1、第第 16 课时课时 基因的自由组合规律基因的自由组合规律() 目标导读 1.通过实例归纳自由组合规律的解题思路与规律方法。2.结合实践，阐明自由组 合规律在实践中的应用。 重难点击 利用分离规律解决自由组合问题。 一 利用分离规律解决自由组合问题 分离规律是自由组合规律的基础，要学会运用分离规律的方法解决自由组合规律的问题。请 结合下面给出的例子归纳自由组合问题的解题规律。 1解题思路 将多对等位基因的自由组合规律分解为若干个分离规律分别分析，再运用乘法原理将各组情 况进行组合。如 AaBbAabb 可分解为如下两个分离规律：AaAa；Bbbb。 2根据亲本的基因型推测子代的基因型、表现型及
2、比例正推型 (1)题型 1：配子类型及概率计算 求每对基因产生的配子种类和概率，然后再相乘。 示例 1 求 AaBbCc 产生的配子种类，以及配子中 ABC 的概率。 产生的配子种类 Aa Bb Cc 2 2 28 种 配子中 ABC 的概率 Aa Bb Cc 1 2(A) 1 2(B) 1 2(C) 1 8。 (2)题型 2：配子间的结合方式 分别求出两个亲本产生的配子的种类，然后相乘。 示例 2 AaBbCc 与 AaBbCC 杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？ 先求 AaBbCc、AaBbCC 各自产生多少种配子。 AaBbCc8 种配子、AaBbCC4 种配子。 再求两亲本配子间的
3、结合方式。 由于两性配子间的结合是随机的， 因而 AaBbCc 与 AaBbCC 配子之间有 8432 种结合方式。 (3)题型 3：子代基因型种类及概率计算 求出每对基因相交产生的子代的基因型种类及概率，然后根据需要相乘。 示例3 AaBbCc与AaBBCc杂交， 求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。 先分解为三个分离规律 AaAa后代有 3 种基因型(1/4AA2/4Aa1/4aa)； BbBB后代有 2 种基因型(1/2BB1/2Bb)； CcCc后代有 3 种基因型(1/4CC2/4Cc1/4cc)。 后代中基因型有 32318 种。 后代中 AaBBcc 的概率：1
4、 2(Aa) 1 2(BB) 1 4(cc) 1 16。 (4)题型 4：子代表现型种类及概率计算 求出每对基因相交产生的子代的表现型种类及概率，然后根据需要相乘。 示例 4 AaBbCcAabbCc 杂交，求其子代的表现型种类及三个性状均为显性的概率。 先分解为三个分离规律 AaAa后代有 2 种表现型(A_aa31)； Bbbb后代有 2 种表现型(B_bb11)； CcCc后代有 2 种表现型(C_cc31)。 后代中表现型有 2228 种。 三个性状均为显性(A_B_C_)的概率 3 4(A_) 1 2(B_) 3 4(C_) 9 32。 3据子代性状分离比推测亲本基因型和表现型逆推型
5、 将自由组合规律问题转化为分离规律问题后，充分利用分离比法、填充法和隐性纯合突破法 等方法逆推亲代的基因型和表现型。 示例 5 豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性。两亲本豌豆杂交的 F1表现型如图。请 写出亲代的基因型和表现型。 粒形粒色先分开考虑，分别应用基因分离规律逆推 根据黄色绿色11，可推出亲代为 Yyyy； 根据圆粒皱粒31，可推出亲代为 RrRr。 然后进行组合，故亲代基因型为 YyRr(黄色圆粒)yyRr(绿色圆粒)。 小贴士 据性状分离比推断亲代的基因型 19331AaBbAaBb。 21111AaBbaabb 或 AabbaaBb。 33311AaBbAabb 或
6、AaBbaaBb。 431AabbAabb、AaBBAaBB、AABbAABb 等只要其中一对符合一对相对性状遗 传实验的 F1自交类型，另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可。 归纳提炼 基因分离规律和自由组合规律关系及相关比例图解 解读 (1)在上述比例最能体现基因分离规律和基因自由组合规律实质的分别是 F1所产生配 子的比为 11 和 1111，其他比例的出现都是以此为基础。而它们是由于减数分裂等 位基因的分离，非同源染色体上的非等位基因的自由组合的结果。 (2)探讨一对或两对等位基因是否遵循基因分离规律或基因自由组合规律的方法 既可采用测交法、花粉鉴定法和单倍体育种法看比例是否为 11
7、 或 1111；又可采用 自交法，看后代性状分离比是否为 31 或 9331 来判断。 (3)正确理解各种比例： F1 所产生配子比为 11 和 1111 不是指雄配子与雌配子的比 例，而是指雄配子(或雌配子)中 Dd 和 YRYryRyr 分别为 11 和 1111。而真 正雄配子的数目远远多于雌配子的数目。 测交和自交后代的性状分离比分别为11和31， 1111 和 9331， 它们都是理论比值， 只有统计的个体数量足够多才可能接近于理 论比值，若统计的数量太少，就可能不会出现以上比值。 (4)利用分枝法理解比例关系：因为黄色和绿色、圆粒和皱粒两对相对性状独立遗传，所以 9331 的实质为
8、(31)(31)，1111 的实质为(11)(11)，因此若出现 3311，其实质为(31)(11)。此规律可以应用在基因型的推断中。 活学活用 1已知 A 与 a、B 与 b、C 与 c 3 对基因自由组合，基因型分别为 AaBbCc、AabbCc 的两个 体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是( ) A表现型有 8 种，AaBbCc 个体的比例为 1/16 B表现型有 4 种，aaBbcc 个体的比例为 1/16 C表现型有 8 种，Aabbcc 个体的比例为 1/8 D表现型有 8 种，aaBbCc 个体的比例为 1/16 答案 D 解析 通常我们可以利用分枝法来解决，即先分别写出
9、每对性状后代中的每种基因型或表现 型概率，再将所需基因型或表现型组合在一起，并将相应的概率相乘，即可得到相应基因型 或表现型的概率。根据自由组合规律可知，3 对性状可产生的后代表现型为 2228 种， AaBbCc 个体的比例为 1/2 1/21/21/8，Aabbcc 个体的比例为 1/2 1/21/41/16， aaBbCc 个体的比例为 1/4 1/21/21/16。 2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(这两对基因的分离和 组合互不干扰)。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、直毛白色和卷毛白色。它们之
10、间的比为 3311。“个体 X”的基因型为( ) ABbCC BBbCc CbbCc DBbcc 答案 C 解析 由于子代有卷毛白色的双隐性个体， 故“个体 X”至少含有一个 b 和一个 c， 即_b_c。 根据给出的亲本的基因型 BbCc 和基因的分离规律可知，直毛卷毛11，说明该对基因 相当于测交，即 Bbbb。黑色白色31，相当于 F1自交，即 CcCc，故“个体 X”的 基因型是 bbCc。 二 自由组合规律在实践中的应用 和分离规律一样，自由组合规律在生产实践中也有一定的应用价值，主要集中于以下两个方 面： 1指导育种 在育种工作中，人们用杂交的方法，有目的地使生物不同品种间的基因重
11、新组合，以便使不 同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。结合所学知识完成对育种 过程的探讨。 小贴士 1在杂交育种中，选育纯合体一般从 F2开始选育，不能根据基因型选育，只能根据 性状选育。 2动物纯种的选育可用测交法，植物纯种的选育不选用测交法，一般是通过连续自交的方法 获得纯种。 2医学实践 利用自由组合规律可以同时分析家族中两种遗传病的发病情况。如：若患甲病的概率为 m， 患乙病的概率为 n，结合下图完成表格。 序号 类型 计算公式 1 非甲病概率 1m 2 非乙病概率 1n 3 只患甲病的概率 mmn 4 只患乙病的概率 nmn 5 同患两种病的概率 mn 6 只患
12、一种病的概率 mn2mn 或 m(1n)n(1m) 7 患病概率 mnmn 或 1不患病概率 8 不患病概率 (1m)(1n) 归纳提炼 1在杂交育种中，根据自由组合规律，合理选用优缺点互补的亲本材料，通过杂交导致基因 重新组合，可得到理想中的具有双亲优良性状的后代，摒弃双亲不良性状的杂种后代，并可 预测杂种后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模。 2在医学实践中，自由组合规律为遗传病的预测和诊断提供了理论依据。 活学活用 3 人类多指(T)对正常指(t)为显性， 正常(A)对白化(a)为显性， 决定不同性状的基因自由组合， 一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指
13、正常的孩子，则下一个孩子 只患一种病和患两种病的概率分别是( ) A1/2、1/8 B3/4、1/4 C1/4、1/4 D1/4、1/8 答案 A 解析 由“一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子”推 知：父亲的基因型为 TtAa，母亲的基因型为 ttAa。用“分解法”： 表示生一个完全正常的孩子的概率： 1/2 3/43/8； 表示生一个两病兼患的孩子的概率： 1/21/41/8；表示生一个只患白化病的孩子的概率：1/2 1/41/8；表示生一个只患 多指的孩子的概率：1/23/43/8；表示生一个只患一种病的孩子的概率：1/83/8 1/2。 自由组合规律的应用
14、 指导思想：分离组合思想将自由组合 规律问题转化为若干个分离规律问题 重要题型 正推型 逆推型 实践应用 医学实践 指导育种 1已知玉米的某两对基因按照自由组合规律遗传，子代的基因型及比值如下图所示，则双亲 的基因型是( ) ADDSSDDSs BDdSsDdSs CDdSsDDSs DDdSSDDSs 答案 C 解析 单独分析 D(d)基因， 后代只有两种基因型， 即 DD 和 Dd， 则亲本基因型为 DD 和 Dd； 单独分析 S(s)基因，后代有三种基因型，则亲本都是杂合体。 2原本无色的物质在酶、酶和酶的催化作用下，转变为黑色素，即：无色物质X 物 质Y 物质黑色素。 已知编码酶、 酶
15、和酶的基因分别为 A、 B、 C， 则基因型为 AaBbCc 的两个个体交配，出现黑色子代的概率为( ) A. 1 64 B. 3 64 C. 27 64 D. 9 64 答案 C 解析 由题意可知，基因型为 AaBbCc 的两个个体交配，出现黑色子代的概率其实就是出现 A_B_C_的个体的概率，其概率为3 4 3 4 3 4 27 64。 3黄色卷尾鼠彼此杂交，子代的表现型及比例为 6/12 黄色卷尾、2/12 黄色正常尾、3/12 鼠 色卷尾、1/12 鼠色正常尾。上述遗传现象的主要原因可能是( ) A不遵循基因的自由组合规律 B控制黄色性状的基因纯合致死 C卷尾性状由显性基因控制 D鼠色
16、性状由隐性基因控制 答案 B 4向日葵种子粒大(B)对粒小(b)是显性，含油少(S)对含油多(s)是显性，这两对等位基因按自 由组合规律遗传。今有粒大油少和粒小油多的两纯合体杂交，试回答下列问题： (1)F2表现型有_种，表现型种类及比例为_ _。 (2)若获得 F2种子 544 粒，按理论计算，双显性纯种有_粒、双隐性纯种有 _粒、粒大油多的有_粒。 (3)怎样才能培育出粒大油多，又能稳定遗传的新品种？补充下列步骤： 第一步：让_与_杂交产生_； 第二步：让_ _ _ _； 第三步：选出 F2中_个体_，逐代淘汰粒小油多的个体，直到后代不再发生 _为止，即获得能稳定遗传的粒大油多的新品种。
17、答案 (1)4 种 9 粒大油少3 粒大油多3 粒小油少1 粒小油多 (2)34 34 102 (3)第一步：粒大油少(BBSS) 粒小油多(bbss) F1(BbSs) 第二步：F1(BbSs)自交产生 F2 第三步：粒大油多 连续自交 性状分离 解析 (1)由双亲基因型 BBSSbbssF1：BbSs，F2：9B_S_3B_ss3bbS_1bbss。 (2)F2中双显性纯合体占 1/16，双隐性纯合体也占 1/16，均为 5441/1634(粒)，粒大油多 的基因型为 B_ss，占 F2的 3/16，故为 5443/16102(粒)。 (3)F2中粒大油多的子粒有 2 种基因型 BBss 和 Bbss，可采用连续自交法并逐代淘汰不符合要 求的个体，保留粒大油多子粒，直到不发生性状分离为止。