高中生物一輪總復(fù)習(xí) 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(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析自由組合定律中特殊的分離比知識(shí)精講應(yīng)試?yán)鲋R(shí)精講應(yīng)試?yán)隹键c(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（知識(shí)精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（知識(shí)精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說分析結(jié)果得出結(jié)論假說：①兩對(duì)相對(duì)性狀分別由兩對(duì)遺傳因子控制。②F1產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)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(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)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(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（知識(shí)精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（知識(shí)精講）觀察現(xiàn)象提出問題分析問題提出假說設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)，決定同一性狀的成對(duì)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(shí)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(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（知識(shí)精講）2.基因的自由組合定律的解讀考點(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（知識(shí)精講）3.孟德爾成功的原因考點(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（應(yīng)試?yán)觯緦?duì)接高考-角度1】現(xiàn)有4個(gè)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(duì)感銹病為顯性，無芒對(duì)有芒為顯性，且這兩對(duì)相對(duì)性狀各由一對(duì)等位基因控制。若用上述4個(gè)品種組成兩個(gè)雜交組合，使其F1均為抗銹病無芒，且這兩個(gè)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(shí)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(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因必須位于____________上，在形成配子時(shí)非等位基因要____________，在受精時(shí)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(gè)雜交組合分別是_________________________和____________________________。(2)上述兩個(gè)雜交組合的全部F2植株自交得到F3種子，1個(gè)F2植株上所結(jié)的全部F3種子種在一起，長(zhǎng)成的植株稱為1個(gè)F3株系。理論上，在所有F3株系中，只表現(xiàn)出一對(duì)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(jī)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(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（應(yīng)試?yán)觯?.基因自由組合定律的細(xì)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?？键c(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（應(yīng)試?yán)觯?.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(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（應(yīng)試?yán)觯緦?duì)接高考-角度2】已知玉米體細(xì)胞中有10對(duì)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(zhǎng)節(jié)、胚乳非甜、高莖、黃色胚乳，②～⑥均只有一個(gè)性狀屬隱性純合，其他性狀均為顯性純合。(1)若要驗(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)？________。為什么？_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)玉米的果皮白色與黃色是相對(duì)性狀，胚乳甜與非甜是另一對(duì)相對(duì)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(shí)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(duì)相對(duì)性狀)。②和④①和④只有一對(duì)等位基因，符合基因的分離定律，⑤和⑥的兩對(duì)基因位于同一對(duì)同源染色體上，不符合基因的自由組合定律白色PpSs考點(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（應(yīng)試?yán)觯緦?duì)接高考-角度2】已知玉米體細(xì)胞中有10對(duì)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(zhǎng)節(jié)、胚乳非甜、高莖、黃色胚乳，②～⑥均只有一個(gè)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(shí)這對(duì)性狀為核基因控制，請(qǐng)利用現(xiàn)有玉米為材料，探究這對(duì)性狀的顯隱關(guān)系？a.實(shí)驗(yàn)方案：_____________________________________________________________b.結(jié)果預(yù)測(cè)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(shí)出現(xiàn)紫莖和綠莖，則紫莖為顯性考點(diǎn)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析（應(yīng)試?yán)觯┟系聽杻纱蠖傻尿?yàn)證方法整合驗(yàn)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(duì)同源染色體上的一對(duì)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(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因控制

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

F1測(cè)交后代的性狀比例為1∶1∶1∶1，由位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)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(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（知識(shí)精講）1.“和”為16的特殊分離比的成因(1)基因互作序號(hào)條件F1(AaBb)自交后代比例F1測(cè)交后代比例

1存在一種顯性基因時(shí)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(shí)存在時(shí)，表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶33當(dāng)某一對(duì)隱性基因成對(duì)存在時(shí)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(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（知識(shí)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(cè)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(qiáng)?？键c(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（知識(shí)精講）2.“和”小于16的特殊分離比的成因序號(hào)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(gè)體致死；測(cè)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(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試?yán)觯緦?duì)接高考-角度1】若某哺乳動(dòng)物毛色由3對(duì)位于常染色體上的、獨(dú)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(dá)產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達(dá)；相應(yīng)的隱性等位基因a、b、d的表達(dá)產(chǎn)物沒有上述功能。若用兩個(gè)純合黃色品種的動(dòng)物作為親本進(jìn)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(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試?yán)觯├梅蛛x定律解決多對(duì)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(yùn)用乘法原理進(jìn)行逆向組合。解題思路如下：(1)確定題中涉及幾對(duì)等位基因的遺傳。如本題中涉及3對(duì)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(gè)體在F2中所占的比例是9/64，根據(jù)F2中黑色個(gè)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(duì)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(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試?yán)觯痉椒w驗(yàn)】某植物紅花和白花為一對(duì)相對(duì)性狀，受多對(duì)等位基因控制(如A、a；B、b；C、c…)，當(dāng)個(gè)體的基因型中每對(duì)等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因(即A_B_C_…)時(shí)才開紅花，否則開白花?，F(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個(gè)純合白花品系，相互之間進(jìn)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(cuò)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(duì)相對(duì)性狀最多受四對(duì)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(cè)這對(duì)相對(duì)性狀至少受四對(duì)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(cuò)誤；組二、組五中F1至少含四對(duì)等位基因，當(dāng)該對(duì)性狀受四對(duì)等位基因控制時(shí)，組二、組五中F1的基因型都為AaBbCcDd；當(dāng)該對(duì)性狀受五對(duì)等位基因控制時(shí)，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(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試?yán)觯緦?duì)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(diǎn)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(duì)等位基因自由組合的雜合子測(cè)交子代比例1∶1∶1∶1的變式，由此可推知該相對(duì)性狀由兩對(duì)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(cuò)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(duì)基因控制，紅花為雙顯類型考點(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試?yán)觯?.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(jìn)行對(duì)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(duì)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(duì)等位基因；(2)測(cè)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(duì)等位基因控制。考點(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試?yán)觯痉椒w驗(yàn)】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(duì)等位基因(A/a和B/b)控制(如圖所示)。(1)花瓣細(xì)胞中的色素位于________(細(xì)胞器)中，催化色素合成的酶的合成場(chǎng)所是________(細(xì)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(jìn)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(diǎn)二自由組合定律中特殊的分離比（應(yīng)試?yán)觯緦?duì)接高考-角度3】小鼠由于其繁殖能力強(qiáng)、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(zhǎng)性狀遺傳研究的幾種情況，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有些基因有純合致死現(xiàn)象(在胚胎時(shí)期就使個(gè)體死亡)，請(qǐng)分析回答下列問題：(1)甲種鼠的一個(gè)自然種群中，體色有黃色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和長(zhǎng)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(zhǎng)尾∶灰色短尾∶灰色長(zhǎng)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(zhǎng)尾鼠占________，純合灰色短尾鼠個(gè)體比例為________。若無上述純合致死現(xiàn)象，要通過一次雜交實(shí)驗(yàn)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