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素养提升课5基因自由组合定律的异常、特殊分离比突破点一基因间相互作用导致性状分离比的改变典例引领(2016·全国Ⅲ卷)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【审题指导】(1)纯合红花与纯合白花植株杂交,F1全为红花,F1自交F2中红花∶白花为272∶212≈9∶7。(2)F1红花与纯合白花植株杂交,杂交后代红花∶白花为101∶302≈1∶3。(3)说明两对基因存在互作关系,AB为红花,Abb,aaB,aabb为白花。解析:题中“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”,该结果相当于测交后代表现出了1∶3的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传,位于两对同源染色体上。设相关基因为A、a和B、b。由F2的性状分离比接近9∶7,可推知AB表现为红花,Abb、aaB、aabb都表现为白花,因此F2中的白花植株中既有纯合体也有杂合体;F2中红花植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb,共4种;F2中白花植株的基因型有5种,比红花植株的基因型种类多。答案:D素养提升1.理解9∶3∶3∶1变式的实质由于非等位基因之间常常发生相互作用而影响同一性状表现,出现了不同于9∶3∶3∶1的异常性状分离比,如图所示,这几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遗传是一致的,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。2.“合并同类项法”巧解两对基因自由组合定律特殊分离比第一步,判断是否遵循基因自由组合定律:若双杂合子自交后代的表现型比例之和为16(存在致死现象除外),不管以什么样的比例呈现,都符合基因自由组合定律,否则不符合基因自由组合定律。第二步,写出遗传图解:根据基因自由组合定律,写出遗传图解,并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1)。第三步,合并同类项,确定出现异常分离比的原因:将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,根据题意,将具有相同表现型的个体进行“合并同类项”,如“9∶6∶1”即9∶(3+3)∶1,确定出现异常分离比的原因,即单显性类型表现相同性状。第四步,确定基因型与表现型及比例:根据第三步推断出的异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。对点落实1.(2019·辽宁沈阳月考)等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。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∶3B.9∶4∶3C.9∶7D.15∶1B解析:位于不同对同源染色体上说明遵循基因的自由组合定律,F1AaBb测交按照正常的自由组合定律表现型应是四种且比例为1∶1∶1∶1,而现在是1∶3,那么F1自交后原本的9∶3∶3∶1应是两种表现型,有可能是9∶7,13∶3或15∶1,故A、C、D正确。而B中的3种表现型是不可能的,故B错误。2.(2018·河北衡水中学检测)某种植物(二倍体)叶缘的锯齿状与非锯齿状受叶缘细胞中T蛋白含量的影响。T蛋白的合成由两对独立遗传的基因(A和a、T和t)控制,基因T仅在叶片细胞中表达,其表达产物是T蛋白,基因A抑制基因T的表达。两锯齿状植株作为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中锯齿状植株与非锯齿状植株的比例是13∶3。下列分析合理的是()A.亲本的基因型分别是aaTt和AAttB.叶缘细胞缺少T蛋白的植株,叶缘呈锯齿状C.F1群体中,T基因的基因频率为2/3D.基因型为aaTT的植物根尖细胞中也有T蛋白的存在B解析:根据题目信息,T基因表达T蛋白,基因A抑制基因T的表达,则只有aaT的植物才能表达T蛋白。根据F2中锯齿状植株与非锯齿状植株的比例是13∶3,判断F1的基因型为AaTt,亲本的基因型为AATT和aatt;aaT的植物能表达T蛋白,表现为非锯齿状,因此叶缘细胞缺少T蛋白的植株,叶缘呈锯齿状;F1群体中,T基因的基因频率为1/2;基因T仅在叶片细胞中表达,基因型为aaTT的植物根尖细胞中没有T蛋白的存在。3.(2018·广东广州高三调研)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。用纯合的黑色和黄色亲本杂交,F1为白色。以下分析错误的是()A.自然界中白色个体的基因型有5种B.含A、B基因的个体毛色是白色的原因是不能翻译出相关蛋白质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F2中白色个体的比例接近1/2,则F2中黑色个体的比例也接近1/2D解析:由题干分析可知,表现型为白色的个体基因型有AABB、AaBB、AaBb、AABb、aabb五种;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,故含A、B基因的个体毛色为白色;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,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;若F2中白色个体的比例接近1/2,说明控制毛色的两对等位基因位于一对同源染色体上,F2中黑色∶黄色∶白色个体之比接近1∶1∶2,则F2中黑色个体与黄色个体的比例均接近1/4。4.(2018·河北唐山二模)某闭花受粉植物,茎的高度和花的颜色受三对等位基因控制且符合自由组合定律,现以矮茎紫花的纯合品种作母本,以高茎白花的纯合品种作父本进行杂交实验,在相同环境条件下,结果发现F1中只有一株表现为矮茎紫花(记作植株A),其余表现为高茎紫花。让F1中高茎紫花自交产生F2有高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7。请回答:(1)由杂交实验结果可推测株高受一对等位基因控制,依据是。解析:(1)根据F2中,高茎∶矮茎=3∶1,可知株高受一对等位基因控制。答案:(1)F2中高茎∶矮茎=3∶1(2)在F2中高茎白花植株的基因型有种,其中纯合子比例占。解析:(2)因为紫花∶白花=9∶7,假设紫花和白花受A、a和B、b两对基因控制,高茎和矮茎受基因D、d控制,根据题干可知,紫花基因型为AB;白花的基因型为Abb、aaB、aabb。所以高茎白花植株的基因型DAbb、DaaB、Daabb,基因型有10种,其中纯合子所占比例为13×37=1/7。答案:(2)101/7(3)据分析,导致出现植株A的原因有两个:一是母本发生了自交,二是父本的某个花粉中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因,让植株A自交,统计子代的表现型及比例。若子代的性状为,则是原因一;若子代的性状为,则是原因二。解析:(3)F1为DdAaBb,如果是母本自交,则植株A的基因型为ddAABB,其自交后代全为矮茎紫花;如果是父本有一个基因发生突变,则植株A的基因型为ddAaBb,其自交后代矮茎紫花∶矮茎白花=9∶7。答案:(3)全为矮茎紫花矮茎紫花∶矮茎白花=9∶75.(2018·湖北武汉调研)玉米是一年生雌雄同株异花授粉植物,其籽粒的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制。A基因存在时,能合成酶Ⅰ;B基因存在时,酶Ⅱ的合成受到抑制。籽粒颜色的转化关系为白色黄色紫色。研究发现纯合紫粒玉米的花粉完全败育,不具备受精能力,其他类型玉米的花粉正常,将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植,F1中收获得到的玉米共有三种类型:白粒、黄粒和紫粒。回答下列问题:(1)从F1中随机选取一粒玉米,能否通过颜色直接判断其母本是白粒玉米还是紫粒玉米?并阐明理由。,。解析:(1)纯合紫粒玉米的基因型为AAbb,其花粉完全败育,不具备受精能力。杂合白粒玉米的基因型为aaBb,将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植,F1中收获得到的玉米共有三种类型:白粒、黄粒和紫粒。由于纯合紫粒玉米花粉完全败育,因此紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果,子代为黄粒或紫粒;白粒植株上收获到的玉米为自交的结果,子代均为白粒,所以F1中白粒的母本为白粒玉米,紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米。答案:(1)能由于纯合紫粒玉米花粉完全败育,因此紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果,子代为黄粒或紫粒;白粒植株上收获到的玉米为自交的结果,子代均为白粒,所以F1中白粒的母本为白粒玉米,紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米解析:(2)实验方案:选择F1中黄粒玉米(AaBb)自交,统计后代籽粒表现型种类及比例。实验结果:如果后代出现黄粒∶紫粒∶白粒=9∶3∶4,符合9∶3∶3∶1的变式,说明A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。答案:(2)选择F1中黄粒玉米自交,统计后代籽粒表现型种类及比例后代黄粒∶紫粒∶白粒=9∶3∶4(2)请用F1为实验材料设计一代杂交实验,以验证A、a和B、b基因符合自由组合定律。(要求:写出实验方案,并预期实验结果)实验方案:。实验结果:。突破点二致死现象导致的性状分离比的改变典例引领(2018·广东深圳一模)某种植物的花色同时受A、a与B、b两对基因控制。基因型为Abb的植株开蓝花,基因型为aaB的植株开黄花。将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交,取F1红花植株自交得F2。F2的表现型及其比例为红花∶黄花∶蓝花∶白花=7∶3∶1∶1。(1)F1红花的基因型为,上述每一对等位基因的遗传遵循定律。(2)对F2出现的表现型及其比例有两种不同的观点加以解释。观点一:F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。观点二:F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。你支持上述观点,基因组成为的配子致死;F2中蓝花植株和亲本蓝花植株的基因型分别是。【审题指导】(1)蓝花与黄花植株杂交,F1中出现红花,F1红花植株自交,F2中红花∶黄花∶蓝花∶白花=7∶3∶1∶1,合为12。(2)16-4=12,说明F1红花植株自交时,有一种基因型的雌配子或雄配子死亡造成9∶3∶3∶1的比例改变。(3)根据F2的比例,判断红花和蓝花各有两份死亡,因此死亡的配子为Ab。解析:由题意知,Abb与aaB杂交,子一代一定含有a、b基因,红花植株自交,得到子二代有蓝花(Abb)、黄花(aaB),因此子一代既含有A基因,也含有B基因,子一代红花植株的基因型是AaBb,子一代自交后代的性状分离比是7∶3∶1∶1,组合方式是12种,所以子一代产生的可育配子是3种和4种,即雌配子或雄配子出现致死现象。(1)由分析可知,子一代红花植株的基因型是AaBb。(2)如果没有配子致死情况,子一代红花植株自交产生的子二代的表现型及比例是AB∶aaB∶Abb∶aabb=9∶3∶3∶1;事实上,子二代的表现型及比例是AB(红花)∶aaB(黄花)∶Abb(蓝花)∶aabb(白花)=7∶3∶1∶1,白花植株的基因型是aabb,含有ab的雌配子和雄配子都是可育的,Abb(蓝花)的数目是1而不是3,因此含有Ab的雌配子或者是雄配子致死,F2中蓝花植株的基因型和亲本蓝花植株的基因型都是Aabb。答案:(1)AaBb基因分离(2)二AbAabb、Aabb素养提升1.明确几种致死现象(1)显性纯合致死①AA和BB致死AaBb:AaBb:Aabb:aaBb:aabb4:2:2:1:AaBb:Aabb:aaBb:aabb1:1:1:1自交后代，其余基因型体致死交后代个测②AA(或BB)致死AaBb:AaBBAaBb:aa