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【備考2024】一輪新人教版生物學學案
第五單元　遺傳的基本規律和伴性遺傳
第2講　孟德爾的豌豆雜交實驗(二)
考點1　兩對相對性狀的豌豆雜交實驗和自由組合定律
一、兩對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析
1．觀察現象，提出問題
(1)兩對相對性狀雜交實驗的過程
(2)對雜交實驗結果的分析
(3)提出問題
F2中為什么會出現新的性狀組合呢？F2中不同性狀的比(9∶3∶3∶1)與一對相對性狀雜交實驗中F2的3∶1的數量比有聯系嗎？
2．提出假說，解釋現象
(1)假說內容
①兩對相對性狀分別由兩對遺傳因子控制。
②F1在產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。
③F1產生的雌配子和雄配子各有4種：YR、Yr、yR、yr，且數量比為1∶1∶1∶1。
④受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
(2)遺傳圖解
(3)結果分析
3．演繹推理，檢驗假說
4．分析結果，得出結論
實驗結果與演繹結果相符，假說成立，得出自由組合定律。
二、自由組合定律
1．細胞學基礎
2．實質、發生時間及適用范圍
(1)實質：非同源染色體上的非等位基因自由組合。
(2)時間：減數分裂Ⅰ后期。
(3)范圍：①真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“無性”或“有性”)生殖的細胞核(填“細胞核”或“細胞質”)遺傳。
②獨立遺傳的兩對及兩對以上的等位基因。
三、孟德爾獲得成功的原因和遺傳規律的再發現
1．孟德爾獲得成功的原因
(1)材料：正確選用豌豆作為實驗材料。
(2)對象：對性狀分析是由一對到多對，遵循由單因素到多因素的研究方法。
(3)結果處理：對實驗結果進行統計學分析。
(4)方法：運用假說—演繹法這一科學方法。
2．遺傳規律再發現
(1)1909年，丹麥生物學家約翰遜把“遺傳因子”叫作基因。
(2)因為孟德爾的杰出貢獻，他被后人公認為“遺傳學之父”。
四、自由組合定律的應用
1．指導雜交育種，把優良性狀組合在一起。
F1純合子
2．為遺傳病的推斷提供理論依據。分析兩種或兩種以上遺傳病的傳遞規律，推測基因型和表型的比例及群體發病率。
1．孟德爾實驗中為什么要用正交和反交進行實驗？從數學角度看，9∶3∶3∶1與3∶1能否建立聯系？(必修2　P10“旁欄思考”)
提示：用正交和反交進行實驗是為了證明性狀的遺傳是否和母本有關(排除細胞質遺傳)。(黃色∶綠色)×(圓粒∶皺粒)＝(3∶1)(3∶1)＝黃色圓粒∶黃色皺粒∶綠色圓粒∶綠色皺粒＝9∶3∶3∶1。
2．具有兩對相對性狀的純合親本雜交，F2中重組類型所占的比例一定是6/16嗎？(必修2　P10“旁欄思考”拓展)
提示：當親本基因型為YYRR和yyrr時，F2中重組類型所占比例是6/16；當親本基因型為YYrr和yyRR時，F2中重組類型所占比例是10/16。
3．在豌豆雜交實驗之前，孟德爾曾花了幾年時間研究山柳菊，結果卻一無所獲，其原因主要有哪些？(必修2　P12“思考·討論”)
提示：(1)山柳菊沒有既容易區分又可以連續觀察的相對性狀。(2)山柳菊有時進行有性生殖，有時進行無性生殖。(3)山柳菊的花小，難以做人工雜交實驗。
1．F2的9∶3∶3∶1性狀分離比一定依賴于雌雄配子的隨機結合。 (√)
2．自由組合定律是指F1產生的4種類型的精子和4種卵細胞可以自由組合。 (×)
提示：自由組合定律是指F1產生配子時非同源染色體上的非等位基因自由組合。
3．自由組合定律的實質是等位基因分離的同時，非等位基因自由組合。 (×)
提示：自由組合定律的實質是同源染色體上等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
4．若雙親豌豆雜交后子代表型之比為1∶1∶1∶1，則兩個親本基因型一定為YyRr×yyrr。 (×)
提示：親本的基因型也可能是Yyrr×yyRr。
5．基因的分離定律和自由組合定律具有相同的細胞學基礎。 (√)
1．若基因型為AaBb的個體測交后代出現四種表型，但比例為42%∶8%∶8%∶42%，出現這一結果的原因可能是________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：A、a和B、b兩對等位基因位于同一對同源染色體上，且部分初級性母細胞同源染色體的非姐妹染色單體發生互換，產生四種類型的配子，其比例為42%∶8%∶8%∶42%
2．利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc來確定這三對等位基因是否分別位于三對同源染色體上的實驗思路是____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合，分別得到F1并自交得到F2，若各雜交組合的F2中均出現四種表型，且比例為9∶3∶3∶1或其變式，則可確定這三對等位基因分別位于三對同源染色體上
1．位于兩對常染色體上的兩對等位基因的遺傳
AABB×aabb→AaBb　AAbb×aaBB→AaBb
AaBb×aabb→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb
Aabb×aaBb→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb
AaBb×Aabb→表型：3∶3∶1∶1
AaBb×aaBb→表型：3∶S3∶1∶1
AaBb×AaBb→基因型：1AABB∶2AABb∶1AAbb∶2AaBB∶
4AaBb∶2Aabb∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb
表型：9A_B_　∶　3A_bb　∶　3aaB_　∶　1aabb
1AABB 2Aabb 2aaBb
2AaBB 1AAbb 1aaBB
2AABb
4AaBb
2．位于一對常染色體上的兩對等位基因的遺傳
(1)
①測交：a．不發生互換，子代表型比例：1∶1
b．發生互換，子代表型比例為：兩多兩少
②自交：a．不發生互換，子代表型比例：3∶1
b．發生互換，子代表型比例為：四種不成比例
(2)
①測交：a．不發生互換，子代表型比例：1∶1
b．發生互換，子代表型比例為：兩多兩少
②自交：a．不發生互換，子代表型比例：1∶2∶1
b．發生互換，子代表型比例為：四種不成比例
(3)→子代表型比例：1∶1∶1∶1
1．研究者在兩個純種的小鼠品系中均發現了眼睛變小的隱性突變個體，欲通過一組雜交實驗確定這兩個隱性突變基因是否為同一基因的等位基因，請設計雜交實驗并預測實驗結果。
提示：讓兩個純種品系的小鼠雜交，觀察子代的性狀。若子代都是眼睛變小，則突變的兩個基因為同一基因的等位基因；若子代的眼睛正常，則突變的兩個基因不是同一基因的等位基因。
2．果蠅的灰身(B)對黑身(b)為顯性；長翅(V)對殘翅(v)為顯性，這兩對等位基因位于常染色體上。一對灰身殘翅與黑身長翅的果蠅雜交，子代出現灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅，比例為1∶1∶1∶1。
(1)該實驗結果能不能證明這兩對等位基因位于兩對同源染色體上，請說明理由。
(2)利用上述雜交實驗的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，要求這兩個實驗都能獨立證明兩對基因位于兩對同源染色體上。請寫出兩個實驗的雜交組合及子代表型的比例。
提示：(1)不能，因為兩對等位基因位于一對同源染色體上和位于兩對同源染色體上，都會出現這一結果。
(2)實驗1：灰身長翅×灰身長翅，子代表型的比例為9∶3∶3∶1；實驗2：灰身長翅×黑身殘翅，子代表型的比例為1∶1∶1∶1。
考查兩對相對性狀的遺傳實驗及科學方法
1．(2022·山東中學聯盟大聯考)為體驗“假說—演繹法”的步驟，某高中以玉米為研究對象，研究非甜和甜粒(D、d)，高莖和矮莖(H、h)兩對相對性狀的遺傳規律。將純合的非甜矮莖植株與純合的甜粒高莖植株雜交，F1全表現為非甜高莖，并將F1進行了自交、測交實驗，下列說法正確的是(　　)
A．由F2出現了重組型，可以推測“F1產生配子時，D、d與H、h自由組合”
B．F1測交實驗中子代的表型及比例為非甜高莖∶非甜矮莖∶甜粒高莖∶甜粒矮莖＝1∶1∶1∶1屬于演繹的過程
C．若F2表型及比例不是9∶3∶3∶1，則這兩對基因不遵循基因自由組合定律
D．由于玉米不是閉花授粉植物，因此不需要人工去雄
A　[由F2出現了重組型，可以推測“F1產生配子時，D、d與H、h自由組合”，A正確；F1測交后代的表型及比例為非甜高莖∶非甜矮莖∶甜粒高莖∶甜粒矮莖＝1∶1∶1∶1，屬于實驗驗證的過程，B錯誤；若這兩對相對性狀獨立遺傳(2對等位基因位于2對同源染色體上)，若某些種類的花粉致死或某些個體會死亡，F1自交時，其子代的表型及比例也不會出現9∶3∶3∶1，但仍遵循基因自由組合定律，C錯誤；玉米是雌雄同株異花授粉作物，進行雜交不需要進行人工去雄，D錯誤。]
2．(2022·廣東佛山期末)已知水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗病(R)對易感病(r)為顯性。純合品種甲與純合品種乙雜交得F1，再讓F1與水稻丙(ddRr)雜交，所得子代的表型及比例如圖所示，下列分析正確的是(　　)
A．D/d、R/r基因是位于一對同源染色體上的非等位基因
B．親代的基因型組合一定為DDRR×ddrr
C．子二代中雜合子占3/4，且雜合子中高矮植株比例為2∶1
D．若F1自交，其子代中基因型不同于F1的個體占7/16
C　[根據子二代的比例3∶1∶3∶1判斷D/d、R/r基因位于兩對同源染色體上，A項錯誤；F1的基因型為DdRr，親本的基因型還可能為DDrr×ddRR，B項錯誤；子一代的基因型為DdRr，丙的基因型為ddRr，故二者的雜交后代，子二代的基因型為DdRR∶2DdRr∶Ddrr∶ddRR∶2ddRr∶ddrr，根據基因型判斷子二代中雜合子占3/4，且雜合子中高矮植株比例為2∶1，C項正確；若F1自交，其子代中基因型與F1相同的個體占1/2×1/2＝1/4，其子代中基因型不同于F1的個體占3/4，D項錯誤。]
考查對自由組合定律的理解
3．(2022·江蘇南通調研)下列細胞為四種不同生物的體細胞，讓這些生物自交得F1，再讓F1測交，測交后代性狀分離比不可能為1∶1∶1∶1(不考慮突變和互換)的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　 D
B　[A圖中2對等位基因分別位于2對同源染色體上，自交后代可能出現AaBb的個體，測交將出現1∶1∶1∶1的比例，A錯誤；B圖中三對基因位于2對同源染色體上，且A、B連鎖，a、b連鎖，親本自交會出現AaBb的個體，但是不考慮變異，只能產生2種類型的配子，測交后代的比例是1∶1，不會是1∶1∶1∶1，B正確；C圖中A、a與C、c位于2對同源染色體上，遵循自由組合定律，自交后代出現AaCc的個體，測交實驗可能會出現1∶1∶1∶1的比例，C錯誤；D圖中存在三對符合自由組合定律的基因，自交后代會出現AaBbCC、AaBbcc、AaBBCc、AabbCc、AABbCc、aaBbCc的個體，測交都會出現1∶1∶1∶1的比例，D錯誤。]
4．(2022·廣東六校聯考)孟德爾用豌豆(2n＝14)進行遺傳實驗時研究了豌豆的七對相對性狀，相關性狀及其控制基因在染色體上的位置如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．孟德爾所研究的七對相對性狀在遺傳時均遵循基因的分離定律和自由組合定律
B．DDVV和ddvv雜交，F2中高莖豆莢不飽滿個體所占的比例為3/16
C．孟德爾選用豌豆作為實驗材料的原因之一是其體細胞中只具有14條染色體，遺傳物質組成簡單
D．純合矮莖豆莢綠色豌豆和純合高莖豆莢黃色豌豆進行雜交，F2中重組型性狀的比例為5/8
D　[根據基因在染色體上的位置，紅花/白花、子葉黃色/白色兩對基因位于一對同源染色體上，花腋生/頂生、高莖/矮莖、豆莢飽滿/不飽滿三對基因位于一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，A項錯誤；D、d和V、v兩對等位基因位于一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，F2中高莖豆莢不飽滿個體所占的比例不為3/16，B項錯誤；孟德爾選用豌豆作為實驗材料的原因是豌豆植株具有穩定的易于區分的相對性狀，嚴格自花傳粉植物，自然情況下一般都為純種，花比較大，易于做雜交實驗，C項錯誤；高莖/矮莖和豆莢綠色/黃色兩對基因位于兩對同源染色體上，因此遵循自由組合定律，純合矮莖豆莢綠色豌豆(ddGG)和純合高莖豆莢黃色豌豆(DDgg)進行雜交，F2中重組型性狀(高莖豆莢綠色豌豆和矮莖豆莢黃色豌豆)的比例為5/8，D項正確。]
自由組合定律的驗證
5．某單子葉植物的非糯性(A)對糯性(a)為顯性，抗病(T)對染病(t)為顯性，花粉粒長形(D)對圓形(d)為顯性，三對等位基因分別位于三對同源染色體上，非糯性花粉遇碘液變藍，糯性花粉遇碘液變棕色。現有四種純合子基因型分別為：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列說法正確的是 (　　)
A．若采用花粉鑒定法驗證基因的分離定律，應該用①和③雜交所得F1的花粉
B．若采用花粉鑒定法驗證基因的自由組合定律，可以觀察①和②雜交所得F1的花粉
C．若培育糯性抗病優良品種，應選用①和④親本雜交
D．將②和④雜交后所得的F1的花粉涂在載玻片上，加碘液染色后，均為藍色
C　[采用花粉鑒定法驗證基因的分離定律，必須是可以在顯微鏡下觀察出來的性狀，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒長形(D)和圓形(d)，①和③雜交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，顯微鏡下觀察不到，A錯誤；若采用花粉鑒定法驗證基因的自由組合定律，則應該選擇②④組合，觀察F1的花粉，B錯誤；將②和④雜交后所得的F1(AattDd)的花粉涂在載玻片上，加碘液染色后，一半花粉為藍色，一半花粉為棕色，D錯誤。]
　自由組合定律的驗證方法
驗證方法 結論
自交法 F1自交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1(或其變式)，則符合自由組合定律，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制
測交法 F1測交后代的性狀比例為1∶1∶1∶1(或其變式)，則符合自由組合定律，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制
花粉鑒定法 若有四種花粉，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律
單倍體育種法 取花藥離體培養，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株有四種表型，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律
考點2　自由組合定律的常規解題規律和方法
題型1　由親本基因型推斷配子和子代相關種類及比例(拆分組合法)
1．思路
將多對等位基因的自由組合分解為若干分離定律分別分析，再運用乘法原理進行組合。
2．方法
題型分類 解題規律 示例
種類問題 配子類型(配子種類數) 2n(n為等位基因對數) AaBbCCDd產生配子種類數為23＝8(種)
配子間結合方式 配子間結合方式種類數等于配子種類數的乘積 AABbCc×aaBbCC，配子間結合方式種類數＝1×4×2＝8(種)
子代基因型(或表型)種類 雙親雜交(已知雙親基因型)，子代基因型(或表型)種類等于各性狀按分離定律所求基因型(或表型)種類的乘積 AaBbCc×Aabbcc，基因型為3×2×2＝12(種)，表型為2×2×2＝8(種)
概率問題 基因型(或表型)的比例 按分離定律求出相應基因型(或表型)的比例，然后利用乘法原理進行組合 AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例為1×1/2×1/2＝1/4
純合子或雜合子出現的比例 按分離定律求出純合子的概率的乘積為純合子出現的比例，雜合子概率＝1－純合子概率 AABbDd×AaBBdd，F1中AABBdd所占比例為1/2×1/2×1/2＝1/8
1．(2022·山東泰安月考)已知A與a、B與b、D與d三對等位基因自由組合且為完全顯性，基因型分別為AabbDd、AaBbDd的兩個個體進行雜交。下列關于雜交后代的推測，正確的是(　　)
A．雜合子的比例為7/8
B．基因型有18種，AabbDd個體的比例為1/16
C．與親本基因型不同的個體的比例為1/4
D．表型有6種，aabbdd個體的比例為1/32
A　[純合子的比例為1/2×1/2×1/2＝1/8，雜合子的比例為1－1/8＝7/8，A正確；基因型種類有3×2×3＝18(種)，AabbDd個體的比例為1/2×1/2×1/2＝1/8，B錯誤；與親本基因型相同的個體占1/2×1/2×1/2＋1/2×1/2×1/2＝1/4，與親本基因型不同的個體的比例為1－1/4＝3/4，C錯誤；子代表型有2×2×2＝8(種)，D錯誤。]
2．(2022·山東濰坊臨朐一中檢測)下圖是甘藍型油菜一些基因在親本染色體上的排列情況，多次實驗結果表明，E基因存在顯性純合胚胎致死現象。如果讓F1自交，得到的F2個體中純合子所占比例為(　　)
母本　　　　父本
A．1/6　　　　　　　 B．3/14
C．4/21 D．5/28
D　[由題干信息可知三對等位基因分別位于三對同源染色體上，F1的基因型為BbEeFf、BbeeFf各占1/2。已知EE致死，F1的基因型為BbFfEe、BbFfee，其中BbFf自交后代純合子占1/2×1/2＝1/4；Ee、ee自交后代EE∶Ee∶ee＝1∶2∶5，由于EE致死，所以其中純合子占5/7，所以F1的自交后代純合子占1/4×5/7＝5/28，D正確。]
題型2　根據子代表型及比例推斷親本基因型(逆向組合法)
1．基因填充法
根據親代表型可大概寫出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根據子代表型將所缺處補充完整，特別要學會利用后代中的隱性性狀，因為后代中一旦存在雙隱性個體，那親代基因型中一定存在a、b等隱性基因。
2．分解組合法
根據子代表型比例拆分為分離定律的分離比，確定每一對相對性狀的親本基因型，再組合。如：
(1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
3．(2023·山東滕州五中月考)假如水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗瘟病(R)對易染病(r)為顯性。現有一高稈抗病的親本水稻和矮稈易染病的親本水稻雜交，產生的F1再進行測交，結果如圖所示(兩對基因位于兩對同源染色體上)，請問F1的基因型為 (　　)
A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRr
C．DdRr和Ddrr D．ddRr
C　[測交后代中高稈∶矮稈＝1∶1，說明F1的基因型為Dd，測交后代中抗瘟病∶易染病＝1∶3，說明F1中有兩種基因型，即Rr和rr；綜合可得，F1的基因型為DdRr、Ddrr，C正確。]
4．(2020·全國卷Ⅱ)控制某種植物葉形、葉色和能否抗霜霉病3個性狀的基因分別用A/a、B/b、D/d表示，且位于3對同源染色體上。現有表型不同的4種植株：板葉紫葉抗病(甲)、板葉綠葉抗病(乙)、花葉綠葉感病(丙)和花葉紫葉感病(丁)。甲和丙雜交，子代表型均與甲相同；乙和丁雜交，子代出現個體數相近的8種不同表型。回答下列問題：
(1)根據甲和丙的雜交結果，可知這3對相對性狀的顯性性狀分別是______________。
(2)根據甲和丙、乙和丁的雜交結果，可以推斷甲、乙、丙和丁植株的基因型分別為________、________、__________和________。
(3)若丙和丁雜交，則子代的表型為__________________________。
(4)選擇某一未知基因型的植株X與乙進行雜交，統計子代個體性狀。若發現葉形的分離比為3∶1、葉色的分離比為1∶1、能否抗病性狀的分離比為1∶1，則植株X的基因型為________。
[解析]　(1)甲(板葉紫葉抗病)與丙(花葉綠葉感病)雜交，子代表型都是板葉紫葉抗病，說明板葉對花葉為顯性、紫葉對綠葉為顯性、抗病對感病為顯性。(2)丙的表型為花葉綠葉感病，說明丙的基因型為aabbdd。根據甲與丙雜交子代都是板葉紫葉抗病推斷，甲的基因型為AABBDD。乙(板葉綠葉抗病)與丁(花葉紫葉感病)雜交，子代出現個體數相近的8(即2×2×2)種不同表型，可以確定乙的基因型為AabbDd，丁的基因型為aaBbdd。(3)若丙(基因型為aabbdd)與丁(基因型為aaBbdd)雜交，子代的基因型為aabbdd和aaBbdd，表型為花葉綠葉感病、花葉紫葉感病。(4)植株X與乙(基因型為AabbDd)雜交，統計子代個體性狀。根據葉形的分離比為3∶1，確定是Aa×Aa的結果；根據葉色的分離比為1∶1，確定是Bb×bb的結果；根據能否抗病性狀的分離比為1∶1，確定是dd×Dd的結果，因此植株X的基因型為AaBbdd。
[答案]　(1)板葉、紫葉、抗病　(2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd　(3)花葉綠葉感病、花葉紫葉感病　(4)AaBbdd
題型3　多對基因自由組合
n對等位基因(完全顯性)分別位于n對同源染色體上的遺傳規律
親本相對性狀的對數 1 2 n
F1配子種類和比例 2(1∶1)1 22(1∶1)2 2n(1∶1)n
F2表型種類和比例 2(3∶1)1 22(3∶1)2 2n(3∶1)n
F2基因型種類和比例 3(1∶2∶1)1 32(1∶2∶1)2 3n(1∶2∶1)n
F2全顯性個體比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隱性個體比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1測交后代表型種類及比例 2(1∶1)1 22(1∶1)2 2n(1∶1)n
F1測交后代全顯性個體比例 (1/2)1 (1/2)2 (1/2)n
逆向思維：(1)某顯性親本的自交后代中，若全顯個體的比例為(3/4)n或隱性個體的比例為(1/4)n，可知該顯性親本含有n對雜合基因，該性狀至少受n對等位基因控制。
(2)某顯性親本的測交后代中，若全顯性個體或隱性個體的比例為(1/2)n，可知該顯性親本含有n對雜合基因，該性狀至少受n對等位基因控制。
(3)若F2中子代性狀分離比之和為4n，則該性狀由n對等位基因控制。
5．(2021·全國乙卷)某種二倍體植物的n個不同性狀由n對獨立遺傳的基因控制(雜合子表現顯性性狀)。已知植株A的n對基因均雜合。理論上，下列說法錯誤的是(　　)
A．植株A的測交子代會出現2n種不同表型的個體
B．n越大，植株A測交子代中不同表型個體數目彼此之間的差異越大
C．植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數和純合子的個體數相等
D．n≥2時，植株A的測交子代中雜合子的個體數多于純合子的個體數
B　[若n＝1，則植株A測交會出現2(21)種不同的表型，若n＝2，則植株A測交會出現4(22)種不同的表型，以此類推，當n對等位基因測交時，會出現2×2×2×2×……＝2n種不同的表型，A說法正確；n越大，植株A測交子代中表型的種類數目越多，但各表型的比例相等，與n的大小無關，B說法錯誤；植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數和純合子的個體數相等，占子代個體總數的比例均為()n，C說法正確；植株A的測交子代中，純合子的個體數所占比例為()n，雜合子的個體數所占比例為1－()n，當n≥2時，雜合子的個體數多于純合子的個體數，D說法正確。]
6．(2022·福建廈門質檢)柑桔的果皮色澤同時受多對獨立遺傳的等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)，當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(即A_B_C_……)為紅色，每對等位基因都不含顯性基因時(即aabbcc……)為黃色，否則為橙色。現有果皮顏色分別為紅色、黃色、橙色的三株柑桔進行如下實驗：
實驗甲：紅色×黃色→紅色∶橙色∶黃色＝1∶6∶1
實驗乙：紅色×橙色→紅色∶橙色∶黃色＝3∶12∶1
據此分析正確的是(　　)
A．柑桔果皮的色澤受兩對等位基因控制
B．實驗甲中親子代紅色個體的基因型不同
C．實驗乙橙色親本有2種可能的基因型
D．實驗乙的子代橙色個體具有9種基因型
D　[實驗甲中，紅色(A_B_C_……)×黃色(aabbcc……)→紅色∶橙色∶黃色＝1∶6∶1，相當于測交，由于子代出現了黃色植株(aabbcc)，說明親本紅色植株的基因型為 AaBbCc，其產生的ABC配子占1/8，即(1/2)3，則可推測柑桔果皮的色澤受 3 對等位基因控制，A錯誤；實驗甲的親本基因型為AaBbCc×aabbcc，實驗甲親、子代中紅色植株基因型相同，都是 AaBbCc，B錯誤；實驗乙中，紅色親本的基因型是 AaBbCc，由子代中紅色植株所占比例為3/16，即 3/4×1/2×1/2，可推測橙色親本含1 對雜合基因和2 對隱性純合基因，橙色親本可能有3 種基因型，即Aabbcc、aaBbcc 或aabbCc，C 錯誤；實驗乙親本紅色的基因型為AaBbCc，橙色的基因型為Aabbcc(或aaBbcc或aabbCc)，故實驗乙的子代基因型共有3×2×2(或2×3×2或2×2×3)＝12(種)，其中紅色子代有2種基因型(AABbCc和AaBbCc或AaBBCc和AaBbCc或AaBbCC和AaBbCc)，黃色子代有1種基因型(aabbcc)，則橙色子代有12－3＝9種基因型，D正確。]
題型4　基因在染色體上位置的判斷與探究
1．判斷基因是否位于一對同源染色體上
以AaBb為例，若兩對等位基因位于一對同源染色體上，不考慮互換，則產生兩種類型的配子，在此基礎上進行自交會產生兩種或三種表型，測交會出現兩種表型；若兩對等位基因位于一對同源染色體上，考慮同源染色體非姐妹染色單體的交換，則產生四種類型的配子，在此基礎上進行自交或測交會出現四種表型。
2．判斷基因是否位于不同對同源染色體上
以AaBb為例，若兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，則產生四種類型的配子。在此基礎上進行測交或自交時會出現特定的性狀分離比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等變式)，也會出現致死背景下特殊的性狀分離比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及兩對等位基因遺傳時，若出現上述性狀分離比，可考慮基因位于兩對同源染色體上。
3．判斷外源基因整合到宿主染色體上的類型
外源基因整合到宿主染色體上有多種類型，有的遵循孟德爾遺傳定律。若多個外源基因以連鎖的形式整合在同源染色體的一條染色體上，其自交會出現分離定律中的3∶1的性狀分離比；若多個外源基因分別獨立整合到非同源染色體的一條染色體上，各個外源基因的遺傳互不影響，則會表現出自由組合定律的現象。
7．(2023·華師大附中檢測)小鼠的肢體發育需要A/a和B/b基因的同時參與。aaBB、AAbb個體均為肢體畸形(可繁殖)，這兩種個體雜交得到的F1正常，F1個體進行測交，在240只F2小鼠中，除4只個體正常外，其他均為肢體畸形。下列說法正確的是(　　)
A．A/a、B/b基因的遺傳符合自由組合定律
B．肢體畸形小鼠的基因型共有5種
C．可通過測交鑒定肢體正常小鼠的基因型
D．F1相互交配，子代正常小鼠的基因型有3種
B　[根據題意分析，A/a、B/b基因位于一對染色體上，不遵循自由組合定律，A錯誤；肢體發育需要A/a和B/b基因的同時參與，肢體畸形小鼠aaBB和AAbb雜交產生的F1(AaBb)肢體正常，即同時含有A、B基因時，小鼠才表現為正常，所以肢體畸形小鼠的基因型有aaBB、aaBb、aabb、AAbb和Aabb，共5種，B正確；肢體正常小鼠的基因型有AABB、AABb、AaBB和AaBb，當其測交時，無法區分AABb和AaBB，因為這兩種基因型和aabb交配，子代肢體正常和肢體畸形的比例為1∶1，C錯誤；F1的基因型是AaBb，且aB連鎖、Ab連鎖，由于測交子代出現了A_B_的肢體正常個體，所以F1減數分裂時發生了互換，產生了AB、Ab、aB和ab的配子，其隨機交配產生的正常小鼠的基因型有AABB、AaBB、AABb和AaBb，共4種，D錯誤。]
8．科學家將耐鹽植物的耐鹽基因成功導入小麥體內，結果發現第一批植物自交后代耐鹽∶不耐鹽＝3∶1；第二批植物自交后代耐鹽∶不耐鹽＝15∶1。有關兩批轉基因植物基因導入的位置的判斷正確的是(　　)
A．第一批小麥耐鹽基因導入一對同源染色體上；第二批小麥基因導入兩對同源染色體上
B．第一批小麥耐鹽基因導入一條染色體上；第二批小麥基因導入兩條非同源染色體上
C．第一批小麥耐鹽基因導入一對同源染色體上；第二批小麥基因導入兩條非同源染色體上
D．第一批小麥基因導入一條染色體上；第二批小麥基因導入兩對同源染色體上
B　[自交后代耐鹽∶不耐鹽＝3∶1，說明導入的基因遵循分離定律遺傳，基因導入一條染色體上；自交后代耐鹽∶不耐鹽＝15∶1，說明導入的基因遵循自由組合定律遺傳，基因導入兩條非同源染色體上。]
9．(2022·廣東韶關檢測)2017年，被譽為“雜交水稻之父”的袁隆平院士宣布了兩項重大研究成果：一是成功的培育出了耐鹽堿的“海水稻”，二是利用現代生物技術將普通水稻中的吸鎘基因敲除，獲得了含鎘量低的低鎘水稻。有關遺傳分析見表：
水稻品種 表型 導入或敲除的相關基因
普通水稻 不耐鹽高鎘 未導入和敲除
海水稻 耐鹽高鎘 B＋
低鎘稻 不耐鹽低鎘 C－
(注：B＋表示導入的耐鹽基因，C－表示吸鎘基因被敲除，B＋對B－為完全顯性，基因型C＋C＋、C＋C－和C－C－分別表現為高鎘、中鎘和低鎘。)
請回答：
(1)根據已知條件，C＋對C－為________(填“完全顯性”或“不完全顯性”)，純合普通水稻的基因型為________。
(2)在進行水稻(2n＝24)基因組測序時，應對____________條染色體上的基因進行測序。
(3)現有普通水稻、海水稻和低鎘稻(均為純合子)，請設計雜交實驗探究B＋/B－和C＋/C－兩對基因是否位于一對同源染色體上。
實驗思路：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
預期實驗結果：
①若F2中不耐鹽低鎘的比例為________，則B＋/B－和C＋/C－兩對基因位于一對同源染色體上。
②若F2中不耐鹽低鎘的比例為________，則B＋/B－和C＋/C－兩對基因位于兩對同源染色體上。
[解析]　(1)據題意可知，基因型C＋C＋、C＋C－和C－C－分別表現為高鎘、中鎘和低鎘，因此C＋對C－為不完全顯性。B＋表示導入的耐鹽基因，B＋對B－為完全顯性，普通水稻不耐鹽高鎘，因此基因型為B－B－C＋C＋。
(2)水稻是雌雄同體的植株，因此對水稻(2n＝24)基因組進行測序，需要測12條染色體上的堿基序列。
(3)探究兩對基因是否位于一對同源染色體上，常用的方法是利用雙雜合個體自交或者測交，現有的材料是普通水稻(B－B－C＋C＋)、海水稻(B＋B＋C＋C＋)和低鎘稻(B－B－C－C－)，因此首先要得到雙雜合個體，可用海水稻(B＋B＋C＋C＋)和低鎘稻(B－B－C－C－)雜交得到B＋B－C＋C－，然后再進行自交或者測交。據此實驗思路為：用純合海水稻和低鎘稻雜交得F1，再用F1自交或者測交得F2，觀察并統計F2中的表型及比例。預期實驗結果為：如果B＋/B－和C＋/C－兩對基因位于一對同源染色體上，F1(B＋B－C＋C－)能產生B＋C＋和B－C－兩種配子，自交后代為B＋B＋C＋C＋(耐鹽高鎘)∶B＋B－C＋C－(耐鹽中鎘)∶B－B－C－C－(不耐鹽低鎘)＝1∶2∶1，不耐鹽低鎘的比例為1/4；測交后代：B＋B－C＋C－(耐鹽中鎘)∶B－B－C－C－(不耐鹽低鎘)＝1∶1，不耐鹽低鎘的比例為1/2。
如果B＋/B－和C＋/C－兩對基因位于兩對同源染色體上，F1(B＋B－C＋C－)能產生B＋C＋、B＋C－、B－C＋、B－C－四種配子，自交后代為不耐鹽低鎘B－B－C－C－比例為1/4×1/4＝1/16；測交后代不耐鹽低鎘B－B－C－C－比例為1/4×1＝1/4。
[答案]　(1)不完全顯性　B－B－C＋C＋　(2)12　(3)用純合海水稻和低鎘稻雜交得F1，再用F1自交得F2，觀察并統計F2中的表型及比例(或用純合海水稻和低鎘稻雜交得F1，再用F1測交得F2，觀察并統計F2中的表型及比例)　①1/4(或1/2)
②1/16(或1/4)
　
1．核心概念
(1)(必修2 P13)表型：生物個體表現出來的性狀。
(2)(必修2 P13)基因型：與表型有關的基因組成。
(3)(必修2 P13)等位基因：控制相對性狀的基因。
2．結論語句
(1)(必修2 P15)基因型是性狀表現的內在因素，表型是基因型的表現形式。
(2)(必修2 P32)基因的自由組合定律的實質：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
1．(2022·山東等級考)野生型擬南芥的葉片是光滑形邊緣，研究影響其葉片形狀的基因時，發現了6個不同的隱性突變，每個隱性突變只涉及1個基因。這些突變都能使擬南芥的葉片表現為鋸齒狀邊緣。利用上述突變培育成6個不同純合突變體①～⑥，每個突變體只有1種隱性突變。不考慮其他突變，根據表中的雜交實驗結果，下列推斷錯誤的是(　　)
雜交組合 ①×② ①×③ ①×④ ①×⑤ ②×⑥
子代葉片邊緣 光滑形 鋸齒狀 鋸齒狀 光滑形 鋸齒狀
A．②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑
B．③和④雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀
C．②和⑤雜交，子代葉片邊緣為光滑形
D．④和⑥雜交，子代葉片邊緣為光滑形
C　[①×③、①×④的子代全為鋸齒狀，說明①與③④應是同一基因突變而來，因此②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑形，③和④雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀，A、B正確；①×②、①×⑤的子代全為光滑形，說明①與②、①與⑤是分別由不同基因發生隱性突變導致的，但②與⑤可能是同一基因突變形成的，也可能是不同基因突變形成的；若為前者，則②和⑤雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀，若為后者，子代葉片邊緣為光滑形，C錯誤；①與②是由不同基因發生隱性突變導致，①與④應是同一基因突變而來，②×⑥的子代全為鋸齒狀，說明②⑥是同一基因突變形成的，則④與⑥是不同基因突變形成的，④和⑥雜交，子代葉片邊緣為光滑形，D正確。]
2．(2021·湖北選擇性考試)甲、乙、丙分別代表三個不同的純合白色籽粒玉米品種，甲分別與乙、丙雜交產生F1，F1自交產生F2，結果如表。
組別 雜交組合 F1 F2
1 甲×乙 紅色籽粒 901紅色籽粒，699白色籽粒
2 甲×丙 紅色籽粒 630紅色籽粒，490白色籽粒
根據結果，下列敘述錯誤的是(　　)
A．若乙與丙雜交，F1全部為紅色籽粒，則F2玉米籽粒性狀比為9紅色∶7白色
B．若乙與丙雜交，F1全部為紅色籽粒，則玉米籽粒顏色可由三對基因控制
C．組1中的F1與甲雜交所產生玉米籽粒性狀比為3紅色∶1白色
D．組2中的F1與丙雜交所產生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色
C　[據表格分析可知若乙與丙雜交，F1全部為紅色籽粒，則玉米籽粒顏色可由三對基因控制，B正確；假設甲基因型為AAbbCC，乙基因型為aaBBCC，丙基因型為AABBcc，若乙與丙雜交，F1全部為紅色籽粒(AaBBCc)，兩對等位基因遵循自由組合定律，則F2玉米籽粒性狀比為9紅色∶7白色，A正確；據表格分析可知，組1中的F1(AaBbCC)與甲(AAbbCC)雜交，所產生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色，C錯誤；組2中的F1(AABbCc)與丙(AABBcc)雜交，所產生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色，D正確。]
3．(2021·海南等級考)科研人員用一種甜瓜(2n)的純合親本進行雜交得到F1，F1經自交得到F2，結果如下表。
性狀 控制基因及其所在染色體 母本 父本 F1 F2
果皮底色 A/a，4號染色體 黃綠色 黃色 黃綠色 黃綠色∶黃色≈3∶1
果肉顏色 B/b，9號染色體 白色 橘紅色 橘紅色 橘紅色∶白色≈3∶1
果皮覆紋 E/e，4號染色體F/f，2號染色體 無覆紋 無覆紋 有覆紋 有覆紋∶無覆紋≈9∶7
已知A、E基因同在一條染色體上，a、e基因同在另一條染色體上，當E和F同時存在時果皮才表現出有覆紋性狀。不考慮互換、染色體變異、基因突變等情況，回答下列問題。
(1)果肉顏色的顯性性狀是________。
(2)F1的基因型為________，F1產生的配子類型有________種。
(3)F2的表型有________種，F2中黃綠色有覆紋果皮、黃綠色無覆紋果皮、黃色無覆紋果皮的植株數量比是________，F2中黃色無覆紋果皮橘紅色果肉的植株中雜合子所占比例是________。
[解析]　(1)結合表格分析可知，親本分別是白色和橘紅色雜交，F1均為橘紅色，F1雜交，子代出現橘紅色∶白色≈3∶1的性狀分離比，說明橘紅色是顯性性狀。
(2)由于F2中黃綠色∶黃色≈3∶1，可推知F1應為Aa，橘紅色∶白色≈3∶1，F1應為Bb，有覆紋∶無覆紋≈9∶7，則F1應為EeFf，故F1基因型應為AaBbEeFf；由于A和E連鎖，a和e連鎖，而F、f和B、b獨立遺傳，故F1產生的配子類型有2(AE、ae)×2(F、f)×2(B、b)＝8種。
(3)由于A和E連鎖，a和e連鎖。F2中基因型為A_E_的為3/4，aaee的為1/4，F2中黃綠色有覆紋果皮(A_E_F_)、黃綠色無覆紋果皮(A_E_ff)、黃色無覆紋果皮(aaeeF_、aaeeff)的植株數量比是(3/4×3/4)∶(3/4×1/4)∶(1/4×3/4＋1/4×1/4)＝9∶3∶4；F2中黃色無覆紋果皮中的純合子占1/2，橘紅色果肉植株中純合子為1/3，純合子所占比例為1/6，故雜合子所占比例是1－1/6＝5/6。F2中關于果皮底色的表型有2種，關于果皮底色和果皮覆紋的表型有3種，故F2的表型有2×3＝6種。
[答案]　(1)橘紅色　(2)AaBbEeFf　8　(3)6　9∶3∶4　5/6
4．(2022·全國甲卷)玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物(頂端長雄花序，葉腋長雌花序)，但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制，雌花花序由顯性基因B控制，雄花花序由顯性基因T控制，基因型bbtt個體為雌株。現有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株。回答下列問題。
(1)若以甲為母本、丁為父本進行雜交育種，需進行人工傳粉，具體做法是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)乙和丁雜交，F1全部表現為雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例為________，F2中雄株的基因型是______________；在F2的雌株中，與丙基因型相同的植株所占比例是________。
(3)已知玉米籽粒的糯性和非糯是由1對等位基因控制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性，某研究人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進行實驗，果穗成熟后依據果穗上籽粒的性狀，可判斷糯性與非糯的顯隱性。若糯性是顯性，則實驗結果是______________________
___________________________________________________________________；
若非糯是顯性，則實驗結果是__________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)雜交育種的原理是基因重組，若甲為母本，乙為父本雜交，因為甲為雌雄同株異花植物，所以在花粉未成熟時需對甲植株進行人工去雄操作并套袋隔離，等花粉成熟后再通過人工授粉把乙的花粉傳到甲的雌蕊柱頭后，再套袋隔離。
(2)根據分析及題干信息“乙和丁雜交，F1全部表現為雌雄同株”，可知乙基因型為BBtt，丁的基因型為bbTT，F1基因型為BbTt，F1自交F2基因型及比例為9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例為1/4，雄株的基因型為bbTT、bbTt，雌株中與丙基因型(bbtt)相同的比例為1/4。
(3)假設糯性和非糯這對相對性狀受A/a基因控制，因為兩種玉米均為雌雄同株植物，間行種植時，既有自交又有雜交。若糯性為顯性，基因型為AA，非糯基因型為aa，則糯性植株無論自交還是雜交，糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株雜交子代為糯性籽粒，自交子代為非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯為顯性時，非糯植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
[答案]　(1)花粉未成熟之前對甲去雄套袋，再授乙的花粉套袋隔離　(2)1/4　bbTT、bbTt　1/4　(3)糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒　非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
5．(2021·湖南選擇性考試)油菜是我國重要的油料作物，油菜株高適當地降低對抗倒伏及機械化收割均有重要意義。某研究小組利用純種高稈甘藍型油菜Z，通過誘變培育出一個純種半矮稈突變體S。為了闡明半矮稈突變體S是由幾對基因控制、顯隱性等遺傳機制，研究人員進行了相關試驗，如圖所示。
回答下列問題：
(1)根據F2表型及數據分析，油菜半矮稈突變體S的遺傳機制是____________________________________________________________________，
雜交組合①的F1產生各種類型的配子比例相等，自交時雌雄配子有________種結合方式，且每種結合方式概率相等。F1產生各種類型配子比例相等的細胞遺傳學基礎是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)將雜交組合①的F2所有高稈植株自交，分別統計單株自交后代的表型及比例，分為三種類型，全為高稈的記為F3 Ⅰ，高稈與半矮稈比例和雜交組合①②的F2基本一致的記為F3 Ⅱ，高稈與半矮稈比例和雜交組合③的F2基本一致的記為F3 Ⅲ。產生F3 Ⅰ、F3 Ⅱ、F3 Ⅲ的高稈植株數量比為 ________。產生F3 Ⅲ的高稈植株基因型為__________(用A、a；B、b；C、c……表示基因)。用產生F3 Ⅲ的高稈植株進行相互雜交試驗，能否驗證自由組合定律？________。
[解析]　(1)根據雜交組合①②正反交的F2結果高稈∶半矮稈都約為15∶1，所以半矮稈為隱性遺傳，且該性狀是由非同源染色體上的兩對隱性基因控制的，即只有基因型為aabb時表現為半矮稈，其他基因型均表現為高稈。雜交組合①中F1的基因型為AaBb，F1自交時雌雄配子有4×4＝16種組合方式。其細胞遺傳學基礎是減數分裂形成配子時，同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。(2)雜交組合①中F1的基因型為AaBb，產生的F2的基因型為AA_ _和_ _BB占F2中所有高稈植株的7/15，它們自交后代都表現為高稈，所以屬于F3 Ⅰ；F2中基因型為AaBb的植株自交，產生的后代高稈∶半矮稈＝15∶1，與雜交組合①②的F2基本一致，記為F3 Ⅱ，基因型為AaBb的植株占F2中所有高稈植株的4/15；F2中基因型為Aabb和aaBb的高稈植株自交，產生的后代高稈∶半矮稈＝3∶1，與雜交組合③的F2基本一致，記為F3 Ⅲ，基因型為Aabb和aaBb的植株占F2中所有高稈植株的4/15，故產生F3 Ⅰ、F3 Ⅱ、F3 Ⅲ的高稈植株的數量比為7∶4∶4。基因型為Aabb和aaBb的高稈植株相互雜交的子一代再自交才能驗證自由組合定律，否則只能驗證分離定律。
[答案]　(1)非同源染色體上的兩對隱性基因控制的遺傳　16　減數分裂形成配子時，同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合　(2)7∶4∶4　Aabb、aaBb　不能
(教師用書獨具)
(2022·北京等級考)番茄果實成熟涉及一系列生理生化過程，導致果實顏色及硬度等發生變化。果實顏色由果皮和果肉顏色決定。為探究番茄果實成熟的機制，科學家進行了相關研究。
(1)果皮顏色由一對等位基因控制。果皮黃色與果皮無色的番茄雜交的F1果皮為黃色，F1自交所得F2果皮顏色及比例為______________。
(2)野生型番茄成熟時果肉為紅色。現有兩種單基因純合突變體，甲(基因A突變為a)果肉黃色，乙(基因B突變為b)果肉橙色。用甲、乙進行雜交實驗，結果如下圖1。據此，寫出F2中黃色的基因型：________________。
圖1
圖2
(3)深入研究發現，成熟番茄的果肉由于番茄紅素的積累而呈紅色，當番茄紅素量較少時，果肉呈黃色，而前體物質2積累會使果肉呈橙色，相關機制如圖2所示。上述基因A、B以及另一基因H均編碼與果肉顏色相關的酶，但H在果實中的表達量低。根據上述代謝途徑，aabb中前體物質2積累，其果肉呈橙色的原因是______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)有一果實不能成熟的變異株M，果肉顏色與甲相同，但基因A并未突變，而調控基因A表達的基因C轉錄水平極低。基因C在果實中特異性表達，敲除野生型中的基因C，其表型與M相同。進一步研究發現M中基因C的序列未發生改變，但其甲基化程度一直很高。推測果實成熟與基因C甲基化水平改變有關。欲為此推測提供證據，合理的方案包括________(選填序號)，并檢測基因C的甲基化水平及表型。
①將果實特異性表達的去甲基化酶基因導入M　②敲除野生型中果實特異性表達的去甲基化酶基因　③將果實特異性表達的甲基化酶基因導入M　④將果實特異性表達的甲基化酶基因導入野生型
[解析]　(1)果皮黃色與果皮無色的番茄雜交的F1果皮為黃色，說明黃色是顯性性狀，F1為雜合子，則F1自交所得F2果皮顏色及比例為黃色∶無色＝3∶1。
(2)由圖1可知，F2的表型比例約為9∶3∶4，說明F1基因型為AaBb，則F2中黃色的基因型為aaBB、aaBb。
(3)由題意和圖2可知，成熟番茄的果肉由于番茄紅素的積累而呈紅色，當番茄紅素量較少時，果肉呈黃色，而前體物質2積累會使果肉呈橙色，則存在基因A或基因H，不存在基因B時，果肉呈橙色。因此，aabb中前體物質2積累，其果肉呈橙色的原因是基因A突變為a，但果肉細胞中的基因H仍表達出少量酶H，持續生成前體物質2；基因B突變為b，前體物質2無法轉變為番茄紅素。
(4)基因C表達的產物可以調控基因A的表達，變異株M中基因C的序列未發生改變，但其甲基化程度一直很高，欲檢測基因C的甲基化水平及表型，可以將果實特異性表達的去甲基化酶基因導入M，使得基因C去甲基化，并檢測基因C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果實特異性表達的去甲基化酶基因，檢測野生型植株基因C的甲基化水平及表型，與變異株進行比較；也可以將果實特異性表達的甲基化酶基因導入野生型，檢測野生型基因C的甲基化水平及表型。而將果實特異性表達的甲基化酶基因導入M無法得到果實成熟與基因C甲基化水平改變有關的結論，故選①②④。
[答案]　(1)黃色∶無色＝3∶1　(2)aaBB、aaBb　(3)基因A突變為a，但果肉細胞中的基因H仍表達出少量酶H，持續生成前體物質2；基因B突變為b，前體物質2無法轉變為番茄紅素
(4)①②④
課時分層作業(十五)　孟德爾的豌豆雜交實驗(二)
1．(2022·廣東東莞檢測)已知三對基因在染色體上的位置情況如圖所示，且三對基因分別單獨控制三對相對性狀，則下列說法正確的是(　　)
A．三對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律
B．基因型為AaDd的個體與基因型為aaDd的個體雜交后代會出現4種表型，比例為3∶3∶1∶1
C．如果基因型為AaBb的個體在產生配子時沒有發生互換，則它只產生4種配子
D．基因型為AaBb的個體自交后代會出現4種表型，比例為9∶3∶3∶1
B　[由題圖分析可知，A和B、a和b基因位于一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，A錯誤；A/a和D/d位于非同源染色體上，遵循自由組合定律，由自由組合定律可知，基因型為AaDd的個體與基因型為aaDd的個體雜交的后代會出現4種表型，比例為3∶3∶1∶1，B正確；如果基因型為AaBb的個體在產生配子時沒有發生互換，則只產生AB和ab兩種配子，C錯誤；A和B、a和b基因位于一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，因此自交后代不會出現9∶3∶3∶1的分離比， D錯誤。]
2．(2023·山東棗莊三中月考)某雌雄同株植物中，基因型AA、Aa、aa分別控制大花瓣、小花瓣、無花瓣；基因型BB和Bb控制紅色花瓣，基因型bb控制白色花瓣；這兩對等位基因獨立遺傳。基因型不同的兩個純種作親本雜交得F1，F1全部為紅色小花瓣植株；F1自交得F2。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．該植物最多有9種基因型，6種表型
B．若F2有5種表型，則無花瓣的F2自交，子代共有三種基因型
C．若F2有3種表型，則兩親本的基因型分別為AABB、aaBB
D．若F1的基因型為AaBb，F2中無花瓣植株中純合子占1/2
A　[該植物最多有9種基因型，5種表型，A錯誤；若F2有5種表型，無花瓣的基因型是aa__，則無花瓣的F2自交后代都是無花瓣aa__，共有三種基因型，B正確；若F2有3種表型，則F2基因型可能為AA、Aa、aa，分別控制大花瓣、小花瓣、無花瓣，只有A/a這對基因發生性狀分離，第二對基因純合穩定遺傳，則兩親本的基因型分別為AABB、aaBB，F1為AaBB，全部為紅色小花瓣植株，C正確；如果F1基因型是AaBb，F2無花瓣的基因型是aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶1，純合子占1/2，D正確。]
3．(2022·濰坊四中檢測)用兩株植物做親本雜交，獲得了 200 顆種子，將這些種子種下去，植株成熟后表型及比例如下表。下列分析錯誤的是(　　)
表型 紅果葉 片短毛 紅果葉 片無毛 紅果葉 片長毛 黃果葉 片短毛 黃果葉 片長毛 黃果葉 片無毛
數量(株) 74 38 36 26 14 12
A．果實和葉毛的遺傳遵循基因的自由組合定律
B．兩親本植株都是雜合子
C．兩親本的表型都是黃果葉片長毛
D．就葉毛來說，無毛與長毛都是純合子
C　[根據子代表型的比例為6∶3∶3∶2∶1∶1，可知雙親應為雙雜合子，果實和葉毛的遺傳遵循基因的自由組合定律，A、B正確；兩親本應為雙雜合子，其表型都是紅果葉片短毛，C錯誤；就葉毛來說，由于子代短毛∶無毛∶長毛＝2∶1∶1，可知葉片的長毛、無毛和短毛受一對基因控制，表現為不完全顯性，無毛與長毛都是純合子，D正確。]
4．(2022·江蘇南京一模)某研究所將擬南芥的三種耐鹽基因S1、S2、S3(分別用表示)導入玉米，篩選出成功整合的耐鹽植株(三種基因都存在才表現為高耐鹽性狀)。如圖表示三種基因隨機整合獲得的某一植株，讓其自交(不考慮互換等變化)，后代中高耐鹽性狀的個體所占比例是(　　)
A．3/4　　　　　　　　　 B．9/16
C．3/8 D．1/2
B　[該植株可產生含耐鹽基因數為3(S1、S2、S3)、2(S1、S3)、1(S2)、0這四種類型的配子，比例為1∶1∶1∶1。自交(不考慮互換等變化)后代中高耐鹽性狀(三種基因都存在才表現為高耐鹽性狀)的個體所占比例是：1/4的“3”雌配子與各種雄配子結合的個體、1/4的“3”雄配子與各種雌配子結合的個體(所占比例為2×1/4－1/4×1/4＝7/16)、1/4的“2”雌配子與1/4的“1”雄配子結合的個體(所占比例為1/16)、1/4的“1”雌配子與1/4的“2”雄配子結合的個體(所占比例為1/16)，共計7/16＋1/16＋1/16＝9/16，B符合題意。]
5．(2023·遼寧名校聯考)某自花傳粉植物的矮莖、高莖，腋花、頂花這兩對相對性狀各由一對等位基因控制，這兩對等位基因自由組合。現有該種植物的甲、乙兩植株，甲自交后，子代均為矮莖，但有腋花和頂花性狀分離；乙自交后，子代均為頂花，但有高莖和矮莖性狀分離。下列相關敘述正確的是(　　)
A．若甲為矮莖腋花，則可判斷矮莖為顯性，腋花為顯性
B．若乙為高莖頂花，則可判斷矮莖為隱性，頂花為隱性
C．若甲為矮莖腋花，乙為高莖頂花，甲和乙雜交，根據子代表型及比例即可判斷兩對相對性狀的顯隱性
D．若甲為矮莖腋花，乙為高莖頂花，甲和乙雜交，子代表型的比例為1∶1∶1∶1
D　[若甲為矮莖腋花，根據子代的表型，則可判斷腋花為顯性，不可判斷矮莖為顯性，A錯誤；若乙為高莖頂花，根據子代的表型，則可判斷矮莖為隱性，不可判斷頂花為顯性，B錯誤；若甲為矮莖腋花，乙為高莖頂花，根據甲、乙各自自交的結果，可分別判斷腋花為顯性、高莖為顯性，若用A、a和B、b基因分別代表控制高莖、矮莖和腋花、頂花的基因，則甲的基因型為aaBb，乙的基因型為Aabb，甲和乙雜交子代的表型比例為1∶1∶1∶1，根據子代表型及比例不能判斷兩對相對性狀的顯隱性，C錯誤，D正確。]
6．其植物紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因(A、a，B、b，C、c……)控制，當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時才開紅花，否則開白花。現將兩個純合的白花品系雜交，F1開紅花，再將F1自交，F2中的白花植株占37/64，若不考慮變異，下列說法不正確的是(　　)
A．每對基因的遺傳均遵循分離定律
B．該花色遺傳至少受3對等位基因控制
C．F2紅花植株中雜合子占26/27
D．F2白花植株中純合子基因型有4種
D　[每對基因的遺傳均遵循分離定律；本實驗中，將兩個純合的白花品系雜交，F1開紅花，再將F1自交，F2中的白花植株占37/64，則紅花植株占1－37/64＝27/64＝(3/4)3，根據n對等位基因自由組合且完全顯性時，F2中顯性個體的比例為(3/4)n，可判斷該花色遺傳至少受3對等位基因的控制；在F2中，紅花植株占1－37/64＝27/64，其中有1/27的個體(AABBCC)是純合子，則有26/27的個體是雜合子；由于每對等位基因都至少含有一個顯性基因時才開紅花，所以F2紅花植株中純合子(AABBCC)基因型只有1種，白花植株中純合子基因型有23－1＝7(種)。]
7．(2022·山東濰坊期末)某雌雄同株植物花瓣色素的形成途徑如圖所示。酶①、酶②、酶③的合成依次受顯性基因 A、B、D控制，對應的隱性基因不能控制酶的合成，三對基因獨立遺傳。已知當酶②存在時，黃色素能全部轉化為紅色素。藍色素和黃色素同時存在時，花瓣表現為綠色；藍色素和紅色素同時存在時，花瓣表現為紫色。下列敘述不正確的是(　　)
A．開白花的純合植株基因型有2種可能
B．若某植株自交得到的子代表型及比例為紫花∶紅花∶綠花∶黃花＝9∶3∶3∶1，則該植株開紅花
C．純種的藍花植株與純種的紅花植株雜交，F1的基因型可能是 AaBBDd
D．基因型為 AaBbDd的植株自交，后代的表型及比例是紫花∶藍花∶紅花∶綠花∶黃花∶白花＝27∶12∶9∶9∶3∶4
B　[開白花的純合植株基因型有aaBBdd和aabbdd 2種可能，A正確；若某植株自交得到的子代表型及比例為紫花(A_B_D_)∶紅花(A_B_dd)∶綠花(A_bbD_)∶黃花(A_bbdd)＝9∶3∶3∶1，則該植株基因型為AABbDd，該植株開紫花，B錯誤；純種的藍花植株(aaBBDD或aabbDD)與純種的紅花植株(AABBdd)雜交，F1的基因型是AaBBDd或AaBbDd，C正確；基因型為 AaBbDd 的植株自交，紫花(A_B_D_)為3/4×3/4×3/4＝27/64，藍花(aa_ _D_)為1/4×1×3/4＝3/16，紅花(A_B_dd)為3/4×3/4×1/4＝9/64，綠花(A_bbD_)為3/4×1/4×3/4＝9/64，黃花(A_bbdd)為3/4×1/4×1/4＝3/64，白花(aa_ _dd)為1/4×1×1/4＝1/16，后代的表型及比例是紫花∶藍花∶紅花∶綠花∶黃花∶白花＝27∶12∶9∶9∶3∶4，D正確。]
8．(2022·江西贛州一模)某植物的兩性植株和雌株受一對等位基因E/e控制，兩性植株上有雌花和雄花，雌株上只有雌花。植株的高度由基因A/a控制，葉型由基因B/b控制。研究人員選取純合高稈柳葉雌株和純合矮稈掌狀葉兩性植株作親本雜交得F1，讓F1自交，所得F2的表型及比例為高稈掌狀葉兩性株∶矮稈掌狀葉兩性株∶高稈柳葉雌株∶矮稈柳葉雌株＝9∶3∶3∶1。據此分析回答下列問題：
(1)F1的基因型為________，表型為__________________。
(2)基因B/b與E/e位于________(填“一對”或“兩對”)同源染色體上，理由是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
若F1自交后代出現了少量的掌狀葉雌株和柳葉兩性植株，產生的原因最可能是________________________________。
(3)為進一步驗證基因A/a與E/e的遺傳遵循基因的自由組合定律，請用上述實驗中涉及的植株為材料，設計實驗并預期實驗結果。
①實驗設計方案：__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②預期實驗結果：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)根據題干分析可知，F1基因型為AaBbEe，表型為高稈掌狀葉兩性株。
(2)根據題干分析可知，B/b和E/e兩對等位基因不符合自由組合定律，且B與E基因位于同一條染色體，b與e基因位于同一條染色體。即基因B/b與E/e位于一對同源染色體。原因是F1自交所得F2的表型及比例為掌狀葉兩性株∶柳葉雌株＝3∶1，若B/b和E/e兩對等位基因獨立遺傳，F2表型及比例應為掌狀葉兩性株∶掌狀葉雌株∶柳葉兩性株∶柳葉雌株＝9∶3∶3∶1。若F1自交后代出現了少量的掌狀葉雌株和柳葉兩性植株，產生的原因最可能是減數第一次分裂四分體時期，B/b和E/e基因所在同源染色體發生了互換，導致形成少量的Be配子和bE配子參與了受精作用。
(3)①若想驗證基因A/a與E/e的遺傳是否遵循基因的自由組合定律，則可以選擇F1與矮稈雌株進行雜交，觀察統計子代的表型及比例。
②若子代出現高稈兩性株∶矮稈兩性株∶高稈雌株∶矮稈雌株＝1∶1∶1∶1，則基因A/a與E/e的遺傳遵循基因的自由組合定律。
[答案]　(1)AaBbEe　高稈掌狀葉兩性株　(2)一對　F1自交所得F2的表型及比例為掌狀葉兩性株∶柳葉雌株＝3∶1　減數第一次分裂四分體時期發生了互換　(3)①選取矮稈雌株與F1進行雜交(測交)，觀察后代的表型及比例　②后代將產生四種表型，其比例為高稈兩性株∶矮稈兩性株∶高稈雌株∶矮稈雌株＝1∶1∶1∶1
9．(2022·廣東深圳檢測)果蠅的甲性狀與乙性狀是一對相對性狀，已知相關基因位于常染色體上。讓若干甲性狀果蠅相互交配，所得F1中甲性狀果蠅∶乙性狀果蠅＝15∶1，若不考慮基因突變和染色體變異，則下列判斷錯誤的是(　　)
A．若受一對等位基因控制，則親本果蠅中純合子占1/2
B．若受一對等位基因控制，讓F1自由交配，則所得F2中乙性狀出現的概率不變
C．若受獨立遺傳的兩對等位基因控制，則F1甲性狀果蠅中與親本基因型相同的占1/4
D．若受獨立遺傳的兩對等位基因控制，讓F1中的甲性狀果蠅自由交配，則所得F2中乙性狀果蠅占1/25
C　[若受一對等位基因控制，根據題意分析可得，F1中a＝1/4、A＝3/4，親本的基因頻率與F1的基因頻率相同，親本都是甲性狀，則親本基因型為AA、Aa，各占1/2，A正確；若受一對等位基因控制，F1自由交配時，F1中a＝1/4、A＝3/4，F2中也是a＝1/4、A＝3/4，則AA＝9/16、Aa＝6/16、aa＝1/16，F2中乙性狀出現的概率不變，B正確；若受獨立遺傳的兩對等位基因控制，甲性狀果蠅相互交配，所得F1中甲性狀果蠅∶乙性狀果蠅＝15∶1，說明aabb＝1/16，A_B_ ＋ A_ bb＋aaB_＝15/16，aabb控制乙性狀，A _B_ 、A_ bb、aaB_控制甲性狀，親本為AaBb；F1中AaBb占4/16，F1甲性狀占15/16，則F1甲性狀果蠅中與親本基因型相同的占4/15，C錯誤；若受獨立遺傳的兩對等位基因控制，F1中的甲性狀果蠅只有AaBb、Aabb 、aaBb能產生ab雌雄配子，配子占的比例＝4/15×1/4＋2/15×1/2＋2/15×1/2＝1/5，因此F2中乙性狀果蠅(aabb)占的比例＝1/5×1/5＝1/25，D正確。]
10．(2022·廣東茂名檢測)如圖為某遺傳病系譜圖。兩對獨立遺傳且表現完全顯性的基因與該病有關(用A、a和B、b表示)，且都可以單獨致病(Ⅰ 1和Ⅰ 4婚配、Ⅰ 2和Ⅰ 3婚配，所生后代患病的概率均為0)。在調查對象中沒有發現基因突變和染色體變異的個體。下列敘述錯誤的是(　　)
A．該病的遺傳方式是常染色體隱性遺傳
B．Ⅲ 1與Ⅲ 2的基因型均為AaBb
C．兩種致病基因所控制合成的蛋白質不相同
D．Ⅱ 2與Ⅱ 5婚配，后代攜帶致病基因的概率為4/9
D　[由題圖分析可知，該種遺傳病的遺傳方式是常染色體隱性遺傳病，A正確；由于Ⅱ 3和Ⅱ 4的后代Ⅲ 1正常，Ⅱ 3和Ⅱ 4基因型分別是AAbb、aaBB(或aaBB、AAbb)，所以Ⅲ 1和Ⅲ 2基因型是AaBb，B正確；兩對基因獨立遺傳，控制合成的蛋白質不相同，C正確；Ⅰ 1、Ⅰ 2基因型是AABb、AABb，Ⅰ 3、Ⅰ 4基因型是AaBB、AaBB，則Ⅱ 2基因型及概率為1/3AABB或2/3AABb，產生配子的種類及比例是2/3AB、1/3Ab，Ⅱ 5基因型及概率為1/3AABB或2/3AaBB，產生配子的種類及比例是2/3AB、1/3aB，Ⅱ 2與Ⅱ 5婚配，后代不攜帶致病基因(AABB)的概率是2/3×2/3＝4/9，則攜帶致病基因的概率是1－4/9＝5/9，D錯誤。]
11．(2023·廣東深圳聯考)某玉米植株甲有對玉米螟的抗性(簡稱抗蟲，相關基因用A/a表示)和對褐斑病的抗性(簡稱抗病，相關基因用B/b表示)。植株甲自交，所得F1的表型及比例為抗蟲抗病∶抗蟲不抗病∶不抗蟲抗病∶不抗蟲不抗病＝66∶9∶9∶16(已知各種配子存活率相同)。下列相關敘述正確的是(　　)
A．F1中抗蟲抗病純合子占1/16
B．植株甲的基因型為AaBb
C．兩對基因的遺傳遵循自由組合定律
D．F1中抗蟲抗病個體的基因型有3種
B　[植株甲自交，所得F1的表型及比例為抗蟲抗病∶抗蟲不抗病∶不抗蟲抗病∶不抗蟲不抗病＝66∶9∶9∶16，由此推出植株甲的基因型為AaBb，B項正確；F1的性狀分離比為66∶9∶9∶16，而不是9∶3∶3∶1，由此說明這兩對等位基因的遺傳不遵循自由組合定律，C項錯誤；由F1中不抗蟲不抗病個體(基因型為aabb)的占比為4/25可知，植株甲產生基因組成為ab的配子占比為2/5，進而推出基因組成為AB的配子占比為2/5，基因組成為Ab和aB的配子占比均為1/10，即F1中抗蟲抗病純合子(基因型為AABB)占2/5×2/5＝4/25，A項錯誤；F1中抗蟲抗病個體的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb，共4種，D項錯誤。]
12．(2022·廣東佛山質檢)研究人員發現了一種紫眼卷翅果蠅，用它與純合野生型(紅眼直翅果蠅)進行雜交實驗，結果如下表所示。控制眼色的基因用A1/A2表示，控制翅型的基因用B1/B2表示。
組別 親本 F1 F2
實驗一 ♀紫眼卷翅×純合野生型 雌雄果蠅均為紅眼直翅∶紅眼卷翅＝1∶1 F1紅眼直翅相互交配產生的后代為紅眼直翅∶紫眼直翅＝3∶1 F1紅眼卷翅相互交配產生的后代為紅眼卷翅∶紅眼直翅∶紫眼卷翅∶紫眼直翅＝6∶3∶2∶1
實驗二 紫眼卷翅×♀純合野生型 與實驗一相同 與實驗一相同
請回答下列問題：
(1)根據__________________________，可以推斷A1/A2和B1/B2都是核基因，并且這兩對基因都位于常染色體上。
(2)上述實驗中任選一只卷翅果蠅與野生型果蠅雜交，F1中都是卷翅∶直翅＝1∶1，以及___________，都表明卷翅基因存在純合致死的情況。也就是說，基因B1/B2既能控制翅型，又能決定果蠅的生活力，這說明基因與性狀之間存在______________________的關系。在控制果蠅生活力方面，控制卷翅的基因是________(填“顯性”或“隱性”)的。
(3)已知B1/B2基因位于2號染色體上，那么A1/A2是否也在2號染色體上？________。說出你判斷的理由。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
為了進一步確定這一判斷，請你從上述實驗中再選取適當的材料進行檢驗，寫出實驗方案和預期結果。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)據題意可知，實驗一和實驗二屬于正反交，實驗一和實驗二的結果相同，即正反交結果相同，說明A1/A2和B1/B2都是核基因，并且這兩對基因都位于常染色體上。
(2)據題意可知，野生型表現為紅眼直翅果蠅，只考慮翅形，任選一只卷翅果蠅與野生型(直翅)果蠅雜交，F1中都是卷翅∶直翅＝1∶1，F1 卷翅相互交配產生的后代為卷翅∶直翅＝2∶1，都表明卷翅基因存在純合致死的情況。基因B1/B2既能控制翅型，又能決定果蠅的生活力，這說明基因與性狀之間存在一因多效/一種基因控制多種性狀的關系。在控制果蠅生活力方面，只有兩個卷翅基因都存在時，果蠅才致死，說明控制卷翅的基因是隱性的。
(3)據實驗一和實驗二中F1紅眼卷翅相互交配，后代紅眼∶紫眼＝3∶1，卷翅∶直翅＝2∶1，且紅眼卷翅∶紅眼直翅∶紫眼卷翅∶紫眼直翅＝6∶3∶2∶1，符合自由組合定律，說明眼色和翅型性狀可以自由組合，已知B1/B2基因位于2號染色體上，那么A1/A2不在2號染色體上。證明兩對等位基因是否遵循基因自由組合定律，可以用自交或者測交實驗，該實驗已經讓F1紅眼卷翅相互交配，為進一步證實，可以用測交實驗，因此實驗方案為：用F1紅眼卷翅與F2紫眼直翅果蠅進行雜交，觀察并統計后代的表型和比例。預期結果：后代中紅眼卷翅∶紅眼直翅∶紫眼卷翅∶紫眼直翅＝1∶1∶1∶1。
[答案]　(1)實驗一和實驗二的結果相同　(2)F1卷翅相互交配產生的后代為卷翅∶直翅＝2∶1　一因多效/一種基因控制多種性狀　隱性　(3)否　F1紅眼卷翅相互交配產生的后代為紅眼卷翅∶紅眼直翅∶紫眼卷翅∶紫眼直翅＝6∶3∶2∶1，說明眼色和翅型性狀可以自由組合
答案一：
實驗方案：用F1紅眼卷翅與F2紫眼直翅果蠅進行雜交，觀察并統計后代的表型和比例。預期結果：后代中紅眼卷翅∶紅眼直翅∶紫眼卷翅∶紫眼直翅＝1∶1∶1∶1
答案二：
實驗方案：用F1紅眼直翅和紅眼卷翅相互雜交，觀察并統計后代的表型和比例。預期結果：后代中紅眼卷翅∶紅眼直翅∶紫眼卷翅∶紫眼直翅＝3∶3∶1∶1
13．(2022·重慶育才中學一模)女婁菜為XY型的雌雄異株，是一、二年或多年生具有觀賞、藥用等功能的二倍體(2N＝46)草本植物。其高稈和矮稈、綠葉和紫葉、抗病和感病三對性狀分別受三對等位基因 A和a、B和b、G和g控制。某生物興趣小組甲種植若干基因型相同的高稈綠葉抗病雌雄植株，收獲其種子再種植，結果發現后代高稈綠葉抗病雌株∶高稈綠葉抗病雄株∶高稈綠葉感病雌株∶高稈綠葉感病雄株∶矮稈紫葉抗病雌株∶矮稈紫葉抗病雄株∶矮稈紫葉感病雌株∶矮稈紫葉感病雄株＝9∶9∶3∶3∶3∶3∶1∶1。請回答下列問題(本題所用的女婁菜都是一年生類型)：
(1)某生物興趣小組乙欲對女婁菜進行基因組測序，應測________條染色體上的全部的基因序列。
(2)請寫出甲組這三對等位基因在染色體上的位置關系：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
(各基因用相關的字母表示)。
(3)科研人員將來自番茄的紅素基因D和來自胡蘿卜的基因E同時導入女婁菜細胞，培育出了能合成類胡蘿卜素，且籽粒呈現不同顏色的轉基因“黃金女婁菜”，相關基因對籽粒顏色的控制機制如圖1，基因D和基因E插入位置的可能情況如圖2(D和E基因插入的位置都位于常染色體上)。
圖1
①　　　　　②　　　　③
圖2
將獲得的插入位置相同的同種轉基因女婁菜相互雜交，請根據子代的表型及比例，推測D與E基因在轉基因女婁菜細胞染色體上的位置：
若子代_____________________________，則為①；
若子代_______________________________，則為②；
若子代_________________________________，則為③。
[解析]　(1)基因組測序要求每對同源染色體測一條，性染色體存在非同源區段，所以性染色體兩條都測，女婁菜為XY型的二倍體(2N＝46)，故應測22(常染色體)＋2(X、Y)＝24條染色體。
(2)由題意分析可知，高稈綠葉抗病雌雄植株雜交，子代出現高稈綠葉抗病∶高稈綠葉感病∶矮稈紫葉抗病∶矮稈紫葉感病＝9∶3∶3∶1，所以三對基因位于兩對同源染色體上，其中A、B位于同一條染色體上。
(3)根據圖示，同時含有DE時表現為亮紅色，只含D表現為橙色，不含D表現為白色，即亮紅色的基因型為D_E_，橙色的基因型為D_ee，白色的基因型為dd__。若基因位置如①，則根據基因分離定律，產生的雌雄配子DE∶de＝1∶1，其子代表型及比例為亮紅色∶白色＝3∶1；若為②，則說明兩對基因連鎖，產生的雌雄配子De∶dE＝1∶1，其子代表型及比例為橙色∶亮紅色∶白色＝1∶2∶1；若為③，則根據基因自由組合定律，子代表型及比例為亮紅色∶橙色∶白色＝9∶3∶4(3＋1)。
[答案]　(1)24　(2)三對等位基因均位于常染色體上，且基因A和B位于同一條染色體上　(3)亮紅色∶白色＝3∶1　橙色∶亮紅色∶白色＝1∶2∶1　亮紅色∶橙色∶白色＝9∶3∶4
(教師用書獨具)
(2021·福建選擇考適應性測試)下列是關于果蠅眼色和翅型的相關研究。
(一)探究控制紫眼基因的位置
已知卷翅和正常翅由Ⅱ號染色體上的等位基因(A/a)控制，卷翅對正常翅為顯性且存在純合致死現象，紅眼和紫眼由等位基因(B/b)控制。
回答下列問題：
(1)紅眼對紫眼為________(填“顯性”或“隱性”)。
(2)控制眼色的基因不在X染色體上(不考慮XY同源區段)，判斷依據是____________________________________________________。
(3)親本卷翅紫眼雌蠅的基因型為________。
(4)從F1中選取合適的材料，設計一個實驗證明控制眼色的基因不在Ⅱ號染色體上。
雜交組合為：__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
預期結果為：________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(二)研究性狀與溫度的關系
正常翅對殘翅為顯性。殘翅果蠅相互交配后，將孵化出的幼蟲一部分置于25 ℃的環境中培養，得到的果蠅全為殘翅；另一部分在31 ℃的環境中培養，得到一些正常翅的果蠅(M果蠅)。
回答下列問題：
(5)用M果蠅與殘翅果蠅雜交，后代在25 ℃下培養仍為殘翅。可推測，M果蠅的基因型與殘翅果蠅的基因型__________(填“相同”或“不同”)。綜合分析，說明環境、基因與性狀的關系是__________________________。
[解析]　(1)親本紅眼與紫眼雜交，子代全為紅眼，說明紅眼是顯性相狀，紫眼是隱性性狀。(2)如果控制眼色的基因在X染色體上(不考慮XY同源區段)，由于紅眼對紫眼是顯性，親本控制眼色的基因組成為XBY×XbXb，則F1雄蠅基因型為XbY，全部為紫眼，雌蠅基因型XBXb，全部為紅眼，與實驗實際結果不吻合，所以果蠅控制眼色的基因位于常染色體上。(3)根據(2)分析，果蠅控制眼色的基因位于常染色體上，親本基因型為BB×bb；根據分析，果蠅親本關于翅型的基因型為aa×Aa，故親本卷翅紫眼雌蠅基因型為Aabb，純合正常翅紅眼雄果蠅為aaBB。(4)已知“控制卷翅和正常翅的一對等位基因位于Ⅱ號染色體”，如果控制眼色的基因不在Ⅱ號染色體上，則兩對基因的遺傳遵循自由組合定律，因此可從F1中選擇卷翅紅眼雄果蠅(AaBb)×卷翅紅眼(AaBb)雌果蠅，由于AA純合致死，故后代卷翅紅眼(AaB_)∶卷翅紫眼(Aabb)∶正常翅紅眼(aaB_)∶正常翅紫眼(aabb)＝6∶2∶3∶1。如果該對基因在Ⅱ號染色體上，則兩對基因連鎖，則后代表型有2種，比例為2∶1。(5)M果蠅的正常翅性狀若是由環境溫度引起的，果蠅的基因型不變，仍為vv(設控制翅型的基因為V、v)；若是由遺傳物質改變引起的，果蠅的基因型為Vv。為探究M果蠅產生的原因，讓M果蠅與殘翅果蠅雜交，后代在25 ℃下培養，若仍為殘翅，則說明M果蠅的正常翅性狀是不正常的孵化溫度引起的，而不是遺傳物質的改變造成的，M果蠅的基因型與殘翅果蠅的基因型相同。由此可知，生物的性狀表現是由基因和環境因素共同作用的結果。
[答案]　(1)顯性　(2)如果在X染色體上，F1雄蠅都為紫眼(或F1雌雄蠅都為紅眼，且雌性紅眼∶雄性紅眼比例為1∶1，與性別無關)　(3)Aabb
(4)雜交組合一：卷翅紅眼雄果蠅×卷翅紅眼雌果蠅　卷翅紅眼∶卷翅紫眼∶正常翅紅眼∶正常翅紫眼＝6∶2∶3∶1　雜交組合二：卷翅紅眼果蠅×正常翅紅眼果蠅　卷翅紅眼∶卷翅紫眼∶正常翅紅眼∶正常翅紫眼＝3∶1∶3∶1(寫出其中一個雜交組合即可)　(5)相同　生物性狀是基因與環境共同作用的結果
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