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(共26张PPT)
5 自由组合定律中的特殊比例
高考生物专题精研课
题型一　“和”为16的特殊分离比成因
1.原因分析
(1)基因互作
(2)显性基因累加效应
①表型
②原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
2.解题思路
【对点训练】
1.(多选)(2022山东高考)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是(　　)
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
答案:BCD
解析:由于i纯合的个体为白色花,让只含隐性基因的植株与F2中白色花植株测交,测交后代各植株的花色都是白色,无法确定白色花植株的基因型,A项错误;由题意可知,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,_ _ _ _ii表现为白色,杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII,甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶ AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1,乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII=4∶2∶2∶1,其中II∶Ii=1∶2,所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6,B项正确;
若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本基因型为_ _ _ _Ii,则该植株可能的基因型最多有9种(3×3),C项正确;甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII,其自交的子一代的表型比为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)=9∶3∶3∶1,D项正确。
2.(2022普宁月考)某植物花色受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1,下列说法正确的是(　　)
A.亲本的表型可为白色和最红色或者两种深浅不同的红色
B.F2中与亲本表型相同的类型占1/8或3/8
C.该植物的花色遗传只遵循基因的自由组合定律
D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代每种表型各占1/4
答案:B
解析:由于子一代的基因型是AaBb,因此两株纯合亲本的基因型是AABB×aabb或AAbb×aaBB,如果是前者,属于最红花和白花,后者是中等红色的花,A项错误;亲本基因型如果是AABB、aabb,子二代中与亲本相同的比例是1/8,如果亲本基因型是AAbb、aaBB,子二代中与亲本表现相同的是含有2个显性基因的个体,分别是AaBb、AAbb、aaBB,占3/8,B项正确;该植物的花色遗传同时遵循基因的分离定律和自由组合定律,C项错误;子一代测交后代的基因型是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表型比例是1∶2∶1,D项错误。
3.(2023届雅礼中学月考)某植物的花瓣颜色由两对独立遗传等位基因控制(A、a和B、b),其关系如下图所示,并且研究发现:当基因型为Aa时,A基因只能在花瓣特定位置的细胞表达,从而使花瓣表现为“镶粉”,当基因型为AA时,A基因能在所有花瓣细胞内表达,从而使花瓣表现为“纯粉”。根据所学知识回答下列问题。
(1)该植物花瓣颜色有　　　　　种表型,其中表型为　　　　　的植株一定是纯合子。
(2)某生物兴趣小组发现了一株由纯合亲本(P)杂交而得到的开“镶红”花的植株(F1),让其自交以后,后代(F2)出现了所有表型,则F1“镶红”植株的基因型为　　　　　,纯合亲本的表型是　　　　　　　　　　。
(3)若将F2中的“镶红”植株继续自交一代,F3会出现与F2一样的分离比吗 为什么
(4)若让F2中的“纯红”植株自由交配,则F3出现“纯粉”的概率为　　　　　。
答案:(1)5　纯粉　
(2)AaBb　纯白和纯红、纯白和纯粉　
(3)不会。因为F1的“镶红”植株基因型为AaBb,而F2的“镶红”植株基因型有AaBb和AaBB两种　
(4)1/9
解析:(1)根据题干信息可知,AAB_表现为“纯红”,AaB_表现为“镶红”,AAbb表现为“纯粉”,Aabb表现为“镶粉”,aa__表现为“纯白”(或白色),所以总共有5种表型,其中纯粉一定为纯合子。(2)“镶红”植株自交要能产生所有表型的子代,基因型只能是AaBb,其纯合亲本基因型可能是AABB和aabb(“纯红”和“纯白”),也可能是AAbb和aaBB(“纯粉”和“纯白”)。(3)AaBb自交产生的F2中“镶红”植株有两种基因型AaBB和AaBb,所以F2中的“镶红”植株自交产生的子代分离比与F1“镶红”植株(AaBb)不同。(4)F2中的“纯红”植株有AABB和AABb两种,比例为1/3和2/3,进行自由交配可用配子法计算,即AB配子占2/3,Ab配子占1/3,若F3要产生“纯粉”(AAbb),只能是Ab配子和Ab配子结合,所以概率是1/9。
题型二　遗传致死现象与“和”小于16的特殊分离比
1.原因分析
(1)胚胎致死或个体致死
(2)配子致死或配子不育
2.致死类问题解题思路
【对点训练】
4.(2022全国高考甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(　　)
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
答案:B
解析:由题干信息可知,含a的花粉50%可育、50%不育,则基因型为AaBb的亲本进行自交时产生的可育花粉的基因型及其比例为1/3AB、1/3Ab、1/6aB、1/6ab,卵细胞的基因型及其比例为1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,随机授粉后产生的后代中白花植株所占的比例为1/3×1/4+1/3×1/4+1/6×1/4+1/6×1/4=1/4,则红花植株所占的比例为3/4,所以子一代中红花植株数是白花植株数的3倍,A项正确;子一代中基因型为aabb的个体所占的比例为1/6×1/4=1/24,B项错误;亲本产生4种雄配子, AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,但含a的花粉50%不育,因此可育雄配子数是不育雄配子数的3倍,C项正确;等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上,因此a与B和b组合的机会均等,亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D项正确。
【对点训练】
5.(2022湖北月考)在小鼠染色体上有一系列决定体色的复等位基因(A1控制黄色、A2控制灰色、a控制黑色),A1对A2和a为显性,A2对a为显性,已知A1A1个体会在胚胎时期死亡。小鼠有短尾(D)和长尾(d)两种,且与体色独立遗传。若取两只基因型不同的黄色短尾鼠交配,F1的表型及比例为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1,则下列说法中错误的是(　　)
A.亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd　
B.F1中的4种表型个体均为杂合子
C.若F1中灰色短尾相互交配,子代中黑色鼠占1/4
D.若F1中灰色长尾相互交配,子代中不会出现黑色鼠
答案:D
解析:黄色短尾杂交后代黄色∶灰色=2∶1,短尾∶长尾=2∶1,亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd,且A1A1和DD均致死,A项正确;已知A1对A2和a为显性,A2对a为显性,黄色的基因型为A1A2、A1a,灰色的基因型为A2A2、A2a,黑色的基因型为aa,F1中体色的基因型为A1A2、A1a、A2a,因此4种表型个体均为杂合子,B项正确;小鼠有短尾(D)和长尾(d)两种,且与体色独立遗传,若F1中灰色短尾即A2aDd相互交配,子代中灰色∶黑色=3∶1,其中黑色鼠占1/4,C项正确;若F1中灰色长尾A2add相互交配,子代中出现黑色鼠的概率为1/4,D项错误。
6.(2023届荔湾月考)玉米(2n=20)是重要的粮食作物之一。已知等位基因A/a控制高秆、矮秆,等位基因B/b控制抗病、感病。将纯种高秆抗病与纯种矮秆感病玉米杂交,得到F1,F1自交,F2出现的高秆抗病、高秆感病、矮秆抗病、矮秆感病依次为1 003株、600株、601株、198株。假设该植物致死的情况仅分为:
①合子致死型,即具有某种基因型的个体在胚胎期或成体阶段致死的现象;②配子致死型,即具有某种基因型的配子不能存活的现象。
回答下列问题。
(1)为建立玉米基因组数据库,科学家需要对玉米细胞中　　　条染色体的DNA进行测序。
(2)与高秆相比,矮秆是　　　　性状。等位基因A/a与B/b的遗传________ (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是_______________________。
(3)甲同学认为F2结果的出现属于合子致死型,则致死个体的基因型为　　　　　　　。
(4)若仅为一种基因型的配子致死,则乙同学认为F2结果出现的原因是F1个体产生的AB雌配子或雄配子完全致死,而其他基因型的雌雄配子正常。利用各种已知基因型的玉米植株,设计两个杂交方案验证乙同学的假说。
答案:(1)10　
(2)隐性　遵循　F2表型及其比例为高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病=5∶3∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变形　
(3)AaBB、AABb　
(4)①F1与矮秆感病植株做正交和反交实验,观察并记录子代的表型及其比例。②F1与基因型为Aabb(或基因型为aaBb)的植株做正交和反交实验,观察并记录子代的表型及其比例
解析:(1)玉米为雌雄同体植株,因此为建立玉米基因组数据库,科学家需要对玉米细胞中10条染色体的DNA进行测序。
(2)由F2表型及其比例可知,高秆为显性性状,矮秆为隐性性状。由亲、子代表型可知,F1基因型为AaBb,而F2表型及其比例为高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病=5∶3∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变形,因此等位基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律。
(3)根据自由组合定律,理论上F2中高秆抗病的基因型及其比例应为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb=1∶2∶2∶4,亲代纯种高秆抗病的基因型为AABB,F1基因型为AaBb,因此致死个体的基因型为AaBB和AABb。
(4)F1(AaBb)产生的雌雄配子的基因型及其比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,若基因型为AaBb的个体产生的基因型为AB的雌配子完全致死或基因型为AB的雄配子完全致死均可得出题干实验中的F2表型及其比例。由于需要证明是“基因型为AB的雄配子或雌配子完全致死,而其他基因型的雌雄配子正常”,因此一个亲代的基因型为AaBb,且既可作父本,又可作母本;另一个亲代的基因型不能同时存在AB基因,因此另一个亲代的基因型可以为aabb、aaBb、Aabb。综上分析,杂交方案应该为①F1与矮秆感病植株做正交和反交实验,观察并记录子代的表型及其比例。②F1与基因型为Aabb(或基因型为aaBb)的植株做正交和反交实验,观察并记录子代的表型及其比例。

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