第五单元第19讲提升课基因自由组合定律的拓展题型突破一轮复习.docx
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第五单元第19讲提升课基因自由组合定律的拓展题型突破一轮复习
第19讲 提升课——基因自由组合定律的拓展题型突破
9∶3∶3∶1的拓展变式
1．特殊分离比的解题技巧
（1）看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
（2）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”，如比值为9∶3∶4，则为9∶3∶（3＋1），即4为后两种性状的合并结果。
再如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。
2．特殊分离比出现的原因与双杂合子自交的结果归纳
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）时表现为同一种性状，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，其余表现为另一种性状
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
1∶4∶6∶4∶1
A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）
命题1 基因互作类
1．（2016·高考全国卷丙，6）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
解析：
选D。
由F2中红花∶白花＝272∶212≈9∶7，F1测交子代中红花∶白花≈1∶3，可以推测出红花与白花这对相对性状受位于两对同源染色体上的两对等位基因控制（假设为A、a和B、b），C项错误。
结合上述分析可知基因型A_B_表现为红花，其他基因型均表现为白花。
亲本基因型为AABB和aabb，F1基因型为AaBb，F2中红花的基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb，B项错误。
F2中白花基因型为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，A项错误、D项正确。
2．某种开花植物细胞中，基因P（p）和基因R（r）分别位于两对同源染色体上，将纯合的紫花植株（基因型为PPrr）与纯合的红花植株（基因型为ppRR）杂交，F1全开紫花，自交后代F2中紫花∶红花∶白花＝12∶3∶1。
则F2中紫花植株基因型有（ ）
A．9种 B．12种
C．6种D．4种
解析：
选C。
纯合的紫花植株（基因型为PPrr）与纯合的红花植株（基因型为ppRR）杂交，F1全开紫花，F1自交后代F2中紫花∶红花∶白花＝12∶3∶1。
因此判断：
基因型为P_rr和P_R_的植株开紫花，基因型为ppR_的植株开红花，基因型为pprr的植株开白花。
则F2中紫花植株基因型有6种。
3．（2017·武汉模拟）某鲤鱼种群体色遗传有如下特征，用黑色鲤鱼（简称黑鲤）和红色鲤鱼（简称红鲤）杂交，F1皆表现为黑鲤，F1交配结果如表：
取样地点
F2取样
总数（条）
F2性状的分离情况
黑鲤（条）
红鲤（条）
黑鲤∶红鲤
1号池
1699
1592
107
14．88∶1
2号池
1546
1450
96
15．10∶1
据此分析，若用F1（黑鲤）与红鲤测交，子代中不同性状的数量比是（ ）
A．1∶1∶1∶1B．3∶1
C．1∶1D．以上答案都不对
解析：
选B。
从题意和表格数据看出，1号池和2号池中F2性状分离比均约为15∶1，说明这是由两对等位基因控制的遗传，且只要显性基因存在就表现为黑鲤，则用F1（黑鲤）与红鲤测交，子代中不同性状的数量比是（AaBb、Aabb、aaBb）∶aabb＝3∶1。
4．（2015·高考福建卷，28）鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。
现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本，进行杂交实验，正交和反交结果相同。
实验结果如图所示。
请回答下列问题：
（1）在鳟鱼体表颜色性状中，显性性状是________。
亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是________。
（2）已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，理论上F2还应该出现________性状的个体，但实际并未出现，推测其原因可能是基因型为________的个体本应该表现出该性状，却表现出黑眼黑体的性状。
（3）为验证
（2）中的推测，用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交，统计每一个杂交组合的后代性状及比例。
只要其中有一个杂交组合的后代____________________，则该推测成立。
（4）三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质。
科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本，以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本，进行人工授精。
用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体，受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼，其基因型是________。
由于三倍体鳟鱼
________________________________________________________________________
______________________________________，导致其高度不育，因此每批次鱼苗均需重新育种。
解析：
（1）由题图可知，亲本红眼与黑眼杂交，F1全为黑眼，说明黑眼为显性性状；黑体和黄体杂交，F1全是黄体，说明黄体为显性性状。
亲本基因型分别为aaBB（红眼黄体）和AAbb（黑眼黑体）。
（2）根据基因的自由组合定律，F2中理论上应为9黑眼黄体（A_B_）∶3红眼黄体（aaB_）∶3黑眼黑体（A_bb）∶1红眼黑体（aabb），F2还应该出现红眼黑体类型，但F2中没有出现该性状，原因可能是基因型为aabb的个体没有表现该性状，而是表现出了黑眼黑体的性状。
（3）亲本中的红眼黄体与F2中的黑眼黑体杂交：
aaBB×aabb和aaBB×A_bb，前一个杂交组合后代全是红眼黄体，后一个杂交组合后代有两种情况，一是全是黑眼黄体；二是既有黑眼黄体，又有红眼黄体，若某一杂交组合的后代全是红眼黄体，则说明其杂交类型为aaBB×aabb，即该杂交组合中的黑眼黑体个体的基因型为aabb。
（4）亲本中的父本产生的精子的基因型为Ab，母本产生的卵细胞的基因型为aB。
若抑制受精后的次级卵母细胞排出极体，则形成的受精卵的基因型为AaaBBb。
三倍体鳟鱼减数分裂时同源染色体不能两两配对，联会紊乱，所以不能产生正常的配子，导致其高度不育。
答案：
（1）黄体（或黄色） aaBB
（2）红眼黑体 aabb
（3）全部为红眼黄体 （4）AaaBBb 不能进行正常的减数分裂，难以产生正常配子（或在减数分裂过程中，染色体联会紊乱，难以产生正常配子）
命题2 基因累加类
5．（2016·高考上海卷，25）控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/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厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。
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厘米B．6～16厘米
C．8～14厘米D．8～16厘米
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厘米，所以F1的棉纤维长度范围是（6＋2）～（6＋8）厘米。
6．控制植物果实重量的三对等位基因A/a、B/b和C/c，对果实重量的作用相等，分别位于三对同源染色体上。
已知基因型为aabbcc的果实重120克，基因型为AABBCC的果实重210克。
现有果树甲和乙杂交，甲的基因型为AAbbcc，F1的果实重135～165克。
则乙的基因型是（ ）
A．aaBBccB．AaBBcc
C．AaBbCcD．aaBbCc
解析：
选D。
根据题中信息可知每含有1个显性基因，果实重量在120克的基础上增加15克。
甲产生的配子为Abc，F1的果实重135克时表示含1个显性基因，则乙产生的配子中存在不含显性基因的情况，即abc，排除A、B项；F1的果实重165克时表示含3个显性基因，则乙产生的配子中最多含2个显性基因，又排除C项，故答案为D。
结合基因的表达考查基因的自由组合定律
7．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表达的产物是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AAtt
B．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2/3
D．基因型为aaTT的植物根尖细胞也有T蛋白的存在
答案：
B
遗传致死类
1．致死基因的类型
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、1aa
2∶1
隐性纯合致死
1AA、2Aa、aa（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
2．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。
命题1 配子致死类
1．（2017·安徽黄山一模）现用山核桃的甲（AABB）、乙（aabb）两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关叙述不正确的是（ ）
测交类型
测交后代基因型种类及比例
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1
A．F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析：
选D。
正常情况下，双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是1∶1∶1∶1，而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用，故A正确；F1
自交后代中有9种基因型，比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝14∶6∶6∶2，故B正确；F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的单倍体植株，故C正确；根据题意可知，正反交均有四种表现型说明符合基因自由组合定律，故D错。
命题2 胚胎致死类
2．（2016·高考全国卷甲，6）果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表现型而言，G对g完全显性。
受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。
用一对表现型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表现型。
据此可推测：
雌蝇中（ ）
A．这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死
B．这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死
C．这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死
D．这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死
解析：
选D。
一对表现型不同的果蝇交配，子代中雌性有两种表现型，故亲本显性表现型个体为杂合子，则亲本杂交组合为Gg×gg或XGXg×XgY。
若基因G、g位于常染色体上，不管是显性纯合致死还是隐性纯合致死，其子代中雌性∶雄性均为1∶1，故A项、B项错误；分析可知基因G、g位于X染色体上，XGXg×XgY→XGXg、XgXg、XgY、XGY（致死），故C项错误、D项正确。
3．请分析下列遗传现象：
（1）若任意一对显性基因纯合致死，双杂合子自交，后代基因型与表现型的比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝________。
（2）双杂合子自交，其中一对显性基因纯合会导致个体死亡，后代表现型的比例为A_B_∶A_bb∶aaBb∶aabb＝__________________。
（3）若显性基因A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强，双杂合子自交，后代表现型比例为AABB∶（AaBB、AABb）∶（AaBb、aaBB、AAbb）∶（Aabb、aaBb）∶aabb＝________。
答案：
（1）4∶2∶2∶1
（2）6∶3∶2∶1 （3）1∶4∶6∶4∶1
多对等位基因的遗传
n对等位基因（完全显性）位于n对同源染色体上的遗传规律
相对性
状对数
等位基
因对数
F1配子
F1配子可
能组合数
F2基因型
F2表现型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
1
2
1∶1
4
3
1∶2∶1
2
3∶1
2
2
22
（1∶1）2
42
32
（1∶2∶1）2
22
（3∶1）2
3
3
23
（1∶1）3
43
33
（1∶2∶1）3
23
（3∶1）3
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
n
n
2n
（1∶1）n
4n
3n
（1∶2∶1）n
2n
（3∶1）n
1．（高考海南卷改编）基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则下列有关其子代的叙述，正确的是（ ）
A．1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B．3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C．5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D．7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同
解析：
选B。
1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率＝C
×2/4×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）＝7/128，A错；3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率＝C
×2/4×2/4×2/4×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）＝35/128，B正确；5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率＝C
×2/4×2/4×2/4×2/4×2/4×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）＝21/128，C错；7对等位基因纯合个体出现的概率＝（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）×（1/4＋1/4）＝1/128，7对等位基因杂合个体出现的概率＝2/4×2/4×2/4×2/4×2/4×2/4×2/4＝1/128，故两者相同，D错。
2．（2017·湖南十校联考）某植物红花和白花为一对相对性状，同时受多对等位基因控制（如A、a；B、b；C、c……），当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C_……）才开红花，否则开白花。
现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如表所示，下列分析错误的是（ ）
组一
组二
组三
组四
组五
组六
P
甲×乙
乙×丙
乙×丁
甲×丙
甲×丁
丙×丁
F1
白色
红色
红色
白色
红色
白色
F2
白色
红色81∶
白色175
红色27∶
白色37
白色
红色81∶
白色175
白色
A．组二F1基因型可能是AaBbCcDd
B．组五F1基因型可能是AaBbCcDdEE
C．组二和组五的F1基因型可能相同
D．这一对相对性状最多受四对等位基因控制，且遵循自由组合定律
解析：
选D。
组二和组五的F1自交，F2的分离比为红∶白＝81∶175，即红花占81/（81＋175）＝（3/4）4，则可推测这对相对性状至少受四对等位基因控制，且四对基因分别位于四对同源染色体上，遵循自由组合定律，D错误。
组二、组五的F1至少含四对等位基因，当该对性状受四对等位基因控制时，组二、组五的F1基因型都可为AaBbCcDd；当该对性状受五对等位基因控制时，组五F1基因型可能是AaBbCcDdEE，A、B、C正确。
孟德尔遗传定律的相关实验探究
确定基因位置的4个判断方法
（1）判断基因是否位于一对同源染色体上：
以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。
（2）判断基因是否易位到一对同源染色体上：
若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。
（3）判断外源基因整合到宿主染色体上的类型：
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。
若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。
（4）判断基因是否位于不同对同源染色体上：
以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。
在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1（或9∶7等变式），也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。
在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。
命题1 判断控制不同性状的等位基因是位于一对同源染色体上还是位于不同对的同源染色体上
1．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。
2．某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆（AABB）和白花香豌豆（aabb）杂交，得到F1植株366棵，全部表现为紫花，F1自交后代有1650棵，性状分离比为9∶7。
同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律，同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。
（1）你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）请设计一个实验证明你的解释是否正确。
实验步骤：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
实验结果及结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：
（1）基因型为A_B_的香豌豆开紫花，基因型为aaB_、A_bb、aabb的香豌豆开白花
（2）实验步骤：
①第一年选用F1植株与亲本开白花的香豌豆测交，得到香豌豆种子 ②第二年将香豌豆种子种植，统计花的种类及数量 实验结果及结论：
①如果紫花与白花的比例约为1∶3，说明F1产生配子时遵循自由组合定律 ②如果紫花与白花的比例为其他比例，说明F1产生配子时不遵循自由组合定律
命题2 基因型的验证与探究
[Ⅰ．验证实验类]
3．（高考海南卷改编）某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花，其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制，这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。
用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交，F1表现为高茎紫花，F1自交产生F2，F2有4种表现型：
高茎紫花162株，高茎白花126株，矮茎紫花54株，矮茎白花42株。
请回答下列问题：
（1）根据此杂交实际结果可推测，株高受________对等位基因控制，依据是____________________。
在F2中矮茎紫花植株的基因型有________种，矮茎白花植株的基因型有________种。
（2）如果上述两对相对性状自由组合，则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花这4种表现型的数量比为________________。
解析：
（1）根据F2中高茎∶矮茎＝3∶1，说明株高遗传遵循分离定律，该性状受一对等位基因控制，其中高茎（用D表示）为显性性状。
控制花色的两对基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花，即只有双显性个体（用A－B－表示）为紫花；根据F2中紫花∶白花约为9∶7可判断F1紫花的基因型为AaBb，所以在F2中矮茎紫花植株（ddA－B－）的基因型有4种，矮茎白花植株（ddA－bb、ddaaB－、ddaabb）的基因型共有5种。
（2）若这两对相对性状自由组合，则F1（DdAaBb）自交，F2中表现型及比例为（3高茎∶1矮茎）（9紫花∶7白花）＝27高茎紫花∶21高茎白花∶9矮茎紫花∶7矮茎白花。
答案：
（1）1 F2中高茎∶矮茎＝3∶1 4 5
（2）27∶21∶9∶7
4．（高考四川卷改编）小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制，其中A/a控制灰色物质合成，B/b
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