資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
專題7 自由組合定律的驗(yàn)證方法
【典例精析】
典例1：某種雌雄同株植物既能自花傳粉，也能異花傳粉。該種植物中的甲和乙個(gè)體的體細(xì)胞中有關(guān)基因組成如圖所示。若通過一代交配達(dá)成目標(biāo)，下列操作合理的是（　　）
A.甲自交，驗(yàn)證A、a與B、b的遺傳遵循基因的自由組合定律
B.乙自交，驗(yàn)證A、a的遺傳遵循基因的分離定律
C.甲、乙雜交，驗(yàn)證D、d的遺傳遵循基因的分離定律
D.甲、乙雜交，驗(yàn)證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律
典例2：為完成袁隆平爺爺?shù)摹昂滔鲁藳鰤?mèng)”育種科學(xué)工作者想要培育出高桿大穗類型的水稻，做了如下實(shí)驗(yàn)：水稻的高稈對(duì)矮稈為完全顯性，由一對(duì)等位基因A、a控制，小穗對(duì)大穗為完全顯性，由另一對(duì)等位基因B、b控制，利用純合高稈小穗（P1）和純合矮稈大穗（P2）的兩種親本雜交，所得F1自交，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例都近似有如下結(jié)果，高稈小穗：高稈大穗：矮稈小穗：矮稈大穗=66：9：9：16。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答問題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果遵循 ______（基因分離/自由組合）定律。
（2）F2中出現(xiàn)了親本所沒有的新的性狀組合，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是有性生殖過程中，控制不同性狀的基因進(jìn)行了重新組合，具體發(fā)生在 ______時(shí)期。
（3）有人發(fā)現(xiàn)：“F1通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌雄配子的比例都是AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4”，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。如何驗(yàn)證該發(fā)現(xiàn)？請(qǐng)從“P1，P2，F(xiàn)1”中選擇實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)用遺傳圖解表示驗(yàn)證過程：______。
（4）若該發(fā)現(xiàn)被證實(shí)了，則F2中純合子所占比例為 ______。
【方法點(diǎn)撥】
自由組合定律的驗(yàn)證方法
驗(yàn)證方法 處理方法與結(jié)果 結(jié)論
自交法 F1自交 后代性狀分離比為9：3：3：1或 （3：1）n（n≥3） 控制兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)或多對(duì)同源染色體上，符合自由組合定律
測(cè)交法 F1與隱性純合子測(cè)交 后代性狀分離比為1：1：1：1或 （1：1）n（n≥3） 控制兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)或多對(duì)同源染色體上，符合自由組合定律
配字法 F1減數(shù)分裂 產(chǎn)生數(shù)量相等的2n種配子（n為等位基因?qū)?shù)） 符合自由組合定律
單倍體育種 取花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體，若植株四種表型比例為1：1：1：1 符合自由組合定律
【題型訓(xùn)練】
1. 現(xiàn)用山核桃甲（AABB）、乙（aabb）兩品種作親本雜交得F1，F(xiàn)1測(cè)交結(jié)果如表，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
測(cè)交類型 測(cè)交后代基因型種類及比值
父本 母本 AaBb Aabb AaBb aabb
F1 乙 1 2 2 2
乙 F1 1 1 1 1
A.正反交結(jié)果不同，說明這兩對(duì)基因的遺傳不遵循自由組合定律
B.F1產(chǎn)生的AB花粉50%不能萌發(fā)，不能實(shí)現(xiàn)受精
C.F1自交得F2，F(xiàn)2的基因型有9種
D.F1自交得F2，F(xiàn)2的表現(xiàn)型有4種
2. 某研究小組利用純種高稈甘藍(lán)型油菜Z品系誘變培育出一個(gè)純種半矮稈突變體S品系。然后進(jìn)行了以下相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（　　）
實(shí)驗(yàn)一：讓Z和S進(jìn)行雜交得到F1，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)1中高稈為515株，半矮稈為34株。
實(shí)驗(yàn)二：讓Z和S進(jìn)行雜交得到F1，F(xiàn)1與S進(jìn)行雜交得到F2，F(xiàn)2中高稈為211株，半矮稈為69株。
A.實(shí)驗(yàn)一中F1自交時(shí)可以產(chǎn)生相同種類與數(shù)量的雌雄配子
B.實(shí)驗(yàn)二不能證明控制高稈與半矮稈的基因遺傳遵循自由組合定律
C.實(shí)驗(yàn)一的F2中所有高稈植株自交，后代不發(fā)生性狀分離的個(gè)體占1/9
D.實(shí)驗(yàn)二的F2中所有高稈與半矮稈植株相互交配，后代中半矮稈個(gè)體占5/12
3. 油菜是我國重要的油料作物，油菜株高適當(dāng)?shù)亟档蛯?duì)抗倒伏及機(jī)械化收割均有重要意義。某研究小組利用純種高稈甘藍(lán)型油菜Z，通過誘變培育出一個(gè)純種半矮稈突變體S。為了闡明半矮稈突變體S是由幾對(duì)基因控制以及顯隱性關(guān)系的遺傳機(jī)制，研究人員進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，如圖所示。回答下列問題:
（1）根據(jù)F2表現(xiàn)型及數(shù)據(jù)分析，油菜半矮稈突變體S的遺傳機(jī)制是___________。雜交組 合①的F1產(chǎn)生各種類型的配子比例相等的細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)是___________。
（2）將雜交組合①的F2所有高稈植株自交，分別統(tǒng)計(jì)單株自交后代的表現(xiàn)型及比例，分為三種類型，全為高稈的記為F3﹣Ⅰ，高稈與半矮稈比例和雜交組合①、②的F2基本一致的記為F3﹣Ⅱ，高稈與半矮稈比例和雜交組合③的F2基本一致的記為F3﹣Ⅲ。產(chǎn)生F3﹣Ⅰ、F3﹣Ⅱ、F3﹣Ⅲ的高稈植株數(shù)量比為 。產(chǎn)生F3﹣Ⅲ的高稈植株基因型為 （用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用產(chǎn)生F3﹣Ⅲ的高稈植株進(jìn)行相互雜交試驗(yàn)，能否驗(yàn)證自由組合定律？ 。
【答案】
典例1：【答案】B
【解析】甲圖中A、a與B、b位于一對(duì)同源染色體上，甲自交不能用來驗(yàn)證自由組合定律，A錯(cuò)誤；乙圖在A、a是位于一對(duì)染色體上的等位基因，自交可以驗(yàn)證基因的分離定律，B正確；甲、乙雜交，產(chǎn)生F后自交或測(cè)交可以驗(yàn)證基因分裂定律，C錯(cuò)誤；甲中D基因是純合子，與乙雜交，不能驗(yàn)證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律，D錯(cuò)誤。
典例2：【答案】（1）基因分離 （2）減數(shù)分裂Ⅰ前期（或四分體時(shí)期） （3）
（4） 17/50
【解析】（1）水稻的高稈對(duì)矮稈為完全顯性，由一對(duì)等位基因A、a控制；小穗對(duì)大穗為完全顯性，由另一對(duì)等位基因B、b控制，它們都遵循基因的分離定律。
（2）F2中出現(xiàn)了親本所沒有的新的性狀組合，且高稈小穗：高稈大穗：矮稈小穗：矮稈大穗=66：9：9：16，推測(cè)兩對(duì)基因連鎖，出現(xiàn)新性狀是由于發(fā)生了基因重組（交叉互換），產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是有性生殖過程中，控制不同性狀的基因進(jìn)行了重新組合，具體發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期（或四分體時(shí)期）。
（3）驗(yàn)證遺傳定律的方法是進(jìn)行測(cè)交，即用F1與隱性純合子aabb進(jìn)行雜交，可用遺傳圖解表示如下：
（4）子一代基因型是AaBb，測(cè)交另一個(gè)親本的基因型是aabb，aabb只產(chǎn)生一種類型的配子是ab，測(cè)交后代的表現(xiàn)型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=4：1：1：4，因此AaBb產(chǎn)生的配子的類型及比例是AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4；讓子一代自交，純合子的比例是AABB+AAbb+aaBB+aabb= 4/10× 4/10×2+ 1/10× 1/10×2= 17/50。
【題型訓(xùn)練】
1.【答案】A
【解析】分析可知，AaBb遵循自由組合定律，正反交結(jié)果不同是由于基因型為AB的雄配子部分致死造成的，A錯(cuò)誤；分析可知，子一代產(chǎn)生的AB花粉50%不能完成受精作用，B正確；子一代基因型是AaBb，由于遵循自由組合定律，自交后代的基因型是9種，C正確；子一代基因型是AaBb，由于遵循自由組合定律，自交后代的表現(xiàn)型有4種，D正確。
2.【答案】D
【解析】實(shí)驗(yàn)一中F1的基因型為AaBb，產(chǎn)生的雌雄配子都有四種：AB、Ab、aB、ab，但是雄配子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)量，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)二中F1的基因型為AaBb，與S品系（aabb）雜交，是一個(gè)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)2表型為高稈：半矮稈＝3：1，是1：1：1：1的變式，能證明控制高稈與半矮稈的基因遺傳遵循自由組合定律，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)一的F2高稈植株基因型有8種，純合子自交后代不發(fā)生性狀分離，純合子為1AABB、1AAbb、1aaBB，占1/5
，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)二的F2高稈植株有1/3AaBb、1/3Aabb、1/3aaBb，半矮稈植株為aabb，相互交配，后代中半矮稈個(gè)體（aabb）占：1/3×1/4+1/3×1/2+1/3×1/2=5/12，D正確。
3.【答案】（1）由兩對(duì)位于非同源染色體上的隱性基因控制
F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，位于同源染色體上的等位基因分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合
（2）7：4：4 Aabb、aaBb 不能
【解答】解：（1）根據(jù)分析可推測(cè)，半矮稈突變體S是雙隱性純合子，只要含有顯性基因即表現(xiàn)為高桿，雜交組合①的F1為雙雜合子，減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，位于同源染色體上的等位基因分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，所以產(chǎn)生4種比例相等的配子，自交時(shí)雌雄配子有16種結(jié)合方式，且每種結(jié)合方式幾率相等，導(dǎo)致F2出現(xiàn)高桿：半矮桿≈15：1。
（2）雜交組合①的F2所有高稈植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb，所有高稈植株自交，分別統(tǒng)計(jì)單株自交后代的表現(xiàn)型及比例，含有一對(duì)純合顯性基因的高桿植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高桿植株的比例為7/15，其后代全為高稈，記為F3﹣Ⅰ；AaBb占高桿植株的比例為4/15，自交后代高稈與半矮稈比例≈15：1，和雜交組合①、②的F2基本一致，記為F3﹣Ⅱ；2Aabb、2aaBb占高桿植株的比例為4/15，自交后代高稈與半矮稈比例和雜交組合③的F2基本一致，記為 F3﹣Ⅲ，產(chǎn)生F3﹣Ⅰ、F3﹣Ⅱ、F3﹣Ⅲ的高稈植株數(shù)量比為7：4：4。用產(chǎn)生F3﹣Ⅲ的高稈植株進(jìn)行相互雜交試驗(yàn)，不論兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上，還是兩對(duì)同源染色體上，親本均產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的雌雄配子，子代均出現(xiàn)高桿：半矮桿＝3：1，因此不能驗(yàn)證基因的自由組合定律。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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