高考复习资料-分离定律和基因自由组合定律(情况总结好).doc

.- 孟德尔豌豆杂交实验--------分离定律 一、一对相对性状的杂交实验——提出问题 选豌豆做实验材料的原因：①自花传粉，闭花授粉 ②有易于区分的性状，实验结果易观察和分析 ③豌豆花大，易于去雄和人工授粉 1． 异花传粉的步骤：①→②→③→②。(①去雄，②套袋处理，③人工授粉) 2． 常用符号及含义 P：亲本；F1：子一代；F2：子二代；：杂交；⊗：自交；♀：母本；♂：父本。 区分 自交与自由交配的区别 1．自交强调的是相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa群体中自交是指：AAAA、AaAa。 2．自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指：AAAA、AaAa、AA♀Aa♂、Aa♀AA♂。 3． 过程图解 　P　　　纯种高茎纯种矮茎 ↓ 　F1　　　　　　高茎 ↓⊗ 　F2　　　　高茎　　　矮茎 比例　　　　 3 ∶　　1 4． 归纳总结：(1)F1全部为高茎；(2)F2发生了性状分离。 [判一判] 1．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交 (　　) 2．豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状 (　√　) 3．生物体能表现出来的性状就是显性性状，不能表现出来的性状就是隐性性状 (　　) 4．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象 (　　) 二、对分离现象的解释——提出假说 1． 理论解释 (1)生物的性状是由遗传因子决定的。 (2)体细胞中遗传因子是成对存在的。 (3)在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2． 遗传图解 [解惑]　F1配子的种类有两种是指雌雄配子分别为两种(D和d)，D和d的比例为1∶1，而不是雌雄配子的比例为1∶1。 三、对分离现象解释的验证——演绎推理 1． 验证的方法：测交实验，选用F1和隐性纯合子作为亲本，目的是为了验证F1的基因型。 2． 遗传图解 [思考]　孟德尔验证实验中为什么用隐性类型对F1进行测交实验？ 提示　隐性纯合子产生的配子只含有一种隐性配子，能使F1中含有的基因，在后代中全表现出来，分析测交后代的性状表现即可推知被测个体产生的配子种类。 四、分离定律的实质及发生时间——得出结论 1． 实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。(如图所示) 2． 时间：减数第一次分裂后期。 考点一　基因分离定律的相关概念、研究方法及实质 1． 完善下面核心概念之间的联系 2． 孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说—演绎法”，其中属于假说的内容是“生物性状是由遗传因子决定的”、“体细胞中遗传因子成对存在”、“配子中遗传因子成单存在”、“受精时雌雄配子随机结合”。属于演绎推理的内容是F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d＝1∶1)。 3． 观察下列图示，回答问题： (1)能正确表示基因分离定律实质的图示是C。 (2)基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分离。 (3)适用范围 ①真核生物有性生殖的细胞核遗传。 ②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 1． 水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是 (　　) A．杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色 B．F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色 C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 D．F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 答案　C 解析　基因分离定律的实质：杂合子减数分裂形成配子时，等位基因分离，分别进入两个配子中去，独立地随配子遗传给后代，由此可知，分离定律的直接体现是等位基因分别进入配子中去。 技法提炼 验证基因分离定律的方法 基因分离定律的鉴定方法要依据基因分离定律的实质来确定。 1．测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1∶1。 2．杂合子自交法：让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体，采用同基因型的杂合子相互交配)，后代的性状分离比为3∶1。 3．花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。 考点二　显隐性的判断、纯合子和杂合子的鉴定及基因型、表现型的推导 1． 显隐性的判断 (1)根据子代性状判断 ①具有相对性状的亲本杂交，不论正交、反交，若子代只表现一种性状，则子代所表现出的性状为显性性状。 ②具有相同性状的亲本杂交，若子代出现了不同性状，则子代出现的不同于亲本的性状为隐性性状。 (2)根据子代性状分离比判断：两亲本杂交，若子代出现3∶1的性状分离比，则“3”的性状为显性性状。 (3)遗传系谱图中的显隐性判断：若双亲正常，子代有患者，则为隐性遗传病；若双亲患病，子代有正常者，则为显性遗传病。 提醒　若以上方法无法判断时，可以用假设法来判断性状的显隐性。在运用假设法判断显性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可直接予以判断。 2． 纯合子和杂合子的鉴定 (1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下) 待测个体隐性纯合子―→子代 结果分析 (2)自交法：待测个体子代 结果分析 (3)花粉鉴定法 待测个体花粉 结果分析 (4)单倍体育种法 待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株 结果分析 3． 基因型和表现型的推导 (1)由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型) 亲本 子代基因型种类及比例 子代表现型 种类及比例 AAAA AA 全为显性 AAAa AA∶Aa＝1∶1 全为显性 AAaa Aa 全为显性 AaAa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1 Aaaa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1 aaaa aa 全为隐性 (2)由子代推断亲代的基因型(逆推型) ①基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A__来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。 ②隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。 ③根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B 、b表示) 组合 后代显隐性关系 双亲基因型 Ⅰ 显性∶隐性＝3∶1 BbBb Ⅱ 显性∶隐性＝1∶1 Bbbb Ⅲ 只有显性性状 BBBB，BBBb，BBbb Ⅳ 只有隐性性状 bbbb 易错警示　测交与自交的应用范围：测交与自交的选取视生物类型而定：鉴定某生物个 体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时， 测交法、自交法均可以，但自交法较简单。 3． 南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2表现型如图所示。下列说法不正确的是 A．由①②可知黄果是隐性性状 B．由③可以判定白果是显性性状 C．F2中，黄果与白果的理论比例是5∶3 D．P中白果的基因型是aa 解析　首先判断亲本中白果为显性且为杂合子。F1中黄果和白果各占，再分别自交，F2中黄果占，白果占。 答案　D 4． 果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性，现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的F1代再自交产生F2代，将F2代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3代。则F3代中灰身与黑身果蝇比例是 A．3∶1 B．5∶1 C．8∶1 D．9∶1 [互动探究]　若将上题改动如下，重新计算结果动物体不能称自交： (1)让灰身果蝇进行基因型相同的个体交配，则F3中灰身∶黑身＝________。 (2)若F2代中黑身果蝇不除去，让果蝇进行自由交配，则F3中灰身∶黑身＝________。 (3)若F2代中黑身果蝇不除去，让基因型相同的果蝇个体杂交，则F3中灰身∶黑身＝________。 答案　(1)5∶1　(2)3∶1　(3)5∶3 解析　(1)F2中BB 1/3，Bb 2/3，基因型相同的个体交配即可求出bb＝＝，则B_＝5/6；(2)F2代中B配子概率＝，b＝，则bb＝，B_＝3/4；(3)F2中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，基因型相同的个体交配bb＝(bb⊗)＋(Bb⊗)＝3/8，则B__＝5/8。 技法提炼 自交与自由交配的区别 1．自交强调的是相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa群体中自交是指：AAAA、AaAa。 2．自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指：AAAA、AaAa、AA♀Aa♂、Aa♀AA♂。 考点三　分析基因分离定律的异常情况 二、显性或隐性纯合致死导致比例改变 例2　无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，其遗传符合基因的分离定律。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自由交配多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是 (　　) A．猫的有尾性状是由显性基因控制的 B．自由交配后代出现有尾猫是基因突变所致 C．自由交配后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 D．无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2 解析　依题意可知：猫的无尾是显性性状，且表现出显性纯合致死。无尾猫自由交配后代中的无尾猫全部是杂合子，有尾猫的出现是隐性基因所致。无尾猫与有尾猫杂交属于测交，后代中无尾猫和有尾猫各约占1/2。 答案　D 例3　已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是 (　　) A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1 解析　由已知条件可知：AA∶Aa＝1∶2，在该群体中A＝2/3，a＝1/3，所以后代中AA＝4/9，Aa＝22/31/3＝4/9，aa致死，所以理论上AA∶Aa＝1∶1。 答案　A 点拨　某些致死基因导致性状分离比的变化：(1)若某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1，而非正常的3∶1，则推断是显性纯合致死，并且显性性状的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa)杂合子。(2)某些致死基因导致遗传分离比变化：①隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。②显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。③配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。 三、某一基因型在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同(从性遗传) 例4　已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是 (　　) 基因型 HH Hh hh 公羊的表现型 有角 有角 无角 母羊的表现型 有角 无角 无角 A.若双亲无角，则子代全部无角 B．若双亲有角，则子代全部有角 C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1 D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律 解析　绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制，遵循基因的分离定律。无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊，其后代中1/2的基因型为Hh，如果是公羊，则表现为有角；有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊，其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角；若双亲基因型为Hh，则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1，HH的表现有角，hh的表现无角，Hh的公羊有角，母羊无角，有角与无角的数量比为1∶1。 答案　C 点拨　解决从性遗传的突破口 若杂合子如Hh在雌、雄个体中表现型有区别，解题时找雌、雄个体中表现型只有一种基因型的作为突破口，如本题中公羊的无角为hh，而母羊则找有角，只有一种基因型HH。 四、复等位基因 例5　紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的。Pd深紫色、Pm中紫色、Pl浅紫色、Pvl很浅紫色(接近白色)。其显隐性关系是：Pd＞Pm＞Pl＞Pvl(前者对后者为完全显性)。若有浅紫色企鹅(PlPvl)与深紫色企鹅交配，则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是 (　　) A．1中紫色∶1浅紫色 B．2深紫色∶1中紫色∶1浅紫色 C．1深紫色∶1中紫色 D．1深紫色∶1中紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色 解析　深紫色个体的基因型为PdPd时，子代全为深紫色；深紫色个体的基因型为PdPm时，子代的性状分离比为1深紫色∶1中紫色；深紫色个体的基因型为PdPl时，子代的性状分离比为1深紫色∶1浅紫色；深紫色个体的基因型为PdPvl时，子代的性状分离比为2深紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色。 答案　C 点拨　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，涉及到三个基因——IA、IB、i，组成六种基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。  题组二　基因分离定律及其应用 3． (2010上海综合，19)人的前额V形发尖与平发际是由常染色体上单基因控制的一对相对性状(如图)。约翰是平发际，他的父母亲都是V形发尖。约翰父母生一个平发际女孩的概率是 (　　) A．1/4 B．1/2 C．1/16 D．1/8 答案　D 解析　由约翰父母表现型都是V形发尖，而约翰是平发际可知，他的父母表现的性状是显性，且是杂合子(Aa)，因此他的父母生一个平发际(aa)女孩的概率是1/41/2＝1/8。 4． (2010天津理综，6)食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因，TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响，TS在男性为显性，TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为 (　　) A．1/4 B．1/3 C．1/2 D．3/4 答案　A 解析　由题干信息知：母亲基因型为TSTS，她的子女肯定携带TS基因，故子女中长食指应为女性，基因型为TLTS，因此可推出父亲基因型为TSTL，故该对夫妇再生一长食指孩子的概率为1/4(女性TSTL,1/21/2＝1/4)。 5． (2010江苏卷，20)喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g－基因决定雌株。G对g、g－是显性，g对g－是显性，如：Gg是雄株，gg－是两性植株，g－g－是雌株。下列分析正确的是 (　　) A．Gg和Gg－能杂交并产生雄株 B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子 C．两性植株自交不可能产生雌株 D．两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子 答案　D 解析　Gg和Gg－均为雄株，因此两者不能杂交，A项错。两性植株共有gg和gg－两种基因型，最多产生两种类型的配子，B项错。基因型为gg－的两性植株自交，后代中有雌性植株出现，C项错。两性植株群体的随机传粉有gg自交、gg－自交、gg和gg－杂交三种情况：gg自交后代全为纯合子；gg－自交中一半为纯合子，一半为杂合子；gg和gg－杂交，后代中有一半为纯合子，一半为杂合子，所以综合三种情况，纯合子比例高于杂合子，D项正确。 1． 下列有关纯合子的叙述错误的是 (　　) A．由相同基因型的雌雄配子结合并发育而来 B．连续自交，性状能稳定遗传 C．杂交后代一定是纯合子 D．不含等位基因 答案　C 解析　基因型相同的纯合子杂交，所得后代是纯合子；表现型不同的纯合子杂交，所得后代为杂合子，故C错误。 2． 假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、实验验证、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是 (　　) A．孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程 C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验 D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质 答案　C 解析　在孟德尔提出的假说的内容中性状是由成对的遗传因子控制，而不是由位于染色体上的基因控制，故A错误；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况，并据此设计和完成了测交实验，故B错误，C正确；测交后代性状分离比为1∶1，是从个体水平证明基因的分离定律，故D错误。 3． 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为 (　　) 杂交组合 子代表现型及数量 甲(顶生)乙(腋生) 101腋生、99顶生 甲(顶生)丙(腋生) 198腋生、201顶生 甲(顶生)丁(腋生) 全为腋生 A.顶生；甲、乙 B．腋生；甲、丁 C．顶生；丙、丁 D．腋生；甲、丙 答案　B 解析　根据表中第3组杂交组合的结果可推知腋生对顶生为显性。在杂交组合中，顶生的甲个体为纯合子，腋生的乙、丙个体为杂合子，丁个体为显性纯合子。 4． 玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是 (　　) 答案　C 解析　A选项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系；B选项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系；C选项中，非甜与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性性状；若出现两种性状，则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子，此时非甜玉米自交，若出现性状分离，则说明非甜是显性性状；若没有出现性状分离，则说明非甜玉米是隐性纯合子。D选项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。 5． 豌豆和小麦的高茎对矮茎均为显性。将纯种的高茎和矮茎豌豆间行种植，另将纯种的高茎和矮茎小麦间行种植。自然状态下，从矮茎植株上获得的F1的性状是 (　　) A．豌豆和小麦均有高茎和矮茎 B．豌豆均为矮茎，小麦有高茎和矮茎 C．豌豆和小麦的性状分离比均为3∶1 D．小麦均为矮茎，豌豆有高茎和矮茎 答案　B 解析　高茎小麦的花粉可以落到矮茎小麦上，即高茎小麦和矮茎小麦可以进行杂交，而豌豆不可以，因为豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以从矮茎植株上获得的F1的性状：豌豆均为矮茎，小麦有高茎和矮茎。 6． 人类单眼皮与双眼皮的遗传规律如表所示(A、a表示相关基因)。一对单眼皮的夫妇生了一个双眼皮的孩子甲(不考虑基因突变)，则 (　　) AA Aa aa 男性 双眼皮 单眼皮 单眼皮 女性 双眼皮 双眼皮 单眼皮 A.甲是男性，基因型为Aa B．甲是女性，基因型为Aa C．甲是男性，基因型为aa D．甲是女性，基因型为aa 答案　B 解析　由表可知，母方的基因型一定为aa，如果父方的基因型是aa，则孩子甲的基因型一定为aa，表现型为单眼皮；如果父方的基因型是Aa，则孩子甲的基因型为aa时，表现型为单眼皮，孩子甲的基因型为Aa时，女性表现为双眼皮，男性表现为单眼皮。 7． 请根据如下小鼠毛色(由基因F、f控制)遗传的杂交实验，推测胚胎致死(不能完成胚胎发育)的基因型为 (　　) ①黑色黑色→黑色　②黄色黄色→2黄色∶1黑色　③黄色黑色→1黄色∶1黑色 A．FF B．Ff C．ff D．不能确定 答案　A 解析　由②可以判断小鼠的毛色中黄色为显性性状，黑色为隐性性状，且亲本为杂合子(Ff)，理论上后代表现型及比例为黄色∶黑色＝3∶1，结合亲本基因型可以判断，后代出现黄色∶黑色＝2∶1的原因是基因型为FF的胚胎死亡。 13．水稻的非糯性和糯性由一对等位基因控制，据图回答下列问题。 (1)显性性状是____________。 (2)非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性和非糯性两种水稻，这种现象在遗传学上称为____________。 (3)已知非糯性花粉遇碘变蓝色，糯性花粉遇碘变棕色。若取F1的非糯性水稻的花粉加碘染色，在显微镜下观察，呈蓝色花粉和呈棕色花粉的比例约为________。 (4)F1的所有个体自交产生的F2中，糯性水稻的比例是________。 答案　(1)非糯性　(2)性状分离　(3)1∶1　(4)5/8 解析　由图可知，非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性的性状，因此非糯性为显性性状，糯性为隐性性状。同种性状的个体自交产生不同性状的现象叫性状分离。F1的非糯性水稻为杂合子，产生两种比例相等的花粉。F1中非糯性水稻(为杂合子)和糯性水稻各占1/2,1/2的非糯性水稻自交产生糯性水稻的比例为1/21/4＝1/8,1/2的糯性水稻自交产生糯性水稻的比例仍为1/2，因此后代为糯性的比例为1/8＋1/2＝5/8。 2.相同基因、等位基因、非等位基因、复等位基因 (1)相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就叫相同基因。 (2)等位基因：同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。 (3)非等位基因：非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。 (4)复等位基因：若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如人类ABO血型系统中的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性、IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系只能是：IAIA、IAi——A型血；IBIB、IBi——B型血；IAIB——AB型血；ii——O型血。 3．杂合子连续自交n代后，纯合子与杂合子所占比例的计算 当杂合子(Aa)连续自交n代后，后代中的杂合子(Aa)所占比例为1/2n，纯合子(AA＋aa)所占比例为1－1/2n，其中AA、aa所占比例分别为(1－1/2n)1/2。当n无限大时，纯合子概率接近100%。这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。如图曲线表示随着自交代数的变化，纯合子、杂合子所占比例的变化。 从图表可解读以下信息： (1)具有一对相对性状的杂合子自交，后代中纯合子的比例随自交代数的增加而增大，最终接近于1，且显性纯合子和隐性纯合子各占一半。 (2)具有一对相对性状的杂合子自交，后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减，每代递减50%，最终接近于零。 (3)由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的显性个体，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。 孟德尔的豌豆杂交实验-----基因自由组合定律 对自由组合现象的解释和验证——提出假说，演绎推理 1． 理论解释(判一判) (1)F1产生配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，产生数量相等的4种配子 (2)受精时，雌雄配子的结合方式有16种 (3)F2的基因型有9种，比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1 2．遗传图解 3．验证(测交的遗传图解) [解惑]　测交后代的性状及比例取决于杂种子一代产生的配子及比例。 三、自由组合定律的实质、时间、范围——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：（1）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。 （2）两对或两对以上相对性状的遗传 [解惑]　基因自由组合定律中基因行为特点：(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。(2)独立性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰，各自独立地分配到配子中去。(3)普遍性：自由组合定律广泛存在于生物界，并发生在有性生殖过程中。 四、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现 1． 实验方法启示 孟德尔获得成功的原因：①正确选材(豌豆)；②对相对性状遗传的研究，从一对到多对；③对实验结果进行统计学的分析；④运用假说—演绎法(包括“提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论”五个基本环节)这一科学方法。 考点一　基因自由组合定律的实质及验证 1． 观察下面的图示，回答问题 (1)能发生自由组合的图示为 ，原因是非等位基因位于非同源染色体上。 (2)不能发生自由组合的图示为 ，原因是非等位基因位于同源染色体上。 2． 自由组合定律的细胞学基础：同源染色体彼此分离的同时，非同源染色体自由组合。 3． 假如F1的基因型如图A所示，总结相关种类和比例 (1)F1(AaBb)产生的配子种类及比例：4种，AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1。 (2)F2的基因型9种。比例为 (3)F2的表现型种类和比例：4种，双显∶一显一隐∶一隐一显∶双隐＝9∶3∶3∶1。 (4)F1的测交后代基因型种类和比例：4种，1∶1∶1∶1。 (5)F1的测交后代表现型种类和比例：4种，1∶1∶1∶1。 易错警示　自由组合定律的2个应用分析 (1)F2的4种表现型中，把握住相关基因组合A__B__∶A__bb∶aaB__∶aabb＝9∶3∶3∶1。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是(3＋3)/16。 ①当亲本基因型为AABB和aabb时，F2中重组性状所占比例是(3＋3)/16。 ②当亲本基因型为AAbb和aaBB时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。 不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是(3＋3)/16。 2． 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，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(AabbDdaabbdd，AabbDdaaBBdd)或杂交(AabbDdAabbDd，AabbDdAaBBDd)方式。 1． 杂合子(AabbDd)产生配子的情况 实际能产生配子的种类 一个精原细胞 2种(AbD和abd或Abd和abD) 一个雄性个体 4种(AbD、Abd、abD、abd) 一个卵原细胞 1种(AbD或Abd或abD或abd) 一个雌性个体 4种(AbD、Abd、abD、abd) 2． 自由组合定律的验证 (1)常用方法：植物体常采用测交法或自交法；动物体常采用测交法。自交后的比例为9∶3∶3∶1；测交后的比例为1∶1∶1∶1。 (2)结果分析：若出现相应性状的分离比，则符合自由组合定律；否则，不符合自由组合定律。 技巧总结： 1． 配子类型的问题 规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。 如：AaBbCCDd产生的配子种类数： 　　　　　　Aa　Bb　CC　Dd ↓ ↓ ↓ ↓ 　　　　　　2 2 1 2＝8种 2． 配子间结合方式问题 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。 如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？ 先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。 AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。 再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有84＝32种结合方式。 3． 基因型、表现型问题 (1)已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数 规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。 如：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？多少种表现型？ 先看每对基因的传递情况： AaAa→后代有3种基因型，2种表现型； BbBB→后代有2种基因型，1种表现型； CcCc→后代有3种基因型，2种表现型。 因而AaBbCcAaBBCc→后代中有323＝18种基因型，有212＝4种表现型。 (2)已知双亲基因型，求某一具体基因型或表现型子代所占比例 规律：某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分，将各种性状及基因型所占比例分别求出后，再组合并乘积。 如：基因型为AaBbCC与AabbCc的个体杂交，求： Ⅰ.生一基因型为AabbCc个体的概率； Ⅱ.生一表现型为A__bbC__的概率。 分析：先拆分为①AaAa、②Bbbb、③CCCc，分别求出Aa、bb、Cc的概率依次为、、，则子代基因型为AabbCc的概率应为＝。按前面①、②、③分别求出A__、bb、C__的概率依次为、、1，则子代表现型为A__bbC__的概率应为1＝。 易错警示　已知双亲类型求不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率：不同于亲本的类型＝1－亲本类型。 两大遗传定律的比较难 基因与 染色体 实质 F1配子 F2基因型 与比例 F2表现型与比例 测交后代基因型表现型 分离 定律 一对， 一对， 等位基因 分离 2种， 1:1 3种 1:2 :1 2种， 3:1 2种， 1:1 自由组合定律 两对或以上，两对或以上 等位基因分离，非等位基因自由组合 2n种 （1:1）n 3n种 (1:2 :1) n 2n种， （3:1）n 2n种 （1:1）n 3． 在家蚕中，蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的黑色与淡赤色是一对相对性状，黄茧和白茧是一对相对性状，控制这两对性状的基因自由组合且位于常染色体上，现有两个杂交组合，其子代(足够多)表现型及数量比如表所示，以下叙述中错误的是 杂交 组合 子代表现型及比例 黄茧黑蚁 白茧黑蚁 黄茧淡赤蚁 白茧淡赤蚁 组合一 9 3 3 1 组合二 0 1 0 1 A.黑色对淡赤色为显性，黄茧对白茧为显性 B．组合一子代中杂合白茧黑蚁所占的比例为1/8 C．组合一和组合二的子代中白茧黑蚁的基因型相同 D．组合二中亲本的基因型和子代的基因型相同 答案　C 解析　由组合一中黑色∶淡赤色＝3∶1、黄茧∶白茧＝3∶1，可知黑色对淡赤色为显性，黄茧对白茧为显性；设相关基因用A、a(茧色)和B、b(体色)表示，则组合一亲本的基因型为AaBb、AaBb，子代中杂合白茧黑蚁所占的比例为1/8；根据组合二后代的分离比，可知亲本的基因型为aaBb、aabb，后代中白茧黑蚁的基因型为aaBb，而组合一的子代中白茧黑蚁的基因型为aaBb或aaBB。 推断亲代的基因型 1． 基因填充法 例：番茄紫茎(A)对绿茎(a)为显性，缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)为显性。这两对性状的遗传遵循自由组合定律。已知以紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶作亲本杂交，遗传图解如下： 紫茎缺刻叶绿茎缺刻叶→321紫缺∶101紫马∶310绿缺∶107绿马。试确定亲本的基因型。 解题思路：(1)根据题意，确定亲本的基因型为：A__B__、aaB__。 (2)根据后代有隐性性状绿茎(aa)与马铃薯叶(bb)可推得每个亲本都至少有一个a与b。因此亲本基因型：AaBbaaBb。 2． 分解组合法 例：小麦的毛颖(P)对光颖(p)为显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性。这两对性状的遗传遵循自由组合定律。已知以毛颖感锈病与光颖抗锈病两植株作亲本杂交，子代为毛颖抗锈病∶毛颖感锈病∶光颖抗锈病∶光颖感锈病＝1∶1∶1∶1。请写出两亲本的基因型。 解题思路