北京专用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名师课件

1、第15讲 基因的自由组合定律 总纲目录总纲目录 突破突破1 1 孟德尔两对相对性状遗传实验分析孟德尔两对相对性状遗传实验分析 突破突破2 2 应用分离定律解决自由组合定律问题应用分离定律解决自由组合定律问题 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: YRyRYryr=1111 。 雌配子种类及比例: YRyRYryr=1111 。 (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 ,? Y

2、yRR ,? 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 四、自由组合定律的内容及应用 1.自由组合定律的内容 ? 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?F1?F2(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 五、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?

3、 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

4、杂交组合AaBBCcDDEeAaBbCCddEe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。( ) 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。 ( ? ? ) 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27 cm的mmnnuuvv和离地99 cm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3690 cm,则甲植株可 能的基因型为mmNNUuVv。( )5.若F1(AaBb)自交后代比例为961,则测交后代比例为1

5、21。 ( ) 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。?( ) 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。?( )9.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用。?( ? ? ) 1

6、0.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11。 (? ) 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,1033。?( ? ) 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934。?( ) 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

7、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133。?( ) 突破突破1 1 孟德尔两对相对性状遗传实验分析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: YRYryRyr=1111,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)=31。 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10/1

8、6),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=9331。 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

9、)基因互作 序号 条件 1 2 存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状 3 4 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 934 151 112 31 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例 961 97 121 13 (2)显性基因累加效应 表现: ?2.“和”小于16的特殊分离比成因 序号 特殊值成因 1 后代比例 显性纯合致死(AA、BB致死) 自交子代中: 原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。 测交子代中: AaBbAabbaa

10、Bbaabb=4221,其AaBbAabbaaBb 余基因型个体致死 2 隐性纯合致死(自交情况) aabb=1111 自交子代出现933(双隐性致死);自交子代出现91(单隐性致死) 2.“和”小于16的特殊分离比成因 序号 1 特殊值成因 后代比例 测交子代中: AaBbAabbaaBb aabb=1111 显性纯合致死(AA、BB致 自交子代中: 死) AaBbAabbaaBbaabb=4221,其余基因型个体致死 2 隐性纯合致死(自交情况) 自交子代出现933(双隐性致死);自交子代出现91(单隐性致死) ? 考向考向1 以基础判断的形式以基础判断的形式,考查两对相对性状杂交结果分析

11、及应用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?( D ) 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 答案答案 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3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。 42.下

12、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?( D ) AaBb?AB、Ab、aB、abP种表现型(1231) 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 ?受精卵?子代:N种基因型、 C.M、N和P分别为16、9和4 D.该植株测交后代性状分离比为211 答案答案 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211,D正确

13、。 考向考向2 以实例分析的形式以实例分析的形式,考查性状分离比考查性状分离比9331变式及应用变式及应用 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?( D ) 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 答案答案 D 根据题意,

14、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97,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,

15、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1/4 D.F2中黑眼黄体鳟鱼有四种基因型 答案答案 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 34,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

16、)、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。 突破突破2 2 应用分离定律解决自由组合定律问题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 具多对等位基因的个体 解答方法 产生配子的种类数 举例:基因型为AaBbCc的个体 每对基因产生配子种类数的乘积 配子种类数为 Aa Bb Cc 2 2 2=8 产

17、生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘产生ABC配子的概率为1/2(A)1/2(B)1/2(C) 积 =1/8 基因型种类及概率问题 问题举例 AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数 计算方法 可分解为三个分离定律: Aa Aa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AaB 1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16 Bcc出现的概率 表现型种类及概率问题 问题举例 AaBbCc

18、AabbCc,求它们杂交后代可能的表现型种类数 计算方法 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后代中表现型A_bbcc出现的概率 3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)=3/32 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 9331 ? (31)(31) ? (AaAa)(Bb

19、Bb); 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)。 ? 1.遗传定律的验证方法及结论 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的性状分离比为31,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自交后代的性状分离比为9331,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测交后代的性状分离比

20、为11,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测交后代的性状分离比为1111,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 单倍体 育种法 若有两种花粉,比例为11,则符合分离定律 若有四种花粉,比例为1111,则符合自由组合定律 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型, 比例为11,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1111,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让该植物个 体自交,通过观察自交

21、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。 ? 考向考向1 以演绎计算的形式以演绎计算的形式,考查应用分离定律解决自由组合定律问题考查应用分离定律解决自由组合定律问题 的思路的思路 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

22、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=5239的数量比,则杂交亲本的组合 是?( ) A.AABBDDaaBBdd,或AAbbDDaabbdd B.aaBBDDaabbdd,或AAbbDDaaBBDD C.aabbDDaabbdd,或AAbbDDaabbdd D.AAbbDDaaBBdd,或AABBDDaabbdd 答案答案 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

23、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5239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?( C ) A.紫花香豌豆自交,后代中紫花和白花的比例一定是31 B.若杂交后代性状分离比为35,则亲本基因型只能是AaBb和aaBb C.AaBb的

24、紫花香豌豆自交,后代中紫花和白花之比为97 D.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 答案答案 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31;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3/43/4=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。 考向考向2 以实例分析的形式以实例分析的形式,考查对两对相

25、对性状杂交实验的理解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=31。若将F1蓝色植株自花授粉,则F2表现型 及其比例最可能是?( D ) A.蓝色鲜红色=11 B.蓝色鲜红色=31 C.蓝色鲜红色=97 D.蓝色鲜红色=151 答案答案 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=31,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=1 51,故选D。 4.(2017课标全国)已知某种昆虫的有