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1、第二节自由组合规律在实践中的应用学习目标1.列举自由组合规律在育种中的应用。(重点)2.列举自由组合规律在医学实践中的应用。(重难点)一、自由组合规律在育种中的应用1杂交育种的原理应用基因的自由组合规律，可以将许多优良性状集中在同一个体中，培育出人们希望的优良品种。2马铃薯等无性繁殖的生物的杂交育种马铃薯等无性繁殖的生物不同品种间的杂交可直接获得杂种优势。当需要的优良性状组合出现后，可通过选择的方法，直接选留所需要的个体，淘汰不符合要求的个体。3小麦等自花授粉植物的杂交育种小麦属于纯种自花授粉植物。在实际育种时，当首次出现所需优良性状组合的个体后，需要经过多代自交，逐代纯化和选择，最终才能得到
2、符合要求的新品种。二、自由组合规律在医学实践中的应用人们可以根据基因的自由组合规律来分析两种或两种以上遗传病的传递规律，通过推断后代的基因型和表现型，预测家庭、家族以及某一群体中遗传病的发病率，为预防遗传病提供理论上的依据。1判断对错(1)杂交育种可将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种()(2)F2中有两种亲本类型，为黄色圆粒和绿色皱粒，另两种为重组类型，即黄色皱粒和绿色圆粒()(3)形成配子时，同源染色体上的等位基因分离、非等位基因自由组合()答案(1)(2)(3)分析：形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体的非等位基因自由组合。2在三对基
3、因各自独立遗传的条件下，亲本ddEeFF与DdEeff杂交，其子代表现型不同于亲本的个体占全部后代的()A5/8B3/8C1/12D1/4AddEeFF与DdEeff杂交，其子代表现型和亲本中ddEeFF相同的个体占(1/2)(3/4)13/8，其子代表现型和亲本中DdEeff相同的概率为0，故亲本ddEeFF与DdEeff杂交，其子代表现型不同于亲本的个体占全部后代的13/85/8。3对某植株进行测交，得到后代的基因型为RrBb、Rrbb，则该植株的基因型为()ARrbbBRrBbCrrbbDRRBbD测交中一个亲本的基因型为rrbb，其所产生的配子为rb，测交后代的基因型是由该配子与另一亲
4、本所产生的配子随机结合形成的，依据子代的基因型可推知，另一亲本所产生的配子为RB、Rb，故该植株的基因型为RRBb。自由组合规律在育种中的应用思考交流1某植物是纯合体，欲培育抗倒伏(dd)、抗旱(ee)的新品种，应如何选择亲本？何时选种？是否需要连续自交？提示：其亲本应为DDee与ddEE，选种需从F2开始，选出后不需连续自交，因抗倒伏抗旱品种为隐性纯合体，其自交子代不发生性状分离。2杂交育种中适合作亲本的条件有哪些？提示：(1)必须具有不同的优良性状。即两个亲本都具有优良性状，但它们所具有的优良性状一定不能是相对性状。(2)控制不同优良性状的基因不能位于一对同源染色体上。1辨析育种程序的类型
5、 (1)培育常规的纯合体品种培育隐性纯合品种：选出双亲子一代子二代选出符合要求的优良性状个体即可推广。培育显性纯合体品种：选出双亲子一代子二代选出符合要求的优良性状个体子三代选出符合要求的优良性状个体选出能稳定遗传的个体推广。(2)培育杂合体品种在农业生产上，可以将杂种子一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。基本步骤：选取双亲P(、)杂交F1。特点：高产、优质、抗性强，但种子只能用一年，需年年育种(因杂合体自交后代会发生性状分离)。可采用无性繁殖技术如植物组织培养、营养繁殖(如甘薯、马铃薯等)等技术达到长期利用杂种子一代的目的。2比较杂交育种与单倍体育种(1)利用杂交育种培育宽叶抗病植株第一年
6、 (2)利用单倍体育种培育宽叶抗病植株特别提醒：(1)杂交育种与杂种优势不同杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育，直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。(2)界定“最简便”与“最快”“最简便”着重于技术含量，应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作；然而，“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。1如图中甲、乙表示两个水稻品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程。下列说法错误的是
7、 ()A过程简便，原理是基因重组B和的变异都发生于有丝分裂间期C过程可明显缩短育种年限，常用的方法是花药离体培养D过程与过程的育种原理相同B分析题图，过程为杂交育种过程，目的是获得AAbb个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原理是基因重组；和过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；表示单倍体育种过程，其优点是明显缩短育种年限，其中过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。2用杂合体(DdEe)种子获得纯合体(ddee)，最简捷的方法是()A种植F1选双隐性个体纯合体B种植秋水仙素处理纯合体C种植花药离
8、体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合体D种植秋水仙素处理花药离体培养纯合体A杂合体(DdEe)种子中含有d、e基因，自交后一旦出现隐性性状便能稳定遗传，故A选项所示方法最简捷。自由组合规律在医学实践中的应用思考交流1控制两种遗传病的基因分别位于常染色体上和性染色体上，是否可以应用自由组合规律来分析预测两种病的遗传情况？为什么？提示：可以，这两种遗传病的基因分别位于不同对的同源染色体上，遗传遵循自由组合规律。2眼睛棕色(A)对蓝色(a)是显性，这对等位基因位于常染色体上。一对棕色眼、色觉正常的夫妇，生有一个蓝眼色盲的儿子，若这对夫妇再生一个孩子，其基因型与母亲相同的概率是多少？提示：该夫妇的基因型为
9、AaXBXb、AaXBY，与母亲基因型相同的后代出现的概率为(1/2)(1/4)1/8。1概率求解范围的确认(1)在所有后代中求某种病的概率：不考虑性别，凡其后代都属于求解范围。(2)只在某一性别中求某种病的概率：避开另一性别，只求所在性别中的概率。(3)连同性别一起求概率：此种情况下，性别本身也属于求解范围，如常染色体遗传病应先将该性别的出生率(1/2)列入范围，再在该性别中求概率。2两种遗传病的患病概率问题以上内容可归纳如下表所示：序号类型计算公式1患甲病的概率m则不患甲病概率为1m2患乙病的概率n则不患乙病概率为1n3只患甲病的概率m(1n)mmn4只患乙病的概率n(1m)nmn5同患两
10、种病的概率mn6只患一种病的概率1mn(1m)(1n)或m(1n)n(1m)7患病概率m(1n)n(1m)mn或1(1m)(1n)8不患病概率(1m)(1n)特别提醒：遗传系谱图分析技巧1下列遗传系谱图中，甲种遗传病的致病基因用E或e表示，乙种遗传病的致病基因用F或f表示。个体3不携带致病基因，则()A个体2的基因型为eeXFXfB个体6的基因型为FFXEYC个体9的基因型为FFXeY的可能性是1/2D个体n为患两种遗传病女孩的概率是1/32D由图中的5、6、8、9可知，甲、乙两病均为隐性遗传病，3号个体不携带致病基因，由此可推知甲病为伴X染色体隐性遗传病，由5、6、8可知，乙病为常染色体隐性
11、遗传病，个体6的基因型为FfXEY，个体2的基因型为ffXEXE或ffXEXe，个体9的基因型为1/3FFXeY或2/3FfXeY，个体7的基因型为1/2FfXeY或1/2FFXeY，个体8的基因型为1/2ffXEXE或1/2ffXEXe，患甲病的概率为1/4，为乙病女孩的概率为1/8，所以个体n为患两种遗传病女孩的概率是1/32。2一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个患白化病(由等位基因A、a控制)且手指正常的孩子。求再生一个孩子：(1)只患并指的概率是_。(2)只患白化病的概率是_。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是_。(4)只患一种病的概率是_。(5)患病的概率是
12、_。解析由题意知，患白化病且手指正常孩子的基因型应为aabb，则该夫妇的基因型应分别为女性：Aabb，男性：AaBb。依据该夫妇的基因型可知，孩子中并指的概率应为1/2(非并指的概率为1/2)，白化病的概率应为1/4(非白化病的概率应为3/4)，采用棋盘法可得：并指1/2非并指1/2白化病1/4两病都患(1/4)(1/2)只患白化病(1/4)(1/2)非白化病3/4只患并指(3/4)(1/2)正常(3/4)(1/2)(1)再生一个只患并指孩子的概率为并指非白化病(1/2)(3/4) 3/8。(2)只患白化病的概率为白化病非并指(1/4)(1/2) 1/8。(3)生一既患白化病又患并指的男孩的概
13、率为男孩出生率白化病概率并指概率(1/2)(1/4)(1/2)1/16。(4)后代只患一种病的概率为并指概率非白化病概率非并指概率白化病概率 (1/2)(3/4)(1/2)(1/4) 1/2。(5)后代中患病的概率为1全正常(非并指且非白化病)1(1/2)(3/4)5/8或只患并指只患白化病两病都患3/81/81/85/8。答案(1) 3/8(2) 1/8 (3)1/16(4)1/2(5)5/81下列有关杂交育种的叙述，正确的是()A所选择的杂交亲本必为纯合体B所培育的新品种也必为纯合体C杂交育种的时间一定很长D必须进行人工异花授粉D所选择的亲本及培育的新品种都不一定为纯合体，要根据培育的目标
14、来确定；杂交育种的时间也不一定很长，一个要看所需性状显隐性，还要看是否是单株培育，单独观察；杂交育种必定要人工异花授粉。2水稻高秆(M，易倒伏)对矮秆(m)为显性，抗病(N)对感病(n)为显性，两对基因独立遗传。现将一株表现型为高秆抗病植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，F1中高秆矮秆31，抗病感病31。那么F1中能长期符合生产要求的品种所占比例为()A1/8B3/8C1/16D3/16C由F1中高秆矮秆31，抗病感病31，可推知亲代高秆抗病植株的基因型均为MmNn，符合生产要求的品种是纯合矮秆抗病植株，F1中纯合矮秆抗病植株占1/16。3人体耳垂离生(A)对连生(a)为显性，眼睛棕色(B)
15、对蓝色(b)为显性，两对基因自由组合。一个棕眼离生耳垂的男人与一个蓝眼离生耳垂的女人婚配，生了一个蓝眼连生耳垂的孩子。倘若他们再生育，未来子女为蓝眼离生耳垂、蓝眼连生耳垂的概率分别是()A1/4，1/8B1/8，1/8C3/8，1/8D3/8，1/2C根据亲代表现型及子代表现型可确定双亲的基因型：父亲为AaBb，母亲为Aabb。两对基因分别考虑，AaAa3A_1aa，Bbbb1Bb1bb，可得未来子女棕眼的概率为1/2，蓝眼的概率为1/2，耳垂离生的概率为3/4，耳垂连生的概率为1/4。则子女为蓝眼离生耳垂的概率为(1/2)(3/4)3/8，蓝眼连生耳垂的概率为(1/2)(1/4)1/8。4天
16、竺鼠身体较圆，唇形似兔，是鼠类宠物中最温驯的一种，受到人们的喜爱。科学家通过研究发现，该鼠的毛色由两对基因控制，这两对基因分别位于两对常染色体上。现有一批基因型为BbCc的天竺鼠，已知B决定黑色毛，b决定褐色毛，C决定毛色存在，c决定毛色不存在(白色)。则这批天竺鼠繁殖后，子代中黑色褐色白色的理论比值为()A943B934C916D961BBbCc繁殖的后代中，B_C_基因型为黑色，占9/16；bbC_基因型为褐色，占3/16；所有cc基因型(包括B_cc、bbcc)都为白色，占总数的4/16。5(2019全国卷)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置
17、如图所示，回答下列问题。(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是_。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为_。(3)为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1表现型是_，F2表现型及其分离比是_；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_，能够验证伴
18、性遗传的F2表现型及其分离比是_。解析本题考查孟德尔遗传定律的应用，意在考查考生的理解能力和综合运用能力。(1)由图可知，翅外展基因与粗糙眼基因分别位于两对同源染色体上，二者能自由组合，两对相对性状的纯合子杂交，F2中翅外展正常眼(一隐一显)个体所占比例是3/16。紫眼基因与翅外展基因位于同一条染色体上，二者不能自由组合。(2)焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇杂交，后代雄蝇中不会出现焦刚毛个体；若反交，子代雄蝇全部为白眼，雌蝇全部为红眼，即子代中白眼个体出现的概率为1/2。(3)欲验证自由组合定律，可以用双杂合个体自交或测交。让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交，所得F1的表现型为红眼灰体，F1相互交配所得F2的表现型及分离比是红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体9331，验证伴性遗传时，需要分析位于X染色体上的基因，所以要分析红眼/白眼这对性状，此时F2的表现型及比例是红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇211。答案(1)紫眼基因(2)0(3)红眼灰体红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体9331红眼/白眼红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇211