创新设计第15讲基因的自由组合定律.ppt

1、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()。,考点一两对相对性状的遗传实验分析（5年11考）,1.两对相对性状的杂交实验发现问题,(1)杂交实验过程,黄色圆粒,黄色圆粒,绿色圆粒,(2)实验结果分析 F1全为黄色圆粒，表明粒色中 是显性，粒形中 是显性。 F2中出现了不同性状之间的。 F2中4种表现型的分离比为。,黄色,圆粒,重新组合,9331,2.对自由组合现象的解释提出假说,(1)理论解释 两对相对性状分别由控制。 F1产生配子时,彼此分离, 可以自由组合。 F1产生配子种类及比例： 。 受精时，雌雄配子的结合是的，配子结合方式为种。,两对遗传因子,每对遗传因子,不同对的遗

2、传因子,YRYryRyr=1111,随机,16,(2)遗传图解,yr,YyRr,Y_rr,绿圆,3.设计测交方案及验证演绎和推理,(1)方法实验。 (2)遗传图解,测交,yyrr,1 1 1 1,4.自由组合定律得出结论,(1)内容 控制不同性状的遗传因子的是互不干扰的。 在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子， 决定不同性状的遗传因子 。 (2)实质,分离和组合,彼此分离,自由组合,5.孟德尔成功的原因分析,(1)科学选择了 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

3、合理的，并且设计了新的实验来验证假说。,豌豆,统计学,假说,测交,1.下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。请思考：,(1)基因分离定律的实质体现在图中的_，基因自由组合定律的实质体现在图中的_。(填序号) (2)过程表示_，这一过程中子代遗传物质的来源情况如何？_。 (3)如果A和a、B和b(完全显性)各控制一对相对性状，并且彼此间对性状的控制互不影响，则图2中所产生的子代中表现型有_种，它们的比例为_。 (4)图中哪些过程可以发生基因重组？_。 提示(1) (2)受精作用细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物

4、质几乎全部来自母方 (3)49331 (4),2.据图判断，下列中哪些可遵循基因自由组合定律？,提示,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6 cm，每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是814 cm。(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)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012江苏，11C)( ) (4)基因

5、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海南高考，22D)( ),以上内容主要源自必修2 P911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

6、，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。,3.教材P10旁栏思考题改编,请从数学角度建立9331与31间的数学联系，此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示？ 提示从数学角度看，(31)2的展开式为9331，即9331的比例可以表示为两个31的乘积，由此可获得如下启示：针对两对相对性状的遗传结果，如果对每一对相对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒皱粒(315108)(10132)31；黄色绿色(315101)(10832)3

7、1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的“乘积”，即9331来自于(31)2。,自由组合定律的实质,1.(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

8、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_。 (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

9、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31、抗锈病无芒感锈病无芒31、抗锈病有芒感锈病有芒31、感锈病无芒感锈病有芒31。,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31抗锈病无芒感锈病无芒31感锈病无芒感锈病有芒31抗锈病有

10、芒感锈病有芒31,2.已知茶树圆形叶(A)对长形叶(a)为显性、深绿叶(B)对浅绿叶(b)为显性，高茎(C)对矮茎(c)为显性。图甲、乙分别是茶树甲、乙中部分染色体基因组成，已知失去图示三种基因中的任意一种，配子会因不能发育而死亡(不考虑交叉互换)。请回答下列问题：,现有一基因型确定为AaBbCc的茶树，有各种性状的染色体正常的植株可供选用，请设计遗传实验，判断该茶树染色体组成为图甲类型还是图乙类型。 最佳实验方案：_。 预测结果及结论：_。 答案将待测植株与长形浅绿叶矮茎植株进行测交，观察后代植株表现型若后代植株有4种表现型，其染色体组成为图甲类型；若后代植株有2种表现型，其染色体组成为图乙

11、类型,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,9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)； 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)。,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、b)，而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因(如图B中基因A、C)，则不遵循自由组合定律。

12、,自由组合定律的验证,1.(2013全国卷，34)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律；以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。,解析基因分离定律是一对等位基因分配给子代时的规律，将具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1产生的雌雄配子各有两种，比例为11，F2的表现型有两种，比例为31。基因的自由组合定律是位于非同源染色体上的非等位基因分配给子代时的规律，具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交，F1产

13、生的雌雄配子各有4种，比例为1111，在完全显性的条件下，F2表现型有四种，比例为9331。因此，欲验证基因的分离定律，应选具两对相对性状的纯合亲本杂交：aaBBAAbb(或者AABBaabb)，得F1，F1自交得F2，观察并统计F2的表现型及其比例，若F2中黄色白色31，则说明玉米子粒的颜色遵循分离定律，若F2中非糯粒糯粒31，则验证该相对性状遵循分离定律。若F2黄色非糯粒黄色糯粒白色非糯粒白色糯粒9331，即A_B_A_bb，aaB_aabb9331，则验证这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。,F2子粒中： 若黄粒(A_)白粒(aa)31，则验证该性状的遗传符合分离定律； 若非糯粒

14、(B_)糯粒(bb)31，则验证该性状的遗传符合分离定律； 若黄非糯粒黄糯粒白非糯粒白糯粒9331即：A_B_A_bbaaB_aabb9331，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律 (其他合理答案也可),2.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，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：AATTdd、AAttDD、AAttdd、aattdd。则下列说法正确的是(),A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用和杂交所得F1的花粉 B.若采用花粉鉴定法

15、验证基因的自由组合定律，可以观察和杂交所得F1的花粉 C.若培育糯性抗病优良品种，应选用和亲本杂交 D.将和杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色,解析采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律，必须是可以在显微镜下表现出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)。和杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择组合，观察F1的花粉，B错误；将和杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。 答案C,孟德尔两大定律的验证方法整合,

16、考点二基因自由组合定律分离比变式及应用 （5年12考）,1.“和”为16的特殊分离比的成因,(1)基因互作,961,121,97,934,151,(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。,121,2.“和”小于16的特殊分离比的成因,1111,91,无“致死”状况下的变式分离比,1.(2016全国课标卷，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

17、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,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13。这应符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1111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

18、,2.某种羊的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的基因控制。多对雄羊和雌羊进行交配得到F1，F1自由交配得到F2，如果如表所示。请据此分析，回答下列问题。,注：一对等位基因用A、a表示，两对等位基因用A、a和B、b表示，三对等位基因用A、a，B、b和C、c表示，以此类推。,(1)羊的有角和无角性状由_对等位基因控制，且遵循_定律。 (2)亲代雄羊的基因型有_种可能，F1中雄羊的基因型为_。 (3)F2无角雌羊中纯合子概率为_，用F2中有角雌羊和无角雄羊随机交配，子代出现有角雌羊的概率为_。,解析(1)从表格中F2的性状分离比可推出羊的有角与无角由两对等位基因控制，符合基因自由组合定律，且F

19、1的基因型为AaBb。(2)F1中雄羊、雌羊的基因型均为AaBb，亲代有角雄羊的基因型可能为AABB、AAbb或aaBB，与之组合的亲代无角雌羊的基因型可能是aabb、aaBB或AAbb。(3)F2中无角雌羊占7/16，F2中无角雌羊纯合子占3/16，因此F2无角雌羊中纯合子概率为3/7；F2中有角雌羊的基因型为A_B_，其中1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，产生4/9AB、2/9Ab、2/9aB、1/9ab共4种卵细胞，无角雄羊的基因型为aabb，产生1/2abX精子和1/2abY精子，因此子代中有角雌羊的概率为4/91/22/9。 答案(1)两基因自由组合 (

20、2)3AaBb (3)3/72/9,1.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9331进行对比，分析合并性状的类型。如比值为934，则为93(31)，即4为后两种性状的合并结果，若分离比为961，则为9(33)1；若分离比为151，则为(933)1。 (3)明确出现异常分离比的原因。 (4)根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。,2.巧用“性状比之和”，快速判断控制遗传性状的基因的对数,判断相关性状由几对等位基因控制是解遗传题的必备技巧，巧用“

21、性状比之和”能迅速判断出结果，具体方法如下： 如果题目中给出的数据是比例的形式，或者给出的性状个体数之间的比值接近“常见”性状比值，可以将性状比中各个数值相加。自交情况下，得到的总和是4的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因；测交情况下，得到的总和是2的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。,“致死”状况下的变式分离比,1.(2014经典高考)一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异，已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。图中显示了鹰羽毛的杂交遗传，对此合理的解释是(),绿色对黄色完全显性绿色对黄色不完全显性 控制羽毛性状的两对基因完全连锁控制羽毛性状的两对基因自由组合 A. B.

22、C. D. 解析子一代的绿色非条纹个体自交后代中既有绿色又有黄色，说明绿色为显性性状，但子代中绿色个体与黄色个体的比例为(62)(31)21，说明绿色个体中存在显性纯合致死效应，正确、错误；绿色非条纹个体自交后代出现绿色非条纹、黄色非条纹、绿色条纹、黄色条纹等四种性状，且性状分离比为6321，说明控制羽毛性状的两对基因可以自由组合，错误、正确。 答案B,2.果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a，D、d控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F1代表现型及比例如下表：,(1)果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于_染色体上。 (2)上表实验结果存在与理论分析

23、不吻合的情况，原因可能是基因型为_的受精卵不能正常发育成活。,(3)若上述(2)题中的假设成立，则F1代成活的果蝇共有_种基因型，在这个种群中，黑身基因的基因频率为_。让F1代灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配，则F2代雌果蝇共有_种表现型。 (4)控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上，红眼(R)对白眼(r)为显性。研究发现，眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失(记为XC)；若果蝇两条性染色体上都无眼色基因，则其无法存活，在一次用纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)杂交的实验中，子代中出现了一只白眼雌果蝇。欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因，请简要写出实验方案的主要思路

24、_。,实验现象与结论： 若子代果蝇出现红眼雄果蝇，则是环境条件改变导致的； 若子代果蝇_，则是基因突变导致的； 若子代果蝇_，则是染色体片段缺失导致的。,(4)解析如下 眼色基因仅位于X上，且基因随染色体缺失而缺失；若两条性染色体均无眼色基因则无法存活XCXC或XCY不能存活(可致雌雄比例失衡) 亲本为XRXRXrY子代雌蝇类型应为XRXr，但却出现了“白眼雌蝇”可依据XRXr(环境改变)、XrXr(基因突变)及XCXr(缺失)反推结果，续推结论。,(1)致死效应的快速确认：若存在“致死”现象，则可导致子代比例偏离“16”的“失真”现象，如A基因中两显性基因纯合致死时可导致子代基因型为AA_

25、_的个体致死，此比例占，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变成“12”。同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变身为“15”、“14”等。 (2)“致死”原因的精准推导 当出现致死效应时，应首先将异常的性状分离比与正常的性状分离比进行比较，以确定致死效应的类型。当出现合子致死时，先不考虑致死效应，直接分析基因型的遗传，最后将致死的合子去掉即可；当出现配子致死时，则在分析基因型时就要去掉致死的配子，然后推出后代的基因型及比例。,易错防范清零,易错清零,易错点1误认为只要符合基因分离定律就一定符合自由组合定律,点拨如某一个体的基因型为AaBb，两对非等位基因(A、a，B、b)位置可包括：,无论图中的哪种情况，两对等位基因各自分别研究，都