内容正文:
基因分离定律拓展题型突破
题型一 显性的相对性
比较项目
完全显性
不完全显性
共显性
杂合子表型
显性性状
中间性状
显性+隐性
杂合子自交子代的性状分离比
显性∶隐性=3∶1
显性∶中间性状∶隐性=1∶2∶1
显性∶(显性+隐性)∶隐性=1∶2∶1
典例1 (2025·安徽模拟)某二倍体植物的花色有红色、粉红色和白色三种,受等位基因A/a控制。科研人员用红花植株和白花植株杂交,F1全表现为粉红花。将F1自然种植,F2中红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1,再将F2中的粉红花植株和红花植株均匀混合种植,下列叙述错误的是( )
A.该植物种群中,粉红花个体的基因型为Aa
B.F1自然种植,F2的表型及比例否定了融合遗传
C.若该植物自由受粉,则F3中红花比粉红花个体更多
D.若该植物闭花受粉,则F3中红花∶粉红花∶白花=3∶2∶1
答案 C
解析 科研人员用红花植株和白花植株杂交,F1全为粉红花,表现为不完全显性,且可推知该植物种群中,粉红花个体的基因型为Aa,A正确;融合遗传认为杂交后代是亲本性状的混合且不可分离,将F1自然种植,F2中红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1,F2出现1∶2∶1的分离比,否定了融合遗传,B正确;设红花基因型是AA,白花是aa,将F2中的粉红花植株和红花植株均匀混合种植,F2中红花(AA)占1/3,粉红花(Aa)占2/3,产生的配子及比例是2/3A、1/3a,自由受粉后子代中AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,红花与粉红花比例相同,C错误;若该植物闭花受粉,即只发生自交,则F2中红花1/3AA自交,后代全为红花,粉红花2/3Aa自交,后代2/3×(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)=1/6AA+1/3Aa+1/6aa,子代中基因型及比例为(1/3+1/6)AA∶1/3Aa∶1/6aa,即红花∶粉红花∶白花=3∶2∶1,D正确。
典例2 某种昆虫的眼色有红色、黑色和白色三种,分别受到基因EA、EB、e的控制。某实验室选择多只纯合的各种眼色的昆虫相互交配,F1如表所示。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
♀
♂
红眼
黑眼
白眼
红眼
红眼
黑红相间眼
红眼
黑眼
黑红相间眼
黑眼
黑眼
白眼
红眼
黑眼
白眼
A.控制眼色的基因位于细胞质中
B.EA对EB、e为显性,EB对e为显性
C.F1的红眼杂合昆虫和黑眼杂合昆虫交配,根据后代的表型能确认后代的基因型
D.黑红相间眼昆虫与白眼昆虫进行交配,后代的表型及比例为黑红相间眼∶白眼=1∶1
答案 C
解析 如果控制眼色的基因位于细胞质中(母系遗传),子代的眼色应该和母本相同,由表可知子代的眼色并不都和母本相同,所以控制眼色的基因位于细胞核中,A错误;红眼和黑眼杂交,子代表现为黑红相间眼,说明EA与EB为共显性关系,B错误;F1的红眼杂合昆虫(EAe)和黑眼杂合昆虫(EBe)交配,子代基因型为EAEB(黑红相间眼)、EAe(红眼)、EBe(黑眼)、ee(白眼),根据后代的表型能确认后代的基因型,C正确;黑红相间眼昆虫(EAEB)与白眼昆虫(ee)进行交配,后代的表型及比例为红眼(EAe)∶黑眼(EBe)=1∶1,D错误。
题型二 从性遗传
典例3 (2025·淮南二模)在某种安哥拉兔中,长毛(由基因a控制)与短毛(由基因A控制)是由一对等位基因控制的相对性状。现让多只纯合的长毛雌性与多只纯合的短毛雄性杂交得到大量F1。发现F1中雌性全为短毛,雄性全为长毛。让F1中雌雄个体相互交配,所得F2的雌性个体中短毛∶长毛=3∶1。下列叙述错误的是( )
A.控制兔毛长短的基因位于常染色体上,且杂合子在雌性和雄性中表型不同
B.从理论上分析,上述实验的F2雄性个体中短毛与长毛的比例为1∶3
C.若让F2中短毛的雌雄个体随机交配,理论上F3中长毛个体出现概率为1/3
D.若通过杂交鉴定F2中某短毛雌性个体的基因型,理论上可选择长毛雄性与之交配
答案 C
解析 根据F2的雌性个体中短毛∶长毛=3∶1可推知,控制兔毛长短的基因位于常染色体上,且短毛为显性性状,亲本纯合长毛雌兔(基因型为aa)×纯合短毛雄兔(基因型为AA),F1雌雄个体基因型均为Aa,但表型不同,因此,在雌性个体中A_表现为短毛,aa表现为长毛,在雄性个体中AA表现为短毛,Aa、aa表现为长毛,A正确;F2中雄性个体的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,即雄性个体中短毛与长毛的比例为1∶3,B正确;F2中短毛雌性个体(1/3AA、2/3Aa)与短毛雄性个体(AA)随机交配,雌性个体产生的配子为2/3A、1/3a,雄性个体只产生基因型为A的配子,因此,F3的基因型及比例为AA∶Aa=2∶1,F3中只有基因型为Aa的雄性个体表现为长毛,概率为1/3×1/2=1/6,C错误;F2中某短毛雌性个体的基因型为AA或Aa,可选择长毛雄性个体(Aa或aa)与之交配,若子代雌性个体出现两种表型,则该短毛雌性个体为杂合子,若子代雌性个体出现一种表型,则该短毛雌性个体为纯合子,D正确。
典例4 (2025·合肥模拟)人类秃发由一对等位基因A和a控制,在男性中只有AA表现为不秃发,在女性中只有aa表现为秃发。现有一对夫妇,丈夫秃发而妻子正常,他们生有一个正常女儿和一个秃发儿子。下列叙述错误的是( )
A.丈夫秃发基因型为Aa或aa,妻子正常基因型为AA或Aa
B.夫妇可能的基因型是Aa×AA、Aa×Aa、aa×AA、aa×Aa
C.夫妇基因型为Aa×Aa或aa×Aa时,可生出基因型为aa的秃发女儿
D.夫妇基因型为Aa×Aa或aa×Aa时,所生的秃发儿子基因型是aa
答案 D
解析 丈夫秃发而妻子正常,在男性中,基因型为AA的个体不秃发,基因型为Aa和aa的个体秃发;在女性中,基因型为AA和Aa的个体不秃发,基因型为aa的个体秃发。所以丈夫的基因型是Aa或aa,妻子的基因型是AA或Aa;Aa×AA,子代基因型为Aa和AA,可以生育正常女儿和秃发儿子;Aa×Aa,子代基因型为AA、Aa和aa,也可以生育正常女儿和秃发儿子;aa×AA,子代基因型为Aa,所生儿子为秃发,女儿正常;aa×Aa,子代基因型为Aa和aa,也可以生育正常女儿和秃发儿子,A、B正确。在女性中只有aa表现为秃发,夫妇基因型为Aa×Aa或aa×Aa时,可生出基因型为aa的秃发女儿,C正确。在男性中只有AA表现为不秃发,夫妇基因型为Aa×Aa或aa×Aa时,所生的秃发儿子基因型是aa或Aa,D错误。
拓展延伸 从性遗传与伴性遗传的区别
题型三 复等位基因遗传
典例5 某品种兔的体表斑纹受一组复等位基因HD、HS、HT控制。当存在HD时,表现为褐斑;当无HD,存在HS时,表现为花斑;当无HD、HS,存在HT时,表现为白斑。某小组进行实验时发现一褐斑个体与花斑个体杂交,F1为褐斑∶花斑∶白斑=2∶1∶1。下列叙述正确的是( )
A.复等位基因位于同源染色体上,随着DNA双链解旋而分离
B.亲本基因型为HDHT、HSHT,F1的褐斑个体中纯合子占1/2
C.F1花斑与白斑个体杂交,子代表现为花斑∶白斑=1∶1
D.F1花斑个体相互杂交,子代表现为花斑∶白斑=1∶1
答案 C
解析 复等位基因位于同源染色体上,随着同源染色体分开而分离,A错误;分析题意可知,三个基因之间的显隐性关系为HD>HS>HT,一褐斑个体与花斑个体杂交,F1为褐斑∶花斑∶白斑=2∶1∶1,F1中出现白斑(HTHT),所以亲本为褐斑(HDHT)、花斑(HSHT),F1褐斑个体基因型为HDHS、HDHT,均为杂合子,B错误;F1花斑(HSHT)与白斑(HTHT)个体杂交,子代表现为花斑∶白斑=1∶1,C正确;让F1的花斑(HSHT)个体相互杂交,子代花斑∶白斑=3∶1,D错误。
典例6 喷瓜的性别由复等位基因aD、a+和ad决定,基因型和性别见表。在一个喷瓜种群中,基因型为aDa+、a+ad和adad的植株数量比例为1∶2∶1,该种群随机交配,则子代不同性别植株的比例是( )
基因型
性别
aDa+、aDad
雄性
a+a+、a+ad
两性
adad
雌性
A.雄性∶两性∶雌性=1∶2∶1
B.雄性∶两性∶雌性=3∶2∶1
C.雄性∶两性∶雌性=3∶9∶4
D.雄性∶两性∶雌性=3∶11∶4
答案 D
解析 题意显示,喷瓜的性别由复等位基因aD、a+和ad决定,群体中基因型为aDa+、a+ad和adad的植株数量比例为1∶2∶1,在自由交配的情况下,群体中卵细胞的种类和比例为a+∶ad=1∶2,群体中精子的比例为aD∶a+∶ad=1∶3∶2,则子代中雄株(aDa+、aDad)的比例为1/6,雌株(adad)的比例为2/6×2/3=4/18,两性植株(a+a+、a+ad)的比例为1-1/6-4/18=11/18,可见雄性∶两性∶雌性=3∶11∶4,故选D。
题型四 分离定律中的致死问题
现以亲本基因型均为Aa为例进行分析:
典例7 新疆紫草的抗病和感病性状由一对等位基因(B/b)控制。研究人员选择抗病紫草自交,发现F1抗病∶感病=2∶1,对此现象研究人员作出假设。假设1:BB纯合致死;假设2:亲本紫草产生的雌配子正常,但带有基因B的花粉有一半致死。下列叙述错误的是( )
A.由实验结果可知,紫草的感病性状为隐性
B.若假设1成立,抗病紫草的基因型只有一种
C.若假设1成立,F1两种性状个体正反交结果均为Bb∶bb=1∶1
D.若假设2成立,F1两种性状个体杂交后代中抗病∶感病=5∶6
答案 D
解析 抗病紫草自交,后代出现性状分离,说明抗病是显性性状,感病是隐性性状,A正确。若假设1成立,即BB纯合致死,那么抗病紫草的基因型就只有Bb一种,B正确。若假设1成立,F1抗病基因型为Bb,感病基因型为bb,所以正反交结果均为Bb∶bb=1∶1,C正确。若假设2成立,亲代抗病紫草Bb自交,母本产生的雌配子为1/2B、1/2b,父本产生的花粉为1/3B、2/3b,那么后代抗病紫草为1/4BB、3/4Bb,感病紫草为bb。分两种情况讨论:①F1的抗病紫草(♀)(1/4BB、3/4Bb)×感病紫草(♂)bb;②F1的抗病紫草(♂)(1/4BB、3/4Bb)×感病紫草(♀)bb。①中F1的抗病紫草(♀)(1/4BB、3/4Bb)产生雌配子为5/8B、3/8b,感病紫草(♂)bb产生的花粉为b,则子代为5/8Bb、3/8bb,因此子代表型及比例为抗病紫草∶感病紫草=5∶3;②中F1的抗病紫草(♂)(1/4BB、3/4Bb)产生的花粉为5/11B、6/11b,感病紫草(♀)bb产生的雌配子为b,故子代为5/11Bb、6/11bb,那么子代表型及比例为抗病紫草∶感病紫草=5∶6,D错误。
典例8 某自然保护区的生物学家发现,一种稀有树蛙的皮肤在正常情况下呈绿色,但偶尔会出现罕见的蓝色变异个体。研究人员将多对蓝色雌雄树蛙亲本进行相互交配,发现F1皮肤性状总是约50%为蓝色,50%为绿色。已知该性状由一对等位基因控制,且为完全显性遗传,下列叙述正确的是( )
A.蓝色为显性性状,F1蓝色雌雄树蛙均为纯合子
B.该树蛙的皮肤性状不遵循孟德尔分离定律
C.推测子代杂合蓝色皮肤树蛙存在胚胎致死现象
D.将F1蓝色雄蛙进行测交,测交结果可能与F1相同
答案 D
解析 根据多对蓝色雌雄蛙亲本相互交配,子代出现绿色,说明蓝色为显性性状,但是由于后代出现1∶1的性状分离比,推测亲代中含蓝色基因的雄配子或雌配子致死,那么子代蓝色雌雄蛙应该均为Aa,A错误;树蛙的皮肤由一对等位基因控制,遵循孟德尔分离定律,B错误;若蓝色杂合子致死,亲本就只能是蓝色纯合子,相互交配不会出现性状分离,C错误;将F1蓝色雄蛙进行测交,若是含蓝色基因的雌配子致死,那么蓝色雄蛙就能正常产生1∶1的配子,测交后代应该是50%为蓝色,50%为绿色,与F1相同,D正确。
拓展延伸 (1)配子不完全致死的算法
Aa理论上产生的雌(雄)配子中,A∶a=1∶1
(2)合子不完全致死的算法:Aa自交后代的基因型及比例理论上为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,若aa的个体有50%死亡,则后代的实际比例为1∶2∶1×50%=2∶4∶1。
题型五 表型模拟问题
表型模拟是指生物的表型不仅仅取决于基因型,还受所处环境的影响,从而导致基因型相同的个体在不同环境中表型有差异。
(1)生物的表型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象,叫表型模拟。
(2)实例:果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受到温度的影响,其表型、基因型和环境的关系如表:
基因型
25 ℃
35 ℃
VV、Vv
长翅
残翅
vv
残翅
(3)设计实验确认某残翅个体是“vv”的纯合子还是“V_”的表型模拟
典例9 果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后4~7 d的长翅果蝇幼虫,放在35~37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现。下列叙述错误的是( )
A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响
B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA
C.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa
D.基因A、a一般位于同源染色体的相同位置
答案 B
解析 基因A控制果蝇的长翅性状,但将孵化后4~7 d的长翅果蝇幼虫放在35~37 ℃环境中处理一定时间后,却表现出残翅性状,这说明残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响,A正确;现有一只残翅雄果蝇(aa或A_),让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇(aa)交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA或Aa,若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa,B错误,C正确;基因A、a为一对等位基因,等位基因一般位于同源染色体的相同位置,D正确。
典例10 某种兔的毛色黑色(W)和白色(w)是一对相对性状。两只黑色兔交配得到的子代,放在-15 ℃环境中成长,表现为黑色;若放在30 ℃环境中成长,则表现为白色。这样的白色兔产生的子代再放在-15 ℃环境中,依然表现为黑色。这种现象在遗传学中称为“表型模拟”。下列叙述错误的是( )
A.在“表型模拟”中,兔子毛色的相关基因并没有发生变异
B.子代白色兔的出现,可能是在色素形成的过程中某些酶的活性受到影响
C.在30 ℃环境中成长的白色兔都是纯合子
D.生物的性状会受到基因控制,而性状形成的同时还受到环境的影响
答案 C
解析 两只黑色兔交配得到的子代,放在-15 ℃环境中成长,表现为黑色,基因型可能为WW或Ww,在30 ℃环境中成长则为白色兔,故在30 ℃环境中成长的白色兔的基因型可能为Ww,C错误。
题型六 母性效应问题
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。因此正反交结果不同,但这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
典例11 母性效应是指子代性状的表现不受自身基因型的控制,也不与母本的性状相关,而是由母本个体的基因型决定。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精(杂交)繁殖,若单独饲养,也可以进行自体受精(自交)。其螺壳的旋转方向(左旋和右旋)符合母性效应,其遗传过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基因型为Dd的个体螺壳可能为左旋或右旋,该性状的遗传遵循分离定律
B.基因型为dd的椎实螺(♂)与Dd的椎实螺(♀)杂交,子代均为右旋螺
C.现发现一只左旋螺,不需要做实验的情况下,推测该左旋螺的基因型有三种可能
D.若某左旋螺作母本,与右旋螺杂交后代均为右旋螺,则该左旋螺母本的基因型一定为Dd
答案 C
解析 基因型为Dd的个体,其母本基因型为D_或dd,所以其螺壳表型可能为左旋或右旋,该性状由一对基因控制,故控制螺壳性状的遗传遵循分离定律,A正确;子代的表型由母本的基因型决定,所以产生的子代表型全为右旋螺,B正确;据图可知,控制左旋螺的基因为d,该螺表现为左旋螺,说明其母本的基因型为dd,则该螺必定具有一个基因d,故基因型可能为Dd或dd,共两种,C错误;左旋螺基因型为Dd或dd,用右旋螺作父本与该螺杂交后代均为右旋螺,说明母本一定带有基因D,因此一定为Dd,D正确。
典例12 (2025·山东,17)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A.MmNn B.MmNN
C.mmNN D.Mmnn
答案 B
解析 根据题意,MmNn均为杂合子,无法判断导致表型为体节缺失的母本的哪一对等位基因隐性纯合,A不符合题意;MmNN中Mm、NN都不是隐性纯合子,其只能由配子MN和mN受精结合而成,则只能是由于母本含有mm隐性纯合子,MmNN才表现为体节缺失,B符合题意;mmNN中mm为隐性纯合子,可能是其本身为隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本含有隐性纯合子mm,因此表型为体节缺失,无法判定mm是具有母体效应基因还是本身隐性纯合出现的体节缺失,同理,Mmnn中,nn可能是其本身为隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本含有隐性纯合子,因此表型为体节缺失,C、D不符合题意。
题型七 雄性不育
1.细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐性核不育,遗传方式遵循孟德尔遗传定律。
2.细胞质雄性不育:表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。
3.核质互作不育型:是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
典例13 (2023·海南,15)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是( )
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
答案 D
解析 ①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A正确;②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为(P)Dd,为杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C正确;①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母本,则二者杂交的后代为(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。
典例14 农作物的雄性不育(雄蕊异常、雌蕊正常)在育种方面发挥着重要作用。油菜的雄性不育与育性正常由3个等位基因(A1、A2、a)决定,其显隐性关系是A1对A2、a为显性,A2对a为显性。利用油菜的雄性不育突变植株进行的杂交实验如图所示。下列分析正确的是( )
A.根据杂交实验一、二的结果可判断控制雄性不育性状的基因是a
B.杂交实验一的F2中重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因重组
C.杂交实验一的F2中育性正常植株随机传粉,后代的性状分离比为8∶1
D.虚线框内的杂交是利用基因突变的原理,将品系2的性状与雄性不育性状整合在同一植株上
答案 C
解析 根据杂交实验一、二的结果,可判断杂交实验一的亲本基因型为A2A2×A1A1,杂交实验二的亲本基因型为A2A2×aa,控制雄性不育性状的基因是A2,A错误;杂交实验一的F2中重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因分离,导致性状分离,B错误;杂交实验一的F2中育性正常植株(1/3A1A1、2/3A1A2)随机传粉,产生的配子的类型及比例为A1∶A2=2∶1,后代出现的性状分离比为育性正常(A1_)∶雄性不育(A2A2)=8∶1,C正确;虚线框内的杂交是利用基因重组的原理,将品系2的性状与雄性不育性状整合在同一植株上,D错误。
题型八 自交不亲和
自交不亲和指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子,但缺乏自花受粉结实能力的一种自交不育性。根据花粉识别特异性的遗传决定方式,自交不亲和分为配子体自交不亲和和孢子体自交不亲和两种类型。
(1)孢子体自交不亲和:在这种类型中,自交不亲和的决定因素存在于孢子体世代(即成熟植物)。花粉和柱头的识别机制是由孢子体产生的蛋白质介导的。例如,在一些十字花科植物(如拟南芥)中,花粉粒表面的S蛋白与柱头表面的SRK蛋白相互作用,如果两者匹配,则花粉不能萌发或受精。(如图1)
(2)配子体自交不亲和:在这种类型中,自交不亲和的决定因素存在于配子体世代(即花粉和胚珠)。花粉管的生长和受精过程受到配子体产生的信号分子的调控。例如,在一些蔷薇科植物(如苹果和梨)中,花粉管在柱头内的生长受到S-RNase蛋白的抑制,如果花粉和柱头的S基因相同,则花粉管不能正常生长。(如图2)
典例15 植物的自交不亲和由一组复等位基因Sx(S1、S2、S3、S4……)控制,有两种不同的决定机制:①由亲代基因决定,只要父本与母本存在相同的Sx基因便无法完成授粉;②由花粉自身基因决定,花粉与母本存在相同的Sx基因即不能授粉。已知甲、乙两种雌雄同花植物的自交不亲和现象分别由机制①与②决定,下列叙述正确的是( )
A.若要用甲植物进行杂交实验,其操作步骤为:去雄→套袋→授粉→套袋
B.对于植物甲,当亲本杂交组合为S1S2(♂)×S2S3(♀)时,子代只有一种基因型
C.若植物乙的S基因有4个等位基因,则其可能的基因型有6种
D.对于植物乙,当亲本杂交组合为S1S2×S2S3时,正反交结果一致
答案 C
解析 依据题意,甲植株为自交不亲和,故其不会自交,在进行杂交实验时无须去雄,A错误;甲植株只要父本与母本存在相同的Sx基因,即无法进行传粉,亲本组合为S1S2(♂)×S2S3(♀)时,无子代产生,B错误;由于自交不亲和机制的存在,乙植株不存在纯合子,4个等位基因时,一共有6种杂合子基因型,C正确;乙植株只有花粉基因与母本不同时才能传粉,当亲本杂交组合为S1S2(♂)×S2S3(♀)时,子代为S1S2∶S1S3=1∶1,当亲本杂交组合为S1S2(♀)×S2S3(♂)时,子代为S1S3∶S2S3=1∶1,正反交结果不同,D错误。
典例16 烟草具有自交不亲和的特点。研究者就其自交不亲和的机制进行了研究,发现是某些花粉的萌发会被花柱阻抑,不能参与受精,该性状由S1、S2、S3基因决定。根据表格中的杂交实验结果,下列叙述错误的是( )
♀
♂
S1S3
S1S2
S2S3
S1S3
-
S1S3、S2S3
S1S2、S1S3
S1S2
S1S2、S2S3
-
S1S2、S1S3
S2S3
S1S2、S2S3
S1S3、S2S3
-
A.表格中任意杂交组合所得子代的基因型比例均为1∶1
B.由于自交不亲和的特点,一般情况下烟草没有S基因的纯合子
C.将两种基因型的烟草进行正反交,两组子代中有基因型相同的个体
D.S1S2(♀)×S2S3(♂)所得F1自由交配,F2基因型与亲本相同的个体占1/2
答案 D
解析 表格中能产生子代的父本都只有1种基因型的精子(与母本产生的卵细胞基因型不同)与母本产生的2种卵细胞受精,故表格中任意杂交组合所得子代的基因型比例均为1∶1,例如,S1S2(♂)×S2S3(♀)后代基因型为S1S3和S1S2,A正确;由表格分析可知,当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,该花粉管就不能伸长完成受精,所以自然条件下,烟草不存在S基因的纯合子,B正确;假设两种基因型的烟草分别为S1S2×S2S3,若正交为S1S2(♀)×S2S3(♂)时,则后代基因型为S1S3和S2S3,若反交为S1S2(♂)×S2S3(♀)时,则后代基因型为S1S2和S1S3,故将两种基因型的烟草进行正反交,两组子代中有基因型相同的个体,C正确;S1S2(♀)×S2S3(♂)所得F1 为S1S3和S2S3,F1自由交配,即S1S3(♀)×S2S3(♂),S1S3(♂)×S2S3(♀),故S1S3(♀)×S2S3(♂)产生的F2基因型为S1S2和S2S3,比例为1∶1,S1S3(♂)×S2S3(♀)产生的F2基因型为S1S2和S1S3,比例为1∶1,综上分析,F2中S1S2∶S2S3∶S1S3=2∶1∶1,F2基因型与亲本相同的个体占3/4,D错误。
课时精练
[分值:100分]
[1~6题,每题7分;7~9题,每题8分。共66分]
一、选择题
1.(2023·全国甲,6)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性,A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是( )
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
答案 A
解析 全抗植株与抗性植株有六种杂交情况:A1A1与A2A2或者A2a杂交,后代全是全抗植株;A1A2与A2A2或者A2a杂交,后代表型及比例为全抗∶抗性=1∶1;A1a与A2A2杂交,后代表型及比例为全抗∶抗性=1∶1;A1a与A2a杂交,后代表型及比例为全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1,A错误,D正确;抗性植株A2A2或者A2a与易感植株aa杂交,后代全为抗性植株或表型及比例为抗性∶易感=1∶1,B正确;全抗植株与易感植株杂交,若是A1A1与aa杂交,后代全为全抗植株,若是A1A2与aa杂交,后代表型及比例为全抗∶抗性=1∶1,若是A1a与aa杂交,后代表型及比例为全抗∶易感=1∶1,C正确。
2.(2025·蚌埠期末)某植物为二倍体雌雄同株同花植物,自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、a1(斑红色)、a2(条红色)、a3(白色)4个复等位基因控制,4个复等位基因显隐性关系为A>a1>a2>a3。a2是一种“自私基因”,在产生配子时会导致同株1/2其他花粉死亡,使其有更多的机会遗传下去。下列叙述正确的是( )
A.两株花色不同植株杂交,子代中花色最多有4种
B.该植物花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C.基因型为a2a3的植株自交,子代中条红色∶白色=5∶2
D.等比例的Aa1与a2a3植株随机交配,子代中a2a2比例为1/14
答案 D
解析 这4个复等位基因之间是完全显性的关系,则两株花色不同的植株杂交,子代花色最多有3种,A错误;该植物的花色是受一对等位基因(复等位基因)控制的,其遗传遵循基因的分离定律,B错误;基因型为a2a3的植株自交,雌配子的种类及比例为a2∶a3=1∶1,雄配子的种类及比例为a2∶a3=2∶1,子代基因型及比例为a2a2∶a2a3∶a3a3=2∶3∶1,子代中条红色∶白色=5∶1,C错误;等比例的Aa1与a2a3植株随机交配,雌配子的种类及比例为A∶a1∶a2∶a3=1∶1∶1∶1,雄配子的种类及比例为A∶a1∶a2∶a3=2∶2∶2∶1,子代中a2a2比例为1/4×2/7=1/14,D正确。
3.某雌雄异花植物,花的颜色由一对等位基因(A、a)控制,其中基因型为AA的花色为红色,aa为白色,Aa为粉红色,且含有A的雄配子50%致死,雌配子不存在致死现象。某种群中只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶1,该种群自然状态下随机交配,子一代个体的花色及比例为( )
A.红花∶粉红花∶白花=9∶9∶2
B.红花∶粉红花∶白花=9∶6∶1
C.红花∶粉红花∶白花=5∶2∶1
D.红花∶粉红花∶白花=7∶3∶2
答案 A
解析 分析题意,种群中只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶1,该种群自然状态下随机交配,由于含有A的雄配子50%致死,雌配子不存在致死现象,则雌配子类型及比例是A∶a=3∶1,雄配子类型及比例是A∶a=3∶2,子代中有9/20AA、9/20Aa、2/20aa,由于基因型为AA的花色为红色,aa为白色,Aa为粉红色,则子代中红花∶粉红花∶白花=9∶9∶2,A符合题意。
4.光/温敏不育系水稻的不育性受隐性核基因r控制。同一光/温敏不育系水稻在短日照、低温下花粉可育,在长日照、高温下表现为雄性不育(植株花粉败育,而雌配子可育)。光/温敏不育系水稻和恢复系水稻杂交,子代全为雄性可育水稻。下列叙述错误的是( )
A.只考虑育性基因组成,光/温敏不育系水稻的基因型为rr
B.只考虑育性基因组成,恢复系的基因型可能是RR或Rr
C.利用光/温敏不育系水稻可以大量繁殖不育系的种子
D.光/温敏不育系水稻的育性受基因的控制,也受环境的影响
答案 B
解析 光/温敏不育系水稻的不育性受隐性核基因r控制,只考虑育性基因组成,光/温敏不育系水稻的基因型为rr,A正确;光/温敏不育系水稻和恢复系水稻杂交,子代全为雄性可育水稻,说明恢复系水稻的基因型为RR,B错误;在短日照、低温下,光/温敏不育系水稻(rr)可育,故可以通过自交大量繁殖不育系(rr)的种子,C正确;据题干可知,光/温敏不育系水稻的不育性受隐性核基因r控制,同时也受日照和温度的影响,D正确。
5.(2025·湖北部分名校月考)研究发现基因家族存在一种“自私基因”,该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得F1,F1个体随机受粉获得F2。下列叙述正确的是( )
A.亲本自交产生的后代中出现ee的原因是基因重组
B.F2中基因型为ee的个体所占比例约为3/32
C.F1中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee=3∶3∶1
D.F1中2种性状的分离比不为3∶1,所以E、e的遗传不遵循基因的分离定律
答案 B
解析 亲本基因型为Ee,自交产生ee是等位基因E和e分离后,e和e结合的结果,属于基因的分离,并非基因重组(基因重组涉及两对及两对以上等位基因的重新组合等情况),A错误;E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子,所以基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e,雌配子比例为1/2E和1/2e,根据雌雄配子的随机结合,可求出F1中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2+1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶4∶1,据此可求出F1产生的雄配子e的比例为4/8×1/2×1/3+1/8=5/24、E的比例为3/8+4/8×1/2=5/8,即E∶e=3∶1,雌配子E的比例为3/8+4/8×1/2=5/8,e的比例为3/8,再根据雌雄配子的随机结合可求出F2中基因型为ee的个体所占比例为3/8×1/4=3/32,B正确,C错误;E、e是一对等位基因,其遗传遵循基因的分离定律,F1中2种性状分离比不为3∶1是因为“自私基因”E杀死了部分不含该基因的雄配子,并非不遵循分离定律,D错误。
6.(2025·成都三模)某种牛(XY型生物)的有角和无角是一对相对性状,A基因控制有角性状,a基因控制无角性状,A/a位于常染色体上。雄牛Aa表现为有角,雌牛Aa表现为无角。现有一群有角雄牛与无角雌牛随机交配,后代雄牛3/8无角,雌牛1/8有角。不考虑致死和突变,下列叙述正确的是( )
A.亲代雄牛的基因型为Aa或AA
B.像有角与无角这种与性别相关联的现象属于伴性遗传
C.F1中的杂合子所占比例为1/4
D.F1随机交配,F2中有角牛的比例为3/8
答案 D
解析 F1中AA占1/8,1/8=1/4×1/2,结合亲代雄牛全为有角(A_),雌牛全为无角,可推出亲代雄牛产生的雄配子为1/2A、1/2a,亲代雄牛基因型均为Aa;亲代雌牛产生的雌配子为1/4A、3/4a,亲代雌牛的基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,A错误。伴性遗传中相关基因位于性染色体上,控制有角与无角性状的基因位于常染色体上,B错误。有角雄牛(A_)与无角雌牛随机交配,F1雄牛中3/8无角(aa),可知F1中aa所占比例为3/8;由F1雌牛中1/8有角(AA),可知F1中AA所占比例为1/8,因此F1中Aa所占比例为1/2,C错误。F1个体中AA∶Aa∶aa=1∶4∶3,A基因频率为3/8,a基因频率为5/8,F1随机交配,得出F2中AA所占比例为9/64,Aa所占比例为30/64,aa所占比例为25/64,故F2中有角牛所占比例为9/64+15/64=3/8,D正确。
7.欧洲麦粉蛾中野生型幼虫皮肤有色,成虫的复眼为褐色;突变型幼虫皮肤无色,成虫复眼为红色。研究发现,野生型麦粉蛾的细胞质中含有犬尿素,能使幼虫皮肤着色,并影响成虫复眼颜色,犬尿素的合成受基因A控制;同时欧洲麦粉蛾肤色的遗传还存在短暂的母性影响,即基因型为Aa的雌蛾形成卵细胞时,细胞质中都含有足量的犬尿素使幼虫皮肤着色,生长发育到成虫阶段时犬尿素会消耗殆尽。某实验小组做了相关实验,其实验及结果如表所示。下列叙述错误的是( )
亲本
子代
实验1
野生型(♂)×突变型(♀)
幼虫皮肤有色,成虫复眼褐色
实验2
野生型(♀)×突变型(♂)
幼虫皮肤有色,成虫复眼褐色
实验3
实验1的子代(♂)×突变型(♀)
幼虫皮肤有色∶无色=1∶1
成虫复眼褐色∶红色=1∶1
A.欧洲麦粉蛾成虫复眼的颜色中褐色为显性
B.上述短暂的母性影响属于细胞质遗传
C.欧洲麦粉蛾成虫的眼色最终会出现孟德尔分离比
D.实验3的反交实验结果为幼虫皮肤有色、成虫复眼褐色∶幼虫皮肤有色、成虫复眼红色=1∶1
答案 B
解析 实验1和2亲本都是成虫的复眼为褐色与成虫复眼为红色杂交,它们属于正交和反交,结果子一代中成虫复眼全为褐色,因此褐色是显性性状,A正确;细胞质遗传一般表现为母系遗传,即子代表现出与母本相同的表型,不遵循孟德尔遗传规律,而短暂的母性影响,只能影响欧洲麦粉蛾子代的早期生长发育阶段,最终欧洲麦粉蛾成虫的眼色会出现孟德尔分离比,B错误,C正确;若实验3为正交,实验3反交为实验1的子代(♀)×突变型(♂),其基因型分别为Aa(♀)和aa(♂)。子代的基因型为Aa和aa。由于母本基因型为Aa,其产生的卵细胞中储存有大量的犬尿素,故子代个体幼虫阶段皮肤都是有色的,基因型为aa个体生长发育到成虫阶段时犬尿素会消耗殆尽,但基因型Aa个体的复眼颜色则仍为野生型的表型(褐色),因此子代成虫复眼褐色(Aa)∶红色(aa)=1∶1,D正确。
8.(2025·信阳月考)玉米的雄性不育(花粉败育)受一组复等位基因控制,其中M为显性不育基因,M-为隐性可育基因,M+为显性恢复可育性基因,三者的显隐性关系为M+>M>M-,育种工作者让雄性不育的甲植株与雄性可育的乙植株杂交,F1均为雄性可育,F1自交产生的F2中雄性不育占1/8,据此分析下列叙述正确的是( )
A.M+、M、M-的区别在于脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序不同
B.F2雄性可育植株中纯合子占3/8
C.某雄性可育植株自交后代均为雄性可育,可让该植株与基因型为M-M-的植株杂交,从而判断该雄性可育植株的基因型
D.基因型为M+M和MM-的植株按等比例混合种植,后代的表型及比例为雄性可育∶雄性不育=5∶3
答案 D
解析 M+、M、M-的区别在于脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同,脱氧核苷酸的种类相同,A错误;依据基因的相对显隐性关系可知,雄性不育株的基因型为MM、MM-,雄性可育株的基因型为M+M+、M+M、M+M-、M-M-,雄性不育的甲植株与雄性可育的乙植株杂交,F1均为雄性可育,则杂交组合可能为MM×M+M+、MM-×M+M+,前者F1自交所产生的F2中雄性不育株的比例为1/4,所以符合题意的杂交组合为MM-×M+M+,F1的基因型为1/2M+M、1/2M+M-,F1自交产生的F2雄性可育植株中纯合子的比例为(1/2×1/4+1/2×1/2)÷(1-1/8)=3/7,B错误;结合B项可知,满足雄性可育植株自交后代均为雄性可育的基因型为M+M+、M+M-、M-M-,该基因型个体与基因型为M-M-的植株杂交,后代均为雄性可育,故无法判断该雄性可育植株的基因型,C错误;M+M的植株雄性可育,MM-的植株雄性不育,玉米为异花传粉植物,故基因型为M+M和MM-的植株按等比例混合种植,所产生的雄配子:1/2M+、1/2M,雌配子:1/4M+、2/4M、1/4M-,构建棋盘可求得,雄性可育∶雄性不育=5∶3,D正确。
9.椎实螺壳的右旋和左旋是一对相对性状,由一对等位基因(T/t)控制,右旋为显性。已知t基因没有表达产物。下列实验结果中能直接支持“子代螺壳的转向不受自身的基因型控制,而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋”的是( )
A.取tt螺卵的细胞核植入去核的TT螺卵细胞,与TT螺精子受精,发育成右旋螺
B.取TT螺卵的细胞核植入去核的tt螺卵细胞,与TT螺精子受精,发育成左旋螺
C.将tt螺卵的细胞质注入TT螺卵细胞,与tt螺精子受精,发育成右旋螺
D.将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞,与tt螺精子受精,发育成右旋螺
答案 D
解析 实验目的是验证子代螺壳的转向不受自身的基因型控制,而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋,实验的自变量是细胞质中是否有母本T基因的表达产物,因此实验思路是将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞,与tt螺精子受精,由于细胞质中含有卵的细胞质中母本T基因的表达产物,所以其将发育成右旋螺,D符合题意。
二、非选择题
10.(8分)(2024·全国甲,32)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子(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”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合子(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。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。
答案 (1)细胞质 (2)3∶1 (3)1 3
解析 (1)由分析可知,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)由第(1)题分析可知,基因A位于细胞质中,又知基因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),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。(3)丙为雄性可育,其基因型为A(RR)或a(RR),甲也为雄性可育,其基因型为a(rr),以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1基因型为a(Rr),表现为雄性可育,F1自交的后代F2可育,则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。
11.(14分)(2026·马鞍山阶段练习)自交不亲和是指雌、雄配子都有正常的受精能力,自交不能结籽或结籽率极低的特性,其核心机制在于花粉与柱头间的特异性识别。某二倍体植物的自交不亲和现象与1号染色体上复等位基因(S1,S2,S3……)有关,如图1所示。该基因在雌蕊的花柱中编码S酶,能水解有关物质从而抑制花粉管的伸长,导致精子不能与卵细胞结合;在雄蕊的花粉中则编码F蛋白,能识别并抑制进入花粉管的S酶活性,但对相同基因编码的S酶无效。回答下列问题:
(1)(4分)图中基因型为S2的花粉传粉后,由于________________________________,导致其花粉管的伸长被S2酶抑制。
(2)根据上述信息,若选取基因型为S1S3的该植物作父本,基因型为S2S3的该植物作母本进行杂交,后代的基因型及比例是__________________。
(3)自交不亲和是该植物长期进化过程中形成的适应性机制,这种机制的生物学意义是____________。
(4)育种专家发现一种A基因,其编码的A蛋白能识别并抑制几乎所有类型的S酶活性,通过基因工程技术将A基因整合到该植株的其中一条2号染色体上(外源A基因只在雄蕊的花粉中表达),从而培育出一种自交亲和的该植物品系RH(AS1S1),并将其与通过单倍体育种技术获得的自交不亲和品系PI(S2S2)杂交,流程如图2。
①F1中SC 自交时,花粉管不能正常伸长的花粉占的比例为____________。
②F1中SC自交,产生的F2中基因型共有_______种,与F1中的SC基因型相同的占_________。
答案 (1)其编码的F蛋白只能特异性抑制进入花粉管的S1酶活性,不能抑制S2酶活性 (2)S1S2∶S1S3=1∶1 (3)保证遗传多样性 (4)①1/2 ②6 1/4
解析 (1)根据题意,当基因型为S2的花粉传粉后,因为母本柱头上存在与花粉相同基因(S2)编码的S酶,该花粉中的F蛋白不能抑制相同基因编码的S2酶活性,所以S2酶能水解有关物质从而抑制花粉管的伸长。(2)父本基因型为S1S3,产生的花粉基因型为S1∶S3=1∶1,母本基因型为S2S3,产生的卵细胞基因型为S2∶S3=1∶1。由于S3花粉中的F蛋白不能抑制母本中S3基因编码的S3酶活性,所以S3花粉管伸长被抑制,只有S1花粉能正常受精。则后代的基因型及比例为S1S2∶S1S3=1∶1。(3)自交不亲和避免了自交,促进了异花传粉,增加了基因交流,有利于增加该植物的遗传多样性,提高其对环境的适应能力。(4)①RH(AS1S1)与PI(S2S2)杂交,F1中SC的基因型为AS1S2。F1中SC自交时,产生的花粉基因型及比例为AS1∶S2∶AS2∶S1=1∶1∶1∶1,其中S2花粉和S1花粉中的F蛋白不能抑制自身产生的S2酶和S1酶活性,所以花粉管不能正常伸长的花粉(S2花粉和S1花粉)占的比例为1/2。②F1的基因型为AS1S2,SC自交时能受精的花粉是AS1∶AS2=1∶1,卵细胞是AS1∶AS2∶S1∶S2 =1∶1∶1∶1。因此产生的F2中基因型及比例为AAS1S1∶AAS1S2∶AAS2S2∶AS1S1∶AS1S2∶AS2S2=1∶2∶1∶1∶2∶1,即F1中SC自交产生的F2中基因型共有6种,与F1中的SC基因型(AS1S2)相同的占2/8=1/4。
12.(12分)金鱼草是雌雄同株多年生植物,可在一个花期内连续开花,其花色受一对等位基因控制。用纯合红色花品系与纯合淡黄色花品系杂交,亲本及F1的表型如下表所示:
环境条件
光充足、低温
光充足、温暖
光不足、温暖
亲本
表型
红色花品系
红色花
红色花
红色花
淡黄色花品系
淡黄色花
淡黄色花
淡黄色花
F1表型
红色花
粉红花
淡黄色花
回答下列问题:
(1)在____________环境条件下,金鱼草的淡黄色花是隐性性状。以上情况说明,生物体的性状不完全是由基因决定的,________对性状也有重要影响。
(2)种植F1,连续自交两代得F3,将F3种植在____________环境条件下,其花色表型最多。在这种环境中,F3的花色表型及其对应比例为________________________________。若F3植株随机传粉,将所得到的子代F4栽培在光不足、温暖的环境中,则F4的花色表型及其比例为________________________________________________________________________。
(3)在F4中取一开淡黄色花植株,请设计实验,在花期内用尽量短的时间,在个体水平鉴定其是杂合子还是纯合子(简要写出实验步骤、结果和对应结论):___________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)光充足、低温 环境 (2)光充足、温暖 红色花∶粉红花∶淡黄色花=3∶2∶3 红色花∶淡黄色花=1∶3 (3)将该植株移入光充足、低温(或光充足、温暖)环境中,观察其开花花色。若开红色花(或粉红花),则该植株为杂合子;若开淡黄色花,则该植株为纯合子
解析 (1)光充足、低温时,纯合红色花与纯合淡黄色花杂交,F1为红色花,说明此环境下淡黄色花是隐性性状;表型受基因和环境共同影响,体现性状不只是基因决定,环境也有作用。(2)由表格可知,光充足、温暖环境可使不同基因型(AA、Aa、aa)分别表现为红色花、粉红花、淡黄色花,表型最丰富。F1为粉红花(基因型为Aa),F1自交,F2中会出现1/4AA、1/2Aa、1/4aa;F2自交,F3中会出现3/8AA、2/8Aa、3/8aa,对应表型比例为红色花∶粉红花∶淡黄色花=3∶2∶3。F3植株随机传粉,先找出配子种类及比例,A占1/2,a占1/2,F4基因型比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,在光不足、温暖环境中,AA表现为红色花,Aa和aa均表现为淡黄色花,故表型比例为红色花∶淡黄色花=1∶3。
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