遗传的基本定律及其应用
精选大题
例：（2018全国卷III)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果（红）与黄果（黄），子房二室（二）与多室（多），圆形果（圆）与长形果（长），单一花序（单）与复状花序（复）。实验数据如下表：
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题：
（1）根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于__________上，依据是___________________________；控制乙组两对相对性状的基因位于___________（填“一对”或“两对”）同源染色体上，依据是_____________________。
（2）某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合的__________________的比例。
【答案】（1）非同源染色体F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1一对F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1
（2）1∶1∶1∶1
【解析】（1）因题干说明是二倍体自花传粉植物，故杂交的品种均为纯合子，根据表中甲的数据，可知F1的红果、二室均为显性性状，甲的两组F2的表现型之比均接近9:3:3:1，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上；乙组的F1的圆果、单一花序均为显性性状，F2中第一组：圆：长=（660+90）：（90+160）=3:1、单：复=（660+90）：（90+160）=3:1；第二组：圆：长=（510+240）：（240+10）=3:1、单：复=（510+240）：（240+10）=3:1；但两组的四种表现型之比均不是9:3:3:1，说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律，控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律，因此这两对基因位于一对同源染色体上；（2）根据表中乙组的杂交实验得到的F1均为双显性杂合子，F2的性状分离比不符合9:3:3:1，说明F1产生的四种配子不是1:1:1:1，所以用两个F1分别与“长复”双隐性个体测交，就不会出现1:1:1:1的比例。
模拟精做
1．（2018届湖南省长郡中学高三下学期第一次模拟）黑米是黑稻加工产品，属于釉米或者粳米，是由禾本科植物稻经长期培育形成的一类特色品种。有研究发现黑米色素为花青苷类色素，属植物多酚类化合物，具有改善视敏度、降低冠心病发病率、抗氧化和抗癌活性。不同的水稻品种的花青苷类色素含量有差别，从而表现黑色以外的其他色泽。水稻色泽受多对独立遗传的等位基因控制。现有一个黑色品系A与一个白色品系B，进行
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如下杂交实验：
A×B→F1→F2:黑色：紫黑：深褐：褐色：浅褐：微褐：白色=1：6：15：20：15：6：1
（1）这对相对性状至少受____________对等位基因控制，色素基因具有剂量效应，米色深浅随显性基因数的多少而叠加，米色越深，显性基因数越多。
（2）假设控制该性状的等位基因分别是A和a、B和b……（按照26个英语字母排列顺序从前往后选择字母），F2代中某深褐色个体自交后代没有性状分离，则该个体的基因型为____________（写一个即可）。
（3）F2代中另一深褐色个体自交后代存在性状分离，该个体与白色个体杂交，后代表现型及比例为____________。
（4）从F1植株不同部位取一些细胞，将基因A和B都用荧光染料标记（a和b等其他基因不能被标记）。一个细胞中可能含有荧光点，也可能不含荧光点。不含荧光点的细胞是如何产生的？____________。若没有突变的情况下细胞中含有荧光点，则一个细胞中可能含有____________个荧光点。
【答案】（1）3
（2）aaBBCC或AAbbCC或 AABBcc
（3）褐色∶浅褐∶微褐＝1∶2∶1
（4）在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，导致基因a和基因b进入同一个细胞 1个或2个或3个或4个
【解析】 (1) 水稻色泽受多对独立遗传的等位基因控制，说明色泽遗传遵循基因的自由组合定律。一个黑色品系A与一个白色品系B杂交实验：F2中白色植株占全部个体的比例为1/（1＋6＋15＋20＋15＋6＋1）＝1/64＝(1/4)3，说明F1至少含有3对等位基因，进而推知：这对相对性状至少受3对等位基因控制。（2）色素基因具有剂量效应，米色深浅随显性基因数的多少而叠加，米色越深，显性基因数越多，据此结合对(1)的分析可知：黑色品系A与一个白色品系B的基因型依次是AABBCC和aabbcc，F1的基因型为AaBbCc，表现型为褐色；F1自交所得F2中，表现型为深褐色的个体含有4个显性基因；若F2代中某深褐色个体自交后代没有性状分离，则该个体为纯合子，其基因型为aaBBCC或AAbbCC或 AABBcc。（3）F2代中另一深褐色个体自交后代存在性状分离，说明该个体为杂合子，基因型为AaBbCC或AABbCc或AaBBCc，产生的配子的种类及其比例为含有3个显性基因∶2个显性基因∶1个显性基因＝1∶2∶1，因此与白色个体（aabbcc）杂交，后代表现型及比例为褐色（含有3个显性基因）∶浅褐（含有2个显性基因）∶微褐（含有1个显性基因）＝1∶2∶1。（4）F1的基因型为AaBbCc。从F1植株不同部位取一些细胞，将基因A和B都用荧光染料标（a和b等其他基因不能被标记）。这些细胞，有的进行有丝分裂，有的进行减数分裂。在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，可能导致基因a和基因b随着所在的非同源染色体进入同一个细胞，则含有基因a和基因b的该细胞不含荧光点。若没有突变（包括基因突变和染色体变异）的情况下，在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，DNA（基因）完成复制后，组成每条染色体的2条姐妹染色单体上的相同位置含有的基因相同，此时细胞中含有4个荧光点，这种情况一直持续到有丝分裂结束。在减数第一次分裂过程中，因同源染色体分离的同时，非同源染色体的自由组合是随机的，所以，在没有发生交叉互换的情况下，减数第一次分裂结束产生的子细胞含有的荧光点数目为4个或0个（基因A和B所在的非同源染色体进入同一个细胞）或2个（基因A和B所在的非同源染色体分别进入不同的细胞），若发生了交叉互换，则减数第一次分裂结束可能产生含有3个或1个荧光点的子细胞……。综上分析，若没有突变的情况下细胞中含有荧光点，则一个细胞中可能含有的荧光点数目为1个或2个或3个或4个。
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2．（2019届安徽省皖中名校联盟高三10月联考）果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制(A、a基因位于2号染色体上)，其中A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。现选择两只红眼雌、雄果蝇交配，产生的后代如图所示，请回答：
（1）亲代雌、雄果蝇的基因型分别为___________________。
（2）F1雌果蝇中杂合子所占的比例为________，F1雄果蝇能产生________种基因型的配子。
（3）果蝇体内另有一对基因T、t，已知这对基因不位于2号染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育雄果蝇。为了探究T、t基因是否位于X染色体上，让纯合红眼雌蝇与不含T基因的纯合白眼雄蝇杂交，F1随机交配得F2，观察F2的性别比例。
①若雌性：雄性=____________，则T、t基因位于X染色体上。
②若雌性：雄性=____________，则T、t基因位于常染色体上。
③讨论：若T、t基因位于X染色体上，F2无粉红眼果蝇出现，则亲代雄果蝇的基因型为________。F2雌雄个体自由交配，F3雄性个体中，不含Y染色体的个体所占比例为________。
【答案】（1）AaXBXb、AaXBY
（2）3/46
（3）①1∶1②3∶5③AAXtbY1/9
【解析】（1）根据以上分析已知，亲本基因型为AaXBXb×AaXBY。（2）已知双亲的基因型为AaXBXb×AaXBY，则雌性中纯合子的比例为1/2×1/2=1/4，所以杂合子的比例为1-1/4=3/4；F1雄果蝇能产生2×3=6种基因型的配子。（3）为了探究T、t基因是否位于X染色体上，让纯合红眼雌蝇（TT）（AAXBXB）与不含T基因的纯合白眼雄蝇（tt）（__XbY）杂交，F1随机交配得F2，观察F2的性别比例。①如果T、t基因位于X染色体上，亲本基因型可以表示为AAXBTXBT、__XbtY，杂交产生的F1雌雄果蝇基因型分别为A_XBTXbt、A_XBTY，该雌雄果蝇杂交后代中雌性个体不可能出现XbtXbt，因此不会发生性反转，则F2代性别比例为雌：雄=1：1。②如果T、t基因位于常染色体上，则亲本基因型可以表示为AATTXBXB、__ttXbY，杂交产生的F1雌雄果蝇基因型分别为A_TtXBXb、A_TtXBY，该雌雄果蝇杂交后代中雌性个体中有1/4tt的个体会发生性反转，因此F2代性别比例为雌：雄=3：5。③若T、t基因位于X染色体上，已知F2无粉红眼果（aa）蝇出现，则亲代雄果蝇的基因型为AAXtbY，F1雌雄分别为AAXBTXbt、AAXBTY ，让F2雌雄个体自由交配，其产生的含有Xbt的雌性配子的概率都是1/4，因此F3雄性个体中，不含Y染色体的个体（XbtXbt）所占比例=（1/4×1/4）÷（1/4×1/4+1/2）=1/9。
3．（2019届吉林省集安市第一中学高三上学期期末考试）肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一，某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究。
（1）为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料：______________小鼠；杂交方法：__________。
实验结果：子一代表现型均正常。
结论：遗传方式为常染色体隐性遗传。
（2）在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是_____。
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（3）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传)，从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是________，体重低于父母的基因型为______________________。
【答案】（1）纯合肥胖小鼠和纯合正常正反交
（2）靶细胞缺乏相应的受体(或者激素与受体的结合受阻)
（3）5/16 aaBb、Aabb、aabb
【解析】（1）由题意知，该实验的目的是研究某肥胖基因的遗传方式，实验结果是子一代表现型均正常，结论是该遗传方式是常染色体隐性遗传，因此实验材料应该是一对相对形的纯合体做亲本，即选择纯合肥胖小鼠和纯合正常小鼠，交配方式是应该是正交和反交，后代都是正常的。（2）由于许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，说明不缺激素，而是靶细胞缺乏相应的受体，激素无法传递信息，调节生命活动。（3）根据A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传，所以显性基因越多，体重越大．由于夫妇的基因型均为AaBb，含有两个显性基因，且其遗传遵循基因的自由组合定律，所以其子女体重超过父母（含3或4个显性基因）的概率是5/16（1AABB、2AaBB、2AABb）；体重低于父母的基因型中不含显性基因或含一个显性基因，为aaBb、Aabb、aabb 。
4．（2019届四川省宜宾市叙州区第一中学高三上学期期末考试）已知某雌雄异株植物为XY型性别决定，其叶形宽叶和窄叶受一对等位基因（A/a）控制，抗病和不抗病受另一对等位基因（B/b）控制。某科研小组将表现型为宽叶不抗病雌株和宽叶抗病雄株作为亲本进行杂交，子代的表现型及比例为宽叶抗病雌株：窄叶抗病雌株：宽昨不抗病雄株:窄叶不抗病雄株=3:1:6:2。回答下列问题：
（1）据实验结果推测，该植株的两对相对性状中显性性状分别是______________________，这两对等位基因___________（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，依据是______________________。
（2）该实验中亲本雌雄植株的基因型分别是______________________。甲同学认为子代中抗病雌株与不抗病雄株的比例应为1:1，出现异常比例的最可能原因是______________________。
（3）乙同学认为上述原因在雌雄株中都会出现，请用一组杂交实验说明甲乙同学谁的观点是正确的。（要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论）_________
【答案】（1）宽叶、抗病遵循子代雌雄株中宽叶和窄叶的表现型比例相同，说明控制宽窄叶的基因位于常染色体上；子代雌株全为抗病，雄株全为不抗病，说明控制抗病与不抗病的基因位于X染色体上；两对等位基因位于两对同源染色体上，故遵循基因的自由组合定律
（2）AaXbXb、AaXBY 含XB的花粉有一半致死
（3）用XBXb和XbY的植株进行杂交，若子代表现型及其比例为抗病雌株：抗病雄株：不抗病雄株=1： 1: 1，则说明甲同学的观点正确；若子代表现型及其比例为抗病雌株：抗病雄株：不抗病雄株=3: 2: 4，则说明乙同学的观点正确
【解析】（1）子代的表现型及比例为宽叶抗病雌株：窄叶抗病雌株：宽昨不抗病雄株:窄叶不抗病雄株=3:1:6:2。通过基因的分离定律分析可知宽叶：窄叶=3:1，子代中雌雄性中都有宽叶和窄叶，故控制叶型的等位基因位于常染色体上，且宽叶是显性。亲本宽叶不抗病雌株和宽叶抗病雄株作为亲本进行杂交，后代雌性都是抗性，雄性都是不抗病的，由此推测控制抗病的等位基因位于X染色体上，且亲本是显雄隐雌的组合，
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故抗病是显性。这两对等位基因遵循基因自由组合定律，依据是子代雌雄株中宽叶和窄叶的表现型比例相同，说明控制宽窄叶的基因位于常染色体上；子代雌株全为抗病，雄株全为不抗病，说明控制抗病与不抗病的基因位于X染色体上；两对等位基因位于两对同源染色体上，故遵循基因的自由组合定律。（2）由（1）中分析可以推测出亲本的基因型是AaXbXb、AaXBY，子代中抗病雌株与不抗病雄株的比例不是1:1，而是1:2，出现异常比例的最可能原因是含XB的花粉有一半致死。（3）用XBXb和XbY的植株进行杂交，若子代表现型及其比例为抗病雌株：抗病雄株：不抗病雄株=1： 1: 1，则说明甲同学的观点正确；若子代表现型及其比例为抗病雌株：抗病雄株：不抗病雄株=3: 2: 4，则说明乙同学的观点正确。
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