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文檔簡介
考點一自由組合定律的實質及相關遺傳分析[典例引領]【典例】(2022·山東理綜,28)果蠅的灰體(E)對黑檀體(e)為顯性;短剛毛和長剛毛是一對相對性狀,由一對等位基因(B,b)把握。這兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。用甲、乙、丙三只果蠅進行雜交試驗,雜交組合、F1表現(xiàn)型及比例如下:(1)依據(jù)試驗一和試驗二的雜交結果,推斷乙果蠅的基因型可能為________或________。若試驗一的雜交結果能驗證兩對基因E、e和B、b的遺傳遵循自由組合定律,則丙果蠅的基因型應為________。(2)試驗二的F1中與親本果蠅基因型不同的個體所占的比例為________。(3)在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下,一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F1,F(xiàn)1中灰體果蠅8400只,黑檀體果蠅1600只。F1中e的基因頻率為________,Ee的基因型頻率為________。親代群體中灰體果蠅的百分比為________。(4)灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交,在后代群體中消滅了一只黑檀體果蠅。消滅該黑檀體果蠅的緣由可能是親本果蠅在產生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失?,F(xiàn)有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇,請完成下列試驗步驟及結果猜測,以探究其緣由。(注:一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死;各型配子活力相同)試驗步驟:①用該黑檀體果蠅與基因型為________的果蠅雜交,獲得F1;②F1自由交配,觀看、統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。結果猜測:Ⅰ.假如F2表現(xiàn)型及比例為________,則為基因突變;Ⅱ.假如F2表現(xiàn)型及比例為________,則為染色體片段缺失。解析從試驗一結果可推知甲、乙雜交組合的基因型為eebb×EeBb或eeBb×Eebb,從試驗二可推知乙、丙雜交組合的基因型為EeBb×eeBb,故乙為EeBb或eeBb。若試驗一能驗證自由組合定律,則雜交組合的基因型為eebb×EeBb,乙為EeBb,則丙為eeBb。(2)試驗二中,親本為EeBb×eeBb,其F1中EeBb=eq\f(1,2)×eq\f(1,2),eeBb=eq\f(1,2)×eq\f(1,2),與親本基因型相同的概率為(eq\f(1,2)×eq\f(1,2))+(eq\f(1,2)×eq\f(1,2))=eq\f(1,2),則與親本基因型不相同的概率為1-eq\f(1,2)=eq\f(1,2)。(3)黑檀體果蠅ee個體為1600只,依據(jù)遺傳平衡定律可知p2+2pq+q2=1,即q2=1600/(8400+1600)=0.16,q=0.4,即e的基因頻率為0.4,E的基因頻率為1-0.4=0.6;Ee的基因型頻率為2pq=2×0.4×0.6=0.48;在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下,親代與子代的基因頻率相同,且因親代皆為純合,故親代中EE基因型頻率為0.6,ee基因型頻率為0.4。(4)若用基因型為EE的果蠅與該黑檀體果蠅雜交,基因突變狀況下,F(xiàn)1為Ee,自由交配后,F(xiàn)2中灰體∶黑檀體=3∶1;染色體片段缺失狀況下,F(xiàn)1為eq\f(1,2)Ee、eq\f(1,2)OE,自由交配時,雌、雄配子的基因型及比例為E∶e∶O=2∶1∶1,自由交配后,F(xiàn)2中灰體∶黑檀體=4∶1。若用基因型為Ee的果蠅與該黑檀體果蠅雜交,基因突變狀況下,F(xiàn)1為Ee∶ee=1∶1,自由交配后,F(xiàn)2中灰體∶黑檀體=7∶9;染色體片段缺失狀況下,F(xiàn)1為Ee、Oe、OE、ee,則配子的基因型及比例為E∶e∶O=1∶2∶1,自由交配后,F(xiàn)2中灰體∶黑檀體=7∶8。答案(1)EeBbeeBb(注:兩空可顛倒)eeBb(2)eq\f(1,2)(3)40%48%60%(4)答案一:EEⅠ.灰體∶黑檀體=3∶1Ⅱ.灰體∶黑檀體=4∶1答案二:EeⅠ.灰體∶黑檀體=7∶9Ⅱ.灰體∶黑檀體=7∶81.基因自由組合定律的細胞學基礎2.基因分別定律和自由組合定律關系及相關比例圖解解讀(1)在上述比例最能體現(xiàn)基因分別定律和基因自由組合定律實質的分別是F1所產生配子的比為1∶1和1∶1∶1∶1,其他比例的消滅都是以此為基礎。該基礎源自于減數(shù)分裂等位基因分別,非同源染色體上的非等位基因自由組合的結果。(2)探討一對或兩對等位基因是否遵循基因分別定律或基因自由組合定律的方法。既可接受測交法、花粉鑒定法和單倍體育種法看比例是否為1∶1或1∶1∶1∶1;又可接受自交法,看后代性狀分別比是否為3∶1或9∶3∶3∶1來推斷。(3)利用分枝法理解比例關系:由于黃色和綠色、圓粒和皺粒兩對相對性狀獨立遺傳,所以9∶3∶3∶1的實質為(3∶1)×(3∶1),1∶1∶1∶1的實質為(1∶1)×(1∶1),因此若消滅3∶3∶1∶1,其實質為(3∶1)×(1∶1)。此規(guī)律可以應用在基因型的推斷中。[跟進題組]1.(2022·江蘇南京三模,5)某種植物細胞常染色體上的A、B、T基因對a、b、t完全顯性,讓紅花(A)、高莖(B)、圓形果(T)植株與白花矮莖長形果植株測交,子一代的表現(xiàn)型及其比例是:紅花矮莖圓形果∶白花高莖圓形果∶紅花矮莖長形果∶白花高莖長形果=1∶1∶1∶1,則下圖能正確表示親代紅花高莖圓形果基因組成的是()解析從測交結果看,后代中只消滅紅花矮莖和白花高莖,沒有紅花高莖和白花矮莖,可推斷A與b在同一條染色體上(連鎖),a與B在同一條染色體上,D正確。答案D2.一種歡賞鳥的體表花紋顏色由兩對基因(D和d、H和h)把握,這兩對基因按自由組合定律遺傳,與性別無關?;y顏色和基因型的對應關系如下表所示?;蛐虳、H同時存在(D_H_型)D存在、H不存在(D_hh型)H存在、D不存在(ddH_型)D和H都不存在(ddhh型)花紋顏色野生型(黑色、橘紅色同時存在)橘紅色黑色白色現(xiàn)有下列三個雜交組合。請回答下列問題。甲:野生型×白色,F(xiàn)1的表現(xiàn)型有野生型、橘紅色、黑色、白色;乙:橘紅色×橘紅色,F(xiàn)1的表現(xiàn)型有橘紅色、白色;丙:黑色×橘紅色,F(xiàn)1全部都是野生型。(1)甲組雜交方式在遺傳學上稱為________,屬于假說—演繹法的________階段,甲組雜交組合中,F(xiàn)1的四種表現(xiàn)型比例是_____________________________________________。(2)讓乙組F1中橘紅色鳥與另一純合黑色鳥雜交,理論上雜交后代的表現(xiàn)型及比例是______________________________________。(3)讓丙組F1中雌雄個體交配,后代中表現(xiàn)為橘紅色的有120只,那么理論上表現(xiàn)為黑色的雜合子有________只。(4)野生型與橘紅色個體雜交,后代中白色個體所占比例最大的親本基因型組合為______________________________。解析(1)由題意可知,甲組親本的基因型為DdHh與ddhh,該雜交方式在遺傳學上稱為測交,屬于假說-演繹法的驗證階段,甲組雜交組合中,F(xiàn)1的四種表現(xiàn)型及比例為野生型(DdHh)∶橘紅色(Ddhh)∶黑色(ddHh)∶白色(ddhh)=1∶1∶1∶1。(2)乙組親本的基因型為Ddhh與Ddhh,F(xiàn)1中橘紅色鳥的基因型為eq\f(1,3)DDhh、eq\f(2,3)Ddhh,純合黑色鳥的基因型為ddHH,兩者雜交的組合方式為eq\f(1,3)DDhh×ddHH、eq\f(2,3)Ddhh×ddHH,因此子代中表現(xiàn)型為野生型的概率為eq\f(1,3)×1+eq\f(2,3)×eq\f(1,2)=eq\f(2,3),表現(xiàn)型為黑色的概率為eq\f(2,3)×eq\f(1,2)=eq\f(1,3),因此雜交后代的表現(xiàn)型及比例為野生型∶黑色=2∶1。(3)丙組親本的基因型為ddHH與DDhh,F(xiàn)1的基因型為DdHh,F(xiàn)1雌雄個體交配,子代中橘紅色(D_hh)所占的比例為3/16,因此F2個體數(shù)量為640,其中黑色雜合子(ddHh)理論上有640×eq\f(2,16)=80(只)。(4)野生型(D_H_)與橘紅色(D_hh)個體雜交,基因型為DdHh和Ddhh的親本雜交,后代消滅白色個體的概率最大,為eq\f(1,8)。答案(1)測交驗證1∶1∶1∶1(2)野生型∶黑色=2∶1(3)80(4)DdHh×Ddhh考點二突破自由組合定律特殊分別比[典例引領]【典例1】(2022·四川理綜,11)小鼠的皮毛顏色由常染色體上的兩對基因把握,其中A/a把握灰色物質合成,B/b把握黑色物質合成。兩對基因把握有色物質合成的關系如下圖:eq\x(白色前體物質)eq\o(→,\s\up7(基因Ⅰ))eq\x(有色物質1)eq\o(→,\s\up7(基因Ⅱ))eq\x(有色物質2)(1)選取三只不同顏色的純合小鼠(甲-灰鼠,乙-白鼠,丙-黑鼠)進行雜交,結果如下:親本組合F1F2試驗一甲×乙全為灰鼠9灰鼠∶3黑鼠∶4白鼠試驗二乙×丙全為黑鼠3黑鼠∶1白鼠①兩對基因(A/a和B/b)位于________對染色體上,小鼠乙的基因型為________。②試驗一的F2代中,白鼠共有________種基因型,灰鼠中雜合體占的比例為________。③圖中有色物質1代表________色物質,試驗二的F2代中黑鼠的基因型為________。(2)在純合灰鼠群體的后代中偶然發(fā)覺一只黃色雄鼠(丁),讓丁與純合黑鼠雜交,結果如下:親本組合F1F2試驗三丁×純合黑鼠1黃鼠∶1灰鼠F1黃鼠隨機交配:3黃鼠∶1黑鼠F1灰鼠隨機交配:3灰鼠∶1黑鼠①據(jù)此推想:小鼠丁的黃色性狀是由基因________突變產生的,該突變屬于________性突變。②為驗證上述推想,可用試驗三F1代的黃鼠與灰鼠雜交。若后代的表現(xiàn)型及比例為________,則上述推想正確。③用3種不同顏色的熒光,分別標記小鼠丁精原細胞的基因A、B及突變產生的新基因,觀看其分裂過程,發(fā)覺某個次級精母細胞有3種不同顏色的4個熒光點,其緣由是________________________。解析(1)①由試驗一可知,兩對基因把握的F2性狀比例為9∶3∶3∶1的變型(9∶3∶4),符合自由組合定律,故A/a和B/b是位于非同源染色體上的非等位基因,而且A_B_為灰色,A_bb、aabb為白色,aaB_為黑色(A/a把握灰色合成,B/b把握黑色合成)。有色物質1為黑色,基因I為B,有色物質2為灰色,基因Ⅱ為A。以F1AaBb為灰色可證明推論,親本中甲應當為AABB,乙為aabb。②由兩對相對性狀雜交試驗可知F2中白鼠基因型為Aabb、AAbb和aabb三種。灰鼠中AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb=1∶2∶2∶4。除了AABB外皆為雜合子,雜合子比例為eq\f(8,9)。③由①解析可知有色物質1是黑色,試驗二中,乙為aabb,丙為aaBB,F(xiàn)1為aaBb,F(xiàn)2中黑鼠基因型為aaBB、aaBb。(2)①試驗三中丁與純合黑鼠(aaBB)雜交,后代有兩種性狀,說明丁為雜合子,且雜交后代中有灰色個體,說明新基因相對于A為顯性(本解析中用A1表示)。結合F1、F2未消滅白鼠可知,丁不含b基因,其基因型為A1ABB。②若推論正確,則F1中黃鼠基因型為A1aBB,灰鼠為AaBB。雜交后代基因型及比例為A1ABB∶A1aBB∶AaBB∶aaBB=1∶1∶1∶1,表現(xiàn)型及其比例為黃∶灰∶黑=2∶1∶1。③在減數(shù)第一次分裂過程中聯(lián)會后,同源染色體分別,非同源染色體自由組合。次級精母細胞進行減數(shù)其次次分裂,姐妹染色單體分別。由于姐妹染色單體是由同一條染色體通過復制而來的,若不發(fā)生交叉互換基因兩兩相同,應當是4個熒光點,2種顏色。消滅第三種顏色應當是發(fā)生交叉互換的結果。答案(1)①2aabb②3eq\f(8,9)③黑aaBB、aaBb(2)①A顯②黃鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1③基因A與新基因所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換【典例2】(2010·全國新課標,32)某種自花受粉植物的花色分為白色、紅色和紫色。現(xiàn)有4個純合品種:1個紫色(紫)、1個紅色(紅)、2個白色(白甲和白乙)。用這4個品種做雜交試驗,結果如下:試驗1:紫×紅,F(xiàn)1表現(xiàn)為紫,F(xiàn)2表現(xiàn)為3紫∶1紅;試驗2:紅×白甲,F(xiàn)1表現(xiàn)為紫,F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫∶3紅∶4白;試驗3:白甲×白乙,F(xiàn)1表現(xiàn)為白,F(xiàn)2表現(xiàn)為白;試驗4:白乙×紫,F(xiàn)1表現(xiàn)為紫,F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫∶3紅∶4白。綜合上述試驗結果,請回答下列問題。(1)上述花色遺傳所遵循的遺傳定律是________。(2)寫出試驗1(紫×紅)的遺傳圖解(若花色由一對等位基因把握,用A、a表示,若由兩對等位基因把握,用A、a和B、b表示,以此類推)。寫出遺傳圖解。(3)為了驗證花色遺傳的特點,可將試驗2(紅×白甲)得到的F2植株自交,單株收獲F2中紫花植株所結的種子,每株的全部種子單獨種植在一起可得到一個株系,觀看多個這樣的株系,則理論上,在全部株系中有eq\f(4,9)的株系F3花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比為___________________________。解析(1)依據(jù)試驗2和試驗4中的F2代的性狀分別比可以推斷由兩對等位基因把握花色,且兩對等位基因遵循自由組合定律。(2)由于把握花色的兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律,所以試驗2和試驗4中F1代紫花植株的基因型為AaBb,F(xiàn)1代自交后代有以下兩種結論?;蛴梢陨戏治隹赏茢啵涸囼?中親本紫花品種的基因型為AABB,親本紅花品種的基因型為AAbb或aaBB。從而寫出試驗1的遺傳圖解,留意遺傳圖解書寫的完整性:表現(xiàn)型、基因型、比例及相關符號。(3)試驗2的F2植株有9種基因型,其中紫花植株中基因型為AaBb的植株占eq\f(4,9)。單株收獲種子后單獨種植所得的全部株系中,eq\f(4,9)的株系為AaBb的子代,其花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比為9紫∶3紅∶4白。答案(1)自由組合定律(2)遺傳圖解為:(3)9紫∶3紅∶4白1.自由組合定律中的特殊分別比成因9∶3∶3∶1是獨立遺傳的兩對相對性狀自由組合時消滅的表現(xiàn)型比例,題干中假如消滅附加條件,則可能消滅9∶3∶4、9∶6∶1、15∶1、9∶7等一系列的特殊分別比。就兩對基因自由組合的試題應遵循和為“16”時合并,和“小于16”時“致死條件自交后代性狀分別比測交后代性狀分別比存在一種顯性基因(A或B)時表現(xiàn)為同一種性狀,其余正常表現(xiàn)9∶6∶11∶2∶1即A_bb和aaB_個體的表現(xiàn)型相同A、B同時存在時表現(xiàn)為一種性狀,否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶3即A_bb、aaB_、aabb個體的表現(xiàn)型相同aa(或bb)成對存在時,表現(xiàn)雙隱性性狀,其余正常表現(xiàn)9∶3∶41∶1∶2即A_bb和aabb的表現(xiàn)型相同或aaB_和aabb的表現(xiàn)型相同只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀,其余正常表現(xiàn)15∶13∶1即A_B_、A_bb和aaB_的表現(xiàn)型相同顯性基因在基因型中的個數(shù)影響性狀表現(xiàn)(數(shù)量遺傳)AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶1顯性純合致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型個體致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶12.利用“合并同類項”妙解特殊分別比(1)看后代可能的配子組合種類,若組合方式是16種,不管以什么樣的比例呈現(xiàn),都符合基因的自由組合定律。(2)寫出正常的分別比9∶3∶3∶1。(3)對比題中所給信息進行歸類,若分別比為9∶7,則為9∶(3∶3∶1),即7是后三種合并的結果;若分別比為9∶6∶1,則為9∶(3∶3)∶1;若分別比為15∶1,則為(9∶3∶3)∶1。易錯警示!若存在“致死”現(xiàn)象,則可導致子代比例偏離“16”的“失真”現(xiàn)象,如A基因中兩顯性基因純合致死時可導致子代基因型為AA__的個體致死,此比例占eq\f(1,4),從而導致子代成活個體組合方式由“16”變成“12”。同理,因其他致死類型的存在,“16”也可能變身為“15”、“14”等,但解題時仍需按“16”模式推導,找出后代的組合比“16”種少了哪種特定的類型,再舍棄“致死”類型。[跟進題組]1. 某種植物的果皮顏色有白色、綠色和黃色三種,分別由位于兩對同源染色體上的等位基因把握。如圖是把握果皮不同色素合成的生理過程,則下列說法不正確的是()A.①過程稱為基因的表達B.黃果皮植株的基因型可能有兩種C.BbTt的個體自交,后代中白果皮∶黃果皮∶綠果皮=9∶6∶1D.圖中顯示了基因通過把握酶的合成來把握代謝過程,進而把握生物的性狀解析黃果皮植株的基因型可能有bbTT、bbTt兩種;BbTt的個體自交,后代的基因型(表現(xiàn)型及所占比例)為B_T_(白色,eq\f(9,16))、B_tt(白色,eq\f(3,16))、bbT_(黃色,eq\f(3,16))、bbtt(綠色,eq\f(1,16)),因此,后代中白果皮∶黃果皮∶綠果皮=12∶3∶1;題圖中顯示了基因通過把握酶的合成來把握代謝過程,進而把握生物的性狀。答案C2.薺菜的果實外形有三角形和卵圓形兩種,該性狀的遺傳涉及兩對等位基因,分別用A、a和B、b表示。為探究薺菜果實外形的遺傳規(guī)律,進行了雜交試驗(如圖)。下列相關分析不正確的是()A.依據(jù)F2表現(xiàn)型及比例可推斷,薺菜果實外形的遺傳遵循自由組合定律B.圖中親本的基因型應分別為AABB和aabbC.F1測交后代的表現(xiàn)型及比例為三角形果實∶卵圓形果實=3∶1D.F2三角形果實中能穩(wěn)定遺傳的個體應占eq\f(1,16)解析該題考查自由組合定律的內容及變式。從F2中三角形∶卵圓形=301∶20≈15∶1,應為9∶3∶3∶1的變式,所以F1的基因型肯定為AaBb,P為AABB和aabb,F(xiàn)1測交后代為三角形∶卵圓形=3∶1,而F2中三角形果實中能穩(wěn)定遺傳的個體應占eq\f(1,5)。答案D3.果蠅的灰身和黑身、剛毛和截毛各為一對相對性狀,分別由等位基因A、a,D、d把握。某科研小組用一對灰身剛毛果蠅進行了多次雜交試驗,F(xiàn)1代表現(xiàn)型及比例如下表:灰身剛毛灰身截毛黑身剛毛黑身截毛eq\f(3,15)eq\f(3,15)eq\f(1,15)eq\f(1,15)♀eq\f(5,15)0eq\f(2,15)0(1)果蠅把握剛毛和截毛的等位基因位于______染色體上。(2)上表試驗結果存在與理論分析不吻合的狀況,緣由可能是基因型為________的受精卵不能正常發(fā)育成活。(3)若上述(
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