遗传专题复习（3）

特殊比例突破

一、常规性状分离比：

两对基因(独立遗传)，常见9∶3∶3∶1的变式：

自交后代比例	测交比例
9∶6∶1	1∶2∶1
9∶7	1∶3
9∶3∶4	1∶1∶2
12∶3∶1	2∶1∶1
15:1	3:1
1∶4∶6∶4∶1	1∶2∶1
6∶3∶2∶1	1∶1∶1∶1
4∶2∶2∶1	1∶1∶1∶1

【拓展】：你知道显性上位和隐性上位吗？

【答案】：隐性上位是指在两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起遮盖作用（如9:3:4）。显性上位是指在两对互作的基因中，起遮盖作用的基因是显性基因（如12:3:1）。

【例题】：鲜食玉米美味可口，深得大众喜爱。现在用两种纯合鲜食玉米杂交得F₁，F₁自交得到F₂，F₂籽粒的性状表现及比例为紫色非甜：紫色甜：白色非甜：白色甜=27:9:21:7。籽粒颜色和甜度性状的遗传(是)（是/否）遵循基因的自由组合定律，原因是(非甜和甜由一对等位基因控制，F₂分离比为3:1，紫色和白色由两对基因共同控制，F₂分离比为9:7，两对性状自由组合，子代性状分离比27:9:21:7，说明籽粒颜色和甜度由三对自由组合的等位基因控制)。

【拓展】：两亲本杂交出现如下比例，你有何联想？

比例	联想
244:9:3	4对等位基因控制
4:3:6:3	(3:1)(1:2:1)
52:3:9	(3:1)(4:3:9)
272:212	(9:7)
45:15:3:1	(3:1)(15:1)
6:3:3:2:1:1	(3:1)(1:2:1)

二、致死情况导致的性状分离比：

１、配子致死

自花传粉植物AaBb（两对基因分别控制两对相对性状，独立遗传，完全显性）自交，请填写下表：

配子致死	子代性状分离比
A雄配子致死	3:1:3:1
a雄配子致死	3:1
AB雄配子致死	5:3:3:1
Ab雄配子致死	7:1:3:1
aB雄配子致死	7:1:3:1
ab雄配子致死	4:1:1

【拓展】：若a雄配子50%致死子代性状分离比是（15:5:3:1）。

【要点】：解决这类问题可以用棋盘法，只涉及一对基因可分开考虑。

	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

２、基因纯合致死

【例题】：基因型为Aa的群体自由交配，若A基因纯合会导致个体致死，请填写下表：

	基因型频率	A基因频率
F1	1/3aa+2/3Aa	1/3A
F2	1/2aa+1/2Aa	1/4A
F3	3/5aa+2/5Aa	1/5A
……	……	……

【思考】：纯合致死会使致死基因的频率越来越低，有什么办法可以使致死基因A不至于丢失？（每代淘汰a基因/平衡致死系）

【拓展】：两对相对性状遗传中，若AA基因型个体死亡会使9:3:3:1的分离比变为(6:3:2:1)，若AA基因型个体50%死亡，则子代分离比是（15:6:5:2）。

【例题】：某种植物的花色有紫色、白色两种。为探究该植物花色的遗传规律，某生物兴趣小组用该植物的纯种进行杂交实验，实验结果如下：

亲本	F1	F2
紫花×白花	全为紫花	紫花∶白花=63∶1

对此实验结果，兴趣小组内进行了讨论和交流，对该植物的花色遗传规律作出了如下解释：

①由一对基因(A/a)控制，但含a的雄配子(花粉)部分可育；

②由多对基因共同控制(A/a、B/b、C/c……)。

(1)如果假设①正确，上述实验F₁紫花植株产生的可育雄配子中，a配子占(1/32)。

(2)为验证上述假设，该小组对F₁做父本进行测交实验，请预测两种假设的实验结果：

假设①(紫花∶白花＝31∶1)；假设②(紫花∶白花＝7∶1)。

(3)你能提出第三种假设吗?(由一对基因(A/a)控制，F₁紫花植株产生的可育雌、雄配子中，a配子均占1/8)。

三、连锁互换分离比：

【例题】：（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(非同源染色体)上，依据是(F₂中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1)；控制乙组两对相对性状的基因位于(一对)（填“一对”或“两对”）同源染色体上，依据是(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）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（1∶1∶1∶1）的比例。

【要点】：要判断两对基因是否位于一对同源染色体上，可以通过设计自交或测交实验验证是否符合9∶3∶3∶1或1∶1∶1∶1。

【例题】：某二倍体植物的高杆对矮杆为完全显性，由等位基因A和a控制；抗病对易感病为完全显性，由等位基因B和b控制。现有纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两种亲本杂交，F₁自交，F₂的表现型及数量如下表：

性状	高秆抗病	高秆易感病	矮秆抗病	矮秆易感病
数量	132	18	18	32

针对上述实验结果研究者提出了假说：控制上述性状的两对等位基因位于一对同源染色体上；F₁减数分裂时部分性原细胞的同源染色体发生了（交叉互换），导致了F₁产生的雌雄配子的比例都是(AB∶Ab∶aB∶ab=4:1:1:4)；雌雄配子随机结合。

请设计一个简单的实验验证上述假说，写出实验思路并预期实验结果。（将两纯合亲本杂交得到的F₁与矮秆易感病的植株杂交，观察并统计子代的表现型及比例。所得子代出现四种表现型，其比例为高秆抗病∶高秆易感病∶矮秆抗病∶矮秆易感病=4∶1∶1∶4）

【要点】：若某亲本部分性原细胞发生交叉互换，会影响各种基因型的雌(雄)配子的比例，可通过测交实验进行验证。

四、伴性遗传分离比：

【解题要点】：

①伴性遗传在没有信息提示的情况下一般不用考虑性染色体的同源区；

②分开统计每对性状在雌雄中的分离比，看是否有性别差异，与性别相关的杂交组合就两种（X^bX^b/X^BY）和(X^BX^b/X^BY)；

③性染色体上基因一定与常染色体上基因自由组合。

【例题】：小鼠毛色的白斑对正常是显性，相关基因用A、a表示。小鼠的另一对相对性状尾弯曲对尾正常是显性，由等位基因T、t控制。从鼠群中选择多只基因型相同的白斑弯曲尾雌鼠作母本，与多只基因型相同的白斑弯曲尾雄鼠杂交，所得F₁的表现型及比例如下表所示。请分析回答：

F1	白斑尾弯曲	白斑尾正常	正常尾弯曲	正常尾正常
雄性	1/6	1/6	1/12	1/12
雌性	1/3	0	1/6	0

根据实验中子代小鼠白斑和正常的比例关系，推测其最可能原因是(白斑基因(A)显性纯合致死)，杂交亲本中母本的基因型为（AaX^TX^t），父本的基因型为（AaX^TY）。

【例题】：果蝇的体色(B、b)和毛形(F、f)分别由非同源染色体上的两对等位基因控制，两对基因中只有一对基因位于X染色体上。若两个亲本杂交组合繁殖得到的子代表现型及比例如下表，请回答下列问题：

杂交组合	亲本表现型		子代表现型及比例
	父本	母本	雄性	雌性
甲	灰身直毛	黑身直毛	1/4灰身直毛､1/4灰身分叉毛､1/4黑身直毛､1/4黑身分叉毛	1/2灰身直毛､1/2黑身直毛
乙	黑身分叉毛	灰身直毛	1/2灰身直毛､1/2灰身分叉毛	0

(1)在体色这一性状中（黑身）是隐性性状。杂交组合乙中母本的基因型是（BBX^FX^f）。

(2)根据杂交组合甲可判定，由位于X染色体上的隐性基因控制的性状是（分叉毛）。

(3)杂交组合乙的后代没有雌性个体，其可能的原因有两个：①基因f使精子致死；②基因b和f共同使精子致死。若欲通过杂交实验进一步明确原因，应选择基因型为（BbX^fY）的雄果蝇与雌果蝇做杂交实验。若后代（只有雄果蝇），则是基因f使精子致死；若后代（雌雄果蝇均有，且雌果蝇∶雄果蝇＝1∶2），则是基因b和f共同使精子致死。

五、高考真题训练：

１、（2021湖南）油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。

回答下列问题：

（1）根据F₂表现型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是（由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制），杂交组合①的F₁产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有（16）种结合方式，且每种结合方式机率相等。F₁产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是（F₁减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合）。

（2）将杂交组合①的F₂所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，分为三种类型，全为高轩的记为F₃-Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F₂基本一致的记为F₃-Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F₂基本一致的记为F₃-Ⅲ。产生F₃-Ⅰ、F₃-Ⅱ、F₃-Ⅲ的高秆植株数量比为（7∶4∶4）。产生F₃-Ⅲ的高秆植株基因型为（Aabb、aaBb）（用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用产生F₃-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？（不能）。

２、（2021全国甲卷）植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表（实验②中F₁自交得F₂）。

实验	亲本	F1	F2
①	甲×乙	1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮 1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮	/
②	丙×丁	缺刻叶齿皮	9/16缺刻叶齿皮,3/16缺刻叶网皮 3/16全缘叶齿皮,1/16全缘叶网皮

回答下列问题：

（1）根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是（基因型不同的两个亲本杂交，F₁分别统计，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果）。

（2）假如实验②的F₂中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是（果皮），判断的依据是（F₂中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，说明受一对等位基因控制）。

３、（2021北京）玉米是我国重要的农作物，玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”（Ⅲ④/Ⅱ③）。

实验方案	预期结果
Ⅰ转基因玉米×野生型玉米 Ⅱ转基因玉米×甲品系 Ⅲ转基因玉米自交 Ⅳ野生型玉米×甲品系	①正常籽粒:干瘪籽粒≈1:1 ②正常籽粒:干瘪籽粒≈3:1 ③正常籽粒:干瘪籽粒≈7:1 ④正常籽粒:干瘪籽粒≈15:1

４、（2021海南）科研人员用一种甜瓜（2n）的纯合亲本进行杂交得到F₁，F₁经自交得到F₂，结果如下表。

性状	控制基因及其所在染色体	母本	父本	F1	F2
果皮底色	A/a,4号染色体	黄绿色	黄色	黄绿色	黄绿色:黄色≈3:1
果肉颜色	B/b,9号染色体	白色	橘红色	橘红色	橘红色:白色≈3:1
果皮覆纹	E/e,4号染色体 F/f,2号染色体	无覆纹	无覆纹	有覆纹	有覆纹:无覆纹≈9:7

已知A、E基因同在一条染色体上，a、e基因同在另一条染色体上，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况，回答下列问题。

（1）果肉颜色的显性性状是（橘红色）。

（2）F₁的基因型为（AaBbEeFf），F₁产生的配子类型有（8）种。

（3）F₂的表现型有（6）种，F₂中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是（9:3:4），F₂中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是（5/6）。

５、（2021福建）某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种，单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种，科研人员进行杂交实验，发现部分F₁植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制，品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为__bb。回答下列问题:

（1）品种甲和乙杂交，获得优良性状F₁的育种原理是（基因重组）。

（2）为研究部分F₁植株致死的原因，科研人员随机选择10株乙，在自交留种的同时，单株作为父本分别与甲杂交，统计每个杂交组合所产生的F₁表现型，只出现两种情况，如下表所示。

甲(母本)	乙(父本)	F1
aaBB	乙-1	幼苗期全部死亡
	乙-2	幼苗死亡:成活=1:1

①该植物的花是两性花，上述杂交实验，在授粉前需要对甲采取的操作是（去雄）、（套袋）。

②根据实验结果推测，部分F₁植株死亡的原因有两种可能性:其一，基因型为A_B_的植株致死；其二，基因型为（aaBb）的植株致死。

③进一步研究确认，基因型为A_B_的植株致死，则乙-1的基因型为（AAbb）。

（3）要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F₁杂种，可选择亲本组合为:品种甲（aaBB）和基因型为（aabb）的品种乙，该品种乙选育过程如下：

第一步:种植品种甲作为亲本

第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本，然后（用这些植株自交留种的同时，单株作为父本分别与母本甲杂交）统计每个杂交组合所产生的F₁表现型。

选育结果:若某个杂交组合产生的F₂全部成活，则（对应父本乙自交收获）的种子符合选育要求。

６、（2021浙江）利用转基因技术，将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻（2n）（甲），获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻（乙）和纯合高秆抗除草剂水稻（丙）。用甲、乙、丙进行杂交，F₂结果如下表。转基因过程中，可发生基因突变，外源基因可插入到不同的染色体上。高秆（矮秆）基因和抗除草剂基因独立遗传，高杆和矮杆由等位基因A（a）控制。有抗除草剂基因用B⁺表示、无抗除草剂基因用B^-表示

杂交组合	F2的表现型及数量(株)
	矮杆抗除草剂	矮杆不抗除草剂	高杆抗除草剂	高杆不抗除草剂
甲×乙	513	167	0	0
甲×丙	109	37	313	104
乙×丙	178	12	537	36

回答下列问题：

（1）矮秆和对高秆为（隐性）性状，甲×乙得到的F₁产生（2）种配子。

（2）为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出（mRNA），逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取RNA中出现的DNA污染，可采用的方法是（用DNA酶处理提取的RNA）。

（3）乙x丙的F₂中，形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是（乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定）。

（4）甲与丙杂交得到F₁，F₁再与甲杂交，利用获得的材料进行后续育种。写出F₁与甲杂交的遗传图解。

７、（2021月浙江）小家鼠的某1个基因发生突变，正常尾变成弯曲尾。现有一系列杂交试验，结果如下表。第①组F₁雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配获得F₂。F₂雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为：

杂交	P		F1
组合	雌	雄	雌	雄
①	弯曲尾	正常尾	1/2弯曲尾,1/2正常尾	1/2弯曲尾,1/2正常尾
②	弯曲尾	弯曲尾	全部弯曲尾	1/2弯曲尾,1/2正常尾
③	弯曲尾	正常尾	4/5弯曲尾,1/5正常尾	4/5弯曲尾,1/5正常尾

注：F₁中雌雄个体数相同

A．4/7　　B．5/9　　C．5/18　　D．10/19

【答案】B

８、(2021山东)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F₁，下列关于F₁的说法错误的是：

A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等

B.雌果蝇中纯合子所占比例为1/6

C.雌果蝇数量是雄果蝇的二倍

D.缺刻翅基因的基因频率为1/6

【答案】D

９、（2021湖北）甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种甲分别与乙、丙杂交产生F₁，F₁自交产生F₂，结果如表。

组别	杂交组合	F1	F2
1	甲×乙	红色籽粒	901红色籽粒，699白色籽粒
2	甲×丙	红色籽粒	630红色籽粒，490白色籽粒

根据结果，下列叙述错误的是：

A.若乙与丙杂交，F₁全部为红色籽粒，则F₂玉米籽粒性状比为9红色：7白色

B.若乙与丙杂交，F₁全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制

C.组1中的F₁与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色：1白色

D.组2中的F₁与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色

【答案】C