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2.3 基因工程的应用
第五单元 基因的传递规律
基因自由组合定律拓展题型突破
课标要求
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
类型 F1(AaBb)自交 后代比例 F1测交后
代比例
① 存在一种显性基因时表现为同一性状，其余为正常表现
② 两种显性基因同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状
题型一　自由组合定律中的特殊分离比
1.基因互作类：9∶3∶3∶1的变式(总和等于16)
9∶6∶1
1∶2∶1
9∶7
1∶3
[典例1] (2023·青海西宁五校联考)果蝇的正常眼(A)对粗糙眼(a)为显性，该对性状还受等位基因B、b控制，这两对基因均位于常染色体上。某研究小组为研究果蝇该对性状的遗传机制，选择两只粗糙眼果蝇进行交配，实验过程及结果如图所示。下列相关分析错误的是(　　)
A.亲代果蝇的基因型组合可能为aaBB×AAbb
B.当基因A、B同时存在时，果蝇才表现为正常眼
C.在F2的正常眼果蝇中，纯合子所占比例约为1/9
D.若让F2中的粗糙眼雌雄果蝇随机交配，则子代都表现为粗糙眼
D
F2的性状分离比约为7∶9
可判断A、a和B、b两对基因独立遗传
基本模型
③ 当某一对隐性基因(如aa)成对存在时表现为双隐性状，其余为正常表现
④ 只要存在显性基因就表现为一种性状，其余为正常表现
⑤ 双显和某一单显基因(如A)表现一致，双隐和另一单显分别表现一种性状
1.基因互作类：9∶3∶3∶1的变式(总和等于16)
9∶3∶4
F1(AaBb)自交
后代比例
F1测交后
代比例
类型
1∶1∶2
15∶1
3∶1
12∶3∶1
2∶1∶1
[典例2].某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白)，如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代，下列相关叙述正确的是（ ）
A.子一代的表型及比例为红色∶黄色＝9∶7
B.子一代的白色个体的基因型为Aabb和aaBb
C.子一代的表型及比例为红色∶黄色∶白色＝9∶3∶4
D.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
C
红色个体(A_B_)中能稳定遗传的基因型(AABB)占比为1/9
红色∶黄色∶白色＝9∶3∶4
基因型为aaBB、aaBb和aabb
[典例3].(2022·全国乙，32)某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是： 其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题：
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合植株杂交，子代植株表型及其比例为_____________________________；子代中红花植株的基因型是
_____________；子代白花植株中纯合子所占的比例是_____。
紫色∶红色∶白色＝3∶3∶2
AAbb、Aabb
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合子亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出所选用的亲本基因型，并预期实验结果和结论。
若子代花色全为红花，则待测白花纯合个体的基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合个体基因型为aaBB
选用的亲本基因型为AAbb；
预期实验结果及结论：
2.显性基因累加效应
举例分析(以基因型AaBb为例)
(1)表型
A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。
(2)原因：
典例突破3
[典例1]麦的粒色受不连锁的两对基因R1、r1和R2、r2控制。R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r不完全显性，并有累加效应，所以麦粒的颜色随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的表型有( )
A.4种 B.5种 C.9种 D.10种
B
F1的基因型是R1r1R2r2，F2的显性基因(R)数量有4个、3个、2个、1个和0个五种情况，对应有五种表型
3.　致死类
可“先拆分，后组合”
[典例1] .(2022·全国甲，6)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，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
B
可“先拆分，后组合”
含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，
Bb自交，子代(B_)∶(bb)＝3∶1
1/24
解答致死类问题的方法技巧
1.从每对相对性状分离比角度分析。如：
6∶3∶2∶1(总和等于12) (2∶1)(3∶1) 某一对显性基因纯合致死；
4∶2∶2∶1(总和等于9) (2∶1)(2∶1) 两对显性基因有一对纯合即致死。
2.从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死：
[典例2] 致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb的个体，两对等位基因独立遗传，但具有某种基因型的配子或个体致死现象。不考虑环境因素对表型的影响，若该个体自交，下列说法不正确的是( )
A.后代分离比为5∶3∶3∶1，则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配
子致死
B.后代分离比为7∶3∶1∶1，则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配
子致死
C.后代分离比为9∶3∶3，则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死
D.后代分离比为4∶2∶2∶1，则推测原因可能是A基因和B基因显性纯合致死
C
没有出现双隐性，说明aabb的合子或个体死亡
4∶2∶2∶1(总和等于9) (2∶1)(2∶1) 两对显性基因有一对纯合即致死。
图示位置

通过验证是否遵循自由组合定律来确定两对细胞核内基因的位置(以AaBb为例)。
题型二　探究不同对基因在常染色体上的位置
1.真核生物有性生殖时，位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律
配子种类
自交 基因型： 表型：
测交 基因型： 表型：
1.真核生物有性生殖时，位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律 (以AaBb为例)。
4种(AB、Ab、aB、ab)
9种
4种
9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb
4种
4种
1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb
[典例1].(2019·江苏，32)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制，毛色有红毛、棕毛和白毛三种，对应的基因组成如表。请回答下列问题：
(1)棕毛猪的基因型有_____种。
毛色 红毛 棕毛 白毛
基因组成 A_B_ A_bb、aaB_ aabb
4
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型为_____________。
AAbb和aaBB
②F1测交，后代表型及对应比例为__________________________。
红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1
③F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有____种(不考虑正反交)。
4
④F2的棕毛个体中纯合子的比例为______。F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为_____。
毛色 红毛 棕毛 白毛
基因组成 A_B_ A_bb、aaB_ aabb
1/3
1/9
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i，I基因对A和B基因的表达都有抑制作用，i基因不抑制，如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配，子代中红毛个体的比例为______，白毛个体的比例为______。
9/64
49/64
图示位置

配子种类 2种(AB、ab) 2种(Ab、aB)
2.若A、a、B、b位于1对同源染色体上，则不遵循自由组合定律
自交 基因型：3种 1AABB∶2AaBb∶1aabb 表型：2种 3A_B_∶1aabb 基因型：3种
表型：3种
1AAbb∶2AaBb∶1aaBB
测交 基因型：2种 表型：2种 1AaBb∶1aabb 基因型：2种
表型：2种
1Aabb∶1aaBb
2.若A、a、B、b位于1对同源染色体上，则不遵循自由组合定律
[典例1]已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因A、a控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因B、b控制)，以下是相关的两组杂交实验。
实验①：乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1：乔化蟠桃∶矮化圆桃＝1∶1
实验②：乔化蟠桃(丙)×乔化蟠桃(丁)→F1：乔化蟠桃∶矮化圆桃＝3∶1
根据上述实验判断，下列关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是( )
D
①实验方案：
②结果分析：
3.判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
(1)自交法
具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1自交，观察F2的性状分离比。
若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代出现3∶1（总数和为4）或1∶2∶1（总数和为4）的性状分离比，则这两对基因位于1对同源染色体上。
子代组合总数和为4时，可以类比一对等位基因位于一对同源染色体进行对比分析
①实验方案：
②结果分析：
3.判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
(2)测交法
具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1与隐性纯合子杂交，观察F2的性状比例。
若子代性状比例为1∶1∶1∶1，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代性状比例为1∶1，则这两对基因位于1对同源染色体上。
[典例1] (2023·广东肇庆调研)已知某种植物的一个表型为红花高茎而基因型为AaBb的个体，A和a基因分别控制红花和白花这对相对性状，B和b分别控制高茎和矮茎这对相对性状。已知这两对基因在染色体上的分布位置有以下三种可能。据图回答下列问题：
(1)图②③中，两对等位基因在遗传时是否遵循基因的自由组合定律？______(填“是”或“否”)，理由是_____________________________________。
(2)若不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换，且含b基因的染色体片段缺失(这种变化不影响配子和子代的存活率)，图③细胞能产生　　　　　种基因型的配子，其基因型是　　　　　　。
否
两对等位基因位于同一对同源染色体上
2
A、aB
只有位于非同源染色体上的非等位基因才遵循基因的自由组合定律，而图②③中，两对基因位于同一对同源染色体上，故两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。

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