高考生物一轮复习 第五单元 孟德尔定律和伴性遗传 第15讲 基因的自由组合定律课件.pptVIP

第15讲基因的自由组合定律 1 实验分析 考点一两对相对性状的遗传实验及拓展分析 2 相关结论f2共有16种配子组合方式 9种基因型 4种表现型 清错破疑 f2中重组类型所占比例并不都是3 8 1 当亲本基因型为yyrr和yyrr时 f2中重组性状所占比例是3 16 3 16 3 8 2 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 5 8 3 自由组合定律9 3 3 1的变式剖析 性状分离比9 3 3 1的变式题解题步骤 1 看f2的表现型比例 若表现型比例之和是16 不管以什么样的比例呈现 都符合基因的自由组合定律 2 将异常分离比与正常分离比9 3 3 1进行对比 分析合并性状的类型 如比例为9 3 4 则为9 3 3 1 即4为两种性状的合并结果 3 根据具体比例确定出现异常分离比的原因 4 根据异常分离比出现的原因 推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例 角度一自由组合定律的发生1 2015 上海卷 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 6 16解析 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5 每个隐性基因控制花长为2 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 4 1 4 1 1 4 1 4 1 1 2 1 2 1 6 16 答案 d 2 在孟德尔两对相对性状杂交实验中 f1黄色圆粒豌豆 yyrr 自交产生f2 下列表述正确的是 a f1产生4个配子 比例为1 1 1 1b f1产生基因型yr的卵和基因型yr的精子数量之比为1 1c 基因自由组合定律是指f1产生的4种类型的精子和卵可能自由组合d f1产生的精子中 基因型为yr和基因型为yr的比例为1 1 解析 在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中 f1会产生4种多个配子 且精子数目远远多于卵细胞数目 基因自由组合定律是在f1产生配子时起作用 其实质是减数分裂形成配子时 位于非同源染色体上的非等位基因自由组合随配子遗传给后代 答案 d 角度二自由组合定律的实质与验证3 2016 北京大兴区模拟 球茎紫堇的有性生殖为兼性自花传粉 若开花期遇到持续降雨 只进行自花 闭花传粉 若天气晴朗可进行异花传粉 1 球茎紫堇的花色与梗长表现型和基因型比例如下表 现有一株黄花长梗球茎紫堇 为确定基因型 让其与 表现型 植株进行测交 根据结果可推测黄花长梗球茎紫堇产生的 若结果为黄花长梗 白花短梗 1 1 则此黄花长梗球茎紫堇的基因型是 请用竖线 表示相关染色体 用点 表示相关基因位置 在圆圈中画出其体细胞相关基因与染色体位置关系的示意图 现将相等数量的紫花短梗和 中的黄花长梗两个品种的球茎紫堇间行种植 不考虑交叉互换 若开花期遇到持续降雨 黄花长梗植株子代的表现型及比例为 若开花期内天气晴朗 则紫花短梗植株子代的基因型最多有 种 研究发现 基因型aabb个体因缺乏某种酶而表现白花性状 则说明基因通过控制酶的合成来控制 进而控制生物体的性状 2 球茎紫堇有性生殖方式的形成是长期 的结果 其中 自花 异花 传粉能增加其遗传多样性 解析 1 根据表格分析可知黄花长梗球茎紫堇的基因型为aabb或aabb 可以用测交的方式确定其基因型 让其与隐性个体aabb 白花短梗 测交 若后代黄花长梗 aabb 白花短梗 aabb 1 1 说明其只能产生ab和ab两种配子 即其基因型为aabb 且有连锁 如图 紫花短梗的基因型为aabb 中的黄花长梗的基因型为aabb 两个品种的球茎紫堇间行种植 不考虑交叉互换 若开花期遇到持续降雨 只进行自花 闭花传粉 则黄花长梗植株子代的基因型为aabb 1 aabb 2 aabb 1 所以表现型及比例为紫花长梗 黄花长梗 白花短梗 1 2 1 若开花期内天气晴朗可进行异花传粉 则紫花短梗植株子代的基因型最多有3种 分别是aabb aabb aabb 根据题意 基因型aabb个体因缺乏某种酶而表现白花性状 说明基因是通过控制酶的合成来控制细胞代谢进而控制生物体性状的 2 球茎紫堇有性生殖方式的形成是长期自然选择的结果 可以进行自花传粉和异花传粉 其中异花传粉能增加其遗传多样性 4 某种昆虫长翅 a 对残翅 a 为显性 直翅 b 对弯翅 b 为显性 有刺刚毛 d 对无刺刚毛 d 为显性 控制这3对性状的基因均位于常染色体上 现有这种昆虫一个体基因型如图所示 请回答下列问题 1 长翅与残翅 直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律 并说明理由 2 该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为 3 该昆虫细胞有丝分裂后期 移向细胞同一极的基因有 4 该昆虫细胞分裂中复制形成的两个d基因发生分离的时期有 5 为验证基因自由组合定律 可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 解析 控制长翅与残翅 直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上 所以这两对相对性状的遗传不符合基因的自由组合定律 从题图中可知 a和b连锁 a和b连锁 d和d在另一对同源染色体上 该昆虫的一个初级精母细胞产生的四个精细胞 两两相同 其基因型为abd abd或abd abd 该细胞在有丝分裂的间期进行染色体复制 基因也复制 在后期两套基因随着姐妹染色单体的分开移向细胞两极 即每一极都有a a b b d d 该昆虫细胞 可进行有丝分裂和减数分裂 在分裂的间期d基因复制 而两个d基因的分离 是随着姐妹染色单体的分开而分离 即在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 验证基因自由组合定律可采用测交 aabbdd aabbdd aabbdd aabbdd 或杂交 aabbdd aabbdd aabbdd aabbdd 方式 答案 1 不遵循 因为控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上 2 abd abd或abd abd 3 a a b b d d 4 有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 5 aabbdd aabbdd aabbdd aabbdd 角度三自由组合定律中9 3 3 1的变式应用5 科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传 做了如下实验 用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交 f1全为黑鲤 f1自交结果如下表所示 根据实验结果 判断下列推测错误的是 a 鲤鱼体色中的黑色是显性性状b 鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制c 鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律d f1与隐性亲本杂交 后代中黑鲤与红鲤的比例为1 1解析 根据f1自交结果黑色 红色为15 1 可推知鲤鱼体色的遗传受两对等位基因控制 遵循孟德尔的自由组合定律 由黑色 红色为15 1 可推知红色性状由双隐性基因决定 其他为黑色 根据f1测交遗传图解可知测交会产生两种表现型 比例为3 1 答案 d 6 小鼠毛皮中黑色素的形成是一个连锁反应 当r c基因 两对等位基因位于两对同源染色体上 同时存在时 才能产生黑色素 如图所示 现有基因型为ccrr和ccrr的两小鼠进行交配得到f1 f1雌雄个体交配 则f2的表现型及比例为 a 黑色 白色 3 1b 黑色 棕色 白色 1 2 1c 黑色 棕色 白色 9 3 4d 黑色 棕色 白色 9 6 1 解析 由图可知 黑色素的合成受两对等位基因控制 当基因型为c r 时 小鼠表现为黑色 当基因型为c rr时 小鼠虽然不能产生黑色素 但是可以产生棕色素 小鼠表现为棕色 当基因型为ccr 时 小鼠由于不能产生棕色素 也无法形成黑色素 表现为白色 当基因型为ccrr时 小鼠表现为白色 黑色小鼠 ccrr 和白色小鼠 ccrr 杂交 f1全为黑色 ccrr f1雌雄个体交配 后代有9 16c r 黑色 3 16c rr 棕色 3 16ccr 白色 1 16ccrr 白色 答案 c 角度四致死基因导致性状分离比改变的分析7 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 6 2 3 1 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 根据红色窄叶植株自交后代表现型比例为6 2 3 1可知 这两对等位基因位于两对同源染色体上 其遗传遵循基因的自由组合定律 由子代中红色 白色 2 1 窄叶 宽叶 3 1 可知红色 窄叶为显性性状 且控制花色的显性基因纯合致死 子代中只有白色窄叶和白色宽叶中有纯合子 所占比例为2 12 即1 6 答案 d 8 已知某一动物种群中仅有aabb和aabb两种类型的个体 aa的个体在胚胎期致死 两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律 aabb aabb 1 1 且该种群中雌雄个体比例为1 1 个体间可以自由交配 则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是 a 5 8b 3 5c 1 4d 3 4 解析 在自由交配的情况下 上下代之间种群的基因频率不变 由aabb aabb 1 1可得 a的基因频率为3 4 a的基因频率为1 4 故子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方 为9 16 子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方 为1 16 aa的基因型频率为6 16 因基因型为aa的个体在胚胎期死亡 所以能稳定遗传的个体 aa 所占比例是9 16 9 16 6 16 3 5 答案 b 角度五多对基因控制一种性状的问题分析9 小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制 这四对基因分别位于四对同源染色体上 每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性 将麦穗离地27cm的mmnnuuvv和离地99cm的mmnnuuvv杂交得到f1 再用f1代与甲植株杂交 产生f2代的麦穗离地高度范围是36 90cm 则甲植株可能的基因型为 a mmnnuuvvb mmnnuuvvc mmnnuuvvd mmnnuuvv 解析 由题意可知 该性状由4对等位基因控制 由于每对基因对高度的累加效应相同 且mmnnuuvv离地27cm mmnnuuvv离地99cm 这四对基因构成的个体基因型中含有显性基因数量的种类有9种 每增加一个显性基因 则离地高度增加9cm 题中f1基因型为mmnnuuvv 与甲杂交后代性状为离地36 90cm 说明后代含有1 7个显性基因 由此推出甲植株的基因型 b项符合 其余则不符合 答案 b 10 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表所示 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 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 由双亲基因型可直接写出f1的基因型 f1测交是与aabbdd相交 写出测交后代的基因型 对照表格得出比例 2 aabbdd与aabbdd相交 f1的基因型为aabbdd 可用分支法列出基因型及其比例 再根据要求回答即可 3 只有aabbdd的个体自交得到的后代才会有四种表现型 子一代比例最高的花色表现型 应该是不确定基因对数最多的 即白花和乳白花 但乳白花中的aa比白花中的aa所占的比例高 所以乳白花比例最高 答案 1 aabbdd乳白花 黄花 1 1 2 81 5 3 aabbdd乳白花 1 用分离定律解决自由组合问题 1 配子类型的问题 具有多对等位基因的个体 在减数分裂时 产生配子的种类数是每对基因产生配子种类数的乘积 多对等位基因的个体产生某种配子的概率是每对基因产生相应配子概率的乘积 示例 某生物雄性个体的基因型为aabbcc 这三对基因为独立遗传 则它产生的精子的种类有 考点二基因自由组合定律的常规题型 2 基因型类型的问题 任何两种基因型的亲本相交 产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产生基因型种类数的乘积 子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积 示例 aabbcc与aabbcc杂交后代的基因型种类 3 子代表现型种类的问题 示例 aabbcc aabbcc 其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律 aa aa 后代有2种表现型 bb bb 后代有2种表现型 cc cc 后代有2种表现型 所以aabbcc aabbcc 后代中表现型有2 2 2 8 种 4 子代基因型 表现型的比例 示例 求ddeeff与ddeeff杂交后代中基因型和表现型比例分析 将ddeeff ddeeff分解 dd dd后代 基因型比1 1 表现型比1 1 ee ee后代 基因型比1 2 1 表现型比3 1 ff ff后代 基因型1种 表现型1种 所以 后代中基因型比为 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 表现型比为 1 1 3 1 1 3 1 3 1 5 性状分离比推断法 9 3 3 1 aabb aabb 1 1 1 1 aabb aabb或aabb aabb 3 3 1 1 aabb aabb或aabb aabb 3 1 aabb aabb aabb aabb aabb aabb等 只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的f1自交类型 另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可 2 n对等位基因 完全显性 自由组合的计算方法 巧用 四边形对角线法则 计算遗传病概率已知有甲 乙两种遗传病 且按照自由组合定律独立遗传 若子代中患甲病概率为m d点 不患甲病概率为1 m a点 若子代中患乙病概率为n c点 不患乙病概率为1 n b点 如图所示 角度一利用基因式法及子代表现型的比例确定亲本基因型11 拉布拉多犬的毛色受两对等位基因控制 第一对基因控制毛色 其中黑色为显性 b 棕色为隐性 b 第二对基因控制颜色的表达 颜色表达为显性 e 颜色不表达为隐性 e 无论遗传的毛色基因是哪一种 b或b 颜色不表达基因 e 总导致拉布拉多犬的毛色为黄色 一位育种学家连续将一只棕色的拉布拉多犬与一只黄色的拉布拉多犬交配 结果产生的犬有黑色的 也有黄色的 根据以上结果可以判断亲本的基因型是 a bbee和bbeeb bbee和bbeec bbee和bbeed bbee和bbee解析 据题意可知 黑色犬的基因型为b e 棕色犬的基因型为bbe 黄色犬的基因型为 ee 题中亲本是一只棕色犬与一只黄色犬 子代有黑色和黄色犬 而无棕色犬 因此亲本中黄色犬的基因型为bbee 双方必须至少都有一个e基因 因此亲本中的棕色犬的基因型为bbee 黄色犬的基因型为bbee 答案 d 12 如果已知子代基因型及比例为1yyrr 1yyrr 1yyrr 1yyrr 2yyrr 2yyrr 并且也知道上述结果是按自由组合定律产生的 那么亲本的基因型是 a yyrr yyrrb yyrr yyrrc yyrr yyrrd yyrr yyrr解析 yy与yy的比例为1 1 rr rr rr的比例为1 2 1 所以第一对是显性纯合子与杂合子杂交的结果 第二对是杂合子自交的结果 因此亲本的基因型为yyrr yyrr 答案 b 角度二利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题13 2014 海南卷 基因型为aabbddeegghhkk的个体自交 假定这7对等位基因自由组合 则下列有关其子代的叙述 正确的是 a 1对等位基因杂合 6对等位基因纯合的个体出现的概率为5 64b 3对等位基因杂合 4对等位基因纯合的个体出现的概率为35 128c 5对等位基因杂合 2对等位基因纯合的个体出现的概率为67 256d 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 解析 1对等位基因杂合 6对等位基因纯合的个体出现的概率为c 1 2 7 7 128 3对等位基因杂合 4对等位基因纯合的个体出现的概率为c 1 2 7 35 128 5对等位基因杂合 2对等位基因纯合的个体出现的概率为c 1 2 7 21 128 7对等位基因纯合个体出现的概率为 1 2 7 1 128 7对等位基因杂合个体出现的概率为 1 2 7 1 128 答案 b 14 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 只患并指的概率是 2 只患白化病的概率是 3 既患白化病又患并指的男孩的概率是 4 只患一种病的概率是 5 患病的概率是 解析 由题意知 第1个孩子的基因型应为aabb 则该夫妇基因型应分别为妇 aabb 夫 aabb 依据该夫妇基因型可知 孩子中并指的概率应为1 2 非并指概率为1 2 白化病的概率为1 4 非白化病概率为3 4 则 1 再生一个只患并指孩子的概率为 并指概率 并指又白化概率 1 2 1 2 1 4 3 8 2 只患白化病的概率为 白化病概率 白化病又并指的概率 1 4 1 2 1 4 1 8 3 生一既白化又并指的男孩的概率为 男孩出生率 白化病概率 并指概率 1 2 1 4 1 2 1 16 4 后代只患一种病的概率为 并指概率 非白化病概率 白化病概率 非并指概率 1 2 3 4 1 4 1 2 1 2 5 后代中患病的概率为 1 全正常 非并指 非白化 1 1 2 3 4 5 8 答案 1 3 8 2 1 8 3 1 16 4 1 2 5 5 8 孟德尔遗传定律的实验探究 遗传分析探究类试题的解答 四步曲 典例透析 2014 海南卷 某种植物的表现型有高茎和矮茎 紫花和白花 其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制 这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花 用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交 f1表现为高茎紫花 f1自交产生f2 f2有4种表现型 高茎紫花162株 高茎白花126株 矮茎紫花54株 矮茎白花42株 请回答 1 根据此杂交实验结果可推测 株高受 对等位基因控制 依据是 在f2中矮茎紫花植株的基因型有 种 矮茎白花植株的基因型有 种 2 如果上述两对相对性状自由组合 则理论上f2中高茎紫花 高茎白花 矮茎紫花和矮茎白花这4种表现型的数量比为 审题指导 1 题干关键信息 紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制 两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花 2 关键知识 基因的分离定律和基因的自由组合定律 3 隐含知识 利用基因分离定律解决基因自由组合定律的问题 解析 本题主要考查基因遗传规律的相关知识 1 根据f2中 高茎 矮茎 162 126 54 42 3 1 可知株高是受一对等位基因控制的 假设紫花和白花受a a和b b两对基因控制 高茎和矮茎受基因d d控制 根据题干可知 紫花基因型为a b 白花的基因型为a bb aab aabb 根据纯合白花和纯合白花杂交出现紫花 a b 可知亲本纯合白花的基因型是aabb和aabb 故f1的基因型为aabbdd 因此f2中矮茎紫花植株的基因型有aabbdd aabbdd aabbdd aabbdd4种 矮茎白花植株的基因型有aabbdd aabbdd aabbdd aabbdd和aabbdd5种 2 f1的基因型是aabbdd 控制花色的基因一起考虑 d和d基因单独考虑 分别求出相应的表现型比例 然后相乘即可 即aabb自交 后代紫花 a b 白花 a bb aab aabb 9 7 dd自交 后代高茎 矮茎 3 1 因此理论上f2中高茎紫花 高茎白花 矮茎紫花 矮茎白花 27 21 9 7 答案 1 一f2中高茎 矮茎 3 145 2 27 21 9 7 1 一对相对性状可受多对等位基因控制 如某植物花的紫色 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