高中生物一輪復(fù)習(xí)基因的自由組合定律

關(guān)于高中生物一輪復(fù)習(xí)基因的自由組合定律一、兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)黃色圓粒×

綠色皺粒F1黃色圓粒F2黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒9：3：3：1P比例×顯顯（雙顯）隱顯（單顯）顯隱（單顯）隱隱（雙隱）

第2頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二、對自由組合現(xiàn)象的解釋PYYRRyyrr×減數(shù)分裂Y

R配子yr受精YyRr

F1減數(shù)分裂

F1配子YYRRYYRrYyRRYyRrYYRrYYrrYyRrYyrrYyRRYyRrYyRryyRRyyRrYyrryyRryyrrYRYr

yR

yr

YR

Yr

yR

yrYr第3頁,共53頁，2024年2月25日，星期天三.自由組合定律的驗(yàn)證—測交YyRrXyyrrYyRryR雜種子一代隱性純合子測交配子測交后代YR

yryyrr黃色圓粒1:1:1:1YryrYyrr

yyRr黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒第4頁,共53頁，2024年2月25日，星期天四、自由組合定律的實(shí)質(zhì)P30第5頁,共53頁，2024年2月25日，星期天1.基因自由組合定律與分離定律比較比較項(xiàng)目基因的分離定律基因的自由組合定律兩對相對性狀n對相對性狀相對性狀對數(shù)一對兩對n對等位基因及與染色體的關(guān)系一位等位基因位于一對同源染色體上兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上n對等位基因分別位于n對同源染色體上(二）與基因自由組合定律相關(guān)的問題第6頁,共53頁，2024年2月25日，星期天比較項(xiàng)目基因的分離定律基因的自由組合定律兩對相對性狀n對相對性狀細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)第一次分裂后期同源染色體彼此分離減數(shù)第一次分裂后期同源染色體彼此分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合F1的配子類型及比例2種，比例相等4種，比例相等2n種，比例相等F1的配子組合4種42種4n種第7頁,共53頁，2024年2月25日，星期天比較項(xiàng)目基因的分離定律基因的自由組合定律兩對相對性狀n對相對性狀F1測交結(jié)果2種，1∶122種，(1∶1)22n種，(1∶1)nF2的表現(xiàn)型及比例2種，3∶14種，9∶3∶3∶12n種，(3∶1)nF2的基因型及比例3種，1∶2∶19種，(1∶2∶1)2＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶13n種，(1∶2∶1)n第8頁,共53頁，2024年2月25日，星期天比較項(xiàng)目基因的分離定律基因的自由組合定律兩對相對性狀n對相對性狀遺傳實(shí)質(zhì)減數(shù)分裂時(shí)，等位基因隨同源染色體的分離而分離，從而進(jìn)入不同的配子中減數(shù)分裂時(shí)，在等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合，從而進(jìn)入同一配子中第9頁,共53頁，2024年2月25日，星期天比較項(xiàng)目基因的分離定律基因的自由組合定律兩對相對性狀n對相對性狀實(shí)踐應(yīng)用純種鑒定及雜種自交至純合將優(yōu)良性狀重組在一起聯(lián)系在遺傳時(shí)，兩定律同時(shí)起作用，在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，既有同源染色體上等位基因的分離，又有非同源染色體上非等位基因的自由組合第10頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2.孟德爾兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的規(guī)律分析1.實(shí)驗(yàn)分析

P

YYRR(黃圓)×yyrr(綠皺)↓

F1

YyRr(黃圓)

第11頁,共53頁，2024年2月25日，星期天F22.相關(guān)結(jié)論

(1)F2中黃∶綠=3∶1,圓∶皺=3∶1,都符合基因的分離定律。

(2)F2中共有16種組合,9種基因型,4種表現(xiàn)型。

(3)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,分別位于兩對同源染色體上。1YY(黃)2Yy(黃)1yy(綠)1RR(圓)1YYRR(黃圓)2YyRR(黃圓)1yyRR(綠圓)2Rr(圓)2YYRr(黃圓)4YyRr(黃圓)2yyRr(綠圓)1rr(綠)1YYrr(黃皺)2Yyrr(黃皺)1yyrr(綠皺)第12頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

(4)純合子共占雜合子占其中雙雜合個(gè)體(YyRr)占單雜合個(gè)體(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占共占(5)YYRR基因型個(gè)體在F2的比例為1/16,在黃色圓粒豌豆中的比例為1/9,注意范圍不同。黃圓中雜合子占8/9,綠圓中雜合子占2/3。第13頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(6)重組類型：指與親本不同的表現(xiàn)型。①P：YYRR×yyrr→F1

F2中重組性狀類型為單顯性,占②P：YYrr×yyRR→F1

F2中重組性狀類型為雙顯性和雙隱性,共占第14頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3.自由組合定律解題指導(dǎo)1.熟記子代表現(xiàn)型及比例與親代雜交組合的關(guān)系子代表現(xiàn)型比例親代基因型3∶1Aa×Aa1∶1Aa×aa9∶3∶3∶1AaBb×AaBb1∶1∶1∶1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3∶3∶1∶1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb第15頁,共53頁，2024年2月25日，星期天示例

小麥的毛穎(P)對光穎(p)是顯性,抗銹(R)對感銹(r)為顯性,這兩對性狀可自由組合。已知毛穎感銹與光穎抗銹兩植株做親本雜交,子代有毛穎抗銹∶毛穎感銹∶光穎抗銹∶光穎感銹=1∶1∶1∶1,寫出兩親本的基因型。分析：將兩對性狀分解為：毛穎∶光穎=1∶1,抗銹∶感銹=1∶1。根據(jù)親本的表現(xiàn)型確定親本基因型為Prr×ppR,只有Pp×pp,子代才有毛穎∶光穎=1∶1,同理,只有rr×Rr,子代抗銹∶感銹=1∶1。綜上所述,親本基因型分別是Pprr與ppRr。第16頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2.乘法法則的熟練運(yùn)用

(1)原理：分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)。

(2)思路：首先將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問題。在獨(dú)立遺傳的情況下,有幾對基因就可分解為幾個(gè)分離定律問題,如AaBb×Aabb可分解為如下兩個(gè)分離定律：Aa×Aa;Bb×bb。

(3)題型①配子類型的問題示例

AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)

AaBbCc↓↓↓2×2×2=8種第17頁,共53頁，2024年2月25日，星期天②配子間結(jié)合方式問題示例

AaBbCc與AaBbCC雜交過程中,配子間的結(jié)合方式有多少種？先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。AaBbCc→8種配子、AaBbCC→4種配子。再求兩親本配子間的結(jié)合方式。由于兩性配子間的結(jié)合是隨機(jī)的,因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4=32種結(jié)合方式。第18頁,共53頁，2024年2月25日，星期天③基因型類型的問題示例

AaBbCc與AaBBCc雜交,求其后代的基因型數(shù)先分解為三個(gè)分離定律：Aa×Aa→后代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa)Bb×BB→后代有2種基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有3×2×3=18種基因型。第19頁,共53頁，2024年2月25日，星期天④表現(xiàn)型類型的問題示例

AaBbCc×AabbCc，其雜交后代可能的表現(xiàn)型數(shù)可分解為三個(gè)分離定律：Aa×Aa→后代有2種表現(xiàn)型Bb×bb→后代有2種表現(xiàn)型Cc×Cc→后代有2種表現(xiàn)型所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2=8種表現(xiàn)型。第20頁,共53頁，2024年2月25日，星期天⑤子代基因型、表現(xiàn)型的比例示例

求ddEeFF與DdEeff雜交后代中基因型和表現(xiàn)型比例分析：將ddEeFF×DdEeff分解：dd×Dd后代：基因型比1∶1,表現(xiàn)型比1∶1；Ee×Ee后代：基因型比1∶2∶1,表現(xiàn)型比3∶1；FF×ff后代：基因型1種,表現(xiàn)型1種。所以,后代中基因型比為：(1∶1)×(1∶2∶1)×1=1∶2∶1∶1∶2∶1；表現(xiàn)型比為：(1∶1)×(3∶1)×1=3∶1∶3∶1。第21頁,共53頁，2024年2月25日，星期天⑥計(jì)算概率示例

基因型為AaBb的個(gè)體(兩對基因獨(dú)立遺傳)自交,子代基因型為AaBB的概率為。分析：將AaBb分解為Aa和Bb，則Aa→1/2Aa,Bb→1/4BB。故子代基因型為AaBB的概率為1/2Aa×1/4BB=1/8AaBB。第22頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3.n對等位基因(完全顯性）分別位于n對同源染色體上的遺傳規(guī)律如下表：

親本相對性狀的對數(shù)F1配子F2表現(xiàn)型F2基因型種類分離比可能組合數(shù)種類分離比種類分離比12(1:1)142(3:1)13(1:2:1)124(1:1)2164(3:1)29(1:2:1)238(1:1)3648(3:1)327(1:2:1)3416(1:1)425616(3:1)481(1:2:1)4n2n(1:1)n4n2n(3:1)n3n(1:2:1)n第23頁,共53頁，2024年2月25日，星期天對位訓(xùn)練(2009·江蘇卷，10)已知A與a、B與b、C與c3對等位基因自由組合,基因型分別為AaBbCc、AabbCc

的兩個(gè)體進(jìn)行雜交。下列關(guān)于雜交后代的推測,正確的是()A.表現(xiàn)型有8種,AaBbCc個(gè)體的比例為1／16B.表現(xiàn)型有4種,aaBbcc個(gè)體的比例為1／16C.表現(xiàn)型有8種,Aabbcc個(gè)體的比例為1／8D.表現(xiàn)型有8種,aaBbCc個(gè)體的比例為1／16D第24頁,共53頁，2024年2月25日，星期天解析親本基因型為AaBbCc和AabbCc,每對基因分別研究：Aa×Aa的后代基因型有3種,表現(xiàn)型有2種；Bb×bb的后代基因型有2種,表現(xiàn)型有2種；Cc×Cc的后代基因型有3種,表現(xiàn)型有2種。3對基因自由組合,雜交后代表現(xiàn)型有2×2×2=8種；基因型為AaBbCc的個(gè)體占2/4×1/2×2/4=4/32=1/8,基因型為aaBbcc的個(gè)體占1/4×1/2×1/4=1/32,基因型為Aabbcc的個(gè)體占1/4×1/2×2/4=1/16,基因型為aaBbCc的個(gè)體占1/4×1/2×2/4=1/16,故D項(xiàng)正確。答案

D第25頁,共53頁，2024年2月25日，星期天4.自由組合定律異常情況集錦1.正常情況

(1)AaBb→雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱

=9∶3∶3∶1(2)測交：AaBb×aabb→雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱=1∶1∶1∶1第26頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2.異常情況兩對等位基因控制同一性狀————“多因一效”現(xiàn)象序號條件自交后代比例測交后代比例1存在一種顯性基因(A或B)時(shí)表現(xiàn)為同一種性狀,其余正常表現(xiàn)9∶6∶11∶2∶12A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶33aa(或bb)成對存在時(shí),表現(xiàn)雙隱性性狀,其余正常表現(xiàn)9∶3∶41∶1∶2第27頁,共53頁，2024年2月25日，星期天4只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀,其余正常表現(xiàn)15：13：15根據(jù)顯性基因在基因型中的個(gè)數(shù)影響性狀表現(xiàn)AABB：(AaBB、

AABb)：(AaBb、aaBB、AAbb)：(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶4∶6∶4∶1AaBb：(Aabb、

aaBb)∶aabb=1∶2∶166顯性純合致死AaBb∶Aabb∶

aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型個(gè)體致死AaBb∶Aabb∶∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1第28頁,共53頁，2024年2月25日，星期天5.基因自由組合定律在育種方面的應(yīng)用：——雜交育種優(yōu)點(diǎn)：可將不同親本的優(yōu)良基因集合到同一個(gè)體上。缺點(diǎn)：需要的時(shí)間長。第29頁,共53頁，2024年2月25日，星期天自由組合定律以分離定律為基礎(chǔ)，因而可以用分離定律的知識解決自由組合定律的問題。況且，分離定律中規(guī)律性比例比較簡單，因而用分離定律解決自由組合定律問題簡單易行。第30頁,共53頁，2024年2月25日，星期天1.配子類型的問題(1)規(guī)律：某一基因型的個(gè)體所產(chǎn)生配子種類數(shù)等于2n種(n為等位基因?qū)?shù))。(2)舉例：AaBbCCDd產(chǎn)生的配子種類數(shù)：Aa

Bb

CC

Dd↓

↓

↓

↓2×2×

1×2＝8種第31頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2.配子間結(jié)合方式問題(1)規(guī)律：兩基因型不同的個(gè)體雜交，配子間結(jié)合方式種

類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積。(2)舉例：AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間結(jié)合方

式有多少種？①先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。AaBbCc―→8種配子，AaBbCC―→4種配子。②再求兩親本配子間結(jié)合方式。由于兩性配子間結(jié)合

是隨機(jī)的，因而AaBbCc與AaBbCC配子間有8×4＝32種

結(jié)合方式。第32頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3.基因型、表現(xiàn)型問題(1)已知雙親基因型，求雙親雜交后所產(chǎn)生子代的基因

型種類數(shù)與表現(xiàn)型種類數(shù)①規(guī)律：兩基因型已知的雙親雜交，子代基因型(或

表現(xiàn)型)種類數(shù)等于將各性狀分別拆開后，各自按分

離定律求出子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)的乘積。②舉例：AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基

因型？多少種表現(xiàn)型？

第33頁,共53頁，2024年2月25日，星期天a.分析每對基因的傳遞情況是：Aa×Aa→后代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；2種表現(xiàn)型；Bb×BB→后代有2種基因型(1BB∶1Bb)；1種表現(xiàn)型；Cc×Cc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；2種表現(xiàn)型；b.總的結(jié)果是：后代有3×2×3＝18種基因型；有2×1×2＝4種表現(xiàn)型。第34頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(2)已知雙親基因型，求某一具體基因型或表現(xiàn)型子代

所占比例①規(guī)律：某一具體子代基因型或表現(xiàn)型所占比例應(yīng)等

于按分離定律拆分，將各種性狀及基因型所占比例分

別求出后，再組合并乘積。②舉例：如基因型為AaBbCC與AabbCc的個(gè)體相交，求：第35頁,共53頁，2024年2月25日，星期天a.求一基因型為AabbCc個(gè)體的概率；b.求一表現(xiàn)型為A－bbC－的概率。分析：先拆分為①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc，分別求出Ab、bb、Cc的概率依次為1/2、1/2、1/2，則子代為AabbCc的概率為1/2×1/2×1/2＝1/8。按前面①、②、③分別求出A－、bb、C－的概率依次為3/4、1/2、1，則子代為A－bbC－的概率應(yīng)為3/4×1/2×1＝3/8。(3)已知雙親類型求不同于親本基因型或不同于親本表現(xiàn)

型的概率。規(guī)律：不同于親本的類型＝1－親本類型所占比例。第36頁,共53頁，2024年2月25日，星期天6.遺傳病概率求解當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，各種患

病情況的概率如表：序號類型計(jì)算公式1患甲病的概率m則不患甲病概率為1－m2患乙病的概率n則不患乙病概率為1－n3只患甲病的概率m(1－n)＝m－mn4只患乙病的概率n(1－m)＝n－mn第37頁,共53頁，2024年2月25日，星期天序號類型計(jì)算公式5同患兩種病的概率mn6只患一種病的概率1－mn－(1－m)(1－n)或m(1－n)＋n(1－m)7患病概率m(1－n)＋n(1－m)＋mn或1－(1－m)(1－n)8不患病概率(1－m)(1－n)以上規(guī)律可用下圖幫助理解：第38頁,共53頁，2024年2月25日，星期天5.兩對基因控制一對性狀的非常規(guī)分離比遺傳現(xiàn)象某些生物的性狀由兩對等位基因控制，這兩對基因在遺傳的時(shí)候遵循自由組合定律，但是F1自交后代的表現(xiàn)型卻出現(xiàn)了很多特殊的性狀分離比如9∶3∶4,15∶1,9∶7，9∶6∶1等，分析這些比例，我們會發(fā)現(xiàn)比例中數(shù)字之和仍然為16，這也驗(yàn)證了基因的自由組合定律，具體各種情況分析如下表：第39頁,共53頁，2024年2月25日，星期天F1(AaBb)自交后代比例原因分析9∶3∶3∶1正常的完全顯性9∶7A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶3∶4aa(或bb)成對存在時(shí)，表現(xiàn)為雙隱性狀，其余正常表現(xiàn)第40頁,共53頁，2024年2月25日，星期天F1(AaBb)自交后代比例原因分析9∶6∶1存在一種顯性基因(A或B)時(shí)表現(xiàn)為另一種性狀，其余正常表現(xiàn)15∶1只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)第41頁,共53頁，2024年2月25日，星期天遺傳實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)法是研究遺傳學(xué)問題的基本思想和方法。遺傳實(shí)驗(yàn)分析題在近年來高考命題中出現(xiàn)幾率越來越高，常以大型非選擇題的形式出現(xiàn)，所占分值比重很大。實(shí)驗(yàn)涉及角度可以是性狀顯隱性確認(rèn)、孟德爾遺傳定律驗(yàn)證、育種方案設(shè)計(jì)、基因位置確認(rèn)、基因型與表現(xiàn)型關(guān)系及其影響因素探究等。第42頁,共53頁，2024年2月25日，星期天下表表示果蠅6個(gè)品系(都是純系)的性狀和攜帶這些基因的染色體，品系②～⑥都只有一個(gè)性狀是隱性性狀，其他性狀都為顯性性狀。請回答下列問題：品系①②③④⑤⑥性狀野生型殘翅黑體白眼棕眼紫眼染色體Ⅱ(a基因)ⅡⅩ(b基因)ⅢⅡ第43頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(1)用15N對果蠅精原細(xì)胞的一條染色體上的DNA進(jìn)行標(biāo)記，正常情況下，n個(gè)這樣的精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的精子中，含15N的精子數(shù)為

。(2)形成果蠅棕眼、紫眼的直接原因與色素形成有關(guān)，形成色素需要經(jīng)歷一系列的生化反應(yīng)，而每一反應(yīng)各需要一種酶，這些酶分別由相應(yīng)的基因編碼。該實(shí)例表明，基因控制生物性狀的方式之一是

。第44頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(3)研究伴性遺傳時(shí)，選擇上表中什么樣的品系之間交配最恰當(dāng)？

；用常染色體上的基因，通過翅和眼的性狀驗(yàn)證基因自由組合定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇什么樣的品系之間交配最恰當(dāng)？

。(4)讓品系②中的雌性個(gè)體與品系④中的雄性個(gè)體進(jìn)行交配，得到的F1的基因型可能有

(寫具體基因型)。第45頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(5)在正常情況下，果蠅的長翅和殘翅是一對相對性狀，但某種群中殘翅果蠅的數(shù)量不到長翅果蠅的5%。請用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論簡要分析原因：

。(6)某實(shí)驗(yàn)小組對果蠅的灰體(V)與黑體(v)這對相對性狀做遺傳研究。如果用含有某種添加劑的食物喂養(yǎng)果蠅，所有的果蠅都是黑體，現(xiàn)有一只用含有這種添加劑的食物喂養(yǎng)的黑體雄果蠅，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究其基因型，寫出簡要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：

。第46頁,共53頁，2024年2月25日，星期天[解題指導(dǎo)]

(1)一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成四個(gè)精子，該過程中一個(gè)被標(biāo)記的DNA分子復(fù)制后形成兩個(gè)被標(biāo)記的DNA分子(各有一條鏈被標(biāo)記)，存在于兩個(gè)姐妹染色單體中，在減數(shù)第二次分裂的后期，該姐妹染色單體分開，形成兩個(gè)被標(biāo)記的精子，故n個(gè)這樣的精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的精子中，含15N的精子數(shù)為2n。(2)由于形成果蠅棕眼、紫眼的直接原因與色素形成有關(guān)，且在色素形成過程中需要酶的參與，因此能夠說明基因可以通過控制酶的合成來控制代謝，進(jìn)而控制生物性狀。第47頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(3)由題目給定的信息可知，每個(gè)品系都只有一個(gè)隱性性狀，其中品系④的白眼基因位于X染色體上，所以研究伴性遺傳最好用品系①和④，這樣研究的既是一對相對性狀，又是伴性遺傳；只有非同源染色體上的基因才遵循自由組合定律，品系中涉及的常染色體只有Ⅱ和Ⅲ，考慮