四川省成都市高考生物一轮复习 必修部分 第六章第二节遗传的基本规律（二、基因的自由组合定律）课件.pptVIP

二 基因的自由组合定律 一 两对相对性状的遗传试验1 试验过程p黄圆 绿皱 f1 f2 3黄皱 3绿圆 黄色圆粒 9黄圆 1绿皱 2 试验结果及分析 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 黄色 圆粒 分离 分离 自由组合 二 对两对相对性状的遗传试验的解释1 试验分析 单独分析一对等位基因符合定律 所以利用定律分析基因自由组合定律更为简便 2 与f2有关的结论 1 f2有种组合方式 种基因型 4种表现型 4种表现型比例为9 3yrr 3 1 2 双显性 黄圆 占 单显性 绿圆 黄皱 各占 双隐性 绿皱 占 3 占4 16 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 其余均为 分离 分离 16 9 yr yyr yyrr 9 16 1 16 3 16 纯合子 纯合子 三 对自由组合现象解释的验证 测交试验1 过程及结果 2 结论 测交结果与预期相符 证实了f1产生了4种配子 f1产生配子时 分离 非同源染色体上的自由组合 并进入不同的配子中 四 自由组合定律的实质1 基因位置 控制不同性状的基因位于上 2 基因关系 控制不同性状的基因分离和组合是的 3 基因行为 在形成配子时 决定同一性状的基因 决定不同性状的基因 等位基因 非等位基因 非同源染色体 互不干扰 彼此分离 自由组合 解析 基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中 非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合 答案 a 2 m m和n n分别表示某动物的两对同源染色体 a a和b b分别表示等位基因 基因与染色体的位置如图所示 下面对该动物精巢中部分细胞的分裂情况分析合理的是 a 正常情况下 若某细胞的基因型为aabb 此时该细胞的名称为初级精母细胞b 正常情况下 若某细胞含有mmmmnnnn这8条染色体 则此细胞处于有丝分裂后期c 在形成次级精母细胞过程中 图中的染色体发生复制 联会 着丝点分裂等变化d m和n染色体上的基因可能会发生交叉互换 解析 正常情况下 若某细胞基因型为aabb 则该细胞名称应为次级精母细胞 图中染色体在形成次级精母细胞时 不发生着丝点分裂现象 交叉互换应发生于m与m或n与n间 答案 b 3 2011 巢湖模拟 豌豆子叶的黄色 y 种子圆粒 r 均为显性 两亲本豌豆杂交的f1表现型如右图所示 让f1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交 f2的表现类型比例为 a 1 1 1 1b 2 2 1 1c 3 1 3 1d 9 3 3 1 解析 从图中可知 圆粒 皱粒为3 1 黄色 绿色为1 1 可推出亲本的基因型为yyrr yyrr 根据亲本的基因型推出f1黄色圆粒豌豆的基因型有两种 yyrr和yyrr f1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交 其f2的性状分离比为2 2 1 1 答案 b 4 蚕的黄色茧 y 对白色茧 y 是显性 抑制黄色出现的基因 i 对黄色出现基因 i 是显性 现用杂合白色茧 iiyy 的蚕相互交配 后代中白色茧对黄色茧的分离比是 a 3 1b 13 3c 1 1d 15 1 解析 杂合白色茧 iiyy 蚕相互交配 后代可能的基因型及比值为 i y iiy i yy iiyy 9 3 3 1 根据题干 蚕的黄色茧 y 对白色茧 y 是显性 抑制黄色出现的基因 i 对黄色出现的基因 i 是显性 可知 蚕的黄色和白色由两对等位基因控制 而且抑制黄色出现的基因i存在时 蚕表现为白色 那么杂交后代中 只有基因型为iiy 3 16 的个体才可能表现为黄色 其余个体均为白色 13 16 则白色茧对黄色茧的分离比是13 3 答案 b 5 茶树叶片的颜色与基因型之间的对应关系如下表 请回答 1 已知决定茶树叶片颜色的两对等位基因独立遗传 黄绿叶茶树的基因型有 种 其中基因型为 的植株自交 f1将出现4种表现型 2 现以浓绿叶茶树与黄叶茶树为亲本进行杂交 若亲本的基因型为 则f1只有2种表现型 比例为 3 在黄绿叶茶树与浓绿叶茶树中 基因型为 的植株自交均可产生淡绿叶的子代 理论上选择基因型为 的植株自交获得淡绿叶子代的比例更高 4 茶树的叶片形状受一对等位基因控制 有圆形 rr 椭圆形 rr 和长形 rr 三类 茶树的叶形 叶色等性状会影响茶叶的制作与品质 能否利用茶树甲 圆形 浓绿叶 乙 长形 黄叶 两个杂合体为亲本 培育出椭圆形 淡绿叶的茶树 请用遗传图解说明 解析 由题意可知 黄绿叶的基因型是g y g和y同时存在 因此黄绿叶茶树的基因型有4种 f1要出现4种表现型 则有黄绿叶 亲本一定就要有g和y 有淡绿叶 亲本一定都有g和y 所以亲本的基因型为ggyy 浓绿叶基因型是g yy g存在 y不存在 黄叶的基因型是ggy g不存在 y存在 因此二者之间杂交时 若亲本的基因型为ggyy与ggyy或ggyy与ggyy时 则f1只有2种表现型 比例为1 1 淡绿叶基因型是ggyy 因此在黄绿叶茶树 g y 与浓绿叶茶树 g yy 中 基因型为ggyy ggyy的植株均可自交产生淡绿叶的子代 理论上选择基因型为ggyy的植株自交获得淡绿叶子代的比例更高 书写遗传图解时要注意符号和必要的文字说明 答案 1 4ggyy 2 ggyy与ggyy或ggyy与ggyy1 1 3 ggyy ggyyggyy 4 能 遗传图解如下所示 示例1 2010 全国卷 现有4个纯合南瓜品种 其中2个品种的果形表现为圆形 圆甲和圆乙 1个表现为扁盘形 扁盘 1个表现为长形 长 用这4个南瓜品种做了3个实验 结果如下 实验1 圆甲 圆乙 f1为扁盘 f2中扁盘 圆 长 9 6 1实验2 扁盘 长 f1为扁盘 f2中扁盘 圆 长 9 6 1实验3 用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的f1植株授粉 其后代中扁盘 圆 长均等于1 2 1 综合上述实验结果 请回答 1 南瓜果形的遗传受 对等位基因控制 且遵循 定律 2 若果形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 则圆形的基因型应为 扁盘的基因型应为 长形的基因型应为 3 为了验证 1 中的结论 可用长形品种植株的花粉对实验1得到的f2植株授粉 单株收获f2中扁盘果实的种子 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 则所有株系中 理论上有1 9的株系f3果形均表现为扁盘 有 的株系f3果形的表现型及其数量比为扁盘 圆 1 1 有 的株系f3果形的表现型及其数量比为 解析 本题主要考查自由组合定律及其推理 意在考查获取信息的能力 理解能力及实验与探究能力 1 由实验1和实验2中f2的三种表现型及其比例为9 6 1 可以确定南瓜果形是由两对等位基因控制 并且遵循自由组合定律 2 圆形果实的基因型为a bb aab 扁盘的基因型为a b 长形果实的基因型为aabb 3 由于f2中扁盘果实的基因型及其比例为1 9aabb 2 9aabb 2 9aabb 4 9aabb 用长形植株 aabb 的花粉对实验1中f2中扁盘植株授粉时 aabb植株所得的后代全部为aabb 即1 9株系为扁盘 aabb植株的后代中 aabb 扁盘 和aabb 圆形 各占一半 同样 aabb的后代中 也是aabb 扁盘 和aabb 圆形 各占一半 因此 后代中扁盘与圆形的比为1 1的株系为4 9 aabb的后代有4种基因型 3种表现型 比例为扁盘 aabb 圆 aabb aabb 长 aabb 1 2 1 答案 1 两自由组合 2 a bb和aab a b aabb 3 4 94 9扁盘 圆 长 1 2 1 1 基因的分离定律与自由组合定律的比较 2 运用分解相乘法巧解自由组合问题 1 解题思路自由组合定律以分离定律为基础 单独分析其中一对性状时都符合分离定律 因此可将自由组合问题先分解为若干个分离定律问题 然后运用乘法定律综合在一起来解决 2 解题案例 配子类型的问题规律 某一基因型的个体所产生配子种类 2n种 n为等位基因对数 如基因型为 aabbccdd的个体产生的配子种类数为23 8种 据双亲基因型 求子代基因型 表现型种类规律 子代基因型 表现型种类数等于每对性状按分离定律求出的基因型 表现型种类数的乘积 如基因型为 aabbcc与基因型为aabbcc的个体杂交 其后代基因型和表现型种类数依次为3 2 3 18种 和2 1 2 4种 据双亲基因型 求子代某一基因型或表现型所占比例规律 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 则 3 基因自由组合定律非常规比例归纳由于生物性状的表现可呈现一对基因影响多对性状 多对基因控制一对性状基因间相互作用及基因表达受环境影响等多种状况 故子代的性状表现可能呈现多元化 从而打破9 3 3 1的常规比例 如f2呈现9 3 4或15 1或9 7或9 6 1等性状分离比 如下表所示 1 2011 潍坊模拟 牵牛花中叶子有普通叶和枫形叶两种 种子有黑色和白色两种 现用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为亲本进行杂交 得到的f1为普通叶黑色种子 f1自交得f2 结果符合基因的自由组合定律 下列对f2的描述中错误的是 a f2中有9种基因型 4种表现型b f2中普通叶与枫形叶之比为3 1c f2中与亲本表现型相同的个体大约占3 8d f2中普通叶白色种子个体与枫形叶白色种子个体杂交将会得到两种比例相同的个体 答案 d 2 报春花的花色白色 只含白色素 和黄色 含黄色锦葵色素 由两对等位基因 a和a b和b 共同控制 两对等位基因独立遗传 显性基因a控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程 但当显性基因b存在时可抑制其表达 现选择aabb和aabb两个品种进行杂交 得到f1 f1自交得f2 则下列说法不正确的是 a 黄色植株的基因型是aabb或aabbb f1的表现型是白色c f2中的白色个体的基因型的种类数是7d f2中黄色 白色的比例是3 5 解析 由于 显性基因b存在时可抑制a表达 则亲代aabb 白色 aabb 白色 f1为aabb 白色 f1自交得f2 9a b 白色 3a bb 黄色 3aab 白色 1aabb 白色 黄色与白色的比例为3 13 f2中总共9种基因型 黄色植株的基因型是aabb或aabb 则白色个体的基因型种类是7种 答案 d 示例2 右图表示基因在染色体上的分布情况 其中不遵循基因自由组合定律的相关基因是 解析 位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂产生配子的过程中遵循基因的自由组合规律 而a a与d d 位于一对同源染色体上 它们之间不遵循基因自由组合定律 a a与b b a a与c c c c与d d分别位于非同源染色体上 它们之间遵循基因的自由组合定律 答案 a 1 基因自由组合定律的细胞学基础及适用范围 1 细胞学基础 2 适用范围 真核生物有性生殖的核遗传 由位于非同源染色体上的非等位基因控制的两对或两对以上的性状遗传 如图所示 a a和c c或b b和c c控制的性状遗传符合自由组合定律 而a a和b b控制的性状遗传则不符合自由组合定律 3 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对相对性状的基因均位于常染色体上 现有这种昆虫一个体的基因型如图所示 下列相关判断中正确的是 a 长翅与残翅 直翅与弯翅两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律b 该昆虫的一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型有4种c 该昆虫的细胞在减数第一次分裂后期移向同一极的基因为a a b bd 验证基因的自由组合定律时可用该昆虫与异性的aabbdd个体交配 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 该昆虫的一个初级精母细胞所产生的4个精细胞中 通常基因型只有2种 在减数第一次分裂后期时移向同一极的基因中通常没有等位基因 要验证a和a d和d这两对基因是否符合自由组合定律 常用的方法是测交 即可选用异性的aabbdd或aabbdd与该个体交配 答案 d 4 甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状 由非同源染色体上的两对基因共同控制 只有当同时存在两个显性基因 a和b 时 花中的紫色素才能合成 下列说法中正确的是 a 白花甜豌豆杂交 后代不可能出现紫花甜豌豆b 紫花甜豌豆自交 后代中紫花和白花的比例一定不是3 1c 基因型为aabb的紫花甜豌豆自交 后代中紫花和白花甜豌豆之比为9 7d 若杂交后代性状分离比为3 5 则亲本基因型只能是aabb和aabb 解析 白花甜豌豆 aabb与aabb 杂交 后代可能出现紫花甜豌豆 aabb 紫花甜豌豆 aabb 自交 后代中紫花和白花的比例是3 1 若杂交后代性状分离比为3 5 则亲本基因型也可能是aabb和aabb 答案 c 示例2 2010 浙江高考 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡 研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中 培育出一批转基因抗螟水稻 请回答 1 染色体主要由 组成 若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上 方法之一是测定该染色体的 2 选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到f1 从f1中选取一株进行自交得到f2 f2的结果如下表 分析表中数据可知 控制这两对性状的基因位于 染色体上 所选f1植株的表现型为 亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有 种 解析 本题考查染色体的组成 dna的结构 遗传规律等知识 意在对遗传规律的应用能力 遗传实验的设计能力及获取与处理信息的能力 1 属于基础知识的考查 主要考查染色体的化学组成和基因的基本检测方法即dna测序 2 从表中可以看出抗螟 不抗螟 3 1 非糯性 糯性 3 1 且四种性状分离比接近9 3 3 1 所以控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 且非糯性 抗螟为显性 容易推测f1为aabb a a对应非糯性 糯性 其亲本中抗螟非糯性的基因型可以是aabb aabb aabb aabb四种 3 检验是否为纯合子 可以用自交的方法 也可以用测交的方法 遗传图解需注明交配符号 亲本基因型和表现型 子代的基因型和表现型 答案 1 dna和组蛋白dna序列 2 非同源 两对 抗螟非糯性4 3 pbbpbb抗螟抗螟 f1bbf1bbbbbb抗螟抗螟抗螟不抗螟1 2 1 若f1均抗螟 说明该水稻为纯合子 反之 则为杂合子 或pbb bbpbb bb抗螟不抗螟抗螟不抗螟 f1bbf1bbbb抗螟抗螟不抗螟1 1若f1均抗螟 说明该水稻为纯合子 反之 则为杂合子 4 选取的f1是抗稻瘟病纯合子 抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上 遗传病概率求解归纳当两种遗传病之间具有 自由组合 关系时 各种患病情况的概率如表 以上规律可用下图帮助理解 5 多指症由显性基因a控制 先天性聋哑由隐性基因b控制 这两种遗传病的基因位于非同源染色体上 一对男性患多指 女性正常的夫妇 婚后生了一个手指正常的聋哑孩子 这对夫妇再生下的孩子为手指正常 先天性聋哑 既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是 a 1 2 1 4 1 8b 1 4 1 8 1 2c 1 8 1 2 1 4d 1 4 1 2 1 8 解析 根据亲子代表现型 可推出亲代基因型父aabb 母aabb 他们再生一个孩子情况如下 答案 a 示例 摩尔根是一位勇于怀疑 勤奋实践的人 最初 他认为孟德尔定律是正确的 因为该定律建立在可靠的实验基础上 后来 由于在自己所做的果蝇杂交实验中 没有取得孟德尔类似的结果 便对这一定律产生了怀疑 甚至明确表示不相信孟德尔的遗传结论 再后来 他勤奋地进行了一系列的实验 当大量的果蝇实验结果确认了孟德尔定律之后 他不仅承认而且还发现了新的定律 1 据你所学推测 摩尔根选用果蝇做实验材料 是因为果蝇 突变类型多 具有多对易于区分的 生活周期短 恒温25 条件下 繁殖一代只需10天 与植物杂交实验相比 能大大缩短 进行典型的 生殖 且繁殖能力强 能产生大量后代 便于应用 方法对实验数据进行分析 2 据你所学推测 从控制两对相对性状有关的基因所在的位置分析 摩尔根开始的实验未能得到孟德尔自由组合的典型分离比9 3 3 1的原因 可能是 如图为果蝇的染色体模式图 野生型和4种突变型的性状表现 控制性状的基因符号 基因所在染色体的编号如下表 注 每种突变型未列出的性状表现与野生型的性状表现相同 5种果蝇均为纯合子 可作为杂交实验的亲本 请选择合适品种的果蝇 设计一套杂交方案 同时验证以下两个问题 问题一 果蝇的灰体 黑檀体这对相对性状由一对等位基因控制 问题二 基因的自由组合定律 1 实验原理是 2 实验步骤 选择表现型为 雌 和 雄 的果蝇杂交 3 对问题一的预期结果及结论 对问题二的预期结果及结论 解析 作为基因传递规律探究的遗传材料 应具备相对性状明显 生长周期短产生子代多等实验优点 若控制两对相对性状的基因不能分别位于两对同源染色体上 如位于细胞质中或位于一对同源染色体上 则杂交子代不能体现孟德尔自由组合定律典型分离比 若某相对性状由一对等位基因控制 则杂合子自交子代应产生3 1性状分离比 由两对等位基因控制时 杂合子自交子代应呈现9 3 3 1的性状分离比 欲验证基因自由组合定律 需选择两对相对性状 且相关基因分别位于两对同源染色体上的亲本做杂交实验 答案 1 相对性状 实验周期 有性 或答卵式 统计学 2 所研究的两对相对性状有关的基因 在一对同源染色体上 所研究的两对相对性状有关的基因 有一种在细胞质中 其他合理答案也可 1 一对等位基因控制的一对相对性状的纯合子杂交产生的f1自交产生的f2性状分离比接近3 1 两对同源染色体上的两对等位基因控制的两对相对性状的纯合子杂交产生的f1自交产生的f2性状分离比接近9 3 3 1 2 残翅灰体长翅黑檀体 或翻翅灰体正常翅黑檀体 以下对应 在适宜条件下培养 并让f1自交 分别统计f2中灰体 黑檀体的个体数 长翅灰体 残翅灰体 长翅黑檀体 残翅黑檀体的个体数 3 灰体 黑檀体的个体数量比接近3 1 果蝇的灰体 黑檀体这对相对性状由一对等位基因控制 长翅灰体 残翅灰体 长翅黑檀体 残翅黑檀体的个体数量比接近9 3 3 1 非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循自由组合定律 注 此处测交方案不可行 因没有双隐性个体 1 利用基因的自由组合定律对两对等位基因是否位于一对同源染色体上进行判断 1 自交法 用f1 双显杂合子 自交 看后代的性状分离比 若符合9 3 3 1 则这两对等位基因不位于一对同源染色体上 反之 则可能是位于同一对同源染色体上 2 测交法 用f1 双显杂合子 与双隐性类型测交 看后代的性状分离比 若符合1 1 1 1 则这两对等位基因不位于一对同源染色体上 反之 则可能是位于同一对同源染色体上 2 利用基因的自由组合定律对生物个体的基因型进行判断 1 测交法 用未知基因型的生物个体与隐性类型杂交 观察后代的性状分离比 后代的性状及比例反映出待测亲本产生的配子类型及比例 从而可以推知亲本的基因型 2 自交法 用未知基因型的生物个体自交 观察后代的性状分离比来推知亲本的基因型 1 2010 安徽高考 南瓜的扁形 圆形 长圆形三种瓜形由两对等位基因控制 a a和b b 这两对基因独立遗传 现将2株圆形南瓜植株进行杂交 f1收获的全是扁盘形南瓜 f1自交 f2获得137株扁盘形 89株圆形 15株长圆形南瓜 据此推断 亲代圆形南瓜植株的基因型分别是 a aabb和aabbb aabb和aabbc aabb和aabbd aabb和aabb 解析 由题知 控制瓜形的两对基因独立遗传 符合基因的自由组合定律 f2代中扁盘形 圆形 长圆形 9 6 1 根据基因的自由组合定律 f2代中扁盘形 圆形 长圆形的基因型通式分别为 a b aab a bb aabb 已知亲代圆形南瓜杂交获得的全是扁盘形 因而可确定亲代的基因型分别是aabb和aabb 答案 c 2 2010 上海高考 控制植物果实重量的三对等位基因a a b b和c c 对果实重量的作用相等 分别位于三对同源染色体上 已知基因型为aabbcc的果实重120克 aabbcc的果实重210克 现有果树甲和乙杂交 甲的基因型为aabbcc f1的果实重135 165克 则乙的基因型是 a aabbccb aabbccc aabbccd aabbcc 答案 d 3 2010 北京高考 决定小鼠毛色为黑 b 褐 b 色 有 s 无 s 白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上 基因型为bbss的小鼠间相互交配 后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是 a 1 16b 3 16c 7 16d 9 16 解析 基因型为bbss的小鼠间相互交配 后代表现型比为9 3 3 1 其中黑色有白斑小鼠 基因型为b ss 的比例为3 16 答案 b 4 2010 重庆高考 请回答有关绵羊遗传与发育的问题 1 假设绵羊黑面 a 对白面 a 为显性 长角 b 对短角 b 为显性 两对基因位于常染色体上且独立遗传 在两组杂交实验中 组子代只有白面长角和白面短角 数量比为3 1 组子代只有黑面短角和白面短角 数量比为1 1 其亲本的基因型组合是 组 组 纯种与非纯种的黑面长角羊杂交 若子代个体相互交配能产生白面长角羊 则杂交亲本的基因型组合有 假设绵羊的面色性状属于细胞质遗传 则不同面色的羊杂交 其后代面色性状 填 能 或 不能 出现一定分离比 3 克隆羊多利是将多塞特母羊的乳腺细胞核注入苏格兰羊的去核卵细胞中 将此融合卵细胞培养后植入母羊体内发育而成 比较三种细胞内的x染色体数 多塞特羊交配后产生的正常受精卵 多利羊的体细胞 苏格兰羊的次级卵母细胞 填 或 已知哺乳动物的端粒 由dna组成的染色体末端结构 在个体发育开始后 随细胞分裂不断缩短 因此 多利的端粒长度应比普通同龄绵羊的 解析 1 控制绵羊面色和角性状的基因独立遗传 符合基因的自由组合定律 组杂交后代数量比为3 1 而且只有白面长角和白面短角 白面和短角均为隐性性状 因而可确定亲本基因型为aabb aabb 组杂交后代黑面短角 白面短角 1 1 亲本基因型为aabb aabb 纯种黑面长角羊的基因型为aabb 非纯种的黑面长角羊的基因型通式为a b 若子代个体相互交配出现白面长角羊 说明亲本中存在a基因 但是否存在b基因不确定 所以亲本的基因型组合可能为aabb aabb或aabb aabb 2 细胞质遗传具有母系遗传的特点 不同面色的羊杂交 后代面色表现为母本的性状