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基因的自由組合定律一、【知識點】（一）、兩對相對性狀的遺傳實驗1．實驗現(xiàn)象及對現(xiàn)象的解釋①孟德爾兩對相對性狀的實驗表現(xiàn)型：黃圓 : 黃皺 : 綠圓 : 綠皺 =9：3：3：1②對實驗的解釋a．n對相對性狀由n對基因控制b．純種只產(chǎn)生一種配子c．F1自交，等位基因分離，非等位基因自由組合產(chǎn)生4種比例相等的配子。由于受精機會均等（16種），F(xiàn)2產(chǎn)生9種基因型，4種表現(xiàn)型。2．對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證——測交①方法：讓F1與雙隱性類型相交。（二）、基因的自由組合定律的實質具有兩對（或更多對）相對性狀的親本進行雜交，在雜合體形成配子時，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。注意掌握以下兩點：1．同時性：同源染色體上等位基因的分離與非同源染色體上等位基因間的自由組合同時進行。2．獨立性：同源染色體上等位基因間的相互分離與非同源染色體上非等位基因間的自由組合，互不干擾，各自獨立地分配到配子中去。二、基礎要點（一）、減數(shù)分裂與基因的自由組合定律。用減數(shù)分裂的知識可以解釋基因自由組合定律的實質。（二）、下列情況適用基因的自由組合定律1．性染色體上的基因與常染色體基因間的遺傳關系。2．性別遺傳與常染色體基因間的遺傳關系（三）、基因工程的辦法使某一生物獲得新基因，不等同于生物形成配子過程中基因通過自由組合使后代產(chǎn)生新類型的情形。（四）、基因的自由組合會使后代產(chǎn)生變異，這變異屬于基因重組類型。（五）、多對等位基因的遺傳，如果這些等位基因都位于非同源染色體，其遺傳符合自由組合定律，以某個體含n對（n表示雜合基因對數(shù)）等位基因為例，它形成的配子數(shù)，自交后代基因型數(shù)、表現(xiàn)型數(shù)如表所示：（六）、自由組合規(guī)律常見題型及解題方法。1．題型一：由親代表現(xiàn)型或基因型推導子代表現(xiàn)型或基因型的種類及比值（順推型）。解這類題的方法較多，有棋盤法、分枝法等。2．題型二：由子代的表現(xiàn)型、基因型推導親代的基因型及表現(xiàn)型（逆推型）。這類題一般先用“待定基因法”寫出親本中已知的基因型，未知的用“___”表示，如A__bb。然后根據(jù)子代情況來確定待定部分的基因。如果涉及多對基因，那么最好還是對每對基因（相對性狀）分別考慮。三、知識結構（一）兩對相對性狀的遺傳實驗1、F1全部為黃色圓粒（顯性）2、F2有四種表型：黃圓和綠皺（親本型），黃皺和綠圓（重組型）3、F2性狀分離比例（1）每對性狀分別比例均為3：1粒形子葉色相對性狀黃色綠色圓形皺形實驗數(shù)據(jù)416140423133分離比例3：13：1實驗結論每對等位基因遵循分離定律遺傳（2）兩對性狀重組的分離比例為（3：1）2自由組合遺傳現(xiàn)象是指F2性狀分離比例符合（3：1）n的遺傳表現(xiàn)（二）理論探討1、兩對性狀分別由兩對基因控制黃與綠（Y-y），圓與皺（R-r）2、F1（YyRr）非等位基因位于非同源染色體上：3、減數(shù)分裂時非等位基因之間的遺傳關系（如下圖）：4、F2的基因和表現(xiàn)型及其比例雌配子雄配子YRYrYRyrYRYYRR　 ①黃圓②③④YrYYRr　 ②黃圓YYrr　 ⑦④⑤yRYyRR　 ③黃圓④yyRR　 ⑧綠圓⑥yrYyRr　 ④黃圓Yyrr　 ⑤黃皺yyRr　 ⑥綠圓yyrr　 ⑨綠皺比例9黃圓[YR]：3黃皺[Yr]：3綠圓[yR]：1綠皺[yr]（三）測交驗證方式正交反交親本組合F1黃圓　 ×　 綠皺F1綠皺　 ×　 黃圓F1表型（粒數(shù)）黃圓　 黃皺　 綠圓　 綠皺31　　 27　　　26　　26黃圓　 黃皺　 綠圓　 綠皺24　　　22　　 25　　26論證依據(jù)F1產(chǎn)生4種等數(shù)的雌配子F1產(chǎn)生4種等數(shù)的雄配子實驗結論F1減數(shù)分裂時，非等位基因之間的分離或重組互不干擾1．實驗方式：測交法2．實驗結果：F1表型比真實反映出F1的配子種類及比例3．證據(jù)：F1產(chǎn)生4種類型數(shù)量相等的配子4．結論：(1)F1的基因型(2)F1的基因動態(tài)(四)自由組合定律1．基本論點：揭示F1的基因動態(tài)(1)非等位基因位于非同源染色體上(2)減數(shù)分裂時每對等位基因分離(3)非等位基因之間隨機組合2．實質：非等位基因之間分離或重組的互不干擾性(五)理論和實踐意義1．基因重組是生物變異的原因之一2．雜交育種上的應用(1)選擇優(yōu)點多、缺點少、優(yōu)缺點互補的親本(2)是選擇符合育種目標個體的有利時機(3)連續(xù)自交和選擇使基因型趨于純化(附)基因的連鎖和互換定律(一)果蠅體色和翅型的遺傳實驗P灰身長翅×黑身殘翅F1測交F1　 灰長♂×黑殘♀F1　 灰長♀×黑殘♂Ft表型50%灰長，50%黑殘42%灰長，42%黑殘（親本型）8%黑長，8%灰殘（重組型）特點只有兩種親本型后代沒有重組型后代大部分為兩種親本型后代小部分為重組型后代方式完全連鎖遺傳不完全連鎖遺傳(二)理論解釋——連鎖基因的交換重組1．非等位基因位于一對同源染色體不同座位上2．同一條染色體上的連鎖基因連在一起傳遞3、減數(shù)分裂時，非姐妹染色單體交換，使等位基因互換，非等位基因重組4．發(fā)生交換重組的原始生殖細胞數(shù)量少，F(xiàn)1的重組型配子比例小(三)連鎖和交換定律的實質1．基因座位：2．基因動態(tài)：四、重點、難點、拓展知識解析1、遺傳的染色體學說1866年，孟德爾發(fā)表了他對豌豆遺傳性狀的研究結果，但在很長時間內，這些成果的意義沒有被人們所認識。孟德爾去世后，直到20世紀初，科學家們通過對細胞內染色體行為的研究，發(fā)現(xiàn)孟德爾提出的遺傳因子及其獨立分離與自由組合特性與染色體的行為特征具有平行性。主要表現(xiàn)為：在體細胞中染色體和基因都是成對存在的；形成配子時每對染色體分離，每對基因也分離；在配子中，只有每對染色體的一個染色單體，也只有每對等位基因中的一個基因。細胞學研究提供了在顯微鏡下可以看到的染色體行為與雜交實驗的遺傳因子的行為相關聯(lián)的證據(jù)。于是便形成了遺傳的染色體學說，該學說闡明了生物學的一個基本概念：基因位于染色體上，成對的染色體及其位于染色體上的成對基因在細胞減數(shù)分裂時分離，獨立分配到配子中，經(jīng)過有性生殖過程中雌雄配子的組合，它們重新組合配對。遺傳的染色體學說的建立，使人們重新認識到孟德爾遺傳學定律的重要意義。同學在學習遺傳學的基本定律時，也要注意到遺傳規(guī)律的細胞學基礎，做到知識上的前后聯(lián)系。2、多基因遺傳人類皮膚顏色不香豌豆花那樣：要么紫色，要么白色，兩者必具其一。在不同的人群中，膚色深淺不一，表現(xiàn)出連續(xù)性或漸進性的變化。這種連續(xù)性變化的遺傳性狀往往是由多基因決定的。是多基因決定一種遺傳性狀常見的現(xiàn)象，又稱為多基因遺傳。決定性狀的3對等位基因都是按照分離和自由組合的規(guī)律在F1代和F2代中傳遞和配對，深膚色的基因A、B、C對于淺膚色基因a、b、c并不表現(xiàn)出絕對的顯性優(yōu)勢，因而它們的雜合子表現(xiàn)出膚色出深到淺連續(xù)性的變化，這種連續(xù)性變化具有正態(tài)分布特點，即中間型膚色的個體數(shù)量最多，極端深色或淺色的個體數(shù)量最少。五、例題分析例1．某一個精原細胞的基因組成如圖，經(jīng)減數(shù)分裂后能形成的精子種類和數(shù)目各是（ ）個A．4，4 B．2，4C．1，1 D．4，8解析：該題是直接考慮學生對基因自由組合定律實質的理解，但又綜合了減數(shù)分裂知識。由于題設“一個精原細胞”的條件，增加了難度，設了一個“陷阱”。這點構成本題的一個亮點。粗心的同學很容易誤選A項。“一個精原細胞”經(jīng)減數(shù)分裂只形成兩個不同的次級精母細胞，同一次級精原細胞產(chǎn)生的兩個精子其基因組成相同。答案為B。例2．水稻高稈（D）對短稈（d）為顯性。抗稻瘟?。≧）對易感稻瘟病（r）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，用一個結合易感病矮稈品種與一個純合抗病方稈雜交， 代中出現(xiàn)既抗病又抗倒伏類型的基因型及其所占比例為（ ）A．ddRR，1/8 B．ddRr，1/16C．ddRR，1/16和ddRr，1/8 　　D．DDrr，1/16和DdRR，1/8例3．豚鼠的黑毛（B）對白毛（b）是顯性，毛粗糙（R）對毛光滑（r）是顯性，下表是三種不同的雜交組合以及各種雜交組合所生的子代各表現(xiàn)型數(shù)目，請在表格內填寫親代的基因型。親代 　　　　　　子代各表現(xiàn)型及數(shù)目表現(xiàn)型 　　　　　黑粗 　　黑光　　 白粗      白光黑光×白光　　　　 0 　　　18　     0        16黑粗×白光 　　　 10 　 　　8       6         9白粗×白粗 　　　  0 　　 　0      32        12解析：已知子代表現(xiàn)型及數(shù)量，求親本基因型（或表現(xiàn)型）的一類推斷性題，可采用逆推法，把兩對相對性狀的遺傳分成兩個一對相對性狀遺傳來分析，運用基因的分離規(guī)律，從子代類型及比值入手來進行推斷。答案：第一組：BbRr×bbrr第二組：Bbrr×bbrr第三組：bbRr×bbRr例4、一株紅花香豌豆，只有當兩顯性基因A、B同時存在時才開紅花。某開紅花香豌豆與aaBb雜交，后代中  有3／8開紅花；若讓此豌豆自交，在其紅花后代中，雜合體所占比例為A、1／9　 B、8／9　 C、1／16　 D、9／16解析：這道題是對自由組合定律的實際應用，首先根據(jù)該紅花香豌豆與aaBb雜交后代中有3／8開紅花這個現(xiàn)象，分析出這株紅花香豌豆的基因型是AaBb，然后再根據(jù)題干中的步驟進行計算。后代中紅花占總量的9／16，而紅花中純合體占后代總量的1／16。答案：B例5、豌豆中高莖(T)對矮莖(t)呈顯性，綠豆莢(G)對黃豆莢(g)是顯性，這兩對基因位于兩對非同源染色體上，則Ttgg與TtGg雜交后代的基因型和表現(xiàn)型的數(shù)目依次是A、5和3　 B、6和4　 C、8和16　 D、9和14解析：這道題是對遺傳規(guī)律，以及基因型與表現(xiàn)型之間相互關系的靈活運用，是對基礎知識的考查。在完全顯性的條件下，生物的表現(xiàn)型主要取決于基因型。答案：B例6、雜合體后代的下列遺傳發(fā)現(xiàn)，屬于自由組合遺傳現(xiàn)象的實例是A香豌豆花色與花粉粒B果蠅體色與翅形C牽?；?div style="height:15px;">