内容正文:
第17讲 基因的自由组合定律
第一课时
第五单元 基因传递的基本规律
课程标准解读
【课标要求】
阐明有性生殖中基因自由组合
使得子代的基因型和表型有多
种可能,并可由此预测子代
的遗传性状 【能力要求】
1.运用遗传与变异的观点,解析常规遗传学技术在现实生产生活中的应用。
2.以验证自由组合定律的相关实验为基础,提升实验设计及结果分析的科学探究能力。
回顾课本,梳理考点
一、两对相对性状的杂交实验---
1.过程与结果
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓⊗
F2
性状表现:黄色圆粒、__________ 、 绿色圆粒、__________
比例:_________
黄色皱粒
绿色皱粒
9:3:3:1
2.性状的显隐性
(1)
黄色
圆粒
(2)
绿色
皱粒
正交
假说演绎法
反交
♀
♂
♂
♀
性状的显隐性的判断依据是什么?
F1黄色圆粒
F2黄色:绿色=(9+3):(3+1)
圆粒:皱粒=(9+3):(3+1)
回顾课本,梳理考点
一、两对相对性状的杂交实验
3.相对性状的分离比
3:1
3:1
(1) 每对性状都遵循__________。
分离定律
(2) 两对性状__________,共有4种不同性状表现,即:
①两种亲本类型:表型与亲代(P代)相同的类型 黄色圆粒、绿色皱粒。
②重组类型 表型与亲代(P代)不同的类型:__________、__________。
自由组合
黄色皱粒
绿色圆粒
3
4
黄色
1
4
绿色
3
4
圆粒
1
4
皱粒
3
4
圆粒
1
4
皱粒
9
16
黄色
圆粒
黄色
皱粒
3
16
绿色
绿色
圆粒
皱粒
3
16
1
16
两对性状____组合
随机
(1)
(2)
结合孟德尔的两对相对性状的杂交实验,请完善对F2的性状类型分析:
?
两对相对性状的遗传因子间是否也发生了组合
回顾课本,梳理考点
一、两对相对性状的杂交实验——假说演绎法
2、分析问题,提出假说
两对
自由组合
随机
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
yy
RR
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
说出下列个体产生的配子的种类?
回顾课本,梳理考点
3、对自由组合现象的解释
遗传图解
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
9黄圆
3黄皱
1/16YYrr
3绿圆
1/16yyRR
1绿皱
1/16yyrr
2/16YyRR
2/16YYRr
4/16YyRr
1/16YYRR
2/16Yyrr
2/16yyRr
F2产四种配子,雌雄配子结合方式有___种,基因型____种,表现型____种
16
9
4
回顾课本,梳理考点
结果分析
3、对自由组合现象的解释
8
回顾课本,梳理考点
结果分析
3、对自由组合现象的解释
注意:F2重组类型不一定占6/16
当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16;当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是10/16。
4.对自由组合现象解释的推理及验证
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
测交法
P
yyrr
YyRr
YR
yr
yR
Yr
yr
F1
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
黄色
皱粒
黄色
圆粒
绿色
皱粒
绿色
圆粒
1 : 1 : 1 : 1
×
2.实验验证
测交实验:让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果,如左图所示 。
实施实验,检验假说:
性状组合 黄色
圆粒 黄色
皱粒 绿色
圆粒 绿色
皱粒
实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 1 : 1 : 1 : 1
证实:无论是以F1作母本还是作父本,结果都与预测符合。
二、自由组合定律的实质
1.自由组合
定律概念图解
真核生物
细胞核遗传
基因的自由组合定律
考点一
自由组合定律的实质
2.自由组合定律细胞学基础
等位基因
非同源染色体上的非等位基因
①配子个数不等于配子种类数;
②F1 产生的4种雌配子比例相同,4种雄配子比例相同,但雄配子数远远多于雌配子数。同源染色体上的非等位基因不能自由组合。
③配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
基因的自由组合定律
考点一
理解自由组合定律的实质要注意三点:
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。即分离定律与自由组合定律同时发生
2、独立性:
同源染色体上等位基因间的相互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:
自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物。基因重新组合会产生多种基因型的后代,这也是现在地球上的生物种类具有多样性的重要原因。
分离定律
自由组合定律
拓展延伸
例析考向,总结方法
考向一 两对相对性状杂交实验与自由组合定律
方法技巧:
如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。
图1
图2
(1)基因分离定律的实质体现在图中的①②,基因自由组合定律的实质体现在图中的④⑤。
(2)③⑥过程表示受精作用。
(3)只有④⑤可以发生基因重组。
三、孟德尔获得成功的原因
豌豆
多对
统计学
假说—演绎
回顾课本,梳理考点
1、指导杂交育种,把优良性状结合在一起
四、自由组合定律的应用
(1)植物杂交育种中,获得优良性状的纯合子一般采用多次自交选种;
(2)动物杂交育种中,获得优良性状的纯合子一般采用测交,选择测交后代不发生性状分离的亲本;
(3)如果优良性状是隐性,直接在子代中选出即为纯合体。
2、指导医学实践
在医学实践中,依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断,为遗传咨询提供理论依据。
回顾课本,梳理考点
假定小麦的抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性,易感染条锈病(T)对抗条锈病(t)为显性。两对性状的遗传遵循自由组合定律。
现有两个小麦品种,一个抗倒伏易感条锈病(DDTT),一个易倒伏能抗条锈病(ddtt)。假如你是一位育种工作者,你用什么方法把这两个品种的优良性状组合在一起?请将你的设想用遗传图解表示出来。
抗倒伏易感条锈病
DDTT
易倒伏抗条锈病
ddtt
抗倒伏易感条锈病
DdTt
×
抗倒伏抗条锈病(D_tt)
DDtt
……
淘汰
稳定遗传
的株系
性状分离
的株系
淘汰
留种
Ddtt
P
F1
F2
⊗
⊗
回顾课本,梳理考点
五、孟德尔遗传规律的再发现
(1)基因:就是__________。
遗传因子
(2)表型:生物个体表现出来的性状。如:豌豆的高茎、矮茎。
(3)基因型:与表型有关的__________。如: DD 、Dd、dd等。
基因组成
(4)等位基因:控制__________的基因。如:D和 d。
相对性状
自测强化
1.辨易错
(1)两纯合亲本杂交,F1为AaBb,F1自交所得F2中表型与亲本相同的概率为5/8。
( )
分析:亲本的基因型可能为AABB和aabb,也可能为AAbb和aaBB,当亲本基因型为
后者时,F2中表型与亲本相同的概率为3/8。
(2)雌雄配子的随机结合,属于孟德尔自由组合定律。( )
分析:自由组合定律发生在形成配子的过程中。
(3)AaBb与aabb杂交,后代各表型比例为1∶1∶1∶1,可说明基因的遗传互不干扰。
( )
×
×
√
(4)F2的黄色圆粒豌豆中,基因型为YyRr的个体是杂合子,占比为1/9。( )
分析:F2的黄色圆粒豌豆中,杂合子YyRr占比为4/9。
(5)基因的自由组合定律发生在产生配子时,只有有性生殖的生物才适用。( )
(6)受精时,雌雄配子的结合方式有16种,遗传因子的组合形式也有16种。( )
分析:遗传因子的组合形式即基因型有9种。
×
×
√
(1)(必修2 P10旁栏1)分别统计F2中的粒色与粒形,发现黄∶绿≈3∶1;圆∶皱≈3∶1。凭这两组数据______(填“能”或“不能”)说明两对基因自由组合,原因是:________
____________________________________________________________________
______。
(2)(必修2 P10旁栏2)在两对相对性状的遗传实验中,F2出现9∶3∶3∶1时,亲本的
基因组成有哪些?
_______________________________。
不能
分析两
对基因的关系,必须分析各种粒色豌豆中的粒形比例或各种粒形豌豆中的粒色
比例
提示:YYRR和yyrr或YYrr和yyRR
2.练表达
返回
‹#›
世纪金榜版权所有
思维探究
【典例】苜蓿种子的子叶黄色与褐色为一对相对性状,由基因Y、y控制;圆粒与肾粒为一对相对性状,由基因R、r控制,某研究小组用黄色圆粒与黄色肾粒作亲本进行杂交实验,子一代出现4种表型,数量统计如图所示。
【精研强思维】
返回
‹#›
世纪金榜版权所有
(1)(生命观念)根据杂交实验的结果,可判断哪对相对性状的显隐性?____________(填“子叶的颜色”“种子的形状”或“两对性状均可”)。该实验___(填“能”或“不能”)说明苜蓿种子两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。
(2)(科学探究)研究小组又设计了一个实验进行验证,用亲本中的黄色圆粒苜蓿进行自花传粉,发现后代出现接近9∶3∶3∶1的性状分离比,此结果说明亲本黄色肾粒产生的配子的种类及比例是________________________,让基因型为YyRr和Yyrr个体进行杂交,后代中黄色圆粒占比为______。
(3)(科学思维)让亲本黄色圆粒自交产生F1,选出黄色肾粒进行测交实验,后代中黄色肾粒的个体占比______。
子叶的颜色
能
YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1
3/8
2/3
五、 验证基因自由组合定律的方法
【实验思路】让双杂合子自交,观察并统计子代的表现型及比例
【实验思路】取双杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并统计花粉粒的种类及数量。
【结果】花粉粒出现四种类型且比例为1:1:1:1
【结果】出现四种表现型且比例为9:3:3:1(或9:3:3:1的变式)
1、直接验证法:
2、间接验证法:
(1) 自交法
【实验思路】让双杂合子测交,观察并统计子代的表现型及比例
【结果】出现四种表现型且比例为1:1:1:1(或1:1:1:1的变式)
(2)测交法
【实验思路】取双杂合子的花粉,进行花药离体培养,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,观察并统计植株的表现型及比例
【结果】植株有四种表现型且比例为1:1:1:1
(3)单倍体育种
2、间接验证法:
注意:不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律,因为不论符合或不符合自由组合定律,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。
例析考向,总结方法
若需验证自由组合定律,可选择交配的品系组合为( )
A.①×④ B.①×② C.②×③ D.②×④
现有①~④四个纯种果蝇品系,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 Ⅱ Ⅲ
D
根据以下材料回答有关遗传问题,并设计实验验证。
用纯种有色籽粒饱满的玉米与无色籽粒皱缩的玉米杂交(实验条件满足实验要求), F1 全部表现为有色饱满,F1 自交后,F2 的性状表现及比例为:有色饱满 73% ,有色皱缩 2% ,无色饱满 2% ,无色皱缩 23% 。回答以下问题
例析考向,总结方法
(1) 材料中的两对性状的遗传是否遵循自由组合定律?为什么?
__________________________________________________________
不遵循。因为 F2 的表型比例不符合 9:3:3:1 的比例。
(2) 请设计一个实验方案要验证材料中两对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律(实验条件满足实验要求)。
该实验方案实施步骤:
① ____________________________________________________________________;
② ___________________________________________;
③ __________________________________________________。
预测:___________________________________________________________________
__________________________________________________________。
让纯种有色籽粒饱满玉米和纯种无色籽粒皱缩玉米杂交获得 F1
取 F1与无色籽粒皱缩玉米杂交或F1自交
收获杂交后代种子并统计不同性状及比例
若出现4种性状且比例近为 1:1:1:1或9:3:3:1 ,则这两对性状的遗
传遵循自由组合定律,若不出现这种结果,则不遵循该定律
$