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第15讲 基因的自由组合定律,考情分析备考导航,1.观察现象、提出问题两对相对性状的杂交实验 (1)杂交实验过程,考点一 基因自由组合定律的发现,知识梳理 自主学习 夯实基础,黄色圆粒,黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒,(2)实验结果分析 F1全为黄色圆粒,表明粒色中 是显性,粒形中 是显性。 F2中出现了不同性状之间的 。 F2中4种表现型的分离比为 。 (3)两对相对性状的遗传实验中,孟德尔提出的问题是 、 、 ?,黄色,圆粒,重新组合,9331,两对相对性状中,单独分析每一对相对性状,均符合分离定律,将两对相对性状的遗传一,并考虑,它们之间是什么关系,【深挖教材】 (1)F2中出现与亲本不同的性状类型,称为重组类型,孟德尔实验中的重组类型是什么?所占比例是多少? 提示:孟德尔实验中的重组类型是黄色皱粒和绿色圆粒,所占比例是3/8。 (2)若亲本改为纯种黄色皱粒和纯种绿色圆粒,则重组类型是什么?所占比例又是多少? 提示:若亲本改为纯种黄色皱粒和纯种绿色圆粒,则重组类型是黄色圆粒和绿色皱粒,所占比例是5/8。,2.分析问题、提出假说对自由组合现象的解释 (1)假说(解释),(2)遗传图解,两,彼此分离,自由组合,随机,YyRr,Y R /,Y rr/,yyR /,YYrr,3.演绎推理、实验验证对自由组合现象解释的验证 (1)方法: / (2)遗传图解:,测交,4.得出结论自由组合定律 (1)自由组合定律内容 控制不同性状的遗传因子的 是互不干扰的。 在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 ,决定不同性状的遗传因子 。 (2)自由组合定律实质 等位基因分离的同时,位于 上的 自由组合。,YR,Yr,yR,yr,分离和组合,彼此分离,自由组合,非同源染色体,非等位基因,【深挖教材】 如图表示基因在染色体上的分布情况,其中哪组不遵循基因的自由组合定律?为什么? 提示:A、a与D、d及B、B与C、c不遵循自由组合定律。因为只有位于非同源染色体上的非等位基因之间,其遗传时才遵循自由组合定律。,5.孟德尔成功的原因分析 (1)科学选择了 作为实验材料。 (2)采用由单因素到多因素的研究方法。 (3)应用了 方法对实验结果进行统计分析。 (4)科学设计了实验程序。即在大量实验数据进行分析的基础上,提出合理的 ,并且设计了新的 实验来验证假说。,豌豆,统计学,假说,测交,1.两对相对性状的遗传实验分析 (1)用分离定律分析两对相对性状的杂交实验 P YYRR(黄圆)yyrr(绿皱) F1 YyRr(黄圆),重点透析 剖析考点 拓展深化,F2,(2)F2基因型与表现型的规律总结 F2共有16种组合,9种基因型,4种表现型。,2.基因自由组合定律的细胞学基础及实质的图解说明 (1)细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期。,(2)实质:在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。,1.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( ) A.F1自交过程分为去雄、套袋、传粉、套袋四个步骤 B.F2中与F1基因型完全相同的个体占1/4 C.所有两对相对性状杂交实验中,F2均为4种表现型、9种基因型 D.孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻、各种有细胞结构的生物,题组一,孟德尔两对相对性状的杂交实验,解析:由于豌豆为自花传粉、闭花受粉植物,因此自交时不需要去雄、套袋、传粉、套袋等步骤;F1基因型为YyRr,根据孟德尔两对相对性状的杂交实验可知,F2中基因型为YyRr的个体占1/4,因此F2中与F1基因型完全相同的个体占1/4;若控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,两对基因将不遵循基因的自由组合定律,则其后代不一定有4种表现型和9种基因型;基因自由组合定律适用于进行有性生殖的真核生物。,B,题组例练 分类例练 提炼方法,2.(2016福建龙岩一模)孟德尔利用豌豆的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)两个纯合亲本进行杂交实验,发现了遗传的自由组合定律。请回答下列问题: (1)豌豆在自然状态下一般都是纯种,其原因是 。 (2)以黄色圆粒豌豆作父本,绿色皱粒豌豆作母本进行杂交实验,收获的种子中绝大多数是圆滑的,但有一粒是皱缩的。观察该种子子叶的颜色为绿色,则出现该种子的原因是 。 让F1中所有的黄色圆粒豌豆自交,后代黄色圆粒豌豆中基因型为YyRr的豌豆所占的比例是 。,解析: (1)由于豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,因此在自然状态下豌豆一般是纯种。 (2)若对母本去雄操作不彻底,则引起母本自交,出现绿色皱粒种子。,答案: (1)豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物 (2)去雄操作不彻底,引起母本自交 4/9,(3)市场上人们对绿色圆粒豌豆更青睐。孟德尔杂交实验中,单株收获F2的绿色圆粒豌豆植株所结的种子(F3),进行统计,结的种子既有圆粒又有皱粒的植株所占的概率是 ,且圆粒与皱粒的比例为 。要从上述植株中选育绿色圆粒豌豆纯合品种,应选择 的植株上收获的种子即可。,解析: (3)F2的绿色圆粒豌豆植株的基因型有1/3yyRR、2/3yyRr,其中yyRr所结的种子(F3)既有圆粒又有皱粒,且圆粒与皱粒的比例为 31。要从上述植株中选育绿色圆粒豌豆纯合品种,应选择所结种子均为绿色圆粒的植株上收获的种子即可,即基因型为yyRR的植株。,答案: (3)2/3 31 所结种子均为绿色圆粒豌豆,3.现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1,F1测交结果如表,下列选项不正确的是( ),题组二,自由组合定律的实质,解析:AABB与aabb杂交得到的F1的基因型为AaBb。根据F1与乙的测交结果可知,F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精;表中F1作为母本与乙测交,后代性状分离比为1111,可见这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。,D,A.F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精 B.F1自交得F2,F2的基因型有9种 C.F1花粉离体培养,将得到四种表现型不同的植株 D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律,4.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( ) A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律 B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂 交的后代会出现4种表现型,比例为3311 C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发 生交叉互换,则它只产生4种配子 D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型,比例为9331,解析:A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律,A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律;如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生2种配子;由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,因此,基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现4种表现型且比例不会为9331。,B,考点二 基因自由组合定律的应用及解题方法,1.自由组合定律的应用 (1)指导 ,把优良性状结合在一起。 不同优良性状亲本 F1 F2(选育符合要求个体),杂交育种,知识梳理 自主学习 夯实基础,纯合子,(2)为遗传病的 提供理论依据。,预测和诊断,2.用分离定律解决自由组合定律问题 (1)配子类型及概率问题 规律:多对等位基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应 的乘积;产生某种配子的概率是每对基因产生相应 / 的乘积。,配子种类数,配子概率,自交,连续自交,举例:AaBbCCDd产生的配子种类数: Aa Bb CC Dd = 种 产生ABCD配子的概率: Aa Bb CC Dd = (ABCD)。,2,2,1,2,8,1/2(A),1/2(B),1(C),1/2(D),1/8,(2)配子间结合方式问题 规律:基因型不同的两个个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生 的乘积。 举例:AABbCcaaBbCC配子间结合方式种类数为 。,配子种类数,(122)(121)=8种,(3)基因型问题 规律: a.任何两个基因型的亲本杂交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生 的乘积。 b.子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应 的乘积。 举例:AaBBCcaaBbcc杂交后代基因型种类及比例:,基因型种类数,基因型概率,子代中基因型种类: 种。 子代中AaBBCc所占的概率为 。 (4)表现型问题 规律: a.任何两个基因型的亲本杂交,产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生 的乘积。 b.子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应 的乘积。 举例:AaBbCcAabbCc杂交后代表现型种类及比例: AaAa2种表现型,比例为3A 1aa。 Bbbb2种表现型,比例为1Bb1bb。 CcCc2种表现型,比例为3C 1cc。 子代中表现型种类: 种。 子代中A B C 所占的概率为 。,8,1/8,表现型种类数,表现型概率,8,9/32,【深挖教材】 具有n对等位基因(遵循自由组合定律)的个体,产生的配子种类数及其比例是多少?自交产生后代的基因型种类数及其比例是多少?自交产生后代的表现型种类数及其比例是多少?,提示: 2n (11)n 3n (121)n 2n (31)n,1.根据子代表现型及比例推测亲本基因型的方法(以两对等位基因控制两对相对性状为例) (1)子代:9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)AaBbAaBb,重点透析 剖析考点 拓展深化,(2)子代:3311(31)(11),(3)子代:1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb),(4)子代:31(31)1(AaAa)(BB )或(AA ) (BbBb)或(AaAa)(bbbb)或(aaaa)(BbBb),(5)子代:11(11)1(Aaaa)(BB )或(AA ) (Bbbb)或(Aaaa)(bbbb)或(aaaa)(Bbaa),2.异常分离比分析,1.(2016河南郑州一模)某植物子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用该植物黄色圆粒和绿色圆粒作亲本进行杂交,发现后代(F1)出现4种类型,其比例分别为:黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒=3311,让F1中黄色圆粒植株自交,F2的表现型及其性状分离比是( ) A.24831 B.25551 C.15531 D.9331,题组一,利用分离组合法解决自由组合定律中概率计算等问题,C,题组例练 分类例练 提炼方法,2.(2016全国卷,32)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下: 有毛白肉A无毛黄肉B 无毛黄肉B无毛黄肉C 有毛白肉A无毛黄肉C 有毛黄肉有毛白肉为11 全部为无毛黄肉 全部为有毛黄肉 实验1 实验2 实验3 回答下列问题:,(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为 ,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为 。 (2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为 。 (3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。,解析: (1)由实验1结果可知有毛为显性性状;由实验3结果可知黄肉为显性性状。 (2)由实验1结果:有毛无毛有毛、白肉黄肉黄肉白肉为11,可知有毛白肉A、无毛黄肉B的基因型分别为DDff、ddFf;再由实验2结果可知无毛黄肉C的基因型为ddFF。 (3)无毛黄肉B自交:ddFfddFf1ddFF2ddFf1ddff,则自交子代的表现型及比例为无毛黄肉无毛白肉=31。,答案: (1)有毛 黄肉 (2)DDff、ddFf、ddFF (3)无毛黄肉无毛白肉=31,(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。 (5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有 。,解析: (4)由实验3子代的基因型为DdFf,其自交时的遗传遵循孟德尔自由组合定律,故其子代的表现型及比例为有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉=9331。 (5)实验2:ddFfddFFddFF、ddFf,则子代无毛黄肉的基因型有ddFF、ddFf。,答案: (4)有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉=9331 (5)ddFF、ddFf,3.某植物花色受两对独立遗传的等位基因控制,纯合紫花与纯合白花杂交,F1表现为紫花,F1自交,F2表现为9紫6红1白。若F2中的紫色植株与白花植株杂交,子代表现型及比例为( ) A.25紫10红1白 B.4紫4红1白 C.1紫1白 D.1紫2红1白,题组二,自由组合定律的特殊分离比,B,解析:由于F2中紫红白=961为9331的变式,假设两对基因分别为A、a和B、b,则紫花性状的基因组成为A B ,白花个体的基因组成为aabb,红花个体的基因组成为A bb和aaB 。F2中紫花性状的基因型共有4种:AABBAaBBAABbAaBb比值为1224,则产生的配子类型之比为ABAbaBab=4221,与白花植株(aabb)杂交,后代表现型及基因型为紫花(AaBb)、红花(Aabb、aaBb)、白花(aabb),比例为4(2+2)1=441。,4.(2016江西新余二模)纯合白皮、抗霜霉病黄瓜与纯合绿皮、感霜 霉病黄瓜杂交,F1代全表现为白皮、抗病。F1自交得到F2,若F2中抗病与 感病的性状分离比为31,果皮的性状分离比为白皮黄皮绿皮约为1231,下列判断正确的是( ) A.抗病与感病的这一性状遗传符合自由组合定律 B.控制果皮颜色的是一对等位基因,杂合子表现型为黄色 C.将F2中感病、绿皮植株与感病、黄皮杂交,子代出现11性状分离 D.若两对性状遗传符合自由组合定律,F2中表现型为抗病、白皮植株占总数,D,自由组合定律的特殊分离比类型题的解题技巧 (1)看F2的组合表现型比例,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)将特殊分离比与正常分离比9331进行对比,分析合并性状的类型。如比值为934,则为93(31),即4为后两种性状的合并结果。 (3)确定出现特殊分离比的原因。 (4)根据特殊分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。,方法突破,5.(2016广东广州二模)某种植物的株高由三对独立遗传的基因控制,每个显性基因对植株高的增加效应相同且能叠加,已知隐性纯合子和显性纯合子的株高分别为10 cm和 82 cm,现将三对基因均杂合的两植株杂交,F1中株高为70 cm的个体所占比例为( ),B,6.玉米宽叶(A)对窄叶(a)为显性,宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产,比AA和aa品种的产量分别高12%和20%。玉米有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,有茸毛玉米植株具有显著的抗病能力,但该显性基因纯合时植株幼苗期就不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生F1,再让F1随机交配产生F2,则有关F1与F2成熟植株的叙述正确的是( ) A.有茸毛与无茸毛比分别为21和23 B.都有9种基因型,D,自由组合定律中有关“致死类”问题的解题思路 第一步:先将其拆分成分离定律单独分析。 第二步:依据题目条件确定成活个体基因型、表现型及比例。 第三步:将单独分析结果再综合在一起,得出最终结论。,方法突破,7.现有四个果蝇品系(都是纯种),其中品系的性状均为显性,品系均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:,题组三,自由组合定律的验证,解析:自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律,故选或。,若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型( ) A. B. C. D.,B,8.(2016湖南长沙联考)在一个自然果蝇种群中,果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状(由基因D、d控制),灰身(A)对黑身(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性。某果蝇基因型如图所示(仅画出部分染色体),请回答下列问题: (1)灰身与黑身、直翅与弯翅两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是 。,解析:(1)分析图像可知,A、a与B、b两对基因位于同一对同源染色体上,遗传不遵循自由组合定律。,答案:(1)不遵循 控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上,(2)图示果蝇细胞的有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有 。 (3)该果蝇与一只表现型为灰身、直翅、棒眼的雄果蝇交配,得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇、99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇,则选择的雄果蝇基因型为 。为验证基因自由组合定律,最好选择基因型为 的雄蝇与图示果蝇进行交配。,解析: (2)有丝分裂后期着丝点分裂,姐妹染色体移向两极,所以移向细胞同一极的基因有A、a、B、b、D、d。(3)根据题意可知,该果蝇(AaBbXDXd)与一只表现型为灰身、直翅、棒眼的雄果蝇(AABBXDY)交配,子代表现型及比例为灰身直翅棒眼雌果蝇灰身直翅棒眼雄果蝇灰身直翅正常眼雄果蝇=211,为验证基因自由组合定律,应进行测交实验,即选择基因型为aabbXdY的雄蝇与之进行交配。,答案: (2)A、a、B、b、D、d,(3)AABBXDY aabbXdY,9.(2016山西太原二模)某种植物花的颜色由两对基因(A和a,B和b)控制,A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见下表,请据表分析回答:,题组四,遗传定律的实验探究,为了探究两对基因(A和a,B和b)是位于一对同源染色体上,还是分别位于两对同源染色体上,某课题小组选用基因型为AaBb的粉花植株进行自交实验。 实验假设:这两对基因在染色体上的位置有三种类型:图中用竖线表示染色体,用黑点表示基因在染色体上的位点。,实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论: a.若子代植株花的颜色和比例为粉色红色白色=637,则基因在染色体上分布情况为 ; b.若子代植株花的颜色和比例为粉色白色= ,则基因在染色体上分布情况为 ; c.若子代植株花的颜色和比例为 , 则基因在染色体上分布情况为 。,解析: a.若两对基因在两对同源染色体上,则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,所以其能形成四种比例相等的配子(AB、Ab、aB、ab),后代植株花将具有三种花色,粉色(A Bb)红色(A bb)白色 (A BB或aa )=637。 b.当AB在同一染色体、ab在同一染色体的时候,亲本将形成两种比例 相等的配子(AB和ab),这两种配子随机组合产生三种基因型后代分别是AABB(白色)AaBb(粉色)aabb(白色)=121,故粉色白色=11。 c.当Ab在同一染色体上、aB在同一染色体上,亲本将形成两种比例相等的配子(Ab和aB),这两种配子随机组合产生三种基因型后代分别是AaBb(粉色)AAbb(红色)aaBB(白色)=211。,答案: a. b.11 c.粉色红色白色=211,确定基因在染色体上位置的实验设计方法 (1)自交法:F1自交,如果后代性状分离比符合31,则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上;如果后代性状分离比符合9331或(31)n(n2),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。 (2)测交法:F1测交,如果测交后代性状分离比符合11,则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上;如果测交后代性状分离比符合1111或(11)n(n2),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。,方法突破,构建知识网络 强化答题语句,知识网络,填充: 、 、,自由组合,分离,隐性纯合子,减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因,有性生殖,染色体,要语强记,1.一个实质 自由组合定律实质是非同源染色体上非等位基因,随非同源染色体的自由组合而组合。 2.一个条件 基因自由组合定律适用条件为:有性生殖的生物在减数分裂过程中,并且是非同源染色体上的非等位基因。 3.两组数据 (1)具有两对相对性状的纯种豌豆杂交,F1产生比例相等的4种配子,F2出现9种基因型,4种表现型,比例是9331,F1测交后代性状分离比为1111。 (2)若两对基因决定一对性状时,可能会出现97、133、151、1231、934等分离比。,
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