全国通用版高考生物二轮复习专题三基因的遗传规律小专题3多对等位基因控制的相对性状分析学案.docx

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全国通用版高考生物二轮复习专题三基因的遗传规律小专题3多对等位基因控制的相对性状分析学案

多对等位基因控制的相对性状分析

例1

　人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制，A/a、B/b、E/e分别位于三对同源染色体上。

AABBEE为黑色，aabbee为白色，其他性状与基因型的关系如下图所示，即肤色深浅与显性基因个数有关，如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等的个体与含任何三个显性基因的个体肤色一样。

若双方均含3个显性基因的杂合子婚配（AaBbEe×AaBbEe），则子代肤色的基因型和表现型分别有多少种（　　）

A．27,7B．16,9C．27,9D．16,7

答案　A

解析　基因型为AaBbEe与AaBbEe的人婚配，子代基因型种类有3×3×3＝27种，其中显性基因个数分别有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个，共有7种表现型。

例2

　一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色（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，则该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

1．这类遗传现象不同于孟德尔的一对或两对相对性状的遗传，但是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，所以这类试题分析的总原则为“化繁为简、集简为繁”，即按照“先分开后组合”的原则，将多对相对性状的杂交实验拆分成多个一对相对性状的杂交实验，分别用分离定律进行推断，然后再将结果运用乘法原则进行组合即可。

2．3对等位基因（控制3对相对性状，用A/a、B/b和C/c表示）的独立遗传规律：

基因型为AABBCC和aabbcc的个体杂交→F1

F2，正常情况下，F1的基因型为AaBbCc，F2有（33＝）27种基因型、（23＝）8种表现型（且每一种表现型中只有一份是纯合子），其中表现型的比例为（3∶1）3。

若题中已知F2的表现型及其比例符合（3∶1）3或其变式，则相应基因的遗传符合基因的自由组合定律，且F1的基因型是AaBbCc。

3．基因的分离定律和自由组合定律的关系

项目

分离定律

自由组合定律

两对相对性状

n（n＞2）对相对性状

控制性状的等位基因

一对

两对

n对

F1

配子类型及比例

2,1∶1

22，（1∶1）2即1∶1∶1∶1

2n，（1∶1）n

配子组合数

4

42

4n

F2

基因型

种数

31

32

3n

比例

1∶2∶1

（1∶2∶1）2

（1∶2∶1）n

表现型

种数

21

22

2n

比例

3∶1

（3∶1）2即9∶3∶3∶1

（3∶1）n

F1测交后代

基因型

种数

21

22

2n

比例

1∶1

（1∶1）2即1∶1∶1∶1

（1∶1）n

表现型

种数

21

22

2n

比例

1∶1

（1∶1）2即1∶1∶1∶1

（1∶1）n

4．出现红花∶白花＝x∶y，若

＝

n，则n代表等位基因的对数，且n对等位基因位于n对同源染色体上。

1．（2018·南通模拟）如图是基因M、N、P对某种生物性状控制的关系（三对等位基因分别位于三对同源染色体上），下列相关叙述，错误的是（　　）

A．图示表明基因对性状的控制可通过控制酶的合成实现

B．表现出性状2的个体基因型是ppM_nn

C．表现出性状3的个体基因型可能有4种

D．基因型为PpMmNn的个体测交，后代中表现出性状1的个体占

答案　D

解析　由图示信息可知，基因对性状的控制可通过控制酶的合成实现，A正确；要表现出性状2，需要有酶1，而没有酶2，因此性状2的基因型可以用ppM_nn来表示，B正确；要表现出性状3，需要同时具有酶1和酶2，基因型可以表示为ppM_N_，即包括ppMMNN、ppMMNn、ppMmNN、ppMmNn，C正确；测交后代基因型种类与F1产生的配子种类相同，根据基因的自由组合定律，PpMmNn个体产生的配子有8种，其中P__占

，pm_占

，故基因型PpMmNn个体测交，后代中表现出性状1的个体占

，D错误。

2．（2018·安徽皖南八校一模）仓鼠的毛色有灰色和黑色，由3对独立遗传的等位基因（P和p、Q和q、R和r）控制，3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，否则表现为黑色。

下列叙述错误的是（　　）

A．3对基因中没有任意两对基因位于同一对同源染色体上

B．该种仓鼠纯合灰色、黑色个体的基因型各有1种、7种

C．基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中黑色个体占27/64

D．基因型为PpQqRr的灰色个体测交，子代黑色个体中纯合子占1/7

答案　C

解析　3对等位基因是独立遗传的，符合自由组合定律，任意两对都不会位于同一对同源染色体上，A正确；3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，纯合灰色个体基因型为PPQQRR，纯合黑色个体基因型有ppqqrr、PPqqrr、ppQQrr、ppqqRR、PPQQrr、ppQQRR、PPqqRR7种，B正确；基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中灰色个体占3/4×3/4×3/4＝27/64，黑色个体占1－27/64＝37/64，C错误；基因型为PpQqRr的灰色个体测交，后代有8种基因型，灰色个体基因型有1种，黑色个体基因型有7种，其中只有ppqqrr是黑色纯合子，占黑色个体中的1/7，D正确。

3．控制玉米株高的4对等位基因，对株高的作用相等，分别位于4对同源染色体上。

已知基因型为aabbccdd的玉米高1m，基因型为AABBCCDD的玉米高2.6m。

如果已知亲代玉米是1m和2.6m高，则F1的株高及F2中可能有的表现型种类是（　　）

A．1.2m,6种B．1.8m,6种

C．1.2m,9种D．1.8m,9种

答案　D

解析　亲代基因型为aabbccdd和AABBCCDD，F1的基因型为AaBbCcDd，高度为（2.6＋1）÷2＝1.8（m），F2的基因型中可能含0～8个显性基因，则F2可能有9种表现型。

4．某雌雄同株的高等绿色植物具有茎的颜色（绿茎、紫茎）和花的颜色（红花、白花）两对相对性状，其中一对相对性状受一对等位基因控制，另一对相对性状受两对等位基因控制，三对基因分别位于三对同源染色体上，现用一绿茎红花植株与一紫茎白花植株杂交得到F1，再用F1自交得到F2，统计结果如表所示（子代数量足够多）。

请分析回答下列问题：

F1表现型及比例

全为紫茎红花

F2表现型及比例

紫茎红花∶紫茎白花∶绿茎红花∶绿茎白花＝27∶21∶9∶7

（1）在绿茎和紫茎这对相对性状中属于显性性状的是________。

F1紫茎植株自交得到的F2中同时出现了绿茎和紫茎，遗传学上把这种现象称之为____________。

（2）花色的遗传符合基因的_______________________________________定律，理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）在F2白花植株中纯合子的比例为________（只考虑花色遗传），在F2的紫茎白花植株中自交不发生性状分离的比例是________。

答案　

（1）紫茎　性状分离　

（2）自由组合　F1自交得到的F2中，红花植株与白花植株之比为9∶7，说明花色的遗传受两对独立遗传的等位基因控制（答案合理即可）　（3）3/7　1/3

解析　

（1）一绿茎植株与一紫茎植株杂交得到的F1全为紫茎，则紫茎是显性性状；F1紫茎植株（杂合子）自交得到的F2中同时出现了绿茎和紫茎，遗传学上把这种现象称为性状分离。

（2）据表格数据可知，F2中紫茎∶绿茎＝（27＋21）∶（9＋7）＝3∶1，红花∶白花＝（27＋9）∶（21＋7）＝9∶7，故茎的颜色（绿茎、紫茎）这对相对性状受一对等位基因控制，花的颜色（红花、白花）这对相对性状受两对等位基因控制，再结合题干信息“三对基因分别位于三对同源染色体上”可知，花色的遗传符合基因的自由组合定律。

（3）花色性状受两对等位基因（假设相关基因用A/a，B/b表示）控制，则F1（AaBb）自交，F2中有9/16A_B_（红花）、3/16A_bb（白花）、3/16aaB_（白花）、1/16aabb（白花），在F2白花植株中纯合子有1/7AAbb、1/7aaBB和1/7aabb，故在F2白花植株中纯合子的比例为3/7；设控制紫茎的基因为D，则F2的紫茎白花植株（3/7D_A_bb、3/7D_aaB_、1/7D_aabb）中，自交不发生性状分离（DDA_bb、DDaaB_、DDaabb）的比例是（1/7＋1/7＋1/21）＝1/3。

5．自花传粉的某二倍体植物，其花色受多对等位基因控制，花色遗传的生物学机制如图所示。

请回答下列问题。

（1）某蓝花植株自交，子代中蓝花个体与白花个体的比例约为27∶37，该比例的出现表明该蓝花植株细胞中控制蓝色色素合成的多对基因位于__________________上。

不同基因型的蓝花植株自交，子代中出现蓝花个体的概率除27/64外，还可能是________________。

（2）现有甲、乙、丙3个纯合红花株系，它们两两杂交产生的子代均表现为紫花，则甲、乙、丙株系的花色基因型各含有________对隐性纯合基因。

若用甲、乙、丙3个红花纯合株系，通过杂交实验来确定某纯合白花株系的花色基因型中存在2对、3对或4对隐性纯合基因，请写出实验的设计思路，预测结果并得出实验结论（不考虑基因突变、染色体变异、交叉互换等情况）。

实验思路：

_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

实验结果和结论：

①若________________________________________________________________________

___________________________________，则该白花株系的基因型中存在2对隐性纯合基因；

②若________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

则该白花株系的基因型中存在3对隐性纯合基因。

答案　

（1）非同源染色体　9/16或3/4或1　

（2）1　让该白花株系分别与甲、乙、丙杂交，分别统计子代的花色类型　①其中两组的杂交子代全开紫花，另一组的杂交子代全开红花　②其中一组的杂交子代全开紫花，另两组的杂交子代全开红花

解析　

（1）依据基因与花色关系图解，某蓝花植株基因型为A_B_D_ee，其自交子代中蓝花个体与白花个体的比例约为27∶37，其中蓝花个体所占比例为27/（27＋37）＝27/64＝（3/4）3，表明该蓝花植株细胞中控制蓝色色素合成的三对基因的遗传符合自由组合定律，位于非同源染色体上，基因型为AaBbDdee。

蓝花植株基因型中还可能含两对杂合基因，或者含一对杂合基因，或者基因型为AABBDDee，故不同基因型的蓝花植株自交，子代中出现蓝花个体的概率还可能是9/16或3/4或1。

（2）甲、乙、丙3个纯合红花株系，它们两两杂交产生的子代均表现为紫花，说明甲、乙、丙株系的花色基因型为aaBBDDEE、AAbbDDEE、AABBddEE（三者无先后顺序），即各含1对隐性纯合基因。

用甲、乙、丙3个红花纯合株系，通过杂交实验来确定某纯合白花株系的花色基因型中存在aa、bb、dd、ee中的2对、3对或4对隐性纯合基因，可让该纯合白花株系分别与甲、乙、丙杂交，分别统计子代的花色类型。

①该纯合白花株系的基因型中一定含有ee，若该纯合白花株系的基因型中存在2对隐性纯合基因，则其中一定有1对隐性纯合基因与甲、乙、丙中的一个所含的隐性纯合基因相同，且二者杂交子代全开红花；与甲、乙、丙中的另外两个所含的隐性纯合基因不同，杂交子代全开紫花。

②若该纯合白花株系的基因型中存在3对隐性纯合基因，除ee外，其中一定有2对隐性纯合基因与甲、乙、丙中的两个所含的隐性纯合基因相同，则杂交子代全开红花；与甲、乙、丙中的另外一个所含的隐性纯合基因不同，则杂交子代全开紫花。

真题1

　（2017·全国Ⅲ，32）已知①某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。

现有②三个纯合品系：

①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。

假定③不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：

（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因④都位于常染色体上，请以⑤上述品系为材料，设计实验来⑥确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上（要求：

写出⑦实验思路、预期实验结果、得出结论）。

（2）假设A/a、B/b这⑧两对等位基因都位于X染色体上，请以⑨上述品系为材料，设计实验对⑩这一假设进行验证（要求：

⑪写出实验思路、预期实验结果、得出结论）。

[题干信息]

信息

推断或结论

①

3对等位基因对应3对相对性状，显隐性已告知：

有眼、正常刚毛、正常翅为显性

②

亲本有3种，全为纯合子，且基因型已知，表现型可写出，反之亦然

③

不考虑染色体变异和交叉互换，按正常遗传规律计算

④⑧

基因位置已知，尤其⑧要注意写基因型时不要漏掉X染色体，基因写在X染色体右上角，如亲本①为XaBXaB或XaBY

⑤⑨

选亲本的范围只能从亲本①、②、③中选，不可自行超范围选择

⑥⑩

都是验证性实验，不需分情况讨论

⑦⑪

要求写出3个方面，最好把答案分三块书写

解析　

（1）根据题目要求，不考虑染色体变异和染色体交换。

题中所给三个品系均为双显性一隐性性状，因此可以每两品系进行一次杂交，通过对杂交后自交产生的F2的性状进行分析，得出结论。

选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是位于三对染色体上。

（2）如果基因位于常染色体上，则子代雌雄个体的表现型没有差异；如果基因位于X染色体上，则子代雌雄个体的表现型有差异。

设计实验如下：

选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。

若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。

答案　

（1）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1，F1自交得F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。

（2）选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。

若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。

[学科素养解读]　该题通过创设复杂情景，重在突出考纲对实验能力的要求：

具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说—演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法；能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。

思维模型如下：

（1）验证是否符合自由组合定律，可用自交或测交实验，看结果是否出现特定比例。

（2）确定基因位置可用正反交或选特定亲本进行杂交实验。

[经典再现]

1．（2015·山东，28节选）果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性、刚毛（B）对截毛（b）为显性。

为探究两对相对性状的遗传规律，进行如下实验。

亲本组合

F1表现型

F2表现型及比例

实验一

长翅刚毛（♀）×残翅截毛（♂）

长翅刚毛

长翅长翅长翅残翅残翅残翅

刚毛刚毛截毛刚毛刚毛截毛

♀　♂　♂　♀　♂　♂

6∶3∶3∶2∶1∶1

实验二

长翅刚毛（♂）×残翅截毛（♀）

长翅刚毛

长翅长翅长翅残翅残翅残翅

刚毛刚毛截毛刚毛刚毛截毛

♂　♀　♀　♂　♀　♀

6∶3∶3∶2∶1∶1

（1）若只根据实验一，可以推断出等位基因A、a位于____染色体上；等位基因B、b可能位于______染色体上，也可能位于___________染色体上（填“常”“X”“Y”或“X和Y”）。

（2）实验二中亲本的基因型为______________；若只考虑果蝇的翅型性状，在F2的长翅果蝇中，纯合子所占比例为________。

（3）用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂交，后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。

在实验一和实验二的F2中，符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为________和__________。

答案　

（1）常　X　X和Y　

（2）AAXBYB和aaXbXb　1/3（3）0　1/2

解析　

（1）根据实验一的结果，F2雌果蝇中长翅和残翅的比为3∶1，雄果蝇中长翅和残翅的比也是3∶1，雌雄果蝇的表现型比例相同，说明控制该对性状的等位基因A、a位于常染色体上；而F2中雌果蝇全是刚毛，雄果蝇刚毛和截毛的比例是1∶1，雌雄果蝇的表现型比例不同，说明控制刚毛和截毛这对性状的等位基因B、b位于X染色体上，或者位于X和Y染色体同源区段上。

具体过程见图解：

Ⅰ.假定B、b只位于X染色体上

　　　　P　　　　　刚毛♀　×　截毛♂

　　　　　XBXB　　　XbY

F1　　　　　XBXb　×　XBY

　　　　　　　　↓

F2　　XBXB　　XBXb　　XBY　　XbY

（刚毛♀）（刚毛♀）（刚毛♂）（截毛♂）

Ⅱ.假定B、b位于X、Y染色体同源区段上

　　　　P　　　　　　刚毛♀×截毛♂

　　　　　XBXB　XbYb

↓

　　　　F1　　　　　　XBXb×XBYb

F2　XBXB　　XBXb　XBYb　XbYb

　（刚毛♀）　（刚毛♀）（刚毛♂）（截毛♂）

（2）由于实验二的F2中雄果蝇全为刚毛，可确定B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上（如果B、b只位于X染色体上，则雄果蝇中有一半为刚毛一半为截毛）。

根据F2的性状表现可推出F1的基因型为AaXBXb和AaXbYB，结合亲本的性状，推出亲本的基因型为AAXBYB（♂）和aaXbXb（♀）；只考虑果蝇的翅型性状，F1的基因型为Aa，F2长翅果蝇有AA和Aa，AA占1/3。

（3）根据题干描述，用来与雌果蝇杂交的雄果蝇Y染色体上有基因B，即基因型为X－YB，由上述①的图解可知，实验一的F2中没有符合该条件的雄果蝇；实验二中F1的基因型为XBXb和XbYB，故F2中符合条件的雄果蝇占1/2。

真题2

　（2014·四川，11）小鼠的①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③三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

F1

F2

实验一

甲×乙

全为灰鼠

④9灰鼠∶3黑鼠∶4白鼠

实验二

乙×丙

全为黑鼠

⑤3黑鼠∶1白鼠

①两对基因（A/a和B/b）位于________对染色体上，小鼠乙的基因型为________。

②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________。

③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⑥纯合灰鼠群体的后代中⑦偶然发现一只黄色雄鼠（丁），让丁与⑧纯合黑鼠杂交，结果如下：

亲本组合

F1

F2

实验三

丁×纯合黑鼠

1黄鼠∶1灰鼠

F1黄鼠随机交配：

⑨3黄鼠∶1黑鼠

F1灰鼠随机交配：

⑩3灰鼠∶1黑鼠

①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。

②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。

③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⑪次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[题干信息]

信息

推断或结论

①

常染色体上两对等位基因控制一对相对性状

②

此性状为递进控制关系，即有色物质1不能合成时，即使存在控制有色物质2合成的基因Ⅱ，有色物质2也不能合成

③

甲鼠的基因型为AABB或AAbb，丙鼠的基因型为AABB或aaBB

④

基因（A/a和B/b）位于两对染色体上

⑤

黑色是显性性状，F2黑色鼠基因型为aaBB和aaBb，丙的基因型是aaBB

⑥

纯合灰鼠基因型为AABB

⑦

黄色雄鼠丁是由纯合子AABB突变而来

⑧

纯合黑鼠的基因型