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基礎(chǔ)課時案15 基因的自由組合定律,2016備考最新考綱 基因的自由組合定律(Ⅱ),一、兩對相對性狀的雜交實驗——提出問題,(1)兩對相對性狀的顯性性狀分別是⑤ 。 (2)F2出現(xiàn)的新類型為⑥ 和綠圓。 (3)F2不同性狀之間出現(xiàn)了⑦ 。,黃色、圓粒,黃皺,自由組合,二、對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證——提出假說，演繹推理 1．理論解釋 (1)F1產(chǎn)生配子時， 分離， 可以自由組合，產(chǎn)生數(shù)量相等的4種配子。 (2)受精時，雌雄配子的結(jié)合方式有 種。 (3)F2的基因型有 種，表現(xiàn)型為 種，比例為 。,等位基因,非同源染色體上的非等位基因,16,9,4,9∶3∶3∶1,2．遺傳圖解,3．驗證(測交的遺傳圖解),三、自由組合定律的實質(zhì)、時間、范圍——得出結(jié)論 1．基因的自由組合定律的實質(zhì) 位于非同源染色體上的 基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的 基因彼此分離的同時，非同源染色體上的 基因自由組合。,非等位,等位,非等位,2．自由組合定律的應(yīng)用 (1)指導(dǎo) ，把優(yōu)良性狀結(jié)合在一起。 (2)為遺傳病的 提供理論依據(jù)。,雜交育種,預(yù)測和診斷,(4)F1產(chǎn)生4種配子，比例為1∶1∶1∶1 ( ) (5)F1產(chǎn)生基因型YR的卵細(xì)胞和基因型YR的精子數(shù)量之比為1∶1 ( ) (6)基因自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的精子和卵細(xì)胞可以自由組合 ( ) (7)F1產(chǎn)生的精子中，基因型為YR和基因型為yr的比例為1∶1 ( ),答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5) (6) (7)√,四、孟德爾實驗方法的啟示和遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn) 1．孟德爾成功的4個原因 (1)科學(xué)選擇了 作為實驗材料。 (2)采用由單因素到多因素的研究方法。 (3)應(yīng)用了 方法對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。 4)科學(xué)設(shè)計了實驗程序。即在對大量實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 的基礎(chǔ)上，提出合理的 ，并且設(shè)計了新的 實驗 來驗證假說。,豌豆,統(tǒng)計學(xué),假說,測交,2．遺傳規(guī)律再發(fā)現(xiàn) (1)1909年，丹麥生物學(xué)家 把“遺傳因子”叫做基因。 (2)因為孟德爾的杰出貢獻(xiàn)，他被公認(rèn)為 “ ”。,約翰遜,遺傳學(xué)之父,深度思考 1.如圖表示基因在染色體上的分布情況， 其中哪組不遵循基因自由組合定律？ 為什么？,提示 ④⑤ 基因重組發(fā)生于產(chǎn)生配子的減數(shù)第一次分裂過程中，而且必需是實現(xiàn)非等位基因[如A與B(b)或a與b(B)]間的重組，故①～⑥過程中僅④、⑤過程發(fā)生基因重組，圖示①、②過程僅發(fā)生了等位基因分離，未發(fā)生基因重組。,考點一 自由組合定律的實質(zhì)及相關(guān)遺傳分析 [典例引領(lǐng)] 【典例】 (2014山東理綜，28)果蠅的灰體(E)對黑檀體(e)為顯性；短剛毛和長剛毛是一對相對性狀，由一對等位基因(B，b)控制。這兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。用甲、乙、丙三只果蠅進(jìn)行雜交實驗，雜交組合、F1表現(xiàn)型及比例如下：,(1)根據(jù)實驗一和實驗二的雜交結(jié)果，推斷乙果蠅的基因型可能為________或________。若實驗一的雜交結(jié)果能驗證兩對基因E、e和B、b的遺傳遵循自由組合定律，則丙果蠅的基因型應(yīng)為________。 (2)實驗二的F1中與親本果蠅基因型不同的個體所占的比例為________。,(3)在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F1，F(xiàn)1中灰體果蠅8 400只，黑檀體果蠅1 600只。F1中e的基因頻率為________，Ee的基因型頻率為________。親代群體中灰體果蠅的百分比為________。 (4)灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑檀體果蠅。出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失?，F(xiàn)有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結(jié)果預(yù)測，以探究其原因。(注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同),實驗步驟：①用該黑檀體果蠅與基因型為________的果蠅雜交，獲得F1； ②F1自由交配，觀察、統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。 結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.如果F2表現(xiàn)型及比例為________，則為基因突變； Ⅱ.如果F2表現(xiàn)型及比例為________，則為染色體片段缺失。,答案 (1)EeBb eeBb(注：兩空可顛倒) eeBb (2) (3)40% 48% 60% (4)答案一：EE Ⅰ.灰體∶黑檀體＝3∶1 Ⅱ.灰體∶黑檀體＝4∶1 答案二：Ee Ⅰ.灰體∶黑檀體＝7∶9 Ⅱ.灰體∶黑檀體＝7∶8,1．基因自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),2.基因分離定律和自由組合定律關(guān)系及相關(guān)比例圖解,解讀 (1)在上述比例最能體現(xiàn)基因分離定律和基因自由組合定律實質(zhì)的分別是F1所產(chǎn)生配子的比為1∶1和1∶1∶1∶1，其他比例的出現(xiàn)都是以此為基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)源自于減數(shù)分裂等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合的結(jié)果。 (2)探討一對或兩對等位基因是否遵循基因分離定律或基因自由組合定律的方法。 既可采用測交法、花粉鑒定法和單倍體育種法看比例是否為1∶1或1∶1∶1∶1；又可采用自交法，看后代性狀分離比是否為3∶1或9∶3∶3∶1來判斷。,(3)利用分枝法理解比例關(guān)系：因為黃色和綠色、圓粒和皺粒兩對相對性狀獨立遺傳，所以9∶3∶3∶1的實質(zhì)為(3∶1)(3∶1)，1∶1∶1∶1的實質(zhì)為(1∶1)(1∶1)，因此若出現(xiàn)3∶3∶1∶1，其實質(zhì)為(3∶1)(1∶1)。此規(guī)律可以應(yīng)用在基因型的推斷中。,[跟進(jìn)題組] 1．(2014江蘇南京三模，5)某種植物細(xì)胞常染色體上的A、B、T基因?qū)、b、t完全顯性，讓紅花(A)、高莖(B)、圓形果(T)植株與白花矮莖長形果植株測交，子一代的表現(xiàn)型及其比例是：紅花矮莖圓形果∶白花高莖圓形果∶紅花矮莖長形果∶白花高莖長形果＝1∶1∶1∶1，則下圖能正確表示親代紅花高莖圓形果基因組成的是 ( ),解析 從測交結(jié)果看，后代中只出現(xiàn)紅花矮莖和白花高莖，沒有紅花高莖和白花矮莖，可判斷A與b在同一條染色體上(連鎖)，a與B在同一條染色體上，D正確。 答案 D,2．一種歡賞鳥的體表花紋顏色由兩對基因(D和d、H和h)控制，這兩對基因按自由組合定律遺傳，與性別無關(guān)?；y顏色和基因型的對應(yīng)關(guān)系如下表所示。,現(xiàn)有下列三個雜交組合。請回答下列問題。 甲：野生型白色，F(xiàn)1的表現(xiàn)型有野生型、橘紅色、黑色、白色； 乙：橘紅色橘紅色，F(xiàn)1的表現(xiàn)型有橘紅色、白色； 丙：黑色橘紅色，F(xiàn)1全部都是野生型。 (1)甲組雜交方式在遺傳學(xué)上稱為________，屬于假說—演繹法的________階段，甲組雜交組合中，F(xiàn)1的四種表現(xiàn)型比例是_____________________________________________。,(2)讓乙組F1中橘紅色鳥與另一純合黑色鳥雜交，理論上雜交后代的表現(xiàn)型及比例是___________________________。 (3)讓丙組F1中雌雄個體交配，后代中表現(xiàn)為橘紅色的有120只，那么理論上表現(xiàn)為黑色的雜合子有________只。 (4)野生型與橘紅色個體雜交，后代中白色個體所占比例最大的親本基因型組合為______________________________。,,①兩對基因(A/a和B/b)位于________對染色體上，小鼠乙的基因型為________。 ②實驗一的F2代中，白鼠共有________種基因型，灰鼠中雜合體占的比例為________。 ③圖中有色物質(zhì)1代表________色物質(zhì)，實驗二的F2代中黑鼠的基因型為________。,(2)在純合灰鼠群體的后代中偶然發(fā)現(xiàn)一只黃色雄鼠(丁)，讓丁與純合黑鼠雜交，結(jié)果如下：,①據(jù)此推測：小鼠丁的黃色性狀是由基因________突變產(chǎn)生的，該突變屬于________性突變。 ②為驗證上述推測，可用實驗三F1代的黃鼠與灰鼠雜交。若后代的表現(xiàn)型及比例為________，則上述推測正確。 ③用3種不同顏色的熒光，分別標(biāo)記小鼠丁精原細(xì)胞的基因A、B及突變產(chǎn)生的新基因，觀察其分裂過程，發(fā)現(xiàn)某個次級精母細(xì)胞有3種不同顏色的4個熒光點，其原因是________________________。,解析 (1)①由實驗一可知，兩對基因控制的F2性狀比例為9∶3∶3∶1的變型(9∶3∶4)，符合自由組合定律，故A/a和B/b是位于非同源染色體上的非等位基因，而且A_B_為灰色，A_bb、aabb為白色，aaB_為黑色(A/a控制灰色合成，B/b控制黑色合成)。有色物質(zhì)1為黑色，基因I為B，有色物質(zhì)2為灰色，基因Ⅱ為A。以F1 AaBb為灰色可證實推論，親本中甲應(yīng)該為AABB，乙為aabb。,②由兩對相對性狀雜交實驗可知F2中白鼠基因型為Aabb、AAbb和aabb三種?；沂笾蠥ABB∶AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶2∶2∶4。除了AABB外皆為雜合子，雜合子比例為。 ③由①解析可知有色物質(zhì)1是黑色，實驗二中，乙為aabb，丙為aaBB，F(xiàn)1為aaBb，F(xiàn)2中黑鼠基因型為aaBB、aaBb。 (2)①實驗三中丁與純合黑鼠(aaBB)雜交，后代有兩種性狀，說明丁為雜合子，且雜交后代中有灰色個體，說明新基因相對于A為顯性(本解析中用A1表示)。結(jié)合F1、F2未出現(xiàn)白鼠可知，丁不含b基因，其基因型為A1ABB。,②若推論正確，則F1中黃鼠基因型為A1aBB，灰鼠為AaBB。雜交后代基因型及比例為A1ABB∶A1aBB∶AaBB∶aaBB＝1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型及其比例為黃∶灰∶黑＝2∶1∶1。 ③在減數(shù)第一次分裂過程中聯(lián)會后，同源染色體分離，非同源染色體自由組合。次級精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，姐妹染色單體分離。由于姐妹染色單體是由同一條染色體通過復(fù)制而來的，若不發(fā)生交叉互換基因兩兩相同，應(yīng)該是4個熒光點，2種顏色。出現(xiàn)第三種顏色應(yīng)該是發(fā)生交叉互換的結(jié)果。,【典例2】 (2010全國新課標(biāo)，32)某種自花受粉植物的花色分為白色、紅色和紫色?，F(xiàn)有4個純合品種：1個紫色(紫)、1個紅色(紅)、2個白色(白甲和白乙)。用這4個品種做雜交實驗，結(jié)果如下： 實驗1：紫紅，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為3紫∶1紅； 實驗2：紅白甲，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫∶3紅∶4白； 實驗3：白甲白乙，F(xiàn)1表現(xiàn)為白，F(xiàn)2表現(xiàn)為白； 實驗4：白乙紫，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫，F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫∶3紅∶4白。 綜合上述實驗結(jié)果，請回答下列問題。,解析 (1)根據(jù)實驗2和實驗4中的F2代的性狀分離比可以判斷由兩對等位基因控制花色，且兩對等位基因遵循自由組合定律。(2)因為控制花色的兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律，所以實驗2和實驗4中F1代紫花植株的基因型為AaBb，F(xiàn)1代自交后代有以下兩種結(jié)論。,答案 (1)自由組合定律 (2)遺傳圖解為： (3)9紫∶3紅∶4白,1．自由組合定律中的特殊分離比成因 9∶3∶3∶1是獨立遺傳的兩對相對性狀自由組合時出現(xiàn)的表現(xiàn)型比例，題干中如果出現(xiàn)附加條件，則可能出現(xiàn)9∶3∶4、9∶6∶1、15∶1、9∶7等一系列的特殊分離比。就兩對基因自由組合的試題應(yīng)遵循和為“16”時合并，和“小于16”時“致死”的規(guī)律予以分析總結(jié)如下：,,,2.利用“合并同類項”妙解特殊分離比 (1)看后代可能的配子組合種類，若組合方式是16種，不管以什么樣的比例呈現(xiàn)，都符合基因的自由組合定律。 (2)寫出正常的分離比9∶3∶3∶1。 (3)對照題中所給信息進(jìn)行歸類，若分離比為9∶7，則為9∶(3∶3∶1)，即7是后三種合并的結(jié)果；若分離比為9∶6∶1，則為9∶(3∶3)∶1；若分離比為15∶1，則為(9∶3∶3)∶1。,[跟進(jìn)題組] 1．某種植物的果皮顏色有白色、綠色和黃色三種，分別由位于兩對同源染色體上的等位基因控制。如圖是控制果皮不同色素合成的生理過程，則下列說法不正確的是 ( ),A．①過程稱為基因的表達(dá) B．黃果皮植株的基因型可能有兩種 C．BbTt的個體自交，后代中白果皮∶黃果皮∶綠果皮＝9∶6∶1 D．圖中顯示了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀,,2．薺菜的果實形狀有三角形和卵圓形兩種，該性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用A、a和B、b表示。為探究薺菜果實形狀的遺傳規(guī)律，進(jìn)行了雜交實驗(如圖)。,,3．果蠅的灰身和黑身、剛毛和截毛各為一對相對性狀，分別由等位基因A、a，D、d控制。某科研小組用一對灰身剛毛果蠅進(jìn)行了多次雜交實驗，F(xiàn)1代表現(xiàn)型及比例如下表：,(1)果蠅控制剛毛和截毛的等位基因位于______染色體上。 (2)上表實驗結(jié)果存在與理論分析不吻合的情況，原因可能是基因型為________的受精卵不能正常發(fā)育成活。 (3)若上述(2)題中的假設(shè)成立，則F1代成活的果蠅共有________種基因型，在這個種群中，黑身基因的基因頻率為________。讓F1代灰身截毛雄果蠅與黑身剛毛雌果蠅自由交配，則F2代雌果蠅共有________種表現(xiàn)型。,(4)控制果蠅眼色的基因僅位于X染色體上，紅眼(R)對白眼(r)為顯性。研究發(fā)現(xiàn)，眼色基因可能會因染色體片段缺失而丟失(記為XC)；若果蠅兩條性染色體上都無眼色基因，則其無法存活，在一次用純合紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)雜交的實驗中，子代中出現(xiàn)了一只白眼雌果蠅。欲用一次雜交實驗判斷這只白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因，請簡要寫出實驗方案的主要思路______________。 實驗現(xiàn)象與結(jié)論： ①若子代果蠅出現(xiàn)紅眼雄果蠅，則是環(huán)境條件改變導(dǎo)致的； ②若子代果蠅________，則是基因突變導(dǎo)致的； ③若子代果蠅________，則是染色體片段缺失導(dǎo)致的。,