資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第15講 基因的自由組合定律
【素養目標】　1.理解基因自由組合定律的細胞學基礎，建立進化與適應的觀念。(生命觀念)2.掌握自由組合定律的解題規律和方法、培養歸納與概括、演繹與推理以及邏輯分析能力。(科學思維)3.探究個體的基因型、驗證自由組合定律。(科學探究)4.運用遺傳學原理指導育種工作和醫學實踐。(社會責任)
考點一　自由組合定律的發現及應用
1．兩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
(2)分析問題，提出假說
①提出假說
a．兩對相對性狀分別由兩對遺傳因子控制。
b．F1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。
c．F1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。
d．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，驗證假說
(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。
2．自由組合定律
(1)細胞學基礎
(2)實質、發生時間及適用范圍
3．孟德爾獲得成功的原因
(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)F2的黃色圓粒中，只有基因型為YyRr的個體是雜合子，其他的都是純合子(　　)
(3)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(　　)
(4)在進行減數分裂的過程中，等位基因彼此分離，非等位基因表現為自由組合(　　)
(5)孟德爾自由組合定律普遍適用于乳酸菌、酵母菌、藍細菌、各種有細胞結構的生物(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．兩對等位基因位置與遺傳分析(以基因型AaBb為例)：
【思維延伸】　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%，出現這一結果的可能原因是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在減數分裂時形成四分體時期，四分體中的非姐妹染色體發生交換，產生四種類型配子，其比例為42%∶8%∶8%∶42%。
2．驗證兩對等位基因的遺傳是否遵循自由組合定律的方法
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，則遵循基因的自由組合定律，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，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制，則遵循自由組合定律
花粉鑒定法 F1若有四種花粉，比例為1∶1∶1∶1，則遵循自由組合定律
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，且比例為1∶1∶1∶1，則遵循自由組合定律
[典例剖析]
(2022·瀘州高三檢測)某小組利用某二倍體自花傳粉植物進行兩組雜交實驗，雜交涉及的四對相對性狀分別是：紅果(紅)與黃果(黃)、子房二室(二)與多室(多)、圓形果(圓)與長形果(長)、單一花序(單)與復狀花序(復)。實驗數據如表。
組別 雜交組合 F1表型 F2表型及個體數
甲 紅二×黃多 紅二 450紅二、160紅多、150黃二、50黃多
紅多×黃二 紅二 460紅二、150紅多、160黃二、50黃多
乙 圓單×長復 圓單 660圓單、90圓復、90長單、160長復
圓復×長單 圓單 510圓單、240圓復、240長單、10長復
回答下列問題：
(1)根據表中數據可得出的結論是：控制甲組兩對相對性狀的基因位于____________上，依據是______________________；控制乙組兩對相對性狀的基因位于__________________(填“一對”或“兩對”)同源染色體上，依據是____________。
(2)某同學若用“長復”分別與乙組的兩個F1進行雜交，結合表中數據分析，其子代的統計結果不符合__________________的比例。
答案　(1)非同源染色體　F2中兩對相對性狀表型的分離比符合9∶3∶3∶1　一對　F2中每對相對性狀表型的分離比都符合3∶1，而兩對相對性狀表型的分離比不符合9∶3∶3∶1
(2)1∶1∶1∶1
解析　(1)由于表中數據顯示甲組F2的表型及比例為紅二∶紅多∶黃二∶黃多≈9∶3∶3∶1，該比例符合基因的自由組合定律的性狀分離比，所以控制甲組兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上；乙組F2的表型中，每對相對性狀表型的比例都符合3∶1，即圓形果∶長形果＝3∶1，單一花序∶復狀花序＝3∶1，而圓單∶圓復∶長單∶長復不符合9∶3∶3∶1的性狀分離比，不符合基因的自由組合定律，所以控制乙組兩對相對性狀的基因位于一對同源染色體上。(2)根據乙組的相對性狀表型分離比可知，控制乙組兩對相對性狀的基因位于一對同源染色體上，所以用“長復”(隱性純合子)分別與乙組的兩個F1進行雜交，不會出現測交結果為1∶1∶1∶1的比例。
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：450紅二、160紅多、150黃二、50黃多
信息2：510圓單、240圓復、240長單、10長復
信息3：若用“長復”分別與乙組的兩個F1進行雜交
信息轉化 1.性狀分離比接近9∶3∶3∶1，說明其滿足自由組合
2.性狀分離比不滿足9∶3∶3∶1，但每對相對性狀的分離比都符合3∶1，說明可能發生連鎖和交換
3.判斷其為測交
素養考查 生命觀念：結構與功能觀 科學思維：分析與綜合能力
【得分要點】　抓住長句表述得分點
通過分析F2的表型及個體數，得出顯隱性關系及其是否遵循自由組合定律。
考向一　自由組合定律發現的相關實驗辨析
1．(2022·濟寧高三檢測)孟德爾通過兩對相對性狀的雜交實驗發現了自由組合定律，下列有關孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗的敘述，正確的是(　　)
A．F1產生的雌雄配子在受精時隨機結合實現了基因重組
B．F1產生的四種配子比例相等，體現了自由組合定律的實質
C．兩對性狀的分離現象相互影響，每種性狀的分離比不一定為3∶1
D．任取豌豆的兩對性狀重復孟德爾實驗過程，F2的表型比都為9∶3∶3∶1
B　[基因重組可發生在減數第一次分裂的前期和后期，雌雄配子在受精時隨機結合不能體現基因重組，A錯誤；F1產生的四種配子比例相等，是減數第一次分裂后期非同源染色的非等位基因自由組合的結果，體現了自由組合定律的實質，B正確；孟德爾兩對相對性狀雜交實驗中，兩對性狀的分離現象互不影響，單獨考慮每一對等位基因，分離比都是3∶1，C錯誤；任取豌豆的兩對性狀重復孟德爾實驗過程，不一定都符合自由組合定律，故F2的表型比不一定都為9∶3∶3∶1，D錯誤。]
2．(2022·北京高三檢測)孟德爾將純種黃色圓粒和純種綠色皺粒豌豆進行雜交，F2的性狀表現及比例為黃色圓?！镁G色圓?！命S色皺?！镁G色皺粒＝ 9∶3∶3∶1。以下不屬于得到該實驗結果的必要條件是(　　)
A．F1產生4種比例相等的配子
B．控制子葉顏色和種子形狀的遺傳因子獨立遺傳、互不影響
C．各種雌雄配子之間可以隨機結合
D．豌豆產生的卵細胞數量和精子數量的比例為1∶1
D　[在孟德爾設計的兩對相對性狀的雜交實驗中，F1產生的雌、雄配子各有4種，比例為1∶1∶1∶1，由于雌雄配子的隨機結合，因此F2中出現9∶3∶3∶1的性狀分離比，A正確；控制子葉顏色和種子形狀的基因位于非同源染色體上，即二者是非同源染色體上的非等位基因，因此在遺傳時表現為獨立遺傳、互不影響，這是9∶3∶3∶1的性狀分離比出現的基礎，B正確；F1自交時，4種類型的雌、雄配子的結合是隨機的，是F2中出現9∶3∶3∶1的性狀分離比的保證，C正確；對于自然界中的生物來講，一般雄性個體產生精子的數量遠多于雌性個體產生卵細胞的數量，這是生物在長期適應環境的過程中形成的適應性特征，據此可推測豌豆產生卵細胞的數量要比精子的數量少很多，D錯誤。]
考向二　自由組合定律的實質及驗證
3．(2022·山東卷，6)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 子代葉片邊緣
①×② 光滑形
①×③ 鋸齒狀
①×④ 鋸齒狀
①×⑤ 光滑形
②×⑥ 鋸齒狀
A．②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑形
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的子代全為鋸齒形，說明①與③④應是同一基因突變而來，①×②的子代全為光滑形，說明①與②不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，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形，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的子代全為鋸齒形，說明②和⑥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。]
4．(2022·廈門高三模擬)現有四個純種果蠅品系，其中品系①的性狀均為顯性，品系②～④均只有一種性狀是隱性，其余性狀均為顯性。這四個品系的隱性性狀及控制該隱性性狀的基因所在的染色體如下表所示。
品系 ① ② ③ ④
隱性性狀 殘翅 黑身 紫紅眼
相應染色體 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
現要設計驗證孟德爾遺傳定律的第一步雜交實驗，下列相關敘述正確的是(　　)
A．若通過觀察體色驗證分離定律，可選擇交配品系組合為②×④
B．若通過觀察翅型驗證分離定律，必須選擇交配品系組合①×②
C．若驗證自由組合定律，可選擇觀察體色與眼色兩對相對性狀
D．若驗證自由組合定律，可選擇觀察翅型和體色兩對相對性狀
C　[若通過觀察體色驗證分離定律，可選擇交配品系組合為①×③或②×③或③×④，選擇②×④涉及兩對等位基因，且不涉及體色的相對性狀，A錯誤；若通過觀察翅型驗證分離定律，可選擇交配品系組合為①×②或②×③或②×④，B錯誤；要驗證基因自由組合定律，則控制兩對相對性狀的基因要位于不同對的同源染色體上，控制翅形和體色的基因都位于Ⅱ號染色體上，控制眼色的基因位于Ⅲ號染色體上，所以可選擇觀察體色與眼色兩對相對性狀來驗證基因自由組合定律，C正確；控制翅形和體色的基因都位于Ⅱ號染色體上，因此選擇翅型和體色即選擇②×③不能驗證基因自由組合定律，D錯誤。]
考向三　孟德爾遺傳規律的應用
5．(2022·成都高三檢測)某遺傳性肥胖由位于常染色體上的3對獨立遺傳的等位基因共同控制，其作用機理如下圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A．該實例能同時體現基因對性狀控制的直接途徑和間接途徑
B．可通過注射促黑素細胞激素來治療基因型為AAeebb的肥胖患者
C．體重正常的基因型有8種
D．基因型均為AaEeBb的夫婦生育體重正常子代的概率是9/64
C　[據圖分析，E基因通過控制酶的合成，控制代謝過程，從而間接控制生物的性狀；b基因通過控制蛋白質的合成直接控制生物的性狀，因此該實例能同時體現基因對性狀控制的直接途徑和間接途徑，A正確；據題圖分析可知，正常體重的個體必有的基因型為A_E_bb，而基因型為AAeebb的肥胖患者主要是缺乏E基因導致的，可以通過注射促黑素細胞激素來治療，B正確；體重正常的夫婦基因型為A_E_bb，有2×2×1＝4種，C錯誤；基因型均為AaEeBb的夫婦生育體重正常子代(A_E_bb)的概率是3/4×3/4×1/4＝9/64，D正確。]
6．(2022·松原高三模擬)某植物的紫花和白花由一對等位基因A、a控制，非糯性和糯性由另一對等位基因B、b控制，將純合的紫花糯性植株和純合的白花非糯性植株雜交得F1，F1全為紫花非糯性植株，取F1紫花非糯性植株作母本與白花糯性植株雜交，后代中紫花糯性紫花∶非糯性∶白花非糯性∶白花糯性＝42∶2∶42∶2。下列敘述錯誤的是(　　)
A．親本植株的基因型為AAbb、aaBB
B．理論上F1自交后代中白花非糯性與紫花糯性之比為1∶1
C．理論上F1測交后代中紫花非糯性與白花糯性之比為2∶1
D．F1紫花非糯性母本植株產生的雌配子種類及比例為AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶42∶42∶2
C　[由題意可知：F1紫花非糯性植株作母本與白花糯性植株雜交，屬于測交，若遵循基因的自由組合定律，子代表型比例應為1∶1∶1∶1，而題目中后代紫花糯性∶紫花非糯性∶白花非糯性∶白花糯性＝42∶2∶42∶2，由此可知A、a與B、b不遵循自由組合定律，而出現4種表型的原因是F1紫花非糯性的母本植株在產生配子時，發生了互換，故親本植株的基因型為AAbb、aaBB，A正確；F1的基因型為AaBb，A與b基因連鎖，故理論上F1自交后代中紫花糯性∶紫花非糯性∶白花非糯性＝1∶2∶1，白花非糯性與紫花糯性之比為1∶1，B正確；理論上F1測交后代中紫花糯性與白花非糯性之比為1∶1，C錯誤；F1紫花非糯性的母本植株產生的雌配子種類及比例為AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶42∶42∶2，D正確。]
高考題型突破(三)　自由組合定律的常規解題規律和方法
[典例剖析]
(2021·湖南卷，17)油菜是我國重要的油料作物，油菜株高適當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表現型(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F3Ⅰ，高稈與半矮稈比例和雜交組合①②的F2基本一致的記為F3Ⅱ，高稈與半矮稈比例和雜交組合③的F2基本一致的記為F3Ⅲ。產生F3Ⅰ、F3Ⅱ、F3Ⅲ的高稈植株數量比為________________。產生F3Ⅲ的高稈植株基因型為____________________(用A、a；B、b；C、c……表示基因)。用產生F3Ⅲ的高稈植株進行相互雜交試驗，能否驗證自由組合定律？________。
答案　(1)由兩對位于非同源染色體上的隱性基因控制　16　F1減數分裂產生配子時，位于同源染色體上的等位基因分離，位于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
解析　(1)純種高稈甘藍型油菜Z與純種半矮稈突變體S雜交，不論正交還是反交，F2表型比均約為15∶1，因此推導出該性狀由常染色體上獨立遺傳的兩對等位基因控制，故半矮稈為雙隱性個體，F1為雙雜合子，減數分裂產生配子時，位于同源染色體上的等位基因分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，所以產生4種比例相等的配子，因此雌雄配子有16種結合方式。
(2)雜交組合①的F2所有高稈植株基因型有9A_B_(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb)∶3A_bb(1AAbb、2Aabb)∶3aaB_(1aaBB、2aaBb)，所有高稈植株自交，分別統計單株自交后代的表型及比例，全為高稈的記為F3Ⅰ，F2中符合的有1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高稈植株的比例為7/15；高稈與半矮稈比例和雜交組合①②的F2基本一致的記為F3Ⅱ，F2中符合的有AaBb，占高稈植株的比例為4/15；高稈與半矮稈比例和雜交組合③的F2基本一致的記為F3Ⅲ，F2中符合的有2Aabb、2aaBb，占高稈植株的比例為4/15；因此產生F3Ⅰ、F3Ⅱ、F3Ⅲ的高稈植株數量比為7∶4∶4；不論兩對基因位于一對同源染色體上，還是兩對同源染色體上，親本均產生2種數量相等的雌雄配子，子代均出現高稈∶半矮稈＝3∶1，因此不能驗證基因的自由組合定律。
【名師點撥】掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：通過誘變培育出一個純種半矮稈突變體S
信息2：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＋題圖
信息轉化 1.半矮稈突變體S為純合子
2.雜交實驗的數據處理：515∶34≈15∶1，596∶40≈15∶1，211∶69≈3∶1
素養考查 生命觀念：結構與功能觀 科學探究：數據處理能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
上題中用產生F3Ⅲ的高稈植株進行相互雜交實驗，為什么不能驗證自由組合定律？
不論兩對基因位于一對同源染色體上，還是兩對同源染色體上，親本均產生2種數量相等的雌雄配子，子代均出現高稈∶半矮稈＝3∶1，因此不能驗證基因的自由組合定律。
題型1　由親本基因型推斷配子及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××＝
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．(2022·成都高三檢測)某植物花瓣的形態有大花瓣(AA)、小花瓣(Aa)和無花瓣(aa)，顏色有紫色(B_)和紅色(bb)，這兩對性狀獨立遺傳?；蛐蜑?AaBb)的植株自交，得到大量子代，對子代的描述，正確的有(　　)
A．基因型有9種，表型有6種
B．小花瓣植株都是雜合子
C．無花瓣植株中純合子占1/3
D．紫花植株中純合子占1/3
B　[由題干可知控制花瓣大小和花色的基因獨立遺傳，遵循基因的自由組合定律，因此基因型為AaBb的親本自交共產生16種組合方式，9種基因型，由于花瓣大小是不完全顯性，且aa表現無花瓣，因此共有5種表型(大花瓣紫色、大花瓣紅色、小花瓣紫色、小花瓣紅色、無花瓣)，A錯誤；小花瓣植株的基因型為Aa，都是雜合子，B正確；子代無花瓣植株的基因型為aa_，可以是純合子(aaBB、aabb)，也可以是雜合子(aaB_)，其中純合子占50%(1/2)，C錯誤；紫花植株(A_B_)中純合子占1/9，D錯誤。]
2．(多選)(2022·連云港高三檢測)下圖表示孟德爾揭示兩個遺傳定律時所選用的豌豆植株及其體內相關基因控制的性狀、顯隱性及其在染色體上的分布。下列敘述錯誤的有(　　)
A．圖甲、乙、丙、丁所示個體都可以作為驗證基因分離定律的材料
B．圖丁所示個體自交后代中表型為黃皺與綠皺的比例是3∶1
C．圖甲、乙所示個體減數分裂時，都能揭示基因自由組合定律的實質
D．乙個體自交后代會出現3種表型，比例為1∶2∶1
CD　[甲、乙、丙、丁均含有等位基因，都可以作為研究基因分離定律的材料，A正確；圖丁個體自交后代中DDYYrr∶DdYyrr∶ddyyrr＝1∶2∶1，其中黃色皺?！镁G色皺粒＝3∶1，B正確；圖甲、乙都只有一對等位基因，所表示個體減數分裂時，不能用來揭示基因的自由組合定律的實質，C錯誤；乙個體(YYRr)自交，只會出現兩種表型，黃色圓粒(YYR_)∶黃色皺粒(YYrr)＝3∶1，D錯誤。]
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)或AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
3．(2022·張掖高三檢測)若某哺乳動物毛色由位于常染色體上的基因決定，A基因編碼的酶可使黃色素轉化為褐色素，D基因的表達產物能完全抑制A基因的表達?，F進行雜交實驗，雜交結果如下表所示。下列敘述正確的是(　　)
組別 親代 F1表型 F1自由交配所得F2表型及比例
一 黃色×褐色 全為黃色 黃色∶褐色＝13∶3
二 黃色×褐色 全為褐色 黃色∶褐色＝1∶3
A．第二組中F2出現性狀分離是基因重組的結果
B．第一組中黃色親本的基因型為aaDD，第二組中黃色親本的基因型為aaDd
C．第一組F1的基因型為AaDd，兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律
D．第一組F2中，黃色的基因型有7種，黃色中純合子所占的比例為1/13
C　[第二組中黃色和褐色雜交后代全是褐色，且F1自由交配，F2黃色∶褐色＝1∶3，則親本的基因型是aadd×AAdd，F1的基因型是Aadd，則F2出現性狀分離是基因分離的結果，A錯誤；第一組中F1的黃色的基因型是AaDd，親本的基因型是aaDD×AAdd，即黃色親本的基因型是aaDD，組合二中黃色親本的基因型為aadd，B錯誤；第一組F1自由交配后代表型及比例為13∶3，是9∶3∶3∶1的變形，則F1的基因型為AaDd，兩對等位基因遵循基因的自由組合定律，C正確；第一組F2中，黃色的基因型有AADD∶AaDD∶AADd∶AaDd∶aaDD∶aaDd∶aadd＝1∶2∶2∶4∶1∶2∶1，共有7種基因型，純合子所占的比例為3/13，D錯誤。]
4．(2022·牡丹江高三檢測)香豌豆的紫花和白花是一對相對性狀，由非同源染色體上的兩對基因共同控制。只有當兩個顯性基因(A和B)同時存在時，花中的紫色色素才能夠合成?，F有兩個純合白花品種雜交，F1開紫花，F1自交，F2的性狀分離比為紫花∶白花＝9∶7。下列敘述錯誤的是(　　)
A．兩個白花親本的基因型為aaBB與AAbb
B．F2中白花的基因型有5種
C．F2紫花中純合子的比例為1/9
D．F1測交結果紫花與白花的比例為1∶1
D　[由題干可知，F2的性狀分離比為紫花∶白花＝9∶7，是9∶3∶3∶1的變形，說明A/a、B/b兩對基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。由此可知F1基因型為AaBb，親本表現為白花且為純合子，親本基因型為AAbb和aaBB，A正確；F2中白花的基因型有A_bb、aaB_、aabb，共5種，B正確；F2紫花為9/16，純合子為1/16，故紫花中純合子的比例為1/9，C正確；F1測交結果紫花與白花的比例為1∶3，D錯誤。]
題型3　多對等位基因的自由組合
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，6)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種不同表現型(表型)的個體
B．n越大，植株A測交子代中不同表現型(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　[每對等位基因測交后會出現2種表現型(表型)，故n對等位基因雜合的植株A的測交子代會出現2n種不同表現型(表型)的個體，A正確；不管n有多大，植株A測交子代比為(1∶1)n＝1∶1∶1∶1∶……∶1(共2n個1)，即不同表現型(表型)個體數目均相等，B錯誤；植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數為1/2n，純合子的個體數也是1/2n，兩者相等，C正確；n≥2時，植株A的測交子代中純合子的個體數是1/2n，雜合子的個體數為1－1/2n，故雜合子的個體數多于純合子的個體數，D正確。]
6．(2022·邢臺高三檢測)某二倍體自花傳粉植物進行兩組雜交實驗，雜交涉及的四對相對性狀分別是：紅果(紅)與黃果(黃)，其控制基因用A/a表示；子房二室(二)與多室(多)，其控制基因用B/b表示；圓形果(圓)與長形果(長)，其控制基因用D/d表示；單一花序(單)與復狀花序(復)，其控制基因用E/e表示。實驗數據如下表，下列分析錯誤的是(　　)
組別 雜交組合 F1表型 F1自交產生的F2的表型及個體數
甲 紅二×黃多 紅二 450紅二、160紅多、150黃二、50黃多
乙 圓復×長單 圓單 510圓單、240圓復、240長單、10長復
A．由甲組實驗可判定A/a和B/b位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律
B．由甲組實驗可判定兩雜交親本均為純合子，且F2中純合子占1/4
C．由乙組實驗可判定D/d和E/e位于一對同源染色體上，且形成配子時沒有發生染色單體的交換
D．根據兩組實驗無法判定A/a和D/d的遺傳是否遵循基因的自由組合定律
C　[甲組實驗中，子二代的性狀分離比接近于9∶3∶3∶1，與甲組實驗研究的相關基因A/a和B/b位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，A正確；甲組實驗親本的基因型為AABB、aabb，子一代的基因型為AaBb，F2中純合子比例為1/2×1/2＝1/4，B正確；由于乙組實驗的F2的性狀分離比不符合9∶3∶3∶1，因此，可判定D/d和E/e兩對等位基因的遺傳不遵循基因自由組合定律，而是位于一對同源染色體上，由于乙組實驗F2中出現了四種性狀，因此可推測F1在減數分裂形成配子時發生了染色單體的交換，從而形成了4種配子，C錯誤；由于兩組實驗沒有研究A/a和D/d兩對等位基因控制性狀的雜交實驗，因此無法判定這兩對等位基因的遺傳是否遵循基因的自由組合定律，D正確。]
高分突破培優(四)　自由組合定律中的特殊比例和實驗探究
一、9∶3∶3∶1的變式(等于16和小于16)
水稻抗稻瘟病是由基因R控制的，細胞中另有一對等位基因B、b對稻瘟病的抗性表達有影響，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性減弱?，F用兩純合親本進行雜交，實驗過程和結果如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A．親本的基因型是RRBB、rrbb
B．F2中弱抗病植株中純合子占
C．F2中全部抗病植株自交，后代抗病植株占
D．不能通過測交鑒定F2易感病植株的基因型
【審題關鍵】
(1)由遺傳圖解可知，F2的表型及比例是3∶6∶7，是9∶3∶3∶1的變式，說明水稻的抗病性狀由兩對等位基因控制，且兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，同時可推知F1的基因型為RrBb。
(2)由于BB使水稻抗性完全消失，因此親本基因型是RRbb(抗病)×rrBB(易感病)，F1自交轉化成2個分離定律問題：Rr×Rr→R_∶rr＝3∶1，Bb×Bb→BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，F2弱抗病的基因型及比例是RRBb∶RrBb＝1∶2。
(3)F2中抗病植株的基因型及比例為RRbb∶Rrbb＝1∶2，若全部抗病植株自交，則后代不抗病植株的比例為×＝，抗病植株的比例為。
(4)F2中易感病植株的基因型有rrBB、rrBb、rrbb、RRBB、RrBB，其中rrBB、rrBb、rrBb與rrbb進行測交，后代都是易感病個體。
答案　D
“和”為16的由基因互作導致的特殊分離比
(1)原因分析
序號 條件 F1(AaBb)自交后代表型比例 F1測交后代表型比例
1 存在一種顯性基因時表現為同一性狀，其余表現正常 9∶6∶1 1∶2∶1
2 兩種顯性基因同時存在時，表現為一種性狀，否則表現為另一種性狀 9∶7 1∶3
3 當某一隱性基因成對存在時表現為雙隱性狀，其余表現正常 9∶3∶4 1∶1∶2
4 只要存在顯性基因就表現為同一種性狀，其余表現正常 15∶1 3∶1
(2)解題技巧①看F2的表型比例，若表型比例之和是16，不管以什么樣的比例呈現，都符合基因的自由組合定律。
②將異常分離比與正常分離比9∶3∶3∶1進行對比，分析合并性狀的類型。如比例為9∶3∶4，則為9∶3∶(3∶1)的變式，即4為兩種性狀合并的結果。
③根據具體比例確定出現異常分離比的原因。
④根據異常分離比出現的原因，推測親本的基因型或推斷子代相應表型的比例。
1．(多選)(2022·山東卷，17)某兩性花二倍體植物的花色由3對等位基因控制，其中基因A控制紫色，a無控制色素合成的功能?；駼控制紅色，b控制藍色。基因I不影響上述2對基因的功能，但i純合的個體為白色花。所有基因型的植株都能正常生長和繁殖，基因型為A_B_I_和A_bbI_的個體分別表現紫紅色花和靛藍色花。現有該植物的3個不同純種品系甲、乙、丙，它們的花色分別為靛藍色、白色和紅色。不考慮突變，根據下表中雜交結果，下列推斷正確的有(　　)
雜交組合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫紅色 紫紅色∶靛藍色∶白色＝9∶3∶4
乙×丙 紫紅色 紫紅色∶紅色∶白色＝9∶3∶4
A．讓只含隱性基因的植株與F2測交，可確定F2中各植株控制花色性狀的基因型
B．讓表中所有F2的紫紅色植株都自交一代，白花植株在全體子代中的比例為1/6
C．若某植株自交子代中白花植株占比為1/4，則該植株可能的基因型最多有9種
D．若甲與丙雜交所得F1自交，則F2表型比例為9紫紅色∶3靛藍色∶3紅色∶1藍色
BCD　[由題意分析，基因型為A_B_I_和A_bbI_的個體分別表現紫紅色花和靛藍色花，基因型為aaB_I_表現為紅色，aabbI_表現為藍色，_ _ _ _ii表現為白色。雜交組合甲×乙中F2的性狀分離比為紫紅色∶靛藍色∶白色＝9∶3∶4，為9∶3∶3∶1的變式，說明相關的兩對等位基因的遺傳符合基因自由組合定律，同理根據乙、丙雜交結果，也說明相關的等位基因的遺傳符合基因自由組合定律。根據F2中性狀表現確定親本甲、乙和丙的基因型依次為AAbbII、AABBii和aaBBII。
若用只含隱性基因的植株(aabbii)與F2中的白色花個體測交，則后代花色全為白色，無法判斷其基因型，A錯誤；甲×乙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1，乙×丙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1，其中II∶Ii＝1∶2，所以白花植株在全體子代中的比例為2/3×1/4＝1/6，B正確；若某植株自交子代中白花植株占比為1/4，則親本為(_ _ _ _Ii)，則該植株可能的基因型最多有9種(3×3)，C正確；甲與丙雜交所得F1的基因型為AaBbII，其自交的子一代的表型比為紫紅色(A_B_II)∶靛藍色花(A_bbII)∶紅色(aaB_II)∶藍色(aabbII)＝9∶3∶3∶1，D正確。]
2．(2021·海南卷，23)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。不考慮交叉互換、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____________。
答案　(1)橘紅色　(2)AaBbEeFf　8　(3)8　9∶3∶4　5/6
解析　(1)結合表格分析可知，親本分別是白色和橘紅色自交，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)結合表格可知，F2中關于果皮底色的表型有2種，關于果肉顏色的表型有2種，關于果皮覆紋的表型有2種，故F2的表型有2×2×2＝8種；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。
某植物花色遺傳受A、a和B、b兩對等位基因控制。當不存在顯性基因時，花色為白色，當存在顯性基因時，隨顯性基因數量的增加，花色紅色逐漸加深。現用兩株純合親本植株雜交得F1，F1自交得F2，F2中有白花植株和4種紅花植株，按紅色由深至淺再到白的順序統計出5種類型植株數量比例為1∶4∶6∶4∶1。下列說法正確的是(　　)
A．該植物的花色遺傳不遵循基因的自由組合定律
B．親本的基因型一定為AABB和aabb
C．F2中AAbb和aaBB個體的表型與F1相同
D．用F1作為材料進行測交實驗，測交后代有4種表型
【審題關鍵】
(1)因花色遺傳受A、a和B、b兩對等位基因控制，且F2有16個組合，說明該植物的花色遺傳遵循基因的自由組合定律。還可以推知F1的基因型為AaBb，又因顯性基因A和B可以使花青素含量增加，兩者增加的量相等，并且可以累加，則兩親本的基因型為aaBB和AAbb或AABB和aabb。
(2)F1的基因型為AaBb，含有兩個顯性基因，則F2中AAbb和aaBB個體的表型與F1相同。
(3)用F1作為材料進行測交實驗，測交后代的4種基因型分別是AaBb、Aabb、aaBb、aabb，由題意可知，只有3種表型，且比例為1∶2∶1。
答案　C
“和”為16的顯性基因累加效應導致的特殊比例
(1)表現
(2)原因：A與B的作用效果相同，且顯性基因越多，其效果越強。
3．(2022·唐山高三檢測)高粱的莖高受多對等位基因A/a、B/b……控制，各對等位基因獨立遺傳，每個顯性基因對植物莖高的作用效果相等且有累加效應，隱性純合子莖高為h0，具一個顯性基因的個體莖高為h1，依次表示為hn，某顯性純合子品系與隱性純合子品系雜交得到F1，再將F1自交得到F2，統計F2的表型及比例是：h0∶h1∶h2∶h3∶h4∶h5∶h6＝1∶6∶15∶20∶15∶6∶1。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．F1植株莖高為h3，親本莖高最高為h6
B．高粱的莖高受3對等位基因控制
C．F2莖高為h4的植株基因型有3種
D．F2莖高為h5的植株自交，F3中表型之比為h4∶h5∶h6＝1∶2∶1
C　[根據題目子二代表型有7種可知，子一代含有三對等位基因，即F1含有三個顯性基因，莖高為h3，親本顯性純合子品系含有六個顯性基因，莖高最高為h6，A正確；根據子二代有1＋6＋15＋20＋15＋6＋1＝64種組合，說明高粱的莖高至少受3對等位基因控制，B正確；莖高為h4的植株即含有4個顯性基因的個體基因型有6種(AABBcc、aaBBCC、AAbbCC，AaBbCC、AaBbCc、AABbCc)，C錯誤；莖高為h5的植株含5個顯性基因，其產生的配子含3個顯性基因的和含2個顯性基因的比例為1∶1，其自交，后代中含有6個顯性基因的∶含5個顯性基因的∶含4個顯性基因的＝1∶2∶1，故表型之比為1∶2∶1，D正確。]
4．(2022·長沙高三模擬)某二倍體自花傳粉植物，其花色有黃色和白色，花色受多對等位基因共同控制。讓黃色花植株與白色花植株雜交得F1，F1均表現為黃色花，F1自交得到的F2中白色花植株占1/64。黃色花的顏色深淺存在基因疊加效應即顯性基因越多，黃色越深。再次統計F2中花色由深到淺的表型及比例依次為深暗黃色∶暗黃色∶中度深黃色∶深黃色∶中度黃色∶淺黃色∶白色＝1∶6∶15∶20∶15∶6∶1。下列相關敘述正確的是(　　)
A．基因與性狀之間不是一一對應的關系，但一對基因不能控制多對性狀
B．該植物的花色受到三對等位基因控制，三對等位基因位于兩對同源染色體上
C．表現為中度深黃色花的植株基因型共有6種，F2的此表型植株中純合子占1/5
D．根據題干分析，F1實際表現為中度深黃色花且只含有三個顯性基因
C　[基因與性狀之間可以是一一對應的關系(單基因遺傳病)，也可以一對基因控制多對性狀(這對基因控制某種酶合成，這種酶是某個反應的中間催化酶)或多對基因控制一對性狀，A錯誤；該植物的花色受到三對等位基因控制，設三對基因分別用Aa、Bb、Cc表示，且符合基因的自由組合定律，說明在三對同源染色體上，B錯誤；根據題意，F1為AaBbCc，表現為中度深黃色花的植株的基因型中有4個顯性基因，F2中表現為中度深黃色花的植株的基因型共有6種，F2的此表型植株中純合子(1/64AABBcc、1/64AAbbCC、1/64aaBBCC)占(3/64)/(15/64)＝1/5，C正確；F1為AaBbCc，實際表現為深黃色花且只含有三個顯性基因，D錯誤。]
某種魚的鱗片有4種表型：單列鱗、野生型鱗、無鱗和散鱗，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因決定(用A、a，B、b表示)，且BB對生物個體有致死作用，將無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交，F1有2種表型，野生型鱗魚占50%，單列鱗魚占50%；選取F1中的單列鱗魚進行相互交配，其后代中有上述4種表型，這4種表型的比例為6∶3∶2∶1，則F1的親本基因型組合是(　　)
A．Aabb×AAbb B．aaBb×aabb
C．aaBb×AAbb D．AaBb×AAbb
【審題關鍵】
(1)該魚的鱗片有4種表型，由兩對獨立遺傳的等位基因控制，并且BB有致死作用，可推知該魚鱗片的4種表型分別由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb 4種基因型控制。
(2)F1中的單列鱗魚相互交配能產生4種表型的個體，比例為6∶3∶2∶1，為9∶3∶3∶1的特殊比，可推出F1中的單列鱗魚的基因型為AaBb；無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交，能得到基因型為AaBb的單列鱗魚，先考慮B和b這對基因，親本的基因型為Bb和bb，而親本野生型鱗魚為純合子，故bb為親本野生型鱗魚的基因型，Bb為無鱗魚的基因型；再考慮A和a這對基因，由于無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交所得F1中只有2種表型，且比例為1∶1，則親本的基因型為AA和aa；親本基因型組合方式有AABb×aabb和AAbb×aaBb 2種，第一種組合中基因型為AABb的個體表現為單列鱗。
答案　C
“和”小于16的由基因致死導致的特殊比例
(1)致死類型歸類分析
①顯性純合致死
②隱性純合致死
a．雙隱性致死
(2)致死類問題解題思路
第一步：先將其拆分成分離定律單獨分析。
第二步：將單獨分析結果再綜合在一起，確定成活個體基因型、表型及比例。
5．(2023·荊州高三檢測)在孟德爾的一對或兩對相對性狀的遺傳實驗過程中，子代出現3∶1或者9∶3∶3∶1的前提是F1產生的各種配子比例相同且都存活，但在雜交或者自交過程中，偶爾也會出現精子或者卵子不育或者部分不育導致性狀分離比特殊化。下列有關特殊比例的出現推測不合理的是(　　)
A．若基因型為Aa植株自交后代性狀分離比為2∶1，可能顯性純合子致死
B．若基因型為Aa植株自交后代性狀分離比為11∶1，可能含a精子或卵子有4/5致死
C．若基因型為AaBb植株自交后代性狀分離比為4∶1∶1，可能含ab的精子或卵子致死
D．若基因型為AaBb植株自交后代性狀分離比為2∶3∶3∶1，可能含AB的精子或卵子致死
D　[基因型Aa的植株自交性狀分離比為2∶1，可能顯性純合子致死，不會是隱性純合致死，A正確；基因型Aa的植株自交性狀分離比為11∶1，aa占1/12＝1/2×1/6，雌配子或雄配子中A與a的比例為5∶1，可能a精子或者卵子有4/5致死，B正確；基因型AaBb的植株自交性狀分離比為4∶1∶1(8∶2∶2)，可能是基因型為ab的精子或卵子致死，C正確；基因型AaBb的植株自交性狀分離比為2∶3∶3∶1，可能是基因型為AB的精子和卵子致死，D錯誤。]
6．(2022·湖北部分重點中學高三聯考)科研人員利用三種動物分別進行甲、乙、丙三組遺傳學實驗來研究兩對相對性狀的遺傳(它們的兩對相對性狀均由常染色體上的兩對等位基因控制)，實驗結果如下表所示。下列推斷錯誤的是(　　)
組別 親本 選擇F1中兩對等位基因均雜合的個體進行隨機交配 F2性狀分離比
甲 A×B 4∶2∶2∶1
乙 C×D 5∶3∶3∶1
丙 E×F 6∶3∶2∶1
A．三組實驗中兩對相對性狀的遺傳均遵循基因的自由組合定律
B．甲組可能是任意一對基因顯性純合均使胚胎致死
C．乙組可能是含有兩個顯性基因的雄配子和雌配子致死
D．丙組可能是其中某一對基因顯性純合時胚胎致死
C　[根據分析，三組實驗中兩對相對性狀雜交在F2中均出現了類似于9∶3∶3∶1的變式的分離比，所以均遵循基因的自由組合定律，A正確；4∶2∶2∶1＝(2∶1)×(2∶1)，出現該比例的原因是由于任意一對基因顯性純合均使胚胎致死，即AA和BB致死，B正確；如果含有兩個顯性基因的雄配子或雌配子致死，即AB的雌配子或雄配子致死，則后代出現5∶3∶3∶1的比例，C錯誤；丙組出現6∶3∶2∶1＝(3∶1)×(2∶1)，可能是其中一對基因顯性純合子致死，即AA或BB致死，D正確。]
二、探究不同對基因在常染色體上的位置問題
甜蕎麥是異花傳粉作物，具有花藥大小(正常、小)、瘦果形狀(棱尖、棱圓)等相對性狀。某興趣小組利用純種甜蕎麥進行雜交實驗，獲得了足量后代，F2性狀統計結果如下(不考慮交叉互換)。
花藥正?！没ㄋ幮。?52∶348 瘦果棱尖∶瘦果棱圓＝591∶209
為探究控制花藥大小和瘦果形狀兩對相對性狀的基因在染色體上的位置關系，小組成員選擇了純合花藥正常、瘦果棱尖和純合花藥小、瘦果棱圓植株為材料，進行了實驗。請寫出簡單可行的兩種實驗方案，并預測實驗結果及結論。
方案一：
實驗思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
實驗結果及結論：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方案二：
實驗思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
實驗結果及結論：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【審題關鍵】
由F2性狀統計結果中花藥正常∶花藥?。?52∶348≈9∶7，是9∶3∶3∶1的變形，說明該性狀受兩對等位基因控制，遵循基因的自由組合定律。假設受基因A、a和B、b控制，則F1基因型為AaBb，雙顯性(A_B_)為花藥正常，其余的為花藥?。挥墒莨饧狻檬莨鈭A＝591∶209≈3∶1，可推知瘦果棱尖為顯性，假設該性狀受C、c基因控制，則F1基因型為Cc，進而可推知純合花藥正常、瘦果棱尖和純合的花藥小、瘦果棱圓植株的基因型分別為AABBCC和aabbcc。三對等位基因的位置關系：
(1)若為圖1所示關系，二者雜交得F1，其基因型為AaBbCc，若F1自交，則所得F2中表型及比例為(花藥正常∶花藥小)×(瘦果棱尖∶瘦果棱圓)＝(9∶7)×(3∶1)→花藥正常瘦果棱尖∶花藥正常瘦果棱圓∶花藥小瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱圓＝27∶9∶21∶7；若F1測交，則所得子代中表型及比例為(花藥正?！没ㄋ幮?×(瘦果棱尖∶瘦果棱圓)＝(1∶3)×(1∶1)→花藥正常瘦果棱尖∶花藥正常瘦果棱圓∶花藥小瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱圓＝1∶1∶3∶3。
(2)若為圖2所示關系，二者雜交得F1，其基因型為AaBbCc，其產生的配子種類和比例為ABC∶Abc∶aBC∶abc＝1∶1∶1∶1，若F1自交，則所得子代的基因型及比例為A_B_C_∶A_bbcc∶aaB_C_∶aabbcc＝9∶3∶3∶1，則表型為花藥正常瘦果棱尖(A_B_C_)∶花藥小瘦果棱尖(aaB_C_)∶花藥小瘦果棱圓(A_bbcc＋aabbcc)＝9∶3∶4；若F1測交，則所得子代的基因型AaBbCc∶Aabbcc∶aaBbCc∶aabbcc＝1∶1∶1∶1，則其表型及比例為花藥正常瘦果棱尖(AaBbCc)∶花藥小瘦果棱尖(aaBbCc)∶花藥小瘦果棱圓(Aabbcc＋aabbcc)＝1∶1∶2。
答案　方案一：
實驗思路：選擇純合花藥正常、瘦果棱尖和相關基因均為隱性純合的花藥小、瘦果棱圓植株作親本雜交，獲得F1；讓F1植株間進行異花傳粉獲得F2；統計后代中花藥大小和瘦果形狀的性狀及比例
實驗結果及結論：若后代中花藥正常瘦果棱尖∶花藥正常瘦果棱圓∶花藥小瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱圓＝27∶9∶21∶7，則控制花藥大小和瘦果形狀兩對相對性狀的基因位于三對同源染色體上；若后代中花藥正常瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱圓＝9∶3∶4，則控制花藥大小和瘦果形狀兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上
方案二：
實驗思路：選擇純合花藥正常、瘦果棱尖和相關基因均為隱性純合的花藥小、瘦果棱圓植株作親本雜交，獲得F1；讓F1植株測交獲得F2；統計后代中花藥大小和瘦果形狀的性狀比例
實驗結果及結論：若后代中花藥正常瘦果棱尖∶花藥正常瘦果棱圓∶花藥小瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱圓＝1∶1∶3∶3，則控制花藥大小和瘦果形狀兩對相對性狀的基因位于三對同源染色體上；若后代中花藥正常瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱尖∶花藥小瘦果棱圓＝1∶1∶2，則控制花藥大小和瘦果形狀兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上
判斷基因在染色體上的位置
(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，不考慮交叉互換，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．(2022·唐山高三檢測)在一片稻田中偶然發現一株由一對隱性基因控制的高莖突變植株?，F實驗室也有一株由一對隱性基因控制的高莖突變植株，相關突變基因位于2號染色體上。為探究兩突變基因的位置關系，讓兩突變體進行雜交后得F1，F1自交得F2。不考慮其他變異。下列相關推測錯誤的是(　　)
A．若F1均為高莖，說明兩突變基因位于同一位點
B．若F1均為矮莖，說明兩突變基因位于同一條染色體上
C．若F2中高莖∶矮莖為1∶1，說明兩突變基因均位于2號染色體上
D．若F2中高莖∶矮莖為7∶9，說明兩突變基因位于不同染色體上
B　[兩隱性突變體雜交，若F1均為高莖，說明兩突變基因可能為相同基因，也可能為復等位基因，是由同一基因突變產生的，如AA突變為a1a1和a2a2，A正確；若F1均為矮莖，說明兩突變基因不在同一位點，但是不能確定兩突變位點在一條還是兩條染色體上，如AABB突變為AAbb、aaBB，兩者雜交，F1均為AaBb表現為矮莖，F1自交，若兩對等位基因位于一對同源染色體上，則高莖∶矮莖為1∶1，說明突變體均位于2號染色體，若兩對等位基因位于兩對同源染色體上，則高莖∶矮莖為7∶9，B錯誤，C、D正確。]
8．(2022·重慶一中模擬預測)某十字花科植物的花屬于兩性花。雄性不育與雄性可育是一對相對性狀，分別由基因D/d控制，且基因D的表達還受另一對等位基因E、e影響。用雄性不育植株與雄性可育植株雜交，所得F1中雄性可育植株∶雄性不育植株＝1∶1，讓F1中的雄性可育植株自交，所得F2中雄性可育植株∶雄性不育植株＝13∶3。據此回答下列問題：
(1)D/d、E/e這兩對等位基因的遺傳遵循____________________定律，判斷依據是_______________________。
(2)由上述信息分析可知，另一對等位基因E、e中________基因影響了D基因的表達，具體表現是________________________________________________________________。據此推測，親本雄性不育植株與雄性可育植株的基因型分別是____________________。
(3)根據以上分析，現已經鑒定出F2中所有基因型純合的雄性可育植株，并且分別用標簽標記出來了，欲通過雜交實驗鑒定F2中某雄性不育植株的基因型，請選擇雜交實驗組合并分析其結果：
①選擇的雜交實驗組合為_________________________________________________。
②實驗結果及結論：_____________________________________________________。
(4)將一個DNA片段插入上述F1中雄性可育植株體細胞內的染色體上，然后通過體細胞的植物組織培養獲得一棵轉基因雄性不育植株。已知轉基因雄性不育植株中，該DNA片段插入染色體上的位置有兩種可能，如下圖所示(說明：插入的DNA片段不位于基因D/d所在的染色體上，該片段不控制具體性狀，但會抑制基因E的表達)。為確定插入的具體位置，利用純合的ddEE植株，請設計完成以下實驗(不考慮染色體互換)。
實驗方案：讓該轉基因雄性不育植株與基因型為ddee的植株雜交，統計子代的表型種類及比例。
實驗結果與結論：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)自由組合(或分離定律和自由組合)　F2中雄性可育植株∶雄性不育植株＝13∶3，為9∶3∶3∶1的變式
(2)E　E基因對D基因的表達有抑制作用，但不影響d基因的表達，使基因型為D_E_的植株表現為雄性可育　DDee、ddEe
(3)待鑒定雄性不育植株(作母本)與基因型為ddee的雄性可育植株(作父本)　如果子代全為雄性不育植株，則F2中某雄性不育植株的基因型為DDee，如果子代雄性可育植株：雄性不育植株＝1∶1，則F2中某雄性不育植株的基因型為Ddee
(4)若子代雄性不育植株占1/4，則該DNA片段的插入位置為第1種；若子代雄性不育植株占3/8，則該DNA片段的插入位置為第2種。
解析　(1)由于F1雄性可育自交得到F2，雄性可育∶雄性不育＝13∶3，屬于9∶3∶3∶1的變式，所以D/d、E/e這兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。
(2)根據題意分析可知：F1雄性可育植株的基因型為DdEe，讓F1中的雄性可育植株自交，所得F2中雄性可育植株∶雄性不育植株＝13∶3，由此可知，E基因對D基因的表達有抑制作用，但不影響d基因的表達，使基因型為D_E_的植株表現為雄性可育，所以雄性可育植株的基因型為D_E_、ddE_、ddee，雄性不育植株的基因型為D_ee。據此推測，親本雄性不育植株與雄性可育植株的基因型分別是DDee、ddEe。
(3)讓待鑒定的雄性不育植株(作母本)與基因型為ddee的雄性可育植株(作父本)進行雜交獲得子代，觀察并統計子代的表型及比例。如果子代全為雄性不育植株，則F2中某雄性不育植株的基因型為DDee，如果子代雄性可育植株∶雄性不育植株＝1∶1，則F2中某雄性不育植株的基因型為Ddee。
(4)如果是第1種可能，由于DNA片段導入后，插入片段與E所在的染色體發生分離現象，故插入基因不會影響后代的表型，則后代的表型及其比例為：雄性不育植株∶雄性可育植株＝1∶3；如果是第2種可能，插入的DNA片段在第三對同源染色體上，用F表示該插入基因，則同源染色體相應位置沒有該基因，用f表示，讓該轉基因雄性不育植株(DdEeFf)與隱性純合植株(ddeeff)雜交，后代中一半的個體含有該DNA片段，一半的個體不含有，不含插入基因的個體表型是不育∶可育＝1∶3，含有DNA片段的個體，后代的基因型及其比例為：D_E_F_(不育)∶ddeeF_(可育)∶D_eeF_(不育)∶ddE_F_(可育)＝1∶1∶1∶1；根據題意含有DNA片段的E不表達，故D_E_F_表現為不育，所以不育∶可育＝2∶2，綜合所有的子代，不育：可育＝3∶5。
(十五)基因的連鎖與交換定律
1．概念：兩對(或兩對以上)等位基因位于同一對同源染色體上，在遺傳時位于同一條染色體上的不同(非等位)基因常常連在一起不相分離，進入同一配子中。
2．實質：位于同一染色體上的不同基因，在減數分裂過程形成配子時，常常連在一起進入配子；在減數分裂的四分體時期，由于同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發生互換，因而產生基因的重組。
3．應用：
①育種：如果幾種有利性狀的基因連鎖在一起，這對育種工作很有利。例如，大麥抗稈銹病與抗散黑穗病的基因緊密連鎖在一起，在育種時只需要注意選擇大麥抗稈銹病的植株，就等于同時選擇了抗散黑穗病的植株，提高選擇效率。如果不利的性狀和有利的性狀連鎖在一起，那就要采取措施，打破基因連鎖，進行基因互換，讓人們所要求的基因連鎖在一起，培育出優良品種來。
②醫學：預測某種遺傳病在胎兒中發生的可能性。
[對點訓練]
1．(多選)(2023·淮安高三模擬)人類IA、IB、i的3個復等位基因控制ABO血型，A血型的基因型有IAIA、IAi，B血型的基因型有IBIB、IBi，AB血型的基因型為IAIB，O血型的基因型為ii。CisAB血型是由人體的9號染色體結構變異導致IA、IB基因共同位于一條染色體上的一種稀有血型(如圖)。下列敘述正確的是(　　)
A．若夫妻二人均為AB血型，其后代不可能為O血型
B．CisAB血型個體在產生配子時，不考慮其他變異，IA、IB基因連鎖，不分開遺傳給子代
C．CisAB血型紅綠色盲男性和O血型紅綠色盲攜帶者的女性婚配，所生A血型色盲男孩的概率為1/8
D．CisAB血型個體與O血型個體婚配，后代為AB血型的概率為1/2
BD　[若夫妻二人均為AB血型，假設均為CisAB，IA、IB基因在一條染色體上，可產生不含IA、IB基因的配子，則可能生出O血型的后代，A錯誤；CisAB血型個體在產生配子時，不考慮其他變異，由于IA、IB基因在一條染色體上，因此二者不分開遺傳給子代，B正確；CisAB血型紅綠色盲男性和O血型紅綠色盲攜帶者的女性婚配，由于IA、IB基因連鎖，兩個基因同時傳遞個后代，因此不會生出A血型的孩子，C錯誤；CisAB血型個體與O血型(ii)個體婚配，后代為AB血型和O型血，二者的比例為1∶1，即后代為AB血型的概率為1/2，D正確。]
2．(2022·杭州高三模擬)已知擬南芥一個花粉囊中的四個花粉粒是由一個花粉母細胞通過減數分裂形成的。科研人員為研究F基因對染色體片段交換的影響進行了相關實驗，實驗的主要過程如下：利用基因工程技術在擬南芥的一對同源染色體上分別插入一個C基因和R基因獲得植株甲；再利用基因工程技術在C基因所在的染色體上插入基因F獲得植株乙。已知只帶有C基因的花粉粒呈現藍色熒光，只帶有R基因的花粉粒呈現紅色熒光，同時帶有C基因、R基因的花粉粒則呈現出綠色熒光，C基因、R基因、F基因在甲乙植株染色體上的分布情況如下圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．通過比較植株甲和植株乙花粉母細胞減數分裂時染色體在C基因和R基因位點之間交換的頻率差異，可以確定F基因對染色體片段交換的影響
B．植株甲的花粉母細胞在減數分裂時，如果染色體在C基因和R基因位點之間只發生一次片段交換，則所形成的花粉囊里面的四個花粉粒中兩個呈現出綠色熒光、兩個不會呈現出熒光
C．植株乙的花粉母細胞在減數分裂時，如果染色體在C基因和R基因位點之間發生了兩次交換，則所形成的花粉囊里面的四個花粉粒中可能是兩個呈現出藍色熒光、兩個呈現出紅色熒光
D．植株甲和乙的花粉母細胞在減數分裂時，如果染色體在C基因和R基因位點之間未發生交換，則所形成花粉粒中不會呈現出綠色熒光
B　[根據題意可知，本實驗是研究F基因對染色體片段交換的影響，結合圖示可知，比較植株甲和植株乙花粉母細胞減數分裂時染色體在C基因和R基因位點之間交換的頻率差異，可以確定F基因對染色體片段交換的影響，如果無影響，二者產生的配子種類及比例相同，A正確；根據以上分析可知，植株甲的花粉母細胞在減數分裂時，如果染色體在C基因和R基因位點之間只發生一次片段交換，則所形成的花粉囊里面的四個花粉粒中有4種情況：只帶有C基因的花粉粒、只帶有R基因的花粉粒、C基因和R基因都有的花粉粒和C基因和R基因都沒有的花粉粒，分別呈現藍色熒光、紅色熒光、綠色熒光和無熒光，B錯誤；植株乙的花粉母細胞在減數分裂時，如果染色體在C基因和R基因位點之間發生了兩次交換，那么可能導致染色體上的片段又恢復到未發生互換時的狀態，則此時可能只產生2種花粉粒，即兩個只帶有C基因的花粉粒、兩個只帶有R基因的花粉粒，分別呈現出藍色熒光和紅色熒光，C正確；植株甲和乙的花粉母細胞在減數分裂時，如果染色體在C基因和R基因位點之間未發生交換，只產生2種花粉，即只帶有C基因的花粉粒和只帶有R基因的花粉粒，分別呈現藍色熒光和紅色熒光，因此所形成花粉粒中不會呈現出綠色熒光，D正確。]
1．(2022·全國甲卷，6)某種自花傳粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色體上。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，紅花對白花為顯性。若基因型為AaBb的親本進行自交，則下列敘述錯誤的是(　　)
A．子一代中紅花植株數是白花植株數的3倍
B．子一代中基因型為aabb的個體所占比例是1/12
C．親本產生的可育雄配子數是不育雄配子數的3倍
D．親本產生的含B的可育雄配子數與含b的可育雄配子數相等
B　[分析題意可知，兩對等位基因獨立遺傳，故含a的花粉育性不影響B和b基因的遺傳，所以Bb自交，子一代中紅花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A正確；基因型為AaBb的親本產生的雌配子種類和比例為AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子種類及比例為AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型為aabb的個體所占比例為1/4×1/6＝1/24，B錯誤；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故親本產生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子為1/2a，由于Aa個體產生的A∶a＝1∶1，故親本產生的可育雄配子數是不育雄配子的3倍，C正確；兩對等位基因獨立遺傳，所以Bb自交，親本產生的含B的雄配子數和含b的雄配子數相等，D正確。]
2．(2021·湖北卷，19)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　[甲×乙產生F1全是紅色籽粒，F1自交產生F2中紅色∶白色＝9∶7，說明玉米籽粒顏色受兩對等位基因控制，且兩對等位基因遵循自由組合定律；甲×丙產生F1全是紅色籽粒，F1自交產生F2中紅色∶白色＝9∶7，說明玉米籽粒顏色受兩對等位基因控制，且兩對等位基因遵循自由組合定律，綜合可知，紅色為顯性，紅色與白色可能至少由三對等位基因控制，假定用A/a，B/b，C/c，甲、乙、丙的基因型可分別為AAbbCC，aaBBCC、AABBcc。(只寫出一種可能表況)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；據題圖分析可知，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；據分析可知，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．(2022·全國甲卷，32)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的個體為雌株?，F有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株。據此回答下列問題。
(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中雌株所占的比例為________，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的比例是________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由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，可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性，則實驗結果是__________________________；若非糯是顯性，則實驗結果是______________________________。
答案　(1)對母本甲的雌花花序進行套袋，待雌蕊成熟時，采集丁的成熟花粉，人工授粉在甲的雌蕊柱頭上，再套上紙袋。
(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?！》桥葱灾仓晟现挥蟹桥醋蚜?，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
解析　(1)雜交育種的原理是基因重組，若甲為母本，丁為父本進行雜交，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雌花花序套袋隔離，等丁的花粉成熟后再通過人工授粉把丁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，雌株中與丙基因型相同的比例為1/4。
(3)假設糯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。
4．(2022·全國乙卷，32)某種植物的花色有白、紅和紫三種，花的顏色由花瓣中的色素決定，色素的合成途徑是：白色紅色紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和基因B位于非同源染色體上，據此回答下列問題。
(1)現有紫花植株(基因型為AaBb)與紅花雜合體植株雜交，子代植株表現型(表型)及其比例為______________________；子代中紅花植株的基因型是________________；子代白花植株中純合體所占的比例為________。
(2)已知白花純合體的基因型有2種。現有1株白花純合體植株甲，若要通過雜交實驗(要求選用1種純合體親本與植株甲只進行1次雜交)來確定其基因型，請寫出選用的親本基因型、預期實驗結果和結論。_____________________________________________________________。
答案　(1)白色∶紅色∶紫色＝2∶3∶3　AAbb、Aabb　1/2
(2)選用的親本基因型為：AAbb；預期的實驗結果及結論：若子代花色全為紅花，則待測白花純合體的基因型為aabb；若子代花色全為紫花，則待測白花純合體的基因型為aaBB
解析　(1)紫花植株(AaBb)與紅花雜合體(Aabb)雜交，子代可產生6種基因型及比例為AABb(紫花)∶AaBb(紫花)∶aaBb(白花)∶AAbb(紅花)∶Aabb(紅花)∶aabb(白花)＝1∶2∶1∶1∶2∶1。故子代植株表現型(表型)及比例為白色∶紅色∶紫色＝2∶3∶3；子代中紅花植株的基因型有2種：AAbb、Aabb；子代白花植株中純合體(aabb)所占的比例為1/2。
(2)白花純合體的基因型有aaBB和aabb兩種。要檢測白花純合體植株甲的基因型，可選用AAbb植株與之雜交，若基因型為aaBB則實驗結果為：aaBB×AAbb→AaBb(全為紫花)；若基因型為aabb則實驗結果為：aabb×AAbb→Aabb(全為紅花)。這樣就可以根據子代的表現型(表型)將白花純合體的基因型推出。
5．(2022·北京卷，18)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?，F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
(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，如下圖2。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、果肉呈橙色的原因是____________________________________________________________。
圖2
(4)有一果實不能成熟的變異株M，果肉顏色與甲相同，但A并未突變，而調控A表達的C基因轉錄水平極低。C基因在果實中特異性表達，敲除野生型中的C基因，其表型與M相同。進一步研究發現M中C基因的序列未發生改變，但其甲基化程度一直很高。推測果實成熟與C基因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________，并檢測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
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
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)由圖可知，F2比值約為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A或H，不存在B基因時，果肉呈橙色。因此，aabb中前體物質2積累、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)C基因表達的產物可以調控A的表達，變異株M中C基因的序列未發生改變，但其甲基化程度一直很高，欲檢測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C去甲基化，并檢測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C的甲基化水平及表型，與突變植株進行比較；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C基因甲基化水平的改變有關，故選①②③。

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