第17-1講-基因的自由組合定律(講義)(新教材新高考)(教師版)

第十七講第1課時自由組合定律1.什么叫自由組合，組合以后的分離比，現(xiàn)象展示。培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、分析問題和設計實驗的能力情感目標。2.如何在分離定律基礎上看這個問題，理論聯(lián)系實際和學以致用的方法論培。3.解釋自由組合現(xiàn)象，認同科學研究需要嚴謹求實的科學態(tài)度。4.分析歸納自由組合過程中的特殊比例?？键c要求考題統(tǒng)計考情分析自由組合定律2023，全國，選擇2023，山西，選擇全國甲卷，T6（全國乙卷,T6）（廣東卷-T16）（湖北卷-T14）（山東卷-T7、18）2022，廣東，非選T19（2）（3）2022，山東，選T5、17,7分2022，河北，選T7,2分2022，遼寧，非選T25（1）（2）2021，山東，非選T22,16分河北，非選T20（4），6分本專題知識難度較低、基礎性強?？疾閷W生對細胞整體性的認識,或結合一些情景信息或表格信息設置題目，考查學生的應變能力、獲取信息和綜合分析能力?？键c一基因的自由組合定律1.自由組合現(xiàn)象的解釋即“假說—演繹”過程對F2分析：4種表現(xiàn)型，9種基因型，16種組合答案：10/166/16【教材拾遺】教材隱性知識：(1)源于必修2P9：孟德爾雜交實驗中為什么要用正交和反交？提示：用正反交實驗是為了證明性狀的遺傳是否和母本有關。(2)源于必修2P10“旁欄思考”：兩對相對性狀實驗中9∶3∶3∶1數(shù)量比與一對相對性狀實驗中的3∶1有什么聯(lián)系？提示：從數(shù)學角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展開式，由此推知兩對相對性狀的遺傳結果，是兩對相對性狀獨立遺傳結果(3∶1)的乘積——(3∶1)2。(3)源于必修2P11表1－2：孟德爾做正反交的測交實驗，說明F1產(chǎn)生配子的情況是：無論F1作母本還是父本，均能產(chǎn)生4種類型的配子，且數(shù)量比為1∶1∶1∶1。1.自由組合定律的思考(1)含兩對相對性狀的純合親本雜交，F(xiàn)2中重組類型所占比例一定是6/16嗎？提示：當親本基因型為YYRR和yyrr時，F(xiàn)2中重組類型所占比例是6/16；當親本基因型為YYrr和yyRR時，F(xiàn)2中重組類型所占比例是10/16。(2)F2出現(xiàn)9∶3∶3∶1的條件有。①所研究的每一對相對性狀只受一對等位基因控制，而且等位基因要完全顯性②不同類型的雌雄配子都能發(fā)育良好，且受精的機會均等③所有后代都應處于比較一致的環(huán)境中，而且存活率相同④供實驗的群體要足夠大，個體數(shù)量要足夠多答案：①②③④（3）甲圖表示基因在染色體上的分布情況，其中哪組不遵循基因的自由組合定律？為什么？答案：Aa與Dd和BB與Cc分別位于同一對同源染色體上，不遵循該定律。只有位于非同源染色體上的非等位基因之間，其遺傳時才遵循自由組合定律。（4）圖中哪些過程可以發(fā)生基因重組？為什么？答案：④⑤?；蛑亟M發(fā)生于產(chǎn)生配子的減數(shù)第一次分裂過程中，圖①、②過程僅發(fā)生了等位基因分離，未發(fā)生基因重組。（5）非等位基因的遺傳規(guī)律答案：49:3:3:191:1:1：1答案：23:12AaBb1:1AaBb答案：21:2:1AAbb1:1若基因型為AaBb的個體測交后代出現(xiàn)4種表型，但比例為42%∶8%∶8%∶42%，試解釋出現(xiàn)這一結果的可能原因是什么？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在四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換，產(chǎn)生4種類型配子，其比例為42%∶8%∶8%∶42%?！疽族e點】(1)F1在產(chǎn)生配子時,成對的遺傳因子彼此分離,不成對的遺傳因子可以自由組合。(必修2P10正文)(√)(2)F1(基因型為YyRr)產(chǎn)生的雌雄配子各有4種:YR、Yr、yR、yr,它們之間的數(shù)量比為1∶1∶1∶1。(必修2P10正文)(√)(3)基因自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的精子和4種類型的卵細胞可以自由組合。(必修2P12正文)(×)(4)基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素,表型是基因型的表現(xiàn)形式。(必修2P15本章小結)(√)(2023岳陽一模)某植物的兩對等位基因分別用Y、y和R、r表示,若基因型為YyRr的該植物個體自交,F1的基因型及比例為Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。下列敘述不是該比例出現(xiàn)的必要條件的是()A.兩對等位基因Y、y和R、r位于非同源染色體上B.兩對等位基因Y、y和R、r各控制一對相對性狀C.減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌雄配子不存在差別性致死現(xiàn)象D.受精過程中各種基因型的雌雄配子的結合是隨機的答案:B解析:只要兩對等位基因Y、y和R、r位于非同源染色體上,無論各控制一對相對性狀還是同時控制一對相對性狀,基因型為YyRr的植株自交,后代的基因型及比例均為Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。2.自由組合定律的實驗驗證方法(2023德州期末)某單子葉植物抗病(T)對染病(t)為顯性,花粉粒非糯性(A)對糯性(a)為顯性,花粉粒長形(D)對圓形(d)為顯性,三對等位基因的分離和組合互不干擾,非糯性花粉遇碘液變藍色,糯性花粉遇碘液變棕色?，F(xiàn)有四種純合子,它們的基因型分別為①AAddTT、②AADDtt、③AAddtt、④aaddtt。下列說法不正確的是()A.若采用花粉鑒定法驗證分離定律,親本的選擇組合有5種(正反交只記為1組)B.若采用花粉鑒定法驗證自由組合定律,可以選擇親本①和②、①和④雜交C.若培育糯性抗病優(yōu)良品種,應選擇親本①和④雜交D.將②和④雜交所得F1的花粉直接在顯微鏡下觀察,只能看到兩種花粉粒,比例為1∶1答案:B解析:由題干可知,某單子葉植物抗病(T)對染病(t)為顯性,花粉粒非糯性(A)對糯性(a)為顯性,花粉粒長形(D)對圓形(d)為顯性,三對等位基因的分離和組合互不干擾,若采用花粉鑒定法驗證基因的分離定律,應選擇親本①和④、②和④、③和④、①和②、②和③雜交所得F1的花粉,因此親本的選擇組合有5種,A項正確;非糯性花粉遇碘液變藍色,糯性花粉遇碘液變棕色,若采用花粉鑒定法驗證基因的自由組合定律,可以選擇親本②和④雜交所得F1的花粉,B項錯誤;若培育糯性抗病優(yōu)良品種,應選用①和④親本雜交,即AAddTT×aaddtt,C項正確;將②(AADDtt)和④(aaddtt)雜交后所得的F1的花粉直接在顯微鏡下觀察,預期結果有2種,花粉粒長形與圓形比例為1∶1,D項正確。(2021全國高考乙卷)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)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(shù)和純合子的個體數(shù)相等D.n≥2時,植株A的測交子代中雜合子的個體數(shù)多于純合子的個體數(shù)答案:B解析:若n=1,則植株A測交會出現(xiàn)2(21)種不同的表型,若n=2,則植株A測交會出現(xiàn)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(xiàn)2×2×2……×2=2n種不同的表型,A項正確;n越大,植株A測交子代中表型的種類數(shù)目越多,但各表型的比例相等,與n的大小無關,B項錯誤;植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數(shù)和純合子的個體數(shù)相等,占子代個體總數(shù)的比例均為(1/2)n,C項正確;植株A的測交子代中,純合子的個體數(shù)所占比例為(1/2)n,雜合子的個體數(shù)所占比例為1-(1/2)n,當n≥2時,雜合子的個體數(shù)多于純合子的個體數(shù),D項正確?！練w納總結】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(guī)律注:(1)若F2中顯性性狀的比例為(3/4)n,則該性狀由n對等位基因控制。(2)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。3.自由組合定律的應用（1）指導雜交育種：植物方面①原理：基因重組②缺點：育種時間長③優(yōu)點：將不同個體上的優(yōu)良性狀集中到一個個體上（目的性強）；操作簡單，技術要求不高（2）指導雜交育種：動物方面思考：如何利用長毛立耳貓(BBEE)和短毛折耳貓(bbee)培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？總結：①植物雜交育種中，優(yōu)良性狀的純合子獲得一般采用多次自交選種。②動物雜交育種中，優(yōu)良性狀的純合子獲得一般采用測交，選擇測交后代不發(fā)生性狀分離的親本。③如果優(yōu)良性狀是隱性，直接在F?中選出即為純合體（3）指導醫(yī)學實踐某遺傳病涉及非同源染色體上的兩對等位基因。已知Ⅰ1的基因型為AaBB,且Ⅱ2與Ⅱ3婚配的子代不會患病。根據(jù)以下系譜圖,正確的推斷是()A.Ⅰ3的基因型一定為AABbB.Ⅱ2的基因型一定為aaBBC.Ⅲ1的基因型可能為AaBb或AABbD.Ⅲ2與基因型為AaBb的女性婚配,子代患病的概率為3/16答案：B【擴展人群中發(fā)病概率】【關鍵能力】正常人群中雜合子的概率計算某種單基因常染色體隱性遺傳病(由基因A/a控制),在人群中的發(fā)病率(aa)為1%。則正常人群中雜合子的計算方法如下:根據(jù)aa=1%,推出配子a=1/10,A=1-a=9/10,進一步推出人群中的各種基因型的頻率:aa=a2=(1/10)2AA=A2=(9/10)2Aa=2×A×a=2×(1/10)×(9/10)正常人群中雜合子的概率=雜合子的概率÷全部正常人的概率=Aa÷(AA+Aa)=2×(1/10)×(9/10)÷[(9/10)2+2×(1/10)×(9/10)]=2/11=2a/(A+2a)(2019·浙江卷)下圖為甲、乙兩種遺傳病(其中一種為伴性遺傳)的某遺傳家系圖,家系中無基因突變發(fā)生,且Ⅰ4無乙病基因。人群中這兩種病的發(fā)病率均為1/625。下列敘述正確的是()A.若Ⅳ2的性染色體組成為XXY,推測Ⅲ4發(fā)生染色體畸變的可能性大于Ⅲ5B.若Ⅲ4與Ⅲ5再生1個孩子,患甲病概率是1/26,只患乙病概率是25/52C.Ⅱ1與Ⅳ3基因型相同的概率是2/3,與Ⅲ5基因型相同的概率是24/39D.若Ⅱ1與人群中某正常男性結婚,所生子女患病的概率是1/39答案：B解析:根據(jù)題圖分析,甲病為常染色體隱性遺傳病,乙病為伴Y染色體遺傳病。若Ⅳ2的性染色體組成為XXY,則可能是①Ⅲ4的生殖細胞在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離時發(fā)生異常;②Ⅲ5的生殖細胞在減數(shù)第二次分裂后期著絲點斷裂后形成的染色體未分到兩個細胞中,兩者染色體畸變的可能性相近,A錯誤。設甲病的基因用A、a表示,乙病的基因用B、b表示,Ⅲ4的基因型為aaXYb,因為人群中這兩種病的發(fā)病率均為1/625,所以Ⅲ5的基因型為Aa的概率為[2×(1/25)×(24/25)]/[2×(1/25)×(24/25)+(24/25)×(24/25)]=1/13,故Ⅲ4與Ⅲ5再生1個孩子,患甲病的概率為(1/13)×(1/2)=1/26,只患乙病的概率=(1-1/26)×(1/2)=25/52,B正確。甲病為常染色體隱性遺傳病,故Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均為Aa,則Ⅱ1的基因型為AA的概率為1/3,為Aa的概率為2/3,結合B選項的分析可知,Ⅳ3的基因型為AA的概率為0,基因型為Aa的概率為1,則Ⅱ1與Ⅳ3基因型相同的概率是2/3,與Ⅲ5基因型相同的概率=(2/3)×(1/13)=2/39,C錯誤。Ⅱ1的基因型為AA的概率為1/3,為Aa的概率為2/3,與正常男性結婚,子女只有可能患甲病,該正常男性基因型為Aa的概率為1/13,故子女患病的概率為(1/13)×(2/3)×(1/4)=1/78,D錯誤?？键c二解題思路和方法1.解題方法（1）拆分法：單獨分析P二10①9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb)；③3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；計算方法配子的種類多對等位基因的個體產(chǎn)生某種配子的種類是每對基因產(chǎn)生相應配子種類的乘積。舉例：AaBbCCDd產(chǎn)生的配子種類數(shù)：AaBbCCDd↓↓↓↓2×2×1×2=種配子間的結合方式兩基因型不同的個體雜交，配子間結合方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積。舉例：YyRr×YyRr,配子的結合方式有種答案：816問題舉例計算方法AaBbCc與AaBBCc雜交，求它們后代的基因型種類數(shù)可分解為三個分離定律：Aa與Aa→后代有種基因型（1AA:2Aa:1aa）Bb與BB→后代有種基因型（1BB:1Bb）答案：32問題舉例計算方法AaBbCc與AaBBCc雜交，求它們后代的基因型種類數(shù)Cc與Cc→后代有種基因型（1CC:2Cc:1cc）因此，AaBbCc與AaBBCc雜交的后代中有種基因型。AaBbCc與AaBBCc雜交，求它們后代中AaBBcc出現(xiàn)的概率計算1/2（Aa）×1/2(BB)×1/4(cc)=答案：3181/16問題舉例計算方法AaBbCc×AabbCc,求其雜交后代可能的表現(xiàn)型種類數(shù)可分解為三個分離定律：Aa與Aa→后代有種表現(xiàn)型（3A_:1aa）Bb與bb→后代有種表現(xiàn)型（1BB:1Bb）Cc與Cc→后代有種表現(xiàn)型（3C_:1cc）因此，AaBbCc×AabbCc,后代中有種表現(xiàn)型。AaBbCc×AabbCc,求其雜交后代中A_bbcc表現(xiàn)型出現(xiàn)的概率計算3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=答案：2223/32以下兩題的非等位基因位于非同源染色體上，且獨立遺傳。（1）AaBbCc自交，求：①親代產(chǎn)生配子的種類數(shù)為____。②子代表現(xiàn)型種類數(shù)及重組類型數(shù)分別為_____。③子代基因型種類數(shù)及新基因型種類數(shù)分別為____________。答案：88、727、26（2）AaBbCc×aaBbCC，則后代中①雜合子的概率為________。②與親代具有相同基因型的個體概率為______。③與親代具有相同表現(xiàn)型的個體概率為______。④基因型為AAbbCC的個體概率為______。⑤表現(xiàn)型與親代都不同的個體的概率為______。答案：7/81/43/401/4(2022廣州模擬)豌豆子葉的黃色(Y)對綠色(y)為顯性,種子的圓粒(R)對皺粒(r)為顯性,兩親本雜交得到F1,其表型如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.親本的基因組成是YyRr、yyRrB.F1中表型不同于親本的是黃色皺粒、綠色皺粒C.F1中黃色圓粒豌豆的基因組成是YyRR或YyRrD.F1中純合子占的比例是1/2答案:D解析:分析直方圖可知,F1出現(xiàn)的類型中,圓?！冒櫫?3∶1,說明兩親本的相關基因型是Rr、Rr,黃色∶綠色=1∶1,說明兩親本的相關基因型是Yy、yy,所以兩親本的基因型是YyRr、yyRr,A項正確;兩親本的基因型是YyRr、yyRr,表型為黃色圓粒和綠色圓粒,所以F1中表型不同于親本的是黃色皺粒、綠色皺粒,B項正確;由于Yy×yy的后代為Yy、yy,Rr×Rr的后代為RR、Rr、rr,所以F1中黃色圓粒豌豆的基因組成是YyRR或YyRr,C項正確;根據(jù)親本的基因型組合YyRr×yyRr可判斷,F1中純合子占的比例是1/2×1/2=1/4,D項錯誤。（2）歸納法：列表比較分離定律和自由組合定律逆向思維：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。(2017·全國卷Ⅱ)若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定,其中,A基因編碼的酶可使黃色素轉化為褐色素;B基因編碼的酶可使該褐色素轉化為黑色素;D基因的表達產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達;相應的隱性等位基因a、b、d的表達產(chǎn)物沒有上述功能。若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交,F1均為黃色,F2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數(shù)量比,則雜交親本的組合是()A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd答案：D【歸納總結】測交（AaBbaabb）證明：1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）某種植物的寬葉/窄葉由等位基因A/a控制，A基因控制寬葉性狀：高莖/矮莖由等位基因B/b控制，B基因控制高莖性狀。這2對等位基因獨立遺傳。為研究該種植物的基因致死情況，某研究小組進行了兩個實驗，實驗①：寬葉矮莖植株自交，子代中寬葉矮莖∶窄葉矮莖＝2∶1；實驗②：窄葉高莖植株自交，子代中窄葉高莖∶窄葉矮莖＝2∶1。下列分析及推理中錯誤的是（）A．從實驗①可判斷A基因純合致死，從實驗②可判斷B基因純合致死B．實驗①中親本的基因型為Aabb，子代中寬葉矮莖的基因型也為AabbC．若發(fā)現(xiàn)該種植物中的某個植株表現(xiàn)為寬葉高莖，則其基因型為AaBbD．將寬葉高莖植株進行自交，所獲得子代植株中純合子所占比例為1/4【答案】D【詳解】A、實驗①：寬葉矮莖植株自交，子代中寬葉矮莖∶窄葉矮莖＝2∶1，親本為Aabb，子代中原本為AA：Aa：aa=1：2：1，因此推測AA致死；實驗②：窄葉高莖植株自交，子代中窄葉高莖∶窄葉矮莖＝2∶1，親本為aaBb，子代原本為BB：Bb：bb=1：2：1，因此推測BB致死，A正確；B、實驗①中親本為寬葉矮莖，且后代出現(xiàn)性狀分離，所以基因型為Aabb，子代中由于AA致死，因此寬葉矮莖的基因型也為Aabb，B正確；C、由于AA和BB均致死，因此若發(fā)現(xiàn)該種植物中的某個植株表現(xiàn)為寬葉高莖，則其基因型為AaBb，C正確；D、將寬葉高莖植株AaBb進行自交，由于AA和BB致死，子代原本的9：3：3：1剩下4：2：2：1，其中只有窄葉矮莖的植株為純合子，所占比例為1/9，D錯誤。故選D。2．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）某研究小組從野生型高稈（顯性）玉米中獲得了2個矮稈突變體，為了研究這2個突變體的基因型，該小組讓這2個矮稈突變體（親本）雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，發(fā)現(xiàn)F2中表型及其比例是高稈:矮稈:極矮稈=9:6:1。若用A、B表示顯性基因，則下列相關推測錯誤的是（）A．親本的基因型為aaBB和AAbb，F(xiàn)1的基因型為AaBbB．F2矮稈的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4種C．基因型是AABB的個體為高稈，基因型是aabb的個體為極矮稈D．F2矮稈中純合子所占比例為1/2，F(xiàn)2高稈中純合子所占比例為1/16【答案】D【詳解】A、F2中表型及其比例是高稈:矮稈:極矮稈=9:6:1，符合:9:3:3:1的變式，因此因此控制兩個矮稈突變體的基因遵循基因的自由組合定律，即高稈基因型為A_B_，矮稈基因型為A_bb、aaB_，極矮稈基因型為aabb，因此可推知親本的基因型為aaBB和AAbb，F(xiàn)1的基因型為AaBb，A正確；B、矮稈基因型為A_bb、aaB_，因此F2矮稈的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4種，B正確；C、由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的個體為高稈，基因型是aabb的個體為極矮稈，C正確；D、F2矮稈基因型為A_bb、aaB_共6份，純合子基因型為aaBB、AAbb共2份，因此矮稈中純合子所占比例為1/3，F(xiàn)2高稈基因型為A_B_共9份，純合子為AABB共1份，因此高稈中純合子所占比例為1/9，D錯誤。故選D。3．.(2021湖北高考)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(chǎn)生F1,F1自交產(chǎn)生F2,結果如表。組別雜交組合F1F21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(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【答案】C【詳解】由組別1、2中F2表型及比例為9紅色∶7白色可知,F1均有兩對等位基因為雜合,可設三個品種的基因型:甲AAbbCC、乙aaBBCC、丙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項正確;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項正確;據(jù)分析可知,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項錯誤;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項正確。(2021湖南高考)油菜是我國重要的油料作物,油菜株高適當?shù)慕档蛯沟狗皺C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(1)根據(jù)F2表型及數(shù)據(jù)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(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)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①、②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(chǎn)生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高稈植株數(shù)量比為。產(chǎn)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(chǎn)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?。

【答案】(1)由兩對位于非同源染色體上的隱性基因控制16F1減數(shù)分裂產(chǎn)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∶4Aabb、aaBb不能【詳解】(1)分析題意可推測,半矮稈突變體S是雙隱性純合子,只要含有顯性基因即表現(xiàn)為高稈,雜交組合①的F1為雙雜合子,減數(shù)分裂產(chǎn)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(chǎn)生4種比例相等的配子,自交時雌雄配子有16種結合方式,且每種結合方式概率相等,導致F2出現(xiàn)高稈∶半矮稈≈15∶1。(2)雜交組合①的F2所有高稈植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2