内容正文:
分离定律
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2027高考专题
1
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考点一 一对相对性状的杂交实验
一 豌豆用作遗传实验材料的优点
1.豌豆用作遗传实验材料的特点及优势
豌豆的特点
优势
自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是纯种
用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代
实验结果易于观察和分析
花较大
易于做人工杂交实验
子代个体数量较多
用数学统计方法分析结果更可靠,且偶然性小
生长快,世代周期相对较短(相对于动物)
易于进行多代实验
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
分析孟德尔遗传实验的杂交操作
除豌豆外,玉米也可以作为遗传实验的材料,图1为豌豆花的结构及相关授粉过程,图2为玉米花序与受粉方式模式图:
二.一对相对性状的杂交实验
1.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
2.分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围
(2)分离定律实质与各种比例的关系
3.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
1.性状类概念辨析
(1)性状是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。
(2)相对性状的理解要点:“两个同”:同种生物、同一种性状;“一个不同”:不同表型。
(3)显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出的亲本性状。
(4)隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代未表现出的亲本性状。
(5)性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
2.基因类概念辨析
(1)显性基因:决定显性性状的基因,如图中A、B、C和D。
(2)隐性基因:决定隐性性状的基因,如图中b、c和d。
(3)相同基因:同源染色体相同位置上控制相同性状的基因,如图中A和A。
(4)等位基因:同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,如图中B和b、C和c、D和d。
(5)非等位基因(有两种情况):一种是位于非同源染色体上的非等位基因,如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
3.个体类概念辨析
(1)基因型与表型
①基因型:与表型有关的基因组成。
②表型:生物个体表现出来的性状。
③二者的关系:在相同的环境条件下,基因型相同,表型一定相同;在不同环境中,即使基因型相同,表型也未必相同。表型是基因型与环境共同作用的结果。
(2)纯合子与杂合子
①纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。
②杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。
4.交配类型的辨析及应用
三 性状分离比的模拟实验
考向
1.二倍体水稻的粳性与糯性是一对相对性状,已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色,糯性花粉遇碘呈红褐色。高茎粳稻与矮茎糯稻杂交,F1均为高茎粳稻。若用F1验证基因的分离定律,下列方法不正确的是( )
A.将F1的花粉粒用碘液处理,统计蓝紫色与红褐色花粉粒的比例
B.让F1与矮茎糯稻杂交,统计后代植株高茎与矮茎的比例
C.让F1自交,统计自交后代植株中高茎与矮茎的比例
D.让F1自交,统计自交后代中蓝紫色植株与红褐色植株的比例
答案 D
解析 蓝紫色、红褐色是花粉遇碘时呈现的颜色,在植株上不表现,D错误。
大致相等,即杂合子与纯合子出现的概率相等,约为50%,D正确。
2.在性状分离比的模拟实验中,某同学在两个小桶内各装入20个等大、质地相同的小球(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个小球并记录,直至抓完桶内小球。结果DD∶Dd∶dd=10∶5∶5,该同学感到很失望。你给他的建议和理由是( )
A.把小球改换为质地、大小相同的围棋,更有利于充分混合,避免人为误差
B.每次抓取后,应将抓取的小球放回原桶,保证每种配子被抓取的概率相等
C.将某桶内的2种小球各减少到1个,因为卵细胞的数量比精子少得多
D.改变桶内配子的比例,继续重复抓取,保证基因的随机分配和足够大的样本数
答案 B
解析 等大、质地相同的小球能混合均匀,把小球改换为质地、大小相同的围棋,不利于充分混合,A不符合题意;如果每次抓取后没有将抓取的小球放回原桶,会使每种配子被抓取的概率不相等,所以每次抓取后,应将抓取的小球放回原桶,以保证每种配子被抓取的概率相等,B符合题意;若将某桶内的2种小球各减少到1个,会导致误差变大,C不符合题意;桶内配子的比例必须保持1∶1,不能改变桶内配子的比例,D不符合题意。
考点二分离定律的概率计算和常规应用
题型一 显、隐性性状的判断
1.根据概念:杂合子显现出来的性状即为显性性状,未显现的形状即为隐形性状。
2.根据子代性状判断
3.根据遗传系谱图进行判断
4.合理设计杂交实验进行判断
典例1二倍体植物中,全缘叶和羽裂叶这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( )
A.全缘叶株×羽裂叶株
B.全缘叶纯合子×羽裂叶纯合子
C.全缘叶株×全缘叶株,或羽裂叶株×羽裂叶株
D.全缘叶纯合子×全缘叶纯合子,或羽裂叶纯合子×羽裂叶纯合子
答案 B
解析 全缘叶株×羽裂叶株,子代若出现两种表型,就不能确定显隐性,全缘叶纯合子×羽裂叶纯合子,子代只能出现一种表型,出现的这种表型就是显性性状,A错误,B正确;全缘叶株×全缘叶株,或羽裂叶株×羽裂叶株,若亲本有纯合子,子代不会出现性状分离,无法确定显隐性,C、D错误。
典例2玉米是一种雌雄同株植物,其顶部开雄花,下部开雌花,玉米的甜与非甜是一对相对性状(由基因A/a控制),将纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植(如图),收获的籽粒的性状表现如表。请分析回答下列问题:
所结籽粒
非甜
甜
非甜玉米果穗上所结的籽粒
有
无
甜玉米果穗上所结的籽粒
有
有
(1)与豌豆相比,玉米作为遗传实验材料最显著的优点是___________________________。
(2)在玉米的甜与非甜这对相对性状中,甜对非甜是__________性。在甜玉米果穗上所结的非甜籽粒的基因型应该是__________,请设计实验加以证明你的推论:
实验方案:_________________________________________________________________。
预期实验结果:_____________________________________________________________。
(3)(4分)通过方式Ⅲ获得的种子进行单株隔离种植,请用遗传图解预测其产生的后代情况。
答案 (1)玉米的花为单性花,在杂交过程中省去了人工去雄的操作 (2)隐 Aa 将获得的杂种F1自交,观察并统计F2的性状分离比(或将杂种F1与甜玉米进行测交,观察并统计子代的性状比例) F2出现非甜∶甜=3∶1的性状分离比(或子代中非甜∶甜=1∶1) (3)如图所示
题型二 基因型、表型的推断
基本模型
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本
子代基因型
子代表型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
Aa自交后代中A_再自交
AA∶Aa∶aa=3∶2∶1
显性∶隐性=5∶1
Aa自交后代中A_再与aa杂交
Aa∶aa=2∶1
显性∶隐性=2∶1
Aa与aa杂交所得子代再与aa杂交
Aa∶aa=1∶3
显性∶隐性=1∶3
2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(1)基因填充法:根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表型作出进一步推断。
(3)根据分离定律中规律性比例直接判断(用基因B、b表示)
后代显隐性比例
双亲类型
结合方式
显性∶隐性=3∶1
都是杂合子
Bb×Bb→3B_∶1bb
显性∶隐性=1∶1
测交类型
Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状
至少一方为显性纯合子
BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状
一定都是隐性纯合子
bb×bb→bb
典例3 某植物的红花与白花是一对相对性状,且是由单基因(A、a)控制的完全显性遗传,现有一株红花植株和一株白花植株作实验材料,设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是( )
选择的亲本及杂交方式
预测子代表型
推测亲代基因型
第一组∶红花自交
出现性状分离
③
①
④
第二组∶红花×白花
全为红花
AA×aa
②
⑤
A.根据第一组中的①和④可以判断红花对白花为显性
B.③的含义是Aa
C.②的含义是红花∶白花=1∶1,⑤为Aa×aa
D.①的含义是全为红花,④可能为AA
答案 A
解析 据表格可知,第一组中的①应为不发生性状分离(全为红花),红花植株可能是显性纯合子(AA)也可能是隐性纯合子(aa),故根据第一组中的①和④不可以判断红花对白花为显性,A错误,D正确;红花自交后代出现性状分离,说明红花对白花为显性,且亲本红花③为杂合子Aa,B正确;②应为红花∶白花=1∶1,为测交比例,故⑤为Aa×aa,C正确。
典例4(2024·武汉联考)番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,如表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
实验组
亲本表型
F1的表型和植株数目
红果(个)
黄果(个)
1
红果×黄果
492
504
2
红果×黄果
997
0
3
红果×红果
1 511
508
A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状
B.实验组1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验组2的F1红果番茄均为杂合子
D.实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
答案 C
解析 由实验组2或实验组3可知,红果为显性性状,A错误;实验组1的亲本基因型:红果为Aa、黄果为aa,B错误;实验组2的亲本基因型:红果为AA、黄果为aa,F1红果番茄均为杂合子,基因型为Aa,C正确;实验组3的F1中黄果番茄的基因型是aa,D错误。
题型三 分离定律的概率计算(含自交与自由交配)
基本模型
1.概率计算的方法
(1)用经典公式计算
概率=(某性状或基因型数/总数)×100%。
(2)用配子的概率计算:先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘,相关个体的概率相加即可。
2.概率计算的类型
(1)已知亲代基因型,求子代某一性状出现的概率
①用分离比直接推出(B:白色,b:黑色,白色为显性)
Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb,可见后代毛色是白色的概率是3/4。
②用配子的概率计算
Bb亲本产生B、b配子的概率都是1/2,则
a.后代为BB的概率=B(♀)概率×B(♂)概率=1/2×1/2=1/4。
b.后代为Bb的概率=b(♀)概率×B(♂)概率+b(♂)概率×B(♀)概率=1/2×1/2+1/2×1/2=1/2。
(2)亲代基因型未确定,求子代某一性状发生的概率
实例:一对夫妇均正常,且他们的双亲也都正常,但双方都有一个患白化病(由一对隐性基因控制,相关基因用A、a表示)的兄弟。他们婚配后生出患白化病孩子的概率是多少?
解答此题分三步进行:
3.杂合子连续自交和自由交配的相关计算
(1)自交和自由交配的区别
①概念不同
自交一般是指基因型相同的个体或同一个体间的交配。自由交配是指群体中个体随机进行交配,包括基因型相同或不同的个体之间的交配。
②交配组合种类不同(若某群体中有基因型为AA、Aa和aa的个体)
自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种;自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。
(2)有关自交和自由交配的相关计算的方法及区别
①基因型为1/3AA、2/3Aa的植物群体中自交是指1/3AA×AA、2/3Aa×Aa。
②自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为1/3AA、2/3Aa的动物群体为例进行随机交配,有以下两种解法:
解法一 棋盘法
♀
♂
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/3AA(♂)×1/3AA(♀)
1/3 AA(♂)×2/3 Aa(♀)
2/3Aa
2/3Aa(♂)×1/3AA(♀)
2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀)
解法二 配子比例法
先计算含A的雄配子所占比例为1/3+2/3×1/2=2/3,含a的雄配子所占比例为1-2/3=1/3,同理,含A的雌配子和含a的雌配子所占比例分别为2/3和1/3。列表分析如下:
雌配子
雄配子
2/3A
1/3a
2/3A
4/9AA
2/9Aa
1/3a
2/9Aa
1/9aa
自由交配问题用配子比例法解答更简单些。
(3)杂合子Dd连续自交n代(如图1),杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示:
(4)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示:
典例5 (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。
典例6(2025·信阳开学考)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。
考向
1.(2024·黄山模拟)南瓜果实的颜色有黄色和白色两种,由一对等位基因(A和a)控制,用一株黄果(果实颜色为黄色)和一株白果(果实颜色为白色)杂交,F1中果实颜色既有黄色也有白色,F1自交产生的F2表型如图所示。下列说法不正确的是( )
A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的基因型是aa
答案 D
解析 由图示可知,过程①亲本黄果与白果杂交,F1既有黄果,又有白果,说明亲本之一为显性杂合子,另一个是隐性纯合子,又因为过程②F1黄果自交后代均为黄果,说明黄果是隐性性状,A正确;过程③F1白果自交后代发生了性状分离,说明白果是显性性状,B正确;F1中黄果(aa)占1/2,白果(Aa)也占1/2,F1黄果自交得到的F2全部是黄果,F1白果自交得到的F2中黄果∶白果=1∶3,所以F2中黄果与白果的理论比例是(1/2+1/2×1/4)∶(1/2×3/4)=5∶3,C正确;亲本中黄果的基因型为aa,白果的基因型为Aa,D错误。
2.(2024·吕梁质检)某品系植株豆荚饱满与不饱满受一对等位基因控制,选用结饱满豆荚的植株与结不饱满豆荚的植株进行杂交得 F1,F1自交,F2中豆荚饱满∶豆荚不饱满=3∶5,不考虑突变及致死情况。下列相关叙述正确的是( )
A.豆荚饱满为显性,且亲本均为纯合子
B.豆荚饱满为隐性,且F1基因型和表型均为两种,比例均为1∶1
C.选用 F2中豆荚不饱满植株与亲本中的豆荚饱满植株杂交,子代只有一种表型
D.亲本、F1中的显性性状植株均为杂合子,F2中显性性状植株有纯合子也有杂合子
答案 D
解析 若F1为纯合子,则自交所得子代也为纯合子,若 F1为杂合子,自交后显性性状∶隐性性状=3∶1。由题意可知,F1自交所得F2中豆荚饱满占3/8,推测豆荚饱满比例为3/4×1/2=3/8,则F1中1/2为显性杂合子,1/2为隐性纯合子,即豆荚饱满为显性,亲本豆荚饱满植株为显性杂合子,与另一亲本豆荚不饱满(隐性)植株杂交,所得F1中1/2为显性杂合子、1/2为隐性纯合子,故F1自交, F2中豆荚饱满∶豆荚不饱满=3∶5,且显性性状植株中有纯合子也有杂合子,D符合题意。
3.(2021·湖北,4)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是( )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
答案 B
解析 结合题意可知,假设酒窝的相关基因用A、a表示,甲为有酒窝男性,则基因型为AA或Aa,丙为有酒窝女性,基因型为AA或Aa,乙为无酒窝男性,基因型为aa,丁为无酒窝女性,基因型为aa,则甲与丙结婚,若两者基因型均为Aa,则生出的孩子基因型可能为aa,表现为无酒窝,A错误;乙与丁结婚,生出的孩子基因型均为aa,表现为无酒窝,B正确;乙与丙结婚,若丙基因型为AA,则生出的孩子均有酒窝,若丙基因型为Aa,则生出的孩子有酒窝的概率为50%,C错误;若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩aa,则甲的基因型只能为Aa,是杂合子,D错误。
4.(每空3分,共12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。且已知基因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。
专题突破 基因分离定律拓展题型突破
题型一 显性的相对性
基本模型 显性的表现,是等位基因在环境条件的影响下,相互作用的结果,突变基因与野生型基因产生各种互作形式,因而有不同的显隐性关系。
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 金鱼草的花色由一对等位基因控制。选择红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交实验,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.F2的表型不能反映其基因型
B.F2中粉红色花所占比例的理论值为1/3
C.基因R对基因r为完全显性
D.金鱼草花色的遗传遵循分离定律
答案 D
解析 亲本红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交,F1的基因型为Rr,性状表现为粉红色花,说明为不完全显性遗传。F1自交,F2的表型及比例为红花∶粉红色花∶白花=1∶2∶1,一种基因型对应一种表型,故F2的性状表现能反映它的基因型,A错误;F2中粉红色花所占比例的理论值为1/2,B错误;基因R对基因r为不完全显性,C错误。
题型二 从性遗传
基本模型 从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状在表型上受个体性别影响的现象,这种现象主要通过性激素起作用。如男性秃顶的基因型为 Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb。但注意:从性遗传和伴性遗传的表型虽然都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式
从性遗传的本质为:表型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。
典例2牛的有角和无角为一对相对性状(由A和a基因控制),但雌牛中的杂合子表现隐性性状。现让多对纯合的有角雄牛和无角雌牛杂交,F1中雄牛全表现为有角,雌牛全表现为无角,再让F1中的雌雄个体自由交配。则下列有关F2的叙述,正确的是( )
A.F2的有角牛中,雄牛∶雌牛=1∶1;F2的雌牛中,有角∶无角=3∶1
B.若用F2中的无角雄牛和无角雌牛自由交配,则F3中有角牛的概率为1/3
C.控制该相对性状的基因位于X染色体上
D.在F2无角雌牛中杂合子所占比例为2/3
答案 D
解析 根据题干信息可知,有角为显性性状,有角雄牛的基因型为AA或Aa,有角雌牛的基因型为AA,无角雌牛的基因型为Aa或aa,由分析可知,题述亲本的基因型为AA×aa,则F1的基因型都为Aa,因此在F2的有角牛中,雄牛∶雌牛=3∶1;同理,F2的雌牛中,有角∶无角=1∶3, A错误;F2中的无角雄牛(aa)和无角雌牛(Aa∶aa=2∶1)自由交配,则F3中有角牛的概率为2/3×1/2×1/2=1/6,B错误;根据亲本和F1的表型可推知,控制该对相对性状的基因位于常染色体上,且有角为显性性状,C错误;在F2的无角雌牛(Aa、aa)中,杂合子(Aa)所占比例为2/3,D正确。
题型三 复等位基因遗传
基本模型 复等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上的等位基因有多个。复等位基因尽管有多个,但其在每个个体的体细胞中仍然是成对存在的,遗传时仍遵循分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与表型的关系如表:
表型
A型
B型
AB型
O型
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
典例3 (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
典例4 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
基本模型
现以亲本基因型均为Aa为例进行分析:
典例5 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6(2025·天门联考)已知家鼠的正常尾和弯曲尾是一对相对性状,让任意一对弯曲尾雌雄鼠交配,F1雌、雄鼠中均有弯曲尾∶正常尾=2∶1。若让F1雌、雄鼠随机交配,则F2中弯曲尾鼠所占的比例为( )
A.9/10 B.3/4 C.2/3 D.1/2
答案 D
解析 根据题意可知,让任意一对弯曲尾雌雄鼠交配,F1雌、雄鼠中均有弯曲尾∶正常尾=2∶1,说明弯曲尾为显性性状,正常尾为隐性性状,且存在显性纯合致死现象,设弯曲尾由基因A控制,正常尾由基因a控制,则AA致死,F1中Aa∶aa=2∶1,Aa占2/3,aa占1/3,所以A的基因概率为2/3×1/2=1/3,a的基因概率为2/3×1/2+1/3=2/3,让F1雌、雄鼠随机交配,F1产生的雌、雄配子都是A∶a=1∶2,因此F2中Aa的概率为2/3×1/3×2=4/9,aa的概率为2/3×2/3=4/9,由于AA致死,因此F2中Aa∶aa=1∶1,Aa表现为弯曲尾,所占比例为1/2,D正确。
题型五 表型模拟问题
基本模型
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)设计实验确认隐性个体是“vv”的纯合子还是“V_”表型模拟。
典例7 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”。下列相关叙述错误的是( )
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
基本模型
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8(2024·内蒙古锡林郭勒盟一模)“母性效应”是指子代性状的表型由母体的核基因型决定,而不受自身基因型的控制。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖。若单独饲养,也可以进行自体受精。其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向遵循“母性效应”。某杂交实验过程如图所示,下列分析错误的是( )
A.与螺壳旋转方向有关的基因的遗传遵循基因的分离定律
B.让图示F2个体进行自交,其后代全为右旋螺
C.若图中为亲本正交的结果,则亲本反交得到的F2结果与正交结果一致
D.将某右旋椎实螺自交,所得后代全为左旋螺,则该右旋椎实螺基因型为dd
答案 B
解析 Dd在产生配子时,等位基因分离,说明与螺壳旋转方向有关的基因的遗传遵循基因的分离定律,A正确;让图示中F2个体进行自交,DD和Dd自交的后代都是右旋螺,dd自交的后代是左旋螺,因此后代螺壳右旋∶左旋=3∶1,B错误;若图中为亲本正交的结果,则亲本反交得到的F1的基因型为Dd,表型为右旋螺,子代的性状由母体的核基因决定,所以F1自交得到的F2结果和正交结果一致,C正确;由于子代的性状由母体的核基因决定,所以当将某右旋椎实螺自交,所得后代全为左旋螺时,说明该右旋椎实螺基因型为dd,D
题型七 雄性不育
基本模型
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9 水稻存在雄性不育基因:其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性,是存在于细胞核中的一对等位基因;N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因;只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。下列有关叙述正确的是( )
A.R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律
B.水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型
C.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育
D.基因型为 S(Rr)个体自交所得子代再随机交配,所得后代中育性正常个体占5/6
答案 D
解析 孟德尔遗传定律适用于真核生物的细胞核基因遗传,细胞质中基因的遗传不遵循分离定律或自由组合定律,A错误;由题意分析可知,只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为可育,即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,B错误;母本S(rr)与父本N(Rr)杂交,后代的基因型为S(Rr)、S(rr),即后代一半雄性可育,一半雄性不育,C错误。
题型八 自交不亲和
基本模型 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,自交不亲和性分为配子体自交不亲和性和孢子体自交不亲和性两种类型。
(1)配子体自交不亲和性:花粉在柱头上萌发后可侵入柱头,并能在花柱组织中延伸一段,此后就受到抑制。
(2)孢子体自交不亲和性:花粉落在柱头上不能正常发芽,或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头。
典例10 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。
考向
1.(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。
2.(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。
3 (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。
4.(18分)(2024·泰州一模)自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常,但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物,但无法自交产生后代。回答下列问题:
(1)烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2……S15)控制,以上复等位基因的出现是____________的结果,同时也体现了该变异具有____________的特点。在杂交育种时,用两种自交不亲和的植株做亲本,可以省略杂交过程的________操作。
(2)(6分)烟草的花粉只有通过花粉管伸长(花粉管由花粉萌发产生)输送到卵细胞所在处,才能完成受精。如表为自交不亲和基因的作用规律:
亲本组合
S3S4♂×S1S2♀
S1S2自交
S1S2♂×S1S3♀
花粉管萌发情况
S3、S4花粉管都能伸长
S1、S2花粉管都不能伸长
只有S2花粉管能伸长
如表可见,如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精,据此判断:
①若将基因型为S1S4的花粉授予基因型为S2S4的烟草,则子代的基因型为________________。
②将基因型为S1S2和S2S3的烟草间行种植,全部子代的基因型种类及比例为_____________。
(3)科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞中,经植物组织培养后获得成熟的抗病植株。如图所示,已知M基因成功导入到S2所在的Ⅱ号染色体上,但不清楚具体位置。现以该植株为______(填“父本”或“母本”),与基因型为S1S2的个体杂交,根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置。
①若后代中抗病个体占________,则说明M基因导入到S2基因中使该基因失活。
②若后代中抗病个体占________,则说明M基因导入到S2基因之外的其他部位。
答案 (1)基因突变 不定向性 去雄 (2)①S1S2、S1S4 ②S1S2∶S2S3∶S1S3=1∶1∶2 (3)父本 ①50% ②0
解析 (2)①若将基因型为S1S4的花粉授予基因型为S2S4的烟草,S2S4的烟草产生的卵细胞基因型是S2和S4,所以只能接受S1的花粉,子代基因型为S1S2和S1S4。②将基因型为S1S2和S2S3的烟草间行种植,它们之间没有自交只有杂交,存在两种情况:S1S2(♂)×S2S3(♀)或S1S2(♀)×S2S3(♂),前一种情况S2花粉管不能伸长,产生基因型为S1S3、S1S2的两种子代,后一种情况S2花粉管不能伸长,产生基因型为S1S3、S2S3的两种子代,因而产生的子代的基因型种类及比例为S1S3∶S1S2∶S2S3=2∶1∶1。(3)该实验的目的是判断导入基因的位置,以该植株为父本,与基因型为S1S2的母本杂交,根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置。如果M基因导入到S2基因中使该基因失活,则S4M与S1S2杂交,后代中抗病个体占50%;如果M基因导入到S2基因之外的其他部位,S2花粉管无法伸长,无法完成受精,后代中无抗病个体。
5.(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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