新高考生物一轮复习 第四单元 孟德尔定律和染色体与遗传 第15讲 自由组合定律（Ⅱ）讲义 浙科版.doc

第15讲 自由组合定律（） 考试标准知识内容必考要求加试要求自由组合定律自由组合定律的应用cc考点一基因自由组合定律的拓展分析1自由组合定律9331的变式分析f1(aabb)自交后代比例原因分析97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934存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余正常表现961单显性表现为同一种性状，其余正常表现151有显性基因就表现为同一种性状，其余表现另一种性状1231双显性和一种单显性表现为同一种性状，其余正常表现133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14641a与b的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强1(aabb)4(aabbaabb)6(aabbaabbaabb)4(aabbaabb)1(aabb)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(2)隐性纯合致死题组一自由组合定律中9331的变式应用1某种小鼠的体色受常染色体基因的控制，现用一对纯合灰鼠杂交，f1都是黑鼠，f1中的雌雄个体相互交配，f2体色表现为9黑6灰1白。下列叙述正确的是()a小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律b若f1与白鼠杂交，后代表现为2黑1灰1白cf2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2df2黑鼠有两种基因型答案a解析根据f2性状分离比可判断基因的遗传遵循自由组合定律，a正确；f1(aabb)与白鼠(aabb)杂交，后代中aabb(黑)aabb(灰)aabb(灰)aabb(白)1111，b错误；f2灰鼠(a_bb、aab_)中纯合子占1/3，c错误；f2黑鼠(a_b_)有4种基因型，d错误。2油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状，用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验，结果如表所示。相关说法错误的是()pf1f2甲非凸耳凸耳凸耳非凸耳151乙非凸耳凸耳凸耳非凸耳31丙非凸耳凸耳凸耳非凸耳31a.凸耳性状是由两对等位基因控制的b甲、乙、丙均为纯合子c甲和乙杂交得到的f2均表现为凸耳d乙和丙杂交得到的f2表现型及比例为凸耳非凸耳31答案d解析根据甲与非凸耳杂交后得到的f1自交，f2出现两种性状，凸耳和非凸耳之比为151，可以推知，凸耳性状是受两对等位基因控制的，a项正确；由于甲、乙、丙与非凸耳杂交，f1都只有一种表现型，且根据f2的性状分离比推知，甲、乙、丙均为纯合子，b项正确；由于甲非凸耳得到的f2凸耳非凸耳151，说明非凸耳是双隐性状，甲是双显性状的纯合子，乙非凸耳得到的f2凸耳非凸耳31，说明乙是单显性状的纯合子，故甲与乙杂交得到的f2中一定有显性基因，即一定是凸耳，c项正确；由于丙非凸耳得到的f2凸耳非凸耳31，故丙也为单显性状的纯合子，因此乙丙杂交得到的f1为双杂合子，f2为两种表现型，凸耳非凸耳151，d项错误。3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。现有基因型为wwyy的个体自交，其后代表现型种类及比例是()a2种，133b3种，1231c3种，1033d4种，9331答案b解析从题干信息可知，黄果皮的基因型为wwy_、绿果皮的基因型为wwyy、白果皮的基因型为w_y_，w_yy。基因型为wwyy个体自交，后代基因型(表现型)的比例为w_y_(白色)w_yy(白色)wwy_(黄色)wwyy(绿色)9331，故子代有三种表现型且比例为1231，b正确。4小麦的粒色受两对同源染色体上的两对基因r1和r1、r2和r2控制。r1和r2决定红色，r1和r2决定白色，r对r为不完全显性，并有累加效应，也就是说，麦粒的颜色随r的增加而逐渐加深。将红粒(r1r1r2r2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得f1，f1自交得f2，则f2的基因型种类数和不同表现型比例为()a3种、31b3种、121c9种、9331d9种、14641答案d解析将红粒(r1r1r2r2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得f1，f1的基因型为r1r1r2r2，所以f1自交后代f2的基因型有9种；后代中r1r1r2r2占1/16，r1r1r2r2和r1r1r2r2共占4/16，r1r1r2r2、r1r1r2r2和r1r1r2r2共占6/16，r1r1r2r2和r1r1r2r2共占4/16，r1r1r2r2占1/16，所以不同表现型的比例为14641。5基因型为aabbcc的桃子重120克，每产生一个显性等位基因就使桃子增重15克，故基因型为aabbcc的桃子重210克。甲桃树自交，f1每桃重150克。乙桃树自交，f1每桃重120180克。甲、乙两树杂交，f1每桃重135165克。甲、乙两桃树的基因型可能是()a甲aabbcc，乙aabbccb甲aabbcc，乙aabbccc甲aabbcc，乙aabbccd甲aabbcc，乙aabbcc答案d解析因为一个显性基因可使桃子增重15克，由甲桃树自交，f1每桃重150克，知甲桃树中应有两个显性基因，且是纯合子；又由乙桃树自交，f1每桃重120180克，知乙桃树中应有两个显性基因，且是杂合子；甲、乙两桃树杂交，f1每桃重135165克，进一步确定甲、乙两桃树的基因型可能为aabbcc和aabbcc。题组二致死基因导致的性状分离比改变6一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异，已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。图中显示了鹰羽毛的杂交遗传，对此合理的解释是()绿色对黄色完全显性绿色对黄色不完全显性控制羽毛性状的两对基因完全连锁控制羽毛性状的两对基因自由组合abcd答案b解析子一代的绿色非条纹个体自交后代中既有绿色又有黄色，说明绿色为显性性状，但子代中绿色个体与黄色个体的比例为(62)(31)21，说明绿色个体中存在显性纯合致死效应，正确、错误；绿色非条纹个体自交后代出现绿色非条纹、黄色非条纹、绿色条纹、黄色条纹等四种性状，且性状分离比为6321，说明控制羽毛性状的两对基因可以自由组合，错误、正确。7已知某一动物种群中仅有aabb和aabb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死)，两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，aabbaabb11，且该种群中雌雄个体比例为11，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是()a5/8 b3/5c1/4 d3/4答案b解析在自由交配的情况下，上下代之间种群的基因频率不变。由aabbaabb11可得，a的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4。故子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方，为9/16，子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方，为1/16，aa的基因型频率为6/16。因基因型为aa的个体在胚胎期死亡，所以能稳定遗传的个体(aa)所占比例是9/16(9/166/16)3/5。题组三利用自由组合定律解决表现型与基因型对应关系的具体问题8狗的毛色由两对基因(a、a和b、b)控制，共有四种表现型：黑毛(a_b_)、褐毛(aab_)、红毛(a_bb)和黄毛(aabb)。图中为狗控制毛色的基因及其所在常染色体的位置关系，请回答下列问题：(1)图甲所示小狗的毛色为_，基因a、a与_遵循基因的自由组合定律。(2)正常情况下，如果这只小狗产生了如图乙所示的卵细胞，可能的原因是在_期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了_所致，该可遗传变异称为_。(3)一只黑毛雌狗与一只褐毛雄狗交配，产下的子代有黑毛、红毛、黄毛三种表现型，则亲本黑毛雌狗的基因型为_；若子代中的黑毛雌狗与黄毛雄狗交配，产下的小狗是红毛雄狗的概率为_。答案(1)黑色b、b或d、d(2)减数第一次分裂前(联会或四分体)交叉互换基因重组(3)aabb1/12解析(1)根据题意，图甲所示小狗的基因型为aabb，所以毛色为黑色，基因a、a与b、b或d、d分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。(2)正常情况下，如果这只小狗产生了如图乙所示的卵细胞，说明原先位于同源染色体上的基因a与基因a或基因g与基因g发生了交叉互换，该过程发生在减数第一次分裂前期(联会或四分体时期)，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，该可遗传变异称为基因重组。(3)一只黑毛(a_b_)雌狗与一只褐毛(aab_)雄狗交配，产下的子代有黑毛(a_b_)、红毛(a_bb)、黄毛(aabb)三种表现型，可见亲代雌狗能产生基因组成为ab的卵细胞，因此亲本黑毛雌狗的基因型为aabb，褐毛雄狗的基因型是aabb；子代中的黑毛(1/3aabb、2/3aabb)雌狗与黄毛(aabb)雄狗交配，产下的小狗是红毛狗(a_bb)的概率为2/31/21/21/6，是雄狗的概率为1/2，所以后代是红毛雄狗的概率为1/61/21/12。9甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表所示。表现型白花乳白花黄花金黄花基因型aa_aa_aab_aa_d_aabbdd请回答：(1)白花(aabbdd)黄花(aabbdd)，f1基因型是_，f1测交后代的花色表现型及其比例是_。(2)黄花(aabbdd)金黄花，f1自交，f2中黄花基因型有_种，其中纯合个体占黄花的比例是_。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为_的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是_。答案(1)aabbdd乳白花黄花11(2)81/5(3)aabbdd乳白花解析(1)由双亲基因型可直接写出f1的基因型，f1测交是与aabbdd相交，写出测交后代的基因型，对照表格得出比例；(2)aabbdd与aabbdd相交，f1的基因型为aabbdd，可用分枝法列出基因型及其比例，再根据要求回答即可；(3)只有aabbdd的个体自交得到的后代才会有四种表现型，子一代比例最高的花色表现型，应该是不确定基因对数最多的，即白花和乳白花，但乳白花中的aa比白花中的aa所占的比例高，所以乳白花比例最高。1特殊分离比的解题技巧(1)看f2的组合表现型比例，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9331进行对比，分析合并性状的类型。如比值为934，则为93(31)，即4为后两种性状的合并结果。(3)确定出现异常分离比的原因。(4)根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。2关于多对基因控制性状的两点提醒(1)不知道该类问题的实质。虽然该类遗传现象不同于孟德尔的一对或两对相对性状的遗传实验，但只要是多对等位基因分别位于多对同源染色体上，其仍属于基因的自由组合问题，后代基因型的种类和其他自由组合问题一样，但表现型的种类及比例和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同，性状分离比也有很大区别。(2)不知道解决问题的关键。解答该类问题的关键是弄清各种表现型对应的基因型。弄清这个问题以后，再用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例，然后再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。考点二孟德尔遗传定律的实验探究题型一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某二倍体植物体内常染色体上具有三对等位基因(a和a，b和b，d和d)，已知a、b、d三个基因分别对a、b、d基因完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况，做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得f1，再用所得f1同隐性纯合个体测交，结果及比例为aabbddaabbddaabbddaabbdd1111，则下列表述正确的是()aa、b在同一条染色体上ba、b在同一条染色体上ca、d在同一条染色体上da、d在同一条染色体上答案a解析从f1的测交结果可以推测出f1能产生四种比例相等的配子：abd、abd、abd、abd，基因a、b始终在一起，基因a、b始终在一起，说明基因a、b在同源染色体的一条染色体上，基因a、b在另一条染色体上，基因d和d在另外一对同源染色体上。2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9331，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31，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1111，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11，则位于同一对同源染色体上。解析探究控制两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上，一般采用f1自交法或f1测交法，观察f1后代性状分离比是否为31或9331、11或1111。如果是后者则位于两对同源染色体上(即符合自由组合定律)，如果是前者则位于一对同源染色体上(即符合分离定律)。3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97。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：_；_。实验结果及结论：_；_。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：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：如果紫花与白花的比例约为13，说明f1产生配子时遵循自由组合定律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题型二利用自由组合定律判断基因型4燕麦颖色有黑色、黄色和白色三种，由b、b和y、y两对等位基因控制，只要基因b存在，植株就表现为黑颖。为研究燕麦颖色的遗传规律，进行了如图所示的杂交实验。分析回答：(1)图中亲本中黑颖的基因型为_，f2中白颖的基因型是_。(2)f1测交后代中黄颖个体所占的比例为_。f2黑颖植株中，部分个体无论自交多少代，其后代仍然为黑颖，这样的个体占f2黑颖燕麦的比例为_。(3)现有两包标签遗失的黄颖燕麦种子，请设计实验方案，确定黄颖燕麦种子的基因型。有已知基因型的黑颖(bbyy)燕麦种子可供选用。实验步骤：_；f1种子长成植株后，_。结果预测：如果_，则包内种子基因型为bbyy；如果_，则包内种子基因型为bbyy。答案(1)bbyybbyy(2)1/41/3(3)实验步骤：将待测种子分别单独种植并自交，得f1种子按颖色统计植株的比例结果预测：全为黄颖既有黄颖又有白颖，且黄颖白颖31解析(1)f2中黑颖黄颖白颖1231，说明f1黑颖的基因型为bbyy，同时说明白颖的基因型只能为bbyy、黄颖的基因型为bbyy或bbyy。根据f1黑颖的基因型为bbyy，可知两亲本黑颖、黄颖的基因型分别为bbyy、bbyy。(2)f1测交即bbyybbyy，后代的基因型为bbyy、bbyy、bbyy、bbyy，比例为1111，其中bbyy为黄颖，占1/4。f2黑颖的基因型有6种：bbyy(1/12)、bbyy(2/12)、bbyy(2/12)、bbyy(4/12)、bbyy(1/12)、bbyy(2/12)，其中基因型为bbyy(1/12)、bbyy(2/12)、bbyy(1/12)的个体自交，后代都是黑颖，它们占f2黑颖的比例为1/3。(3)黄颖燕麦种子的基因型为bbyy或bbyy，要确定黄颖燕麦种子的基因型，可以让该种子长成的植株自交，其中bbyy的植株自交，后代全为黄颖，bbyy的植株自交，后代中黄颖(bby_)白颖(bbyy)31。5一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用a、b、c、d、e、f、g、h表示，则紫花品系的基因型为_；上述5个白花品系之一的基因型可能为_(写出其中一种基因型即可)。(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路：_。预期的实验结果及结论：_。答案(1)aabbccddeeffgghhaabbccddeeffgghh(2)用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色在5个杂交组合中，如果子代全为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变形成的；在5个杂交组合中，如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一解析根据题干信息完成(1)；(2)分两种情况做假设，即a.该白花植株是一个新等位基因突变造成的，b.该白花植株属于上述5个白花品系中的一个，分别与5个白花品系杂交，看杂交后代的花色是否有差别。题型三基因型的推测与验证6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：(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。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)解析(1)f2出现9331的变式934，故f1基因型是aabb，杂合子表现出黑眼黄体即为显性性状。亲本红眼黄体基因型是aabb，黑眼黑体基因型是aabb。(2)据图可知，f2缺少红眼黑体性状重组，其原因是基因型aabb未表现红眼黑体，而表现出黑眼黑体。(3)若f2中黑眼黑体存在aabb，则与亲本红眼黄体aabb杂交后代全为红眼黄体(aabb)。(4)亲本中黑眼黑体基因型是aabb，其精子基因型是ab；亲本中红眼黄体基因型是aabb，其次级卵母细胞和极体基因型都是ab，受精后的次级卵母细胞不排出极体，导致受精卵基因型是aaabbb，最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼。三倍体生物在减数分裂过程中染色体联会紊乱，无法产生正常配子，导致其高度不育。7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控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图：(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲灰鼠，乙白鼠，丙黑鼠)进行杂交，结果如下：亲本组合f1f2实验一甲乙全为灰鼠9灰鼠3黑鼠4白鼠实验二乙丙全为黑鼠3黑鼠1白鼠两对基因(a/a和b/b)位于_对染色体上，小鼠乙的基因型为_。实验一的f2代中，白鼠共有_种基因型，灰鼠中杂合子占的比例为_。图中有色物质1代表_色物质，实验二的f2代中黑鼠的基因型为_。(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁)，让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：亲本组合f1f2实验三丁纯合黑鼠1黄鼠1灰鼠f1黄鼠随机交配：3黄鼠1黑鼠f1灰鼠随机交配：3灰鼠1黑鼠据此推测：小鼠丁的黄色性状是由基因_突变产生的，该突变属于_性突变。为验证上述推测，可用实验三f1代的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为_，则上述推测正确。用3种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因a、b及突变产生的新基因，观察其分裂过程，发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是_。答案(1)2aabb38/9黑aabb、aabb(2)a显黄鼠灰鼠黑鼠211基因a与新基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换解析分析题干可以得出以下结论：.灰色物质的合成肯定有a基因的表达；.黑色物质的合成肯定有b基因的表达；.aabb表现为白色，a和b基因的相互作用无法得出。(1)根据实验一f2的表现型比例9(灰)3(黑)4(白)，可推出：.f1灰鼠基因型为aabb；.a_b_表现为灰色，由题干得知黑色个体中一定有b基因，故黑色个体的基因型为aab_，而基因型为a_bb和aabb的个体表现为白色；.两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，故两对基因位于两对同源染色体上。依据上述结论，可知两对基因位于两对同源染色体上。根据实验一的f1