2019-2020学年高中生物 第4章 遗传信息的传递规律 第2节 基因的自由组合规律 第2课时 自

第4章遗传信息的传递规律第2课时自由组合规律在实践中的应用及常见题型的解题技巧第4章遗传信息的传递规律1．举例说明基因的自由组合规律在实践中的应用。2．掌握常见题型的解题规律。一、自由组合规律在动植物育种中的应用1．方法：__________。2．目的：将两个或多个品种的__________组合在一起。3．过程：杂交→自交→纯化和选择→新品种。杂交育种优良性状二、自由组合规律在医学实践中的应用1．分析家系中两种遗传病同时发病或两种遗传病中只患一种病的情况。2．推断后代的________和________及它们出现的概率。3．为遗传病的______和______提供理论依据。基因型表现型预测诊断想一想在某植物的实际育种过程中，获得了符合人们需要的相应性状，是否可以将此品种进行扩大生产呢？试解释原因。提示：视情况而定。若此优良性状为隐性性状，则此性状能够稳定遗传，可以扩大生产。但若此优良性状为显性性状，可进行自交，若后代不发生性状分离，可扩大生产；若发生性状分离，则需连续自交和选育直到不发生性状分离为止，才能扩大生产。自由组合规律在育种中的应用1．育种原理：通过基因的重新组合，把两亲本的优良性状组合在一起。2．适用范围：一般用于同种生物的不同品系间。3．优缺点：方法简单，但需要较长年限的选择才能获得所需类型的纯合体。4．动植物杂交育种比较：如图所示(以获得基因型为AAbb的个体为例)PAABB×aabb↓——动物一般选多对同时杂交F1AaBb↓⊗——动物为相同基因型的个体间交配F29A_B_3A_bb3aaB_1aabb↓所需类型AAbb——植物以连续自交的方式获得所需类型动物用测交的方式获得纯合体1．已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交得F2，播种所有的F2，假定所有F2植株都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传规律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为()A．1/8B．3/8C．1/16D．3/16解析：选B。设抗病与感病由基因D和d控制，无芒与有芒由基因R和r控制，据题意可得：DDRR×ddrr―→F1DdRr――→⊗9D_R_∶3ddR_∶3D_rr∶1ddrr，其中3D_rr和1ddrr被拔掉，剩余植株又套袋只能自交，所以理论上F3中感病植株dd__的比例为4/12DdRr⊗、2/12DdRR⊗、3/12ddR_⊗中所得dd__的比例之和，即4/12×1/4＋2/12×1/4＋3/12×1＝3/8。2．现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定F2的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离规律；其余两个条件是____________________________________________________________________________________________________。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。解析：(1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组，控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合规律，每对基因单独考虑时符合分离规律。(3)测交是指用F1和隐性纯合体杂交，故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到F1，然后再进行测交实验。答案：(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离规律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆植株杂交。自由组合规律在医学实践中的应用——患病概率问题当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况概率如下：(1)只患甲病的概率是m·(1－n)；(2)只患乙病的概率是n·(1－m)；(3)甲、乙两病同患的概率是m·n；(4)甲、乙两病均不患的概率是(1－m)·(1－n)；(5)患病的概率：1－(1－m)·(1－n)；(6)只患一种病的概率：m(1－n)＋n·(1－m)。以上规律可用下图帮助理解：1．一对正常夫妇，双方都有耳垂(控制耳垂的基因位于常染色体上)，结婚后生了一个白化且无耳垂的孩子，若这对夫妇再生一个孩子，为有耳垂但患白化病的概率是()A．3/8B．3/16C．3/32D．5/16解析：选B。假设控制白化病的基因用A/a表示，控制耳垂的基因用C/c表示。由于正常夫妇结婚后生了一个白化(aa)且无耳垂(cc)的孩子，说明两人基因型为AaCc、AaCc。则再生一个孩子为有耳垂但患白化病的概率是3/16。2．一个患并指症(由显性基因S控制)且肤色正常的男性与一个表现型正常的女性婚后生了一个手指正常但患白化病(由隐性基因a控制)的孩子。试分析：(1)他们下一胎生下并指且白化男孩的概率是________。(2)生下的男孩并指且白化的概率是________。解析：由题意知双亲基因型为SsAa(父)、ssAa(母)，则后代患并指的概率为1/2，白化的概率为1/4，并指且白化的概率为1/2×1/4＝1/8，则并指且白化男孩的概率＝并指且白化孩子的概率×1/2＝1/8×1/2＝1/16。男孩并指且白化的概率＝并指且白化男孩/所有男孩＝(1/2×并指且白化孩子)/(1/2×所有后代)＝并指且白化孩子的概率＝1/8。答案：(1)1/16(2)1/8应用分离定律解决自由组合定律1．基因型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离规律问题：Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)；Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；因此，AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3＝18种基因型问题举例计算方法AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率计算1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)＝1/162．表现型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc×AabbCc，求后代可能的表现型种类数可分解为三个分离规律问题：Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)因此，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8种表现型问题举例计算方法AaBbCc×AabbCc后代中表现型A_bbcc出现的概率计算3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/321．遗传因子组成为ddEeFF和DdEeff的两种豌豆杂交，在3对遗传因子各自独立遗传的条件下，其子代性状表现不同于两个亲本的个体占全部子代的()A．1/4B．3/8C．5/8D．3/4解析：选C。解法一：棋盘法PddEeFF×DdEeff↓F1配子→↓DEfDefdEfdefdEFDdEEFfDdEeFfddEEFfddEeFfdeFDdEeFfDdeeFfddEeFfddeeFf从表中可以看出，子代性状表现不同于两个亲本的个体数占全部子代的5/8。解法二：分枝法ddEeFF×DdEeff2．某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：根据哪些组别可以判断该植物的花色受四对等位基因的控制()A．甲×乙乙×丙B．乙×丙甲×丁C．乙×丁甲×丁D．乙×丙丙×丁解析：选B。题干中已经有“红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制”的信息，所以甲×乙、甲×丙、丙×丁三个组合中不能体现出受几对等位基因的控制。同理，乙×丁中F2的比例接近1∶1，也无法体现是由几对等位基因控制，只有乙×丙、甲×丁两组中红花在F2中所占的比例＝81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，由此可以判断花色受4对等位基因的控制。两对基因控制的性状遗传中异常分离比现象序号条件自交后代比例测交后代比例1存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现9∶6∶11∶2∶1序号条件自交后代比例测交后代比例2A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状9∶71∶33aa(或bb)成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现9∶3∶41∶1∶2序号条件自交后代比例测交后代比例4只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现15∶13∶1序号条件自交后代比例测交后代比例5显性基因在基因型中的个数影响性状表现AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1序号条件自交后代比例测交后代比例6显性纯合致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶11．两对相对性状的基因自由组合，如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1，那么F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是()A．1∶3、1∶2∶1和3∶1B．3∶1、4∶1和1∶3C．1∶2∶1、4∶1和3∶1D．3∶1、3∶1和1∶4解析：选A。由F2的分离比可推知：①F1的基因型为双杂合(AaBb)；②9∶7的比例说明有双显性基因的表现为一种性状，其他的表现为另一种性状，9∶6∶1的比例说明有双显性基因的表现为一种性状，有单显性基因的表现为一种性状，无显性基因的表现为一种性状，15∶1的比例说明只要有显性基因的就表现为同一种性状，无显性基因的表现为另一种性状。2．豌豆素是野生型豌豆产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质，决定产生豌豆素的基因A对a为显性，基因B对豌豆素的产生有抑制作用，而b基因没有。下面是利用两个不能产生豌豆素的纯种品系(甲、乙)及纯种野生型豌豆进行多次杂交实验的结果：实验一：野生型×品系甲→F1无豌豆素→F1自交→F2中有豌豆素∶无豌豆素＝1∶3实验二：品系甲×品系乙→F1无豌豆素→F1自交→F2中有豌豆素∶无豌豆素＝3∶13下列有关说法错误的是()A．根据实验二，可判定与豌豆素产生有关的两对基因位于非同源染色体上B．品系甲和品系乙两种豌豆的基因型分别是AABB、aabbC．实验二F2不能产生豌豆素的植株中杂种植株占的比例为10/13D．让实验二F2中不能产生豌豆素的植株全部自交，单株收获F2植株上的种子并进行统计，发现所结种子均不能产生豌豆素的植株所占的比例为6/13答案：D核心知识小结[要点回眸]核心知识小结[规范答题]1．自由组合规律应用在动植物的杂交育种中，可以将两个或多个品种的优良性状．．．．组合在一起，再经过自交，不断进行纯化和选择，最终可以得到一种符合理想要求的新品种。2．根据基因的自由组合规律，可以分析家族中两种遗传病的发病情况，推断后代的基因型和表现型，以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断．．．．．提供理论依据。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放