第23講基因自由組合定律的遺傳特例分析課程標(biāo)準(zhǔn)解讀知識(shí)網(wǎng)絡(luò)概覽【課標(biāo)要求】1.通過若干對(duì)基因控制性狀的特例,進(jìn)一步理解自由組合定律并由此預(yù)測子代的性狀。2.通過分析群體中的自由交配,進(jìn)一步理解分離定律和自由組合定律。【能力要求】1.理解能力:在特例中、在群體上理解遺傳學(xué)規(guī)律。2.解決問題的能力:能夠在特例和群體遺傳中使用遺傳學(xué)規(guī)律分析或探究個(gè)體、群體的基因型和表型?？键c(diǎn)一若干對(duì)基因控制一種性狀【精研強(qiáng)思維】【思維探究】某種植物的花色有白、藍(lán)和紫三種,花的顏色由花瓣中色素決定,色素的合成途徑是:白色藍(lán)色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和基因B自由組合。(1)(生命觀念)酶1與酶2的催化對(duì)象不同,體現(xiàn)了酶的什么特點(diǎn)?這一點(diǎn)對(duì)于生命活動(dòng)的意義是什么?提示:體現(xiàn)了酶的專一性。使細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行,與酶的專一性有關(guān)。(2)(科學(xué)思維)基因A與基因B自由組合,它們是如何在控制花色這一性狀的過程中聯(lián)系起來的?提示:基因A和基因B控制合成的酶,共同在底物生成紫色色素的過程中發(fā)揮作用。這樣兩個(gè)基因通過化學(xué)反應(yīng)聯(lián)系在一起。(3)(科學(xué)思維)兩種酶在控制同一性狀中的關(guān)系,除上述關(guān)系之外,還可能有哪些關(guān)系?提示:兩種酶都能獨(dú)立催化白色色素生成紫色色素;一種酶能獨(dú)立催化白色色素生成藍(lán)色色素,另一種酶能獨(dú)立催化白色色素生成紫色色素等。【思維建構(gòu)】1.基因互作:(1)9∶3∶3∶1的變化,除了上述例子,還有12∶3∶1,13∶3,12∶4等。(2)應(yīng)用技巧:2.顯性基因累加效應(yīng):(1)原因:A與B基因的作用效果相同,顯性基因越多,效果越強(qiáng)。(2)表型:【精練提能力】1.(2025·濰坊聯(lián)考)在野外發(fā)現(xiàn)一只翅膀卷曲的雌果蠅,跟實(shí)驗(yàn)室中的野生型直翅果蠅雜交后,子一代表現(xiàn)為50%卷翅和50%直翅,子一代自由交配,子二代卷翅∶直翅=7∶9(翅型由一對(duì)等位基因控制,不考慮致死)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.決定該性狀的基因位于常染色體上B.導(dǎo)致果蠅翅膀卷曲的等位基因在決定翅膀形態(tài)時(shí)呈顯性C.可通過調(diào)查子二代卷翅果蠅的雌雄比例判斷基因是否位于常染色體上D.自由交配多代后雌雄群體中卷翅基因頻率相同【解析】選A。野外發(fā)現(xiàn)一只翅膀卷曲的雌果蠅,跟實(shí)驗(yàn)室中的野生型直翅果蠅雜交后,子一代表現(xiàn)為卷翅∶直翅=1∶1,子一代自由交配,子二代卷翅∶直翅=7∶9,說明直翅為隱性,卷翅為顯性,但未知卷翅或直翅中雌雄的比例是否相同,故無法判斷決定翅型的基因位于常染色體上,A錯(cuò)誤、B正確?？赏ㄟ^調(diào)查子二代卷翅果蠅的雌雄比例判斷基因是否位于常染色體上,若子二代卷翅果蠅的雌雄比例不相同,則說明與性別有關(guān),相應(yīng)的基因位于性染色體上;若子二代卷翅果蠅的雌雄比例相同,則說明相應(yīng)的基因位于常染色體上,C正確。自由交配多代后雌雄群體遵循遺傳平衡,故雌雄群體中卷翅基因頻率相同,均為1/4,D正確。2.(不定項(xiàng))控制某植物果實(shí)重量的三對(duì)等位基因A/a、B/b和C/c獨(dú)立遺傳,且基因A、B、C對(duì)果實(shí)重量的增重效果相同。已知基因型為aabbcc的果實(shí)重120g,基因型為AABBCC的果實(shí)重210g。現(xiàn)有植株甲和乙雜交,F1的果實(shí)重為150~180g。下列說法錯(cuò)誤的是()A.植株甲和植株乙的基因型可能相同,如AAbbCc×AAbbCcB.F1中果實(shí)重150g和180g植株所占的比例可能相同C.該植物種群中,果實(shí)重150g的植株的基因型有4種D.若植株甲的基因型為AABBcc,則植株乙可能為純合子【解析】選C、D。植株甲和植株乙的基因型可能相同,如兩者的基因型均為AAbbCc等,也可能不同,如基因型為AABbcc和AAbbCc,A正確;若植株甲和植株乙的基因型均為AAbbCc,則F1果實(shí)重量為150g和180g植株所占的比例均為1×1×1/4=1/4,B正確;該植物種群中,果實(shí)重150g的植株中應(yīng)含有2個(gè)顯性基因,基因型有AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc,共6種,C錯(cuò)誤;若植株甲的基因型為AABBcc,配子中含2個(gè)顯性基因,則植株乙的配子中應(yīng)含0~2個(gè)顯性基因,其基因型可能為AaBbcc、AabbCc或aaBbCc,均為雜合子,D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】(2025·吉安模擬)家蠶的繭有黃繭和白繭,受常染色體上兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因I/i和Y/y控制,其雜交結(jié)果如圖所示。下列選項(xiàng)中能夠正確表示家蠶顏色遺傳機(jī)制的是()A.白色物質(zhì)黃色物質(zhì)B.白色物質(zhì)黃色物質(zhì)C.白色物質(zhì)黃色物質(zhì)D.白色物質(zhì)黃色物質(zhì)【解析】選D。根據(jù)雜交示意圖可知,I/i和Y/y遺傳遵循自由組合定律,Y基因能決定黃色物質(zhì)的合成,I基因能抑制Y基因的作用,因此,D符合題意?？键c(diǎn)二自由組合定律中的致死和群體自由交配問題【精研強(qiáng)思維】【思維探究】已知A、a與B、b自由組合,基因型為AaBb的個(gè)體自交,子代一般會(huì)出現(xiàn)特定的分離比9∶3∶3∶1。(1)(生命觀念)AaBb自交后代比例不是9∶3∶3∶1,而是7∶3∶1∶1,可能的原因是什么?提示:特定基因型的配子或特定基因型的后代出現(xiàn)了致死現(xiàn)象。(2)(科學(xué)思維)假如是某種配子致死導(dǎo)致子代出現(xiàn)了7∶3∶1∶1的比例,是哪種配子致死所導(dǎo)致的?試從棋盤法的角度寫出分析過程。提示:如下表:9∶3∶3∶1→(9-2)∶3∶(3-2)∶1。致死的配子可能是雌配子Ab或雄配子Ab。同理也可能是雌配子aB或雄配子aB。(3)(科學(xué)思維)如果是一種基因型的個(gè)體致死,比例會(huì)不會(huì)由9∶3∶3∶1變成7∶3∶1∶1?分析原因。提示:不會(huì),因?yàn)橐环N基因型的個(gè)體致死,只會(huì)導(dǎo)致一種表型個(gè)體數(shù)目減少,而7∶3∶1∶1中有兩種表型的個(gè)體減少。(4)(科學(xué)探究)若F1為9∶3∶3∶1,所有F1自由交配,F2與F1的性狀及比例相同嗎?F1中的所有雙顯個(gè)體自由交配,F2與F1的性狀及比例相同嗎?提示:前者自由交配產(chǎn)生的F2性狀及比例與F1相同。后者不相同?！舅季S建構(gòu)】“模型法”解決致死與群體自由交配問題1.致死類型判斷方法:(1)胚胎致死或個(gè)體致死:(2)配子致死或配子不育:(3)致死類型的判斷方法:①基因型的致死,可借助于數(shù)學(xué)因式:②配子的致死可借助于棋盤法:配子ABAbaBabAB×Ab×aB×ab×2.群體中涉及兩對(duì)基因的自由交配問題:(1)自由組合定律發(fā)生在形成配子時(shí),由于在形成配子時(shí),個(gè)體間的非等位基因不可能自由組合,所以在群體形成配子時(shí)不存在自由組合定律。(2)正確的計(jì)算方法,兩對(duì)基因必須結(jié)合在一起計(jì)算。例如:選AaBb個(gè)體自交子代中除雙顯之外的個(gè)體進(jìn)行自由交配,求后代的表型及比例。先算出配子AB∶Ab∶aB∶ab=0∶2∶2∶3。配子0AB2Ab2aB3ab0AB2Ab4462aB4463ab669得出A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=8∶16∶16∶9。(3)在特定情況下,可將兩對(duì)基因分別計(jì)算,然后相乘得出結(jié)果。這種特定情況是:群體中A配子中的B∶b與a配子中的B∶b恰好相等。這也是有些情況下分別計(jì)算兩對(duì)基因能得出正確結(jié)果的原因?！揪毺崮芰Α?.(2025·吉林模擬)致死基因的存在可影響后代性狀分離比?，F(xiàn)有基因型為AaBb的個(gè)體,兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳,但具有某種基因型的配子或個(gè)體致死,不考慮環(huán)境因素對(duì)表型的影響,假設(shè)該個(gè)體自交,以下說法正確的是()A.后代分離比為5∶3∶3∶1,那么推測原因可能是基因型為AB的雄配子和雌配子致死B.后代分離比為4∶2∶2∶1,那么推測原因可能是某對(duì)基因顯性純合的個(gè)體致死C.后代分離比為7∶3∶1∶1,那么推測原因可能是基因型為Ab的雄配子或雌配子致死D.后代分離比為9∶3∶3,那么推測原因可能是基因型為ab的雌配子和雄配子均致死【解析】選C。若基因型為AB的雄配子和雌配子致死,則基因型為AaBb的個(gè)體自交,后代分離比為2∶3∶3∶1,A錯(cuò)誤;若某對(duì)基因顯性純合的個(gè)體致死,則基因型為AaBb的個(gè)體自交,后代分離比為6∶3∶2∶1,B錯(cuò)誤;若基因型為Ab的雄配子或雌配子致死,則基因型為AaBb的個(gè)體自交,后代分離比為7∶3∶1∶1,C正確;若基因型為ab的雌配子和雄配子均致死,則基因型為AaBb的個(gè)體自交,后代分離比為7∶1∶1,D錯(cuò)誤。2.(不定項(xiàng))(2025·大慶市實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)果蠅的體色黃色(A)對(duì)黑色(a)為顯性,翅型長翅(B)對(duì)殘翅(b)為顯性,研究發(fā)現(xiàn),用上述兩種性狀的純合雌雄果蠅雜交得到F1,F1中雌雄個(gè)體相互交配,F2出現(xiàn)黃色長翅∶黃色殘翅∶黑色長翅∶黑色殘翅=5∶3∶3∶1的特殊分離比。下列分析正確的是()A.果蠅的A/a、B/b兩對(duì)等位基因的遺傳遵循自由組合定律B.F2出現(xiàn)特殊分離比的原因可能是AaBB和AABb基因型的個(gè)體死亡C.F2出現(xiàn)特殊分離比的原因可能是基因型為AB的雌、雄配子致死D.若上述特殊分離比為某種配子致死所致,可選用F1果蠅測交進(jìn)行驗(yàn)證【解析】選A、B、D。F2中黃色長翅∶黃色殘翅∶黑色長翅∶黑色殘翅=5∶3∶3∶1,為9∶3∶3∶1的變式,說明相關(guān)基因遵循基因自由組合定律,A正確。F2出現(xiàn)特殊分離比可能是F1(AaBb