第16讲 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
[考纲要求] 1.基因的自由组合定律(Ⅱ)。2.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。
一、两对相对性状的杂交实验——提出问题
其过程为：
P 黄圆×绿皱
↓
F1 黄圆
↓?
F2 9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱
[解惑] 在两对相对性状杂交的F2中并未出现新性状，而是出现了新的性状组合。
二、对自由组合现象的解释和验证——提出假说，演绎推理
1． 理论解释(判一判)
(1)F1产生配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，产生数量相等的4种配子 ( √ )
(2)受精时，雌雄配子的结合方式有16种 ( √ )
(3)F2的基因型有9种，比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1 ( √ )
2．遗传图解
3．验证(测交的遗传图解)
[解惑] 测交后代的性状及比例取决于杂种子一代产生的配子及比例。
三、自由组合定律的实质、时间、范围——得出结论
1．实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。(如图)
2．时间：减数第一次分裂后期。
3．范围：有性生殖的生物，真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
[解惑] 基因自由组合定律中基因行为特点：(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。(2)独立性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰，各自独立地分配到配子中去。(3)普遍性：自由组合定律广泛存在于生物界，并发生在有性生殖过程中。
四、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现
1． 实验方法启示
孟德尔获得成功的原因：①正确选材(豌豆)；②对相对性状遗传的研究，从一对到多对；③对实验结果进行统计学的分析；④运用假说—演绎法(包括“提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论”五个基本环节)这一科学方法。
2． 遗传规律再发现
(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。
考点一 基因自由组合定律的实质及验证
1． 观察下面的图示，回答问题
(1)能发生自由组合的图示为A，原因是非等位基因位于非同源染色体上。
(2)不能发生自由组合的图示为B，原因是非等位基因位于同源染色体上。
2． 自由组合定律的细胞学基础：同源染色体彼此分离的同时，非同源染色体自由组合。
3． 假如F1的基因型如图A所示，总结相关种类和比例
(1)F1(AaBb)产生的配子种类及比例：4种，AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1。
(2)F2的基因型9种。
(3)F2的表现型种类和比例：4种，双显∶一显一隐∶一隐一显∶双隐＝9∶3∶3∶1。
(4)F1的测交后代基因型种类和比例：4种，1∶1∶1∶1。
(5)F1的测交后代表现型种类和比例：4种，1∶1∶1∶1。
易错警示 自由组合定律的2个应用分析
(1)F2的4种表现型中，把握住相关基因组合A__B__∶A__bb∶aaB__∶aabb＝9∶3∶3∶1。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是(3＋3)/16。
①当亲本基因型为AABB和aabb时，F2中重组性状所占比例是(3＋3)/16。
②当亲本基因型为AAbb和aaBB时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是(3＋3)/16。
1． 现有①～④四个果蝇品系(都是纯种)，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示：
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
若需验证基因的自由组合定律，可选择下列哪种交配类型 ( )
A．②×④ B．①×②
C．②×③ D．①×④
答案 A
解析 只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才符合基因的自由组合定律，A正确。
2． 某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，有刺刚
毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体
上。现有这种昆虫一个体基因型如图所示，请回答下列问题：
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由 组合定律，并说明理由。 ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为____________________。
(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有____________________。
(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有________________________________________________________________________。
(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)不遵循，控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
(2)AbD、abd或Abd、abD (3)A、a、b、b、D、d
(4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd
解析 控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不符合基因的自由组合定律。从题图中可知，A和b连锁，a和b连锁，D和d在另一对同源染色体上，该昆虫的一个初级精母细胞产生的四个精细胞，两两相同，其基因型为AbD、abd或Abd、abD。该细胞在有丝分裂的间期进行染色体复制(基因也复制)，在后期两套基因随着姐妹染色单体的分开移向细胞两极，即每一极都有A、a、b、b、D、d。该昆虫细胞可进行有丝分裂和减数分裂，在分裂的间期D基因复制，而两个D基因的分离，是随着姐妹染色单体的分开而分离，即在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。验证基因自由组合定律可采用测交(AabbDd×aabbdd，AabbDd×aaBBdd)或杂交(AabbDd×AabbDd，AabbDd×AaBBDd)方式。
1． 杂合子(AabbDd)产生配子的情况
理论上产生
配子的种类
实际能产生配子的种类
一个精原细胞
4种
2种(AbD和abd或Abd和abD)
一个雄性个体
4种
4种(AbD、Abd、abD、abd)
一个卵原细胞
4种
1种(AbD或Abd或abD或abd)
一个雌性个体
4种
4种(AbD、Abd、abD、abd)
2． 自由组合定律的验证
(1)常用方法：植物体常采用测交法或自交法；动物体常采用测交法。自交后的比例为9∶3∶3∶1；测交后的比例为1∶1∶1∶1。
(2)结果分析：若出现相应性状的分离比，则符合自由组合定律；否则，不符合自由组合定律。
考点二 基因自由组合定律解题分析
1． 配子类型的问题
规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。
如：AaBbCCDd产生的配子种类数：
Aa Bb CC Dd
↓ ↓ ↓ ↓
2 × 2× 1× 2＝8种
2． 配子间结合方式问题
规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。
再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式。
3． 基因型、表现型问题
(1)已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数
规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。
如：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？多少种表现型？
先看每对基因的传递情况：
Aa×Aa→后代有3种基因型，2种表现型；
Bb×BB→后代有2种基因型，1种表现型；
Cc×Cc→后代有3种基因型，2种表现型。
因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有3×2×3＝18种基因型，有2×1×2＝4种表现型。
(2)已知双亲基因型，求某一具体基因型或表现型子代所占比例
规律：某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分，将各种性状及基因型所占比例分别求出后，再组合并乘积。
如：基因型为AaBbCC与AabbCc的个体杂交，求：
Ⅰ.生一基因型为AabbCc个体的概率；
Ⅱ.生一表现型为A__bbC__的概率。
分析：先拆分为①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc，分别求出Aa、bb、Cc的概率依次为、、，则子代基因型为AabbCc的概率应为××＝。按前面①、②、③分别求出A__、bb、C__的概率依次为、、1，则子代表现型为A__bbC__的概率应为××1＝。
易错警示 已知双亲类型求不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率：不同于亲本的类型＝1－亲本类型。
3． 在家蚕中，蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的黑色与淡赤色是一对相对性状，黄茧和白茧是一对相对性状，控制这两对性状的基因自由组合且位于常染色体上，现有两个杂交组合，其子代(足够多)表现型及数量比如表所示，以下叙述中错误的是 ( )
杂交
组合
子代表现型及比例
黄茧黑蚁
白茧黑蚁
黄茧淡赤蚁
白茧淡赤蚁
组合一
9
3
3
1
组合二
0
1
0
1
A.黑色对淡赤色为显性，黄茧对白茧为显性
B．组合一子代中杂合白茧黑蚁所占的比例为1/8
C．组合一和组合二的子代中白茧黑蚁的基因型相同
D．组合二中亲本的基因型和子代的基因型相同
答案 C
解析 由组合一中黑色∶淡赤色＝3∶1、黄茧∶白茧＝3∶1，可知黑色对淡赤色为显性，黄茧对白茧为显性；设相关基因用A、a(茧色)和B、b(体色)表示，则组合一亲本的基因型为AaBb、AaBb，子代中杂合白茧黑蚁所占的比例为1/8；根据组合二后代的分离比，可知亲本的基因型为aaBb、aabb，后代中白茧黑蚁的基因型为aaBb，而组合一的子代中白茧黑蚁的基因型为aaBb或aaBB。
4． 小黄狗的皮毛颜色由位于非同源染色体上的两对基因(A、a和B、b)控制，共有四种表现型：黑色(A__B__)、褐色(aaB__)、红色(A__bb)和黄色(aabb)。下表为小黄狗的三组交配实验及实验结果。请分析回答下列问题。
杂交组合
第1组
第2组
第3组
黑色♀×黑色♂
黑色♀×褐色♂
黑色♀×红色♂
后代皮毛颜色及数量
黑色(1只)、褐色(1只)、红色(1只)、黄色(1只)
黑色(1只)、红色(1只)、黄色(1只)
黑色(1只)、黄色(1只)
(1)请写出第1组交配实验的遗传图解。
(2)第2组交配实验中，亲本黑色♀的基因型为__________；子一代黄色小狗在减数分裂产生精子的过程中________(填“会”或“不会”)发生非同源染色体的自由组合；子一代黑色雌狗与黄色雄狗交配，产下的小狗是红色雄性的概率为________________。
(3)第3组杂交亲本再生一只褐色小狗的概率是________。
(4)请利用上述表中的小黄狗，设计一个实验验证A、a和B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上。
杂交方案(写出性别、表现型、数量)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预测实验结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)如图
P AaBb × AaBb
黑色 黑色
F1 A__B__ A__bb aaB__ aabb
黑色 红色 褐色 黄色
(2)AaBb 会 1/12 (3)1/8
(4)让第1组亲本中黑色雄狗与这三组实验中的多只黄色雌狗交配 后代出现黑色、褐色、红色和黄色四种表现型，且比例接近1∶1∶1∶1
解析 第2组杂交实验的亲本中黑色雌狗的基因型为AaBb；子一代黑色雌狗的基因型可能为1/3AaBB或2/3AaBb，与黄色雄狗(aabb)交配，产下红色雄狗的概率为2/3×1/2×1/2×1/2＝1/12。第3组杂交亲本中黑色雌狗的基因型为AaBb，红色雄狗的基因型为Aabb，它们再生一只褐色小狗的概率为1/4×1/2＝1/8。
推断亲代的基因型
1． 基因填充法
例：番茄紫茎(A)对绿茎(a)为显性，缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)为显性。这两对性状的遗传遵循自由组合定律。已知以紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶作亲本杂交，遗传图解如下：
紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶→321紫缺∶101紫马∶310绿缺∶107绿马。试确定亲本的基因型。
解题思路：(1)根据题意，确定亲本的基因型为：A__B__、aaB__。
(2)根据后代有隐性性状绿茎(aa)与马铃薯叶(bb)可推得每个亲本都至少有一个a与b。因此亲本基因型：AaBb×aaBb。
2． 分解组合法
例：小麦的毛颖(P)对光颖(p)为显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性。这两对性状的遗传遵循自由组合定律。已知以毛颖感锈病与光颖抗锈病两植株作亲本杂交，子代为毛颖抗锈病∶毛颖感锈病∶光颖抗锈病∶光颖感锈病＝1∶1∶1∶1。请写出两亲本的基因型。
解题思路：(1)将两对性状分解为毛颖∶光颖＝1∶1，抗锈病∶感锈病＝1∶1。
(2)根据亲本的表现型确定亲本部分基因型是P__rr×ppR__，只有Pp×pp，子代才能表现为毛颖∶光颖＝1∶1，同理，只有rr×Rr，子代才能表现为抗锈病∶感锈病＝1∶1。综上所述，亲本基因型分别是Pprr与ppRr。
3． 性状分离比推断
(1)9∶3∶3∶1―→AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1―→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1―→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
(4)3∶1―→Aabb×Aabb、AaBB×AaBB、AABb×AABb等(只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型，另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可)。
考点三 两对相对性状遗传中出现异常分离比的分析方法
双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1，但如果基因之间相互作用及出现致死等原因，会导致自交和测交后代的比例发生改变。根据下表中不同条件，总结自交和测交后代的比例。
(1)先思考后讨论完成下表
序号
特值原因
自交后
代比例
测交后
代比例
1
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现
9∶6∶1
1∶2∶1
2
A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状
9∶7
1∶3
3
aa(或bb)成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
4
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现
15∶1
3∶1
(2)先思考后讨论完成下表
序号
特值原因
自交后代比例
测交后代比例
1
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传)
AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1
AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1
2
显性纯合致死
(如AA、BB致死)
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1
3
隐性纯合致死(自交情况)
自交出现9∶3∶3(双隐性致死)
自交出现9∶1(单隐性致死)
5． 某种植物的花色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同)，基因B为修饰基因，BB使红色素完全消失，Bb使红色素颜色淡化。现用两组纯合亲本进行杂交，实验结果如下：
(1)这两组杂交实验中，白花亲本的基因型分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)让第1组F2的所有个体自交，后代的表现型及比例为
________________________________________________________________________。
(3)第2组F2中红花个体的基因型是__________________，F2中的红花个体与粉红花个体随机杂交，后代开白花的个体占________________。
(4)从第2组F2中取一红花植株，请你设计实验，用最简便的方法来鉴定该植株的基因型。(简要写出设计思路即可)
________________________________________________________________________。
答案 (1)AABB、aaBB
(2)红花∶粉红花∶白花＝3∶2∶3
(3)AAbb或Aabb 1/9
(4)让该植株自交，观察后代的花色
解析 (1)由题干信息可推出，粉红花的基因组成为A__Bb。由第1组F2的性状分离比1∶2∶1可知，F1的基因型为AABb，亲本的基因型为AABB和AAbb；由第2组F2的性状分离比3∶6∶7(即9∶3∶3∶1的变形)可知，F1的基因型为AaBb，亲本的基因型为aaBB和AAbb。
(2)第1组F2的基因型为1/4AABB(白花)、1/2AABb(粉红花)、1/4AAbb(红花)。1/4AABB(白花)和1/4AAbb(红花)自交后代还是1/4AABB(白花)和1/4AAbb(红花)，1/2AABb(粉红花)自交后代为1/8AABB(白花)、1/4AABb(粉红花)、1/8AAbb(红花)。综上所述，第1组F2的所有个体自交，后代的表现型及比例为红花∶粉红花∶白花＝3∶2∶3。
(3)第2组F2中红花个体的基因型为AAbb、Aabb，粉红花个体的基因型为1/3AABb、2/3AaBb。只有当红花个体基因型为Aabb，粉红花个体基因型为AaBb时，杂交后代才会出现开白花的个体，故后代中开白花的个体占2/3×2/3×1/4＝1/9。
(4)第2组F2中红花植株的基因型为AAbb或Aabb，可用自交或测交的方法鉴定其基因型，自交比测交更简便。
6． 某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：紫×红，F1表现为紫，F2表现为3紫∶1红；
实验2：红×白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白；
实验3：白甲×白乙，F1表现为白，F2表现为白；
实验4：白乙×紫，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白。
综合上述实验结果，请回答：
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是________________。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推)。
(3)为了验证花色遗传的特点，可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为________________。
答案 (1)自由组合定律
(2)
或
(3)9紫∶3红∶4白
解析 (1)由9紫∶3红∶4白容易想到花色由两对等位基因控制，且符合基因的自由组合定律。
(2)由9紫∶3红∶4白可知，占9份的紫花的基因型为A__B__。纯合紫花与纯合红花杂交，F1表现为紫花，F2表现为3紫∶1红，即F2中紫花(A__B__)占3/4，将3/4拆成3/4×1，结合F1全是紫花可知F1为AABb或AaBB，所以亲本是AABB和AAbb或AABB和aaBB。杂交的遗传图解参考答案。
(3)实验2获得的F2，紫花植株中，有4种基因型，即AABB、AABb、AaBB、AaBb，其比例为1∶2∶2∶4，AaBb个体所占比例为4/9，自交后代花色的表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。
技法提炼
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． 对照上述表格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。
序号
错因分析
正确答案
序号
错因分析
正确答案
①
审题不细致，忽视了“结构上”
碱基对的排列顺序不同(或脱氧核苷酸的排列顺序不同)
②
不能简化，因为在进化上突变包括基因突变和染色体变异
基因突变
③
不全面
乙与甲、乙与丙、乙与丁
④
忽视了基因的自由组合定律的实质
不能
⑤
忽视了基因的自由组合定律的实质
甲与丁之间只具有一对相对性状，只涉及一对等位基因
⑥
可能是分析方法不正确
⑦
忽视了y、r、d三种隐性基因的来源
乙、丙、丁
题组一 基因自由组合定律的实质及应用
1． (2011·海南卷，17)假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是 ( )
A．1/32 B．1/16 C．1/8 D．1/4
答案 B
解析 把五对等位基因杂交分开统计发现：DD×dd→Dd，后代全为杂合子，因此Dd杂合，其他四对等位基因纯合的个体所占比率是：1××××＝。
2． (2012·大纲全国卷，34)果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。回答下列问题：
(1)在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为______________________和____________________。
(2)两个亲本中，雌蝇的基因型为____________________，雄蝇的基因型为__________。
(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为__________种，其理论比例为__________。
(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为__________________，黑身大翅脉个体的基因型为__________。
答案 (1)灰身∶黑身＝3∶1 大翅脉∶小翅脉＝1∶1 (2)BbEe Bbee (3)4 1∶1∶1∶1 (4)BBEe和BbEe bbEe
解析 (1)将两对相对性状分开来看均遵循基因的分离定律，由题中信息可分别推知后代体色和翅脉的表现型比例。(2)将两对相对性状分开分析：子代中灰身与黑身之比为3∶1，可推出双亲基因型为Bb和Bb，由大翅脉和小翅脉之比为1∶1，可推出双亲基因型为Ee和ee，然后合并便可推出双亲基因型。(3)亲本雌蝇的基因型为BbEe，根据基因自由组合定律实质(等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合)，可推出产生雌配子的种类及比例。(4)根据双亲的基因型BbEe和Bbee，可推出子代的基因型有6种，其中BBEe和BbEe均表现为灰身大翅脉，只有bbEe为黑身大翅脉。
3． (2011·福建理综，27)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据：
亲本组合
F1株数
F2株数
紫色叶
绿色叶
紫色叶
绿色叶
①紫色叶×绿色叶
121
0
451
30
②紫色叶×绿色叶
89
0
242
81
请回答：
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循________________定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为__________________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为________________。
(3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为________________________。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为________________。
(4)请用竖线(|)表示相关染色体，用点(·)表示相关基因位置，在右图圆圈
中画出组合①的F1体细胞的基因型示意图。
答案 (1)自由组合 (2)AABB、aabb 1/5
(3)AAbb(或aaBB) 紫色叶∶绿色叶＝1∶1
(4)
解析 (1)由于控制结球甘蓝叶色性状的两对等位基因A、a和B、b分别位于第3号和第8号同源染色体上，故其遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)组合①的F1全部表现为紫色叶，F2中紫色叶∶绿色叶＝451∶30≈15∶1，即(9＋3＋3)∶1，说明两个亲本的基因型为AABB、aabb，F1的基因型为AaBb，F2的表现型及比例为(9A__B__＋3A__bb＋3aaB__)∶1aabb＝15紫色叶∶1绿色叶，F2紫色叶植株中纯合子为1/15AABB、1/15AAbb、1/15aaBB，所占比例为3/15＝1/5。
(3)由于组合②的遗传情况是：P紫色叶×绿色叶―→F1紫色叶F2紫色叶∶绿色叶≈3∶1，说明F1的基因型为Aabb(或aaBb)，亲本紫色叶的基因型为AAbb(或aaBB)。F1与绿色叶甘蓝(aabb)杂交，理论上后代表现型及比例为紫色叶∶绿色叶＝1∶1。
(4)组合①F1基因型为AaBb，绘制体细胞的基因型示意图时，只要注意把A与a、B与b这两对基因分别绘制在两对不同的同源染色体上即可。
题组二 特定条件下的异常分离比
4． (2010·安徽理综，4)南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b)，这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交，F1收获的全是扁盘形南瓜；F1自交，F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断，亲代圆形南瓜植株的基因型分别是 ( )
A．aaBB和Aabb B．aaBb和AAbb
C．AAbb和aaBB D．AABB和aabb
答案 C
解析 由题知，控制瓜形的两对基因独立遗传，符合基因的自由组合定律。F2代中扁盘形∶圆形∶长圆形≈9∶6∶1，根据基因的自由组合定律，F2代中扁盘形、圆形、长圆形南瓜的基因型通式分别为：A__B__、(aaB__＋A__bb)、aabb。已知亲代圆形南瓜杂交F1获得的全是扁盘形南瓜，因而可确定亲代的基因型分别是AAbb和aaBB。
5． (2008·宁夏理综，29Ⅰ)某植物的花色由两对自由组合的基因决定。显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。请回答：
开紫花植株的基因型有________种，其中基因型是________________________的紫花植株自交，子代表现为紫花植株∶白花植株＝9∶7。基因型为________________和________________的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株∶白花植株＝3∶1。基因型为________________的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。
答案 4 AaBb AaBB AABb AABB
解析 显性基因A和B同时存在时，植株才开紫花，故紫花的基因型为A__B__，第一个空格可以是A也可以是a，第二个空格可以是B也可以是b，即其中的基因型有4种；子代紫花植株∶白花植株＝9∶7，为9∶3∶3∶1的变形，故亲本的基因型为AaBb；子代紫花植株∶白花植株若为3∶1，基因型为AaBB或AABb的亲本自交均可；子代若全为紫花植株，只有基因型为AABB的亲本自交。
6． (2010·福建理综，27)已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制)，蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据：
亲本组合
后代的表现型及其株数
组别
表现型
乔化蟠桃
乔化圆桃
矮化蟠桃
矮化圆桃
甲
乔化蟠桃×
矮化圆桃
41
0
0
42
乙
乔化蟠桃×
乔化圆桃
30
13
0
14
(1)根据组别__________的结果，可判断桃树树体的显性性状为__________。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为____________________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断，上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是：如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律，则甲组的杂交后代应出现__________种表现型，比例应为______________________。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子，欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活)，研究小组设计了以下遗传实验，请补充有关内容。
实验方案：______________，分析比较子代的表现型及比例；
预期实验结果及结论：
①如果子代________________________________________，则蟠桃存在显性纯合致死现象；
②如果子代________________________________________，则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
答案 (1)乙 乔化
(2)DdHh ddhh (3)4 1∶1∶1∶1
(4)蟠桃(Hh)自交(蟠桃与蟠桃杂交) ①表现型为蟠桃和圆桃，比例为2∶1 ②表现型为蟠桃和圆桃，比例为3∶1
解析 (1)乙组杂交亲本均为乔化，杂交后代出现了矮化，可判断乔化为显性性状。
(2)把两对性状分别统计：①乔化×矮化→乔化∶矮化≈1∶1，推知亲本的基因型为Dd×dd；②蟠桃×圆桃→蟠桃∶圆桃≈1∶1，推知亲本基因型为Hh×hh，由①②可知亲本基因型为DdHh×ddhh。
(3)如果两对相对性状的遗传符合自由组合定律，测交后代应有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1。
(4)P Hh×Hh
↓
F1 HH Hh hh
比例 1 ∶2 ∶ 1
若存在显性纯合致死(HH死亡)现象，则蟠桃∶圆桃＝2∶1；若不存在显性纯合致死(HH存活)现象，则蟠桃∶圆桃＝3∶1。
【组题说明】
考 点
题 号
错题统计
错因分析
自由组合定律
的实质及验证
1、2、3、6
基因自由组合
定律的应用
4、5、7、10、13
两对相对性状
的异常分离比
8、9、11、12、14、15
1． 孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中在研究两对相对性状的杂交实验时，针对发现的问题孟德尔提出的假说是 ( )
A．F1表现显性性状，F1自交产生四种表现型不同的后代，比例是9∶3∶3∶1
B．F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，F1产生四种比例相等的配子
C．F1产生数目和种类相等的雌雄配子，且雌雄配子结合机会相同
D．F1测交将产生四种表现型的后代，比例为1∶1∶1∶1
答案 B
解析 A项所述的内容是孟德尔发现的问题，针对这些问题，孟德尔提出了B项所述的假说，为了验证假说是否成立进行了测交实验。
2． 下列有关基因分离定律和自由组合定律的说法，错误的是 ( )
A．二者具有相同的细胞学基础
B．二者揭示的都是生物细胞核中遗传物质的遗传规律
C．在生物性状遗传中，二者可以同时进行，同时起作用
D．基因分离定律是基因自由组合定律的基础
答案 A
解析 基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分离，导致其上的等位基因分离，分别进入不同的配子；基因自由组合定律的细胞学基础是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3． 已知玉米的某两对基因按照自由组合定律遗传，子代的基因型及比值如图所示，则双亲的基因型是 ( )
A．DDSS×DDSs B．DdDs×DdSs
C．DdSs×DDSs D．DdSS×DDSs
答案 C
解析 单独分析D(d)基因，后代只有两种基因型，即DD和Dd，则亲本基因型为DD和Dd；单独分析S(s)基因，后代有三种基因型，则亲本都是杂合子。
4． 以黄色皱粒(YYrr)与绿色圆粒(yyRR)的豌豆作亲本进行杂交，F1植株自花传粉，从F1植株上所结的种子中任取1粒绿色圆粒和1粒绿色皱粒的种子，这两粒种子都是纯合子的概率为 ( )
A．1/3 B．1/4 C．1/9 D．1/16
答案 A
解析 黄色皱粒(YYrr)与绿色圆粒(yyRR)的豌豆杂交，F1植株的基因型为YyRr，F1植株自花传粉，产生F2(即为F1植株上所结的种子)，F2性状分离比为9∶3∶3∶1，绿色圆粒所占的比例为3/16，其中纯合子所占的比例为1/16，绿色皱粒为隐性纯合子，所以两粒种子都是纯合子的几率为1/3×1＝1/3。
5． 有人将两亲本植株杂交，获得的100粒种子种下去，结果为结红果叶上有短毛37株、结红果叶上无毛19株、结红果叶上有长毛18株、结黄果叶上有短毛13株、结黄果叶上有长毛7株、结黄果叶上无毛6株。下列说法不正确的是 ( )
A．两株亲本植株都是杂合子
B．两亲本的表现型都是红果短毛
C．两亲本的表现型都是黄果长毛
D．就叶毛来说，无毛与长毛的植株都是纯合子
答案 C
解析 根据后代中红果∶黄果≈3∶1，短毛∶无毛∶长毛＝2∶1∶1，可确定亲本都为杂合子；亲本的表现型为红果短毛；就叶毛来说，短毛的个体为杂合子，无毛和长毛的个体为纯合子。
6． 基因D、d和T、t是分别位于两对同源染色体上的等位基因，在不同情况下，下列叙述符合因果关系的是 ( )
A．基因型为DDTT和ddtt的个体杂交，则F2双显性性状中能稳定遗传的个体占1/16
B．后代表现型的数量比为1∶1∶1∶1，则两个亲本的基因型一定为DdTt和ddtt
C．若将基因型为DDtt的桃树枝条嫁接到基因型为ddTT的植株上，自花传粉后，所结果实的基因型为DdTt
D．基因型为DdTt的个体，如果产生的配子中有dd的类型，则可能是在减数第二次分裂过程中发生了染色体变异
答案 D
解析 基因型为DDTT和ddtt的个体杂交，F2中双显性个体占9/16，F2双显性个体中能稳定遗传的个体占1/9；亲本基因型为Ddtt和ddTt，后代表现型的数量比也为1∶1∶1∶1；将基因型为DDtt的桃树枝条嫁接到基因型为ddTT的植株上，基因型为DDtt的桃树自花传粉，所结果实的基因型为DDtt；基因型为DdTt的个体在进行减数分裂时，D和d在减数第一次分裂后期分离，若产生了基因型为dd的配子，则可能是减数第二次分裂后期，含有d的两条染色体移向细胞的同一极，同时含有T(t)的两条染色体移向细胞另一极的结果，应属于染色体变异。
7． 玉米中，有色种子必须具备A、C、R三个显性基因，否则表现为无色。现将一有色植株M同已知基因型的三个植株杂交，结果如下：①M×aaccRR―→50%有色种子；②M×aaccrr―→25%有色种子；③M×AAccrr―→50%有色种子，则这个有色植株M的基因型是 ( )
A．AaCCRr B．AACCRR
C．AACcRR D．AaCcRR
答案 A
解析 由①杂交后代中A__C__R__占50%知该植株A__C__中有一对是杂合的；由②杂交后代中A__C__R__占25%知该植株A__C__R__中有两对是杂合的；由③杂交后代中A__C__R__占50%知该植株C__R__中有一对是杂合的；由此可以推知该植株的基因型为AaCCRr。
8． 某种鼠中，皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性，短尾(B)对长尾(b)为显性。基因A或b纯合会导致个体在胚胎期死亡。两对基因位于常染色体上，相互间独立遗传。现有一对表现型均为黄色短尾的雌、雄鼠交配，发现子代部分个体在胚胎期死亡。则理论上子代中成活个体的表现型及比例为 ( )
A．均为黄色短尾
B．黄色短尾∶灰色短尾＝2∶1
C．黄色短尾∶灰色短尾＝3∶1
D．黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾＝6∶3∶2∶1
答案 B
解析 根据题干中“基因A或b纯合会导致个体在胚胎期死亡”可知：①黄色短尾的雌、雄鼠的基因型都为AaB__；②子代中不会出现长尾鼠(bb)。Aa×Aa→1/4AA(致死)、1/2Aa(黄色)、1/4aa(灰色)。综合考虑两对性状，则子代中成活个体的表现型及比例为黄色短尾∶灰色短尾＝2∶1。
9． 一种观赏植物，纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交，F1为蓝色。若让F1蓝色植株与纯合鲜红色品种杂交，子代的表现型及比例为蓝色∶鲜红色＝3∶1。若让F1蓝色植株自花受粉，则F2表现型及其比例最可能是 ( )
A．蓝色∶鲜红色＝1∶1 B．蓝色∶鲜红色＝3∶1
C．蓝色∶鲜红色＝9∶1 D．蓝色∶鲜红色＝15∶1
答案 D
解析 纯合蓝色与纯合鲜红色品种杂交，F1均为蓝色，可知蓝色为显性性状，鲜红色为隐性性状。F1与鲜红色杂交，即测交，子代出现3∶1的性状分离比，说明花色由两对独立遗传的等位基因控制，且只要含有显性基因即表现为蓝色，无显性基因则为鲜红色。假设花色由A－a、B－b控制，则F1的基因型为AaBb，F1自交，F2的基因型(表现型)及比例为A__B__(蓝色)∶A__bb(蓝色)∶aaB__(蓝色)∶aabb(鲜红色)＝9∶3∶3∶1，故蓝色∶鲜红色＝15∶1，故D正确。
10．控制玉米株高的4对等位基因对株高的作用相等，且分别位于4对同源染色体上。已知基因型为aabbccdd的玉米高10 cm，基因型为AABBCCDD的玉米高26 cm。如果已知亲代玉米高10 cm和26 cm，则F1的株高及F2的表现型种类数分别是 ( )
A．12 cm、6种 B．18 cm、6种
C．12 cm、9种 D．18 cm、9种
答案 D
解析 根据题意可知，基因型为8个显性基因的植株与基因型为8个隐性基因的植株之间相差16 cm，即每个显性基因的贡献是2 cm。F1的基因型中有4个显性基因，F1株高为18 cm，F2的基因型中含有0～8个显性基因，表现为9种不同的株高，所以表现型是9种。
11．已知玉米有色子粒对无色子粒是显性。现用一有色子粒的植株X进行测交实验，后代有色子粒与无色子粒的比是1∶3，对这种杂交现象的推测不正确的是 ( )
A．测交后代的有色子粒的基因型与植株X相同
B．玉米的有、无色子粒遗传遵循基因的自由组合定律
C．玉米的有、无色子粒是由一对等位基因控制的
D．测交后代的无色子粒的基因型至少有三种
答案 C
解析 根据测交后代中“有色子粒与无色子粒的比是1∶3”可知，玉米的有色子粒、无色子粒不是由一对等位基因控制的，应是至少由两对等位基因控制的。
12．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∶1 B．3种、1∶2∶1
C．9种、9∶3∶3∶1 D．9种、1∶4∶6∶4∶1
答案 D
解析 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，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。
13．玉米有矮株和高株两种类型，现有3个纯合品种：1个高株(高)、2个矮株(矮甲和矮乙)。用这3个品种做杂交实验，结果如下：
实验组合
F1
F2
第1组：矮甲×高
高
3高∶1矮
第2组：矮乙×高
高
3高∶1矮
第3组：矮甲×矮乙
高
9高∶7矮
结合上述实验结果，请回答：(株高若由一对等位基因控制，则用A、a表示，若由两对等位基因控制，则用A、a和B、b表示，以此类推)
(1)玉米的株高由________对等位基因控制，它们在染色体上的位置关系是________________________________。
(2)玉米植株中高株的基因型有________种，亲本中矮甲的基因型是________________________。
(3)如果用矮甲和矮乙杂交得到的F1与矮乙杂交，则后代的表现型和比例是________________________________________________________________________。
答案 (1)2 等位基因位于同源染色体上，非等位基因位于非同源染色体上 (2)4 AAbb或aaBB (3)高∶矮＝1∶1
解析 由第3组实验结果可知，玉米的株高受2对等位基因控制，且2对等位基因分别位于非同源染色体上。第3组中F2的表现型及比例是9高∶7矮，因此，高株的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb四种，矮株的基因型有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb、aabb五种，根据实验结果可以推知矮甲(矮乙)的基因型为AAbb或aaBB。矮甲和矮乙杂交得到的F1的基因型为AaBb，与AAbb或aaBB杂交，后代的表现型和比例是高∶矮＝1∶1。
14．某农科所做了两个小麦品系的杂交实验，70 cm株高和50 cm株高(以下表现型省略“株高”)的小麦杂交，F1全为60 cm。F1自交得到F2，F2中70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm∶50 cm均为1∶4∶6∶4∶1。育种专家认为，小麦株高由多对等位基因控制，且遵循自由组合定律，相关基因可用A、a，B、b，……表示。请回答下列问题。
(1)F2中60 cm的基因型是____________________。请利用上述实验材料，设计一个杂交实验对专家的观点加以验证，实验方案用遗传图解表示(要求写出配子)。
(2)上述实验材料中，一株65 cm和一株60 cm的小麦杂交，杂交后代中70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm约为1∶3∶3∶1，则亲本中65 cm的基因型为________，60 cm的基因型为________，杂交后代中基因型有________种。
(3)上述实验材料中，一株65 cm和一株60 cm的小麦杂交，
F1________(填“可能”或“不可能”)出现“1∶1”的性状分离比。
答案 (1)AaBb、AAbb、aaBB AaBb和aabb测交，遗传图解如图
(2)AaBB或AABb AaBb 6 (3)可能
解析 根据题干信息可知，小麦株高由两对基因控制，株高随显性基因个数的增加而增加。由最高和最低株高计算可知，每增加一个显性基因，植株增加的高度为(70－50)÷4＝5(cm)。F2中株高为60 cm的植株有2个显性基因，基因型应有AAbb、aaBB、AaBb。验证自由组合定律一般采用测交法。(2)根据后代1∶3∶3∶1的分离比，可判断出雌雄配子有8种结合方式，亲代产生的配子种类数分别是2、4,65 cm株高应含3个显性基因型是AABb或AaBB，60 cm 株高应含有2个显性基因，基因型是AaBb，杂交后代的基因型有6种。(3)基因型分别为AABb(65 cm)和AAbb(60 cm)的小麦杂交可以得到65 cm和60 cm株高的后代，其分离比为1∶1。
15．在一批野生正常翅果蝇中，出现少数毛翅(H)的显性突变个体。这些突变个体在培养过程中由于某种原因又恢复为正常翅。这种突变成毛翅后又恢复为正常翅的个体称为回复体。回复体出现的原因有两种：一是H又突变为h；二是体内另一对基因RR或Rr突变为rr，从而导致H基因无法表达(即R、r基因本身并没有控制具体性状，但是R基因的正常表达是H基因正常表达的前提)。第一种情况下出现的回复体称为“真回复体”，第二种情况下出现的回复体为“假回复体”。请分析回答下列问题。
(1)表现为正常翅的“假回复体”的基因型可能为___________________________。
(2)现获得一批纯合的果蝇回复体，欲判断其基因型为HHrr，还是hhRR。现有三种基因型分别为hhrr、HHRR、hhRR的个体，请从中选择合适的个体进行杂交实验，写出实验思路，预测实验结果并得出结论。
①实验思路：让这批纯合的果蝇回复体与基因型为________的果蝇杂交，观察子代果蝇的性状表现。
②预测实验结果并得出相应结论：
若子代果蝇____________，则这批果蝇的基因型为hhRR；
若子代果蝇____________，则这批果蝇的基因型为HHrr。
(3)实验结果表明，这些果蝇属于纯合的“假回复体”。欲判断这两对基因是位于同一对染色体上，还是位于不同对染色体上，用这些果蝇与基因型为________________的果蝇进行杂交实验，预测子二代的表现型及比例，并得出结论：若______________________________________________，则这两对基因位于不同对染色体上；若____________________________________________________，则这两对基因位于同一对染色体上。
答案 (1)HHrr、Hhrr (2)①hhRR ②全为正常翅 全为毛翅 (3)hhRR F2果蝇中毛翅与正常翅的比例为9∶7 F2果蝇中毛翅与正常翅的比例不为9∶7
解析 (1)分析题干可知，表现为正常翅的“假回复体”的基因型可能为HHrr、Hhrr。(2)欲判断果蝇回复体的基因型为HHrr，还是hhRR，应让这批纯合的果蝇回复体与基因型为hhRR的果蝇杂交，观察子代果蝇的性状表现，若子代果蝇全为正常翅，则这批果蝇的基因型为hhRR；若子代果蝇全为毛翅，则这批果蝇的基因型为HHrr。(3)用这批基因型为HHrr的果蝇与基因型为hhRR的果蝇杂交，F1果蝇自由交配，若F2果蝇中毛翅与正常翅的比例为9∶7，说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，则这两对基因位于不同对染色体上；若F2果蝇中毛翅与正常翅的比例不是9∶7，则说明这两对基因位于同一对染色体上。
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妙用分枝法解决基因的自由组合定律问题
分枝法：对每对基因(相对性状)分别考虑，然后将两对(或多对)相对性状子代的基因型、表现型及其比例相乘，得到子代基因型种类、表现型种类及比例。
方法：将两对基因[DdCc×DdCc，其中高茎(D)和红花(C)为显性性状]的杂交分解为两个一对基因的杂交(Dd×Dd、Cc×Cc)，然后采用分枝法计算出后代的基因型及比例：
DdCc×DdCc
[说明] 分解法实际上是分枝法计算概率的一种简化形式。
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