北京专用2019版高考生物一轮复习第5单元遗传的基本规律第15讲基因的自由组合定律课件.ppt

第15讲基因的自由组合定律 突破1孟德尔两对相对性状遗传实验分析 突破2应用分离定律解决自由组合定律问题 总纲目录 一 两对相对性状的杂交实验 二 对自由组合现象的解释 1 F1 YyRr 产生的配子及其结合 1 F1产生的配子雄配子种类及比例 YR yR Yr yr 1 1 1 1 雌配子种类及比例 YR yR Yr yr 1 1 1 1 2 F1配子的结合 a 结合是随机的 b 结合方式有16种 2 F2四种表现型可能包含的基因型 1 黄色圆粒 YYRR YYRr YyRR YyRr 2 黄色皱粒 YYrr Yyrr 3 绿色圆粒 yyRR yyRr 4 绿色皱粒 yyrr 三 对自由组合现象解释的验证测交实验的遗传图解 1 自由组合定律的内容 四 自由组合定律的内容及应用 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 不同优良性状亲本F1F2 选育符合要求个体 纯合子 2 为遗传病的预测和诊断提供理论依据 3 孟德尔遗传规律的适用范围 1 科学选择了豌豆作为实验材料 五 孟德尔成功的原因分析 2 采用由单因素到多因素的研究方法 3 应用了统计学方法对实验结果进行统计分析 4 科学设计了实验程序 即在对大量实验数据进行分析的基础上 提出合理的假说 并且设计了新的测交实验来验证假说 名师点拨基因自由组合定律中基因行为的特点 1 同时性 同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行 2 独立性 同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰 各自独立地进行 3 普遍性 自由组合定律广泛存在于生物界 并发生在有性生殖过程中 1 按照孟德尔定律 AaBbCcDd个体自交 子代基因型有81种 2 假定五对等位基因自由组合 则杂交组合AaBBCcDDEe AaBbCCddEe产生的子代中 有一对等位基因杂合 四对等位基因纯合的个体占1 16 4 小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制 这四对基因分别位于四对同源染色体上 每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性 将麦穗离地27cm的mmnnuuvv和离地99cm的MMNNUUVV杂交得到F1 再用F1代与甲植株杂交 产生F2代的麦穗离地高度范围是36 90cm 则甲植株可能的基因型为mmNNUuVv 3 基因型为AaBb的个体自交 后代一定出现4种基因型和9种表现型 6 小麦粒色受不连锁的三对基因A a B b C c控制 A B和C决定红色 每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性 a b和c决定白色 将粒色最浅和最深的植株杂交得到F1 F1的自交后代中 与基因型为Aabbcc的个体表现型相同的概率是6 64 5 若F1 AaBb 自交后代比例为9 6 1 则测交后代比例为1 2 1 7 基因自由组合定律是指F1 YyRr 产生的4种类型的精子和卵细胞可能自由组合 8 基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交 假定这7对等位基因自由组合 3对等位基因杂合 4对等位基因纯合的个体出现的概率为35 128 10 F1产生基因型为YR的卵和基因型为YR的精子的数量之比为1 1 9 非等位基因之间自由组合 不存在相互作用 11 在西葫芦的皮色遗传中 已知黄皮基因 Y 对绿皮基因 y 为显性 但在另一白色显性基因 W 存在时 基因Y和y都不能表达 现有基因型WwYy的个体自交 其后代表现型种类及比例是3种 10 3 3 12 有一批基因型为BbCc 两对等位基因独立遗传 的实验鼠 已知B决定黑色毛 b决定褐色毛 C决定毛色存在 c决定毛色不存在 即白色 则实验鼠繁殖后 子代表现型黑色 褐色 白色为9 3 4 13 蚕的黄色茧 Y 对白色茧 y 为显性 抑制黄色出现的基因 I 对黄色出现的基因 i 为显性 两对等位基因独立遗传 现用杂合白茧 YyIi 相互交配 后代中白茧与黄茧的分离比是13 3 突破1孟德尔两对相对性状遗传实验分析遗传实验过程 1 F1的配子分析F1在产生配子时 每对遗传因子 等位基因 彼此分离 不同对的遗传因子 非同源染色体上的非等位基因 自由组合 F1产生的雌 雄配子各4种 YR Yr yR yr 1 1 1 1 图解如下 2 F2的表现型分析 两对相对性状独立遗传 若单独分析 其中的每一对相对性状都遵循基因的分离定律 即黄 绿 或圆 皱 3 1 亲本中只有黄圆和绿皱两种表现型 F2中不仅有黄圆和绿皱 亲本类型 共占10 16 还出现了亲本没有的黄皱和绿圆 重组类型 共占6 16 且黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 9 3 3 1 上述每种表现型中的纯合子在F2中所占比例均为1 16 3 F2的基因型分析F1的雌 雄配子的结合是随机的 雌 雄配子的结合有16种方式 F2有9种基因型 易错辨析 1 重组类型是指F2中出现的与亲本表现型不同的个体 而不是基因型与亲本不同的个体 2 亲本表现型不同 则重组类型所占比例也不同 若将孟德尔两对相对性状的实验中的亲本类型换成绿圆 黄皱 则重组性状为黄圆 绿皱 所占比例为5 8 利用 合并同类项法 妙解特殊分离比1 和 为16的特殊分离比成因 1 基因互作 2 显性基因累加效应 表现 原因 A与B的作用效果相同 但显性基因越多 其效果越强 2 和 小于16的特殊分离比成因 2 和 小于16的特殊分离比成因 考向1以基础判断的形式 考查两对相对性状杂交结果分析及应用1 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 D 答案D本题考查孟德尔的遗传定律的相关知识 孟德尔定律不支持融合遗传的观点 A错误 孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂过程中 B错误 AaBbCcDd个体自交 子代基因型有34种 C错误 AaBbCc能产生8种配子 而aabbcc只产生1种配子 故AaBbCc测交子代基因型有8种 D正确 2 下图为某植株自交产生后代过程的示意图 下列对此过程及结果的描述 正确的是 AaBbAB Ab aB ab受精卵子代 N种基因型 P种表现型 12 3 1 A A与B b的自由组合发生在 B 雌 雄配子在 过程随机结合C M N和P分别为16 9和4D 该植株测交后代性状分离比为2 1 1 D 答案D非同源染色体上非等位基因自由组合发生在减数分裂产生配子过程中 而不是受精过程 A错误 雌 雄配子在 过程随机结合 B错误 由题意可知 该植株自交 配子间组合方式有16种 子代基因型有9种 表现型有3种 C错误 根据子代表现型比例 可知该植株测交后代性状分离比为2 1 1 D正确 考向2以实例分析的形式 考查性状分离比9 3 3 1变式及应用3 2016课标全国 用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交 F1全部表现为红花 若F1自交 得到的F2植株中 红花为272株 白花为212株 若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉 得到的子代植株中 红花为101株 白花为302株 根据上述杂交实验结果推断 下列叙述正确的是 A F2中白花植株都是纯合体B F2中红花植株的基因型有2种C 控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多 D 答案D根据题意 由纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交 F1全部表现为红花 F1自交得到的F2植株中红花 白花 9 7 可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制 假设相关基因用A a和B b表示 即两对等位基因位于两对同源染色体上 C错误 双显性 A B 基因型 4种 的植株表现为红花 B错误 单显性 A bb和aaB 和双隐性 aabb 基因型的植株均表现为白花 所以F2中白花植株有的为纯合体 有的为杂合体 A错误 F2中白花植株共有5种基因型 比红花植株 4种 基因型种类多 D正确 4 2018北京海淀期末 鳟鱼的眼色和体色分别由两对等位基因控制 以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本 进行正交和反交 实验结果相同 如下图所示 下列叙述正确的是 A 鳟鱼眼色性状中红色为显性性状B 亲本中黑眼黑体鳟鱼为隐性纯合子C F2黑眼黑体中纯合子的比例是1 4D F2中黑眼黄体鳟鱼有四种基因型 答案D设眼色和体色分别由两对等位基因A a和B b控制 以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本 正反交结果子一代都只有黑眼黄体鳟鱼 说明黑眼和黄体是显性性状 A 黑眼 对a 红眼 为显性 B 黄体 对b 黑体 为显性 A错误 根据F2中黑眼黄体 红眼黄体 黑眼黑体 9 3 4 可知亲本都是纯合子 但黑眼黑体 AAbb 不是隐性纯合子 B错误 F2黑眼黑体的基因型为A bb 3 aabb 1 其中纯合子为AAbb和aabb 纯合子的比例为1 2 C错误 F2中黑眼黄体鳟鱼的基因型可以为AABB AaBb AaBB AABb 共四种 D正确 突破2应用分离定律解决自由组合定律问题 1 应用分离定律解决自由组合定律问题的思路 1 思路 将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析 再运用乘法原理将各组进行组合 2 题型示例 配子种类及概率问题 基因型种类及概率问题 表现型种类及概率问题 2 已知子代表现型分离比推测亲本基因型的方法 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 9 3 3 1 3 1 3 1 Aa Aa Bb Bb 1 1 1 1 1 1 1 1 Aa aa Bb bb 3 3 1 1 3 1 1 1 Aa Aa Bb bb 或 Aa aa Bb Bb 3 1 3 1 1 Aa Aa BB 或 Aa Aa bb bb 或 AA Bb Bb 或 aa aa Bb Bb 1 遗传定律的验证方法及结论 2 鉴定个体的基因型的方法 1 自交法 对于植物来说 鉴定个体的基因型的最好方法是让该植物个体自交 通过观察自交后代的性状分离比 分析出待测亲本的基因型 2 测交法 如果能找到纯合的隐性个体 根据测交后代的表现型及比例即可推知待测亲本的基因组成 3 单倍体育种法 对于植物个体来说 如果条件允许 取花药离体培养 用秋水仙素处理单倍体幼苗 根据处理后植株的性状表现即可推知待测亲本的基因型 1 2017课标全国 若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的 独立分配的等位基因决定 其中 A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素 B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素 D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达 相应的隐性等位基因a b d的表达产物没有上述功能 若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交 F1均为黄色 F2中毛色表现型出现了黄 褐 黑 52 3 9的数量比 则杂交亲本的组合是 考向1以演绎计算的形式 考查应用分离定律解决自由组合定律问题的思路 A AABBDD aaBBdd 或AAbbDD aabbddB aaBBDD aabbdd 或AAbbDD aaBBDDC aabbDD aabbdd 或AAbbDD aabbddD AAbbDD aaBBdd 或AABBDD aabbdd 答案D本题考查基因自由组合定律的应用 由题意可知 A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素 a基因无此功能 另外D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达 因此 基因型中含有D 或aa的个体都表现为黄色 由F2中表现型的数量比为52 3 9可得比例之和为52 3 9 64 即43 说明F1的基因型中三对基因均为杂合 因此杂交亲本的基因型为D项中的组合 而A B C中 F1只能出现一对或两对基因杂合 不符合题意 2 香豌豆中紫花与白花是一对相对性状 由非同源染色体上的两对基因共同控制 只有两个显性基因 A和B 同时存在时 花中的紫色素才合成 下列说法正确的是 A 紫花香豌豆自交 后代中紫花和白花的比例一定是3 1B 若杂交后代性状分离比为3 5 则亲本基因型只能是AaBb和aaBbC AaBb的紫花香豌豆自交 后代中紫花和白花之比为9 7D 白花香豌豆与白花香豌豆相交 后代不可能出现紫花香豌豆 C 答案C紫花香豌豆的基因型有AABB AABb AaBB和AaBb 自交后代紫花和白花的比例不一定是3 1 若杂交后代紫花香豌豆占3 8 1 2 3 4 则可推测亲本基因型是AaBb和aaBb或AaBb和Aabb AaBb的紫花香豌豆自交 后代紫花 A B 占3 4 3 4 9 16 白花占7 16 二者比为9 7 白花香豌豆基因型有AAbb Aabb aaBB aaBb aabb 两白花香豌豆杂交后代可能出现紫花香豌豆 考向2以实例分析的形式 考查对两对相对性状杂交实验的理解3 2018北京八中期中 一种观赏植物 纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交 F1为蓝色 若让F1蓝色与纯合鲜红品种杂交 子代的表现型及其比例为蓝色 鲜红色 3 1 若将F1蓝色植株自花授粉 则F2表现型及其比例最可能是 A 蓝色 鲜红色 1 1B 蓝色 鲜红色 3 1C 蓝色 鲜红色 9 7D 蓝色 鲜红色 15 1 D 答案D根据纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交 F1为蓝色 可知蓝色为显性 又F1蓝色与纯合鲜红品种杂交 子代的表现型及其比例为蓝色 鲜红色 3 1 说明蓝色产生了四种配子 则该性状是由两对等位基因控制的 且鲜红色是双隐性 含显性基因时即为蓝色 根据以上分析 假设子一代蓝色基因型为AaBb 将F1蓝色植株自花授粉 后代鲜红色aabb的概率为1 16 因此F2表现型及其比例最可能是蓝色 鲜红色 15 1 故选D 4 2017课标全国 已知某种昆虫的有眼 A 与无眼 a 正常刚毛 B 与小刚毛 b 正常翅 E 与斑翅 e 这三对相对性状各受一对等位基因控制 现有三个纯合品系 aaBBEE AAbbEE和 AABBee 假定不发生染色体变异和染色体交换 回答下列问题 1 若A a B b E e这三对等位基因都位于常染色体上 请以上述品系为材料 设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上 要求 写出实验思路 预期实验结果 得出结论 2 假设A a B b这两对等位基因都位于X染色体上 请以上述品系为材料 设计实验对这一假设进行验证 要求 写出实验思路 预期实验结果 得出结论 答案 1 选择 三个杂交组合 分别得到F1和F2 若各杂交组合的F2中均出现四种表现型 且比例为9 3 3 1 则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上 若出现其他结果 则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上 2 选择 杂交组合进行正反交 观察F1中雄性个体的表现型 若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼 无眼 正常刚毛 小刚毛这两对相对性状的表现均不同 则证明这两对等位基因都位于X染色体上 解析本题考查了基因位置的相关判断方法及内容 1 确定三对等位基因在三对同源染色体上有两种方法 方法一是筛选出AaBbEe 然后让其雌雄个体交配 看后代是否出现8种表现型及其对应比例 方法二是 验证出三对等位基因中任意两对等位基因都符合自由组合定律即可 显然方法二适合本题 即选择 三个杂交组合 分别得到F1和F2 如果F2分别出现四种表现型且比例均为9 3 3 1 则可证明这三对等位基因分别位于三对染色体上 否则 不在三对染色体上 2 可根据 杂交组合正反交的结果直接判断 假如A a B b这两对等位基因都位于X染色体上 则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚毛 如有一对等位基因在常染色体上 则正反交后子代雄性必然有一对相对性状表现是相同的 核心构建