2024届人教版高中生物一轮复习素养提升自由组合定律特殊比及成因学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习素养提升自由组合定律特殊比及成因学案（不定项），共8页。


题型一
9∶3∶3∶1的变式(总和等于16的分离比)
[知识方法]
1．原因分析
正常条件下，子一代(AaBb)自交，子二代分离比为9∶3∶3∶1(即9/16A_B_∶3/16A_bb∶3/16aaB_∶1/16aabb)，但由于非等位基因之间存在相互作用等原因，孟德尔分离比会被修饰而发生改变，但两对等位基因的遗传仍遵循基因自由组合定律。
通过分析正常条件下F2的性状分离比，并适当变形，可以建立“基因互作”条件下的性状分离比模型。
(1)9∶7——由于显性基因A与显性基因B间的互补作用，只有9/16A_B_表现为一种性状，其余的7/16都表现为另一种性状。
(2)9∶6∶1——由于基因间的积加作用，其中9/16A_B_表现为一种性状，6/16(A_bb＋aaB_)表现为另一种性状，1/16aabb表现为第三种性状。
(3)12∶3∶1——由于显性基因A对显性基因B具有显性上位作用，其中12/16(A_B_＋A_bb)表现为一种性状，3/16aaB_表现为另一种性状，1/16aabb表现为第三种性状。
(4)9∶3∶4——由于成对的隐性基因aa对另一对基因具有隐性上位作用，其中9/16A_B_表现为一种性状，3/16A_bb表现为另一种性状，4/16(aabb＋aaB_)表现为第三种性状。
(5)13∶3由于显性基因A对另一对基因的显性表现具有抑制作用，其中13/16(A_B_＋A_bb＋aabb)表现为一种性状，3/16aaB_表现为另一种性状。
(6)1∶4∶6∶4∶1——由于显性基因的累加作用，四个显性基因(1AABB)的个体表现为第一种性状；三个显性基因(2AABb、2AaBB)的个体表现为第二种性状；两个显性基因(1AAbb、1aaBB、4AaBb)的个体表现为第三种性状；一个显性基因(2Aabb、2aaBb)的个体表现为第四种性状；全部为隐性基因(1aabb)的个体表现为第五种性状。
(7)15∶1——由于显性基因的作用，有显性基因(1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB、4AaBb、2Aabb、2aaBb)的个体表现为一种性状；隐性基因(1aabb)的个体表现为另一种性状。
2．解题技巧

[类题精练]
1．玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A/a和B/b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色(不考虑突变)。研究人员进行以下两组实验，有关说法错误的是(　　)
组别
亲代
F1
实验一
紫色×紫色
白色∶紫色＝7∶9
实验二
紫色×白色
白色∶紫色＝5∶3
A.籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb
B．实验一F1中白色个体随机传粉，子代的表型及比例为紫色∶白色＝8∶41
C．实验二亲代白色个体的基因型可能有2种，子代紫色个体中没有纯合子
D．实验二的F1中紫色个体自交，其后代籽粒为紫色个体的比例为
解析：选D　籽粒的紫色和白色为一对相对性状，受两对等位基因控制，根据分析可知，亲代紫色植株的基因型均为AaBb，A正确；实验一F1中白色个体基因型和比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶1∶2∶1，产生的配子类型和比例为Ab∶aB∶ab＝2∶2∶3，F1白色个体随机传粉，子代表现为紫色的概率为2/7×2/7×2＝8/49，所以白色个体的概率为1－8/49＝41/49，故表型及比例为紫色∶白色＝8∶41，B正确；根据分析可知，实验二亲本基因型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb，即亲本中的白色个体基因型可能为2种，子代中紫色个体的基因型为A_Bb(或AaB_)，均为杂合子，C正确；实验二的F1中紫色个体的基因型可能为1/3AABb、2/3AaBb(或1/3AaBB、2/3AaBb)，自交后代籽粒为紫色的概率为1/3×1×3/4＋2/3×3/4×3/4＝5/8，D错误。
2．(2023·衡水模拟)将八氢番茄红素合成酶基因(PSY)和胡萝卜脱氢酶基因(ZDS)导入水稻细胞，培育而成的转基因植株“黄金水稻”具有类胡萝卜素超合成能力，其合成途径如图所示。已知目的基因能一次或多次插入并整合到水稻细胞染色体上(不考虑其他变异)，下列叙述错误的是(　　)

A．若某一转基因植株自交后代中橙色大米∶亮红色大米∶白色大米的比例为3∶12∶1时，则不可能有PSY、ZDS插在同一条染色体上
B．若有一个PSY和一个ZDS分别插入到2条非同源染色体上，则此转基因植株自交后代中白色大米∶橙色大米∶亮红色大米的比例为4∶3∶9
C．若某一转基因植株自交后代中出现白色大米∶亮红色大米的比例为1∶15，则一定有PSY，ZDS插在同一条染色体上
D．若只有一个PSY和一个ZDS插入到同一条染色体上，无其他位置插入这两种基因，则此转基因植株自交后代中亮红色大米∶白色大米的比例为3∶1
解析：选AC　若某一转基因植株自交后代中橙色大米∶亮红色大米∶白色大米的比例为3∶12∶1时，属于9∶3∶3∶1的变式，有一个PSY和一个ZDS分别插入到2条非同源染色体上，且PSY基因多次插入，则可能有PSY、ZDS插在同一条染色体上，A错误；一个PSY和一个ZDS分别插入到2条非同源染色体上，假定转入PSY基因的用A表示，没有转入PSY基因的用a表示，转入ZDS基因的用B表示，没有转入ZDS基因的用b表示，转基因水稻的基因型是AaBb，由于遵循基因自由组合定律，自交后代的基因型及比例是A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，A_B_含有两种转基因，表现为亮红色，A_bb只含有PSY基因，表现为橙色，aaB_、aabb为白色，B正确；若某一转基因植株自交后代中出现白色大米∶亮红色大米的比例为1∶15，不一定有PSY、ZDS插在同一条染色体上，如，C错误；若只有一个PSY和一个ZDS插入到同一条染色体上，则此转基因植株基因型可视为AB//ab，自交后代中亮红色大米∶白色大米的比例为3∶1，D正确。
题型二
致死遗传现象(总和小于16的分离比)
[知识方法]
1．合子致死类
(1)原因分析

(2)解题技巧
第一步：先将其拆分成分离定律单独分析；
第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表型及比例。
2．配子致死类
(1)自由组合定律中基因使配子致死，以YyRr个体相互杂交为例可分为以下两种情况：
①某基因型的雌、雄配子均死亡。
如下表：
　　♀
　　
YR
yR
Yr
yr
YR




yR

yyRR
YyRr
yyRr
Yr

YyRr
YYrr
Yyrr
yr

yyRr
Yyrr
yyrr
YR雌、雄配子致死时：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝2∶3∶3∶1
yR雌、雄配子致死时：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝5∶3∶0∶1
Yr雌、雄配子致死时：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝5∶0∶3∶1
yr雌、雄配子致死时：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝7∶1∶1∶0
②某基因型的雌或雄配子死亡。
YR致死：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝5∶3∶3∶1
yR致死：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝7∶3∶1∶1
Yr致死：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝7∶1∶3∶1
yr致死：黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝8∶2∶2∶0
(2)配子致死类型的确定方法(以YyRr自由组合为例)
①雌、雄配子均致死，还是雌配子或雄配子致死的判断依据：若子代表型分离比相加之和等于9，则为雌、雄配子均致死，若子代表型分离比相加之和等于12，则为雌配子或雄配子致死，具体雌配子致死还是雄配子致死，可结合题目条件具体确定。
②配子致死基因型的判断依据：若子代表型中只有双显性(Y_R_)个体比例减少，则可确定为双显性配子(YR)致死；若子代表型中无双隐性(yyrr)个体，则一定存在双隐性配子(yr)致死；除此之外，若表型为单显性(Y_rr)的个体比例减少，则可能存在Yr配子致死，同理，表型为单显性(yyR_)的个体比例减少，则可能存在yR配子致死。
[类题精练]
3．(2022·河南名校联考)某自花传粉植物两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制两对相对性状，等位基因间均为完全显性。现让基因型为AaBb的植物自交产生F1。下列分析错误的是(　　)
A．若此植物存在AA致死现象，则上述F1中表型的比例为6∶2∶3∶1
B．若此植物存在bb致死现象，则上述F1中表型的比例为3∶1
C．若此植物存在AA一半致死现象，则上述F1中表型的比例为15∶5∶6∶2
D．若此植物存在基因型为a的花粉有1/2不育现象，则上述F1中表型的比例为15∶5∶1∶1
解析：选D　基因型为AaBb的植物自交，理论上产生的F1的基因型及其比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，若此植物存在AA致死现象，则F1中表型的比例为6∶2∶3∶1，A正确；若此植物存在bb致死现象，则F1中基因型为A_bb和aabb的个体死亡，故F1中表型的比例为3∶1，B正确；若此植物存在AA一半致死现象，则F1中A_B_中的AABb和AABB有一半死亡，A_bb中的AAbb有一半死亡，则F1中表型的比例为[6＋(3/2)]∶[2＋(1/2)]∶3∶1＝15∶5∶6∶2，C正确；若此植物存在基因型为a的花粉有1/2不育现象，则基因型为AaBb的植物产生的雌配子类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，产生的雄配子类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，则F1中表型的比例为15∶5∶3∶1，D错误。
4．在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)，两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是(　　)
A．黄色短尾亲本能产生4种正常配子
B．F1中致死个体的基因型共有4种
C．表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种
D．若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾鼠占2/3
解析：选B　根据F1的表型中黄色∶灰色＝2∶1，短尾∶长尾＝2∶1，判断黄色和短尾都存在纯合致死。黄色短尾亲本为YyDd，能产生4种正常配子；F1中致死个体的基因型共有5种；表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd；F1中的灰色短尾小鼠的基因型为yyDd，雌雄鼠自由交配，F2中灰色短尾鼠占2/3。
5．(2022·济宁模拟)某植物的花色由等位基因A/a控制，茎高由B/b控制。让某紫花高茎植株自交得F1，因为存在某基因型配子的致死现象，使F1中紫花高茎∶绿花高茎∶紫花矮茎∶绿花矮茎＝5∶3∶3∶1，下列有关判断错误的是(　　)
A．某紫花高茎的基因型为AaBb，且两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B．F1出现5∶3∶3∶1性状分离比的原因可能是AB的雄配子和雌配子致死
C．F1紫花高茎植株随机交配，子代中与亲本性状相同的个体占
D．任取F1中的一株紫花高茎植株，让其与绿花矮茎植株测交即可判断其基因型
解析：选B　由题干中表型比例可知，紫花高茎的基因型为AaBb，且两对等位基因的遗传遵循自由组合定律；导致F1中出现性状分离比为5∶3∶3∶1的原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死，若AB的雄配子和雌配子同时致死，则比例为2∶3∶3∶1；F1中的紫花高茎的基因型及比例为AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶1∶3，进行随机交配，AB＝×＋×＋×＝，Ab＝×＋×＝，aB＝×＋×＝，ab＝×＝，假设AB的雄配子致死，则雄配子的种类及比例为Ab∶aB∶ab＝5∶5∶3，雌配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝7∶5∶5∶3，根据配子法，后代的紫花高茎∶绿花高茎∶紫花矮茎∶绿花矮茎＝141∶55∶55∶9，子代中与亲本性状相同的个体占＝；任取F1中的一株紫花高茎植株(AaBB、AABb、AaBb)，让其与绿花矮茎植株(aabb)测交即可判断其基因型。
6．(2020·山东卷)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为____________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因________(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因________(填“位于”或“不位于”)2号染色体上，理由是____________________。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是________________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为________。
解析　(1)据题干信息可知，品系M为雌雄同株，甲为雌株突变品系，因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts，Ts对ts为显性，因此该植株为雌雄同株。(2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株＝2∶1∶1，说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上，另一条染色体上的基因为Ts，F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts，其产生的配子为Ats，抗螟雌雄同株的基因型为ATsts，其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts，二者杂交，子代的基因型及比例为AAtsts∶ATsts＝1∶1，表型及比例为抗螟雌株∶抗螟雌雄同株＝1∶1。(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株≈3∶1∶3∶1，是(1∶1)(3∶1)的组合，说明两对基因独立遗传，因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知，抗螟∶非抗螟≈1∶1，雌雄同株∶雌株≈3∶1，由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育，再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、1/4Atsts，ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts，抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts，又含A基因的雄配子不育，因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts，因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
答案　(1)甲　雌雄同株　　(2)是　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1
(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6