高考生物一轮复习 第五单元 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 最新考纲 基因的自由组合定律 1 两对相对性状的杂交实验 发现问题 1 杂交实验过程 考点一两对相对性状的遗传实验分析 5年8考 绿圆 绿皱 9 3 3 1 2 结果分析 f2共有9种基因型 4种表现型 2 对自由组合现象的解释 提出假说 1 理论解释 f1产生配子时 基因分离 非同源染色体上的 基因可以自由组合 产生数量相等的4种配子 受精时 雌雄配子的结合方式有 种 f2的基因型有 种 表现型为 种 比例为 等位 非等位 16 9 4 9 3 3 1 2 遗传图解 3 对自由组合现象的验证 演绎推理 验证假说 1 方法 测交实验 2 目的 测定f1的基因型或基因组成 3 遗传图解 4 结论 实验结果与演绎结果相符 假说成立 4 自由组合定律 非同源染色体 等位基因 真核生物 细胞核遗传 5 孟德尔成功的原因 豌豆 统计学 假说 演绎 1 真题重组判断正误 1 控制棉花纤维长度的三对等位基因a a b b c c对长度的作用相等 分别位于三对同源染色体上 已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6cm 每个显性基因增加纤维长度2cm 棉花植株甲 aabbcc 与乙 aabbcc 杂交 则f1的棉花纤维长度范围是8 14cm 2016 经典高考卷 25 2 孟德尔定律支持融合遗传的观点 2015 海南卷 12 3 基因型为aabbddeegghhkk的个体自交 假定这7对等位基因自由组合 则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同 2014 海南卷 22d 以上内容主要源自必修2p9 11孟德尔豌豆杂交实验 二 全面分析孟德尔实验成功原因 把握自由组合定律实质是解题关键 2 教材p11思考与讨论改编 1 在豌豆杂交实验之前 孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊 结果却一无所获 其原因主要有哪些 提示 山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状 当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖 有时进行无性生殖 山柳菊的花小 难以做人工杂交实验 2 孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣 十分严谨 他为什么还要设计测交实验进行验证呢 提示作为一种正确的假说 不仅能解释已有的实验结果 还应该能够预测另一些实验结果 故有必要设计测交实验予以验证 2014 全国卷 现有4个小麦纯合品种 即抗锈病无芒 抗锈病有芒 感锈病无芒和感锈病有芒 已知抗锈病对感锈病为显性 无芒对有芒为显性 且这两对相对性状各由一对等位基因控制 若用上述4个品种组成两个杂交组合 使其f1均为抗锈病无芒 且这两个杂交组合的f2的表现型及其数量比完全一致 回答问题 1 为实现上述目的 理论上 必须满足的条件有 在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于 上 在形成配子时非等位基因要 在受精时雌雄配子要 而且每种合子 受精卵 的存活率也要 那么 这两个杂交组合分别是 和 自由组合定律的实质 2 上述两个杂交组合的全部f2植株自交得到f3种子 1个f2植株上所结的全部f3种子种在一起 长成的植株称为1个f3株系 理论上 在所有f3株系中 只表现出一对性状分离的株系有4种 那么 在这4种株系中 每种株系植株的表现型及其数量比分别是 和 解析 1 4个纯合品种组成的两个杂交组合的f1的表现型相同 且f2的表现型及其数量比完全一致 由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上 其遗传遵循基因的自由组合定律 理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的 受精卵的存活率相等等条件 两种杂交组合分别为抗锈病无芒 感锈病有芒 抗锈病有芒 感锈病无芒 2 若分别用a a和b b表示控制抗锈病 感锈病和无芒 有芒的基因 则f1基因型为aabb f2的基因型为a b a bb aab aabb f2自交后代只表现出一对性状分离的基因型分别是aabb aabb aabb aabb 其对应f3株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒 抗锈病有芒 3 1 抗锈病无芒 感锈病无芒 3 1 抗锈病有芒 感锈病有芒 3 1 感锈病无芒 感锈病有芒 3 1 答案 1 非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒 感锈病有芒抗锈病有芒 感锈病无芒 2 抗锈病无芒 抗锈病有芒 3 1抗锈病无芒 感锈病无芒 3 1感锈病无芒 感锈病有芒 3 1抗锈病有芒 感锈病有芒 3 1 1 基因自由组合定律的细胞学基础 2 巧用 逆向组合法 推断亲本基因型 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 注 并非所有非等位基因都遵循自由组合定律 减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因 如图a中基因a a和b b 而同源染色体上的非等位基因 如图b中基因a和c或a和b 则不遵循自由组合定律 2017 湖南长郡中学高考百日冲刺试卷五 已知玉米体细胞中有10对同源染色体 下表表示玉米纯系品种的表现型 相应的基因型 字母表示 及所在的染色体 品系 为显性纯合子 表现型为果皮黄色 长节 胚乳非甜 高茎 黄色胚乳 均只有一个性状属隐性纯合 其他性状均为显性纯合 自由组合定律的验证 1 若要验证基因自由组合定律 应选择品系 和 和 还是 和 作为亲本进行实验 为什么 2 玉米的果皮白色与黄色是相对性状 胚乳甜与非甜是另一对相对性状 如果只考虑 与 相互授粉则 植株上所结的果实果皮颜色为 植株上所结种子胚的基因型为 只考虑上述两对相对性状 3 自然界玉米茎为稳定遗传的绿茎 若田间偶尔发现有一株紫色玉米 若已证实这对性状为核基因控制 请利用现有玉米为材料 探究这对性状的显隐关系 a 实验方案 b 结果预测及结论 答案 1 和 和 只有一对等位基因 符合基因的分离定律 和 的两对基因位于同一对同源染色体上 不符合基因的自由组合定律 2 白色ppss 3 a 用绿茎和紫茎玉米相互授粉 观察子代的表现型b 如果子一代植株均表现绿茎 则绿茎为显性 如果子一代植株均表现紫茎或同时出现紫茎和绿茎 则紫茎为显性 孟德尔两大定律的验证方法整合 1 和 为16的特殊分离比的成因 1 基因互作 考点二自由组合定律中特殊的分离比 5年12考 9 6 1 1 2 1 9 7 9 3 4 15 1 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 1 2 1 2 和 小于16的特殊分离比的成因 1 1 1 1 9 1 2017 全国卷 6 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 a aabbdd aabbdd 或aabbdd aabbddb aabbdd aabbdd 或aabbdd aabbddc aabbdd aabbdd 或aabbdd aabbddd aabbdd aabbdd 或aabbdd aabbdd 自由组合定律的应用 多对等位基因的遗传问题 答案d 利用分离定律解决多对等位基因的遗传问题在已知子代分离比推导亲代基因型的情况下 可以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 解题思路如下 1 确定题中涉及几对等位基因的遗传 如本题中涉及3对等位基因的遗传 2 拆分 某基因型或表现型所占的比例 如本题中黑色个体在f2中所占的比例是9 64 根据f2中黑色个体的基因型为a b dd 可将比例 拆分 为 3 4 3 4 1 4 3 逆推 f1的基因型 如由 2 中 3 4 3 4 1 4 中的 3 4 3 4 1 4 分别逆推出f1的各对基因对应的基因型分别是aa bb dd 将它们拼在一起即可得到f1的基因型aabbdd 方法体验 2017 湖北重点中学 某植物红花和白花为一对相对性状 受多对等位基因控制 如a a b b c c 当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因 即a b c 时才开红花 否则开白花 现有甲 乙 丙 丁4个纯合白花品系 相互之间进行杂交 杂交组合 后代表现型及其比例如表所示 下列分析错误的是 a 组二f1基因型可能是aabbccddb 组五f1基因型可能是aabbccddeec 组二和组五的f1基因型可能相同d 这一对相对性状最多受四对等位基因控制 且遵循自由组合定律解析组二和组五中f1自交 f2的分离比为红 白 81 175 即红花占81 81 175 3 4 4 由此可推测这对相对性状至少受四对等位基因控制 且基因分别位于不同的同源染色体上 遵循自由组合定律 d错误 组二 组五中f1至少含四对等位基因 当该对性状受四对等位基因控制时 组二 组五中f1的基因型都为aabbccdd 当该对性状受五对等位基因控制时 组五中f1的基因型可能是aabbccddee a b c正确 答案d 2016 全国卷 6 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 无 致死 状况下的变式分离比 解析本题切入点不在于 f1全表现红花 而在于用纯合白花植株花粉给f1红花植株授粉 子代红花为101株 白花为302株 即红花 白花 1 3 这应符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1 1 1 1的变式 由此可推知该相对性状由两对等位基因控制 设为a a和b b 即f1的基因型为aabb f1自交得到的f2中白花植株的基因型有a bb aab 和aabb 故a错误 f2中红花植株 a b 的基因型有4种 答案d 1 特殊分离比的解题技巧 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 将异常分离比与正常分离比9 3 3 1进行对比 分析合并性状的类型 如比值为9 3 4 则为9 3 3 1 即4为后两种性状的合并结果 若分离比为9 6 1 则为9 3 3 1 若分离比为15 1 则为 9 3 3 1 2 巧用 性状比之和 快速判断控制遗传性状的基因的对数 1 自交情况下 得到的 性状比之和 是4的几次方 就说明自交的亲代中含有几对等位基因 2 测交情况下 得到的 性状比之和 是2的几次方 则该性状就由几对等位基因控制 方法体验 2018 河南省八市重点高中高三质量检测 某种二倍体植物的花瓣有四种颜色 分别是白色 紫色 红色和粉红色 由位于非同源染色体上的两对等位基因 a a和b b 控制 如图所示 1 花瓣细胞中的色素位于 细胞器 中 催化色素合成的酶的合成场所是 细胞器 2 如果将纯合白花和粉红色花杂交 f1全部表现为红花 然后让f1进行自交得到f2 亲本基因型是 和 3 如果将两种非白花亲本杂交 f1只有白花 红花和粉红花三种性状 则亲本基因型是 和 4 红花和粉红花杂交 后代最多有 种基因型 最多有 种表现型 解析 1 花瓣细胞中的色素位于液泡中 催化色素合成的酶的化学本质是蛋白质 蛋白质的合成场所是核糖体 2 纯合白花的基因型是aa 纯合粉红色花的基因型是aabb 要保证f1全部表现为红花 纯合白花的基因型必须是aabb 3 白花的基因型是aa 红花的基因型是a bb 粉花的基因型是a bb 将两种非白花亲本杂交 f1只有白花 红花和粉红花三种性状 所以亲本基因型必须是aabb和aabb 4 红花的基因型是a bb 粉花的基因型是a bb 要保证后代基因型最多 杂合程度越高越好 所以亲本红花的基因型是aabb 粉花的基因型是aabb 后代最多有6种基因型 杂交后代出现不了紫花 所以最多有3种表现型 答案 1 液泡核糖体 2 aabbaabb 3 aabbaabb 4 63 致死 状况下的变式分离比 小鼠由于其繁殖能力强 性状多样而成为遗传学研究的常用材料 下面是不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况 在实验中发现有些基因有纯合致死现象 在胚胎时期就使个体死亡 请分析回答下列问题 1 甲种鼠的一个自然种群中 体色有黄色 y 和灰色 y 尾巴有短尾 d 和长尾 d 任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配 f1的表现型为 黄色短尾 黄色长尾 灰色短尾 灰色长尾 4 2 2 1 则该自然种群中 黄色短尾鼠的基因型可能为 让上述f1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配 则f2代中灰色长尾鼠占 纯合灰色短尾鼠个体比例为 若无上述纯合致死现象 要通过一次杂交实验探究控制尾巴的基因在x染色体或是常染色体上 则应该选择的杂交组合是 2 乙种鼠的一个自然种群中 体色有三种 黄色 灰色 青色 其生化反应原理如下图所示 已知基因a控制酶1的合成 基因b控制酶2的合成 基因b控制酶3的合成 基因b能抑制基因b的表达 纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50 的个体死亡 分析可知 细胞内基因的表达包括 和 两个过程 黄色鼠的基因型有 种 两只青色鼠交配 后代只有黄色和青色 且比例为1 6 则这两只青色鼠可能的基因型组合中基因型不相同的组合为 让多只基因型为aabb的成鼠自由交配 则后代中黄色个体所占比例为 2 致死 原因的精准推导第一种方法 直接判断法 直接利用基因自由组合定律来分析 第二种方法 间接判断法 分解成两个基因分离定律问题 分别分析 即将 黄短 黄长 灰短 灰长 4 2 2 1 转化为两个基因分离定律问题来处理 即黄色 灰色 2 1 短尾 长尾 2 1 由此来确定致死原因是y和d基因都纯合致死 易错 防范清零 易错清零 易错点1误认为在两对相对性状的杂交实验中 f2中出现了 新性状 点拨在两对相对性状的杂交实验中 f2中出现了新的表现型 但并未出现新性状 新表现型的出现是原有性状重新组合的结果 易错点2误认为yyrr yyrr和yyrr yyrr均为测交 点拨测交是指f1与隐性纯合子杂交 因此虽然yyrr yyrr和yyrr yyrr这两对组合的后代的基因型相同 但只有yyrr yyrr称为测交 易错点3不能敏锐