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(共53張PPT)
第五單元　遺傳的基本規(guī)律與伴性遺傳
高頻考點(diǎn)進(jìn)階課　2.基因自由組合定律在特殊情況下的應(yīng)用
類型1 “和”為16的特殊分離比成因
01
典題引領(lǐng)
歸納總結(jié)
素養(yǎng)訓(xùn)練
(2021·湖北卷)甲、乙、丙分別代表三個(gè)不同的純合白色籽粒玉米品種。甲分別與乙、丙雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，結(jié)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(jù)結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．若乙與丙雜交，F(xiàn)1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，F(xiàn)1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(chǎn)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(chǎn)生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色
C　解析：據(jù)表格信息可知，組別1和組合2中，F(xiàn)1全是紅色籽粒，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的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。由此可知，紅色為顯性性狀，紅色與白色至少由三對等位基因控制，假定用A、a，B、b，C、c表示，則甲、乙、丙的基因型可能分別是AAbbCC、aaBBCC、AABBcc(只寫出一種可能性)。乙與丙雜交，F(xiàn)1基因型是AaBBCc，含有兩對等位基因，遺傳遵循自由組合定律，則F2玉米籽粒性狀比為9紅色∶7白色，A、B正確；組1中的F1(AaBbCC)與甲(AAbbCC)雜交，所產(chǎn)生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色，C錯(cuò)誤；組2中的F1(AABbCc)與丙(AABBcc)雜交，所產(chǎn)生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色，D正確。
1．基因互作
序號(hào) 類型 F1(AaBb) 自交 后代比例 F1測交
后代比例
Ⅰ 存在一種顯性基因時(shí)表現(xiàn)為同一性狀，其余正常表現(xiàn) 9∶6∶1 1∶2∶1
Ⅱ 兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)，表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀 9∶7 1∶3
序號(hào) 類型 F1(AaBb) 自交后代比例 F1測交
后代比例
Ⅲ 當(dāng)某一對隱性基因成對存在時(shí)表現(xiàn)為雙隱性狀，其余正常表現(xiàn) 9∶3∶4 1∶1∶2
Ⅳ 只要存在顯性基因就表現(xiàn)為一種性狀，其余正常表現(xiàn) 15∶1 3∶1
2．顯性基因累加效應(yīng)
(1)表現(xiàn)。
(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(qiáng)。
1．南瓜有不同形狀的果實(shí)。用兩種純合的南瓜作親本雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2果實(shí)的性狀表現(xiàn)及比例為扁盤形∶圓球形∶長圓形＝9∶6∶1。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．親本性狀的表型可能都是圓球形
B．F2中圓球形果實(shí)的基因型有4種
C．F2中圓球形個(gè)體之間隨機(jī)授粉，得到的F3中圓球形果實(shí)占2/9
D．F1的花粉離體培養(yǎng)后經(jīng)秋水仙素處理，可以獲得扁盤形純合個(gè)體
C　解析：由題干中“F2果實(shí)性狀表現(xiàn)及比例為扁盤形∶圓球形∶長圓形＝9∶6∶1”可知，南瓜果實(shí)性狀受兩對獨(dú)立遺傳的基因控制，相關(guān)基因用A、a，B、b表示。A_B_表現(xiàn)為扁盤形，A_bb和aaB_表現(xiàn)為圓球形，aabb表現(xiàn)為長圓形。親本基因型可能為AAbb×aaBB，則表型都是圓球形，A正確；F2中圓球形表型有Aabb、AAbb、aaBB、aaBb 4種基因型，B正確；F2圓球形果實(shí)基因型及比例為Aabb∶AAbb∶aaBB∶aaBb＝2∶1∶1∶2，產(chǎn)生配子Ab＝1/3，aB＝1/3，ab＝1/3，隨機(jī)交配后產(chǎn)生A_bb的概率為1/3×1/3＋1/3×1/3×2＝3/9，aaB_的概率為1/3×1/3＋1/3×1/3×2＝3/9，因此圓球形果實(shí)占3/9＋3/9＝2/3，C錯(cuò)誤；F1產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab 4種花粉，經(jīng)過秋水仙素處理后，AB形成AABB個(gè)體，為扁盤形純合個(gè)體，D正確。
【技法總結(jié)】性狀分離比9∶3∶3∶1的變式題解題步驟
2．(2023·廣東廣州模擬)蘋果果皮顏色受獨(dú)立遺傳的多對等位基因控制，當(dāng)每對等位基因至少含一個(gè)顯性基因時(shí)(A_B_C_…)為紅色，當(dāng)每對等位基因都為隱性基因時(shí)(aabbcc…)為青色，否則為無色?，F(xiàn)用3株蘋果樹進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)甲：紅色×青色→紅色∶無色∶青色＝1∶6∶1。
實(shí)驗(yàn)乙：無色×紅色→紅色∶無色∶青色＝3∶12∶1。
據(jù)此分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)乙的無色親本可能有3種基因型
B．實(shí)驗(yàn)乙中親子代紅色個(gè)體基因型相同的概率為2/3
C．實(shí)驗(yàn)甲子代的無色個(gè)體有6種基因型
D．實(shí)驗(yàn)乙說明果皮顏色受2對等位基因控制
D　解析：實(shí)驗(yàn)乙中，無色×紅色→紅色∶無色∶青色＝3∶12∶1，后代出現(xiàn)青色1/16aabbcc＝(1/4)×(1/2)×(1/2)，親本中紅色基因型是AaBbCc，所以無色親本為Aabbcc或aaBbcc或aabbCc，A正確；實(shí)驗(yàn)乙中親代紅色基因型為AaBbCc，子代紅色的基因型為A_BbCc或AaB_Cc或AaBbC_，與親本紅色基因型相同的概率為2/3，B正確；親代基因型為AaBbCc×aabbcc，子代中共有2×2×2＝8(種)基因型，其中紅色子代基因型為AaBbCc，青色子代基因型為aabbcc，無色子代基因型是8－1－1＝6(種)，C正確；如果果皮顏色受2對等位基因控制，則親本中紅色基因型為AaBb，無色基因型為aaBb或者Aabb，無法產(chǎn)生子代紅色∶無色∶青色＝3∶12∶1的結(jié)果，D錯(cuò)誤。
3．某二倍體植物的花色素由一對等位基因B、b控制，基因B對b為顯性；花色素的合成還受顯性基因D的影響，基因D能抑制基因B或b的表達(dá)而使該植物開白花。下圖表示研究該植物花色遺傳的雜交實(shí)驗(yàn)，下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．基因B、b分別控制紅色色素和粉色色素的合成
B．基因D的存在會(huì)抑制基因B的表達(dá)
C．若F2中的紅花植株自交，子代中粉花植株約占1/6
D．若F2中的紅花植株與粉花植株雜交，子代不會(huì)出現(xiàn)白花植株
D　解析：由題圖可知，F(xiàn)2中白花∶紅花∶粉花＝9∶3∶4，說明基因D抑制了基因B的表達(dá)，導(dǎo)致基因型為D_B_的個(gè)體表現(xiàn)為白花，基因型ddB_表現(xiàn)為紅花，基因型D_bb和ddbb表現(xiàn)為粉花，說明基因B、b分別控制紅色色素和粉色色素的合成，A、B正確；F2中的紅花植株基因型為1/3ddBB、2/3ddBb，自交子代中粉花植株(ddbb)比例為2/3×1/4＝1/6，C正確；F2中的紅花植株基因型為ddB_，粉花植株基因型為D_bb和ddbb，其中ddB_與D_bb雜交會(huì)產(chǎn)生基因型為DdBb的白花植株，D錯(cuò)誤。
類型2　“和”小于16的特殊分離比成因
02
典題引領(lǐng)
歸納總結(jié)
素養(yǎng)訓(xùn)練
就某種鼠而言，黃色皮毛(A)對灰色(a)為顯性性狀，短尾(B)對長尾(b)為顯性性狀?；?A 或 b 純合會(huì)導(dǎo)致個(gè)體在胚胎期死亡。已知兩對基因位于常染色體上，獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有一對表型為黃色短尾的雌、雄鼠交配，發(fā)現(xiàn)子代部分個(gè)體在胚胎期致死。則理論上子代成活個(gè)體的表型及比例是(　　)
A．均為黃色短尾
B．黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1
C．黃色短尾∶黃色長尾∶灰色短尾∶灰色長尾＝6∶2∶3∶1
D．黃色短尾∶黃色長尾∶灰色短尾∶灰色長尾＝6∶2∶2∶1
B　解析：黃色皮毛基因A對灰色基因a為顯性，短尾基因B對長尾基因b為顯性，這兩對基因獨(dú)立遺傳，說明這兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以黃色短尾鼠的基因型有兩種，即AaBb、AaBB。則兩只黃色短尾鼠交配有三種情況：①兩只黃色短尾鼠的基因型均為AaBb，則它們交配后代基因型及比例為9/16A_B_(1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb)、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb，由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以子代存活個(gè)體的基因型及比例為2/16AaBB(黃色短尾)、4/16AaBb(黃色短尾)、
3/16aaB_(灰色短尾)，則子代表型比例為黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1。②兩只黃色短尾鼠的基因型均為AaBB，則它們交配后代為1/4AABB、1/2AaBB、1/4aaBB，由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以子代存活個(gè)體的基因型及比例為1/4aaBB(灰色短尾)、1/2AaBB(黃色短尾)，則子代表型比例為黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1。③兩只黃色短尾鼠的基因型分別為AaBb、AaBB，則它們交配后代為1/4AAB_、1/2AaB_、1/4aaB_，由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以子代存活個(gè)體的基因型及比例為1/4aaB_(灰色短尾)、1/2AaB_(黃色短尾)，則子代表型比例為黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1。
【方法規(guī)律】合子致死類問題解題思路
第一步：先將其拆分成分離定律單獨(dú)分析。
第二步：將單獨(dú)分析結(jié)果再綜合在一起，確定成活個(gè)體基因型、表型及比例。
1．胚胎致死或個(gè)體致死
2．配子致死或配子不育
1．(2022·全國甲卷)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(jìn)行自交，則下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．子一代中紅花植株數(shù)是白花植株數(shù)的3倍
B．子一代中基因型為aabb的個(gè)體所占比例是1/12
C．親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍
D．親本產(chǎn)生的含B的可育雄配子數(shù)與含b的可育雄配子數(shù)相等
B　解析：分析題意可知，兩對等位基因獨(dú)立遺傳，故含a的花粉育性不影響B(tài)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(chǎn)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(gè)體所占比例為1/4×1/6＝1/24，B錯(cuò)誤；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故親本產(chǎn)生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子為1/2a，由于Aa個(gè)體產(chǎn)生的A∶a＝1∶1，故親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍，C正確；兩對等位基因獨(dú)立遺傳，所以Bb自交，親本產(chǎn)生的含B的雄配子數(shù)和含b的雄配子數(shù)相等，D正確。
2．雕鴿的羽毛綠色與黃色、條紋和無紋分別由兩對常染色體上的兩對等位基因控制，其中一對顯性基因純合會(huì)出現(xiàn)致死現(xiàn)象。綠色條紋與黃色無紋雕鴿交配，F(xiàn)1中綠色無紋和黃色無紋雕鴿的比例為1∶1。F1中綠色無紋雕鴿相互交配后，F(xiàn)2中綠色無紋∶黃色無紋∶綠色條紋∶黃色條紋＝6∶3∶2∶1。據(jù)此判斷，錯(cuò)誤的是(　　)
A．綠色對黃色是顯性，無紋對條紋是顯性，綠色基因純合致死
B．F1中綠色無紋個(gè)體相互交配，后代中有3種基因型的個(gè)體致死
C．F2中黃色無紋個(gè)體隨機(jī)交配，后代中黃色條紋個(gè)體的比例為1/8
D．F2中某綠色無紋個(gè)體和黃色條紋個(gè)體雜交，后代表型比例可能不是1∶1∶1∶1
C　解析：由題干信息可知，F(xiàn)1綠色無紋雕鴿相互交配，F(xiàn)2出現(xiàn)4種表型，則綠色對黃色是顯性，無紋對條紋是顯性，且根據(jù)F2中綠色∶黃色＝2∶1，可說明綠色基因純合致死，A正確。因綠色顯性純合致死，則F2中致死基因型有AABB、AABb、AAbb共3種，B正確。讓F2中黃色無紋個(gè)體(1aaBB、2aaBb)彼此交配，則后代出現(xiàn)黃色條紋個(gè)體(aabb)的概率為2/3×2/3×1/4＝1/9，C錯(cuò)誤。由于綠色顯性純合致死，所以F2中綠色無紋個(gè)體存在兩種基因型，即AaBb和AaBB，其中AaBb和黃色條紋個(gè)體aabb雜交，后代表型和比例為綠色無紋∶黃色無紋∶綠色條紋∶黃色條紋＝1∶1∶1∶1；AaBB和黃色條紋個(gè)體aabb雜交，后代表型和比例為綠色無紋∶黃色無紋＝1∶1，D正確。
類型3　探究控制性狀的兩對等位基因位于一對還是兩對同源常染色體上
03
典題引領(lǐng)
歸納總結(jié)
素養(yǎng)訓(xùn)練
(2021·北京卷)玉米是我國重要的農(nóng)作物，研究種子發(fā)育的機(jī)理對培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米新品種具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一個(gè)籽粒都是受精后發(fā)育而來。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了甲品系玉米，其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無發(fā)芽能力的籽粒，這種異常籽粒約占1/4。籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的________定律。上述果穗上的正常籽粒均發(fā)育為植株，自交后，有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒，這些植株所占比例約為________。
(2)為闡明籽粒干癟性狀的遺傳基礎(chǔ)，研究者克隆出候選基因A/a。將A基因?qū)氲郊灼废抵?，獲得了轉(zhuǎn)入單個(gè)A基因的轉(zhuǎn)基因玉米。假定轉(zhuǎn)入的A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上，請從下表中選擇一種實(shí)驗(yàn)方案及對應(yīng)的預(yù)期結(jié)果以證實(shí)“A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因”：________。
實(shí)驗(yàn)方案 預(yù)期結(jié)果
Ⅰ．轉(zhuǎn)基因玉米×野生型玉米 Ⅱ．轉(zhuǎn)基因玉米×甲品系 Ⅲ．轉(zhuǎn)基因玉米自交 Ⅳ．野生型玉米×甲品系 ①正常籽?！酶砂T籽?！?∶1
②正常籽?！酶砂T籽?！?∶1
③正常籽粒∶干癟籽?！?∶1
④正常籽?！酶砂T籽?！?5∶1
(3)現(xiàn)已確認(rèn)A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA(見圖1)，使A基因功能喪失。甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后，取其植株葉片，用圖1中的引物1、2進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若出現(xiàn)目標(biāo)擴(kuò)增條帶，則可知相應(yīng)植株的基因型為__________。
圖1
(4)為確定A基因在玉米染色體上的位置，借助位置已知的M/m基因進(jìn)行分析。用基因型為mm且籽粒正常的純合子P與基因型為MM的甲品系雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2。用M、m基因的特異性引物，對F1植株果穗上干癟籽粒(F2)胚組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)果有1、2、3三種類型，如圖2所示。
圖2
統(tǒng)計(jì)干癟籽粒(F2)的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)類型1最多、類型2較少、類型3極少。請解釋類型3數(shù)量極少的原因：________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
解析：(1)由題干信息“甲品系玉米自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無發(fā)芽能力的籽粒，這種異常籽粒約占1/4”，可知甲品系籽粒正常，其自交后代出現(xiàn)性狀分離，且籽粒正?！酶砂T＝3∶1，可知籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的分離定律。假設(shè)籽粒正常和干癟這一對相對性狀由基因A/a控制，則甲品系基因型為Aa。上述果穗上的正常籽?；蛐蜑?/3AA或2/3Aa，均發(fā)育為植株，自交后，有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒，這些植株基因型為Aa，所占比例約為2/3 。
(2)分析題意可知，假定A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，由于轉(zhuǎn)入的單個(gè)A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上，則甲品系玉米基因型為Aa，野生型玉米的基因型為OOAA(O表示沒有相關(guān)基因)，轉(zhuǎn)基因甲品系玉米的基因型為AOAa，且導(dǎo)入的A基因與細(xì)胞內(nèi)原有的A/a基因的遺傳遵循自由組合定律，要證實(shí)該假設(shè)正確，可選擇方案Ⅲ轉(zhuǎn)基因玉米自交，依據(jù)自由組合定律可知，子代為④正常籽粒(9A_A_、3A_aa、3OOA_)∶干癟籽粒(1OOaa)≈15∶1；或選擇方案Ⅱ轉(zhuǎn)基因玉米(AOAa)×甲品系(OOAa)雜交，子代為③正常籽粒(3AOA_、1AOaa、3OOA_)∶干癟籽粒(OOaa)≈7∶1。
(3)已知A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA，使A基因功能喪失，甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后，取其植株葉片，用圖1中的引物1、2進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若出現(xiàn)目標(biāo)擴(kuò)增條帶則可知相應(yīng)植株中含有a基因，即其基因型為Aa。(4)用基因型為mm且籽粒正常的純合子P(基因型為AAmm)與基因型為MM的甲品系(基因型為AaMM)雜交得F1，F(xiàn)1基因型為1/2AAMm、1/2AaMm，F(xiàn)1自交得F2。用M、m基因的特異性引物，對F1植株果穗上干癟籽粒F2胚組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)果
有1、2、3三種類型，基因型分別為aaMM、aaMm、aamm。若兩對等位基因位于兩對同源染色體上，則類型3的數(shù)量應(yīng)該與類型1的數(shù)量同樣多，而實(shí)際上類型3數(shù)量極少，原因可能是基因A、a與M、m在一對同源染色體上(且距離近)，其中a和M在同一條染色體上；在減數(shù)分裂過程中四分體的非姐妹染色單體發(fā)生了交換，導(dǎo)致產(chǎn)生同時(shí)含有a和m的重組型配子，但數(shù)量很少；類型3干癟籽粒是由雌雄配子均為am的重組型配子受精而成。因此，類型3干癟籽粒數(shù)量極少。
答案：(1)分離　2/3　(2)Ⅲ、④(或Ⅱ、③)　(3)Aa　(4)基因A、a與M、m在一對同源染色體上(且距離近)，其中a和M在同一條染色體上；在減數(shù)分裂過程中四分體(或同源染色體)的非姐妹染色單體發(fā)生了交換，導(dǎo)致產(chǎn)生同時(shí)含有a和m的重組型配子數(shù)量很少；類型3干癟籽粒是由雌雄配子均為am的重組型配子受精而成。因此，類型3干癟籽粒數(shù)量極少
判斷兩對等位基因位于一對還是兩對同源染色體上，實(shí)質(zhì)是確定兩對等位基因的遺傳是遵循自由組合定律，還是遵循連鎖與互換規(guī)律。
1．A、a，B、b兩對等位基因在染色體上的位置關(guān)系
2．根據(jù)后代性狀分離比確定基因在染色體上的位置
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。
(1)若多個(gè)外源基因以連鎖的形式整合到同源染色體的同一條染色體上，其自交會(huì)出現(xiàn)分離定律中的3∶1的性狀分離比。
(2)若多個(gè)外源基因分別獨(dú)立整合到非同源染色體的一條染色體上，各個(gè)外源基因的遺傳互不影響，則會(huì)表現(xiàn)出自由組合定律的現(xiàn)象。
1．非等位基因在染色體上的相對位置可以從測交后的分離比獲得信息。一個(gè)基因型為AaBbCc的個(gè)體與aabbcc測交后，在下面列出的測交后代的數(shù)量比中，最可能推測出AaBbCc的個(gè)體的兩對等位基因位于同一對同源染色體上，第三對等位基因位于另一對同源染色體上的結(jié)論的是(　　)
A．1∶1 B．1∶1∶1∶1
C．4∶4∶1∶1 D．1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1
B　解析：根據(jù)題干分析，基因型為AaBbCc的個(gè)體具有三對等位基因，如果有兩對等位基因位于同一對同源染色體上，第三對等位基因位于另一對同源染色體上，在不考慮同源染色體的非姐妹染色單體的互換的情況下，AaBbCc將產(chǎn)生四種比例相同的配子?；蛐蜑閍abbcc的個(gè)體只能產(chǎn)生一種基因型為abc的配子。二者雜交，子代產(chǎn)生四種基因型，比例為1∶1∶1∶1，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。
2．具有兩對相對性狀的兩個(gè)純種植株雜交，F(xiàn)1基因型為AaBb。下列有關(guān)兩對相對性狀遺傳的分析，錯(cuò)誤的是(　　)
A．若F1能產(chǎn)生四種配子AB、Ab、aB、ab，則兩對基因位于兩對同源染色體上
B．若F1自交，F(xiàn)2有四種表型且比例為9∶3∶3∶1，則兩對基因位于兩對同源染色體上
C．若F1測交，子代有兩種表型且比例為1∶1，則兩對基因位于一對同源染色體上
D．若F1自交，F(xiàn)2有三種表型且比例為1∶2∶1，則兩對基因位于一對同源染色體上
A　解析：若兩對基因位于一對同源染色體上，則F1產(chǎn)生配子的可能是兩種比例相等(不發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體互換)或四種比例不相等(發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體互換)；若兩對基因位于兩對同源染色體上，則F1能產(chǎn)生四種比例相等的配子，A錯(cuò)誤。若F1自交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1，則說明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，B正確。若F1測交，子代有兩種表型，且比例為1∶1，說明F1只產(chǎn)生兩種比例相等的配子，說明兩對基因位于一對同源染色體上，C正確。若F1自交，F(xiàn)2有三種表型，且比例為1∶2∶1，也說明F1只產(chǎn)生兩種比例相等的配子，則兩對基因位于一對同源染色體上，D正確。
3．(2021·山東卷)番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可異花受粉。M、m基因位于2號(hào)染色體上，基因型為mm的植株只產(chǎn)生可育雌配子，表現(xiàn)為小花、雄性不育?；蛐蜑镸M、Mm的植株表現(xiàn)為大花、可育。R、r基因位于5號(hào)染色體上，基因型為RR、Rr、rr的植株表現(xiàn)型分別為：正常成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果。細(xì)菌中的H基因控制某種酶的合成，導(dǎo)入H基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表達(dá)，噴施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考慮基因突變和交叉互換。
(1)基因型為Mm的植株連續(xù)自交兩代，F(xiàn)2中雄性不育植株所占的比例為________。雄性不育植株與野生型植株雜交所得可育晚熟紅果雜交種的基因型為________，以該雜交種為親本連續(xù)種植，若每代均隨機(jī)受粉，則F2中可育晚熟紅果植株所占比例為________。
(2)已知H基因在每條染色體上最多插入1個(gè)且不影響其他基因。將H基因?qū)牖蛐蜑镸m的細(xì)胞并獲得轉(zhuǎn)基因植株甲和乙，植株甲和乙分別與雄性不育植株雜交，在形成配子時(shí)噴施NAM，F(xiàn)1均表現(xiàn)為雄性不育。若植株甲和乙的體細(xì)胞中含1個(gè)或多個(gè)H基因，則以上所得F1的體細(xì)胞中含有________個(gè)H基因。若植株甲的體細(xì)胞中僅含1個(gè)H基因，則H基因插入了________所在的染色體上。若植株乙的體細(xì)胞中含n個(gè)H基因，則H基因在染色體上的分布必須滿足的條件是__________________________________，植株乙與雄性不育植株雜交，若不噴施NAM，則子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例為________。
(3)若植株甲的細(xì)胞中僅含1個(gè)H基因，在不噴施NAM的情況下，利用植株甲及非轉(zhuǎn)基因植株通過一次雜交即可選育出與植株甲基因型相同的植株。請寫出選育方案_______________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________。
解析：(1)基因型為 Mm 的植株自交，F(xiàn)1中 MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1 ，其中 MM、Mm 的植株表現(xiàn)為大花、可育， mm 的植株只產(chǎn)生可育雌配子，故只有1/3 MM和2/3 Mm能夠自交，則F2 中雄性不育植株mm所占的比例為2/3×1/4＝1/6。雄性不育植株mm與野生型植株雜交所得可育(Mm)晚熟紅果(Rr)雜交種的基因型為MmRr，以該雜交種為親本連續(xù)種植，若每代均隨機(jī)受粉，即自由交配，兩對等位基因自由組合，產(chǎn)生的配子及比例為MR∶Mr∶mR∶mr＝1∶1∶1∶1，則F1中有9種基因型，分別為1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr，雌配子種類及比例為MR∶Mr∶mR∶mr＝1∶1∶1∶1，雄配子種類及比例為MR∶Mr∶mR∶mr＝2∶2∶1∶1，則 F2 中可育晚熟紅果植株(基因型為M_Rr)所占比例為 1/4×3/6＋1/4×3/6＋1/4×2/6＋1/4×2/6＝10/24，即5/12。
(2)已知細(xì)菌中的 H 基因控制某種酶的合成，導(dǎo)入 H 基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中，H 基因只在雄配子中表達(dá)，噴施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每條染色體上最多插入 1 個(gè)且不影響其他基因。將 H 基因?qū)牖蛐蜑?Mm 的細(xì)胞，并獲得轉(zhuǎn)基因植株甲和乙，則 H 基因的可能位置有：插入了M基因所在的染色體上、插入了m基因所在的染色體上、插入了2號(hào)染色體以外的染色體上，植株甲和乙分別與雄性不育植株mm雜交，在形成配子時(shí)噴施 NAM，則含 H 基因的雄配子死亡，F(xiàn)1 均表現(xiàn)為雄性不育mm，說明含有M基因的雄配子死亡，即有H 基因插入了M基因所在的染色體上。若植株甲和乙的體細(xì)胞中含 1 個(gè)或多個(gè) H 基因，以上所得F1 均表現(xiàn)為雄性不育，說明F1 的體細(xì)胞中含有0個(gè) H 基因。若植株甲的體細(xì)胞中僅含 1個(gè) H 基因，則 H 基因插
入了M基因所在的染色體上，即H與M基因連鎖。若植株乙的體細(xì)胞中含 n 個(gè) H 基因，則 H 基因在染色體上的分布必須滿足的條件是必須有1個(gè)H基因位于M所在染色體上，且2條同源染色體上不能同時(shí)存在H基因，植株乙與雄性不育植株雜交，若不噴施NAM，則子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例為1/2n。(3)若植株甲的細(xì)胞中僅含一個(gè) H 基因，且H 基因插入了M基因所在的染色體上，在不噴施 NAM 的情況下，以雄性不育植株mm為母本、植株甲HMm為父本進(jìn)行雜交，雌配子種類為m，雄配子為HM、m，則子代中大花植株(基因型為HMm)即為與植株甲基因型相同的植株(或利用雄性不育植株與植株甲雜交，子代中大花植株即為所需植株)。
答案：(1)1/6　MmRr　5/12　(2)0　M基因　必須有1個(gè)H基因位于M所在染色體上，且2條同源染色體上不能同時(shí)存在H基因　1/2n　(3)以雄性不育植株為母本、植體甲為父本進(jìn)行雜交，子代中大花植株即為所需植株(或利用雄性不育植株與植株甲雜交，子代中大花植株即為所需植株)高頻考點(diǎn)進(jìn)階課 2.基因自由組合定律在特殊情況下的應(yīng)用
“和”為16的特殊分離比成因
(2021·湖北卷)甲、乙、丙分別代表三個(gè)不同的純合白色籽粒玉米品種。甲分別與乙、丙雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，結(jié)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(jù)結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．若乙與丙雜交，F(xiàn)1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，F(xiàn)1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(chǎn)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(chǎn)生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色
C　解析：據(jù)表格信息可知，組別1和組合2中，F(xiàn)1全是紅色籽粒，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的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。由此可知，紅色為顯性性狀，紅色與白色至少由三對等位基因控制，假定用A、a，B、b，C、c表示，則甲、乙、丙的基因型可能分別是AAbbCC、aaBBCC、AABBcc(只寫出一種可能性)。乙與丙雜交，F(xiàn)1基因型是AaBBCc，含有兩對等位基因，遺傳遵循自由組合定律，則F2玉米籽粒性狀比為9紅色∶7白色，A、B正確；組1中的F1(AaBbCC)與甲(AAbbCC)雜交，所產(chǎn)生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色，C錯(cuò)誤；組2中的F1(AABbCc)與丙(AABBcc)雜交，所產(chǎn)生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色，D正確。
1．基因互作
序號(hào) 類型 F1(AaBb) 自交后代比例 F1測交 后代比例
Ⅰ 存在一種顯性基因時(shí)表現(xiàn)為同一性狀，其余正常表現(xiàn) 9∶6∶1 1∶2∶1
Ⅱ 兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)，表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀 9∶7 1∶3
Ⅲ 當(dāng)某一對隱性基因成對存在時(shí)表現(xiàn)為雙隱性狀，其余正常表現(xiàn) 9∶3∶4 1∶1∶2
Ⅳ 只要存在顯性基因就表現(xiàn)為一種性狀，其余正常表現(xiàn) 15∶1 3∶1
2．顯性基因累加效應(yīng)
(1)表現(xiàn)。
(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(qiáng)。
1．南瓜有不同形狀的果實(shí)。用兩種純合的南瓜作親本雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2果實(shí)的性狀表現(xiàn)及比例為扁盤形∶圓球形∶長圓形＝9∶6∶1。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．親本性狀的表型可能都是圓球形
B．F2中圓球形果實(shí)的基因型有4種
C．F2中圓球形個(gè)體之間隨機(jī)授粉，得到的F3中圓球形果實(shí)占2/9
D．F1的花粉離體培養(yǎng)后經(jīng)秋水仙素處理，可以獲得扁盤形純合個(gè)體
C　解析：由題干中“F2果實(shí)性狀表現(xiàn)及比例為扁盤形∶圓球形∶長圓形＝9∶6∶1”可知，南瓜果實(shí)性狀受兩對獨(dú)立遺傳的基因控制，相關(guān)基因用A、a，B、b表示。A_B_表現(xiàn)為扁盤形，A_bb和aaB_表現(xiàn)為圓球形，aabb表現(xiàn)為長圓形。親本基因型可能為AAbb×aaBB，則表型都是圓球形，A正確；F2中圓球形表型有Aabb、AAbb、aaBB、aaBb 4種基因型，B正確；F2圓球形果實(shí)基因型及比例為Aabb∶AAbb∶aaBB∶aaBb＝2∶1∶1∶2，產(chǎn)生配子Ab＝1/3，aB＝1/3，ab＝1/3，隨機(jī)交配后產(chǎn)生A_bb的概率為1/3×1/3＋1/3×1/3×2＝3/9，aaB_的概率為1/3×1/3＋1/3×1/3×2＝3/9，因此圓球形果實(shí)占3/9＋3/9＝2/3，C錯(cuò)誤；F1產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab 4種花粉，經(jīng)過秋水仙素處理后，AB形成AABB個(gè)體，為扁盤形純合個(gè)體，D正確。
【技法總結(jié)】性狀分離比9∶3∶3∶1的變式題解題步驟
2．(2023·廣東廣州模擬)蘋果果皮顏色受獨(dú)立遺傳的多對等位基因控制，當(dāng)每對等位基因至少含一個(gè)顯性基因時(shí)(A_B_C_…)為紅色，當(dāng)每對等位基因都為隱性基因時(shí)(aabbcc…)為青色，否則為無色?，F(xiàn)用3株蘋果樹進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)甲：紅色×青色→紅色∶無色∶青色＝1∶6∶1。
實(shí)驗(yàn)乙：無色×紅色→紅色∶無色∶青色＝3∶12∶1。
據(jù)此分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)乙的無色親本可能有3種基因型
B．實(shí)驗(yàn)乙中親子代紅色個(gè)體基因型相同的概率為2/3
C．實(shí)驗(yàn)甲子代的無色個(gè)體有6種基因型
D．實(shí)驗(yàn)乙說明果皮顏色受2對等位基因控制
D　解析：實(shí)驗(yàn)乙中，無色×紅色→紅色∶無色∶青色＝3∶12∶1，后代出現(xiàn)青色1/16aabbcc＝(1/4)×(1/2)×(1/2)，親本中紅色基因型是AaBbCc，所以無色親本為Aabbcc或aaBbcc或aabbCc，A正確；實(shí)驗(yàn)乙中親代紅色基因型為AaBbCc，子代紅色的基因型為A_BbCc或AaB_Cc或AaBbC_，與親本紅色基因型相同的概率為2/3，B正確；親代基因型為AaBbCc×aabbcc，子代中共有2×2×2＝8(種)基因型，其中紅色子代基因型為AaBbCc，青色子代基因型為aabbcc，無色子代基因型是8－1－1＝6(種)，C正確；如果果皮顏色受2對等位基因控制，則親本中紅色基因型為AaBb，無色基因型為aaBb或者Aabb，無法產(chǎn)生子代紅色∶無色∶青色＝3∶12∶1的結(jié)果，D錯(cuò)誤。
3．某二倍體植物的花色素由一對等位基因B、b控制，基因B對b為顯性；花色素的合成還受顯性基因D的影響，基因D能抑制基因B或b的表達(dá)而使該植物開白花。下圖表示研究該植物花色遺傳的雜交實(shí)驗(yàn)，下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．基因B、b分別控制紅色色素和粉色色素的合成
B．基因D的存在會(huì)抑制基因B的表達(dá)
C．若F2中的紅花植株自交，子代中粉花植株約占1/6
D．若F2中的紅花植株與粉花植株雜交，子代不會(huì)出現(xiàn)白花植株
D　解析：由題圖可知，F(xiàn)2中白花∶紅花∶粉花＝9∶3∶4，說明基因D抑制了基因B的表達(dá)，導(dǎo)致基因型為D_B_的個(gè)體表現(xiàn)為白花，基因型ddB_表現(xiàn)為紅花，基因型D_bb和ddbb表現(xiàn)為粉花，說明基因B、b分別控制紅色色素和粉色色素的合成，A、B正確；F2中的紅花植株基因型為1/3ddBB、2/3ddBb，自交子代中粉花植株(ddbb)比例為2/3×1/4＝1/6，C正確；F2中的紅花植株基因型為ddB_，粉花植株基因型為D_bb和ddbb，其中ddB_與D_bb雜交會(huì)產(chǎn)生基因型為DdBb的白花植株，D錯(cuò)誤。
“和”小于16的特殊分離比成因
就某種鼠而言，黃色皮毛(A)對灰色(a)為顯性性狀，短尾(B)對長尾(b)為顯性性狀?；?A 或 b 純合會(huì)導(dǎo)致個(gè)體在胚胎期死亡。已知兩對基因位于常染色體上，獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有一對表型為黃色短尾的雌、雄鼠交配，發(fā)現(xiàn)子代部分個(gè)體在胚胎期致死。則理論上子代成活個(gè)體的表型及比例是(　　)
A．均為黃色短尾
B．黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1
C．黃色短尾∶黃色長尾∶灰色短尾∶灰色長尾＝6∶2∶3∶1
D．黃色短尾∶黃色長尾∶灰色短尾∶灰色長尾＝6∶2∶2∶1
B　解析：黃色皮毛基因A對灰色基因a為顯性，短尾基因B對長尾基因b為顯性，這兩對基因獨(dú)立遺傳，說明這兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以黃色短尾鼠的基因型有兩種，即AaBb、AaBB。則兩只黃色短尾鼠交配有三種情況：①兩只黃色短尾鼠的基因型均為AaBb，則它們交配后代基因型及比例為9/16A_B_(1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb)、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb，由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以子代存活個(gè)體的基因型及比例為2/16AaBB(黃色短尾)、4/16AaBb(黃色短尾)、3/16aaB_(灰色短尾)，則子代表型比例為黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1。②兩只黃色短尾鼠的基因型均為AaBB，則它們交配后代為1/4AABB、1/2AaBB、1/4aaBB，由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以子代存活個(gè)體的基因型及比例為1/4aaBB(灰色短尾)、1/2AaBB(黃色短尾)，則子代表型比例為黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1。③兩只黃色短尾鼠的基因型分別為AaBb、AaBB，則它們交配后代為1/4AAB_、1/2AaB_、1/4aaB_，由于基因A或b在純合時(shí)使胚胎致死，所以子代存活個(gè)體的基因型及比例為1/4aaB_(灰色短尾)、1/2AaB_(黃色短尾)，則子代表型比例為黃色短尾∶灰色短尾＝2∶1。
【方法規(guī)律】合子致死類問題解題思路
第一步：先將其拆分成分離定律單獨(dú)分析。
第二步：將單獨(dú)分析結(jié)果再綜合在一起，確定成活個(gè)體基因型、表型及比例。
1．胚胎致死或個(gè)體致死
2．配子致死或配子不育
1．(2022·全國甲卷)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(jìn)行自交，則下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．子一代中紅花植株數(shù)是白花植株數(shù)的3倍
B．子一代中基因型為aabb的個(gè)體所占比例是1/12
C．親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍
D．親本產(chǎn)生的含B的可育雄配子數(shù)與含b的可育雄配子數(shù)相等
B　解析：分析題意可知，兩對等位基因獨(dú)立遺傳，故含a的花粉育性不影響B(tài)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(chǎn)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(gè)體所占比例為1/4×1/6＝1/24，B錯(cuò)誤；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故親本產(chǎn)生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子為1/2a，由于Aa個(gè)體產(chǎn)生的A∶a＝1∶1，故親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍，C正確；兩對等位基因獨(dú)立遺傳，所以Bb自交，親本產(chǎn)生的含B的雄配子數(shù)和含b的雄配子數(shù)相等，D正確。
2．雕鴿的羽毛綠色與黃色、條紋和無紋分別由兩對常染色體上的兩對等位基因控制，其中一對顯性基因純合會(huì)出現(xiàn)致死現(xiàn)象。綠色條紋與黃色無紋雕鴿交配，F(xiàn)1中綠色無紋和黃色無紋雕鴿的比例為1∶1。F1中綠色無紋雕鴿相互交配后，F(xiàn)2中綠色無紋∶黃色無紋∶綠色條紋∶黃色條紋＝6∶3∶2∶1。據(jù)此判斷，錯(cuò)誤的是(　　)
A．綠色對黃色是顯性，無紋對條紋是顯性，綠色基因純合致死
B．F1中綠色無紋個(gè)體相互交配，后代中有3種基因型的個(gè)體致死
C．F2中黃色無紋個(gè)體隨機(jī)交配，后代中黃色條紋個(gè)體的比例為1/8
D．F2中某綠色無紋個(gè)體和黃色條紋個(gè)體雜交，后代表型比例可能不是1∶1∶1∶1
C　解析：由題干信息可知，F(xiàn)1綠色無紋雕鴿相互交配，F(xiàn)2出現(xiàn)4種表型，則綠色對黃色是顯性，無紋對條紋是顯性，且根據(jù)F2中綠色∶黃色＝2∶1，可說明綠色基因純合致死，A正確。因綠色顯性純合致死，則F2中致死基因型有AABB、AABb、AAbb共3種，B正確。讓F2中黃色無紋個(gè)體(1aaBB、2aaBb)彼此交配，則后代出現(xiàn)黃色條紋個(gè)體(aabb)的概率為2/3×2/3×1/4＝1/9，C錯(cuò)誤。由于綠色顯性純合致死，所以F2中綠色無紋個(gè)體存在兩種基因型，即AaBb和AaBB，其中AaBb和黃色條紋個(gè)體aabb雜交，后代表型和比例為綠色無紋∶黃色無紋∶綠色條紋∶黃色條紋＝1∶1∶1∶1；AaBB和黃色條紋個(gè)體aabb雜交，后代表型和比例為綠色無紋∶黃色無紋＝1∶1，D正確。
探究控制性狀的兩對等位基因位于一對還是兩對同源常染色體上
(2021·北京卷)玉米是我國重要的農(nóng)作物，研究種子發(fā)育的機(jī)理對培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米新品種具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一個(gè)籽粒都是受精后發(fā)育而來。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了甲品系玉米，其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無發(fā)芽能力的籽粒，這種異常籽粒約占1/4。籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的________定律。上述果穗上的正常籽粒均發(fā)育為植株，自交后，有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒，這些植株所占比例約為________。
(2)為闡明籽粒干癟性狀的遺傳基礎(chǔ)，研究者克隆出候選基因A/a。將A基因?qū)氲郊灼废抵?，獲得了轉(zhuǎn)入單個(gè)A基因的轉(zhuǎn)基因玉米。假定轉(zhuǎn)入的A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上，請從下表中選擇一種實(shí)驗(yàn)方案及對應(yīng)的預(yù)期結(jié)果以證實(shí)“A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因”：________。
實(shí)驗(yàn)方案 預(yù)期結(jié)果
Ⅰ．轉(zhuǎn)基因玉米×野生型玉米 Ⅱ．轉(zhuǎn)基因玉米×甲品系 Ⅲ．轉(zhuǎn)基因玉米自交 Ⅳ．野生型玉米×甲品系 ①正常籽?！酶砂T籽?！?∶1 ②正常籽?！酶砂T籽粒≈3∶1 ③正常籽?！酶砂T籽粒≈7∶1 ④正常籽?！酶砂T籽?！?5∶1
(3)現(xiàn)已確認(rèn)A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA(見圖1)，使A基因功能喪失。甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后，取其植株葉片，用圖1中的引物1、2進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若出現(xiàn)目標(biāo)擴(kuò)增條帶，則可知相應(yīng)植株的基因型為__________。
圖1
(4)為確定A基因在玉米染色體上的位置，借助位置已知的M/m基因進(jìn)行分析。用基因型為mm且籽粒正常的純合子P與基因型為MM的甲品系雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2。用M、m基因的特異性引物，對F1植株果穗上干癟籽粒(F2)胚組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)果有1、2、3三種類型，如圖2所示。
圖2
統(tǒng)計(jì)干癟籽粒(F2)的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)類型1最多、類型2較少、類型3極少。請解釋類型3數(shù)量極少的原因：___________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
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解析：(1)由題干信息“甲品系玉米自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無發(fā)芽能力的籽粒，這種異常籽粒約占1/4”，可知甲品系籽粒正常，其自交后代出現(xiàn)性狀分離，且籽粒正?！酶砂T＝3∶1，可知籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的分離定律。假設(shè)籽粒正常和干癟這一對相對性狀由基因A/a控制，則甲品系基因型為Aa。上述果穗上的正常籽?；蛐蜑?/3AA或2/3Aa，均發(fā)育為植株，自交后，有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒，這些植株基因型為Aa，所占比例約為2/3。(2)分析題意可知，假定A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，由于轉(zhuǎn)入的單個(gè)A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上，則甲品系玉米基因型為Aa，野生型玉米的基因型為OOAA(O表示沒有相關(guān)基因)，轉(zhuǎn)基因甲品系玉米的基因型為AOAa，且導(dǎo)入的A基因與細(xì)胞內(nèi)原有的A/a基因的遺傳遵循自由組合定律，要證實(shí)該假設(shè)正確，可選擇方案Ⅲ轉(zhuǎn)基因玉米自交，依據(jù)自由組合定律可知，子代為④正常籽粒(9A_A_、3A_aa、3OOA_)∶干癟籽粒(1OOaa)≈15∶1；或選擇方案Ⅱ轉(zhuǎn)基因玉米(AOAa)×甲品系(OOAa)雜交，子代為③正常籽粒(3AOA_、1AOaa、3OOA_)∶干癟籽粒(OOaa)≈7∶1。(3)已知A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA，使A基因功能喪失，甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后，取其植株葉片，用圖1中的引物1、2進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若出現(xiàn)目標(biāo)擴(kuò)增條帶則可知相應(yīng)植株中含有a基因，即其基因型為Aa。(4)用基因型為mm且籽粒正常的純合子P(基因型為AAmm)與基因型為MM的甲品系(基因型為AaMM)雜交得F1，F(xiàn)1基因型為1/2AAMm、1/2AaMm，F(xiàn)1自交得F2。用M、m基因的特異性引物，對F1植株果穗上干癟籽粒F2胚組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)果有1、2、3三種類型，基因型分別為aaMM、aaMm、aamm。若兩對等位基因位于兩對同源染色體上，則類型3的數(shù)量應(yīng)該與類型1的數(shù)量同樣多，而實(shí)際上類型3數(shù)量極少，原因可能是基因A、a與M、m在一對同源染色體上(且距離近)，其中a和M在同一條染色體上；在減數(shù)分裂過程中四分體的非姐妹染色單體發(fā)生了交換，導(dǎo)致產(chǎn)生同時(shí)含有a和m的重組型配子，但數(shù)量很少；類型3干癟籽粒是由雌雄配子均為am的重組型配子受精而成。因此，類型3干癟籽粒數(shù)量極少。
答案：(1)分離　2/3　(2)Ⅲ、④(或Ⅱ、③)　(3)Aa　(4)基因A、a與M、m在一對同源染色體上(且距離近)，其中a和M在同一條染色體上；在減數(shù)分裂過程中四分體(或同源染色體)的非姐妹染色單體發(fā)生了交換，導(dǎo)致產(chǎn)生同時(shí)含有a和m的重組型配子數(shù)量很少；類型3干癟籽粒是由雌雄配子均為am的重組型配子受精而成。因此，類型3干癟籽粒數(shù)量極少
判斷兩對等位基因位于一對還是兩對同源染色體上，實(shí)質(zhì)是確定兩對等位基因的遺傳是遵循自由組合定律，還是遵循連鎖與互換規(guī)律。
1．A、a，B、b兩對等位基因在染色體上的位置關(guān)系
2．根據(jù)后代性狀分離比確定基因在染色體上的位置
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。
(1)若多個(gè)外源基因以連鎖的形式整合到同源染色體的同一條染色體上，其自交會(huì)出現(xiàn)分離定律中的3∶1的性狀分離比。
(2)若多個(gè)外源基因分別獨(dú)立整合到非同源染色體的一條染色體上，各個(gè)外源基因的遺傳互不影響，則會(huì)表現(xiàn)出自由組合定律的現(xiàn)象。
1．非等位基因在染色體上的相對位置可以從測交后的分離比獲得信息。一個(gè)基因型為AaBbCc的個(gè)體與aabbcc測交后，在下面列出的測交后代的數(shù)量比中，最可能推測出AaBbCc的個(gè)體的兩對等位基因位于同一對同源染色體上，第三對等位基因位于另一對同源染色體上的結(jié)論的是(　　)
A．1∶1 B．1∶1∶1∶1
C．4∶4∶1∶1 D．1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1
B　解析：根據(jù)題干分析，基因型為AaBbCc的個(gè)體具有三對等位基因，如果有兩對等位基因位于同一對同源染色體上，第三對等位基因位于另一對同源染色體上，在不考慮同源染色體的非姐妹染色單體的互換的情況下，AaBbCc將產(chǎn)生四種比例相同的配子?；蛐蜑閍abbcc的個(gè)體只能產(chǎn)生一種基因型為abc的配子。二者雜交，子代產(chǎn)生四種基因型，比例為1∶1∶1∶1，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。
2．具有兩對相對性狀的兩個(gè)純種植株雜交，F(xiàn)1基因型為AaBb。下列有關(guān)兩對相對性狀遺傳的分析，錯(cuò)誤的是(　　)
A．若F1能產(chǎn)生四種配子AB、Ab、aB、ab，則兩對基因位于兩對同源染色體上
B．若F1自交，F(xiàn)2有四種表型且比例為9∶3∶3∶1，則兩對基因位于兩對同源染色體上
C．若F1測交，子代有兩種表型且比例為1∶1，則兩對基因位于一對同源染色體上
D．若F1自交，F(xiàn)2有三種表型且比例為1∶2∶1，則兩對基因位于一對同源染色體上
A　解析：若兩對基因位于一對同源染色體上，則F1產(chǎn)生配子的可能是兩種比例相等(不發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體互換)或四種比例不相等(發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體互換)；若兩對基因位于兩對同源染色體上，則F1能產(chǎn)生四種比例相等的配子，A錯(cuò)誤。若F1自交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1，則說明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，B正確。若F1測交，子代有兩種表型，且比例為1∶1，說明F1只產(chǎn)生兩種比例相等的配子，說明兩對基因位于一對同源染色體上，C正確。若F1自交，F(xiàn)2有三種表型，且比例為1∶2∶1，也說明F1只產(chǎn)生兩種比例相等的配子，則兩對基因位于一對同源染色體上，D正確。
3．(2021·山東卷)番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可異花受粉。M、m基因位于2號(hào)染色體上，基因型為mm的植株只產(chǎn)生可育雌配子，表現(xiàn)為小花、雄性不育?；蛐蜑镸M、Mm的植株表現(xiàn)為大花、可育。R、r基因位于5號(hào)染色體上，基因型為RR、Rr、rr的植株表現(xiàn)型分別為：正常成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果。細(xì)菌中的H基因控制某種酶的合成，導(dǎo)入H基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表達(dá)，噴施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考慮基因突變和交叉互換。
(1)基因型為Mm的植株連續(xù)自交兩代，F(xiàn)2中雄性不育植株所占的比例為________。雄性不育植株與野生型植株雜交所得可育晚熟紅果雜交種的基因型為________，以該雜交種為親本連續(xù)種植，若每代均隨機(jī)受粉，則F2中可育晚熟紅果植株所占比例為________。
(2)已知H基因在每條染色體上最多插入1個(gè)且不影響其他基因。將H基因?qū)牖蛐蜑镸m的細(xì)胞并獲得轉(zhuǎn)基因植株甲和乙，植株甲和乙分別與雄性不育植株雜交，在形成配子時(shí)噴施NAM，F(xiàn)1均表現(xiàn)為雄性不育。若植株甲和乙的體細(xì)胞中含1個(gè)或多個(gè)H基因，則以上所得F1的體細(xì)胞中含有________個(gè)H基因。若植株甲的體細(xì)胞中僅含1個(gè)H基因，則H基因插入了________所在的染色體上。若植株乙的體細(xì)胞中含n個(gè)H基因，則H基因在染色體上的分布必須滿足的條件是__________________________________，植株乙與雄性不育植株雜交，若不噴施NAM，則子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例為________。
(3)若植株甲的細(xì)胞中僅含1個(gè)H基因，在不噴施NAM的情況下，利用植株甲及非轉(zhuǎn)基因植株通過一次雜交即可選育出與植株甲基因型相同的植株。請寫出選育方案____________________________________________________________
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解析：(1)基因型為 Mm 的植株自交，F(xiàn)1中 MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1 ，其中 MM、Mm 的植株表現(xiàn)為大花、可育， mm 的植株只產(chǎn)生可育雌配子，故只有1/3 MM和2/3 Mm能夠自交，則F2 中雄性不育植株mm所占的比例為2/3×1/4＝1/6。雄性不育植株mm與野生型植株雜交所得可育(Mm)晚熟紅果(Rr)雜交種的基因型為MmRr，以該雜交種為親本連續(xù)種植，若每代均隨機(jī)受粉，即自由交配，兩對等位基因自由組合，產(chǎn)生的配子及比例為MR∶Mr∶mR∶mr＝1∶1∶1∶1，則F1中有9種基因型，分別為1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr，雌配子種類及比例為MR∶Mr∶mR∶mr＝1∶1∶1∶1，雄配子種類及比例為MR∶Mr∶mR∶mr＝2∶2∶1∶1，則 F2 中可育晚熟紅果植株(基因型為M_Rr)所占比例為 1/4×3/6＋1/4×3/6＋1/4×2/6＋1/4×2/6＝10/24，即5/12。(2)已知細(xì)菌中的 H 基因控制某種酶的合成，導(dǎo)入 H 基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中，H 基因只在雄配子中表達(dá)，噴施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每條染色體上最多插入 1 個(gè)且不影響其他基因。將 H 基因?qū)牖蛐蜑?Mm 的細(xì)胞，并獲得轉(zhuǎn)基因植株甲和乙，則 H 基因的可能位置有：插入了M基因所在的染色體上、插入了m基因所在的染色體上、插入了2號(hào)染色體以外的染色體上，植株甲和乙分別與雄性不育植株mm雜交，在形成配子時(shí)噴施 NAM，則含 H 基因的雄配子死亡，F(xiàn)1 均表現(xiàn)為雄性不育mm，說明含有M基因的雄配子死亡，即有H 基因插入了M基因所在的染色體上。若植株甲和乙的體細(xì)胞中含 1 個(gè)或多個(gè) H 基因，以上所得F1 均表現(xiàn)為雄性不育，說明F1 的體細(xì)胞中含有0個(gè) H 基因。若植株甲的體細(xì)胞中僅含 1個(gè) H 基因，則 H 基因插入了M基因所在的染色體上，即H與M基因連鎖。若植株乙的體細(xì)胞中含 n 個(gè) H 基因，則 H 基因在染色體上的分布必須滿足的條件是必須有1個(gè)H基因位于M所在染色體上，且2條同源染色體上不能同時(shí)存在H基因，植株乙與雄性不育植株雜交，若不噴施NAM，則子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例為1/2n。(3)若植株甲的細(xì)胞中僅含一個(gè) H 基因，且H 基因插入了M基因所在的染色體上，在不噴施 NAM 的情況下，以雄性不育植株mm為母本、植株甲HMm為父本進(jìn)行雜交，雌配子種類為m，雄配子為HM、m，則子代中大花植株(基因型為HMm)即為與植株甲基因型相同的植株(或利用雄性不育植株與植株甲雜交，子代中大花植株即為所需植株)。
答案：(1)1/6　MmRr　5/12　(2)0　M基因　必須有1個(gè)H基因位于M所在染色體上，且2條同源染色體上不能同時(shí)存在H基因　1/2n　(3)以雄性不育植株為母本、植體甲為父本進(jìn)行雜交，子代中大花植株即為所需植株(或利用雄性不育植株與植株甲雜交，子代中大花植株即為所需植株)

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