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第15讲基因的自由组合定律[最新考纲]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（5年11考）1.两对相对性状的杂交实验——发现问题(1)杂交实验过程黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒(2)实验结果分析①F1全为黄色圆粒，表明粒色中是显性，粒形中是显性。②F2中出现了不同性状之间的。③F2中4种表现型的分离比为。黄色圆粒重新组合9∶3∶3∶12.对自由组合现象的解释——提出假说(1)理论解释①两对相对性状分别由控制。②F1产生配子时,彼此分离,可以自由组合。③F1产生配子种类及比例：。④受精时，雌雄配子的结合是的，配子结合方式为种。两对遗传因子每对遗传因子不同对的遗传因子YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1随机16(2)遗传图解yrYyRrY_rr绿圆3.设计测交方案及验证——演绎和推理(1)方法实验。(2)遗传图解测交yyrr1∶1∶1∶14.自由组合定律——得出结论(1)内容①控制不同性状的遗传因子的是互不干扰的。②在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子，决定不同性状的遗传因子。(2)实质分离和组合彼此分离自由组合5.孟德尔成功的原因分析(1)科学选择了作为实验材料。(2)采用由单因素到多因素的研究方法。(3)应用了方法对实验结果进行统计分析。(4)科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理的，并且设计了新的实验来验证假说。豌豆统计学假说测交1.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。请思考：(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如何？____________________________________________。(3)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____________________________。(4)图中哪些过程可以发生基因重组？__________________。提示(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)49∶3∶3∶1(4)④⑤2.据图判断，下列①～④中哪些可遵循基因自由组合定律？提示②③④1.真题重组判断正误(1)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6cm，每个显性基因增加纤维长度2cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是8～14cm。(2016·经典高考卷，25)()(2)孟德尔定律支持融合遗传的观点(2015·海南卷，12)()(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·江苏，11C)()(4)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同(2014·海南高考，22D)()√××√以上内容主要源自必修2P9～11孟德尔豌豆杂交实验二全面分析孟德尔实验成功原因，把握自由组合定律实质是解题关键。2.教材P11思考与讨论改编(1)在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？提示①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。③山柳菊的花小、难以做人工杂交实验。(2)孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？提示作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果，故有必要设计测交实验予以验证。3.教材P10旁栏思考题改编请从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系，此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示？提示从数学角度看，(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积，由此可获得如下启示：针对两对相对性状的遗传结果，如果对每一对相对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒∶皱粒＝(315＋108)∶(101＋32)＝3∶1；黄色∶绿色＝(315＋101)∶(108＋32)＝3∶1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的“乘积”，即9∶3∶3∶1来自于(3∶1)2。自由组合定律的实质1.(2014·全国卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么，这两个杂交组合分别是________和________。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是________，______________，_____________和___________。解析(1)4个纯合品种组成的两个杂交组合的F1的表现型相同，且F2的表现型及其数量比完全一致，由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的、受精卵的存活率相等等条件。两种杂交组合分别为抗锈病无芒×感锈病有芒、抗锈病有芒×感锈病无芒。(2)若分别用A、a和B、b表示控制抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因，则F1基因型为AaBb，F2的基因型为A_B_、A_bb、aaB_、aabb，F2自交后代只表现出一对性状分离的基因型分别是AABb、AaBB、Aabb、aaBb，其对应F3株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1。答案(1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒×感锈病有芒抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶12.已知茶树圆形叶(A)对长形叶(a)为显性、深绿叶(B)对浅绿叶(b)为显性，高茎(C)对矮茎(c)为显性。图甲、乙分别是茶树甲、乙中部分染色体基因组成，已知失去图示三种基因中的任意一种，配子会因不能发育而死亡(不考虑交叉互换)。请回答下列问题：现有一基因型确定为AaBbCc的茶树，有各种性状的染色体正常的植株可供选用，请设计遗传实验，判断该茶树染色体组成为图甲类型还是图乙类型。最佳实验方案：_____________________________________。预测结果及结论：___________________________________。答案将待测植株与长形浅绿叶矮茎植株进行测交，观察后代植株表现型若后代植株有4种表现型，其染色体组成为图甲类型；若后代植株有2种表现型，其染色体组成为图乙类型1.基因自由组合定律的细胞学基础2.巧用“逆向组合法”推断亲本基因型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)。注：并非所有非等位基因都遵循自由组合定律——减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如图A中基因a、b)，而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因(如图B中基因A、C)，则不遵循自由组合定律。自由组合定律的验证1.(2013·全国卷，34)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。解析基因分离定律是一对等位基因分配给子代时的规律，将具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1产生的雌雄配子各有两种，比例为1∶1，F2的表现型有两种，比例为3∶1。基因的自由组合定律是位于非同源染色体上的非等位基因分配给子代时的规律，具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交，F1产生的雌雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1，在完全显性的条件下，F2表现型有四种，比例为9∶3∶3∶1。因此，欲验证基因的分离定律，应选具两对相对性状的纯合亲本杂交：aaBB×AAbb(或者AABB×aabb)，得F1，F1自交得F2，观察并统计F2的表现型及其比例，若F2中黄色∶白色＝3∶1，则说明玉米子粒的颜色遵循分离定律，若F2中非糯粒∶糯粒＝3∶1，则验证该相对性状遵循分离定律。若F2黄色非糯粒∶黄色糯粒∶白色非糯粒∶白色糯粒＝9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb，aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则验证这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。F2子粒中：①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝9∶3∶3∶1即：A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律(其他合理答案也可)2.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是()A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉C.若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色解析采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律，必须是可以在显微镜下表现出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1的花粉，B错误；将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。答案C孟德尔两大定律的验证方法整合验证方法结论自交法F1自交后代的分离比为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∶