生物一轮复习第16讲.docx
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生物一轮复习第16讲
第16讲 基因的自由组合定律
考查两对相对性状的遗传实验分析及结论
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)实验过程
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓⊗
F2 9黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒
(2)结果分析
①F1全为黄色圆粒,表明粒色中黄色是显性,粒形中圆粒是显性。
②F2中出现了不同性状之间的重新组合。
③F2中4种表现型的分离比约为9∶3∶3∶1。
2.提出假说——对自由组合现象的解释
(1)理论解释(提出假设)
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对遗传因子可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且数量比相等。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解
P YYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)
↓
F1 YyRr(黄色圆粒)
↓⊗
F2 黄圆:
Y_R_
黄皱:
Y_rr
绿圆:
yyR_
绿皱:
yyrr
①
②
3.演绎推理——对自由组合现象解释的验证
(1)验证方法:
测交实验。
(2)遗传图解
4.得出结论——自由组合定律
(1)实质:
非同源染色体上的非等位基因自由组合(如图)。
(2)时间:
减数第一次分裂后期。
(3)范围:
有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。
无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
如图
表示基因在染色体上的分布情况,其中哪组不遵循基因的自由组合定律?
为什么?
提示:
Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对染色体上,不遵循基因的自由组合定律。
只有位于非同源染色体上的非等位基因之间,其遗传时遵循自由组合定律。
5.孟德尔获得成功的原因
成功的原因
考向1 两对相对性状的遗传实验及应用
1.(2018·漳州模拟)下列有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的叙述,正确的是( )
A.黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种表现型
B.F1产生的精子中,YR和yr的比例为1∶1
C.F1产生YR的雌配子和YR的雄配子的数量比为1∶1
D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种雄配子和4种雌配子自由结合
解析:
选B。
黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代表现型为4种;F1产生的4种雄配子基因型分别是YR、yr、Yr和yR,比例为1∶1∶1∶1,其中YR和yr的比例为1∶1;F1产生基因型为YR的雌配子数量比基因型为YR的雄配子数量少,即雄配子多于雌配子;基因的自由组合定律是指F1在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.(2018·山西太原五中月考)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验,其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。
现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,对其子代性状的统计结果如图所示。
下列有关叙述错误的是( )
A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRr
B.子代中重组类型所占的比例为1/4
C.子代中自交能产生性状分离的占3/4
D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代性状分离比为1∶1∶1∶1
解析:
选D。
亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交,对其子代性状作分析,黄色∶绿色=1∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,可推知亲本黄色圆粒豌豆基因型应为YyRr,绿色圆粒豌豆基因型为yyRr。
子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒,黄色皱粒(Yyrr)占1/2×1/4=1/8,绿色皱粒(yyrr)占1/2×1/4=1/8,两者之和为1/4。
自交能产生性状分离的是杂合子,子代纯合子有yyRR和yyrr,其中yyRR占1/2×1/4=1/8,yyrr占1/2×1/4=1/8,两者之和为1/4,则子代杂合子占1-1/4=3/4。
子代黄色圆粒豌豆基因型为1/3YyRR和2/3YyRr,绿色皱粒豌豆基因型为yyrr,两者杂交所得后代应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1。
考向2 自由组合定律的实质
3.(2018·郑州模拟)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状的基因位于常染色体上。
如图表示某一昆虫个体的基因组成,以下判断正确的是(不考虑交叉互换)( )
A.控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律
B.有刺刚毛基因含胸腺嘧啶,无刺刚毛基因含尿嘧啶
C.该个体的细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因为AbD或abd
D.该个体与另一个体测交,后代基因型比例为1∶1∶1∶1
答案:
D
基因有连锁现象时,不符合基因的自由组合定律,其子代也呈现特定的性状分离比。
例如图1,图2:
(2018·宁夏银川育才中学月考)某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。
用两个纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1。
则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
解析:
选B。
F1测交,即F1×aabbcc,其中aabbcc个体只能产生abc一种配子,而测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1,说明F1产生的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC,其中a和c、A和C总在一起,说明A和a、C和c两对等位基因位于同一对同源染色体上,且A和C在同一条染色体上,a和c在同一条染色体上。
考向3 自由组合定律的验证
4.(2018·内蒙古包头一中模拟)在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。
能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是( )
A.黑光×白光→18黑光∶16白光
B.黑光×白粗→25黑粗
C.黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶10白粗∶11白光
解析:
选D。
验证基因自由组合定律的方法有测交和自交两种,测交子代表现型应出现1∶1∶1∶1,自交子代表现型应出现9∶3∶3∶1,D正确。
5.(高考新课标全国卷Ⅰ改编)现有两个纯合的某作物品种:
抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。
回答下列问题:
(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前,为了确定F2代的种植规模,需要正确预测杂交结果。
若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:
条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。
请简要写出该测交实验的过程________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起,抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。
(2)杂交育种依据的原理是基因重组,控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,每对基因单独考虑时符合分离定律。
(3)测交是指用F1和隐性纯合子杂交,故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到F1,然后再进行测交实验。
答案:
(1)抗病矮秆
(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 (3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交
自由组合定律的验证方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法
若有四种花粉,其比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,且比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
自由组合定律的解题方法
利用“拆分法”解决自由组合计算问题
(1)思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
(2)方法
题型分类
解题规律
示例
种类问题
配子类型(配子种类数)
2n(n为等位基因对数)
AaBbCCDd产生配子种类数为23=8
配子间结合方式
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数=4×2=8
子代基因型(或表现型)种类
双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表现型)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积
AaBbCc×Aabbcc,基因型为3×2×2=12种,表现型为2×2×2=8种
概率问题
基因型(或表现型)的比例
按分离定律求出相应基因型(或表现型),然后利用乘法原理进行组合
AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占的比例为1×1/2×1/2=1/4
概率问题
纯合子或杂合子出现的比例
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率
AABbDd×AaBBdd,F1中AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2=1/8
考向1 推断亲本的基因型
1.(2018·长沙模拟)豌豆中,子粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性,现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交,F2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则亲本的基因型为( )
A.YYRR×yyrr B.YYRr×yyrr
C.YyRR×yyrrD.YyRr×yyrr
解析:
选C。
F1自交后代的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,其中圆粒∶皱粒=3∶1,这说明F1中控制子粒形状的基因组成为Rr,故亲本中控制子粒形状的基因组成为RR、rr,据此排除B、D项。
A项中亲本杂交产生的F1自交后代4种表现型比例为9∶3∶3∶1,A项被排除。
“逆向组合法”推断亲本基因型
(1)方法:
将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
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)。
[变式1](2018·河