2011年高三生物复习 第29讲 基因的自由组合定律教案（人教版）

第四部分第四部分 遗传与进化遗传与进化 第第 2929 讲讲 基因的自由组合定律基因的自由组合定律 一 考点内容全解 一 本讲考点是什么 本讲的主要考点包括 两对相对性状的遗传实验 自由组合现象的理论解释 细胞学基 础及实质 测交实验的目的 实验结果与结论 自由组合定律在理论和实践中的应用 对 F1 配子和 F2不同性状个体的种类 比例的分析 自由组合定律中遗传问题的分析方法等 1 两对 或两对以上 相对性状的杂交实验 2 对自由组合现象的解释 1 每对相对性状的分析结果 符合基因的分离定律 2 相对性状的分离是各自独立 互不干扰的 非相对性状的组合是随机的 3 假设豌豆的粒色和粒形分别由一对基因控制 进行分析 3 对 解释 正确与否的验证 测交 1 孟德尔的设计思路 测交后代的表现型种类和比例能真实反映出 F1产生的配子种类和 比例 2 用 F1 YyRr 与隐性亲本 yyrr 杂交 按照解释 F1产生 YR Yr yR yr 四种数目相等 的配子 yyrr 个体产生一种 yr 配子 受精作用时 雌雄配子可随机组合 形成 YyRr 黄圆 Yyrr 黄皱 yyRr 绿圆 yyrr 绿皱 四种基因型和表现型 3 孟德尔的测交实验结果 不论以 F1作父本还是作母本 都与预测结果相同 验证了解 释的正确性 4 基因自由组合定律的实质 1 实质 位于非同源染色体上的非等位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 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时 非同源染色体上的非等位 基因自由组合 2 细胞学基础 减数第一次分裂后期 3 核心内容 等位基因分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 5 基因分离定律与自由组合定律的关系 二 考点例析 例1 粗糙型链孢霉属于真菌类中的子囊菌 它是遗传分析的好材料 它在繁殖过程中 通常由单倍体菌丝杂交成二倍体合子 合子先进行一次减数分裂后 再进行一次有丝分裂 最终形成8个孢子 已知子囊孢子大型 R 对小型 r 显性 黑色 T 对白色 t 显性 下图表示 某一合子形成子囊孢子的过程 请回答 分离定律自由组合定律 亲本性状一对两对 或多对 相对性状 基因位置位于同源染色体上非等位基因位于不同的同源染色体上 F1的配子2 种4 种 2n 比值相等 F2表现型及比例2 种 显 隐 3 14 种 分离比为 9 3 3 1 或 3 1 n F2基因型3 种9 种 3n F1测交后代分离 比 1 11 1 1 1 实 质 等位基因随同源染色体的 分离而分开 等位基因分离 非同源染色体上的非等 位基因自由组合 应 用 作物育种和预防遗传病 杂交育种 由于基因重组 引起变异 有利于生 物进化 联 系 在生物性状的遗传过程中 两大遗传定律是同时进行 同时起作用的 在有性生殖形成配子时 等位基因分离 互不干扰 非等位基因自由 组合分配在不同的配子中 1 该合子的基因型是 2 子囊孢子 2 4 6 8 的形成是由于 的结果 3 子囊孢子 3 5 的基因型分别是 解析 粗糙型链孢霉的孢子或菌丝的片段落在面包等营养物上面 孢子萌发 菌丝生长 菌丝相互交织在一起 形成菌丝体 菌丝的细胞壁间隔不完全 所以菌丝的细胞质是连续的 每一菌丝细胞是多核的 但每个核的染色体数是单倍体的 n 有性繁殖时 需要两个不同交 配型的菌丝体参加 一个交配型的单倍体核 n 通过另一交配型的子实体的受精丝 进入子实 体中 在那里有丝分裂多次 产生若干单倍体核 这些单倍体核跟子实体中的单倍体核相互 结合 形成二倍体核 2n 链孢霉只有在这个短暂时间内是双倍体世代 每一个二倍体核经 过减数分裂 产生四个单倍体核 n 再经过有丝分裂 出现了 8 个核 n 最后这些核成为 子囊孢子 顺序地排列在一个子囊中 解答本题的关键是 合子经减数分裂产生的四种配子 配子直接表现出性状 所以从形状和 大小可判断出 1 3 5 7 分别是 Rt RT rt rT 答案 1 RrTt 2 有丝分裂 3 RT 和 rt 例 2 下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的子二代的基因型 其中部分基因型并 未列出 而仅用阿拉伯数字表示 下列选项错误的是 A 1 2 3 4 的表现型都一样 B 在此表格中 YYRR 只出现一次 C 在此表格中 YyRr 共出现四次 D 基因型出现机率的大小顺序为 4 3 2 1 解析 要熟练解答本题 必须对 F1产生的雌雄 各 四种配子随机组合的 16 种 F2基因型比较熟悉 双杂 占 4 16 单杂 四种各占 2 16 纯合体 四种各占 1 16 答案 D 例 3 番茄的紫茎对绿茎是显性 缺刻叶对马铃薯叶是显性 现有两株不知性状的亲 本杂交 得到后代的性状和株数为 紫缺 321 紫马 320 绿缺 319 绿马 322 如控制这两 对相对性状的等位基因不在同一对同源染色体上 则下列说法正确的是 A 双亲可以肯定为 紫缺 绿马 B 双亲可以肯定为 紫马 绿缺 C 这一定是两对相对性状的测交实验 D 双亲可能是 紫缺 绿马 也可能是 紫马 绿缺 解析 一些学生看到后代的比例接近 1 1 1 1 马上就断定为测交实验 这是有漏 洞的 AaBb aabb 和 Aabb aaBb 的后代的表现型都是四种 其比例都是 1 1 1 1 答案 D 例4 基因型为AaBb的个体 能产生几种配子 A 数目相等的四种配子 B 数目两两相等的四种配子 C 数目相等的两种配子 D 以上三项都有可能 解析 解本题的关键是 题目没有明确非等位基因间的位置关系 基因的分离定律研 究的是一对相对性状 不存在基因自由组合或完全连锁或不完全连锁的问题 但如果研究的 是两对或两对以上的相对性状时 除题意已经明确符合基因的自由组合定律外 必须要考虑 非等位基因是自由组合还是连锁这一问题 以基因型为 AaBbCc 的个体为例 各等位基因的位 置关系可能为以下四种 答案 D 二 方法技巧规律 本考点是高考的热点内容 选择题多以考查基本知识点的综合为主 简答题多考查知识 的运用能力 如 2003 年全国卷的第 26 题 考查的主干知识是基因自由组合定律在育种工作 上的应用 在能力上主要考查学生用简单的图表和数据描述生命活动的特征的能力以及分析 和解决生产实践中可能遇到的实际问题的能力 1 解孟氏遗传定律问题的方法举例 1 已知亲本表现型和基因型 求子代表现型 基因型及其比例 即正推型 棋盘法 将亲本产生的配子按一定顺序在行和列中排列 然后根据雌雄配子随机组合 的原则 写出合子的基因型 将表格填满后 依题意统计表中子代各种基因型和表现型的种 类 数目及其比例 化整为零法 如果已知亲本表现型和基因型符合基因的自由组合定律 则可按分离定 YRYryRyr YR13YyRRYyRr YrYYRrYYrr4Yyrr yR2YyRryyRRyyRr yrYyRrYyrryyRryyrr 雄 配 子 雌 配 子 律一对一对分别求解 最后加以组合 分枝法 利用概率计算中的乘法定律 把 化整为零法 更直观的展现出来 用分枝 法可方便的写出配子的种类及比例 写出后代个体的基因型及比例 遗传图解法 用遗传图解连线的方法可直接得出结论 但此法只适用于产生配子种类较少 的情况 如果配子种类多 连的线太多就容易出错 2 已知亲本表现型 子代表现型及比例 求亲本基因型 即逆推型 隐性纯合突破法 一旦出现隐性性状 可以直接写出基因型并可推知两个亲本都有隐性基因 基因填充法 先根据亲本表现型写出可能的基因 再根据子代的表现型将未确定的基 因补全 利用子代分离比例法 利用子代中各种特殊的分离比例来推断亲代基因型 以两对相 对性状的实验为例 双杂 个体自交 子代的性状分离比为 9 3 3 1 亲本基因型的每一对是一对相对性状的 测交 子代的性状分离比为 1 1 1 1 亲本基因型中一对是 杂合自交 一对是 测交 子代的性状分离比为 3 3 1 1 3 求机率 加法定律 当一个事件出现时 另一个事件就被排除 这样的两个事件互为可斥事件 它们出现的概率为各自概率之和 乘法定律 当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时 这样的两个事件同时或相 继发生的概率是他们各自概率的乘积 某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种数的乘积 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型单独相交 所产生基因型种类数的积 任何两种基因型的亲本相交 产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独相交所 产子代表现型种类数的积 子代个别基因型所占比例等于该个别基因型中各对基因型出现概率的乘积 子代个别表现型所占比例等于该个别表现型中每对基因的表现型所占比例的积 例 5 鸡的毛腿 F 对光腿 f 是显性 豌豆冠对单冠 e 是显性 现有一只公鸡甲与两只 母鸡乙和丙 这三只鸡都是毛腿豌豆冠 用甲与乙 丙分别进行杂交 它们产生的后代性状 表现如下 1 甲 乙 毛腿豌豆冠 光腿豌豆冠 2 甲 丙 毛腿豌豆冠 毛腿单冠 公鸡甲的基因型是 A FFEE B FFEe C FfEe D FfEE 解析 本题可用化整为零法 由题干中给出甲 乙 丙的性状都是毛腿豌豆冠 可知 公鸡甲的基因型为 F E 又从一对相对性状分析 毛腿 毛腿 光腿 豌豆冠 豌豆冠 单冠 推出甲的基因型一定是 双杂 答案 C 例6 一雌蜂和一雄蜂交配产生F1代 在F1代雌雄个体交配产生的F2代中 雄蜂基因型共 有AB Ab aB ab四种 雌蜂的基因型共有AaBB AaBb aaBB aaBb四种 则亲本的基因型 是 A aabb AB B AaBb Ab C aaBB Ab D AABB ab 解析 本题是已知子代基因型逆推亲本的基因型 首 先要了解雌蜂是由受精卵发育而来 雄蜂是由未受精的 卵细胞发育而来 叫孤雌生殖 所以子代雄蜂的基因型 就是亲代雌蜂产生的卵细胞的基因型 雄蜂产生配子进 行的是假减数分裂 即减数第一次分裂形成的两个细胞 中有一个细胞只有细胞质没有染色体 从子二代中雄蜂的基因型有 AB Ab aB ab 四种 可知子一代中母本即子一代雌蜂能产生四种不同类型的 配子 所以子一代雌蜂的基因型为 AaBb 从子二代雌 蜂的基因型中可知 子一代雄蜂的基因型为 aB 则亲本的雌蜂只能产生 aB 一种配子 所以 亲本雌蜂的基因型为 aaBB 而要产生 AaBb 的子一代雌蜂 亲本雄蜂的基因型只能是 Ab 如 右图所示 答案 C 三 基础能力测试 1 基因型为Aa的西瓜苗 经秋水仙素处理长成的植株 其花中产生的配子类型可能有的种类 和比例是 A 2 种 1 1 B 3 种 1 2 1 C 4 种 1 1 1 1 D 3 种 1 4 1 2 将基因型为AaBbCcDD和AABbCcDd的向日葵杂交 按基因自由组合规律 后代中基因型为 AABBCCDd的个体比例应为 A 1 8 B 1 16 C 1 32 D 1 64 3 在玉米中 有色种子必须具备 A B D 三个显性基因 否则无色 现有一个有色植株同已 知基因型的三个植株杂交 结果是 有色植株 aabbDD 50 有色种子 有色植株 aabbdd 25 有色种子 有色植株 AAbbdd 50 有色种子 则该有色植株的基因型是 A AABBDD B AABbDD C AaBBDd D AaBbDD 4 基因型为 AABB 的桃树做母本 基因型为 aabb 的桃树做父本 授粉后 结出果实中胚细胞 胚乳细胞 果皮细胞的基因型依次是 A AaBb AaBb AaBb B AaBb AAaBBb AABB C AaBb AaaBBb AABB D AAbb aaBB AaBb 5 有一种软骨发育不全的遗传病 两个有这种病的人 其他性状正常 结婚 所生第一个孩子得 白化病且软骨发育不全 第二个孩子全部性状正常 假设控制这两种病的基因符合基因的自由 组合定律 请预测 他们再生一个孩子同时患两病的几率是 A 1 16 B 1 8 C 3 16 D 3 8 6 某种鼠中 毛的黄色基因Y对灰色基因y为显性 短尾基因T对长尾基因t为显性 且基因Y或 T在纯合时都能使胚胎致死 这两对基因是独立分配的 现有两只黄色短尾鼠交配 它们所生 后代的表现型比例为 A 9 3 3 1 B 3 3 1 1 C 4 2 2 1 D 1 1 1 1 7 有一植物只有在显性基因A和B同时存在时才开紫花 已知一株开紫花的植物自交 后代开 紫花的植株180棵 开白花的植株142棵 那么在此自交过程中配子间的组合方式有多少种 A 2种 B 4种C 8种 D 16种 8 某一生物有两对同源染色体 每一对同源染色体上都有两对等位基因 Aa和Bb Cc和Dd 它们均为不完全连锁 从基因组成看 这种生物产生的配子类型数目为 A 4 B 8 C 16 D 32 9 具有两对相对性状 两对等位基因分别位于两对同源染色体上 的纯合体杂交 于二代中重 组性状个体数占总个体数的比例为 A 3 8 B 5 8 C 3 8或5 8 D 1 16或9 16 四 潜能挑战测试 10 基因型为 AaBb 两对基因分别位于非同源染色体上 的个体 在一次排卵时发现该卵细胞 的基因型为 Ab 则在形成该卵细胞时随之产生的极体的基因型为 A AB ab ab B Ab aB aB C AB aB ab D ab AB ab 11 现有三个番茄品种 A 品种的基因型为 AABBdd B 品种的基因型为 AAbbDD C 品种的基因 型为 aaBBDD 三对等位基因分别位于三对同源染色体上 并且分别控制叶形 花色和果形三 对相对性状 请回答 1 如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为 aabbdd 的植株 用文字简要 描述获得过程即可 2 如果从播种到获得种子需要一年 获得基因型为 aabbdd 的植株最少需要几年 3 如果要缩短获得 aabbdd 植株的时间 可采用什么方法 写出方法的名称即可 12 用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交 实验条件满足实验要求 F1全 部表现为有色饱满 F1自交后 F2代的性状表现及比例为 有色饱满 73 有色皱缩 2 无 色饱满 2 无色皱缩 23 回答下列问题 1 上述一对性状的遗传符合 规律 2 上述两对性状的遗传是否符合自由组合规律 为什么 3 请设计一个实验方案 验证这两对性状的遗传是否符合自由组合规律 实验条件满 足实验要求 实验方案实施步骤 五 参考答案与提示五 参考答案与提示 1 D 2 D Aa AA 产生 AA 基因型的子代个体占 1 2 Bb Bb 产生 BB 基因型的子代个 体占 1 4 Cc Cc 产生 CC 基因型的子代个体占 1 4 DD Dd 产生 Dd 基因型的子代个体占 1 2 所以子代中基因型 AABBCCDd 的个体比例占所有子代的 1 2 1 4 1 4 1 2 1 64 3 C 由 可知 杂交后代 A B D 占 50 该植株中 A B 有一对杂合 由 知 杂交 后代 A B D 占 25 该植株中 A B D 有两对是杂合 由 可知 杂交后代 A B D 占 25 该植株中 B D 有一对是杂合 由此可以推知 该植株的基因型为 AaBBDd 4 B 5 C 假设软骨发育不全的遗传病由 A a 控制 父母有病生了一个正常的孩子 这种病是显性 遗传病 父母的基因型都为 Aa 假设白化病由 B b 控制 父母正常生了一个得白化病的孩 子 白化病是隐性遗传病 父母的基因型都为 Bb 由此可推知 父母的基因型都为 AaBb 他 们再生一个孩子同时患两病的几率是 3 4 1 4 3 16 6 C 运用分枝法 后代黄 灰 2 1 短 长 2 1 它们所生后代的表现型比例为 2 1 2 1 4 2 2