高三生物第一轮复习第5单元第15讲基因的自由组合定律课件新人教版

1、课标版课标版 生物生物第15讲基因的自由组合定律知识基因的自由组合定律及应用知识基因的自由组合定律及应用一、孟德尔两对相对性状的杂交实验分析1.发现问题知识梳理知识梳理(3)F2不同性状之间出现了自由组合。2.假说: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。3.演绎与验证:测交实验(1)两对相对性状的显性性状分别是黄色、圆粒。(2)F2出现的新类型为黄皱和绿圆。二、自由组合定律的内容及应用1.自由组合定律的内容位于非同源染色体上的非等位基因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

2、测和诊断提供理论依据。3.孟德尔遗传定律的适用范围真核生物遵循,原核生物与病毒的遗传均不遵循三、孟德尔成功的原因分析1.科学选择了豌豆作为实验材料。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。1.判断有关自由组合定律叙述的正误。(1)基因型为AaBb个体产生的雌雄配子都有4种,雌雄配子的结合方式有16种。()(2)AaBb自交后代基因型有9种,比例为4 2 2 2 2 1 1 1 1。()(3)非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,不存在相互作用。

3、(2012江苏单科,11A)()(4)具两对相对性状的纯合体杂交得F1,F1自交得F2,则F2中重组类型个体所占比例为3/8。()(5)若不考虑基因突变、交叉互换等变异,一个基因型为AaBb的精原细胞,产生4种精细胞。()(6)若不考虑基因突变、交叉互换等变异,一个基因型为AaBb的个体,可产生4种配子。()2.基因的自由组合定律发生于图中哪个过程()AaBb1AB 1Ab 1aB 1ab雌雄配子随机结合子代9种基因型4种表现型A.B.C.D.答案A基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。3.已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显

4、性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述性状的基因位于两对同源染色体上。现用两个纯种的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1,再用F1与玉米丙杂交(如图1),结果如图2所示,分析玉米丙的基因型为()A.DdRrB.ddRRC.ddRrD.Ddrr答案C从图1可推知F1为DdRr,利用图2分析,杂交后代中高秆 矮秆=(75+25) (75+25)=1 1,符合分离定律测交后代分离比,可推测控制高矮的杂交组合为Dddd;杂交后代中抗病 易感病=(75+75) (25+25)=3 1,符合分离定律杂合子自交后代分离比,可推测控制抗病和易感病的杂交组合为RrRr。因此可推知丙的基因型为d

5、dRr。4.原本无色的物质在酶、酶和酶的催化作用下,转变为黑色素,即:无色物质X物质Y物质黑色素。已知编码酶、酶和酶的基因分别为A、B、C,则基因型为AaBbCc的两个个体交配,出现黑色子代的概率为()A.1/64B.3/64C.27/64D.9/64答案C由题意可知,基因型为AaBbCc的两个个体交配,出现黑色子代的概率其实就是出现A_B_C_基因型个体的概率,为3/43/43/4=27/64。5.某生物个体减数分裂产生的配子种类及其比例为Ab aB AB ab=12 3 4,若该生物进行自交,则其后代出现纯合体的概率为()A.30%B.26%C.36%D.35%答案A该生物产生的配子Ab、

6、aB、AB、ab分别占1/10、2/10、3/10、4/10,故该生物自交后代出现纯合体的概率为(1/10)2+(2/10)2+(3/10)2+(4/10)2=30%。突破一自由组合定律的性状分离比与变式突破一自由组合定律的性状分离比与变式1.孟德尔两对相对性状遗传实验分析(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。(2)F2基因型与表现型分析F2共有16种组合,9种基因型,4种表现型。重难突破重难突破基因型YYRR、YYrr、yyRR、yyr

7、r各占1/16表现型疑难诊室(1)重组类型是指F2中与亲本性状表现不同的个体,而不是遗传因子组合形式与亲本不同的个体。(2)若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR),则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_),所占比例为1/16+9/16=10/16;亲本类型所占比例为3/16+3/16=6/16。典例1(2014山东潍坊上学期期中,19)某种小鼠的体色受常染色体基因的控制,现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑 6灰 1白。下列叙述正确的是()A.小鼠体色遗传遵循基因自由组合定律B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑 1灰 1白C.F2灰鼠

8、中能稳定遗传的个体占1/2D.F2黑鼠有两种基因型解题关键解析根据F2代性状分离比可判断小鼠体色基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑) Aabb(灰) aaBb(灰) aabb(白)=1 1 1 1,B错误;F2灰鼠(A_bb、aaB_)中纯合子占1/3,C错误;F2黑鼠(A_B_)有4种基因型,D错误。答案A1-1(2014陕西名校四次月考,14)天竺鼠身体较圆,唇形似兔,是鼠类宠物中最温驯的一种,受到人们的喜爱。科学家通过研究发现,该鼠的毛色由两对基因控制,这两对基因分别位于两对常染色体上。现有一批基因型为BbCc的天竺鼠,已知B决

9、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)。则这批天竺鼠繁殖后,子代中黑色、褐色与白色的理论比例为()A.9 4 3B.9 3 4C.9 1 6D.9 6 1答案B解析BbCc自交的后代中,B_C_基因组成的为黑色,占9/16,bbC_基因组成的为褐色,占3/16;所有cc基因型的(包括B_cc、bbcc)都为白色,占总数的1/4。1-2果皮色泽是柑橘果实外观的主要性状之一。为探明柑橘果皮色泽的遗传特点,科研人员利用果皮颜色为黄色、红色和橙色的三个品种进行杂交实验,并对子代果皮颜色进行了调查测定和统计分析,实验结果如下:实验甲:黄色黄色黄色实验乙:橙色橙色橙色 黄色=3

10、 1实验丙:红色黄色红色 橙色 黄色=1 2 1实验丁:橙色红色红色 橙色 黄色=3 4 1请分析并回答:(1)上述柑橘的果皮色泽遗传受对等位基因控制,且遵循定律。(2)根据杂交组合可以判断出色是隐性性状。(3)若柑橘的果皮色泽由一对等位基因控制,用A、a表示;若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推,则实验丙中亲代红色柑橘的基因型是,其自交后代的表现型及其比例为。(4)若亲代所用橙色柑橘的基因型相同,则实验中亲代和子代橙色柑橘的基因型共有种,即。答案(1)两基因的自由组合(2)乙(丁)黄(3)AaBb红色 橙色 黄色=9 6 1(4)3aaBB、aaBb、Aabb或aaBb、Aa

11、bb、AAbb解析(1)由实验丙和实验丁可知,柑橘的果皮色泽遗传受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。(2)根据杂交组合乙或丁可以判断出黄色是隐性性状。(3)实验丙相当于测交,则丙中亲代红色柑橘的基因型是AaBb,黄色柑橘的基因型为aabb,只有一种显性基因存在时为橙色。因此AaBb自交后代红色 橙色 黄色=9 6 1。(4)实验乙:橙色橙色橙色 黄色=3 1,则亲代橙色的基因型为Aabb或aaBb,子代橙色的基因型为Aabb和AAbb或aaBb和aaBB。同理可得出实验丁后代橙色的基因型为AAbb、Aabb、aaBb或aaBB、aaBb、Aabb,则实验中亲代和子代橙色柑橘的基因型共

12、有3种,即aaBb、Aabb、AAbb或aaBb、Aabb、aaBB。突破二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AaBbCc222=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问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因

13、型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有3种基因型(1AA 2Aa 1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB 1Bb)CcCc后代有3种基因型(1CC 2Cc 1cc)因此,AaBbCcAaBBCc的后代中有323=18种基因型AaBbCcAaBBCc后代中AaBBcc出现的概率计算1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16基因型类型及概率的问题表现型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCcAabbCc,求它们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(1Bb 1bb)CcCc后代有2种表现型(3C_ 1

14、cc)所以,AaBbCcAabbCc的后代中有222=8种表现型AaBbCcAabbCc后代中表现型A_bbcc出现的概率计算3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)=3/322.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)(AaAa)(BbBb);1 1 1 1(1 1)(1 1)(Aaaa)(Bbbb);3 3 1 1(3 1)(1 1)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb);3 1(3 1)1(AaAa)(BB_)或(AaAa)(bb

15、bb)或(AA_)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。典例2(2014陕西西安三次质检,21)番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是()A.9/64、1/9B.9/64、1/64C.3/64、1/3D.3/64、1/64解题关键解析控制三对性状的基因分别用A、a,B、b,C、c表示,亲代为AABBcc与aabbCC,F1为AaBbCc,F2中A_ aa=3 1,B_ bb=3 1,C_ cc=3

16、1,所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是:3/41/43/4=9/64;在F2的每对相对性状中,显性性状中的纯合子占1/3,故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/31/3=1/9。答案A2-1小鼠A基因决定黄色皮毛,R决定黑色皮毛。同时具有A、R基因时表现灰色皮毛,只有a、r基因时表现白色皮毛。现有一只灰色雄鼠和一只黄色雌鼠交配,统计多次交配产下的子代的表现型比例如下:黄色3/8,灰色3/8,黑色1/8,白色1/8。则亲本的基因型为()A.AaRr,AarrB.AaRr,AaRrC.Aarr,AaRrD.AaRR,Aarr答案A解析首先写出亲本的基因型:灰色雄鼠为A_R_,黄色雌鼠为A_rr

17、,后代出现白色小鼠,可知亲本中灰色雄鼠基因型为AaRr,雌鼠基因型为Aarr。2-2(2014江西余江一中四次模拟,26)小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,有芒(B)对无芒(b)为显性。将两种小麦杂交,后代中出现高秆有芒、高秆无芒、矮秆有芒、矮秆无芒四种表现型,且其比例为3 1 3 1,则亲本的基因型为()A.DDBBddBbB.DdbbddbbC.DdBbddBbD.DDBbddBB答案C解析本题的思路为分别考虑每对性状,然后组合起来即可。子代中高秆 矮秆=1 1,说明双亲基因型为Dd、dd;同理子代有芒 无芒=3 1,说明双亲基因型为Bb、Bb,故C正确。突破三遗传定律的验证与个体基因型

18、的探究1.遗传定律的验证方法验证方法结论自交法F1自交后代的分离比为3 1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1自交后代的分离比为9 3 3 1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法F1测交后代的性状比例为1 1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1测交后代的性状比例为1 1 1 1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制花粉鉴定法若有两种花粉,比例为1 1,则符合分离定律若有四种花粉,比例为1 1 1 1,则符合自由组合定律单倍体育种法取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗

19、,若植株有两种表现型,比例为1 1,则符合分离定律取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1 1 1 1,则符合自由组合定律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即可推知待测亲本的基因型。典例3(2014湖北部分重点中学联考,33)某种开花植物细胞中,

20、基因A(a)和基因B(b)分别位于两对同源染色体上。将纯合的紫花植株(基因型为AAbb)与纯合的红花植株(基因型为aaBB)杂交,F1全开紫花,自交后代F2中,紫花 红花 白花=12 3 1。回答下列问题:(1)该种植物花色性状的遗传遵循定律。基因型为AaBb的植株,表现型为。(2)若表现型为紫花和红花的两个亲本杂交,子代的表现型和比例为2紫花 1红花 1白花。则两亲本的基因型分别为。(3)为鉴定一紫花植株的基因型,将该植株与白花植株杂交得子一代,子一代自交得子二代。请回答下列问题:表现为紫花的植株的基因型共有种。根据子一代的表现型及其比例,可确定出待测三种紫花亲本基因型,具体情况为。根据子一

21、代的表现型及其比例,尚不能确定待测紫花亲本基因型。若子二代中,紫花 红花 白花的比例为,则待测紫花亲本植株的基因型为AAbb。解析(1)根据题意可判断紫花基因型为A_B_、A_bb。(2)紫花(A_B_或A_bb)与红花(aaB_)杂交,后代中出现白花(aabb),可确定两亲本均含有基因a和b,根据子代表现型比例可进一步判断亲本基因型。(3)将6种基因型的紫花植株分别与白花(aabb)杂交,分析子一代的表现型可确定紫花亲本三种基因型:AaBB(子代为1紫 1红)、AaBb(子代为2紫花 1红花 1白花)和Aabb(子代为1紫 1白),另三种基因型紫花植株测交子一代均为紫花;若亲本为AAbb,子

22、一代为Aabb,子二代应为3A_bb(紫)、1aabb(白)。答案(1)基因的自由组合紫花(2)Aabb和aaBb(3)6AaBB、AaBb和Aabb3 0 13-1某中学实验室有三包豌豆种子,甲包写有“纯合高茎叶腋花”字样,乙包写有“纯合矮茎茎顶花”字样,丙包豌豆标签破损只隐约看见“黄色圆粒”字样。某研究性学习小组对这三包豌豆展开激烈的讨论:(1)在高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中,互为相对性状的是。(2)怎样利用现有的三包种子判断高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中哪些性状为显性性状?写出杂交方案,并预测可能的结果。(3)同学们就“控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位

23、基因在同一对同源染色体上”展开了激烈的争论,你能利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案并作出判断吗?(4)针对丙包豌豆,该研究性学习小组利用网络得知,黄色、绿色分别由A和a控制,圆粒、皱粒分别由B和b控制,于是该研究性学习小组欲探究其基因型。实验一组准备利用单倍体育种方法对部分种子进行基因型鉴定,但遭到了实验二组的反对。实验二组选择另一种实验方案,对剩余种子进行基因型鉴定。为什么实验二组反对实验一组的方案?你能写出实验二组的实验方案和结果预测吗?答案(1)叶腋花和茎顶花、高茎和矮茎(2)取甲、乙两包种子各一些种植,发育成熟后杂交。若F1均为高茎叶腋花豌豆,则高茎、叶腋花为显性;若F1均为矮茎、茎顶花豌豆,则矮茎、茎顶花为显性;若F1均为高茎茎顶花豌豆,则高茎、茎顶花为显性;若F1均为矮茎叶腋花豌豆,则矮茎、叶腋花为显性。(3)方案一取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,让其自交,如果F2出现四种性状,其性状分离比为9 3 3 1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;否则可能是位于同一对同源染色体上。方案二取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,F1与纯种矮茎茎顶花豌豆测交,如果测交后代出现四种性状,其性状分离比为1 11 1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花