高考生物专题复习 第41讲 基因自由组合定律课件 大纲人教版.pptVIP

第41讲基因自由组合定律 第41讲 考点整合 考点一两对相对性状的遗传实验 1 过程 p 黄圆 绿皱选择具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交 f1 f1只表现出 性性状 f2 f2分离比为 且出现性状重新组合 黄圆 显 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 9 3 3 1 2 解释要点 1 豌豆的粒色由 同源染色体上的 基因控制 y y 粒形由 同源染色体上的 基因控制 r r 2 f1为含两对等位基因的 在 时 由于 基因分离 非同源染色体上的 基因自由组合 分别形成数量相等的四种雌雄配子 即 1 4 1 4 1 4 1 4 3 传粉受精时 雌雄配子结合是 的 即不同配子间结合机会 从而存在 种均等的雌雄配子结合方式 4 f2形成 种表现型 种基因型 如下表 第41讲 考点整合 一对 等位 另一对 等位 等位 减数分裂形成配子 非等位 等位 yr yr yr yr 随机 均等 16 4 9 第41讲 考点整合 黄色圆粒 yyrr 2 16 yyrr yyrr 黄色皱粒 yyrr yyrr 绿色圆粒 yyrr yyrr 绿色皱粒 yyrr 3 验证 1 验证方法 即 2 理论分析 如果两对等位基因 y y与r r 分别位于 染色体上 根据减数分裂的规律 f1两对等位基因通过自由组合应分别产生四种 数量 的雌雄配子 由于隐性类型只能产生 种 配子 因此 测交后代表现型的种类及比例能反映f1所产生的 种类及比例 从而证明f1的基因型及减数分裂时不同对的基因是否自由组合 第41讲 考点整合 测交实验 f1 双隐性类型 两对同源 yr yr yr yr 相等 一 yr 配子 3 试验结果 4 实验结论 假设成立 即f1的基因型是yyrr 在形成配子时不同对的基因是自由组合 第41讲 考点整合 考点二基因自由组合定律的实质 位于 染色体上的 基因的分离或组合是互不干扰的 在进行减数分裂形成配子的过程中 染色体上的 基因彼此分离 同时 染色体上的 基因自由组合 只有非同源染色体上的非等位基因才能进行自由组合 与等位基因的分离一样 自由组合的过程发生在减数第一次分裂后期 第41讲 考点整合 非同源 非等位 同源 等位 非同源 非等位 考点三基因自由组合定律在实践中的应用 1 指导育种工作 方法 原理 优点 集中不同品种的优良性状 2 用于医学实践 为遗传病的 提供理论依据 第41讲 考点整合 杂交育种 基因重组 预测和诊断 考点四孟德尔获得成功的原因 1 是成功的首要条件 2 在对生物性状进行分析时 首先针对 的传递情况进行研究 然后再研究 这种由单因素到多因素的研究方法也是成功的重要原因 3 应用 方法对实验结果进行分析 第41讲 考点整合 正确选用实验材料 一对相对性状 两对或多对相对性状 数学统计 4 科学设计实验程序 在对实验数据大量分析的基础上 合理地提出假设 并设计新实验来验证假说 使结果可信而有说服力 孟德尔遗传定律只适用于真核生物有性生殖过程的细胞核遗传 基因的分离定律适用于一对等位基因的遗传 自由组合定律适用于两对及两对以上的位于非同源染色体上的非等位基因的遗传 而对于原核生物 无性生殖 有性生殖的细胞质遗传及同一对同源染色体上的多对非等位基因的遗传不适用 第41讲 考点整合 探究点一自由组合定律的细胞学基础 实质 使用范围及延伸 1 基因自由组合定律的实质与减数分裂 细胞学基础 第41讲 要点探究 第41讲 要点探究 理解基因的自由组合定律的实质 要注意理解三点 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 第41讲 要点探究 2 在减数分裂过程中配子产生数目情况 非等位基因在非同源染色体上 第41讲 要点探究 3 基因自由组合定律的适用条件 1 适用两对或两对以上相对性状的遗传 并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上 2 非同源染色体上的非等位基因自由组合 发生在减数第一次分裂过程中 因此只有进行有性生殖的生物 才能出现基因的自由组合 3 按遗传基本定律 遗传的基因均位于细胞核中的染色体上 所以 基因的分离定律和基因的自由组合定律 均是真核生物的细胞核遗传规律 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 第41讲 要点探究 4 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 第41讲 要点探究 5 基因自由组合定律与分离定律的关系 1 两大基本遗传定律的区别 第41讲 要点探究 2 联系 发生时间 两定律均发生于减 后期 是同时进行 同时发挥作用的 相关性 非同源染色体上非等位基因的自由组合是在同源染色体上等位基因分离的基础上实现的 即基因分离定律是自由组合定律的基础 范围 两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律 第41讲 要点探究 易错易混点 f1产生四种数量相等的配子是指f1产生的雄配子有yr yr yr yr四种且数量相等 f1产生的雌配子也有yr yr yr yr四种且数量相等 而不是指雌配子数量等于雄配子数量 事实上 进行有性生殖的生物 产生的雄配子数量远远多于雌配子的数量 第41讲 要点探究 例1 2010 北京卷 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 第41讲 要点探究 b 解析 本题考查基因的自由组合定律的有关知识 属于容易题 基因型为bbss的小鼠相互交配 后代中双显性 黑色无白斑 一显一隐 黑色有白斑 一显一隐 褐色无白斑 双隐性 褐色有白斑 9 3 3 1 故正确答案为b 点评 两对相对性状独立遗传时 杂交后代的比例需要牢记 并可以结合比例拓展孟德尔的遗传定律 以下变式题考查对孟德尔遗传定律的扩展 第41讲 要点探究 2010 宁夏卷 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 变式题 第41讲 要点探究 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 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 第41讲 要点探究 自由组合定律 第41讲 要点探究 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 第41讲 要点探究 9紫 3红 4白 解析 本题考查基因的自由组合定律的相关知识 属于中档题 1 由实验2和实验4的结果 可看出该植物的花色的遗传是由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制的 遵循基因的自由组合定律 2 结合孟德尔的9 3 3 1 分析实验2和实验4的结果 可见紫色是由两个显性基因控制的 红色由一对显性基因和一对隐性基因控制 再结合实验3 白色可能由一个显性基因和一对隐性基因控制 也可能由两对隐性基因控制 实验1中亲本中的紫花基因型为aabb 红花基因型是aabb或aabb 若aabb aabb f1是aabb 自交产生的f2是3a bb 紫花 和1aabb 红花 第41讲 要点探究 若aabb aabb f1是aabb 自交产生的f2是3aab 紫花 和1aabb 红花 3 依题意 实验2 红 白甲 得到的f2中紫花基因型为1 9aabb 2 9aabb 2 9aabb 4 9aabb f2植株自交 在所有株系中4 9的株系f3为4 9aabb自交的后代 其花色的表现型及其数量比为9紫 3红 4白 第41讲 要点探究 探究点二多对基因遗传时基因型 表现型的确定方法 基因决定性状 基因型决定表现型 只要能确定基因型即可判断出表现型 因此 在这里重点介绍基因型的确定方法 不同的题型或者同一题型往往可有多种分析判断方法 但从简单 有效 直观的角度出发 主要有以下三种 1 已知亲本表现型 基因型 判断子代的基因型 表现型及其比例 分解组合法 即将自由组合问题转化为若干个基因分离定律的问题 然后再将结果按随机原则组合起来 这种方法的依据是 基因的自由组合定律是以基因的分离定律为基础的 如孟德尔对自由组合现象的解释教材采用了棋盘法 采用分解组合法则更简洁明了 将f1黄色圆粒豌豆 yyrr 自交拆分为f1黄色 yy 自交和圆粒 rr 自交 然后再组合 第41讲 要点探究 表解如下 第41讲 要点探究 如此 子代的基因型 表现型种类及其比例就一目了然了 如果只需判断子代的表现型可直接拆分后只用子代表现型及其比例进行组合 如f1黄色豌豆自交后代3 4为黄色豌豆 1 4为绿色豌豆 f1圆粒豌豆自交后代3 4为圆粒豌豆 1 4为皱粒豌豆 再将子代表现型及比例随机组合 各自的比例相乘 后即可得到与杂交试验结果完全一致的四种表现型及比例 2 已知亲代表现型 子代的表现型及比例 判断亲代的基因型 比例法和基因式法 第41讲 要点探究 1 根据后代性状分离比解题 若后代性状分离比为显性 隐性 3 1 则双亲均为杂合子 若后代性状分离比为显性 隐性 1 1 则双亲中具有显性性状的个体为杂合子 具有隐性性状的个体为隐性纯合子 若子代只有显性性状 则双亲中至少一方为显性纯合子 2 运用隐性纯合突破法解题 隐性性状的个体可直接写出其基因型 显性性状可写出部分基因型 基因式 再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识 能够推出亲代的基因型 如表现型为高茎圆粒豌豆其基因式可写为d r 子代中如果有矮茎皱粒豌豆 则其基因型为ddrr 子代中如全为高茎圆粒则其基因型为ddrr 第41讲 要点探究 3 运用综合分析法解题 如据题知一个亲本的基因型为bbcc 另一个为bbc 后代中四种表现型个体比近似于3 1 3 1 即总份数为8 根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子 另一个亲本能产生四种配子 雌雄配子随机结合的可能性有8种 另一个亲本的基因型为bbcc 第41讲 要点探究 易错易混点 自由交配与自交的区别 第41讲 要点探究 例2某种牧草体内形成氰的途径为 前体物质 产氰糖苷 氰 基因a控制前体物质生成产氰糖苷 基因b控制产氰糖苷生成氰 表现型与基因型之间的对应关系如下表 1 在有氰牧草 aabb 后代中出现的突变个体 aabb 因缺乏相应的酶而表现无氰性状 如果基因b与b的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同 则翻译至mrna的该点时发生的变化可能是 编码的氨基酸 或者是 第41讲 要点探究 种类 不同 合成终止 或翻译终止 2 与氰形成有关的两对基因自由组合 若两个无氰的亲本杂交 f1均表现为有氰 则f1与基因型为aabb的个体杂交 子代的表现型及比例为 3 高茎与矮茎分别由基因e e控制 亲本甲 aabbee 和亲本乙 aabbee 杂交 f1均表现为有氰 高茎 假设三对等位基因自由组合 则f2中能稳定遗传的无氰 高茎个体占 4 以有氰 高茎与无氰 矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本 通过杂交育种 可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草 请以遗传图解简要说明 第41讲 要点探究 有氰 无氰 1 3 或有氰 有产氰糖苷 无氰 无产氰糖苷 无氰 1 1 2 3 64 第41讲 要点探究 第41讲 要点探究 解析 1 如果基因b与b的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同 则翻译至mrna的该位点时发生的变化可能是 编码的氨基酸 种类 不同 错义突变 或者是合成终止 或翻译终止 无义突变 该突变不可能是同义突变 2 依题意 双亲为aabb和aabb f1为aabb aabb与aabb杂交得1aabb 1aabb 1aabb 1aabb 子代的表现型及比例为有氰 无氰 1 3 或有氰 有产氰糖苷 无氰 无产氰糖苷 无氰 1 1 2 3 亲本甲 aabbee 和亲本乙 aabbee 杂交 f1为aabbee 则f2中能稳定遗传的无氰 高茎个体为aabbee aabbee aabbee 占1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 3 64 第41讲 要点探究 4 以有氰 高茎 aabbee 与无氰 矮茎 aabbee 两个能稳定遗传的牧草为亲本杂交 遗传图解如下 后代中没有符合要求的aab e 或aabbe 的个体 因此无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草 杂交育种是一种常规育种方法 一般按如下程序进行 1 选择合适的具有不同优良性状的不同品种作亲本 一般要求亲本为纯合子 可通过连续自交纯化 种植 开花时期进行人工授粉完成杂交 收获f1种子 2 种植f1 让其自交 收获f2种子 3 种植f2 选择符合需要的性状类型自交留种 逐年种植连续自交并淘汰不符合的性状类型 直至不发生性状分离为止 探究点三杂交育种及遗传图解的认识 第41讲 要点探究 易错易混点 在育种问题上高考常常要求用遗传图解表示育种过程 遗传图解的书写一定要规范 第41讲 要点探究 例3回答下列小麦杂交育种的问题 1 设小麦的高产与低产受一对等位基因控制 基因型aa为高产 aa为中产 aa为低产 抗锈病与不抗锈病受另一对等位基因控制 用b b表示 只要有一个b基因就表现为抗病 这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律 现有高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系杂交产生f1 f1自交得f2 f2的表现型有 种 其中能稳定遗传的高产抗锈病个体占f2的比例为 第41讲 要点探究 6 1 16 选出f2中抗锈病的品系自交得f3 请在下表中写出f3各种基因型的频率 第41讲 要点探究 bb 1 2 bb 1 3 bb 1 6 2 另假设小麦高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因 a与a e与e 控制 且含显性基因越多 产量越高 现有高产与低产两个纯系杂交得f1 f1自交得f2 f2中出现了高产 中高产 中产 中低产 低产五个品系 f2中 中产的基因型为 在图41 2中画出f2中的高产 中高产 中产 中低产 低产五个品系性状分离比的柱状图 第41讲 要点探究 aaee aaee aaee 解析 1 由题意可知 小麦的高产与低产这一对性状在f2代中有三种表现型 抗锈病和不抗锈这对相对性状在f2中有两种表现型 两对性状自由组合 所以f2中表现型有3 2 6种 能稳定遗传的高产抗锈病个体占f2的比例为1 16 f2中抗锈病个体基因型有bb和bb 让该品系自交时产生bb bb bb基因型概率分别为 第41讲 要点探究 2 根据题意 f2中表现为高产 中高产 中产 中低产 低产五个品系的各自所含显性基因的数目分别为4 3 2 1 0 根据基因的自由组合定律 f2中中产的基因型为aaee aaee aaee三种 f2中表现型所占比例分别为高产 中高产 aabb aabb 占 中产 aaee aaee aaee 占 中低产 aabb aabb 占 低产 aacc 占 第41讲 要点探究 探究点四基因的自由组合定律拓展 基因自由组合定律的正常分离比为9 3 3 1 但在一些试题中出现了一些特殊的比例 如15 1 13 3 9 7 12 3 1 9 6 1 9 3 4等比例 实际上都是9 3 3 1的变式比 1 互补和累加 1 互补作用 两对基因在显性纯合 或杂合 时共同决定新性状的发育 只有一对显性基因或两对基因都是隐性时 才表现某一亲本的性状 所以在f2中能出现9 7的表现型比率 第41讲 要点探究 2 累加作用 两种显性基因同时存在时产生一种性状 单独存在时则能产生第二种相似的性状 当两对都是隐性基因时则表现出第三种性状 所以在f2中出现9 6 1的表现型比率 3 重叠作用 不同对的基因对表现型产生相同的影响 并且具有重叠作用 使f2中出现15 1的表现型比率 4 当两对非等位基因决定同一性状时 由于基因的相互作用 后代会出现某一性状的叠加 表现型只与显性基因数量多少有关 第41讲 要点探究 2 基因相互抑制现象 1 显性上位 两对独立遗传的基因共同对某一性状发生作用 其中一对基因对另一对基因的表现有阻碍作用 起阻碍作用的基因是显性基因 基因型为a b 或aab 时呈现一种表现型 所以f2表现型的分离比例为12 3 1 2 隐性上位 在两对互作的基因中 其中一对隐性基因对另一对基因起上位阻碍作用 也就是说bb对a 起阻碍作用 当基因型为a bb或aabb时表现同一种表现型 所以f2表现型的分离比例为9 3 4 3 抑制作用 在两对独立基因中 其中一对显性基因本身并不控制性状的表现 但对另一对基因的表现有抑制作用 称这对基因为显性抑制基因 所以f2表现型的分离比例为13 3 第41讲 要点探究 易错易混点 两对相对性状杂交产生的后代中 若出现9 3 3 1 15 1 13 3