第4课时 自由组合定律中的特殊比例和实验探究.docx
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1、第4课时 自由组合定律中的特殊比例和实验探究【目标要求】L会用自由组合的解题规律解决实际问题。2.会设计实验探究两对至多对基因在 常染色体上的位置。考点一 自由组合定律中的特殊分离比题型一 9 : 3 : 3 : 1的变式(自交“和”为16,测交“和”为4的分离比分析)条件分析R(AaBb)自交后代比例Fi(AaBb)测交后代比例表现型为双显、单显、双隐三种,即A_bb和aaB_个体的表现型相同9 : 6 : 11 : 2 : 1双显性为一种表现型,其余为另一种, 即A_bb、aaB_ aabb个体的表现型相 同9 : 71 : 3双显为一种表现型,一种单显为一种 表现型,另一单显与双隐为一种
2、表现 型,即A_bb和aabb的表现型相同或 aaB_和aabb的表现型相同9 : 3 : 41 : 1 : 2只要存在显性基因(A或B)就表现为同 一种表现型,其余表现为另一种,即 A_B_ A_bb和aaB的表现型相同15 : 13 : 1单显为一种表现型,其余为另一种表 现型,即A_B_和aabb 一种表现型, A_bb和aaB_为一种表现型10 : 61 : 1(2 : 2)显性基因在基因型中的个数影响性状 表现(累加效应)AABB : (AaBB、AABb):(AaBb、aaBB AAbb):(Aabb aaBb) : aabb =1 : 4 : 6 : 4 : 1AaBb : (A
3、abb、aaBb):aabb=l : 2 : 1【题型突破】1. 玉米为雌雄同株异花植物,其子粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制,A、B 同时存在时子粒颜色为紫色,其他情况为白色(不考虑突变)。研究人员进行以下两组实验, 有关说法错误的是()(2)实验中乙植株的基因型为,子代中有 种基因型。用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1 : 1,则丙 植株所有可能的基因型是;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基 因型是:若杂交子代均为紫叶, 且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15: 1,则丙植株的基因型为 o答案 绿色 aabb (2)AaB
4、b 4 (3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB解析(1)(2)根据题干信息可知,甘蓝叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性 基因的个体表现为隐性性状,其他基因型的个体均表现为显性性状。由于绿叶甘蓝(甲)植株 的自交后代都表现为绿叶,且绿叶甘蓝(甲)和紫叶甘蓝(乙)的杂交后代中绿叶:紫叶=1 :3, 可推知甲植株的基因型为aabb ,乙植株的基因型为AaBb。实验中 aabb(甲)XAaBb(乙)-Aabb(紫叶)、AaBb(紫叶)、aaBb(紫叶)、aabb(绿叶),故实验中子代 有4种基因型。(3)紫叶甘蓝(丙)的可能基因型为AAB
5、B、AABb、AAbb、AaBb、AaBB、Aabb、 aaBB、aaBb,根据甲植株与丙植株杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1 : 1,可推知丙植株 所有可能的基因型是Aabb、aaBb;若杂交子代均为紫色,则丙植株所有可能的基因型是 AABB、AAbb、aaBB. AaBB、AABb;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代 中紫叶与绿叶的分离比为15 : 1,则杂交子代基因型均为AaBb,进而推知丙植株基因型为 AABBo2. (2021 .湖南,17)油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割 均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个
6、纯种半矮秆突 变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了 相关试验,如图所示。P?SxdZP辛ZxdSP ZxSIIIFjFiFi x SIF2高秆 半矮秆 F?高秆半矮秆F2高秆 半矮秆515345964021169回答下列问题:根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是,杂交组合的F产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有 种结合方式,且每种结合方式机率相等。B产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学 基础是将杂交组合的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种 类型,全为高秆的记为F3- I ,高秆与半矮秆比例和
7、杂交组合、的F2基本一致的记为F3- II,高秆与半矮秆比例和杂交组合的F2基本一致的记为F3-III0产生F3- I、F3- II、 F3【n的高秆植株数量比为 o产生F3in的高秆植株基因型为(用A、a; B、b; C、c表示基因)。用产生F3 in的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证 自由组合定律? O答案(1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制16 F1减数分裂产生配子时,位于同 源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合(2)7 : 4 : 4 Aabb、aaBb 不能解析(1)根据题意分析可推测,半矮杆突变体S是双隐性纯合子,只要含有显性基因即表现 为高秆
8、,杂交组合的Fi为双杂合子,减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因 分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以产生4种比例相等的配子,自交时 雌雄配子有16种结合方式,且每种结合方式机率相等,导致F2出现高秆:半矮秆715 : 1。 杂交组合的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb lAAbb、 2Aabb、laaBB. 2aaBb,所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,含有 一对纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、lAAbb、laaBB,占高秆植株的比 例为7/15,其后代全为高秆,记为F3- I ; A
9、aBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆 与半矮杆比例215 : 1,和杂交组合、的F2基本一致,记为F3H; 2Aabb、2aaBb占高 秆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合的F2基本一致,记为F3 一 III,产生F3I、F3- II F3 HI的高秆植株数量比为7 : 4 : 4。用产生F3 m的高秆植株 进行相互杂交试验,不论两对基因位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,亲本均 产生两种数量相等的雌雄配子,子代均出现高秆:半矮秆=3 : 1,因此不能验证基因的自由 组合定律。3. (2018全国H, 31)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验
10、,杂交涉及的四对 相对性状分别是:红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多”圆形果(圆)与长形果(长)、 单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表:组别杂交组合Fi表现型F2表现型及个体数甲红二X黄多红二450红二、160红多、150黄二、50黄多红多X黄二红二460红二、150红多、160黄二、50黄多乙圆单X长复圆单660圆单、90圆复、90长单、160长复圆复X长单圆单510圆单、240圆复、240长单、10长复回答下列问题:根据表中数据可得出的结论是:控制甲组两对相对性状的基因位于上,依据是;控制乙组两对相对性状的基因位于(填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是(2)
11、某同学若用“长复”分别与乙组的两个B进行杂交,结合表中数据分析,其子代的统计结 果不符合 的比例。答案(1)非同源染色体F2中两对相对性状表现型的分离比符合9 : 3 : 3 : 1 一对F2中 每对相对性状表现型的分离比都符合3 : 1,而两对相对性状表现型的分离比不符合 9 : 3 : 3 : 1 (2)1 : 1 : 1 : 1课时精练一、选择题1.兔子的毛色由两对基因控制,在有C基因存在时,含B的兔毛为黑色,含bb的兔毛为棕 色;当为cc时,全为白色。现有一只棕色雄兔与一只白色雌兔杂交,B全为黑色,让R雌 雄个体随机交配,若后代数量足够多,在F2中黑色:棕色:白色=9 : 3 : 4o
12、下列有关说法 错误的是()A.根据后代分离比可推测控制毛色的这两对基因的遗传符合自由组合定律B.若让F2黑色兔相互交配,则出现白兔的概率为1/9C.让F2白色兔相互交配,后代会出现棕色和白色两种类型D.可通过统计F2各种毛色中兔子的性别比例来确定两对基因的位置答案C解析 根据题意可知,B_C_为黑色,bbC_为棕色,B_cc、bbcc为白色,一只棕色雄兔与一 只白色雌兔杂交,Fi全为黑色,让Fi雌雄个体随机交配后代比例为9 : 3 : 4,则Fi基因型为 BbCc,亲本基因型为bbCCXBBcc,两对基因符合自由组合定律,A正确。F?中黑色兔基因 型为1BBCC、2BbCC、2BBCc、4Bb
13、Cc,后代基因型含有cc,则为白色兔,C的基因频率为 1 /9 + 2/9 + 2/9X 1 /2+4/9X 1 /2 = 2/3,c 的基因频率为 1/3,后代出现 cc 的概率为 1/3X 1/3 = 1/9, B正确;白色兔的基因型中不含C基因,F2白色兔相互交配,后代全为白色,C错误。2.某二倍体昆虫红眼和白眼是一对相对性状,现有一自然种群,雌雄各半,两种性状个体若 干。让该种群中红眼个体作亲本自由交配,其子代红眼:白眼=63 : 1,假设未发生突变,各 种配子具有相等的生活力和受精机会,各种胚胎和个体存活机会相等。下列叙述错误的是 ()A.若该相对性状是常染色体上一对等位基因控制,则
14、亲本红眼中杂合子占1/4B.若该相对性状是X染色体上一对等位基因控制,则亲本雌性中杂合子占1/16C.若该相对性状是X、Y染色体同源区段上一对等位基因控制,则亲本雄性中一定存在杂合子,且可能有两种D.若该相对性状是常染色体上三对等位基因控制,用A/a、B/b、C/c表示,且遵循自由组合 定律,则亲本红眼基因型一定是AaBbCc答案D解析 若该相对性状是常染色体上一对等位基因A/a控制,红眼亲本杂交出现白眼,则白眼 为隐性,根据子代白眼(aa)比例为1/64,由于基因在常染色体上,推测红眼亲本产生基因型 为a的雌、雄配子的概率均为1/8,则基因型为A的雌、雄配子的概率均为7/8,所以亲代中 红眼
15、基因型有两种AA : Aa=3 : 1,即亲本红眼中杂合子占1/4, A正确;若该相对性状是X 染色体上一对等位基因A/a控制,则红眼亲本基因型为XAX-XXAY,子代白眼基因型一定 为XaY且占比1/64,推出亲代雌性产生X,配子的概率为1/32,所以亲本雌性中杂合子占 1/16(刚好能产生1/16X1/2=1/32的Xa配子),B正确;若该相对性状是常染色体上三对等位 基因控制,且遵循自由组合定律,如果亲本是一对红眼雌雄个体交配,则亲本红眼基因型是 AaBbCco但是题干中指出,亲本是种群中红眼个体自由交配,故亲本基因型不一定是 AaBbCc,例如亲本雌雄均为AAbbcc : Aabbcc
16、 = 3 : 1,则子代白眼的概率=1/4X 1/4义1/4= 1/64,因此亲本红眼基因型不一定是AaBbCc, D错误。3.(2022.山东高三模拟)某雌雄同株异花植物的子粒颜色由两对基因控制,基因A控制子粒 为紫色,基因a控制子粒为黄色,基因B只对基因型为Aa的个体有一定的抑制作用而使子 粒呈现白色。子粒的颜色同时也受到环境的影响。某生物兴趣小组成员利用黄色子粒和紫色 子粒长成的植株进行两次杂交实验,实验结果如下表所示。下列说法错误的是()组别亲代B表现型R自交,所得F2表现型及比例黄色X紫色全为白色紫色:黄色:白色=6 : 4 : 6全为紫色紫色:黄色:白色=10 : 4 : 2A.亲
17、本的基因型可能分别是aaBB、AAbbB.让第一组F2中的紫色和黄色杂交,则子代黄色个体所占的比例为1/6C.对F1植株产生的花药进行离体培养后,便可得到能稳定遗传的个体D.可能是环境改变导致第二组的B全为紫色,并非是某个基因突变所致 答案c解析 第一组的亲代表现型为黄色X紫色,而F表现型全为白色,由白色个体的基因型为 AaB_可推知,亲本的基因型可能分别是aaBB、AAbb, A正确;第一组F2中,紫色个体基 因型及所占比例分别为:AA_占2/3, Aabb占1/3,黄色个体基因型为aa_ 紫色和黄色 杂交,则子代黄色aa_ _个体所占的比例为1/3X 1/2= 1/6, B正确;将Fi植株
18、产生的花药离 体培养得到的是单倍体植株,高度不育,不能稳定遗传,C错误;由于子粒的颜色同时也受 到环境的影响,第二组的Fi全为紫色可能是由环境条件改变引起的,并不涉及基因突变,D 正确。4.某二倍体植物为雌雄同株,其花色由细胞核中两对等位基因D/d和E/e控制,D对d、E 对e为显性,其中D基因控制红色色素的合成,E基因控制蓝色色素的合成,2种色素均不 合成时花呈白色。D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链,导致两种色素均不 能合成。用纯合的红花植株和蓝花植株杂交,R均开白花,Fi自由交配得F2。下列叙述错误 的是()A.该植物种群中白花植株的基因型有4种,红花和蓝花的基因型各有2种
19、B.含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的翻译,不能合成色素而开白花C.若这两对基因位于两对同源染色体上,则F2中红花:白花:蓝花约为3 : 10 : 3D.若F2中红花:白花:蓝花约为1 : 2 : 1,则D与e一定位于同一条染色体上 答案A解析 由以上分析可知,白花的基因型有D_E_和ddee,故白花基因型有5种,A错误;mRNA 为翻译的模板,据题干信息“D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链,导致两 种色素均不能合成“,可知含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的翻译,不能合成色素 而开白花,B正确;若这两对基因位于两对同源染色体上,则F2中D_E_(白花):D_ee(红 花)
20、:ddE_(蓝花):ddee(白花)=9 : 3 : 3 : 1,故红花:白花:蓝花约为3 : 10 : 3, C正确; 若D与e位于同一条染色体上,则Fi产生的配子类型及比例为De : dE=l : 1, F2中 DDee : DdEe : ddEE=l : 2 : 1,即红花:白花:蓝花约为1 : 2 : 1;若D、E位于同一条染 色体上,则配子类型及比例为DE : de=l : 1, F2中DDEE : DdEe : ddee=l : 2 : 1, F2中全 为白花,故若F2中红花:白花:蓝花约为1 : 2 : 1,则D与e一定位于同一条染色体上,D 正确。5. (2022广东深圳中学高
21、三模拟)某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、 b)控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因控制黑色素的合成,B基因控制黄色素的 合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成 双链结构进而无法继续表达。纯合的黑色和黄色亲本杂交,R为白色,Fi随机交配获得F2, 下列叙述正确的是()A.减数分裂时两对基因一定会发生自由组合,生物变异的多样性增加B.种群中该高等动物白色个体的基因型共有6种,黑色和黄色各有3种C.若F2中黑色:黄色:白色个体之比接近3 : 3 : 10,则两对基因独立遗传D.若检测F2中的黑色个体是纯合子还是杂合子,可将其与白
22、色纯合子杂交答案C解析 两对等位基因位于两对同源染色体上时,一定自由组合,如果位于一对同源染色体上, 则不会自由组合,A错误;白色个体基因型有AABB、AaBB、AaBb、AABb、aabb共5种, 黑色个体基因型有AAbb、Aabb共2种,黄色个体基因型有aaBB、aaBb共2种,B错误; 若F2中黑色:黄色:白色个体之比接近3 : 3 : 10,即F2的表现型之和为16(或是9 : 3 : 3 : 1 的变式),说明控制毛色的两对等位基因位于两对非同源染色体上,遵循基因的分离定律和自 由组合定律(两对基因独立遗传),C正确;若检测F2中的黑色个体即A_bb是纯合子还是杂 合子,可进行测交实
23、验,即选择基因型为aabb的个体与之杂交,但白色纯合子有AABB、aabb 共2种,若与AABB杂交,其子代都是白色,无法确定其黑色个体是纯合子还是杂合子,D 错误。6.开两性花的某名贵花卉花色有白色、红色和紫色三种,其受基因的控制过程如图所示。某 生物兴趣小组对基因型为AaBb的个体进行测交实验,测交结果如下表所示,下列有关叙述 不正确的是()A基因B基因白色原材料5人红色素型一紫色素实验编号测交类型测交后代表现型种类及数量母本父本紫色红色白色实验一aabbAaBb10199201实验二AaBbaabb12061241A.由图可知这种名贵花卉中白花植株的基因型共有3种B.基因型为AaBb的植
24、株减数分裂产生的基因型为Ab的卵细胞中可能有50%致死C.由实验二的结果推测其比例异常可能是基因型为Aabb的个体中有50%致死D.基因型为AaBb的植株自交,后代的表现型及比例为紫色:红色:白色=4 : 1 : 2 答案c解析 由图可知这种名贵花卉中白花植株的基因型共有aaBB、aaBb、aabb 3种,A正确;实 验一的结果是正常的测交比例的变形,故Aabb的个体不存在致死现象,由实验二的结果推 测其比例异常可能是基因型为AaBb的植株减数分裂产生的基因型为Ab的卵细胞中可能有 50%致死,B正确、C错误;据分析可知基因型为AaBb的植株自交,精子的基因型及比例为 AB : Ab : aB
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