兩對相對性狀的遺傳實驗分析
突破自由組合定律的重點題型
考點一 兩對相對性狀的遺傳實驗分析
1.兩對相對性狀的雜交實驗——發(fā)現(xiàn)問題(1)雜交實驗過程
(3)問題提出①F2中為什么出現(xiàn)新性狀組合？②為什么不同類型性狀比為9∶3∶3∶1?
2.對自由組合現(xiàn)象的解釋——提出假說(1)理論解釋 現(xiàn)代解釋為“兩對等位基因”①兩對性狀分別由兩對遺傳因子控制。②F1產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以__________。F1產(chǎn)生的雌雄配子各有比例相等的4種。③受精時，雌雄配子的結(jié)合是______的，結(jié)合方式有______種。④F2遺傳因子組合形式有____種，性狀表現(xiàn)有4種，且比例為______________。
(2)遺傳圖解(棋盤格式)
(3)各基因型、表型個體所占比例
①YYRR基因型個體在F2中的比例為1/16，在黃色圓粒豌豆中的比例為1/9，注意范圍不同，求解比例不同。黃圓中雜合子占8/9，綠圓中雜合子占2/3。②若親本是黃皺(YYrr)和綠圓(yyRR)，則F2中重組類型為綠皺(yyrr)和黃圓(Y_R_)，所占比例為1/16＋9/16＝5/8；親本類型為黃皺(Y_rr)和綠圓(yyR_)，所占比例為3/16＋3/16＝3/8?！　　?br/>3.對自由組合現(xiàn)象的驗證——演繹推理、驗證假說(1)方法　______實驗(2)目的　測定F1的遺傳因子組成。
(4)結(jié)論實驗結(jié)果與演繹結(jié)果相符，假說成立。
yyRr×Yyrr不屬于測交，測交是指F1與隱性純合子雜交。因此雖然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr這兩對雜交組合的后代的基因型相同，但只有YyRr×yyrr稱為測交。
4.自由組合定律(1)基因自由組合定律的細胞學基礎(chǔ)
①個數(shù)≠種類數(shù)，雌配子數(shù)≠雄配子數(shù)。4種雌配子比例相同，4種雄配子比例相同，但雄配子數(shù)遠遠多于雌配子數(shù)。②非等位基因可位于同源染色體上，也可位于非同源染色體上。同源染色體上的非等位基因不能自由組合。③配子的隨機結(jié)合(受精作用)不屬于基因的自由組合。　　　
(2)自由組合定律的內(nèi)容
5.孟德爾獲得成功的原因
1.若基因型為AaBb的個體測交后代出現(xiàn)四種表型，但比例為42%∶8%∶8%∶42%，試解釋出現(xiàn)這一結(jié)果的可能原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________。
A、a和B、b兩對等位基因位于同一對同源染色體上，且部分初級性母細胞發(fā)生互換，產(chǎn)生四種類型配子，其比例為42%∶8%∶8%∶42%
2.果蠅的灰身(B)對黑身(b)為顯性；長翅(V)對殘翅(v)為顯性，這兩對等位基因位于常染色體上。一對灰身殘翅與黑身長翅的果蠅雜交，子代出現(xiàn)灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅，比例為1∶1∶1∶1。(1)該實驗結(jié)果能不能證明這兩對等位基因位于兩對同源染色體上，請說明理由_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)利用上述雜交實驗的子代果蠅為材料設(shè)計兩個不同的實驗，要求這兩個實驗都能獨立證明兩對基因位于兩對同源染色體上。請寫出兩個實驗的雜交組合及子代表型的比例_______________________________________________________________________________________________________________。
不能，因為兩對等位基因位于一對同源染色體上和位于兩對同源染色體上，都會出現(xiàn)這一結(jié)果
實驗1：灰身長翅×灰身長翅，子代表型的比例為9∶3∶3∶1，實驗2：灰身長翅×黑身殘翅，子代表型的比例為1∶1∶1∶1
考向1　結(jié)合兩對相對性狀雜交實驗分析，考查科學思維1.(2024·華大新高考聯(lián)盟)下列關(guān)于孟德爾所做的遺傳實驗和有關(guān)遺傳規(guī)律的敘述，正確的是(　　)A.形成配子時非等位基因之間都能自由組合B.基因型為YyRr的豌豆產(chǎn)生的雌雄配子的隨機結(jié)合，體現(xiàn)了自由組合定律的實質(zhì)C.孟德爾作出的“演繹”是設(shè)計F1與隱性純合子雜交，預(yù)測出后代的表現(xiàn)性狀及比例D.多組一對相對性狀的雜交實驗，F(xiàn)2性狀分離比均接近3∶1，驗證了其假設(shè)的正確性
2.(2024·廣東省部分名校聯(lián)考)油菜的株高由G和g決定，G基因數(shù)量越多，株高越高。外源B基因拼接到油菜染色體上可成功表達，且遺傳效應(yīng)與G相同。下圖為培育成的5個品種，在不考慮互換前提下，有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A.甲植株的遺傳遵循自由組合定律B.甲和戊雜交，子代表型有4種C.甲、乙、丁、戊轉(zhuǎn)基因油菜株高相等，丙較其他幾種矮D.5種轉(zhuǎn)基因油菜自交，自交后代只有一種表型的是乙、丁
基因的自由組合與基因完全連鎖的比較(1)基因的自由組合
考向2　結(jié)合基因自由組合定律的實質(zhì)與驗證，考查科學思維的能力3.(2024·廣州市三校聯(lián)考)已知三對基因在染色體上的位置情況如圖所示，且三對基因分別單獨控制三對相對性狀，則下列說法正確的是(　　)
A.三對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律B.基因型為AaDd的個體與基因型為aaDd的個體雜交的后代會出現(xiàn)4種表型，比例為3∶3∶1∶1C.如果基因型為AaBb的個體在產(chǎn)生配子時沒有發(fā)生交換，則它能產(chǎn)生4種配子D.基因型為AaBb的個體自交后代會出現(xiàn)4種表型，比例為9∶3∶3∶1
4.(2024·廣東省深圳市名校聯(lián)考，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?，F(xiàn)有三個純合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體互換，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)果和結(jié)論)
實驗思路：讓①和②雜交、①和③雜交、③和②雜交。得到的子一代自交，觀察子二代的表型。預(yù)期結(jié)果：若各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表型，且比例為9∶3∶3∶1，則可確定這三對等位基因分別位于三對染色體上。
驗證兩對基因是否位于兩對同源染色體上的方法(即驗證是否遵循自由組合定律)
考點二　突破自由組合定律的重點題型
題型一　已知親代求子代的“順推型”題目 “先分開，后組合”將多對等位基因的自由組合分離為若干分離定律問題分別分析，再運用乘法原理進行組合。1.求配子種類及比例(以AaBbCCDd為例)(1)求產(chǎn)生配子種類數(shù)
(2)求產(chǎn)生ABCD配子的概率
(3)求配子間結(jié)合方式AaBbCCDd自交，配子之間的結(jié)合方式為(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)＝64(種)。
2.求基因型和表型的類型及比例
在計算不同于雙親的表型的概率時，可以先算與雙親一樣的表型的概率，然后用1減去與雙親相同表型的概率即可。
[典例1] (2024·南陽五中質(zhì)檢)某植物個體的基因型為Aa(高莖)Bb(紅花)Cc(灰種皮)dd(小花瓣)，請思考如下問題：(1)若某基因型為AaBbCcdd個體的體細胞中基因與染色體的位置關(guān)系如圖1所示，則其產(chǎn)生的配子種類為________種，基因型為AbCd的配子所占比例為________，其自交所得子代的基因型有________種，其中AABbccdd所占比例為________，其子代的表型有________種，其中高莖紅花灰種皮小花瓣個體所占比例為________。
(2)若某基因型為AaBbCcdd個體的體細胞中基因與染色體的位置關(guān)系如圖2所示(不發(fā)生互換)，則其產(chǎn)生的配子種類為________種，基因型為AbCd的配子所占比例為__________，其自交所得子代的基因型有________種，其中AaBbccdd所占比例為____________。其子代的表型有________種，其中高莖紅花灰種皮小花瓣個體所占比例為________。
題型二　已知子代求親代的“逆推型”題目1.基因填充法(1)根據(jù)親本和子代的表型寫出親本和子代的基因型，如基因型可表示為A_B_、A_bb。(2)根據(jù)子代基因型推測親本基因型(此方法只適用于親本和子代表型已知，且顯隱性關(guān)系已知時)。
2.根據(jù)子代表型及比例推測親本基因型規(guī)律：根據(jù)子代表型比例拆分為分離定律的分離比，確定每一對相對性狀的親本基因型，再組合。如：
[典例2] (2024·廣東省教育聯(lián)盟)牽牛花的花色由一對等位基因R、r控制，葉的形狀由另一對等位基因W、w控制，這兩對相對性狀是自由組合的。若子代的基因型及比值如下表所示，下列說法正確的是(　　)
A.雙親的基因型組合為RrWw×RrWWB.測交是驗證親代基因型最簡便的方法C.等位基因R、r位于復制時產(chǎn)生的兩條姐妹染色單體上D.基因型為RrWw的個體自交，與上表中表型不同的個體占1/4
題型三　多對基因控制生物性狀的分析n對等位基因(完全顯性)分別位于n對同源染色體上的遺傳規(guī)律
[典例3] (2021·全國乙卷，6)某種二倍體植物的n個不同性狀由n對獨立遺傳的基因控制(雜合子表現(xiàn)顯性性狀)。已知植株A的n對基因均雜合。理論上，下列說法錯誤的是(　　)A.植株A的測交子代會出現(xiàn)2n種不同表型的個體B.n越大，植株A測交子代中不同表型個體數(shù)目彼此之間的差異越大C.植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數(shù)和純合子的個體數(shù)相等D.n≥2時，植株A的測交子代中雜合子的個體數(shù)多于純合子的個體數(shù)
題型四　自由組合中的自交、測交和自由交配問題純合黃色圓粒豌豆(YYRR)和純合綠色皺粒豌豆(yyrr)雜交后得F1，F(xiàn)1再自交得F2，若F2中綠色圓粒豌豆個體和黃色圓粒豌豆個體分別進行自交、測交和自由交配，所得子代的表型及比例分別如下表所示：
[典例4] (2024·廣東湛江調(diào)研)豌豆高莖×豌豆矮莖→F1全為高莖，自交→F2中高莖∶矮莖＝3∶1。灰身果蠅×黑身果蠅→F1全為灰身，雌雄果蠅自由交配→F2中灰身雌蠅∶黑身雌蠅∶灰身雄蠅∶黑身雄蠅＝3∶1∶3∶1。下列說法錯誤的是(　　)A.F2高莖豌豆自交，后代矮莖占1/6B.F2灰身果蠅雌雄自由交配，后代黑身果蠅占1/6C.F2高莖豌豆和矮莖豌豆雜交，后代高莖∶矮莖＝2∶1D.F2灰身果蠅和黑身果蠅雌雄自由交配，后代灰身∶黑身＝2∶1
題型五　利用自由組合定律計算患遺傳病的概率當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，各種患病情況的概率如下表所示：
[典例5] (2024·西工大附中質(zhì)檢)人類的多指(T)對正常指(t)為顯性，白化(a)對正常(A)為隱性，決定不同性狀的基因自由組合。一個家庭中，父親是多指，母親正常，兩者均不患白化病，他們有一個患白化病但手指正常的孩子。請分析下列說法正確的是(　　)A.父親的基因型是AaTt，母親的基因型是AattB.其再生一個孩子只患白化病的概率是3/8C.生一個既患白化病又患多指的女兒的概率是1/8D.后代中只患一種病的概率是1/4
1.(2023·全國乙卷，32)某種觀賞植物的花色有紅色和白色兩種?；ㄉ饕怯苫ò曛兴胤N類決定的，紅色色素是由白色底物經(jīng)兩步連續(xù)的酶促反應(yīng)形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制?，F(xiàn)有甲、乙兩個不同的白花純合子，某研究小組分別取甲、乙的花瓣在緩沖液中研磨，得到了甲、乙花瓣的細胞研磨液，并用這些研磨液進行不同的實驗。實驗一：探究白花性狀是由A或B基因單獨突變還是共同突變引起的①取甲、乙的細胞研磨液在室溫下靜置后發(fā)現(xiàn)均無顏色變化。②在室溫下將兩種細胞研磨液充分混合，混合液變成紅色。③將兩種細胞研磨液先加熱煮沸，冷卻后再混合，混合液顏色無變化。
實驗二：確定甲和乙植株的基因型將甲的細胞研磨液煮沸，冷卻后與乙的細胞研磨液混合，發(fā)現(xiàn)混合液變成了紅色?；卮鹣铝袉栴}。(1)酶在細胞代謝中發(fā)揮重要作用，與無機催化劑相比，酶所具有的特性是____________________________________________________(答出3點即可)；煮沸會使細胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高溫破壞了酶的_________________________。
高效性、專一性、作用條件較溫和
(2)實驗一②中，兩種細胞研磨液混合后變成了紅色，推測可能的原因是_____________________________________________________________________________________。(3)根據(jù)實驗二的結(jié)果可以推斷甲的基因型是________，乙的基因型是________；若只將乙的細胞研磨液煮沸，冷卻后與甲的細胞研磨液混合，則混合液呈現(xiàn)的顏色是________。
甲、乙兩種研磨液混合后，其中的酶1和酶2使白色底物經(jīng)酶促反應(yīng)生成了紅色色素
(1)現(xiàn)有紫花植株(基因型為AaBb)與紅花雜合體植株雜交，子代植株表型及其比例為__________________________；子代中紅花植株的基因型是__________________；子代白花植株中純合體所占的比例是__________________。
紫色∶紅色∶白色＝3∶3∶2
(2)已知白花純合體的基因型有2種?，F(xiàn)有1株白花純合體植株甲，若要通過雜交實驗(要求選用1種純合體親本與植株甲只進行1次雜交)來確定其基因型，請寫出所選用的親本基因型，并預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論。
選用的親本基因型為AAbb；預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：若子代花色全為紅花，則待測白花純合個體的基因型為aabb；若子代花色全為紫花，則待測白花純合個體基因型為aaBB
3.(2022·遼寧卷，25)某雌雄同株二倍體觀賞花卉的抗軟腐病與易感軟腐病(以下簡稱“抗病”與“易感病”)由基因R/r控制，花瓣的斑點與非斑點由基因Y/y控制。為研究這兩對相對性狀的遺傳特點，進行系列雜交實驗，結(jié)果見下表。
(1)上表雜交組合中，第1組親本的基因型是____________，第4組的結(jié)果能驗證這兩對相對性狀中______________的遺傳符合分離定律，能驗證這兩對相對性狀的遺傳符合自由組合定律的一組實驗是第____組。(2)將第2組F1中的抗病非斑點植株與第3組F1中的易感病非斑點植株雜交，后代中抗病非斑點、易感病非斑點、抗病斑點、易感病斑點的比例為______________。

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