基因自由组合定律的常见题型
遗传学是备受高考青睐的知识点之一,有关遗传的题目千变万化层出不穷。教师在复习这块知识时要善于对题型进行归类处理,以下是对自由组合定律的常见题型归类。 一、特殊分离比题型
1基因互作下的特殊分离比
基因互作,指的是两对或多对基因共同控制同一性状,表现出各种形式的相互作用。如果两对互作基因位于非同源染色体上,则它们的遗传同样遵循自由组合定律,但F1自交或测交后代会表现出独特的性状分离比。 例:
基因A 基因B ↓ ↓ 酶1 酶2 ↓ ↓
白花物质 蓝花物质 紫花物质
若将白花植株与蓝花植株杂交,F1全为紫花,那么F1自交及测交所得后代表现型及比例分别是多少?
P 白花:aaBB × 蓝花:AAbb ↓ F1 紫花 AaBb ↓
F2 A_B_ A_bb aaB_ aabb
紫花9 蓝花3 白花(3+1)
测交:紫花AaBb ×白花aabb → AaBb Aabb aaBb aabb 紫花 1 蓝花1 白花(1+1) 其它可能出现的自交及测交比 自交分离比 测交分离比 10:6 1:1 9:7 1:3 15:1 3:1 13:3 3:1 9:6:1 1:2:1 12:4 12:3:1 10:3:3 1:1 2:1:1 2:1:1 2等位基因不完全显性下的特殊分离比
等位基因不完全显性,指具有相对性状的纯合亲本杂交后,F1显现中间类型的现象。 例:人类的皮肤含有黑色素,黑人的皮肤中含量最多,白人的皮肤中含量最少。皮肤中黑色素的多少,由两对独立遗传(A和a,B和b)所控制,显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一纯种黑人和一纯种白人婚配,后代肤色为黑白中间色;如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的表现型的种类及比例是多少?
P纯种黑人AABB × 纯种白人aabb ↓ F1 黑白中间色AaBb ↓
F2 AABB AABb AaBB AAbb aaBB AaBb Aabb aaBb aabb 1 (2 + 2) (1 + 1 + 4) ( 2 + 2 ) 1 纯黑 较黑 中间色 较白 纯白
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3、子二代不同基因型个体的成活率不相等
例:某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,且A或b基因在纯和时使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂和的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代表现型比例为多少?
P 杂和黄短鼠AaBb × 杂和黄短鼠AaBb ↓
F1 AaBB AaBb aaBB aaBb 黄短(2+4)=6 灰短(1+2)=3 二、验证基因自由组合定律的题型
基因自由组合定律的实质是指有性生殖的生物减数分裂时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。常用以下方法验证:
①测交法:杂种F1与隐性类型杂交,后代出现四种表现型的个体且比例相等,说明杂种F1产生比例相等的四种配子,即非等位基因自由组合。
②自交法:杂种F1自交后代中出现四种表现型的个体且比例为9:3:3:1,说明杂种F1产生比例相等的四种配子,即非等位基因自由组合。
③花粉鉴定法:显微镜下观察如果出现四种表现不同的花粉且比例相等,说明杂种F1产生比例相等的四种配子,即非等位基因自由组合。
例1:某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd, ②AAttDD, ③ AAttdd, ④aattdd。按要求回答下列问题:
(1) 若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应选择亲本①与 ②或④ (填序号)杂交。 (2) 若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,杂交时应选择的两亲本为 ②和④ (填
序号)。将杂交所得F1的花粉涂抹在载玻片上,置于显微镜下观察,预期结果为: 蓝长:蓝圆:棕长:棕圆≈1:1:1:1
例2:已知果蝇的长翅与残翅为一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示);直毛和分叉毛为一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代的类型和比例: 表现型 雄果蝇 雌果蝇 长翅、直毛 3/8 3/4 残翅、直毛 1/8 1/4 长翅、分叉毛 3/8 0 残翅、分叉毛 1/8 0 回答问题:
(1) 控制直毛和分叉毛遗传的基因位于 X 染色体。
、、、、
(2) 亲本雌雄果蝇的基因型分别为 AaXBXb、AaXBY 。
(3) 请设计实验验证长翅与残翅、直毛和分叉毛两对相对性状的遗传行为符合基因
的自由组合定律。
(4) 第一步:选择纯种的长翅直毛雌果蝇与纯种残翅分叉毛雄果蝇交配,得到F1; 第二步:让F1雄果蝇与表现型为 残翅分叉毛雌 果蝇进行测交。
第三步:观察并统计 后代表现型的种类及比例 。
预期结果: 长直雌、残直雌、长分叉雄、残分叉雄≈1:1:1:1
三、利用自由组合定律进行杂交育种的题型 培育能稳定遗传的优良品种
(1) 培育隐性纯合子:选取双亲→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体
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推广种植。
(2) 培育双显性纯合子或一隐一显纯合子:①选取双亲→杂交→F1→自交→F2→选
出表现型符合要求的个体自交→F3→┈┈→选出稳定遗传的个体推广种植。
②选取双亲→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体测交→F3→选
出后代性状不分离的个体推广种植。
例 燕麦中有黑颖、黄颖、白颖三种相对性状,控制黑颖和非黑颖为一对等位基因,用 B和b表示,控制黄颖和非黄颖为另一对等位基因,用Y和y表示。研究发现,只 要有显性黑颖基因B存在时,杆株就表现为黑颖;若无B基因存在,就决定于是否 显性黄颖基因Y存在,有则为黄颖,无则为白颖。现有纯系黑颖品系和纯系黄颖品 杂交,子代全为黑颖。若子一代自交,得到的子二代性状分离比为黑颖:黄颖:白 颖=12:3:1。请据你所学的遗传知识分析下列问题: (1)这两纯系亲本基因型为BByy和bbYY
(2)若基因型BBYY(黑颖燕麦)具有更强的抗逆性,且蛋白质的含量相对高。如何
利用现有材料快速培育出此品种,请写出简单的育种方案:
①取F1花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理得到F2纯合植物。 ②选择出F2中的黑颖植物,分开留种并播种,并与白颖植物杂交得到F3种子。 ③将F3种子播种后长成的植物自交,观测后代性状分离情况,若后代有黄颖出现,则原黑颖植物所结种子基因型即为BBYY;若后代无黄颖出现,则应淘汰。
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