高中生物一轮知识考点:基因的自由组合定律异常分离比问题及有关实验探究 含解析
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基因自由组合定律的特殊分离比分析易错归因不能准确分析基因自由组合定律中的特殊现象,如基因互作、显性基因等效累加、致死现象等。
典型易错题例1(2022·安徽省·模拟题)a基因控制狗的毛皮表现为有色,其等位基因A存在时会因无法合成色素使狗的毛色表现为白色。
B和b基因分别控制黑色和棕色,两对基因独立遗传。
如果基因型为AaBb的两只白色狗交配,则后代的性状分离比为()A.12:3:1B.9:6:1C.13:3D.9:3:4【答案】A【解析】根据题意分析:a基因控制狗的毛皮表现为有色,其等位基因A存在时会因无法合成色素使狗的毛色表现为白色;B和b基因分别控制黑色和棕色,两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。
基因型为A- - -的个体都为白色,基因型为aaB-的个体都为黑色,基因型为aabb的个体为棕色。
基因型为AaBb的两只白色狗交配,后代中白色(A-B-、A-bb):黑色(aaB-):棕色(aabb)=(9+3):3:1=12:3:1。
故选A。
例2(2021·广东梅州·一模)某自花传粉植物的花瓣有深红色、大红色、粉红色、浅红色、白色5种颜色,由独立遗传的两对等位基因控制,且显性基因的个数越多,色越深。
下列说法错误..的是()A.5种花色的植株中,基因型种类最多的是粉红花植株B.大红花植株与浅红花植株杂交,子代中浅红花植株占1/2C.自交子代有5种花色的植株基因型只有1种D.自交子代花色与亲本相同的植株基因型有4种【答案】B【解析】根据分析可知,粉红色的基因型最多,有AaBb、AAbb、aaBB三种,A正确;大红花植株基因型为AABb、AaBB,产生的配子中含有两个显性基因的和含有一个显性基因的各占1/2,浅红花植株基因型为Aabb、aaBb,产生的配子中含有一个显性基因的和不含显性基因的各占1/2,二者杂交,由于子代中浅红花植株只含一个显性基因,所以概率为1/2×1/2=1/4,B错误;自交子代有5种花色的植株基因型只有AaBb一种,C正确;深红花基因型AABB自交后代只有深红花,大红花植株基因型为AABb、AaBB,自交后代含有的显性基因个数包括四个显性基因的、三个显性基因的和两个显性基因的,为三种表型,粉红花AaBb 自交后代会出现五种表型,AAbb、aaBB自交后代均会出现一种表型,Aabb、aaBb自交后代均会出现含两个显性基因的、含一个显性基因的和不含显性基因的共三种表型,aabb自交后代只有一种表型,所以自交子代花色与亲本相同的植株基因型有4种,D正确。
6 3 基因的自由组合定律异常分离比问题及有关实验探究一、选择题1.(2018· 福州模拟)黄色卷尾鼠彼此杂交,子代的表现型及比例为: /12 黄色卷尾、2/12 黄色正常尾、 /12灰色卷尾、1/12 灰色正常尾。
上述遗传现象产生的主要原因可能是( ) A .不遵循基因的自由组合定律B .控制黄色性状的基因纯合致死C .卷尾性状由显性基因控制D .灰色性状由隐性基因控制答案:选 B 由题意可知,黄色卷尾鼠彼此杂交,子代中黄色∶灰色=8∶4=2∶1,对于毛色来说,性状发生了分离,说明该黄色卷尾鼠的黄色是杂合子,且黄色是显性性状;卷尾∶正常尾=3∶1,说明该黄色卷尾鼠的卷尾是杂合子,且卷尾是显性性状,说明这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律;子代中黄色∶灰色=2∶1,不符合 3∶1 的分离比的原因是控制黄色的基因纯合致死,导致后代性状分离比偏离9∶3∶3∶1;卷尾性状由显性基因控制和灰色由隐性基因控制,都不是产生该遗传现象的主要原因。
2.某植物花色遗传受 A 、a 和 B 、b 两对等位基因控制。
当不存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。
现用两株纯合亲本植株杂交得 F 1,F 1 自交得 F 2,F 2 中有白花植株和 4 种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出 5 种类型植株数量比例为 1∶4∶6∶4∶1。
下列说法错误的是()A .该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律B .亲本的基因型可能为 AAbb 和 aaBBC .同一花色的个体基因型最多有 4 种D .用 F 1 作为材料进行测交实验,测交后代有 3 种表现型答案:选 C 由题意可知,控制该植物花色的两对等位基因遵循自由组合定律;亲本基因型可能是AAbb和 aaBB ;同一花色的基因型最多有3 种;子一代的基因型是 AaBb ,测交后代的基因型及比例是AaBb ∶Aabb ∶aaBb ∶aabb =1∶1∶1∶1,AaBb 是一种性状,Aabb 和 aaBb 是一种性状,aabb 是一种性状,共有 3 种表现型。
基因的自由组合规律(二)【学习目标】素养目标复习指导1.科学思维—通过分析两对相对性状遗传中的特殊情况加深对自由组合定律解题方法的运用;2.科学探究—自由组合规律在杂交育种遗传病发病率方法的应用。
1.以孟德尔的两对相对性状的遗传实验为基础分析特殊的遗传情况。
2.归纳总结解答自由组合规律不同题型的规律。
考点五:性状分离比9:3:3:1的变式及遗传分析AaBa自交后代分离比原因分析AaBa测交后代分离比9:3:3:1 正常完全显性9:7 当双显性基因同时出现时表现为一种性状,其余情况表现为另一种性状,即:(9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb)=9:79:3:4 存在aa(或者bb)时表现为隐性性状,其余情况正常表现,即:(9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+1aabb)=9:3:4 或者(9A_B_):(3aaB_):(3A_bb+1aabb)=9:3:49:6:1 单显性时表现为一种性状,其余情况正常表现,即:(9A_B_):(3A_bb+3aaB_):(1aabb)=9:6:115:1 只要有显性基因存在时都表现为同一种性状,没有显性基因存在时表现为另一种性状,即:(9A_B_+3A_bb+3aaB_):(1aabb)=15:113:3 双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时都表现为同一种性状,而另一种单显性基因存在时表现为另一种性状,即:(9A_B_+3A_bb+1aabb):(3aaB_)=13:3或者(9A_B_+3aaB_+1aabb):(3A_bb)=13:3乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表:组别杂交组合F1F21 甲×乙红色籽粒901红色籽粒,699白色籽粒2 甲×丙红色籽粒630红色籽粒,490白色籽粒A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色例7.某种植物的花色由两对独立遗传的等位基因A(a)和B(b)控制。
专题15 基因的自由组合定律讲考纲孟德尔遗传实验的科学方法,分析孟德尔遗传实验获得成功的原因,理解孟德尔的科学研究方法—假说—演绎法,并在学习该部分内容及解题中加以应用;基因的自由组合定律,应用基因自由组合规律分析解决一些生产、生活中生物的遗传问题,能够进行遗传实验设计。
讲考情讲基础一、基因的自由组合定律1.孟德尔的两对性状的杂交实验(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(4)假说验证①方法:测交实验。
②遗传图解2.自由组合定律(1)内容:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;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。
(2)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)时间:减数第一次分裂后期。
(4)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。
二、基因自由组合定律的应用1.自由组合定律9∶3∶3∶1的变式分析存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现或单显性表现为同一种性状,其余正常表现有显性基因就表现为同一种性状,其余表现另一种性状双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现双显性、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的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强1(AABB )∶4(2.某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变设亲本的基因型为AaBb ,符合基因自由组合定律。
(1)显性纯合致死(AA 、BB 致死):①自交后代:AaBb ∶Aabb ∶aaBb ∶aabb =4∶2∶2∶1,其余基因型个体致死; ②测交后代:AaBb ∶Aabb ∶aaBb ∶aabb =1∶1∶1∶1。
基因的自由组合定律异常分离比问题及有关实验探究一、选择题1.(2018·福州模拟)黄色卷尾鼠彼此杂交,子代的表现型及比例为:6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12灰色卷尾、1/12灰色正常尾。
上述遗传现象产生的主要原因可能是() A.不遵循基因的自由组合定律B.控制黄色性状的基因纯合致死C.卷尾性状由显性基因控制D.灰色性状由隐性基因控制答案:选B由题意可知,黄色卷尾鼠彼此杂交,子代中黄色∶灰色=8∶4=2∶1,对于毛色来说,性状发生了分离,说明该黄色卷尾鼠的黄色是杂合子,且黄色是显性性状;卷尾∶正常尾=3∶1,说明该黄色卷尾鼠的卷尾是杂合子,且卷尾是显性性状,说明这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律;子代中黄色∶灰色=2∶1,不符合3∶1的分离比的原因是控制黄色的基因纯合致死,导致后代性状分离比偏离9∶3∶3∶1;卷尾性状由显性基因控制和灰色由隐性基因控制,都不是产生该遗传现象的主要原因。
2.某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。
当不存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。
现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。
下列说法错误的是() A.该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律B.亲本的基因型可能为AAbb和aaBBC.同一花色的个体基因型最多有4种D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代有3种表现型答案:选C由题意可知,控制该植物花色的两对等位基因遵循自由组合定律;亲本基因型可能是AAbb和aaBB;同一花色的基因型最多有3种;子一代的基因型是AaBb,测交后代的基因型及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,AaBb是一种性状,Aabb 和aaBb是一种性状,aabb是一种性状,共有3种表现型。
3.某植物茎的高度受两对基因的控制,若AABB高10 cm,aabb高4 cm,每一显性基因使植物增高1.5 cm,今有AaBb×AaBb,其后代高7 cm的约占()A.1/2 B.1/4C.3/8 D.1/8答案:选C由题意可知,每一显性基因使植物增高1.5 cm,aabb高4 cm,高7 cm的含显性基因的个数为(7-4)÷1.5=2,AaBb×AaBb,后代中AaBb占1/4,AAbb占1/16,aaBB 占1/16,所以其后代高7 cm的约占1/4+1/16+1/16=3/8。
4.(2018·南宁模拟)在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。
两对基因独立遗传。
现有基因型为WwYy的个体自交,其后代的表现型种类及比例是()A.4种,9∶3∶3∶1 B.2种,13∶3C.3种,12∶3∶1 D.3种,10∶3∶3答案:选C由题干信息可知,等位基因之间会相互作用,从而导致后代出现异常分离比。
由于两对基因独立遗传,所以,基因型为WwYy的个体自交,符合自由组合定律,产生的后代可表示为:9W_Y_∶3wwY_∶3W_yy∶1wwyy,由于W存在时,Y和y都不能表达,所以W_Y_和W_yy个体都表现为白色,占12/16;wwY_个体表现为黄色,占3/16;wwyy个体表现为绿色,占1/16。
5.红花和白花是香豌豆的一对相对性状。
两株白花植株杂交,无论正交、反交,F1中总是一半开白花,一半开红花。
开白花的F1植株自交,F2全开白花;开红花的F1植株自交,F2表现为红花1 809株,白花1 404株。
下列哪项假设能解释该遗传现象() A.控制该性状的是一对位于X染色体上的等位基因,白花为显性性状B.控制该性状的是一对位于常染色体上的等位基因,红花为显性性状C.控制该性状的是两对独立遗传的等位基因,有一种显性基因时就表现为红花D.控制该性状的是两对独立遗传的等位基因,有两种显性基因时才表现为红花答案:选D根据分析,控制该性状的是两对独立遗传的等位基因,且有两种显性基因时才表现为红花。
两株白花植株杂交,设其基因型为AAbb和aaBb,无论正交、反交,F1的基因型都为Aabb和AaBb,分别开白花和红花,比例为1∶1。
开白花的F1植株Aabb自交,F2全开白花;开红花的F1植株AaBb自交,F2表现为红花1 809株,白花1 404株,即9∶7,符合A_B_∶(A_bb+aaB_+aabb)=9∶7。
6.(2018·贵阳四校摸底)某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。
现将基因型为AABB 的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是()A.白∶粉∶红,3∶10∶3B.白∶粉∶红,10∶3∶3C.白∶粉∶红,4∶9∶3 D.白∶粉∶红,6∶9∶1答案:选C由题意知,亲本基因型是AABB和aabb,杂交获得F1的基因型是AaBb,F1自交得F2,其基因型可表示为:A_B_ ∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。
观察题图可知,基因型为aaB_和aabb的个体为白色,又知a基因对于B基因的表达有抑制作用,所以红花的基因型为AABB和AAB_,其余的为粉花,综上所述三种花的比例为白∶粉∶红=4∶9∶3。
7.某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。
用2个纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1。
则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是()答案:选B F1与隐性纯合子测交,后代基因型的种类和比例由F1产生配子的种类和比例决定,根据F1测交结果可知F1减数分裂产生配子的种类和比例为:ABC∶abc∶aBc∶AbC=1∶1∶1∶1。
由此可以看出,基因A与C始终在一起,基因a与c 始终在一起,它们都与B和b自由组合。
8.实验者利用基因工程技术将某抗旱植株的高抗旱基因R成功转入到一抗旱能力弱的植株品种的染色体上,并得到下图所示的三种类型。
下列说法错误的是()A.若自交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为75%,则目的基因的整合位点属于图中的Ⅲ类型B.Ⅰ和Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%C.Ⅱ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为7/8D.Ⅰ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%答案:选AⅢ的两个R基因分别位于两条非同源染色体上,其基因型可以表示为R1r1R2r2,该个体自交,后代中只要含有一个R基因(R1或R2)就表现为高抗旱性,后代中高抗旱性植株占15/16;Ⅰ产生的配子中都有R基因,因此,它与Ⅱ、Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%;Ⅲ的基因型可以产生四种配子,与Ⅱ杂交,后代中高抗旱性植株所占比例为1-1/4×1/2=7/8。
9.将纯合的灰色小鼠与棕色小鼠杂交,F1全部表现为灰色。
F1个体间相互交配,F2表现型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶棕色=9∶3∶3∶1。
若M、N为控制相关代谢途径的显性基因,据此推测最合理的代谢途径是()答案:选A由F1的表现型可知:灰色为显性,棕色为隐性。
F1雌雄个体间相互交配,F2出现灰色∶黄色∶黑色∶棕色=9∶3∶3∶1,说明双显性为灰色,双隐性为棕色,即M_N_为灰色,mmnn为棕色,只具有M或N(M_nn或mmN_)表现为黄色或黑色。
10.(2017·青岛二模)下图甲、乙分别代表某种植物两不同个体细胞的部分染色体与基因组成,其中高茎(A)对矮茎(a)显性,卷叶(B)对直叶(b)显性,红花(C)对白花(c)显性,已知失去图示三种基因中的任意一种都会导致配子致死,且甲、乙植物减数分裂不发生交叉互换。
下列说法正确的是()A.两植株均可以产生四种比例相等的配子B.若要区分甲、乙植株,可选择矮茎直叶白花植株进行测交实验C.由图判断图乙可能发生染色体的易位,因此两植株基因型不同D.甲、乙植株自交后代中,高茎卷叶植株所占比例分别为9/16和1/4答案:选B甲植株能产生AbC、ABc、abC、aBc四种比例相等的配子,乙植株产生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc,由于缺失一对基因中的一个而导致配子致死,因此乙植株只能产生两种比例相等的配子:AbC、aBc;通过测交甲植株产生四种比例相等的子代,而乙植株只产生两种比例相等的子代。
乙植株发生了染色体的变异,但甲乙两植株的基因型相同,均为AaBbCc。
甲植株自交后代中高茎卷叶植株(A_B_)占3/4×3/4=9/16,乙植株自交后代中高茎卷叶植株(A_B_)占1/2×1/2+1/2×1/2=1/2。
二、非选择题11.(2018·常德模拟)日本明蟹壳色有三种情况:灰白色、青色和花斑色。
其生化反应原理如右图所示。
基因A控制合成酶1,基因B控制合成酶2,基因b控制合成酶3,B对b有显性作用。
基因a控制合成的蛋白质无酶1活性,基因a纯合后,物质甲(尿酸盐类)在体内过多积累,导致成体会有50%死亡。
甲物质积累表现为灰白色壳,丙物质积累表现为青色壳,丁物质积累表现为花斑色壳。
请回答:(1)花斑色壳明蟹的基因型可能为____________。
(2)两只青色壳明蟹杂交,后代只有灰白色和青色明蟹,且比例为1∶6。
亲本基因型可能为AaBb×________。
若让后代的青色明蟹随机交配,则子代幼体中出现灰白色明蟹的概率是________,青色明蟹的概率是______________。
(3)AaBb×aaBb 杂交,后代的成体表现型及比例为:____________________________。
答案:(1)题干中指出丁物质积累表现为花斑色壳,故图中酶1、酶3应能够正常合成,酶2不能合成,故花斑色壳明蟹基因型为A_bb,不能含有B基因,有AAbb、Aabb两种可能。
(2)两只青色壳明蟹(A_B_)交配,后代成体只有灰白色明蟹(aa__)和青色明蟹(A_B_),且比例为1∶6。
因为后代出现了aa,所以双亲都是Aa;又因为aa的物质甲(尿酸盐类)在体内过多积累,导致成体会有50%死亡,所以后代aa__∶A_B_=2∶6,即aa__占1/4,A_B_占3/4。
因第二对基因没有性状分离,都是BB或者一个BB、一个Bb,因此亲本基因型组合为AaBB×AaBB或者AaBB×AaBb,题中已给出亲本之一基因型为AaBb,故另一个为AaBB。
灰白色明蟹基因型为aa__,故只需考虑与A、a这一对基因即可。