内容正文:
易错点一 多对相对性状杂交
相关知识背景
1. 分离定律
发生时间:减数分裂I后期;
实质:实质在杂合子细胞中,等位基因随着同源染色体的分开而分离;
适用范围:①进行有性生殖的真核生物②细胞核内染色体上的基因③一对等位基因控制的相对性状的遗传
2. 自由组合定律
研究对象:位于非同源染色体上的非等位基因;
发生时间:减数分裂I后期;
实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合
适用生物:进行有性生殖的真核生物的遗传;适用于细胞核遗传,不适用于细胞质方式遗传,也不适用于原核生物和病毒
单对等位基因的遗传推导
例题1对某家庭内成员进行调查发现,有耳垂和无耳垂是由单基因决定的,图中Ⅲ-1、Ⅲ-3两位成员都无耳垂,其他成员都有耳垂。下列叙述正确的是( )
注:方形表示男性,圆形表示女性。
A.Ⅲ-1与有耳垂女性结婚,所生女孩一定是无耳垂
B.Ⅲ-2与无耳垂女性结婚,后代有耳垂的概率为2/3
C.Ⅲ-3与有耳垂男性结婚,所生后代会出现无耳垂的概率是1/2
D.Ⅲ-4与无耳垂男性结婚,生了一对龙凤胎,女儿无耳垂,则女儿基因型纯合的概率是1/4
例题2 一个兴趣小组利用豌豆的种子形状(由等位基因R/r控制)这一性状进行杂交实验,具体实验过程如图,两种形状表示一对相对性状。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.①的子代圆粒∶皱粒=6∶1
B.②的子代全是皱粒
C.图中①和②两种类型数量比约是4∶1
D.图中的杂交和自交过程中均发生了等位基因分离
连续自交与自由交配
杂合子自交的相关计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代的计算方法
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体(aa)的计算方法
杂合子自由交配的相关计算
(1)杂合子(Aa)自由交配n代的计算方法
(2)杂合子(Aa)自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体(aa)的计算方法
归纳总结
例题1 (经典高考题)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
例题2 基因型为Aa的玉米自交得F1,淘汰隐性个体后,再均分成两组,让一组全部自交,另一组植株间自由传粉,则两组子代中纯合子所占比例分别为( )
A.1/4,1/2 B.2/3,5/9
C.1/3,4/9 D.3/4,1/2
例题3 (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.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
自由组合定律的常规解题规律和方法
1.思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合(拆分组合法)。
2.方法
题型分类
示例
解题规律
种类问题
配子类型(配子种类数)
AaBbCCDd产生配子种类数为8种(即:2×2×1×2=8)
2n(n为等位基因对数)
配子间结合方式
AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式种类数为8种
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
子代基因型(或表型)种类
AaBbCc×Aabbcc,子代基因型种类数为12种,表型为8种
双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积
概率问题
某基因型(或表型)的比例
AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为1/4
按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例,然后利用乘法原理进行组合
纯合子或杂合子出现的比例
AABbDd×AaBBdd,F1中纯合子所占比例为1/8
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率
例题1 某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣),请思考并回答下列问题:
(1)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示,则其产生的配子种类数为______种,基因型为AbCd的配子所占比例为________。其自交所得子代的基因型有________种,其中AABbccdd所占比例为______,其自交所得子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
(2)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生染色体互换),则其产生的配子种类数为________种,基因型为AbCd的配子所占比例为________。其自交所得子代的基因型有______种,其中AaBbccdd所占比例为________,其自交所得子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
(3)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图3所示(不发生染色体互换),则其产生的配子种类数为________种,基因型为AbCd的配子所占比例为________。其自交所得子代的基因型有____________种,其中AABbccdd所占比例为________,其自交所得子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
例题2 已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbcc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,基因型有8种
B.表型有4种,基因型有18种
C.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/8
D.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
例题3某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。下列叙述错误的是( )
A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表型有3种,基因型有4种
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,6种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3,而所有植株中纯合子约占1/4
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占3/8
多对等位基因的推导
例题1番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是( )
A.RRDdTt B.RrDdTt
C.RrDdTT D.RrDDTt
例题2 (2024·武汉联考)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗瘟病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上)。则F1的基因型为( )
A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr D.ddRr
例题3 (2024·榆林二模)用两纯种花生杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒的表型及比例为厚壳高含油量∶厚壳低含油量∶薄壳高含油量∶薄壳低含油量=27∶9∶21∶7。不考虑突变及交叉互换,下列说法正确的是( )
A.厚壳和薄壳的遗传至少受3对等位基因的调控
B.两亲本的表型不可能是厚壳低含油量和薄壳高含油量
C.F2发育成植株后,薄壳个体之间随机受粉,得到的子代花生中厚壳个体占8/49
D.F2中厚壳低含油量花生植株开花时均可产生4种花粉且比例为1∶1∶1∶1
例题4 某闭花受粉植物花的位置和颜色的遗传符合自由组合定律。以纯合顶生紫花作母本、纯合腋生白花作父本进行杂交实验,发现F1中除一株顶生紫花外,均为腋生紫花。让F1中腋生紫花自交,F2中腋生紫花:腋生白花:顶生紫花:顶生白花=45:3:15:1。下列叙述错误的是( )
A.由F2性状分离比可推测花的颜色至少受2对等位基因控制
B.F2腋生紫花植株中基因型有16种,其中纯合植株占1/15
C.F1出现顶生紫花个体的原因最可能是亲代发生自交
D.F1顶生紫花个体自交,若后代发生性状分离,则该个体不是母本自交产生
例题5 某二倍体植物的性别决定方式为XY型,花色有乳白色、红色和金黄色三种,由两对等位基因A、a和B、b控制,叶形有披针形、匙形两种,由等位基因D、d控制。现用纯合的红花披针形叶雌株和纯合的红花匙形叶雄株杂交,F1均为乳白花披针形叶,F₁雌雄个体杂交得F₂,F₂表型及比例为乳白花披针形叶雌:乳白花披针形叶雄:乳白花匙形叶雄:红花披针形叶雌:红花披针形叶雄:红花匙形叶雄:金黄花披针形叶雌:金黄花披针形叶雄:金黄花匙形叶雄=18:9:9:12:6:6:2:1:1。不考虑X、Y染色体同源区段。
(1)花色的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,原因是_____。
(2)控制叶形的基因位于 (填“常染色体”或“X染色体”)上,属于隐性性状的是 F₁的基因型是____ ,F₂的红花植株中关于花色的纯合子占________。
(3)已知基因A、a位于2号染色体上,若F₁某乳白花雄株的一条2号染色体发生缺失(如图),基因A、a不位于缺失的染色体片段上,含异常染色体的花粉不育。请从题干个体中选取合适的材料设计杂交实验以确定基因A位于正常染色体上还是异常染色体上,简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:____;实验结果及结论:_____。
例题6 (2025·广东佛山模拟)果蝇的长翅与短翅、 红眼与白眼,这两对相对性状分别由等位基因B、b和R、r控制。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交获得F1,统计F1表型及数量为长翅红眼雌蝇150只、短翅红眼雌蝇52只、长翅红眼雄蝇78只、长翅白眼雄蝇75只、短翅红眼雄蝇25 只、短翅白眼雄蝇26只。只考虑这两对相对性状,下列分析错误的是( )
A.果蝇翅型由常染色体上的基因控制
B.F1长翅红眼雌果蝇的基因型有4种
C.F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/4
D.雌雄亲本产生含r配子的比例相同
9331变式
例题1 (2025·河南卷,15)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
例题2 某植物的性别有雄株、雌株和雌雄同株,由两对等位基因决定。一对纯合雄株和雌株亲本杂交,F1均为雌雄同株,F1自交得到F2,F2中雌雄同株:雄株:雌株的数量比为10:3:3。已知配子及各性状植株均无致死情况。下列叙述错误的是( )
A.涉及的两对基因分别位于两对同源染色体上
B.F2中有1/4的个体的基因型与F1基因型相同
C.F2的雄株与雌株杂交,后代中雌雄同株占5/9
D.若F2严格自交,自交后代中雌雄同株占7/25
例题3 小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制,这四对基因分别位于四对同源染色体上.每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性.将麦穗离地27cm的mmnnuuvv和离地99cm的MMNNUUVV杂交得到F₁,再用F₁代与甲植株杂交,产生F₂代的麦穗离地高度范围是36-90cm,则甲植株可能的基因型为( )
A.MmNnUuVv
B.mmNNUuVv
C.mmnnUuVV
D.mmNnUuVv
例题4某二倍体植物植株高度由4对等位基因(A/a、Bb、C/c、D/d)控制,这4对基因独立遗传,对高度的增加效应相同并且具有叠加性,如AABBCCDD植株高为32cm,aabbccdd植株高度为16cm,现有基因型为AaBBccDd和aaBbCCDd的两植株进行杂交。下列说法错误的是( )
A.两亲本植株的高度都为24cm
B.F₁植株基因型有12种,表型有6种
C.F₁中植株高度为24cm的个体占3/8
D.取F₁中28cm个体与20cm个体杂交,其子代最矮个体高20cm
例题5水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶∶绿叶=9∶7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有________种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因________(填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则紫叶水稻籽粒的颜色有________种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到________个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为________。
例题6 .(2025·山东滨州模拟)为了研究两对相对性状之间的遗传,科研人员分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验,实验材料为三种哺乳动物。已知两对相对性状均由两对等位基因控制,实验结果如表所示。下列推断错误的是( )
组别
亲本
选择F1中两对等位基因均杂合的个体进行随机交配
F2性状分离比
甲
A×B
4∶2∶2∶1
乙
C×D
5∶3∶3∶1
丙
E×F
6∶3∶2∶1
A.三组实验中两对相对性状的遗传均遵循基因的自由组合定律
B.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,亲本A和亲本B一定为杂合子
C.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,F2中纯合子所占的比例为1/4
D.丙组可能是其中一对基因显性纯合时胚胎致死,F2中杂合子所占的比例为5/6
例题7(2025·新课标卷,33)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色∶白色=3∶1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙)∶浅红色∶白色(丁)=1∶2∶1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型________(填“相同”或“不同”),判断依据是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色=9∶6∶1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为________。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________,
其中纯合体所占比例为________。
例题8 (2025·陕晋宁青卷,18)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔、无分泌腔
3∶1
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是_____________________________________________________________________。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是________。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为________________________,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的________(填“A”“B” 或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
例题9 甲植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制。基因型为E_ff的甲为绿叶,基因型为eeF_的甲为紫叶。将绿叶甲(♀)与紫叶甲(♂)杂交,取F₁红叶甲自交得F₂。F₂的表型及其比例为红叶:紫叶:绿叶:黄叶=7:3:1:1。对F₂出现的表型及其比例有两种不同的观点加以解释:观点一:F₁产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。观点二:F₁产生的配子中某种雌雄配子同时致死。
(1)你支持上述观点_,基因组成为________的配子致死,请设计实验探究F₁红叶产生的哪种配子致死:
(写出实验设计思路并预测实验结果结论)。
(2) F₂中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是__和__。F₂中纯合子的比例为 。F₂红叶植株中EeFf植株的比例为___ 。
例题10.某多年生自花传粉、闭花受粉植物,其宽叶和窄叶、红花和白花性状分别由基因A和a、B和b控制,两对基因位于两对同源染色体上。用纯合的宽叶白花植株和纯合的窄叶红花植株杂交,子一代全部为宽叶红花,子一代在自然状态下繁殖,子二代中出现四种表型,分别是宽叶红花、宽叶白花、窄叶红花、窄叶白花,其比例约为5:3:3:1。
(1)小明同学提出了两种假说对该现象进行解释:假说1:基因型为 的个体死亡。假说2:基因型为____的雄配子或雌配子不育。
(2)为了探究假说1是否正确,小明设计了以子一代宽叶红花为父本,子二代窄叶白花为母本的杂交实验,并统计其子代的表型和比例。请判断该实验方案是否合理,并说明理由:
(3) 欲证明假说2是否正确,请写出实验设计思路并预测实验结果结论:
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易错点一 多对相对性状杂交
相关知识背景
1. 分离定律
发生时间:减数分裂I后期;
实质:实质在杂合子细胞中,等位基因随着同源染色体的分开而分离;
适用范围:①进行有性生殖的真核生物②细胞核内染色体上的基因③一对等位基因控制的相对性状的遗传
2. 自由组合定律
研究对象:位于非同源染色体上的非等位基因;
发生时间:减数分裂I后期;
实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合
适用生物:进行有性生殖的真核生物的遗传;适用于细胞核遗传,不适用于细胞质方式遗传,也不适用于原核生物和病毒
单对等位基因的遗传推导
例题1对某家庭内成员进行调查发现,有耳垂和无耳垂是由单基因决定的,图中Ⅲ-1、Ⅲ-3两位成员都无耳垂,其他成员都有耳垂。下列叙述正确的是( )
注:方形表示男性,圆形表示女性。
A.Ⅲ-1与有耳垂女性结婚,所生女孩一定是无耳垂
B.Ⅲ-2与无耳垂女性结婚,后代有耳垂的概率为2/3
C.Ⅲ-3与有耳垂男性结婚,所生后代会出现无耳垂的概率是1/2
D.Ⅲ-4与无耳垂男性结婚,生了一对龙凤胎,女儿无耳垂,则女儿基因型纯合的概率是1/4
答案 B
解析 假设控制耳垂的等位基因为B、b,据Ⅱ-3、Ⅱ-4有耳垂,而Ⅲ-3无耳垂可知,无耳垂为常染色体隐性遗传,用bb表示。Ⅲ-1基因型为bb,Ⅲ-2基因型为B_,Ⅲ-1与有耳垂女性(B_)结婚,不一定能生出基因型为bb的后代,A错误;Ⅲ-2的基因型为1/3BB、2/3Bb,其与无耳垂女性(bb)结婚,后代无耳垂的概率为2/3×1/2=1/3,有耳垂的概率为2/3,B正确;Ⅲ-3基因型为bb,其与有耳垂男性(B_)结婚,因该男性的基因型未确定,故子代有耳垂的概率可能为1或1/2,C错误;Ⅲ-4基因型为B_,其与无耳垂男性(bb)婚配,所生女孩无耳垂,基因型一定为bb,D错误。
例题2 一个兴趣小组利用豌豆的种子形状(由等位基因R/r控制)这一性状进行杂交实验,具体实验过程如图,两种形状表示一对相对性状。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.①的子代圆粒∶皱粒=6∶1
B.②的子代全是皱粒
C.图中①和②两种类型数量比约是4∶1
D.图中的杂交和自交过程中均发生了等位基因分离
答案 B
解析 1/3RR和2/3Rr分别自交,后代比例圆粒(1/3RR+2/3×3/4R_)∶皱粒(2/3×1/4rr)=5∶1,A错误;②是rr,其子代全是皱粒,B正确;图中①是RR和Rr,②是rr,两种表型类型数量比约是3∶1,C错误;图中的纯合子自交过程中(减数分裂过程中)没有发生等位基因分离,D错误。
连续自交与自由交配
杂合子自交的相关计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代的计算方法
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体(aa)的计算方法
杂合子自由交配的相关计算
(1)杂合子(Aa)自由交配n代的计算方法
(2)杂合子(Aa)自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体(aa)的计算方法
归纳总结
例题1 (经典高考题)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
答案 C
解析 曲线Ⅱ是随机交配并逐代淘汰aa的曲线,F2(1/2AA+1/2Aa)随机交配以后,得到的F3基因型及比例为9/16AA+6/16Aa+1/16aa,淘汰掉aa以后,基因型及比例是3/5AA+2/5Aa,A正确;曲线Ⅲ是连续自交并逐代淘汰aa的曲线,Aa自交F1基因型及比例为1/4AA+1/2Aa+1/4aa,淘汰掉aa后,则基因型及比例是1/3AA+2/3Aa,继续自交则其后代是1/3AA+2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa以后,得到的F2基因型及比例是3/5AA+2/5Aa,Aa所占的比例是0.4,B正确;曲线 Ⅳ 是连续自交的结果,在Fn中纯合子的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n,C错误;连续自交和随机交配F1中Aa的基因型频率都是1/2,所以曲线Ⅰ和Ⅳ符合,但连续自交的结果是纯合子所占的比例越来越大,杂合子所占的比例越来越小,而随机交配后代杂合子的基因型频率不再改变,所以曲线Ⅰ是随机交配的结果,曲线Ⅳ是连续自交的结果。连续自交和随机交配都不存在选择,所以不会发生A和a基因频率的改变,D正确。
例题2 基因型为Aa的玉米自交得F1,淘汰隐性个体后,再均分成两组,让一组全部自交,另一组植株间自由传粉,则两组子代中纯合子所占比例分别为( )
A.1/4,1/2 B.2/3,5/9
C.1/3,4/9 D.3/4,1/2
答案 B
解析 基因型为Aa的玉米自交得F1,淘汰隐性个体后,子一代基因型及比例为AA∶Aa=1∶2,再均分成两组,让一组全部自交,AA自交不会得到杂合子,Aa自交会得到杂合子,比例为2/3×1/2=1/3,纯合子比例为2/3;另一组植株间自由传粉,因为AA∶Aa=1∶2,则A∶a=4∶2=2∶1,即A=2/3,a=1/3,所以Aa=2×2/3×1/3=4/9,纯合子比例为1-4/9=5/9。故选B。
例题3 (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.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
答案 A
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,由题中信息知,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,随机选取一只白色雌虫和一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色。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雌性中白色个体的比例为1,综上所述,A符合题意。
自由组合定律的常规解题规律和方法
1.思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合(拆分组合法)。
2.方法
题型分类
示例
解题规律
种类问题
配子类型(配子种类数)
AaBbCCDd产生配子种类数为8种(即:2×2×1×2=8)
2n(n为等位基因对数)
配子间结合方式
AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式种类数为8种
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
子代基因型(或表型)种类
AaBbCc×Aabbcc,子代基因型种类数为12种,表型为8种
双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积
概率问题
某基因型(或表型)的比例
AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为1/4
按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例,然后利用乘法原理进行组合
纯合子或杂合子出现的比例
AABbDd×AaBBdd,F1中纯合子所占比例为1/8
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率
例题1 某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣),请思考并回答下列问题:
(1)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示,则其产生的配子种类数为______种,基因型为AbCd的配子所占比例为________。其自交所得子代的基因型有________种,其中AABbccdd所占比例为______,其自交所得子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
(2)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生染色体互换),则其产生的配子种类数为________种,基因型为AbCd的配子所占比例为________。其自交所得子代的基因型有______种,其中AaBbccdd所占比例为________,其自交所得子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
(3)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图3所示(不发生染色体互换),则其产生的配子种类数为________种,基因型为AbCd的配子所占比例为________。其自交所得子代的基因型有____________种,其中AABbccdd所占比例为________,其自交所得子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
答案 (1)8 1/8 27 1/32 8 27/64 (2)4
1/4 9 1/8 6 3/8 (3)8 1/8 27 1/32 8 27/64
例题2 已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbcc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,基因型有8种
B.表型有4种,基因型有18种
C.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/8
D.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
答案 D
解析 基因型分别为AaBbcc、AabbCc的两个体进行杂交,由于三对基因自由组合,则表型有2×2×2=8(种),基因型有3×2×2=12(种),A、B错误;aaBbCc个体所占比例为1/4×1/2×1/2=1/16,C错误,D正确。
例题3某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。下列叙述错误的是( )
A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表型有3种,基因型有4种
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,6种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3,而所有植株中纯合子约占1/4
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占3/8
答案 B
解析 若基因型为AaRr的亲本自交,由于两对基因独立遗传,根据基因的自由组合定律,子代共有3×3=9(种)基因型,而Aa自交子代表型有3种,Rr自交子代表型有2种,理论上子代表型有3×2=6(种),但由于aa表现为无花瓣,故aaR_与aarr的表型相同,所以子代表型共有5种,B错误。
多对等位基因的推导
例题1番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是( )
A.RRDdTt B.RrDdTt
C.RrDdTT D.RrDDTt
答案 D
解析 甲表型为红果两室高藤,对应的基因型为R_D_T_,甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2,说明R_D_有一对基因是纯合子,有一对基因是杂合子;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4,说明甲的基因型为RrDDTt,甲与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2,D符合题意。
例题2 (2024·武汉联考)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗瘟病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上)。则F1的基因型为( )
A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr D.ddRr
答案 C
解析 单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明F1的基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,说明F1中有2种基因型,即Rr和rr,且比例为1∶1。综合以上分析可判断F1的基因型为DdRr和Ddrr。
例题3 (2024·榆林二模)用两纯种花生杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒的表型及比例为厚壳高含油量∶厚壳低含油量∶薄壳高含油量∶薄壳低含油量=27∶9∶21∶7。不考虑突变及交叉互换,下列说法正确的是( )
A.厚壳和薄壳的遗传至少受3对等位基因的调控
B.两亲本的表型不可能是厚壳低含油量和薄壳高含油量
C.F2发育成植株后,薄壳个体之间随机受粉,得到的子代花生中厚壳个体占8/49
D.F2中厚壳低含油量花生植株开花时均可产生4种花粉且比例为1∶1∶1∶1
答案 C
解析 两纯种花生杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒的表型及比例为厚壳高含油量∶厚壳低含油量∶薄壳高含油量∶薄壳低含油量=27∶9∶21∶7,其中厚壳∶薄壳=36∶28=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明花生壳的厚薄由两对等位基因控制,A错误;根据F2中高含油量∶低含油量=3∶1可知,高含油量对低含油量为显性,受一对等位基因控制,题中上述比例的出现,两亲本的表型可能是厚壳低含油量和薄壳高含油量,若相关基因用A/a、B/b、D/d表示,则亲本的基因型可表示为AABBdd(厚壳低含油量)和aabbDD(薄壳高含油量),B错误;F1的基因型可表示为AaBbDd,F2中薄壳个体的基因型为2Aabb、1AAbb、1aaBB、2aaBb、1aabb,该群体中配子的种类和比例为Ab∶aB∶ab=2∶2∶3,则它们之间随机受粉,得到的子代花生中厚壳个体占2×2/7×2/7=8/49,C正确;F1的基因型可表示为AaBbDd,F2中厚壳低含油量花生植株的基因型为1AABBdd、2AABbdd、2AaBBdd、4AaBbdd,根据自由组合定律可知,在开花时,该群体中可产生4种花粉且比例为1∶1∶1∶1的基因型为AaBbdd,其他个体不能产生四种比例均等的花粉,D错误。
例题4 某闭花受粉植物花的位置和颜色的遗传符合自由组合定律。以纯合顶生紫花作母本、纯合腋生白花作父本进行杂交实验,发现F1中除一株顶生紫花外,均为腋生紫花。让F1中腋生紫花自交,F2中腋生紫花:腋生白花:顶生紫花:顶生白花=45:3:15:1。下列叙述错误的是( )
A.由F2性状分离比可推测花的颜色至少受2对等位基因控制
B.F2腋生紫花植株中基因型有16种,其中纯合植株占1/15
C.F1出现顶生紫花个体的原因最可能是亲代发生自交
D.F1顶生紫花个体自交,若后代发生性状分离,则该个体不是母本自交产生
答案 C
例题5 某二倍体植物的性别决定方式为XY型,花色有乳白色、红色和金黄色三种,由两对等位基因A、a和B、b控制,叶形有披针形、匙形两种,由等位基因D、d控制。现用纯合的红花披针形叶雌株和纯合的红花匙形叶雄株杂交,F1均为乳白花披针形叶,F₁雌雄个体杂交得F₂,F₂表型及比例为乳白花披针形叶雌:乳白花披针形叶雄:乳白花匙形叶雄:红花披针形叶雌:红花披针形叶雄:红花匙形叶雄:金黄花披针形叶雌:金黄花披针形叶雄:金黄花匙形叶雄=18:9:9:12:6:6:2:1:1。不考虑X、Y染色体同源区段。
(1)花色的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,原因是_____。
(2)控制叶形的基因位于 (填“常染色体”或“X染色体”)上,属于隐性性状的是 F₁的基因型是____ ,F₂的红花植株中关于花色的纯合子占________。
(3)已知基因A、a位于2号染色体上,若F₁某乳白花雄株的一条2号染色体发生缺失(如图),基因A、a不位于缺失的染色体片段上,含异常染色体的花粉不育。请从题干个体中选取合适的材料设计杂交实验以确定基因A位于正常染色体上还是异常染色体上,简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:____;实验结果及结论:_____。
答案 (1) 遵循; F2中乳白花:红花:金黄花=9:6:1,是“9:3:3:1”的变式
2.X染色体 ;匙形; AaBbXDXd、AaBbXDY ;1/3
3.让该乳白花雄株与F2中的金黄花雌株进行测交产生子代,统计子代表型及比例;若子代表型及比例为红花:金黄花=1:1,则基因A位于异常染色体上;若子代表型及比例为乳白花:红花:=1:1,则基因A位于正常染色体上
解析
本题围绕二倍体植物的花色、叶形遗传展开,解题关键是通过杂交实验结果分析基因的位置、遗传规律及基因型,结合染色体变异设计实验验证基因位置。
例题6 (2025·广东佛山模拟)果蝇的长翅与短翅、 红眼与白眼,这两对相对性状分别由等位基因B、b和R、r控制。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交获得F1,统计F1表型及数量为长翅红眼雌蝇150只、短翅红眼雌蝇52只、长翅红眼雄蝇78只、长翅白眼雄蝇75只、短翅红眼雄蝇25 只、短翅白眼雄蝇26只。只考虑这两对相对性状,下列分析错误的是( )
A.果蝇翅型由常染色体上的基因控制
B.F1长翅红眼雌果蝇的基因型有4种
C.F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/4
D.雌雄亲本产生含r配子的比例相同
答案 D
解析 杂交后代中雌雄果蝇均表现为长翅与短翅之比接近3∶1,即性状表现与性别无关,说明B/b基因位于常染色体上,A正确;子代中雌性个体的眼色都表现为红眼,而雄果蝇中,红眼∶白眼≈1∶1,即红眼、白眼果蝇在性别间有差异,是伴X染色体遗传, 红眼对白眼是显性,亲本基因型是BbXRY、BbXRXr,F1中长翅红眼雌果蝇基因型有BBXRXR、BBXRXr、BbXRXR、BbXRXr,共4种基因型,B正确;F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2×1/2= 1/4,C正确;亲本雄果蝇基因型为BbXRY,不会产生含r的配子, D错误。
9331变式
例题1 (2025·河南卷,15)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
答案 D
解析 F2正常株∶突变株=9∶6,可推出正常株的基因型为A_B_,突变株的基因型为A_bb和aaB_, aabb致死,所以F1的基因型为AaBb,两个突变株亲本的基因型为AAbb和aaBB,甲和乙分别自交后正常株∶突变株为3∶1,说明甲的基因型为AaBB或AABb,A、B正确;当A和B同时存在时才能表现为正常株,所以突变株A_bb和aaB_都可以稳定遗传,F2中性状能稳定遗传的个体占(AABB)1/15+(A_bb)3/15+(aaB_)3/15=7/15,C正确;当两个亲本都能产生AB的配子,子代才可能出现AABB的基因型,F2中能产生AB配子的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种,即F2交配能出现AABB基因型的亲本组合有4×4=16(种)[杂交情况下考虑正反交,若不考虑正反交,亲本组合有4+3+2+1=10(种)],D错误。
例题2 某植物的性别有雄株、雌株和雌雄同株,由两对等位基因决定。一对纯合雄株和雌株亲本杂交,F1均为雌雄同株,F1自交得到F2,F2中雌雄同株:雄株:雌株的数量比为10:3:3。已知配子及各性状植株均无致死情况。下列叙述错误的是( )
A.涉及的两对基因分别位于两对同源染色体上
B.F2中有1/4的个体的基因型与F1基因型相同
C.F2的雄株与雌株杂交,后代中雌雄同株占5/9
D.若F2严格自交,自交后代中雌雄同株占7/25
答案 D
例题3 小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制,这四对基因分别位于四对同源染色体上.每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性.将麦穗离地27cm的mmnnuuvv和离地99cm的MMNNUUVV杂交得到F₁,再用F₁代与甲植株杂交,产生F₂代的麦穗离地高度范围是36-90cm,则甲植株可能的基因型为( )
A.MmNnUuVv
B.mmNNUuVv
C.mmnnUuVV
D.mmNnUuVv
答案 B
例题4某二倍体植物植株高度由4对等位基因(A/a、Bb、C/c、D/d)控制,这4对基因独立遗传,对高度的增加效应相同并且具有叠加性,如AABBCCDD植株高为32cm,aabbccdd植株高度为16cm,现有基因型为AaBBccDd和aaBbCCDd的两植株进行杂交。下列说法错误的是( )
A.两亲本植株的高度都为24cm
B.F₁植株基因型有12种,表型有6种
C.F₁中植株高度为24cm的个体占3/8
D.取F₁中28cm个体与20cm个体杂交,其子代最矮个体高20cm
答案 B
例题5水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶∶绿叶=9∶7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有________种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因________(填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则紫叶水稻籽粒的颜色有________种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到________个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为________。
答案 (1)5 能 (2)2 bbDd或BbDd (3)紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1 (4)①4 ②3/4或1/2
解析 (1)实验1中,紫叶与绿叶杂交,F1表现为紫叶,F1自交,F2中紫叶∶绿叶=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,因此F1的基因型是AaDd,F2中A_D_表现为紫叶,A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶,故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd,共5种基因型。实验2中,紫粒与白粒杂交,F1表现为紫粒,F1自交,F2中紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则实验2中,紫粒与白粒杂交,F1表现为紫粒,F1自交,F2中紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd,白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd,棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd,则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒,共2种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd(或BbDd)的水稻杂交,子代出现的籽粒的颜色最多(有3种)。(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒(aabbDD)水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则两对基因自由组合,理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD,植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1。(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,则两对基因连锁,继续开展如下实验:
①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因,若A和B在一条染色体上,则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中,最多能观察到2个红色和2个黄色,共4个荧光标记。
②若A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AABBDD(紫叶紫粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aabbDD(绿叶棕粒),则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。
若A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AAbbDD(紫叶棕粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aaBBDD(绿叶紫粒),则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。
例题6 .(2025·山东滨州模拟)为了研究两对相对性状之间的遗传,科研人员分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验,实验材料为三种哺乳动物。已知两对相对性状均由两对等位基因控制,实验结果如表所示。下列推断错误的是( )
组别
亲本
选择F1中两对等位基因均杂合的个体进行随机交配
F2性状分离比
甲
A×B
4∶2∶2∶1
乙
C×D
5∶3∶3∶1
丙
E×F
6∶3∶2∶1
A.三组实验中两对相对性状的遗传均遵循基因的自由组合定律
B.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,亲本A和亲本B一定为杂合子
C.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,F2中纯合子所占的比例为1/4
D.丙组可能是其中一对基因显性纯合时胚胎致死,F2中杂合子所占的比例为5/6
答案 B
解析 题中表格所给的甲、乙、丙三组实验的F2性状分离比都是9∶3∶3∶1的变式,推测出甲、乙、丙三组实验中的两对相对性状的遗传均遵循基因的自由组合定律,A正确;甲组中F2 性状分离比为4∶2∶2∶1=(2∶1)×(2∶1),出现该比例的原因可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,则AA和BB致死,亲本基因型可以是AaBb和aabb,不一定均为杂合子,B错误;若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,如果含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,即基因型为AB的雄配子或雌配子致死,则F2会出现5∶3∶3∶1的性状分离比,符合乙组实验结果;F1的基因型为AaBb, F2中纯合子基因型有AAbb、aaBB、aabb,所占的比例为3/12,即1/4,C正确;丙组中F2性状分离比为6∶3∶2∶1=(3∶1)×(2∶1),所以可能有一对基因显性纯合使胚胎致死,若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,则AA或BB致死,假设AA致死,能存活的个体中纯合子的基因型只有aaBB和aabb,即F2中纯合子所占的比例为2/12=1/6,杂合子所占的比例为5/6,D正确。
例题7(2025·新课标卷,33)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色∶白色=3∶1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙)∶浅红色∶白色(丁)=1∶2∶1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型________(填“相同”或“不同”),判断依据是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色=9∶6∶1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为________。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________,
其中纯合体所占比例为________。
答案 (1)不同 甲、乙自交的结果与甲、乙杂交的结果不同 (2)1/4 深红色∶浅红色∶白色=1∶2∶1 1/4
解析 (1)若甲和乙的基因型相同,则甲、乙自交的结果与甲、乙杂交的结果应相同,与实际结果不符,所以甲和乙的基因型不同。(2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色=9∶6∶1 的表型分离比,这是 9∶3∶3∶1 的变式,说明花色由两对独立遗传的等位基因控制(设为A、a和B、b),且丙的基因型为AaBb。根据基因自由组合定律,AaBb自交后代中AaBb的比例为1/4。因为甲、乙杂交产生丙(AaBb),且甲、乙自交都出现浅红色∶白色=3∶1,可推测甲、乙基因型为Aabb和aaBb(二者可互换),丁为白色,基因型为aabb。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,即测交,后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,对应的表型及比例为深红色∶浅红色∶白色=1∶2∶1。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,后代中纯合体只有aabb,所占比例为1/4。
例题8 (2025·陕晋宁青卷,18)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔、无分泌腔
3∶1
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是_____________________________________________________________________。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是________。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为________________________,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的________(填“A”“B” 或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
答案 (1)A A与B (2)A基因的表达促进B基因的表达,B基因对A基因的表达无影响 (3)甲和丁(或乙和丙) 齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4 A
例题9 甲植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制。基因型为E_ff的甲为绿叶,基因型为eeF_的甲为紫叶。将绿叶甲(♀)与紫叶甲(♂)杂交,取F₁红叶甲自交得F₂。F₂的表型及其比例为红叶:紫叶:绿叶:黄叶=7:3:1:1。对F₂出现的表型及其比例有两种不同的观点加以解释:观点一:F₁产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。观点二:F₁产生的配子中某种雌雄配子同时致死。
(1)你支持上述观点_,基因组成为________的配子致死,请设计实验探究F₁红叶产生的哪种配子致死:
(写出实验设计思路并预测实验结果结论)。
(2) F₂中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是__和__。F₂中纯合子的比例为 。F₂红叶植株中EeFf植株的比例为___ 。
答案 一; Ef ;让杂合红叶植株(EeFf)与黄叶植株(eeff)进行正、反交并统计子代表型及比例。若红叶植株(EeF)作为母本时,与黄叶植株杂交结果为红叶:紫叶:黄叶=1:1:1,而红叶植株(EeF[)作为父本时,与黄叶植株杂交结果为红叶:紫叶:绿叶:黄叶=1:1:1:1,则F红叶产生的Ef雌配子致死;若红叶植株(EeF[)作为父本时,与黄叶植株杂交结果为红叶:紫叶:黄叶=1:1:1,而红叶植株(EeF[)作为母本时,与黄叶植株杂交结果为红叶:紫叶:绿叶:黄叶=1:1:1:1,则F红叶产生的Ef雄配子致死 (2)Eeff;Eeff ;1/4; 3/7
例题10.某多年生自花传粉、闭花受粉植物,其宽叶和窄叶、红花和白花性状分别由基因A和a、B和b控制,两对基因位于两对同源染色体上。用纯合的宽叶白花植株和纯合的窄叶红花植株杂交,子一代全部为宽叶红花,子一代在自然状态下繁殖,子二代中出现四种表型,分别是宽叶红花、宽叶白花、窄叶红花、窄叶白花,其比例约为5:3:3:1。
(1)小明同学提出了两种假说对该现象进行解释:假说1:基因型为 的个体死亡。假说2:基因型为____的雄配子或雌配子不育。
(2)为了探究假说1是否正确,小明设计了以子一代宽叶红花为父本,子二代窄叶白花为母本的杂交实验,并统计其子代的表型和比例。请判断该实验方案是否合理,并说明理由:
(3) 欲证明假说2是否正确,请写出实验设计思路并预测实验结果结论:
答案 (1)AABb和AaBB ;AB
(2) 不合理;该方案不能证明假说1是否正确,无论假说1成立与否,实验结果都可能为宽叶红花:宽叶白花:窄叶白花:窄叶红花一1:1:1:1
(3)选用基因型为AaBb的植株与窄叶白花植株进行正反交实验,如果其中一组的杂交子代出现的表型及比例是宽叶白花:窄叶红花:窄叶白花一1:1:1,则说明假说2是正确的
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