第4单元 第16讲 自由组合定律IWord下载.docx
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4．观察下面的图示，探究有关问题
（1）能发生自由组合的图示为A，原因是非等位基因位于非同源染色体上。
（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
①F1（AaBb）产生的配子种类及比例：
4种，AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1。
②F2的基因型有9种。
③F2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。
④F1测交后代的基因型种类和比例：
4种，1∶1∶1∶1。
⑤F1测交后代的表现型种类和比例：
（4）假如图B不发生染色体的交叉互换，总结相关种类和比例
①F1（AaCc）产生的配子种类及比例：
2种，AC∶ac＝1∶1。
②F2的基因型有3种。
③F2的表现型种类及比例：
2种，双显∶双隐＝3∶1。
④F1测交后代的基因型种类及比例：
2种，1∶1。
⑤F1测交后代的表现型种类及比例：
题型一 两对相对性状的杂交实验、解释及其验证
1．现有①～④四个果蝇品系（都是纯种），其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。
这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示：
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
若需验证自由组合定律，可选择下列哪种交配类型（ ）
A．①×
②B．②×
C．②×
③D．①×
答案 B
解析 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律，故选②×
④或③×
④。
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色，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
答案 C
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。
题后反思
遗传定律的验证方法
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∶1，则符合分离定律，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，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
F1若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
F1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
题型二 自由组合定律的实质及其应用
3．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：
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）①② ④⑤
（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）4 AABB、AABb、AaBB、AaBb 1/9 （5）4 9∶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。
考点二 自由组合定律应用的题型探究
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
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
1
2
1∶1
4
3
1∶2∶1
3∶1
22
（1∶1）2
42
32
（1∶2∶1）2
（3∶1）2
23
（1∶1）3
43
33
（1∶2∶1）3
（3∶1）3
⋮
n
2n
（1∶1）n
4n
3n
（1∶2∶1）n
（3∶1）n
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．分析基因分离定律和自由组合定律关系及相关比例
3．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
Aa Bb CC Dd
↓ ↓ ↓ ↓
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∶1aa 2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。
b．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。
AaBbCc×
AabbCc杂交后代表现型种类及比例
Aa→3A__∶1aa 2种表现型
Bb×
bb→1Bb∶1bb2种表现型
Cc→3C__∶1cc2种表现型
子代中表现型种类：
子代中A__B__C__所占的概率为3/4×
3/4＝9/32。
题型一 亲本基因型的确定
1．如果已知子代基因型及比例为1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr，并且也知道上述结果是由自由组合定律产生的。
那么亲本的基因型是（ ）
A．YYRR×
YYRr
B．YYRr×
YyRr
C．YyRr×
D．YyRR×
解析 YY与Yy的比例为1∶1，RR∶Rr∶rr的比例为1∶2∶1，所以第一对是显性纯合子与杂合子杂交的结果，第二对是杂合子自交的结果，因此亲本的基因型为YYRr×
YyRr。
2．在家蚕遗传中，黑色（A）与淡赤色（a）是有关蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的相对性状，黄茧（B）与白茧（b）是有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如下表，下列说法不正确的是（ ）
黑蚁黄茧
黑蚁白茧
淡赤蚁黄茧
淡赤蚁白茧
组合一
9
组合二
组合三
A.组合一亲本一定是AaBb×
AaBb
B．组合三亲本可能是AaBB×
AaBB
C．若组合一和组合三亲本杂交，子代表现型及比例与组合三的相同
D组合二亲本一定是Aabb×
aabb
解析 组合一的杂交后代比例为9∶3∶3∶1，所以亲本一定为AaBb×
AaBb；
组合二杂交后代只有白茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为1∶1，所以亲本一定为Aabb×
aabb；
组合三杂交后代只有黄茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为3∶1，所以亲本为AaBB×
AaBB或AaBb×
AaBB；
只有组合一中AaBb和组合三中AaBB杂交，子代表现型及比例才与组合三的相同。
归纳提升
根据子代表现型及比例推测亲本基因型规律
根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一相对性状的亲本基因型，再组合。
如：
（1）子代：
9∶3∶3∶1⇒（3∶1）（3∶1）⇒（Aa×
Aa）（Bb×
Bb）⇒AaBb×
（2）子代：
3∶3∶1∶1⇒（3∶1）（1∶1）
（3）子代：
1∶1∶1∶1⇒（1∶1）（1∶1）⇒（Aa×
aa）（Bb×
bb）⇒
（4）子代：
3∶1⇒（3∶1）×
1⇒（Aa×
Aa）（BB×
____）或（AA×
____）（Bb×
Bb）
（5）子代：
1∶1⇒（1∶1）×
aa）（BB×
bb）
题型二 利用“拆分法”解决自由组合定律问题
3．金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性，高株对矮株为显性，红花对白花为不完全显性，杂合子是粉红花。
三对相对性状独立遗传，如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交，在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是（ ）
A．3/32B．3/64
C．9/32D．9/64
解析 设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC，纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc，F1是AaBbCc，自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是1/2×
3/4×
3/4＝9/32，C正确。
4．水稻香味性状与抗病性状独立遗传。
香味性状受隐性基因（a）控制，抗病（B）对感病（b）为显性。
为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。
两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。
下列有关叙述不正确的是（ ）
A．香味性状一旦出现即能稳定遗传
B．两亲本的基因型分别为Aabb、AaBb
C．两亲本杂交的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0
D．两亲本杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32
答案 D
解析 由题意可知，香味性状对应基因型为aa，一旦出现即能稳定遗传，A正确；
由于子代抗病∶感病＝1∶1，可推知亲代基因型为Bb和bb，子代无香味∶香味＝3∶1，可推知亲代基因型为Aa和Aa，所以两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb，B正确；
两亲本（Aabb、AaBb）杂交的子代中有香味抗病植株的基因型为aaBb，均为杂合子，C正确；
两亲本杂交的子代为1/8AABb、1/4AaBb、1/8AAbb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株（aaBB）所占比例为1/4×
1/4×
1/4＋1/8×
1/4＝3/64，D错误。
题型三 利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题
5．白化病为常染色体上的隐性遗传病，色盲为伴X染色体隐性遗传病。
有一对夫妇，女方的父亲患色盲，本人患白化病；
男方的母亲患白化病，本人正常，预计他们的子女只患一种病的概率是（ ）
A．1/2B．1/8
C．3/8D．1/4
答案 A
解析 解题时先将两种病分开考虑，单纯考虑白化病的遗传情况，则女方基因型为aa，男方基因型为Aa，后代患病概率为1/2，正常概率为1/2；
单纯考虑色盲的遗传情况，女方基因型为XBXb，男方基因型为XBY，后代患病概率为1/4，正常概率为3/4。
将两种病综合考虑，只患一种病包括白化但色觉正常、色盲但肤色正常两种情况，故概率为1/2×
3/4＋1/2×
1/4＝1/2。
6．一个正常的女人与一个并指（Bb）的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。
求再生一个孩子：
（1）只患并指的概率是________。
（2）只患白化病的概率是________。
（3）既患白化病又患并指的男孩的概率是________。
（4）只患一种病的概率是________。
（5）患病的概率是________。
答案
（1）3/8
（2）1/8 （3）1/16 （4）1/2 （5）5/8
解析 由题意知，第1个孩子的基因型应为aabb，则该夫妇基因型应分别为妇：
Aabb、夫：
AaBb。
依据该夫妇基因型可知，孩子中并指的概率应为
（非并指概率为
），白化病的概率应为
（非白化病概率应为
），则：
（1）再生一个只患并指孩子的概率为：
并指概率－并指又白化概率＝
－
×
＝
。
（2）只患白化病的概率为：
白化病概率－白化病又并指的概率＝
（3）生一既白化又并指的男孩的概率为：
男孩出生率×
白化病概率×
并指概率＝
（4）后代只患一种病的概率为：
并指概率×
非白化病概率＋白化病概率×
非并指概率＝
＋
（5）后代中患病的概率为：
1－全正常（非并指、非白化）＝1－
方法技巧
用十字交叉法解决两病概率计算问题
（1）当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下：
（2）根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表：
序号
类型
计算公式
设患甲病的概率为m
则不患甲病概率为1－m
设患乙病的概率为n
则不患乙病概率为1－n
同时患两病概率
m·
只患甲病概率
（1－n）
只患乙病概率
n·
（1－m）
不患病概率
（1－m）（1－n）
拓展求解
患病概率
①＋②＋③或1－④
只患一种病概率
②＋③或1－（①＋④）
考点三 活动：
模拟孟德尔杂交实验
1．实验原理
（1）分离定律：
通过一对相对性状杂交的模拟实验，认识等位基因在形成配子时要相互分离，认识受精作用时雌雄配子是随机结合的。
Yy（或YY、yy）×
Yy（或YY、yy）→子代
（2）自由组合定律
YyRr（或Y__R__、Y__rr、yyR__、yyrr）×
YyRr（或Y__R__、Y__rr、yyR__、yyrr）→子代
2．实验步骤
Ⅰ.模拟一对相对性状的杂交实验
（1）模拟实验操作
①在标有“雄1”、“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张；
②从标有雄1的信封中随机取出1张卡片，从标有雌1的信封中随机取出1张卡片；
③将分别从“雄1”、“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起；
④记录后将卡片放回原信封内；
⑤重复上述过程10次以上。
（2）模拟实验记录
次数
雄1中取出的基因
雌1中取出的基因
子代的基因组合
子代的颜色判断
…
10
Ⅱ.模拟两对相对性状的杂交实验
①在标有“雄1”、“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，在标有“雄2”、“雌2”的每个信封内装入“圆R”和“皱r”的卡片各10张；
②从标有“雄1”、“雄2”、“雌1”、“雌2”的袋中随机取出一张卡片，雄1和雄2中取出的卡片组成雄配子，雌l和雌2中取出的卡片组成雌配子；
③将这4张卡片组合在一起；
雄1、雄2中取出的基因
雌1、雌2中取出的基因
子代的颜色、形状判断
1．减小实验数据统计误差的方法
（1）提倡2～3人的合作学习，1人取卡片，1人记录，1人监督。
在数据统计时样本数量越大，数据所反应的规律性问题越准确，因此可鼓励每组实验次数比10次更多。
当不同小组出现的比例有差别时，应该多鼓励学生自己分析原因。
（2）各组分别统计各个实验的数据，由于实验次数相对较少，各个实验数据反映的关系（数据比例）差别比较大。
应引导学生将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组，增大统计样本数量，减小误差。
2．分析数据中体现的规律
分别统计各组实验数据，根据各组实验规定的显、隐性关系以及各标号组成推测内在关系。
将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组。
（1）模拟两个杂合亲本的杂交（Yy×
Yy），实验数据表明后代出现三种标记组成YY∶Yy∶yy，比例为1∶2∶1，后代出现性状分离，比例为3∶1。
（2）模拟孟德尔研究两对相对性状的杂交实验（YyRr×
YyRr），实验数据表明子代出现9种标记组合；
后代出现分离，按照相关规定得出4种组合，计算其比例为9∶3∶3∶1。
（3）模拟孟德尔研究两对相对性状测交实验（YyRr×
yyrr），实验数据表明子代出现4种标记组合，比例为1∶1∶1∶1。
问题探究
（1）从“雄1”和“雌1”信封内各取出一张卡片表示什么？
提示 可表示F1雌、雄个体产生的配子。
（2）将分别从“雄1”和“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起可模拟什么？
提示 可模拟F1雌雄个体产生配子的受精作用。
（3）在模拟两对相对性状的杂交实验时，只需从“雄2”、“雌2”信封内取卡片吗？
提示 除从“雄2”、“雌2”信封内取卡片，还需从“雄1”、“雌1”信封内取卡片。
（4）怎样增强两种模拟实验的说服力？
提示 两种模拟实验均有必要重复10次以上，方可增强说服力。
题型一 实验基础
1．（2015·
嘉兴期末测试）在模拟孟德尔杂交实验时，有学生取两个信封，装入信封的圆纸片上有的写上“A”，有的写上“a”（如图）。
下列叙述错误的是（ ）
A．两个信封分别代表了父本和母本
B．将取出的2张圆纸片组合并记录组合结果后，要将其放回原信封内
C．将取出的2张圆纸片组合在一起的过程模拟了雌雄配子的随机结合
D．若要模拟自由组合定律，则须在两信封中各加入适量标有“B”和“b”的圆纸片
解析 实验过程中两个信封分别代表了父本和母本，A
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