特训4 分离定律与自由组合定律的应用1．已知蔷薇的花色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制，A为红色基因，B为红色淡化基因。蔷薇的花色与基因型的对应关系如下表：基因型aa__或__BBA_BbA_bb表现型白色粉红色红色现取3个基因型不同的白色纯合品种甲、乙、丙分别与红色纯合品种丁杂交，实验结果如图所示，请回答：(1)乙的基因型为____________；用甲、乙、丙3个品种中的________两个品种杂交可得到粉红色品种的子代。(2)实验二的F2中白色∶粉红色∶红色＝____________，其中白色的基因型有______种。(3)从实验二的F2群体中选择一开红色花的植株，为了鉴定其基因型，将其与基因型为aabb的蔷薇杂交，得到子代种子；种植子代种子，待其长成植株开花后，观察其花的颜色及比例。①若所得植株花色及比例为______________________，则该开红色花植株的基因型为________。②若所得植株花色及比例为______________________，则该开红色花植株的基因型为________。答案 (1)aaBB 甲、丙 (2)7∶6∶3 5 (3)①全为红色(或红色∶白色＝1∶0) AAbb ②红色∶白色＝1∶1 Aabb2．(2022·山东实验中学第四次诊断)基因组印记指后代某一基因的表达取决于遗传自哪一个亲代的现象。生长激素是通过胰岛素样生长因子(Igf)介导发挥作用。小鼠Igf基因属于印记基因，Igf基因(用A表示)正常表达的小鼠体型正常，称为野生型；不能表达的称为侏儒型。科学家为研究小鼠Igf基因对其表现型的影响，做了相关实验，实验过程及结果如图：实验一：P 野生型(雌) × 野生型(雄) Aa Aa ↓F1表现型 野生型 侏儒型7\n比例 1 ∶ 1实验二：将父本进行多次测交：结果发现子代中野生型个体和侏儒型个体的比例接近1∶1。请回答下列问题：(1)由实验一和实验二的结果分析，小鼠来自________(填“父本”或“母本”)的A基因可以表达，实验一中F1小鼠的基因型和比例为__________________________________。(2)若实验一中母本小鼠的父本(M)表现型为侏儒型，则M的基因型是________。若将实验一中母本小鼠进行测交，预测子代的表现型及概率为____________________。(3)如果把绿色荧光蛋白基因通过基因工程技术整合到含A基因的染色体上，并随A基因的表达而表达，A基因不表达则该基因也不表达。若让实验一中的F1野生型个体间相互交配，则后代发绿色荧光的个体所占比例是________。答案 (1)父本 AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 (2)Aa 全部表现为侏儒型 (3)3/4解析 (1)实验二中，父本(Aa)与隐性纯合子(aa)测交，子代小鼠的表现型及其比例为野生型∶侏儒型＝1∶1，说明来自父本的A基因可以表达；实验一的双亲基因型均为Aa，二者杂交，F1小鼠的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，则理论上表现型及其比例为野生型(1AA＋2Aa)∶侏儒型(1aa)＝3∶1，而实际上却为1∶1，说明来自母本的A基因没有表达，导致母本产生的基因型为A的卵细胞与父本产生的基因型为a的精子受精后形成的受精卵(Aa)发育成的个体为侏儒型。(2)Igf基因(用A表示)正常表达的小鼠体型正常，称为野生型，若实验一中母本小鼠的父本(M)表现型为侏儒型，则M基因型可能为Aa或aa，若为aa，母本小鼠基因A来自其母本，表现型不可能为野生型，则此情况排除，则M的基因型是Aa；实验一中的母本的基因型为Aa，产生A、a两种比值相等的卵细胞，而与之进行测交的隐性纯合子(aa)只产生一种基因型为a的精子，由于来自母本的A基因不能表达，所以受精后子代全部表现为侏儒型。(3)由题意可知，实验一中的F1野生型个体的基因型为Aa和AA，绿色荧光蛋白基因位于含A基因的染色体上，并随A基因的表达而表达，让F1野生型个体间相互交配，A的基因频率为1/2×1/2＋1/2＝3/4，a的基因频率为1/2×1/2＝1/4，子代基因型AA的频率为3/4×3/4＝9/16，基因型Aa的频率为2×3/4×1/4＝6/16，基因型aa的频率为1/4×1/4＝1/16，其中基因型为AA的个体均有正常能表达的A基因，均发绿色荧光，基因型为Aa的个体中有一半个体的基因A来自母本不表达，不发绿色荧光，即后代发绿色荧光的个体占9/16＋6/16×1/2＝12/16＝3/4。3．(2022·包头质检)某科研人员欲从野生型红眼果蝇中分离出紫眼突变体，进行了以下实验。请回答下列问题：实验1：紫眼雌果蝇×野生型红眼雄果蝇→F1均为红眼→F2中红眼∶紫眼＝3∶1实验2：紫眼雄果蝇×野生型红眼雌果蝇→F1均为红眼→F2中红眼∶紫眼＝3∶1(1)根据上述实验结果可知，控制果蝇红眼、紫眼这对相对性状的基因可能位于________________________________________________________________________上。7\n(2)该科研人员对F2进一步分析，若发现实验1和实验2中F2的每种眼色中均有雄性和雌性，且比例也相当，则控制果蝇眼色的基因位于____________上。若发现实验1和实验2中F2的不同眼色果蝇中雄性和雌性的比例不相同，实验1和实验2中果蝇的眼色及性别的具体情况是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，则控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上。(3)经研究确定，上述紫眼果蝇突变体的突变基因位于Ⅲ号染色体上，之前发现的来自国外果蝇研究中心的紫眼隐性突变体——Hnr3的突变基因也位于Ⅲ号染色体上，而且Hnr3突变体的其他基因均与野生型果蝇的相同。这两种突变体的产生是不同基因突变的结果还是同一基因突变的结果？请完成以下实验设计思路并预期实验结果及结论。实验设计思路：让____________________果蝇进行交配，观察子代果蝇的眼色情况。预期实验结果及结论：如果子代表现为____________，则这两种突变体的产生是同一基因突变的结果；如果子代表现为____________，则这两种突变体的产生是不同基因突变的结果。答案 (1)常染色体或X、Y染色体的同源区段 (2)常染色体 实验1的F2中红眼雌果蝇∶紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝1∶1∶2，而实验2的F2中红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶紫眼雄果蝇＝2∶1∶1(或实验1的F2中紫眼均为雌性，实验2的F2中紫眼均为雄性) (3)Hnr3突变体与紫眼 紫眼性状 正常的野生型(或野生型红眼)解析 (1)根据题干实验结果，正反交子一代的性状表现相同，子二代均表现为红眼∶紫眼＝3∶1的性状分离比，可以确定控制果蝇眼色的基因位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段。(2)结合实验1和2中亲本和F1、F2的表现型可知，红眼对紫眼为显性。若相关基因用A和a表示，假设控制果蝇眼色的基因位于常染色体上，则实验1和实验2中F2的每种眼色中均有雄性和雌性，且比例相当；假设控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体同源区段上，则在实验1中：亲本紫眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇的基因型分别为XaXa、XAYA，F1的基因型为XAXa、XaYA，F2的基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAYA∶XaYA＝1∶1∶1∶1，表现型及其比例为红眼雌果蝇∶紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝1∶1∶2；在实验2中，亲本紫眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇的基因型分别为XaYa、XAXA，F1的基因型为XAXa、XAYa，F2的基因型及其比例为XAXA∶XAXa∶XAYa∶XaYa＝1∶1∶1∶1，表现型及其比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶紫眼雄果蝇＝2∶1∶1。(3)让一个隐性突变纯合子和另一个隐性纯合突变体交配，如果两个突变体在同一个基因上，子代将会表现出突变的性状。反之，如果突变位于不同的基因上，子代则会表现出正常的野生型性状。故让紫眼果蝇与Hnr3紫眼果蝇突变体进行交配，观察子代果蝇的眼色情况。如果子代表现紫眼性状，则这两种突变体的产生是同一基因突变的结果，如果子代表现出正常的野生型，则这两种突变体的产生是不同基因突变的结果。4．(2022·武昌区元月调考)如图为某一年生自花传粉植物(2n7\n＝10)的细胞中部分染色体上的基因排列情况，请结合所学知识分析回答下列问题：(1)若该种植物的高度由三对等位基因B、b，F、f，G、g共同决定，其显性基因具有增高效应，且显性基因的个数与植株高度呈正相关，即每个显性基因的增高效应都相同，还可以累加。已知母本高60cm，父本高30cm，则F1的高度是________cm，F1测交后代中高度为40cm的植株出现的比例为________。(2)该种植物叶缘锯齿的尖锐与光滑由两对等位基因控制，且只有这两对基因都为隐性时才表现为光滑。已知其中一对是位于1、2号染色体上的D、d，请设计实验探究另一对等位基因A、a是否也位于1、2号染色体上(不考虑交叉互换)。第一步：选择图中的父本aadd和母本AADD杂交，收获F1种子。第二步：_________________________________________________________________。第三步：________________________________________________________________。结果与结论：①________________________________________________________________________，说明另一对等位基因A、a不位于1、2号染色体上。②________________________________________________________________________，说明另一对等位基因A、a也位于1、2号染色体上。答案 (1)45 3/8 (2)种植F1种子，植株成熟后进行自交，收获F2种子 种植收获的F2种子，待植株成熟后观察并记录叶缘锯齿的尖锐与光滑的性状比 如果叶缘锯齿的尖锐与光滑的比例约为15∶1 如果叶缘锯齿的尖锐与光滑的比例约为3∶1解析 (1)母本有关株高的基因型为BBFFGG，父本有关株高的基因型为bbffgg，则F1的基因型为BbFfGg，母本比父本多6个显性基因，比父本高30cm，说明每个显性基因的增高效应为5cm，则F1(BbFfGg)的高度为30＋5×3＝45(cm)。高度为40cm的植株的基因型中只有2个显性基因，F1(BbFfGg)测交后代的基因型中显性基因的个数取决于F1(BbFfGg)所产生的配子，F1(BbFfGg)产生的只含有2个显性基因的配子有BFg、BfG、bFG，各占1/8，因此，测交后代中高度为40cm的植株一共占3/8。(2)aabb与AADD杂交，F1的基因型为AaDd，收获F1种子后种植，待F1植株成熟后进行自交，收获F2种子并种植，待F27\n植株成熟后观察并记录叶缘锯齿的尖锐与光滑的性状比。如果AaDd的两对基因分别位于两对同源染色体上，则自交后代会出现A_D_(9/16)、A_dd(3/16)、aaD_(3/16)、aadd(1/16)，叶缘锯齿的尖锐与光滑的比例约为15∶1。如果AaDd的两对基因都位于一对同源染色体上，则AaDd产生的配子只有AD、ad两种(不考虑交叉互换)，则该个体自交，后代的基因型及比例为AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1，表现型及比例为尖锐∶光滑＝3∶1。5．(2022·广州毕业班测试)某昆虫的眼色受一对位于常染色体上的等位基因控制，翅形由另一对等位基因控制。下表为该昆虫3个品系杂交实验的结果，请回答下列问题：组别亲本F1表现型及个体数F1中赤眼卷翅个体间交配后代(F2)的表现型及个体数第1组赤眼卷翅×赤眼长翅赤眼卷翅(461)、赤眼长翅(463)赤眼卷翅(1204)、赤眼长翅(601)第2组紫眼卷翅×赤眼长翅赤眼卷翅(460)、赤眼长翅(465)赤眼卷翅(922)、赤眼长翅(462)、紫眼卷翅(304)、紫眼长翅(153)(1)眼色和翅形的显性性状分别是________________________________________。(2)无论亲本正交还是反交，第1组、第2组实验F1的两种翅形个体中，雌雄比例均始终接近1∶1，说明控制翅形的基因位于________染色体上。实验中的紫眼卷翅和赤眼卷翅个体____________________(填“均为纯合子”“均为杂合子”或“既有纯合子又有杂合子”)。(3)第2组F2的性状分离比接近于_______________________________________________________________________________________________________________，出现这种性状分离比的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)赤眼、卷翅 (2)常 均为杂合子 (3)赤眼卷翅∶赤眼长翅∶紫眼卷翅∶紫眼长翅＝6∶3∶2∶1 控制这两对相对性状的基因独立遗传，F1的赤眼、卷翅两对基因均杂合，且卷翅基因显性纯合致死解析 (1)分析第2组实验结果可知，亲本表现为紫眼和赤眼，后代都表现为赤眼，因此赤眼是显性性状。分析第1组实验结果可知，F1赤眼卷翅个体交配后代既有卷翅也有长翅，因此卷翅是显性性状。(2)(3)正交和反交都不影响后代中两种翅形个体的雌雄比例，说明控制翅形的基因位于常染色体上。假设该昆虫的眼色由基因A、a控制，翅形由基因B、b控制。由第2组F2中出现四种表现型可推知，基因A、a与B、b位于两对染色体上，则第2组亲本紫眼卷翅的基因型为aaBb，赤眼长翅的基因型为AAbb，F1中赤眼卷翅个体的基因型为AaBb，F1中赤眼卷翅个体交配，后代四种表现型的比例应为9∶3∶3∶1，但是分析表中数据，赤眼卷翅∶赤眼长翅∶紫眼卷翅∶紫眼长翅＝6∶3∶2∶1，推测其原因是卷翅基因纯合致死，因此实验中紫眼卷翅和赤眼卷翅个体均为杂合子。7\n6．(2022·湖南重点中学演练)果蝇的眼色有紫色、红色和白色，其遗传受两对等位基因A、a和B、b控制。A基因是产生色素的必需基因；在有色素的条件下，B基因使眼睛呈现紫色，b基因使眼睛呈现红色；不产生色素的个体眼睛呈白色。现有两个纯合子杂交，结果如图。请回答下列问题： P 红眼雌果蝇 × 白眼雄果蝇 ↓ F1 紫眼雌果蝇 红眼雄果蝇 ↓ F1随机交配 F2 紫眼 红眼 白眼 比例 3 ∶ 3 ∶ 2(1)现有三个假说：“A、a和B、b两对等位基因均位于常染色体上(假说一)”“A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上(假说二)”“A、a基因位于X染色体上，B、b基因位于常染色体上(假说三)”。请回答关于果蝇的眼色哪个假说成立，并说明另外两个假说不成立的理由。(2)取F2中一只白眼雌果蝇和一只紫眼雄果蝇进行交配，它们所产生的子代中雌果蝇全为紫眼，雄果蝇全为红眼，据此判断这对雌雄果蝇的基因型组合是________________，除这对基因型的杂交组合外，从F2中还能选出________对根据子代果蝇眼色即可判断子代果蝇性别的基因型杂交组合。(3)若F2中紫眼果蝇随机交配，其子代果蝇眼色的表现型及比例是____________________________________________________________________________________________。答案 (1)假说二成立。若A、a和B、b两对等位基因均位于常染色体上，则亲代红眼雌果蝇(AAbb)与白眼雄果蝇(aaBB或aabb)杂交，子一代均为紫眼(AaBb)或均为红眼(Aabb)，与题图F1结果不符，所以假说一不成立(合理即可)；若A、a基因位于X染色体上，B、b基因位于常染色体上，则亲代红眼雌果蝇(bbXAXA)与白眼雄果蝇(BBXaY或bbXaY)杂交，子一代雌雄果蝇全为紫眼(BbXAXa、BbXAY)或雌雄果蝇均为红眼(bbXAXa、bbXAY)，与题图F1不符，所以假说三不成立(合理即可)。(2)aaXbXb×AAXBY 4 (3)紫眼雌果蝇∶紫眼雄果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝8∶4∶4∶1∶1解析 (1)据题干信息可知，当果蝇同时含有基因A和B时表现为紫色眼，只有A基因时表现为红色眼，不含有A基因时表现为白色眼。若A、a和B、b两对等位基因均位于常染色体上，则纯合红眼雌果蝇的基因型为AAbb，纯合白眼雄果蝇的基因型为aaBB或aabb，它们杂交子一代均为紫眼(AaBb)或均为红眼(Aabb)，与题图F1不符，所以该假说不成立；若A、a基因位于X染色体上，B、b基因位于常染色体上，则纯合红眼雌果蝇的基因型为bbXAXA，纯合白眼雄果蝇的基因型为BBXaY或bbXaY，它们杂交子一代雌雄全为紫眼(BbXAXa、BbXAY)或雌雄均为红眼(bbXAXa，bbXAY)，与题图F1不符，所以该假说不成立；若A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，则纯合红眼雌果蝇的基因型为AAXbXb7\n，纯合白眼雄果蝇的基因型为aaXBY或aaXbY，其中基因型为aaXBY的纯合白眼雄果蝇与基因型为AAXbXb的纯合红眼雌果蝇杂交，可以出现与题图F1、F2相符的结果，所以该假说成立。(2)F1中紫眼雌果蝇的基因型是AaXBXb，红眼雄果蝇的基因型是AaXbY。取F2中一只白眼雌果蝇(aaXbXb或aaXBXb)和一只紫眼雄果蝇(A_XBY)进行交配，它们所产子代中雌果蝇全为紫眼，雄果蝇全为红眼，据此判断这对雌雄果蝇的基因型组合是aaXbXb×AAXBY；除这对基因型的杂交组合外，从F2中还能选出4对根据子代果蝇眼色即可判断子代果蝇性别的基因型杂交组合，即AAXbXb×AAXBY、AAXbXb×AaXBY、AAXbXb×aaXBY、AaXbXb×AAXBY。(3)F2中紫眼雌果蝇的基因型为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb，其产生的雌配子种类及比例为AXB∶AXb∶aXB∶aXb＝2∶2∶1∶1。紫眼雄果蝇的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY，其产生的雄配子种类及比例为AXB∶AY∶aXB∶aY＝2∶2∶1∶1，F2紫眼果蝇随机交配，采用配子法分析：雌配子雄配子 2/6AXB2/6AXb1/6aXB1/6aXb2/6AXB4/36紫眼雌果蝇4/36紫眼雌果蝇2/36紫眼雌果蝇2/36紫眼雌果蝇1/6aXB2/36紫眼雌果蝇2/36紫眼雌果蝇1/36白眼雌果蝇1/36白眼雌果蝇2/6AY4/36紫眼雄果蝇4/36红眼雄果蝇2/36紫眼雄果蝇2/36红眼雄果蝇故子代的表现型及比例是紫眼雌果蝇∶紫眼雄果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝8∶4∶4∶1∶1。7
