高一生物自由组合规律在实践中的应用

生物：2.2.2《自由组合规律在实践中的应用》例题与探究（中图版必修2）.

典题精讲

例1小麦的毛颖（P）对光颖（p）是显性，抗锈（R）对感锈（r）是显性。这两对相对性状是自由组合的。下表是四组不同品种小麦杂交结果的数量比，试填写出每个组合的基因型。

思路解析：此题已知亲本表现型和子代表现型及其比例，推导亲本的基因型，属于逆推类型，一般用“分别分析法”来解。其步骤是：①根据题意，写出亲本不完整的基因型。②分别分析这两对性状（先分析一对，再分析另一对），根据子代表型及数目（比例），按照分离规律判断杂交类型。③综合分析写出亲本的基因型。

答案：

黑色陷阱：本题考查的能力是：亲本基因型的写法；灵活运用自由组合规律解题。本题解法中，易将杂交后代比例写错，或者不知子代数目或比例如何处理，原因是对各种杂交比例没有掌握。

变式训练1 如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，去雄后授以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（）

A.AaaBBb、Aaabbb、AaaBbb

B.AABB、AABb

C.AAaBBb、AAabbb

D.AaaBb、Aaabbb

思路解析：此题的关键点在精子和两个极核的基因型。依据题意，AABb为母本，胚囊中8个核的基因型一样（AB或Ab是体细胞染色体和基因数目的一半），两个极核的基因型可能为AABB或AAbb，父本基因型为aabb，精子基因型全都为ab。胚乳由受精极核发育而来，一个受精极核由一个精子和两个极核通过受精作用形成。受精极核的基因型有两种可能性，即AAaBBb和AAabbb，因胚乳由受精极核发育而来，故基因型也同样有两种可能，但就一个胚珠而言，胚乳核的基因型只能是其中一种。

答案：C

变式训练2 水稻的某3对相对性状，分别由位于非同源染色体上的3对等位基因控制。利用它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻植株，其表现型最多可有( )

A.1种

B.4种

C.8种

D.16种

思路解析：本题综合考查基因的自由组合规律、单倍体育种。由于水稻为3对等位基因的遗传，因此产生的配子基因型为23＝8种，用花药离体培养获得的单倍体植物基因型亦为8种，该单倍体用秋水仙素处理得到的正常植株，基因型亦为8种，由于它们皆是纯合体，因此，它们的表现型亦为8种。

答案：C

例2一个患并指症（由显性基因S控制）而没有患白化病的男人与一个外观正常的女人婚后生了一个患白化病（由隐性基因aa控制），

但没有患并指症的孩子。这对夫妇的基因型应该分别是__________和___________，他们生下并指并且伴有白化病孩子的可能性是___________。

思路解析：父亲患并指，但是又不患白化病，则其基因型的一部分为S_A_，母亲外观上表现正常，则其基因型的一部分为ssA_。因为他们生了一个不患多指但是患白化病的孩子，此孩子的基因型为ssaa，据隐性纯合突破法可分别把上面所空的空格填上，从而推出亲本的基因型为SsAa和ssAa。他们后代中出现并指的可能性为1/2，出现白化病的可能性为1/4，所以后代出现并指且是白化病的可能性是1/8。

答案：SsAa ssAa 1/8

绿色通道：解答此题首先要判断出其亲本的基因型。

变式训练用纯种有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交（实验条件满足实验要求），F1全部表现为有色饱满，F1后代F2的性状表现及比例为：有色饱满73％，有色皱缩2％，无色饱满2％，无色皱缩23％。完成下列问题：

（1）上述一对性状的遗传符合_____________规律。

（2）上述两对性状的遗传是否符合自由组合规律？为什么？

（3）请设计一个实验方案，验证这两对性状的遗传是否符合自由组合规律。（实验条件满足实验要求）

实验方案实施步骤：

①_____________________________________________________

______；

②_____________________________________________________ ______；

③_____________________________________________________ ______。

思路解析：考查基因分离规律和自由组合规律关系，用两时相对性状的杂交实验，F1自交后代分离比满足9∶3∶3∶1，则遵循基因自由组合规律，或者用F1产生四种类型的配子，再用植物组织培养技术，秋水仙素处理获得四种不同表现型，且比例符合1∶1∶1∶1来判断。

答案：（1）基因的分离

（2）不符合。因为玉米粒色和粒形的每一对相对性状的性状分离比均为3∶1，两对性状综合考虑如果符合自由组合规律，F1自交后代分离比应符合（3∶1）2或9∶3∶3∶1。

（3）方案1：①纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米进行杂交，获得F1代②取F1植株10株，与无色皱缩的王米进行杂交③收获杂交后代种子并统计不同表现型的数量比例

如四种表现型比例符合1∶1∶1∶1，则符合自由组合规律；若四种表现型比例不符合1∶1∶1∶1，则不符合自由组合规律方案2：①纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩玉米进行杂交，获得F1代②F1植株的花粉进行植物组织培养，获得幼苗,再用秋水仙素处理幼苗③收获种子并统计不同表现型的数量比例

如四种表现型比例符合1∶1∶1∶1，则符合自由组合规律；若四

种表现型比例不符合1∶1∶1∶1，则不符合自由组合规律（方案1和方案2只答一种即可）

问题探究

问题现有三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制着叶形、花色和果形三对相对性状。

（1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）

（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？

导思：在遗传规律中，基因的分离规律是基础，是一对等位基因的遗传规律，自由组合规律是两对及两对以上等位基因（非等位基因位于非同源染色体上）的遗传规律，明确了非等位基因之间在遗传过程中的关系。所以在分析多对相对性状的实际问题时，应该先用分离规律的知识对各对相对性状单独分析，然后再用自由组合规律的知识进行分析，得到正确答案。

探究：基因的自由组合规律在生产实践中有多方面的应用，其中就包括在育种方面的应用。在育种工作中，人们用杂交的方法，有目的地使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。在此题中，可以让不同的品种之间进行杂交，使基因重新组合，最终培育出aabbdd基因型的个体。具体步骤为：A与B杂交得子一代AABbDd，子一代AABbDd

与C杂交，得到子二代，子二代中有多种基因型的个体，其中包括AaBbDd这样基因型的个体，所有子二代个体进行自交，可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成基因型为aabbdd的植株。这样的培育过程需要4年的时间。可以引导大家发散思维，寻找不同的育种方法，进行讨论，最终比较得出最佳方案。