不符合自由組合定律的遺傳分析例題1．牽?；ㄊ且荒晟荼局参?，鮮艷的顏色和香味會(huì)吸引蜜蜂等昆蟲(chóng)采食花蜜，幫助其完成傳粉。某種牽?；伾葾/a、B/b兩對(duì)基因控制，A基因控制色素合成（AA和Aa的效應(yīng)相同），B基因?yàn)樾揎椈?，能淡化花的顏色，花色與基因組成的關(guān)系如下表。兩株純合的白花植株雜交，F(xiàn)1均開(kāi)粉花，F(xiàn)1自交得F2。回答下列問(wèn)題：基因組合A_BbA_bbA_BB或aa__花的顏色粉色紅色白色白花植株的基因型有種，親本純合白花植株的基因型為。若某公園移栽了多株白色牽?；?，則下一年?duì)颗；ǖ幕ㄉ小Ｗ尲兒习谆ㄖ仓旰图兒霞t花植株雜交，產(chǎn)生的子一代植株的花色全為粉色。請(qǐng)寫(xiě)出可能的雜交組合：。某課題小組選用基因型為AaBb的植株設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，假設(shè)A/a、B/b兩對(duì)基因在染色體上的位置有三種類型，請(qǐng)結(jié)合下圖信息，在方框中畫(huà)出未給出的類型。為探究這兩對(duì)基因的位置及遺傳特點(diǎn)，現(xiàn)選用粉色牽?；ㄖ仓辏ˋaBb）進(jìn)行自交實(shí)驗(yàn)。操作步驟：牽?；ㄖ仓曜越弧^察、統(tǒng)計(jì)子代植株花的顏色及比例。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析得出結(jié)論（不考慮染色體互換）：a．若子代植株的花色表型及比例為，則兩對(duì)基因的分布屬于圖中第一種類型，其遺傳符合基因的；對(duì)該粉色牽?；ǎˋaBb）測(cè)交，后代表型及比例為。b．若子代植株的花色表型及比例為，則兩對(duì)基因的分布屬于圖中第二種類型；c．若子代植株的花色表型及比例為，則兩對(duì)基因的分布符合圖中第三種類型。【參考答案】(1)5aabb和AABB(2)粉色、白色(3)AABB×AAbb或aaBB×AAbb(4)紅花∶粉花∶白花＝3∶6∶7自由組合紅色∶粉色∶白色＝1∶1∶2粉花∶白花＝1∶1紅花∶粉花∶白花＝1∶2∶1【詳解】白色的基因組合為A_BB或aa__，所以白花植株的基因型有5種，它們分別是：AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb。粉色的基因組合為A_Bb，親本純合白花植株雜交，F(xiàn)1均開(kāi)粉花，說(shuō)明親本純合白花植株的基因型為aabb和AABB，F(xiàn)1的基因型為AaBb。（2）白色的基因組合為A_BB或aa__。若某公園移栽了多株白色牽?；?，則后代可以出現(xiàn)A_BB、aa__和A_Bb基因型，不會(huì)出現(xiàn)A_bb，所以下一年?duì)颗；ǖ幕ㄉ蟹凵?、白色。?）純合白花植株的基因型有AABB、aaBB、aabb，純合紅花植株的基因型為AAbb。讓純合白花植株和純合紅花植株雜交，產(chǎn)生的子一代植株的花色全為粉色（A_Bb），說(shuō)明雙親可能的雜交組合為AABB×AAbb或aaBB×AAbb。（4）A/a、B/b兩對(duì)基因在染色體上的位置有三種類型：第一種類型是兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。第二、三種類型都是兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上，但基因的連鎖情況有差異。圖示的第三種類型是基因A和b連鎖（位于同一條染色體上）、a和B連鎖，第二種類型應(yīng)該是基因A和B連鎖、a和b連鎖，第二種類型如下圖所示：a．若兩對(duì)基因的分布屬于圖中第一種類型，則其遺傳符合基因的自由組合定律。粉色牽?；ㄖ仓辏ˋaBb）產(chǎn)生的配子及比例為AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，其自交子代植株的花色表型及比例為紅花（3A_bb）∶粉花（6A_Bb）∶白花（3A_BB＋3aaB_＋1aabb）＝3∶6∶7。讓該粉色牽?；ǎˋaBb）與白色牽?；ǎ╝abb）測(cè)交，后代表型及比例為紅色（1Aabb）∶粉色（1AaBb）∶白色（1aaBb＋1aabb）＝1∶1∶2。b．若兩對(duì)基因的分布屬于圖中第二種類型，則粉色牽?；ㄖ仓辏ˋaBb）產(chǎn)生的配子及其比例為AB∶ab＝1∶1，其自交子代植株的花色表型及比例為粉花（2AaBb）∶白花（1AABB＋1aabb）＝1∶1。c．若兩對(duì)基因分布符合圖中第三種類型，則粉色牽?；ㄖ仓辏ˋaBb）植株產(chǎn)生的配子及比例為Ab∶aB＝1∶1，其自交子代植株的花色表型及比例為紅花（1AAbb）∶粉花（2AaBb）∶白花（1aaBB）＝1∶2∶1。題后歸納總結(jié)——不符合自由組合定律的遺傳分析1．真核生物有性生殖時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律圖示位置配子種類4種(AB、Ab、aB、ab)自交基因型：9種表型：4種9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb測(cè)交基因型：4種表型：4種1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb若A、a、B、b位于1對(duì)同源染色體上，則不遵循自由組合定律圖示位置配子種類2種(AB、ab)2種(Ab、aB)自交基因型：3種1AABB∶2AaBb∶1aabb表型：2種3A_B_∶1aabb基因型：3種表型：3種1AAbb∶2AaBb∶1aaBB測(cè)交基因型：2種表型：2種1AaBb∶1aabb基因型：2種表型：2種1Aabb∶1aaBb鞏固練習(xí)．某植物花的顏色由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因（A/a,B/b）控制，當(dāng)A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為紅色，否則為白色，回答下列問(wèn)題：讓純合紅花個(gè)體與白花（aabb）個(gè)體雜交，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中表現(xiàn)型及比例為。當(dāng)A、B基因同時(shí)存在時(shí)，基因M使花瓣成紫色，基因n純合時(shí)抑制色素形成。①基因型為AaBbMmnn個(gè)體花的顏色表現(xiàn)為。②已知M/m、N/n不在A/a、B/b所在的染色體上，現(xiàn)有基因型為AABBMMnn、AABBmmNN、AABBmmnn的個(gè)體，假定不發(fā)生突變和交叉互換，請(qǐng)用以上品系為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定M/m和N/n是否位于一對(duì)同源染色體上。實(shí)驗(yàn)思路：預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若，說(shuō)明M/m、N/n位于一對(duì)同源染色體上；若，說(shuō)明M/m、N/n位于兩對(duì)同源染色體上?！敬鸢浮?1)紅色：白色=9:7(2)白色選取AABBMMnn和AABBmmNN個(gè)體雜交獲得F1，F(xiàn)1自交獲得F2（選取AABBMMnn和AABBmmNN個(gè)體雜交獲得F1，F(xiàn)1與AABBmmnn雜交得到F2）若F2紫色：紅色：白色=2:1:1（若F2紅色：白色=1:1）若F2紫色：紅色：白色-9:3:4（若F2紫色：紅色：白色=1:1:2）【分析】?jī)蓪?duì)等位基因可以分別位于兩對(duì)同源染色體上；也可以位于一對(duì)同源染色體上，表現(xiàn)為連鎖關(guān)系。如果是第一種類型，則可以產(chǎn)生雌雄配子各四種，其基因型為MN、Mn、mN、mn，用棋盤(pán)法即可算出后代的表現(xiàn)型及比例；如果是第二種類型，則可以產(chǎn)生雌雄配子各兩種，其基因型為MN和mn或Mn和mN，用棋盤(pán)法即可算出后代的表現(xiàn)型及比例?！驹斀狻浚?）純合紅花（AABB）與白花（aabb）雜交，產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交，后代的基因型及比例為A_B_（紅）∶A_bb（白）∶aaB_（白）∶aabb（白）=9∶3∶3∶1，因此F2中表現(xiàn)型及比例為紅色∶白色=9∶7。（2）①基因n純合時(shí)抑制色素形成，因此基因型為AaBbMmnn個(gè)體花的顏色表現(xiàn)為白色。②若要確定M/m和M/n是否位于一對(duì)同源染色體上，應(yīng)首先培育基因型為MmNn的個(gè)體，故選取AABBMMnn和AABBmmNN個(gè)體雜交獲得F1，F(xiàn)1自交或測(cè)交（與AABBmmnn雜交）得F2，通過(guò)對(duì)比分析兩種情況下F2的表現(xiàn)型即可。若F2紫色∶紅色∶白色=2∶1∶1（F2紅色∶白色=1∶1）則說(shuō)明M/m、N/n位于一對(duì)同源染色體上，若F2紫色∶紅色∶白色=9∶3∶4（F2紫色∶紅色∶白色=1∶1∶2），說(shuō)明M/m、N/n位于兩對(duì)同源染色體上。通關(guān)測(cè)試（共10題，每題10分，滿分100分）某植物的花色由基因A/a控制，花瓣形狀由基因B/b控制，且這兩對(duì)等位基因均位于一對(duì)同源染色體上。現(xiàn)有基因型為AaBb的植株，若其產(chǎn)生的配子中AB和ab的比例占90%，Ab和aB的比例占10%，請(qǐng)從基因連鎖與互換的角度分析該植株為何不符合自由組合定律，并計(jì)算其自交后代中基因型為AABB個(gè)體的理論比例。果蠅的灰身（B）對(duì)黑身（b）為顯性，長(zhǎng)翅（V）對(duì)殘翅（v）為顯性，已知B/b和V/v基因都位于Ⅱ號(hào)染色體上。用基因型為BbVv的灰身長(zhǎng)翅果蠅進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，后代中灰身長(zhǎng)翅和黑身殘翅的個(gè)體占80%，灰身殘翅和黑身長(zhǎng)翅的個(gè)體占20%。請(qǐng)解釋該測(cè)交結(jié)果不符合自由組合定律的原因，并說(shuō)明后代中出現(xiàn)少量重組型個(gè)體的機(jī)制。某農(nóng)作物的高莖（D）對(duì)矮莖（d）為顯性，抗?。≧）對(duì)感?。╮）為顯性，研究發(fā)現(xiàn)D/d和R/r基因位于同一對(duì)同源染色體上，且基因型為DR/dr的個(gè)體自交時(shí)，后代的表現(xiàn)型及比例為高莖抗?。喊o感病=3:1，無(wú)其他表現(xiàn)型出現(xiàn)。請(qǐng)分析該現(xiàn)象不符合自由組合定律的原因，并判斷這兩對(duì)等位基因在染色體上的連鎖方式（是完全連鎖還是不完全連鎖）。人類的紅綠色盲（基因用Xb表示）和血友?。ɑ蛴肵h表示）均為X染色體隱性遺傳病，且這兩個(gè)基因在X染色體上的距離較近?，F(xiàn)有一女性個(gè)體，其基因型為XBbXHh（注：此處基因型表示方式僅為方便說(shuō)明兩基因在X染色體上的位置，實(shí)際應(yīng)標(biāo)注連鎖關(guān)系），若其產(chǎn)生的配子中，XBH和Xbh的比例遠(yuǎn)高于XBh和XbH，請(qǐng)解釋該現(xiàn)象為何不符合自由組合定律，并說(shuō)明這種遺傳特點(diǎn)對(duì)后代患病概率計(jì)算的影響。某植物的種子形狀由基因E/e控制（圓形為顯性，皺形為隱性），子葉顏色由基因F/f控制（黃色為顯性，綠色為隱性）。將基因型為EeFf的植株與eeff的植株進(jìn)行測(cè)交，后代的表現(xiàn)型及比例為圓形黃色：圓形綠色：皺形黃色：皺形綠色=4:1:1:4，而非1:1:1:1。請(qǐng)分析該測(cè)交結(jié)果不符合自由組合定律的原因，并計(jì)算這兩對(duì)等位基因之間的重組率。玉米的籽粒顏色由兩對(duì)等位基因C/c和D/d控制，已知這兩對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上?；蛐蜑镃cDd的玉米植株自交，后代中籽粒顏色的表現(xiàn)型及比例為紫色（C_D_）:紅色（C_dd）:白色（ccD_、ccdd）=7:1:2，而非9:3:3:1的變式。請(qǐng)從基因連鎖的角度解釋該比例不符合自由組合定律的原因，并推導(dǎo)親本產(chǎn)生的配子類型及比例。果蠅的白眼基因（w）和焦剛毛基因（m）均位于X染色體上，用一只基因型為XWmXwM的雌果蠅與基因型為XWMY的雄果蠅雜交，后代中出現(xiàn)白眼焦剛毛雄果蠅（XwmY）和紅眼正常剛毛雄果蠅（XWMY）的比例占95%，其他表現(xiàn)型的雄果蠅占5%。請(qǐng)解釋該雜交結(jié)果不符合自由組合定律的原因，并說(shuō)明5%的重組型雄果蠅產(chǎn)生的原因。某動(dòng)物的毛色由基因G/g控制（灰色為顯性，白色為隱性），毛長(zhǎng)由基因H/h控制（長(zhǎng)毛為顯性，短毛為隱性），且G/g和H/h基因位于同一對(duì)同源染色體上。現(xiàn)有基因型為GH/gh的個(gè)體（“/”表示兩基因分別位于一對(duì)同源染色體上）與gh/gh的個(gè)體雜交，后代中灰色長(zhǎng)毛：灰色短毛：白色長(zhǎng)毛：白色短毛=8:2:2:8。請(qǐng)分析該雜交結(jié)果不符合自由組合定律的原因，并判斷若讓GH/gh的個(gè)體自交，后代中灰色短毛個(gè)體的理論比例。人類的指甲-髕骨綜合征是一種常染色體顯性遺傳病，由基因N控制，該基因與ABO血型基因（IA、IB、i）位于同一對(duì)同源染色體上。已知某患者的基因型為NIA/ni（“/”表示連鎖關(guān)系），其與血型為O型（ii）的正常個(gè)體（nn）結(jié)婚，后代中患指甲-髕骨綜合征且血型為A型的個(gè)體比例遠(yuǎn)高于患指甲-髕骨綜合征且血型為O型的個(gè)體。請(qǐng)解釋該現(xiàn)象不符合自由組合定律的原因，并說(shuō)明如何通過(guò)后代的表現(xiàn)型及比例推算這兩個(gè)基因之間的遺傳距離.某植物的花色由兩對(duì)等位基因A/a和B/b控制，A基因控制紅色色素的合成，B基因控制紫色色素的合成，且A基因和B基因同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為紫色，只有A基因存在時(shí)表現(xiàn)為紅色，只有B基因存在或兩基因均不存在時(shí)表現(xiàn)為白色。研究發(fā)現(xiàn)，A/a和B/b基因位于同一對(duì)同源染色體上，基因型為AaBb的植株自交，后代的表現(xiàn)型及比例為紫色：紅色：白色=5:1:2，而非9:3:4的變式。請(qǐng)從基因連鎖與互換的角度解釋該比例不符合自由組合定律的原因，并計(jì)算親本產(chǎn)生的各種配子的比例。詳解答案第1題解析不符合自由組合定律的原因：自由組合定律的適用條件是兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，減數(shù)分裂時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合，產(chǎn)生四種比例相等的配子。而該植物的A/a和B/b基因位于一對(duì)同源染色體上，屬于基因連鎖；減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體間僅發(fā)生少量互換，導(dǎo)致產(chǎn)生的配子中，親本型配子（AB、ab）占比高（90%），重組型配子（Ab、aB）占比低（10%），無(wú)法產(chǎn)生四種比例相等的配子，故不符合自由組合定律。AABB個(gè)體理論比例計(jì)算：首先確定配子比例，AB和ab共占90%，則AB配子比例為90%÷2=45%；Ab和aB共占10%，則Ab配子比例為5%，aB配子比例為5%。自交時(shí)，AABB個(gè)體由AB配子與AB配子結(jié)合形成，因此比例為45%×45%=20.25%。第2題解析不符合自由組合定律的原因：自由組合定律要求兩對(duì)等位基因位于非同源染色體上，測(cè)交后代應(yīng)出現(xiàn)四種表現(xiàn)型且比例為1:1:1:1。但B/b和V/v基因位于同一對(duì)同源染色體（Ⅱ號(hào)染色體）上，基因連鎖，減數(shù)分裂時(shí)主要產(chǎn)生親本型配子（若BbVv的基因連鎖方式為BV/bv，則產(chǎn)生BV和bv配子），測(cè)交（與bbvv雜交）后代主要為親本型個(gè)體（灰身長(zhǎng)翅BbVv、黑身殘翅bbvv），占80%，不符合1:1:1:1的比例，故不符合自由組合定律。少量重組型個(gè)體產(chǎn)生機(jī)制：減數(shù)分裂Ⅰ前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，導(dǎo)致連鎖的基因發(fā)生重組，產(chǎn)生少量重組型配子（Bv、bV），與測(cè)交親本的bv配子結(jié)合，形成重組型個(gè)體（灰身殘翅Bbvv、黑身長(zhǎng)翅bbVv），占20%。第3題解析不符合自由組合定律的原因：自由組合定律下，DR/dr個(gè)體自交后代應(yīng)出現(xiàn)四種表現(xiàn)型（高莖抗病、高莖感病、矮莖抗病、矮莖感病），且比例符合9:3:3:1的變式。但該個(gè)體自交后代僅出現(xiàn)高莖抗病和矮莖感病兩種表現(xiàn)型，說(shuō)明減數(shù)分裂時(shí)僅產(chǎn)生DR和dr兩種配子，無(wú)重組型配子，無(wú)法實(shí)現(xiàn)非等位基因的自由組合，故不符合自由組合定律。連鎖方式判斷：完全連鎖是指兩對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上，減數(shù)分裂時(shí)不發(fā)生交叉互換，僅產(chǎn)生親本型配子；不完全連鎖會(huì)發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生少量重組型配子。由于該個(gè)體自交后代無(wú)其他表現(xiàn)型，僅產(chǎn)生親本型個(gè)體，說(shuō)明無(wú)重組型配子，因此為完全連鎖。第4題解析不符合自由組合定律的原因：自由組合定律適用于非同源染色體上的非等位基因，而紅綠色盲基因（Xb）和血友病基因（Xh）均位于X染色體上，屬于同源染色體上的非等位基因，基因連鎖。減數(shù)分裂時(shí)，兩基因因距離近，交叉互換概率低，主要產(chǎn)生親本型配子（XBH、Xbh），重組型配子（XBh、XbH）占比極低，無(wú)法自由組合，故不符合自由組合定律（注：原基因型表述有誤，正確連鎖基因型應(yīng)為XBHXbh，因女性兩條X染色體分別攜帶BH和bh連鎖基因）。對(duì)后代患病概率計(jì)算的影響：若按自由組合定律計(jì)算，后代患病概率需考慮四種配子的隨機(jī)結(jié)合；但實(shí)際因基因連鎖，主要產(chǎn)生XBH和Xbh配子，需根據(jù)親本型配子比例計(jì)算患病概率（如Xbh配子與Y配子結(jié)合，后代男性會(huì)同時(shí)患紅綠色盲和血友?。?，不能直接套用自由組合定律的概率計(jì)算方法，需結(jié)合連鎖配子比例分析。第5題解析不符合自由組合定律的原因：自由組合定律下，EeFf與eeff測(cè)交，后代應(yīng)出現(xiàn)四種表現(xiàn)型且比例為1:1:1:1。但實(shí)際比例為4:1:1:4，說(shuō)明E/e和F/f基因位于同一對(duì)同源染色體上，基因連鎖，減數(shù)分裂時(shí)主要產(chǎn)生親本型配子（若對(duì)應(yīng)表現(xiàn)型圓形黃色為EF，皺形綠色為ef，則產(chǎn)生EF和ef配子），與eeff產(chǎn)生的ef配子結(jié)合，形成大量親本型個(gè)體（圓形黃色EeFf、皺形綠色eeff），占4+4=8份，重組型個(gè)體（圓形綠色Eeff、皺形黃色eeFf）占1+1=2份，不符合1:1:1:1，故不符合自由組合定律。重組率計(jì)算：重組率=（重組型個(gè)體數(shù)÷總個(gè)體數(shù)）×100%。重組型個(gè)體為圓形綠色和皺形黃色，共1+1=2份；總個(gè)體數(shù)為4+1+1+4=10份，因此重組率=（2÷10）×100%=20%。第6題解析不符合自由組合定律的原因：自由組合定律下，CcDd自交后代應(yīng)出現(xiàn)9:3:3:1的表現(xiàn)型比例（紫色C_D_:紅色C_dd:白色ccD_:白色ccdd=9:3:3:1，合并后紫色：紅色：白色=9:3:4）。但實(shí)際比例為7:1:2，說(shuō)明C/c和D/d基因位于同一對(duì)同源染色體上，基因連鎖，減數(shù)分裂時(shí)僅發(fā)生少量交叉互換，產(chǎn)生的配子中親本型配子占比高，重組型配子占比低，導(dǎo)致自交后代比例偏離9:3:4，故不符合自由組合定律。親本配子類型及比例推導(dǎo)：設(shè)CcDd的基因連鎖方式為CD/cd（因自交后代C_D_占比最高，為7份）。設(shè)CD配子比例為x，cd配子比例為x（親本型配子，比例相等），Cd配子比例為y，cD配子比例為y（重組型配子，比例相等），則x+x+y+y=1，即2x+2y=1，x+y=0.5。自交后代中：紅色（C_dd）：由Cd配子與Cd配子結(jié)合形成，比例為y×y=y2，實(shí)際占比1/(7+1+2)=1/10，因此y2=1/10，y=√(1/10)≈0.316（錯(cuò)誤，重新推導(dǎo)：實(shí)際紅色C_dd的基因型為CCdd和Ccdd，CCdd由Cd×Cd形成，比例y2；Ccdd由Cd×cd形成，比例2xy，因此C_dd總比例為y2+2xy=y(y+2x)。因x+y=0.5，2x=1-2y，故y(y+1-2y)=y(1-y)=1/10，解得y=0.1或y=0.9（y=0.9不符合x(chóng)>y，舍去），則y=0.1，x=0.5-y=0.4）。驗(yàn)證：紫色（C_D_）比例為CD×CD（x2）+CD×cd（2xy）+CD×Cd（2xy，錯(cuò)誤，正確應(yīng)為C_D_由CD×CD、CD×cD、cD×CD、CD×cd（若cd與CD結(jié)合為CcDd，屬于C_D_）？重新梳理：C_D_的基因型包括CCDD（CD×CD，x2）、CcDd（CD×cd+cd×CD，2xy）、CcDD（CD×cD+cD×CD，2xy）、CCDd（CD×Cd+Cd×CD，2xy）？實(shí)際更簡(jiǎn)單的方法：因cD和Cd為重組型配子，且