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科学思维系列EXUESIWEIXILIE自由组合定律在特殊情境下的思维方法考题范例例@》(2020•浙江卷,T23)某植物的野生型(AABBcc)有成分R通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)突变体之间相互杂交,用均无成分R然后选其中一组杂交的Fi(AaBbCc)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果见下表注“有”表示有成分R“无”表示无成分R用杂交I子代中有成分R植株与杂交H子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中有成分R植株所占比例为()A.21/32B.9/16C.3/8D.3/4解析答案【解析】分析题意可知基因型为AABBcc的个体表现为有成分R又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交,其中一组杂交的Fi基因型为AaBbCc且无成分R推测同时含有A、B基因才表现为有成分RC基因的存在可能抑制A、B基因的表达,即基因型为A.B.cc的个体表现为有成分R其余基因型均表现为无成分R根据Fi与甲杂交,后代有成分R无成分R^l3有成分R所占比例为1/4可以将1/4分解为1/2X1/2则可推知甲的基因型可能为AAbbcc或aaBBcc;Fi与乙杂交,后代有成分R:无成分R^l7可以将1/8分解为1/2X1/2X1/2则可推知乙的基因型为aabbcc;Fi与丙杂交,后代均无成分R可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCCo杂交I子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc比例为1L(或基因型为AaBBcc和AaBbcc比例为11)杂交H子代中有成分R植株基因型为AaBbcc故杂交I子代中有成分R植株与杂交H子代中有成分R植株相互杂交,后代中有成分R所占比例为1/2X1X3/4X1+1/2X3/4X3/4X1=21/32A正确【答案】A读题破题[审题]——抓关键U(l)3个无成分R的稳定遗传突变体;⑵突变体之间相互杂交,Fi均无成分R;⑶表格中的子代表型及比例[答题]——找依据U⑴由野生型AABBcc有成分RFiAaBbCc无成分R可作出推测A、B基因同时存在才表现为有成分RC基因的存在可能抑制A、B基因的表达;⑵根据Fi与甲杂交,后代有成分R无成分3有成分R所占比例为1/4可以将1/4分解为1/2X1/2则可推知甲的基因型可能为AAbbcc或aaBBcc;⑶根据Fi与乙杂交,后代有成分R无成分R^l7可以将1/8分解为1/2X1/2X1/2则可推知乙的基因型为aabbcc;4由⑵推出杂交I子代中有成分R植株的基因型为AABbcc和AaBbcc比例为11或基因型为AaBBccAaBbcc比例为11;⑸由3推出杂交n子代中有成分R植株的基因型为AaBbcc;⑹由4和⑸可推知用杂交I子代中有成分R植株与杂交H子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中有成分R植株所占比例为1/2X1X3/4X1+1/2X3/4X3/4X1=21/32o[失分]——析原因U⑴不能根据试题中的情境信息确定A、B、C三者功能关系;⑵不能根据杂交后代表型的比例进行逆向推导[评题]用素养该题以遗传杂交实验为载体,试题提供了复杂的情境信息,考查了科学思维与社会责任,命题体现了综合性、应用性和创新性例
②》经典高考题用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,Fi全部表现为红花若玛自交,得到的Fz植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给Fi红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是F2中白花植株都是纯合体F2中红花植株的基因型有2种C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D.Fz中白花植株的基因型种类比红花植株的多【解析】本题的切入点在“若用纯合白花植株的花粉给Fi红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株”上,相当于测交后代表现出13的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传设相关基因为A、a和B、b则A.B_表现为红色,A_bb、aaB_aabb表现为白色,因此Fz中白花植株中有纯合体和杂合体,故A项错误;F2中红花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb4种,故B项错误;控制红花与白花的两对基因独立遗传,位于两对同源染色体上,故C项错误;F2中白花植株的基因型有5种,红花植株的基因型有4种,故D项正确【答案】D例
③经典高考题控制棉花纤维长度的三对等位基因A和a、B和b、C和c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为6cm每个显性基因增加纤维长度2cm棉花植株甲AABbcc与乙aaBbCc杂交,则Fi的棉纤维长度范围是A.6~14cmB.6〜16cm8-14cmD.8-16cm【解析】AABbcc和aaBbCc杂交得到的Fi中,显性基因最少的基因型为Aabbcc显性基因最多的基因型为AaBBCc由于每个显性基因增加纤维长度2cm所以Fi的棉纤维长度范围是6+2〜6+8cm【答案】C方法提炼
1.自交“和”为16测交“和”为4的特殊分离比成因⑴基因互作
①原因分析
②解题步骤看F2的表型比例,若表型比例之和是16不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律将异常分离比与正常分离比9331进行对比,分析合并性状的类型,如比例为934则为9331即4为两种性状的合并结果三定因一限据具体比例确定出现异常分离比的原因;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型的比例2显性基因累加效应
2.自交“和”小于16测交“和”小于4的特殊分离比成因⑴成因分析⑵致死类问题解题思路第一步先将其拆分成分离定律单独分析,确定致死的原因第二步将单独分析结果再综合在一起,确定成活个体基因型、表型及比例L(基因互作类)白花三叶草有两个品种叶片内含较高水平鼠(HCN)的品种和不含氧的品种由两对独立遗传的基因控制其代谢过程如图D基因|H基因-A画体物|―»佰点葡萄糖用LH国两个不含氧的品种杂交,Fi全部含有较高水平鼠,Fi自交获得F2贝(1()A.两亲本的基因型为DDhh(或Ddhh)和ddHH(或ddHh)F2中性状分离比为高含氧品种不含氧品种=151C.鼠产生后主要储存在叶肉细胞溶酶体中D.向F2不含氧品种的叶片提取液中加入含氟葡萄糖昔,约有3/7类型能产生氨解析选D两亲本的基因型为DDhh和ddHH时,Fi为DdHh全部为含有较高水平就;如果两亲本的基因型为Ddhh和ddHh则子代会出现不含氟的品种,A错误;已知Fi为DdHh则F2中高含氧品种(D.H_)不含氟品种(D_hh、ddH_、ddhh)=97B错误;氟产生后主要储存在叶肉细胞的液泡中,C错误;F2中不含氟的品种及比例为3/7D.hh、3/7ddH_.l/7ddhh其中品种ddH_不能产生葡萄糖甘,但是加入含氟葡萄糖昔后能产生氟,比例为3/7D正确
2.(累加效应类)某种植物果实重量由三对等位基因控制,这三对基因分别位于三对同源染色体上,对果实重量的增加效应相同且具叠加性已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为150g和270g现将三对基因均杂合的两植株杂交,Fi中重量为190g的果实所占比例为()A.3/64B.5/6412/64D.15/64解析选D由于隐形纯合子的果实重量为150g而显性纯合子的果实重量为270g三对等位基因中每个显性基因增重为(270—150)+6=20g因此三对基因均杂合的两植株杂交,Fi中重量为190g的果实的基因型中含有显性基因个数为(190—150)+20=2若用A和a、B和b、C和c这三对等位基因来表示,重量为190g的个体基因型为AAbbcc、aaBBccaabbCCAaBbcc、AabbCc.aaBbCc6种,所占比例依次为1/
64、1/
64、1/
64、4/
64、4/
64、4/64因此共占比例为15/64D正确.(基因互作影响性别分化类)玉米顶端是雄花序,叶腋处是雌花序研究发现,位于两对同源染色体上的基因B、b和T、t与玉米的性别分化有关当基因B、T同时存在时,雌、雄花序都存在;基因b纯合可使玉米只有雄花序,叶腋处没有雌花序;基因t纯合可使雄花序发育为可育的雌花序下列有关叙述错误的是()A.玉米有雌雄同株、雄株和雌株三种类型B.基因型为bbTT的玉米植株在进行杂交时只能作父本C.基因型为BbTt与bbTt的植株杂交,后代中有1/2的雄株D.若后代中只含雌株和雄株,则亲本的基因型只能为bbtt、bbTt解析选Co根据题意分析可知玉米的性别受位于两对同源染色体上的两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律,B.T_表现为雌雄同株,bbT_表现为雄性,B.tt表现为雌性,根据“基因b纯合可使玉米只有雄花序,叶腋处没有雌花序;基因t纯合可使雄花序发育为可育的雌花序”所以bbtt表现为雌性根据分析,玉米有雌雄同株、雄株和雌株三种类型,A正确;基因型为bbTT的玉米植株只有雄花序,叶腋处没有雌花序,所以进行杂交时只能作父本,B正确;基因型为BbTt与bbTt的植株杂交,后代雄株(bbT_)的比例为l/2X3/4=3/8C错误;后代没有雌雄同株的植株,说明亲代不能同时含有B和T基因,即亲代没有雌雄同株的个体,亲代雄株的基因型是bbT_雌株不含B基因,只能是bbtt由于后代中出现了雌株和雄株,所以雄株的基因型是bbTtD正确.(涉及一对显性基因纯合致死)黄色卷尾鼠彼此杂交,子代的表型及比例为6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾上述遗传现象的主要原因可能是()A.不遵循基因的自由组合定律B.鼠色性状由隐性基因控制C.控制黄色性状的基因纯合致死D.卷尾性状由显性基因控制解析选C由题意可知,黄色卷尾鼠彼此杂交,子代中黄色鼠色=84=21对于毛色来说,性状发生了分离,说明该黄色卷尾鼠的黄色是杂合子,且黄色是显性性状;卷尾正常尾=3L说明该黄色卷尾鼠的卷尾是杂合子,且卷尾是显性性状,说明这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,A错误;卷尾性状由显性基因控制以及鼠色性状由隐性基因控制都不是子代出现上述比例的主要原因,B、D错误;子代中黄色鼠色=21不符合31的分离比的原因是控制黄色的基因纯合致死,导致后代性状分离比偏离9331的情况,C正确
5.(涉及二对显性基因纯合致死)某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状,且均各只受一对等位基因控制现有一高茎红花亲本,其自交后代表型及比例为高茎红花高茎白花矮茎红花矮茎白花=5331下列分析错误的是()A.控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律B.出现5331的原因是可能存在某种基因型植株致死现象C.出现5331的原因是可能存在某种基因型配子致死现象D.自交后代中高茎红花均为杂合子解析选B设高茎与矮茎、红花与白花分别受一对等位基因A和a、B和b控制一高茎红花亲本自交后代出现4种类型,则该亲本的基因型为AaBb又因自交后代的性状分离比为5331说明控制这两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;理论上该高茎红花亲本自交后代性状分离比为9331而实际上却为5331若将5331拆开来分析,则有高茎矮茎=21红花白花=21说明在后代中不存在AA和BB的个体,进而推知出现5331的原因可能是基因型为AB的雌配子或雄配子致死,B错误,C正确;综上分析可推知在自交后代中,高茎红花的基因型为AABb、AaBB、AaBb均为杂合子,D正确
6.(部分个体致死)某二倍体植株的花色和茎高分别由基因A、aB、b控制,用甲、乙、丙三种基因型不同的红花高茎植株分别与白花矮茎植株杂交,Fi植株均为红花高茎用用植株随机交配,F2植株的表型及比例均为红花高茎红花矮茎白花高茎白花矮茎=9111下列叙述错误的是()A.甲、乙、丙都能产生AB配子B.这两对性状的遗传遵循基因自由组合定律C.F2出现9111比例的原因是部分个体致死D.甲、乙、丙植株的基因型分别是AABB、AABb、AaBb解析选D红花高茎植株分别与白花矮茎植株杂交,Fi植株均为红花高茎,说明甲、乙、丙都可以产生AB配子,A正确;性状由两对基因控制,且出现性状9111的分离比,这两对性状的遗传遵循基因自由组合定律,B正确;由上述分析可得,根据基因型判断死亡的个体的基因型是Aabb和aaBbC正确;进一步判断甲、乙、丙植株的基因型为AABB、AABb、AaBB但无法确定甲、乙、丙为三种基因型中的哪种,D错误..(配子致死类)某种植物的花色同时受A、a与B、b两对基因控制,基因型为A_bb的植株开蓝花,基因型为aaB_的植株开黄花将蓝花植株(早)与黄花植株杂交,取F1红花植株自交得F2°F2的表型及其比例为:红花黄花蓝花白花=7311则下列分析中正确的是()A.F2中基因型为Aa__的杂合子致死.Fi产生的配子中某种雌雄配子同时致死C.亲本蓝花植株和F2蓝花植株的基因型一定为AAbbD.Fi产生的配子中,Ab雌配子或Ab雄配子致死解析选DFi红花植株自交所得F2中出现了黄花(aaB.)和蓝花(A.bb)的个体,说明用同时含有A、a、B、b基因,故Fi红花的基因型为AaBb若没有致死情况,则Fi自交产生的Fz的表型及比例是A_B_aaB_A_bb aabb=9331事实上,F2的表型及比例是A_B_(红花)aaB.(黄花)A.bb(蓝花)aabb(白花)=7311白花基因的基因型是aabb则可推知含有ab的雌配子和雄配子都是可育的,又由A_bb(蓝花)的数目是1而不是3可推知含有Ab的雌配子或者是雄配子致死,D正确
8.(合子或配子致死类)某自花传粉的二倍体植株的花色有红色、粉色和白色3种表型,花色的遗传过程中存在致死现象基因型相同的两亲本杂交,Fi中红花粉花白花=441不考虑基因突变和染色体变异回答下列问题⑴有人提出假说一亲本植株的基因型为AaBb且两对等位基因位于两对同源染色体上亲本杂交未出现9331的原因是
①同时具有A、B两种显性基因时显红色,只有A或B一种显性基因时显粉色,不含显性基因时显白色;
②o那么,Fi中粉花植株的基因有种.⑵还有人提出假说二控制该植株花色的基因位于一对同源染色体上,亲本的基因型为Aa亲本杂交出现441的原因是
①AA显红色,Aa显粉色,aa显白色;
②亲本Aa减数分裂时某一种配子的致死情况是o
(3)为了探究
(1)
(2)中哪种假说合理,以用中植株作为材料,设计遗传实验进行探究_(简要写出实验设计思路、预期结果及结论)解析⑴假说一如果亲本植株的基因型为AaBb且两对等位基因位于两对同源染色体上亲本杂交得到用中红花粉花白花=441未出现9331的原因可能是同时具有A、B两种显性基因时显红色,只有A或B一种显性基因时显粉色,不含显性基因时显白色,且AA和BB基因纯合个体致死Fi中粉花植株的基因型有Aabb、aaBb共2种⑵假说二如果控制该植株花色的基因位于一对同源染色体上,亲本的基因型为AaAA显红色,Aa显粉色,aa显白色,Fi中要出现红花粉花白花=441即AA=4/9=(2/3)2aa=1/9=(1/3)2故亲本Aa通过减数分裂产生的配子A a=21即a配子50%致死⑶要探究哪种假说合理,可以选择Fi中红花个体与白花个体进行测交,检测其基因型若假说一成立,则Fi中红花基因型为AaBb测交后代红花粉花白花=121;若假说二成立,则Fi中红花基因型为AA测交后代全为粉花答案
(1)AA和BB基因纯合个体致死2
(2)a(雌雄)配子50%致死
(3)选择Fi中红花个体与白花个体进行测交,若红花粉花白花=121则假说一成立;若全为粉花,则假说二成立杂交编号杂交组合子代表型(株数)IFiX甲有199无602IIFiX乙有101无699mFiX丙无795类型FiAaBb自交后代比例Fi测交后代比例I存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现961121II两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状9713m当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现934112IV只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现15131相关原理举例分析以基因型AaBb为例自交后代比例测交后代比例显性基因在基因型中的个数影响性状原理A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强显性基因在基因型中的个数影响性状表现AABB AaBBAABbAaBb、aaBB、AAbb AabbaaBb aabb=14641AaBb:Aabb、aaBb:aabb=121成因后代比例
①显性纯合致死(AA、BB致死)自交子代AaBb AabbaaBb aabb=4221其余基因型个体致死测交子代AaBb AabbaaBbaabb=l111
②隐性纯合致死(自交情况)自交子代出现933(双隐性致死);自交子代出现91(单隐性致死)。