高中生物一輪總復(fù)習 第15講：基因的自由組合定律

第15講基因的自由組合定律010204網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建兩對相對性狀的遺傳實驗分析自由組合定律中特殊的分離比知識精講應(yīng)試例析知識精講應(yīng)試例析考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（知識精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計實驗驗證假說分析結(jié)果得出結(jié)論問題：1.為什么F1總是黃色圓粒？2.為什么F2出現(xiàn)新表現(xiàn)型？3.為什么F2的性狀分離比是9：3：3：1？1.基因的自由組合定律的發(fā)現(xiàn)考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（知識精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計實驗驗證假說分析結(jié)果得出結(jié)論假說：①兩對相對性狀分別由兩對遺傳因子控制。②F1產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。③F1產(chǎn)生配子種類及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。④受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的，配子結(jié)合方式為16種。1.基因的自由組合定律的發(fā)現(xiàn)考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（知識精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計實驗驗證假說分析結(jié)果得出結(jié)論遺傳圖解：1.基因的自由組合定律的發(fā)現(xiàn)考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（知識精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計實驗驗證假說分析結(jié)果得出結(jié)論基因的自由組合定律：(1)內(nèi)容：①控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的。②在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。(2)實質(zhì)：非同源染色體上的非等位基因隨著染色體自由組合。1.基因的自由組合定律的發(fā)現(xiàn)考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（知識精講）2.基因的自由組合定律的解讀考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（知識精講）3.孟德爾成功的原因考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（應(yīng)試例析）【對接高考-角度1】現(xiàn)有4個小麥純合品種，即抗銹病無芒、抗銹病有芒、感銹病無芒和感銹病有芒。已知抗銹病對感銹病為顯性，無芒對有芒為顯性，且這兩對相對性狀各由一對等位基因控制。若用上述4個品種組成兩個雜交組合，使其F1均為抗銹病無芒，且這兩個雜交組合的F2的表現(xiàn)型及其數(shù)量比完全一致?；卮饐栴}：(1)為實現(xiàn)上述目的，理論上，必須滿足的條件有：在親本中控制這兩對相對性狀的兩對等位基因必須位于____________上，在形成配子時非等位基因要____________，在受精時雌雄配子要___________，而且每種合子(受精卵)的存活率也要________。那么，這兩個雜交組合分別是_________________________和____________________________。(2)上述兩個雜交組合的全部F2植株自交得到F3種子，1個F2植株上所結(jié)的全部F3種子種在一起，長成的植株稱為1個F3株系。理論上，在所有F3株系中，只表現(xiàn)出一對性狀分離的株系有4種，那么，在這4種株系中，每種株系植株的表現(xiàn)型及其數(shù)量比分別是____________________________________，____________________________________，

____________________________________和____________________________________。

非同源染色體自由組合隨機結(jié)合相等抗銹病無芒×感銹病有芒

抗銹病有芒×感銹病無芒抗銹病無芒∶抗銹病有芒＝3∶1

抗銹病無芒∶感銹病無芒＝3∶1感銹病無芒∶感銹病有芒＝3∶1

抗銹病有芒∶感銹病有芒＝3∶1考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（應(yīng)試例析）1.基因自由組合定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)注：并非所有非等位基因都遵循自由組合定律——減數(shù)第一次分裂后期自由組合的是非同源染色體上的非等位基因(如圖A中基因A、a和B、b)，而同源染色體上的非等位基因(如圖B中基因A和C或a和b)，則不遵循自由組合定律。考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（應(yīng)試例析）2.巧用“逆向組合法”推斷親本基因型①9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb)；③3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3∶1?(3∶1)×1?(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)?？键c一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（應(yīng)試例析）【對接高考-角度2】已知玉米體細胞中有10對同源染色體，下表表示玉米純系品種的表現(xiàn)型、相應(yīng)的基因型(字母表示)及所在的染色體。品系①為顯性純合子，表現(xiàn)型為果皮黃色、長節(jié)、胚乳非甜、高莖、黃色胚乳，②～⑥均只有一個性狀屬隱性純合，其他性狀均為顯性純合。(1)若要驗證基因自由組合定律，應(yīng)選擇品系①和④、②和④還是⑤和⑥作為親本進行實驗？________。為什么？_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)玉米的果皮白色與黃色是相對性狀，胚乳甜與非甜是另一對相對性狀。如果只考慮②與④相互授粉則②植株上所結(jié)的果實果皮顏色為________，④植株上所結(jié)種子胚的基因型為________(只考慮上述兩對相對性狀)。②和④①和④只有一對等位基因，符合基因的分離定律，⑤和⑥的兩對基因位于同一對同源染色體上，不符合基因的自由組合定律白色PpSs考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（應(yīng)試例析）【對接高考-角度2】已知玉米體細胞中有10對同源染色體，下表表示玉米純系品種的表現(xiàn)型、相應(yīng)的基因型(字母表示)及所在的染色體。品系①為顯性純合子，表現(xiàn)型為果皮黃色、長節(jié)、胚乳非甜、高莖、黃色胚乳，②～⑥均只有一個性狀屬隱性純合，其他性狀均為顯性純合。(3)自然界玉米莖為穩(wěn)定遺傳的綠莖，若田間偶爾發(fā)現(xiàn)有一株紫色玉米。若已證實這對性狀為核基因控制，請利用現(xiàn)有玉米為材料，探究這對性狀的顯隱關(guān)系？a.實驗方案：_____________________________________________________________b.結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：_______________________________________________________________________________________________________________________________用綠莖和紫莖玉米相互授粉，觀察子代的表現(xiàn)型

如果子一代植株均表現(xiàn)綠莖，則綠莖為顯性；如果子一代植株均表現(xiàn)紫莖或同時出現(xiàn)紫莖和綠莖，則紫莖為顯性考點一兩對相對性狀的遺傳實驗分析（應(yīng)試例析）孟德爾兩大定律的驗證方法整合驗證方法結(jié)論自交法F1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

F1自交后代的分離比為9∶3∶3∶1，(或其變式)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

測交法F1測交后代的性狀比例為1∶1，則符合分離定律，由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制

F1測交后代的性狀比例為1∶1∶1∶1，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制

花粉鑒定法F1若有兩種花粉，比例為1∶1，則符合分離定律

F1若有四種花粉，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律單倍體育種法取花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株有兩種表現(xiàn)型，比例為1∶1，則符合分離定律

取花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株有四種表現(xiàn)型，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律

考點二自由組合定律中特殊的分離比（知識精講）1.“和”為16的特殊分離比的成因(1)基因互作序號條件F1(AaBb)自交后代比例F1測交后代比例

1存在一種顯性基因時表現(xiàn)為同一性狀，其余正常表現(xiàn)9∶6∶11∶2∶12兩種顯性基因同時存在時，表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶33當某一對隱性基因成對存在時表現(xiàn)為雙隱性狀，其余正常表現(xiàn)9∶3∶41∶1∶24只要存在顯性基因就表現(xiàn)為一種性狀，其余正常表現(xiàn)15∶13∶1考點二自由組合定律中特殊的分離比（知識精講）1.“和”為16的特殊分離比的成因(2)顯性基因累加效應(yīng)①表現(xiàn)：F1(AaBb)自交5種表現(xiàn)型，比例為1∶4∶6∶4∶1F1(AaBb)測交3種表現(xiàn)型，比例為1∶2∶1②原因：A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，其效果越強。考點二自由組合定律中特殊的分離比（知識精講）2.“和”小于16的特殊分離比的成因序號原因后代比例1顯性純合致死(AA、BB致死)自交子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型個體致死；測交子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶12隱性純合致死(自交情況)自交子代出現(xiàn)9∶3∶3(雙隱性致死)；自交子代出現(xiàn)9∶1(單隱性致死)考點二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試例析）【對接高考-角度1】若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定，其中A基因編碼的酶可使黃色素轉(zhuǎn)化為褐色素；B基因編碼的酶可使該褐色素轉(zhuǎn)化為黑色素；D基因的表達產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達；相應(yīng)的隱性等位基因a、b、d的表達產(chǎn)物沒有上述功能。若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交，F(xiàn)1均為黃色，F(xiàn)2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑＝52∶3∶9的數(shù)量比，則雜交親本的組合是()A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd，或AbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd和為64，黑色A_B_dd占9/64考點二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試例析）利用分離定律解決多對等位基因的遺傳問題在已知子代分離比推導(dǎo)親代基因型的情況下，可以將自由組合定律的性狀分離比“拆分”成分離定律的分離比分別分析，再運用乘法原理進行逆向組合。解題思路如下：(1)確定題中涉及幾對等位基因的遺傳。如本題中涉及3對等位基因的遺傳。(2)“拆分”某基因型或表現(xiàn)型所占的比例。如本題中黑色個體在F2中所占的比例是9/64，根據(jù)F2中黑色個體的基因型為A_B_dd，可將比例“拆分”為(3/4)×(3/4)×(1/4)。(3)“逆推”F1的基因型。如由(2)中“(3/4)×(3/4)×(1/4)”中的“3/4”“3/4”“1/4”分別逆推出F1的各對基因?qū)?yīng)的基因型分別是Aa、Bb、Dd，將它們拼在一起即可得到F1的基因型AaBbDd?？键c二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試例析）【方法體驗】某植物紅花和白花為一對相對性狀，受多對等位基因控制(如A、a；B、b；C、c…)，當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因(即A_B_C_…)時才開紅花，否則開白花?，F(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個純合白花品系，相互之間進行雜交，雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如表所示，下列分析錯誤的是()A.組二F1基因型可能是AaBbCcDdB.組五F1基因型可能是AaBbCcDdEEC.組二和組五的F1基因型可能相同D.這一對相對性狀最多受四對等位基因控制，且遵循自由組合定律解析組二和組五中F1自交，F(xiàn)2的分離比為紅∶白＝81∶175，即紅花占81/(81＋175)＝(3/4)4，由此可推測這對相對性狀至少受四對等位基因控制，且基因分別位于不同的同源染色體上，遵循自由組合定律，D錯誤；組二、組五中F1至少含四對等位基因，當該對性狀受四對等位基因控制時，組二、組五中F1的基因型都為AaBbCcDd；當該對性狀受五對等位基因控制時，組五中F1的基因型可能是AaBbCcDdEE，A、B、C正確。答案D

組一組二組三組四組五組六P甲×乙乙×丙乙×丁甲×丙甲×丁丙×丁F1白色紅色紅色白色紅色白色F2白色紅色81∶白色175紅色27∶白色37白色紅色81∶白色175白色考點二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試例析）【對接高考-角度2】用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進行雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。若F1自交，得到的F2植株中，紅花為272株，白花為212株；若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉，得到的子代植株中，紅花為101株，白花為302株。根據(jù)上述雜交實驗結(jié)果推斷，下列敘述正確的是()A.F2中白花植株都是純合體B.F2中紅花植株的基因型有2種C.控制紅花與白花的基因在一對同源染色體上D.F2中白花植株的基因型種類比紅花植株的多解析本題切入點不在于“F1全表現(xiàn)紅花”而在于用純合白花植株花粉給F1紅花植株授粉，子代紅花為101株，白花為302株，即紅花∶白花＝1∶3。這應(yīng)符合兩對等位基因自由組合的雜合子測交子代比例1∶1∶1∶1的變式，由此可推知該相對性狀由兩對等位基因控制(設(shè)為A、a和B、b)，即F1的基因型為AaBb，F(xiàn)1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，故A錯誤；F2中紅花植株(A_B_)的基因型有4種。答案DD紅花為顯性紅花：白花=9：7，由兩對基因控制，紅花為雙顯類型考點二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試例析）1.特殊分離比的解題技巧(1)看F2的組合表現(xiàn)型比例，若表現(xiàn)型比例之和是16，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)將異常分離比與正常分離比9∶3∶3∶1進行對比，分析合并性狀的類型。如比值為9∶3∶4，則為9∶3∶(3∶1)，即4為后兩種性狀的合并結(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。2.巧用“性狀比之和”，快速判斷控制遺傳性狀的基因的對數(shù)(1)自交情況下，得到的“性狀比之和”是4的幾次方，就說明自交的親代中含有幾對等位基因；(2)測交情況下，得到的“性狀比之和”是2的幾次方，則該性狀就由幾對等位基因控制?？键c二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試例析）【方法體驗】某種二倍體植物的花瓣有四種顏色，分別是白色、紫色、紅色和粉紅色，由位于非同源染色體上的兩對等位基因(A/a和B/b)控制(如圖所示)。(1)花瓣細胞中的色素位于________(細胞器)中，催化色素合成的酶的合成場所是________(細胞器)。(2)如果將純合白花和粉紅色花雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花，然后讓F1進行自交得到F2，親本基因型是________和________。(3)如果將兩種非白花親本雜交，F(xiàn)1只有白花、紅花和粉紅花三種性狀，則親本基因型是________和________。(4)紅花和粉紅花雜交，后代最多有________種基因型，最多有________種表現(xiàn)型。液泡核糖體aabb

AABBAaBB

AaBb63aa__A_BbA_BB考點二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試例析）【對接高考-角度3】小鼠由于其繁殖能力強、性狀多樣而成為遺傳學(xué)研究的常用材料。下面是不同鼠種的毛色及尾長性狀遺傳研究的幾種情況，在實驗中發(fā)現(xiàn)有些基因有純合致死現(xiàn)象(在胚胎時期就使個體死亡)，請分析回答下列問題：(1)甲種鼠的一個自然種群中，體色有黃色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和長尾(d)。任意取雌雄兩只黃色短尾鼠經(jīng)多次交配，F(xiàn)1的表現(xiàn)型為：黃色短尾∶黃色長尾∶灰色短尾∶灰色長尾＝4∶2∶2∶1。則該自然種群中，黃色短尾鼠的基因型可能為________；讓上述F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，則F2代中灰色長尾鼠占________，純合灰色短尾鼠個體比例為________。若無上述純合致死現(xiàn)象，要通過一次雜交實驗探究控制尾巴的基因在X染色體或是常染色體上，則應(yīng)該選擇的雜交組合是________________________________________________________________________。YyDd1/30