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第二節(jié) 基因的自由組合定律,第1課時 基因的自由組合定律,課程標(biāo)準(zhǔn) 1．孟德爾兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)。 2．闡明基因的自由組合定律。 課標(biāo)解讀 1．統(tǒng)計(jì)分析兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 2．掌握基因自由組合定律及其實(shí)質(zhì)。 3．列表比較基因分離定律和自由組合定律。,實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象如圖所示：,基因自由組合定律,1．兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),(1)分別控制黃、綠和圓、皺這兩對相對性狀的基因彼此_____，互不干擾。 (2)親本的基本型分別為YYRR和yyrr，分別產(chǎn)生___、___一種配子。,2．對自由組合現(xiàn)象的解釋,獨(dú)立,YR,yr,(3)F1(YyRr)產(chǎn)生配子時，按照分離定律，_____、 _____分離，同時這兩對基因_________。這樣F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有___種，其比例為： ___________________ ___________ 。 (4)四種雌雄配子結(jié)合機(jī)會_____ ，結(jié)合方式有___種，在這些組合中，共有___種基因型，決定___種性狀表現(xiàn)，比例為___________。,Y與y,R與r,自由組合,四,YR∶Yr∶yR∶yr＝,均等,16,9,4,9∶3∶3∶1,1∶1∶1∶1,3．對自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——測交,位于_____________上的___________的分離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子時，一個細(xì)胞中的同源染色體上的等位基因_________，非同源染色體上的非等位基因可以進(jìn)行_________。 (1)親本類型：具有三對相對性狀的親本。 (2)F1的性狀表現(xiàn)：都表現(xiàn)為_________。 (3)F2的性狀表現(xiàn)：發(fā)生了_________，數(shù)量比是_________________________ ，即表現(xiàn)型有__種，基因型 有___種。,4．基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì),5．孟德爾關(guān)于豌豆三對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),非同源染色體,非等位基因,彼此分離,自由組合,顯性性狀,性狀分離,27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1,27,8,在孟德爾兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中若將豆粒形狀與子葉顏色分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，是否還符合基因分離定律？,[思維激活1],基因自由組合定律及其與分離定律的比較 (1)兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析 ①實(shí)驗(yàn)分析,②對F2的統(tǒng)計(jì)分析 a．F2有16種組合方式，9種基因型，4種表現(xiàn)型。4種表現(xiàn)型比例為：,(2)遺傳兩大基本定律的區(qū)別和聯(lián)系,續(xù)表,續(xù)表,(3)基因自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) 基因自由組合定律與減數(shù)分裂的關(guān)系，如下圖,易錯提醒 基因的自由組合定律是指非同源染色體上的非等位基因的自由組合，而不是位于同一對同源染色體上的非等位基因自由組合。如右圖中基因A、a與B、b或C、c與B、b符合自由組合定律，但A、a與C、c則不遵循自由組合定律。,,解釋生物的_____性：生物的變異大多數(shù)可以用不同基因的不同組合來解釋，如含2對雜合基因的個體，其自交后代表現(xiàn)型可能有4(即22)種；含3對雜合基因的個體，其自交后代表現(xiàn)型可能有8(即23)種；依此類推，含n對雜合基因的個體，其自交后代表現(xiàn)型可能有___種。 (1)育種實(shí)踐上的應(yīng)用 在育種實(shí)踐中，人們用_____的方法，有目的地使生物不同,自由組合定律的應(yīng)用,1．理論上的應(yīng)用,2．實(shí)踐上的應(yīng)用,多樣,2n,雜交,品種間的基因_________，以使不同親本的_________組合到一起，經(jīng)選擇獲得新品種。 (2)醫(yī)學(xué)實(shí)踐上的應(yīng)用 在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，可依據(jù)自由組合定律來分析家族系譜中兩種遺傳病_________的情況，并且推斷出后代的_______和_______以及它們出現(xiàn)的_____ ，為遺傳病的_____和_____提供理論依據(jù)。,重新組合,優(yōu)良基因,同時發(fā)病,基因型,表現(xiàn)型,概率,預(yù)測,診斷,若用矮稈不抗病ddtt與高稈抗病(DDTT)兩品系的小麥作親本進(jìn)行雜交育種，F(xiàn)2中是否會出現(xiàn)既不抗倒伏，也不抗銹病的類型？若出現(xiàn)，其概率多大？,[思維激活2],利用分離定律解決基因自由組合問題 (1)原理：由于任何一對同源染色體上的任何一對等位基因，其遺傳時總遵循分離定律，因此，可將多對等位基因的自由組合現(xiàn)象分解為若干個分離定律問題分別分析，最后將各組情況進(jìn)行組合。 (2)解題程序 首先將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為若干個分離定律問題(即先分解)。 在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對基因就可以分解為幾個分離定律。 如YyRr自交，可分解為YyYy，RrRr兩個分離定律。,(3)實(shí)例分析 ①配子類型的問題 規(guī)律：某一基因型的個體所產(chǎn)生配子種類等于2n種(n為等位基因?qū)?shù))。 如AaBbCCDd產(chǎn)生的配子種類數(shù)： Aa Bb CC Dd ↓ ↓ ↓ ↓ 2 2 1 2＝23＝8種 ②配子間結(jié)合方式問題 規(guī)律：兩基因型不同的個體雜交，配子間結(jié)合方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積。,如：AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間結(jié)合方式有多少種？ AaBbCc→8種配子，AaBbCC→4種配子。 AaBbCc與AaBbCC配子間有84＝32種結(jié)合方式。 ③基因型、表現(xiàn)型問題 a．已知雙親基因型，求雜交后得到的子代的基因型種類數(shù)與表現(xiàn)型種類數(shù) 規(guī)律：兩基因型已知的雙親雜交，子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)等于將各性狀分別拆開后，各自按分離定律求出子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)的乘積。 如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？多少種表現(xiàn)型？,先看每對基因的傳遞情況。 AaAa→后代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；2種表現(xiàn)型； BbBB→后代有2種基因型(1BB∶1Bb)；1種表現(xiàn)型； CcCc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；2種表現(xiàn)型。 因而AaBbCcAaBBCc→后代中有323＝18種基因型；有212＝4種表現(xiàn)型。 b．已知雙親基因型，求某一具體子代基因型或表現(xiàn)型所占比例規(guī)律：某一具體子代基因型或表現(xiàn)型所占比例應(yīng)等于按分離定律拆分，將各種性狀及基因型所占比例分別求出后，再相乘。 如基因型為AaBbCC與AabbCc的個體雜交，求： ⅰ.子代基因型為AabbCc個體的概率；,c．已知雙親類型求不同于親本的子代的基因型或表現(xiàn)型的概率 規(guī)律：不同于親本的類型的概率＝1－與親本相同的子代的類型的概率,如上例中親本組合為AaBbCCAabbCc，則 ⅰ.不同于親本的基因型的概率＝1－與親本相同子代的基因型的概率,西葫蘆的果形由兩對等位基因(A與a、B與b)控制，果皮的顏色由兩對等位基因(W與w、Y與y)控制，這四對基因按自由組合定律遺傳。據(jù)下表回答問題。,【鞏固2】,(1)甲組F1中的扁盤形果自交，后代表現(xiàn)型及比例為____。 (2)乙組親本中扁盤形果的基因型為________，請用柱狀圖表示F1中各表現(xiàn)型的比例。 (3)丙組F1中，白皮果的基因型為________，黃皮純合子所占的比例為________。 思維點(diǎn)撥 解答本題的關(guān)鍵是抓住表格數(shù)據(jù)信息，明確每種表現(xiàn)型與基因型的對應(yīng)關(guān)系。同時應(yīng)依據(jù)雜交組合中親本性狀與子代性狀的類型及比例推測相關(guān)基因型類型。,解析 (1)據(jù)表格信息可知：甲組親本圓球形與圓球形雜交，F(xiàn)1都是扁盤形，說明兩個圓球形親本的基因型分別為aaBB和AAbb，F(xiàn)1的基因型都為AaBb。那么F1中的扁盤形自交，產(chǎn)生的F2的基因組成為9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶laabb，則相應(yīng)的表現(xiàn)型為扁盤形果∶圓球形果∶長圓形果＝9∶6∶1。(2)乙組親本中扁盤形與長圓形(基因型為aabb)的親本雜交后，出現(xiàn)了長圓形(基因型為aabb)的子代，則說明雙親都能產(chǎn)生a、b配子，都含a、b基因，由此推知：親本中扁盤形果的基因型為AaBb。乙組的雜交組合為：AaBbaabb，則F1,(3)因?yàn)榘灼す幕蚪M成為W_Y_、W_yy，黃皮果的基因組成為wwY_，丙組中白皮果與黃皮果雜交，后代出現(xiàn)了綠皮果(wwyy)，說明雙親都能產(chǎn)生w、y的配子，都含w、y基因，則推出丙組親本中黃皮果的基因型為wwYy，白皮果的基因型為Ww_y，則丙組的雜交組合可,答案 (1)扁盤形果∶圓球形果∶長圓形果＝9∶6∶1 (2)AaBb 柱狀圖如下,二倍體結(jié)球甘藍(lán)的紫色葉對綠色葉為顯性，控制該相對性狀的兩對等位基因(A、a和B、b)分別位于3號和8號染色體上。下表是純合甘藍(lán)雜交實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：,【例1】,請回答下列問題。 (1)結(jié)球甘藍(lán)葉色性狀的遺傳遵循________定律。 (2)表中組合①的兩個親本基因型為________，理論上組合①的F2紫色葉植株中，純合子所占的比例為________。 (3)表中組合②的親本中，紫色葉植株的基因型為________。若組合②的F1與綠色葉甘藍(lán)雜交，理論上后代的表現(xiàn)型及比例為________。 (4)請用豎線(|)表示相關(guān)染色體，用點(diǎn)()表示相關(guān)基因位置，在圖圓圈中畫出組合①的F1體細(xì)胞的基因型示意圖。,思維導(dǎo)圖：,深度剖析 (1)由于控制結(jié)球甘藍(lán)葉色性狀的兩對等位基因A、a和B、b分別位于第3號和第8號同源染色體上，故其遺傳遵循基因的自由組合定律。(2)組合①的F1全部表現(xiàn)為紫色葉，F(xiàn)2中紫色葉∶綠色葉＝451∶30≈15∶1，即：(9∶3∶3)∶1，說明兩個親本的基因型為AABB、aabb，F(xiàn)1的基因型為AaBb，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為(9A_B_∶3A_bb∶3aaB_)∶laabb＝15紫,歸納提升 基因自由組合定律異常分離比歸納,續(xù)表,,基因型分別為ddEeFf和DdEeff的兩種豌豆雜交，在3對等位基因各自獨(dú)立遺傳的條件下，回答下列問題。 (1)該雜交后代的基因型及表現(xiàn)型種類分別是________、________。 (2)該雜交后代中表現(xiàn)型為D性狀顯性、E性狀顯性、F性狀隱性的概率為________。 (3)該雜交后代中基因型為ddeeff的個體所占的比例為________。 (4)該雜交后代中，子代基因型不同于兩親本的個體占全部子代的比例為________。,【例2】,思維導(dǎo)圖：,技巧點(diǎn)撥 應(yīng)用分離定律解決自由組合問題 (1)原理：由于任何一對同源染色體上的任何一對等位基因，其遺傳時總遵循分離定律，因此，可將多對等位基因的自由組合現(xiàn)象分解為若干個分離定律問題分別分析，最后將各組情況進(jìn)行組合。,(2)程序：將問題分解為多個1對基因(相對性狀)的遺傳問題并按分離定律分析→運(yùn)用乘法原理組合出后代的基因型(或表現(xiàn)型)及概率。 (3)規(guī)律：①某個體產(chǎn)生配子的類型等于各對基因單獨(dú)形成配子種類數(shù)的乘積。 ②任何兩種基因型(表現(xiàn)型)的親本相交，產(chǎn)生子代基因型 (表現(xiàn)型)的種類數(shù)等于親本各對基因型(表現(xiàn)型)單獨(dú)相交所產(chǎn)生基因型(表現(xiàn)型)的乘積。 ③子代中個別基因型(表現(xiàn)型)所占比例等于該個別基因型 (表現(xiàn)型)在各對基因型(表現(xiàn)型)出現(xiàn)概率的乘積。,人類中非禿頂和禿頂受常染色體上的等位基因(B、b)控制，其中男性只有基因型為BB時才表現(xiàn)為非禿頂，而女性只有基因型為bb時才表現(xiàn)為禿頂?？刂坪稚?D)和藍(lán)色眼(d)的基因也位于常染色體上，其表現(xiàn)型不受性別影響。這兩對等位基因獨(dú)立遺傳。 回答問題： (1)非禿頂男性與非禿頂女性結(jié)婚，子代所有可能的表現(xiàn)型為____________________________________________。 (2)非禿頂男性與禿頂女性結(jié)婚，子代所有可能的表現(xiàn)型為______________________________________________。,【例3】,(3)一位其父親為禿頂藍(lán)色眼而本人為禿頂褐色眼的男性與一位非禿頂藍(lán)色眼的女性結(jié)婚。這位男性的基因型為________或________，這位女性的基因型為________或________。若兩人生育一個女兒，其所有可能的表現(xiàn)型為 ________________________________________________。 思維導(dǎo)圖：,深度剖析 由題干信息可知，男性禿頂基因型為Bb或bb，非禿為BB；女性禿頂基因型為bb，非禿為BB或Bb?？刂蒲凵幕蚝投d頂基因都位于常染色體上，這兩對基因遵循自由組合定律。 (1)非禿頂男性(BB)與非禿頂女性(BB或Bb)結(jié)婚，子代基因型為BB或Bb，女兒全部表現(xiàn)為非禿頂，兒子為禿頂(Bb)或非禿頂(BB)。(2)非禿頂男性(BB)和禿頂女性(bb)結(jié)婚，子代基因型為Bb，女兒全部為非禿頂，兒子全部為禿頂。(3)父親為藍(lán)色眼(dd)的褐色眼男性的基因型為Dd，該男性又是禿頂，其基因型為BbDd或bbDd。非禿頂藍(lán)色眼女性的基因型為Bbdd或BBdd。若兩人生育一個女兒，控制禿頂或非禿頂?shù)幕蛐陀蠦B、Bb和bb三種；控制眼色的基因型有Dd和dd，表現(xiàn)為褐色眼或藍(lán)色眼；以上兩對性狀組合后，其表現(xiàn)型為非禿頂褐色眼、非禿頂藍(lán)色眼、禿頂褐色眼和禿頂藍(lán)色眼。,答案 (1)女兒全部為非禿頂，兒子為禿頂或非禿頂 (2)女兒全部為非禿頂，兒子全部為禿頂 (3)BbDd bbDd Bbdd BBdd 非禿頂褐色眼、非禿頂藍(lán)色眼、禿頂褐色眼和禿頂藍(lán)色眼,規(guī)律方法 按自由組合定律遺傳的兩種疾病的發(fā)病情況歸納： 當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，各種患病情況的概率如表：,驗(yàn)證遺傳定律常用的方法有測交法、自交法和花粉鑒定法?；舅悸窞椋喝舫霈F(xiàn)相應(yīng)性狀分離比則符合相應(yīng)遺傳定律；若不出現(xiàn)相應(yīng)性狀分離比則不符合相應(yīng)遺傳定律。 (1)測交法：具有相對性狀的純合個體雜交獲得F1，用雜種F1與隱性類型雜交。 ①若后代的性狀分離比為1∶1，則符合基因的分離定律，由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制；,———孟德爾遺傳定律的驗(yàn)證———,技法必備,1．理論歸納,2．驗(yàn)證方法,②若后代的性狀分離比為1∶1∶1∶1，則符合基因的自由組合定律，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制。 (2)自交法：具有相對性狀的純合個體雜交獲得F1，雜種F1自交。 ①若自交后代的分離比為3∶1，則符合基因的分離定律，由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制； ②若F1自交后代的分離比為9∶3∶3∶1，則符合基因的自由組合定律，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制。 (3)花粉鑒定法：借助于花粉具有不同的形狀，非糯性和糯性的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色；通過顯微鏡直接統(tǒng)計(jì)F1不同顏色和形狀的花粉數(shù)量。,①只分析一對相對性狀，若出現(xiàn)兩種不同顏色(或形狀)花粉，且比例為1∶1，則符合基因的分離定律。 ②分析兩對相對性狀，若后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且性狀比例為1∶1∶1∶1，則符合基因的自由組合定律。 (1)驗(yàn)證基因分離定律時研究對象僅為某一性狀；驗(yàn)證基因自由組合定律研究對象則為兩對性狀或兩對以上的性狀。 (2)植物體常采用測交法或自交法，自交法一般較方便；動物一般采用測交法。,3．注意事項(xiàng),狗體細(xì)胞內(nèi)含有39對染色體，狗的毛色深淺與黑色素合成有關(guān)。B基因控制真黑色素合成，e基因控制淺黑色素合成，基因組成為BB、Bb的狗分別表現(xiàn)為黑色、棕色，基因組成為bb的狗表現(xiàn)為黃色。同時，狗的體色還受E、e基因的影響。當(dāng)E存在時，真黑色素能夠正常合成，e基因?qū)е抡婧谏夭荒芎铣?，這兩對基因分別位于第12號和第19號染色體上。請回答下列問題。 (1)這兩對基因的遺傳遵循孟德爾的________定律。 (2)若有一只黑色狗與一只棕色狗雜交，子代中黑、棕、黃三種顏色的狗都有，則親本的基因型為________，子代中黃色狗的基因型為________。,能力展示,(3)若第(2)小題中的兩只狗再雜交一代，生出一只黑色狗的概率是________。 (4)狗的長毛(D)對短毛(d)為完全顯性，現(xiàn)有健康成年純種的黑色短毛雌狗、純種黃色長毛雄狗各若干只，請通過 雜交實(shí)驗(yàn)確定D、d和B、b兩對基因是否都位于第12號染色體上。請補(bǔ)充下面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)步驟 ①親本：黑色短毛雌狗黃色長毛雄狗→F1，表現(xiàn)型為________。 ②F1發(fā)育至成年后，從F1中選取多對健康的雌雄狗雜交得F2。 ③統(tǒng)計(jì)F2中狗的毛色和毛長。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 若F2表現(xiàn)型及比例為________，說明D、d基因不位于第12號染色體上；否則，說明D、d基因位于第12號染色體上。 解析 本題考查基因的自由組合定律的靈活應(yīng)用?；駼、b和E、e分別位于兩對同源染色體上，故兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。根據(jù)題意可知，基因型為BBE_的個體表現(xiàn)為黑色，基因型為BbE_的個體表現(xiàn)為棕色，基因型為bbE_、bbee、BBee、Bbee的個體表現(xiàn)為黃色。親本中黑色狗、棕色狗的基因型分別可能為BBE_、,BBdd、bbDD，F(xiàn)1的基因型為BbDd，表現(xiàn)型為棕色長毛。F1自交得F2，若F2中黑色長毛∶黑色短毛∶棕色長毛∶棕色短毛∶黃色長毛∶黃色短毛＝3∶1∶6∶2∶3∶1，說明兩對基因遵循基因的自由組合定律，兩對基因分別位于兩對同源染色體上。,解析 根據(jù)孟德爾自由組合定律的實(shí)質(zhì)解答，位于非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律，而A(a)與D(d)位于同一對同源染色體上，不遵循自由組合定律。 答案 A,2．關(guān)于圖解的理解不正確的是(多選) ( )。,A．基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)表現(xiàn)在圖中的④⑤⑥ B．③⑥過程表示減數(shù)分裂過程,答案 ABD,假設(shè)家鼠的毛色由A、a和B、b兩對等位基因控制，兩對等位基因遵循自由組合定律?，F(xiàn)有基因型為AaBb個體與AaBb個體交配，子代中出現(xiàn)黑色家鼠∶淺黃色家鼠∶白色家鼠＝9∶6∶1，則子代的淺黃色個體中，能穩(wěn)定遺傳的個體比例為 ( )。,3．,答案 D,,已知狗的毛色受兩對基因控制(B、b和I、i)。具有B基因的狗，皮毛可以呈黑色，具有bb基因的狗，皮毛可以呈褐色，I基因抑制皮毛細(xì)胞色素的合成，以下是一個有關(guān)狗毛色的遺傳實(shí)驗(yàn)：,5．,(1)該遺傳實(shí)驗(yàn)中，親代褐毛狗和白毛狗的基因型分別為________和________。 (2)F2中白毛狗的基因型有________種，其中純合子的幾率是________。 (3)如果讓F2中褐毛狗與F1回交，理論上，其后代的表現(xiàn)型及數(shù)量比應(yīng)為：________。 (4)欲鑒定F2中一只雄性黑毛狗是否為純合子，可選擇________個體與之測交。,解析 由題干信息推知，黑毛狗的基因型為B_ii，褐毛狗的基因型為bbii，白毛狗的基因型為I_，褐毛狗bbii和白毛狗I_雜交，F(xiàn)1是白毛狗_bIi，F(xiàn)1白毛狗互交，F(xiàn)2出現(xiàn)黑毛狗B_ii，確定F1中白毛狗的基因型為BbIi，親代白毛狗的基因型為BBII。F2中白毛狗的基因型共有6種，分別為BBII、BbII、bbII、BBIi、BbIi、bbIi，其中純合子的幾,,課堂小結(jié),