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1、遗传基本定律中的F2特殊性状分离比归类高考对遗传基本定律的考查,历来是一个重点。其中对F2特殊性状分离比的考查是近年来的一个热点。这类试题能够很好地体现学生的理解能力、变通思维能力等。本文试图对F2特殊性状分离比进行系统地归纳和整理,以期广大师生能从中获得启发。1 基因互作1.1 概述两对独立遗传的的非等位基因在表达时,有时会因基因之间的相互作用,而使杂交后代的性状分离比偏离9:3:3:1的孟德尔比例,称为基因互作。基因互作的各种类型中,杂种后代表现型及比例虽然偏离正常的孟德尔遗传,但基因的传递规律仍遵循自由组合定律。基因互作的各种类型及其表现型比例如下表:基因互作的类型概念F2比例相当于自由
2、组合的比例显性上位两对等位基因同时控制某一性状时,其中一对基因的显性状态对另一对基因(无论显隐性)有遮盖作用,即当一对基因为显性时表现一种性状,另一对基因为显性而第一对基因为隐性时,表现另一种性状,两对基因都为隐性时表现第三种性状12:3:1(9:3):3:1隐性上位两对等位基因同时控制某一性状时,其中一对基因的隐性状态对另一对基因起遮盖作用9:3:49:3:(3:1)显性互补两对等位基因同时控制某一性状时,当两对基因都为显性时(无论纯合还是杂合),表现为一种性状;当只有一对基因是显性,或两对基因都是隐性时,表现为另一种性状9:79:(3:3:1)重叠作用两对等位基因同时控制某一性状时,当两对
3、基因都为显性或一对基因为显性,另一对为隐性时,表现一种性状,两对基因均为隐性时表现另一种性状15:1(9:3:3):1积加作用两对等位基因同时控制某一性状时,当两对基因都为显性时表现一种性状,只有一对基因是显性时表现另一种性状,两对基因均为隐性时表现第三种性状9:6:19:(3:3):1抑制作用两对等位基因同时控制某一性状时,其中一对基因的显性状态对另一对基因的表现有抑制作用,但其本身并不控制任何性状13:3(9:3:1:):31.2 高考名题赏析【题1】 (2010全国理综I,33)现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长
4、)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:实验1:圆甲圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 = 9 :6 :1实验2:扁盘长,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 = 9 :6 :1实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆:长均等于1 :2 :1。综合上述实验结果,请回答:(1)南瓜果形的遗传受对等位基因控制,且遵循定律。(2)若果形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,则圆形的基因型应为,扁盘的基因型应为,长形的基因型应为。(3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收
5、获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘:圆 = 1 :1 ,有的株系F3果形的表现型及数量比为。【命题意图】 主要考查遗传的基本规律的知识和理解能力。【解析】 第(1)小题,根据实验1和实验2中F2的分离比 9 :6 :1可以看出,南瓜果形的遗传受2对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。第(2)小题,根据实验1和实验2的F2的分离比 9 :6 :1可以推测出,扁盘形应为AB,长形应为aabb,两种圆形为Abb和aaB。第(3)小题中,F2扁盘植株共有
6、4种基因型,其比例为:1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb和2/9AaBB,测交后代分离比分别为:1/9AB;2/9(1/2AB:1/2Abb);4/9(1/4AB:1/4Aabb:1/4aaBb:1/4aabb);2/9(1/2AB:1/2aaB)。【答案】(1)2 基因的自由组合(2)AAbb、Aabb、aaBb、aaBB AABB、AABb、AaBb、AaBB aabb(3)4/9 4/9 扁盘:圆:长 = 1 :2 :1【题2】 (2010全国新课标,32)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:l个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用
7、这4个品种做杂交实验,结果如下:实验1:紫红,Fl表现为紫,F2表现为3紫:1红;实验2:红白甲,Fl表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白;实验3:白甲白乙,Fl表现为白,F2表现为白;实验4:白乙紫,Fl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)。遗传图解为 。(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
8、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)如图或(3)9紫:3红:4白【题3】 (2010安徽,4)南瓜的扁形、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,亲代圆形南瓜株的基因型分别是A.aBB和Aabb B .aaBb和Aabb C. Aabb和aaBB D.AABB和aabb【命题意图】 考查有关基因自由组合定律中的非等位基因间的相互作用【解析
9、】 两对等位基因控制一对相对性状的遗传,由两圆形的南瓜杂交后代全为扁盘形可知,两亲本均为纯合子,而从F1自交,F2的表现型及比例接近961看出,F1必为双杂合子。所以本题是考查基因间的累加作用:两种显性基因同时存在时产生一种性状,单独存在时能分别表示相似的性状,两种基因均为隐性时又表现为另一种性状,F2代表现型有3种,比值为961。 【答案】 C【题4】 (2009年福建,27)某种牧草体内形成氰的途径为:前体物质产氰糖苷氰 。基因A控制前体物质生成产氰糖苷,基因B控制产氰糖苷生成氰。表现型与基因型之间的对应关系如下表:表现型有氰有产氰糖苷、无氰无产氰苷、无氰基因型A_B_(A和B同时存在)A
10、_bb(A存在,B不存在)aaB_或aabb(A不存在)(1)在有氰牧草(AABB)后代中出现的突变那个体(AAbb)因缺乏相应的酶而表现无氰性状,如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同,则翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是:编码的氨基酸 ,或者是 。(2)与氰形成有关的二对基因自由组合。若两个无氰的亲本杂交,F1均表现为氰,则F1与基因型为aabb的个体杂交,子代的表现型及比例为 。(3)高茎与矮茎分别由基因E、e控制。亲本甲(AABBEE)和亲本乙(aabbee)杂交,F1均表现为氰、高茎。假设三对等位基因自由组合,则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体占 。(4)以有氰
11、、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本,通过杂交育种,可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明。【命题意图】 考查基因对性状的控制的有关知识。【解析】 如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同,则翻译至mRNA的该位点时发生的变化可能是:编码的氨基酸(种类)不同(错义突变),或者是合成终止(或翻译终止)(无义突变),(该突变不可能是同义突变)。依题意,双亲为AAbb和aaBB,F1为AaBb,AaBb与aabb杂交得1AaBb,1aaBb,1Aabb,1aabb,子代的表现型及比例为有氰无氰=13(或有氰有产氰糖苷、无氰无产氰糖苷、无氰=112)。亲
12、本甲(AABBEE)和亲本乙(aabbee)杂交,F1 为AaBbEe,则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体为AAbbEE 、aaBBEE、aabbEE,占1/41/41/4+1/41/41/4+1/41/41/4=3/64。 以有氰、高茎(AABBEE)与无氰、矮茎(AAbbee)两个能稳定遗传的牧草为亲本杂交,遗传图解如下: AABBEE AAbbee AABbEe 后代中没有符合要求的aaB_E_或aabbE_的个体,因此无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。【答案】 (1)(种类)不同 合成终止(或翻译终止)(2)有氰无氰=13(或有氰有产氰糖苷、无氰无产氰糖苷、无氰=112)。(3)3
13、/64(4) AABBEEAAbbee AABbEe 后代中没有符合要求的aaB_E_或aabbE_的个体【题5】 (2008年宁夏,29)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。【命题意图】 考查基因自由组合定律的基础知识和分析推理能力。【解析】 由题意可知,AB开紫花,其他(Abb、aa B、aabb)都开白花。故开紫花的基因型有A
14、aBb、AaBB、AABb、AABB四种情况。基因型为AaBb的植株自交,子代开紫花的植株所占的比例为:3/43/4=9/16,由此可推知子代中紫花植株:白花植株9:7。基因型为AaBB的植株自交,产生ABB和aaBB的比例为3:1;同理, 基因型为AABb的植株自交,产生AAB和AAbb的比例为3:1,子代表现为紫花植株:白花植株3:1。基因型为AABB的紫花植株自交子代全部是AABB,表现为紫花植株。【答案】 4 AaBb AaBB AABb AABB【题6】 (2008年全国II,31)(17分)某种植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定。只要基因R存在,块根必为红色,rrYY或rrYy为黄色,rryy为白色;在基因M存在时果实为复果型,mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。(1)请写出以二倍体黄色块根、复果型(rrYy