(浙江选考)2020版高考生物一轮复习 第12讲 自由组合定律课件.ppt

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第12讲自由组合定律,知识1 两对相对性状的遗传实验,知识2 自由组合定律的实质及应用,知识梳理,考点一 基因自由组合定律及其应用,考点二 性状分离比9331的变式及应用,考点突破,知识1两对相对性状的遗传实验 一、两对相对性状的杂交实验,教材研读,2.实验结果及分析,1.解释内容 (1)不同对的遗传因子在形成配子时自由组合。 (2)当F1自交形成配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合。 (3)受精时,雌雄配子随机结合。,二、对自由组合现象的解释,2.相应结论:F2有16种组合方式,9种基因型,4种表现型。,三、对自由组合现象解释的验证 1.实验方法:测交法,用F1与双隐性纯合亲本杂交。 2.实验目的:验证对自由组合现象的解释。,3.预期结果,4.实验结果:无论是正交还是反交,都得到4种数目相近的不同类型的 测交后代,比例为1111。 5.实验结论:因测交结果与预期相符,表明F1产生了四种数目相等 的配子。,知识2自由组合定律的实质及应用,1.自由组合定律的实质:控制不同性状的基因的分离或组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的等位基因彼此分离,决定不同性状的非等位基因自由组合。,2.自由组合定律的应用 (1)指导杂交育种,把优良性状结合在一起。 (2)为遗传病的预测和诊断提供理论依据。,1.(2017浙江4月选考,3,2分)豌豆种子的黄色(Y)和绿色(y)、圆粒(R)和皱粒(r)是两对相对性状。下列基因型中属于纯合子的是(C) A.YyRrB.YYRrC.YYRRD.YyRR,解析每对等位基因都纯合的基因型属于纯合子,C正确。,2.(2017浙江11月选考,24,2分)豌豆子叶的黄色对绿色为显性,种子的圆粒对皱粒为显性,且两对性状独立遗传。以1株黄色圆粒和1株绿色皱粒的豌豆作为亲本,杂交得到F1,其自交得到的F2中黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒=93155,则黄色圆粒的亲本产生的配子种类有(B) A.1种B.2种C.3种D.4种,解析设豌豆子叶的黄色(A)对绿色(a)为显性,种子的圆粒(B)对皱粒(b)为显性,且两对性状独立遗传。根据题干信息,F1自交得到的F2中黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒=93155,可知F2中豌豆子叶黄色绿色=35,种子圆粒皱粒=31,由此可推出F1中控制圆粒和皱粒的基因型为Bb,而控制F1子叶颜色的基因型既有Aa也有aa,再进一步推出亲本中黄色圆粒亲本的基因型为AaBB,其可产生两种配子,B正确。,3.家禽鸡冠的形状由两对基因(A和a、B和b)控制,这两对基因按自由组合定律遗传,与性别无关。据下表回答问题:,(1)甲组杂交方式在遗传学上称为,甲组杂交F1中四种表现型的比例是。 (2)让乙组后代F1中玫瑰状冠的家禽与另一纯合豌豆状冠的家禽杂交,杂交后代表现型及比例在理论上是。 (3)让丙组F1中的雌、雄个体交配,后代表现为玫瑰状冠的有120只,那么表现为豌豆状冠的杂合子理论上有只。 (4)基因型为AaBb与Aabb的个体杂交,它们的后代基因型的种类有种,后代中纯合子比例占。,答案(1)测交1111(2)核桃状豌豆状=21(3)80(4)61/4,解析(1)先根据题意写出甲组亲本已知基因型:A_B_aabb,然后根据后代表现型推导出亲本基因型,后代有核桃状、玫瑰状、豌豆状、单片状四种表现型,则核桃状亲本必为AaBb。甲组亲本的杂交方式为测交,后代四种表现型的比例为1111。(2)同理推导出乙组亲本基因型为AabbAabb,F1中玫瑰状冠的家禽(1/3AAbb、2/3Aabb)与另一纯合豌豆状冠的家禽(aaBB)杂交,杂交遗传图解如下所示:,2/3Aabb aaBB 核桃状1/3AaBb1/3aaBb豌豆状 1/3AAbb aaBB 核桃状1/3AaBb 则核桃状豌豆状=(1/3+1/3)1/3=21。 (3)丙组子代全为核桃状,其基因型为A_B_,则亲本基因型为aaBB,AAbb,F1基因型都是AaBb,F1中的雌、雄个体交配,即AaBbAaBb交配,后代表现型及比例为核桃状玫瑰状豌豆状单片状=9331, 已知玫瑰状冠的有120只,则豌豆状冠的也有120只,其中豌豆状包括1/16aaBB和2/16aaBb,杂合子理论上占2/3,即80只。(4)基因型为AaBb与Aabb的个体杂交,按分离定律对每一对分别求解:AaAa,子代有3种基因型,纯合子为1/4AA、1/4aa;Bbbb,子代有2种基因型,纯合子为1/2bb。所以AaBb与Aabb的个体杂交后代的基因型的种类有23=6(种),后代纯合子比例为1/4AA1/2bb+1/4aa1/2bb=1/4。,考点一基因自由组合定律及其应用 一、孟德尔两对相对性状遗传实验分析,考点突破,1.F1的配子分析 F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生的雌、雄配子各4种:YRYryRyr=1111,图解如下:,2.F2表现型分析 (1)两对相对性状独立遗传,其中的每一对相对性状,若单独地分析,都遵循基因的分离定律,即黄绿(或圆皱)=31。 (2)亲本中只有黄圆和绿皱两种表现型,F2中不但有黄圆和绿皱(叫作亲本类型,共占10/16),还出现了亲本没有的黄皱和绿圆(叫作重组类型,共占6/16),黄圆黄皱绿圆绿皱=9331。 (3)上述每种表现型中的纯合子占后代的比例都为1/16。,名师点拨含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例 并不都是3/16+3/16=6/16=3/8,还可能是9/16+1/16=10/16=5/8。原因是: (1)当亲本基因型为YYRR(黄圆)和yyrr(绿皱)时,F2中重组性状所占比例是3/16+3/16=3/8。 (2)当亲本基因型为YYrr(黄皱)和yyRR(绿圆)时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=5/8。,二、分离定律与自由组合定律的比较,知能拓展子代表现型比例与亲代基因型的关系,遗传定律的验证及个体基因型的探究方法,典例1对下列图解的理解正确的是() A.基因自由组合定律的实质表现在图中的 B.过程表示减数分裂过程 C.左图中过程的随机性是子代Aa占1/2的原因之一 D.右图子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16,解题关键,答案C,解析非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数分裂过程中,即图中的,A错误;表示受精作用,B错误;左图中过程的随机性是子代Aa占1/2的原因之一,C正确;右图子代中aaBB的个体占整个子代的比例为1/16,aaBb的个体占整个子代的比例为2/16,所以子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/3,D错误。,1-1在孟德尔两对性状的杂交实验中,最能反映基因自由组合定律实质的是(C) A.F2中四种子代比例为9331 B.F1测交后代比例为1111 C.F1产生的配子比例为1111 D.F1产生的雌雄配子随机结合,解析基因自由组合定律实质是:同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合,即F1可产生四种比例相等的配子。,1-2(2018课标全国,32,12分)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:,回答下列问题: (1)根据杂交结果,(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是,判断依据是。 (2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂,交组合和预期结果)。 (3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为(填“显性”或“隐性”)。,答案(1)不能无眼只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离(2)杂交组合:无眼无眼预期结果:若子代中无眼有眼=31,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状(3)8隐性,解析本题考查遗传规律的有关知识。(1)无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交,子代不同性别果蝇中表现为有眼、无眼的概率相同,不能确定相关基因位于常染色体上还是X染色体上。若基因位于X染色体上,只有当母本为杂合子,父本为隐性个体时,后代雌雄果蝇均为一半有眼,一半无眼,即母本的无眼性状为显性性状。(2)判断无眼性状的显隐性时,可将雌雄果蝇交配,子代是否出现性状分离为标准判断显、隐性性状。(3)若控制有眼/无眼的性状位于4号染色体上,长翅/残翅、灰体/黑檀体、有眼/无眼这三对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。亲本是纯,合体,则F1为三杂合体,F1相互交配后,F2雌雄个体均有222=8种表现型。依据自由组合定律与分离定律的关系,F2中黑檀体长翅无眼所占比例3/64可拆分为。据表可知长翅性状、黑檀体性状分别为显性 和隐性,此情况下,无眼性状应为隐性。,考点二性状分离比9331的变式及应用 一、表现型分离比异常问题,1.基因互作 (1)含义:两对独立遗传的非等位基因在表达时,有时会因基因之间的相互作用,而使杂交后代的性状分离比偏离9331的孟德尔比例,称为基因互作。,(2)表现:基因互作的各种类型中,杂交后代表现型及比例虽然偏离正常的孟德尔遗传,但基因的传递规律仍遵循自由组合定律。基因互作的各种类型及其表现型比例如表:,2.致死作用 (1)含义:指某些致死基因的存在使配子或个体死亡。 (2)常见致死基因的类型如下: 隐性致死:指隐性基因存在于一对同源染色体上时,对个体有致死作用。如植物中白化基因(bb),使植物不能形成叶绿素,植物因不能进行光合作用而死亡;正常植物的基因型为BB或Bb。 显性致死:指显性基因具有致死作用,通常为显性纯合致死。如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。,配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。 合子致死:指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。,二、性状分离比9331变式题的解题步骤 1.看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。 2.将异常分离比与正常分离比9331进行对比,分析合并性状的类型。如比例为934,则为93(31),即4为两种性状的合并结果。 3.对照上述表格确定出现异常分离比的原因。 4.根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。,5.解答该变式题时,可将下图作为解题的模板:,自由组合问题的解决方法,1.基本思路 将自由组合问题转化为基因分离问题。先研究每一对相对性状(基因),再把它们的结果综合起来,即“先分开、再组合”的解题思路。如黄圆豌豆(YYRR)和绿皱豌豆(yyrr)杂交,推出F2中基因型、表现型的种类及其比例的过程:,(1)先分开:YyF2 RrF2,(2)再组合:F2 在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题,如AaBbAabb可分解为如下两个分离定律问题:AaAa;Bbbb。,2.类型 (1)配子种类问题 规律:某一基因型的个体所产生配子种类为2n种。(n为等位基因对数,n对等位基因独立遗传) 如:三对基因独立遗传,求AaBbcc产生的配子种类数。 221=4种 (2)配子间结合方式问题 规律:两个基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本,产生配子种类数的乘积。 如:求AaBbCcAaBbCC,配子间结合方式种数。 配子间结合方式为84=32种 (3)某种配子所占比例问题 求某种配子所占比例时,先按分离定律拆分,求出对应等位基因形成的配子中相应类型所占比例,再组合相乘。 如:求AaBbCc产生ABc配子的概率。,产生ABc配子的概率为1/21/21/2=1/8 (4)基因型、表现型类型问题 规律:两种基因型双亲杂交,求子代基因型与表现型种类数时,将各性状分别拆分后,各自按分离定律求出的子代基因型与表现型种类数相乘。 如:求AaBbCcAaBBCc后代的基因型、表现型种数,(5)基因型、表现型所占比例问题 规律:求某一具体子代基因型或表现型所占比例时,应按分离定律拆分,将对应各种表现型及基因型所占比例分别求出后,再相乘。 如:基因型为AaBbCC与AabbCc的个体交配,求子代中基因型为AabbCc的个体的概率和基因型为A_bbC_的个体的概率。 分析:先拆分为AaAa、Bbbb、CCCc。 a.分别求出Aa、bb、Cc的概率为、,则子代中基因型为AabbCc,的个体的概率应为=; b.分别求出A_、bb、C_的概率为、1,则子代中基因型为A_bbC_ 的个体的概率应为1=。 知能拓展根据子代的表现型的比例快速推断亲代的基因型是解答 遗传规律考题的一项基本技能。 (1)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表现型比例为9331,则双亲都是双杂合子。,(2)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表现型比例为31,则双亲中有一对相对性状都是杂合子,另一对相对性状都是纯合子或至少有一个是显性纯合子。 (3)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表现型比例为3311,则双亲中有一对相对性状都是杂合子,另一对相对性状中一个亲本是杂合子,另一个是隐性纯合子。 (4)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表现型比例为1111,则双亲中每对相对性状中一个亲本是杂合子,另一个是隐性纯合子。,典例2科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传,做了如下实验:用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交,F1全为黑鲤,F1自交结果如下表所示。根据实验结果,下列推测错误的是(),A.鲤鱼体色中的黑色是显性性状 B.鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制 C.鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律 D.F1与隐性亲本杂交,后代中黑鲤与红鲤的比例约为11,解题关键,答案D,解析由题干可知,鲤鱼体色黑色与红色是一对相对性状,用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交,F1全为黑鲤,可知黑色是显性性状,并由核基因控制,故A、B均正确;分析表格,两组杂交后代性状分离比约为151(9331的变形),说明该性状由两对等位基因控制,在遗传过程中遵循自由组合定律,C正确;F1与隐性亲本杂交,后代中黑鲤与红鲤的比例约为31,D错误。,2-1水稻高秆(H)对矮秆(h)为显性,抗病(E)对感病(e)为显性,两对性状独立遗传。若让基因型为HhEe的水稻与“某水稻”杂交,子代高秆抗病矮秆抗病高秆感病矮秆感病=3311,则“某水稻”的基因型为(B) A.HhEeB.hhEe C.hhEED.hhee,解析针对高秆和矮秆这一对相对性状,子代中高秆矮秆=11,说明亲本为测交类型,即亲本的基因型为Hhhh;针对抗病与感病这一对相对性状,子代中抗病感病=31,说明亲本均为杂合子,即亲本的基因型均为Ee,综合以上分析可知,亲本水稻的基因型是HhEehhEe,B正确。,2-2(2018浙江11月选考,31,7分)某种昆虫的正常翅与裂翅、红眼与紫红眼分别由基因B(b)、D(d)控制。为研究其遗传机制,选取裂翅紫红眼雌、雄个体随机交配,得到的F1表现型及数目见下表。,回答下列问题: (1)红眼与紫红眼中,隐性性状是,判断的依据是。亲本裂翅紫红眼雌性个体的基因型为。 (2)F1的基因型共有种。F1正常翅紫红眼雌性个体的体细胞内基因D的数目最多时有个。F1出现4种表现型的原因是。 (3)若从F1中选取裂翅紫红眼雌性个体和裂翅红眼雄性个体交配。理论上,其子代中杂合子的比例为。,答案(1)红眼紫红眼与紫红眼交配,F1出现了红眼BbDd(2)42减数分裂过程中,非同源染色体上非等位基因自由组合(3)5/6,解析(1)根据题意可知,紫红眼雌、雄个体随机交配,F1表现出红眼和紫红眼,F1表现出的亲本性状紫红眼,为显性性状,红眼为隐性性状。由分析可知,亲本裂翅紫红眼雌性个体的基因型为BbDd。(2)由分析可知,基因型出现BB或DD的个体均无法存活,因此F1的基因型有Bb-Dd、Bbdd、bbDd、bbdd共4种。F1正常翅紫红眼雌性个体的体细胞经过染色体复制后,细胞内含有2个基因D。F1出现4种表现型的原因是减数分裂过程中,非同源染色体上非等位基因自由组合。(3)F1中裂翅紫红眼雌性个体的基因型为BbDd,裂翅红眼雄性个体的基因型为Bbdd,雌雄,个体杂交。对B与b分析可得,BbBb1BB(死亡)2Bb1bb,对D与d分析可得,Dddd1Dd1dd。综合分析可知,子代中纯合子的比例为1/31/2=1/6,因此子代中杂合子的比例为1-1/6=5/6。,
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