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1、自由组合定律的特殊性状分离比分析罗田骆驼坳中学 晏绍元 遗传学是高考重点考查的内容,同时这部分题目的难度较大,是决定考生生物成绩高低的关键。命题的侧重点是遗传学原理的理解和应用,重点考查考生的综合运用能力,分析推理能力。考查的形式较多,如选择 填空 简答 综合分析 实验等。这就要求同学们熟练掌握遗传学部分的题型 解题方法和技巧。运用遗传规律解决生产生活中的实际问题仍为2013年高考的重点内容。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。下面试图对F2特殊性状分离比进行系统地归纳和整理,以期广大
2、师生能从中获得启发。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。规律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。F2比例: 9 : 3 : 4【例题1】(2010全国新课标高考,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)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:实验1:紫红,Fl表
3、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系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/
4、9的株系F3花色的表现型及其数量比为 。规律2: 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。F2比例:9 : 6 : 1【例题2】 (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)。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
5、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F
6、3果形的表现型及数量比为 。规律3:累加作用: 某一类基因积累越多,形状表现的越明显。【例题3】 (2009年上海生物,29)牡丹花的花色种类多种多样,其中白色的是不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制;显性基因A和B可以使花青素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一深红色的牡丹同一白色的牡丹杂交,就能得到中等红色的个体,若这些个体自交其子代将出现的花色的种类和比例分别是A3种 9:6:1 B4种 9:3:3:1C5种 1:4:6:4:1 D6种 1:4:3:3:4:1规律4:显性上位:两对等位基因同时控制某一
7、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 。F2比例: 12 : 3: 1【例题4】 燕麦的颖色受两对基因控制。已知黑颖(用字母A表示)对黄颖(用字母B表示)为显性,且只要A存在,植株就表现为黑颖。双隐性则出现白颖。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交,F1全为黑颖,Fl自交产生的F2中,黑颖:黄颖:白颖=12:3:1。请回答下面的问题:(1)F2的性状分离比说明基因A(d)与B(b)的遗传遵循基因的 定律。F2中白颖的基因型为 ,黄颖占所有非黑颖总数的比例
8、是 。(2)请用遗传图解的方式表示出题目所述杂交过程(包括亲本、F1及F2各代的基因型和表现型)。规律5: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。 F2比例:13 : 3【例题5】 蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)是显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,后代中白色茧对黄色茧的分离比是A 3:1 B 13:3 C 1:1 D15:1规律6: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,
9、或两对基因都是隐性时,表现为另一种性状。F2比例:9 : 7【例题6】 (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。【专项训练1】 香豌豆中紫花与白花是一对相对性状,由非同源染色体上的两对基因共同控制,只有当同时存在两个显性基因(A和B)时,花中的紫色素才合
10、成。下列说法正确的是AAaBb的紫花香豌豆自交,后代中紫花和白花之比为9:7B若杂交后代性状分离比为3:5,则亲本基因型只能是AaBb和aaBbC紫花香豌豆自交,后代中紫花和白花的比例一定是比3:1D白花香豌豆与白花香豌豆相交,后代不可能出现紫花香豌豆【答案】 B【专项训练2】 (2010安徽高考,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
11、C. AAbb和aaBB D.AABB和aabb 【答案】 C【专项训练3】(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_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
12、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 。【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)3/64【专项训练4】(2008年广东,33)玉米植株的性别决定受两对基因(B-b,T-t)的支配,这两对基因位于非同源染色体上,玉米植株的性别和基因型的对应关系如
13、下表,请回答下列问题:基因型B和T同时存在(B_T_)雌雄同株T存在,B不存在(bbT_)雄株T不存在(B_tt或bbtt)雌株(1)基因型为bbTT的雄株与BBtt的雌株杂交,F1的基因型为_,表现型为_;F1自交,F2的性别为_,分离比为_。(2)基因型为_的雄株与基因为_的雌株杂交,后代全为雄株。(3)基因型为_的雄株与基因型为_的雌株杂交,后代的性别有雄株和雌株,且分离比为1:1。【答案】 (1)F1的基因型为BbTt, 表现型为雌雄同株异花。F1自交F2的性别为雌雄同株异花、雄株、雌株,分离比为:9:3:4。(2)基因型为bbTT的 雄株与基因型为bbtt的雌株杂交,后代全为雄株。(3)基因型为bbTt 的雄株与基因型为bbtt的雌株杂交,后代的性别有雄株、雌株,且分离比为1:1