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第5单元 遗传的基本规律和遗传的细胞基础第14讲基因的分离定律考试说明 1.孟德尔遗传实验的科学方法()。2.基因的分离定律()。考点一基因分离定律的发现与实质 1.孟德尔选用豌豆作实验材料的原因(1)优点豌豆是严格的传粉、受粉植物,自然状态下一般都为。具有的相对性状。(2)人工杂交实验操作:套袋。2.分离定律发现的实验过程(假说演绎法)3.分离定律的内容(1)研究对象:控制的遗传因子。(2)时间:形成时。(3)行为:成对的遗传因子发生。(4)结果:分离后的遗传因子分别进入中,随遗传给后代。正误辨析1.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。()2.用豌豆杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊。()3.孟德尔研究豌豆花的构造,但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度。()4.F2的31性状分离比一定依赖于雌、雄配子的随机结合。() 5.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。()理性思维1.归纳与概括 孟德尔杂交实验中F2呈现31性状分离比必须依赖哪些条件? 1.遗传学核心概念及其联系(1)基本概念的联系图5-14-1(2)相同基因、等位基因、非等位基因辨析图5-14-2相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图5-14-2中A和A就叫相同基因。等位基因:同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图5-14-2中B和b、C和c、D和d就是等位基因。非等位基因:非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如图5-14-2中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。(3)遗传学研究中5种交配类型的比较交配类型含义应用杂交基因型不同的个体相互交配的过程探索控制生物性状的基因的传递规律将不同的优良性状集中到一起,得到新品种显隐性的判断自交一般指植物的自花传粉,但有时也指两个基因型相同的个体相交连续自交并筛选可以不断提高种群中显性纯合子的比例可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交待测个体(F1)与隐性纯合子相交可用于测定待测个体(F1)的基因型、产生的配子的类型及其比例正交和反交正交和反交是一对相对概念若正交为A(性状)B(性状),则反交为B(性状)A(性状)若正交为B(性状)A(性状),则反交为A(性状)B(性状)常用于判断某待测性状是细胞核遗传还是细胞质遗传,基因在常染色体上还是在X染色体上 2.分离定律实质的解读(1)细胞学基础:图5-14-3表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程。图5-14-3由图可知,基因型为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的配子,比例为11。(2)分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。(3)作用时间:有性生殖形成配子时(减数第一次分裂的后期)。(4)适用范围:进行有性生殖的真核生物;细胞核内染色体上的基因;一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。角度1考查孟德尔的豌豆杂交实验过程分析1.2017山东潍坊期末 孟德尔在探索遗传规律时,运用了“假说演绎法”,下列相关叙述中,不正确的是()A.“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容B.“测交实验”是对推理过程及结果的检测C.“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌、雄配子随机结合”属于假说内容D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(Dd=11)”属于推理内容2.豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如图5-14-4所示),下列有关分析正确的是()图5-14-4A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等B.的子叶颜色与F1子叶颜色相同C.和都是黄色子叶、是绿色子叶D.产生F1的亲本一定是YY()和yy()技法提炼假说演绎法在观察和分析基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,除孟德尔外,摩尔根验证基因在染色体上也运用了假说演绎法。角度2考查遗传学核心概念及其联系3.根据基因与染色体的相应关系,非等位基因的概念可概述为()A.染色体不同位置上的不同基因B.同源染色体不同位置上的基因C.非同源染色体上的不同基因D.同源染色体相同位置上的基因4.2017全国卷 下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是()A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的角度3考查分离定律的实质与验证5.2017江西重点中学盟校二模 利用豌豆种皮的灰色和白色这对相对性状验证基因的分离定律,下列不能采用的方法是()自交法测交法花粉鉴定法花药离体培养法单倍体育种法A. B. C. D.6.2017福建龙岩质检 如果把糯性水稻和非糯性水稻杂交得到的F1的花粉,加碘液在显微镜下观察,约一半花粉呈蓝黑色(非糯性),一半呈橙红色(糯性),由此证明分离定律的实质是()A.F1产生两种类型且数目相等的配子B.在减数分裂过程中等位基因分离C.F1是杂合体D.在F1体内等位基因具有一定的独立性技法提炼“三法”验证分离定律(1)自交法:自交后代的性状分离比为31,则可验证基因的分离定律。(2)测交法:若测交后代的性状分离比为11,则可验证基因的分离定律。(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行染色处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为11,则可直接验证基因的分离定律。考点二分离定律的基本解题方法 1.相对性状中显隐性的判断(1)根据子代性状判断图5-14-5(2)根据遗传系谱图进行判断系谱图中“无中生有为隐性”,即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状,如图5-14-6中甲所示,由该图可以判断白化病为隐性性状;系谱图中“有中生无为显性”,即双亲都患病而后代出现没有患病的个体,患病性状为显性性状,如图5-14-6中乙所示,由该图可以判断多指是显性性状。图5-14-6(3)假设推证法以上方法无法判断时,可以用假设法来判断性状的显隐性。在运用假设法判断显性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。 2.亲子代基因型、表现型的推断(1)分离比法根据亲代推断子代基因型、表现型的种类及比例亲本子代基因型种类及比例子代表现型及比例AAAAAA全为显性AAAaAAAa=11全为显性AAaaAa全为显性AaAaAAAaaa=121显性隐性=31AaaaAaaa=11显性隐性=11aaaaaa全为隐性由子代推断亲代的基因型(逆推型):子代显性隐性=31亲本:AaAa显性隐性=11亲本:Aaaa全为显性亲本:AAA_或AAaa全为隐性亲本:aaaa(2)基因填充法:根据亲代表现型写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)根据子代一对基因分别来自两个亲本推知亲代未知基因; 若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。(3)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。 3.连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算(1)杂合子Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:Fn杂合子纯合子显性纯合子所占比例12n1-12n12-12n+1Fn隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例12-12n+112+12n+112-12n+1(2)根据上表比例,纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图如图5-14-7所示:图5-14-7亲本必须是杂合子,n是自交次数或代数;由该曲线得到的启示:在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用。(3)杂合子Aa连续多代自交并逐代淘汰隐性个体,自交n次后,显性个体中,显性纯合子AA所占比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子Aa所占比例为2/(2n+1)。角度1显、隐性判断及纯合子、杂合子的判断1.2017河北衡水二中模拟 下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述,错误的是()A.甲乙只有甲甲为显性性状B.甲甲甲+乙乙为隐性性状C.甲乙甲乙=11甲为显性性状D.花粉鉴定法:只有一种花粉纯合子,至少两种花粉杂合子2.2017江苏张家港模拟 已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制,在自由放养多年的一牛群中,两基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断,不正确的是()A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性;反之,则无角为显性B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性技法提炼纯合子和杂合子的常用实验探究方法(1)自交法待测若后代无性状分离,则待测个体为纯合子若后代有性状分离,则待测个体为杂合子(2)测交法:待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。待测个体若后代无性状分离,则待测个体为纯合子若后代有性状分离,则待测个体为杂合子(3)花粉鉴定法待测个体花粉结果分析若产生至少2种花粉,则待测个体为杂合子若只产生1种花粉,则待测个体为纯合子角度2基因型和表现型的推导及相关计算3.番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()实验组亲本表现型F1的表现型和植株数目红果黄果1红果黄果4925042红果黄果99703红果红果1511508A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状B.实验组1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aaC.实验组2的F1红果番茄均为杂合子D.实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是AA或Aa技法提炼依据配子的概率计算先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一基因型个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。角度3杂合子连续自交类4.将具有一对等位基因的杂合子,逐代自交3次,在F3中显性纯合子的比例为()A.1/8 B.7/8 C.7/16 D.9/165.2017北京石景山期末 将基因型为Aa的豌豆连续自交,统计后代中纯合子和杂合子的比例,得到如下曲线图。下列分析不正确的是()图5-14-8A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小D.c曲线可代表自交n代后杂合子所占的比例考点三基因分离定律特殊题型拓展题型一自交与自由交配(1)自交是指同种基因型的个体之间交配,子代情况只需统计各自交结果。(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa的群体中自由交配是指AAAA、AaAa、AA()Aa()、Aa()AA()。以基因型为23AA、13Aa 的动物群体为例,进行随机交配的情况如下:23AA13Aa23AA13Aa(3)两种自由交配类型的区别在连续自由交配且不淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例均不变。在连续自由交配且逐代淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例都发生改变。【题组训练】1.假设某植物种群足够大,可以随机交配,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占19,抗病植株RR和Rr各占49,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占()A.19 B.116 C.481 D.182.将基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,并分成两组,第一组全部让其自交,第二组让其自由传粉。第一、二组的植株上基因型为aa的种子所占比例分别为()A.1/9、1/6 B.3/8、1/9C.1/6、5/12 D.1/6、1/9易错提醒自交的有关计算只能用列举法,不能用配子法;自由交配的有关计算中列举法和配子法都可用,但配子法简捷、快速,不易出错。题型二复等位基因类在一个群体内,同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个,此时这些基因就称为“复等位基因”。不要认为复等位基因违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则,事实上复等位基因在体细胞中仍然是成对存在的。如人类的ABO血型是由“i、IA、IB”3个复等位基因决定的。当两个显性基因同时存在时,两个显性性状同时显现,如IAIB表现为AB型,此现象称为共显性。这种现象也会导致后代出现不同于31的分离比。【题组训练】3.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表,若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是()纯合子杂合子WW红色ww纯白色WSWS红条白花WPWP红斑白花W与任一等位基因红色WP与WS、w红斑白花WSw红条白花A.3种,2111B.4种,1111C.2种,11D.2种,314.某哺乳动物的背部皮毛颜色由常染色体上的一组复等位基因A1、A2和A3控制,且A1、A2和A3之间共显性(即A1、A2和A3任何两个组合在一起时,各基因均能正常表达)。如图5-14-9表示基因对背部皮毛颜色的控制关系。下列说法错误的是()A.体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制性状B.背部的皮毛颜色的基因型有6种,其中纯合子有3种图5-14-9C.背部的皮毛颜色为白色的个体一定为纯合子D.某白色雄性个体与多个黑色雌性个体交配,后代有三种毛色,则其基因型为A2A3题型三致死问题(1)胚胎致死隐性致死:由于aa死亡,所以Aa自交后代中基因型及比例为AaAA=21。显性纯合致死:由于AA死亡,所以Aa自交后代中基因型及比例为Aaaa=21。(2)配子致死:致死基因在配子时期发挥作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如A基因使雄配子致死,则Aa自交时,只能产生一种成活的a雄配子,A、a两种雌配子,形成的后代有两种基因型且比例为Aaaa=11。【题组训练】5.鼠的黄色和黑色是一对相对性状,多对黄鼠交配,后代中总会出现约1/3的黑鼠,其余均为黄鼠。由此推断,合理的是()A.鼠的黑色性状由显性基因控制 B.后代黄鼠中既有杂合子又有纯合子C.黄鼠后代出现黑鼠是基因突变所致 D.黄鼠与黑鼠交配,后代中黄鼠约占1/26.科研人员在某海岛上发现多年前单一毛色的老鼠种群演变成了具有黄色、白色和黑色三种毛色的种群。基因A1(黄色)、A2(白色)、A3(黑色)的显隐性关系为A1对A2、A3为显性,A2对A3为显性,且黄色基因纯合致死。下列有关叙述错误的是()A.黄色老鼠一定是杂合子,黑色老鼠一定是纯合子B.多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色C.两只黄色老鼠交配,子代中黄色老鼠的概率为3/4D.两只老鼠杂交的子代有出现三种毛色的可能技法提炼若某一性状的个体自交总出现特定的比例21,而非正常的31时,则推断可能是显性纯合致死,并且显性性状的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa,杂合子)。解决此类题目只要依照题干要求写出遗传图解,将致死个体去除即可。而对于由复等位基因控制的性状遗传,解题的技巧为先写出相应的基因型与对应的表现型,便可选择相应品种进行杂交实验。题型四不完全显性F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红色(Rr),F1自交后代有3种表现型:红色、粉红色、白色,性状分离比为121。【题组训练】7.一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中,有黑翅22只、灰翅45只、白翅24只。若黑翅与灰翅昆虫交配,则后代中黑翅的比例最有可能是()A.33%B.50%C.67%D.100%8.萝卜的花有红色、紫色、白色三种,由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交,F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如图5-14-10中所示,下列相关叙述错误的是()图5-14-10A.红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜B.白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜C.红花萝卜与白花萝卜杂交,后代既有红花萝卜,也有白花萝卜D.可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律题型五从性遗传类在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中,有时会出现某一基因型个体在雌、雄(男、女)个体中表现型不同的现象,即从性遗传现象,然而该类基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。【题组训练】9.已知控制牛的有角(HA)和无角(HB)的等位基因位于常染色体上,公牛体内HA对HB为显性,母牛体内HB对HA为显性,下列有关叙述错误的是()A.多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交,F1中公牛的表现型及比例为有角无角=31B.多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交,F1中母牛的表现型及比例为有角无角=13C.纯合有角公牛和纯合的有角母牛杂交,F1中公牛的表现型为有角,母牛的表现型为无角D.纯合有角公牛和纯合的无角母牛杂交,F1中公牛的表现型为有角,母牛的表现型为无角10.秃顶在男性中表现较多,女性中表现极少,一般在30岁左右以后表现出来。通过调查发现:秃顶的女子与正常的男子婚配所生的男孩全部是秃顶,女孩全部正常。纯合体的秃顶男子与正常的女子婚配,女儿有正常也有秃顶,儿子全秃顶。就此分析,下列说法正确的是()A.控制秃顶性状的基因是位于X染色体上的显性基因B.该秃顶性状表达与性别有关但不属于伴性遗传C.父亲正常、母亲正常不可能生出秃顶的儿子D.女儿秃顶时父亲不一定秃顶,母亲一定秃顶历年真题明考向1.2017海南卷 遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是()A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性2.2016海南卷 下列叙述不属于人类常染色体显性遗传病遗传特征的是()A.男性与女性的患病概率相同B.患者的双亲中至少有一人为患者C.患者家系中会出现连续几代都有患者的情况D.若双亲均为患者,则子代的发病率最大为3/43.2014海南卷 某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是()A.抗病株感病株B.抗病纯合体感病纯合体C.抗病株抗病株,或感病株感病株D.抗病纯合体抗病纯合体,或感病纯合体感病纯合体4.2014新课标全国卷 如图5-14-11为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是()图5-14-11A.2和4必须是纯合子B.1、1和4必须是纯合子C.2、3、2和3必须是杂合子D.4、5、1和2必须是杂合子5.2011海南卷 孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是()A.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花B.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花C.红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花完成课时作业(十四)第15讲基因的自由组合定律考试说明 基因的自由组合定律 ()。第1课时自由组合定律的基础考点一两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律 1.两对相对性状的杂交实验发现问题(1)杂交实验过程图5-15-1(2)实验结果分析F1全为黄色圆粒,表明粒色中黄色是显性,粒形中圆粒是显性。F2中出现了不同性状之间的。F2中4种表现型的分离比为。 2.对自由组合现象的解释提出假说(1)理论解释两对相对性状分别由控制。F1产生配子时,彼此分离,可以自由组合。F1产生配子的种类及比例:。受精时,雌、雄配子的结合是的,配子结合方式为种。(2)遗传图解图5-15-2 3.设计测交方案及验证演绎和推理(1)方法:实验。(2)遗传图解图5-15-3 4.自由组合定律得出结论(1)控制不同性状的遗传因子的是互不干扰的。(2)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。 5.孟德尔获得成功的原因图5-15-4理性思维1.归纳与概括 孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验?正交和反交的结果一致说明什么?从数学角度看,9331与31能否建立联系?F2中重组类型及其所占比例是多少?如果将亲本的杂交实验改为P:纯合黄色皱粒纯合绿色圆粒,则F1、F2的性状表现及比例与上述实验相同吗?2.归纳与概括 配子的随机结合就是基因的自由组合吗?请联系非等位基因自由组合发生的时期、原因进行分析。科学探究 某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)杂交,得到F1植株366棵,全部表现为紫花,F1自交后代有1650棵,性状分离比为97。同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律,同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是。 1.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验 F21YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)1YYRR(黄圆)2YyRR(黄圆)1yyRR(绿圆)2Rr(圆)2YYRr(黄圆)4YyRr(黄圆)2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr(黄皱)2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱) 2.实验结论(1)F2共有9种基因型、4种表现型。(2)F2中黄绿=31,圆皱=31,都符合基因分离定律。(3)F2中纯合子占1/4,杂合子占3/4。(4)F2中黄色圆粒纯合子占1/16,但在黄色圆粒中纯合子占1/9,注意二者的范围不同。 3.应用分析(1)F2的4种表现型中,把握住相关基因组合A_B_A_bbaaB_aabb=9331。(2)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+3)/16。当亲本基因型为AABB和aabb时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。当亲本基因型为AAbb和aaBB时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状所占比例只能是(3+3)/16。 4.自由组合定律的实质和适用条件(1)细胞学基础:图5-15-5(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。配子的随机结合不是基因的自由组合,自由组合发生在减数第一次分裂中,而不是受精作用时。图5-15-6(3)适用条件:进行有性生殖的真核生物;基因位于细胞核内的染色体上;发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,如图5-15-6中的A与d。一条染色体上的不同基因也称为非等位基因,它们是不能自由组合的,如图5-15-6中的A与B、a与b。角度1考查两对相对性状的杂交实验的分析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产生4个配子,比例为1111B.F1产生基因组成为YR的卵细胞和基因组成为YR的精子数量之比为11C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合D.F1产生的精子中,基因组成为YR和基因组成为yr的比例为112.如图5-15-7中甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中控制种子圆粒与皱粒(R、r)及黄色与绿色(Y、y)的两对等位基因及其在染色体上的位置,下列分析正确的是()图5-15-7A.甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为9331B.乙、丙豌豆杂交后代有4种基因型、1种表现型C.甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为121D.甲、丁豌豆杂交后代有6种基因型、4种表现型易错提醒对自由组合定律理解的3个易错点(1)配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中,而不是受精作用时。(2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因,但它们是不能自由组合的。(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现31或11这些比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。角度2考查基因的自由组合定律的实质与验证3.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:品系隐性性状均为显性残翅黑身紫红眼相应染色体、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.4.2013全国卷 已知玉米籽粒黄色(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:籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;籽粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;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。技法提炼验证自由组合定律的常用方法测交法:双杂合子F1隐性纯合子,后代F2中双显性前显后隐前隐后显双隐性=1111。自交法:双杂合子F1自交,后代F2中双显性前显后隐前隐后显双隐性=9331。考点二自由组合定律的解题规律及方法 1.利用分离定律解决自由组合定律问题的方法分解组合法(1)基本原理:由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因,其遗传时总遵循分离定律。因此,可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析,最后将各组情况进行组合。(2)分解组合法解题步骤分解:将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,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AaAa、Bbbb。组合:将用分离定律研究的结果按一定方式(相加或相乘)进行组合。(3)常见题型分析配子类型及概率的问题具多对等位基因的个体解答方法举例:基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数每对基因产生配子种类数的乘积配子种类数为Aa BbCc 2 2 2=8(种)产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生ABC配子的概率为1/2(A)1/2(B)1/2(C)=1/8配子间的结合方式问题如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种类数。a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。b.再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC杂交时配子间有84=32(种)结合方式。基因型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb)CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)因此,AaBbCcAaBBCc的后代中有323=18(种)基因型 AaBbCcAaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16表现型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCcAabbCc,求杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有2种表现型(3A_1aa)Bbbb后代有2种表现型(1Bb1bb)CcCc后代有2种表现型(3C_1cc)所以,AaBbCcAabbCc的后代中有222=8(种)表现型AaBbCcAabbCc,后代中A_bbcc所对应表现型出现的概率3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)=3/32(续表)问题举例计算方法AaBbCcAabbCc,求子代中不同于亲本的表现型(基因型)概率不同于亲本的表现型=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于亲本的基因型=1-(AaBbCc+AabbCc) 2.“逆向组合法”推断亲本基因型(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例9331(31)(31)(AaAa)(BbBb);1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb);3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb);31(31)1(AaAa)(BB_)或(AaAa)(bbbb)或(AA_)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。角度1利用分离定律解决自由组合定律问题1.2017东北三校一模 现有一株基因型为AaBbCc的豌豆,三对基因独立遗传且完全显性,自然状态下产生子代中重组类型的比例是()A.1/8 B.1/4 C.37/64 D.27/2562.已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、籽粒饱满对籽粒皱缩为显性。控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎籽粒皱缩与纯合的白花矮茎籽粒饱满植株杂交,F2理论上不会出现的是()A.8种表现型,27种基因型B.红花矮茎籽粒饱满的杂合子在F2中占5/32C.红花籽粒饱满红花籽粒皱缩白花籽粒饱满白花籽粒皱缩为9331D.红花高茎籽粒饱满的植株中杂合子占26/273.已知玉米果皮黄色(A)对白色(a)为显性,非甜味(D)对甜味(d)为显性,非糯性(G)对糯性(g)为显性,三对基因分别位于不同对的同源染色体上。现有黄色甜味糯性的玉米与白色非甜味非糯性的玉米杂交,F1只有两种表现型,分别是黄色非甜味糯性和黄色非甜味非糯性。(1)两亲本的基因型分别是。(2)若仅考虑果皮颜色和口感(糯性与非糯性),F1中的两种表现型的个体杂交,所得后代中表现型不同于F1的个体约占。若仅考虑果皮颜色和味道,现有两种基因型不同的个体杂交,其后代的表现型及比例为黄色非甜味黄色甜味=31,则亲本可能的杂交组合有。题后归纳n对等位基因(完全显性)自由组合的计算方法等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种类比例121143121231222(11)24232(121)222(31)2323(11)34333(121)323(31)3n2n(11)n4n3n(121)n2n(31)n角度2从子代基因型和表现型比例的角度考查4.2017山东临沂质检 假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图5-15-8所示(两对基因位于两对同源染色体上),请问F1的基因型为()图5-15-8A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRrC.DdRr和Ddrr D.ddRr5.豌豆的两对基因(A、a和B、b)分别位于两对同源染色体上。两亲本杂交产生子代的基因型及比例如下表所示,亲本的基因型是()子代基因型AABBAaBBaaBBAABbAaBbaaBb所占比例1/81/41/81/81/41/8A.AaBbAaBB B.AaBbAaBbC.AABBAaBB D.AABbAaBB历年真题明考向1.2015海南卷 下列叙述正确的是()A.孟德尔定律支持融合遗传的观点B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种2.2016全国卷 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:图5-15-9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。(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。完成课时作业(十五)A第2课时自由组合定律的遗传特例完全解读考法一9331的解题模型AaBbAaBb显显显隐隐显隐隐9A_B_3A_bb3aaB_1aabb1AABB 1AAbb1aaBB1aabb2AABb 2Aabb 2aaBb2AaBB4AaBb以上模型的前提是两对等位基因,且独立遗传。通过以上模型,我们可以发现一些规律,熟记这些规律能极大的提升解题速度。下面将规律归纳如下:规律一:比例为1的均为纯合子、比例为2的均为单杂合子、比例为4的为双杂合子。规律二:含一对隐性基因的单杂合子有2种,含一对显性基因的单杂合子也有2种。规律三:9A_B_包含4种基因型,比例为1224,3A_bb包含2种基因型,比例为12;3aaB_也包含2种基因型,比例也为12。规律四:9A_B_中杂合子占8/9 ,纯合子占1/9;3A_bb(3aaB_)中杂合子占2/3 ,纯合子占1/3。【题组训练】1.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图5-15-10。据图判断,下列叙述正确的是()图5-15-10A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状B.F1 与黄色亲本杂交,后代有两种表现型C.F1 和F2 中灰色大鼠均为杂合体D.F2 黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4考法二关于9331的变化 (一)致死现象 致死现象的常见情况有三种:若有一对显性基因纯合致死,例如AA致死,Aa与Aa的子代表现型比例为21,Bb与Bb的子代表现型比例为31,则9331的变化为6231。若两对显性基因纯合都致死,例如AA致死、BB也致死,Aa与Aa的子代表现型比例为21,Bb与Bb的子代表现型比例为21, 则9331的变化为4221。若有一对隐性基因纯合致死,例如aa致死,Aa与Aa的子代表现型全为显性,Bb与Bb的子代表现型比例为31,则9331的变化为31。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。可分为含某种基因的雄配子致死和雌配子致死。【题组训练】2.2017蚌埠第三次质检 基因型为AaBb的个体自交,下列有关子代(数量足够多)的各种性状分离比情况,分析有误的是()A.若子代出现6231的性状分离比,则存在AA或BB纯合致死现象B.若子代出现4221的性状分离比,则具有A或B基因的个体表现为显性性状C.若子代出现31的性状分离比,则存在aa或bb纯合致死现象D.若子代出现97的性状分离比,则存在3种杂合子自交会出现性状分离现象 (二)累加效应 若显性基因作用效果相同,且存在累加效应,则AaBb自交子代中含0个显性基因的基因型为1aabb, 含1个显性基因的基因型为2Aabb、 2aaBb,含2个显性基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb,含3个显性基因的基因型为2AABb、2AaBB,含4个显性基因的基因型为1AABB,因此9331变化为14641。【题组训练】3.人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。皮肤中黑色素的多少,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)控制,显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配,后代肤色为黑白中间色,如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例分别为()A.9种,14641 B.3种,121C.9种,9331 D.3种,314.2017安徽皖南八校联考 一个7米高和一个5米高的植株杂交,子代都是6米高。在F2中,7米高植株和5米高植株的概率都是1/64。假定双亲包含的遗传基因数量相等,且效应叠加,则控制植株株高的基因有()A.1对 B.2对 C.3对 D.4对 (三)基因互作 基因互作是指非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象。异常的表现型分离比相当于孟德尔的表现型分离比合并子代表现型种类1231(9A_B_+3A_bb)3aaB_1aabb或(9A_B_+3aaB_)3A_bb1aabb3种9619A_B_(3A_bb+3aaB_)1aabb3种9349A_B_3A_bb(3aaB_+1aabb)或9A_B_3aaB_(3A_bb+1aabb)3种133(9A_B_+3A_bb+1aabb)3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb)3A_bb2种151(9A_B_+3A_bb+3aaB_)1aabb2种979A_B_(3A_bb+3aaB_+1aabb)2种可以看出,基因互作导致的各种表现型的比例都是从9331的基础上演变而来的,只是表现型比例有所改变(根据题意进行合并或分解),而基因型的比例仍然和独立分配是一致的,由此可见,虽然这种表现型比例不同,但同样遵循基因的自由组合定律。【题组训练】5.紫花和白花受两对独立遗传的基因控制。某紫花植株自交,子代中紫花植株白花植株=97,下列叙述正确的是()A.该性状可以由两对等位基因控制 B.子代紫花植株中能稳定遗传的占1/16C.子代白花植株的基因型有3种 D.亲代紫花植株测交,后代紫花白花为116.2017江西南昌十所省重点中学二模 某自花传粉植物的红色花和白色花受两对等位基因(A、a和B、b)共同控制,其中基因A能抑制基因B的表达,基因A存在时表现为白色。若利用基因型纯合的白花亲本进行杂交,得到子一代(F1)花色全部为白色,子一代(F1)自交所得子二代(F2)花色中白色红色=133。请回答下列问题:(1)亲本的基因型为,控制花色基因的遗传遵循定律。该定律的实质所对应的事件发生在配子形成过程中的时期为。(2)F2中红花植株自交得F3,F3中红花植株所占比例为。题后归纳利用“合并同类项”妙解特殊分离比(1)看后代可能的配子组合种类,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。(2)先写出正常的分离比9331,对照题中所给信息进行归类如下:若分离比为97,则为9(331),即7是后三种合并的结果;若分离比为961,则为9(33)1;若分离比为151,则为(933)1。 (四)根据9331的变化,类比推理测交后代1111的变化测交AaBb aabb1AaBb1Aabb1aaBb1aabb若A_B_、aaB_、A_bb表现型相同,则自交后代9331变化为151,那么测交后代1111变化为31。若A_bb、aaB_表现型相同,则自交后代9331变化为961,那么测交后代1111变化为121,其他情况以此类推。【题组训练】7.2017浙江余杭期中 等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为13。如果让F1自交,则下列表现型比例中,F2不可能出现的是()A.133 B.943C.97 D.151考法三多对基因控制一种性状的问题分析(1)问题分析两对或多对等位基因控制一种性状的问题分析,往往要依托教材中两对相对性状的遗传实验。该类遗传现象仍属于基因的自由组合问题,后代基因型的种类和自由组合问题一样,但表现型的问题和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同,性状分离比也有很大区别。(2)解题技巧关键是弄清表现型和基因型的对应关系,根据这一对应关系结合一对相对性状和两对相对性状的经典实验综合分析。先用常规方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例。再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。【题组训练】8.2017山东泰安二模 某高等植物的红花和白花由3对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制,3对基因中至少含有2个显性基因时,才表现为红花,否则为白花。下列叙述错误的是()A.基因型为AAbbCc和aaBbCC的两植株杂交,子代全部表现为红花B.该植物纯合红花、纯合白花植株
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