专题7 自由组合定律的验证方法(含答案)

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名称 专题7 自由组合定律的验证方法(含答案)
格式 docx
文件大小 326.4KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-09-06 22:42:59

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文档简介

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专题7 自由组合定律的验证方法
【典例精析】
典例1:某种雌雄同株植物既能自花传粉,也能异花传粉。该种植物中的甲和乙个体的体细胞中有关基因组成如图所示。若通过一代交配达成目标,下列操作合理的是(  )
A.甲自交,验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
B.乙自交,验证A、a的遗传遵循基因的分离定律
C.甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
D.甲、乙杂交,验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
典例2:为完成袁隆平爷爷的“禾下乘凉梦”育种科学工作者想要培育出高杆大穗类型的水稻,做了如下实验:水稻的高秆对矮秆为完全显性,由一对等位基因A、a控制,小穗对大穗为完全显性,由另一对等位基因B、b控制,利用纯合高秆小穗(P1)和纯合矮秆大穗(P2)的两种亲本杂交,所得F1自交,多次重复实验,统计F2的表型及比例都近似有如下结果,高秆小穗:高秆大穗:矮秆小穗:矮秆大穗=66:9:9:16。据实验结果回答问题:
(1)上述实验结果遵循 ______(基因分离/自由组合)定律。
(2)F2中出现了亲本所没有的新的性状组合,产生这种现象的根本原因是有性生殖过程中,控制不同性状的基因进行了重新组合,具体发生在 ______时期。
(3)有人发现:“F1通过减数分裂产生的雌雄配子的比例都是AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4”,雌雄配子随机结合。如何验证该发现?请从“P1,P2,F1”中选择实验材料,设计杂交实验,请用遗传图解表示验证过程:______。
(4)若该发现被证实了,则F2中纯合子所占比例为 ______。
【方法点拨】
自由组合定律的验证方法
验证方法 处理方法与结果 结论
自交法 F1自交 后代性状分离比为9:3:3:1或 (3:1)n(n≥3) 控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上,符合自由组合定律
测交法 F1与隐性纯合子测交 后代性状分离比为1:1:1:1或 (1:1)n(n≥3) 控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上,符合自由组合定律
配字法 F1减数分裂 产生数量相等的2n种配子(n为等位基因对数) 符合自由组合定律
单倍体育种 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体,若植株四种表型比例为1:1:1:1 符合自由组合定律
【题型训练】
1. 现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1,F1测交结果如表,下列有关叙述错误的是(  )
测交类型 测交后代基因型种类及比值
父本 母本 AaBb Aabb AaBb aabb
F1 乙 1 2 2 2
乙 F1 1 1 1 1
A.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精
C.F1自交得F2,F2的基因型有9种
D.F1自交得F2,F2的表现型有4种
2. 某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z品系诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S品系。然后进行了以下相关实验。下列说法正确的是(  )
实验一:让Z和S进行杂交得到F1,F1自交得到F2,F1中高秆为515株,半矮秆为34株。
实验二:让Z和S进行杂交得到F1,F1与S进行杂交得到F2,F2中高秆为211株,半矮秆为69株。
A.实验一中F1自交时可以产生相同种类与数量的雌雄配子
B.实验二不能证明控制高秆与半矮秆的基因遗传遵循自由组合定律
C.实验一的F2中所有高秆植株自交,后代不发生性状分离的个体占1/9
D.实验二的F2中所有高秆与半矮秆植株相互交配,后代中半矮秆个体占5/12
3. 油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当地降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制以及显隐性关系的遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。回答下列问题:
(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是___________。杂交组 合①的F1产生各种类型的配子比例相等的细胞遗传学基础是___________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3﹣Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3﹣Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3﹣Ⅲ。产生F3﹣Ⅰ、F3﹣Ⅱ、F3﹣Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3﹣Ⅲ的高秆植株基因型为 (用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3﹣Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律? 。
【答案】
典例1:【答案】B
【解析】甲图中A、a与B、b位于一对同源染色体上,甲自交不能用来验证自由组合定律,A错误;乙图在A、a是位于一对染色体上的等位基因,自交可以验证基因的分离定律,B正确;甲、乙杂交,产生F后自交或测交可以验证基因分裂定律,C错误;甲中D基因是纯合子,与乙杂交,不能验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D错误。
典例2:【答案】(1)基因分离 (2)减数分裂Ⅰ前期(或四分体时期) (3)
(4) 17/50
【解析】(1)水稻的高秆对矮秆为完全显性,由一对等位基因A、a控制;小穗对大穗为完全显性,由另一对等位基因B、b控制,它们都遵循基因的分离定律。
(2)F2中出现了亲本所没有的新的性状组合,且高秆小穗:高秆大穗:矮秆小穗:矮秆大穗=66:9:9:16,推测两对基因连锁,出现新性状是由于发生了基因重组(交叉互换),产生这种现象的根本原因是有性生殖过程中,控制不同性状的基因进行了重新组合,具体发生在减数分裂Ⅰ前期(或四分体时期)。
(3)验证遗传定律的方法是进行测交,即用F1与隐性纯合子aabb进行杂交,可用遗传图解表示如下:
(4)子一代基因型是AaBb,测交另一个亲本的基因型是aabb,aabb只产生一种类型的配子是ab,测交后代的表现型及比例是A_B_:A_bb:aaB_:aabb=4:1:1:4,因此AaBb产生的配子的类型及比例是AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4;让子一代自交,纯合子的比例是AABB+AAbb+aaBB+aabb= 4/10× 4/10×2+ 1/10× 1/10×2= 17/50。
【题型训练】
1.【答案】A
【解析】分析可知,AaBb遵循自由组合定律,正反交结果不同是由于基因型为AB的雄配子部分致死造成的,A错误;分析可知,子一代产生的AB花粉50%不能完成受精作用,B正确;子一代基因型是AaBb,由于遵循自由组合定律,自交后代的基因型是9种,C正确;子一代基因型是AaBb,由于遵循自由组合定律,自交后代的表现型有4种,D正确。
2.【答案】D
【解析】实验一中F1的基因型为AaBb,产生的雌雄配子都有四种:AB、Ab、aB、ab,但是雄配子数量远远多于雌配子数量,A错误;实验二中F1的基因型为AaBb,与S品系(aabb)杂交,是一个测交实验,F2表型为高秆:半矮秆=3:1,是1:1:1:1的变式,能证明控制高秆与半矮秆的基因遗传遵循自由组合定律,B错误;实验一的F2高秆植株基因型有8种,纯合子自交后代不发生性状分离,纯合子为1AABB、1AAbb、1aaBB,占1/5
,C错误;实验二的F2高秆植株有1/3AaBb、1/3Aabb、1/3aaBb,半矮秆植株为aabb,相互交配,后代中半矮秆个体(aabb)占:1/3×1/4+1/3×1/2+1/3×1/2=5/12,D正确。
3.【答案】(1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制
F1减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
(2)7:4:4 Aabb、aaBb 不能
【解答】解:(1)根据分析可推测,半矮秆突变体S是双隐性纯合子,只要含有显性基因即表现为高杆,杂交组合①的F1为双杂合子,减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以产生4种比例相等的配子,自交时雌雄配子有16种结合方式,且每种结合方式几率相等,导致F2出现高杆:半矮杆≈15:1。
(2)杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,含有一对纯合显性基因的高杆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB,占高杆植株的比例为7/15,其后代全为高秆,记为F3﹣Ⅰ;AaBb占高杆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例≈15:1,和杂交组合①、②的F2基本一致,记为F3﹣Ⅱ;2Aabb、2aaBb占高杆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致,记为 F3﹣Ⅲ,产生F3﹣Ⅰ、F3﹣Ⅱ、F3﹣Ⅲ的高秆植株数量比为7:4:4。用产生F3﹣Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,不论两对基因位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,亲本均产生两种数量相等的雌雄配子,子代均出现高杆:半矮杆=3:1,因此不能验证基因的自由组合定律。
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