基因的分離定律和自由組合定律的實驗驗證設計

1、基 因 的 分 離 定 律 和 自 由 組 合 定 律 的 實 驗 驗 證 設 計在遺傳的兩大定律的相關考點的考查和復習中，廣大師生都比較注重于對兩大遺傳定律解決實際的遺傳學問題的復習和訓練。相對而言，忽略了對兩大遺傳定律的內涵的強調。高考試題大綱卷中，就出現了讓學生設計實驗，驗證孟德爾分離定了和自由組合定律的試題。更注重于對定律的本本質的理解水平、和對定律涉及到的相關方法的考查。例（ a題目告訴了兩對相對性狀獨立遺傳，要求學生設計實驗，用遺傳圖解的格式表達，驗證兩對相對性狀分別遵循分離定律，兩對性狀符合自由組合定律。應該說是一種新的命題方向，要求學生和教師回歸教材，回歸內容本身。注重基本知識

2、和技能。由此，教師應該在教學過程中，引導學生認識基因分離定律和自由組合定律的本質：基因的分離規(guī)律：是雜合子細胞中的等位基因在進行減數分裂時隨同源染色體的分開而分離，獨立地隨著配子遺傳給后代；基因的自由組合規(guī)律：是位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的，在減數分裂時，在同源染色體等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因表現為自由組合，產生比例相等的配子。所以，是否符合分離定律或自由組合定律，應該有這樣的具體的判斷方法：（一）測交法：雜種F1與隱性類型雜交，若后代出現兩種基因型與表現型的個體，證明了雜種 F1產生了兩種配子，即等位基因彼此分離。雜種F1與雙隱性類型雜交，若后代

3、出現四種基因型與表現型的個體，證明了雜種F1產生了四種配子，即等位基因彼此分離的同時非同源染色體的非等位基因自由組合。（二）自交法：雜種F1自交后代 F2 中出現顯隱性兩種表現型的個體，也是由于F1 產生了兩種配子，即等位基因彼此分離。無論是自交法還是測交法，其本質都是測定雜合體F1代產生配子的種類和比例。這就是回答問題的本質方向，也是對教材基本理論的本質的考查。所以，在該題的答案中，采用了自交法。在該題的解析中，給出了驗證分離定律和自由組合定律的兩種策略-自交法和測交法。解答例 1比例為 3：1，則該性狀的遺傳符合分離定律，根據兩對相對性狀遺傳實驗結果，若雜合子自交后代表現型比例為 9：3：

4、1，則兩對性狀遺傳符合自由組合定律；采用測交法進行驗證時，若雜合子測交后代兩種表現型比例為 1：1，則該性狀遺傳符合分離定律，若雙雜合子測交后代出現四種表現型比例為 1：1：1：，則兩對性狀的遺傳符合分離定律本題中兩種方法均可選擇若采用自交法，則遺傳圖解如下：若 若黃粒（aa=31若非糯粒（B_）：糯粒（bb=3：1=9331A_B_A_bbaaB_aabb=9331若 A_ B_aa=31bb=31=93：31，即：A_B_A_bbaaB_aabb=931例 2（1）已知番茄的抗病與感病、紅果與黃果、多室與少室這三對相對性狀各受一對等位基因的控制，抗病性用 A、a表示，果色用 B、b表示、室

5、數用 D、d表示。為了確定每對性狀的顯、隱性，以及它們的遺傳是否符合自由組合定律，現選用表現型為感病紅果多室和_兩個純合親本進行雜交，如果 F表現抗病紅果少室，則可確定每對性狀的顯、1隱性，并可確定以上兩個親本的基因型為_和_。將F自交得到F，如果F的表122現型有_種，且它們的比例為_? _，則這三對性狀的遺傳符合自由組合規(guī)律。本題仍然采用了自交法來驗證基因的自由組合定律。為了達到用自交法驗證自由組合定律所需要的條件，對子一代的基因型有特殊的要求-子一代的基因型純合。這樣，就對得到子一代的親本的基因型提出了選擇的標準-用“感病紅果多室”和“抗病黃果少室”進行交配。然后，子一代進行自交，子二代

6、符合（3:1） ，則符合自由組合定律。3附參考答案：（1）抗病黃果少室? aaBBdd? ? 8? 27：9：9：9：3：3：3：1 F1 能夠產生比例相同的配子，先通過花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體幼苗，再用秋水仙素處理，即能得到比例相同的表現型個體。例 3F 全部表1現為有色飽滿，F 自交后，F 的性狀表現及比例為：有色飽滿73%，有色皺縮2%，無色飽滿2%，12 23%1）上述一對性狀的遺傳符合_23實驗方案實施步驟：_。該題告訴了雜合體子一代的自交后代表現。結果顯示，子二代的每一對相對性狀的顯隱性之比都 3:1，根據規(guī)律，可以判定兩對性狀都是符合分離定律的。但是，當兩對性狀綜合研究是，發(fā)現兩

7、者并不符合（3:1，所以，可以判定為兩者并不符合自由組合定律。除了這種辦法之外，還可以測交法或者是單倍體培養(yǎng)法。例 3 參考答案（1）基因的分離 （2）不符合。因為玉米粒色和粒形的每一對相對性狀的分離比為31，兩對性狀綜合考慮，如果符合自由組合定律，F1 自交后代分離比應符合 9331 （3）（方案一）純種有色飽滿的玉米和純種無色皺縮的玉米進行雜交，獲得 F1 代 取 F1 植株與無色皺縮的玉米進行測交 收獲雜交后代種子并統(tǒng)計不同表現型的數量比例。如四種表現型比例符合1111 1111 代 1111 1111 代 9331 9331例 4：實驗室中現有一批未交配過的純種長翅灰體和殘翅黑檀體的果

8、蠅。已知長翅和殘翅這對相對性狀受一對位于第號同源染色體上的等位基因控制?，F欲利用以上兩種果蠅研究有關果蠅灰體與存活）。請設計一套雜交方案，同時研究以下問題：問題二，研究控制灰體、黑檀體的等位基因是否也位于第號同源染色體上，并作出判斷。（1）雜交方案：（2）對問題二的推斷及結論：例 4 參考答案：1）雜交方案 長翅灰體殘翅黑檀體 2 9331 代的表現是否符合（3:12 雜交也可用于孟德爾分離定律的研究。非糯性與糯性水稻的花粉能夠遇碘呈現不同顏色，雜種非糯性水稻的花粉是減數分裂的產物，遇碘呈現兩種不同顏色，且比例為 1：1，從而直接證明了雜交非糯性水稻在產生花粉的減數分裂過程中，等位基因彼此分離

9、。例 5：假定某植物籽粒中淀粉的非糯質（ W）對糯質（）為顯性，非糯質的花粉遇碘呈藍黑色，糯L 已知花粉可以當作配子進行研究，試設計實驗判斷是否符合基因的自由組合定律。例 5 參考答案：實驗步驟：用純種的非糯質圓花粉粒類型的植株與純種的糯質長花粉粒類型的植株雜交得到 F1 植株，取F1的花粉粒加碘液染色后，經顯微鏡觀察花粉粒的形狀，如果藍黑色圓形：藍黑色長形：紅棕色圓形：紅棕色長形四種花粉比為 111，則符合自由組合定律。若四種花粉比例不符合1111，則不符合自由組合定律（五）根據相對性狀的對數和位置根據基因的分離定律的實質來看，在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立

10、性；在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代，那么位于一對同源染色體上的一對相對性狀則符合基因的分離定律；兩對或兩對以上的相對性狀是否符合基因的自由組合定律，則要判斷這些相對性狀是否分別位于不同對同源染色體上。如果可以判斷兩對相對性狀分別位于不同對染色體上，比如分別位于常染色體和性染色體上，則可以判斷這兩對相對性狀遵循基因的自由組合定律。例 6：果蠅是遺傳學的經典實驗材料。果蠅中的長翅與殘翅、紅眼和白眼、灰身與黑身為三對相對性狀（設翅型基因為 A、a，眼色基因為 B、，體色基因為 、h）?，F有兩只果蠅交配，后代的表現型及比例如下表。請分析回答：表現型紅眼長翅紅眼殘翅白眼長翅白眼殘翅雌果蠅雄果蠅33110301? 上述翅型與眼色這兩對相對性狀的遺傳，遵循什么遺傳定律？? 。請說出你的判斷理由? 。例6參考答案：基因的自由組合定律? 因為控制眼色的基因位于X染色體上，控制翅形的