2021届 一轮复习 人教版科学思维系列(四)自由组合定律的遗传特例分析 教案.docx
核心素养微专题一一科学思维系列(四) 自由组合定律的遗传特例分析命题点一 “和为16的由基因互作导致的特殊别离比【典例1】(2021 济南模拟)某鲤鱼种群体色遗传有如下特征,用黑色鲤鱼(简称 黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)杂交,E皆表现为黑鲤,E交配结果如表:取样地点F2取样总数(条)F2性状的别离情况黑鲤(条)红鲤(条)黑鲤:红鲤1号池1 6991 59210714. 88 : 12号池1 5461 4509615. 10 : 1据此分析,假设用F.(黑鲤)与红鲤测交,子代中不同性状的数量比是()A. 1 : 1 : 1 : 1B, 3 : 1C. 1 : 1D.以上答案都不对【名师讲题】题眼:号池和2号池中F2性状别离比均约为15 : 1,说明这是由两对等位基因控制的遗传,且只要显性基因存在就表现为黑鲤。2.两对基因位于两对同源染色体上,遗传时符合自由组合定律。解题:破解B由于后代符合两对等位基因自由组合别离比,所以亲本黑鲤为纯合子,B黑鲤为双杂合子AaBb,与红鲤(aabb)测交,遗传图解如下:子代中不同性状的数量比是黑鲤:红鲤二3 : lo 答案:B。性纯合致死现象。由题意知等位基因B、b具有显性纯合致死效应,所以控制短 尾的基因是B,控制黄色的基因是A,而且黄色短尾小鼠的基因型有AABb和AaBb 两种,A、B正确;由题意和前面分析可知,亲本黄色短尾鼠的基因型是AaBb, &中 黄色长尾雌雄鼠的基因型为A_bb,所以让E中黄色长尾雌雄鼠自由交配,Fz中不 会出现短尾鼠(Bb), C正确;黄色短尾鼠的基因型为A_Bb, Fi的表现型为黄色短 尾(A_Bb):黄色长尾(A_bb):灰色短尾(aaBb):灰色长尾(aabb)=6 : 3 : 2 : 1, 让用中黄色短尾鼠(l/3AABb和2/3AaBb)与灰色长尾鼠(aabb)交配,F2的表现型 之比为黄色短尾(AaBb):黄色长尾(Aabb):灰色短尾(aaBb):灰色长尾 (aabb) =2 : 2 : 1 : 1, D 错误。3. (2021 烟台模拟)大豆子叶颜色(BB表现为深绿,Bb表现为浅绿,bb呈黄色, 幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(抗病、不抗病分别由R、r基因控制)遗传的实 验结果如下表:组合母本父本E的表现型及植株数子叶深绿不抗病子叶浅绿抗病子叶深绿抗病220株,子叶浅绿抗病217株子叶深绿不抗病子叶浅绿抗病子叶深绿抗病110株,子叶深绿不抗病109株,子叶浅绿抗病108株,子叶浅绿不抗病113株以下表达正确的选项是()A.组合一和组合二父本的基因型相同】的子叶浅绿抗病植株自交,在F2的成熟植株中表现型的种类有4种,比例为C.用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得Fb F随机交配得到的F2成熟群体中,子叶 深绿与浅绿的比例为3 : 2D.在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合二的父本基因 型相同的植株自交【解析】选C。根据亲本表现型以及E的表现型及比例可推知,实验一的亲本的 基因组成为BBrr(母本)和BbRR(父本),实验二的亲本的基因组成为BBrr(母本) 和BbRr(父本),A错误;件的子叶浅绿抗病植株的基因组成为BbRr,自交后代F? 中bb致死,所以自交后代的基因组成(表现型和所占比例)分别为BBR_(子叶深绿 抗病,占3/16)、BBrr (子叶深绿不抗病,占1/16)、BbR_(子叶浅绿抗病,占6/16)、 Bbrr (子叶浅绿不抗病,占2/16)、bbR_(幼苗死亡)、bbrr (幼苗死亡),即在F2的 成熟植株中子叶深绿抗病:子叶深绿不抗病:子叶浅绿抗病:子叶浅绿不抗病 为3 : 1 : 6 : 2, B错误;子叶深绿BB与子叶浅绿Bb杂交,得B中BB : Bb=l : 1, 其中含B基因的配子概率为3/4,含b基因的配子概率为1/4,随机交配得F2,由 于bb致死,所以F2中BB : Bb=9/16 : 6/16=3 : 2, C正确;实验二的父本基因型是 BbRr,用与组合二的父本基因型相同的植株自交,不能在最短的时间内选育出纯 合的子叶深绿抗病大豆,要在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最 好用与组合一的父本基因型(BbRR)相同的植株自交,D错误。命题点三判断控制不同性状的等位基因是否位于一对同源染色体上【典例】萤火虫曾被视为七夕的浪漫礼物,如今却由于人们的大量采集与买卖而 导致萤火虫数量锐减,拯救萤火虫,刻不容缓。请答复以下问题:(1)萤火虫发光需要荧光素、荧光酶以及ATP等多种物质,其中ATP主要在细胞 中的(填具体的生物膜结构)产生,其发挥作用的机理是远离腺 甘的高能磷酸键水解,释放能量,核昔由构成。萤火虫的体色由位于2号染色体上的一组复等位基因/(红色)、A (黄色)、 a(棕色)控制,复等位基因的显隐性关系是A'对A、a为显性,A对a为显性,即 A+>A>a,且A+A+个体在胚胎期致死;只有基因B存在时,上述体色才能表现,否那么 表现为黑色。现在有红色萤火虫(甲)与黑色萤火虫(乙)杂交,F1中红色:棕色 二2 : 1,那么亲本的基因型为,件中棕色个体交配产生的F2 中出现黑色个体的概率是 o欲判断B、b基因是否位于2号染色体上,现利用件萤火虫设计如下实验,请预测 实验结果(不考虑交叉互换):实验方案:取B中一只红色雄性萤火虫与E中多只棕色雌性萤火虫进行交配, 统计子代的表现型及比例。结果预测及结论:a.假设子代表现型及比例为,那么B、b基因不位于2 号染色体上。b.假设子代表现型及比例为,那么B、b基因 位于2号染色体上。【名师讲题】题眼:1.萤火虫的体色由位于2号染色体上的一组复等位基因控制,A+对A、a为显性,A 对a为显性,且A+A+个体在胚胎期致死,基因B存在时,上述体色才能表现,否那么 表现为黑色。1中红色:棕色二2 : 1,比例不是3 : 1,且没有黄色、黑色出现,说明甲不含b,乙含 有A,、不含A,甲、乙都含有a,那么亲本的基因型为A'aBB和A'abb。解题:破解(1) ATP是细胞内的直接能源物质,主要产生于线粒体内膜,其分子结构中 的A表示腺昔,由腺喋吟和核糖组成。破解(2)3中红色雄性萤火虫基因型为A+aBb,与日中的棕色雌性萤火虫aaBb 杂交。a.假设B、b基因不位于2号染色体上,那么两对基因遵循基因的自由 组合定律,那么子代表现型及比例为红色:棕色:黑色=(1/2X3/4) : (1/2X3/4) : (1/4)二3 : 3 : 2。b.假设 B、b 基因位于 2 号染色体 上,说明两对基因连锁,那么子代表现型及比例为红色:棕色:黑色二2 : 1 : 1或 红色:棕色:黑色二1 : 2 : 1。答案:线粒体内膜 腺喋吟和核糖 A+aBB和A+abb 1/4 :棕色:黑色二3:3 :棕色:黑色二2 : 1 : 1或红色:棕色:黑色二1 : 2 : 1判断基因是否位于一对同源染色体上:以AaBb为例,假设两对等位基因位于 一对同源染色体上,不考虑交叉互换,那么产生两种类型的配子,在此根底上进 行自交会产生两种或三种表现型,测交会出现两种表现型;假设两对等位基因位 于一对同源染色体上,考虑交叉互换,那么产生四种类型的配子,在此根底上进 行自交或测交会出现四种表现型。判断基因是否易位到一对同源染色体上:假设两对基因遗传具有自由组合定 律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源 染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。判断外源基因整合到宿主染色体上的类型:外源基因整合到宿主染色体上有 多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。假设多个外源基因以连锁的形式整合在同 源染色体的一条上,其自交会出现别离定律中的3 : 1的性状别离比;假设多个外 源基因分别独立整合到非同源染色体上,各个外源基因的遗传互不影响,那么会 表现出自由组合定律的现象。(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上:以AaBb为例,假设两对等位基因分 别位于两对同源染色体上,那么产生四种类型的配子。在此根底上进行测交或自 交时会出现特定的性状别离比,如1 : 1 : 1 : 1或9 : 3 : 3 : 1(或9 : 7等变式), 也会出现致死背景下特殊的性状别离比,如4 : 2 : 2 : 1、6 : 3 : 2 : 1。在涉及两 对等位基因遗传时,假设出现上述性状别离比,可考虑基因位于两对同源染色体 上。1. (2021 济南模拟)某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、 c为显性。用两个纯合个体交配得Fi, Fi测交结果为aabbcc : AaBbCc : aaBbcc:AabbCc=l : 1 : 1 : lo那么Fi体细胞中三对基因在染色体上的位置是()【解析】选B。件测交后代只有四种表现型,可判断出三对等位基因在两对同源 染色体上,D错误;Fi测交后代中A、C始终在一起,说明A、C在同一条染色体上,B 正确。2.玉米籽粒的有色(显性)和无色(隐性)是一对相对性状。受三对等位基因控制。 当显性基因E、F、G同时存在时为有色,否那么是无色的。科学家利用X射线处 理有色纯合品系。选育出了甲、乙、丙三个基因型不同的无色纯合品系,且这三 个无色品系与该有色品系都只有一对等位基因存在差异。请答复以下问题: (1)上述三个无色品系之一的基因型为(写出其中一种基因 型即可),假设任意选取两个无色品系杂交,那么子一代均应表现为等位基因(E/e、F/f、G/g)之间的位置关系可能有三种情况:分别位于三对 同源染色体上;有两对等位基因位于同一对同源染色体上;都位于同一对同 源染色体上。仅利用甲、乙、丙进行杂交实验确定三对等位基因之间的位置关 系符合上述哪种情况,请简要写出实验思路(不考虑基因突变和交叉互换的情 况)。实验思路:。预期的实验结果及结论:假设三组籽粒有色与无色的比例均为9 : 7,那么三对等位基因的位置关系为; 假设,那么三对等位基因的位置关 系为;假设,那么三对等位基因的 位置关系为。【解析】(1)当显性基因E、F、G同时存在时表现为有色,否那么表现为无色,因 此纯合有色籽粒的基因型为EEFFGG。甲、乙、丙为三个基因型不同的无色纯合 品系,且这三个无色品系与该有色品系(EEFFGG)都只有一对等位基因存在差异, 因此这三个无色品系的基因型为eeFFGG. EEffGG、EEFFgg,取其中任意两个无色 品系进行杂交,子一代都同时含有显性基因E、F、G,均表现为有色籽粒。(2)要 确定这三对等位基因的位置关系,可让甲和乙、乙和丙、甲和丙分别杂交得到Fb 再让R进行自交得到F2,观察并统计产生的后代的表现型及比例。答案:(1) eeFFGG (或EEffGG或EEFFgg) 有色籽粒 (2)实验思路:让每两个品系 之间杂交得到三组再让三组Fi自交得到F2,分别统计三组F2籽粒颜色预期的 实验结果及结论:一组子粒有色与无色的比例为1 : 1,其他两组籽粒有色与无色 的比例均为9 : 7 三组籽粒有色与无色的比例均为1 : 1。1 .基因互作的类型:原因分析:类型A(AaBb)自交后代比例E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 : 11 : 2 : 1II两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否那么表现为另一种性状9 : 71 : 3III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 : 41 : 1 : 2IV只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现15 : 13 : 1V双显基因和双隐基因表现相同,单显基因表现另一种性状10 : 62 : 2VI双显和某一单显基因表现一致,双隐和另一单显分别表现一种12 : 3 : 12 : 1 : 1解题技巧。看F2的表现型比例,假设表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都 符合基因的自由组合定律。将异常别离比与正常别离比9 : 3 : 3 : 1进行比照,分析合并性状的类型。如 比例为9 : 3 : 4,那么为9 : 3 : (3 : 1)的变形,即4为两种性状的合并结果。根 据具体比例确定出现异常别离比的原因。根据表现型写出对应的基因型。根据异常别离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。2 .基因累加引起的性状别离比的偏离分析:相关比较举例分析(以基因型AaBb为例)自交后代比例测交后代比例显性基因在基因型中的个数影响性状原理A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强显性基因在基因型中的个数影响性状表现AABB : (AaJBB、AABb) : (AaBb、 aaBB> AAbb) : (Aabb、 aaBb):aabb=l : 4 : 6 : 4 : 1AaBb : (Aabb > aaBb):aabb=1 : 2 : 11. (2021 全国卷HI)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,件全部表现为红花。假设件自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212 株;假设用纯合白花植株的花粉给E红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,以下表达正确的选项是()2中白花植株都是纯合体(子)2中红花植株的基因型有2种C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上2中白花植株的基因型种类比红花植株的多【解题指南】(1)关键信息:题干“用纯合白花植株的花粉给Fi红花植株授粉,得 到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。解题思路:根据F,测交实验结果判断出红花和白花这对相对性状受两对等位 基因控制,且两对等位基因独立遗传,判断出红花、白花的基因组成,再对B自交 结果加以分析。【解析】选D。此题主要考查对基因的自由组合定律的理解能力和获取信息能力。 用纯合白花植株的花粉给红花植株授粉,子代植株中,红花为101 #,白花为 302株,相当于测交后代表现1 : 3的别离比,因此该相对性状受两对等位基因控 制,且两对基因的遗传符合自由组合定律,A_B_表现为红花,A bb、aaB_> aabb表 现为白花,Fz中白花植株既有纯合体(子),又有杂合体(子),故A项错误;Fz中红花 植株的基因型有4种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb,故B项错误;控制红花与白花 的基因在两对同源染色体上,故C项错误;Fz中白花植株的基因型有5种,即 aaBB> aaBb> AAbb Aabb、aabb,比红花植株的基因型种类多,故D正确。2. (2021 广州模拟)某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不 存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色 红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F., F1自交得F2, F2中有白花植株和 4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为 1 : 4 : 6 : 4 : 1。以下说法正确的选项是()A.该植物的花色遗传不遵循基因的自由组合定律B.亲本的基因型一定为AABB和aabb2中AAbb和aaBB个体的表现型与Fi相同D.用件作为材料进行测交实验,测交后代有4种表现型【解析】选C。因花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制,且F2有16种组合, 说明该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律。还可以推知F1的基因型为 AaBb,那么两亲本的基因型为aaBB和AAbb或AABB和aabb。E的基因型为AaBb, 含有两个显性基因,那么F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同。用E作为材 料进行测交实验,测交后代的4种基因型分别是AaBb、Aabb、aaBb> aabb,由题 意可知,只有3种表现型,且比例为1 : 2 : lo(2021 衡水模拟)人类的皮肤含有黑色素,皮肤中黑色素的多少由两对独立遗 传的基因(A和a, B和b)所控制,显性基因A和B可以使黑色素的量增加,两者增 加的量相等,并且可以累加。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的 女性结婚,以下关于其子女皮肤颜色深浅的描述中,错误的选项是() A.可产生四种表现型B.与亲代AaBB表现型相同的有1/4C.肤色最浅的孩子基因型是aaBbD.与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8【解析】选B。由题意可知,A、B使黑色素增加的量相同,所以肤色由显性基因 的数量决定。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚,后代 基因型及比例为 1/8AABB、l/8AABb、l/4AaBB、l/4AaBb、l/8aaBB 和 l/8aaBb, 各基因型中显性基因的数量有4、3、2、1四种,即后代有四种表现型,A正确; 与亲代AaBB表现型相同的有1 /4+1 /8=3/8, B错误;肤色最浅的孩子只有一个显 性基因,基因型是aaBb,C正确;与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有1/4+1/8 =3/8, D 正确。4.某闭花受粉植物,茎的高度和花的颜色受三对等位基因控制且符合自由组合 定律,现以矮茎紫花的纯合品种作母本,以高茎白花的纯合品种作父本进行杂交 实验,在相同环境条件下,结果发现B中只有一株表现为矮茎紫花(记作植株A), 其余表现为高茎紫花。让Fi中高茎紫花自交产生F2有高茎紫花:高茎白花:矮 茎紫花:矮茎白花二27 : 21 : 9 : 7O请答复:(1)由杂交实验结果可推测株高受一对等位基因控制,依据是在F2中高茎白花植株的基因型有 种,其中纯合子比例占据分析,导致出现植株A的可能原因有两个:一是母本发生了自交,二是父本 的某个花粉中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因,让植株A自交,统 计子代的表现型及比例。假设子代的性状为,那么是原因一;假设子代的性状为 ,那么是原因二。【解析】(1)根据Fz中高茎:矮茎二3 : 1,紫花:白花二9 : 7,可知株高受一对等位 基因控制,花色受两对等位基因控制。(2)假设控制株高的基因为A、a,控制花色 的基因为B、b和D、do由分析可以知道,子一代高茎紫花的基因型是AaBbDd, 子一代自交得到子二代,高茎的基因型是AA、Aa两种,白花基因型是BBdd、Bbdd、 bbDd、bbDD、bbdd五种,因此高茎白花的基因型共有2X5=10种;子二代中高茎 白花的比例是3/4义7/16二21/64,其中高茎白花纯合子的比例是AABBdd+ AAbbDD+AAbbdd=3/64,占高茎白花植株的1/7。(3)如果是母本自交导致的,那么 植株A的基因型为aaBBDD,其自交后代全为矮茎紫花;如果是父本有一个基因发 生突变,那么植株A的基因型为aaBbDd,其自交后代矮茎紫花:矮茎白花二9 :7。 答案:F2中高茎:矮茎=3 : 1 (2)10 1/7全为矮茎紫花 矮茎紫花:矮茎白花二9 : 7命题点二”和小于16的特殊别离比的成因分析【典例】某种鱼的鳞片有4种表现型:单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞,由位于 两对同源染色体上的两对等位基因决定(用A、a,B、b表示),且BB对生物个体 有致死作用,将无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交,F.有两种表现型,野生型鳞鱼占 50%,单列鳞鱼占50%;选取F1中的单列鳞鱼进行互交,其后代中有上述4种表现型, 这4种表现型的比例为6 : 3 : 2 : 1,那么储的亲本基因型组合是()A. Aabb XAAbbB. aaBb X aabbC. aaBb XAAbbD. AaBb XAAbb【名师讲题】题眼:1 .鱼的鳞片有4种表现型:单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞。该鱼种群4种表现 型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb4种基因型控制,由位于两对同源染色体上的两 对等位基因决定,遗传符合自由组合定律。对生物个体有致死作用,使后代4种表现型的比例为6 : 3 : 2 : 1,是9 : 3 : 3 : 1 演变而来。解题:破解C由3单列鳞鱼互交后代出现4种表现型,可推出Fi中的单列鳞鱼的基因 型为AaBb;无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交,能得到基因型为AaBb的单列鳞鱼,先 考虑B和b这对基因,亲本的基因型为Bb和bb,而亲本野生型鳞鱼为纯合子,故 bb为亲本野生型鳞鱼的基因型,Bb为无鳞鱼的基因型;再考虑A和a这对基因, 由于无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交所得件中只有两种表现型,且比例为1 : 1,那 么亲本的基因型为AA和aa;亲本基因型组合方式有AABb X aabb和AAbb X aaBb 两种,第一种组合中基因型为AABb的个体表现为单列鳞,故C符合题意。答案:c. “和小于16的特殊别离比的成因分析:显性纯合致死:AA和BB致死AA (或BB)致死隐性纯合致死:双隐性致死:储自交后代:A_B_ : A_bb : aaB_=9 : 3 : 3单隐性aa (或bb)致死:Fi 自交后代:9A_B_ : 3A_bb 或 9A_B_ : 3aaB_.致死类问题解题技巧:第一步:先将其拆分成别离定律单独分析,确定致死的原因。第二步:将单独分析结果再综合在一起,确定成活个体基因型、表现型及比例。假设存在“致死现象,那么可导致子代比例偏离“16的“失真现象,如A 基因中两显性基因纯合致死时可导致子代基因型为AA_的个体致死,此比例占 有1/4,从而导致子代成活个体组合方式由“16变成“12。同理,因其他致死 类型的存在,“16也可能变身为“15 ”14等,但解题时仍需按“16模式 推导,找出后代的组合比“16少了哪种特定的类型,再舍弃“致死类型。1. (2021 黄山模拟)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得R,F 测交结果如表,以下有关表达不正确的选项是()测交类型测及父本母本AaBb测交类型测及父本母本AaBbt后代基因型种类及比例AabbaaBbaabb1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精件乙1222乙F11111】自交得Fz, F2的基因型有9种】花粉离体培养,将得到四种表现型不同的植株D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律【解析】选D。正常情况下,双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是: 1 : 1 : 1,而作为父本的 F1测交结果为 AaBb : Aabb : aaBb : aabb=l : 2 : 2 : 2, 说明父本Fi产生的AB花粉有50%不能完成受精作用,A正确;Fi自交后代中有9 种基因型,B正确;F花粉离体培养,将得到四种表现型不同的单倍体植株,C正确; 根据题意可知,正反交均有四种表现型,说明符合基因自由组合定律,D错误。1 .在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色和灰色,尾巴有短尾和长尾,两对相对 性状分别受位于两对常染色体上的两对等位基因控制。其中一对等位基因设为 A、a,另一对等位基因设为B、b (具有显性纯合致死效应)。任取一对黄色短尾鼠, 让其屡次交配,&的表现型为黄色短尾:黄色长尾:灰色短尾:灰色长尾=6 : 3 : 2 : lo以下说法错误的选项是()A.黄色短尾小鼠的基因型有两种B.控制短尾的基因是B,控制黄色的基因是AC.让E中黄色长尾雌雄鼠自由交配,F2中不会出现短尾鼠D.让以中黄色短尾雌鼠与灰色长尾雄鼠交配,F2的表现型之比为1 : 1 : 1 : 1 【解析】选D。根据题意分析可知黄色和短尾是显性性状,由显性基因控制。亲 本是短尾而后代出现了短尾:长尾二2 : 1,说明亲本是杂合子,且后代中存在显