12基因的自由组合定律.docx
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12基因的自由组合定律
1.2 基因的自由组合定律
导入:
完成两个遗传实验:
豌豆粒色实验:
P黄色x绿色→F1黄色。
F1自交产生两种表现型:
黄色和绿色,比例为3:
1
豌豆粒形实验:
P圆形x皱形→F1圆形。
F1自交产生两种表现型:
圆粒和皱粒,比例为3:
1
新授:
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
讲述3
F1表现出的是什么性状:
黄色圆粒,说出哪些为显性性状:
黄色,圆粒
F2中原有性状,出现的新性状(重组型)
对每一对性状进行单独分析:
P10,讲述4
粒形圆粒:
皱粒=3:
1
粒色黄色:
绿色=3:
1
由此看出,单独看每一对性状的遗传规律仍遵循着基因的分离定律。
也就是说在3/4的黄色种子中,其中应该有3/4是圆粒,1/4是皱形;在1/4的绿色种子中,应该有3/4是圆粒,1/4是皱粒。
反过来也是一样。
把两性状结合起来:
黄色圆粒:
3/4x3/4=9/16
黄色皱粒:
3/4x1/4=3/16
绿色圆粒:
1/4x3/4=3/16
绿色皱粒:
1/4x1/4=1/16即:
9:
3:
3:
1
二、对自由组合现象的解释
2、
1、
或用棋盘法:
雌配子
雄配子
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
Yr
F2中基因型9种,结合方式16种,表现型4种。
其中,纯合子:
1/4,分别是YYRR,YYrr,yyRR,yyrr
杂合子3/4,YyRr(双杂)1/4,Yyrr1/8,yyRr1/8
亲本性状5/8,重组性状(新类型)3/8
F2中黄色圆粒中纯合子占1/9
绿色圆粒中纯合子占1/3
黄色皱粒中纯合子占1/3
三、对自由组合定律的验证—测交
测交时,选用双隐性植株与F1杂交
在实验中,因为双隐性个体只产生一种隐性配子yr,产生的后代种类就是F1产生配子的种类;由于yr配子是不会影响F1所产生配子对性状的控制,所以根据测交后代的表现型,可以推测F1的基因型,测交后代的比例,也就是F1产生的配子的比例。
测交产生的结果是产生了四种后代:
黄色圆粒,黄色皱粒,粒色圆粒,绿色皱粒,并且它们的数量基本相同。
即四种表现型数量比接近1:
1:
1:
1.另外测交时要进行正反交,母的是说明F1既能产生四种雄配子也能产生四种雌配子。
从而证实了F1在形成配子时,不同对的等位基因是自由组合的。
与预期结果一致,说明假设正确。
四、自由组合定律的内容:
p11
1、发生时间:
减数第一次分裂后期。
2、实质:
非同源染色体上的非等位基因自由组合
3、适用范围:
①真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)遗传;②独立遗传的两对及两对以上的等位基因。
4、孟德尔获得成功的原因
5、自由组合定律的应用
(1)指导杂交育种:
把优良性状结合在一起。
F1
纯合子
(2)指导医学实践:
为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
分析两种或两种以上遗传病的传递规律,推测基因型和表现型的比例及群体发病率。
观察甲、乙两图,分析自由组合定律:
(1)甲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分别位于同一对同源染色体上,不遵循该定律。
只有位于非同源染色体上的非等位基因之间,遗传时才遵循自由组合定律。
“实验法”验证遗传定律
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
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测交后代的性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1测交后代的性状比例为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
若有两种花粉,比例为1∶1,则符合分离定律
若有四种花粉,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,若植株有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
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,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
矫正易错 强记长句
1.含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是
。
(1)当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是
。
(2)当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是
+
=
。
2.F2出现9∶3∶3∶1的4个条件
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。
(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。
(3)所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。
(4)供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
3.自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合,而“非等位基因”是指不在同源染色体相同位置上的不同基因,同源染色体上及同一条染色体上都有“非等位基因”。
这里的“基因自由组合”发生在配子形成(减Ⅰ后期)过程中,不是发生在受精作用过程中。
某实验小组用豌豆的两对性状做实验。
选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状,分别用Y、R表示)与某种豌豆作为亲本杂交得到F1,并把F1的统计数据绘制成了柱形图。
则:
1.你能推测出亲本豌豆的表现型与基因型吗?
请写出推测过程。
能。
根据基因的分离定律,单独分析一对基因传递情况,子代中黄色与绿色分离比为3∶1,则亲本的基因型为Yy×Yy,圆粒与皱粒分离比为1∶1,则亲本的基因型为Rr×rr,所以亲本的基因型为YyRr×Yyrr,表现型是黄色圆粒、黄色皱粒。
2.有同学认为子代黄色与绿色比符合基因的分离定律,但圆粒与皱粒的比不符合基因的分离定律,你觉得该同学的想法是否有道理?
请设计一个实验来验证。
没有道理。
如果将F1的黄色圆粒自交,则后代的圆粒与皱粒的比应为3∶1,符合基因的分离定律。
3.如果市场上绿色圆粒豌豆销售形势很好,能利用现有F1中四种表现型豌豆获得纯合的绿色圆粒豌豆吗?
请写出设计思路。
能。
将F1中绿圆豌豆(yyRr)自交,淘汰绿色皱粒,再连续自交并选择,直到不发生性状分离为止。
五、自由组合定律的解题技巧:
快速回忆:
AA产生配子A一种
Aa产生配子Aa一种
aa产生配子a一种
AaxAa后代雌雄配子结合方式有4种,基因型3种。
1、产生配子类型问题
AaBBCc产生配子种数为4种,(每个配子只含有成对的基因中的一个)
2x1x2=4,写出四种配子......
例:
AaBbCCDd产生配子8种
2、配子结合方式问题:
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子结合方式有多少种:
思路:
先求AaBbCc与AaBbCC各产生配子多少种
2x2x2=82x2x1=4
由于两性配子间的结合是随机的,因而结合方式为:
8x4=32种
3、基因型、表现问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交后代中雌雄配子的组合有多少种?
基因型多少种?
表现型多少种?
解:
先看每对基因的传递情况:
AaxAa→AAAaaa3种基因型2种表现型
BbxBb→BBBbbb3种基因型2种表现型
CcxCC→CCCc2种基因型2种表现型
AaBbCc与AaBbCC杂交后代中组合方式32种,基因型18种,表现型8种。
4、概率问题:
如AaBbCc与AaBbCC的个体杂交,求:
生一基因型为AabbCc的概率。
先拆开
5、由后代表现型分离比推测亲本基因型(分解组合法)
9:
3:
3:
1→(3:
1)(3:
1)→(AaxAa)(BbxBb)
1:
1:
1:
1→(1:
1)(1:
1)→(Aaxaa)(Bbxbb)
3:
3:
1:
1→(3:
1)(1:
1)→(AaxAa)(Bbxbb)
→(1:
1)(3:
1)→(Aaxaa)(BbxBb)
3:
1→(3:
1)x1→(AaxAa)(BBx--)或(AaxAa)(bbxbb)
1x(3:
1)→(AAx--)(BbxBb)或(aaxaa)(BbxBb)
例题:
由后代推亲本基因型
1、小麦的高杆D与矮杆d,抗病R与易感病r两对相对性状,一对亲本杂交,统计数量发现,高杆抗病:
高杆易感病:
矮杆抗病:
矮杆易感病=3:
3:
1:
1,求两亲本的基因型?
分析:
3:
3:
1:
1=(3:
1)(1:
1)
高杆:
矮杆=3:
1,抗病:
易感病=1:
1,
所以,亲本基因型为DdRr,Ddrr
解自由组合相关题目规律:
用分离定律求解自由组合定律
用乘法定理求配子、子代的概率
2、AADdFf产生配子4种,与AaddFf杂交,后代基因型12种,表现型4种,后代AaDdFf的概率为1/2*1/2*1/2=1/8
3、
3、若A、a与B、b分别控制一对相对性状,下面的个体自交后代表现型即比例是多少?
思考:
这两对等位基因的遗传满足自由组合定律吗?
六、不正常比例的遗传计算
1、致死效应
某种鼠中,毛的黄色基因Y对灰色基因y为显性,短尾基因T对长尾基因t为显性,且基因Y或T在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因是自由组合的。
现有两只黄色短尾鼠交配,它们所生后代的表现型比例为:
4:
2:
2:
1
2、累加效应
人类皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)所控制;基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并可以累加.若一个纯深色肤色的人与一个纯白色肤色的人婚配,F1肤色为中间色;若F1与同基因型的异性婚配,F2出现的基因型种类数和表现型的比例为( )
A.9种,9:
3:
3:
1B.9种,9:
6:
1C.9种,9:
7D.9种,1:
4:
6:
4:
1
3、基因间的互相影响:
蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)为显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)为显性,两对等位基因独立遗传.现用杂合白茧(YyIi)相互交配,后代中的白茧与黄茧的分离比为:
解:
蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)为显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)为显性,两对等位基因独立遗传.现用杂合白茧(YyIi)相互交配,后代中9Y_I_、3Y_ii、3yyI_、1yyii,只有3Y_ii为黄茧,其余全为白茧,故后代中的白茧与黄茧的分离比为13:
3
4、多对基因控制一对性状:
在香豌豆中,只有当C、R两个显性遗传因子同时存在时,花色才为红色,一株红花与一株遗传因子组成为ccRr的植株杂交,子代有3/8开红花,则这株红花植株自交子代中杂合的红花植株占:
1/2
5、基因的连锁互换
黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交,F1全为灰体长翅。
用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。
如果用横线( )表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(.)表示基因位置,亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为 和 。
F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为 。
6、不完全显性遗传现象
在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。
将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交,则后代表现型及比例应该为( )
A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1
B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1
C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1
审题关键
(1)因F1粉红色牵牛花自交所得F2中红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1,则可知粉红色牵牛花个体为杂合子,假设为Aa,则红色为AA(或aa),白色为aa(或AA)。
(2)F2中粉红色占2/3,红色占1/3,则自交子代基因型及比例为AA(aa)∶Aa∶aa(AA)=3∶2∶1。
答案 B
7、复等位基因遗传
研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:
Cb-黑色、Cc-乳白色、Cs-银色、Cx-白化。
为确定这组基因间的关系,进行了部分杂交实验,结果如下,据此分析下列说法正确的是( )
杂交组合
亲代表现型
子代表现型
黑
银
乳白
白化
1
黑×黑
22
0
0
7
2
黑×白化
10
9
0
0
3
乳白×乳白
0
0
30
11
4
银×乳白
0
23
11
12
A.两只白化豚鼠杂交,后代不会出现银色个体
B.该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种
C.无法确定这组等位基因间的显性程度
D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现四种毛色
审题关键
(1)亲代黑×黑→子代出现黑和白化,说明黑(Cb)对白化(Cx)为显性;亲代乳白×乳白→子代出现乳白和白化,说明乳白(Cc)对白化(Cx)为显性;亲代黑×白化→子代出现黑和银,说明黑(Cb)对银(Cs)为显性,银(Cs)对白化(Cx)为显性。
进而可推知这组等位基因间的显性程度为Cb(黑色)>Cs(银色)>Cc(乳白色)>Cx(白化)。
(2)白化豚鼠的基因型为CxCx,白化豚鼠杂交后代的表现型只有白化;该豚鼠群体中与毛色有关的基因型中纯合子有4种,杂合子有6种。
(3)若双亲杂交子代要出现白化豚鼠,必然要求两亲本基因型通式为_Cx×_Cx,又因等位基因间的显性程度为Cb(黑色)>Cs(银色)>Cc(乳白色)>Cx(白化),两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色。
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。
复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:
IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
8、从性遗传现象
人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对等位基因B和b控制,结合下表信息,相关判断不正确的是( )
项目
BB
Bb
bb
男
非秃顶
秃顶
秃顶
女
非秃顶
非秃顶
秃顶
A.非秃顶的两人婚配,后代男孩可能为秃顶
B.秃顶的两人婚配,后代女孩可能为秃顶
C.非秃顶男与秃顶女婚配,生一个秃顶男孩的概率为1/2
D.秃顶男与非秃顶女婚配,生一个秃顶女孩的概率为0
审题关键
(1)由题干信息可知,非秃顶男的基因型为BB,非秃顶女的基因型为BB或Bb,二者婚配,后代男孩的基因型为BB或Bb。
(2)秃顶男的基因型为Bb或bb,秃顶女的基因型为bb,二者婚配,后代女孩的基因型为Bb或bb。
(3)非秃顶男的基因型为BB,秃顶女的基因型为bb,二者婚配,后代的基因型为Bb,若为男孩则表现为秃顶,若为女孩则正常,因此生一个秃顶男孩的概率为1/2。
(4)秃顶男的基因型为Bb或bb,非秃顶女的基因型为BB或Bb,二者婚配,所生女孩有可能秃顶。
答案 D
9、表型模拟问题
(2017·河南模拟)果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表1),现用6只果蝇进行3组杂交实验(如表2),且雄性亲本均在室温20℃条件下饲喂。
下列分析错误的是( )
表1
饲喂条件
AA
Aa
aa
室温(20℃)
正常翅
正常翅
残翅
低温(0℃)
残翅
残翅
残翅
表2
组别
雌性亲本
雄性亲本
子代饲喂条件
子代表现型及数量
Ⅰ
①残翅
②残翅
低温(0℃)
全部残翅
Ⅱ
③正常翅
④残翅
室温(20℃)
正常翅91、残翅89
Ⅲ
⑤残翅
⑥正常翅
室温(20℃)
正常翅152、残翅49
A.亲代雌性果蝇中⑤一定是在低温(0℃)的条件下饲喂
B.亲代果蝇中③的基因型一定是Aa
C.若第Ⅱ组的子代只有两只果蝇存活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率为
D.果蝇翅型的遗传说明了生物性状是由基因与环境共同调控的
审题关键
(1)果蝇的翅型受基因和环境温度两方面的影响,低温全为残翅,室温时残翅基因型为aa。
(2)⑤与⑥杂交后代在室温条件下,子代果蝇出现正常翅∶残翅=3∶1,则亲本的基因型为Aa。
(3)③与④杂交后代在室温条件下,子代果蝇出现正常翅∶残翅=1∶1则亲本的基因型为Aa和aa,若子代只有两只果蝇存活,由于子代果蝇数目少,偶然性大,所以出现残翅果蝇的概率无法确定。
答案 C
七、性状分离比9:
3:
3:
1的变式及应用
1、看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
如:
13:
3,9:
7,15:
1,9:
3:
4.
2、将异常分离比与正常分离比9:
3:
3:
1进行对比,分析合并性状的类型,比如9:
3:
4,则为9:
3:
(3:
1),即4为两种性状的合并结果。
3、对照表格确定异常分离原因
4、根据原因推测基因型或者腿短相应表现型比例
序号
条件
F1(AaBb)自交后代比例
F1测交后代比例
1
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现
9:
6:
1
1:
2:
1
2
两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状
9:
7
1:
3
3
当某一对隐性基因成对存在时,表现为双隐性性状,其余表现正常
9:
3:
4
1:
1:
2
4
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余表现正常
15:
1
3:
1
5
显性基因在基因型中的个数影响性状表现
AABB:
(AaBB,AABb):
(AaBb,aaBB,AAbb):
(Aabb,aaBb):
aabb=1:
4:
6:
4:
1
AaBb:
(Aabb,aaBb):
aabb=1:
2:
1
6
显性纯合致死
AaBb:
Aabb:
aaBb:
aabb=4:
2:
2:
1
AaBb:
Aabb:
aaBb:
aabb=1:
1:
1:
1
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