高考生物一轮复习专题12基因的自由组合定律获奖公开课优质课件.ppt

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1、专题12基因的自由组合定律高考生物高考生物考点一考点一自由组合定律及应用自由组合定律及应用知识清单知识清单 一一孟德尔两对相对性状的杂交实验分析孟德尔两对相对性状的杂交实验分析1.发现问题发现问题(1)两对相对性状的显性性状分别是黄色、圆粒。(2)F2出现的新类型是黄皱和绿圆。(3)F2不同性状之间出现了重新组合。2.提出假说提出假说(1)F1(YyRr)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。因而产生的雌雄配子均为4种,基因型分别是YR、Yr、yR、yr。(2)F1的配子随机结合,共有16种结合方式,9种基因型,4种表现型。图解如下:3.验证假说验证假说:测交实验4.得

2、出结论得出结论:自由组合定律。二二自由组合定律的实质和适用范围自由组合定律的实质和适用范围1.实质实质2.适用范围适用范围(2)结果分析:F2共有9种基因型,4种表现型。知能拓展知能拓展(1)F2中亲本类型是指表现型与亲本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)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。例例1(2017山东实验中学一诊,18)D、

3、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的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解析解析F1自交后代F2中纯合子所占的比例为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,则杂交亲本可能是DdTt和ddtt,也可能是Ddtt

4、和ddTt,D错误。答案答案D2.“孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律”的细胞学基础的细胞学基础3.孟德尔两大遗传定律的比较孟德尔两大遗传定律的比较思维点拨思维点拨非等位基因不一定都遵循自由组合定律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:例例2(2017山东潍坊上学期期末,13)具有相对性状的两纯合亲本进行杂交,F1形成配子时控制相对性状的基因彼此分离必须满足的条件是()A.控制相对性状的基因位于常染色体上B.F1的雌雄配子随机结合C.控制相对性状的基因位于同源染色体上D.用统计学的方法对F2进行分析解析解析F1形成配子时,位于同源染色体上的控制相对性状的基因随同源

5、染色体的分离而彼此分开,C正确。答案答案C方法方法“先分后合法先分后合法”分析自由组合类问题分析自由组合类问题【解题思路】首先将自由组合定律问题分解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AaBbAabb可分解为AaAa、Bbbb两组。按分离定律进行逐一分析后,最后将得到的结果利用乘法进行组合。1.根据亲代基因型分析子代根据亲代基因型分析子代方法技巧方法技巧例例3植物甲(AaBbCc)与植物乙(AabbCC)杂交。(1)植物甲和乙产生的配子种类数分别为种、种。(2)杂交后代的基因型与表现型的种类数分别为种、种。(3)杂交后代中aaBbCC的概率是。

6、(4)杂交后代中表现型为A_bbC_的概率是。(5)杂交后代中纯合子和杂合子的概率分别是、。(6)杂交后代中表现型不同于双亲的个体占。解析解析(1)AaBbCc产生的配子种类数为:222=8种;AabbCC产生的配子种类数为:211=2种。(2)AaBbCcAabbCC,后代中有322=12种基因型,有221=4种表现型。(3)杂交后代中aaBbCC的概率为1/41/21/2=1/16。(4)杂交后代中A_bbC_的概率为3/41/21=3/8。(5)杂交后代中纯合子的概率为1/21/21/2=1/8;杂合子的概率为1-1/8=7/8。(6)首先计算表现型与亲本相同的概率,A_B_C_+A_b

7、bC_=3/41/21+3/41/21=3/4,所以表现型与亲本不同的概率=1-3/4=1/4。答案答案(1)82(2)124(3)1/16(4)3/8(5)1/87/8(6)1/4子代表现型分离比分析比例组合亲代基因型9331(31)(31)AaBbAaBb1111(11)(11)AaBbaabb或AabbaaBb3131(31)(11)AaBbAabb或AaBbaaBb31(31)1AaBBAaBB或AABbaaBb等2.根据子代分离比推测亲代基因型根据子代分离比推测亲代基因型思维点拨思维点拨研究两对等位基因的遗传,若某个体自交后代性状分离比是31,则该个体的基因型可能是一纯一杂,即AaB

8、B、Aabb、AABb或aaBb。也可能是位于一对同源染色体上的双杂合个体(如图所示)。例例4(2017河北衡水中学上学期三调,20)豌豆中,子粒黄色(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解析解析F2中圆粒皱粒=31,可推知亲本圆粒和皱粒的基因型分别为RR和rr;F2中黄色绿色=35,排除法可推知亲本黄色和绿色的基因型分别为Yy和yy,所以亲本的基因型为YyRR和y

9、yrr,C正确。答案答案C考点二考点二性状分离比性状分离比93319331的变式及应用的变式及应用 【实例】南瓜有表现型为圆形、扁盘形和长形3种纯合品系,其遗传受A、a和B、b两对等位基因的控制。现用这3个品系做了以下两个实验,结果如下:(1)F2的性别分离比不是9331,那么A、a和B、b两对等位基因的遗传是否还遵循孟德尔的遗传定律?遵循。(2)判断亲本基因型:实验1:AAbbaaBB;实验2:AABBaabb。(3)在实验1的F2中重组类型占5/8,其中纯合子占1/5。(4)若需验证自由组合定律,可让F1植株与长形品种植株杂交,若后代中扁盘形圆形长形=121,则与实验预期一致。(5)F2的

10、圆形植株中的纯合子占1/3,若让F2中的圆形植株进行自交,后代中长形的比例应为1/6。1.“和和”为为16的特殊分离比成因的特殊分离比成因(1)基因互作 (2)显性基因累加效应原理:显性基因A与B的作用效果相同,其表现型与显性基因的个数有关,显性基因越多,其效果越强。表现:例例5(2016课标全国,6,6分)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()A.F2中白花植株

11、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解析根据题意,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

12、)基因型种类多,D正确。答案答案D【思维点拨】“实验数据”与“9331及其变式”间的转化方法涉及两对相对性状的杂交实验时,许多题目给出的结果是看似毫无规律的数据,如该题中红花白花=272212,对于不能看出比例的同学可通过以下3步完成转化:第1步先将F2相关数据相加得出总和:272+212=484;第2步将总和除以16,得每份的数量:4841630;第3步求比例:(27230)(21230)97。2.“和和”小于小于16的特殊分离比成因的特殊分离比成因序号原因后代比例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AaBbAabba

13、aBbaabb=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91(单隐性致死)例例6(2017山东师大附中二模,18)番茄的花色和叶的宽窄分别由一对等位基因控制,且两对基因中某一对基因纯合时会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交,子代的表现型及其比例为红色窄叶红色宽叶白色窄叶白色宽叶=6231。下列有关表述正确的是()A.这两对基因位于一对同源染色体上B.这两对相对性状中显性性状分别是红色和宽叶C.控制花色的基因具有隐性纯合致死效应D.自交后代中纯合子所占比例为1/6解析解析根据题意可判断:控制番茄的花色和叶的宽窄的两对等位基因(用A/a控制花色、B/b控制叶

14、形)分别位于两对同源染色体上,A错误;这两对相对性状中显性性状分别是红色和窄叶,B错误;控制花色的基因具有显性AA纯合致死效应,C错误;自交后代中纯合子只有aaBB和aabb,所占比例为1/12+1/12=1/6,D正确。答案答案D3.基因完全连锁遗传现象基因完全连锁遗传现象(以以A、a和和B、b两对基因为例两对基因为例)例例7(2016宁夏银川育才中学第四次月考,28)某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbccAaBbCcaaBbccAabbCc=1111。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是()解析解析F1测交

15、,即F1aabbcc,其中aabbcc个体只能产生abc一种配子,而测交结果为aabbccAaBbCcaaBbccAabbCc=1111,说明F1产生的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC,其中a和c、A和C总在一起,说明A和a、C和c两对等位基因位于同一对同源染色体上,且A和C在同一条染色体上,a和c在同一条染色体上。答案答案B方法方法1 1“模板应用法模板应用法”巧解特殊分离比巧解特殊分离比【实例模板】方法技巧方法技巧【应用1】快速推断亲本基因型若F2表现型为9331或其各种变式,说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律,F1的基因型为双杂类型(可写作AaBb),亲本基因型均为纯合子

16、,且有两种可能组合:AABBaabb或AAbbaaBB,根据表现型可判断出其中一种组合。【应用2】熟知F2的基因型及纯合子比例如【实例模板】F2中的“紫”的通式为A_B_,“白”的通式为aaB_和aabb,所以表现型为“紫”和“白”的基因型分别有4种、3种,其中纯合子分别占1/9和1/2。【应用3】明确F1自交和测交结果的对应关系F1的自交结果(9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb)与测交结果(1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb)的表现型是对应的,如【实例模板】中自交结果出现性状分离比934,其测交结果的分离比应随之改变为112。同理,若测交后代表现型出现112或13等特

17、殊分离比,可以看作是AaBb测交后代1111的变式,那么AaBb自交后代也应出现934或97等相应的变式。例例8(2017吉林大学附中上学期月考,38)某植物的花色有蓝花和白花两种,由两对等位基因(A和a、B和b)控制。下表是两组纯合植株杂交实验的统计结果,有关分析不正确的是()亲本组合F1株数F2株数蓝花白花蓝花白花蓝花白花263075249蓝花白花84021271A.控制花色的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律B.第组F2中纯合蓝花植株的基因型有3种C.第组蓝花亲本的基因型为aaBB或AAbbD.白花植株与第组F1蓝花植株杂交,后代开蓝花和白花植株的比例为31解析解析根据第组F2株数中蓝

18、花白花151,可判断控制花色的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;由题意知白花基因型为aabb,蓝花基因型为A_B_、A_bb、aaB_,其中纯合蓝花植株的基因型有3种,分别是AABB、AAbb、aaBB,B正确;第组F1基因型为Aabb或aaBb,可知蓝花亲本的基因型为aaBB或AAbb,C正确;白花植株与第组F1蓝花植株(aaBb或Aabb)杂交,后代开蓝花和白花植株的比例为11,D错误。答案答案D方法方法2 2与遗传规律相关的实验探究方法与遗传规律相关的实验探究方法1.遗传定律的验证方法遗传定律的验证方法验证方法结论自交法若F1自交后代的分离比为31,则符合基因的分离定律,由位

19、于一对同源染色体上的一对等位基因控制若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若F1测交后代的性状比例为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若F1测交后代的性状比例为1111,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

20、2.鉴定个体的基因型的方法鉴定个体的基因型的方法(1)自交法:对于植物来说,鉴定个体基因型的最好方法是让该植物个体自交,通过观察自交后代的性状分离比,分析推理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,由测交后代的性状分离比即可推知待测亲本的基因组成。(3)杂交法:在特定的解题背景下,若生物自交或测交不能达到预期,则可根据实际情况让待测个体与某一已知基因型的个体进行杂交,通过观察杂交后代的性状分离比,分析推理出待测亲本的基因型。知能拓展知能拓展解遗传实验类试题“四步法”第1步:根据实验目的明确有几种假设;第2步:结合所给材料确定交配方式(测交、自交、特定杂交、正交和反交等);第

21、3步:分别分析上述假设的遗传情况,找区别;第4步:以“若则”等形式书写实验结论。例例9(2013课标全国,31,12分)一对相对性状可受多对等位基因控制,如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。回答下列问题:(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为;

22、上述5个白花品系之一的基因型可能为(写出其中一种基因型即可)。(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述5个白花品系中的一个,则:该实验的思路:;预期实验结果和结论:。解析解析本题主要考查基因自由组合定律的原理和应用。(1)植株的紫花和白花是由8对等位基因控制的,紫花为显性,且5种已知白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异,据此可推断该紫花品系为8对等位基因的显性纯合子。上述5种白花品系都是只有一对基因为隐性纯合,另外7对等位基因为显性纯合,如aaBBCCDDEEFFGGHH、AAbbCCDDEEF

23、FGGHH等。(2)该紫花品系的后代中出现了1株能稳定遗传的白花植株,且与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若已知5种白花品系中隐性纯合的那对基因分别为aa、bb、cc、dd、ee,则该突变白花植株的基因型可能与上述5种白花品系之一相同,也可能出现隐性纯合基因是ff或gg或hh的新突变。判断这两种情况的方法是让该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,预测子代花色遗传情况:若为新等位基因突变,则5种杂交组合中的子代应全为紫花;若该白花植株为上述5个白花品系之一,则一组杂交子代全为白花,其余4组杂交子代均为紫花。答案答案(1)AABBCCDDEEFFGGHHaaBBCCDDEEFFGGHH(或8对等位基因中任意1对等位基因为隐性纯合,且其他等位基因为显性纯合)(2)用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,观察子代花色在5个杂交组合中,如果子代全部为紫花,说明该白花植株是新等位基因突变造成的;在5个杂交组合中,如果4个组合的子代为紫花,1个组合的子代全为白花,说明该白花植株属于这5个白花品系之一