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1、第 5 章 基因的传递规律课时 2 基因的自由组合定律1.2022全国甲某种自花传粉植物的等位基因 A/a 和 B/b 位于非同源染色体上。A/a 控制花粉育性，含 A 的花粉可育；含 a 的花粉 50可育、50不育。B/b 控制花色，红花对白花为显性。若基因型为 AaBb 的亲本进行自交，则下列叙述错误的是（B）A.子一代中红花植株数是白花植株数的 3 倍B.子一代中基因型为 aabb 的个体所占比例是 1/12C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的 3 倍D.亲本产生的含 B 的可育雄配子数与含 b 的可育雄配子数相等解析由“等位基因 A/a 和 B/b 位于非同源染色体上”可推出这两
2、对等位基因的遗传遵循自由组合定律，即 A/a 和 B/b 独立遗传。单独分析基因 B/b，亲本的基因型都为 Bb，自交后，子代的基因型及比例为 BB：Bb：bb1：2：1，表型及比例为红花植株：白花植株3：1，A 正确。单独分析基因 A/a，亲本的基因型均为 Aa，产生的雌配子类型及比例为 A：a1：1，由“含 A 的花粉可育；含 a 的花粉 50可育、50不育”可推出亲本产生的可育雄配子数：不育雄配子数3：1，则子代中基因型为 aa 的个体占 1/6，推断过程如表所示：雌配子子代基因型可育雄配子12A12a23A26AA26Aa13a16Aa16aa综合分析可知，子一代中基因型为 aabb
3、的个体所占比例为1614124，B 错误、C 正确。亲本关于花色的基因型为 Bb，其产生的含 B 的可育雄配子数与含 b 的可育雄配子数相等，D正确。2.2021全国甲果蝇的翅型、眼色和体色 3 个性状由 3 对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于 X 染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇 M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇 N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇 N 表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是（A）A.果蝇 M 为红眼杂合体雌蝇B.果蝇 M 体色表现为黑檀体C.果蝇 N 为灰体红眼杂合体D.亲本果蝇均为长翅杂合体解析假设与果蝇翅型
4、有关的基因为 A、a，子代果蝇中长翅：残翅3：1，由此可判断双亲关于翅型都为显性性状（长翅）且为杂合体（Aa），D 正确。假设与果蝇眼色有关的基因为 B、b，子代果蝇中红眼：白眼1：1，又知红眼为显性性状，控制眼色的基因位于 X 染色体上，则双亲的基因型为 XBXb、XbY 或 XbXb、XBY；假设与果蝇体色有关的基因为 C、c，子代果蝇中灰体：黑檀体1：1，则双亲中一个为杂合体（Cc），一个为隐性纯合体（cc）。果蝇 N 表现为显性性状（长翅）灰体红眼，则果蝇 N 的基因型为 AaCcXBY 或 AaCcXBXb，果蝇 M 为长翅黑檀体白眼，基因型为 AaccXbXb或 AaccXbY，A
5、 错误，B、C 正确。3.2022辽宁，12 分某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病（以下简称“抗病”与“易感病”）由基因 R/r 控制，花瓣的斑点与非斑点由基因 Y/y 控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验，结果见表。组别亲本杂交组合F1表型及数量抗病非斑点抗病斑点易感病非斑点易感病斑点1抗病非斑点易感病非斑点710240002抗病非斑点易感病斑点1321291271403抗病斑点易感病非斑点728790774抗病非斑点易感病斑点18301720（1）上表杂交组合中，第 1 组亲本的基因型是RRYy 和 rrYy，第 4 组的结果能验证这两对相对性状中抗病和易感病
6、的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第2组。（2）将第 2 组 F1中的抗病非斑点植株与第 3 组 F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为3：3：1：1。（3）用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。现有一基因型为 YYyy 的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离（不考虑其他变异），则产生的配子类型及比例分别为YY：Yy：yy1：4：1，其自交后代共有5种基因型。（4）用 X 射线对该花卉 A 基因的显性纯合子进行诱变，当 A 基因突变
7、为隐性基因后，四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更低。解析（1）第 1 组中两亲本的表型分别为抗病非斑点、易感病非斑点，而 F1均表现为抗病且非斑点：斑点3：1，可以推出抗病对易感病为显性，非斑点对斑点为显性，进一步推出抗病非斑点亲本的基因型为 RRYy，易感病非斑点亲本的基因型为 rrYy。分析可知，第 4 组亲本的基因型分别为RrYY 和 rryy，该组的杂交结果只能验证抗病和易感病的遗传遵循分离定律。经分析可知，第 2 组亲本的基因型分别为 RrYy 和 rryy，第 3 组亲本的基因型分别为 Rryy 和 rrYy。第 1 组中，无论R/r、Y/y 是位于一对同源染色体上还是位于两对同
8、源染色体上，抗病非斑点亲本（RRYy）都能产生 RY、Ry 两种配子，比例约为 1：1，易感病非斑点亲本（rrYy）都能产生 rY、ry 两种配子，比例约为 1：1，F1中抗病非斑点：抗病斑点都约为 3：1；第 3 组中，无论 R/r、Y/y 是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，抗病斑点亲本（Rryy）都能产生 Ry、ry 两种配子，比例约为 1：1，易感病非斑点亲本（rrYy）都能产生 rY、ry 两种配子，比例接近 1：1，F1中抗病非斑点：抗病斑点：易感病非斑点：易感病斑点都约为 1：1：1：1；第 4 组中，无论 R/r、Y/y 是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体
9、上，抗病非斑点亲本（RrYY）都能产生 RY、rY 两种配子，比例约为 1：1，易感病斑点亲本（rryy）都能产生 ry 配子，F1中抗病非斑点：易感病非斑点都约为 1：1；第 2 组中，抗病非斑点亲本的基因型为 RrYy，易感病斑点亲本的基因型为 rryy（只能产生 ry 一种配子），而 F1的表型及比例为抗病非斑点：抗病斑点：易感病非斑点：易感病斑点1：1：1：1，可推出抗病非斑点亲本（RrYy）产生 RY、Ry、rY、ry 四种配子，比例约为1：1：1：1，则 R/r、Y/y 位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律。（2）第 2 组 F1中的抗病非斑点植株的基因型为 RrYy，第
10、3 组 F1中的易感病非斑点植株的基因型为 rrYy，RrYy 和rrYy 杂交，后代中抗病：易感病1：1，非斑点：斑点3：1，则后代中抗病非斑点：易感病非斑点：抗病斑点：易感病斑点3：3：1：1。（3）秋水仙素能够抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。基因型为 YYyy 的四倍体植株，在减数分裂过程中四条同源染色体两两分离，则产生的配子类型及比例为 YY：Yy：yy1：4：1，其自交后代共有 YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy 和 yyyy5 种基因型。（4）用 X 射线对该花卉 A基因的显性纯合子进行诱变，当 A基因突变为隐性基因（记为 a）后，若为二倍体，则其基因型为
11、Aa，其产生 a 配子的概率为 1/2，则后代中隐性性状出现的频率为 1/21/21/4；若为四倍体，则其基因型为 AAaa，其产生 aa 配子的概率为 1/6，则子代中隐性性状出现的频率为 1/61/61/36，即四倍体中隐性性状出现的频率较二倍体更低。4.2022北京节选，9 分番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。（2）野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因 A 突变为 a）果肉黄色，乙（基因 B 突变为 b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如图 1。据此
12、，写出 F2中黄色的基因型：aaBB、aaBb。（3）深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质 2 积累会使果肉呈橙色，如图 2。上述基因 A、B 以及另一基因 H 均编码与果肉颜色相关的酶，但 H 在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb 中前体物质 2 积累、果肉呈橙色的原因是基因 A 突变为 a，但果肉细胞中的基因 H 仍表达出少量酶 H，持续生成前体物质 2；基因 B 突变为 b，前体物质 2 无法转变为番茄红素。（4）有一果实不能成熟的变异株 M，果肉颜色与甲相同，但 A 并未突变，而调控 A 表达的 C 基因转录水平极
13、低。C 基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的 C 基因，其表型与 M 相同。进一步研究发现 M 中 C 基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与 C 基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括，并检测 C 的甲基化水平及表型。将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入 M敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因将果实特异性表达的甲基化酶基因导入 M将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型解析（2）结合题中信息知，番茄果肉颜色由两对等位基因控制，两种单基因纯合突变体杂交得F1，F1自交得 F2，F2中红色：黄色：橙色185：62：839：3：4，说明 F1是双杂
14、合子，则 F1的基因型为 AaBb。由题意知，单基因纯合突变体甲（基因 A 突变为 a）的果肉为黄色，单基因纯合突变体乙（基因 B 突变为 b）的果肉为橙色，则甲的基因型为 aaBB，乙的基因型为 AAbb，则 F2中黄色的基因型为 aaBB、aaBb。（3）结合题图分析可知，aabb 中缺乏基因 A，不能合成酶 A，但果肉细胞中的基因 H 仍表达出少量酶 H，前体物质 1 在酶 H的作用下持续生成前体物质 2；又由于 aabb 中没有 B基因，故其不能合成酶 B，前体物质 2 因无法转变为番茄红素而积累，而前体物质 2 积累会使果肉呈橙色。（4）结合题中信息推测，果实成熟与 C基因甲基化水平
15、改变有关，欲为该推测提供证据，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入 M，敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测 C 的甲基化水平及表型。5.2022江苏，12 分大蜡螟是一种重要的实验用昆虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄 3 种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表（反交实验结果与正交一致）。请回答下列问题。表 1深黄色与灰黑色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄灰黑深黄（P）灰黑（P）21130深黄（F1）深黄（F1）1526498深黄（F1）深黄（P）23140深黄（F1）灰黑（P）10561128
16、表 2深黄色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄黄白黄深黄（P）白黄（P）023570黄（F1）黄（F1）5141104568黄（F1）深黄（P）132712930黄（F1）白黄（P）0917864表 3灰黑色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色灰黑黄白黄灰黑（P）白黄（P）012370黄（F1）黄（F1）7541467812黄（F1）灰黑（P）75413420黄（F1）白黄（P）011241217（1）由表 1 可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体显性遗传。（2）深黄、灰黑、白黄基因分别用 Y、G、W 表示，表 1 中深黄的亲本和 F1个体基因型分别是YY、YG，表 2、表 3 中 F1基因型分别是YW、GW。群体中 Y、G、W 三个基因位于1对同源染色体上。（3）若从表 2 中选取黄色（YW）雌、雄个体各 50 只，从表 3 中选取黄色（GW）雌、雄个体各50 只，进行随机杂交，后代中黄色个体占比理论上为50（或 1/2）。（4）若表 1、表 2、表 3 中深黄（YY、YG）和黄色（YW、GW）个体随机杂交，后代会出现4种表型和6种基因型。（5）若表 1 中两亲本
