第19讲　孟德尔豌豆杂交实验(二)

第19讲孟德尔豌豆杂交实验(二)考纲要求考情分析命题趋势1.基因的自由组合定律(Ⅱ)2017，全国卷Ⅱ，6T2017，全国卷Ⅲ，32T2016，全国卷Ⅱ，32T2016，浙江卷，32T2016，全国卷Ⅲ，6T2015，福建卷，28T2015，安徽卷，31T对两对相对性状实验的考查内容主要包括孟德尔实验的过程和结果、基因自由组合定律的实质和适用条件用分离定律解决自由组合问题是高考中的重点，考查的内容主要包括基因型与表现型的推导、相关概率计算等自由组合定律中性状分离比的变形分析是高考中的重点，考查的内容主要包括9∶3∶3∶1的变式分析、基因连锁与交叉互换现象的分析等分值：2～18分考点一两对相对性状的实验及基因自由组合规律一、两对相对性状的杂交实验1．假说—演绎过程答案黄色圆粒9∶3∶3∶1两对遗传因子彼此分离随机组合比例相等的4种随机的2．自由组合定律答案非同源染色体上的后期非同源染色体上的非等位基因二、孟德尔获得成功的原因答案豌豆一对多对统计学假说—演绎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)F1(基因型为YyRr)产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1。(√)(2)F1(基因型为YyRr)产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1。(×)(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(×)(4)在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。(×)(5)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同。(×)(6)基因型为AaBb的植株自交，得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16。(×)2．香豌豆紫花和粉花受3对等位基因(D/d、E/e、F/f)控制，当每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开紫花，否则开粉花。现有甲、乙、丙3个不同纯合粉花品系，相互之间进行杂交，后代表现型如图所示。已知甲的基因型是DDeeff，推测乙的基因型是(D)A．ddEEff B．ddeeFFC．ddeeff D．DDEEff3．现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关选项不正确的是(D)测交类型测交后代基因型种类及比例父本母本AaBbAabbaaBbaabbF1乙1222乙F11111A.F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精B．F1自交得F2，F2的基因型有9种C．F1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亲本甲(AABB)×乙(aabb)，所以F1基因型为AaBb，当F1作父本，乙做母本时，正常情况下AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，而实际比值为1∶2∶2∶2，由此可见，F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精，故A项正确，D项错误；F1(AaBb)自交所得F2基因型有3×3＝9种，B项正确；F1可产生AB、aB、Ab、ab4种配子，因此其花药离体培养可得到4种表现型不同的植株，C项正确。一两对相对性状杂交实验的相关分析1．实验分析1YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)2Rr(圆)eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(1YYRR2YyRR,2YYRr4YyRr))(黄圆)eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(1yyRR,2yyRr))(绿圆)1rr(皱)1YYrr2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)2.F1的配子分析F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，图解如下：3．相关结论(1)表现型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(双显性状Y_R_占9/16,单显性状Y_rr＋yyR_占3/16＋3/16,双隐性状yyrr占1/16,亲本类型Y_R_＋yyrr占9/16＋1/16,重组类型Y_rr＋yyR_占3/16＋3/16))(2)基因型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(纯合子YYRR、YYrr、yyRR、yyrr共占1/16×4,双杂合子YyRr共占4/16,单杂合子YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr共占2/16×4))[例1]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再和隐性类型进行测交，结果如下图所示(两对基因位于两对同源染色体上)。请问F1的基因型为(C)A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRrC．DdRr和Ddrr D．ddRr解析因测交后代比例不是1∶1∶1∶1，可见F1并非全是DdRr，又因为测交后代中易染病的较多，故F1中还有基因型为Ddrr的个体。二基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析1．在上述比例中最能体现基因分离定律和基因自由组合定律实质的分别是F1所产生配子的比例为1∶1和1∶1∶1∶1，其他比例的出现都是以此为基础。该基础源自减数分裂时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2．利用分枝法理解比例关系。因为黄色和绿色、圆粒和皱粒两对相对性状独立遗传，所以9∶3∶3∶1的实质为(3∶1)×(3∶1)，1∶1∶1∶1的实质为(1∶1)×(1∶1)，因此若出现3∶3∶1∶1，其实质为(3∶1)×(1∶1)。此规律可以应用在基因型的推断中。[例2]瑞典遗传学家尼尔逊·埃尔对小麦和燕麦的子粒颜色的遗传进行了研究。他发现在若干个红色子粒与白色子粒的纯合亲本杂交组合中出现了如下几种情况：结合上述结果，回答下列问题：(1)控制红粒性状的基因为__显性__(填“显性”或“隐性”)基因，该性状由__三__对能独立遗传的基因控制。(2)第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合子一代可能的基因组成有__3__种，第Ⅲ组杂交组合子一代可能的基因组成有__1__种。(3)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F1测交后代的红粒和白粒的比例依次为1∶1、3∶1和7∶1。解析(1)由F1、F2的表现型和“有中生无”原理可推出红粒为显性性状，控制红粒性状的基因一定为显性基因。由第Ⅲ组的F2中红粒所占的比例为63/64，即1－(1/4)3，可以推出该性状由三对能独立遗传的基因控制。(2)由各表现型所占的比例可推出第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的F1中分别有1对、2对、3对杂合基因，则第Ⅰ组F1可能的基因组成为Aabbcc、aaBbcc和aabbCc，第Ⅱ组F1可能的基因组成为AaBbcc、aaBbCc和AabbCc，第Ⅲ组F1可能的基因组成只能为AaBbCc。(3)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F1测交后代的白粒所占的比例依次为1/2、(1/2)2和(1/2)3。理解自由组合定律的实质要注意3点(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。(2)独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。(3)普遍性：自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物。[例1](2014·全国卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对性状的两对等位基因必须位于__________________上，在形成配子时非等位基因要__________，在受精时雌雄配子要__________________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要__________。那么这两个杂交组合分别是________________和________________。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是________________、__________________、________________和__________________。[答题送检]来自阅卷名师报告错误致错原因扣分(1)考生将同源染色体和非同源染色体混淆，或出现知识性错误－1考生出现审题失误，忽略数字修饰的对象“两个杂交组合”－2(2)考生没有注意关键词“表现型及其数量比”，导致答案不准确或不完整－8[解析](1)由题意可知，出现这种情况只能用两对基因独立遗传解释，符合基因的自由组合定律。因此可以判断在亲本中，控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于非同源染色体上。在形成配子时非等位基因要自由组合，在受精时雌雄配子要随机结合，而且每种合子(受精卵)的存活率也要相等。若分别用T、t和D、d表示抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因，根据题干信息可知，4个纯合亲本的基因型可分别表示为TTDD、TTdd、ttDD、ttdd。若要使两个杂交组合产生的F1与F2均相同，则两个亲本组合只能是抗锈病无芒(TTDD)×感锈病有芒(ttdd)和抗锈病有芒(TTdd)×感锈病无芒(ttDD)。(2)由(1)解析可知，F1基因型为TtDd，F2植株将出现9种不同的基因型：TTDD、TtDD、TTDd、TtDd、TTdd、Ttdd、ttDD、ttDd、ttdd，可见F2自交最终可得到9个F3株系，只有基因型为TtDD、TTDd、Ttdd、ttDd的4种杂合子自交后所得的F3株系只表现出一对性状发生分离，其每种株系的表现型及数量比依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1。[规范答题](除注明外，每空1分)(1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒×感锈病有芒抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1(2分)抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1(2分)抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1(2分)感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1(2分)1．在一个自然果蝇种群中，果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状(由基因D、d控制)，灰身(A)对黑身(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性。某果蝇基因型如图所示(仅画出部分染色体)，请回答下列问题：(1)灰身与黑身、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传__不遵循__(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是__控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上__。(2)图示果蝇细胞在有丝分裂后期移向细胞同一极的基因有__A、a、B、b、D、d__。(3)该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配，得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇、99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇，则选择的雄果蝇基因型为__AABBXDY__。为验证基因的自由组合定律，最好选择基因型为__aabbXdY__的果蝇与图示果蝇进行交配。解析(1)分析细胞图像可知，A、a与B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，遗传时不遵循自由组合定律。(2)有丝分裂后期着丝点分裂，染色体移向两极，所以移向细胞同一极的基因有A、a、B、b、D、d。(3)根据题意可知，该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配，子代表现型及比例为灰身直翅棒眼雌果蝇∶灰身直翅棒眼雄果蝇∶灰身直翅正常眼雄果蝇＝2∶1∶1，说明果蝇控制眼形的基因位于X染色体上，且正常眼对棒眼为隐性，故选择的雄果蝇基因型为AABBXDY；为验证基因自由组合定律，应进行测交实验，即选择基因型为aabbXdY的雄果蝇与之进行交配。考点二基因自由组合规律的应用1．用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题(1)思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个__分离__定律问题，在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个__分离定律__的问题。(2)分类剖析①配子类型问题a．多对等位基因的个体产生的配子种类数是__每对基因产生相应配子种类数的乘积__。b．举例：AaBbCCDd产生的配子种类数eq\a\vs4\al(AaBbCCDd,↓↓↓↓,2×2×1×2＝8种)②求配子间结合方式的规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。③基因型问题a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代基因型的种类数等于__亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积__。b．子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。c．举例：AaBBCc×aaBbcc杂交后代基因型种类及比例Aa×aa→1Aa∶1aa2种基因型BB×Bb→1BB∶1Bb2种基因型Cc×cc→1Cc∶1cc2种基因型子代中基因型种类：2×2×2＝8种。子代中AaBBCc所占的概率为__1/2×1/2×1/2＝1/8__。④表现型问题a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。b．子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积。c．举例：AaBbCc×AabbCc杂交后代表现型种类及比例Aa×Aa→3A_∶1aa2种表现型Bb×bb→1Bb∶1bb2种表现型Cc×Cc→3C_∶1cc2种表现型子代中表现型种类：2×2×2＝8种。子代中A_B_C_所占的概率为__3/4×1/2×3/4＝9/32__。2．某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变设亲本的基因型为AaBb，符合基因自由组合定律。(1)eq\a\vs4\al(显性纯,合致死,AA、BB,致死)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝,4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死,测交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝,1∶1∶1∶1))(2)eq\a\vs4\al(隐性纯,合致死)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(双隐性致死：自交后代表现型之比为9∶3∶3,单隐性致死：自交后代表现型之比为9∶1))1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律。(√)(2)表现型相同的生物，基因型一定相同。(×)(3)基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶1，则这个亲本基因型为AABb。(√)(4)基因型为AaBBccDD的二倍体生物，可产生不同基因型的配子种类数是8。(×)2．已知某植物品系种子的颜色由A、a和B、b两对等位基因控制，两对基因独立遗传。现有一绿色种子的植株X，与一纯合的黄色种子的植株杂交，F1都为黄色，再让F1自花受粉产生F2，F2性状分离比为27黄∶21绿，则植株X的基因型为(C)A．AAbb B．aaBBC．aabb D．aaBb解析F2性状分离比为27黄∶21绿，即9∶7，这一比例是9∶3∶3∶1的变式，即9∶(3＋3＋1)，由此可知，具有A_B_基因型的个体表现为黄色(纯种黄色为AABB)，具有A_bb、aaB_、aabb基因型的个体均表现为绿色，F1的基因型为AaBb，故植株X的基因型为aabb。3．在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)，两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是(B)A．黄色短尾亲本能产生4种正常配子B．F1中致死个体的基因型共有4种C．表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种D．若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾鼠占2/3解析由题干分析知，当个体中出现YY或DD时会导致胚胎死亡，因此黄色短尾个体的基因型为YyDd，能产生4种正常配子；F1中致死个体的基因型共有5种；表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd1种；若让F1中的灰色短尾(yyDd)雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾鼠占2/3。一基因自由组合定律的拓展分析1．两对等位基因控制一对相对性状的特殊分离比F1(AaBb)自交后代比例原因分析测交后代比例9∶3∶3∶1正常的完全显性1∶1∶1∶19∶7当A、B同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型1∶39∶3∶4aa(或bb)成对存在时，表现为双隐性状，其余正常表现1∶1∶29∶6∶1双显、单显、双隐三种表现型1∶2∶115∶1只要具有显性基因(A或B)表现型就一致，其余基因型为另一种表现型3∶110∶6具有单显基因为一种表现型，其余基因型为另一种表现型1∶11∶4∶6∶4∶1A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb)1∶2∶12.基因致死类型(1)致死作用可以发生在不同阶段，在配子期致死的称为配子致死，在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。不论是配子致死还是合子致死，在解答此类试题时都要按照正常的遗传规律进行分析，先分析致死类型，再确定相应基因型和表现型的比例。(2)类型：致死基因导致配子或个体的死亡而引起比率9∶3∶3∶1发生偏差，常见的变式比有4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1等。3．基因累加效应(1)概念：对于同一性状的表现型来讲，几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响。(2)常见类型：当两对非等位基因决定同一性状时，由于基因的相互作用，后代会表现某一性状的叠加，从而偏离9∶3∶3∶1，常见的变式比有1∶4∶6∶4∶1等。4．蜜蜂的遗传在蜂群中，蜂王和工蜂是由受精卵发育而来的，属于二倍体。雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来的，属于单倍体。由此可见，雄蜂的基因型取决于母本产生的卵细胞的基因型，雄蜂通过假减数分裂的方式产生精子，因此雄蜂的基因型又决定了精子的基因型，受精卵的基因型决定了蜂王和工蜂的基因型。[例1]研究发现，小麦颖果皮色的遗传中，红皮与白皮这对相对性状的遗传涉及Y、y和R、r两对等位基因。两种纯合类型的小麦杂交，F1全为红皮，用F1与纯合白皮品种做了两个实验。实验1：F1×纯合白皮，F2的表现型及数量比为红皮∶白皮＝3∶1；实验2：F1自交，F2的表现型及数量比为红皮∶白皮＝15∶1。分析上述实验，回答下列问题：(l)根据实验__2__可推知，与小麦颖果的皮色有关的基因Y、y和R、r位于__两__对同源染色体上。(2)实验2的F2中红皮小麦的基因型有__8__种，其中杂合子所占的比例为__4/5__。(3)让实验1的全部F2植株继续与白皮品种杂交，假设每株F2植株产生的子代数量相同，则F3的表现型及比例为红皮∶白皮＝7∶9。(4)现有2包基因型分别为yyRr和yyRR的小麦种子，由于标签丢失而无法区分。请利用白皮小麦种子设计实验方案确定每包种子的基因型。实验步骤：①分别将这2包无标签的种子和已知的白皮小麦种子种下，待植株成熟后分别让待测种子发育成的植株和白皮小麦种子发育成的植株进行杂交，得到F1种子；②将F1种子分别种下，待植株成熟后分别观察统计__F1小麦颖果的皮色__。结果预测：如果F1小麦颖果既有红皮，又有白皮(或小麦颖果红皮∶白皮＝1∶1)，则包内种子的基因型为yyRr；如果__F1小麦颖果只有红皮__，则包内种子的基因型为yyRR。解析(1)在实验2中，F1自交得到F2的性状分离比为15∶1，为9∶3∶3∶1的变式，说明这两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，同时也能确定红皮F1基因型为YyRr。(2)F1(YyRr)自交得到的F2的基因型共有9种，yyrr表现为白皮，1YYRR、2YYRr、1YYrr、2YyRR、4YyRr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr共8种基因型，表现为红皮，其中杂合子占12/15，即4/5。也可先算出纯合子的比例为1/5，则杂合子比例为1－1/5＝4/5。(3)实验1即F1(YyRr)的测交，YyRr×yyrr→F2：1YyRr、1Yyrr、1yyRr、1yyrr。F2产生基因型为yr的配子的概率为9/16，故全部F2植株继续与白皮品种杂交，F2中白皮占9/16×1＝9/16，红皮占7/16，红皮∶白皮＝7∶9。(4)根据结果推出现象，即yyRr×yyrr的后代中既有红皮又有白皮，yyRR×yyrr的后代只有红皮。[例1]基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则下列有关其子代的叙述，正确的是()A．1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64B．3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128C．5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256D．7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同[答题送检]来自阅卷名师报告错误致错原因扣分A学生未能理解每对等位基因纯合与杂合的概率都是1/2－2C考生不能熟练利用分离定律解自由组合问题－2D同A项－2[解析]A项，假定A、a杂合，其余6对纯合，这样个体出现的概率为eq\f(1,2)7＝eq\f(1,128)，7对基因中每一对都有可能杂合，其余纯合，故有7个eq\f(1,128)，即eq\f(7,128)。B项，3对等位基因杂合，4对等位基因纯合，可设情况之一AaBbDd三对为杂合，其余为纯合，概率为eq\f(1,2)7＝eq\f(1,128)，从7对基因中任选三对杂合，则组合有Ceq\o\al(3,7)＝35种，故出现的概率为eq\f(35,128)。C项，同B项，应有Ceq\o\al(2,7)个eq\f(1,128)，即eq\f(21,128)。D项，7对纯合与7对杂合个体出现的概率相同。[规范答题]B(2分)1．某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型AA的植株表现为大花瓣，Aa的为小花瓣，aa的为无花瓣。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，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(B)A．子代共有9种基因型B．子代共有4种表现型C．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3D．子代的所有植株中，纯合子约占1/4解析AaRr自交，根据基因自由组合定律，子代共有3×3＝9种基因型，A项正确；Aa自交子代表现型有3种，Rr自交子代表现型有2种，但由于aa表现无花瓣，即aaR_与aarr的表现型相同，因此表现型共5种，B项错误；子代有花瓣植株所占的比例为3/4，AaRr所占的比例1/2×1/2＝1/4，因此子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例为1/3，C项正确；AaRr自交，子代的所有植株中，纯合子约占1/2×1/2＝1/4，D项正确。1．(2017·全国卷Ⅱ)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(D)A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbddB．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDDC．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbddD．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd解析由题F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9，F2为52＋3＋9＝64份，可以推出F1产生雌雄配子各8种，即F1的基因型为三杂AaBbDd，只有D项符合。或者由黑色个体的基因组成为A_B_dd，占9/64＝3/4×3/4×1/4，可推出F1基因组成为AaBbDd。2．(2016·全国卷Ⅲ)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(D)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解析根据题意，由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，F1自交得到的F2植株中红花∶白花≈9∶7，可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相关基因用A、a和B、b表示)，即两对等位基因位于两对同源染色体上，C项错误；双显性(A_B_)基因型(4种)的植株表现为红花，B项错误；单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因型的植株均表现为白花，所以F2中白花植株有的为纯合体，有的为杂合体，A项错误；F2中白花植株共有5种基因型，比红花植株基因型(4种)种类多，D项正确。3．(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：有毛白肉A×无毛黄肉B无毛黄肉B×无毛黄肉C↓↓有毛黄肉∶有毛白肉＝1∶1全部为无毛黄肉实验1实验2有毛白肉A×无毛黄肉C↓全部为有毛黄肉实验3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__有毛__，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为__黄肉__。(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__。(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。(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。(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有__ddFF、ddFf__。解析(1)通过实验1和实验3可知，有毛与无毛杂交后代均为有毛，可知有毛为显性性状；通过实验3可知，白肉与黄肉杂交，后代均为黄肉，可断定黄肉为显性性状。(2)通过实验1有毛A与无毛B杂交后代全为有毛可知：A为DD，B为dd。同理，通过实验3可知C为dd；通过实验3白肉A和黄肉C杂交后代全为黄肉可知，A为ff，C为FF；通过实验1白肉A和黄肉B杂交后代黄肉∶白肉＝1∶1，可知B为Ff，所以A的基因型为DDff，B的基因型为ddFf，C的基因型为ddFF。(3)B的基因型为ddFf，自交后代根据自由组合定律可得无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。(4)实验3亲本的基因型为DDff与ddFF，子代基因型为DdFf，根据自由组合定律，子代自交后代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。(5)实验2亲本的基因型为ddFf与ddFF，它们杂交后代无毛黄肉的基因型为ddFF、ddFf。4．(2017·全国卷Ⅲ)己知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE，②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论。)(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论。)解析(1)要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为判定每两对等位基因是否位于两对染色体上，如利用①和②杂交，得到F1，再让F1雌雄个体自由交配，观察F2的表现型及比例来判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上。同理，用②和③杂交判定基因E/e和B/b是否位于两对染色体上，用①和③杂交判定基因E/e和A/a是否位于两对染色体上。(2)要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可通过①aaBBEE、②AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察F1雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果正反交结果均不相同，则A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。答案(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼与无眼、正常刚毛与小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。5．(2016·四川卷)油菜物种Ⅰ(2n＝20)与Ⅱ(2n＝18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后，得到一个油菜新品系。(注：Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对。)(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中__纺锤体__的形成，导致染色体加倍；获得的植株进行自交，子代__不会__(填“会”或“不会”)出现性状分离。(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂，应观察__分生__区的细胞，处于分裂后期的细胞中含有__76__条染色体。(3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子，已知种子颜色由一对基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验：组别亲代F1表现型F1自交所得F2的表现型及比例实验一甲×乙全为产黑色种子植株产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶1实验二乙×丙全为产黄色种子植株产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶13①由实验一得出，种子颜色性状中黄色对黑色为__隐__性。②分析以上实验可知，当__R__基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为__AARR__，F2中产黄色种子植株中杂合子的比例为__10/13__。③有人重复实验二，发现某一F1植株，其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因)，请解释该变异产生的原因：__植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开__。让该植株自交，理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为__1/48__。解析(1)秋水仙素通过抑制细胞分裂中纺锤体的形成，导致染色体加倍，获得的植株为染色体加倍的纯合子，纯合子自交子代不会出现性状分离。(2)油菜新品系体细胞中染色体数目为(10＋9)×2＝38，要观察植物有丝分裂，应观察根尖分生区细胞，处于有丝分裂后期的油菜新品系根尖细胞中染色体数目加倍，为76条。(3)①由实验一，甲(黑)×乙(黄)→F1全黑，可推知，黑色为显性性状，黄色为隐性性状。②分析实验二，F2中黑∶黄＝3∶13，可确定R基因存在时抑制A基因的表达。丙的基因型为AARR，乙的基因型为aarr，F2中黑色种子的基因型为A_rr，黄色种子的基因型及所占比例为9/16A_R_、3/16aaR_和1/16aarr，其中纯合子基因型及所占比例为1/13AARR、1/13aaRR、1/13aarr，则F2黄色种子中杂合子的比例为10/13。③实验二中，正常F1的基因型为AaRr，而异常F1为AaRRr，可能是丙在减Ⅰ后期含R基因的同源染色体未分离或减Ⅱ后期含R基因的姐妹染色单体未分离，从而产生异常配子ARR。AaRRr自交，后代中产黑色(A_rr)种子植株的概率为3/4×1/6×1/6＝1/48。课时达标第19讲1．基因的自由组合过程发生在下列哪个环节中(A)A．① B．②C．③ D．④解析基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期。2．如图为某同学总结的有丝分裂、减数分裂和受精作用的联系图，有些联系是错误的，其中全为错误联系的选项是(D)A．①⑤⑧ B．①③④C．⑦⑧ D．⑤⑧解析在有丝分裂过程中，不发生等位基因的分离，⑤错误；受精作用过程中，不同精子和卵细胞随机组合，但不再发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，⑧错误。3．现有①～④四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示。品系①②③④隐性性状—残翅黑身紫红眼相应染色体Ⅱ、ⅢⅡⅡⅢ若需验证自由组合定律，可以选择交配的品系组合为(D)A．①×④ B．①×②C．②×③ D．②×④4．现对基因型为AaBbCc的植物进行测交，其后代的基因型及比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc＝1∶1∶1∶1(不考虑变异)。下列相关叙述错误的是(D)A．基因A和a、B和b位于两对同源染色体上B．基因C和c、B和b位于两对同源染色体土C．该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子D．该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为1/8解析测交即该生物(AaBbCc)与隐性纯合子(aabbcc)杂交，基因型为aabbcc的个体产生的配子是abc，根据测交结果可知，该生物(AaBbCc)产生的配子的基因型是ABc、aBC、Abc、abC，则这三对等位基因中有两对等位基因位于一对同源染色体上，结合配子的基因型可知，基因A与基因c位于一条染色体上，基因a与基因C位于一条染色体上。综上，该细胞中这三对等位基因的分布如图：。由上分析可知，基因A和a、B和b遵循自由组合定律，则该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为1/2×1/2＝1/4，D项错误。5．莱航鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对等位基因共同控制，其中B、b分别控制黑色和白色，A能抑制B的表达，A存在时表现为白色。某人做了如下杂交实验：代别亲本(P)组合子一代(F1)子二代(F2)表现型白色(♀)×白色(♂)白色白色∶黑色＝13∶3若F2中黑色羽毛莱航鸡的雌雄个体数相同，F2黑色羽毛莱航鸡自由交配得F3，F3中(C)A．杂合子占2/9 B．杂合子多于纯合子C．黑色占8/9 D．黑色个体都是纯合子解析亲本基因型为AABB和aabb，F1为AaBb，则F2中黑色羽毛莱航鸡为1/3aaBB、2/3aaBb，B基因的概率为2/3，b基因的概率为1/3，杂合子所占比例为2/3×1/3×2＝4/9，纯合子所占比例为1－4/9＝5/9，黑色所占比例为1－1/3×1/3＝8/9。6．某植物的果实重量由三对等位基因控制，这三对基因独立遗传，并且对果实重量的增加效应相同且具叠加现象。已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为90g和210g。现将三对基因均杂合的两植株杂交，F1中重量为190A．3/32 B．5/16C．2/64 D．15/64解析每个显性基因增重(210－90)÷6＝20g，所以重量为190g的果实基因型含有显性基因个数为(190－90)÷20＝5个，基因型可能为AaBBCC、AABbCC、AABBCc，所占比例为1/4×1/4×1/2×7．某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑交叉互换)(D)A．控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律B．有刺刚毛基因含胸腺嘧啶，无刺刚毛基因含尿嘧啶C．该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AbD或abdD．该个体与另一个体测交，后代基因型比例为1∶1∶1∶18．某种小鼠的体色受常染色体基因的控制，现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是(A)A．小鼠体色遗传遵循基因自由组合定律B．若F1与白鼠杂交，后代表现为2黑∶1灰∶1白C．F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2D．F2黑鼠有两种基因型9．牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制，叶的形状由另一对等位基因W、w控制，这两对相对性状是自由组合的。若子代的基因型及比值如下表所示，下列说法正确的是(D)基因型RRWWRRwwRrWWRrwwRRWwRrWw比值111122A.双亲的基因型组合为RrWw×RrWWB．测交是验证亲代基因型最简便的方法C．等位基因R、r位于复制时产生的两条姐妹染色单体上D．基因型为RrWw的个体自交，与上表中表现型不同的个体占1/4解析牵牛花子代的基因型中无rr，但有Rr，说明双亲关于花色的基因型组合为Rr×RR，子代WW∶Ww∶ww＝1∶2∶1，说明双亲关于叶形的基因型组合为Ww×Ww，因此双亲的基因型组合为RrWw×RRWw；对植物来说，自交是验证亲代基因型最简便的方法；复制时产生的两条姐妹染色单体上的基因相同，而等位基因一般位于同源染色体上；基因型为RrWw的个体自交，后代的表现型比例为9∶3∶3∶1，而表格中所有个体的表现型为双显性和一种单显性，因此与表格中不同的表现型有双隐性和另一个单显性，占(1＋3)/16＝1/4。10．如图所示，某种植物的花色(白色、蓝色、紫色)由常染色体上的两对独立遗传的等位基因(D、d和R、r)控制。下列说法不正确的是(D)A．该种植物中能开紫花的植株的基因型有4种B．植株Ddrr与植株ddRR杂交，后代中1/2为蓝色植株，1/2为紫色植株C．植株DDrr与植株ddRr杂交，其后代全自交，白色植株占5/32D．植株DdRr自交，后代蓝花植株中能稳定遗传的个体所占的比例是1/6解析紫花植株的基因型有DDrr、Ddrr、ddRr、ddRR，共4种，故A项正确。Ddrr×ddRR，子代为1DdRr(蓝色)∶1ddRr(紫色)，故B项正确。DDrr×ddRr，子代为1DdRr∶1Ddrr。DdRr(1/2)自交，子代ddrr(白色)比例为1/2×1/4×1/4＝1/32；Ddrr(1/2)自交，子代ddrr(白色)比例为1/2×1/4×1＝