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浙科版高考生物一轮复习第4单元遗传的基本规律及应用第13讲第2课时自由组合定律的题型突破课件
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这是一份浙科版高考生物一轮复习第4单元遗传的基本规律及应用第13讲第2课时自由组合定律的题型突破课件，共33页。PPT课件主要包含了AABB，红花∶白花1∶3，2方法，人工去雄，防止外来花粉干扰，自由组合，浅红眼，红眼∶浅红眼≈1∶1，红眼∶浅红眼≈9∶7等内容，欢迎下载使用。
考点 自由组合定律的特殊比例
特别提醒F2出现9∶3∶3∶1的4个条件(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。(3)所有后代都应处于相同且适宜的环境中,而且存活率相同。(4)供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交,表型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16。( )提示 基因型为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交,其后代的表型有2×2×2=8(种);AaBbCc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8。(2)如果n对等位基因都遵循分离定律,但这n对等位基因未必遵循自由组合定律。( )
(3)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,三对等位基因独立遗传。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aaBBcc。( )
提示 每含有1个显性基因,果实的重量在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;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,乙的基因型为aaBbCc、AaBbcc或AabbCc。
2.结合必修2第18页内容思考:已知某植物的抗病(A)和不抗病(a)、花粉长形(B)和花粉圆形(b)、高茎(D)和矮茎(d)三对相对性状能自由组合。现有4株纯合的植株,其基因型分别为①aaBBDD;②AABBDD;③aaBBdd;④AAbbDD。(1)欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择的杂交植株是什么?
提示 欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择③和④进行杂交,产生基因型为AaBbDd的个体,再让其自交即可获得基因型为aabbdd的植株。
(2)欲通过检测花粉验证基因的分离定律,可选择④和哪个植株杂交?
提示 欲通过检测花粉验证基因的分离定律,可选择④和任意植株杂交。
考向一 9∶3∶3∶1的变式及应用[典例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,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,F1测交子代的表型比最可能是( )A.1∶1∶1∶1B.1∶2∶1C.1∶1D.3∶1
解析 由题意可知,F2获得的南瓜中扁盘形∶圆形∶长圆形的数量比接近9∶6∶1,则表明该性状的遗传遵循基因的自由组合定律,假设两对等位基因分别用A、a和B、b表示,则F1为双杂合子,即为AaBb,F2基因型及比例是A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则F1测交后代的基因型及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,其中AaBb表现为扁盘形,Aabb和aaBb表现为圆形,aabb表现为长圆形,表型及比例为扁盘形∶圆形∶长圆形=1∶2∶1。
总结归纳9∶3∶3∶1变式题的解题步骤
[对点练] 1.某植物决定红色素的基因A对a为显性,有红色素的植株开红花,无红色素的植株开白花。基因B对红色素的产生有抑制作用,而基因b没有抑制作用。下面是利用两个开白花的纯种品系(甲、乙)及纯种野生型植株进行杂交实验的结果。回答下列问题。实验一:野生型×品系甲→F1开白花→F1自交→F2中红花∶白花=1∶3实验二:品系甲×品系乙→F1开白花→F1自交→F2中红花∶白花=3∶13(1)根据实验 (填“一”或“二”)可判定与植株花色有关的两对等位基因位于两对同源染色体上。 (2)实验一中F1的基因型为 。实验一F2中白花个体自交,后代中白花个体所占的比例为 。
(3)实验二中F2出现所示性状及其比例的原因是F1产生配子时 。同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合选用实验二的F1与品系乙杂交,则后代的表型及其比例为 。 (4)实验二F2中开白花的植株基因型有 种,其中杂合子所占的比例为 。
解析 (1)根据实验二F2中的“3∶13”这一特殊比例,可推知与植株花色有关的两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律。(2)根据实验二“F2中红花∶白花=3∶13”可推出,实验二中F1的基因型为AaBb,而品系甲和品系乙均为开白花的纯种品系,所以实验二中亲本的基因型组合应该是AABB×aabb;根据实验一F2的性状分离比可知,品系甲的基因型为AABB,纯种野生型植株的基因型为AAbb,则实验一中F1的基因型为AABb。实验一F2中白花个体的基因型为1/3AABB、2/3AABb,只有基因型为AABb的个体自交,后代才会出现红花(AAbb),则后代中红花植株所占比例为(2/3)×(1/4)=1/6,故自交后代中白花个体所占的比例为1-1/6=5/6。
(3)实验二中F1在产生配子时,同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,雌、雄配子随机结合,即可出现实验二中F2的性状及其比例。让实验二中的F1(AaBb)与品系乙(aabb)杂交,后代出现AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4种基因型,比例为1∶1∶1∶1,则后代的表型及其比例为红花∶白花=1∶3。(4)实验二F2中白花植株基因型有A_B_、aaB_、aabb,基因型有7种,其中纯合子的基因型有AABB、aaBB、aabb 3种,所占比例为3/13,则杂合子所占比例为10/13。
考向二 多对等位基因的自由组合现象[典例2]若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌、雄个体交配。下列说法正确的是( )A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表型B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表型C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表型D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表型
解析 亲本基因型为DedHh和DfdHh时,分析控制毛发颜色的基因型,子代为DeDf、Ded、Dfd和dd 4种;分析控制毛发形状的基因型,子代为HH、Hh和hh 3种。若De对Df共显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型,故F1共有8种表型,A项错误。若De对Df共显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h不完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型,故F1共有12种表型,B项正确。若De对Df不完全显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型,故F1共有8种表型,C项错误。若De对Df完全显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有3种表型;若H对h不完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型,故F1共有9种表型,D项错误。
总结归纳由亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例(拆分组合法)(1)思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律问题分别进行分析,再运用乘法原理进行组合。
[对点练] 2.基因型为AABBCC和aabbcc的两种豌豆杂交,按自由组合规律遗传,F2中基因型和表型的种类数依次是( )A.27、6 B.27、8C.18、6D.18、8
解析 由题意可知,F1的基因型为AaBbCc,单独研究F1的每一对等位基因,自交产生的F2的基因型有3种,表型有2种;若将这3对等位基因综合在一起研究,则F2中的基因型种类数是3×3×3=27(种),表型的种类数为2×2×2=8(种)。
3.某种哺乳动物的短毛(A)、直毛(B)、黑色(C)为显性,基因型为AaBbCc和AaBBCc的个体杂交,产生的子代中基因型为AaBBcc的个体和黑色长直毛个体的比例分别为( )A.1/16 3/16B.3/16 3/16C.3/4 1/16D.1/16 1/16
解析 基因型为AaBbCc和AaBBCc的个体杂交可以分解为Aa×Aa、Bb×BB、Cc×Cc。Aa×Aa产生基因型Aa的概率是1/2,表型为长毛的概率是1/4。Bb×BB产生基因型BB的概率是1/2,表型为直毛的概率是1。Cc×Cc产生基因型cc的概率是1/4,表型为黑色的概率是3/4。所以产生的子代中基因型为AaBBcc个体的比例是(1/2)×(1/2)×(1/4)=1/16;产生黑色长直毛个体的比例是(1/4)×1×(3/4)=3/16。
考向三 分离定律与自由组合综合[典例3](2020浙江1月选考)已知某二倍体雌雄同株(正常株)植物,基因t纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2,F2的表型及数量:宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2 250株、窄叶正常株753株。回答下列问题。(1)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行 处理,授粉后需套袋,其目的是 。 (2)为什么F2会出现上述表型及数量?F1形成配子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
(3)若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交,则其子代(F3)的表型及比例为 ,F3群体随机授粉,F4中窄叶雌株所占的比例为 。 (4)选择F2中的植株,设计杂交实验以验证F1植株的基因型,用遗传图解表示。
宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1
解析 (1)雄性不育个体作为母本能够省去人工去雄的步骤,操作更加简单,授粉后套袋可防止外来花粉干扰。(2)F2会出现上述表型及数量主要是由于F1形成配子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(3)根据F2数据推理得F1为AaTt,亲本为AAtt与aaTT,取F2中纯合宽叶雌株(基因型为AAtt)与杂合窄叶正常株(基因型为aaTt)杂交,则后代中宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1;在F3群体中,产生at雄配子概率为1/4,at雌配子概率为3/8(同时考虑AaTt与Aatt产生的雌配子),F4中窄叶雌株所占比例为1/4×3/8=3/32。(4)遗传图解见答案。
总结归纳遗传图解书写要点(1)遗传图解体现了有性生殖过程,亲本之间必须体现杂交过程,必须有“×”符号。不写该符号就没有生物学意义,就体现不了有性生殖过程。(2)遗传图解还代表了生物性状遗传的本质。只写字母不代表生物学意义,只是英文字母。只有用汉字在遗传因子组成位置上注明性状表现,才能体现出生物学意义即生物性状遗传与遗传因子的关系。(3)遗传图解体现了遗传因子的传递过程。没有亲本及杂种子一代的产生配子的产生过程,没有雌、雄配子的随机结合,没有箭头的方向,就不能表明有性生殖过程中遗传因子传递的过程,即减数分裂、受精作用。(4)一个规范的遗传图解要具有以下四方面内容:①亲代基因型和表型;②配子基因型;③各种符号,如指向箭头、杂交符号、亲本(P)、代数(如F1);④子代基因型、表型及比例。
[对点练] 4.(2023浙江名校协作体二模)某纯合野生型果蝇品系经γ射线照射后,从大量子代群体中获得了4种浅红眼的单基因突变纯合品系甲、乙、丙和丁,分别与野生型果蝇进行杂交,实验结果如表所示(“+”表示红眼,“m”表示浅红眼,相关基因均不位于Y染色体上,不考虑致死、交叉互换的情况)。
回答下列问题。(1)选择果蝇作为遗传学实验的材料,其优势是 (答出2点)。 (2)实验结果表明浅红眼是 (填“显性”或“隐性”)性状。由杂交结果可知,突变基因在X染色体上的是突变品系 ,判断依据是杂交实验中F1果蝇的眼色表现与 有关。甲和丙品系不同突变基因的遗传遵循 定律。
果蝇后代数量多、生活周期短
(3)为探究甲、乙品系不同浅红眼突变基因之间的关系,选择甲品系的雌果蝇和乙品系的雄果蝇进行杂交实验,F1随机交配得到F2。①若F2表型全为 ,则突变基因为同一基因突变所致; ②若F2表型及比例为 ,则突变基因为同源染色体上的非等位基因; ③若F2表型及比例为 ,则突变基因为非同源染色体上的非等位基因。 (4)果蝇的常染色体多一条可以存活并繁殖,在产生配子的过程中,三条染色体中的任意两条染色体正常配对、分离,另一条染色体随机移向细胞一极,现偶然获得一只基因型为AAa的突变雌果蝇,其次级卵母细胞中含有 个染色体组,最多含 个A基因,该果蝇产生的配子基因型及比例为 。
AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1
解析 (1)果蝇作为遗传学实验的材料,其优势是繁殖快、生育力强、后代数量多、生活周期短、容易饲养等。(2)F2的表型及比例为红眼∶浅红眼≈3∶1,则红眼为显性性状,浅红眼为隐性性状。甲、乙组F2杂交后代表型及数量比与性别没有关系,而丙、丁F2杂交后代表型及数量比与性别有关,所以,甲、乙品系的突变位置在常染色体上,丙、丁品系的突变位置在X染色体上;甲、丙品系的突变基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
(3)①甲、乙两品系突变基因位于常染色体上,若甲、乙品系的突变是同一个位置,甲、乙品系均为单基因隐性突变纯合品系,则杂交后代均是浅红色。②若突变基因为同源染色体上的非等位基因,设甲品系浅红眼的基因为aa,乙品系浅红眼基因为bb。则甲品系为aaBB,乙品系为AAbb,F1为AaBb,F2为浅红色:1/4AAbb、1/4aaBB,红色:1/2AaBb,即红眼∶浅红眼≈1∶1。③若突变基因为非同源染色体上的非等位基因,则两对基因的遗传遵循自由组合定律。设甲品系浅红眼的基因为aa,乙品系浅红眼基因为bb。则甲品系为aaBB,乙品系为AAbb,F1为AaBb,F1随机交配,F2表型为9/16红眼(A_B_)、7/16浅红眼(3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb),即红眼∶浅红眼≈9∶7。
考点 自由组合定律的特殊比例
特别提醒F2出现9∶3∶3∶1的4个条件(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。(3)所有后代都应处于相同且适宜的环境中,而且存活率相同。(4)供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交,表型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16。( )提示 基因型为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交,其后代的表型有2×2×2=8(种);AaBbCc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8。(2)如果n对等位基因都遵循分离定律,但这n对等位基因未必遵循自由组合定律。( )
(3)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,三对等位基因独立遗传。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aaBBcc。( )
提示 每含有1个显性基因,果实的重量在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;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,乙的基因型为aaBbCc、AaBbcc或AabbCc。
2.结合必修2第18页内容思考:已知某植物的抗病(A)和不抗病(a)、花粉长形(B)和花粉圆形(b)、高茎(D)和矮茎(d)三对相对性状能自由组合。现有4株纯合的植株,其基因型分别为①aaBBDD;②AABBDD;③aaBBdd;④AAbbDD。(1)欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择的杂交植株是什么?
提示 欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择③和④进行杂交,产生基因型为AaBbDd的个体,再让其自交即可获得基因型为aabbdd的植株。
(2)欲通过检测花粉验证基因的分离定律,可选择④和哪个植株杂交?
提示 欲通过检测花粉验证基因的分离定律,可选择④和任意植株杂交。
考向一 9∶3∶3∶1的变式及应用[典例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,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,F1测交子代的表型比最可能是( )A.1∶1∶1∶1B.1∶2∶1C.1∶1D.3∶1
解析 由题意可知,F2获得的南瓜中扁盘形∶圆形∶长圆形的数量比接近9∶6∶1,则表明该性状的遗传遵循基因的自由组合定律,假设两对等位基因分别用A、a和B、b表示,则F1为双杂合子,即为AaBb,F2基因型及比例是A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则F1测交后代的基因型及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,其中AaBb表现为扁盘形,Aabb和aaBb表现为圆形,aabb表现为长圆形,表型及比例为扁盘形∶圆形∶长圆形=1∶2∶1。
总结归纳9∶3∶3∶1变式题的解题步骤
[对点练] 1.某植物决定红色素的基因A对a为显性,有红色素的植株开红花,无红色素的植株开白花。基因B对红色素的产生有抑制作用,而基因b没有抑制作用。下面是利用两个开白花的纯种品系(甲、乙)及纯种野生型植株进行杂交实验的结果。回答下列问题。实验一:野生型×品系甲→F1开白花→F1自交→F2中红花∶白花=1∶3实验二:品系甲×品系乙→F1开白花→F1自交→F2中红花∶白花=3∶13(1)根据实验 (填“一”或“二”)可判定与植株花色有关的两对等位基因位于两对同源染色体上。 (2)实验一中F1的基因型为 。实验一F2中白花个体自交,后代中白花个体所占的比例为 。
(3)实验二中F2出现所示性状及其比例的原因是F1产生配子时 。同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合选用实验二的F1与品系乙杂交,则后代的表型及其比例为 。 (4)实验二F2中开白花的植株基因型有 种,其中杂合子所占的比例为 。
解析 (1)根据实验二F2中的“3∶13”这一特殊比例,可推知与植株花色有关的两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律。(2)根据实验二“F2中红花∶白花=3∶13”可推出,实验二中F1的基因型为AaBb,而品系甲和品系乙均为开白花的纯种品系,所以实验二中亲本的基因型组合应该是AABB×aabb;根据实验一F2的性状分离比可知,品系甲的基因型为AABB,纯种野生型植株的基因型为AAbb,则实验一中F1的基因型为AABb。实验一F2中白花个体的基因型为1/3AABB、2/3AABb,只有基因型为AABb的个体自交,后代才会出现红花(AAbb),则后代中红花植株所占比例为(2/3)×(1/4)=1/6,故自交后代中白花个体所占的比例为1-1/6=5/6。
(3)实验二中F1在产生配子时,同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,雌、雄配子随机结合,即可出现实验二中F2的性状及其比例。让实验二中的F1(AaBb)与品系乙(aabb)杂交,后代出现AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4种基因型,比例为1∶1∶1∶1,则后代的表型及其比例为红花∶白花=1∶3。(4)实验二F2中白花植株基因型有A_B_、aaB_、aabb,基因型有7种,其中纯合子的基因型有AABB、aaBB、aabb 3种,所占比例为3/13,则杂合子所占比例为10/13。
考向二 多对等位基因的自由组合现象[典例2]若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌、雄个体交配。下列说法正确的是( )A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表型B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表型C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表型D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表型
解析 亲本基因型为DedHh和DfdHh时,分析控制毛发颜色的基因型,子代为DeDf、Ded、Dfd和dd 4种;分析控制毛发形状的基因型,子代为HH、Hh和hh 3种。若De对Df共显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型,故F1共有8种表型,A项错误。若De对Df共显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h不完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型,故F1共有12种表型,B项正确。若De对Df不完全显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型;若H对h完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型,故F1共有8种表型,C项错误。若De对Df完全显性,则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有3种表型;若H对h不完全显性,则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型,故F1共有9种表型,D项错误。
总结归纳由亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例(拆分组合法)(1)思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律问题分别进行分析,再运用乘法原理进行组合。
[对点练] 2.基因型为AABBCC和aabbcc的两种豌豆杂交,按自由组合规律遗传,F2中基因型和表型的种类数依次是( )A.27、6 B.27、8C.18、6D.18、8
解析 由题意可知,F1的基因型为AaBbCc,单独研究F1的每一对等位基因,自交产生的F2的基因型有3种,表型有2种;若将这3对等位基因综合在一起研究,则F2中的基因型种类数是3×3×3=27(种),表型的种类数为2×2×2=8(种)。
3.某种哺乳动物的短毛(A)、直毛(B)、黑色(C)为显性,基因型为AaBbCc和AaBBCc的个体杂交,产生的子代中基因型为AaBBcc的个体和黑色长直毛个体的比例分别为( )A.1/16 3/16B.3/16 3/16C.3/4 1/16D.1/16 1/16
解析 基因型为AaBbCc和AaBBCc的个体杂交可以分解为Aa×Aa、Bb×BB、Cc×Cc。Aa×Aa产生基因型Aa的概率是1/2,表型为长毛的概率是1/4。Bb×BB产生基因型BB的概率是1/2,表型为直毛的概率是1。Cc×Cc产生基因型cc的概率是1/4,表型为黑色的概率是3/4。所以产生的子代中基因型为AaBBcc个体的比例是(1/2)×(1/2)×(1/4)=1/16;产生黑色长直毛个体的比例是(1/4)×1×(3/4)=3/16。
考向三 分离定律与自由组合综合[典例3](2020浙江1月选考)已知某二倍体雌雄同株(正常株)植物,基因t纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2,F2的表型及数量:宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2 250株、窄叶正常株753株。回答下列问题。(1)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行 处理,授粉后需套袋,其目的是 。 (2)为什么F2会出现上述表型及数量?F1形成配子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
(3)若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交,则其子代(F3)的表型及比例为 ,F3群体随机授粉,F4中窄叶雌株所占的比例为 。 (4)选择F2中的植株,设计杂交实验以验证F1植株的基因型,用遗传图解表示。
宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1
解析 (1)雄性不育个体作为母本能够省去人工去雄的步骤,操作更加简单,授粉后套袋可防止外来花粉干扰。(2)F2会出现上述表型及数量主要是由于F1形成配子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(3)根据F2数据推理得F1为AaTt,亲本为AAtt与aaTT,取F2中纯合宽叶雌株(基因型为AAtt)与杂合窄叶正常株(基因型为aaTt)杂交,则后代中宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1;在F3群体中,产生at雄配子概率为1/4,at雌配子概率为3/8(同时考虑AaTt与Aatt产生的雌配子),F4中窄叶雌株所占比例为1/4×3/8=3/32。(4)遗传图解见答案。
总结归纳遗传图解书写要点(1)遗传图解体现了有性生殖过程,亲本之间必须体现杂交过程,必须有“×”符号。不写该符号就没有生物学意义,就体现不了有性生殖过程。(2)遗传图解还代表了生物性状遗传的本质。只写字母不代表生物学意义,只是英文字母。只有用汉字在遗传因子组成位置上注明性状表现,才能体现出生物学意义即生物性状遗传与遗传因子的关系。(3)遗传图解体现了遗传因子的传递过程。没有亲本及杂种子一代的产生配子的产生过程,没有雌、雄配子的随机结合,没有箭头的方向,就不能表明有性生殖过程中遗传因子传递的过程,即减数分裂、受精作用。(4)一个规范的遗传图解要具有以下四方面内容:①亲代基因型和表型;②配子基因型;③各种符号,如指向箭头、杂交符号、亲本(P)、代数(如F1);④子代基因型、表型及比例。
[对点练] 4.(2023浙江名校协作体二模)某纯合野生型果蝇品系经γ射线照射后,从大量子代群体中获得了4种浅红眼的单基因突变纯合品系甲、乙、丙和丁,分别与野生型果蝇进行杂交,实验结果如表所示(“+”表示红眼,“m”表示浅红眼,相关基因均不位于Y染色体上,不考虑致死、交叉互换的情况)。
回答下列问题。(1)选择果蝇作为遗传学实验的材料,其优势是 (答出2点)。 (2)实验结果表明浅红眼是 (填“显性”或“隐性”)性状。由杂交结果可知,突变基因在X染色体上的是突变品系 ,判断依据是杂交实验中F1果蝇的眼色表现与 有关。甲和丙品系不同突变基因的遗传遵循 定律。
果蝇后代数量多、生活周期短
(3)为探究甲、乙品系不同浅红眼突变基因之间的关系,选择甲品系的雌果蝇和乙品系的雄果蝇进行杂交实验,F1随机交配得到F2。①若F2表型全为 ,则突变基因为同一基因突变所致; ②若F2表型及比例为 ,则突变基因为同源染色体上的非等位基因; ③若F2表型及比例为 ,则突变基因为非同源染色体上的非等位基因。 (4)果蝇的常染色体多一条可以存活并繁殖,在产生配子的过程中,三条染色体中的任意两条染色体正常配对、分离,另一条染色体随机移向细胞一极,现偶然获得一只基因型为AAa的突变雌果蝇,其次级卵母细胞中含有 个染色体组,最多含 个A基因,该果蝇产生的配子基因型及比例为 。
AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1
解析 (1)果蝇作为遗传学实验的材料,其优势是繁殖快、生育力强、后代数量多、生活周期短、容易饲养等。(2)F2的表型及比例为红眼∶浅红眼≈3∶1,则红眼为显性性状,浅红眼为隐性性状。甲、乙组F2杂交后代表型及数量比与性别没有关系,而丙、丁F2杂交后代表型及数量比与性别有关,所以,甲、乙品系的突变位置在常染色体上,丙、丁品系的突变位置在X染色体上;甲、丙品系的突变基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
(3)①甲、乙两品系突变基因位于常染色体上,若甲、乙品系的突变是同一个位置,甲、乙品系均为单基因隐性突变纯合品系,则杂交后代均是浅红色。②若突变基因为同源染色体上的非等位基因,设甲品系浅红眼的基因为aa,乙品系浅红眼基因为bb。则甲品系为aaBB,乙品系为AAbb,F1为AaBb,F2为浅红色:1/4AAbb、1/4aaBB,红色:1/2AaBb,即红眼∶浅红眼≈1∶1。③若突变基因为非同源染色体上的非等位基因,则两对基因的遗传遵循自由组合定律。设甲品系浅红眼的基因为aa,乙品系浅红眼基因为bb。则甲品系为aaBB,乙品系为AAbb,F1为AaBb,F1随机交配,F2表型为9/16红眼(A_B_)、7/16浅红眼(3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb),即红眼∶浅红眼≈9∶7。
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