（新課標(biāo)）蘇教版生物必修2 第3章 素能提升課 自由組合定律中的遺傳特例分析

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[核心精要]

1．多對(duì)相對(duì)性狀的自由組合問題

多對(duì)相對(duì)性狀的自由組合問題是指三對(duì)或三對(duì)以上的相對(duì)性狀，它們的遺傳符合自由組合定律。n對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果如表所示：

雜合基因?qū)?shù)

1

2

3

…

n

F1配子種類數(shù)

2

4(22)

8(23)

…

2n

F1配子可能的組合數(shù)

4

16(42)

64(43)

…

4n

F2基因型的種類數(shù)

3

9(32)

27(33)

…

3n

F2基因型之比

1∶2∶1

(1∶2∶1)2

(1∶2∶1)3

…

(1∶2∶1)n

F2表現(xiàn)型的種類數(shù)

2

4(22)

8(23)

…

2n

F2表現(xiàn)型的分離比

3∶1

(3∶1)2

(3∶1)3

…

(3∶1)n

[注意]表中最右列的數(shù)學(xué)式適用于n對(duì)基因均為雜合的情況下，如果不都是雜合的，則該數(shù)學(xué)通式不適用。此時(shí)可使用分枝法進(jìn)行討論。

2．9∶3∶3∶1的變式

某些生物的性狀由兩對(duì)等位基因控制，這兩對(duì)基因在遺傳的時(shí)候遵循基因的自由組合定律，但是F1自交后代的表現(xiàn)型卻出現(xiàn)了很多特殊的分離比。常見異常分離比及基因型組成情況如表所示。

(1)子代中各表現(xiàn)型所占份數(shù)之和等于16

AaBb自交子代性狀比

原因分析

測(cè)交子代性狀比

9∶7(互補(bǔ)作用)

當(dāng)兩對(duì)等位基因中的顯性基因同時(shí)出現(xiàn)時(shí)(雙顯性)為一種表現(xiàn)型，其余的基因型為另一種表現(xiàn)型：

(9A_B_)∶(3A_bb＋3aaB_＋1aabb)

9∶7

1∶3

9∶3∶4(隱性上位)

一對(duì)等位基因中隱性基因制約其他基因的作用：

(9A_B_)∶(3A_bb)∶(3aaB_＋1aabb)

9∶3∶4

1∶1∶2

9∶6∶1(累加作用)

雙顯、單顯、雙隱三種表現(xiàn)型：

(9A_B_)∶(3A_bb＋3aaB_)∶(1aabb)

9∶6∶1

1∶2∶1

15∶1(重疊作用)

只要有顯性基因存在其表現(xiàn)型就一致，其余基因型為另一種表現(xiàn)型：

(9A_B_＋3A_bb＋3aaB_)∶(1aabb)

15∶1

3∶1

1∶4∶6∶4∶1(累加作用)

A與B的作用效果相同，且顯性基因越多，其效果越強(qiáng)：

1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb)

1∶2∶1

13∶3(抑制作用)

抑制基因A(本身不能獨(dú)立地表現(xiàn)任何可見的性狀)存在時(shí)，B不能起作用：

(9A_B_＋3A_bb＋1aabb)∶(3aaB_)

13∶3

3∶1

12∶3∶1(顯性上位)

一對(duì)等位基因中的顯性基因?qū)α硪粚?duì)等位基因中的顯性基因起遮蓋作用，并表現(xiàn)出自身所控制的性狀：

(9A_B_＋3A_bb)∶(3aaB_)∶(1aabb)

12∶3∶1

2∶1∶1

(2)子代中各表現(xiàn)型所占份數(shù)之和小于16(致死類)

①4∶2∶2∶1表示的是AA、BB均可以使個(gè)體致死，即2AaBB、2AABb、1AABB、1AAbb、1aaBB均死亡。

②6∶3∶2∶1表示的是BB(或AA)使個(gè)體致死，即2AaBB、1AABB、1aaBB(或2AABb、1AABB、1AAbb)死亡。

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]

1．基因型為AABBCC和aabbcc的兩種豌豆雜交，按自由組合規(guī)律遺傳，F(xiàn)2中基因型和表現(xiàn)型的種類數(shù)以及顯性純合子的概率依次是()

A．27、8、B．27、8、

C．18、6、D．18、6、

A[F1的基因型為AaBbCc，按每對(duì)基因的自交后代來看，其基因型的種類是3，表現(xiàn)型種類是2，顯性純合子的概率為。三對(duì)基因同時(shí)考慮，F(xiàn)2基因型有33種，表現(xiàn)型有23種，顯性純合子概率為()3。]

2．某種鼠中，黃鼠基因Y對(duì)灰鼠基因y為顯性，短尾基因T對(duì)長(zhǎng)尾基因t為顯性，且基因Y或t純合時(shí)都能使胚胎致死，這兩對(duì)基因是獨(dú)立遺傳的，現(xiàn)有兩只雙雜合的黃色短尾鼠交配，理論上所生的子代表現(xiàn)型比例為()

A．2∶1B．9∶3∶3∶1

C．4∶2∶2∶1D．1∶1∶1∶1

A[正常情況下Y_T_∶Y_tt∶yyT_∶yytt＝9∶3∶3∶1，但是基因Y或t純合時(shí)都能使胚胎致死，所以Y_T_中有2/3能存活，Y_tt和yytt全部死亡，yyT_正常，所以YyT_∶yyT_＝2∶1。也可以用基因分離定律解釋：Yy自交后代出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型Yy和yy，而Tt自交后代只有1種表現(xiàn)型T_(TT和Tt都為顯性性狀)，所以理論上應(yīng)是Yy和yy的比例為2∶1。]

3．某鯉魚種群體色遺傳有如下特征，用黑色鯉魚(簡(jiǎn)稱黑鯉)和紅色鯉魚(簡(jiǎn)稱紅鯉)雜交，F(xiàn)1皆表現(xiàn)為黑鯉，F(xiàn)1交配結(jié)果如下表所示。

取樣地點(diǎn)

取樣總數(shù)

F2性狀分離情況

黑鯉

紅鯉

黑鯉∶紅鯉

1號(hào)池

1699

1592

107

14.88∶1

2號(hào)池

62

58

4

14.50∶1

據(jù)此分析，若用F1(黑鯉)與紅鯉測(cè)交，子代中不同性狀的數(shù)量比是()

A．1∶1∶1∶1B．3∶1

C．1∶1D．以上都不對(duì)

B[從題意和表格看出，1號(hào)和2號(hào)池中F2性狀分離比均約為15∶1，表現(xiàn)型比例之和為16，說明這是由兩對(duì)等位基因控制的遺傳，符合基因的自由組合定律。由題意可知，控制鯉魚體色的基因中，只要顯性基因存在則表現(xiàn)為黑鯉。設(shè)鯉魚種群體色由A、a和B、b兩對(duì)等位基因控制，則F1基因型為AaBb，則用F1(黑鯉)與紅鯉測(cè)交，子代中不同性狀的數(shù)量比是(AaBb、Aabb、aaBb)∶aabb＝3∶1。]

4．某植物花瓣的大小受一對(duì)等位基因A、a控制，基因型為AA的植株表現(xiàn)為大花瓣，Aa的植株表現(xiàn)為小花瓣，aa的植株表現(xiàn)為無花瓣?；ò觐伾芰硪粚?duì)等位基因R、r控制，基因型為RR和Rr的花瓣是紅色，rr的為黃色，且兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。若基因型為AaRr的親本自交，則下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是()

A．子代共有9種基因型

B．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例為1/3

C．子代共有6種表現(xiàn)型

D．子代的紅花植株中，純合子占1/9

C[由題干分析知，基因型為AaRr的親本自交，子代共有9種基因型；由于基因型為aa的植株無花瓣，因此基因型為aa__的個(gè)體只有一種表現(xiàn)型，綜合分析可知，其子代應(yīng)有5種表現(xiàn)型，即紅色大花瓣、黃色大花瓣、紅色小花瓣、黃色小花瓣、無花瓣；子代有花瓣植株(AA__、Aa__)中，AaRr所占的比例為1/3；子代的紅花植株中，純合子(AARR)占1/9。(注意，如無花瓣就談不上花瓣的顏色。)]

5．薺菜果實(shí)形狀——三角形和卵圓形由位于兩對(duì)同源染色體上的基因A、a和B、b決定?；蛐蜑锳aBb的個(gè)體自交，F(xiàn)1中三角形∶卵圓形＝301∶20。在F1的三角形果實(shí)薺菜中，部分個(gè)體無論自交多少代，其后代均為三角形果實(shí)，這樣的個(gè)體在F1的三角形果實(shí)薺菜中所占的比例為()

A．1/15B．7/15

C．3/16D．7/16

B[由F1中三角形∶卵圓形＝301∶20≈15∶1可知，只要有基因A或基因B存在，薺菜果實(shí)就表現(xiàn)為三角形，無基因A和基因B則表現(xiàn)為卵圓形?；蛐蜑锳aBb、aaBb、Aabb的個(gè)體自交均會(huì)出現(xiàn)aabb，因此無論自交多少代，后代均為三角形果實(shí)的個(gè)體在F1的三角形果實(shí)薺菜中占7/15。]

6．人類的皮膚含有黑色素，黑色素的多少由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因(A/a、B/b)控制，顯性基因A和B可以使黑色素量增加，兩者增加的量相等，并且可以累加。一個(gè)基因型為AaBb的男性與一個(gè)基因型為AaBB的女性結(jié)婚，下列關(guān)于其子女膚色深淺的描述中錯(cuò)誤的是()

A．可產(chǎn)生4種表現(xiàn)型

B．膚色最淺的孩子基因型是aaBb

C．與親代AaBB表現(xiàn)型相同的有1/4

D．與親代AaBb膚色深淺相同的有3/8

C[基因型為AaBb的男性與基因型為AaBB的女性結(jié)婚所生孩子的基因型為1/8AABB、1/4AaBB、1/8aaBB、1/8AABb、1/4AaBb、1/8aaBb。后代的表現(xiàn)型有4種，分別是含有4個(gè)、3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)顯性基因決定的膚色，膚色最淺的基因型是aaBb，與親代AaBb膚色深淺相同的有3/8，與親代AaBB表現(xiàn)型相同的也是3/8。]

7．若某哺乳動(dòng)物毛色由3對(duì)位于常染色體上的、獨(dú)立分配的等位基因決定，其中，A基因編碼的酶可使黃色素轉(zhuǎn)化為褐色素；B基因編碼的酶可使該褐色素轉(zhuǎn)化為黑色素；D基因的表述產(chǎn)物能完全抑制A基因的表述；相應(yīng)的隱性等位基因a、b、d的表述產(chǎn)物沒有上述功能。若用兩個(gè)純合黃色品種的動(dòng)物作為親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為黃色，F(xiàn)2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑＝52∶3∶9的數(shù)量比，則雜交親本的組合是()

A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd

B．a(chǎn)aBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD

C．a(chǎn)abbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd

D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd

D[F2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑＝52∶3∶9的數(shù)量比，總數(shù)為64，故F1中應(yīng)有3對(duì)等位基因，且遵循自由組合定律。

A錯(cuò)：AABBDD×aaBBdd的F1中只有2對(duì)等位基因，AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2對(duì)等位基因。

B錯(cuò)：aaBBDD×aabbdd的F1中只有2對(duì)等位基因，AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2對(duì)等位基因。

C錯(cuò)：aabbDD×aabbdd的F1中只有1對(duì)等位基因，且F1、F2都是黃色，AAbbDD×aabbdd的F1中只有2對(duì)等位基因。

D對(duì)：AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3對(duì)等位基因，F(xiàn)1均為黃色，F(xiàn)2中毛色表現(xiàn)型會(huì)出現(xiàn)黃∶褐∶黑＝52∶3∶9的數(shù)量比。]

8．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)某種甘藍(lán)的葉色有綠色和紫色。已知葉色受2對(duì)獨(dú)立遺傳的基因A/a和B/b控制，只含隱性基因的個(gè)體表現(xiàn)隱性性狀，其他基因型的個(gè)體均表現(xiàn)顯性性狀。某小組用綠葉甘藍(lán)和紫葉甘藍(lán)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)①：讓綠葉甘藍(lán)(甲)的植株進(jìn)行自交，子代都是綠葉

實(shí)驗(yàn)②：讓甲植株與紫葉甘藍(lán)(乙)植株雜交，子代個(gè)體中綠葉∶紫葉＝1∶3

回答下列問題。

(1)甘藍(lán)葉色中隱性性狀是________，實(shí)驗(yàn)①中甲植株的基因型為________。

(2)實(shí)驗(yàn)②中乙植株的基因型為________，子代中有________種基因型。

(3)用另一紫葉甘藍(lán)(丙)植株與甲植株雜交，若雜交子代中紫葉和綠葉的分離比為1∶1，則丙植株所有可能的基因型是________；若雜交子代均為紫葉，則丙植株所有可能的基因型是____________________________；若雜交子代均為紫葉，且讓該子代自交，自交子代中紫葉與綠葉的分離比為15∶1，則丙植株的基因型為________。

[解答](1)(2)根據(jù)題干信息可知，甘藍(lán)葉色受2對(duì)獨(dú)立遺傳的基因A/a和B/b控制，只含隱性基因的個(gè)體表現(xiàn)為隱性性狀，其他基因型的個(gè)體均表現(xiàn)為顯性性狀。由于綠葉甘藍(lán)(甲)植株的自交后代都表現(xiàn)為綠葉，且綠葉甘藍(lán)(甲)和紫葉甘藍(lán)(乙)的雜交后代中綠葉∶紫葉＝1∶3，可推知甲植株的基因型為aabb，乙植株的基因型為AaBb。實(shí)驗(yàn)②中aabb(甲)×AaBb(乙)→Aabb(紫葉)、AaBb(紫葉)、aaBb(紫葉)、aabb(綠葉)，故實(shí)驗(yàn)②中子代有4種基因型。(3)紫葉甘藍(lán)(丙)的可能基因型為AABB、AABb、AAbb、AaBb、AaBB、Aabb、aaBB、aaBb，甲植株與紫葉甘藍(lán)(丙)植株雜交，可能出現(xiàn)的結(jié)果為：aabb×Aabb→Aabb(紫葉)、aabb(綠葉)或aabb×aaBb→aaBb(紫葉)、aabb(綠葉)或aabb×AABB→AaBb(紫葉)或aabb×AABb→AaBb(紫葉)、Aabb(紫葉)或aabb×AAbb→Aabb(紫葉)或aabb×AaBB→AaBb(紫葉)、aaBb(紫葉)或aabb×aaBB→aaBb(紫葉)或aabb×AaBb→3紫葉∶1綠葉，故若雜交子代中紫葉和綠葉的分離比為1∶1，則丙植株所有可能的基因型是Aabb、aaBb；若雜交子代均為紫色，則丙植株所有可能的基因型是AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb。aabb×A