基因分離定律及其應用
1.內容:在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發生分離,分離後的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給後代。
2.實質:在雜合子的細胞中,位於一對同源染色體上的等位基因具有一定的獨立性;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後代。如圖所示:
3.適用範圍:①一對相對性狀的遺傳;②細胞核內染色體上的基因;③進行有性生殖的真核生物。
4.細胞學基礎:同源染色體分離。
5.作用時間:有性生殖形成配子時(減數第一次分裂的後期)。
6.應用
(1)農業生產:指導雜交育種。
(2)醫學實踐:分析單基因遺傳病的基因型和發病概率;為禁止近親結婚提供理論依據。
經典例題:[2018全國卷3]
某小組利用某二倍體自花傳粉植物進行兩組雜交實驗,雜交涉及的四對相對性狀分別是:紅果(紅)與黃果(黃),子房二室(二)與多室(多),圓形果(圓)與長形果(長),單一花序(單)與復狀花序(復)。實驗數據如下表:
回答下列問題:
(1)根據表中數據可得出的結論是:控制甲組兩對相對性狀的基因位於__________上,依據是___________________________;控制乙組兩對相對性狀的基因位於___________(填「一對」或「兩對」)同源染色體上,依據是_____________________。
(2)某同學若用「長復」分別與乙組的兩個F1進行雜交,結合表中數據分析,其子代的統計結果不符合的__________________的比例。
【思路分析】本題主要考查基因的自由組合定律應用的相關知識。本題涉及四對相對性狀的遺傳規律的分析,可以根據表中F1及F2的表現型及數量,推出控制四對相對性狀的基因所在染色體的位置。
【解析】(1)因題幹說明是二倍體自花傳粉植物,故雜交的品種均為純合子,根據表中甲的數據,可知F1的紅果、二室均為顯性性狀,甲的兩組F2的表現型之比均接近9:3:3:1,所以控制甲組兩對相對性狀的基因位於非同源染色體上;乙組的F1的圓果、單一花序均為顯性性狀,F2中第一組:圓:長=(660+90):(90+160)=3:1、單:復=(660+90):(90+160)=3:1;第二組:圓:長=(510+240):(240+10)=3:1、單:復=(510+240):(240+10)=3:1;但兩組的四種表現型之比均不是9:3:3:1,說明控制每一對性狀的基因均遵循分離定律,控制這兩對性狀的基因不遵循自由組合定律,因此這兩對基因位於一對同源染色體上;
(2)根據表中乙組的雜交實驗得到的F1均為雙顯性雜合子,F2的性狀分離比不符合9:3:3:1,說明F1產生的四種配子不是1:1:1:1,所以用兩個F1分別與「長復」雙隱性個體測交,就不會出現1:1:1:1的比例。
【答案】 (1). 非同源染色體 (2). F2中兩對相對性狀表現型的分離比符合9∶3∶3∶1 (3). 一對 (4). F2中每對相對性狀表現型的分離比都符合3∶1,而兩對相對性狀表現型的分離比不符合9∶3∶3∶1 (5). 1∶1∶1∶1
【總結】本題要運用分解組合法分析兩組雜交的F2的性狀分離比,是否符合基因分離定律的3:1和自由組合定律的9:3:3:1,得出基因在染色體上的位置關係。