加強提升課（三）基因自由組合定律的拓展題型突破學(xué)案 (2016高考全國卷)用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。若F1自交，得到的F2植株中，紅花為272株，白花為212株；若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉，得到的子代植株中，紅花為101株，白花為302株。根據(jù)上述雜交實驗結(jié)果推斷，下列敘述正確的是()AF2中白花植株都是純合體BF2中紅花植株的基因型有2種C控制紅花與白花的基因在一對同源染色體上DF2中白花植株的基因型種類比紅花植株的多解析：選D。由F2中紅花白花27221297，F(xiàn)1測交子代中紅花白花13，可以推測出紅花與白花這對相對性狀受位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制(假設(shè)為A、a和B、b)，C項錯誤。結(jié)合上述分析可知基因型A_B_表現(xiàn)為紅花，其他基因型表現(xiàn)為白花。親本基因型為AABB和aabb，F(xiàn)1基因型為AaBb，F(xiàn)2中紅花基因型為AABB、AaBB、AABb、AaBb，B項錯誤。F2中白花基因型為AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，A項錯誤、D項正確。 (2016高考上海卷)控制棉花纖維長度的三對等位基因A/a、B/b、C/c對長度的作用相等，分別位于三對同源染色體上。已知基因型為aabbcc的棉纖維長度為6厘米，每個顯性基因增加纖維長度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)與乙(aaBbCc)雜交，則F1的棉纖維長度范圍是()A614厘米B616厘米C814厘米 D816厘米解析：選C。AABbcc和aaBbCc雜交得到的F1中，顯性基因最少的基因型為Aabbcc，顯性基因最多的基因型為AaBBCc，由于每個顯性基因增加纖維長度2厘米，所以F1的棉纖維長度范圍是(62)(68)厘米。 (2016高考四川卷)油菜物種(2n20)與(2n18)雜交產(chǎn)生的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后，得到一個油菜新品系(注：的染色體和的染色體在減數(shù)分裂中不會相互配對)。(1)秋水仙素通過抑制分裂細(xì)胞中_的形成，導(dǎo)致染色體加倍；獲得的植株進(jìn)行自交，子代_(會/不會)出現(xiàn)性狀分離。(2)觀察油菜新品系根尖細(xì)胞有絲分裂，應(yīng)觀察_區(qū)的細(xì)胞，處于分裂后期的細(xì)胞中含有_條染色體。(3)該油菜新品系經(jīng)多代種植后出現(xiàn)不同顏色的種子，已知種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響。用產(chǎn)黑色種子植株(甲)、產(chǎn)黃色種子植株(乙和丙)進(jìn)行以下實驗：組別親代F1表現(xiàn)型F1自交所得F2的表現(xiàn)型及比例實驗一甲乙全為產(chǎn)黑色種子植株產(chǎn)黑色種子植株產(chǎn)黃色種子植株31實驗二乙丙全為產(chǎn)黃色種子植株產(chǎn)黑色種子植株產(chǎn)黃色種子植株313由實驗一得出，種子顏色性狀中黃色對黑色為_性。分析以上實驗可知，當(dāng)_基因存在時會抑制A基因的表達(dá)。實驗二中丙的基因型為_，F(xiàn)2代產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為_。有人重復(fù)實驗二，發(fā)現(xiàn)某一F1植株，其體細(xì)胞中含R/r基因的同源染色體有三條(其中兩條含R基因)，請解釋該變異產(chǎn)生的原因：_。讓該植株自交，理論上后代中產(chǎn)黑色種子的植株所占比例為_。解析：(1)秋水仙素通過抑制分裂細(xì)胞中紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍；加倍后形成的植株都是純合子，進(jìn)行自交后子代不會出現(xiàn)性狀分離。(2)觀察油菜新品系根尖細(xì)胞有絲分裂，應(yīng)觀察根尖分生區(qū)的細(xì)胞，油菜物種(2n20)與油菜物種(2n18)雜交后細(xì)胞中有19條染色體，經(jīng)秋水仙素處理后染色體加倍，為38條染色體，所以處于分裂后期的細(xì)胞中含有76條染色體。(3)由實驗一可知，F(xiàn)1產(chǎn)黑色種子植株自交所得F2出現(xiàn)性狀分離，黃色為隱性性狀。實驗二F2的表現(xiàn)型的比例為9331的變形，可以推出F1的基因型為AaRr，理論上F2中A_R_aaR_：A_rraarr9331，產(chǎn)黑色種子植株產(chǎn)黃色種子植株313，由題干可知A基因會被某基因抑制，且黑色為顯性性狀，說明R基因抑制A基因的表達(dá)。實驗二中F1基因組成為AaRr，結(jié)合實驗一可知甲的基因型為AArr，乙的基因型為aarr，丙的基因型為AARR；實驗二F2中表現(xiàn)產(chǎn)黃色種子的純合植株為：1/16aaRR，1/16aarr，1/16AARR，F(xiàn)2中表現(xiàn)產(chǎn)黃色種子的植株占13/16，故產(chǎn)黃色種子的植株中純合子占3/13，則產(chǎn)黃色種子的植株中雜合子的比例為l3/1310/13。實驗二所得某一F1植株體細(xì)胞中同源染色體有三條，其中兩條含R基因，原因是丙在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，減后期含R基因的同源染色體未分開或減后期含R基因的染色單體分開后移向了同一極。RRr減數(shù)分裂形成的配子中，RrRrRR2121，基因型為AaRRr的植株自交，后代中產(chǎn)黑色種子的植株基因型為A_rr，即占3/41/61/61/48。答案：(1)紡錘體不會(2)分生76(3)隱RAARR10/13植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開1/48 (高考海南卷)某種植物的表現(xiàn)型有高莖和矮莖、紫花和白花，其中紫花和白花這對相對性狀由兩對等位基因控制，這兩對等位基因中任意一對為隱性純合則表現(xiàn)為白花。用純合的高莖白花個體與純合的矮莖白花個體雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為高莖紫花，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型：高莖紫花162株，高莖白花126株，矮莖紫花54株，矮莖白花42株。請回答：(1)根據(jù)此雜交實驗結(jié)果可推測，株高受_對等位基因控制，依據(jù)是_。在F2中矮莖紫花植株的基因型有_種，矮莖白花植株的基因型有_種。(2)如果上述兩對相對性狀自由組合，則理論上F2中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花這4種表現(xiàn)型的數(shù)量比為_。解析：(1)根據(jù)F2中，高莖矮莖(162126)(5442)31，可知株高是受一對等位基因控制的，假設(shè)紫花和白花受A、a和B、b兩對基因控制，高莖和矮莖受基因D、d控制，根據(jù)題干可知，紫花基因型為A_B_；白花的基因型為A_bb、aaB_、aabb。根據(jù)純合白花和純合白花雜交出現(xiàn)紫花(A_B_)，可知親本純合白花的基因型是AAbb和aaBB，故F1的基因型為AaBbDd，因此F2的矮莖紫花植株基因型有：AABBdd、AABbdd、AaBBdd、AaBbdd四種，矮莖白花植株的基因型有：AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd和aabbdd五種。(2)F1的基因型是AaBbDd，A和B一起考慮，D和d基因單獨考慮分別求出相應(yīng)的表現(xiàn)型比例，然后相乘即可。即AaBb自交，后代紫花(A_B_)白花(A_bb、aaB_、aabb)97，Dd自交，后代高莖矮莖31，因此理論上F2中高莖紫花，高莖白花，矮莖紫花和矮莖白花表現(xiàn)型的數(shù)量比為272197。答案：(1)一F2中高莖矮莖3145(2)272197 (2017高考全國卷節(jié)選)已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對相對性狀各受一對等位基因控制。現(xiàn)有三個純合品系：aaBBEE、AAbbEE和AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換，回答下列問題：若A/a、B/b、E/e這三對等位基因都位于常染色體上，請以上述品系為材料，設(shè)計實驗來確定這三對等位基因是否分別位于三對染色體上。(要求：寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果、得出結(jié)論)解析：實驗思路：要確定三對等位基因是否分別位于三對染色體上，根據(jù)實驗材料，可將其拆分為判定每兩對等位基因是否位于兩對染色體上，如利用和雜交，得到F1，再讓F1雌雄個體自由交配，觀察F2的表現(xiàn)型及比例來判定基因A/a和B/b是否位于兩對染色體上。同理用和雜交判定基因E/e和B/b是否位于兩對染色體上，用和雜交判定基因E/e和A/a是否位于兩對染色體上。預(yù)期實驗結(jié)果(以判定基因A/a和B/b是否位于兩對染色體上為例，假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換)：aaBBEEAAbbEEF1F2，F(xiàn)2個體中關(guān)于剛毛和眼的表現(xiàn)型及比例為有眼正常剛毛有眼小剛毛無眼正常剛毛無眼小剛毛9331。同理雜交、雜交后再進(jìn)行F1雌雄個體自由交配，F(xiàn)2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9331。實驗結(jié)論：雜交F1F2，等位基因A/a和B/b位于兩對染色體上。雜交F1F2，等位基因E/e和B/b位于兩對染色體上。雜交F1F2，等位基因E/e和A/a位于兩對染色體上。綜合上述情況，得出A/a、B/b、E/e這三對等位基因分別位于三對染色體上。答案：選擇、三個雜交組合，分別得到F1和F2，若各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9331，則可確定這三對等位基因分別位于三對染色體上；若出現(xiàn)其他結(jié)果，則可確定這三對等位基因不是分別位于三對染色體上。課時作業(yè)1油菜的凸耳和非凸耳是一對相對性狀，用甲、乙、丙三株凸耳油菜分別與非凸耳油菜進(jìn)行雜交實驗，結(jié)果如表所示。相關(guān)說法錯誤的是()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.凸耳性狀由兩對等位基因控制B甲、乙、丙可能都是純合子C甲和乙雜交子代再自交得到的F2均表現(xiàn)為凸耳D乙和丙雜交子代再自交得到的F2表現(xiàn)型及比例為凸耳非凸耳31解析：選D。甲的雜交實驗F2的性狀分離比為151，是9331的變形，這說明該性狀受兩對等位基因控制，A正確；相關(guān)基因用A、a和B、b表示，非凸耳的基因型為aabb，非凸耳與甲、乙、丙雜交的子一代都是凸耳，子二代的性狀分離比分別是151、31、31，說明子一代分別有2對、1對、1對基因雜合，則甲、乙、丙基因型分別為AABB、AAbb(或aaBB)、aaBB(或AAbb)，B正確；甲的基因型為AABB，若乙的基因型為AAbb，則甲和乙雜交的后代基因型為AABb，再自交后代中AABBAABbAAbb121，都表現(xiàn)為凸耳，若乙的基因型為aaBB，同理分析，甲、乙雜交子代再自交得到的F2均表現(xiàn)為凸耳，C正確；乙和丙雜交(AAbbaaBB或aaBBAAbb)，子代基因型為AaBb，再自交得到的F2表現(xiàn)型及比例為凸耳非凸耳151，D錯誤。2已知某一動物種群中僅有Aabb和AAbb兩種類型的個體(aa的個體在胚胎期致死)，兩對性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律，AabbAAbb11，且該種群中雌雄個體比例為11，個體間可以自由交配，則該種群自由交配產(chǎn)生的成活子代中能穩(wěn)定遺傳的個體所占比例是()A5/8B3/5C1/4 D3/4解析：選B。在自由交配的情況下，上下代之間種群的基因頻率不變。由AabbAAbb11可得，A的基因頻率為3/4，a的基因頻率為1/4。故子代中AA的基因型頻率是A的基因頻率的平方，為9/16，子代中aa的基因型頻率是a的基因頻率的平方，為1/16，Aa的基因型頻率為6/16。因基因型為aa的個體在胚胎期死亡，所以能穩(wěn)定遺傳的個體(AA)所占比例是9/16(9/166/16)3/5。3某種魚的鱗片有4種表現(xiàn)型：單列鱗、野生型鱗、無鱗和散鱗，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因決定(用A、a、B、b表示)，且BB對生物個體有致死作用，將無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交，F(xiàn)1有兩種表現(xiàn)型，野生型鱗魚占50%，單列鱗魚占50%；選取F1中的單列鱗魚相互交配，其后代中有上述4種表現(xiàn)型，這4種表現(xiàn)型的比例為6321，則F1的親本基因型組合是()AAabbAAbb BaaBbaabbCaaBbAAbb DAaBbAAbb解析：選C。該魚的鱗片有4種表現(xiàn)型，由兩對獨立遺傳的等位基因控制，并且BB有致死作用，可推知該魚種群4種表現(xiàn)型分別由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb這4種基因型控制。由F1中的單列鱗魚相互交配能產(chǎn)生4種表現(xiàn)型的個體，可推出F1中的單列鱗魚的基因型為AaBb。無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交，能得到基因型為AaBb的單列鱗魚，先考慮B和b這對基因，親本的基因型為Bb和bb，而親本野生型鱗魚為純合子，故bb為親本野生型鱗魚的基因型，Bb為無鱗魚的基因型；再考慮A和a這對基因，由于無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交后代只有兩種表現(xiàn)型，且比例為11，結(jié)合以上分析，親本的基因型為AA和aa，這樣基因型組合方式有AABbaabb和AAbbaaBb兩種，第一種組合中基因型為AABb的個體表現(xiàn)為單列鱗，與題意不符，排除。4(2018山東臨沂一模)果蠅的體色有黃身(H)、灰身(h)之分，翅形有長翅(V)、殘翅(v)之分。現(xiàn)用兩種純果蠅雜交，因某種精子沒有受精能力，導(dǎo)致F2的4種表現(xiàn)型比例為5331。下列說法錯誤的是()A果蠅體色和翅形的遺傳遵循自由組合定律B親本果蠅的基因型是HHvv和hhVVC不具有受精能力的精子基因組成是HVDF2黃身長翅果蠅中雙雜合子的比例為2/5解析：選D。5331是9331的變式，這說明果蠅體色和翅形這兩對性狀的遺傳遵循自由組合定律，A正確；F1的基因型是HhVv，一種精子不具有受精能力使F2比例為5331，這種精子的基因型只能為HV，則親本基因型為HHvv和hhVV，B、C正確；F2黃身長翅果蠅的基因型是HhVV、HHVv、HhVv，比例為113，所以雙雜合子的比例為3/5，D錯誤。5(2018天津和平模擬)如圖所示，某種植物的花色(白色、藍(lán)色、紫色)由常染色體上的兩對獨立遺傳的等位基因(D、d和R、r)控制。下列說法錯誤的是()A該種植物中能開紫花的植株的基因型有4種B植株DdRr自交，后代紫花植株中能穩(wěn)定遺傳的個體所占的比例是1/6C植株Ddrr與植株ddRR雜交，后代中1/2為藍(lán)花植株，1/2為紫花植株D植株DDrr與植株ddRr雜交，后代中1/2為藍(lán)花植株，1/2為紫花植株解析：選B。據(jù)圖分析可知紫花植株的基因型有DDrr、Ddrr、ddRR和ddRr 4種，A正確；植株DdRr自交，后代紫花植株中能穩(wěn)定遺傳的個體(DDrr、ddRR)所占的比例是2/6，B錯誤；植株Ddrr與植株ddRR雜交，后代基因型為DdRr和ddRr，1/2為藍(lán)花植株，1/2為紫花植株，C正確；同理，植株DDrr與植株ddRr雜交，后代中1/2為藍(lán)花植株，1/2為紫花植株，D正確。6已知某種植物的花色由兩對基因G(g)和F(f)控制，花色有紫花(G_ff)、紅花(G_Ff)、白花(G_FF、gg_)三種。請回答下列問題：(1)某研究小組成員中有人認(rèn)為G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上；也有人認(rèn)為G、g和F、f基因位于一對同源染色體上，故進(jìn)行如下實驗。實驗步驟：讓紅花植株(GgFf)自交，觀察并統(tǒng)計子代的花色及比例(不考慮交叉互換)。實驗預(yù)測及結(jié)論：若子代的花色及比例為紫花紅花白花367，則G、g和F、f基因_；若子代的花色及比例為紫花紅花白花121，則G、g和F、f基因_；若子代的花色及比例為_，則G、g和F、f基因位于一對同源染色體上。(2)若實驗證實G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上。小組成員發(fā)現(xiàn)在紅花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中，部分個體無論自交多少代，其后代表現(xiàn)型仍為紫花，這部分個體的基因型是_，這樣的個體在紫花植株中所占的比例為_。(3)小組成員進(jìn)行相關(guān)雜交實驗時發(fā)現(xiàn)了如下實驗結(jié)果：紫花植株(GGff)與白花植株(ggFF)雜交所得F1中出現(xiàn)了一株紫花植株，讓F1中該紫花植株自交所得F2的表現(xiàn)型及比例為紫花紅花白花367。小組成員認(rèn)為F1中出現(xiàn)的紫花植株不是受精卵某個基因突變所致，因為若是受精卵某個基因突變所致，則該紫花植株的基因型是_，其自交后代表現(xiàn)型的情況為_，與實驗結(jié)果不一致。解析：(1)紅花植株(GgFf)自交，可根據(jù)題目所給結(jié)論，逆推實驗結(jié)果。若G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上，則自交后代出現(xiàn)9種基因型，3種表現(xiàn)型，其比例為紫花紅花白花367；若G、g和F、f基因位于一對同源染色體上，且G和f在同一條染色體上，g和F在同一條染色體上，則自交后代的基因型為1/4GGff、1/2GgFf、1/4ggFF，表現(xiàn)型及比例為紫花紅花白花121；若G、g和F、f基因位于一對同源染色體上，且G和F在同一條染色體上，g和f在同一條染色體上，則自交后代的基因型為1/4GGFF、1/2GgFf、1/4ggff，表現(xiàn)型及比例為紅花白花11。(2)紅花植株(GgFf)自交后代中，紫花植株的基因型及比例為GGffGgff12，其中無論自交多少代，其后代仍為紫花的植株基因型是GGff，其在紫花植株中所占比例為1/3。(3)紫花植株(GGff)與白花植株(ggFF)雜交，子一代的基因型應(yīng)為GgFf，應(yīng)表現(xiàn)為紅花，而實際上F1中出現(xiàn)了一株紫花植株，若是受精卵某個基因突變所致，則該紫花植株的基因型應(yīng)為Ggff，其自交后代中紫花白花31，與實驗結(jié)果不符，說明F1中出現(xiàn)的紫花植株不是受精卵某個基因突變所致。答案：(1)分別位于兩對同源染色體上位于一對同源染色體上紅花白花11(2)GGff1/3(3)Ggff紫花白花317(2018包頭模擬)鼠的毛色有白色、褐色和黑色，對此性狀的雜交研究結(jié)果如圖所示：(1)實驗結(jié)果顯示F2表現(xiàn)出了_現(xiàn)象。(2)實驗結(jié)果分析：若性狀由一對等位基因(B、b)決定，則性狀_是雜合子。若性狀由兩對獨立遺傳的等位基因(B、b和C、c)決定，則雙親的基因型為_，后代出現(xiàn)三種表現(xiàn)型的原因是一對_基因?qū)α硪粚蛴幸种谱饔谩?3)運用雜交實驗證實上述推斷：用多只_中的白色鼠和親代的褐色鼠進(jìn)行雜交。若雜交后代全為黑色性狀，則為一對基因控制鼠的毛色。若雜交后代出現(xiàn)_性狀，則為兩對獨立遺傳的基因控制毛色。解析：(1)F1中黑色雌雄個體相互交配F2出現(xiàn)了黑、褐、白三種表現(xiàn)型，可知F2出現(xiàn)了性狀分離的現(xiàn)象。(2)若性狀由一對等位基因控制，F(xiàn)1黑色個體為雜合子；若性狀由兩對等位基因控制，由于F2出現(xiàn)了黑褐白接近934的比值，可知黑色為雙顯性，親本應(yīng)為單顯性BBcc及bbCC，根據(jù)934的比值可知bbC_與bbcc的表現(xiàn)型相同均為白色，即bb對C的表達(dá)有抑制作用。(3)若性狀由一對等位基因控制，則F2中的白色鼠全為純合子(只有黑色為雜合子)與親本褐色鼠雜交后代全為黑色鼠；若性狀由兩對等位基因控制，F(xiàn)2中的白色鼠基因型可能為bbcc、bbCC、bbCc，與親本褐色鼠BBcc雜交后代會出現(xiàn)BbCc(黑色鼠)和Bbcc(褐色鼠)。故應(yīng)選擇多只F2中的白色鼠與親本的褐色鼠雜交，根據(jù)后代是否會出現(xiàn)褐色鼠來判斷屬于哪種情況。答案：(1)性狀分離(2)黑色BBcc、bbCC隱性 (3)F2黑色和褐色