2009高考生物一轮复习精品学案：基因的自由组合定律（旧人教版必修2）（原创）.doc

高考资源网（），您身边的高考专家课题：第六章 遗传和变异 第二节 遗传的基本规律 二、基因的自由组合定律一、【自主学习】 1、两对相对性状的遗传实验过程：P：黄色圆粒（纯合）绿色皱粒（纯合）-F1 色 粒（杂合）-F2 圆绿圆黄 绿 =9331特点：F1均为黄圆，F2产生两种新的性状组合类型 和 ，这是基因重新组合（ ）的结果。2、对自由组合现象的解释黄色和绿色是一对 性状，圆粒和皱粒是另一对 性状，且两对相对性状分别由两对同源染色体上的两对 基因分别控制。亲本基因型为YYRR和yyrr，分别产生 、 的配子。F1的基因型为 ，Y对 呈显性，R对 呈显性，F1表现型为 （杂合）。F1自交通过减数分裂产生配子时，根据基因的分离定律，每对等位基因（Y与y，R与r）随着同源染色体分离而分开，即Y与 分离，R与 分离。与此同时，非等位基因（Y与R，Y与r，y与R，y与r）随着非同源染色体的自由组合而组合（Y与 或 ，y与 或 ），这里的等位基因分离和非等位基因的自由组合是彼此 ，互不干扰，这样，F1产生的雌、雄配子就各有四种：YR、Yr、yR、yr，且数目比接近1111。F2形成16种配子结合方式，有9种基因型，4种表现型，如下表：YYRR YYrr yyRR yyrr （双纯，4种，各为1/16） YYRr YyRR Yyrr yyRr （一纯一杂，4种，各为2/16） YyRr （双杂，1种，为4/16） Y R Y rr yyR yyrr黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒9 3 3 1亲本性状类型 重组性状类型 重组性状类型 亲本性状类型3、对自由组合现象解释的验证孟德尔为了验证对自由组合现象的解释是否正确，又设计了另一个试验-测交实验。测交就是让杂种子一代F1（YyRr）与 （yyrr）杂交，用来测定F1的基因型。按照孟德尔提出的假设，F1（YyRr）能够产生四种类型的配子，即YR、Yr、yR、yr，且数目相等；而隐性纯合子（yyrr）只产生含有隐性基因的配子yr。所以，测交的结果应当产生四种类型的后代：黄色圆粒（YyRr）、黄色皱粒（Yyrr）、绿色圆粒（yyRr）、绿色皱粒（yyrr），且它们的数量应该接近相等。孟德尔用杂种子一代与隐性纯合体相交，无论是以F1作为母本还是作为父本，实验结果显示，F2产生四种表现型，且性状分离比接近1111，符合预期设想。就是说，测交证实了F1是两对基因的 体。在F1产生配子时，在同源染色体上的 基因分离的同时，非同源染色体上的 基因进行了重新组合，并且进入不同的配子中。4、基因自由组合定律的实质位于非同源染色体上的 基因的 或 互不干扰。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的 基因彼此分离的同时，非同源染色体上的 基因自由组合。5、基因自由组合定律在实践中的应用理论上，是生物变异的来源之一（基因重组）；实践上利用基因重组进行杂交育种。二、【合作探究】1、杂合子(AaBb)产生的配子种类和数量比较：可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞一个雄性个体一个卵原细胞一个雌性个体2、两个基本定律的比较：基因的分离定律基因的自由组合定律亲本性状基因位置F1配子类型 F2表现型F2基因型遗传实质应用联系三、【精彩回放】1、(08上海生物)据右图，下列选项中不遵循基因自由组合规律的是（ ）2、(08广东理基)两对基因（Aa和Bb）位于非同源染色体上，基因型为AaBb的植株自交，产生后代的纯合体中与亲本表现型相同的概率是（ ）A34B14C316D1163、(08广东文基)两对基因（A-a和B-b）自由组合，基因型为AaBb的植株自交，得到的后代中表现型与亲本不相同的概率是（ ）A1/4 B3/4 C7/16 D9/164、(08理综 3118分）某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（a）为显性，紧穗（B）对松穗（b）为显性，黄种皮（D）对白种皮（d）为显性，各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答：（1）如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮，那么播种F1植株所结的全部种子后，长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？为什么？（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到？为什么？（3）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出F2代的表现型及其比例。（4）如果杂交失败，导致自花受粉，则子代植株的表现型为，基因型为；如果杂交正常，但亲本发生基因突变，导致F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株，该植株最可能的基因型为。发生基因突变的亲本是本。5、(08理综II 3117分）某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定。只要基因R存在，块根必为红色，rrYY或rrYy为黄色，rryy为白色；在基因M存在时果实为复果型，mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。（1）请写出以二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株为原始材料，用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。（2）如果原始材料为二倍体红色块根、复果型的植株，你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型的三倍体种子？为什么？6、(08重庆 31 ) 2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上。请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：（1）在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用对DNA进行切割，然后将DNA片段与结合成重组DNA，再将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等。（2）家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕条双链DNA分子的核苷酸序列.（3）决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫；剩下的序列最多能编码个氨基酸（不考虑终止密码子），该序列叫 。（4）为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步的选育来完成。这些变异的来源有： 。（5）在家蚕遗传中，黑色（B）与淡赤色（b）是有关蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的相对性状，黄茧（D）与白茧（d）是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到的子代数量比如下表：请写出各组合中亲本可能的基因型：组合一组合二组合三让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是。7、(08四川31、18分）已知某植物的胚乳非糯（H）对糯（h）为显性，植株抗病（R）对感病（r）为显性。某同学以纯合的非糯感病品种为母本，纯合的糯抗病品种为父本进行杂交实验，在母本植物上获得的F1种子都表现为非糯。在无相应病原体的生长环境中，播种所有的F1种子，长出许多的F1植物，然后严格自交得到F2种子，以株为单位保存F2种子，发现绝大多数F1植株所结的F2种子都出现糯与非糯的分离，而只有一株F1植株（A）所结的F2种子全部表现为非糯，可见这株F1植株（A）控制非糯的基因是纯合的。请回答：从理论上说，在考虑两对性状的情况下，上述绝大多数F1正常自交得到的F2植株的基因型有_种，表现型有_种。据分析,导致A植株非糯基因纯合的原因有两种：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可以分析F2植株的抗病性状，因此需要对F2植株进行处理。这种处理是_。如果是由于母本自交，F2植株的表现型为_。其基因型是_；如果是由于父本控制糯的一对等位基因中有一个基因发生突变，F2植株的表现型为_，其基因型为_。如果该同学以纯合的糯抗病品种为母本，纯合的非糯感病品种为父本，进行同样的实验，出现同样的结果，即F1中有一株植株所结的F2种子全部表现为非糯，则这株植株非糯基因纯合的原因是_，其最可能的基因型为_。8、(08宁夏2923分）回答下列、题：、某植物的花色由两对自由组合的基因决定。显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。请回答：开紫花植株的基因型有种，其中基因型是的紫花植株自交，子代表现为紫花植株：白花植株9：7。基因型为和的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株：白花植株3：1。基因型为的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。9、(08江苏生物)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下图所示，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）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有 。（3）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 。10、(08海南)芽的分生组织细胞发生变异后，可表现为所长成的枝条和植株性状改变，称为芽变。（1）为确定某果树枝条的芽变是否与染色体数目变异有关，可用 观察正常枝条与芽变枝条的染色体数目差异。（2）桃树可发生芽变。已知桃树株型的高株（D）对（d）为显性，果型的圆（A）对扁（a）为显性，果皮毛的有毛（H）对无毛（h）为显性，现从高株圆果有毛的桃树（DdAaHh）中，选到一株高株圆果无毛的芽变个体（这一芽变是由一对等位基因中一个基因突变造成的）。在不考虑再发生其他突变的情况下，未芽变桃树（DdAaHh）测交后代发生分离的性状有 ，原因是 ；芽变桃树测交后代发生分离的性状有 ，原因是 。（3）上述桃树芽变个体用枝条繁殖，所得植株群体性状表现如何？请用细胞分裂的知识解释原因。11、(07江苏生物)（多选）已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性，控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2代理论上为（ ）A12种表现型B高茎子粒饱满：矮茎子粒皱缩为15：1C红花子粒饱满：红花子粒皱缩：白花子粒饱满：白花子粒皱缩为9：3：3：1D红花高茎子粒饱满：白花矮茎子粒皱缩为27：112、(07广东生物) （多选）果蝇中，正常翅(A)对短翅（a)显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼(B）对白眼（b)显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交，你认为杂交结果正确的是（ ）A. F1代中无论雌雄都是红眼正常翅 B. F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的父方C. F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等 D. F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等13、（07理综II 20分）填空回答：（1）已知番茄的抗病与感病、红果与黄果、多室与少室这三对相对性状各受一对等位基因的控制，抗病性状用A、a表示，果色用B、b表示、室数用D、d表示。为了确定每对性状的显、隐性，以及它们的遗传是否符合自由组合定律，现选用表现型为感病红果多室和_两个纯合亲本进行杂交，如果F1表现抗病红果少室，则可确定每对性状的显、隐性，并可确定以上两个亲本的基因型为_和_。将F1自交得到F2，如果F2的表现型有_种，且它们的比例为_ _，则这三对性状的遗传符合自由组合规律。(2)若采用植物组织培养技术，从上述F1番茄叶片取材制备人工种子、繁殖种苗，其过程可简述为如下5个步骤： 上述过程中去分化发生杂第 _步骤，再分化发生在第 步骤，从叶组织到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有 。14、(07重庆理综 21分）李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖，其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远缘杂交，培育成了多个小偃麦品种，请回答下列有关小麦遗传育种的问题：(1)如果小偃麦早熟（A）对晚熟（a）是显性，抗干热（B）对不抗干热（b）是显性（两对基因自由组合），在研究这两对相对性状的杂交试验中，以某亲本与双隐性纯合子杂交，F1代性状分离比为1：1，请写出此亲本可能的基因型：_。(2)如果决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在叶绿体DNA上，若以抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交，要得到抗寒早熟个体，需用表现型为_的个体作母本，该纯合的抗寒早熟个体最早出现在_代。(3)小偃麦有蓝粒品种，如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于染色体变异中的_变异，如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F1代自交，请分别分析F2代中出现染色体数目正常与不正常个体的原因：_。(4)除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交。普通小麦（六倍体）配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为_；黑麦配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1，则黑麦属于_倍体植物；普通小麦与黑麦杂交，F1代体细胞中的染色体组数为_，由此F1代可进一步育成小黑麦。四、【过关练习】1、基因型这AaBb(两对等位基因位于两对同源染色体上)的小麦, 用其花粉培养成幼苗,用秋水仙素处理,所有成体自交后代的表现型种类及比例为（ ）A、1种,全部 B、2种,3:1 C、4种,1:1:1:1 D、4种,9:3:3:12、（多选）已知玉米籽粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到F1，F1自交或测交，预期结果正确的是（ ）A、自交结果中黄色非甜与红色甜比例9:l B、自交结果中黄色与红色比例3:1.非甜与甜比例3:lC、测交结果为红色甜：黄色非甜：红色非甜：黄色甜为1:1:1:1D、测交结果为红色与黄色比例1:1，甜与非甜比例1:13、玉米间作与单作相比，可以明显提高产量。易染病抗倒伏玉米甲（aaBB）与抗病易倒伏玉米乙（AAbb）间作，甲株所结玉米胚、胚乳的基因型分别是（ ）AaBb aaBB AAbb AaaBBb aaaBBB AAAbbbA、 B、 C、 D、圆粒皱粒绿色黄色4、一对豌豆亲本杂交，按每对相对性状遗传对其子代的表现型进行统计，结果如图所示，则杂交后代中，新出现的类型占的比例为（ ）A、1/16 B、1/9C、1/4 D、1/35、具有两对相对性状的纯合豌豆杂交（控制两对相对性状的基因遵循自由组合规律）得到F1，F2自交，其配子和部分F2基因型如下表所示。据此判断，下列不正确的叙述是（ ）配子YRYryRyrYR12YyRrYr3yR4YryyrrA、表中Y、y、R、r基因的编码区是间隔的、不连续的B、1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为32；41C、F2中出现表现型不同于亲本的表现型的比例是6/16或10/16D、表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体6、下列最能体现遗传规律本质的选项是（ ）A、杂合的高茎豌豆自交，后代出现3：1的性状分离B、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交，F1全是黄色圆粒豌豆C、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交，F1产生四种比例相等的配子D、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交，F2有四种表现型，比例为9：3：3：17、已知基因A、B、C及其等位基因分别位于三对同源染色体上，现有一对夫妇，妻子的基因型AaBBCc，丈夫的基因型为aaBbCc，则其子女中的基因型为aaBBCC的比例和出现具有aaB C 表现型女儿的比例分别为（ ）A、1/16 ，3/16 B、1/8 , 3/8 C、1/16 ， 3/8 D、1/8 ， 3/168、假设三对基因（Aa、Cc和Dd）分别位于不同对的同源染色体上，右图表示某个生物的精细胞，请根据细胞内的基因组成情况，判断其至少来自几个精原细胞（ ）A、2个 B、3个 C、4个 D、8个9、某植物的非糯性对糯性是显性，分别由基因A和a控制；抗病对染病是显性，分别由基因T和t控制，这两对等位基因分别位于不同对的同源染色体上。现有基因型分别为AaTt、AATt的甲、乙两类植株，它们既能自花传粉，也能异花传粉，且在自然状况下能进行自由传粉。现将甲、乙植株间行种植在同一块地上。问：（1）它们产生的子一代基因型共有_种。（2）甲类植株自交产生的子一代中，AATt个体出现的几率是_。（3）已知种子的糯性与所含淀粉的种类有关，请说明糯性基因是如何决定其糯性_。10、已知小麦的高秆对矮秆是显性，抗锈病对易感锈病是显性，两对性状是独立遗传的，现有高秆抗锈病、高秆易感锈病、矮秆易感锈病三个纯系品种，要求设计一个通过杂交培育矮秆抗锈病新品种的实验方案。（1）所选择的亲本类型是_ _，理由是_ 。（2）育种的基本过程为：A_ ，B_ _,C_ ,D_ _。（3）从遗传学角度分析，这种育种方法的遗传原理是：_ 。（4）小麦是否抗锈病不能用肉眼直接观察到，验证的方法是_ 。五、【教后反思】第六章 遗传和变异 第二节 遗传的基本规律 二、基因的自由组合定律【精彩回放】 1、A 2、 B 3、C4、（1）不是 因为F1植株是杂合体，F2代性状发生分离（2）能 因为F1植株三对基因都是杂合的，F2代能分离出表现绿苗松穗白种皮的类型（3）紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮=9：3：3：1（4）绿苗紧穗白种皮 aaBBdd AabbDd 母5、（1）步骤： 二倍体植株（rrYyMm）自交，得到种子；（3分）从自交后代中选择白色块根、单果型的二倍体植株，并收获其种子（甲）；（3分）播种种子甲，长出的植株经秋水仙素处理得到白色块根、单果型四倍体植株，并收获其种子（乙）；（3分）播种甲、乙两种种子，长出植株后，进行杂交，得到白色块根、单果型三倍体种子。（3分）（若用遗传图解答题，合理也给分）（2）不一定（1分）因为表现型为红色块根、复果型的植株有多种基因型，其中只有基因型为RrYyMm或RryyMm的植株自交后代才能出现基因型为rryymm的二倍体植株。（4分）（其他合理答案也给分）6、限制酶（或限制性内切酶）；运载体（或质粒） 29 内含子；5000；外显子基因突变、基因重组、染色体变异 组合一：BbDd (或BbDdBbDd) 组合二：Bbdd、bbdd(或Bbddbbdd)组合三：BbDD、BbDd、Bbdd (或BbDDBbDD、BbDdBbDD、BbDDBbdd、) 8/9。7、 （1）9 4 （2）接种相应的病原体 全部感病（或非糯感病） HHr