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第21讲　自由组合定律的遗传特例分析
课程标准解读与能力要求 知识网络概览
1.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。 2.运用演绎与推理分析9∶3∶3∶1的变式及应用。 3.运用批判性思维分析自由组合定律遗传特例,提升分析问题、解决问题的能力。
考点一　自交“和”为16的特殊分离比
【命题探究·释疑解惑】
【典例】影响同一性状的两对等位基因中的一对基因(显性或隐性)掩盖另一对基因中显性基因的作用时,所表现的遗传效应称为上位效应,其中的掩盖者称为上位基因,被掩盖者称为下位基因。如上位效应由隐性基因引起,称为隐性上位,由显性基因引起则称为显性上位。在某植物的杂交过程中F2的花色和花形出现以下性状分离比,下列说法错误的是(　　)
A.该植物F2花色出现9∶3∶4的原因是隐性上位
B.控制花色的基因间相互作用的生化途径可以用该链式反应来说明
白色底物红色产物紫色产物
C.该植物F2花形出现12∶3∶1的原因是显性上位
D.控制花形的两对基因中R对P为上位性的
聚焦考查点:自由组合特殊分离比。
【解析】选D。由花色的遗传图解可知,亲本白色基因型为aaBB,F1紫色花植株基因型为AaBb,F2表型比例为紫色∶红色∶白色=9∶3∶4,说明aaB_也表现为白色,aa隐性基因掩盖了B基因的作用,所以是隐性上位,A正确;若有A基因存在,合成酶A使白色底物转变为红色底物,若有B基因存在,合成酶B使红色底物转变为紫色底物,所以花色相应的表型对应的基因型是紫色A_B_,红色A_bb,白色aaB_和aabb,可以用该链式反应说明控制花色的基因间相互作用的生化途径,B正确;花形F2表型比例为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,F1基因型为PpRr,亲本三角形基因型为PPrr,说明P_R_和P_rr都表现为三角形,ppR_表现为长圆形,P基因掩盖了R基因的作用,所以是P对R的显性上位,C正确,D错误。
破解策略
自交“和”为16的特殊分离比的解题规律
1.形成原因:
2.解题步骤:
3.方法规律:
(1)以上各种表型的比例都是在9∶3∶3∶1的基础上重新组合而来的,只是表型的比例有所改变,而基因型的比例没有改变。许多题目给出数值偏大,如紫花∶红花∶白花=810∶272∶358,可以通过以下3步完成转化:
①先将相关数据相加计算出总和:810+272+358=1 440。
②将总和除以16,得出每份的数量:1 440÷16=90。
③求比例:810÷90=9,272÷90≈3, 358÷90≈4。这样便可求出相应比例。
(2)有些情况是将原来9∶3∶3∶1比例打破后重排的,例如出现3∶6∶7的表型比,根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或者子代相应表型的比例。
【扣点专练·通法悟道】
1.南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b),这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜;F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜植株的基因型分别是(　　)
A.aaBB和Aabb B.aaBb和AAbb
C.AAbb和aaBB D.AABB和aabb
【解析】选C。两株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜,F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜,比例约为9∶6∶1,之和为16,所以F1基因型为AaBb,扁盘形南瓜基因型为A_B_,圆形南瓜基因型为A_bb和aaB_,长圆形南瓜基因型为aabb,2株圆形南瓜杂交后代全是扁盘形,所以这两株圆形南瓜的基因型为AAbb和aaBB,C正确。
2.小鼠胰岛素样生长因子Ⅱ的基因G和其受体基因R均位于常染色体上,突变或不表达会导致胚胎发育和生长迟缓。已知父源G基因在仔鼠表达,而母源G基因不表达;父源R基因在仔鼠不表达,而母源R基因表达。下列推论正确的是(　　)
A.GgRR小鼠互相交配,能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约2∶1
B.GGRr小鼠互相交配,能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约3∶1
C.Gg雌性小鼠与Rr雄性小鼠交配,不能得到正常体型的仔鼠
D.Gg雄性小鼠与Rr雌性小鼠交配,能得到正常体型的仔鼠
【解析】选D。GgRR小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GgRR(矮小)、GgRR(正常)、ggRR(矮小),可见子代中能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,A错误;GGRr小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GGRr(矮小)、GGRr(正常)、GGrr(矮小),能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,B错误;若GgRR的雌性小鼠和GGRr的雄性小鼠相互交配,则子代可产生GGRR(正常小鼠),C错误;Gg雄性小鼠产生含有G和g的精子,且G基因正常表达,Rr雌性小鼠能产生含有R和r的卵细胞,且R基因正常表达,因而二者交配能得到正常体型的仔鼠,D正确。
考点二　自交“和”小于16的特殊分离比——致死效应
【命题探究·释疑解惑】
【典例】致死基因的存在可影响后代表型之比。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,不考虑环境因素对表型的影响,若该个体自交,下列说法错误的是(　　)
A.后代分离比为6∶3∶2∶1,则推测原因可能是某对基因显性纯合致死
B.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
C.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
D.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
聚焦考查点:致死现象与自由组合定律。
【解析】选D。后代分离比为6∶3∶2∶1,可拆分成(3∶1)(2∶1),则2∶1中显性纯合致死,A正确;后代分离比为5∶3∶3∶1,只有双显中死亡四份,可推测可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死,导致双显性状中少4份,B正确;由于后代A_B_∶aaB_∶A_bb∶aabb=7∶3∶1∶1,与9∶3∶3∶1相比,A_B_少了2,A_bb少了2,最可能的原因是Ab的雄配子或雌配子致死,C正确;后代分离比为9∶3∶3,没有出现双隐性,说明aabb的合子或个体死亡,D错误。
破解策略
致死类型与原因推导
1.致死类型:
(1)个体致死:主要包括因某类基因型不能发育的胚胎致死和幼龄的夭折,一般由基因的纯合导致,包括显性纯合致死和隐性纯合致死。
(2)配子致死与合子致死:
原因 AaBb自交后代性状分离比举例
显性纯 合致死 6∶2∶3∶1(AA或BB致死)
4∶2∶2∶1(AA和BB致死)
隐性纯 合致死 3∶1(aa或bb致死)
9∶3∶3(aabb致死)
某种精 子致死 3∶1∶3∶1(含A或B的精子致死)
5∶3∶3∶1(含AB的精子致死)
7∶3∶1∶1(含单显aB或Ab精子致死)
8∶2∶2∶0(含ab精子致死)
2.“致死”原因的精准推导:
(1)直接判断法——直接利用基因自由组合定律来分析。
(2)间接判断法——分解成两个基因分离定律问题,分别分析。即将“黄短∶黄长∶灰短∶灰长=4∶2∶2∶1”转化为两个基因分离定律问题来处理,即黄色∶灰色=2∶1,短尾∶长尾=2∶1,由此来确定致死原因是Y和D基因都会导致纯合致死。
【扣点专练·通法悟道】
1.果蝇的体色有黄身(H)、灰身(h)之分,翅形有长翅(V)、残翅(v)之分。现用两种纯合果蝇杂交,因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为 5∶3∶3∶1。下列说法错误的是(　　)
A.果蝇体色和翅形的遗传遵循自由组合定律
B.亲本果蝇的基因型是HHvv和hhVV
C.不具有受精能力的精子基因型是HV
D.F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为2/5
【解析】选D。5∶3∶3∶1是9∶3∶3∶1的变式,这说明果蝇体色和翅形这两对性状的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1的基因型是HhVv,一种精子不具有受精能力使F2比例为5∶3∶3∶1,这种精子的基因型只能为HV,则亲本基因型为HHvv和hhVV,B、C正确;F2黄身长翅果蝇的基因型是HhVV、HHVv、HhVv,比例为1∶1∶3,所以双杂合子的比例为3/5,D错误。
2.(2026·潮州模拟)“个体自交”是指同一个体产生的雌雄配子结合繁殖后代的过程,常见于能进行自花授粉的生物。将某植物基因型为AaBb(A/a、B/b独立遗传)的个体自交,若某种基因型的配子或个体死亡。不考虑环境因素对表型的影响,下列推测错误的是(　　)
A.若后代性状分离比为9∶3∶3,则可能是基因型为aB的雄配子或雌配子致死
B.若后代性状分离比为6∶3∶2∶1,则可能是某对基因显性纯合致死
C.若后代性状分离比为5∶3∶3∶1,则可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
D.若后代性状分离比为7∶3∶1∶1,则可能是基因型为Ab(或aB)的雄配子或雌配子致死
【解析】选A。若aB的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(AB∶Ab∶ab)×(AB∶aB∶Ab∶ab),统计子代性状分离比为7∶3∶1∶1,而非9∶3∶3,A错误,D正确;当AA(或BB)纯合致死时,后代表型比例为(2∶1)×(3∶1)=6∶3∶2∶1,B正确;若AaBb产生的基因型为AB的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(Ab∶aB∶ab)×(AB∶Ab∶aB∶ab),统计后代分离比为5∶3∶3∶1,C正确。
考点三　数量性状遗传和抑制基因
【命题探究·释疑解惑】
【典例】小麦的粒色受不连锁的两对基因R1、r1和R2、r2控制。R1、R2决定红色,r1、r2决定白色,R对r不完全显性,并有累加效应,麦粒的颜色随R数目的增加而加深。将红粒R1R1R2R2与白粒r1r1r2r2杂交得F1,F1自交得F2。请问F2的表型的种类与比例分别为(　　)
A.6种,1∶4∶3∶3∶4∶1
B.5种,1∶4∶6∶4∶1
C.4种,9∶3∶3∶1
D.3种,9∶6∶1
聚焦考查点:数量性状遗传和自由组合定律。
【解析】选B。已知麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深,即显性基因越多,颜色越深,显性基因数量不同颜色不同。含有R基因的个数分为:含4个(1/16 R1R1R2R2)、含3个(2/16 R1r1R2R2+2/16R1R1R2r2)、含2个(1/16 R1R1r2r2+4/16 R1r1R2r2+1/16 r1r1R2R2)、含1个(2/16 R1r1r2r2+2/16 r1rR2、含0个(1/16 r1r1r2r2),B正确。
破解策略
基因的数量性状遗传和抑制基因
1.数量性状遗传:
(1)表现:
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。
(3)规律:两对位于非同源染色体上的等位基因控制的数量性状遗传,表型比例之和是16,符合自由组合定律,表型数与含显性基因的数量一致,有5种表型,n对位于非同源染色体上的等位基因控制的数量性状遗传,表型数为2n+1。
2.抑制基因:
(1)定义:有些基因本身并不能独立地表现出任何可见的表型效应,但可以完全抑制其他非等位基因的作用,这种基因为抑制基因。
(2)实例:如家蚕的茧有黄茧和白茧,其基因型和表型关系:iiY_表现为黄茧,I_ _ _、iiyy表现为白茧。当I基因存在时,抑制了黄茧Y基因的作用,只有I基因不存在时,Y基因的作用才能表现出来。家蚕的I基因对Y基因有抑制作用。
【扣点专练·通法悟道】
1.小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c控制。A、B、C决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,a、b和c决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到F1。F1自交后代中,与基因型为Aabbcc的个体表型相同的概率为(　　)
A.1/64 B.3/32
C.15/64 D.5/16
【解析】选B。已知小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c控制,三对基因遵循基因的自由组合定律。A、B和C决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,a、b、c决定白色。因为每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,所以后代表型与Aabbcc相同的个体有Aabbcc、aaBbcc、aabbCc。将粒色最浅和最深的植株杂交,就是aabbcc与AABBCC杂交,则F1为AaBbCc,让F1自交,产生Aabbcc、aaBbcc、aabbCc的概率均为1/32,即与基因型为Aabbcc的个体表型相同的概率为3/32。
2.抑制基因能完全抑制某种基因的表型效应。家蚕结黄茧(Y)对结白茧(y)为显性,但黄茧基因的作用能被基因I抑制,等位基因i无此效应。让结白茧品种与结黄茧品种杂交,子一代全结白茧。让子一代相互杂交,子二代结白茧与结黄茧的个体比例为13∶3,下列关于此现象的分析不合理的是(　　)
A.基因I与基因Y位于两对同源染色体上
B.亲本的基因型分别为IIyy、iiYY
C.子二代白茧个体共有8种基因型
D.子二代白茧个体中纯合子占3/13
【解析】选C。子一代的白茧相互杂交,子二代出现了13∶3的比例,和为16,可知两对基因符合自由组合定律,因此这两对基因位于两对同源染色体上,且子一代的基因型为IiYy,由此推测亲本的白茧为IIyy、黄茧为iiYY,A、B正确;子二代白茧的基因型为I_ _ _和iiyy,共有7种,C错误;子二代白茧个体中纯合子为IIYY、IIyy、iiyy,子二代白茧个体中纯合子比例=子二代白茧个体中纯合子/子二代白茧个体=3/13,D正确。
悟高考·瞻动向
体验高考·淬炼考能
1.(2025·湖北高考)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是(　　)
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
数量/粒 25 7 20 12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
【解析】选C。黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16),绿色皱粒为2粒(32×1/16)。但实际数据中,黄色和圆粒的总数分别为25和20,无法直接推导组合性状的具体数值,A错误;圆粒与皱粒比为5∶3,可能R配子活力低于r,但由于样本太少,所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B错误;由于样本量小(仅4个豆荚,32粒种子),不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比波动,C正确;圆粒与皱粒实际比为5∶3,不符合分离定律预期的3∶1,同时样本数目太少,所以不支持孟德尔分离定律,D错误。
2.(2023·新课标全国卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(　　)
A.亲本的基因型为 aaBB和AAbb, F1的基因型为 AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
【解析】选D。本题考查自由组合定律的应用。由题干信息可知,2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变式,因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律。高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为aaBB和AAbb,A正确;矮秆为A_bb或者aaB_,即aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,B正确;通过上述分析可知,基因型为AABB的个体为高秆,基因型为aabb 的个体为极矮秆,C正确;F2矮秆中纯合子基因型为aaBB、AAbb,占所有矮秆的1/3,F2高秆中纯合子基因型为AABB,占所有高秆的1/9,D错误。
3.(2022·全国甲卷)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
【解析】选B。本题考查遗传的基本规律。基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律,因为B/b 控制花色,红花对白花为显性,所以Bb×Bb的子代为3B_(红花)∶1bb(白花),A正确;AaBb 产生的雌配子中ab的比例为1/4,由于含a的花粉50%可育、50%不育,Aa产生的可育花粉中2/3A、1/3a,Bb产生的花粉中1/2B、1/2b,则产生的可育花粉中ab的比例为1/6,所以子一代中基因型为aabb的个体所占的比例为1/4×1/6=1/24,B错误;Aa理论上产生雄配子1/2(A)+1/2×1/2(a)=3/4,不育的雄配子为1/2×1/2(a)=1/4,C正确;因为雄配子的育性只与 A/a有关,而与 B/b无关,所以亲本产生的含 B 的可育雄配子数与含 b 的可育雄配子数相等,D正确。
4.(2024·海南高考)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻瘟病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题。
实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例
① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻 瘟病=3∶1
② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻 瘟病=15∶1
③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻 瘟病=63∶1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的________进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为________性。实验②中,这一对相对性状至少受________对等位基因控制。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有________种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为________。
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有________种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有________个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是______________________________________________________________。
【解析】(1)水稻是两性花植物,一朵花中既有雌蕊又有雄蕊,因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,F1自交得到F2,F2中发生性状分离,可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中,F2中性状分离比为15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,即这一对相对性状至少受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。
(3)实验③中,F2表型及比例为抗稻瘟病∶易感稻瘟病=63∶1,说明受三对等位基因的控制,若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因,F1的基因型为AaBbCc,F1自交得到F2,F2基因型为3×3×3=27种,其中易感稻瘟病基因型为aabbcc,则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种,F2中的纯合子共2×2×2=8种,其中1种是易感稻瘟病,剩余7种为抗稻瘟病,即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9,杂合子所占比例为1-1/9=8/9。
(4)①据图分析,2号植株个体中,耐盐碱基因插入两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种,当含有耐盐碱基因的染色体都在一个配子中时,所含的耐盐碱基因最多,一条染色体上有2个耐盐碱基因,一条染色体上有1个耐盐碱基因,因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。
②1号植株中,有两个耐盐碱基因插到一对同源染色体中,因此所含的配子中都含耐盐碱基因,自交后代都具有耐盐碱性状;2号植株个体中,耐盐碱基因插到两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状,因此自交后代耐盐碱∶盐碱敏感=15∶1;3号植株中耐盐碱基因全部在一条染色体上,因此自交后代耐盐碱∶盐碱敏感=3∶1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因,因此自交后代都抗稻瘟病。综上所述,该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=1∶0、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1。
答案:(1)母本
(2)显　2(或两)
(3)26　8/9
(4)4(或四)　3(或三)　耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=1∶0、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1
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第21讲　自由组合定律的遗传特例分析
考点一　自交“和”为16的特殊分离比
考点二　自交“和”小于16的特殊分离比——致死效应
考点三　数量性状遗传和抑制基因
悟高考·瞻动向
课程标准解读与能力要求 知识网络概览
1.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。 2.运用演绎与推理分析9∶3∶3∶1的变式及应用。 3.运用批判性思维分析自由组合定律遗传特例,提升分析问题、解决问题的能力。
考点一　自交“和”为16的特殊
分离比
【命题探究·释疑解惑】
【典例】影响同一性状的两对等位基因中的一对基因(显性或隐性)掩盖另一对基因中显性基因的作用时,所表现的遗传效应称为上位效应,其中的掩盖者称为上位基因,被掩盖者称为下位基因。如上位效应由隐性基因引起,称为隐性上位,由显性基因引起则称为显性上位。在某植物的杂交过程中F2的花色和花形出现以下性状分离比,下列说法错误的是(　　)
√
【解析】选D。由花色的遗传图解可知,亲本白色基因型为aaBB,F1紫色花植株基因型为AaBb,F2表型比例为紫色∶红色∶白色=9∶3∶4,说明aaB_也表现为白色,aa隐性基因掩盖了B基因的作用,所以是隐性上位,A正确;若有A基因存在,合成酶A使白色底物转变为红色底物,若有B基因存在,合成酶B使红色底物转变为紫色底物,所以花色相应的表型对应的基因型是紫色A_B_,红色A_bb,白色aaB_和aabb,可以用该链式反应说明控制花色的基因间相互作用的生化途径,B正确;花形F2表型比例为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,F1基因型为PpRr,亲本三角形基因型为PPrr,说明P_R_和P_rr都表现为三角形,ppR_表现为长圆形,P基因掩盖了R基因的作用,所以是P对R的显性上位,C正确,D错误。
破解策略 自交“和”为16的特殊分离比的解题规律
1.形成原因:
2.解题步骤:
3.方法规律:
(1)以上各种表型的比例都是在9∶3∶3∶1的基础上重新组合而来的,只是表型的比例有所改变,而基因型的比例没有改变。许多题目给出数值偏大,如紫花∶红花∶白花=810∶272∶358,可以通过以下3步完成转化:
①先将相关数据相加计算出总和:810+272+358=1 440。
②将总和除以16,得出每份的数量:1 440÷16=90。
③求比例:810÷90=9,272÷90≈3, 358÷90≈4。这样便可求出相应比例。
(2)有些情况是将原来9∶3∶3∶1比例打破后重排的,例如出现3∶6∶7的表型比,根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或者子代相应表型的比例。
【扣点专练·通法悟道】
1.南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b),这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜;F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜植株的基因型分别是(　　)
A.aaBB和Aabb B.aaBb和AAbb
C.AAbb和aaBB D.AABB和aabb
√
【解析】选C。两株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜,F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜,比例约为9∶6∶1,之和为16,所以F1基因型为AaBb,扁盘形南瓜基因型为A_B_,圆形南瓜基因型为A_bb和aaB_,长圆形南瓜基因型为aabb,2株圆形南瓜杂交后代全是扁盘形,所以这两株圆形南瓜的基因型为AAbb和aaBB,C正确。
2.小鼠胰岛素样生长因子Ⅱ的基因G和其受体基因R均位于常染色体上,突变或不表达会导致胚胎发育和生长迟缓。已知父源G基因在仔鼠表达,而母源G基因不表达;父源R基因在仔鼠不表达,而母源R基因表达。下列推论正确的是(　　)
A.GgRR小鼠互相交配,能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约2∶1
B.GGRr小鼠互相交配,能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约3∶1
C.Gg雌性小鼠与Rr雄性小鼠交配,不能得到正常体型的仔鼠
D.Gg雄性小鼠与Rr雌性小鼠交配,能得到正常体型的仔鼠
√
【解析】选D。GgRR小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GgRR(矮小)、GgRR(正常)、ggRR(矮小),可见子代中能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,A错误;GGRr小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GGRr(矮小)、GGRr(正常)、GGrr(矮小),能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,B错误;若GgRR的雌性小鼠和GGRr的雄性小鼠相互交配,则子代可产生GGRR(正常小鼠),C错误;Gg雄性小鼠产生含有G和g的精子,且G基因正常表达,Rr雌性小鼠能产生含有R和r的卵细胞,且R基因正常表达,因而二者交配能得到正常体型的仔鼠,D正确。
考点二　自交“和”小于16的特殊分离比——致死效应
【命题探究·释疑解惑】
【典例】致死基因的存在可影响后代表型之比。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,不考虑环境因素对表型的影响,若该个体自交,下列说法错误的是(　　)
A.后代分离比为6∶3∶2∶1,则推测原因可能是某对基因显性纯合致死
B.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
C.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
D.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
聚焦考查点:致死现象与自由组合定律。
√
【解析】选D。后代分离比为6∶3∶2∶1,可拆分成(3∶1)(2∶1),则2∶1中显性纯合致死,A正确;后代分离比为5∶3∶3∶1,只有双显中死亡四份,可推测可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死,导致双显性状中少4份,B正确;由于后代A_B_∶aaB_∶A_bb∶aabb=7∶3∶1∶1,与9∶3∶3∶1相比,A_B_少了2,A_bb少了2,最可能的原因是Ab的雄配子或雌配子致死,C正确;后代分离比为9∶3∶3,没有出现双隐性,说明aabb的合子或个体死亡,D错误。
破解策略
致死类型与原因推导
1.致死类型:
(1)个体致死:主要包括因某类基因型不能发育的胚胎致死和幼龄的夭折,一般由基因的纯合导致,包括显性纯合致死和隐性纯合致死。
(2)配子致死与合子致死:
原因 AaBb自交后代性状分离比举例
显性纯 合致死 6∶2∶3∶1(AA或BB致死)
4∶2∶2∶1(AA和BB致死)
隐性纯 合致死 3∶1(aa或bb致死)
9∶3∶3(aabb致死)
原因 AaBb自交后代性状分离比举例
某种精 子致死 3∶1∶3∶1(含A或B的精子致死)
5∶3∶3∶1(含AB的精子致死)
7∶3∶1∶1(含单显aB或Ab精子致死)
8∶2∶2∶0(含ab精子致死)
2.“致死”原因的精准推导:
(1)直接判断法——直接利用基因自由组合定律来分析。
(2)间接判断法——分解成两个基因分离定律问题,分别分析。即将“黄短∶黄长∶灰短∶灰长=4∶2∶2∶1”转化为两个基因分离定律问题来处理,即黄色∶灰色=2∶1,短尾∶长尾=2∶1,由此来确定致死原因是Y和D基因都会导致纯合致死。
【扣点专练·通法悟道】
1.果蝇的体色有黄身(H)、灰身(h)之分,翅形有长翅(V)、残翅(v)之分。现用两种纯合果蝇杂交,因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为 5∶3∶3∶1。下列说法错误的是(　　)
A.果蝇体色和翅形的遗传遵循自由组合定律
B.亲本果蝇的基因型是HHvv和hhVV
C.不具有受精能力的精子基因型是HV
D.F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为2/5
√
【解析】选D。5∶3∶3∶1是9∶3∶3∶1的变式,这说明果蝇体色和翅形这两对性状的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1的基因型是HhVv,一种精子不具有受精能力使F2比例为5∶3∶3∶1,这种精子的基因型只能为HV,则亲本基因型为HHvv和hhVV,B、C正确;F2黄身长翅果蝇的基因型是HhVV、HHVv、HhVv,比例为1∶1∶3,所以双杂合子的比例为3/5,D错误。
2.(2026·潮州模拟)“个体自交”是指同一个体产生的雌雄配子结合繁殖后代的过程,常见于能进行自花授粉的生物。将某植物基因型为AaBb(A/a、B/b独立遗传)的个体自交,若某种基因型的配子或个体死亡。不考虑环境因素对表型的影响,下列推测错误的是(　　)
A.若后代性状分离比为9∶3∶3,则可能是基因型为aB的雄配子或雌配子致死
B.若后代性状分离比为6∶3∶2∶1,则可能是某对基因显性纯合致死
C.若后代性状分离比为5∶3∶3∶1,则可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
D.若后代性状分离比为7∶3∶1∶1,则可能是基因型为Ab(或aB)的雄配子或雌配子致死
√
【解析】选A。若aB的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(AB∶Ab∶ab)× (AB∶aB∶Ab∶ab),统计子代性状分离比为7∶3∶1∶1,而非9∶3∶3,A错误,D正确;当AA(或BB)纯合致死时,后代表型比例为(2∶1)×(3∶1)= 6∶3∶2∶1,B正确;若AaBb产生的基因型为AB的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(Ab∶aB∶ab)×(AB∶Ab∶aB∶ab),统计后代分离比为5∶3∶3∶1,C正确。
考点三　数量性状遗传和抑制基因
【命题探究·释疑解惑】
【典例】小麦的粒色受不连锁的两对基因R1、r1和R2、r2控制。R1、R2决定红色,r1、r2决定白色,R对r不完全显性,并有累加效应,麦粒的颜色随R数目的增加而加深。将红粒R1R1R2R2与白粒r1r1r2r2杂交得F1,F1自交得F2。请问F2的表型的种类与比例分别为(　　)
A.6种,1∶4∶3∶3∶4∶1
B.5种,1∶4∶6∶4∶1
C.4种,9∶3∶3∶1
D.3种,9∶6∶1
聚焦考查点:数量性状遗传和自由组合定律。
√
【解析】选B。已知麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深,即显性基因越多,颜色越深,显性基因数量不同颜色不同。含有R基因的个数分为:含4个(1/16 R1R1R2R2)、含3个(2/16 R1r1R2R2+2/16R1R1R2r2)、含2个(1/16 R1R1r2r2+4/16 R1r1R2r2+1/16 r1r1R2R2)、含1个(2/16 R1r1r2r2+2/16 r1rR2、含0个(1/16 r1r1r2r2),B正确。
破解策略
基因的数量性状遗传和抑制基因
1.数量性状遗传:
(1)表现:
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。
(3)规律:两对位于非同源染色体上的等位基因控制的数量性状遗传,表型比例之和是16,符合自由组合定律,表型数与含显性基因的数量一致,有5种表型,n对位于非同源染色体上的等位基因控制的数量性状遗传,表型数为2n+1。
2.抑制基因:
(1)定义:有些基因本身并不能独立地表现出任何可见的表型效应,但可以完全抑制其他非等位基因的作用,这种基因为抑制基因。
(2)实例:如家蚕的茧有黄茧和白茧,其基因型和表型关系:iiY_表现为黄茧,
I_ _ _、iiyy表现为白茧。当I基因存在时,抑制了黄茧Y基因的作用,只有I基因不存在时,Y基因的作用才能表现出来。家蚕的I基因对Y基因有抑制作用。
【扣点专练·通法悟道】
1.小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c控制。A、B、C决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,a、b和c决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到F1。F1自交后代中,与基因型为Aabbcc的个体表型相同的概率为(　　)
A.1/64 B.3/32
C.15/64 D.5/16
√
【解析】选B。已知小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c控制,三对基因遵循基因的自由组合定律。A、B和C决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,a、b、c决定白色。因为每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,所以后代表型与Aabbcc相同的个体有Aabbcc、aaBbcc、aabbCc。将粒色最浅和最深的植株杂交,就是aabbcc与AABBCC杂交,则F1为AaBbCc,让F1自交,产生Aabbcc、aaBbcc、aabbCc的概率均为1/32,即与基因型为Aabbcc的个体表型相同的概率为3/32。
2.抑制基因能完全抑制某种基因的表型效应。家蚕结黄茧(Y)对结白茧(y)为显性,但黄茧基因的作用能被基因I抑制,等位基因i无此效应。让结白茧品种与结黄茧品种杂交,子一代全结白茧。让子一代相互杂交,子二代结白茧与结黄茧的个体比例为13∶3,下列关于此现象的分析不合理的是(　　)
A.基因I与基因Y位于两对同源染色体上
B.亲本的基因型分别为IIyy、iiYY
C.子二代白茧个体共有8种基因型
D.子二代白茧个体中纯合子占3/13
√
【解析】选C。子一代的白茧相互杂交,子二代出现了13∶3的比例,和为16,可知两对基因符合自由组合定律,因此这两对基因位于两对同源染色体上,且子一代的基因型为IiYy,由此推测亲本的白茧为IIyy、黄茧为iiYY,A、B正确;子二代白茧的基因型为I_ _ _和iiyy,共有7种,C错误;子二代白茧个体中纯合子为IIYY、IIyy、iiyy,子二代白茧个体中纯合子比例=子二代白茧个体中纯合子/子二代白茧个体=3/13,D正确。
悟高考·瞻动向
体验高考·淬炼考能
1.(2025·湖北高考)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是(　　)
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
数量/粒 25 7 20 12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
√
【解析】选C。黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16),绿色皱粒为2粒(32×1/16)。但实际数据中,黄色和圆粒的总数分别为25和20,无法直接推导组合性状的具体数值,A错误;圆粒与皱粒比为5∶3,可能R配子活力低于r,但由于样本太少,所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B错误;由于样本量小(仅4个豆荚,32粒种子),不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比波动,C正确;圆粒与皱粒实际比为5∶3,不符合分离定律预期的3∶1,同时样本数目太少,所以不支持孟德尔分离定律,D错误。
2.(2023·新课标全国卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(　　)
A.亲本的基因型为 aaBB和AAbb, F1的基因型为 AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
√
【解析】选D。本题考查自由组合定律的应用。由题干信息可知,2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变式,因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律。高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为aaBB和AAbb,A正确;矮秆为A_bb或者aaB_,即aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,B正确;通过上述分析可知,基因型为AABB的个体为高秆,基因型为aabb 的个体为极矮秆,C正确;F2矮秆中纯合子基因型为aaBB、AAbb,占所有矮秆的1/3,F2高秆中纯合子基因型为AABB,占所有高秆的1/9,D错误。
3.(2022·全国甲卷)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
√
【解析】选B。本题考查遗传的基本规律。基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律,因为B/b 控制花色,红花对白花为显性,所以Bb×Bb的子代为3B_(红花)∶1bb(白花),A正确;AaBb 产生的雌配子中ab的比例为1/4,由于含a的花粉50%可育、50%不育,Aa产生的可育花粉中2/3A、1/3a,Bb产生的花粉中1/2B、1/2b,则产生的可育花粉中ab的比例为1/6,所以子一代中基因型为aabb的个体所占的比例为1/4×1/6=1/24,B错误;Aa理论上产生雄配子1/2(A)+1/2×1/2(a)=3/4,不育的雄配子为1/2×1/2(a)=1/4,C正确;因为雄配子的育性只与 A/a有关,而与 B/b无关,所以亲本产生的含 B 的可育雄配子数与含 b 的可育雄配子数相等,D正确。
4.(2024·海南高考)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻瘟病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题。
实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例
① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻瘟病=3∶1
② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻瘟病=15∶1
③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻瘟病=63∶1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的________进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为________性。实验②中,这一对相对性状至少受________对等位基因控制。
母本
显
2(或两)
【解析】(1)水稻是两性花植物,一朵花中既有雌蕊又有雄蕊,因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,F1自交得到F2,F2中发生性状分离,可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中,F2中性状分离比为15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,即这一对相对性状至少受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有________种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为________。
【解析】 (3)实验③中,F2表型及比例为抗稻瘟病∶易感稻瘟病=63∶1,说明受三对等位基因的控制,若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因,F1的基因型为AaBbCc,F1自交得到F2,F2基因型为3×3×3=27种,其中易感稻瘟病基因型为aabbcc,则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种,F2中的纯合子共2×2×2=8种,其中1种是易感稻瘟病,剩余7种为抗稻瘟病,即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9,杂合子所占比例为1-1/9=8/9。
26　
8/9
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有________种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有________个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________。
4(或四)　　
3(或三)
耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=1∶0、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1
【解析】(4)①据图分析,2号植株个体中,耐盐碱基因插入两对染色体上,遵
循基因的自由组合定律,因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种,当含有
耐盐碱基因的染色体都在一个配子中时,所含的耐盐碱基因最多,一条染色
体上有2个耐盐碱基因,一条染色体上有1个耐盐碱基因,因此1个雄配子携带
的耐盐碱基因最多有3个。
②1号植株中,有两个耐盐碱基因插到一对同源染色体中,因此所含的配子中
都含耐盐碱基因,自交后代都具有耐盐碱性状;2号植株个体中,耐盐碱基因插
到两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,植株只要含有1个耐盐碱基因即
可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状,因此自交后代耐盐碱∶
盐碱敏感=15∶1;3号植株中耐盐碱基因全部在一条染色体上,因此自交后代耐盐碱∶盐碱敏感=3∶1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因,因此自交后代都抗稻瘟病。综上所述,该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=1∶0、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1、耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1。(共37张PPT)
核心素养测评 第五单元 第21讲　自由组合定律的遗传特例分析
(40分钟　50分)
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.水稻抗稻瘟病由基因R控制,细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交,实验过程和结果如图所示。相关叙述正确的是(　　)
A.亲本的基因型是RRBB、rrbb
B.F2的弱抗病植株中纯合子占2/3
C.F2中全部抗病植株自交,后代抗病植株占8/9
D.不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型
√
【解析】选D。分析图解可知,F2的表型比是3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制水稻的抗病与易感病的两对等位基因遵循自由组合定律,F1的基因型为RrBb,表现为弱抗病,由于BB使水稻抗性完全消失,因此亲本基因型是RRbb(抗病)和rrBB(易感病),A错误;F2中弱抗病植株的基因型是R_Bb,无纯合子,B错误;F2中抗病植株的基因型是R_bb,RRbb∶Rrbb=1∶2,抗病植株自交,RRbb后代全部抗病,Rrbb后代抗病∶不抗病=3∶1,因此F2全部抗病植株自交,后代不抗病的比例是2/3×1/4=1/6,抗病植株占5/6,C错误;F2易感病植株的基因型是rrBB、rrBb、rrbb、RRBB、RrBB,其中rrBB、rrBb、rrbb与rrbb杂交,后代都是易感病个体,因此不能用测交法鉴定F2易感病个体的基因型,D正确。
2.瓤瓜花为单性花,甲和乙是具有不同优良性状的纯合瓤瓜优良栽培品种,二者杂交F1植株所结果实全部变苦,将F1雌花套袋同株异花传粉,F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9∶7。某同学对该遗传现象的分析,正确的是(　　)
A.F2变苦株进行同株异花传粉,后代中正常株占11/36
B.F2正常株进行同株异花传粉,后代不发生性状分离的占3/7
C.F2两株正常株之间自由传粉,后代全为正常株
D.授粉前需要对母本采取的操作是去雄和套袋
√
【解析】选A。F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9∶7,设相关基因是A/a、B/b,则F1基因型为AaBb,F2中变苦株为9/16A_B_,即变苦株有1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,同株异花传粉(自交),后代中正常株占2/9×1/4+2/9×1/4+4/9×7/16=11/36,A正确;F2正常株同株异花传粉(自交),即A_bb、aaB_和aabb之间同株异花传粉,子代无A_B_个体,后代全为正常株,所以后代不发生性状分离的占100%,B错误;F2两株正常株(A_bb、aaB_、aabb)之间自由传粉,若相关基因型是Aabb和aaBb,子代会出现AaBb的变苦株,C错误;瓤瓜花为单性花,授粉前不需要对母本进行去雄处理,D错误。
3.某植物的花色有红色和白色两种,该相对性状可能由一对等位基因(A/a)控制,也可能由两对等位基因(A/a和B/b)控制。红花植株甲进行自花传粉,子一代中红花∶白花=15∶1。下列推测不支持该分离比的是(　　)
A.甲的基因型为Aa,雌配子中a基因的可育率是A基因的1/7
B.甲的基因型为Aa,雌雄配子中a基因的可育率是A基因的1/3
C.甲的基因型为AaBb,产生的可育雌雄配子各有4种且比例相同
D.甲的基因型为AaBb,产生的可育雌雄配子只有AB、ab,且比例为2∶1
√
【解析】选D。植株甲基因型为Aa,雌配子中a基因的可育率是A基因的1/7,雄配子1/2A和1/2a,雌配子为1/8a和7/8A,子代白花aa占1/2×1/8=1/16,红花占1-1/16=15/16,所以红花∶白花=15∶1,A正确;植株甲基因型为Aa,雌雄配子中a基因的可育率是A基因的1/3,所以雌配子A∶a=3∶1,雄配子A∶a=3∶1,那么子代白花aa占1/4×1/4=1/16,剩余全是红花1-1/16=15/16,红花∶白花=15∶1,B正确;植株甲基因型为AaBb,产生4种且比例相同的配子AB、Ab、aB、ab,两对等位基因独立遗传,其中aabb表现为白花,其余基因型都是红花,所以红花∶白花=(9+3+3)∶1=15∶1,C正确;植株甲基因型为AaBb,产生的配子只有AB、ab,说明两对等位基因连锁,AB∶ab=2∶1,雌雄配子AB占2/3,ab占1/3,所以子代白花aabb占1/3×1/3=1/9,其他都是红花占1-1/9=8/9,红花∶白花=8∶1,D错误。
4.燕麦颖色受两对等位基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交,F1全为黑颖,F1自交产生的F2中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1。已知黑颖(B)对黄颖(Y)为显性,只要有B存在,植株就表现为黑颖。下列叙述错误的是(　　)
A.控制该性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上
B.F2黑颖的基因型有5种,F2黄颖中杂合子占2/3
C.黑颖与黄颖杂交,亲本的基因型为yyBb×Yybb时,后代中的白颖比例最大
D.F1测交,后代的表型及比例为黑颖∶黄颖∶白颖=2∶1∶1
√
【解析】选B。根据F2的性状分离比为12∶3∶1(9∶3∶3∶1的变式)可知,B(b)与Y(y)分别位于两对同源染色体上,其遗传符合自由组合定律,A项正确;根据题意可知,F2黑颖的基因型为_ _B_,所以F2黑颖的基因型共3×2=6(种),F2黄颖的基因型为YYbb或Yybb,其比例为1∶2,所以F2黄颖中杂合子占2/3,B项错误;黑颖(_ _B_)与黄颖(Y_bb)杂交,若要使后代中白颖(yybb)的比例最大,则可使两亲本杂交后代分别出现bb和yy的概率最大,故亲本的基因型应为yyBb×Yybb,C项正确;F1测交(YyBb×yybb),后代表型及其比例为黑颖(_ _Bb)∶黄颖(Yybb)∶白颖(yybb)=(1/2)∶(1/4)∶(1/4)=2∶1∶1,D项正确。
5.某两性花植物的花色有红花和白花两种表型,叶形有宽叶和窄叶两种表型,这两对相对性状受3对等位基因的控制。研究小组将两株纯合亲本杂交得到F1。F1自交得到F2,F2的表型及比例为红花宽叶∶红花窄叶∶白花宽叶∶白花窄叶=27∶9∶21∶7。下列叙述错误的是(　　)
A.F2中的白花植株自交,可能出现红花植株
B.与花色和叶形相关的3对等位基因是独立遗传的
C.F1减数分裂会产生8种比例相等的配子
D.F2红花宽叶植株中不能稳定遗传的个体所占比例为26/27
√
【解析】选A。只考虑花色的遗传,红花∶白花=9∶7,说明F2中的红花为双显性状,假设控制花色的基因为A/a、B/b,则红花的基因型为A_B_,白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb,白花植株自交不会出现红花植株,A错误;假设控制叶形的基因为D/d,F2的表型及比例为红花宽叶∶红花窄叶∶白花宽叶∶白花窄叶=27∶9∶21∶7,27+9+21+7=64,说明F2共有64(43)个组合数,所以遵循基因自由组合定律,故花色和叶形相关的3对等位基因是独立遗传的,且F1的基因型为AaBbDd,故F1减数分裂会产生8种比例相等的配子,B、C正确;假设控制叶形的基因为D/d,F2红花宽叶植株中纯合子有1/3(DD)×1/9(AABB)=1/27,则不能稳定遗传(杂合子)的个体所占比例为1-1/27=26/27,D正确。
6.某种动物的毛色由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,A基因控制黄色色素的合成,B基因控制灰色色素的合成,当两种色素都不存在时,该动物毛色表现为白色,当A、B基因同时存在时,该动物的毛色表现为褐色,但当配子中同时存在基因A、B时,配子致死。下列说法正确的是(　　)
A.将纯种黄毛个体与纯种灰毛个体杂交得到的后代都是褐毛的
B.将纯种白毛个体与纯种褐毛个体杂交得到的后代都是褐毛的
C.基因型为AaBb的个体间杂交后代中褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶2∶3∶1
D.该动物的基因型共有8种,表型4种
√
【解析】选A。纯种黄毛个体与纯种灰毛个体的基因型分别是AAbb、aaBB,两者杂交得到的后代的基因型都是AaBb,毛色是褐色的,A正确;由于配子中同时存在基因A、B时,配子致死,该动物不可能存在基因型为AABB的个体,即不存在纯种褐毛的个体,B错误;基因型为AaBb的个体只能产生Ab、aB、ab三种配子,所以杂交后代的基因型有AaBb∶Aabb∶aaBb∶aaBB∶ AAbb∶aabb=2∶2∶2∶1∶1∶1,统计表型及比例为褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶3∶3∶1,C错误;基因型为AABB、AABb、AaBB个体的形成需要基因型为AB配子的参与,但基因型为AB的配子致死,故该动物种群中只有3×3-3=6种基因型,表型为4种,D错误。
7.蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶致死,基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1,F1随机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为(　　)
A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2
C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1
√
【解析】选D。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配,F1的基因型为AaBb,F1随机交配所得F2蝴蝶中,雌雄个体的比例为1∶1。基因A纯合时雄蝶致死,雄蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅=6∶2∶3∶1;基因b纯合时雌蝶致死,雌蝶中正常长翅∶残缺长翅=9∶3,则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1,D正确。
8.控制棉花纤维长度的三对等位基因A和a、B和b、C和c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为 6 cm,每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是(　　)
A.6~14 cm B.6~16 cm
C.8~14 cm D.8~16 cm
√
【解析】选C。AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中,显性基因最少的基因型为Aabbcc,显性基因最多的基因型为AaBBCc,由于每个显性基因增加纤维长度2 cm,所以F1的棉纤维长度范围是(6+2)~ (6+8) cm。
9.某种植株的茎秆有紫色、绿色和白色三种,由位于非同源染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制,基因A、B同时存在时表现为紫茎,基因A、B均不存在时表现为白茎,其余情况下表现为绿茎。现让某紫茎植株自交,F1表型及比例为紫茎∶绿茎∶白茎=7∶4∶1。下列分析正确的是(　　)
A.基因A与a、基因B与b的遗传均不符合分离定律
B.雌配子或雄配子中的aB和Ab类型均不能参与受精
C.F1中A和b的基因频率相等,a和B的基因频率相等
D.F1中紫茎植株和绿茎植株均有4种基因型　　　
√
【解题指南】
解答本题的关键是分析7∶4∶1:某紫茎植株自交,F1表型及比例为紫茎∶绿茎∶白茎=7∶4∶1。一共只有12份,没有达到16份,且白茎(aabb)为1/12=1/3×1/4,说明杂交的过程中某种配子异常。该异常配子若为AB,则后代紫茎植株只有5份,因此该异常配子只可能是aB或Ab。若雌(雄)配子aB异常,F1的表型为紫茎(7A_B_)∶绿茎(1AAbb、2Aabb、1aaBb)∶白茎(1aabb)=7∶4∶1。若雌(雄)配子Ab异常,F1的表型为紫茎(7A_B_)∶绿茎(1Aabb、2aaBb、1aaBB)∶白茎(1aabb)=7∶4∶1。
【解析】选C。基因A与a、基因B与b的遗传均符合分离定律,A错误;雌配子或雄配子中的aB或Ab类型不能参与受精,B错误;若aB雌(雄)配子异常,则后代不含aB与其他4种雄(雌)配子结合的个体,因此F1中a和B的基因频率相等,同理,A和b的基因频率相等, C正确;F1中绿茎植株有3种基因型,分别为AAbb、Aabb、aaBb 或Aabb、aaBb、aaBB,D错误。
10.(2026·惠州联考)玉米为雌雄同株异花植物,其雄性不育(由基因A控制)对正常可育(由基因a控制)为完全显性。基因B会抑制不育基因的表达,使植株可育。取雄性不育株甲与可育株乙进行杂交实验,结果如表所示。下列相关叙述正确的是(　　)
P F1 F1自交所得F2
甲×乙 全部可育 可育株∶雄性不育株=13∶3
A.亲本甲的基因型存在2种可能性
B.仅根据F1即可判断这两对基因独立遗传
C.让F1与甲回交,子代可育株∶雄性不育株=3∶1
D.若将F2中所有雄性不育株进行测交,子代的可育株∶雄性不育株=1∶2
√
【解析】选D。由题意可知,F1的基因型为AaBb,则亲本雄性不育株甲、可育株乙的基因型分别为AAbb和aaBB,A错误;AAbb与aaBB杂交,若A、a基因与B、b基因连锁,也会出现F1全部可育的结果,仅根据F1无法判断这两对基因是否独立遗传,B错误;让F1(AaBb)与甲(AAbb)回交,子代中可育(A_Bb)∶雄性不育(A_bb)=1∶1,C错误;F2中雄性不育个体(1/3AAbb、2/3Aabb)与基因型为aabb的个体测交,子代中可育(aabb)∶雄性不育(Aabb)=(2/3×1/2)∶(1/3+2/3×1/2)=1∶2,D正确。
11.某植物的花色有紫色和蓝色两种。为了研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了杂交实验,结果见表,下列叙述错误的是(　　)
杂交 组合 父本植株数目(表型) 母本植株数目(表型) F1植株数目(表型) F2植株数目 (表型)
Ⅰ 10 (紫色) 10 (紫色) 81 (紫色) 260 (紫色) 61
(蓝色)
Ⅱ 10 (紫色) 10 (蓝色) 79 (紫色) 270 (紫色) 89
(蓝色)
A.取杂交Ⅰ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为153∶16
B.将两个杂交组合中的F1相互杂交,产生的后代紫色和蓝色的比例为3∶1
C.取杂交Ⅱ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1
D.将两个杂交组合中的F2紫色植株相互杂交,产生的后代中紫色和蓝色的比例为36∶5
√
【解题指南】
解答本题的关键是分析表格数据,杂交组合Ⅰ中,F1全为紫色,F2中出现蓝色,说明紫色是显性性状,又因为F2中紫色∶蓝色=260∶61≈13∶3,所以花色性状的遗传是由两对等位基因控制的,且遵循自由组合定律,设基因为A、a和B、b,F1的基因型为AaBb,杂交Ⅱ中F2的紫色∶蓝色=270∶89≈3∶1,说明一对等位基因纯合,一对等位基因杂合,故紫花植株的基因型为A_B_、A_bb、aabb,蓝花的基因型为aaB_。
【解析】选D。杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶ AABb∶AaBb∶Aabb∶AAbb∶aabb=1∶2∶2∶4∶2∶1∶1,植株随机交配,产生AB配子的概率为4/13,Ab为4/13,aB为2/13,ab为3/13,后代蓝花植株(aaB_)的比例为=2×2/13×3/13+2/13×2/13=16/169,后代紫色和蓝色的比例为(169-16)∶16=153∶16,A正确;杂交Ⅰ中F1的基因型为AaBb,杂交Ⅱ中F1的基因型为AaBB,两者杂交,子代紫色和蓝色的比例为3∶1,B正确;杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为AaBB和AABB,两者比例为2∶1,随机交配产生AB配子的概率为2/3,aB为1/3,后代蓝花的概率为1/3×1/3=1/9,故产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1,C正确;杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为2AaBB和1AABB,杂交Ⅰ中
F2的紫色植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶ Aabb∶AAbb∶aabb=1∶2∶2∶4∶2∶1∶1,两者相互交配,由第二对杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为BB,确定后代的第二对基因一定是B_,故只看分离出的第一对基因中出现aa的概率即为蓝花出现的概率,1/3AA、2/3Aa与4/13AA、8/13Aa、1/13aa进行自由交配,后代基因型aa的概率为(2/3×8/13×1/4)+(2/3×1/13×1/2)=5/39,故紫花为1-5/39=34/39,即紫花∶蓝花=34∶5,D错误。
12.已知某植物有无花瓣受基因A/a控制,花瓣的颜色红花瓣和白花瓣受基因B/b的控制,这两对基因独立遗传。让某白花瓣植株自交得到F1,F1的表型及比例如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.该植物有花瓣对无花瓣为显性,白花瓣对红花瓣为显性
B.F1的表型及比例为白花瓣∶红花瓣∶无花瓣约为2∶1∶1
C.F1白花瓣∶红花瓣约为2∶1的原因可能是BB纯合致死
D.F1中无花瓣的基因型有3种,其中纯合子比例为1/3
√
【解析】选D。让某白花瓣植株自交得到F1,子代中出现无花瓣和红花瓣,说明该植物有花瓣对无花瓣为显性,白花瓣对红花瓣为显性,A正确;据图可知,F1的表型及比例为白花瓣∶红花瓣∶无花瓣=62∶30∶31≈2∶1∶1,B正确;白花瓣个体自交出现性状分离,说明白花瓣是杂合子Bb,子代中白花瓣∶红花瓣约为2∶1的原因可能是BB纯合致死,C正确;F1中有花瓣∶无花瓣约为3∶1,说明无花瓣是隐性性状,其基因型只有1种,是aa,D错误。
二、非选择题
13.(14分)★玉米是雌雄同株异花的农作物。科学家发现,玉米籽粒正常与干瘪受一对等位基因A/a控制,干瘪的籽粒无发芽能力;玉米的育性受另外一对等位基因M/m控制,其中基因型MM、Mm个体可产生可育的雌雄配子,mm表现为雄性不育。
(1)将基因型为MM的正常玉米籽粒种植,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则亲代正常籽粒中纯合子所占比例为__________。
1/3
【解析】(1)基因型为MM的正常玉米籽粒,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则可知干瘪为隐性性状,正常为显性性状;F1中基因型为AaMM的植株占1/2,故亲本正常籽粒基因型为AAMM、AaMM,设亲代产生的aM配子比例为X,则AM配子比例为(1-X),由于基因型为aa的种子无发芽能力,可计算2X×(1-X)/(1-X2)=1/2,解得X为1/3,故基因型为AaMM的个体所占比例为2/3,AAMM所占比例为1/3,即亲代正常籽粒中纯合子所占比例为1/3。
(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3∶1,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上,理由是____________________
_______________________________________________________________
_________________。 F2植株中雄性不育个体所占的比例为______。
两对　　
若两对等位基因位于一对同源染色体上,则F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例为2∶1或3∶0
1/6
【解析】(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3∶1,而由于基因型为aa的种子无发芽能力,若两对等位基因位于一对同源染色体上,则F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例为2∶1或3∶0,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于两对同源染色体上。F1植株中雄性可育植株MM∶雄性可育植株Mm∶雄性不育植株mm=1∶2∶1,雄性不育植株只能作母本,不能自交,故F2植株中雄性不育个体所占的比例为2/3×1/4=1/6。
(3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。请简述利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株的育种过程。(以上植株均不含a基因) _____________ ________________________________________________________________
_______________________________________________________________
_____________________。
将该转基因植株进行自花授粉,种子成熟后,收获种子,选黄色种子种植,即可得到非转基因雄性不育植株;选红色种子种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株
【解析】(3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。若要利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株,可将该转基因植株BRMmm进行自花授粉,子代基因型为BBRRMMmm(雄配子均致死)、BRMmm(BRMm的雄配子致死,m的雄配子正常)、mm,种子成熟后,收获种子,选黄色种子mm种植,即可得到非转基因雄性不育植株;选红色种子BRMmm种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株mm。
(4)将上述转基因植株作母本与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株,可知是通过转基因技术将单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”导入雄性不育植株细胞的________(填“①”“②”或“①或②”)染色体上。
①
【解析】(4)将上述转基因植株作母本BRMmm与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株mm,将1/8拆分为1/2×1/4,可知F1中基因型为Mm的个体所占比例为1/2,可知单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”与m基因连锁,即导入雄性不育植株细胞的①染色体上。核心素养测评 第五单元 第21讲　自由组合定律的遗传特例分析
(40分钟　50分)
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.水稻抗稻瘟病由基因R控制,细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交,实验过程和结果如图所示。相关叙述正确的是(　　)
A.亲本的基因型是RRBB、rrbb
B.F2的弱抗病植株中纯合子占2/3
C.F2中全部抗病植株自交,后代抗病植株占8/9
D.不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型
【解析】选D。分析图解可知,F2的表型比是3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制水稻的抗病与易感病的两对等位基因遵循自由组合定律,F1的基因型为RrBb,表现为弱抗病,由于BB使水稻抗性完全消失,因此亲本基因型是RRbb(抗病)和rrBB(易感病),A错误;F2中弱抗病植株的基因型是R_Bb,无纯合子,B错误;F2中抗病植株的基因型是R_bb,RRbb∶Rrbb=1∶2,抗病植株自交,RRbb后代全部抗病,Rrbb后代抗病∶不抗病=3∶1,因此F2全部抗病植株自交,后代不抗病的比例是2/3×1/4=1/6,抗病植株占5/6,C错误;F2易感病植株的基因型是rrBB、rrBb、rrbb、RRBB、RrBB,其中rrBB、rrBb、rrbb与rrbb杂交,后代都是易感病个体,因此不能用测交法鉴定F2易感病个体的基因型,D正确。
2.瓤瓜花为单性花,甲和乙是具有不同优良性状的纯合瓤瓜优良栽培品种,二者杂交F1植株所结果实全部变苦,将F1雌花套袋同株异花传粉,F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9∶7。某同学对该遗传现象的分析,正确的是(　　)
A.F2变苦株进行同株异花传粉,后代中正常株占11/36
B.F2正常株进行同株异花传粉,后代不发生性状分离的占3/7
C.F2两株正常株之间自由传粉,后代全为正常株
D.授粉前需要对母本采取的操作是去雄和套袋
【解析】选A。F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9∶7,设相关基因是A/a、B/b,则F1基因型为AaBb,F2中变苦株为9/16A_B_,即变苦株有1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,同株异花传粉(自交),后代中正常株占2/9×1/4+2/9×1/4+4/9×7/16=11/36,A正确;F2正常株同株异花传粉(自交),即A_bb、aaB_和aabb之间同株异花传粉,子代无A_B_个体,后代全为正常株,所以后代不发生性状分离的占100%,B错误;F2两株正常株(A_bb、aaB_、aabb)之间自由传粉,若相关基因型是Aabb和aaBb,子代会出现AaBb的变苦株,C错误;瓤瓜花为单性花,授粉前不需要对母本进行去雄处理,D错误。
3.某植物的花色有红色和白色两种,该相对性状可能由一对等位基因(A/a)控制,也可能由两对等位基因(A/a和B/b)控制。红花植株甲进行自花传粉,子一代中红花∶白花=15∶1。下列推测不支持该分离比的是(　　)
A.甲的基因型为Aa,雌配子中a基因的可育率是A基因的1/7
B.甲的基因型为Aa,雌雄配子中a基因的可育率是A基因的1/3
C.甲的基因型为AaBb,产生的可育雌雄配子各有4种且比例相同
D.甲的基因型为AaBb,产生的可育雌雄配子只有AB、ab,且比例为2∶1
【解析】选D。植株甲基因型为Aa,雌配子中a基因的可育率是A基因的1/7,雄配子1/2A和1/2a,雌配子为1/8a和7/8A,子代白花aa占1/2×1/8=1/16,红花占1-1/16=15/16,所以红花∶白花=15∶1,A正确;植株甲基因型为Aa,雌雄配子中a基因的可育率是A基因的1/3,所以雌配子A∶a=3∶1,雄配子A∶a=3∶1,那么子代白花aa占1/4×1/4=1/16,剩余全是红花1-1/16=15/16,红花∶白花=15∶1,B正确;植株甲基因型为AaBb,产生4种且比例相同的配子AB、Ab、aB、ab,两对等位基因独立遗传,其中aabb表现为白花,其余基因型都是红花,所以红花∶白花=(9+3+3)∶1=15∶1,C正确;植株甲基因型为AaBb,产生的配子只有AB、ab,说明两对等位基因连锁,AB∶ab=2∶1,雌雄配子AB占2/3,ab占1/3,所以子代白花aabb占1/3×1/3=1/9,其他都是红花占1-1/9=8/9,红花∶白花=8∶1,D错误。
4.燕麦颖色受两对等位基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交,F1全为黑颖,F1自交产生的F2中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1。已知黑颖(B)对黄颖(Y)为显性,只要有B存在,植株就表现为黑颖。下列叙述错误的是(　　)
A.控制该性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上
B.F2黑颖的基因型有5种,F2黄颖中杂合子占2/3
C.黑颖与黄颖杂交,亲本的基因型为yyBb×Yybb时,后代中的白颖比例最大
D.F1测交,后代的表型及比例为黑颖∶黄颖∶白颖=2∶1∶1
【解析】选B。根据F2的性状分离比为12∶3∶1(9∶3∶3∶1的变式)可知,B(b)与Y(y)分别位于两对同源染色体上,其遗传符合自由组合定律,A项正确;根据题意可知,F2黑颖的基因型为_ _B_,所以F2黑颖的基因型共3×2=6(种),F2黄颖的基因型为YYbb或Yybb,其比例为1∶2,所以F2黄颖中杂合子占2/3,B项错误;黑颖(_ _B_)与黄颖(Y_bb)杂交,若要使后代中白颖(yybb)的比例最大,则可使两亲本杂交后代分别出现bb和yy的概率最大,故亲本的基因型应为yyBb×Yybb,C项正确;F1测交(YyBb×yybb),后代表型及其比例为黑颖(_ _Bb)∶黄颖(Yybb)∶白颖(yybb)=(1/2)∶(1/4)∶(1/4)=2∶1∶1,D项正确。
5.某两性花植物的花色有红花和白花两种表型,叶形有宽叶和窄叶两种表型,这两对相对性状受3对等位基因的控制。研究小组将两株纯合亲本杂交得到F1。F1自交得到F2,F2的表型及比例为红花宽叶∶红花窄叶∶白花宽叶∶白花窄叶=27∶9∶21∶7。下列叙述错误的是(　　)
A.F2中的白花植株自交,可能出现红花植株
B.与花色和叶形相关的3对等位基因是独立遗传的
C.F1减数分裂会产生8种比例相等的配子
D.F2红花宽叶植株中不能稳定遗传的个体所占比例为26/27
【解析】选A。只考虑花色的遗传,红花∶白花=9∶7,说明F2中的红花为双显性状,假设控制花色的基因为A/a、B/b,则红花的基因型为A_B_,白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb,白花植株自交不会出现红花植株,A错误;假设控制叶形的基因为D/d,F2的表型及比例为红花宽叶∶红花窄叶∶白花宽叶∶白花窄叶=27∶9∶21∶7,27+9+21+7=64,说明F2共有64(43)个组合数,所以遵循基因自由组合定律,故花色和叶形相关的3对等位基因是独立遗传的,且F1的基因型为AaBbDd,故F1减数分裂会产生8种比例相等的配子,B、C正确;假设控制叶形的基因为D/d,F2红花宽叶植株中纯合子有1/3(DD)×1/9(AABB)=1/27,则不能稳定遗传(杂合子)的个体所占比例为1-1/27=26/27,D正确。
6.某种动物的毛色由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,A基因控制黄色色素的合成,B基因控制灰色色素的合成,当两种色素都不存在时,该动物毛色表现为白色,当A、B基因同时存在时,该动物的毛色表现为褐色,但当配子中同时存在基因A、B时,配子致死。下列说法正确的是(　　)
A.将纯种黄毛个体与纯种灰毛个体杂交得到的后代都是褐毛的
B.将纯种白毛个体与纯种褐毛个体杂交得到的后代都是褐毛的
C.基因型为AaBb的个体间杂交后代中褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶2∶3∶1
D.该动物的基因型共有8种,表型4种
【解析】选A。纯种黄毛个体与纯种灰毛个体的基因型分别是AAbb、aaBB,两者杂交得到的后代的基因型都是AaBb,毛色是褐色的,A正确;由于配子中同时存在基因A、B时,配子致死,该动物不可能存在基因型为AABB的个体,即不存在纯种褐毛的个体,B错误;基因型为AaBb的个体只能产生Ab、aB、ab三种配子,所以杂交后代的基因型有AaBb∶Aabb∶aaBb∶aaBB∶AAbb∶aabb=2∶2∶2∶1∶1∶1,统计表型及比例为褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶3∶3∶1,C错误;基因型为AABB、AABb、AaBB个体的形成需要基因型为AB配子的参与,但基因型为AB的配子致死,故该动物种群中只有3×3-3=6种基因型,表型为4种,D错误。
7.蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶致死,基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1,F1随机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为(　　)
A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2
C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1
【解析】选D。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配,F1的基因型为AaBb,F1随机交配所得F2蝴蝶中,雌雄个体的比例为1∶1。基因A纯合时雄蝶致死,雄蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅=6∶2∶3∶1;基因b纯合时雌蝶致死,雌蝶中正常长翅∶残缺长翅=9∶3,则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1,D正确。
8.控制棉花纤维长度的三对等位基因A和a、B和b、C和c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为 6 cm,每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是(　　)
A.6~14 cm B.6~16 cm
C.8~14 cm D.8~16 cm
【解析】选C。AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中,显性基因最少的基因型为Aabbcc,显性基因最多的基因型为AaBBCc,由于每个显性基因增加纤维长度2 cm,所以F1的棉纤维长度范围是(6+2)~ (6+8) cm。
9.某种植株的茎秆有紫色、绿色和白色三种,由位于非同源染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制,基因A、B同时存在时表现为紫茎,基因A、B均不存在时表现为白茎,其余情况下表现为绿茎。现让某紫茎植株自交,F1表型及比例为紫茎∶绿茎∶白茎=7∶4∶1。下列分析正确的是(　　)
A.基因A与a、基因B与b的遗传均不符合分离定律
B.雌配子或雄配子中的aB和Ab类型均不能参与受精
C.F1中A和b的基因频率相等,a和B的基因频率相等
D.F1中紫茎植株和绿茎植株均有4种基因型　　　　　
【解题指南】
解答本题的关键是分析7∶4∶1:某紫茎植株自交,F1表型及比例为紫茎∶绿茎∶白茎=7∶4∶1。一共只有12份,没有达到16份,且白茎(aabb)为1/12=1/3×1/4,说明杂交的过程中某种配子异常。该异常配子若为AB,则后代紫茎植株只有5份,因此该异常配子只可能是aB或Ab。若雌(雄)配子aB异常,F1的表型为紫茎(7A_B_)∶绿茎(1AAbb、2Aabb、1aaBb)∶白茎(1aabb)=7∶4∶1。若雌(雄)配子Ab异常,F1的表型为紫茎(7A_B_)∶绿茎(1Aabb、2aaBb、1aaBB)∶白茎(1aabb)=7∶4∶1。
【解析】选C。基因A与a、基因B与b的遗传均符合分离定律,A错误;雌配子或雄配子中的aB或Ab类型不能参与受精,B错误;若aB雌(雄)配子异常,则后代不含aB与其他4种雄(雌)配子结合的个体,因此F1中a和B的基因频率相等,同理,A和b的基因频率相等, C正确;F1中绿茎植株有3种基因型,分别为AAbb、Aabb、aaBb 或Aabb、aaBb、aaBB,D错误。
10.(2026·惠州联考)玉米为雌雄同株异花植物,其雄性不育(由基因A控制)对正常可育(由基因a控制)为完全显性。基因B会抑制不育基因的表达,使植株可育。取雄性不育株甲与可育株乙进行杂交实验,结果如表所示。下列相关叙述正确的是(　　)
P F1 F1自交所得F2
甲×乙 全部可育 可育株∶雄性不育株=13∶3
A.亲本甲的基因型存在2种可能性
B.仅根据F1即可判断这两对基因独立遗传
C.让F1与甲回交,子代可育株∶雄性不育株=3∶1
D.若将F2中所有雄性不育株进行测交,子代的可育株∶雄性不育株=1∶2
【解析】选D。由题意可知,F1的基因型为AaBb,则亲本雄性不育株甲、可育株乙的基因型分别为AAbb和aaBB,A错误;AAbb与aaBB杂交,若A、a基因与B、b基因连锁,也会出现F1全部可育的结果,仅根据F1无法判断这两对基因是否独立遗传,B错误;让F1(AaBb)与甲(AAbb)回交,子代中可育(A_Bb)∶雄性不育(A_bb)=1∶1,C错误;F2中雄性不育个体(1/3AAbb、2/3Aabb)与基因型为aabb的个体测交,子代中可育(aabb)∶雄性不育(Aabb)=(2/3×1/2)∶(1/3+2/3×1/2)=1∶2,D正确。
11.某植物的花色有紫色和蓝色两种。为了研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了杂交实验,结果见表,下列叙述错误的是(　　)
杂交 组合 父本植株数目(表型) 母本植株数目(表型) F1植株数目(表型) F2植株数目 (表型)
Ⅰ 10 (紫色) 10 (紫色) 81 (紫色) 260 (紫色) 61 (蓝色)
Ⅱ 10 (紫色) 10 (蓝色) 79 (紫色) 270 (紫色) 89 (蓝色)
A.取杂交Ⅰ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为153∶16
B.将两个杂交组合中的F1相互杂交,产生的后代紫色和蓝色的比例为3∶1
C.取杂交Ⅱ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1
D.将两个杂交组合中的F2紫色植株相互杂交,产生的后代中紫色和蓝色的比例为36∶5
【解题指南】
解答本题的关键是分析表格数据,杂交组合Ⅰ中,F1全为紫色,F2中出现蓝色,说明紫色是显性性状,又因为F2中紫色∶蓝色=260∶61≈13∶3,所以花色性状的遗传是由两对等位基因控制的,且遵循自由组合定律,设基因为A、a和B、b,F1的基因型为AaBb,杂交Ⅱ中F2的紫色∶蓝色=270∶89≈3∶1,说明一对等位基因纯合,一对等位基因杂合,故紫花植株的基因型为A_B_、A_bb、aabb,蓝花的基因型为aaB_。
【解析】选D。杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶Aabb∶AAbb∶aabb=1∶2∶2∶4∶2∶1∶1,植株随机交配,产生AB配子的概率为4/13,Ab为4/13,aB为2/13,ab为3/13,后代蓝花植株(aaB_)的比例为=2×2/13×3/13+2/13×2/13=16/169,后代紫色和蓝色的比例为(169-16)∶16=153∶16,A正确;杂交Ⅰ中F1的基因型为AaBb,杂交Ⅱ中F1的基因型为AaBB,两者杂交,子代紫色和蓝色的比例为3∶1,B正确;杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为AaBB和AABB,两者比例为2∶1,随机交配产生AB配子的概率为2/3,aB为1/3,后代蓝花的概率为1/3×1/3=1/9,故产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1,C正确;杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为2AaBB和1AABB,杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶Aabb∶AAbb∶aabb=1∶2∶2∶4∶2∶1∶1,两者相互交配,由第二对杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为BB,确定后代的第二对基因一定是B_,故只看分离出的第一对基因中出现aa的概率即为蓝花出现的概率,1/3AA、2/3Aa与4/13AA、8/13Aa、1/13aa进行自由交配,后代基因型aa的概率为(2/3×8/13×1/4)+(2/3×1/13×1/2)=5/39,故紫花为1-5/39=34/39,即紫花∶蓝花=34∶5,D错误。
12.已知某植物有无花瓣受基因A/a控制,花瓣的颜色红花瓣和白花瓣受基因B/b的控制,这两对基因独立遗传。让某白花瓣植株自交得到F1,F1的表型及比例如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.该植物有花瓣对无花瓣为显性,白花瓣对红花瓣为显性
B.F1的表型及比例为白花瓣∶红花瓣∶无花瓣约为2∶1∶1
C.F1白花瓣∶红花瓣约为2∶1的原因可能是BB纯合致死
D.F1中无花瓣的基因型有3种,其中纯合子比例为1/3
【解析】选D。让某白花瓣植株自交得到F1,子代中出现无花瓣和红花瓣,说明该植物有花瓣对无花瓣为显性,白花瓣对红花瓣为显性,A正确;据图可知,F1的表型及比例为白花瓣∶红花瓣∶无花瓣=62∶30∶31≈2∶1∶1,B正确;白花瓣个体自交出现性状分离,说明白花瓣是杂合子Bb,子代中白花瓣∶红花瓣约为2∶1的原因可能是BB纯合致死,C正确;F1中有花瓣∶无花瓣约为3∶1,说明无花瓣是隐性性状,其基因型只有1种,是aa,D错误。
二、非选择题
13.(14分)★玉米是雌雄同株异花的农作物。科学家发现,玉米籽粒正常与干瘪受一对等位基因A/a控制,干瘪的籽粒无发芽能力;玉米的育性受另外一对等位基因M/m控制,其中基因型MM、Mm个体可产生可育的雌雄配子,mm表现为雄性不育。
(1)将基因型为MM的正常玉米籽粒种植,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则亲代正常籽粒中纯合子所占比例为__________。
(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3∶1,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上,理由是________________________________。
F2植株中雄性不育个体所占的比例为______。
(3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。请简述利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株的育种过程。(以上植株均不含a基因) ____________________________________
__________________________________。
(4)将上述转基因植株作母本与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株,可知是通过转基因技术将单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”导入雄性不育植株细胞的________(填“①”“②”或“①或②”)染色体上。
【解析】(1)基因型为MM的正常玉米籽粒,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则可知干瘪为隐性性状,正常为显性性状;F1中基因型为AaMM的植株占1/2,故亲本正常籽粒基因型为AAMM、AaMM,设亲代产生的aM配子比例为X,则AM配子比例为(1-X),由于基因型为aa的种子无发芽能力,可计算2X×(1-X)/(1-X2)=1/2,解得X为1/3,故基因型为AaMM的个体所占比例为2/3,AAMM所占比例为1/3,即亲代正常籽粒中纯合子所占比例为1/3。
(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3∶1,而由于基因型为aa的种子无发芽能力,若两对等位基因位于一对同源染色体上,则F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例为2∶1或3∶0,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于两对同源染色体上。F1植株中雄性可育植株MM∶雄性可育植株Mm∶雄性不育植株mm=1∶2∶1,雄性不育植株只能作母本,不能自交,故F2植株中雄性不育个体所占的比例为2/3×1/4=1/6。
(3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。若要利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株,可将该转基因植株BRMmm进行自花授粉,子代基因型为BBRRMMmm(雄配子均致死)、BRMmm(BRMm的雄配子致死,m的雄配子正常)、mm,种子成熟后,收获种子,选黄色种子mm种植,即可得到非转基因雄性不育植株;选红色种子BRMmm种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株mm。
(4)将上述转基因植株作母本BRMmm与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株mm,将1/8拆分为1/2×1/4,可知F1中基因型为Mm的个体所占比例为1/2,可知单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”与m基因连锁,即导入雄性不育植株细胞的①染色体上。
答案:(1)1/3
(2)两对　若两对等位基因位于一对同源染色体上,则F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例为2∶1或3∶0　1/6
(3)将该转基因植株进行自花授粉,种子成熟后,收获种子,选黄色种子种植,即可得到非转基因雄性不育植株;选红色种子种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株
(4)①
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