基因的自由组合定律是高考的核心考点。分析近几年全国各地高考题,该部分试题主要分为四类:求子代中基因型或表现型的概率;推断亲代的基因型或表现型;特定条件下自由组合定律的计算;探究或验证自由组合定律的方法-遗传类实验方案。
例1 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
解析 AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe得到的子代中一定含有Dd,因此只要计算出其他四对等位基因为纯合的概率即可:Aa×Aa出现纯合的概率为1/2,BB×Bb出现纯合的概率为1/2,Cc×CC出现纯合的概率为1/2,Ee×Ee出现纯合的概率为1/2,因此出现四对等位基因纯合的概率为1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
答案 B
点拨 基因的自由组合定律的实质是:减数***过程中,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。只要题干信息中有“***遗传”、“不连锁” 、“不同等位基因之间自由组合”或“两对等位基因分别位于两对非同源染色体上”等信息,那么就适用自由组合定律。而分离定律是自由组合定律的基础。所以根据自由组合定律的实质解决相关问题的一般思路是:在***遗传的情况下,首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题,再用乘法法则处理。
例2 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***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 ,其理论比例为 。
解析 对于某一对相对性状,子代表现型为1∶1,说明亲本测交;子代表现型为3∶1,说明亲本为纯合子自交;子代表现型只有一种,说明亲本均为纯合子,或均为显性个体。然后再综合题中亲本的有关信息最终确定每个亲本的表现型组合。
(1)(2)根据子代中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,那么子代中灰身∶黑身=(47+49)∶(17+15)=3∶1。大翅脉∶小翅脉=(47+17)∶(49+15)=1∶1。根据题干可知:亲本是灰身雌蝇与灰身雄蝇杂交,由于子代中灰身∶黑身=3∶1,因此亲本的基因型都是Bb。亲本是大翅脉的雌蝇与小翅脉的雄蝇杂交,由于子代中大翅脉∶小翅脉=1∶1,所以亲本基因型是Ee和ee。(3)亲本雌蝇的基因型是BbEe,其产生的卵细胞的4种基因型是:BE、Be、bE和be,比例是1∶1∶1∶1。
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
例3 某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如***所示,此外,a基因的存在对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到Fl,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是( )
[A基因][B基因][酶A][酶B][白素][粉素][红素]
A.白∶粉∶红,3∶10∶3
B.白∶粉∶红,3∶12∶1
C.白∶粉∶红,4∶9∶3
D.白∶粉∶红,6∶9∶1
解析 “不连锁”说明两对基因的遗传符合自由组合定律。由于a基因的存在对于B基因的表达有抑制作用,AABB与aabb杂交得到F1(AaBb),F1自交后代(aabb+aaBb)(白色)∶(A_bb+AaB_)(粉色)∶AAB_(红色)=4∶9∶3
答案 C
点拨 两对等位基因是自由组合的,这并不意味着它们不会相互作用,相反有些基因影响着形状、色泽等同一性状,从而出现各种形式的相互作用。但是两对等位基因的遗传依然遵循基因的自由组合定律,并且后代的基因型及比例也不会发生改变,只是由于多种基因组合合并体现同一种性状,故出现特殊的性状分离比,我们可以利用“合并同类项”巧解特殊分离比难题。
了解问题的本质:双杂合的F1自交后代有9种基因型(1∶2∶1)(1∶2∶1)=1∶2∶2∶4∶1∶1∶2∶2∶1,四种表现型(3∶1)(3∶1)=9∶3∶3∶1。
根据题中基因的相互作用关系明确哪些基因型组合表现同一性状。将体现相同性状的部分,即同类项合并,得出特殊分离比。常见的有如下几种情况:
两种表现型,比例为15∶1即(9∶3∶3):1;比例13∶3即(9∶3∶1)∶3;比例9∶7即9∶(3∶3∶1);
三种表现型,比例为12∶3∶1、9∶6∶1或9∶4∶3;
五种表现型,比例为1∶4∶6∶4∶1(显性基因在基因型中的个数影响性状表现)即1∶(2∶2)∶(4∶1∶1)∶(2∶2)∶1。
1.在完全显性的条件下,基因型AaBbcc与aaBbCC的两亲本进行杂交(这三对等位基因是***遗传的),其子代中表现型不同于双亲的个体占全部子代的( )
A.0 B.37.5% C.62.5% D.100%
2.某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ-1基因型为AaBB,且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患病。根据以下系谱***,正确的推断是( )
A. Ⅰ-3的基因型一定为AABb
B. Ⅱ-2的基因型一定为aaBB
C. Ⅲ-1的基因型可能为AaBb或AABb
D. Ⅲ-2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16
3.青蒿素是***疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对***叶(b)为显性,两对性状***遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、***叶植株所占比例为 。
1.C 2.B 3.9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb 1/8
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