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文档简介

第14课基因的自由组合定律第五单元遗传的基本规律学业质量水平:1.从细胞水平和分子水平阐述基因的自由组合定律,培养结构与功能观。(生命观念)2.运用归纳演绎的方法解释两对相对性状的杂交实验,总结基因的自由组合定律。(科学思维)3.设计实验验证基因的自由组合定律,并探究不同对基因在染色体上的位置关系。(科学探究)4.解释、解决生产生活中的遗传问题。(社会责任)课标要点一两对相对性状的杂交实验分析主干梳理1.两对相对性状的杂交实验——提出问题(1)实验过程(2)实验分析①亲本具有两对相对性状a.颜色:黄色与绿色;b.形状:圆形与皱形。②F1的性状为显性a.颜色:________对________为显性;b.形状:________对________为显性。黄色绿色圆形皱形③F2的性状a.每对性状的遗传都遵循_____________;黄色∶绿色=_________;圆形∶皱形=_________。b.两对性状______________,共有4种表型,其中____________、_____________是不同于亲本性状的重组类型。(3)提出问题分离定律3∶13∶1自由组合黄色皱形绿色圆形①F2中为什么会出现新的性状组合?②F2中为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?2.对自由组合现象的解释——提出假说(1)假说(理论解释)①F1在形成配子时,____________彼此分离,______________自由组合;②F1产生雌雄配子各_____种类型,且数目________;③受精时,雌雄配子的结合是_________的。等位基因非等位基因4相等随机(2)图解3.设计测交实验,验证假说——演绎推理(1)目的:______________________________。(2)选材:F1与___________________________。(3)预期结果:表型及其比例是_________________________________________。遗传图解如下:验证对自由组合现象的解释双隐性纯合亲本(绿色皱形)黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1(4)实验过程及结果:F1×绿皱→55株黄圆、49株黄皱、51株绿圆、52株绿皱,其比值接近_________________。(5)结论:实验结果与预期相符,证明了____________________________________。1∶1∶1∶1孟德尔基因自由组合的假说是正确的4.基因自由组合定律的实质(1)细胞学基础(2)基因自由组合定律的实质①实质:_____________染色体上的__________基因自由组合。②时间:______________________。③范围a._________(填“真核”或“原核”)生物________(填“无性”或“有性”)生殖的___________(填“细胞核”或“细胞质”)遗传;b.独立遗传的__________________的等位基因。非同源非等位减数第一次分裂后期真核有性细胞核两对及两对以上5.孟德尔成功的原因豌豆统计学假说-演绎◆自我诊断◆判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一。(

)2.受精时,F1雌雄配子的组合方式有9种。(

)3.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,重组类型即F2中与F1性状不同的类型。(

)4.F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。(

)√××√5.纯合子aabb(a、b位于不同染色体上)后期Ⅰ会发生非同源染色体的自由组合。(

)6.基因自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。(

)7.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。(

)√××◆精准答题◆2022·江苏真题大蜡螟是一种重要的实验用尾虫,为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验,正交实验数据如下表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题。

表1深黄色与灰黑色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄灰黑深黄(P)♀×灰黑(P)♂21130深黄(F1)♀×深黄(F1)♂1526498深黄(F1)♂×深黄(P)♀23140深黄(F1)♀×灰黑(P)♂10561128(1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于______染色体上______性遗传。(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示,表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是_____________,表2、表3中F1基因型分别是________________。群体中Y、G、W三个基因位于一对同源染色体。常显YY、YGYW、GW表2深黄色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色深黄黄白黄深黄(P)♀×白黄(P)♂023570黄(F1)♀×黄(F1)♂5141104568黄(F1)♂×深黄(P)♀132712930黄(F1)♀×白黄(P)♂0917864表3灰黑色与白黄色品系杂交实验结果杂交组合子代体色灰黑黄白黄灰黑(P)♀×白黄(P)♂012370黄(F1)♀×黄(F1)♂7541467812黄(F1)♂×灰黑(P)♀75413420黄(F1)♀×白黄(P)♂011241217(3)若从表2中选取黄色雌、雄个体各50只和表3中选取黄色雌、雄个体各50只,进行随机杂交,后代中黄色个体占比理论上为______________。(4)若表1、表2、表3中深黄(YY♀、YG♀♂)和黄色(YW♀♂、GW♀♂)个体随机杂交,后代会出现______种表型和______种基因型。(5)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组),基因排列方式为______________,推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为_________;在同样的条件下,子代的数量理论上是表1中的____________。50%/1/2463∶150%/1/2【解析】(1)一对表现为相对性状的亲本杂交,子一代表现的性状为显性性状,深黄(P)♀×灰黑(P)♂,F1表现为深黄色,所以深黄色为显性性状。深黄(F1)♀×深黄(F1)♂,后代深黄∶灰黑≈3∶1,根据题意,反交实验结果与该正交实验结果相同,说明大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体上的显性遗传。(2)根据表1深黄(P)♀×灰黑(P)♂,F1表现为深黄色,可知亲本深黄色为显性纯合子,基因型为YY,亲本灰黑的基因型为GG,则F1个体的基因型为YG;表2中深黄(P)♀×白黄(P)♂,子代只有黄色,可知深黄的基因型为YY,白黄的基因型为WW,子一代基因型为YW,表现为黄色。表3中灰黑(P)♀×白黄(P)♂,子代只有黄色,则灰黑的基因型为GG,白黄的基因型为WW,故子一代基因型为GW。Y、G、W三个基因控制一种性状,因此位于一对同源染色体上。(3)表2中黄色个体的基因型为YW,表3中黄色个体的基因型为GW,若从表2中选取黄色雌、雄个体各50只和表3中选取黄色雌、雄个体各50只进行随机杂交,即YW×GW,则后代基因型及比例为YG∶YW∶GW∶WW=1∶1∶1∶1,黄色个体(YW+GW)占1/2。(4)表1中深黄色个体基因型为YY和YG,表2中黄色个体的基因型为YW,表3中黄色个体的基因型为GW,表1、表2、表3中深黄和黄色个体随机杂交,即YY、YG、YW和GW随机杂交,则该群体产生的配子类型为Y、G、W,子代YY、YG表现为深黄色,YW、GW表现为黄色,GG表现为灰黑色,WW表现为白黄色,故后代会出现4种表型和6种基因型。命题探究命题探究一

两对相对性状杂交实验分析例1下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(

)A.从F1母本植株上选取一朵或几朵花,在花粉未成熟时将花瓣掰开去雄B.F2中出现的4种表型,有3种是不同于亲本表型的新组合C.F1产生配子时非等位基因自由组合,含双显性基因的配子数量最多D.F1产生的雌、雄配子各有4种,受精时配子的结合存在16种组合方式D【解析】F1是自交,不需要对母本去雄,A错误;F2中出现的4种表型,有2种是不同于亲本表型的新组合,B错误;F1产生配子时非等位基因自由组合,产生的4种配子的比例是相等的,C错误;F1产生的雌、雄配子各有4种,受精时雌雄配子随机结合,存在4×4=16种组合方式,D正确。即时巩固“假说——演绎法”是现代生物科学研究中常用的方法,为体验在遗传研究中“假说——演绎法”的具体步骤,北京某高中以大麦为研究对象,研究了二棱穗型和六棱穗型(相对基因D、d)、高茎和矮茎(相对基因H、h)两对相对性状的遗传规律,将纯合的二棱矮茎植株与纯合的六棱高茎植株杂交,F1全表现为二棱高茎,并将F1进行了自交、测交实验。下列说法正确的是(

)A.“F1产生配子时,D、d与H、h基因自由组合”属于假说的过程AB.“F1测交后代的表型及比例为二棱高茎∶二棱矮茎∶六棱高茎∶六棱矮茎=1∶1∶1∶1”属于演绎的过程C.若要用该实验验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律,必须进行正交、反交实验D.若F1自交后代二棱高茎∶二棱矮茎∶六棱高茎∶六棱矮茎的比例不为9∶3∶3∶1,则这两对相对性状的遗传一定不遵循基因自由组合定律【解析】F1产生配子时,D、d与H、h基因自由组合,F1会产生数量相等的4种配子,这些都属于假说的过程,A正确;F1测交后代的表型及比例为二棱高茎∶二棱矮茎∶六棱高茎∶六棱矮茎=1∶1∶1∶1,属于实验验证的过程,B错误;正交、反交实验可以用于证明某相对性状属于细胞质遗传,还是属于细胞核遗传,也可以用于证明控制该性状的基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上,要验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律,不需要进行正交、反交实验,可用双杂合子自交或测交,C错误;若这两对相对性状独立遗传(两对等位基因位于两对同源染色体上),如果某些种类的花粉致死或某些个体会死亡,F1自交时,其子代的表型及比例也不会出现9∶3∶3∶1,但仍遵循基因自由组合定律,D错误。命题探究二

自由组合定律的实质是否遵循自由组合定律的判断方法(1)两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律上图中A/a、B/b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律,分为以下两种情况:①在不发生交叉互换的情况下,AaBb自交后代性状分离比为3∶1。②在发生交叉互换的情况下,其自交后代有4种表型,但比例不是9∶3∶3∶1。(2)自由组合定律的验证方法验证方法结论自交法F1自交后代的性状比例为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律测交法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花粉鉴定法F1若有4种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的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,若植株有4种表型,比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律例2已知玉米的体细胞中有10对同源染色体,下表为玉米6个纯合品系的表型、相应的基因型(字母表示)及基因所在的染色体。品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合子,其他性状均为显性纯合子。下列有关说法中正确的是(

)品系①②果皮③节长④胚乳味道⑤高度⑥胚乳颜色性状显性纯合子白色pp短节bb甜ss矮茎dd白色gg所在染色体Ⅰ、Ⅳ、ⅥⅠⅠⅣⅥⅥAA.选择品系③和⑤作为亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为1/9B.若要验证基因的自由组合定律,可选择品系⑤和⑥作为亲本进行杂交C.如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型最可能是基因重组D.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律,不能选择②和③作为亲本【解析】若只考虑节长和茎的高度,则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd,杂交得F1,其基因型为BbDd,F1自交得F2,F2长节高茎(B_D_)中纯合子占1/3×1/3=1/9,A正确;由于控制茎的高度和胚乳颜色的基因位于一对同源染色体上,因此验证基因的自由组合定律,不能选择品系⑤和⑥作为亲本进行杂交,B错误;若玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型属于染色体结构变异中的易位(染色体畸变),C错误;②是长节显性纯合子,③是短节隐性纯合子,因此通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律,可以选择②和③作为亲本进行实验,D错误。即时巩固1.某植物花色有紫色、白色、红色三种表型,其代谢途径如图所示,由于酶P和酶R与底物的亲和力不同,因此缺乏酶P时酶R才能发挥作用。利用纯合红花植株与纯合紫花植株杂交,F1全为紫花植株,F1自由交配,F2中1/16为白花植株。下列分析错误的是(

)A.该植物的花色由非同源染色体上的两对等位基因控制B.F1植株的测交后代中紫花∶红花∶白花为2∶1∶1CC.F2红花植株随机交配,后代中出现白花的概率为1/8D.F2紫花植株与白花植株杂交,后代出现白花的概率为1/6【解析】设控制酶P的基因为P,控制酶R的基因为R,缺乏酶P时酶R才能发挥作用,因此红花植株基因型为ppR_,白花植株基因型为pprr,紫花植株基因型为P_R_和P_rr。纯合红花植株(ppRR)与纯合紫花植株(PPRR、PPrr)杂交,F1全为紫花植株,F1自由交配,F2中1/16为白花植株(pprr),说明F1基因型为PpRr,则亲本紫花植株的基因型为PPrr,且该植物的花色由非同源染色体上的两对等位基因控制,遵循基因自由组合定律,A正确。F1植株(PpRr)的测交后代中紫花(PpRr、Pprr)∶红花(ppRr)∶白花(pprr)=2∶1∶1,B正确。F1基因型为PpRr,F2红花植株基因型为1/3ppRR、2/3ppRr,产生的配子类型和比例为1/3+2/3×1/2=2/3pR,2/3×1/2=1/3pr,所以后代出现白花的概率为1/3×1/3=1/9,C错误。F2中紫花植株基因型及比例为PpRr(4/16)、PpRR(2/16)、PPRr(2/16)、PPRR(1/16)、PPrr(1/16)、Pprr(2/16),即PpRr∶PpRR∶PPRr∶PPRR∶PPrr∶Pprr=4∶2∶2∶1∶1∶2,产生的pr配子占4/12×1/4+2/12×1/2=1/6,因此F2紫花植株与白花植株(pprr)杂交,后代出现白花(pprr)的概率为1/6,D正确。2.绿豆为闭花授粉植物,野生型叶形为卵圆形,现有两种纯合突变体,甲叶形为椭圆形,乙叶形为柳叶形,各由一对等位基因突变造成叶形的改变。用甲、乙进行杂交实验,结果如图所示。下列叙述正确的是(

)A.自然状态下野生型植株的基因型通常有4种B.一对突变基因位于常染色体上,另一对突变基因可能位于性染色体上C.通过测交实验不能确定F2

中柳叶形植株的基因型D.F2卵圆形叶片植株自交后代叶片的表型及比例为卵圆形∶椭圆形∶柳叶形=25∶6∶5C【解析】根据F2中表型及比例为卵圆形∶椭圆形∶柳叶形≈9∶3∶4可知,绿豆叶形是由两对等位基因控制的,符合基因自由组合定律。据题意可知,绿豆为闭花授粉植物,野生型叶形为卵圆形,假设控制绿豆叶形的基因为A/a、B/b,自然状态下野生型植株的基因型通常只有1种(AABB),A错误。绿豆为闭花授粉植物,无性染色体,B错误。由题意可知,F1基因型为AaBb,通过测交实验不能确定F2中柳叶形植株的基因型(aaB_、aabb或A_bb、aabb),C正确。F2中卵圆形叶片的基因型为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,自然状态下,绿豆植株闭花授粉自交产生F3,得到的F3基因型分别是1/9AABB、2/9(3/4A_BB、1/4aaBB)、2/9(3/4AAB_、1/4AAbb)、4/9(9/16A_B_、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb),计算得F3植株各种表型及比例为卵圆形∶椭圆形∶柳叶形=25∶5∶6,D错误。命题探究三

分离定律和自由组合定律的比较项目基因分离定律基因自由组合定律2对相对性状n对相对性状相对性状的对数1对2对n对等位基因及位置1对等位基因位于1对同源染色体上2对等位基因位于2对同源染色体上n对等位基因位于n对同源染色体上遗传实质减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而进入不同的配子中减数分裂时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,从而进入同一配子中实践应用纯种鉴定及杂种自交提高纯度将优良性状重组在一起联系在遗传时,遗传定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合例3下列有关基因分离定律和自由组合定律的叙述,正确的是(

)A.可以解释一切生物的遗传现象B.体现在杂合子形成雌、雄配子的过程中C.研究的是所有两对等位基因的遗传行为D.两个定律之间不存在必然的联系B【解析】基因分离定律和自由组合定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,不能解释一切生物的遗传现象,A错误;等位基因分离和非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂过程中,杂合子存在等位基因,B正确;基因分离定律研究的是一对等位基因的遗传行为,基因自由组合定律适用于位于非同源染色体上的非等位基因的遗传行为,C错误;基因的自由组合定律是以分离定律为基础的,D错误。即时巩固某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列说法正确的是(

)A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉CB.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色【解析】三对相对性状中可通过花粉鉴定的相对性状是非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d),若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,需得到基因型为Aa或Dd的植株,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,需得到基因型为AaDd的植株,即应该选择②和④杂交,观察F1的花粉,B错误;①×④→F1(AaTtdd),F1连续自交即可得到糯性抗病优良品种(aaTT),C正确;②×④→F1(AattDd),其产生的花粉加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。命题探究四

孟德尔遗传规律在实践中的应用例4有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r),另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R),两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1,F1再进行自交,F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是(

)A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传B.F1产生的雌雄配子数量相等,结合的概率相同C.F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1,抗锈病与易感锈病的比例为3∶1D【解析】F2中既抗倒伏又抗锈病的基因型是ddRR和ddRr,其中的杂合子不能稳定遗传,A错误;F1产生的雌雄配子数量不相等,B错误;F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16,C错误;F1的基因型为DdRr,每一对等位基因的遗传都遵循基因的分离定律,D正确。即时巩固已知某二倍体雌雄同株植物,基因g纯合会导致其雄性不育成为雌株。现将抗虫基因(B+)转入不抗虫的该种植物,获得转基因抗虫植株若干(假设转基因过程中,B+基因可插入不同的染色体上,一条染色体上至多只插入一个B+基因,无抗虫基因用B表示)。将某一纯合抗虫雌株(甲)与另一纯合抗虫正常株(乙)杂交,F1全为抗虫正常株。F1自交产生的F2表型及数量:抗虫雌株193株、不抗虫雌株13株、抗虫正常株591株、不抗虫正常株39株。回答下列问题。(1)甲与乙杂交得到的F1可产生_____种基因型配子。F2中出现抗虫与不抗虫的表型及数量的原因是____________________________________________________________________________________。(2)取F2中不抗虫正常株与甲进行杂交,子代(F3)的表型及比例为_________________________________,子代(F3)随机授粉,F4中抗虫雌株所占比例为_________。6

甲和乙的抗虫基因位于非同源染色体上,甲和乙上抗虫基因的遗传遵循基因的自由组合定律抗虫正常株∶抗虫雌株=2∶11/4(3)为确定上述F3中抗虫正常株的基因型,设计测交实验进行验证,用遗传图解表示该过程。【答案】(4)在实际生产中,获得的转基因抗虫植株种植多代后,其抗虫能力呈下降趋势,其可能的原因是害虫种群_________________频率上升。为减缓转基因植株抗虫能力下降的趋势,可采用的种植措施是________________________________________。【解析】(1)由题意可知,F2中正常株∶雌株≈3∶1,抗虫株∶不抗虫株≈15∶1,故可以推断出亲本甲与乙的抗虫基因不在同一对染色体上,由于F1全为抗虫正常株,故亲本的基因型为ggB+B+BB(甲)、GGBBB+B+(乙),则F1的基因型为GgB+BB+B,Gg产生G、g2种配子,B+BB+B产抗性基因在转基因植株中间隔种植少量普通植株生B+B+、B+B、BB3种配子,因此F1产生2×3=6种配子。根据上述分析可知,甲和乙的抗虫基因位于非同源染色体上,因此甲和乙上抗虫基因的遗传遵循基因的自由组合定律,故F2中出现抗虫∶不抗虫≈15∶1。(2)F2中不抗虫正常株的基因型为1/3GGBBBB、2/3GgBBBB,甲植株的基因型为ggB+B+BB,二者杂交求后代的表型及比例可分别分析每对基因:1/3GG、2/3Gg与gg杂交,后代为2/3Gg、1/3gg,BBBB与B+B+BB杂交,后代为B+BBB,因此子代(F3)的表型及比例为抗虫正常株(GgB+BBB)∶抗虫雌株(ggB+BBB)=2∶1。由于gg会导致其雄性不育成为雌株,因此F3随机授粉时,作为母本的基因型为2/3GgB+BBB、1/3ggB+BBB,作为父本的基因型为GgB+BBB,雌配子的种类和比例为GB+B∶gB+B∶GBB∶gBB=1∶2∶1∶2,雄配子的种类和比例为GB+B∶gB+B∶GBB∶gBB=1∶1∶1∶1,F4中抗虫雌株(ggB+B+BB或ggB+BBB)所占比例为(2/6×1/4)+(2/6×1/4+2/6×1/4)=1/4。(3)确定上述F3中抗虫正常株的基因型可让其与不抗虫雌株测交,遗传图解见答案。(4)在实际生产中,获得的转基因抗虫植株种植多代后,其抗虫能力呈下降趋势,其可能的原因是害虫种群抗性基因频率上升。为减缓转基因植株抗虫能力下降的趋势,可在转基因植株中间隔种植少量普通植株。课标要点二活动:模拟孟德尔杂交实验主干梳理1.实验原理(1)分离定律:通过一对相对性状杂交的模拟实验,认识____________在形成配子时要相互分离,认识受精作用时雌雄配子是____________的。(2)自由组合定律:通过两对相对性状的模拟实验,认识非等位基因在形成配子时自由组合,认识受精作用时雌雄配子是随机结合的。等位基因随机结合2.实验步骤Ⅰ.一对相对性状的模拟杂交实验(1)模拟实验操作①在标有“雄1”“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张;②从标有“雄1”的信封中随机取出_____张卡片,从标有“雌1”的信封中随机取出_____张卡片;③将分别从“雄1”“雌1”信封内随机取出的2张卡片________在一起;11组合④记录后将卡片放回原信封内;⑤重复上述过程10次以上。(2)模拟实验记录次数“雄1”中取出的基因“雌1”中取出的基因子代的基因组合子代的颜色判断1

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Ⅱ.两对相对性状的模拟杂交实验(1)模拟实验操作①在标有“雄1”“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张,在标有________________的每个信封内装入“圆R”和“皱r”的卡片各10张;②从标有“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”的四个信封中各________取出1张卡片,“雄1”和“雄2”中取出的卡片组成______配子,“雌1”和“雌2”中取出的卡片组成______配子;③将这4张卡片组合在一起;“雄2”“雌2”随机雄雌④记录后将卡片放回原信封内;⑤重复上述过程10次以上。(2)模拟实验记录次数“雄1”“雄2”中取出的基因“雌1”“雌2”中取出的基因子代的基因组合子代的颜色、形状判断1

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命题探究命题探究一活动:模拟孟德尔杂交实验1.一对相对性状的模拟杂交实验相关易错点(1)模拟分离定律,准备两组容器(或信封),每个容器(或信封)表示一个个体,任何一个取出的小球(或卡片)即表示配子。(2)在容器(或信封)中取小球(或卡片)后应将其再放回,否则会影响后续取样的概率。(3)两个容器(或信封)中小球(或卡片)的组合模拟受精过程。(4)由于雌、雄配子数量不具有可比较性,因此不同容器(或信封)中的小球(或卡片)数量可以不同。但是同一容器(或信封)内,显、隐性配子之比应为1∶1。2.两对相对性状的模拟杂交实验相关易错点(1)模拟自由组合定律,需准备四组容器(或信封),两个容器(或信封)表示一个个体(放置非等位基因的容器或信封),从代表一个个体的两个容器中各取出的一个小球(或卡片)才可表示配子。(2)四个容器(或信封)中小球(或卡片)的组合模拟两对相对性状杂交实验的受精过程。3.减小实验数据统计误差的方法(1)提倡2~3人的合作学习,1人取卡片,1人记录,1人监督。在数据统计时样本数量越大,数据所反映的规律性问题越准确,因此可鼓励每组实验次数比10次更多。当不同小组出现的比例有差别时,应积极思考分析原因。(2)各组分别统计各个实验的数据,由于实验次数相对较少,各个实验数据反映的关系(数据比例)差别比较大。应将各组实验数据分别统计在同一组,增大统计样本数量,减小误差。典例某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是(

)A.该实验模拟基因自由组合的过程B.重复100次实验后,Bb组合约为16%C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数C【解析】分析可知,该实验模拟的是生物在生殖过程中,等位基因的分离和雌、雄配子的随机结合,A错误;重复100次实验后,Bb的组合约为20%×80%×2=32%,B错误;若甲容器模拟的是该病(B_)占36%的男性群体,则该群体中正常人(bb)占64%,即b=80%,B=20%,与题意相符,C正确;分析可知,乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例,D错误。即时巩固1.实验发现某种昆虫灰身长翅(AaBb)与黑身残翅(aabb)杂交,子代中灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅=45∶45∶5∶5,某同学据此进行了一个模拟实验,实验设置如图所示。下列叙述正确的是(

)A.不应将两个字母写在同一张卡片上B.两个信封中的卡片总数应该相等C.从两个信封中各取一张卡片并组合,即模拟受精作用D.从两个信封中各取一张卡片并组合,即模拟基因重组C【解析】卡片上的字母代表配子的基因组成,应将两个字母写在同一张卡片上,A错误;由于雄配子的数量远多于雌配子的数量,两个信封中的卡片总数可以不相等,B错误;从两个信封中各取一张卡片并组合,即模拟雌雄配子的随机结合,即受精作用,C正确,D错误。2.某同学利用下面5个小桶(编号①~⑤)及其中带有符号的小球进行“模拟杂交实验”。下列相关叙述正确的是(

)A.从①中取出的小球与从⑤中取出的小球组合在一起,模拟两对相对性状杂交实验中F1产生F2的受精过程B.从①和③中取出的小球组合,再与从②和④取出的小球组合组在一起,模拟两对相对性状的杂交实验C.从④中取出的小球和从⑤中取出的小球组合在一起,模拟一对相对C性状F1测交实验的受精过程D.实验材料能模拟两对相对性状正交实验中的F1与反交实验中的F1产生的雌配子存在差异【解析】D/d位于常染色体上,R/r位于X染色体上,两对染色体上的基因自由组合,从①中取出的小球与从⑤中取出的小球组合在一起,模拟两对相对性状杂交实验中F1(DdXRXr)产生配子的过程,A错误;③和④都是雄性(父本),不能杂交,B错误;测交是显性杂合子与隐性个体进行杂交,从④(XrY)中取出的小球和从⑤(XRXr)中取出的小球组合在一起,模拟一对相对性状F1测交实验的受精过程,C正确;正反交实验是父本和母本的性状互换,如XRX-×XrY和XrXr×XRY,图中没有隐性母本,因此不能模拟正反交实验,D错误。课标要点三自由组合定律的解题规律及方法主干梳理1.拆分法——解答自由组合问题的一般方法(1)解题步骤首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb,可分解为两组:Aa×Aa,Bb×bb。然后,按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。(2)示例①基因型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc×AaBBCc,求后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:Aa×Aa→后代有______种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)Bb×BB→后代有______种基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有______种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有______种基因型AaBbCc×AaBBCc,计算后代中AaBBcc出现的概率Aa×Aa

Bb×BB

Cc×Cc

↓1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/1632318②表型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数可分解为三个分离定律:Aa×Aa→后代有_____种表型(3A_∶1aa)Bb×bb→后代有_____种表型(1Bb∶1bb)Cc×Cc→后代有_____种表型(3C_∶1cc)所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有_____种表型AaBbCc×AabbCc,计算后代中表型A_bbcc出现的概率

Aa×Aa

Bb×bb

Cc×Cc

↓3/4A_×1/2bb×

1/4cc=3/32AaBbCc×AabbCc,计算子代中不同于亲本的表型和基因型的概率不同于亲本的表型概率=1-亲本的表型概率=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于亲本的基因型概率=1-亲本的基因型概率=1-(AaBbCc+AabbCc)22282.“逆向组合法”——推断亲本基因型的一般思路(1)方法将自由组合定律的性状分离比拆分成_______________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①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);分离定律③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。3.“十字交叉法”解决两病概率计算问题(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展(如下表):序号类型计算公式①同时患两病概率________②只患甲病概率___________③只患乙病概率___________④不患病概率__________________拓展求解患病概率①+②+③或1-④只患一种病概率②+③或1-(①+④)mnm(1-n)n(1-m)(1-m)(1-n)命题探究命题探究一

推断双亲或子代的基因型和表型1.由亲本基因型推断配子及子代的情况(拆分组合法)(1)思路(2)方法同理,反过来把某表型所占比例拆分,如9/64拆分成3/4×1/4×3/4,3/8拆分成1/2×3/4,27/64拆分成3/4×3/4×3/4,81/256拆分成3/4×3/4×3/4×3/4等。2.根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆向组合法)(1)基因填充法根据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处填完整,特别要学会利用子代中的隐性性状,因为子代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。(2)分解组合法常见几种分离比为:例12023·山西真题某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(

)A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBbB.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16D【解析】F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此控制这两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律,即高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb,A正确。矮秆基因型为A_bb、aaB_,因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,B正确。由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆,C正确。F2矮秆基因型为A_bb、aaB_,共6份,纯合子基因型为aaBB、AAbb,共2份,因此矮秆中纯合子所占比例为1/3;F2高秆基因型为A_B_,共9份,纯合子基因型为AABB,共1份,因此高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。即时巩固在家蚕遗传中,黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状,黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状,假设这两对相对性状自由组合,有三对亲本组合,杂交后得到的数量比如表所示。下列说法不正确的是(

)组合黑蚁黄茧黑蚁白茧淡赤蚁黄茧淡赤蚁白茧组合一9331组合二0101组合三3010DA.组合一亲本一定是AaBb×AaBbB.组合二亲本一定是Aabb×aabbC.组合三亲本可能是AaBB×AaBBD.若组合一和组合三亲本杂交,子代表型及比例与组合三的相同【解析】组合一的杂交后代表型比例为9∶3∶3∶1,所以亲本基因型一定为AaBb×AaBb,A正确;组合二杂交后代只有白茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为1∶1,所以亲本一定为Aabb×aabb,B正确;组合三杂交后代只有黄茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为3∶1,所以亲本为AaBB×AaBB或AaBb×AaBB或Aabb×AaBB,C正确;只有组合一中AaBb和组合三中AaBB杂交,子代表型及比例才与组合三的相同,D错误。命题探究二

利用“拆分法”解决自由组合定律问题n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律相对性状对数等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表型种类比例

种类比例种类比例1121∶1431∶2∶123∶12222(1∶1)24232(1∶2∶1)222(3∶1)23323(1∶1)34333(1∶2∶1)323(3∶1)3⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮nn2n(1∶1)n4n3n(1∶2∶1)n2n(3∶1)n例2金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性,高株对矮株为显性,红花对白花为不完全显性,杂合子是粉红花。三对相对性状独立遗传,如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交,在F2中具有与F1相同表型的植株的比例是(

)A.3/32

B.3/64

C.9/32

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