張艷 張玉立
基因的自由組合定律是高考的核心考點(diǎn)。分析近幾年全國(guó)各地高考題,該部分試題主要分為四類:求子代中基因型或表現(xiàn)型的概率;推斷親代的基因型或表現(xiàn)型;特定條件下自由組合定律的計(jì)算;探究或驗(yàn)證自由組合定律的方法-遺傳類實(shí)驗(yàn)方案。
例1 假定五對(duì)等位基因自由組合,則雜交組合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe產(chǎn)生的子代中,有一對(duì)等位基因雜合、四對(duì)等位基因純合的個(gè)體所占的比率是( )
A.1/32 B.1/16
C.1/8 D.1/4
解析 AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe得到的子代中一定含有Dd,因此只要計(jì)算出其他四對(duì)等位基因?yàn)榧兒系母怕始纯桑篈a×Aa出現(xiàn)純合的概率為1/2,BB×Bb出現(xiàn)純合的概率為1/2,Cc×CC出現(xiàn)純合的概率為1/2,Ee×Ee出現(xiàn)純合的概率為1/2,因此出現(xiàn)四對(duì)等位基因純合的概率為1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
答案 B
點(diǎn)撥 基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:減數(shù)分裂過程中,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。只要題干信息中有“獨(dú)立遺傳”、“不連鎖” 、“不同等位基因之間自由組合”或“兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)非同源染色體上”等信息,那么就適用自由組合定律。而分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)。所以根據(jù)自由組合定律的實(shí)質(zhì)解決相關(guān)問題的一般思路是:在獨(dú)立遺傳的情況下,首先將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問題,再用乘法法則處理。
例2 果蠅中灰身(B)與黑身(b)、大翅脈(E)與小翅脈(e)是兩對(duì)相對(duì)性狀且獨(dú)立遺傳,灰身大翅脈的雌蠅與灰身小翅脈的雄蠅雜交,子代中47只為灰身大翅脈,49只為灰身小翅脈,17只為黑身大翅脈,15只為黑身小翅脈?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在上述雜交子代中,體色和翅脈的表現(xiàn)型比例依次為 和 。
(2)兩個(gè)親本中,雌蠅的基因型為 ,雄蠅的基因型為 。
(3)親本雌蠅產(chǎn)生卵的基因組成種類數(shù)為 ,其理論比例為 。
解析 對(duì)于某一對(duì)相對(duì)性狀,子代表現(xiàn)型為1∶1,說明親本測(cè)交;子代表現(xiàn)型為3∶1,說明親本為純合子自交;子代表現(xiàn)型只有一種,說明親本均為純合子,或均為顯性個(gè)體。然后再綜合題中親本的有關(guān)信息最終確定每個(gè)親本的表現(xiàn)型組合。
(1)(2)根據(jù)子代中47只為灰身大翅脈,49只為灰身小翅脈,17只為黑身大翅脈,15只為黑身小翅脈,那么子代中灰身∶黑身=(47+49)∶(17+15)=3∶1。大翅脈∶小翅脈=(47+17)∶(49+15)=1∶1。根據(jù)題干可知:親本是灰身雌蠅與灰身雄蠅雜交,由于子代中灰身∶黑身=3∶1,因此親本的基因型都是Bb。親本是大翅脈的雌蠅與小翅脈的雄蠅雜交,由于子代中大翅脈∶小翅脈=1∶1,所以親本基因型是Ee和ee。(3)親本雌蠅的基因型是BbEe,其產(chǎn)生的卵細(xì)胞的4種基因型是:BE、Be、bE和be,比例是1∶1∶1∶1。
答案 (1)灰身∶黑身=3∶1 大翅脈∶小翅脈=1∶1 (2)BbEe Bbee (3)4 1∶1∶1∶1
例3 某植物的花色受不連鎖的兩對(duì)基因A/a、B/b控制,這兩對(duì)基因與花色的關(guān)系如圖所示,此外,a基因的存在對(duì)于B基因的表達(dá)有抑制作用?,F(xiàn)將基因型為AABB的個(gè)體與基因型為aabb的個(gè)體雜交得到Fl,則F1的自交后代中花色的表現(xiàn)型及比例是( )
[A基因][B基因][酶A][酶B][白色色素][粉色色素][紅色色素]
A.白∶粉∶紅,3∶10∶3
B.白∶粉∶紅,3∶12∶1
C.白∶粉∶紅,4∶9∶3
D.白∶粉∶紅,6∶9∶1
解析 “不連鎖”說明兩對(duì)基因的遺傳符合自由組合定律。由于a基因的存在對(duì)于B基因的表達(dá)有抑制作用,AABB與aabb雜交得到F1(AaBb),F(xiàn)1自交后代(aabb+aaBb)(白色)∶(A_bb+AaB_)(粉色)∶AAB_(紅色)=4∶9∶3
答案 C
點(diǎn)撥 兩對(duì)等位基因是自由組合的,這并不意味著它們不會(huì)相互作用,相反有些基因影響著形狀、色澤等同一性狀,從而出現(xiàn)各種形式的相互作用。但是兩對(duì)等位基因的遺傳依然遵循基因的自由組合定律,并且后代的基因型及比例也不會(huì)發(fā)生改變,只是由于多種基因組合合并體現(xiàn)同一種性狀,故出現(xiàn)特殊的性狀分離比,我們可以利用“合并同類項(xiàng)”巧解特殊分離比難題。
了解問題的本質(zhì):雙雜合的F1自交后代有9種基因型(1∶2∶1)(1∶2∶1)=1∶2∶2∶4∶1∶1∶2∶2∶1,四種表現(xiàn)型(3∶1)(3∶1)=9∶3∶3∶1。
根據(jù)題中基因的相互作用關(guān)系明確哪些基因型組合表現(xiàn)同一性狀。將體現(xiàn)相同性狀的部分,即同類項(xiàng)合并,得出特殊分離比。常見的有如下幾種情況:
兩種表現(xiàn)型,比例為15∶1即(9∶3∶3):1;比例13∶3即(9∶3∶1)∶3;比例9∶7即9∶(3∶3∶1);
三種表現(xiàn)型,比例為12∶3∶1、9∶6∶1或9∶4∶3;
五種表現(xiàn)型,比例為1∶4∶6∶4∶1(顯性基因在基因型中的個(gè)數(shù)影響性狀表現(xiàn))即1∶(2∶2)∶(4∶1∶1)∶(2∶2)∶1。
1.在完全顯性的條件下,基因型AaBbcc與aaBbCC的兩親本進(jìn)行雜交(這三對(duì)等位基因是獨(dú)立遺傳的),其子代中表現(xiàn)型不同于雙親的個(gè)體占全部子代的( )
A.0 B.37.5% C.62.5% D.100%
2.某遺傳病的遺傳涉及非同源染色體上的兩對(duì)等位基因。已知Ⅰ-1基因型為AaBB,且Ⅱ-2與Ⅱ-3婚配的子代不會(huì)患病。根據(jù)以下系譜圖,正確的推斷是( )
A. Ⅰ-3的基因型一定為AABb
B. Ⅱ-2的基因型一定為aaBB
C. Ⅲ-1的基因型可能為AaBb或AABb
D. Ⅲ-2與基因型為AaBb的女性婚配,子代患病的概率為3/16
3.青蒿素是治療瘧疾的重要藥物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍體,體細(xì)胞染色體數(shù)為18),通過傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代生物技術(shù)可培育高青蒿素含量的植株。假設(shè)野生型青蒿白青稈(A)對(duì)紫紅稈(a)為顯性,稀裂葉(B)對(duì)分裂葉(b)為顯性,兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳,則野生型青蒿最多有 種基因型;若F1代中白青稈、稀裂葉植株所占比例為3/8,則其雜交親本的基因型組合為 ,該F1代中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為 。
1.C 2.B 3.9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb 1/8