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高考生物一轮复习考点一遍过考点36 基因的自由组合定律(含解析)
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这是一份高考生物一轮复习考点一遍过考点36 基因的自由组合定律(含解析),共23页。试卷主要包含了自由组合定律——得出结论,水稻香味性状与抗病性状独立遗传等内容,欢迎下载使用。
考点36 基因的自由组合定律
高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★★☆☆
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
其过程为:
P 黄圆×绿皱
↓
F1 黄圆
↓⊗
F2 9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)配子的产生
①假说:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
②F1产生的配子
a.雄配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
b.雌配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
(2)配子的结合
①假说:受精时,雌雄配子的结合是随机的。
②F1配子的结合方式有16种。
(3)遗传图解
3.设计测交方案及验证——演绎和推理
(1)方法:测交实验。
(2)遗传图解
4.自由组合定律——得出结论
(1)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。(如图)
(2)时间:减数第一次分裂后期。
(3)范围:有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
5.基因分离定律和自由组合定律关系及相关比例
6.用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题
(1)思路:首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律的问题。
(2)分类剖析
①配子类型问题
a.多对等位基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应配子种类数的乘积。
b.举例:AaBbCCDd产生的配子种类数
②求配子间结合方式的规律:两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
③基因型问题
a.任何两种基因型的亲本杂交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积。
b.子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。
c.举例:AaBBCc×aaBbcc杂交后代基因型种类及比例
Aa×aa→1Aa∶1aa 2种基因型
BB×Bb→1BB∶1Bb 2种基因型
Cc×cc→1Cc∶1cc 2种基因型
子代中基因型种类:2×2×2=8种。
子代中AaBBCc所占的概率为1/2×1/2×1/2=1/8。
④表现型问题
a.任何两种基因型的亲本杂交,产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。
b.子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积。
c.举例:AaBbCc×AabbCc杂交后代表现型种类及比例
Aa×Aa→3A_∶1aa 2种表现型
Bb×bb→1Bb∶1bb 2种表现型
Cc×Cc→3C_∶1cc 2种表现型
子代中表现型种类:2×2×2=8种。
子代中A_B_C_所占的概率为3/4×1/2×3/4=9/32。
考向一 把握自由组合定律的实质
1.下列有关自由组合定律的叙述,正确的是
A.自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的,不适用于多对相对性状的遗传
B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的
C.在形成配子时,决定不同性状的遗传因子的分离是随机的,所以称为自由组合定律
D.在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子表现为自由组合
【参考答案】D
【试题解析】自由组合定律的内容:(1)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;(2)在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。因此,B、C选项错误,D选项正确。自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释归纳总结的,也适用于多对相对性状的遗传,因此,A选项错误。
规律总结
基因自由组合定律的适用条件及发生时间
(1)条件
①有性生殖的生物;②减数分裂过程中;③细胞核基因;④非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)时间:减数第一次分裂后期。
2.现用基因型为AABBCC的个体与基因型为aabbcc的个体杂交得到F1,将F1与隐性亲本测交,测交后代出现的四种基因型及其数目如表所示。下列有关分析错误的是
基因型
aabbcc
AaBbCc
aaBbcc
AabbCc
数目
203
196
205
199
A.测交结果说明F1产生了基因型为abc、ABC、aBc、AbC四种类型的配子
B.测交后代的四种基因型一定对应四种表现型且比例接近1∶1∶1∶1
C.据实验结果可推测F1中A和C在同一染色体上,a和c在同一染色体上
D.若让测交后代中基因型为AabbCc个体自交,后代中纯合子占1/2
【答案】B
【解析】依题意,F1的基因型是AaBbCc,隐性亲本(aabbcc)产生的配子基因型为abc,由测交后代的四种基因型可知,F1产生的四种类型的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC,A正确;基因型和表现型不一定都是一一对应的关系,故测交后代的四种基因型不一定对应四种表现型,B错误;根据实验结果可知,基因A和C、a和c总是同时出现,且基因型为AaBbCc的个体只产生四种类型的配子,由此可推测F1中A和C在同一染色体上,a和c在同一染色体上,C正确;根据C项分析可知,基因型为AabbCc的个体能产生两种配子,即1/2 AbC和1/2 abc,该个体自交后代中纯合子基因型有AAbbCC和aabbcc,所占比例为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,D正确。
考向二 把握自由组合定律的验证
3.已知某植物的叶形受等位基因A、a和B、b控制,花色受等位基因C、c和D、d控制,如表所示。现有基因型为aaBbCcdd的植株,该植株与下列哪种基因型的植株杂交可判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律
叶形
花色
宽叶
窄叶
紫花
白花
基因控制情况
A和B基因
同时存在
A和B基因
最多含一种
C和D基因至
少含有一种
不含C和D基因
A.aabbccdd
B.AAbbccDD
C.aaBbCcDD
D.AABbCcdd
【答案】D
【解析】根据题意,其中一亲本的基因型为aaBbCcdd,若另一亲本为aabbccdd,则交配子代的基因型为aaBbCcdd、aabbCcdd、aaBbccdd和aabbccdd,对应表现型及其比例为窄叶紫花∶窄叶白花=1∶1,由于子代表现型中无宽叶类型参与自由组合,所以不能判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律,A错误;若另一亲本为AAbbccDD,则交配子代的基因型为AaBbCcDd、AaBbccDd、AabbCcDd和AabbccDd,对应表现型及其比例为宽叶紫花∶窄叶紫花=1∶1,由于子代表现型中没有白花类型参与自由组合,所以不能判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律,B错误;若另一亲本为aaBbCcDD,则子代表现型全为窄叶紫花,由于子代表现型中没有宽叶和白花参与自由组合,所以不能判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律,C错误;若另一亲本为AABbCcdd,则子代表现型及其比例为宽叶紫花∶窄叶紫花∶宽叶白花∶窄叶白花=9∶3∶3∶1,由于子代表现型中呈现出两对相对性状的自由组合,所以能判断B、b和C、c这两对等位基因遵循孟德尔自由组合定律,D正确。
技法提炼
遗传定律的验证方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法
F1若有两种花粉,比例为1∶1,则符合分离定律
F1若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
4.在一个自然果蝇种群中,果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状(由基因D、d控制),灰身(A)对黑身(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性。某果蝇基因型如图所示(仅画出部分染色体),请回答下列问题:
(1)灰身与黑身、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传____________(“遵循”“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是____________________________________________________。
(2)图示果蝇细胞的有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有______________________。
(3)该果蝇与一只表现型为灰身、直翅、棒眼的雄果蝇交配,得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇、99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇,则选择的雄果蝇基因型为________________。为验证基因的自由组合定律,最好选择基因型为______________的雄果蝇与图示果蝇进行交配。
【答案】(1)不遵循 控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
(2)A、a、B、b、D、d
(3)AABBXDY aabbXdY
【解析】(1)分析细胞图像可知,A、a与B、b两对基因位于同一对同源染色体上,遗传时不遵循自由组合定律。(2)有丝分裂后期着丝点分裂,染色体移向两极,所以移向细胞同一极的基因有A、a、B、b、D、d。(3)根据题意可知,该果蝇(AaBbXDXd)与一只表现型为灰身、直翅、棒眼的雄果蝇(AABBXDY)交配,子代表现型及比例为灰身直翅棒眼雌果蝇∶灰身直翅棒眼雄果蝇∶灰身直翅正常眼雄果蝇=2∶1∶1;为验证基因自由组合定律,应进行测交实验,即选择基因型为aabbXdY的雄果蝇与之进行交配。
考向三 亲本基因型的确定
5.雄蜂由未受精的卵细胞发育而来(叫孤雌生殖)。一雌蜂和一雄蜂交配产生F1,在F1雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,雌蜂的基因型共有AaBB、AaBb、aaBB、aaBb四种,则亲本的基因型是
A.aabb×AB
B.AaBb×Ab
C.aaBB×Ab
D.AABB×ab
【答案】C
【解析】雄蜂属于单倍体,由未受精的卵细胞直接发育而成,所以它的染色体没有同源染色体,能产生精子的是工蜂,蜂王(雌蜂)产生受精的和未受精的两种卵,由受精卵发育成雌性个体——蜂王和工蜂,由未受精的卵细胞发育成雄蜂。从F2中雄蜂的基因型有AB、Ab、aB、ab四种,可推知F1雌蜂的基因型为AaBb,从F2雌蜂的基因型可知,F1雄蜂的基因型为aB,则亲本的雌蜂只能产生aB一种配子,所以亲本雌蜂的基因型为aaBB,而要产生基因型为AaBb的雌蜂,亲本雄蜂的基因型只能是Ab。因此,C正确,具体图示如下:
故选C。
解题技巧
利用基因式法解答自由组合遗传题
(1)根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式,如基因式可表示为A_B_、A_bb。
(2)根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐性关系已知时)。
6.豌豆中,子粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性,现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交,F2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则亲本的基因型为
A.YYRR×yyrr
B.YYRr×yyrr
C.YyRR×yyrr
D.YyRr×yyrr
【答案】C
【解析】此题宜使用排除法。F1自交后代的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,其中圆粒∶皱粒=3∶1,这说明F1中控制子粒形状的基因组成为Rr,故亲本中控制子粒形状的基因组成为RR、rr,据此排除B、D项。A项中亲本杂交产生的F1自交后代4种表现型比例为9∶3∶3∶1,A项被排除。
考向四 利用“拆分法”解决自由组合定律问题
7.已知豌豆的红花对白花、高茎对矮茎、籽粒饱满对籽粒皱缩为显性,控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎籽粒皱缩植株与纯合的白花矮茎籽粒饱满植株为亲本进行杂交,F1自交,则F2理论上为
A.12种表现型
B.高茎籽粒饱满∶矮茎籽粒皱缩为15∶1
C.红花籽粒饱满∶红花籽粒皱缩∶白花籽粒饱满∶白花籽粒皱缩为9∶3∶3∶1
D.红花高茎籽粒饱满∶白花矮茎籽粒皱缩为9∶1
【参考答案】C
【试题解析】设亲代的基因型为AABBcc(红花高茎籽粒皱缩)和aabbCC(白花矮茎籽粒饱满),则F1的基因型为AaBbCc,F1自交所得F2中,表现型应为23种,即8种,故A错误;只考虑茎的高度和籽粒形状两对相对性状时,F2中高茎籽粒饱满B_C_∶矮茎籽粒皱缩bbcc=(3/4×3/4)∶(1/4×1/4)=9∶1,故B错误;只考虑花色和籽粒形状两对相对性状时,F2中红花籽粒饱满A_C_∶红花籽粒皱缩A_cc∶白花籽粒饱满aaC_∶白花籽粒皱缩aacc=(3/4×3/4)∶(3/4×1/4)∶(1/4×3/4)∶(1/4×1/4)=9∶3∶3∶1,故C正确;三对相对性状同时考虑时,F2中红花高茎籽粒饱满A_B_C_∶白花矮茎籽粒皱缩aabbcc为(3/4×3/4×3/4)∶(1/4×1/4×1/4)=27∶1,故D错误。
解题必备
根据子代表现型及比例推测亲本基因型
规律:根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);
(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb);
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。
8.水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制,抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行一系列杂交实验。两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.香味性状一旦出现即能稳定遗传
B.两亲本的基因型分别为Aabb、AaBb
C.两亲本杂交的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0
D.两亲本杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32
【答案】D
【解析】由题意可知,香味性状对应基因型为aa,一旦出现即能稳定遗传,A正确;由于子代抗病∶感病=1∶1,可推知亲代为Bb和bb,子代无香味∶香味=3∶1,可推知亲代为Aa和Aa,所以两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb,B正确;两亲本(Aabb、AaBb)杂交的子代中有香味抗病植株的基因型为aaBb,均为杂合子,C正确;两亲本杂交的子代为1/8AABb、1/4AaBb、1/8AAbb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)所占比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1/4=3/64,D错。
考向五 利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题
9.如图是某家族的遗传系谱图,在这个家族中有甲(基因为A、a)和乙(基因为B、b)两种遗传病,乙病女性患者的性染色体与男性相同,体内有睾丸,外貌与正常女性一样,但表现为不育。家族中7号个体无甲病致病基因,1号个体无乙病致病基因。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下,下列有关分析和判断,错误的是
A.甲病和乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体隐性遗传
B.4号个体的基因型为AAXbY或AaXbY,5号个体的基因型为aaXBY
C.10号个体的乙病致病基因最初来源于2号个体
D.若11号和12号个体结婚,生下患甲病但不患乙病的孩子的概率为15/192
【参考答案】D
【试题解析】由1号和2号个体生出患甲病的5号和患乙病的4号,可推知甲病和乙病均为隐性遗传病,再结合9号患甲病,而12号却正常,可判断甲病为常染色体隐性遗传病;结合1号个体无乙病致病基因,且乙病女性患者的性染色体与男性相同,可知乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。根据分析可知,甲病为常染色体隐性遗传病,乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,A正确。4号个体的基因型为AAXbY或AaXbY,5号个体的基因型为aaXBY,B正确。10号个体的基因型为A_XbY,其乙病的致病基因最初来自2号个体,C正确。关于甲病,6号个体的基因型为1/3 AA、2/3 Aa,7号个体的基因型为AA,则11号个体的基因型为2/3 AA、1/3 Aa;关于乙病,11号个体的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,故若11号和12号个体(基因型为AaXBY)结婚,生下患甲病但不患乙病的孩子的概率为1/3×1/4×(1-1/2×1/4)=7/96,D错误。
归纳整合
巧用分解组合法解答遗传病概率问题
①只患甲病的概率是m·(1-n);
②只患乙病的概率是n·(1-m);
③甲、乙两病均患的概率是m·n;
④甲、乙两病均不患的概率是(1-m)·(1-n)。
10.一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚,他们生了一个白化病(aa)且手指正常的孩子。求再生一个孩子:
(1)只患并指的概率是____________。
(2)只患白化病的概率是____________。
(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是____________。
(4)只患一种病的概率是____________。
(5)患病的概率是____________。
【答案】(1)3/8
(2)1/8
(3)1/16
(4)1/2
(5)5/8
【解析】由题意知,第1个孩子的基因型应为aabb,则该夫妇基因型应分别为女:Aabb;男:AaBb。依据该夫妇基因型可知,孩子中出现并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2),出现白化病的概率为1/4(非白化病概率为3/4),则:(1)再生一个只患并指孩子的概率为:并指概率-并指又白化概率=1/2-1/2×1/4=3/8。(2)只患白化病的概率为:白化病概率-白化病又并指的概率=1/4-1/2×1/4=1/8。(3)生一既白化又患并指的男孩的概率为:男孩出生率×白化病概率×并指概率=1/2×1/4×1/2=1/16。(4)后代只患一种病的概率为:并指概率×非白化病概率+白化病概率×非并指概率=1/2×3/4+1/4×1/2=1/2。(5)后代中患病的概率为:1-全正常(非并指、非白化)=1-1/2×3/4=5/8。
1.某种鱼的鳞片有4种表现型,分别是单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞,由两对独立遗传的等位基因(用A、a,B、b表示)决定,且BB对生物个体有致死作用,将无鳞鱼和野生型鳞鱼杂交,F1有两种表现型,野生型鳞鱼占50%,单列鳞鱼占50%;选取F1中的单列鳞鱼进行相互交配,其后代中有上述4种表现型,这4种表现型的数量比为6∶3∶2∶1,则F1的亲本基因型组合是
A.Aabb×AAbb
B.aaBb×aabb
C.aaBb×AAbb
D.AaBb×AAbb
2.鸡的羽毛颜色由两对独立遗传的等位基因A和a、B和b控制,B是有色羽基因,b是白色羽基因。已知A_B_、aabb、A_bb均表现为白色羽,aaB_表现为有色羽。下列说法不合理的是
A.A基因对B基因的表达可能有抑制作用
B.若一白色羽个体测交后代全表现为白色羽,则该白色羽个体的基因型一定为aabb
C.若一有色羽个体测交后代中有色羽∶白色羽=1∶1,说明该有色羽个体的基因型为aaBb
D.两个基因型为AaBb的个体杂交,后代中表现为有色羽的个体占3/16
3.某植物的花色受两对等位基因(E和e,F和f)控制,两对基因独立遗传控制,基因E和F的作用相反,E基因控制色素合成(颜色的深浅与E基因的个数呈正相关),F基因淡化色索的颜色(淡化的程度与F基因的个数呈正相关),该植物的花色有红色、粉红、白色三种,部分基因型与表现型的关系如表所示。下列相关说法正确的是
基因型
EEff
Eeff、EEFf
EEFF、EeFf
表现型
红色
粉色
白色
A.白色植株的基因型除了表中所给外,还有eeFF、eeFf、eeff三种
B.若纯合红色植株与纯合白色植株杂交,后代全为粉色植株,则亲本中白色植株的基因型为EEFF或eeff
C.基因型为EeFf的植株自交,后代红色∶粉色∶白色=1∶2∶1
D.红色与白色植株杂交,后代不会出现白色植株
4.已知牵牛花的花色受三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制,其途径如图所示,其中蓝色和红色混合后显紫色,蓝色和黄色混合后显绿色。现有某紫花植株自交子代出现白花和黄花,据此判断下列叙述不正确的是
A.自然种群中红花植株的基因型有4种
B.用于自交的紫花植株的基因型为AaBbCc
C.自交子代出现的黄花植株的概率为3/64
D.自交子代中绿化植株和红花植株所占的比例不同
5.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是
A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状
B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型
C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合子
D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
6.人类ABO血型由9号染色体上的3个复等位基因(IA,IB和i)决定,血型的基因型组成见表。若一AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配,下列叙述不正确的是
血型
A
B
AB
O
基因型
IAIA,IAi
IBIB,IBi
IAIB
ii
A.他们生A型血色盲男孩的概率为1/8
B.他们B型血色盲女儿和AB型血色觉正常男性婚配,生B型血色盲男孩的概率为1/4
C.他们A型血色盲儿子和A型血色觉正常女性婚配,有可能生O型血色盲女儿
D.他们生的女儿色觉应该全部正常
7.某植物的花色有蓝花和白花两种,由两对等位基因(A和a、B和b)控制。下表是两组纯合植株杂交实验的统计结果,有关分析不正确的是
亲本组合
F1株数
F2株数
蓝花
白花
蓝花
白花
①蓝花×白花
263
0
752
49
②蓝花×白花
84
0
212
71
A.控制花色的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.第①组F2中纯合蓝花植株的基因型有4种
C.第②组蓝花亲本的基因型为aaBB或AAbb
D.白花植株与第②组F1蓝花植株杂交,后代开蓝花和白花植株的比例为1∶1
8.某植物茎的高度由两对等位基因A/a、B/b共同决定,只有A、B基因同时存在才表现为高茎;E基因使雄配子致死,相关基因在染色体上的分布如下图。研究人员利用甲、乙植株进行杂交实验,分别得到F1,F1自交得到F2,下列叙述错误的是
A.如果甲作父本,则F2中高茎植株所占的比例为9/16
B.如果甲作母本,则F2群体中B基因的基因频率是1/2
C.如果乙作父本为正交,则反交的F1个体数量是正交的1/2
D.如果将甲植株连续自交两代,则子二代中纯合子的比例为3/4
9.某科研人员野外考察时,发现了一种闭花受粉植物。该植物的花色有红、粉、白三种颜色(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示;若受多对等位基因控制,用A、a;B、b……表示),茎的无刺、有刺(用R、r表示)是另一种性状。为了研究上述性状的遗传,用红色有刺植株(甲)、白色有刺植株(乙)、白色无刺植株(丙和丁)进行如下实验:
组别
P
F1
f2
一
甲×乙
红色有刺
红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺=9∶6∶1
二
丙×乙
白色有刺
白色有刺∶白色无刺=3∶1
三
丁×乙
红色有刺
红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=27∶18∶3∶16
回答下列问题:
(1)茎有刺属于_______性状,花色基因的遗传遵循_______________定律。
(2)第一组杂交实验中,F2中粉色有刺植株的基因型为__________。
(3)对表中三组杂交实验分析推测,实验中没有出现红色无刺和粉色无刺类型,原因可能是:无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达。现有第三组杂交实验的F1红色有刺植株若干,可用测交实验验证此推测:
①第三组杂交实验中F1的基因型为__________;测交实验时用该F1与基因型为__________的个体杂交。
②若测交后代基因型有__________种,表现型及比例为_______________________________。则支持该推测。
10.玉米(2n=20)是雌雄同株的植物,顶生雄花序,侧生雌花序,已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上,现有两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr),试根据下图分析回答:
(1)玉米的等位基因R、r的遗传遵循______________定律;欲将甲乙杂交,其具体做法是________________________________________________________________________。
(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表现型及比例如图2所示,则丙的基因型为________。丙的测交后代中与丙基因型相同的概率是________。
(3)已知玉米高秆植株易倒伏。为获得符合生产要求且稳定遗传的新品种,按照图1中的程序得到F2后,对植株进行________处理,选出表现型为________的植株,通过多次自交并不断选择后获得所需的新品种。
(4)科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现,易感病植株存活率是1/2,高秆植株存活率是2/3,其他植株的存活率是1,据此得出图1中F2成熟植株表现型有________种,比例为___________________________________________________________(不论顺序)。
11.(2019全国卷Ⅰ·32)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_________________。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是_________________。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_____________;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为_____________。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是_________________,F2表现型及其分离比是_________________;验证伴性遗传时应分析的相对性状是_________________,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是_________________。
12.(2019全国卷II·32)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株进行杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是__________,实验①中甲植株的基因型为__________。
(2)实验②中乙植株的基因型为________,子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是________;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是_______;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为________。
13.(2019江苏卷·32)杜洛克猪毛色受两对独立遗传的等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
(1)棕毛猪的基因型有_________种。
(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____________。
②F1测交,后代表现型及对应比例为___________。
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)。
④F2的棕毛个体中纯合体的比例为___________。F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为___________。
(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_____________。
1.【答案】C
【解析】由于F1中的单列鳞鱼相互交配能产生4种表现型且比例为6∶3∶2∶1,可推知F1单列鳞鱼的基因型为AaBb,4种表现型的基因型分别是6A_Bb、3A_bb、2aaBb、1aabb,其中野生型鳞和无鳞为单显(A_bb和aaBb),散鳞为双隐性(aabb)。由A_bb×aaBb→1/2AaBb(单列鳞)、1/2 Aabb(野生型鳞)可知,亲本基因型为AAbb×aaBb,C正确。
2.【答案】B
【解析】由题意可知,B是有色羽基因,但A_B_表现为白羽,故推测A可能抑制B的表达;又因为aaB_表现为有色羽,故推测a不影响B的表达。分析题意可知,只有在B基因存在、A基因不存在时才表现为有色羽,而当B基因和A基因同时存在时表现为白色羽,由此可以推测A基因对B基因的表达可能有抑制作用,A项正确;基因型为AAB_、aabb、A_bb的个体与基因型为aabb的个体杂交,后代全都表现为白色羽,B项错误;有色羽个体的基因型为aaBB或aaBb,其中只有基因型为aaBb的个体测交后代才会出现有色羽∶白色羽=1∶1,C项正确;两个基因型为AaBb的个体杂交,后代中表现为有色羽(aaB_)的个体占1/4×3/4=3/16,D项正确。
3.【答案】B
【解析】白色植株的基因型除了表中所给外,还有eeFF、eeFf、eeff、EeFF,A项错误;若纯合红色植株与纯合白色植株杂交,后代全为粉色植株,则亲本中白色植株的基因型为EEFF或eeff,B项正确;基因型为EeFf的植株自交,后代红色∶粉色∶白色=1∶4∶11,C项错误;基因型为EEff的红色植株与基因型为eeFF的白色植株杂交,后代全为白色植株,D项错误。
4.【答案】D
【解析】据图分析,红花应该同时含有A基因和B基因,但是没有C基因,即基因型为A_B_cc,所以自然种群中红花植株的基因型有4种,A正确;紫花的基因型为A_B_C_,某紫花植株自交子代出现白花(aa_ _cc)和黄花(A_bbcc),则该紫花植株的基因型为AaBbCc,其自交子代出现黄花植株的概率为3/4×1/4×1/4=3/64,B、C正确;自交子代中绿花植株(A_bbC_)所占的比例为3/4×1/4×3/4=9/64,红花植株(A_B_cc)所占的比例为3/4×3/4×1/4=9/64,两者所占比例相同,D错误。
5.【答案】D
【解析】牵牛花子代的基因型中无rr,但有Rr,Rr∶RR=1∶1,关于花色的基因型组合为Rr×RR;子代WW∶Ww∶ww=1∶2∶1,说明双亲关于叶形的基因型组合为Ww×Ww,因此双亲的基因型组合为RrWw×RRWw。对植物来说,自交是验证亲代基因型最简便的方法。复制时产生的两条姐妹染色单体上的基因相同,而等位基因一般位于同源染色体上。基因型为RrWw的个体自交,后代的表现型比例为9∶3∶3∶1,而表格中所有个体的表现型为双显性和一种单显性,因此与表格中不同的表现型有双隐性和另一个单显性,占(1+3)/16=1/4。
6.【答案】D
【解析】ABO血型的基因位于常染色体上,色盲基因位于X染色体上,因此两对等位基因的遗传遵循自由组合定律;假设色盲基因用h表示,正常基因用H表示,AB型血红绿色盲男性的基因型是IAIBXhY,O型血红绿色盲携带者的女性的基因型是iiXHXh,二者婚配后代的基因型是IAiXHXh、IAiXhXh、IAiXHY、IAiXhY、IBiXHXh、IBiXhXh、IBiXHY、IBiXhY,比例是1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1。因此二者婚配生A型血色盲男孩的概率为IAiXhY=1/8,A正确;B型血色盲女儿的基因型是IBiXhXh,AB型血色觉正常男性的基因型是IAIBXHY,二者婚配,后代生B型血色盲男孩的概率为IBIBXhY+IBiXhY=1/4,B正确;由分析可知,A型血色盲儿子的基因型是IAiXhY,A型血色盲正常女性的基因型可能是IAiXHXh、IAIAXHXh、IAiXHXH、IAIAXHXH,因此后代可能会出现O型血色盲女儿,C正确;单独分析色盲,男性的基因型是XhY,女性的基因型是XHXh,后代女儿的基因型是XHXh∶XhXh=1∶1,女儿色觉正常的概率是50%,D错误。
7.【答案】B
【解析】蓝花×白花,F1均为蓝花,①组F2蓝花∶白花=15∶1,②组F2蓝花∶白花=3∶1,可推知控制花色的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,①组亲本基因型为AABB和aabb,F1基因型为AaBb,②组亲本基因型为AAbb和aabb或aaBB和aabb,F1基因型为Aabb或aaBb。由图中F2的性状分离比可推知控制花色的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;第①组F2中纯合蓝花植株的基因型有3种,分别是AABB、AAbb、aaBB,B错误;由前面分析可知,第②组蓝花亲本的基因型为aaBB或AAbb,C正确;白花植株(基因型aabb)与第②组F1蓝花植株(基因型为Aabb或aaBb)杂交,后代开蓝花和白花植株的比例为1∶1,D正确。
8.【答案】C
【解析】根据题干信息和图形分析,A/a、B/b位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且A_B_表现为高茎,其余基因型表现为矮茎。而A/a、E/e位于一对同源染色体上,且当E存在时,雄配子致死。如果甲作父本,则其只能产生ABe一种配子,而e基因对后代没有影响,因此F1基因型为AaBb,则F2中高茎植株所占的比例=3/4×3/4=9/16,A正确;根据图形分析可知,B基因不受E的影响,因此如果甲作母本,F1基因型为Bb,F2群体中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,则F2中B基因的基因频率是1/2,B正确;由于基因E只会使得雄配子致死,雌配子不受影响,而植物产生的雄配子是足够多的,因此正反交产生的后代的数量是差不多的,C错误;当甲自交时,B基因始终是纯合的,可以不考虑,则甲的基因型为AAEe,雄配子为Ae、雌配子为AE、Ae,子一代基因型及其比例为AAEe∶AAee=1∶1,纯合子占1/2,其中前者自交后代仍然有1/2为纯合子,后者自交后代全部为纯合子,因此子二代中纯合子的比例=1/2×1/2+1/2=3/4,D正确。
9.【答案】(1)显性 基因的自由组合
(2)AAbbRR、AabbRR、aaBBRR、aaBbRR
(3)①AaBbRr aabbrr
②8 红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=1∶2∶1∶4
【解析】由表格中的杂交实验可知,第二组、第三组实验,有刺与无刺杂交,子一代都有刺,说明有刺对无刺是显性性状;子一代红色自交子二代红色:粉色:白色=9:6:1,因此该植物的花色至少受2对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律,第三组实验,子一代红花有刺自交后代红花有刺:粉花有刺:白花=无刺27:18:19,红花有刺的比例是27/64,可以写成3/4×3/4×3/4,三对等位基因遵循自由组合定律,子一代的基因型是AaBbRr。(1)分析表中实验二可知,F1白色有刺个体自交,F2中白色有刺∶白色无刺=3∶1,说明茎有刺属于显性性状;分析表中实验一可知,F1红色有刺个体自交,F2中红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变形,说明红色为显性性状,花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)实验一中红色有利个体与白色有刺个体杂交,子一代都表现为红色有刺,自交得到的子二代中红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺=9∶6∶1,属于9∶3∶3∶1的变式,因此花色受两对等位基因控制,且A_B_表现为红色,A_bb、aaB_表现为粉色,aabb表现为白色,子一代的基因型是AaBbRR,子二代粉色有刺植株的基因型是AabbRR、AAbbRR、aaBBRR、aaBbRR。(3)①结合分析,实验三中白色无刺个体和白色有刺个体杂交得到的F1红色有刺个体的基因型为AaBbRr,测交实验时用该F1与基因型为aabbrr的个体杂交。②该实验的目的是验证没有出现红色无刺和粉色无刺类型的原因是无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,F1红色有刺植株的基因型是AaBbRr,产生的配子的类型及比例是ABR∶ABr∶AbR∶Abr∶aBR∶aBr∶abr∶abR=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,基因型为aabbrr的个体只产生一种配子(abr),故测交后代的基因型及比例是AaBbRr∶AaBbrr∶AabbRr∶Aabbrr∶aaBbRr∶aaBbrr∶aabbrr∶aabbRr=l∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,共8种基因型,如果无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,则测交后代的表现型及比例是红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=1∶2∶1∶4。
10.【答案】(1)基因的分离 对雌雄花分别套袋处理,待花蕊成熟后,将甲(或乙)花粉撒在乙(或甲)的雌蕊上,再套上纸袋
(2)ddRr 1/2
(3)病原体(感染) 矮秆(抗病)
(4)4 12∶6∶2∶1
【解析】(1)等位基因的遗传遵循分离定律。欲将甲乙杂交,其具体做法是对雌雄花分别套袋处理,待花蕊成熟后,将甲(或乙)花粉撒在乙(或甲)的雌蕊上,再套上纸袋。(2)F1基因型为DdRr,由图2知,F1与丙杂交的后代中高秆∶矮秆=1∶1,抗病∶易感病=3∶1,说明丙基因型为ddRr。若对丙进行测交,则测交后代中出现ddRr的概率为1/2。(3)在F2出现了性状分离,需要通过对比茎秆高度,并进行病原体感染选择出矮秆抗病植株,再通过连续自交提高品种的纯合率。(4)图1中F1:DdRrF2∶D__R__∶ddR__∶D__rr∶ddrr=9∶3∶3∶1,据题意得,易感病植株存活率是1/2,高秆植株存活率是2/3,其他性状的植株存活率是1,可知,F2有四种表现型,其比例为(9×2/3)∶(3×1)∶(3×2/3×1/2)∶(1×1/2)=12∶6∶2∶1。
11.【答案】(1)3/16 紫眼基因
(2)0 1/2
(3)红眼灰体
红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1
红眼/白眼
红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
【解析】由图可知,白眼对应的基因和焦刚毛对应的基因均位于X染色体上,二者不能进行自由组合;翅外展基因和紫眼基因位于2号染色体上,二者不能进行自由组合;粗糙眼和黑檀体对应的基因均位于3号染色体上,二者不能进行自由组合。分别位于非同源染色体:X染色体、2号及3号染色体上的基因可以自由组合。(1)根据题意并结合图示可知,翅外展基因和粗糙眼基因位于非同源染色体上,翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru,野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为:DPDPRURU,二者杂交的F1基因型为:DPdpRUru,根据自由组合定律,F2中翅外展正常眼果蝇dpdpRU_ _出现的概率为:1/4×3/4=3/16。只有位于非同源染色体上的基因遵循自由组合定律,而图中翅外展基因与紫眼基因均位于2号染色体上,不能进行自由组合。(2)焦刚毛白眼雄果蝇的基因型为:XsnwY,野生型即直刚毛红眼纯合雌果蝇的基因型为:XSNWXSNW,后代的雌雄果蝇均为直刚毛红眼:XSNWXsnw和XSNWY,子代雄果蝇中出现焦刚毛的概率为0。若进行反交,则亲本为:焦刚毛白眼雌果蝇XsnwXsnw和直刚毛红眼纯合雄果蝇XSNWY,后代中雌果蝇均为直刚毛红眼(XSNWXsnw),雄性均为焦刚毛白眼(XsnwY)。故子代出现白眼即XsnwY的概率为1/2。(3)控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,控制灰体、黑檀体的基因位于3号染色体上,两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律。白眼黑檀体雄果蝇的基因型为:eeXwY,野生型即红眼灰体纯合雌果蝇的基因型为:EEXWXW,F1中雌雄果蝇基因型分别为EeXWXw,EeXWY,表现型均为红眼灰体。故能够验证基因的自由组合定律的F1中雌雄果蝇均表现为红眼灰体,F2中红眼灰体E_XW_:红眼黑檀体eeXW_∶白眼灰体E-XwY∶白眼黑檀体eeXwY =9∶3∶3∶1。因为控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,故验证伴性遗传时应该选择红眼和白眼这对相对性状,F1中雌雄均表现为红眼,基因型为:XWXw,XWY,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1,即雌性全部是红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1。
12.【答案】(1)绿色 aabb
(2)AaBb 4
(3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB
【解析】依题意:只含隐性基因的个体表现为隐性性状,说明隐性性状的基因型为aabb。实验①的子代都是绿叶,说明甲植株为纯合子。实验②的子代发生了绿叶∶紫叶=1∶3性状分离,说明乙植株产生四种比值相等的配子,并结合实验①的结果可推知:绿叶为隐性性状,其基因型为aabb,紫叶为A_B_、A_bb和aaB_。(1)依题意可知:只含隐性基因的个体表现为隐性性状。实验①中,绿叶甘蓝甲植株自交,子代都是绿叶,说明绿叶甘蓝甲植株为纯合子;实验②中,绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交,子代绿叶∶紫叶=1∶3,说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子,进而推知绿叶为隐性性状,实验①中甲植株的基因型为aabb。(2)结合对(1)的分析可推知:实验②中乙植株的基因型为AaBb,子代中有四种基因型,即AaBb、Aabb、aaBb和aabb。(3)另一紫叶甘蓝丙植株与甲植株杂交,子代紫叶∶绿叶=1∶1,说明紫叶甘蓝丙植株的基因组成中,有一对为隐性纯合、另一对为等位基因,进而推知丙植株所有可能的基因型为aaBb、Aabb。若杂交子代均为紫叶,则丙植株的基因组成中至少有一对显性纯合的基因,因此丙植株所有可能的基因型为AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB。若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶∶绿叶=15∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明该杂交子代的基因型均为AaBb,进而推知丙植株的基因型为AABB。
13.【答案】(1)4
(2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 ③4 ④1/3 1/9
(3)9/64 49/64
【解析】由题意:猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,可知猪毛色的遗传遵循自由组合定律。AaBb个体相互交配,后代A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,本题主要考查自由组合定律的应用,以及9∶3∶3∶1变型的应用。(1)由表格知:棕毛猪的基因组成为A_bb、aaB_,因此棕毛猪的基因型有:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4种。(2)①由两头纯合棕毛猪杂交,F1均为红毛猪,红毛猪基因组成为A_B_,可推知两头纯合棕毛猪的基因型为AAbb和aaBB,F1红毛猪的基因型为AaBb。②F1测交,即AaBb与aabb杂交,后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,根据表格可知后代表现型及对应比例为:红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1。③F1红毛猪的基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,F2的基因型有:A_B_、A_bb、aaB_、aabb,其中纯合子有:AABB、AAbb、aaBB、aabb,能产生棕色猪(A_bb、aaB_)的基因型组合有:AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb 共4种。④F2的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,棕毛猪A_bb、aaB_所占比例为6/16,其中纯合子为AAbb、aaBB,所占比例为2/16,故F2的棕毛个体中纯合体所占的比例为2/6,即1/3。F2的棕毛个体中各基因型及比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb。棕毛个体相互交配,能产生白毛个体(aabb)的杂交组合及概率为:2/6Aabb×2/6Aabb+2/6aaBb×2/6aaBb+2/6Aabb×2/6aaBb×2=1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/2×1/2×2=1/9。(3)若另一对染色体上的I基因对A和B基因的表达有抑制作用,只要有I基因,不管有没有A或B基因都表现为白色,基因型为IiAaBb个体雌雄交配,后代中红毛个体即基因型为ii A_B_的个体。把Ii和AaBb分开来做,Ii×Ii后代有3/4I _和1/4ii,AaBb×AaBb后代基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。故子代中红毛个体(ii A_B_)的比例为1/4×9/16=9/64,棕毛个体(ii A_bb、iiaaB_)所占比例为1/4×6/16=6/64,白毛个体所占比例为:1-9/64-6/64=49/64。
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