高中生物第五單元孟德爾定律和伴性遺傳第15講基因的自由組合定律課件

1、第15講基因的自由組合定律考情分析備考導(dǎo)航最新考綱全國卷六年考題統(tǒng)計全國卷六年考題分值統(tǒng)計基因的自由組合定律()2016全國卷T32;2016全國卷T6;2014全國卷T32;2013全國卷T31;2013全國卷T321.觀察現(xiàn)象、提出問題兩對相對性狀的雜交實驗(1)雜交實驗過程考點一基因自由組合定律的發(fā)現(xiàn)知識梳理 自主學(xué)習(xí) 夯實基礎(chǔ)黃色圓粒黃色圓粒 黃色皺粒 綠色圓粒 綠色皺粒(2)實驗結(jié)果分析F1全為黃色圓粒,表明粒色中 是顯性,粒形中 是顯性。F2中出現(xiàn)了不同性狀之間的 。F2中4種表現(xiàn)型的分離比為 。(3)兩對相對性狀的遺傳實驗中,孟德爾提出的問題是 、 、 ?黃色圓粒重新組合9331

2、兩對相對性狀中單獨分析每一對相對性狀,均符合分離定律,將兩對相對性狀的遺傳一并考慮,它們之間是什么關(guān)系【深挖教材】(1)F2中出現(xiàn)與親本不同的性狀類型,稱為重組類型,孟德爾實驗中的重組類型是什么?所占比例是多少?提示:孟德爾實驗中的重組類型是黃色皺粒和綠色圓粒,所占比例是3/8。(2)若親本改為純種黃色皺粒和純種綠色圓粒,則重組類型是什么?所占比例又是多少?提示:若親本改為純種黃色皺粒和純種綠色圓粒,則重組類型是黃色圓粒和綠色皺粒,所占比例是5/8。2.分析問題、提出假說對自由組合現(xiàn)象的解釋(1)假說(解釋)(2)遺傳圖解兩彼此分離自由組合隨機YyRrY R /Y rr/yyR /YYrr3.

3、演繹推理、實驗驗證對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證(1)方法: /(2)遺傳圖解:測交4.得出結(jié)論自由組合定律(1)自由組合定律內(nèi)容控制不同性狀的遺傳因子的 是互不干擾的。在形成配子時,決定同一性狀的成對的遺傳因子 ,決定不同性狀的遺傳因子 。(2)自由組合定律實質(zhì)等位基因分離的同時,位于 上的 自由組合。YRYryRyr分離和組合彼此分離自由組合非同源染色體非等位基因【深挖教材】如圖表示基因在染色體上的分布情況,其中哪組不遵循基因的自由組合定律?為什么?提示:A、a與D、d及B、B與C、c不遵循自由組合定律。因為只有位于非同源染色體上的非等位基因之間,其遺傳時才遵循自由組合定律。5.孟德爾成功的原因

4、分析(1)科學(xué)選擇了 作為實驗材料。(2)采用由單因素到多因素的研究方法。(3)應(yīng)用了 方法對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析。(4)科學(xué)設(shè)計了實驗程序。即在大量實驗數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上,提出合理的 ,并且設(shè)計了新的 實驗來驗證假說。豌豆統(tǒng)計學(xué)假說測交1.兩對相對性狀的遺傳實驗分析(1)用分離定律分析兩對相對性狀的雜交實驗 PYYRR(黃圓)yyrr(綠皺) F1YyRr(黃圓)重點透析 剖析考點 拓展深化F2(2)F2基因型與表現(xiàn)型的規(guī)律總結(jié)F2共有16種組合,9種基因型,4種表現(xiàn)型。2.基因自由組合定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)及實質(zhì)的圖解說明(1)細胞學(xué)基礎(chǔ):基因的自由組合定律發(fā)生在減數(shù)分裂的第一次分裂后期。(2

5、)實質(zhì):在進行減數(shù)分裂的過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合。1.在孟德爾兩對相對性狀雜交實驗中,F1黃色圓粒豌豆(YyRr)自交產(chǎn)生F2。下列表述正確的是( )A.F1自交過程分為去雄、套袋、傳粉、套袋四個步驟B.F2中與F1基因型完全相同的個體占1/4C.所有兩對相對性狀雜交實驗中,F2均為4種表現(xiàn)型、9種基因型D.孟德爾自由組合定律普遍適用于乳酸菌、酵母菌、藍藻、各種有細胞結(jié)構(gòu)的生物題組一孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗解析:由于豌豆為自花傳粉、閉花受粉植物,因此自交時不需要去雄、套袋、傳粉、套袋等步驟;F1基因型為YyRr,根據(jù)孟德爾兩對相對性狀的雜交

6、實驗可知,F2中基因型為YyRr的個體占1/4,因此F2中與F1基因型完全相同的個體占1/4;若控制兩對相對性狀的基因位于一對同源染色體上,兩對基因?qū)⒉蛔裱虻淖杂山M合定律,則其后代不一定有4種表現(xiàn)型和9種基因型;基因自由組合定律適用于進行有性生殖的真核生物。B題組例練 分類例練 提煉方法2.(2016福建龍巖一模)孟德爾利用豌豆的黃色圓粒(YYRR)與綠色皺粒(yyrr)兩個純合親本進行雜交實驗,發(fā)現(xiàn)了遺傳的自由組合定律。請回答下列問題:(1)豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種,其原因是 。(2)以黃色圓粒豌豆作父本,綠色皺粒豌豆作母本進行雜交實驗,收獲的種子中絕大多數(shù)是圓滑的,但有一粒是皺縮的

7、。觀察該種子子葉的顏色為綠色,則出現(xiàn)該種子的原因是 。讓F1中所有的黃色圓粒豌豆自交,后代黃色圓粒豌豆中基因型為YyRr的豌豆所占的比例是 。解析: (1)由于豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物,因此在自然狀態(tài)下豌豆一般是純種。(2)若對母本去雄操作不徹底,則引起母本自交,出現(xiàn)綠色皺粒種子。答案: (1)豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物(2)去雄操作不徹底,引起母本自交4/9(3)市場上人們對綠色圓粒豌豆更青睞。孟德爾雜交實驗中,單株收獲F2的綠色圓粒豌豆植株所結(jié)的種子(F3),進行統(tǒng)計,結(jié)的種子既有圓粒又有皺粒的植株所占的概率是,且圓粒與皺粒的比例為。要從上述植株中選育綠色圓粒豌豆純合品種,應(yīng)選擇

8、 的植株上收獲的種子即可。解析: (3)F2的綠色圓粒豌豆植株的基因型有1/3yyRR、2/3yyRr,其中yyRr所結(jié)的種子(F3)既有圓粒又有皺粒,且圓粒與皺粒的比例為 31。要從上述植株中選育綠色圓粒豌豆純合品種,應(yīng)選擇所結(jié)種子均為綠色圓粒的植株上收獲的種子即可,即基因型為yyRR的植株。答案: (3)2/331所結(jié)種子均為綠色圓粒豌豆3.現(xiàn)用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)兩品種做親本雜交得F1,F1測交結(jié)果如表,下列選項不正確的是( )題組二自由組合定律的實質(zhì)解析:AABB與aabb雜交得到的F1的基因型為AaBb。根據(jù)F1與乙的測交結(jié)果可知,F1產(chǎn)生的AB花粉50%不能萌發(fā),

9、不能實現(xiàn)受精;表中F1作為母本與乙測交,后代性狀分離比為1111,可見這兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。D測交類型測交后代基因型種類及比例父本母本AaBbAabbaaBbaabbF1乙1222乙F11111A.F1產(chǎn)生的AB花粉50%不能萌發(fā),不能實現(xiàn)受精B.F1自交得F2,F2的基因型有9種C.F1花粉離體培養(yǎng),將得到四種表現(xiàn)型不同的植株D.正反交結(jié)果不同,說明這兩對基因的遺傳不遵循自由組合定律4.已知三對基因在染色體上的位置情況如圖所示,且三對基因分別單獨控制三對相對性狀,則下列說法正確的是( )A.三對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律B.基因型為AaDd的個體與基因型為aaDd的個

10、體雜交的后代會出現(xiàn)4種表現(xiàn)型,比例為3311C.如果基因型為AaBb的個體在產(chǎn)生配子時沒有發(fā)生交叉互換,則它只產(chǎn)生4種配子D.基因型為AaBb的個體自交后代會出現(xiàn)4種表現(xiàn)型,比例為9331解析:A、a和D、d基因的遺傳遵循基因的自由組合定律,A、a和B、b基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律;如果基因型為AaBb的個體在產(chǎn)生配子時沒有發(fā)生交叉互換,則它只產(chǎn)生2種配子;由于A、a和B、b基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律,因此,基因型為AaBb的個體自交后代不一定會出現(xiàn)4種表現(xiàn)型且比例不會為9331。B考點二基因自由組合定律的應(yīng)用及解題方法1.自由組合定律的應(yīng)用(1)指導(dǎo) ,把優(yōu)良性狀結(jié)合在一起。

11、不同優(yōu)良性狀親本 F1 F2(選育符合要求個體)雜交育種知識梳理 自主學(xué)習(xí) 夯實基礎(chǔ)純合子(2)為遺傳病的 提供理論依據(jù)。預(yù)測和診斷2.用分離定律解決自由組合定律問題(1)配子類型及概率問題規(guī)律:多對等位基因的個體產(chǎn)生的配子種類數(shù)是每對基因產(chǎn)生相應(yīng) 的乘積;產(chǎn)生某種配子的概率是每對基因產(chǎn)生相應(yīng) /的乘積。配子種類數(shù)配子概率自交連續(xù)自交舉例:AaBbCCDd產(chǎn)生的配子種類數(shù): Aa Bb CC Dd = 種產(chǎn)生ABCD配子的概率:Aa Bb CC Dd = (ABCD)。221281/2(A)1/2(B)1(C)1/2(D)1/8(2)配子間結(jié)合方式問題規(guī)律:基因型不同的兩個個體雜交,配子間結(jié)合

12、方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生 的乘積。舉例:AABbCcaaBbCC配子間結(jié)合方式種類數(shù)為 。配子種類數(shù)(122)(121)=8種(3)基因型問題規(guī)律:a.任何兩個基因型的親本雜交,產(chǎn)生的子代基因型的種類數(shù)等于親本各對基因單獨雜交所產(chǎn)生 的乘積。b.子代某一基因型的概率是親本每對基因雜交所產(chǎn)生相應(yīng) 的乘積。舉例:AaBBCcaaBbcc雜交后代基因型種類及比例:基因型種類數(shù)基因型概率子代中基因型種類: 種。子代中AaBBCc所占的概率為 。(4)表現(xiàn)型問題規(guī)律:a.任何兩個基因型的親本雜交,產(chǎn)生的子代表現(xiàn)型的種類數(shù)等于親本各對基因單獨雜交所產(chǎn)生 的乘積。b.子代某一表現(xiàn)型的概率是親本每對基因雜交所

13、產(chǎn)生相應(yīng) 的乘積。舉例:AaBbCcAabbCc雜交后代表現(xiàn)型種類及比例:AaAa2種表現(xiàn)型,比例為3A1aa。Bbbb2種表現(xiàn)型,比例為1Bb1bb。CcCc2種表現(xiàn)型,比例為3C1cc。子代中表現(xiàn)型種類: 種。子代中ABC所占的概率為 。81/8表現(xiàn)型種類數(shù)表現(xiàn)型概率89/32【深挖教材】具有n對等位基因(遵循自由組合定律)的個體,產(chǎn)生的配子種類數(shù)及其比例是多少?自交產(chǎn)生后代的基因型種類數(shù)及其比例是多少?自交產(chǎn)生后代的表現(xiàn)型種類數(shù)及其比例是多少?提示: 2n(11)n3n(121)n2n(31)n1.根據(jù)子代表現(xiàn)型及比例推測親本基因型的方法(以兩對等位基因控制兩對相對性狀為例)(1)子代:

14、9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)AaBbAaBb重點透析 剖析考點 拓展深化(2)子代:3311(31)(11) (3)子代:1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb) (4)子代:31(31)1(AaAa)(BB )或(AA )(BbBb)或(AaAa)(bbbb)或(aaaa)(BbBb)(5)子代:11(11)1(Aaaa)(BB )或(AA )(Bbbb)或(Aaaa)(bbbb)或(aaaa)(Bbaa)2.異常分離比分析F1(AaBb)自交后代比例原因分析測交后代比例97當(dāng)雙顯性基因同時出現(xiàn)時為一種表現(xiàn)型,其余的基因型為另一種表現(xiàn)型9(AB)7(3Abb+3a

15、aB+1aabb)13961雙顯、單顯、雙隱三種表現(xiàn)型9(AB)6(3Abb+3aaB)1aabb121934存在aa(或bb)時表現(xiàn)為隱性性狀其余正常表現(xiàn)9AB3Abb4(3aaB+1aabb)或9AB3aaB4(3Abb+1aabb)112151只要具有顯性基因其表現(xiàn)型就一致,其余基因型為另一種表現(xiàn)型15(9AB+3Abb+3aaB)1aabb31133雙顯性、雙隱性和一種單顯性表現(xiàn)為一種性狀,另一種單顯性表現(xiàn)為另一種性狀13(9AB+3aaB+1aabb)3Abb或13(9AB+3Abb+1aabb)3aaB3114641A與B的作用效果相同,但顯性基因越多,其效果越強。1AABB4(A

16、aBB+AABb)6(AaBb+AAbb+aaBB)4(Aabb+aaBb)1aabb1214221AA和BB純合致死4AaBb2Aabb2aaBb1aabb11116321AA或BB純合致死6AaB3aaB2Aabb1aabb或6ABb3Abb2aaBb1aabb11111933雙隱性純合(aabb)致死9AB3Abb3aaB31單隱性純合(aa或bb)致死9AB3Abb或9AB3aaB1.(2016河南鄭州一模)某植物子葉的黃色(Y)對綠色(y)為顯性,圓粒種子(R)對皺粒種子(r)為顯性。某人用該植物黃色圓粒和綠色圓粒作親本進行雜交,發(fā)現(xiàn)后代(F1)出現(xiàn)4種類型,其比例分別為:黃色圓粒綠

17、色圓粒黃色皺粒綠色皺粒=3311,讓F1中黃色圓粒植株自交,F2的表現(xiàn)型及其性狀分離比是( )A.24831 B.25551C.15531 D.9331題組一利用分離組合法解決自由組合定律中概率計算等問題C題組例練 分類例練 提煉方法2.(2016全國卷,32)某種植物的果皮有毛和無毛、果肉黃色和白色為兩對相對性狀,各由一對等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且獨立遺傳。利用該種植物三種不同基因型的個體(有毛白肉A、無毛黃肉B、無毛黃肉C)進行雜交,實驗結(jié)果如下:有毛白肉A無毛黃肉B無毛黃肉B無毛黃肉C有毛白肉A無毛黃肉C 有毛黃肉有毛白肉為11全部為無毛黃肉全部為有毛黃肉實驗

18、1 實驗2 實驗3回答下列問題:(1)果皮有毛和無毛這對相對性狀中的顯性性狀為,果肉黃色和白色這對相對性狀中的顯性性狀為。(2)有毛白肉A、無毛黃肉B和無毛黃肉C的基因型依次為 。(3)若無毛黃肉B自交,理論上,下一代的表現(xiàn)型及比例為 。解析: (1)由實驗1結(jié)果可知有毛為顯性性狀;由實驗3結(jié)果可知黃肉為顯性性狀。(2)由實驗1結(jié)果:有毛無毛有毛、白肉黃肉黃肉白肉為11,可知有毛白肉A、無毛黃肉B的基因型分別為DDff、ddFf;再由實驗2結(jié)果可知無毛黃肉C的基因型為ddFF。(3)無毛黃肉B自交:ddFfddFf1ddFF2ddFf1ddff,則自交子代的表現(xiàn)型及比例為無毛黃肉無毛白肉=31

19、。答案: (1)有毛黃肉(2)DDff、ddFf、ddFF(3)無毛黃肉無毛白肉=31(4)若實驗3中的子代自交,理論上,下一代的表現(xiàn)型及比例為 。(5)實驗2中得到的子代無毛黃肉的基因型有 。解析: (4)由實驗3子代的基因型為DdFf,其自交時的遺傳遵循孟德爾自由組合定律,故其子代的表現(xiàn)型及比例為有毛黃肉有毛白肉無毛黃肉無毛白肉=9331。(5)實驗2:ddFfddFFddFF、ddFf,則子代無毛黃肉的基因型有ddFF、ddFf。答案: (4)有毛黃肉有毛白肉無毛黃肉無毛白肉=9331(5)ddFF、ddFf3.某植物花色受兩對獨立遺傳的等位基因控制,純合紫花與純合白花雜交,F1表現(xiàn)為紫

20、花,F1自交,F2表現(xiàn)為9紫6紅1白。若F2中的紫色植株與白花植株雜交,子代表現(xiàn)型及比例為( )A.25紫10紅1白B.4紫4紅1白C.1紫1白 D.1紫2紅1白題組二自由組合定律的特殊分離比B解析:由于F2中紫紅白=961為9331的變式,假設(shè)兩對基因分別為A、a和B、b,則紫花性狀的基因組成為AB,白花個體的基因組成為aabb,紅花個體的基因組成為Abb和aaB。F2中紫花性狀的基因型共有4種:AABBAaBBAABbAaBb比值為1224,則產(chǎn)生的配子類型之比為ABAbaBab=4221,與白花植株(aabb)雜交,后代表現(xiàn)型及基因型為紫花(AaBb)、紅花(Aabb、aaBb)、白花(

21、aabb),比例為4(2+2)1=441。4.(2016江西新余二模)純合白皮、抗霜霉病黃瓜與純合綠皮、感霜霉病黃瓜雜交,F1代全表現(xiàn)為白皮、抗病。F1自交得到F2,若F2中抗病與感病的性狀分離比為31,果皮的性狀分離比為白皮黃皮綠皮約為1231,下列判斷正確的是( )A.抗病與感病的這一性狀遺傳符合自由組合定律B.控制果皮顏色的是一對等位基因,雜合子表現(xiàn)型為黃色C.將F2中感病、綠皮植株與感病、黃皮雜交,子代出現(xiàn)11性狀分離D.若兩對性狀遺傳符合自由組合定律,F2中表現(xiàn)型為抗病、白皮植株占總數(shù)D自由組合定律的特殊分離比類型題的解題技巧(1)看F2的組合表現(xiàn)型比例,若表現(xiàn)型比例之和是16,不管

22、以什么樣的比例呈現(xiàn),都符合基因的自由組合定律。(2)將特殊分離比與正常分離比9331進行對比,分析合并性狀的類型。如比值為934,則為93(31),即4為后兩種性狀的合并結(jié)果。(3)確定出現(xiàn)特殊分離比的原因。(4)根據(jù)特殊分離比出現(xiàn)的原因,推測親本的基因型或推斷子代相應(yīng)表現(xiàn)型的比例。方法突破5.(2016廣東廣州二模)某種植物的株高由三對獨立遺傳的基因控制,每個顯性基因?qū)χ仓旮叩脑黾有?yīng)相同且能疊加,已知隱性純合子和顯性純合子的株高分別為10 cm和 82 cm,現(xiàn)將三對基因均雜合的兩植株雜交,F1中株高為70 cm的個體所占比例為( )B6.玉米寬葉(A)對窄葉(a)為顯性,寬葉雜交種(Aa

23、)玉米表現(xiàn)為高產(chǎn),比AA和aa品種的產(chǎn)量分別高12%和20%。玉米有茸毛(D)對無茸毛(d)為顯性,有茸毛玉米植株具有顯著的抗病能力,但該顯性基因純合時植株幼苗期就不能存活。兩對基因獨立遺傳。高產(chǎn)有茸毛玉米自交產(chǎn)生F1,再讓F1隨機交配產(chǎn)生F2,則有關(guān)F1與F2成熟植株的敘述正確的是( )A.有茸毛與無茸毛比分別為21和23B.都有9種基因型D自由組合定律中有關(guān)“致死類”問題的解題思路第一步:先將其拆分成分離定律單獨分析。第二步:依據(jù)題目條件確定成活個體基因型、表現(xiàn)型及比例。第三步:將單獨分析結(jié)果再綜合在一起,得出最終結(jié)論。方法突破7.現(xiàn)有四個果蠅品系(都是純種),其中品系的性狀均為顯性,品系

24、均只有一種性狀是隱性,其他性狀均為顯性。這四個品系的隱性性狀及控制該隱性性狀的基因所在的染色體如下表所示:題組三自由組合定律的驗證解析:自由組合定律研究的是位于非同源染色體上的非等位基因的遺傳規(guī)律,故選或。品系隱性性狀均為顯性殘翅黑身紫紅眼相應(yīng)染色體、若需驗證自由組合定律,可選擇下列哪種交配類型( )A.B.C.D.B8.(2016湖南長沙聯(lián)考)在一個自然果蠅種群中,果蠅的正常眼與棒眼為一對相對性狀(由基因D、d控制),灰身(A)對黑身(a)為顯性,直翅(B)對彎翅(b)為顯性。某果蠅基因型如圖所示(僅畫出部分染色體),請回答下列問題:(1)灰身與黑身、直翅與彎翅兩對相對性狀的遺傳(填“遵循”

25、或“不遵循”)自由組合定律,理由是 。解析:(1)分析圖像可知,A、a與B、b兩對基因位于同一對同源染色體上,遺傳不遵循自由組合定律。 答案:(1)不遵循控制這兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體上(2)圖示果蠅細胞的有絲分裂后期,移向細胞同一極的基因有。(3)該果蠅與一只表現(xiàn)型為灰身、直翅、棒眼的雄果蠅交配,得到206只灰身直翅棒眼雌果蠅、99只灰身直翅棒眼雄果蠅和102只灰身直翅正常眼雄果蠅,則選擇的雄果蠅基因型為。為驗證基因自由組合定律,最好選擇基因型為的雄蠅與圖示果蠅進行交配。解析: (2)有絲分裂后期著絲點分裂,姐妹染色體移向兩極,所以移向細胞同一極的基因有A、a、B、b、D、d。

26、(3)根據(jù)題意可知,該果蠅(AaBbXDXd)與一只表現(xiàn)型為灰身、直翅、棒眼的雄果蠅(AABBXDY)交配,子代表現(xiàn)型及比例為灰身直翅棒眼雌果蠅灰身直翅棒眼雄果蠅灰身直翅正常眼雄果蠅=211,為驗證基因自由組合定律,應(yīng)進行測交實驗,即選擇基因型為aabbXdY的雄蠅與之進行交配。答案: (2)A、a、B、b、D、d(3)AABBXDYaabbXdY9.(2016山西太原二模)某種植物花的顏色由兩對基因(A和a,B和b)控制,A基因控制色素合成(AA和Aa的效應(yīng)相同),B基因為修飾基因,淡化顏色的深度(BB和Bb的效應(yīng)不同)。其基因型與表現(xiàn)型的對應(yīng)關(guān)系見下表,請據(jù)表分析回答:題組四遺傳定律的實驗探究基因組合ABbAbbABB或aa花的顏色粉色紅色白色為了探究兩對基因(A和a,B和b)是位于一對同源染色體上,還是分別位于兩對同源染色體上,某課題小組選用基因型為AaBb的粉花植株進行自交實驗。實驗假設(shè):這兩對基因在染色體上的位置有三種類型:圖中用豎線表示染色體,用黑點表示基因在染色體上的位點。實驗可能的結(jié)果(不考慮交叉互換)及相應(yīng)的結(jié)論:a.若子代植株花的顏色和比例為粉色紅色白色=637,則基因在染色體上分布情況為 ;b.若子代植株花的顏色和比例為粉色白色=,則基因在染色體上分布情況為 ;c.若子代植株花的顏色和比例為 ,則基因在染色體上分布情況為 。解析: a.若兩對基因