（新课标）苏教版生物必修2 第3章 素能提升课 自由组合定律中的遗传特例分析

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[核心精要]

1．多对相对性状的自由组合问题

多对相对性状的自由组合问题是指三对或三对以上的相对性状，它们的遗传符合自由组合定律。n对相对性状的遗传结果如表所示：

杂合基因对数

1

2

3

…

n

F1配子种类数

2

4(22)

8(23)

…

2n

F1配子可能的组合数

4

16(42)

64(43)

…

4n

F2基因型的种类数

3

9(32)

27(33)

…

3n

F2基因型之比

1∶2∶1

(1∶2∶1)2

(1∶2∶1)3

…

(1∶2∶1)n

F2表现型的种类数

2

4(22)

8(23)

…

2n

F2表现型的分离比

3∶1

(3∶1)2

(3∶1)3

…

(3∶1)n

[注意]表中最右列的数学式适用于n对基因均为杂合的情况下，如果不都是杂合的，则该数学通式不适用。此时可使用分枝法进行讨论。

2．9∶3∶3∶1的变式

某些生物的性状由两对等位基因控制，这两对基因在遗传的时候遵循基因的自由组合定律，但是F1自交后代的表现型却出现了很多特殊的分离比。常见异常分离比及基因型组成情况如表所示。

(1)子代中各表现型所占份数之和等于16

AaBb自交子代性状比

原因分析

测交子代性状比

9∶7(互补作用)

当两对等位基因中的显性基因同时出现时(双显性)为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型：

(9A_B_)∶(3A_bb＋3aaB_＋1aabb)

9∶7

1∶3

9∶3∶4(隐性上位)

一对等位基因中隐性基因制约其他基因的作用：

(9A_B_)∶(3A_bb)∶(3aaB_＋1aabb)

9∶3∶4

1∶1∶2

9∶6∶1(累加作用)

双显、单显、双隐三种表现型：

(9A_B_)∶(3A_bb＋3aaB_)∶(1aabb)

9∶6∶1

1∶2∶1

15∶1(重叠作用)

只要有显性基因存在其表现型就一致，其余基因型为另一种表现型：

(9A_B_＋3A_bb＋3aaB_)∶(1aabb)

15∶1

3∶1

1∶4∶6∶4∶1(累加作用)

A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强：

1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb)

1∶2∶1

13∶3(抑制作用)

抑制基因A(本身不能独立地表现任何可见的性状)存在时，B不能起作用：

(9A_B_＋3A_bb＋1aabb)∶(3aaB_)

13∶3

3∶1

12∶3∶1(显性上位)

一对等位基因中的显性基因对另一对等位基因中的显性基因起遮盖作用，并表现出自身所控制的性状：

(9A_B_＋3A_bb)∶(3aaB_)∶(1aabb)

12∶3∶1

2∶1∶1

(2)子代中各表现型所占份数之和小于16(致死类)

①4∶2∶2∶1表示的是AA、BB均可以使个体致死，即2AaBB、2AABb、1AABB、1AAbb、1aaBB均死亡。

②6∶3∶2∶1表示的是BB(或AA)使个体致死，即2AaBB、1AABB、1aaBB(或2AABb、1AABB、1AAbb)死亡。

[对点训练]

1．基因型为AABBCC和aabbcc的两种豌豆杂交，按自由组合规律遗传，F2中基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的概率依次是()

A．27、8、B．27、8、

C．18、6、D．18、6、

A[F1的基因型为AaBbCc，按每对基因的自交后代来看，其基因型的种类是3，表现型种类是2，显性纯合子的概率为。三对基因同时考虑，F2基因型有33种，表现型有23种，显性纯合子概率为()3。]

2．某种鼠中，黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性，且基因Y或t纯合时都能使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的，现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为()

A．2∶1B．9∶3∶3∶1

C．4∶2∶2∶1D．1∶1∶1∶1

A[正常情况下Y_T_∶Y_tt∶yyT_∶yytt＝9∶3∶3∶1，但是基因Y或t纯合时都能使胚胎致死，所以Y_T_中有2/3能存活，Y_tt和yytt全部死亡，yyT_正常，所以YyT_∶yyT_＝2∶1。也可以用基因分离定律解释：Yy自交后代出现两种表现型Yy和yy，而Tt自交后代只有1种表现型T_(TT和Tt都为显性性状)，所以理论上应是Yy和yy的比例为2∶1。]

3．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，F1皆表现为黑鲤，F1交配结果如下表所示。

取样地点

取样总数

F2性状分离情况

黑鲤

红鲤

黑鲤∶红鲤

1号池

1699

1592

107

14.88∶1

2号池

62

58

4

14.50∶1

据此分析，若用F1(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∶1

C．1∶1D．以上都不对

B[从题意和表格看出，1号和2号池中F2性状分离比均约为15∶1，表现型比例之和为16，说明这是由两对等位基因控制的遗传，符合基因的自由组合定律。由题意可知，控制鲤鱼体色的基因中，只要显性基因存在则表现为黑鲤。设鲤鱼种群体色由A、a和B、b两对等位基因控制，则F1基因型为AaBb，则用F1(黑鲤)与红鲤测交，子代中不同性状的数量比是(AaBb、Aabb、aaBb)∶aabb＝3∶1。]

4．某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的植株表现为小花瓣，aa的植株表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的为黄色，且两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是()

A．子代共有9种基因型

B．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例为1/3

C．子代共有6种表现型

D．子代的红花植株中，纯合子占1/9

C[由题干分析知，基因型为AaRr的亲本自交，子代共有9种基因型；由于基因型为aa的植株无花瓣，因此基因型为aa__的个体只有一种表现型，综合分析可知，其子代应有5种表现型，即红色大花瓣、黄色大花瓣、红色小花瓣、黄色小花瓣、无花瓣；子代有花瓣植株(AA__、Aa__)中，AaRr所占的比例为1/3；子代的红花植株中，纯合子(AARR)占1/9。(注意，如无花瓣就谈不上花瓣的颜色。)]

5．荠菜果实形状——三角形和卵圆形由位于两对同源染色体上的基因A、a和B、b决定。基因型为AaBb的个体自交，F1中三角形∶卵圆形＝301∶20。在F1的三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代均为三角形果实，这样的个体在F1的三角形果实荠菜中所占的比例为()

A．1/15B．7/15

C．3/16D．7/16

B[由F1中三角形∶卵圆形＝301∶20≈15∶1可知，只要有基因A或基因B存在，荠菜果实就表现为三角形，无基因A和基因B则表现为卵圆形。基因型为AaBb、aaBb、Aabb的个体自交均会出现aabb，因此无论自交多少代，后代均为三角形果实的个体在F1的三角形果实荠菜中占7/15。]

6．人类的皮肤含有黑色素，黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A/a、B/b)控制，显性基因A和B可以使黑色素量增加，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，下列关于其子女肤色深浅的描述中错误的是()

A．可产生4种表现型

B．肤色最浅的孩子基因型是aaBb

C．与亲代AaBB表现型相同的有1/4

D．与亲代AaBb肤色深浅相同的有3/8

C[基因型为AaBb的男性与基因型为AaBB的女性结婚所生孩子的基因型为1/8AABB、1/4AaBB、1/8aaBB、1/8AABb、1/4AaBb、1/8aaBb。后代的表现型有4种，分别是含有4个、3个、2个、1个显性基因决定的肤色，肤色最浅的基因型是aaBb，与亲代AaBb肤色深浅相同的有3/8，与亲代AaBB表现型相同的也是3/8。]

7．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基因的表述产物能完全抑制A基因的表述；相应的隐性等位基因a、b、d的表述产物没有上述功能。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[F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，总数为64，故F1中应有3对等位基因，且遵循自由组合定律。

A错：AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因。

B错：aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2对等位基因。

C错：aabbDD×aabbdd的F1中只有1对等位基因，且F1、F2都是黄色，AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因。

D对：AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3对等位基因，F1均为黄色，F2中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比。]

8．(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________。

(2)实验②中乙植株的基因型为________，子代中有________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________。

[解答](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②中aabb(甲)×AaBb(乙)→Aabb(紫叶)、AaBb(紫叶)、aaBb(紫叶)、aabb(绿叶)，故实验②中子代有4种基因型。(3)紫叶甘蓝(丙)的可能基因型为AABB、AABb、AAbb、AaBb、AaBB、Aabb、aaBB、aaBb，甲植株与紫叶甘蓝(丙)植株杂交，可能出现的结果为：aabb×Aabb→Aabb(紫叶)、aabb(绿叶)或aabb×aaBb→aaBb(紫叶)、aabb(绿叶)或aabb×AABB→AaBb(紫叶)或aabb×AABb→AaBb(紫叶)、Aabb(紫叶)或aabb×AAbb→Aabb(紫叶)或aabb×AaBB→AaBb(紫叶)、aaBb(紫叶)或aabb×aaBB→aaBb(紫叶)或aabb×AaBb→3紫叶∶1绿叶，故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。aabb×A