導(dǎo)學(xué)案 自由組合規(guī)律在實(shí)踐中的應(yīng)用

自由組合規(guī)律在實(shí)踐中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．自由組合規(guī)律在過程中的解題方法2．基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用。3．能利用基因自由組合定律相關(guān)的知識處理生產(chǎn)實(shí)踐中相關(guān)的問題。二、知識結(jié)構(gòu)：（1）育種方面原理：通過基因重組，培育具有多個優(yōu)良性狀的新品種，如小麥矮桿、不抗病×高桿、抗病矮桿抗病新品種（純合體）（2）醫(yī)學(xué)實(shí)踐方面原理：根據(jù)基因的自由組合定律來分析家系中兩種遺傳病同時發(fā)病的情況，并且推斷出后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率，為遺傳病的預(yù)測和診斷提供理論依據(jù)三、例題分析：例1（2022年全國卷）小麥品種是純合子，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮桿（aa）、抗?。˙B）的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合子（有一對基因雜合即可稱為雜合子），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉（Yy）、抗?。≧r）的馬鈴薯新品種。請分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序，以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可）考點(diǎn)分析：本題要求考生根據(jù)生產(chǎn)的需求進(jìn)行雜交育種程序設(shè)計(jì)，是屬于較高層次的試題，不僅需要有較強(qiáng)的基礎(chǔ)知識，還要有較強(qiáng)的審題能力，以及具備初步的生產(chǎn)實(shí)踐知識。解題思路：本題中有幾組關(guān)鍵詞必須注意到，第一組：“小麥品種是純合子”，“馬鈴薯品種是雜合子”，即我們現(xiàn)有的小麥、馬鈴薯原始品種分別是“純合子”和“雜合子”。因此小麥親本的基因型只能是AABB、aabb，馬鈴薯親本的基因型只能是yyRr、Yyrr。第二組：要求設(shè)計(jì)的分別是“小麥品種間雜交育種”程序，以及“馬鈴薯品種間雜交育種”程序，即設(shè)計(jì)的育種程序必須是雜交育種。第三組：小麥“用種子繁殖”，馬鈴薯“用塊莖繁殖”，因此在育種過程中，小麥可通過選擇和連續(xù)自交獲得理想的小麥純合新品種，馬鈴薯可通過選擇和塊莖繁殖，獲得理想的馬鈴薯雜合新品種。本題答案為：第一代第一代AAbb×aaBBAaBb種植F1，自交A_B_，A_bb，aaB_，aabb種植F2，選矮抗個體連續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離，就可得到純合的矮抗小麥種子?！恋诙谌←溣H本雜交第一代第一代yyRr×YyrrYyRr,yyRr,YyRR,yyrr種植，選黃肉、抗病（YyRr）用塊莖繁殖YyRr第二代第三代親本雜交馬鈴薯失分陷阱：失分的主要原因有：①審題能力欠缺，沒有充分挖掘題干中的關(guān)鍵詞；如小麥?zhǔn)羌兒献?、馬鈴薯是雜合子，馬鈴薯通常用塊莖繁殖等；②考慮欠周全，沒有意識到這是兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致部分考生將親本寫成單對基因。③基礎(chǔ)知識不扎實(shí)，如遺傳圖解怎樣表示等等。④缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。例2（2022年廣東卷）已知豌豆種皮灰色（G）對白色（g）為顯性，子葉黃色（Y）對綠色（y）為顯性。如以基因型ggyy的豌豆為母本，與基因型GgYy的豌豆雜交，則母本植株所結(jié)籽粒的表現(xiàn)型A．全是灰種皮黃子葉B．灰種皮黃子葉，灰種皮綠子葉，白種皮黃子葉，白種皮綠子葉C．全是白種皮黃子葉D．白種皮黃子葉、白種皮綠子葉考點(diǎn)分析：本題綜合考查基因分離定律的應(yīng)用和植物的個體發(fā)育。解題思路：種皮是由母本的珠被發(fā)育而成，因此種皮的基因型與母本完全相同，與父本無關(guān)，所以基因型為gg的母本所結(jié)籽粒的種皮基因型也為gg，表現(xiàn)型為白色種皮。子葉是胚的一部分，由受精卵發(fā)育而成，其基因型取決于父、母本雙方產(chǎn)生的配子；基因型為yy的母本產(chǎn)生一種配子y，基因型為Yy的父本產(chǎn)生二種配子Y、y，受精產(chǎn)生兩種基因型為Yy、yy的后代（胚），表現(xiàn)型為黃、綠，所以子葉有黃、綠兩種。本題答案為D。失分陷阱：本題失分的主要原因是沒有意識到種皮是由母本的珠被發(fā)育而來的，種皮的基因型和表現(xiàn)型是由母本決定的，與父本無關(guān)。例3（2022年全國卷）科學(xué)家應(yīng)用生物技術(shù)培育出了一種抗蟲棉，它能產(chǎn)生毒素，殺死害蟲，目前正在大面積推廣種植。科學(xué)家還研究了害蟲的遺傳基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)不抗毒素對抗毒素為顯性（此處分別用B和b表示）。據(jù)此回答：（1）種植抗蟲棉，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，這是因?yàn)?。?）棉田不抗毒素害蟲的基因型為；抗毒素害蟲的基因型為。（3）不抗毒素害蟲與抗毒素害蟲雜交，則子代的基因型為。考點(diǎn)分析：本題考查基因分離定律的應(yīng)用。解題思路：由題干可知不抗毒素為顯性性狀，它由顯性基因B控制，因此棉田中不抗毒素害蟲的基因型為BB，Bb；抗毒素為隱性性狀，它由隱性基因b控制，因此抗毒素害蟲的基因型為bb。不抗毒素害蟲與抗毒素害蟲雜交，親本組合的類型有BB×bb和Bb×bb這兩種類型，雜交組合BB×bb產(chǎn)生的子代基因型為Bb，雜交組合Bb×bb產(chǎn)生的子代基因型為Bb，bb；因此不抗毒素害蟲與抗毒素害蟲雜交，子代的基因型為bb，Bb。本題答案為（1）可以不用或少用農(nóng)藥（2）BB，Bb；bb（3）bb，Bb。失分陷阱：錯誤原因在于不能把基因分離定律的相關(guān)知識應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。例4（2022年上海卷）基因型為AaBbCc（獨(dú)立遺傳）的一個初級精母細(xì)胞和一個初級卵母細(xì)胞分別產(chǎn)生的精子和卵細(xì)胞基因型的種類數(shù)比為A．4：1B．3：1C．2：1D．1：1考點(diǎn)分析：考查等位基因、非等位基因在減數(shù)分裂過程中的行為變化。解題思路：一個初級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂第一次分裂結(jié)束時，由于非等位基因的自由組合，產(chǎn)生兩個兩種次級精母細(xì)胞；每個次級精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第二次分裂時，基因行為與有絲分裂過程相同，因此，一個次級精母細(xì)胞生成的兩個精子的基因型是完全相同的。故一個初級精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后只能形成兩種類型的精子。一個初級卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂只能產(chǎn)生一個卵細(xì)胞，故只能生成一種卵細(xì)胞。本題答案為C。失分陷阱：沒有抓住題干中的“一個××精×××和一個××卵×××”這些關(guān)鍵詞是錯選A的主要原因。例5（2022年上海卷）下列雜交組合屬于測交的是A．EeFfGg×EeFfGg

B．EeFfGg×eeFfGgC．eeffGg×EeFfGg

D．eeffgg×EeFfGg考點(diǎn)分析：因測交后代的表現(xiàn)型及比例能直接反映子一代的配子類型及比例，所以孟德爾就用測交來驗(yàn)證他的兩大遺傳定律；因此測交這個雜交實(shí)驗(yàn)在遺傳的基本定律中占有十分重要的地位。在正確理解隱性純合子、測交的概念，孟德爾用測交來驗(yàn)證他的遺傳定律的原因的基礎(chǔ)上，考生才能正確的解答此類考題。本題考查測交的概念。解題思路：測交就是子一代與隱性純合子進(jìn)行雜交，隱性純合子是指所涉及的相對性狀都為隱性性狀；如題中若涉及一對相對性狀，則隱性純合子的基因型為aa，若涉及兩對相對性狀，則隱性純合子的基因型為aabb，以此類推。A、B、C這三組雜交組合中沒有一個親本是隱性純合子，因此A、B、C這三組雜交組合不屬于測交；D組合中，親本eeffgg為隱性純合子，所以D組雜交方式為測交。本題答案為D。失分陷阱：對測交和隱性純合子的概念一知半解是本題失分的關(guān)鍵原因。例6（2022年廣東卷）番茄果實(shí)的紅色對黃色為顯性，兩室對多室為顯性，植株高對矮為顯性。三對相對性狀分別受三對非同源染色體上的非等位基因控制。育種者用純合紅色兩室矮莖番茄與純合黃色多室高莖番茄雜交。請問：（1）將上述三對性狀聯(lián)系在一起分析，它們的遺傳所遵循的是___________定律。（2）F2代中的表現(xiàn)型共有____________種。（3）在F2代中，表現(xiàn)型比例為3︰1的相對性狀有________________________?？键c(diǎn)分析：本題考查基因自由組合定律在育種上的應(yīng)用及基因自由組合定律與基因分離定律的關(guān)系。解題思路：解此類試題可根據(jù)已知條件，直接從設(shè)問回答即可。第一問：凡兩對或兩對以上相對性狀（它們分別受兩對或兩對以上非同源染色體上的非等位基因控制）的雜交實(shí)驗(yàn)都遵循基因的自由組合定律；此題涉及三對相對性狀，且這三對性狀分別受三對非同源染色體上的非等位基因控制，因此它們遵循基因的自由組合定律。第二問：具有一對相對性狀的純合子雜交，子二代表現(xiàn)型有兩種，具有兩對相對性狀的純合子雜交，子二代表現(xiàn)型有22=4種，具有n對相對性狀的純合子雜交，子二代表現(xiàn)型有2n種，因此具有三對相對性狀的純合子雜交，子二代表現(xiàn)型有23=8種。第三問：在多對相對性狀自由組合的情況下，每對相對性狀都遵循基因的分離定律，因此其子二代的表現(xiàn)型都為3︰1。本題答案為：（1）基因的自由組合（2）8（3）紅果對黃果，兩室對多室，高莖對矮莖。失分陷阱：不知孟德爾自由組合定律的適用范圍是考生不能解答第一問的主要原因；不能概括解釋與基因自由組合定律相關(guān)問題的規(guī)律是考生答錯第二問的原因。理解基因的自由組合定律是建立在基因分離定律的基礎(chǔ)上的是解第三問的關(guān)鍵。例7（2022年上海卷）下列性狀中，不屬于相對性狀的是A．高鼻梁與塌鼻梁

B．卷發(fā)與直發(fā)C．五指與多指

D．眼大與眼角上翹考點(diǎn)分析：相對性狀是“遺傳的基本定律”中最早出現(xiàn)的一個最基本的概念，掌握相對性狀這一概念是學(xué)習(xí)“遺傳的基本定律”的第一步。本題考查的是相對性狀必須具備的條件。解題思路：相對性狀是指同一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)；因眼大與眼角上翹不屬于同一性狀，因此它們不是相對性狀。本題答案為D。失分陷阱：不理解相對性狀必須是同一性狀的不同表現(xiàn)是失分的主要原因。四、拓展提高：1．應(yīng)用分離定律解決自由組合問題（1）思路：將自由組合問題轉(zhuǎn)化為若干個分離問題。某個體產(chǎn)生配子的類型數(shù)等于各對基因單獨(dú)形成的配子種類數(shù)的乘積；子代基因型或表現(xiàn)型種類數(shù)=各對基因單獨(dú)自交時產(chǎn)生的基因型或表現(xiàn)型種類數(shù)的乘積；子代中個別基因型或表現(xiàn)型所占比例等于該個別基因型或表現(xiàn)型中各對基因型或表現(xiàn)型出現(xiàn)幾率的乘積；（2）題型①求配子：純合體只產(chǎn)生一種配子：AA→；AAdd→；雜合子：2n（n為等位基因的數(shù)量（對））如：Aa有21種，AaRrTT有種兩親本雜交，求配子間的結(jié)合方式。先求各自產(chǎn)生幾個配子，再做乘法。如AaBbCc與AaBbCC雜交中配子結(jié)合方式有8×4=32種。②由親代基因型求子代表現(xiàn)型或基因型及概率：∵每對性狀遺傳都遵循基因的分離定律（3：1），即F2中，黃：綠＝3：1圓：皺＝3：1∴先分別將每對基因拆開計(jì)算，再用相乘法可快速求得任一子代基因型的概率例：F1自交:YyRr×YyRr黃圓×黃圓↓↓(Yy×Yy)×(Rr×Rr)(黃×黃)×(圓×圓)↓↓↓↓(1YY:2Yy:1yy)×(1RR:2Rr:1rr)(3黃:1綠)×(3圓:1皺)↓↓子代基因型共有3×3＝9種，（＝3n種）子代表現(xiàn)型共有2×2＝4種，（＝2n種）其中：YYRR占（1／4）×（1／4）＝其中：黃圓占（3／4×（