例析基因自由组合9：3：3：1的变式

例析基因自由组合例析基因自由组合 9 3 3 1 的变式的变式 沙市第七中学 黄勇 遗传题在高考中占有很大的比重 也是教材中的重点 难点 学生对正常的遗传问题遗传题在高考中占有很大的比重 也是教材中的重点 难点 学生对正常的遗传问题 比较熟悉 对数据的运用处理也得心应手 但对于孟德尔比率比较熟悉 对数据的运用处理也得心应手 但对于孟德尔比率 9 3 3 1 的变式问题的的变式问题的 解决略显不足 常常出现差错 在此结合一些例子来探讨 解决略显不足 常常出现差错 在此结合一些例子来探讨 在孟德尔所做的两对相对性状的遗传实验中在孟德尔所做的两对相对性状的遗传实验中 纯种的黄色圆粒豌豆纯种的黄色圆粒豌豆 基因型用基因型用 YYRRYYRR 来表来表 示示 与纯种的绿色皱粒豌豆 基因型用与纯种的绿色皱粒豌豆 基因型用 yyrryyrr 来表示 杂交 得到杂种来表示 杂交 得到杂种 F F1 1的种子都是黄色圆的种子都是黄色圆 粒 粒 YyRrYyRr F F1 1自交得到自交得到 F F2 2 F F2 2的表现型有的表现型有 4 4 种 且黄色圆粒种 且黄色圆粒 黄色皱粒黄色皱粒 绿色圆粒绿色圆粒 绿绿 色皱粒色皱粒 9 3 3 1 9 3 3 1 其遗传图解可简单用图表示如下 其遗传图解可简单用图表示如下 P P 纯种黄圆 纯种黄圆 YYRRYYRR 纯种绿皱 纯种绿皱 yyrryyrr F F1 1 黄圆 黄圆 YyRrYyRr F F2 2基因型基因型 Y R Y R Y rrY rr yyR yyR yyrryyrr F F2 2表现型表现型 黄圆黄圆 黄皱黄皱 绿圆绿圆 绿皱绿皱 F F2 2表型比表型比 9 9 3 3 3 3 1 1 特点特点 将上图中的将上图中的 F F2 2各基因型 表现型及其比例可进一步扩展成如下图 各基因型 表现型及其比例可进一步扩展成如下图 Y R Y R Y rrY rr yyR yyR yyrryyrr 9 9 3 3 3 3 1 1 1YYRR1YYRR 1YYrr1YYrr 1yyRR1yyRR 1yyrr1yyrr 2YYRr2YYRr 2Yyrr2Yyrr 2yyRr2yyRr 2YyRR2YyRR 4YyRr4YyRr 1 1 表现型的特点 表现型的特点 两显性基因控制的表现型为两显性基因控制的表现型为 9 9 份 即份 即 9Y R 9Y R 两隐性基因控制的表现型为两隐性基因控制的表现型为 1 1 份 即份 即 1yyrr1yyrr 一显性一隐性基因控制的表现型共为一显性一隐性基因控制的表现型共为 6 6 份 即份 即 3Y rr3Y rr 和和 3yyR 3yyR 该情况下的重组性状占的比例为该情况下的重组性状占的比例为 6 166 16 当亲代基因型为 当亲代基因型为 YYrr yyRRYYrr yyRR 时 重组性状占的时 重组性状占的 比例为比例为 10 1610 16 2 2 基因型的特点 基因型的特点 各种表现型中 纯合体均只有一份 各种表现型中 纯合体均只有一份 1YYRR1YYRR 1YYrr1YYrr 1yyRR1yyRR 1yyrr1yyrr 一对基因杂合 一对基因纯合的表现型均为一对基因杂合 一对基因纯合的表现型均为 2 2 份 即份 即 2YYRr2YYRr 2YyRR2YyRR 2Yyrr2Yyrr 2yyRr2yyRr 两对基因均杂合的表现型为两对基因均杂合的表现型为 4 4 份 即份 即 4YyRr4YyRr 注意 注意 每种基因型在每种基因型在 F F2 2和各自表现型中的比例不同 如和各自表现型中的比例不同 如 YYrrYYrr 在在 F F2 2中占的比例为中占的比例为 1 161 16 而在黄 而在黄 皱中占的比例为皱中占的比例为 1 31 3 每种表现型由哪几种基因型组成 如黄皱中有一种纯合体和一种单杂合体组成 每种表现型由哪几种基因型组成 如黄皱中有一种纯合体和一种单杂合体组成 基因自由组合定律适用于两对及两对以上相对性状的遗传 在孟德尔两对相对性状的基因自由组合定律适用于两对及两对以上相对性状的遗传 在孟德尔两对相对性状的 遗传实验中 遗传实验中 F F2 2中出现了黄圆 绿圆 黄皱 绿皱四种表现型 且符合中出现了黄圆 绿圆 黄皱 绿皱四种表现型 且符合 9 9 3 3 3 3 1 1 的比例 的比例 而在自由组合定律的应用中 经常会遇到不是绝对的而在自由组合定律的应用中 经常会遇到不是绝对的 9 9 3 3 3 3 1 1 而是变形为许多种比例 而是变形为许多种比例 如 如 12 9 3 12 9 3 3 3 1 1 15 9 3 3 15 9 3 3 1 1 9 9 6 3 3 6 3 3 1 1 9 9 7 3 3 1 7 3 3 1 9 9 3 3 4 3 1 4 3 1 等 解决此类习题的根本方法是审题仔细 抓住题目中的限制条件 运用等 解决此类习题的根本方法是审题仔细 抓住题目中的限制条件 运用 分离定律或自由组合定律 分离定律或自由组合定律 1 1 互补作用 互补作用 9 9 7 7 3 3 13 3 1 若干个非等位基因只有同时存在时才出现某一性状 其中任何一个发生突变并引起隐若干个非等位基因只有同时存在时才出现某一性状 其中任何一个发生突变并引起隐 性纯合时 都会导致同一突变型性状 此时性纯合时 都会导致同一突变型性状 此时 F F2 2出现出现 9 9 7 7 3 3 13 3 1 的性状分离比 的性状分离比 例 甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状 由非同源染色体上的两对基因共同控制 只有例 甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状 由非同源染色体上的两对基因共同控制 只有 当同时存在两个显性基因 当同时存在两个显性基因 A A 和和 B B 时花中的紫色素才能合成 下列有关叙述中正确的是 时花中的紫色素才能合成 下列有关叙述中正确的是 A A 白花甜豌豆间杂交 白花甜豌豆间杂交 后代不可能出现紫花甜豌豆后代不可能出现紫花甜豌豆 B B AaBbAaBb 的紫花甜豌豆自交的紫花甜豌豆自交 后代中表现性比例为后代中表现性比例为 9 9 3 3 3 3 1 1 C C 若杂交后代性状分离比是 若杂交后代性状分离比是 3 5 3 5 则亲本基因型只能是则亲本基因型只能是 AaBbAaBb 和和 aaBbaaBb D D 紫花甜豌豆自交 紫花甜豌豆自交 后代中紫花和白花的比例是后代中紫花和白花的比例是 3 3 1 1 或或 9 9 7 7 或或 1 1 0 0 2 2 累加作用 累加作用 9 9 6 6 3 33 3 1 1 对于同一性状的表现型来讲 几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响 这样的对于同一性状的表现型来讲 几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响 这样的 几个基因称为累加基因 由它们所决定性状的现象称为累加作用 此时几个基因称为累加基因 由它们所决定性状的现象称为累加作用 此时 F F2 2出现出现 9 9 6 6 3 33 3 1 1 的性状分离比 的性状分离比 例例 用南瓜中结球形果实的两个纯种亲本杂交 结果如下图 用南瓜中结球形果实的两个纯种亲本杂交 结果如下图 P P 球形果实球形果实 球形果实球形果实 F1F1 扁形果实扁形果实 F F2 2 扁形果实扁形果实 球形果实球形果实 长形果实长形果实 9 9 6 6 1 1 根据这一结果 可以认为南瓜果形是由两对等位基因决定的 请分析 根据这一结果 可以认为南瓜果形是由两对等位基因决定的 请分析 1 1 纯种球形南瓜的亲本基因型是 纯种球形南瓜的亲本基因型是 和和 基因用 基因用 A A 和和 a a B B 和和 b b 表示 表示 2 2 F1F1 扁形南瓜产生的配子种类与比例是扁形南瓜产生的配子种类与比例是 3 3 F F2 2的球形南瓜的基因型有哪几种 的球形南瓜的基因型有哪几种 其中纯合体占的比例为 其中纯合体占的比例为 3 3 显性上位作用 显性上位作用 12 12 9 39 3 3 3 1 1 一种显性基因对另一种显性基因起上位掩盖作用 表现自身所控制的性状 这种基因一种显性基因对另一种显性基因起上位掩盖作用 表现自身所控制的性状 这种基因 称为上位基因 只有在上位基因不存在时 被掩盖的基因 下位基因 才得以表现 这种称为上位基因 只有在上位基因不存在时 被掩盖的基因 下位基因 才得以表现 这种 现象称为显性上位作用 此时现象称为显性上位作用 此时 F F2 2出现出现 1212 9 39 3 3 3 1 1 的性状分离比 的性状分离比 例例 燕麦颖色受两对基因控制 现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交 燕麦颖色受两对基因控制 现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交 F1F1 全为黑颖 全为黑颖 F1F1 自交产生自交产生 的的 F2F2 中 黑颖中 黑颖 黄颖黄颖 白颖白颖 12 3 1 12 3 1 已知黑颖 已知黑颖 B B 和黄颖 和黄颖 Y Y 为显性 只要 为显性 只要 B B 存在 植存在 植 株就表现为黑颖 请分析回答 株就表现为黑颖 请分析回答 1 1 F2F2 中 黄颖占非黑颖总数的比例是中 黄颖占非黑颖总数的比例是 F2F2 的性状分离比说明的性状分离比说明 B B b b 与 与 Y Y y y 存在于 存在于 染色体上 染色体上 2 2 F2F2 中 白颖基因型是中 白颖基因型是 黄颖的基因型有 黄颖的基因型有 种 种 3 3 若将 若将 F1F1 进行花药离体培养 预计植株中黑颖纯种的比例是进行花药离体培养 预计植株中黑颖纯种的比例是 4 4 若将黑颖与黄颖杂交 亲本基因型为 若将黑颖与黄颖杂交 亲本基因型为 时 后代中的白颖比例最时 后代中的白颖比例最 大 大 4 4 隐性上位作用 隐性上位作用 9 9 3 3 4 4 3 13 1 某对隐性基因对另一对显性基因起上位掩盖作用 这种现象称为隐性上位作用 此时某对隐性基因对另一对显性基因起上位掩盖作用 这种现象称为隐性上位作用 此时 F2F2 出现出现 9 9 3 3 4 4 3 13 1 的性状分离比 的性状分离比 例例 天竺鼠身体较圆 唇形似兔 性情温顺 是一种鼠类宠物 该鼠的毛色由两对基因控天竺鼠身体较圆 唇形似兔 性情温顺 是一种鼠类宠物 该鼠的毛色由两对基因控 制 这两对基因分别位于两对常染色体上 已知制 这两对基因分别位于两对常染色体上 已知 B B 决定黑色毛 决定黑色毛 b b 决定褐色毛 决定褐色毛 C C 决定毛色决定毛色 存在 存在 c c 决定毛色不存在 即白色 现有一批基因型为决定毛色不存在 即白色 现有一批基因型为 BbCcBbCc 的天竺鼠 雌雄个体随机交的天竺鼠 雌雄个体随机交 配繁殖后 子代中黑色 褐色 白色的理论比值为 配繁殖后 子代中黑色 褐色 白色的理论比值为 A A 9 9 3 3 4 4 B B 9 9 4 4 3 3 C C 9 9 6 6 1 1 D D 9 9 1 1 6 6 5 5 抑制作用 抑制作用 13 13 9 3 19 3 1 3 3 在两对独立遗传的基因中 一对基因本身并不控制性状的表现 但对另一对基因的表在两对独立遗传的基因中 一对基因本身并不控制性状的表现 但对另一对基因的表 现有抑制作用 称为抑制基因 由此所决定的遗传现象称为抑制作用 此时现有抑制作用 称为抑制基因 由此所决定的遗传现象称为抑制作用 此时 F2F2 出现出现 1313 9 3 19 3 1 3 3 的性状分离比 的性状分离比 例例 蚕的黄色茧 蚕的黄色茧 Y Y 对白色茧 对白色茧 y y 是显性 抑制黄色出现的基因 是显性 抑制黄色出现的基因 I I 对黄色出现基因 对黄色出现基因 i i 为显性 两对基因独立遗传 现在用杂合白色茧 为显性 两对基因独立遗传 现在用杂合白色茧 YyIiYyIi 蚕相互交配 后代中的白茧 蚕相互交配 后代中的白茧 与黄茧的分离比为 与黄茧的分离比为 A A 3 3 1 1 B B 1313 3 3 C C 1 1 1 1 D D 1515 1 1 6 6 重叠作用 重叠作用 15 1 15 1 当两对基因同时处于显性纯合或杂合状态时 与它们分别处于显性纯合或杂合状态时 当两对基因同时处于显性纯合或杂合状态时 与它们分别处于显性纯合或杂合状态时 对表现型产生相同的作用 这种现象称为重叠作用 产生重叠作用的基因称为重叠基因 对表现型产生相同的作用 这种现象称为重叠作用 产生重叠作用的基因称为重叠基因 F2F2 表现型产生表现型产生 15 115 1 的比例 的比例 如在小麦皮色遗传中 红皮与白皮杂交 子一代全部为红皮 因基因的重叠作用 如在小麦皮色遗传中 红皮与白皮杂交 子一代全部为红皮 因基因的重叠作用 F2F2 中中 R1 R2 R1 R2 R1 r2r2R1 r2r2 与与 r1r1R2 r1r1R2 表现为红皮 表现为红皮 r1r1r2r2r1r1r2r2 表现为白皮 两者之比为表现为白皮 两者之比为 15 115 1 7 7 致死基因引起的变式比致死基因引起的变式比 在某些生物体内存在致死基因 常常会导致生物在不同发育阶段死亡 致死基因与在某些生物体内存在致死基因 常常会导致生物在不同发育阶段死亡 致死基因与 其等位基因仍遵循自由组合定律 不同之处在于致死基因导致配子或个体的死亡而引起比其等位基因仍遵循自由组合定律 不同之处在于致死基因导致配子或个体的死亡而引起比 率率 9 3 3 1 偏差 常见的变式比有偏差 常见的变式比有 4 2 2 1 等形式 等形式 例 例 2007 惠州模拟 某种鼠中 黄鼠基因惠州模拟 某种鼠中 黄鼠基因 A 对灰鼠基因对灰鼠基因 a 显性 短尾基因显性 短尾基因 B 对长尾基因对长尾基因 b 显性显性 且基因且基因 A 或基因或基因 B 在纯合时使胚胎致死在纯合时使胚胎致死 这两对基因独立遗传的这两对基因独立遗传的 现有两只双杂合的现有两只双杂合的 黄色短尾鼠交配黄色短尾鼠交配 理论上所生的子代表现型比例为理论上所生的子代表现型比例为 A 9 3 3 1 B 3 3 1 1 C 4 2 2 1 D 1 1 1 1 一 某基因使配子致死 某些致死基因可使雄配子死亡 从而使后代只出现某一性别的子一 某基因使配子致死 某些致死基因可使雄配子死亡 从而使后代只出现某一性别的子 代 所以若后代出现单一性别的问题 考虑是代 所以若后代出现单一性别的问题 考虑是 雄配子致死雄配子致死 的问题 的问题 例 剪秋萝是一种雌雄异体的高等植物 有宽叶 例 剪秋萝是一种雌雄异体的高等植物 有宽叶 B 和窄叶 和窄叶 b 两种类型 控制这两种 两种类型 控制这两种 性状的基因只位于性状的基因只位于 X 染色体上 经研究发现 窄叶基因 染色体上 经研究发现 窄叶基因 b 可使花粉致死 现将杂合子 可使花粉致死 现将杂合子 宽叶雌株与窄叶雄株杂交 其后代的表现型及比例正确的是 宽叶雌株与窄叶雄株杂交 其后代的表现型及比例正确的是 A 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 1 1 0 0 B 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 1 0 0 1 C 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 1 0 1 0 D 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 宽叶雄株 宽叶雌株 窄叶雄株 窄叶雌株 1 1 1 1 解析 由题意可知 杂合子宽叶雌株的基因型为解析 由题意可知 杂合子宽叶雌株的基因型为 XBXb 窄叶雄株的基因型为 窄叶雄株的基因型为 XbY 又知 又知 窄叶基因 窄叶基因 b 可使花粉致死 则窄叶雄株只能产生一种花粉 即含有 可使花粉致死 则窄叶雄株只能产生一种花粉 即含有 Y 的花粉 雌株能的花粉 雌株能 产生含产生含 XB Xb的两种卵细胞 则后代的表现型为宽叶雄株和窄叶雄株 无雌株 选的两种卵细胞 则后代的表现型为宽叶雄株和窄叶雄株 无雌株 选 C 例 某种雌雄异株的植物女娄菜有宽叶和窄叶两种类型 宽叶由显性基因例 某种雌雄异株的植物女娄菜有宽叶和窄叶两种类型 宽叶由显性基因 B 控制 窄叶由控制 窄叶由 隐性基因隐性基因 b 控制 控制 B 和和 b 均位于均位于 X 染色体上 基因染色体上 基因 b 使雄配子致死 请回答 使雄配子致死 请回答 1 若后代全为宽叶雄株个体 则其亲本基因型为 若后代全为宽叶雄株个体 则其亲本基因型为 2 若后代全为宽叶 雌 雄植株各半时 则其亲本基因型为 若后代全为宽叶 雌 雄植株各半时 则其亲本基因型为 3 若后代全为雄株 宽叶和窄叶个体各半时 则其亲本基因型为 若后代全为雄株 宽叶和窄叶个体各半时 则其亲本基因型为 4 若后代性别比为 若后代性别比为 1 1 宽叶个体占 宽叶个体占 3 4 则其亲本基因型为 则其亲本基因型为 5 能否出现后代全为窄叶 且雌雄各半的情况 若能写出亲本的基因型 若不能说明理 能否出现后代全为窄叶 且雌雄各半的情况 若能写出亲本的基因型 若不能说明理 由由 二 基因使合子致死 二 基因使合子致死 一 一 致死基因位于 致死基因位于 X 染色体上 这种情况一般后代雌雄比例是染色体上 这种情况一般后代雌雄比例是 2 1 不是 不是 1 1 但 但 不会出现只有一种性别的情况 不会出现只有一种性别的情况 例 四川卷 例 四川卷 31 果蝇的某一对相对性状由等位基因 果蝇的某一对相对性状由等位基因 N n 控制 其中一个基因在纯 控制 其中一个基因在纯 合时能使合子致死 注 合时能使合子致死 注 NN XnXn XnY 等均视为纯合子 等均视为纯合子 有人用一对果蝇杂交 得到 有人用一对果蝇杂交 得到 F1代果蝇共代果蝇共 185 只 其中雄蝇只 其中雄蝇 63 只 只 1 控制这一性状的基因位于 控制这一性状的基因位于 染色体上 成活果蝇的基因型共有染色体上 成活果蝇的基因型共有 种 种 2 若 若 F1代雌蝇仅有一种表现型 则致死基因是代雌蝇仅有一种表现型 则致死基因是 F1代雌蝇的基因型为代雌蝇的基因型为 3 若 若 F1代雌蝇共有两种表现型 则致死基因是代雌蝇共有两种表现型 则致死基因是 让 让 F1代果蝇随机交配 理论上代果蝇随机交配 理论上 F2代成活个体构成的种群中基因代成活个体构成的种群中基因 N 的频率为的频率为 二 基因在常染色体上 这种致死情况与性别无关 后代雌雄个体数为 二 基因在常染色体上 这种致死情况与性别无关 后代雌雄个体数为 1 1 一般常 一般常 见的是显性纯合致死 一对等位基因的杂合子自交 后代的表现型及比例为 见的是显性纯合致死 一对等位基因的杂合子自交 后代的表现型及比例为 2 1 两对 两对 等位基因的杂合子自交 后代的表现型及比例为等位基因的杂合子自交 后代的表现型及比例为 6 3 2 1 例 福建卷例 福建卷 27 已知桃树中 蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状 由等位基因 已知桃树中 蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状 由等位基因 H h 控制 控制 蟠桃对圆桃为显性 蟠桃果形具有较高的观赏性 已知现有蟠桃树种均为杂合子 蟠桃对圆桃为显性 蟠桃果形具有较高的观赏性 已知现有蟠桃树种均为杂合子 欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象 即欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象 即 HH 个体无法存活 个体无法存活 研究小组设计了以下遗 研究小组设计了以下遗 传实验 请补充有关内容 传实验 请补充有关内容 实验方案 实验方案 分析子代的表现型及比例 分析子代的表现型及比例 预期实验结果及结论 预期实验结果及结论 1 如果子代 如果子代 则蟠桃存在显性纯合致死现象 则蟠桃存在显性纯合致死现象 2 如果子代 如果子代 则蟠桃不存在显性纯合致死现象 则蟠桃不存在显性纯合致死现象 答案 蟠桃 答案 蟠桃 Hh 自交 蟠桃与蟠桃杂交 自交 蟠桃与蟠桃杂交 1 表现型为蟠桃和圆桃 比例为 表现型为蟠桃和圆桃 比例为 2 1 2 表现型为蟠桃和圆桃 比例为 表现型为蟠桃和圆桃 比例为 3 1 解析 将蟠桃