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本文题目：高一生物教案：自由组合规律试验教案

(中图版必修2)

典题精讲

例1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(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)，基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代表现型有：直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=3∶3∶1∶1。“个体X”的基因型为(　　)

A.BbCc　　　　　　　　B.Bbcc

C.bbCc D.bbcc

思路解析：利用隐性性状突破法，其原理是：隐性性状一旦出现，即隐性纯合，说明双亲至少各含有一个隐性基因。据此，“个体X”至少含有一个b和一个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=(3+1)∶(3+1)=1∶1，说明该对基因相当于测交，即：一对基因杂合，一对基因隐性纯合。黑色∶白色=(3+3)∶(1+1)=3∶1，相当于F1自交，即两对基因都是杂合体，故个体X的基因型是bbCc。

答案：C

绿色通道：此类试题是已知后代表现型及比例如何求亲本基因型。方法有两种：(1)隐性纯合突破法，出现隐性性状就可以直接写出基因型，再根据受精作用和亲代表现型，即可求出基因型。(2)分解综合法，先就一对相对性状或等位基因考虑，再把它们组合在一起。如先分析直毛∶卷毛=1∶1，黑色∶白色=3∶1，所以亲本的基因型为BbCc和bbCc。如果没有掌握基因的分离规律和自由组合规律的实质，此题就易出错。

变式训练1 现有子代基因型及比值如下：1YYRR、1YYrr、1YyRR、1Yyrr、2YYRr、2YyRr，已知上述结果是按自由组合规律产生的，则双亲的基因型是(　　)

A.YYRR×YYRr B.YYRr×YyRr

C.YyRy×YyRr D.YyRR×YyRr

思路解析：从后代YY∶Yy=1∶1可推知亲本基因型为YY、Yy;从后代RR∶Rr∶rr=1∶2∶1可推知亲本基因型为Rr、Rr,所以双亲的基因型为YYRr、YyRr。

答案：B

变式训练2 人类中，并指病(两个指头并生)是受显性基因 A控制的，患者常为杂合体，显性纯合全不能成活。先天性聋哑是受隐性基因b控制的，这两对性状独立遗传。现有一对夫妇，男方是并指患者，女方正常，第一胎生了一个聋哑病孩。请完成下列问题：

(1)这对夫妇的基因型是____________。

(2)第二胎生育一个表现型正常的男孩的可能性是_____________，生育一个只患并指的男孩的可能性占__________________。

思路解析：因并指患者是由显性基因A控制，且AA不能成活，故依题意不难推知这对夫妇的基因型为：男方 AaBb，女方aaBb,这两对性状独立遗传，根据基因的自由组合规律，其遗传图解如下表所示：

P：AaBb×aaBb

子

卵

F

子

精

ABAbaB]ab

aBAaBBAaBbaaBBaaBb

abAaBbAabbaaBbaabb

其中aaBB、aaBb表现正常，占3/8。由性别决定的知识可知，生男生女的概率各为1/2，所以生正常男孩的概率为3/8×1/2=3/16。后代中基因型为AaBB、AaBb的个体只表现为并指，占后代总数的3/8，所以生一个只患并指的男孩的概率也是3/16。

答案：(1)男：AaBb，女：aaBb　(2)3/16　 3/16

例2 基因型为AaBb(两对基因分别位于非同源染色体上)的个体，在一次排卵时发现该卵细胞的基因型为Ab，则在形成该卵细胞时随之产生的极体的基因型为…(　　)

A.AB、ab、ab B.Ab、aB、aB

C.AB、aB、ab D.ab、AB、Ab

思路解析：依据题意，Aa和Bb这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合规律。依题意，AaBb两对等位基因位于不同对的同源染色体上，经减数分裂形成卵细胞的过程就是等位基因分离、非等位基因自由组合的过程。本题卵细胞的基因型为Ab，说明在减数第一次分裂非等位基因的自由组合中，A与b组合，a与B组合，形成含A与b基因的次级卵母细胞和含a与B基因的第一极体。两个细胞再进一步分裂，经减数第二次分裂姐妹染色单体分开，次级卵母细胞形成基因型为Ab的卵细胞和极体，第一极体分裂形成基因型为aB的两个极体。见下图：

需要说明的是：减数分裂过程是基因的分离规律与自由组合规律发生的细胞学基础。教材在减数分裂中提到的“联会的同源染色体彼此分离开来，说明染色体具有一定的独立性;同源的两条染色体各移向哪一极是随机的，这也就是说，不同对的染色体之间是自由组合的”与基因的分离规律和自由组合规律的发生实际上是指同一生理过程，只不过是从不同角度来分析和阐述的。因此，我们可以把杂合体(例如AaBb)产生配子的过程用减数分裂图形表示出来，并用等位基因表示同源染色体(如上图)。在同源染色体分离的同时，非同源染色体表现为自由组合，除上图表示的自由组合类型外，还可组合成下图的形式。

对于一个原始生殖细胞(精原细胞或卵原细胞)来说，不管基因型是什么，也不管有几对等位基因，在减数第一次分裂中，其组合结果只能是自由组合形式中的一种，因此，一个精原细胞只能形成两种精子(各两个)，一个卵原细胞只能形成一种卵细胞(一个)和两种极体(其中一种与卵细胞相同)。对于一个生物体来说，在生殖过程中有很多的原始生殖细胞同时进行减数分裂，非同源染色体的各种组合形式均有可能出现，并且参与减数分裂的细胞越多，各种组合方式出现的几率越接近。因此，理论上说基因型为AaBb的个体可产生四种类型的配子AB、Ab、aB、ab，比例为1∶1∶1∶1。其实际值可通过测交实验加以验证。

答案：B

黑色陷阱：此题出现的误区是：片面理解自由组合，按照思维定式，认为基因型为AaBb的个体会产生四种配子，所以选择C。不能体会一个卵原细胞的自由组合与生物个体的多个卵原细胞同时进行的自由组合在产生配子种类与数量上的差别。

变式训练 假定基因A是视网膜正常所必需的，基因B是视神经正常所必需的。现有基因型均为AaBb的双亲，在他们所生后代中视觉正常的可能性是(　　)

A.7/16 B.3/16

C.9/16 D.4/16

思路解析：视觉正常是视网膜与视神经均正常的结果，若视网膜与视神经有一方不正常，其视觉就不正常。因此对于基因型均为AaBb的个体可以把两对相对性状分解成两个一对相对性状。先考虑视网膜正常与不正常这一对相对性状的遗传，因双亲均为杂合体Aa,故后代中表现正常的概率为3/4;同理，双亲均为Bb的后代表现正常的概率也为3/4，所以后代中视觉正常的概率为3/4×3/4=9/16。

答案：C

例3 关于概率的求算问题：在自由组合规律中，某两对或多对相对性状在杂交后代中同时出现的概率是它们每一性状出现的概率的乘积(相乘定律)。如亲本为YyRr×yyRr的后代中，表现型为yyR_型的个体占总数的概率是多少?

思路解析：首先求出yy和R_各自出现的概率：Yy×yy的后代中，yy的概率是1/2,Rr×Rr的后代中,R_的概率是3/4;然后将每一性状的概率相乘：1/2×3/4=3/8。

答案：表现型为yyR_型个体占总数的概率是3/8。

绿色通道：本题利用了概率计算中两个定理的乘法定理。当两个事件互不影响，这样两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。

变式训练1 将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交，按基因自由组合规律，后代中基因型为AABbCC的个体比例应为(　　)

A.1/8　　　B.1/16 C.1/32　　　 D.1/64

思路解析：自由组合规律不仅适用于两对相对性状的传递规律，同样适用于两对以上的相对性状的传递规律。但对每一对基因来说，仍然符合分离规律，将每对基因分开考虑，Aa与AA的后代出现AA的概率是1/2，Bb与Bb的后代出现Bb的概率是2/4，Cc与Cc的后代出现CC的概率是1/4。这样，AaBbCc和AABbCc杂交后代出现AABbCC的个体比例应为1/2×2/4×1/4=1/16。

答案：B

变式训练2番茄是自花受粉植物，已知红果(R)对黄果(r)为显性，正常果形(F)对多棱果(f)为显性。以上两对基因分别位于非同源染色体上。现有红色多棱果品种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种(3个品种均为纯合体)，育种家期望获得红色正常果形的新品种，为此进行杂交。

试完成下列问题：

(1)应选用以上哪两个品种作为杂交亲本?

(2)上述两亲本杂交产生的F1代具有何种基因型和表现型?

(3)在F2代中表现红色正常果形植株出现的比例有多大?F2代中能稳定遗传的红色正常果形植株出现的比例有多大?

思路解析：根据题意可知:红色多棱果、黄色正常果、黄色多棱果(均为纯合体)的基因型依次为RRff、rrFF、rrff。要想获得正常果形，应选用RRff——红色多棱果和 rrFF——黄色正常果作亲本，F1代全为红色正常果形，基因型为RrFf。F1自交，F2代出现4种表现型，比例为9∶3∶3∶1，双显性红色正常果形植株占9/16，F2中能稳定遗传的红色正常果形植株占1/16。

答案：(1)红色多棱果品种和黄色正常果形品种。(2)F1代的基因型为RrFf，表现型为红色正常果形。(3)9/16;1/16。

问题探究

问题 测交实验是孟德尔首创，那么孟德尔为什么要设计测交实验?

导思：通过测交可以直接判断杂合体的基因型，这也就是测交的作用所在。

孟德尔在一对相对性状的实验中发现，F下标?2?代显、隐性性状比例接近3∶1，在所有实验中没有出现中间类型，他指出F下标?2?中的显性性状有两种含义：亲本类型的显性和杂种类型的显性。由于隐性亲本性状不能遮盖显性性状，并能显出纯隐性性状。如果让隐性纯合体杂交，其子代的表现类型就反映出F下标?1?所产生配子的类型和比例，从而发明了测交实验法。

探究：通过测交结果可以引申出以下结论：①成对的基因在杂合状态下互不污染，保持其独立性，形成配子时互相分离，分别进入不同的配子中(即分离规律)。②不同相对性状的基因在F1杂合状态时，虽同处一体，但互不混淆，各自保持其独立性。形成配子时，同一对基因各自独立地分离;不同对的基因则自由组合(即自由组合规律)。

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