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第14讲 自由组合定律
浙江[学考+选考]考纲确认
考点
知识内容
必考
加试
2.自由组合定律
(1)两对相对性状的杂交实验、解释及其验证
b
b
(2)自由组合定律的实质
b
b
(3)自由组合定律的应用
c
c
(4)活动:
模拟孟德尔杂交实验
b
b
考点一|自由组合定律的发现过程
1.两对相对性状的杂交实验
(2)实验结果及分析
结果
结论
F1全为黄色圆形
说明黄色和圆形为显性性状
F2中圆形∶皱形=3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色=3∶1
说明子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本性状(黄色圆形、绿色皱形),新出现两种性状(黄色皱形、绿色圆形)
说明不同性状之间进行了自由组合
2.对自由组合现象的解释
(1)解释内容
①不同对的遗传因子在形成配子时自由组合。
②当F1形成配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合。
③受精时,雌雄配子随机结合。
(2)相应结论:
F2有16种组合型,__9__种基因型,4种表现型。
3.对自由组合现象解释的验证
(1)实验方法:
测交法,用F1与双隐性纯合亲本杂交。
(2)实验目的:
验证对自由组合现象的解释。
(3)预期结果
(4)实验结果:
无论是正交还是反交,都得到4种数目相近的不同类型的测交后代,比例为1∶1∶1∶1。
(5)实验结论:
因测交结果与预期相符,表明F1产生了四种数目相等的配子。
4.自由组合定律的实质
在F1形成配子时,等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合,即两对等位基因的分离或组合是互不干扰的,是各自独立地分配到配子中去的。
(2016·10月浙江选考)在模拟孟德尔杂交实验中,甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。
将抓取的小球分别放回原烧杯后,重复100次。
下列叙述正确的是( )
A.甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用
B.乙同学的实验模拟基因自由组合
C.乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2
D.从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种
B [甲同学的实验模拟F2产生的受精作用;乙同学模拟的是非等位基因间的自由组合;乙同学抓取小球的组合类型中DR占1/2×1/2=1/4;从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有3×3=9种。
]
1.两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中亲本类型和重组类型
(1)若亲本是黄色圆形(YYRR)和绿色皱形(yyrr),则F2中亲本类型是指F2中表现为黄色圆形和绿色皱形的类型,所占比例为9/16+1/16=10/16;重组类型为不同于亲本的类型,即表现型为黄色皱形和绿色圆形,所占比例为3/16+3/16=6/16。
(2)若亲本是黄色皱形(YYrr)和绿色圆形(yyRR),则F2中亲本类型为黄色皱形(Y_rr)和绿色圆形(yyR_),所占比例为3/16+3/16=6/16;重组类型为绿色皱形(yyrr)和黄色圆形(Y_R_),所占比例为1/16+9/16=10/16。
2.自由组合定律的实质
(1)产生后代的过程中,雌雄配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中,而不是受精作用时。
(2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。
一条染色体上的多个基因也称为非等位基因,它们是不能自由组合的。
3.分离定律与自由组合定律的比较
规律
项目
分离定律
自由组合定律
研究性状
一对
两对或两对以上
控制性状的等位基因
一对
两对或两对以上
F1
等位基因对数
1
2或n
配子类型及其比例
2(1∶1)
22或2n(1∶1)2或(1∶1)n
配子组合数
4
42或4n
F2
基因型种数
3
32或3n
基因型比例
1∶2∶1
(1∶2∶1)2或(1∶2∶1)n
表现型种数
2
22或2n
表现型比例
3∶1
(3∶1)2或(3∶1)n
F1测交子代
基因型种数
2
22或2n
基因型比例
1∶1
(1∶1)2或(1∶1)n
表现型种数
2
22或2n
表现型比例
1∶1
(1∶1)2或(1∶1)n
4.利用分离定律解答自由组合定律问题
将自由组合问题转化为基因分离问题。
先研究每一对相对性状(基因),再把它们的结果综合起来,即“先分开、再组合”的解题思路。
如黄圆豌豆(YYRR)和绿皱豌豆(yyrr)杂交,推出F2中基因型、表现型的种类及其比例的过程:
(1)正推法求子代的相关种类及比例
AaBbCc
产生的配子种类数
2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)=8种
基因型为ABC的配子的比例
1/2A×1/2B×1/2C
♂AaBbCc×AaBbcc♀
雌雄配子的结合方式
8(雄配子种类数)×4(雌配子种类数)
子代基因型种类数
3×3×2
子代表现型种类数
2×2×2
子代基因型为AaBBCc的比例
1/2Aa×1/4BB×1/2Cc
子代全部性状为显性的个体的比例
3/4A_×3/4B_×1/2C_
(2)逆推法确定双亲基因型
子代表现型及其比例
亲代基因型
黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶3∶1
AaBb×AaBb
黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=3∶1∶3∶1
aaBb×AaBb
黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=3∶3∶1∶1
AaBb×Aabb
黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=1∶1∶1∶1
AaBb×aabb或Aabb×aaBb
1.(2017·1月绍兴部分学校联考)下图中能体现基因的自由组合定律实质的是( )
A.① B.② C.③ D.②和③
A [基因自由组合定律实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
]
2.(2017·浙江名校联考)四个豌豆品系中控制2对相对性状的基因在染色体上的关系如下图所示,两对性状均完全显性。
有关叙述错误的是( )
A.甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1∶1∶1∶1
B.乙、丙植株杂交后代都含有两对等位基因
C.丙、丁植株杂交后代杂合子的概率为1/2
D.丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1
B [甲、乙植株杂交,即AaBb×aabb,后代表现型有四种,其比例是1∶1∶1∶1,A项正确;乙、丙植株杂交,即AAbb×aabb,后代的基因型均为Aabb,含有两对基因,但只有一对等位基因,B项错误;丙、丁植株杂交,即AAbb×Aabb,后代杂合子为Aabb,其概率为1/2,C项正确;丁植株自交,后代的基因型比例是1AAbb∶2Aabb∶1aabb,D项正确。
]
3.人体耳垂离生(A)对连生(a)为显性,眼睛棕色(B)对蓝色(b)为显性,两对基因自由组合。
一个棕眼离生耳垂的男性与一个蓝眼离生耳垂的女性婚配,生了一个蓝眼连生耳垂的孩子,倘若他们再生育,未来子女为蓝眼离生耳垂、蓝眼连生耳垂的概率是( )
A.1/4,1/8 B.1/8,1/8
C.3/8,1/8D.3/8,1/2
C [根据亲代表现型及子代表现型可确定双亲的基因型为:
父本AaBb,母本Aabb,两对基因分别考虑,Aa×Aa→3A_∶1aa,Bb×bb→1Bb∶1bb,可知未来子女棕眼的概率为1/2,蓝眼的概率为1/2,耳垂离生的概率为3/4,耳垂连生的概率为1/4,则子女为蓝眼离生耳垂的概率为(1/2)×(3/4)=3/8,蓝眼连生耳垂的概率为(1/2)×(1/4)=1/8。
]
4.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。
用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图。
据图判断下列叙述正确的是( )
P 黄色×黑色
↓
F1 灰色
↓F1雌雄交配F
F2 灰色 黄色 黑色 米色
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状
B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型
C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合体
D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
B [若相关基因用A、a与B、b表示。
则黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交,F1均为灰色,F1雌雄个体交配,F2出现9灰色∶3黄色∶3黑色∶1米色的性状分离比,表明灰色个体的基因型为A_B_,假设黄色个体的基因型为aaB_,则黑色个体的基因型为A_bb,米色个体的基因型为aabb。
F1为双杂合子(AaBb),与黄色亲本杂交,后代的基因型为AaB_(灰色),aaB_(黄色),B项正确;F2出现性状分离,体色由两对等位基因控制,则F2灰色大鼠中有1/9的为纯合体(AABB),其余为杂合子,C项错误;F2中黑色大鼠的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,与米色(aabb)大鼠杂交产生米色大鼠的概率为(2/3)×(1/2)=1/3,D项错误。
]
5.(2017·金、丽、衢十二校模拟)已知豌豆某两对基因按照自由组合定律遗传,其子代基因型及比例如图,则双亲的基因型是( )
A.AABB×AABb
B.AaBb×AaBb
C.AaBb×AABb
D.AaBB×AABb
C [分析图形,子代中AA∶Aa=1∶1,说明亲本中相关基因型是AA×Aa;子代中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,说明亲本中相关基因型是Bb×Bb,所以两亲本的基因型为AABb×AaBb。
]
6.(2017·1月宁波九校联考)现有易感病(S)红果肉(R)番茄与抗病红果肉番茄杂交,其后代中易感病红果肉∶易感病黄果肉∶抗病红果肉∶抗病黄果肉=3∶1∶3∶1,则两个亲本的基因型为( )
A.SsRr和ssRrB.SsRr和Ssrr
C.SsRR和ssRrD.SsRr和SsRr
A [易感病红果肉番茄与抗病红果肉番茄杂交,后代中易感病∶抗病=1∶1,表明亲本中相关亲本的基因型为Ss×ss;后代中红果∶黄果=3∶1,表明亲本中相关亲本的基因型为Rr×Rr,因此两个亲本的基因型为SsRr和ssRr。
]
考点二|自由组合定律的拓展应用
(2016·4月浙江选考)某自花授粉植物的花色有红色和白色,花色取决于细胞中的花色素,花色素合成的主要过程如下图所示。
设花色由2对等位基因A和a、B和b控制。
取白花植株(甲)与白花植株(乙)杂交,F1全为红花,F1自交得F2,F2中出现红花和白花。
下列叙述正确的是( )
A.植株甲能产生2种不同基因型的配子
B.若亲代白花植株中基因a或b发生突变,则该植株一定开红花
C.用酶1的抑制剂喷施红花植株后出现了白花,该植株的基因型仍然不变
D.若基因B发生突变导致终止密码子提前出现,则基因B不能编码氨基酸,植株开白花
C [根据花色素合成主要过程的示意图可知,开红花的植株的基因型是A_B_,开白花的植株的基因型是A_bb、aaB_、aabb。
由于白花植株(甲)与白花植株(乙)杂交,F1全为红色,所以甲的基因型是AAbb(aaBB),则其产生的配子的种类为1种,为Ab(aB),A项错误;亲代中白花植株的基因型为AAbb或aaBB,因基因突变具有多方向性,故基因a或b不一定会突变成A或B基因,所以该植株不一定开红花,B项错误;用酶1的抑制剂喷施红花植株后出现了白花的现象是不遗传变异,其遗传物质没有发生改变,酶1的抑制剂只是抑制了酶1的活性,所以该植株的基因型不变,C项正确;基因B发生突变导致终止密码子提前出现,会使
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