基因的分离定律和自由组合定律的实验验证设计

基因的分离定律和自由组合定律的实验验证设

计

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

基因的分离定律和自由组合定律的实验验证设计在遗传的两大定律的相关考点的考查和复习中，广大师生都比较注重于对两大遗传定律解决实际的遗传学问题的复习和训练。相对而言，忽略了对两大遗传定律的内涵的强调。高考试题大纲卷中，就出现了让学生设计实验，验证孟德尔分离定了和自由组合定律的试题。更注重于对定律的本本质的理解水平、和对定律涉及到的相关方法的考查。

例1（11分）已知玉米子粒黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明

题目告诉了两对相对性状独立遗传，要求学生设计实验，用遗传图解的格式表达，验证两对相对性状分别遵循分离定律，两对性状符合自由组合定律。应该说是一种新的命题方向，要求学生和教师回归教材，回归内容本身。注重基本知识和技能。由此，教师应该在教学过程中，引导学生认识基因分离定律和自由组合定律的本质：

基因的分离规律：是杂合子细胞中的等位基因在进行减数分裂时随同源染色体的分开而分离，独立地随着配子遗传给后代；

基因的自由组合规律：是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂时，在同源染色体等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合，产生比例相等的配子。

所以，是否符合分离定律或自由组合定律，应该有这样的具体的判断方法：

（一）测交法：杂种F1与隐性类型杂交，若后代出现两种基因型与表现型的个体，证明了杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。杂种F1与双隐性类型杂交，若后代出现四种基因型与表现型的个体，证明了杂种F1产生了四种配子，即等位基因彼此分离的同时非同源染色体的非等位基因自由组合。

（二）自交法：杂种F1自交后代F2中出现显隐性两种表现型的个体，也是由于F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。无论是自交法还是测交法，其本质都是测定杂合体F1代产生配子的种类和比例。这就是回答问题的本质方向，也是对教材基本理论的本质的考

查。所以，在该题的答案中，采用了自交法。在该题的解析中，给出了验证分离定律和自由组合定律的两种策略-----自交法和测交法。

解答例1：植物常用自交法进行验证，根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为3：1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型比例为9：3：3：1，则两对性状遗传符合自由组合定律；采用测交法进行验证时，若杂合子测交后代两种表现型比例为1：1，则该性状遗传符合分离定律，若双杂合子测交后代出现四种表现型比例为1：1：1：1，则两对性状的遗传符合分离定律．本题中两种方法均可选择．若采用自交法，则遗传图解如下：

若F1籽粒中：

①若黄粒（A_）：白粒（aa）=3：1，则验证该性状的遗传符合分离定律；

②若非糯粒（B_）：糯粒（bb）=3：1，则验证该性状的遗传符合分离定律；

③若黄非糯粒：黄糯粒：白非糯粒：白糯粒=9：3：3：1，即：A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律．

故答案为：

若F1籽粒中：

①若黄粒（A_）：白粒（aa）=3：1，则验证该性状的遗传符合分离定律

②若非糯粒（B_）：糯粒（bb）=3：1，则验证该性状的遗传符合分离定律

③若黄非糯粒：黄糯粒：白非糯粒：白糯粒=9：3：3：1，即：A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律

例2（1）已知番茄的抗病与感病、红果与黄果、多室与少室这三对相对性状各受一对等位基因的控制，抗病性用A、a表示，果色用B、b表示、室数用D、d表示。

为了确定每对性状的显、隐性，以及它们的遗传是否符合自由组合定律，现选用表现型为感病红果多室和____________两个纯合亲本进行杂交，如果F1表现抗病红果少室，则可确定每对性状的显、隐性，并可确定以上两个亲本的基因型为___________和___________。将F1自交得到F2，如果F2的表现型有_______种，且它们的比例为____________，则这三对性状的遗传符合自由组合规律。

本题仍然采用了自交法来验证基因的自由组合定律。为了达到用自交法验证自由组合定律所需要的条件，对子一代的基因型有特殊的要求---子一代的基因型纯合。这样，就对得到子一代的亲本的基因型提出了选择的标准----用“感病红果多室”和“抗病黄果少室”进行交配。然后，子一代进行自交，子二代符合（3:1）3，则符合自由组合定律。

附参考答案：

（1）抗病黄果少室aaBBddAAbbDD827：9：9：9：3：3：3：1

（三）单倍体育种法：杂种F1能够产生比例相同的配子，先通过花药离体培养获得的单倍

体幼苗，再用秋水仙素处理，即能得到比例相同的表现型个体。

例3：用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交（实验条件满足实验要

求），F1全部表现为有色饱满，F1自交后，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%。回答下列问题：

（1）上述一对性状的遗传符合_________________定律。

（2）上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律为什么

（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定律。（实验条件满

足实验要求）

实验方案实施步骤：①____________；②____________；③_______________。

该题告诉了杂合体子一代的自交后代表现。结果显示，子二代的每一对相对性状的显隐性

之比都3:1，根据规律，可以判定两对性状都是符合分离定律的。但是，当两对性状综合研