基因的自由組合定律(知識講解)

1、.基因的自由組合定律【學(xué)習(xí)目的】1、說明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及自由組合定律。2、基因自由組合定律的解釋和驗(yàn)證。3、理解基因自由組合定律的應(yīng)用。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一：兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)1豌豆雜交中自由組合現(xiàn)象考慮：為什么在F2代中出現(xiàn)了與親本不同的表型，且各種性狀的別離比為9：3：3：1呢？親本：YYRR（黃圓）×yyrr（綠皺）Rr × Rr 1RR:2 Rr:1rrYyRr（黃圓）U Yy × Yy 1YY:2 Yy:1yy2對性狀自由組合現(xiàn)象的解釋假設(shè)1兩對相對性狀分別由兩對等位基因控制 2F1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因別離，非等位基因自由組合，產(chǎn)生四種

2、數(shù)量相等的配子3受精時(shí)，4種類型的雌雄配子結(jié)合的幾率相等遺傳圖解：F1:F2:1YY黃 2Yy黃1yy綠1RR圓2Rr圓1YYRR 2YyRR2YYRr 4YyRr黃圓1yyRR2yyRr綠圓1rr皺1YYrr 2Yyrr黃皺1yyrr綠皺F2的性狀別離比：黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒=9331。每對相對性狀的結(jié)果分析a性狀別離比：黃粒綠粒=31；圓粒皺粒=31。b結(jié)論：每對相對性狀的遺傳符合別離定律；兩對相對性狀的別離是各自獨(dú)立的。兩對相對性狀的隨機(jī)組合F2的表現(xiàn)型與基因型的比例關(guān)系雙純合子一純一雜雙雜合子合計(jì)黃圓雙顯性116YYRR216YYRr、216YrRR416YyRr916Y_

3、R_黃皺單顯性116YYrr216Yyrr316Y_rr綠圓單顯性116yyRR216yyRr316yyR_綠皺雙隱性116yyrr116yyrr合計(jì)4168164161F2中4種表現(xiàn)型，9種基因型分別為：YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr2有關(guān)結(jié)論F2共有9種基因型、4種表現(xiàn)型。 雙顯性占9/16，單顯性綠圓、黃皺各占3/16，雙隱性占1/16。 純合子占4/161/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+116yyrr，雜合子占：1 4/16=12/16。 F2中雙親類型9/16Y_R_+1/16yyrr占10/16，重組類型

4、占6/163/16Y_rr+3/16yyR_。考慮：按照上述孟德爾的假設(shè)條件，所獲得的各種性狀及其比例是完全符合9：3：3：1的比例的，所以只需證明F1是雙雜合體的假設(shè)成立，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證呢？3對自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證測交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案：雜合體F1與隱性純合體雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：方 式正 交反 交親本組合F1黃圓 × 綠皺F1黃圓 ×綠皺Ft 表型粒數(shù)黃圓 黃皺 綠圓 綠皺 31 27 26 26黃圓 黃皺 綠圓 綠皺 24 22 25 26論證根據(jù)F1產(chǎn)生4種數(shù)量相等的雌、雄配子實(shí)驗(yàn)結(jié)論F1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因之間的別離和非等位基因之間重組互不干擾結(jié)論：通過測交實(shí)驗(yàn)，所獲得的

5、F2代各種性狀及其比例為黃圓：黃皺：綠圓：綠皺為1：1：1：1，證實(shí)了F1產(chǎn)生了比例一樣的四種配子，確定為雙雜合體。因此，孟德爾的假設(shè)是成立的。4基因自由組合定律1自由組合規(guī)律的內(nèi)容：控制兩對不同性狀的兩對等位基因在配子形成過程中，這一對等位基因與另一對等位基因的別離和組合互不干擾，各自自由組合到配子中去。2基因自由組合定律的本質(zhì)：等位基因之間的別離和非等位基因之間的重組互不干擾的。F1非等位基因重組導(dǎo)致了F2性狀重組5基因自由組合定律的應(yīng)用：1雜交育種，利用了基因自由組合定律2優(yōu)生優(yōu)育，為遺傳病的預(yù)測和診斷提供理論根據(jù)要點(diǎn)二：別離定律和自由組合定律的比較別離定律是指在生物的體細(xì)胞中，控制同一

6、性狀的遺傳因子成對存在，不相交融，在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子發(fā)生別離，別離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。自由組合定律是指控制不同性狀的遺傳因子的別離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此別離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。列表比較如下：定律工程別離定律自由組合定律研究性狀一對兩對及兩對以上控制性狀的等位基因一對兩對及兩對以上等位基因與染色體的關(guān)系位于一對同源染色體上分別位于兩對及兩對以上同源染色體上遺傳本質(zhì)等位基因別離非等位基因之間的別離和重組互不干擾F1基因?qū)?shù)12或n配子類型及其比例2種，比例為1122或2n種，數(shù)量相等配子組合數(shù)442

7、或4nF2基因型種類332或3n表現(xiàn)型種類222或2n表現(xiàn)型比31312或31nF1測交子代基因型種類222或2n表現(xiàn)型種類222或2n表現(xiàn)型比1111n要點(diǎn)三：孟德爾獲得成功的原因1對科學(xué)執(zhí)著的追求、濃重的興趣和持之以恒的精神2大膽創(chuàng)新，提出“顆粒遺傳理論，挑戰(zhàn)“交融理論3選擇適宜的雜交實(shí)驗(yàn)材料-豌豆4嚴(yán)密的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)的方法5由單因子到多因子的獨(dú)特科學(xué)思維方式6成功地應(yīng)用了“假設(shè)演繹推理科學(xué)研究方法【典型例題】類型一：表現(xiàn)型或基因型的推導(dǎo)1、在番茄中，缺刻葉和馬鈴薯葉是一對相對性狀，紫莖和綠莖是另一對相對性狀。下表是幾種番茄雜交的結(jié)果。那么親代的基因型依次為 親本表現(xiàn)型F1代表現(xiàn)型紫缺

8、紫馬綠缺綠馬1紫缺×綠缺2紫缺×紫馬3紫馬×綠缺4紫缺×綠馬AaBb×aaBb AaBb×Aabb Aabb×aaBb AaBB×aabb AaBb×AaBbA B C D【答案】C【解析】首先判斷顯隱性。從第一組雜交組合可以判斷出。缺刻葉是顯性性狀、馬鈴薯葉是隱性性狀；從第二組雜交組合可以判斷出紫莖是顯性性狀，綠莖是隱性性狀。其次，根據(jù)表現(xiàn)型，把可以寫出的基因都寫出來，如第一組雜交組合紫色A、綠色a；缺刻葉B、馬鈴薯葉b： A_B_×aaB_，最后看后代有無相關(guān)的隱性性狀，最直接的方法是找隱性

9、純合體，如后代出現(xiàn)了綠色馬鈴薯葉，說明上式中空著的都是隱性基因。即基因型為AaBb×aaBb。同理，可推出其他各組的基因型?！军c(diǎn)評】此類題型的特點(diǎn)：親本及子代的表現(xiàn)型，推導(dǎo)親本的基因型；子代的表現(xiàn)型或基因型推導(dǎo)親本的基因型。 根本方法是：一、判斷顯隱性；二、根據(jù)表現(xiàn)型寫出可以寫出的基因，不能確定的先空著；三、看后代有無隱性性狀出現(xiàn)，假設(shè)有，那么先空著的基因就是隱性基因，反之，就是顯性基因?！九e一反三】：【變式】豌豆種子黃色Y對綠色y為顯性，圓粒R對皺粒r為顯性，且性狀獨(dú)立遺傳。用黃圓豌豆和綠圓豌豆雜交得F1，F(xiàn)1測交后代為：黃圓綠圓黃皺綠皺=3311，那么F1基因型為 AYyRr B

10、YyRr和yyrr CYyrr和yyRr DYyRr和yyRr【答案】D類型二：表現(xiàn)型和基因型的種類和概率的計(jì)算2、某紫花植株自交，子代中紫花植株白花植株=97，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A該性狀遺傳由兩對等位基因控制B子代紫花植株中能穩(wěn)定遺傳的占116C子代白花植株的基因型有3種D親代紫花植株的測交后代紫花白花=11【答案】A 【解析】97是9331的變形，說明紫花性狀由兩對等位基因控制；子代紫花植株中有19個(gè)體能穩(wěn)定遺傳；子代白花植株的基因型有5種；親代紫花植株的測交后代紫花白花=13?！军c(diǎn)評】此題主要針對表現(xiàn)型與基因型的比例進(jìn)展考察?！九e一反三】：【變式】豌豆子葉的黃色Y、圓粒種子R均為顯性

11、。兩親本豌豆雜交的F1表現(xiàn)型如右圖所示，讓F1中黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，F(xiàn)2的性狀別離比為 A9331 B3131C1111 D2211【答案】 D類型三：自由組合定律的應(yīng)用3、某植物的花色受不連鎖的兩對基因Aa、Bb控制兩對基因獨(dú)立遺傳，這兩對基因與花色的關(guān)系如下圖，此外，a基因?qū)τ贐基因的表達(dá)有抑制作用。現(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F1，那么F1的自交后代中花色的表現(xiàn)型及比例是 A白粉紅=3103 B白粉紅=1033C白粉紅=493 D白粉紅=691【答案】C 【解析】基因型為AABB的個(gè)體與基因型為aabb的個(gè)體雜交得到F1，那么F1的基因型為AaB

12、b，F(xiàn)1自交后代中花色的表現(xiàn)型及比例為白aaB_+aabb粉A_bb+AaB_紅AAB_=493。應(yīng)選C?！军c(diǎn)評】此題考察基因自由組合定律的在遺傳學(xué)中應(yīng)用?！九e一反三】：【變式一】番茄果實(shí)的紅色對黃色為顯性，兩室對一室為顯性，這兩對相對性狀獨(dú)立遺傳。育種者用純合的具有這兩對相對性狀的親本雜交，子二代中重組表現(xiàn)型個(gè)體數(shù)占子二代總數(shù)的 A78或58 B916或516 C38或58 D38【答案】C【變式二】一個(gè)正常的女性與一個(gè)并指Bb的男性結(jié)婚，他們生了一個(gè)白化病且手指正常的孩子。求： 1他們再生一個(gè)孩子只出現(xiàn)并指的可能性是_。 2只患白化病的可能性是_。 3生一個(gè)既患白化病又患并指的男孩的概率是_。 4后代只患一種病的可能性是_。5后代中患病的可能性是_。【答案】138 218 3l16 412 558【解析】由題意可知，孩子的基因型為aabb，那么該夫婦的基因型應(yīng)分別為婦：Aabb，夫：AaBb；根據(jù)該夫婦基因型知，孩子患并指的概率應(yīng)為l2非并指率為12，白化病的概率應(yīng)為14非白化率應(yīng)為34。 1再生一僅患并指孩子的可能性為：并指率×非白化率=12×34=38。 2只患白化病的概率為：白