杂交获得F1(Rr、RO),F1产生的配子基因型为1/2R、1/4r、1/4O,根据题干信息和配子法可知,F2表型及比例为细茎∶粗茎=4∶1或者细茎∶粗茎∶不发芽种子=12∶3∶1。
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12.(2023·嘉兴高三期末)玉米是雌雄同株植物,顶生垂花是雄花序,腋生穗是雌花序。已知若干基因可以改变玉米植株的性别:基因b纯合时,腋生穗不能发育;基因t纯合时,垂花成为雌花序,不产生花粉却能产生卵细胞。现有两种亲本组合,产生后代如表所示。请回答下列问题:
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亲本组合 亲本 子一代(F1)
组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株∶雌株=3∶1
组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株∶雌株∶雄株=1∶2∶1
(1)雌雄同株的玉米基因型为__________________________,能产生卵细胞的玉米基因型有____种。
BBTT、BbTT、BBTt、BbTt
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由题意分析可知,雌雄同株的基因型为B_T_,因此,雌雄同株的玉米基因型为BBTT、BbTT、BBTt、BbTt,雌株的基因型为BBtt、Bbtt、bbtt,雌雄同株与雌株均能产生卵细胞,因此能产生卵细胞的玉米基因型有7种。
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(2)仅根据组合Ⅰ能否判断B、T基因是否位于同一条染色体上?______。原因是_________________________________________________________
_______________。
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亲本组合 亲本 子一代(F1)
组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株∶雌株=3∶1
组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株∶雌株∶雄株=1∶2∶1
不能
只有T、t一对等位基因,无论B、T是否位于同一条染色体上,自
交结果均为3∶1
组合Ⅰ甲植株的基因型为BBTt,无论B、T基因是否位于同一条染色体上,子一代结果均是雌雄同株∶雌株=3∶1,仅根据组合Ⅰ不能判断B、T基因是否位于同一条染色体上。
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(3)组合Ⅱ中乙雌株的基因型是______。组合Ⅱ子一代(F1)中雌株和雄株随机交配,子二代(F2)中没有腋生穗的植株占_____。
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亲本组合 亲本 子一代(F1)
组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株∶雌株=3∶1
组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株∶雌株∶雄株=1∶2∶1
Bbtt
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组合Ⅱ中乙雌株的基因型是Bbtt,丙雄株的基因型为bbTt,子一代(F1)中雌株基因型为Bbtt、bbtt,二者比例为1∶1,产生雌配子比例为Bt∶bt=1∶3;雄株基因型为bbTt,产生雄配子比例为bT∶bt=1∶1,又因为没有腋生穗的植株基因型为bb_ _,雌株和雄株随机交配,子二代(F2)中没有腋生穗的植株占3/4。
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(4)为使玉米后代中只出现雌株和雄株,且雌雄比例为1∶1,应选择合适基因型玉米亲本进行杂交得到后代,请用遗传图解表示这一过程。
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答案 如图所示
为使玉米后代中只出现雌株和雄株,且雌雄比例为1∶1,应选择雄株(bbTt)与雌株(bbtt)交配,遗传图解见答案。
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