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-1-第18讲基因的自由组合定律(Ⅱ)[考纲要求]基因的自由组合定律的应用。考点一基因自由组合定律的拓展分析自由组合定律的9∶3∶3∶1的变式总结F1(AaBb)自交后代比例原因分析9∶7当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型9∶3∶4存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余正常表现9∶6∶1单显性表现为同一种性状，其余正常表现15∶1有显性基因就表现为同一种性状，其余表现另一种性状12∶3∶1双显性和一种单显性表现为同一种性状，其余正常表现13∶3双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状-2-1∶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)题组一自由组合定律中9∶3∶3∶1的变式应用1．科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传，做了如下实验：用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交，F1全为黑鲤，F1自交结果如下表所示。根据实验结果，判断下列推测错误的是()杂交组F2总数F2性状的分离情况黑鲤红鲤黑鲤∶红鲤11699159210714.88∶12154614509615.10∶1A.鲤鱼体色中的黑色是显性性状B．鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制C．鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律D．F1与隐性亲本杂交，后代中黑鲤与红鲤的比例为1∶1答案D解析根据F1自交结果黑色∶红色为15∶1，可推知鲤鱼体色的遗传受两对等位基因控制，遵循孟德尔的自由组合定律。由黑色∶红色为15∶1，可推知红色性状由双隐性基因决定，其他为黑色。根据F1测交遗传图解可知测交会产生两种表现型，比例为3∶1。2．小鼠毛皮中黑色素的形成是一个连锁反应，当R、C基因(两对等位基因位于两对同源染色体上)同时存在时，才能产生黑色素，如图所示。现有基因型为CCRR和ccrr的两小鼠进行交配得到F1，F1雌雄个体交配，则F2的表现型及比例为()A．黑色∶白色＝3∶1B．黑色∶棕色∶白色＝1∶2∶1C．黑色∶棕色∶白色＝9∶3∶4D．黑色∶棕色∶白色＝9∶6∶1-3-答案C解析由图可知，黑色素的合成受两对等位基因控制，当基因型为C__R__时，小鼠表现为黑色；当基因型为C__rr时，小鼠虽然不能产生黑色素，但是可以产生棕色素，小鼠表现为棕色；当基因型为ccR__时，小鼠由于不能产生棕色素，也无法形成黑色素，表现为白色；当基因型为ccrr时，小鼠表现为白色。黑色小鼠(CCRR)和白色小鼠(ccrr)杂交，F1全为黑色(CcRr)，F1雌雄个体交配，后代有9/16C__R__(黑色)、3/16C__rr(棕色)、3/16ccR__(白色)、1/16ccrr(白色)。3．小麦的粒色受两对同源染色体上的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r为不完全显性，并有累加效应，也就是说，麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1，F1自交得F2，则F2的基因型种类数和不同表现型比例为()A．3种、3∶1B．3种、1∶2∶1C．9种、9∶3∶3∶1D．9种、1∶4∶6∶4∶1答案D解析将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1，F1的基因型为R1r1R2r2，所以F1自交后代F2的基因型有9种；后代中r1r1r2r2占1/16，R1r1r2r2和r1r1R2r2共占4/16，R1R1r2r2、r1r1R2R2和R1r1R2r2共占6/16，R1R1R2r2和R1r1R2R2共占4/16，R1R1R2R2占1/16，所以不同表现型的比例为1∶4∶6∶4∶1。技法提炼由基因互作引起的特殊比例的解题技巧解题时可采用以下步骤进行：①判断双杂合子自交后代F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，则符合自由组合定律。②利用自由组合定律的遗传图解，写出双杂合子自交后代的性状分离比(9∶3∶3∶1)，根据题意将具有相同表现型的个体进行“合并同类项”，如12∶3∶1即(9＋3)∶3∶1，12出现的原因是前两种性状表现一致的结果。③根据②的推断确定F2中各表现型所对应的基因型，推断亲代基因型及子代各表现型个体出现的比例。题组二致死基因导致性状分离比改变的分析4．番茄的花色和叶的宽窄分别由一对等位基因控制，且两对基因中某一对基因纯合时会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交，子代的表现型及其比例为红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶＝6∶2∶3∶1。下列有关表述正确的是()A．这两对基因位于一对同源染色体上B．这两对相对性状中显性性状分别是红色和宽叶C．控制花色的基因具有隐性纯合致死效应D．自交后代中纯合子所占比例为1/6答案D解析根据红色窄叶植株自交后代表现型比例为6∶2∶3∶1可知，这两对等位基因位于两对-4-同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律；由子代中红色∶白色＝2∶1、窄叶∶宽叶＝3∶1，可知红色、窄叶为显性性状，且控制花色的显性基因纯合致死；子代中只有白色窄叶和白色宽叶中有纯合子，所占比例为2/12，即1/6。5．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死)，两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是()A．5/8B．3/5C．1/4D．3/4答案B解析在自由交配的情况下，上下代之间种群的基因频率不变。由Aabb∶AAbb＝1∶1可得，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4。故子代中AA的基因型频率是A的基因频率的平方，为9/16，子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方，为1/16，Aa的基因型频率为6/16。因基因型为aa的个体在胚胎期死亡，所以能稳定遗传的个体(AA)所占比例是9/16÷(9/16＋6/16)＝3/5。归纳提升致死基因的类型总结异常情况基因型说明杂合子交配异常分离比显性纯合致死1AA(致死)2Aa、1aa2∶1隐性纯合致死1AA、2Aa、1aa(致死)3∶0伴X染色体遗传的隐性基因致雄配子死亡(XAXa×XaY)只出现雄性个体1∶1提醒在解答此类试题时都要按照正常的遗传规律进行分析，在分析致死类型后，再确定基因型和表现型的比例。题组三多对基因控制一种性状的问题分析6．小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制，这四对基因分别位于四对同源染色体上。每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性。将麦穗离地27cm的mmnnuuvv和离地99cm的MMNNUUVV杂交得到F1，再用F1代与甲植株杂交，产生F2代的麦穗离地高度范围是36～90cm，则甲植株可能的基因型为()A．MmNnUuVvB．mmNNUuVvC．mmnnUuVVD．mmNnUuVv答案B-5-解析由题意可知，该性状由4对等位基因控制，由于每对基因对高度的累加效应相同，且mmnnuuvv离地27cm，MMNNUUVV离地99cm，这四对基因构成的个体基因型中含有显性基因数量的种类有9种，每增加一个显性基因，则离地高度增加9cm，题中F1基因型为MmNnUuVv，与甲杂交后代性状为离地36～90cm，说明后代含有1～7个显性基因，由此推出甲植株的基因型，B项符合，其余则不符合。7．(2013·福建，28)甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表所示。表现型白花乳白花黄花金黄花基因型AA________Aa________aaB______aa____D__aabbdd请回答：(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1基因型是__________，F1测交后代的花色表现型及其比例是________________。(2)黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有______种，其中纯合个体占黄花的比例是________。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是________。答案(1)AaBBDD乳白花∶黄花＝1∶1(2)81/5(3)AaBbDd乳白花解析(1)由双亲基因型可直接写出F1的基因型，F1测交是与aabbdd相交，写出测交后代的基因型，对照表格得出比例；(2)aaBBDD与aabbdd相交，F1的基因型为aaBbDd，可用分支法列出基因型及其比例，再根据要求回答即可；(3)只有AaBbDd的个体自交得到的后代才会有四种表现型，子一代比例最高的花色表现型，应该是不确定基因对数最多的，即白花和乳白花，但乳白花中的Aa比白花中的AA所占的比例高，所以乳白花比例最高。技法提炼多对等位基因控制一种性状的解法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。该类遗传现象仍然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。解答的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。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，然后再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。考点二孟德尔遗传定律的实验探究-6-题组一探究多对基因是否位于同一对同源染色体上1．某一二倍体植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a，B和b，D和d)，已知A、B、D三个基因分别对a、b、d基因完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，再用所得F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是()A．A、B在同一条染色体上B．A、b在同一条染色体上C．A、D在同一条染色体上D．A、d在同一条染色体上答案A解析从F1的测交结果可以推测出F1能产生四种比例相等的配子：ABD、ABd、abD、abd，基因A、B始终在一起，基因a、b始终在一起，说明基因A、B在同源染色体的一条染色体上，基因a、b在另一条染色体上，基因D和d在另外一对同源染色体上。2．现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆，叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案，探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上，请设计方案并作出判断。答案方案一：取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，让其自交，如果F2出现四种性状，其性状分离比为9∶3∶3∶1，说明符合基因的自由组合定律，因此控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；若分离比为3∶1，则位于同一对同源染色体上。方案二：取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，将F1与纯种矮茎茎顶花豌豆测交，如果测交后代出现四种性状，其性状分离比为1∶1∶1∶1，说明符合基因的自由组合定律，因此控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；若分离比为1∶1，则位于同一对同源染色体上。解析探究控制两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上，一般采用F1自交法或F1测交法，观察F1后代性状分离比是否为3∶1或9∶3∶3∶1、1∶1或1∶1∶1∶1。如果是后者则位于两对同源染色体上(即符合自由组合定律)，如果是前者则位于一对同源染色体上(即符合分离定律)。技法提炼确定基因在染色体上位置的实验设计方法(1)自交法：F1自交，如果后代性状分离比符合3∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性