1-2-孟德爾的豌豆雜交實驗(二)(基因的自由組合定律)(人教版2019必修2)

筆記2.孟德爾的豌豆雜交實驗（二）1.基因的自由組合定律。（1）方法：假說--演繹法試驗過程說明及問題二對相對性狀的雜交試驗：【方法】：人工異化傳粉進行正交、反交?！粳F(xiàn)象】：正交、反交的子一代都是黃色圓粒。【問題】：①出現(xiàn)了親本所沒有的性狀組合——綠色圓粒和黃色皺粒。黃圓綠皺②F2不同性狀類型的數(shù)量比接近_9：3:3:1_【說明】：①黃色和圓粒是顯性性狀，綠色和皺粒是隱性性狀。②對每一對相對性狀單獨進行分析，每一對相對性狀遵循分離定律。（2）過程：第1步：觀察實驗，發(fā)現(xiàn)問題對分離現(xiàn)象的解釋：①配子的產(chǎn)生：【假說】：F1在產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以_自由組合_?！綟1產(chǎn)生的配子】?雄配子種類及比例：YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1?雌配子種類及比例：YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1②配子的結(jié)合：【假說】：_受精時_時，雌雄配子的結(jié)合是_隨機的_。【F1配子的結(jié)合方式有_16_種】。第2步：提出假說，解釋問題設計測交實驗，預期實驗結(jié)果（紙上談兵）實施測交實驗，得出實驗結(jié)果第3步：設計實驗，驗證假說控制不同性狀的遺傳因子的_分離和自由組合_是互不干擾的。在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子_彼此分離_，決定不同性狀的遺傳因子_自由組合_。適用范圍：①真核生物的性狀遺傳。②有性生殖生物的性狀遺傳。③細胞核遺傳（細胞質(zhì)中的遺傳因子及原核生物和非細胞生物都不遵循）。④一對相對性狀的遺傳。第4步：總結(jié)歸納，提出規(guī)律（3）能力提升雙顯性狀（Y_R_）占9/16單顯性狀（Y_rr+yyR_）占3/8①F2表型分析雙隱性狀（yyrr）占1/16親本類型（Y_R_+yyrr）占5/8重組類型（Y_rr+yyR_）占3/8純合子：（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）占1/4②F2基因型分析雙雜合子（YyRr）占1/4單雜合子（YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr）占1/2解題神器1：P:(aaBB)(AAbb)AABB×aabb↓F1:AaBb↓F2:A_B_A_bbaaB_aabb9:3:3:11AABB1AAbb1aaBB1aabb2AABb2Aabb2aaBb2AaBB4AaBb解題神器2：(雜交)：(aaBb)(Aabb)P:(測交)：AaBb×aabb↓F1:AaBbAabbaaBbaabb1:1:1:1上圖中只有測交能驗證自由組合定律，雜交不能驗證。解題方法：對每一對相對性狀單獨分析，拆分成多個分離定律。9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)2.自由組合定律的題型（針對開始入門，參加結(jié)業(yè)考試的基礎題型）（1）自由組合定律的實質(zhì)與細胞學基礎【例1】基因的自由組合定律發(fā)生于下圖中哪個過程：（）AaBb1AB:1Ab:1aB:1ab雌雄配子隨機結(jié)合子代9種基因型A.①B.②C.③D.④（2）解題方法求解相關(guān)問題（基礎）?！纠?】【思路】首先將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為若干個基因的分離定律問題，在獨立遺傳的情況下，為幾個分離定律的相乘。計算方法配子的種類多對等位基因的個體產(chǎn)生某種配子的種類是每對基因產(chǎn)生相應配子種類的乘積。舉例：AaBbCCDd產(chǎn)生的配子種類數(shù)：AaBbCCDd↓↓↓↓2×2×1×2=種配子間的結(jié)合方式兩基因型不同的個體雜交，配子間結(jié)合方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積。舉例：YyRr×YyRr,配子的結(jié)合方式有種①配子類型問題②基因型類型及概率的問題問題舉例計算方法AaBbCc與AaBBCc雜交，求它們后代的基因型種類數(shù)可分解為三個分離定律：Aa與Aa→后代有種基因型（1AA:2Aa:1aa）Bb與BB→后代有種基因型（1BB:1Bb）4種表現(xiàn)型問題舉例計算方法AaBbCc與AaBBCc雜交，求它們后代的基因型種類數(shù)Cc與Cc→后代有種基因型（1CC:2Cc:1cc）因此，AaBbCc與AaBBCc雜交的后代中有種基因型。AaBbCc與AaBBCc雜交，求它們后代中AaBBcc出現(xiàn)的概率計算1/2（Aa）×1/2(BB)×1/4(cc)=③表現(xiàn)型類型及概率的問題問題舉例計算方法AaBbCc×AabbCc,求其雜交后代可能的表現(xiàn)型種類數(shù)可分解為三個分離定律：Aa與Aa→后代有種表現(xiàn)型（3A_:1aa）Bb與bb→后代有種表現(xiàn)型（1BB:1Bb）Cc與Cc→后代有種表現(xiàn)型（3C_:1cc）因此，AaBbCc×AabbCc,后代中有種表現(xiàn)型。AaBbCc×AabbCc,求其雜交后代中A_bbcc表現(xiàn)型出現(xiàn)的概率計算3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=（3）自由組合定律的（歸納法）的練習【例3】(2017·全國卷Ⅱ)若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定,其中,A基因編碼的酶可使黃色素轉(zhuǎn)化為褐色素;B基因編碼的酶可使該褐色素轉(zhuǎn)化為黑色素;D基因的表達產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達;相應的隱性等位基因a、b、d的表達產(chǎn)物沒有上述功能。若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交,F1均為黃色,F2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數(shù)量比,則雜交親本的組合是()A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd（4）自由組合定律的驗證【思路】通過觀察，可以說明雜合體（如AaBb）能產(chǎn)生4種配子?！痉椒ā竣贉y交（1:1:1:1）；②自交（9∶3∶3∶1）；③花粉鑒定法（形狀和染色）【例4】某單子葉植物的非糯性(A)對糯性(a)為顯性,抗病(T)對染病(t)為顯性,花粉粒長形(D)對圓形(d)為顯性,三對等位基因位于三對同源染色體上,非糯性花粉遇碘液變藍,糯性花粉遇碘液變棕色。現(xiàn)有四種純合子基因型分別為①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd和④aattdd,則下列說法正確的是()A.若采用花粉鑒定法驗證基因的分離定律,應該用①和③雜交所得F1的花粉B.若采用花粉鑒定法驗證基因的自由組合定律,可以觀察①和②雜交所得F1的花粉C.若培育糯性抗病優(yōu)良品種,應選用①和④親本雜交D.將②和④雜交后所得的F1的花粉涂在載玻片上,加碘液染色后,均為藍色（5）自由組合定律的常規(guī)計算【例5】某種蝴蝶紫翅(Y)對黃翅(y)為顯性,綠眼(G)對白眼(g)為顯性,兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上,生物小組同學用紫翅綠眼和紫翅白眼的蝴蝶進行雜交,F1出現(xiàn)的性狀類型及比例如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.F1中紫翅綠眼個體自交(基因型相同個體間的交配),相應性狀之比是15∶5∶3∶1B.F1中紫翅白眼個體自交(基因型相同個體間的交配),其中純合子所占比例是2/3C.F1中紫翅綠眼個體與黃翅白眼個體交配,則后代相應的性狀之比是4∶2∶1∶1D.F1中紫翅白眼個體自由交配,其后代純合子所占比例是5/9【例6】（2022CS周練6）某植物紅花、白花由兩對獨立遺傳的等位基因控制，一紅花植株和一白花植株雜交，F(xiàn)1中既有開白花又有開紅花的植株。F1中紅花植株自交后代紅花：白花=9：7，F(xiàn)1中紅花植株和白花植株雜交后代開紅花和白花的比例為3:5。下列分析錯誤的是（）A.親本中的白花植株一定為純合體B.F1中開白花和紅花的比例為1:1C.F1中白花植株自交后代均開白花D.F1中紅花植株與親本白花植株雜交，后代3/4開紅花（6）自由組合定律的應用①指導雜交育種總結(jié)：植物雜交育種中，優(yōu)良性狀的純合子獲得一般采用多次自交選種。動物雜交育種中，優(yōu)良性狀的純合子獲得一般采用測交，選擇測交后代不發(fā)生性狀分離的親本。如果優(yōu)良性狀是隱性，直接在F2中選出即為純合體。【例7】(2019·全國卷Ⅱ)某種甘藍的葉色有綠色和紫色。已知葉色受2對獨立遺傳的基因A/a和B/b控制,只含隱性基因的個體表現(xiàn)隱性性狀,其他基因型的個體均表現(xiàn)顯性性狀。某小組用綠葉甘藍和紫葉甘藍進行了一系列實驗。實驗①:讓綠葉甘藍(甲)的植株進行自交,子代都是綠葉實驗②:讓甲植株與紫葉甘藍(乙)植株雜交,子代個體中綠葉∶紫葉=1∶3回答下列問題。(1)甘藍葉色中隱性性狀是,實驗①中甲植株的基因型為。

(2)實驗②中乙植株的基因型為,子代中有種基因型。(3)用另一紫葉甘藍(丙)植株與甲植株雜交,若雜交子代中紫葉和綠葉的分離比為1∶1,則丙植株所有可能的基因型是;若雜交子代均為紫葉,則丙植株所有可能的基因型是;若雜交子代均為紫葉,且讓該子代自交,自交子代中紫葉與綠葉的分離比為15∶1,則丙植株的基因型為。

②指導醫(yī)學實踐【例8】某遺傳病涉及非同源染色體上的兩對等位基因。已知Ⅰ1的基因型為AaBB,且Ⅱ2與Ⅱ3婚配的子代不會患病。根據(jù)以下系譜圖,正確的推斷是()A.Ⅰ3的基因型一定為AABbB.Ⅱ2的基因型一定為aaBBC.Ⅲ1的基因型可能為AaBb或AABbD.Ⅲ2與基因型為AaBb的女性婚配,子代患病的概率為3/16（7）性狀分離比9:3:3:1的變式F1（AaBb）自交，后代表型比例原因分析測交后代表型比例9:3:3:1正常的完全顯性1:1:1:19:7當雙顯性基因同時出現(xiàn)時為一種表型，其余的基因型為另一種表型（9A_B_）:（3A_bb+3aaB_+1aabb）9:71:39:3:4（9A_B_）:（3A_bb）：（3aaB_+1aabb）9:3:4或（9A_B_）:（3aaB_）：（3A_bb+1aabb）9:3:41:1:29:6:1雙顯、單顯、雙隱三種表型（9A_B_）:（3A_bb+3aaB_）：1aabb9：611:2:115:1只要具有顯性基因其表型就一樣，雙隱性為另一種表型（9A_B_+3A_bb+3aaB_）：1aabb15：13:110:6單顯為一種表型，其余基因型為另一種表型（9A_B_+1aabb）：（3A_bb+3aaB_）10：11:11:4:6:4:1A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，其效果越強。1（AABB）:4(AaBB+AABb):6(AaBb+AAbb+aaBB）：4（Aabb+aaBb):1(aabb)1:2:1【例10】(2016·上海卷)控制棉花纖維長度的三對等位基因A/a、B/b、C/c對長度的作用相等,分別位于三對同源染色體上。已知基因型為aabbcc的棉纖維長度為6厘米,每個顯性基因增加纖維長度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)與乙(aaBbCc)雜交,則F1的棉纖維長度范圍是()A.6~14厘米 B.6~16厘米C.8~14厘米 D.8~16厘米（8）自由組合中雄峰發(fā)育的問題【例11】雄蜂是由卵細胞直接發(fā)育而來的單倍體，而雌蜂是由受精卵發(fā)育而來的二倍體。一雌蜂和一雄蜂交配產(chǎn)生F1，在F1雌雄個體交配產(chǎn)生的F2中，雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab4種，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb4種，則親本的基因型是()A．a(chǎn)abb×ABB．AaBb×AbC．Aabb×aBD．AABB×ab醫(yī)學實踐:(兩種遺傳病同時遺傳時的概率計算)當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時,各種患病情況概率如下:十字相乘法"看F2的表現(xiàn)型比例，若表現(xiàn)型比例之和是16，不管以什么樣的比例呈現(xiàn)，都符合基因的自由組合定律?！纠?】如圖是某種自花傳粉植物的花色素(由2對等位基因A和a、B和b控制)合成過程圖。含花色素的花為紅色,否則為白色?；蛐蜑锳aBb的植株自花傳粉獲得的F1中紅花和白花植株比例為9∶7,不考慮基因突變,下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.F1紅花植株自花傳粉,后代可能出現(xiàn)白花植株的約占8/9B.將F1白花植株相互雜交,所得的F2中不會出現(xiàn)紅花植株C.將F1白花植株自花傳粉,根據(jù)F2的表現(xiàn)型不能推測該白花植株基因型D.用酶A的抑制劑噴施紅花植株后出現(xiàn)了白花,植株的基因型不變（9）配子致死的問題【例12】某種植物的花色同時受A、a與B、b兩對基因控制。基因型為A_bb的植株開藍花,基因型為aaB_的植株開黃花。將藍花植株(♀)與黃花植株(♂)雜交,取F1紅花植株自交得F2。F2的表現(xiàn)型及其比例為:紅花∶黃花∶藍花∶白花=7∶3∶1∶1。(1)F1紅花的基因型為,上述每一對等位基因的遺傳遵循定律。

(2)對F2出現(xiàn)的表現(xiàn)型及其比例有兩種不同的觀點加以解釋。觀點一:F1產(chǎn)生的配子中某種雌雄配子同時致死。觀點二:F1產(chǎn)生的配子中某種雌配子或雄配子致死。你支持上述觀點,基因組成為的配子致死;F2中藍花植株和親本藍花植株的基因型分別是 。（10）遺傳實驗設計【例13】某生物興趣小組有一些能夠穩(wěn)定遺傳的高莖、圓粒和矮莖、皺粒的兩個品系豌豆，如果你是小組的一員，希望通過實驗探究一些問題?？梢蕴骄康膯栴}有：(1)問題1：控制兩對相對性狀的基因的遺傳是否分別遵循孟德爾基因的分離定律。問題2：____________________________________________________。(2)請設計一組最簡單的實驗方案，探究上述遺傳學問題：(不要求寫出具體操作方法)①____________________________________；觀察和統(tǒng)計F1的性狀和比例；保留部分F1種子。②_____________________；觀察和統(tǒng)計F2的性狀和比例。實驗結(jié)果：①F1全部為高莖、圓粒。②F2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)實驗分析：①F2中________________________________________________，所以高莖和矮莖、圓粒和皺