高考生物一轮复习遗传与进化第6单元遗传的基本规律第17讲基因的自由组合定律()获奖公开课优质课件.ppt

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1、生物课标版第17讲基因的自由组合定律考点一孟德尔两对相对性状的杂交实验考点一孟德尔两对相对性状的杂交实验教材研读教材研读一、两对相对性状的杂交实验提出问题1.遗传图解:2.现象(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。(3)F2不同性状之间出现了自由组合。二、对自由组合现象的解释提出假说1.理论解释(1)F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,产生数量相等的4种配子。(2)受精时,雌雄配子的结合方式有16种。(3)F2的基因型有9种,表现型为4种,比例为9331。2.遗传图解三、对自由组合现象的验证演绎推理、验证假说1.方法

2、:让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)测交。2.目的:测定F1的基因型(或基因组成)。3.理论预测:(1)F1产生4种比例相等的配子,即YRYryRyr=1111,而隐性纯合体只产生yr一种配子。(2)测交产生4种比例相等的后代,即YyRrYyrryyRryyrr=1111。4.测交结果与结论(1)测交结果图解(2)结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。3.孟德尔遗传定律的适用范围二、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

3、说,并且设计了新的测交实验来验证假说。三、孟德尔遗传规律的再发现1.1909年,丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。2.因为孟德尔的杰出贡献,他被世人公认为遗传学之父。判断下列说法的正误。1.(2015海南单科,12A)孟德尔定律支持融合遗传的观点。()2.(2014海南单科,22D)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。()3.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用。()4.YyRr产生基因型YR的卵(细胞)和基因型YR的精子数量之比为11。()5.(2015海南单科,12B)孟

4、德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中。()6.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。()7.基因型为AaBBccDD的二倍体生物,可产生的不同基因型的配子种类数是8。()突破一自由组合定律的实质与内容突破一自由组合定律的实质与内容 考点突破考点突破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:YRYryRyr=1111。(2)F2基因型与表现型分析F2共有9种基因型,4种表现型。2.突破自由组合定律认识的三个易错点(1)F2中亲本类型是指表

5、现型与亲本P表现型相同的类型,F2中重组类型是指出现的新性状组合类型,表现型与亲本P不同。(2)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。(3)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16。当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。3.自由组合定律的细胞学基础考向一依托图解或实例考向一依托图解或实例,考查两

6、对相对性状的杂交实验考查两对相对性状的杂交实验1.D、d和T、t是位于两对同源染色体上的两对等位基因,控制两对相对性状。若两个纯合亲本杂交得到F1的基因型为DdTt,F1自交得到F2。下列叙述不正确的是()A.F2中能稳定遗传的个体占1/4B.F2中重组类型占3/8或5/8C.F1自交,雌配子与雄配子随机结合D.另有两亲本杂交后代表现型之比为1111,则两亲本基因型一定是DdTt和ddtt答案答案DF1自交后代F2中纯合子比例为1/21/2=1/4,A正确;两个纯合亲本的基因型是DDTTddtt或DDttddTT,所以F2中重组类型占3/8或5/8,B正确;若杂交后代表现型之比为1111,则杂

7、交亲本可能是DdTt和ddtt,也可能是Ddtt和ddTt,D错误。2.在某植物体中,两对等位基因(A、a和B、b)分别位于两对同源染色体上,且各控制一对相对性状。现将基因型为AABB和aabb的个体杂交得到F1,F1自交得到F2。下列叙述错误的是()A.F2中稳定遗传的个体占1/4B.F2中与亲本基因型相同的个体占1/8C.若F2中Aabb的个体有120株,则aabb的个体约为60株D.在F2的双显性个体中有9种基因型答案答案D在F2的双显性个体中(A_B_)有4种基因型,D错误。考向二借助基础判断考向二借助基础判断,考查自由组合定律的实质与内容考查自由组合定律的实质与内容3.(2016河北

8、衡水一调,18)“遗传学之父”孟德尔经过多年的实验发现了遗传规律,其中基因的自由组合应该发生于图中的()A.和B.C.D.答案答案B基因自由组合发生于个体减数分裂产生配子时,B正确。4.(2016山东济宁期末,15)下列涉及自由组合定律的表述,正确的是()A.AaBb个体产生配子的过程一定遵循自由组合定律B.X染色体上的基因与常染色体上的基因能自由组合C.XBY个体产生两种配子的过程体现了自由组合定律D.含不同基因的雌雄配子随机结合属于基因的自由组合答案答案B若A、a和B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,则不遵循基因的自由组合定律,A错误;XBY个体产生两种配子的过程只能体现基因的分离定律

9、,C错误;基因的自由组合发生于减数分裂产生配子时,不是受精作用时,D错误。突破二分类突破自由组合定律五大题型突破二分类突破自由组合定律五大题型一、拆分法求解自由组合定律的计算问题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,再运用乘法原理进行组合。2.题型示例:(1)配子类型及概率的问题(2)配子间的结合方式问题如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种数。先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。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

10、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=1/8再求两亲本配子间的结合方式种数。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有442=32(种)结合方式。(3)基因型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:AaAa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AaBbCc

11、AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率计算1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16(4)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问题: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出现的概率计算3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)=3/32二、逆向组合法推断亲本基因型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

12、比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。2.题型示例(1)9331(31)(31)(AaAa)(BbBb);(2)1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb);(3)3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb);(4)31(31)1(AaAa)(BB_)或(AaAa)(bbbb)或(AA_)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。三、妙用合并同类项巧解特殊分离比1.“和”为16的特殊分离比成因(1)基因互作序号条件F1(AaBb)自交后代比例F1测交后代比例1存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现9611212两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否

13、则表现为另一种性状97133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9341124只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现15131(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。2.“和”小于16的特殊分离比成因序号特值原因后代比例1显性纯合致死(AA、BB致死)自交子代AaBbAabbaaBbaabb=4221,其余基因型个体致死测交子代AaBbAabbaaBbaabb=11112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93(单隐性致死)四、自由组合定律的验证1.验证遗传定律的实验方法验证方法结论自交法F

14、1自交后代的分离比为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测交后代的性状比例为11,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测交后代的性状比例为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,若植株有两种表现型,比例为11,则符合分离定律取花药离体培养,用

15、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.杂合子(AaBb)形成配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,通过设计自交、测交等实验,观察后代的表现型比例,可以推测两对等位基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上。五、个体基因型的探究1.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

16、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。2.对于双显性个体(A_B_),基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb四种可能,通过设计自交或测交实验观察后代的表现型可以推测出其基因型。考向一拆分法求解自由组合定律的计算问题考向一拆分法求解自由组合定律的计算问题1.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相同表现型的植株的比例是()A.3/32B.3/64C.9/32D.9/64答案答案C设纯合的红花、高株

17、、正常花冠植株基因型是AABBCC,纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc,F1是AaBbCc,自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是3/43/41/2=9/32,C正确。2.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.、B.、C.、D.、答案答案A设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=31,B_b

18、b=31,C_cc=31,所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是:=;在F2的每对相对性状中,显性性状中的纯合子占,故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是=。考向二逆向组合法推断亲本基因型考向二逆向组合法推断亲本基因型3.(2016山东临沂质检,35)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上),请问F1的基因型为()A.DdRR和ddRrB.DdRr和ddRrC.DdRr和DdrrD.ddRr答案答案C单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交

19、后代高秆矮秆=11,说明F1的基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病易染病=13,说明F1中有两种基因型,即Rr和rr,且比例为11。综合以上分析可判断出F1的基因型为DdRr、Ddrr。4.豌豆中,籽粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性,现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交,F2的表现型及比例为黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒=93155,则亲本的基因型为()A.YYRRyyrrB.YYRryyrrC.YyRRyyrrD.YyRryyrr答案答案C此题宜使用排除法。F1自交后代的表现型及比例为黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒=93

20、155,其中圆粒皱粒=31,这说明F1中控制籽粒形状的基因组成为Rr,故亲本中控制籽粒形状的基因组成为RR、rr,据此排除B、D项。A项中亲本杂交产生的F1自交后代4种表现型比例为9331,A项被排除。考向三妙用合并同类项巧解特殊分离比考向三妙用合并同类项巧解特殊分离比5.(2015上海单科,26,2分)旱金莲由三对等位基因控制花的长度,这三对基因分别位于三对同源染色体上,作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5mm,每个隐性基因控制花长为2mm。花长为24mm的同种基因型个体相互授粉,后代出现性状分离,其中与亲本具有同等花长的个体所占比例是()A.1/16B.2/16C.5/16D.

21、6/16答案答案D由“花长为24mm的同种基因型个体相互授粉,后代出现性状分离”说明花长为24mm的个体为杂合子,再结合每个显性基因控制花长为5mm,每个隐性基因控制花长为2mm且旱金莲由三对等位基因控制花的长度,这三对基因分别位于三对同源染色体上,作用相等且具叠加性可推知花长为24mm的亲本中含4个显性基因和2个隐性基因,假设该种个体基因型为AaBbCC,则其互交后代含4个显性基因和两个隐性基因的基因型有:AAbbCC,aaBBCC,AaBbCC,这三种基因型在后代中所占的比例为:1/41/41+1/41/41+1/21/21=6/16,答案选D。6.等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同

22、源染色体上。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为13。如果让F1自交,则下列表现型比例中,F2代不可能出现的是()A.133B.943C.97D.151答案答案B两对等位基因位于不同对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,根据正常的自由组合定律分离比,F1(AaBb)测交后代表现型应是四种且四种表现型比例为1111,而现在是13,那么F1自交后代原本的9331应是两种表现型比例有可能是97、133或151,故A、C、D正确,而B中的3种表现型是不可能的。考向四自由组合定律的验证考向四自由组合定律的验证7.(2016山西忻州一中一模,3

23、3)现有四个果蝇品系(都是纯种),其中品系的性状均为显性,品系均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如表所示:品系隐性性状均为显性残翅黑身紫红眼相应染色体、若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型()A.B.C.D.答案答案D自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的基因的遗传规律,故选或。8.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是()A.黑光白光18黑光16白光B.黑光白粗25黑粗C.黑粗白粗15黑粗7黑光16白粗3白光D.黑粗白光10黑粗9黑光10白粗11白光

24、答案答案D验证基因自由组合定律的方法有测交和自交两种,测交子代表现型应出现1111,自交子代表现型应出现9331,D正确。考向五个体基因型的探究9.(2016甘肃兰州一中月考,34)虎皮鹦鹉羽毛颜色的遗传机理如图所示,当个体基因型为aabb时,两种色素都不能合成,表现为白色。现有一只纯合绿色鹦鹉和一只纯合白色鹦鹉杂交得F1,再让F1雌雄个体随机交配得F2。请回答:(1)控制鹦鹉羽毛颜色的基因在遗传上遵循定律,请利用上述实验材料,设计一个杂交实验对你的观点加以验证。实验方案:。预测结果:。(2)如果让F2表现型为绿色的鹦鹉自由交配,后代表现型及比例为。(3)如让杂合的黄色鹦鹉与杂合的蓝色鹦鹉杂交

25、,且因某种因素的影响,后代中的白色鹦鹉全部死亡,则绿色鹦鹉所占的比例为。(4)如欲判断一只绿色雄性鹦鹉的基因型,应从绿色、蓝色、黄色、白色纯合子群体中选择与其杂交:如后代全为绿色鹦鹉,则其基因型为AABB;如后代,其基因型为AABb;如后代绿色黄色为11,则其基因型为;如后代,其基因型为AaBb。答案答案(1)基因的自由组合(基因的分离和自由组合)实验方案:用F1绿色鹦鹉和白色鹦鹉杂交预测结果:杂交后代中鹦鹉羽色出现四种表现型:绿色、蓝色、黄色、白色,比例约为1111(2)绿色蓝色黄色白色=64881(3)1/3(4)多只白色雌性鹦鹉绿色蓝色=11AaBB绿色蓝色黄色白色=1111解析解析(1

26、)常用测交法验证控制动物性状的两对基因是否遵循基因自由组合定律。若F1(AaBb)与白色鹦鹉(aabb)杂交,后代出现四种表现型的鹦鹉,比例约为1111,则控制鹦鹉羽毛颜色的基因在遗传上遵循自由组合定律。(2)F2表现型为绿色的鹦鹉基因型为A_B_(1/9AABB,2/9AABb,2/9AaBB,4/9AaBb),其产生的配子AB=4/9,Ab=2/9,aB=2/9,ab=1/9,可借助棋盘法求得后代表现型及比例为绿色蓝色黄色白色=64881。(3)如让杂合的黄色鹦鹉与杂合的蓝色鹦鹉杂交,即aaBbAabb1绿色1蓝色1黄色1白色(死亡),其中绿色鹦鹉占1/3。(4)绿色雄性鹦鹉的基因型有四种可能:AABB、AaBB、AABb、AaBb,鉴定其基因型,可选择测交法,选择多只白色雌性鹦鹉与之杂交,分析子代表现型差异即可。