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基因的自由組合定律一、【知識(shí)點(diǎn)】（一）、兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及對現(xiàn)象的解釋①孟德爾兩對相對性狀的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)型：黃圓 : 黃皺 : 綠圓 : 綠皺 =9：3：3：1②對實(shí)驗(yàn)的解釋a．n對相對性狀由n對基因控制b．純種只產(chǎn)生一種配子c．F1自交，等位基因分離，非等位基因自由組合產(chǎn)生4種比例相等的配子。由于受精機(jī)會(huì)均等（16種），F(xiàn)2產(chǎn)生9種基因型，4種表現(xiàn)型。2．對自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——測交①方法：讓F1與雙隱性類型相交。（二）、基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)具有兩對（或更多對）相對性狀的親本進(jìn)行雜交，在雜合體形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。注意掌握以下兩點(diǎn)：1．同時(shí)性：同源染色體上等位基因的分離與非同源染色體上等位基因間的自由組合同時(shí)進(jìn)行。2．獨(dú)立性：同源染色體上等位基因間的相互分離與非同源染色體上非等位基因間的自由組合，互不干擾，各自獨(dú)立地分配到配子中去。二、基礎(chǔ)要點(diǎn)（一）、減數(shù)分裂與基因的自由組合定律。用減數(shù)分裂的知識(shí)可以解釋基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)。（二）、下列情況適用基因的自由組合定律1．性染色體上的基因與常染色體基因間的遺傳關(guān)系。2．性別遺傳與常染色體基因間的遺傳關(guān)系（三）、基因工程的辦法使某一生物獲得新基因，不等同于生物形成配子過程中基因通過自由組合使后代產(chǎn)生新類型的情形。（四）、基因的自由組合會(huì)使后代產(chǎn)生變異，這變異屬于基因重組類型。（五）、多對等位基因的遺傳，如果這些等位基因都位于非同源染色體，其遺傳符合自由組合定律，以某個(gè)體含n對（n表示雜合基因?qū)?shù)）等位基因?yàn)槔?，它形成的配子?shù)，自交后代基因型數(shù)、表現(xiàn)型數(shù)如表所示：（六）、自由組合規(guī)律常見題型及解題方法。1．題型一：由親代表現(xiàn)型或基因型推導(dǎo)子代表現(xiàn)型或基因型的種類及比值（順推型）。解這類題的方法較多，有棋盤法、分枝法等。2．題型二：由子代的表現(xiàn)型、基因型推導(dǎo)親代的基因型及表現(xiàn)型（逆推型）。這類題一般先用“待定基因法”寫出親本中已知的基因型，未知的用“___”表示，如A__bb。然后根據(jù)子代情況來確定待定部分的基因。如果涉及多對基因，那么最好還是對每對基因（相對性狀）分別考慮。三、知識(shí)結(jié)構(gòu)（一）兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)1、F1全部為黃色圓粒（顯性）2、F2有四種表型：黃圓和綠皺（親本型），黃皺和綠圓（重組型）3、F2性狀分離比例（1）每對性狀分別比例均為3：1粒形子葉色相對性狀黃色綠色圓形皺形實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)416140423133分離比例3：13：1實(shí)驗(yàn)結(jié)論每對等位基因遵循分離定律遺傳（2）兩對性狀重組的分離比例為（3：1）2自由組合遺傳現(xiàn)象是指F2性狀分離比例符合（3：1）n的遺傳表現(xiàn)（二）理論探討1、兩對性狀分別由兩對基因控制黃與綠（Y-y），圓與皺（R-r）2、F1（YyRr）非等位基因位于非同源染色體上：3、減數(shù)分裂時(shí)非等位基因之間的遺傳關(guān)系（如下圖）：4、F2的基因和表現(xiàn)型及其比例雌配子雄配子YRYrYRyrYRYYRR　 ①黃圓②③④YrYYRr　 ②黃圓YYrr　 ⑦④⑤yRYyRR　 ③黃圓④yyRR　 ⑧綠圓⑥yrYyRr　 ④黃圓Yyrr　 ⑤黃皺yyRr　 ⑥綠圓yyrr　 ⑨綠皺比例9黃圓[YR]：3黃皺[Yr]：3綠圓[yR]：1綠皺[yr]（三）測交驗(yàn)證方式正交反交親本組合F1黃圓　 ×　 綠皺F1綠皺　 ×　 黃圓F1表型（粒數(shù)）黃圓　 黃皺　 綠圓　 綠皺31　　 27　　　26　　26黃圓　 黃皺　 綠圓　 綠皺24　　　22　　 25　　26論證依據(jù)F1產(chǎn)生4種等數(shù)的雌配子F1產(chǎn)生4種等數(shù)的雄配子實(shí)驗(yàn)結(jié)論F1減數(shù)分裂時(shí)，非等位基因之間的分離或重組互不干擾1．實(shí)驗(yàn)方式：測交法2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：F1表型比真實(shí)反映出F1的配子種類及比例3．證據(jù)：F1產(chǎn)生4種類型數(shù)量相等的配子4．結(jié)論：(1)F1的基因型(2)F1的基因動(dòng)態(tài)(四)自由組合定律1．基本論點(diǎn)：揭示F1的基因動(dòng)態(tài)(1)非等位基因位于非同源染色體上(2)減數(shù)分裂時(shí)每對等位基因分離(3)非等位基因之間隨機(jī)組合2．實(shí)質(zhì)：非等位基因之間分離或重組的互不干擾性(五)理論和實(shí)踐意義1．基因重組是生物變異的原因之一2．雜交育種上的應(yīng)用(1)選擇優(yōu)點(diǎn)多、缺點(diǎn)少、優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的親本(2)是選擇符合育種目標(biāo)個(gè)體的有利時(shí)機(jī)(3)連續(xù)自交和選擇使基因型趨于純化(附)基因的連鎖和互換定律(一)果蠅體色和翅型的遺傳實(shí)驗(yàn)P灰身長翅×黑身殘翅F1測交F1　 灰長♂×黑殘♀F1　 灰長♀×黑殘♂Ft表型50%灰長，50%黑殘42%灰長，42%黑殘（親本型）8%黑長，8%灰殘（重組型）特點(diǎn)只有兩種親本型后代沒有重組型后代大部分為兩種親本型后代小部分為重組型后代方式完全連鎖遺傳不完全連鎖遺傳(二)理論解釋——連鎖基因的交換重組1．非等位基因位于一對同源染色體不同座位上2．同一條染色體上的連鎖基因連在一起傳遞3、減數(shù)分裂時(shí)，非姐妹染色單體交換，使等位基因互換，非等位基因重組4．發(fā)生交換重組的原始生殖細(xì)胞數(shù)量少，F(xiàn)1的重組型配子比例小(三)連鎖和交換定律的實(shí)質(zhì)1．基因座位：2．基因動(dòng)態(tài)：四、重點(diǎn)、難點(diǎn)、拓展知識(shí)解析1、遺傳的染色體學(xué)說1866年，孟德爾發(fā)表了他對豌豆遺傳性狀的研究結(jié)果，但在很長時(shí)間內(nèi)，這些成果的意義沒有被人們所認(rèn)識(shí)。孟德爾去世后，直到20世紀(jì)初，科學(xué)家們通過對細(xì)胞內(nèi)染色體行為的研究，發(fā)現(xiàn)孟德爾提出的遺傳因子及其獨(dú)立分離與自由組合特性與染色體的行為特征具有平行性。主要表現(xiàn)為：在體細(xì)胞中染色體和基因都是成對存在的；形成配子時(shí)每對染色體分離，每對基因也分離；在配子中，只有每對染色體的一個(gè)染色單體，也只有每對等位基因中的一個(gè)基因。細(xì)胞學(xué)研究提供了在顯微鏡下可以看到的染色體行為與雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳因子的行為相關(guān)聯(lián)的證據(jù)。于是便形成了遺傳的染色體學(xué)說，該學(xué)說闡明了生物學(xué)的一個(gè)基本概念：基因位于染色體上，成對的染色體及其位于染色體上的成對基因在細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)分離，獨(dú)立分配到配子中，經(jīng)過有性生殖過程中雌雄配子的組合，它們重新組合配對。遺傳的染色體學(xué)說的建立，使人們重新認(rèn)識(shí)到孟德爾遺傳學(xué)定律的重要意義。同學(xué)在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的基本定律時(shí)，也要注意到遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，做到知識(shí)上的前后聯(lián)系。2、多基因遺傳人類皮膚顏色不香豌豆花那樣：要么紫色，要么白色，兩者必具其一。在不同的人群中，膚色深淺不一，表現(xiàn)出連續(xù)性或漸進(jìn)性的變化。這種連續(xù)性變化的遺傳性狀往往是由多基因決定的。是多基因決定一種遺傳性狀常見的現(xiàn)象，又稱為多基因遺傳。決定性狀的3對等位基因都是按照分離和自由組合的規(guī)律在F1代和F2代中傳遞和配對，深膚色的基因A、B、C對于淺膚色基因a、b、c并不表現(xiàn)出絕對的顯性優(yōu)勢，因而它們的雜合子表現(xiàn)出膚色出深到淺連續(xù)性的變化，這種連續(xù)性變化具有正態(tài)分布特點(diǎn)，即中間型膚色的個(gè)體數(shù)量最多，極端深色或淺色的個(gè)體數(shù)量最少。五、例題分析例1．某一個(gè)精原細(xì)胞的基因組成如圖，經(jīng)減數(shù)分裂后能形成的精子種類和數(shù)目各是（ ）個(gè)A．4，4 B．2，4C．1，1 D．4，8解析：該題是直接考慮學(xué)生對基因自由組合定律實(shí)質(zhì)的理解，但又綜合了減數(shù)分裂知識(shí)。由于題設(shè)“一個(gè)精原細(xì)胞”的條件，增加了難度，設(shè)了一個(gè)“陷阱”。這點(diǎn)構(gòu)成本題的一個(gè)亮點(diǎn)。粗心的同學(xué)很容易誤選A項(xiàng)。“一個(gè)精原細(xì)胞”經(jīng)減數(shù)分裂只形成兩個(gè)不同的次級(jí)精母細(xì)胞，同一次級(jí)精原細(xì)胞產(chǎn)生的兩個(gè)精子其基因組成相同。答案為B。例2．水稻高稈（D）對短稈（d）為顯性?？沟疚敛。≧）對易感稻瘟?。╮）為顯性，兩對性狀獨(dú)立遺傳，用一個(gè)結(jié)合易感病矮稈品種與一個(gè)純合抗病方稈雜交， 代中出現(xiàn)既抗病又抗倒伏類型的基因型及其所占比例為（ ）A．ddRR，1/8 B．ddRr，1/16C．ddRR，1/16和ddRr，1/8 　　D．DDrr，1/16和DdRR，1/8例3．豚鼠的黑毛（B）對白毛（b）是顯性，毛粗糙（R）對毛光滑（r）是顯性，下表是三種不同的雜交組合以及各種雜交組合所生的子代各表現(xiàn)型數(shù)目，請?jiān)诒砀駜?nèi)填寫親代的基因型。親代 　　　　　　子代各表現(xiàn)型及數(shù)目表現(xiàn)型 　　　　　黑粗 　　黑光　　 白粗      白光黑光×白光　　　　 0 　　　18　     0        16黑粗×白光 　　　 10 　 　　8       6         9白粗×白粗 　　　  0 　　 　0      32        12解析：已知子代表現(xiàn)型及數(shù)量，求親本基因型（或表現(xiàn)型）的一類推斷性題，可采用逆推法，把兩對相對性狀的遺傳分成兩個(gè)一對相對性狀遺傳來分析，運(yùn)用基因的分離規(guī)律，從子代類型及比值入手來進(jìn)行推斷。答案：第一組：BbRr×bbrr第二組：Bbrr×bbrr第三組：bbRr×bbRr例4、一株紅花香豌豆，只有當(dāng)兩顯性基因A、B同時(shí)存在時(shí)才開紅花。某開紅花香豌豆與aaBb雜交，后代中  有3／8開紅花；若讓此豌豆自交，在其紅花后代中，雜合體所占比例為A、1／9　 B、8／9　 C、1／16　 D、9／16解析：這道題是對自由組合定律的實(shí)際應(yīng)用，首先根據(jù)該紅花香豌豆與aaBb雜交后代中有3／8開紅花這個(gè)現(xiàn)象，分析出這株紅花香豌豆的基因型是AaBb，然后再根據(jù)題干中的步驟進(jìn)行計(jì)算。后代中紅花占總量的9／16，而紅花中純合體占后代總量的1／16。答案：B例5、豌豆中高莖(T)對矮莖(t)呈顯性，綠豆莢(G)對黃豆莢(g)是顯性，這兩對基因位于兩對非同源染色體上，則Ttgg與TtGg雜交后代的基因型和表現(xiàn)型的數(shù)目依次是A、5和3　 B、6和4　 C、8和16　 D、9和14解析：這道題是對遺傳規(guī)律，以及基因型與表現(xiàn)型之間相互關(guān)系的靈活運(yùn)用，是對基礎(chǔ)知識(shí)的考查。在完全顯性的條件下，生物的表現(xiàn)型主要取決于基因型。答案：B例6、雜合體后代的下列遺傳發(fā)現(xiàn)，屬于自由組合遺傳現(xiàn)象的實(shí)例是A香豌豆花色與花粉粒B果蠅體色與翅形C牽牛花花色與葉形D玉米粒色與粒形紫花、長粒44%紫花、圓粒6%紅花、長粒6%紅花、圓粒44%灰身長翅50%黑身殘翅50%紅花闊葉37.5%紅花窄葉12.5%白花闊葉37.5%白花窄葉12.5%有色飽滿73%有色皺縮2%無色飽滿2%無色皺縮23%解析：基因的分離定律闡述的位于非同源染色體上的非等位基因的傳遞規(guī)律。在配子生成過程中非等位基因之間分離或重組互不干擾。自由組合遺傳現(xiàn)象指的是雜合體后代自交性狀分離比符合(3：1)n。答案：C例7、人體耳垂離生(L)對連生(l)為顯性，眼睛棕色(B)對藍(lán)色(b)為顯性。一位棕眼離生耳垂的男性與一位藍(lán)眼離生耳垂的女性婚配，生育一個(gè)藍(lán)眼連生耳垂的子女。若再生一個(gè)子女，未來子女為藍(lán)眼離生耳垂的幾率為A、B、C、D、解析：在遺傳規(guī)律中，基因的分離定律是基礎(chǔ)，是一對等位基因的遺傳規(guī)律，自由組合定律是兩對及兩對以上等位基因(非等位基因位于非同源染色體上)的遺傳規(guī)律，明確了非等位基因之間在遺傳過程中的關(guān)系。所以在分析多對相對性狀的實(shí)際問題時(shí)，應(yīng)該先用分離定律的知識(shí)對各對相對性狀單獨(dú)分析，然后再用自由組合定律的知識(shí)進(jìn)行分析，得到正確答案。答案：C例8、將基因型為AaBbCc和AABbcc的向日葵雜交，按照自由組合規(guī)律，后代中基因型為AABBCc的個(gè)體比例為A、B、C、D、解析：自由組合定律是多對相對性狀的遺傳規(guī)律。解題思路與上題相同。答案：D例9、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。3對相對性狀分別受3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3對性狀聯(lián)系在一起分析，它們的遺傳所遵循的是_____________規(guī)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____________。答案：(1)自由組合。(2)8。(3)紅果對黃果、兩室對多室、高莖對矮莖例10、現(xiàn)在三個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AabbDD，C品種的基因型為aaBBDD。三對等位基因分別位于三對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形三對相對性狀。請回答：(1)如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上三個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株?　 (用文字簡要描述獲得過程即可)(2)如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾年?解析：根據(jù)基因自由組合定律，利用雜交育種的方式可以培育新品種。雜交試驗(yàn)的方法可以參照孟德爾所做的雜交試驗(yàn)。這道題考查對知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。答案：(1)A與B雜交得到雜交一代，雜交一代與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，可以得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成基因型為aabbdd植株。(2)4年。七、練習(xí)題1．非同源染色體上的非等位基因間的自由組合發(fā)生在　?。?nbsp; ）A．減數(shù)分裂第一次分裂的后期B．減數(shù)分裂第二次分裂的后期C．受精作用中D．聯(lián)會(huì)、四分體期2．基因型RrYY的個(gè)體自交后代基因型的比應(yīng)該是（  ）A．3：1 B．1：2：1C．1：1：1 D．9：3：3：13．克隆羊“多莉”的誕生，轟動(dòng)全球，若它是用A羊（基因型BbDd）的乳腺細(xì)胞核注入到B羊（基因型BBDD）的去核卵細(xì)胞中，形成一個(gè)“雜合”細(xì)胞，再將此細(xì)胞置入C羊（基因型為bbdd）子宮內(nèi)孕育，最終由C羊產(chǎn)下的一頭小羊。問“多莉”的基因型是（  ）A．BBDD B．BbDd C．bbdd D．多種可能4．某生物體在減數(shù)分裂時(shí)形成四種配子，即Ab:aB:AB:ab=4:4:1:1，此生物自交得的后代中，基因型為AaBb個(gè)體的出現(xiàn)幾率是（  ）A．16/100 B．34/100 C．4/16 D．17/1005．將基因型為Aabb玉米的花粉傳給基因型為aaBb的雌蕊所得到的籽粒，其胚的基因型最多有（  ）A．3種 B．4種 C．6種 D．9種6．基因型為AaBB的父親和基因型為Aabb的母親，他們所生子女的基因型不會(huì)是（  ）A．AABb B．AaBB C．AaBb D．a(chǎn)aBb7．具有兩對相對性狀的植株雜交，按自由組合定律遺傳，F(xiàn)1只有一種表現(xiàn)型，那么F2代出現(xiàn)重組類型中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的（   ）A．1/16 B．2/16 C．3/16 D．4/168．一個(gè)雜交組合的后代（F2）是3:1的性狀分離化，那么這個(gè)雜交組合是（  ）A．DDtt×ddTT B．DDTt×ddTtC．Ddtt×ddTt D．DDTT×ddTt9．做兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)時(shí)不必考慮的是（   ）A．親本的雙方都必須純合子B．每對相對性狀各自要有顯隱性關(guān)系C．控制相對性狀的基因獨(dú)立分配D．顯性親本作父本，隱性親本作母本10．將基因型為AaBbCc和AABbCc的向日葵雜交，按基因自由組合定律，后代中基因型為AABBCC的個(gè)體比例應(yīng)為（  ）A．1/8 B．1/16 C．1/32 D．1/6411．設(shè)桃子的果實(shí)的果肉顏色（白色或黃色）受基因D或d控制，果皮有否毛（有毛或光滑）受基因T或t控制，兩對基因位于非同源染色體上。根據(jù)下列現(xiàn)象，回答問題：現(xiàn)象：（1）白肉毛桃（A品種）×黃肉滑桃（A品種）→12只黃肉毛桃∶14只白肉毛桃（B品種）（2）黃肉滑桃（B品種）×白肉毛桃（B品種）→12黃肉滑桃∶10黃肉毛桃。問：（1）可以推斷出的顯隱性關(guān)系是__________。（2）寫出黃肉毛桃的基因型__________。（3）若人們喜歡吃黃肉滑桃，應(yīng)選取上述哪一品種栽培？_________________________________________（4）利用黃肉毛桃怎樣培育出白肉滑桃？為什么？__________________________________________________12．黃色圓粒豌豆與綠色圓粒豌豆雜交，對其子代的表現(xiàn)型按每對相對性狀進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，其結(jié)如下圖，其中黃色（Y）對綠色（y）為顯性，圓粒（R）對皺粒（r）為顯性，請據(jù)圖回答（1）——（5）問題：（1）子代中圓粒與皺粒的比例__________。（2）親本中黃色圓粒與綠色圓粒的基因型分別為__________和__________。（3）雜交后代的表現(xiàn)型及比例為__________。（4）F1中黃色圓粒的基因型為__________。若使F1中黃色圓粒與綠色皺粒豌豆雜交，則F2中純合子所占比例為__________。（5）本雜交后代中能穩(wěn)定遺傳的占總數(shù)的__________，它們的表現(xiàn)型分別是__________。答案:1．A 2．B 3．B 4．B 5．B   6．B 7．B 8．B 9．D 10．C11．（1）黃肉對白肉為顯性，毛桃對光滑為顯性（2）DdTt（3）黃肉滑桃花（B品種）（4）讓黃肉毛桃自交，因?yàn)樗且粋€(gè)雜合子（DdTt），后代會(huì)出現(xiàn)白肉滑桃。12．（1）3：1（2）YyRr yyRr（3）黃圓：黃皺：綠皺=3：1：3：1（4）YyRR或YyRr 1/16（5）1/4 綠色圓粒和綠色皺粒