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1第17讲基因的自由组合定律(Ⅰ)[考纲要求]基因的自由组合定律(Ⅱ)。考点一两对相对性状的遗传实验分析1．两对相对性状的杂交实验——发现问题其过程为：P黄圆×绿皱↓F1黄圆↓⊗F29黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱2．对自由组合现象的解释——提出假说(1)配子的产生①假说：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。②F1产生的配子a．雄配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。b．雌配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。(2)配子的结合①假说：受精时，雌雄配子的结合是随机的。②F1配子的结合方式有16种。(3)遗传图解3．设计测交方案及验证——演绎和推理(1)方法：测交实验。(2)遗传图解24．自由组合定律——得出结论(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。[深度思考](1)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例是多少？提示3/8或5/8。(2)在孟德尔的两对相对性状的实验中，具有1∶1∶1∶1比例的有哪些？提示F1产生配子类型的比例；F1测交后代基因型的比例；F1测交后代的性状分离比。题组一自由组合定律的发生1．在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是()A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1B．F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1C．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合D．F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1答案D解析在孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F1(YyRr)在进行减数分裂时可产生4种比例相等的配子，而不是4个；且卵细胞的数量要远远少于精子的数量；基因的自由组合定律是在F1产生配子时起作用，其实质是减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。综上判断D项正确。2．下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。请分析回答下列问题：3图1图2(1)基因分离定律的实质体现在图中的________，基因自由组合定律的实质体现在图中的________。(填序号)(2)③⑥过程表示________，这一过程中子代遗传物质的来源情况是________________________________________________________________________。(3)图1中子代Aa所占的比例为________，形成这一比例的原因是________________________________________________________________________。(4)图2中子代含有A、B的基因型共有________种，分别是________________________，其中纯合子在这些类型中所占的比例为________。(5)如果A和a、B和b(完全显性)各控制一对相对性状，并且彼此间对性状的控制互不影响，则图2中所产生的子代中表现型有______种，它们的比例为________。答案(1)①②④⑤(2)受精作用细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方(3)1/2亲本各产生两种数量相等的配子以及受精过程的随机性(4)4AABB、AABb、AaBB、AaBb1/9(5)49∶3∶3∶1解析(1)基因分离定律和基因自由组合定律的实质都体现在减数分裂产生配子的过程中，即分别体现在题图中的①②和④⑤。(2)③⑥过程表示精子和卵细胞的受精作用，产生的子代细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方。(3)图1中子代Aa所占的比例为1/2，形成这一比例的原因是亲本各产生两种数量相等的配子以及受精过程的随机性。(4)图2子代中含A、B的基因型所占比例为9/16，纯合子(AABB)在子代中所占比例为1/16，因此，AABB在含A、B的基因型中所占的比例为1/9。(5)图2所产生的子代中表现型有4种，比例为9∶3∶3∶1。技法提炼孟德尔的两对相对性状的杂交实验简记：双亲纯种显和隐；杂交F1全显性；F2四性状——两个亲本、两个重组，比值恰为9∶3∶3∶1。9为两显性(性状)，3为两重组(性状)，1为两隐性(性状)。题组二自由组合定律的实质与验证43．(2014·福建，28节选)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了________种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“____________________________”这一基本条件。答案4非同源染色体上非等位基因解析黑身残翅雄果蝇只产生一种配子，而子代有四种表现型，说明F1中雌果蝇产生了4种配子；自由组合定律的细胞学基础是位于非同源染色体上的非等位基因间自由组合。4.某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如图所示，请回答下列问题：(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为____________________。(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有____________________。(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有________________________________________________________________________。(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是________________________________________________________________________。答案(1)不遵循。因为控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上(2)AbD、abd或Abd、abD(3)A、a、b、b、D、d(4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd解析控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不符合基因的自由组合定律。从题图中可知，A和b连锁，a和b连锁，D和d在另一对同源染色体上，该昆虫的一个初级精母细胞产生的四个精细胞，两两相同，其基因型为AbD、abd或Abd、abD。该细胞在有丝分裂的间期进行染色体复制(基因也复制)，在后期两套基因随着姐妹染色单体的分开移向细胞两极，即每一极都有A、a、b、b、D、d。该昆虫细胞可进行有丝分裂和减数分裂，在分裂的间期D基因复制，而两个D基因的分离，是随着姐妹染色单体的分开而分离，即在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。验证基因自由组合定律可采用测交(AabbDd×aabbdd，AabbDd×aaBBdd)或杂交(AabbDd×AabbDd，AabbDd×AaBBDd)方式。技法提炼是否遵循自由组合定律的判断方法(1)两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律5如图中A－a、B－b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律，分为以下两种情况：①在不发生交叉互换的情况下，AaBb自交后代性状分离比为3∶1。②在发生交叉互换的情况下，其自交后代有四种表现型，但比例不是9∶3∶3∶1。(2)验证自由组合定律的实验方案①测交法：双杂合子F1×隐性纯合子，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝1∶1∶1∶1。②自交法：双杂合子F1自交，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝9∶3∶3∶1。考点二基因自由组合定律的常规题型1．基因的分离定律与自由组合定律的比较项目基因分离定律基因自由组合定律2对相对性状n对相对性状相对性状的对数1对2对n对等位基因及位置1对等位基因位于1对同源染色体上2对等位基因位于2对同源染色体上n对等位基因位于n对同源染色体上遗传实质减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子中减数分裂时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，从而进入同一配子中实践应用纯种鉴定及杂种自交纯合将优良性状重组在一起联系在遗传时，遗传定律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合2.n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律相对性状对数等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种比例6类1121∶1431∶2∶123∶12222(1∶1)24232(1∶2∶1)222(3∶1)23323(1∶1)34333(1∶2∶1)323(3∶1)3⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮nn2n(1∶1)n4n3n(1∶2∶1)n2n(3∶1)n3.用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题(1)思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题，在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律的问题。(2)分类剖析①配子类型问题a．多对等位基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应配子种类数的乘积。b．举例：AaBbCCDd产生的配子种类数AaBbCCDd↓↓↓↓2×2×1×2＝8种②求配子间结合方式的规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。③基因型问题a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积。b．子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。c．举例：AaBBCc×aaBbcc杂交后代基因型种类及比例Aa×aa→1Aa∶1aa2种基因型BB×Bb→1BB∶1Bb2种基因型Cc×cc→1Cc∶1cc2种基因型子代中基因型种类：2×2×2＝8种。子代中AaBBCc所占的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。④表现型问题a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。7b．子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积。c．举例：AaBbCc×AabbCc杂交后代表现型种类及比例Aa×Aa→3A__∶1aa2种表现型Bb×bb→1Bb∶1bb2种表现型Cc×Cc→3C__∶1cc2种表现型子代中表现型种类：2×2×2＝8种。子代中A__B__C__所占的概率为3/4×1/2×3/4＝9/32。[深度思考](1)能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律吗？提示不能。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上，还是位于一对同源染色体上，在单独研究时都符合分离定律，都会出现3∶1或1∶1这些比例，无法确定基因的位置，也就没法证明是否符合自由组合定律。(2)和中，若图1和图2的同源染色体均不发生交叉互换，自交后的表现型种类一样吗？提示不一样。前者2种，后者为3种。(3)基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交①第一亲本和第二亲本产生的配子种类数分别为____________、________。②AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种数为________。③杂交后代的基因型与表现型的种类