2022届高三生物一轮复习 第15讲　基因的自由组合定律(新高考 共125页)

第五单元 遗传的基本规律 第15讲 基因的自由组合定律  【内容要求】 3.2有性生殖中基因的 分离和重组导致双亲 后代的基因组合有多 种可能 3.2.3阐明有性生殖中 基因的分离和自由组 合使得子代的基因型 和表现型有多种可能, 并可由此预测子代的 遗传性状 【素养解读】 1.生命观念:在特定的问题情境中,能以生命观念为指导分 析遗传的相关概念和规律。基于减数分裂和受精作用过程 和原理,理解基因自由组合定律的实质。 2.科学思维:基于遗传的自由组合定律,运用演绎推理的方 法,从亲代的性状表现预测子代的遗传类型和频率等。 3.科学探究:在特定的情景下,能提出两对或多对等位基因 遗传的相关生物学问题,能制定简单的实验方案或在给定的 方案中选取恰当的方案进行探究。 4.社会责任:关注遗传学的研究进展,关注其研究成果在生 产实践中的应用。 第1课时  自由组合定律基础 考点一  两对相对性状的遗传实验分析及自 由组合定律 基础·自主诊断 素养·全面提升 1.两对相对性状的杂交实验——发现问题 (1)杂交实验过程 (2)实验结果分析 ①F1全为黄色圆粒,表明粒色中黄色 是显性,粒形中圆粒是显性。 ②F2中出现了不同性状之间的       。  ③F2中4种表现型的分离比为       。 黄色圆粒 黄色圆粒 绿色圆粒 重新组合 9∶3∶3∶1 2.对自由组合现象的解释——提出假说 (1)理论解释 ①两对相对性状分别由        控制。  ②F1产生配子时,       彼此分离,         自由组合。  ③F1(YyRr)产生配子的种类及比例:              。  ④受精时,雌、雄配子的结合是    的,配子结合方式为    种。  两对遗传因子 每对遗传因子 不同对的遗传因子 YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 随机 16 (2)遗传图解 yr YyRr Y_rr 绿圆 3.设计测交方案及验证——演绎和推理 (1)方法:    实验。  (2)遗传图解 测交 yyrr 1  ∶ 1   ∶ 1   ∶ 1 4.自由组合定律——得出结论 (1)控制不同性状的遗传因子的       是互不干扰的。  (2)在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子      ,决定不同性 状的遗传因子      。  分离和组合 彼此分离 自由组合 5.孟德尔获得成功的原因 豌豆 统计学 假说—演绎 正误辨析 (1)基因型为AaBb的个体测交,后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1,则该遗传遵循 基因的自由组合定律。 (  ) (2)F1(基因型为YyRr)产生基因组成为YR的雌配子和基因组成为YR的雄配子 数量之比为1∶1。 (  ) √ × [解析] F1产生的雄配子多于雌配子,因此YR雌配子数量少于YR雄配子数量。 (3)自由组合定律发生于减数第一次分裂中期。 (  ) (4)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离,非等位基因自由组 合。 (  ) (5)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,重组类型个体在F2中一定占3/8。 (  ) × [解析]自由组合定律发生于减数第一次分裂后期。 × [解析]发生自由组合的基因为非同源染色体上的非等位基因,而不是所有的非 等位基因。 × [解析]具有两对相对性状的纯合亲本,其基因组成有两种可能:如AABB 与aabb 或  AAbb 与 aaBB,前者重组类型个体在F2中占3/8;后者重组类型个体在F2中占5/8。 教材拓展 1.孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验?正交和反交的结果一致说明什 么?从数学角度看,9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系?F2中重组类型及其所占比例是 多少?如果将亲本的杂交实验改为P:纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒,则F1、F2的性状 表现及比例与上述实验相同吗? 正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。正、 反交实验结果一致说明后代的性状与哪个亲本作母本无关。(黄色∶绿色)×(圆 粒∶皱粒)=(3∶1)×(3∶1)=黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。F2中重组类型 (黄色皱粒和绿色圆粒)占6/16。F1和F2的表现型及比例与课本中实验相同,但F2中 重组类型是黄色圆粒与绿色皱粒,共占F2个体的10/16。 2.配子的随机结合就是基因的自由组合吗?请联系非等位基因自由组合发生的 时期、原因进行分析。 不是。减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因随之自 由组合。所以基因的自由组合并不是指配子的随机结合。 1.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验 F2   1YY(黄) 2Yy(黄) 1yy(绿) 1RR(圆) 1YYRR(黄圆) 2YyRR(黄圆) 1yyRR(绿圆) 2Rr(圆) 2YYRr(黄圆) 4YyRr(黄圆) 2yyRr(绿圆) 1rr(皱) 1YYrr(黄皱) 2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱) 2.实验结论 (1)F2共有9种基因型、4种表现型。 (2)F2中黄∶绿=3∶1,圆∶皱=3∶1,都符合基因分离定律。 (3)F2中纯合子占1/4,杂合子占3/4。 (4)F2中黄色圆粒纯合子占1/16,但在黄色圆粒中纯合子占1/9,注意二者的范围 不同。 3.应用分析 (1)F2的4种表现型中,相关基因组合A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16。 ①当亲本基因型为AABB和aabb时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。 ②当亲本基因型为AAbb和aaBB时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。 不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状所占比例只能是(3+3)/16。 4.自由组合定律的实质和适用条件 (1)细胞学基础: (2)实质:在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源 染色体上的非等位基因自由组合。配子的随机结合不是基因的自由组合,自由 组合发生在减数第一次分裂中,而不是受精作用时。 (3)适用条件: ①进行有性生殖的真核生物; ②基因位于细胞核内的染色体上; ③发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因, 如图5-15-6中的A与d。一条染色体上的不同基因也 称为非等位基因,它们是不能自由组合的,如图 5-15-6中的A与B、a与b。 图5-15-6 科学思维  重理解 拓思维 角度一 考查两对相对性状的杂交实验的分析 1.[2020·湖北宜昌模拟] 有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱 粒)杂交实验的分析,正确的是 (  ) A.孟德尔对F1植株上收获的556粒种子进行统计,发现4种表现型的比例接近 9∶3∶3∶1 B.基因型为YyRr的豌豆产生的YR卵细胞和YR精子的数量之比约为1∶1 C.基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质 D.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自 由组合定律 A [解析] 基因型为YyRr的豌豆将产生雌雄配子各4种,其数量比接近1∶1∶1∶1,但 雌配子和雄配子的数量不相等,其中雄配子的数量远远多于雌配子的数量,B错误; 基因的自由组合定律的实质是减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此 分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,基因型为YyRr的豌豆产生的 雌、雄配子随机结合不能体现自由组合定律,C错误; 由黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传各自遵循分离定律,不能推出两对性状的遗传 遵循自由组合定律,因为当控制这两对性状的两对基因位于一对同源染色体上时 其遗传不遵循自由组合定律,D错误。 2.[2021·模拟] 图5-15-7表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验 材料及其体内相关基因控制的性状显隐性及其在 染色体上的分布,下列叙述不正确的是(  ) A.丁个体DdYyrr自交子代会出现2种表现型 且比例为3∶1 B.甲、乙个体减数分裂时可以恰当地揭示孟德尔 自由组合定律的实质 C.孟德尔将丙个体YyRr自交,其子代表现为9∶3∶3∶1 D.孟德尔用假说—演绎法揭示基因分离定律时,可以选甲、乙、丙、丁为材料 B [解析] 丁个体(DdYyrr)自交子代会出现2种 表现且型比例为3∶1,A正确; 甲、乙个体基因型中都是只有一对基因是 杂合子,所以减数分裂时不能揭示孟德尔 自由组合定律的实质,B错误; 孟德尔将丙个体YyRr自交,其子代表现为9∶3∶3∶1,C正确; 孟德尔用假说—演绎法揭示基因分离定律时,可以选甲、乙、丙、丁为材 料,D正确。 ■易错提醒 对自由组合定律理解的3个易错点 (1)配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分 裂后期,而不是受精作用时。 (2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基 因也称为非等位基因,但它们是不能自由组合的。 (3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基 因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研 究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1这些比例,无法确定基因的位置,也 就没法证明是否符合自由组合定律。 角度二 考查基因的自由组合定律的实质与验证 3.图5-15-8是人体细胞分裂时,甲、乙、丙、丁四个不同细胞分裂时期染色体数 目和DNA数目的统计数据的柱状图,那么非同源染色体上的非等位基因自由组 合可以发生在图中哪个时期(  ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 B 图5-15-8[解析] 非同源染色体上的非等位基因自由组合发生 在减数第一次分裂后期,乙符合题意。 4.[2020·江西南昌三模] 甲和乙都是某种开两性花的植物,甲、乙体细胞中的有 关基因组成如图5-15-9所示。要通过一代 杂交达成目标,下列操作合理的是 (  ) A.甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律 B.乙自交,验证A、a的遗传遵循基因的分离定律 C.甲自交,验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律 D.甲、乙杂交,验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律 B 图5-15-9 [解析] 要验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,应该先将甲(DD)与乙(dd)杂交获 得子一代(Dd),再将子一代与乙测交或将子一代自交,A错误; 甲自交、乙自交或甲乙杂交都可以验证A、a的遗传遵循基因的分离定律,B正确; 甲的基因组成中,A、a与B、b两对等位基因位于同一对染色体上,不能验证A、a 与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律,C错误; 甲、乙杂交,可以验证A、a的遗传遵循基因的分离 定律,但是不能验证D、d的遗传遵循基因的分离 定律,也不能验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D错误。 ■技法提炼 验证自由组合定律的常用方法 ①测交法:双杂合子F1×隐性纯合子,后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶ 双隐性=1∶1∶1∶1。 ②自交法:双杂合子F1自交,后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性 =9∶3∶3∶1。 角度三 非等位基因的位置分析 5.图5-15-10表示两对等位基因在染色体上的分布情况。若图甲、乙、丙中的 同源染色体均不发生交叉互换,则图中所示 个体自交后代的表现型种类依次是 (  ) A.2、3、4 B.4、4、4 C.2、4、4 D.2、2、4 A 图5-15-10 [解析] 图甲中含有一对同源染色体,基因型为AaBb,其中A、B连锁,a、b连锁; 图乙中含有一对同源染色体,基因型为AaBb,其中A、b连锁,a、B连锁;图丙中 含有两对同源染色体,基因型为AaBb,符合自由组合定律。图甲个体自交后代 有3种基因型、2种表现型;图乙个体自交后代有3种基因型(AAbb、aaBB、 AaBb)、3种表现型;图丙个体自交后代有9种基因型、4种表现型;故选A。 6.具有两对相对性状的两个纯种植株杂交,F1基因型为AaBb。下列有关两对相对 性状的遗传的分析错误的是 (  ) A.若F1能产生四种配子AB、Ab、aB、ab,则两对基因位于两对同源染色体上 B.若F1自交,F2有四种表现型且比例为9∶3∶3∶1,则两对基因位于两对同源染色 体上 C.若F1测交,子代有两种表现型且比例为1∶1,则两对基因位于一对同源染色体上 D.若F1自交,F2有三种表现型且比例为1∶2∶1,则两对基因位于一对同源染色体上 A [解析] 若F1能产生四种配子AB、Ab、aB、ab,可能是因为两对基因位于两对 同源染色体上,也可能是因为两对基因位于同一对同源染色体上,但是发生了 交叉互换,A错误; 若F1自交,F2有四种表现型且比例为9∶3∶3∶1,则两对基因位于两对同源染色 体上,B正确; 若F1测交,子代有两种表现型且比例为1∶1,则两对基因位于一对同源染色体 上,C正确; 若F1自交,F2有三种表现型且比例为1∶2∶1,则两对基因位于一对同源染色体 上,D正确。 考点二  自由组合定律的解题规律及方法 素养·全面提升 1.利用分离定律解决自由组合定律问题的方法——分解组合法 (1)基本原理:由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因在遗传时总遵循 分离定律。因此,可将多对等位基因的自由组合问题分解为若干个分离定律问 题分别分析,最后将各组情况进行组合。 (2)分解组合法解题步骤 ①分解:将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有 几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、 Bb×bb。 ②组合:将用分离定律研究的结果按一定方式(相加或相乘)进行组合。 (3)常见题型分析 ①配子类型及概率的问题  具多对等位基因的个体 解答方法 举例:基因型为AaBbCc的个体  产生配子的种类数  每对基因产生配子 种类数的乘积  配子种类数为 Aa Bb Cc ↓     ↓   ↓ 2 × 2 × 2=8(种)  产生某种配子的概率  每对基因产生相应 配子概率的乘积  产生ABC配子的概率为 1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8 ②配子间的结合方式问题 如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种类数。 a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC 产生4种配子。 b.再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而 AaBbCc与AaBbCC杂交时配子间有8×4=32(种)结合方式。 ③基因型类型及概率的问题 问题举例 计算方法  AaBbCc与AaBBCc杂 交,求它们后代的基因型 种类数  可分解为三个分离定律:  Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)  Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)  Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)  因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型   AaBbCc×AaBBCc,后 代中AaBBcc出现的概率  1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16 ④表现型类型及概率的问题 问题举例 计算方法  AaBbCc×AabbCc,求 杂交后代可能的表现 型种类数  可分解为三个分离定律:  Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)  Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)  Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)  所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表现型  AaBbCc×AabbCc,后 代中A_bbcc所对应表 现型出现的概率  3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32 问题举例 计算方法  AaBbCc×AabbCc,求 子代中不同于亲本的 表现型(基因型)概率  不同于亲本的表现型概率=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于 亲本的基因型概率=1-(AaBbCc+AabbCc) 2.“逆向组合法”推断亲本基因型 (1)方法: 将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法 原理进行逆向组合。 (2)题型示例 ①9∶3∶3∶1 ⇒ (3∶1)(3∶1) ⇒ (Aa×Aa)(Bb×Bb); ②1∶1∶1∶1 ⇒ (1∶1)(1∶1) ⇒ (Aa×aa)(Bb×bb); ③3∶3∶1∶1 ⇒ (3∶1)(1∶1) ⇒ (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb); ④3∶1 ⇒ (3∶1)×1 ⇒ (Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb) 或(aa×aa)(Bb×Bb)。 科学思维  重理解 拓思维 角度一 利用分离定律解决自由组合定律问题 1.已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、籽粒饱满对籽粒皱缩为显性。控制它们的 三对基因自由组合。以纯合的红花高茎籽粒皱缩植株与纯合的白花矮茎籽粒饱 满植株杂交,F2理论上不会出现的是 (  ) A.8种表现型,27种基因型 B.红花矮茎籽粒饱满的杂合子在F2中占5/32 C.红花籽粒饱满∶红花籽粒皱缩∶白花籽粒饱满∶白花籽粒皱缩为9∶3∶3∶1 D.红花高茎籽粒饱满的植株中杂合子占26/27 B [解析] 设控制红花和白花的基因为A、a,控制高茎和矮茎的基因为B、b,控 制籽粒饱满和籽粒皱缩的基因为C、c,F1(AaBbCc)自交后代中,表现型种类 =2×2×2=8(种),基因型种类=3×3×3=27(种),A不符合题意; F2中红花矮茎籽粒饱满植株(A_bbC_)占3/4×1/4×3/4=9/64,其中纯合子 (AAbbCC)占1/4×1/4×1/4=1/64,所以红花矮茎籽粒饱满的杂合子在F2中占 9/64-1/64=1/8,B符合题意; 仅看两对性状的遗传,根据自由组合定律,F1红花籽粒饱满植株(AaCc)自交 后代表现型及比例为红花籽粒饱满∶红花籽粒皱缩∶白花籽粒饱满∶白花 籽粒皱缩=9∶3∶3∶1,C不符合题意; F2中红花高茎籽粒饱满植株(A_B_C_)占3/4×3/4×3/4=27/64,纯合子 (AABBCC)占1/64,则红花高茎籽粒饱满植株中杂合子占26/27,D不符合 题意。 2.[2016·全国卷Ⅱ] 某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对 性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。 利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C) 进行杂交,实验结果如下: 回答下列问题: (1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为    ,果肉黄色和白色这 对相对性状中的显性性状为   。  有毛 黄肉 [解析]由实验1可知,有毛对无毛为显性;由实验3可知,有毛对无毛、黄肉对白肉为显性。 (2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为        。 DDff、ddFf、ddFF [解析]由实验3可知,有毛白肉A的基因型为DDff,无毛黄肉C的基因型为ddFF, 由实验1或2可知,无毛黄肉B的基因型为ddFf。 (3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为              。 无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1 [解析]基因型为ddFf的无毛黄肉植株自交,后代中只出现两种表现型:3/4ddF_(无 毛黄肉)、1/4ddff(无毛白肉)。 (4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为                           。 有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1 [解析]基因型为DDff与ddFF的个体杂交,F1的基因型为DdFf,F1自交,F2中出现 D_F_(有毛黄肉)、D_ff(有毛白肉)、ddF_(无毛黄肉)、ddff(无毛白肉),它们之间 的比例为9∶3∶3∶1。 (5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有        。 ddFF、ddFf [解析] ddFf×ddFF→1/2ddFf、1/2ddFF。 ■题后归纳 n对等位基因(完全显性)自由组合的计算 等位基因 对数 F1产生的配子 F1产生的配子可 能组合数 F2基因型 F2表现型 种类 比例 种类 比例 种类 比例 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2 3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3 n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n 角度二 从子代基因型和表现型比例的命题角度考查 3.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再和隐性类型个体 进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上),请问F1的基因型为(  ) A.DdRR和ddRr    B.DdRr和ddRr        C.DdRr和Ddrr    D.ddRr 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中有两种基因型,即Rr和rr,且比例为1∶1。综合以上分析可判断出F1的基因型 为DdRr、Ddrr,故选C。 4.[2018·浙江卷] 某种昆虫的正常翅与裂翅、红眼与紫红眼分别由基因B(b)、 D(d)控制。为研究其遗传机制,选取裂翅紫红眼雌、雄个体随机交配,得到的F1 表现型及数目见下表。回答下列问题: (1)红眼与紫红眼中,隐性性状是    , 判断的依据是               。 亲本裂翅紫红眼雌性个体的基因型为    。    裂翅紫红眼 裂翅红眼 正常翅紫红眼 正常翅红眼 雌性个体(只) 102 48 52 25 雄性个体(只) 98 52 48 25 红眼 紫红眼与紫红眼交配,F1出现了红眼 BbDd [解析] 根据亲本均为裂翅,得到正常翅的子代,可知裂翅为显性性状,正常翅为隐性 性状;同理可知,紫红眼为显性性状,红眼为隐性性状。 先分别只看翅型和只看眼色,将题表数据进行整合,得到: 翅型 裂翅 正常翅 雌性个体(只) 150 77 雄性个体(只) 150 73 由此可知,不管雌性或雄性,裂翅∶正常翅≈2∶1,紫红 眼∶红眼≈2∶1,故两对基因均在常染色体上。又因为在 F1中,裂翅紫红眼∶裂翅红眼∶正常翅紫红眼∶正常翅红 眼=200∶100∶100∶50=4∶2∶2∶1,故两对基因位于非 同源染色体上。亲本裂翅紫红眼雌、雄个体的基因型均 为BbDd。 (2)F1的基因型共有   种。F1正常翅紫红眼雌性个体的体细胞内基因D的 数目最多时有   个。F1出现4种表现型的原因是                         。    裂翅紫红眼 裂翅红眼 正常翅紫红眼 正常翅红眼 雌性个体(只) 102 48 52 25 雄性个体(只) 98 52 48 25 4  2  减数分裂过程中,非同源染色体上非等位基因自由组合 [解析]亲本均为BbDd,F1中裂翅∶正常翅≈2∶1;紫红眼∶红眼≈2∶1,可知BB纯合致 死,DD纯合致死。故F1中基因型有2×2=4(种)。F1正常翅紫红眼雌性个体的基因型为 bbDd,其体细胞内基因D的数目最多时,即有丝分裂S期之后到分裂结束之前,有2个。F1 出现4种表现型的原因是在减数分裂过程中,非同源染色体上非等位基因自由组合。 (3)若从F1中选取裂翅紫红眼雌性个体和裂翅红眼雄性个体交配。理论上,其子 代中杂合子的比例为   。    裂翅紫红眼 裂翅红眼 正常翅紫红眼 正常翅红眼 雌性个体(只) 102 48 52 25 雄性个体(只) 98 52 48 25 5/6 [解析]若从F1中选取裂翅紫红眼雌性个体和裂翅红眼雄性个体交配,即BbDd和 Bbdd交配,子代中纯合子的比例为1/3×1/2=1/6,故杂合子的比例为5/6。 第2课时  自由组合定律的遗传特例完全解读 考法一 9∶3∶3∶1的解题模型 AaBb × AaBb 显显    显隐    隐显    隐隐 9A_B_ ∶ 3A_bb ∶ 3aaB_ ∶ 1aabb 1AABB   1AAbb   1aaBB   1aabb                             2AABb   2Aabb    2aaBb                                   2AaBB                               4AaBb        以上模型的前提是性状由两对等位基因控制,且独立遗传。通过以上模型,我们 可以发现一些规律,熟记这些规律能极大地提升解题速度。 下面将规律归纳如下: 规律一:比例为1的均为纯合子,比例为2的均为单杂合子,比例为4的为双杂合子。 规律二:含一对隐性基因的单杂合子有2种,含一对显性基因的单杂合子也有2种。 规律三:9A_B_包含4种基因型,比例为1∶2∶2∶4;3A_bb包含2种基因型,比例为 1∶2;3aaB_也包含2种基因型,比例也为1∶2。 规律四:9A_B_中杂合子占8/9,纯合子占1/9;3A_bb(3aaB_)中杂合子占2/3,纯合 子占1/3。 科学思维  重理解 拓思维 1.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行 杂交实验,结果如图5-15-12所示。据图判断,下列叙述正确的是 (  ) A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状 B.F1 与黄色亲本杂交,后代有两种表现型 C.F1 和F2 中灰色大鼠均为杂合体 D.F2 中黑色大鼠与米色大鼠杂交, 其后代出现米色大鼠的概率为1/4 B 图5-15-12 [解析] 根据题意可假设灰色为A_B_,黄色为A_bb,黑色为aaB_,米色为aabb,所 以灰色为双显性状,米色为双隐性状,黄色、黑色为单显性状,A 错误; F1 为双杂合子(AaBb),与黄色亲本(按假设为AAbb) 杂交,后代有两种表现型,B 正确; F2 出现性状分离,灰色大鼠中有1/9为纯合子(AABB), 其余为杂合子,C 错误; F2 的黑色大鼠中纯合子(aaBB)所占比例为1/3,与米色大鼠(aabb)交配不会产生 米色大鼠,杂合子(aaBb)所占比例为2/3,与米色大鼠(aabb)交配产生米色大鼠的 概率为2/3×1/2=1/3,D 错误。 2.将纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交,F1全部表现为野鼠色。F1个体间相互交 配,F2表现型及比例为野鼠色∶黄色∶黑色∶棕色=9∶3∶3∶1。若M、N为控制 相关代谢途径的显性基因,据此推测最合理的代谢途径是 (  )A A          B C       D [解析] 纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交,F1全部表现为野鼠色。F1个体间相互 交配,F2表现型及比例为野鼠色∶黄色∶黑色∶棕色=9∶3∶3∶1,可知野鼠色是 双显性基因控制的,棕色是隐性基因控制的,黄色、黑色分别是单显基因控制的,所 以推测最合理的代谢途径如A项所示。 考法二 关于9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1的变化   (一)致死现象   致死现象的常见情况有三种: ①若有一对显性基因纯合致死,例如AA致死,Aa与Aa的子代表现型比例为 2∶1,Bb与Bb的子代表现型比例为3∶1,则9∶3∶3∶1的变化为6∶2∶3∶1。 ②若两对显性基因纯合都致死,例如AA致死、BB也致死,Aa与Aa的子代表现型 比例为2∶1,Bb与Bb的子代表现型比例为2∶1, 则9∶3∶3∶1的变化为 4∶2∶2∶1。 ③若有一对隐性基因纯合致死,例如aa致死,Aa与Aa的子代表现型全为显性,Bb 与Bb的子代表现型比例为3∶1,则9∶3∶3∶1的变化为3∶1。 ④配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现 象。可分为含某种基因的雄配子致死和雌配子致死。 科学思维  重理解 拓思维 3.基因型为AaBb的个体自交,下列有关子代(数量足够多)的各种性状分离比情 况分析有误的是 (  ) A.若子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比,则存在AA或BB纯合致死现象 B.若子代出现4∶2∶2∶1的性状分离比,则具有A或B基因的个体表现为显性 性状 C.若子代出现3∶1的性状分离比,则存在aa或bb纯合致死现象 D.若子代出现9∶7的性状分离比,则存在3种杂合子自交后代会出现性状分离 现象 B [解析] 基因型为AaBb的个体自交,正常情况下符合自由组合定律,子代性状分 离比为9∶3∶3∶1,或理解为(3∶1)(3∶1)。若子代出现6∶2∶3∶1的性状分 离比,即(2∶1)(3∶1),其中有一对基因显性纯合致死,可能为AA,也可能为BB,故 A正确。 若子代出现4∶2∶2∶1的性状分离比,即(2∶1)(2∶1),可推知,两对显性基因均 纯合致死,故B错误。 若子代出现3∶1的性状分离比,即(3∶1)(3∶0),可推知,有一对隐性基因纯合致 死,aa或bb,故C正确。 若子代出现9∶7的性状分离比,即9∶(3+3+1),可推知,子代只有A与B同时存在 时表现为一种性状,否则为另一种性状,所以关于两对性状的杂合子中AABb、 AaBB、AaBb自交后代会出现性状分离,而其他杂合子aaBb、Aabb 自交后代 不会发生性状分离,故D正确。 4.某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状,且均各只受一对等 位基因控制。现有一高茎红花亲本,其自交后代表现型及比例为高茎红花∶高 茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1,下列分析错误的是 (  ) A.控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律 B.出现5∶3∶3∶1的原因可能是存在某种基因型植株(合子)致死现象 C.出现5∶3∶3∶1的原因可能是存在某种基因组成配子致死现象 D.自交后代中高茎红花均为杂合子 B [解析] 设高茎与矮茎、红花与白花分别受一对等位基因A和a、B和b控制。一高 茎红花亲本自交后代出现4种类型,则该亲本的基因型为AaBb,又因自交后代的性 状分离比为5∶3∶3∶1,说明控制这两对相对性状的两对等位基因位于两对同源 染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律,A正确; 理论上该高茎红花亲本自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1,而实际上却为 5∶3∶3∶1,若将5∶3∶3∶1拆开来分析,则有高茎∶矮茎=2∶1,红花∶白花 =2∶1,说明在后代中不存在AA和BB个体,进而推知出现5∶3∶3∶1的原因可能 是基因组成为AB的雌配子或雄配子致死,B错误,C正确; 在自交后代中,高茎红花的基因型为AABb、AaBB、AaBb,均为杂合子,D正确。   (二)累加效应   若显性基因作用效果相同,且存在累加效应,则AaBb自交子代中含0个显性 基因的基因型为1aabb, 含1个显性基因的基因型为2Aabb、 2aaBb,含2个显性 基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb,含3个显性基因的基因型为2AABb、 2AaBB,含4个显性基因的基因型为1AABB,因此9∶3∶3∶1变化为 1∶4∶6∶4∶1。 科学思维  重理解 拓思维 5.一个7米高和一个5米高的植株杂交, 子代都是6米高。F1自交,在F2中,7米高 植株和5米高植株的概率都是1/64。假 定双亲包含的遗传基因数量相等,且效 应叠加,则控制植株株高的基因有(  ) A.1对    B.2对 C.3对    D.4对 C [解析] 当控制植株株高的基因为3 对(用A、a,B、b,C、c表示) 时,AABBCC株高为7米,aabbcc株 高为5米,AaBbCc株高为6米, AaBbCc自交后代中AABBCC和 aabbcc的概率都是1/64,C正确。 6.[2021·“江淮十校”联考] 某种植物果实重量由三对等位基因A/a、B/b、C/c控 制,这三对基因分别位于三对同源染色体上,每个显性基因对果实重量的增加效 应相同且具叠加性。已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为150 g和 270 g,现有基因型为AaBbCc的个体自交,下列有关子代的叙述正确的是(不考虑 突变和交叉互换)(  ) A.该果实重量的遗传不遵循孟德尔的遗传规律 B.子代最多可出现18种基因型、6种表现型 C.子代中果实重量为190 g的植株的基因型有4种 D.子代中果实重量为250 g的植株出现的概率为3/32 D [解析] 因为控制果实重量的三对基因分别位于三对同源染色体上,所以该果实 重量的遗传遵循孟德尔的遗传规律,A项错误; 基因型为AaBbCc的个体自交,子代含有显性基因的个数为0~6个,可出现27种 基因型、7种表现型,B项错误; 每个显性基因可增加果实重量(270-150)÷6=20(g),子代中果实重量为190 g的 植株应含有显性基因个数为(190-150)÷20=2(个),基因型有6种,C项错误; 子代中果实重量为250 g的植株,应含有显性基因个数为(250-150)÷20=5(个),含 有1个隐性基因,该植株出现的概率为3×(1/4)×(1/4)×(1/2)=3/32,D项正确。   (三)基因互作   基因互作是指非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象。 异常的表现型分离比 相当于孟德尔的表现型分离比合并 子代表现型种类 12∶3∶1  (9A_B_+3A_bb)∶3aaB_∶1aabb或 (9A_B_+3aaB_)∶3A_bb∶1aabb 3种 9∶6∶1  9A_B_∶(3A_bb+3aaB_)∶1aabb 3种 9∶3∶4  9A_B_∶3A_bb∶(3aaB_+1aabb)或 9A_B_∶3aaB_∶(3A_bb+1aabb) 3种 13∶3  (9A_B_+3A_bb+1aabb)∶3aaB_或 (9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb 2种 15∶1  (9A_B_+3A_bb+3aaB_)∶1aabb 2种 9∶7  9A_B_∶(3A_bb+3aaB_+1aabb) 2种 可以看出,基因互作导致的各种表现型的比例都是从9∶3∶3∶1的基础上演变 而来的,只是表现型比例有所改变(根据题意进行合并或分解),而基因型的比例 仍然和独立分配是一致的,由此可见,虽然这种表现型比例不同,但同样遵循基 因的自由组合定律。 科学思维  重理解 拓思维 7.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,F1全部表现为红 花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株 的花粉给F1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,下列叙述正确的是 (  ) A.F2中白花植株都是纯合体 B.F2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 D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多 D [解析] 本题考查基因的自由组合定律及其应用。纯合红花植株与纯合白花植 株进行杂交,F1全部表现为红花,说明红花为显性,用纯合白花植株的花粉给F1 红花植株授粉,即红花测交,后代中红花∶白花约为1∶3,说明红花和白花这对 相对性状由两对互不影响的等位基因(假设分别用A、a和B、b表示)控制,且只 有双显性个体才表现为红花。F1的基因型为AaBb,F2中红花植株的基因型有4 种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb,F2中白花植株的基因型有5种,即aaBB、 aaBb、AAbb、Aabb和aabb,故A、B、C项错误,D项正确。 8.玉米有早熟和晚熟两个品种,该对相对性状的遗传涉及两对等位基因(A、a与B、 b),研究发现纯合 的亲本杂交组合中出现了如图所示的两种情况。 下列相关叙述错误的是(  ) A.实验2的F2早熟植株中,杂合子占的比例为8/15 B.玉米的晚熟是隐性性状,该相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律 C.若让实验1中的F2随机交配,则后代中早熟和晚熟的性状分离比是3∶1 D.据实验1可知有两种亲本组合类型,则每一 种亲本组合的F2中早熟的基因型有两种 A [解析] 实验2的F2早熟植株中,纯合子有三种,为AABB、AAbb、aaBB, 早熟植株中纯合子占3/15=1/5,故杂合子占4/5,A错误; 由实验2中F1早熟自交后代早熟∶晚熟=15∶1可知,玉米的晚熟是 隐性性状,该相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,B正确; 实验1亲本的基因型为AAbb×aabb或aaBB×aabb,F2的基因型为1AAbb∶ 2Aabb∶1aabb或1aaBB∶2aaBb∶1aabb,若让F2随机交配(按配子计算,后 代的基因型比例不变),则后代中早熟和晚熟的性状分离比是3∶1,C正确; 实验1亲本的基因型为AAbb×aabb或aaBB×aabb,F2中早熟的基因型为 1AAbb∶2Aabb或1aaBB∶2aaBb,D正确。 ■题后归纳 性状分离比9∶3∶3∶1变式的解题步骤   (四)根据9∶3∶3∶1的变化,类比推理测交后代1∶1∶1∶1的变化   测交  AaBb  ×   aabb            ↓     1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb   若A_B_、aaB_、A_bb表现型相同,则自交后代9∶3∶3∶1变化为15∶1, 那么测交后代1∶1∶1∶1变化为3∶1。若A_bb、aaB_表现型相同,则自交后代 9∶3∶3∶1变化为9∶6∶1,那么测交后代1∶1∶1∶1变化为1∶2∶1,其他情况 以此类推。 科学思维  重理解 拓思维 9.等位基因A、a和B、b分别位于不同 对同源染色体上。让显性纯合子 (AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1, 再让F1测交,测交后代的表现型比例为 1∶3。如果让F1自交,则下列表现型比 例中,F2不可能出现的是 (  ) A.13∶3    B.9∶4∶3 C.9∶7     D.15∶1 B [解析] 等位基因A、a和B、b分别位 于不同对同源染色体上,说明遵循基 因的自由组合定律,F1(AaBb)测交,按 照正常的自由组合定律,表现型比例 为1∶1∶1∶1,而现在是1∶3,那么F1 自交后原本的9∶3∶3∶1有可能变 为9∶7、13∶3或15∶1。 考法三 多对基因控制一种性状的问题分析 (1)问题分析 两对或多对等位基因控制一种性状的问题分析,往往要依托教材中两对相对性 状的遗传实验。该类遗传现象仍属于基因的自由组合问题,后代基因型的种类 和自由组合问题一样,但表现型的问题和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同,性状 分离比也有很大区别。 (2)解题技巧 关键是弄清表现型和基因型的对应关系,根据这一对应关系结合一对相对性状 和两对相对性状的经典实验综合分析。 ①先用常规方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例。 ②再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。 科学思维  重理解 拓思维 10. 若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基 因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基 因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有 上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表 现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是(  ) A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd D [解析] 由F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,可知F2中 A_B_dd占9/64,A_bbdd占3/64,由此推知F1有A、a、B、b基因,再由F1均为黄色 推知F1存在D、d基因,因此杂交亲本的组合是AAbbDD×aaBBdd,或 AABBDD×aabbdd,D项正确。 11.某植物红花和白花为一对相对性状,同时受多对等位基因控制(如A、a,B、b,C、 c……),当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……) 才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂 交组合、后代表现型及其比例如下表所示,下列分析错误的是 (  )D   组一 组二 组三 组四 组五 组六 P 甲×乙 乙×丙 乙×丁 甲×丙 甲×丁 丙×丁 F1 白色 红色 红色 白色 红色 白色 F2 白色 红色81∶ 白色175 红色27∶ 白色37 白色 红色81∶ 白色175 白色 A.组二F1基因型可能是AaBbCcDd B.组五F1基因型可能是 AaBbCcDdEE C.组二和组五的F1基因型可能相同 D.这一对相对性状最多受四对等位 基因控制,且遵循自由组合定律 [解析] 植物红花和白花的相对性状同时受多对等位基因控制,组二和组五的F1至 少含四对等位基因,当该对性状受四对等位基因控制时,组二和组五的F1的基因型 都可为AaBbCcDd,当该对性状受五对等位基因控制时组五F1基因型可能是 AaBbCcDdEE,A、B、C正确; 组二和组五的F1自交,F2的分离比为红色∶白色=81∶175,即红花占 81/(81+175)=(3/4)4,可推测这对相对性状至少受四对等位基因控制,且四对基因分 别位于四对同源染色体上,遵循自由组合定律,D错误。   组一 组二 组三 组四 组五 组六 P 甲×乙 乙×丙 乙×丁 甲×丙 甲×丁 丙×丁 F1 白色 红色 红色 白色 红色 白色 F2 白色 红色81∶白色175 红色27∶白色37 白色 红色81∶白色175 白色 12.(不定选)[2020·山东模拟] 鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两 种纯合鲜食玉米杂交得F1, F1自交得到F2,F2籽粒的性状表现及比例为紫色非 甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列说法正确的是 (  ) A.紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律 B.亲本性状的表现型不可能是紫色甜和白色非甜 C.F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理,可获得紫色甜粒纯合个体 D.F2 中的白色籽粒发育成植株后随机受粉,得到的籽粒中紫色籽粒占4/49 AC [解析] 统计两种性状在F2中的表现型及比例:非甜∶甜=3∶1,可知一对等位基 因控制一对相对性状,且非甜为显性,相关基因用D/d表示;紫色∶白色=9∶7,为 9∶3∶3∶1的变形,可知一对相对性状由位于非同源染色体上的两对等位基因 控制,籽粒的颜色性状遗传遵循基因的自由组合定律,相关基因用A/a、B/b表 示,紫色基因型为A_B_,其他基因型为白色,A正确。 F2中各表现型比例之和为64=43,可知F1基因型为AaBbDd,亲本为两种纯合玉米, 亲本的基因型可能为AABBdd×aabbDD,表现型为紫色甜×白色非甜,B错误。 F1的基因型为AaBbDd,产生的花粉类型有8种,选用ABd花粉培养后经秋水仙素 处理可获得AABBdd(紫色甜粒纯合)个体,C正确。 只考虑粒色,F2白色籽粒中A_bb占3/7,aaB_占3/7,aabb占1/7,白色籽粒发育成植 株后随机受粉,则雌、雄配子类型及比例均为2/7Ab、2/7aB、3/7ab,得到的紫 色籽粒基因型为AaBb,比例为2/7×2/7×2=8/49,D错误。 真题·新题 五年真题 1.[2021·八联辽宁]杜洛克大红猪皮毛颜色 由常染色体上两对独立遗传的基因（R、 r和T、t）控制。基因R或T单独存在的个 体，能将无色色素原转化为沙色色素； 基因r、t不能转化无色色素原；基因R和T 同时存在的个体，沙色色素累加形成红 色色素。若将基因型为RrTt的雌雄个体杂 交，所得子代表现型中红色∶ 沙色∶ 白 色的比例为（    ） A. 1∶ 2∶ 1 B. 9∶ 6∶ 1 C.  9∶ 4∶ 3 D. 12∶ 3∶ 1 B [解析] 若将基因型为RrTt的雌雄个体杂交， 所得子代基因型有9种，3种表现型，其中 红色的基因型为：1RRTT、2 RRTt、2  RrTT、4RrTt；沙色基因型为1RRtt、2Rrtt、 1rrTT、2rrTt；白色的基因型为：1rrtt。综 上可知，所得子代表现型中红色∶ 沙色∶ 白色的比例为（1+2+2+4）∶ （1+2+1+2）∶ 1=9∶ 6∶ 1，B正确。 五年真题 2.[2019·海南卷] 以豌豆为材料进行杂 交实验。下列说法错误的是 (  ) A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍 体植物 B.进行豌豆杂交时,母本植株需要人工 去雄 C.杂合子中的等位基因均在形成配子 时分离 D.非等位基因在形成配子时均能够自 由组合 D [解析] 豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍 体植物,自然状态下是纯种,A正确; 因豌豆雌雄同花,在进行豌豆杂交时,母本 植株需要人工去雄,并进行套袋处理,B正确; 杂合子中的等位基因在形成配子时随同源 染色体的分开而分离,C正确; 非同源染色体上的非等位基因在形成配子 时能够自由组合,同源染色体上的非等位基 因不能自由组合,D错误。 3.[2019·全国卷Ⅱ] 某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受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隐性性状,其他基因型的个体均表现显 性性状,某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。 实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶 实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3 回答下列问题。 (1)甘蓝叶色中隐性性状是    ,实验①中甲植株的基因型为    。 绿色 aabb [解析] 根据实验②中绿叶甘蓝与紫叶甘蓝杂交,子代绿叶与紫叶的比例为1∶ 3,可 知绿色为隐性性状;根据题干信息,只含隐性基因的个体才表现为隐性性状,其他 基因型的个体均表现为显性性状,可知甲植株的基因型为aabb。 3.[2019·全国卷Ⅱ] 某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受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隐性性状,其他基因型的个体均 表现显性性状,某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。 实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶 实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3 (2)实验②中乙植株的基因型为    ,子代中有    种基因型。 AaBb 4 [解析]因实验②的子代中绿叶与紫叶的比例为1∶ 3,且亲本中绿叶的基因型为 aabb,可知乙植株的基因型为AaBb,两者杂交,子代中有4种基因型。 (3)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     。  Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB [解析]紫叶甘蓝丙的基因型包括A_B_、A_bb、aaB_,其与基因型为aabb的甲植株 杂交,若子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶ 1,说明丙植株的两对等位基因中有一对 是杂合的,一对是隐性纯合的,故为Aabb、aaBb;若子代均为紫叶,即不产生基因型为 aabb的个体,则丙可能的基因型有五种,分别是AABB、AAbb、aaBB、AaBB、 AABb;若子二代的表现型及比例为紫叶∶ 绿叶=15∶ 1,是9∶ 3∶ 3∶ 1的变形,则子 一代为双杂合子,亲本为双显性与双隐性的组合,即丙植株的基因型为AABB。 4.[2019·海南卷] 某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一 对等位基因控制,这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株,甲自 交后,子代均为矮茎,但有腋花和顶花性状分离;乙自交后,子代均为顶花,但有高茎 和矮茎性状分离。回答下列问题。(1)根据所学的遗传学知识,可推断这两对相对 性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是                                                                      。  若甲为腋花,则腋花为显性,顶花为隐性,若甲为顶花,则腋花为隐性,顶花为显性; 若乙为高茎,则高茎是显性,矮茎是隐性,若乙为矮茎,则矮茎为显性,高茎为隐性 [解析]根据甲自交后代出现腋花和顶花性状分离可以确定这对性状的显隐性,若甲为 腋花,则腋花为显性,顶花为隐性,若甲为顶花,则腋花为隐性,顶花为显性;根据乙自交 后代出现高茎和矮茎的性状分离可确定该性状的显隐性,若乙为高茎,则高茎是显性, 矮茎是隐性,若乙为矮茎,则矮茎为显性,高茎为隐性。 (2)经分析,确定高茎和腋花为显性性状,若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b 表示控制花位置的基因,则甲的表现型和基因型分别是        ,乙 的表现型和基因型分别是        ;若甲和乙杂交,子代的表现型及 其分离比为                          。  矮茎腋花aaBb 高茎顶花Aabb 高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1∶1∶1 [解析]经分析,确定高茎和腋花为显性性状,若用A/a表示控制茎高度的基因、 B/b表示控制花位置的基因,根据甲和乙的自交后代均出现性状分离可知,甲和 乙均为杂合子,故甲的基因型为aaBb,表现型为矮茎腋花;乙的基因型为Aabb,表 现型为高茎顶花。若甲(aaBb)和乙(Aabb)杂交,子代中AaBb高茎腋花∶ Aabb高 茎顶花∶ aaBb矮茎腋花∶ aabb矮茎顶花=1∶ 1∶ 1∶ 1。 (3)若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,即用另一植株丙分别与甲、乙 进行杂交,丙的基因型为    ,甲、乙测交子代发生分离的性状不同,但其 分离比均为     ,乙测交的正反交结果    (填“相同”或“不同”)。  aabb 1∶ 1 相同 [解析]若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,则丙应该为隐性纯合子 aabb。其分别与甲、乙进行测交,若甲测交后代为矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1, 则甲基因型为aaBb;若乙测交后代为高茎顶花∶矮茎顶花=1∶1,则乙基因型为 Aabb,而且甲、乙测交后代的分离比均为1∶1。由于自花传粉植物无性染色体, 两对基因均在常染色体上,故乙测交的正反交结果相同,均为高茎顶花∶矮茎顶 花=1∶1。 5.[2018·全国卷Ⅰ] 果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知 控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于 3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂 交,杂交子代的表现型及其比例如下: 眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅 1/2有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1 1/2雄 9∶3∶3∶1 1/2无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1 1/2雄 9∶3∶3∶1 回答下列问题:(1)根据杂交结果,   (填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼 性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X 染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是   ,判断依据是                                。  不能 无眼 只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离 [解析]一只无眼雌果蝇与一只有眼雄果蝇杂交,其后代一半有眼一半无眼,且在雌雄 个体中有眼与无眼的比例相等。无论控制该对相对性状的基因是位于X染色体还是 常染色体上,都会出现这种结果。故不能确定控制有眼/无眼性状的基因是在常染色 体还是在X染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因(用D、d表示)位于X染色体上,可 以推知无眼是显性性状。假设无眼为隐性性状,则亲本雌果蝇的基因型为XdXd,亲本 雄果蝇的基因型为XDY,那么,后代雌果蝇应全为有眼,雄果蝇应全为无眼,与实验结果 不相符合,若无眼为显性性状,则与实验结果相符。 (2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料 设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。 杂交组合:无眼×无眼 预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼, 则无眼为隐性性状。 [解析]若控制有眼/无眼性状的基因(用D、d表示)位于常染色体上,为判断无眼性状的 显隐性,可以取F1无眼雌雄果蝇进行自由交配,观察并统计后代的表现型及比例。若无 眼为显性,则后代果蝇中无眼∶有眼=3∶1;若无眼为隐性,则后代果蝇均表现为无眼。 (3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀 体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有  种表现型,其中黑檀 体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为    (填“显性”或“隐性”)。  8 隐性 [解析]根据题干信息,控制长翅/残翅性状的基因(B、b)位于2号染色体上,控制灰体/黑 檀体性状的基因(A、a)位于3号染色体上,控制有眼/无眼性状的基因(D、d)位于4号染 色体上,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律。 由题意可知,F1的基因型为AaBbDd,F1个体间相互交配后,F2有2×2×2=8(种)表现型。根 据表格中数据比例可知,灰体对黑檀体为显性,长翅对残翅为显性,则可推知,F2中黑檀 体占1/4,长翅占3/4,当F2中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,F2中无眼占1/4。故可知 无眼为隐性性状。 新题精选 1.[2019·唐山部分学校质检] 一种观赏植 物,纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种 杂交,F1 为蓝色。若让F1蓝色植株与纯合 鲜红色品种杂交,子代的表现型及比例为 蓝色∶鲜红色=3∶1。若让F1蓝色植株自 花受粉,则表现型及其比例最可能是(  ) A.蓝色∶鲜红色=1∶1 B.蓝色∶鲜红色=3∶1 C.蓝色∶鲜红色=9∶1 D.蓝色∶鲜红色=15∶1 D [解析] 根据题干信息分析,纯合的蓝 色品种与纯合的鲜红色品种杂交,F1 为蓝色,可知蓝色为显性;F1蓝色植株 与纯合鲜红色品种杂交,为测交实验 类型,子代的表现型及比例为蓝色∶ 鲜红色=3∶1,是1∶1∶1∶1的变形, 说明该性状是由两对等位基因控制 的,且鲜红色是双隐性,含显性基因时 即为显性(蓝色)。 1.[2019·唐山部分学校质检] 一种观赏植 物,纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种 杂交,F1 为蓝色。若让F1蓝色植株与纯合 鲜红色品种杂交,子代的表现型及比例为 蓝色∶鲜红色=3∶1。若让F1蓝色植株自 花受粉,则表现型及其比例最可能是(  ) A.蓝色∶鲜红色=1∶1 B.蓝色∶鲜红色=3∶1 C.蓝色∶鲜红色=9∶1 D.蓝色∶鲜红色=15∶1 D 假设控制该性状的两对等位基因为A、a 和B、b,则亲本纯合的蓝色品种基因型为 AABB,纯合的鲜红色品种基因型为aabb, 杂交后产生的F1基因型为AaBb;F1蓝色植 株(AaBb)与纯合鲜红色品种(aabb)杂交,子 代的表现型及比例为蓝色(AaBb、Aabb、 aaBb)∶鲜红色(aabb)=3∶1。因此,F1蓝色 植株(AaBb)自花受粉, F2表现型及比例最 可能是蓝色(1AABB、2AaBB、2AABb、 4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、 2aaBb)∶鲜红色(aabb)=15∶1。 2.[2019·山东济宁一模] 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不育 D.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育 C [解析] 孟德尔遗传定律适用于真核生物的细胞核遗传,细胞质中基因的遗传不 遵循分离定律和自由组合定律,A错误; 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;  细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因均来自母本,而细胞核遗传遵循 基因的分离定律,因此母本S(rr)与父本N(rr)杂交,后代细胞质基因为S,细胞核基 因为rr,即产生的后代均为雄性不育,C正确;  母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代的基因型为S(Rr)、S(rr),即后代中一半为雄 性可育,一半为雄性不育,D错误。 3.[2019·福建质检] 甜瓜茎蔓性状分为刚毛、绒毛和无毛3种,由非同源染色体 上的两对等位基因(A、a和B、b)控制。为探究A、a和B、b之间的关系,某小 组用纯合刚毛品种和纯合无毛品种做杂交实验(Ⅰ),F1全表现为刚毛,F1自交得 到10株F2植株,表现为刚毛、绒毛和无毛。 针对上述实验结果,甲同学提出以下解释:A、B基因同时存在时表现为刚毛;A 基因存在、B基因不存在时表现为绒毛;A基因不存在时表现为无毛。 回答下列问题: (1)F1的基因型是    。 AaBb [解析]F1的基因型是AaBb。 (2)根据甲同学的解释,理论上F2中刚毛∶绒毛∶无毛=    。 9∶ 3∶ 4 [解析]根据甲同学的解释,F1的基因型是AaBb,F2中 A_B_∶ A_bb∶ aaB_∶ aabb=9∶ 3∶ 3∶ 1,则刚毛∶ 绒毛∶ 无毛=9∶ 3∶ 4。 (3)乙同学提出另一种解释:                                  。 据此,理论上F2中刚毛∶绒毛∶无毛=9∶6∶1。                                                    A、B基因同时存在时表现为刚毛;只有A基因 或只有B基因存在时表现为绒毛;A、B基因均不存在时表现为无毛 [解析]若F2中刚毛∶ 绒毛∶ 无毛=9∶ 6∶ 1,则乙同学提出的另一种解释为A、B 基因同时存在时(A_B_)表现为刚毛;只有A基因或只有B基因存在时(A_bb和 aaB_)表现为绒毛;A、B基因均不存在时(aabb)表现为无毛。 (4)请从杂交实验(Ⅰ)的亲代和子代甜瓜中选择材料,另设计一个杂交实验方案, 检验甲、乙同学的解释是否成立。 选择的杂交组合为               ,若子代表现型及比例为                                                                     ,则甲同学解释成立,乙同学解释不成立。  子一代刚毛×亲代中的纯合无毛 刚毛∶绒毛∶无毛=1∶1∶2 [解析]检验甲、乙同学的解释是否成立可选择测交实验,选择的杂交组合为子 一代刚毛×亲代中的纯合无毛,即AaBb×aabb,其子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶ aabb=1∶1∶1∶1;若子代表现型及比例为刚毛∶绒毛∶无毛=1∶1∶2,则甲同 学解释成立,乙同学解释不成立。 1.核心概念 (1)P12 等位基因:控制相对性状的基因。 (2)P12 表现型:生物个体表现出来的性状。 (3)P12 基因型:与表现型有关的基因组成。 2.重点易错语句 (1)P10 F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由 组合。 (2)P10 F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量 比为1∶1∶1∶1。 (3)P13统计学方法的使用有助于孟德尔总结数据规律。 (4)P30 基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,同源染色体上的等 位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 3.边角知识 (1)P13 生物体遗传的不是性状的本身,而是控制性状的遗传因子。 (2)P13 基因型是性状表现的内在因素,表现型是基因型的表现形式。 1.一种鹰羽毛的黄色和绿色、条纹和非条纹的差异均由基因决定,两对基因分 别用A(a)和B(b)表示。已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。下图显示了 鹰羽毛的杂交遗传,对此合理的解释是 (  ) A.黄色对绿色为显性,非条纹对条纹为显性 B.控制羽毛性状的两对基因不符合基因 自由组合定律 C.亲本的基因型为Aabb和aaBb D.F2中的绿色条纹个体全是杂合子 D [解析] F1绿色非条纹自交后代中,绿色∶黄色=2∶1,说明绿色对黄色是完全显 性,且绿色纯合子致死,非条纹∶条纹=3∶1,说明非条纹对条纹为显性,A项错误; F1绿色非条纹自交后代性状分离比为6∶3∶2∶1,若将致死的个体考虑进去, 比例仍为9∶3∶3∶1,因此控制羽毛性状的两对基因符合基因自由组合定律,B 项错误; 若控制绿色和黄色的等位基因为A和a,控制非条纹和条纹的等位基因为B和b, 则F1绿色非条纹的基因型为AaBb,黄色非条纹的基因型为aaBb,所以亲本的基 因型为Aabb和aaBB,C项错误; 由于绿色纯合子致死,所以F2中的绿色条纹个体全是杂合子,D项正确。 2.蔷薇是雌雄同株的二倍体植株,其花色由两对等位基因A/a和B/b控制。基因A 控制红色素合成(AA和Aa的效应相同),基因B为修饰基因,BB使红色素完全消 失,Bb使红色素淡化。某研究小组用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如下: (1)根据第  组实验结果,可判断花色遵循基因的自由组合定律。第1组杂交实 验中,亲本白花的基因型是    。 2 AABB [解析] 红花的基因型为A_bb,粉红花的基因型为A_Bb,白花的基因型为aa__、 A_BB。第2组子二代性状分离比为3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的变形,说明两对等 位基因遵循基因的自由组合定律,且子一代粉红花的基因型为AaBb,则亲本红 花的基因型为AAbb,白花的基因型为aaBB;第1组子一代粉红花(A_Bb)自交,后 代的性状分离比为1∶2∶1,相当于一对等位基因自交,则子一代基因型为 AABb,亲本红花基因型为AAbb,白花基因型为AABB。 (1)第2组子二代性状分离比为3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的变形,说明两对等位基 因遵循基因的自由组合定律;第1组亲本白花基因型为AABB。 (2)让第1组F2的所有个体自交,后代的表现型及比例为                 。 红花∶粉红花∶白花 = 3∶2∶3 [解析]根据以上分析可知,第1组子一代粉红花基因型为 AABb,则F2的基因型及比例为AABB∶AABb∶Aabb =1∶2∶1,让F2的所有个体自交,后代表现型及比例为红花 (AAbb)∶粉红花(AABb)∶白花(AABB)=(1/4+1/2×1/4)∶ (1/2×1/2)∶(1/4+1/2×1/4)=3∶2∶3。 (3)第2组F2的白花个体中,纯合子所占的比例是   ,若F2中 的红花个体与粉红花个体随机杂交,后代白花的个体占   。  3/7 1/9 [解析]根据以上分析可知,第2组子一代粉红花的基因型为 AaBb,则子二代白花的基因型及比例为aaB_∶ A_BB∶aabb= 3∶3∶1,其中aaBB、AABB、aabb是纯合子,各占一份,因此纯合子占3/7;子二代 红花基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,粉红花基因型为1/3AABb、2/3AaBb,它们相 互随机交配产生的后代中白花(aa_ _)的比例=2/3×2/3×1/4=1/9。 (4)从第2组F2中任取一红花植株,用最简便的方法鉴定该植株的基因型(写出思 路即可)。                   。 让该红花植株自交,观察子代的花色及比例 [解析]根据以上分析可知,第2组F2中红花的基因型为AAbb 或Aabb,若想鉴定一红花植株的基因型,最简单的方法是让 该红花植株自交,观察子代的花色及比例,前者自交后代全 部为红花,而后者自交后代会出现白花。