高一生物第二节基因的自由组合定律(一)苏教版知识精讲.pdf

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1、 用心 爱心 专心 高一生物第二节 基因的自由组合定律（一）苏教版【本讲教育信息】一、教学内容 第二节 基因的自由组合定律（一）二、学习内容：基因的自由组合定律 伴性遗传 基因的自由组合定律的应用 环境因素对性别分化的影响 三、学习目标：阐明基因的自由组合定律 概述伴性遗传 四、学习重点：在基因的分离定律的基础上，通过学习，能够理解基因的自由组合定律的实质，学会运用自由组合定律进行两对相对性状杂交实验的遗传图解分析和相关基因型、表现型的推断。五、学习难点 基因的自由组合定律中后代个体基因型种类多易混淆，必须熟练地掌握规律，做到运用自如。六、学习过程 1.基因的自由组合定律（1）两对相对性状的杂

2、交实验 孟德尔选择了豌豆的 7 对相对性状进行研究，在获得大量数据的基础上归纳出了基因的分离定律。在此基础上，他选择豌豆的 2 对不同相对性状进行研究。选择黄色和绿色、圆粒和皱粒这 2 对相对性状进行研究 豌豆 2 对相对性状的杂交实验 （2）实验现象 F1自交，F2出现 9：3：3：1 的性状分离比。F2除出现黄色圆粒和绿色皱粒两种亲本形状外，还出现黄色皱粒和绿色圆粒的新性状组合。用心 爱心 专心（3）图解 （4）解释 孟德尔认为，2 对相对性状的遗传彼此是独立的。也就是说，控制这 2 对相对性状的基因是彼此独立的，如 F1（YyRr）的 Y 与 y 分离、R 与 r 分离是独立的。孟德尔还

3、认为，控制不同对相对性状的基因之间可以自由组合（现代遗传学研究表明：控制不同相对性状的基因位于非同源染色体上，这是基因之间自由组合的前提）。Y 与 R 或 r 结合的机会是相同的。y 与 R 或 r 结合的机会也是相同的。1 对相对性状的分离与不同相对性状之间的自由组合彼此是独立、互不干扰的。F1产生的雌、雄配子就各有 4 种，它们是 YR、Yr、yR、yr，其数量比接近于 1：1：1：1。F2：16 种组合，9 种基因型，4 种表现型，分离比9：3：3：1 YR F2 16 种组合 9 种基因型 4 种表现型 分 离 比9：3：3：1 F1：YyRr Yr yR yr F1：自交 减数分裂

4、（5）测交 为了验证对自由组合现象的推断，孟德尔又做了测交实验，因为测交实验中子代表现型的种类及比例能够反映被检测个体产生配子的类型及比例。测交实验结果证明，位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。也就是说，在减数分裂形成配子时，一个细胞中的同源染色体上的等位基因彼此分离；非同源染色体上的非等位基因可以进行自由组合。这就是基因的自由组合定律。YyRr 用心 爱心 专心 F1 YyRr（黄圆）测交 后代 yyrr（绿皱）YyRr（黄圆）测交 配子 YR yr Yr yR yr Yyrr（黄皱）yyRr（绿圆）yyrr（绿皱）比例 1 1 1 1 2.3 对相对性状的植株杂交实验

5、即表现型有 8 种，基因型有 27 种。其数量比是 27：9：9：9：3：3：3：1，3.基因的自由组合定律图解 自交 F1自 交 YR Yr yR yr YR YYRR（黄 圆）YYRr（黄 圆）YyRR（黄 圆）YyRr（黄 圆）Yr YYRr（黄 圆）YYrr（黄 皱）YyRr（黄 圆）Yyrr（黄 皱）yR YyRR（黄 圆）YyRr（黄 圆）yyRR（绿 圆）yyRr（绿 圆）yr YyRr（黄 圆）Yyrr（黄 皱）yyRr（绿 圆）yyrr（绿 皱）F2 黄 圆 黄 皱 绿 圆 绿 皱 分 离 比 9 3 3 1 yyrr（绿皱）YyRr（黄圆）配子 F1 YR yr YYRR（

6、黄圆）亲代 （1）棋盘图（2）图解分析：依据 F1配子的基因型，很容易得出 F2的基因型，再据此确定 F2的表现型。4 种数量彼此相等的雄配子与 4 种数量彼此相等的雌配子结合，有 16 种组合方式。F2各种表现型在棋盘图中的分布 行上 1、列左 1 及右上至左下对角线位置 的 9 个组合全为黄色圆粒，右下角组合为绿色皱粒。右上至左下对角线位置的 4 个组合全为黄色圆粒双杂合体，与 F1基因型相同。左上至右下对角线位置的 4 个组合全为纯合体，占总数的 1/4。（3）能否用分离定律分析自由组合问题 用心 爱心 专心 分离定律数据子代表现型 2 种 性状分离比 显性隐性=（31）n（n=等位基因

7、的对数）纯合体杂合体=11 纯合体（或杂合体）占子代的比例 1/2 基因型之比 显性纯合杂合隐性纯合=121 F2组合方式 4n（n=等位基因的对数）种 先用分离定律逐对计算该基因（或性状）在 F2中出现的几率，特定的基因型或性状组合的几率等于两对（或多对）几率之积。如 F2的黄色皱粒=3/41/4=3/16。应用实例简表 计算自由组合 F2问题 分离定律数据 方法 计算结果 子代性状分离比（31）n n=2 9331 子代纯合体比例（1/2）n n=2 1/21/2 1/4 子代双显（隐）性类型比例（3/4）n，（1/4）n（3/4）2，（1/4）2 9/16，1/16 子代 1 隐性 1

8、显性比例 1/4 3/4 1/43/4 3/16 4.基因的自由组合定律的应用（1）基因的自由组合定律在理论上可以解释生物的多样性 F1配子基因重组，出现子代基因型多样性 子代基因型种类=3n，子代表现型种类=2n 基因型多样性是生物多样性的重要原因 2 对杂合基因，其自交后代表现型可能的组合方式是 4（22）种；3 对杂合基因，其自交后代表现型可能的组合方式是 8（23）种；n 对基因，其自交后代表现型可能的组合方式是 2n种。人有 23 对同源染色体，每一对同源染色体上假设都有一对杂合的等位基因，一对这样的夫妇，其子代的基因型种类为 323，表现型种类为 223=8388608（2）基因的

9、自由组合定律在动植物育种工作和医学实践中具有重要的意义。育种应用 人们用杂交的方法，有目的地使生物不同品种间的基因重新组合，以使不同亲本的优良基因组合到一起，经过选择，创造出对人类有益的新品种。例：在小麦中，高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗锈病（R）对不抗锈病（r）是显性。有两个不同品种的小麦，一个品种是矮秆、不抗锈病；另一个品种是高秆、抗锈病。人们将这两个不同品种的小麦进行杂交，根据自由组合定律，选育矮秆、抗锈病品种。利用两个纯种亲本杂交得 F1，F1自交，F2出现矮秆、抗锈病类型 F1 DdRr（高秆、抗锈病）DDRR（高秆、抗锈病）ddrr（矮秆、不抗锈病）F2 ddR （矮秆、抗锈病）

10、由分离定律分析 F2中 dd（矮杆）的概率为（DdDd3/4D 1/4dd）1/4，R（抗锈病）的概率为R Rr3/4R ，F2中 ddR （矮秆、抗锈病）所占比例为 1/43/4=3/16。矮秆、抗锈病的纯合植株（基因型 ddRR）为 1/41/4=1/16 去杂提纯 最后得到能够稳定遗传的矮秆、抗锈病的类型（ddRR）。连续自交 病原体感染 ddR （矮秆、抗锈病）ddRR（矮秆、抗锈病）纯种 （3）在医学实践中 根据基因的自由组合定律分析家族系谱中两种遗传病同时发病的概率，推断后代基因型、表现型及其出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据 例析：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致

11、病基因 D 控制），母亲的表现型正常，他们婚后生育一个但患先天性聋哑的孩子（由隐性致病基因 p 控制，基因型为 pp）的 用心 爱心 专心 概率为 1/8。基因型分析 用分离定律确定子代发病概率：只患多指：（DdddDd）1/2 （正常指 1/2）只患先天性聋哑：（PpPppp）1/4 （无先天性聋哑 3/4）患多指及先天性聋哑：Ddpp 1/21/4=1/8 子代完全正常：1/2dd（正常指几率）3/4P （无先天性聋哑几率）=3/8 【典型例题】1.基因型为 AaBB 和 aaBb 的两个亲本杂交，根据基因的自由组合定律，下列叙述不正确的是 （）A.亲本各产生 2 种配子 B.后代有 4

12、种基因型 C.后代有 4 种表现型 D.后代基因型之比为 1：1：1：1 分析：基因型为 AaBB 和 aaBb 的两个亲本，各产生 2 种配子 AB、aB；aB、ab，后代有 AaBB、AaBb、aaBB、aaBb4 种基因型，基因型之比为 1：1：1：1；由基因型分析后代只有 2 种表现型。C 不正确。2.下列杂交组合中，属于测交的是 （）A.EeFfGgEeFfGg B.EeFfGgeeFfGg C.eeffGgEeFfGg D.eeffggEeFfGg 分析：测交指 F1与隐性类型交配。A、B、C 3 选项中均不存在 3 对基因都是隐性基因的亲本。只有 D 项属于测交。3.基因型为 A

13、aBb 的水稻自交，后代中 2 对基因都是纯合的个体占总数的 （）A.1/16 B.4/16 C.6/16 D.8/16 分析：F1自交，子代中纯合体占 1/2。该 F1具有 2 对等位基因，子代中 2 对基因都是纯合的个体占总数的比例为 1/21/2=1/4=4/16 4.在完全显性且遵循基因的自由组合定律条件下，基因型为 ddEe 和 DdEe 的两个个体杂交，其子代表现型不同于双亲的个体占全部子代的 （）A.5/8 B.3/8 C.3/4 D.1/4 分析：由题意可知，两亲本杂交后代有 4 种表现型，亲本的表现型是隐性-显性、显性-显性两种，与亲本不同的表现型是显性-隐性（1/21/4=

14、1/8）、隐性-隐性（1/21/4=1/8）。共计 1/4。图解验证如下 ddEeDdEe DE De dE de dE DdEE DdEe ddEE ddEe 用心 爱心 专心 de DdEe Ddee ddEe ddee 5.某种哺乳动物的直毛（B）对卷毛（b）为显性，黑色（C）对白色（c）为显性（2 对基因分别位于不同对的同源染色体上）。基因型为 BbCc 的个体与“个体 X”交配，子代的表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色、卷毛白色，它们之间的数量比为 3：3：1：1。“个体 X”的基因型为 （）A.BbCc B.Bbcc C.bbCc D.bbcc 分析：题示该杂交组合的子代中直毛卷

15、毛=11，黑色白色=31。满足这一条件的第一对基因组合是 Bbbb（BbbbBbbb=11），第二对基因组合是 CcCc（CcCcC cc=31）。故 C 项 bbCc 是“个体 X”的基因型。6.白色盘状与黄色球状南瓜杂交，F1全是白色盘状南瓜。F1自交，F2中杂合的白色球状南瓜有 3966 株，则纯合的黄色盘状南瓜有 A.7932 株 B.3966 株 C1983 株 D.1322 株 解析：C （1）首先确定两对相对性状中的显性性状。白盘黄球F1全是白盘，说明白色与盘状分别对黄色、球状是显性。（2）F2中白色球状、黄色盘状为重组类型，各占F2的 3/16，且纯合体占 1/3，杂合体占 2

16、/3。F2中杂合的白色球状南瓜有 3966 株，则纯合的白色球状南瓜为 39661/2 株=1983 株。纯合的黄色盘状南瓜与纯合的白色球状南瓜株数相等。C 项正确。7.人类中男人的秃头（S）对非秃头（s）是显性，女人在 S 基因为纯合时才为秃头。褐眼（B）对蓝眼（b）为显性，现有秃头褐眼的男人和蓝眼非秃头的女人婚配，生下一个蓝眼秃头的女儿和一个非秃头褐眼的儿子。（1）这对夫妇的基因分别是 ，。（2）他们若生下一个非秃头褐眼的女儿，基因型可能是 .（3）他们新生的儿子与父亲，女儿与母亲具有相同基因型的几率分别是 和 。（4）这个非秃头褐眼的儿子将来与一个蓝眼秃头的女子婚配，他们生的子女可能的表

17、现型分别是 。生一个秃头褐眼的儿子的几率是 。若连续生三个都是非秃头蓝眼的女儿的几率是 。解析：可以分别分析两对性状：秃头女儿的基因型应为 SS，非秃头儿子的基因型应为ss，则双亲的基因型应为父亲 Ss、母亲 Ss，同理可以推出父母的眼色基因型为父亲 Bb、母亲 bb。推出双亲的基因型之后再分别分析每对性状便可以正确作答。答案：（1）SsBb Ssbb （2）SsBb 或 ssBb （3）1/4 l/4 （4）褐秃（儿）、蓝秃（儿）、褐非秃（女）、蓝非秃（女）l/4 l/64 【模拟试题】（答题时间：60 分钟）一、选择题 1.基因的自由组合规律的遗传实质是（）A.同源染色体上等位基因的自由组

18、合 B.非同源染色体上等位基因的自由组合 C.同源染色体上非等位基因的自由组合 D.非同源染色体上非等位基因的自由组合 2.具有两对相对性状的纯合亲本杂交，获得 F1。让 F1与双隐性类型进行测交，测交实验不能了解到（）A.F1的基因型 B.Fl产生配子的种类 C.F1相关基因的结构 D.F1产生配子的比例 3.有些线粒体的 DNA 的突变会导致人体的一种称为 Leber 遗传性神经（LHON）的疾病，用心 爱心 专心 该病症是成年后突然失明。某夫妇中，妻子患红绿色盲，丈夫患 LHON，则生出患病男孩的概率是 A.1/2 B.1/4 C.1 D.0 4.基因型为AaBB的父亲和基因型为Aabb

19、的母亲，所生子女的基因型一定不可能的是（独立遗传）（）A.AaBB B.AABb C.AaBb D.aaBb 5.已知豌豆种皮灰色（G）对白色（g）为显性，子叶黄色（Y）对绿色（y）为显性，如果以基因型为 ggYY 的豌豆为母本，与基因型为 GgYy 的豌豆杂交，则母本植株所结籽粒的表现型（）A.全为灰色种皮黄子叶 B.灰色种皮绿子叶 C.白色种皮黄子叶 D.白色种皮绿子叶、白色种皮黄子叶 6.基因型为 AaBbCcDd 的个体与基因型为 AABbCcDd 的个体杂交（4 对基因独立遗传，其中 B 与 b 为不完全显性），其后代中有 （）A.27 种基因型，16 种表现型 B.81 种基因型，

20、16 种表现型 C.54 种基因型，12 种表现型 D.54 种基因型，8 种表现型 7.有一位遗传学家，在实验中发现一种致死现象，黄色毛皮的老鼠不能纯种传代，可杂种传代，而灰色皮毛的老鼠能够纯种传代。黄鼠与黄鼠交配，其后代有黄鼠 2896 只，灰鼠1235 只，那么此交配中致死个体出现的几率是 （）A.25 B.33 C.66.7 D.75 8.按基因的自由组合定律，下列能产生 l/8 基因型 ABCDE 的配子的个体的基因型为（）A.AABbCcDDEe B.AABbCcDDEE C.AABbCcDdEe D.AaBbCcDdEe 9.下面四个图中，能够体现基因的自由组合定律的是（）10.

21、基因型为 AaBb（这两对基因不连锁）的水稻自交，自交后代中两对基因都是纯合的个体占总数的（）A.2/16 B.4/16 C.6/16 D.8/16 11.豌豆花的颜色受两对基因 Pp 和 Qq 所控制，这两对基因遵循自由组合定律。假设至少每一对基因中有一个显性基因时，花的颜色为紫色，其他的基因组合则为白色。依据下列杂交结果中，P：紫花白花F1：3/8 紫花、5/8 白花，推测亲代的基因型应该是（）A.PPQqPPqq B.PPqqPpqq C.PpQqPPqq D.PpQqPpqq 12.（多选）已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到 Fl，F1

22、自交或测交，预期结果正确的是（）A.自交结果中黄色非甜与红色甜比例 9：1 B.自交结果中黄色与红色比例 3：1，非甜与甜比例 3：1 用心 爱心 专心 C.测交结果为红色甜：黄色非甜：红色非甜：黄色甜为 1：1：l：1 D.测交结果为红色与黄色比例 1：1，甜与非甜比例 1：1 13.下表是分析豌豆的两对基因遗传情况所得到的 F2基因型结果（非等位基因位于非同源染色体上），表中列出部分基因型，有的以数字表示。下列叙述不正确的是（）A.表中 Y、y、R、r 都是核基因 B.1、2、3、4 代表的基因型在 F2中出现的概率大小为 3241 C.F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是 6/1

23、6 或 10/16 D.表中 Y、y、R、r 基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体 14.（多选）下图为甲、乙、丙、丁 4 种遗传性疾病的调查结果。根据系谱图分析、推测这 4 种疾病最可能的遗传方式以及一些个体最可能的基因型是（）系谱甲（基因用 A、a 表示）系谱乙（基因用 B、b 表示）系谱丙（基因用 C、c 表示）系谱丁（基因用 D、d 表示）A.系谱甲为常染色体显性遗传，系谱乙为 X 染色体显性遗传，系谱丙为 X 染色体隐性遗传，系谱丁为常染色体隐性遗传。B.系谱甲为常染色体显性遗传，系谱乙为 X 染色体显性遗传，系谱丙为常染色体隐性遗传，系谱丁为 X 染色体隐性遗传 C.系谱甲2 基因型

24、 Aa，系谱乙2 基因型 XB X，系谱丙8 基因型 Cc，系谱丁9基因型 xDxd D.系谱甲5 基因型 Aa，系谱乙9 基因型 XBXb，系谱丙6 基因型 cc，系谱丁6基因型 XDXd 15.人类多指（A）对正常（a）是显性，正常肤色（B）对白化病（b）是显性，控制这两对相对性状的基因分别位于两对常染色体上，是独立遗传的。一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们生的第一个孩子患白化病但不多指，那么下一个孩子只患一种病和两病同患的概率分别是（）A.1/2 1/8 B.3/4 1/4 C.1/4 1/4 D.1/4 1/8 16.基因型分别为 ddEeFF 和 DdEeff 的 2 种豌豆杂交，

25、在 3 对等位基因各自独立遗传的条件下，其子代表现型不同于 2 个亲本的个数占全部子代的（）A.1/4 B.3/8 C.5/8 D.1/2 17.对某植株进行测交，得到的后代基因型为 Rrbb 和 RrBb，则该植株的基因型是 用心 爱心 专心（）A.RRBb B.RrBb C.rrbb D.Rrbb 18.用黄色公鼠 A 分别与黑色母鼠 B 和 C 交配，在几次产仔中，母鼠 B 产仔为 9 黑 6 黄，母鼠 C 产仔全为黑色。那么亲本中 A、B、C 中为纯合子的是（）A.B 和 C B.A 和 C C.A 和 B D.只有 A 19.甲状腺有缺陷会导致甲状腺激素缺乏，有一种耕牛，其甲状腺缺陷

26、可由两种原因引起：一是缺碘，二是一种常染色体隐性遗传病，下列有关这种牛叙述不正确的是（）A.缺少甲状腺激素的牛，其双亲可以是正常的 B.甲状腺正常的个体，可能具有不同的基因型 C.甲状腺有缺陷的个体，一定具有相同的基因型 D.双方有一方是缺陷者，后代可以出现正常个体 20.将基因型为 AaBbCc 和 AABbCc 的向日葵杂交，按基因自由组合定律，后代中基因型为 AABbCC 的个体比例应为（）A.1/8 B.1/16 C.1/32 D.1/64 二、非选择题 21.在家兔中黑色（B）对褐色（b）为显性，短毛（E）对长毛（e）为显性，现有两种纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。请完成下列问题：（1）

27、设计培育能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案（简要程序）。第一步：；第二步：；第三步：；（2）F2中黑色长毛兔的基因型有和两种，其纯合子占黑色长毛兔的 ，杂合子占。（3）此题运用的是基因的定律。22.填空回答：（1）已知番茄的抗病与感病、红果与黄果、多室与少室这三对相对性状各受一对等位基因的控制，抗病性用 A、a 表示，果色用 B、b 表示，室数用 D、d 表示。为了确定每对性状的显、隐性，以及它们的遗传是否符合自由组合定律，现选用表现型为感病红果多室和两个纯合亲本进行杂交，如果 F1表现抗病红果少室，则可确定每对性状的显、隐性，并可确定以上两个亲本的基因型为 和 。将 F1自交得到 F2，如果

28、F2的表现型有种，且它们的比例为，则这三对性状的遗传符合自由组合规律。（2）若采用植物组织培养技术，从上述 F1番茄叶片取材制备人工种子、繁殖种苗，其过程可简述为如下 5 个步骤：上述过程中去分化发生在步骤，再分化发生在步骤，从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有。用心 爱心 专心【试题答案】一、选择题 1.D；2.C；3.C；4.A；5.D；6.C；7.A；8.A；9.D；10.B；11.D；12.ABCD；13.D；14.BD；15.A；16.C；17.A；18.B；19.C；20.B.二、非选择题 21.（1）黑色短毛兔褐色长毛兔Fl F1中的雌、雄交配F2 F2中选出黑色长毛兔测交，据后代的性状表现确定出纯合的黑色长毛兔 （2）BBee Bbee 1/3 2/3（3）自由组合 22.（1）抗病黄果少室 aaBBdd AAbbDD 8 27：9：9：3：3：3：1 （2）b、c 全能性