高考生物浙科版总复习 第四单元 第15讲 自由组合定律Ⅱ.docx

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高考生物浙科版总复习第四单元第15讲自由组合定律Ⅱ

[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

c

c

考点一　基因自由组合定律的拓展分析

1．自由组合定律9∶3∶3∶1的变式分析

F1（AaBb）自

交后代比例

原因分析

9∶7

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

9∶3∶4

存在aa（或bb）时表现为隐性性状，其余正常表现

9∶6∶1

单显性表现为同一种性状，其余正常表现

15∶1

有显性基因就表现为同一种性状，其余表现另一种性状

12∶3∶1

双显性和一种单显性表现为同一种性状，

其余正常表现

13∶3

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

1∶4∶6∶4∶1

A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强

1（AABB）∶4（AaBB＋AABb）∶6（AaBb＋AAbb＋aaBB）∶4（Aabb＋aaBb）∶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9∶3∶3∶1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

C．F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2

D．F2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）＝1∶1∶1∶1，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（　　）

P

F1

F2

甲×非凸耳

凸耳

凸耳∶非凸耳＝15∶1

乙×非凸耳

凸耳

凸耳∶非凸耳＝3∶1

丙×非凸耳

凸耳

凸耳∶非凸耳＝3∶1

A.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＝3∶1

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15∶1，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＝15∶1，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＝3∶1，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＝3∶1，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＝15∶1，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（　　）

A．2种，13∶3B．3种，12∶3∶1

C．3种，10∶3∶3D．4种，9∶3∶3∶1

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）＝9∶3∶3∶1，故子代有三种表现型且比例为12∶3∶1，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（　　）

A．3种、3∶1B．3种、1∶2∶1

C．9种、9∶3∶3∶1D．9种、1∶4∶6∶4∶1

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1∶4∶6∶4∶1。

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120～180克。

甲、乙两树杂交，F1每桃重135～165克。

甲、乙两桃树的基因型可能是（　　）

A．甲AAbbcc，乙aaBBCC

B．甲AaBbcc，乙aabbCC

C．甲aaBBcc，乙AaBbCC

D．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120～180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135～165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（　　）

①绿色对黄色完全显性　②绿色对黄色不完全显性

③控制羽毛性状的两对基因完全连锁　④控制羽毛性状的两对基因自由组合

A．①③B．①④

C．②③D．②④

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（6＋2）∶（3＋1）＝2∶1，说明绿色个体中存在显性纯合致死效应，①正确、②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6∶3∶2∶1，说明控制羽毛性状的两对基因可以自由组合，③错误、④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，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，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（　　）

A．5/8B．3/5

C．1/4D．3/4

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Aabb∶AAbb＝1∶1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÷（9/16＋6/16）＝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）AaBb　1/12

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2/3×1/2×1/2＝1/6，是雄狗的概率为1/2，所以后代是红毛雄狗的概率为1/6×1/2＝1/12。

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＝1∶1

（2）8　1/5　（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9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。

如比值为9∶3∶4，则为9∶3∶（3∶1），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AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是（　　）

A．A、B在同一条染色体上

B．A、b在同一条染色体上

C．A、D在同一条染色体上

D．A、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9∶3∶3∶1，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3∶1，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1∶1∶1∶1，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1∶1，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3∶1或9∶3∶3∶1、1∶1或1∶1∶1∶1。

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9∶7。

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：

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

实验结果及结论：

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

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：

①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　②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：

①如果紫花与白花的比例约为1∶3，说明F1产生配子时遵循自由组合定律　②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：

①________________________________________________________________________；

②F1种子长成植株后，____________________________________________________________。

结果预测：

①如果________________，则包内种子基因型为bbYY；

②如果________________，则包内种子基因型为bbYy。

答案　

（1）BByy　bbyy　

（2）1/4　1/3　（3）实验步骤：

①将待测种子分别单独种植并自交，得F1种子　②按颖色统计植株的比例　结果预测：

①全为黄颖　②既有黄颖又有白颖，且黄颖∶白颖≈3∶1

解析　

（1）F2中黑颖∶黄颖∶白颖≈12∶3∶1，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BbYy×bbyy，后代的基因型为BbYy、Bbyy、bbYy、bbyy，比例为1∶1∶1∶1，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）≈3∶1。

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：

①该实验的思路：

_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

②预期的实验结果及结论：

___________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）AABBCCDDEEFFGGHH　aaBBCCDDEEFFGGHH

（2）①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　②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