一、探究性状间自由组合机制
1.用纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆进行杂交试验,黄色圆粒在子一代和子二代中都表现出来,绿色皱粒在子二代中也重新出现,同时子二代中还出现了两种性状的新组合:黄色皱粒和绿色圆粒。从中可以得知粒色、粒形这两对性状是分开遗传的。
2.在体验自由组合规律发现的过程中,我们采用测交方法验证自己提出的假设时,从理论上得到的后代表现型比值为:黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
3.孟德尔当年用黄色圆粒豌豆F1与绿色皱粒豌豆的测交试验验证假说时实际得到的结果如下表:
黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒测交比
F1作母本312726261∶1∶1∶1
F1作父本242225261∶1∶1∶1
二、总结基因的自由组合规律
1.孟德尔在解释纯种黄色圆粒和绿色皱粒豌豆的杂交试验时,认为豌豆的粒色和粒形分别由一对等位基因决定,黄色和绿色由Y和y基因控制,圆粒和皱粒由R和r基因控制。子一代在形成配子时,Y和y分离,R和r分离。两对基因分离的同时相互自由组合,形成的雌雄配子各四种:YR、Yr、yR、yr,比值为:1∶1∶1∶1。雌雄配子随机结合,产生的子二代有九种基因型,其比值为RRYY∶RrYY∶RRYy∶RrYy∶rrYY∶rrYy∶RRyy∶Rryy∶rryy=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1;子二代有四种表现型,其比值为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9∶3∶3∶1。
2.细胞遗传学的研究结果表明,位于非同源染色体上的非等位基因在分离和组合时互不干扰。减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。这就是基因自由组合规律的实质。
3.由于基因的自由组合,杂交后代中不仅出现了亲本类型,还出现了双亲性状重新组合的新类型。进行有性生殖的生物,每个个体都有很多性状,控制这些性状的基因之间的自由组合,会导致生物性状的多样化,使生物界多样性不断丰富,这有利于生物对环境的适应。
知识导学
1.学习两对相对性状的遗传实验,以及对自由组合现象的解释时,与基因的分离规律作横向比较,建议学习时注意以下几点:
(1)通过自由组合现象的解释,明确9种基因型和4种表现型比例是如何得出的,以及每种表现型中基因型的类型及所占比例,结合一些例题进行计算运用。
(2)两对等位基因常考查的后代比例为9∶3∶3∶1、1∶1∶1∶1、3∶3∶1∶1,把这些比例亲本的基因型搞清楚,当作公式定理来利用即可。
2.学习本部分时,要熟悉F1杂合体(如AaBb)产生配子的种类、数量与比值,区分一个杂合体与一个精(卵)母细胞在产生配子的种类与数量上的差异,如下表:
可能产生配子的种类实际能产生配子的种类
一个精原细胞4种2种(AB、ab或Ab、aB)
一个雄性个体4种4种(AB、ab、Ab、aB)
一个卵原细胞4种1种(AB或ab或Ab或aB)
一个雌性细胞4种4种(AB、ab、Ab、aB)
一定要通过掌握解题方法,结合精选例题来掌握该部分内容。在实践上应用也结合典型题目来掌握巩固,以达到事半功倍的效果。
疑难突破
1.两对或多对等位基因(位于两对或多对同源染色体上)的传递情况
F1等位基因对数2对3对…n对
F1产生配子种数2223…2n
F1配子组合数4243…4n
F2基因型种数3233…3n
F2表现型种数2223…2n
F2基因型之比(1∶2∶1)2(1∶2∶1)3…(1∶2∶1)n
F2表现型之比(3∶1)2(3∶1)3…(3∶1)n
F2纯合子之比 …
根据此规律推测个体基因型的基本思路是怎样的?
如:已知豌豆的黄粒(Y)对绿粒(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。现有A、B两种豌豆,A为黄圆,B为黄皱,两者杂交的后代有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种表现型,请写出A、B的基因型。
剖析:先弄清显隐性关系,已知黄、圆为显性性状。然后根据显性性状至少有一个显性基因,隐性性状一定是一对隐性基因,写出个体已知的基因。A已知是黄圆,至少含有一个Y和一个R,将另一个未知的留下空位,如Y_R_。B是黄皱,至少含一个Y,皱是隐性性状应是rr,故B为Y_rr。
最后根据子代每对基因分别来自双亲,亲代每对基因不可能传给一个子代的原则,从后代中的隐性性状入手来分析:后代中有绿粒出现,一定是2个yy,应来自双亲,故 A亲本中含有y,B亲本中也含有y。将A、B的空位处填入y;再分析后代中的粒形,后代中有皱粒出现,说明A、B两亲代中均含有r,将A的另一空位处填上r,最后即成为: A:YyRr,B:Yyrr。
2.孟德尔对自由组合现象的解释要点
(1)两对相对性状,是由什么控制的?这两对基因又分别位于什么上?
(2)两亲本基因型、它们产生的配子、F1的基因型是怎样的?
(3)对配子的产生过程、种类、比例和特点怎样理解?
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