高考生物总复习 第五单元 第2讲 基因的自由组合定律配套课件.ppt

第2讲基因的自由组合定律 一 两对相对性状的杂交实验1 杂交实验 黄色圆粒 9 3 3 1 2 如果亲本的杂交实验改为p 纯合黄色皱粒 纯合绿色圆粒 那么f1的性状相同 f2的性状与比例 3 f2中黄色 绿色 圆粒 皱粒 该比例关系说明两对相对性状都遵循 相同 3 1 3 1 分离定律 二 对自由组合现象的解释 1 f1 yyrr 产生的配子及其结合 1 f1产生的配子 雄配子种类及比例 雌配子种类及比例 2 f1配子的结合 结合是 结合方式有 种 yr yr yr yr 1 1 1 1 yr yr yr yr 1 1 1 1 随机的 16 2 试写出f2四种表现型可能包含的基因型 1 黄色圆粒 2 黄色皱粒 3 绿色圆粒 4 绿色皱粒 yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr 三 对自由组合现象解释的验证写出测交实验遗传图解 解惑 若要检测豌豆的基因型是纯合子还是杂合子 最简便的方法是采用自交 因为豌豆属于自花传粉的植物 四 基因的自由组合定律及其实质1 基因的自由组合定律 1 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 的 2 在形成配子 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 互不干扰 彼此分离 自由组合 2 自由组合定律的实质 1 实质 染色体上的 基因自由组合 如图 2 时间 3 范围 生殖的生物 真核细胞的核内 上的基因 无性生殖和细胞质遗传时不遵循 非同源 非等位 减数第一次分裂后期 有性 染色体 两对相对性状的遗传实验及自由组合定律 1 两对相对性状的遗传实验的分析和结论 1 实验分析 1rr 皱 1yyrr2yyrr 黄皱 1yyrr 绿皱 3 测交实验及结论孟德尔两对相对性状遗传的测交实验 杂种f1 隐性纯合子 正交 反交的统计结果与事先的分析预测完全相符 从而证明f1 黄色圆粒 确实产生了4种比例相同的配子 yr yr yr yr 也就证明了f1的基因型是yyrr 并且在形成配子时 y与y r与r之间在等位基因分离的前提下 进行了非同源染色体上非等位基因的自由组合 2 基因的自由组合定律的实质 细胞学基础 减数分裂 1 实质在进行减数分裂的过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 2 适用条件 有性生殖的真核生物 细胞核内染色体上的基因 两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因 3 细胞学基础基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期 如下图所示 提醒 理解自由组合定律的实质要注意三点 1 同时性 同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行 2 独立性 同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合 互不干扰 各自独立地分配到配子中去 3 普遍性 自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物 基因重新组合会产生极其多样基因型的后代 这也是现在世界上的生物种类具有多样性的重要原因 4 在减数分裂过程中配子产生的数目情况 非等位基因在非同源染色体上 1种 1种 1种 1种 2种 2种 2种 2种 2种 2种 4种 4种 8种 8种 2n种 2n种 aabb aabbcc aabbcc n对等位基因 注意 n为等位基因的对数 不包括相同基因 例如aabbccdd包括3对等位基因 5 n对等位基因 完全显性 位于n对同源染色体上的遗传规律 1 2 1 1 4 3 1 2 1 2 3 1 2 2 22 1 1 2 42 32 1 2 1 2 22 3 1 2 3 3 23 1 1 3 43 33 1 2 1 3 23 3 1 3 n n 2n 1 1 n 4n 3n 1 2 1 n 2n 3 1 n 2014 珠海市高三检测 某植物的基因型为aabb 两对等位基因独立遗传 在该植物的自交后代中 表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为 a 3 16b 1 4c 3 8d 5 8 a 1 基因型为aabbcc和aabbcc的两种豌豆杂交 按自由组合定律遗传 f2代中基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的概率依次是 a 27 8 1 64b 27 8 1 32c 18 6 1 32d 18 6 1 64解析 f1的基因型为aabbcc 按每对基因的自交后代f2来看 f2中基因型的种类是3 表现型种类是2 显性纯合子的概率为1 4 三对基因同时考虑 f2基因型有33种 表现型有23种 显性纯合子概率为 1 4 3 a 自由组合定律的计算方法 1 基本方法 分解组合法 乘法原理和加法原理 1 原理分离定律是自由组合定律的基础 2 思路 优点 化繁为简 可操作性强 原理 每对等位基因 或相对性状 的传递都遵循分离定律 且互为独立事件 2 种类问题的计算 1 配子类型的问题规律 某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种 n为等位基因对数 如 aabbccdd产生的配子种类数aabbccdd 2 2 1 2 23 8种 2 配子间结合方式问题规律 两基因型不同的个体杂交 配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积 如 aabbcc与aabbcc杂交过程中 配子间结合方式有多少种 先求aabbcc aabbcc各自产生多少种配子 aabbcc 8种配子 aabbcc 4种配子 再求两亲本配子间结合方式 由于两性配子间结合是随机的 因而aabbcc与aabbcc配子间有8 4 32种结合方式 3 已知双亲基因型 求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数规律 两基因型已知的双亲杂交 子代基因型 或表现型 种类数等于将各性状分别拆开后 各自按分离定律求出子代基因型 或表现型 种类数的乘积 如aabbcc与aabbcc杂交 其后代有多少种基因型 多少种表现型 先看每对基因的传递情况 aa aa 后代有3种基因型 1aa 2aa 1aa 2种表现型 bb bb 后代有2种基因型 1bb 1bb 1种表现型 cc cc 后代有3种基因型 1cc 2cc 1cc 2种表现型 因而aabbcc aabbcc 后代中有3 2 3 18种基因型 有2 1 2 4种表现型 3 概率的计算 1 已知双亲基因型 求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率规律 某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分 将各种性状及基因型所占比例分别求出后 再组合并乘积 如基因型为aabbcc与aabbcc的个体杂交 求 产生基因型为aabbcc个体的概率 产生表现型为a bbc 的概率 4 已知子代表现型分离比推测亲本基因型 逆推型 正常规律举例 9 3 3 1 3 1 3 1 aa aa bb bb 1 1 1 1 1 1 1 1 aa aa bb bb 3 3 1 1 3 1 1 1 aa aa bb bb 或 bb bb aa aa 3 1 3 1 1 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 4 利用自由组合定律预测遗传病概率非同源染色体上的3对非等位基因a与a b与b c与c独立遗传 请回答 1 aabbcc自交 求 亲代产生配子的种类数为 子代表现型种类数及重组类型数分别为 子代基因型种类数及新基因型种类数分别为 8种 8种 7种 27种 26种 2 aabbcc aabbcc 则后代中 杂合子的概率为 与亲代具有相同基因型的个体概率为 与亲代具有相同表现型的个体概率为 基因型为aabbcc的个体概率为 表现型与亲代都不同的个体的概率为 0 2 一个正常的女人与一个并指 bb 的男人结婚 他们生了一个白化病且手指正常的孩子 求再生一个孩子 1 只出现患并指的可能性是 2 只患白化病的可能性是 3 既患白化病又患并指的男孩的概率是 4 只患一种病的可能性是 5 患病的可能性是 1 思维误区误区1认为豌豆的杂交f2重组类型就是黄色皱粒和绿色圆粒辨析f2中亲本类型是指实质表现型与亲本p表现型相同的类型 重组类型是指出现新的性状组合类型 因为豌豆亲本有yyrr yyrr和yyrr yyrr两种杂交方式 所以f2重组类型所占的比例可能是3 8 6 16 或5 8 10 16 误区2认为多对基因之间都是自由组合的辨析基因的自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合 如果是同源染色体上的非等位基因 他们是通过交叉互换才实现基因重组的 由于交叉互换的频率较低 所以并不表现出自由组合的比例 而是重组类型比例明显低于亲本类型 下列有关杂合子后代的遗传发现 符合自由组合定律的实例是 c 分析 根据杂合子后代每对性状分离的比例 可推知c项 红花 白花 阔叶 窄叶 1 1 3 1 3 1 3 1 与题意相符 2 易错点易错点1亲本基因型不唯一引起分析障碍辨析在分析亲子代之间的遗传比例时 不能额外添加题目没有给出的条件 比如认为群体之间的交配只是特定的两种基因型之间的交配 因为群体中可能有很多种不同基因型的个体 2014 山西太原调研 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 结果如下图所示 两对基因位于两对同源染色体上 请问f1的基因型为 c a ddrr和ddrrb ddrr和ddrrc ddrr和ddrrd ddrr 分析 因测交后代比例不是1 1 1 1 可见f1并非全是ddrr 测交后代中易染病的较多 故f1还有基因型为ddrr的个体 易错点2忽略植物生长规律导致理解错误辨析注意一年生植物的生长规律 植株 种子 植株 种子 并注意性状表现的主体 易错点3注意多对等位基因决定同一性状 致死问题等自由组合定律的特殊问题 详见 高考热点集训 3 1 2013 高考天津卷 大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制 用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验 结果如右图 据图判断 下列叙述正确的是 a 黄色为显性性状 黑色为隐性性状b f1与黄色亲本杂交 后代有两种表现型c f1和f2中灰色大鼠均为杂合子d f2黑色大鼠与米色大鼠杂交 其后代中出现米色大鼠的概率为1 4 b 解析 熟练掌握自由组合定律的几种变式并能灵活应用是解题关键 假设控制大鼠毛色的两对等位基因为a a和b b 分析遗传图解可知 亲本基因型为aabb和aabb 子一代基因型为aabb 子二代表现型的比例为9灰色 aabb aabb aabb aabb 3黄色或黑色 aabb aabb 3黑色或黄色 aabb aabb 1米色 aabb 表现型黄色和黑色为不完全显性 a项错误 f1基因型为aabb 与黄色亲本 aabb或aabb 杂交 后代有灰色 a bb 和黄色 或黑色 a bb 或灰色 aab 和黑色 或黄色 aab 两种表现型 b项正确 f2中灰色个体 a b 既有纯合子又有杂合子 c项错误 f2黑色大鼠 1 3aabb 2 3aabb或1 3aabb 2 3aabb 与米色大鼠 aabb 杂交 后代中出现米色大鼠的概率是2 3 1 2 1 3 d项错误 2 2012 高考山东卷 某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因 已知 1基因型为aabb 且 2与 3婚配的子代不会患病 根据以下系谱图 正确的推断是 a 3的基因型一定为aabbb 2的基因型一定为aabbc 1的基因型可能为aabb或aabbd 2与基因型为aabb的女性婚配 子代患病的概率为3 16 b 解析 该遗传病是由两对等位基因控制的 1的基因型为aabb 表现正常 2一定有b基因却患病 可知当同时具有a和b两种显性基因时 个体才不会患病 而 2与 3婚配的子代不会患病 可确定 2和 3的基因型分别为aabb和aabb 所以 3的基因型是aabb或aabb 1和 2的基因型均为aabb 2与基因型为aabb的女性婚配 子代正常 a b 的概率是9 16 患病的概率应为7 16 3 2011 高考福建卷 二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性 控制该相对性状的两对等位基因 a a和b b 分别位于3号和8号染色体上 下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据 请回答 1 结球甘蓝叶色性状的遗传遵循 定律 2 表中组合 的两个亲本基因型为 理论上组合 的f2紫色叶植株中 纯合子所占的比例为 自由组合 aabb aabb 1 5 3 表中组合 的亲本中 紫色叶植株的基因型为 若组合 的f1与绿色叶甘蓝杂交 理论上后代的表现型及比例为 4 请用竖线 表示相关染色体 用点 表示相关基因位置 在右图圆圈中画出组合 的f1体细胞的基因型示意图 aabb 或aabb 紫色叶 绿色叶 1 1 解析 1 已知一对相对性状是由两对等位基因控制的 且这两对等位基因分别位于两对同源染色体上 故此性状遗传遵循基因的自由组合定律 表格中的数据比例也相符 2 组合 的f2中紫色 绿色约为15 1 故f1含有两对等位基因 f2中基因型为aabb的植株的叶片表现为绿色 a b a bb aab 的植株都表现为紫色 组合 的紫色和绿色亲本基因型为aabb和aabb f2中15份紫色叶植株中有3份为纯合子 即1aabb 1aabb 1aabb 故f2的紫色叶植株中 纯合子所占的比例为1 5 3 由组合 的f2中分离比约为3 1 推知f1 中只含1对等位基因 故亲本中紫色叶植株的基因型为aabb 或aabb f1植株的基因型为aabb 或aabb 与基因型为aabb的绿色叶植株杂交后 后代的表现型为紫色 绿色 1 1 4 把握住组合 的f1中含两对等位基因 且位于不同对的同源染色体上 即可画出示意图 4 2011 高考全国卷 人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因 b b 控制 其中男性只有基因型为bb时才表现为非秃顶 而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶 控制褐色眼 d 和蓝色眼 d 的基因也位于常染色体上 其表现型不受性别影响 这两对等位基因独立遗传 回答问题 1 非秃顶男性与非秃顶女性结婚 子代所有可能的表现型为 2 非秃顶男性与秃顶女性结婚 子代所有可能的表现型为 女儿全部为非秃顶 儿子全部为秃顶 女儿全部为非秃顶 儿子为秃顶或非秃顶 3 一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚 这位男性的基因型为 或 这位女性的基因型为 或 若两人生育一个女儿 其所有可能的表现型为 解析 由题意可知 男性秃顶的基因型是bb和bb 非秃顶的基因型是bb 女性秃顶的基因型是bb 非秃顶的基因型是bb和bb 褐色眼的基因型是dd和dd 蓝色眼的基因型是dd 1 非秃顶男性 bb 和非秃顶女性 bb bb 结婚 子代的基因型可能是bb和bb 儿子可能是非秃顶 也可能是秃顶 女儿都是非秃顶 2 非秃顶男性 bb 和秃顶女性 bb 结婚 子 非秃顶褐色眼 非秃顶蓝色眼 秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼 bbdd bbdd bbdd bbdd 代的基因型是bb 子代如果是男性 则一定是秃顶 如果是女性 则是非秃顶 3 因为父亲是秃顶蓝色眼 基因型为bbdd或bbdd 所以该秃顶褐色眼男性的基因型是bbdd或bbdd 非秃顶蓝色眼女性的基因型是bbdd或bbdd 若两人生育一个女儿 则其所有可能的基因型是bbdd bbdd bbdd bbdd bbdd bbdd 所有可能的表现型是非秃顶褐色眼 非秃顶蓝色眼 秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼 5 2010 高考课标全国卷 某种自花受粉植物的花色分为白色 红色和紫色 现有4个纯合品种 1个紫色 紫 1个红色 红 2个白色 白甲和白乙 用这4个品种做杂交实验 结果如下 实验1 紫 红 f1表现为紫 f2表现为3紫 1红 实验2 红 白甲 f1表现为紫 f2表现为9紫 3红 4白 实验3 白甲 白乙 f1表现为白 f2表现为白 实验4 白乙 紫 f1表现为紫 f2表现为9紫 3红 4白 综合上述实验结果 请回答 1 上述花色遗传所遵循的遗传定律是 自由组合定律 2 写出实验1 紫 红 的遗传图解 若花色由一对等位基因控制 用a a表示 若由两对等位基因控制 用a a和b b表示 以此类推 3 为了验证花色遗传的特点 可将实验2 红 白甲 得到的f2植株自交 单株收获f2中紫花植株所结的种子 每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系 观察多个这样的株系 则理论上 在所有株系中有4 9的株系f3花色的表现型及其数量比为 解析 本题考查孟德尔自由组合定律的应用 意在考查考生的迁移应用能力 1 由题中9 3 4的分离比可知 该植物的花色是受两对基因共同控制的 其遗传遵循基因的自由组合定律 2 依据实验分析 紫色的基因型为a b 红色的基因型为a bb 白色的基因型为aab 和aabb 第一种情况 或者紫色的基因型为a b 红色的基因型为aab 白色的基因 9紫 3红 4白 型为a bb和aabb 第二种情况 若是第一种情况 实验1的后代没有白色 则亲代紫色和红色的基因型分别为aabb和aabb 遗传图解为 若是第二种情况 实验1的后代没有白色 则亲代紫色和红色的基因型分别为aabb和aabb 遗传图解为 3 实验2中 红色和白甲的基因型分别为aabb和aabb或者aabb和aabb f1紫色的基因型是aabb f2紫色的基因型为4aabb 2aabb 2aabb 1aabb 故占4 9的株系的基因型为aabb 则aabb自交所得的f3的表现型及其比例为9紫 3红 4白 6 2013 高考福建卷 甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制 三对等位基因分别位于三对同源染色体上 花色表现型与基因型之间的对应关系如下表 请回答 1 白花 aabbdd 黄花 aabbdd f1基因型是 f1测交后代的花色表现型及其比例是 aabbdd 乳白花 黄花 1 1 2 黄花 aabbdd 金黄花 f1自交 f2中黄花基因型有 种 其中纯合个体占黄花的比例是 3 甘蓝型油菜花色有观赏价值 欲同时获得四种花色表现型的子一代 可选择基因型为 的个体自交 理论上子一代比例最高的花色表现型是 解析 1 基因型为aabbdd的白花个体与基因型为aabbdd的黄花个体杂交 后代的基因型为aabbdd 对它进行测交 即与aabbdd杂交 后代有两种基因型 aabbdd和aabbdd 比例为1 1 据题意可知 基因型为aabbdd的个体开乳白花 基因型为aabbdd的个体开黄花 2 黄花个体 aabbdd 与金黄花个体杂交 即基因型为aabbdd的个体和基因型为aabbdd 8 1 5 aabbdd 乳白花 的个体杂交 后代基因型是aabbdd 让其自交 后代的基因型有aab d aab dd aabbd aabbdd 比例为9 3 3 1 据表可知aab d aab dd aabbd 的个体均开黄花 aabbdd的个体开金黄花 aabbdd自交 后代基因型有1 3 3 9种 1种开金黄花 所以黄花的基因型有8种 而每种里面aab d aab dd aabbd 只有1份纯合 所以纯合个体占3 15 即1 5 3 据表可知 要想获得四种花色表现型的子一代 需要选择基因型为aabbdd的个体自交 后代表现白花的概率是1 4 1 1 1 4 后代表现乳白花的概率是1 2 1 1 1 2 后代表现金黄花的概率是1 4 1 4 1 4 1 64 后代表现黄花的概率是1 4 3 4 1 1 4 1 3 4 1 4 3 4 3 4 15 64 所以子一代比例最高的花色表现型是乳白花 7 2013 高考四川卷 回答下列果蝇眼色的遗传问题 1 有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇 用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得f1 f1随机交配得f2 子代表现型及比例如下 基因用b b表示 b b基因位于 染色体上 朱砂眼对红眼为 性 让f2代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇随机交配 所得f3代中 雌蝇有 种基因型 雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为 2 在实验一f3的后代中 偶然发现一只白眼雌蝇 研究发现 白眼的出现与常染色体上的基因e e有关 将该白眼雌蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得f 1 f 1