高中生物 1.2自由组合定律课件 浙科版必修21.ppt

第二节自由组合定律 1 通过模拟孟德尔杂交实验 尝试单因子杂交实验的设计 2 概述两对相对性状的杂交实验 对自由组合现象的解释和对自由组合现象解释的验证 重 难点 3 应用自由组合定律解释一些遗传现象 一 模拟孟德尔杂交实验1 目的要求 1 认识等位基因在形成配子时要 2 认识受精作用时雌 雄配子的结合是 3 探究自由组合定律 2 材料用具大信封代表杂交的 标有 黄y 绿y 圆r 皱r 的卡片代表配子的 相互分离 随机的 亲本 基因型 3 方法步骤 基因型 基因型 基因型 f1雌 雄个体产生的 配子 配子基因型 f2的基因型 f2的基 因型 原信封 点拨 保证实验准确的措施 1 抽卡片前充分混合 2 随机抽取 3 每做完一次模拟实验 卡片放回后要摇匀 然后再做下一次实验 p黄色圆形 绿色皱形 f1 f2 二 两对相对性状的杂交实验 1 f1的性状为显性 写出 粒色中的显性性状 粒形中的显性性状 2 写出f2的四种性状表现及比例 表现型 比例 3 结合f2的四种性状表现及比例 分析每一对相对性状的比例 粒形 圆形 皱形 粒色 黄色 绿色 黄色 圆形 黄色圆形 黄色皱形 绿色圆形 绿色皱形 9 3 3 1 3 1 3 1 思考 若单独考虑豌豆的黄色与绿色或圆形与皱形的遗传是否符合孟德尔分离定律 提示 豌豆的两对相对性状若单独考虑都符合孟德尔分离定律 p黄色圆形 绿色皱形 f1黄色圆形 f2 三 对自由组合现象的解释填写对应个体遗传因子的组成 yyrr yyrr yyrr 1 写出亲本产生的配子类型 黄色圆形产生的配子 绿色皱形产生的配子 2 f1产生的配子类型及比例 配子 比例 3 f1产生的雌 雄配子随机结合 配子的结合方式 种 遗传因子的组合形式 种 产生的表现性状 种 yr yr yr yr yr yr 1 1 1 1 16 9 4 4 描述f2中各种性状表现对应的基因型 双显型 黄色圆形 一显一隐型 黄色皱形 绿色圆形 双隐型 绿色皱形 yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr 思考 f1产生配子时 等位基因和非等位基因各发生怎样的行为变化 提示 等位基因彼此分离 非等位基因自由组合 比例 表现型 黄色皱形 绿色皱形 pyyrr f1基因型 yyrr 配子 yr 四 对自由组合现象解释的验证1 验证的方法 2 填写对应个体基因型并以连线的方式表示配子的结合过程 测交法 yyrr yyrr yr yr yr yr yyrr 黄色圆形 绿色圆形 1 1 1 1 yyrr 1 测交后代的四种性状表现的比例是 2 据测交后代的基因型及比例 可推知 杂种子一代产生的配子的比例为 杂种子一代的基因型 3 通过测交实验的结果可证实 f1产生 类型且比例 的配子 f1是 f1在形成配子时 等位基因发生了 非等位基因 1 1 1 1 1 1 1 1 yyrr 分离 双杂合子 四种 相等 自由组合 3 自由组合定律实质 1 发生的时间 2 遗传因子间的关系 非等位基因的分离和组合是 的 3 实质 等位基因 非等位基因 形成配子时 互不干扰 彼此分离 自由组合 4 判断相关概念说法的正误 1 表现型是指生物个体表现出来的性状 2 基因型是指与表现型有关的基因组合 3 等位基因是指控制相同性状的基因 点拨 等位基因彼此分离与非等位基因的自由组合是同时进行的 等位基因是指控制相对性状的基因 即控制一种性状的不同表现类型的基因 如d和d 或ia ib i等 一 两对相对性状杂交实验的分析1 图解 paabb aabbf1aabb aabb abababababababab f2如aabb等 2 分析 1 自由组合定律是指形成配子过程中a a与b b之间的自由组合 发生在 过程中 2 图中 过程是指配子之间的随机结合 3 f2中9种基因型和4种表现型的关系如 表示 两对相对性状的分离是各自独立的 如a与a控制的性状显性 隐性 3 1 b与b控制的性状显性 隐性 3 1 f2的基因型分析如下 控制每对性状的等位基因相互独立 互不干扰 控制粒色的基因型及比例为aa aa aa 1 2 1 控制粒形的基因型及比例为bb bb bb 1 2 1 两对等位基因自由组合 4 基因型共有9种 其中纯合子有4种 即aabb aabb aabb aabb 各占总数的1 16 只有一对基因杂合的杂合子有4种 即aabb aabb aabb aabb 各占总数的2 16 两对基因都杂合的杂合子有1种 即aabb 占总数的4 16 如上图中所得到的子二代中不同于亲本的类型为两种一显一隐 占3 8 警示钟 自由组合定律实验过程中的两点认识误区 1 不能误认为自由组合定律发生在雌雄配子的结合过程中 2 子二代重组类型的个体总数所占比例并不一定是 若亲本为aabb与aabb组合 则子二代中重组类型所占比例是 典例训练1 2012 山东高考 某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因 已知 1基因型为aabb 且 2与 3婚配的子代不会患病 根据以下系谱图 正确的推断是 a 3的基因型一定为aabbb 2的基因型一定为aabbc 1的基因型可能为aabb或aabbd 2与基因型为aabb的女性婚配 子代患病的概率为 思路点拨 解答本题的思路如下 根据 1基因型为aabb 2为患者 2一定含有b基因 不含有a基因 2与 3的子代不会患病 的基因型不可能为aab 3为患者 解析 选b 根据 1的基因型为aabb 2为患者 可推断出 2的基因型为aab 再根据 中无患者 可推知 3的基因型为aabb 由 3的基因型反推可知 3的基因型可能为aabb或aabb 故a错 根据之前推断的 2的基因型为aab 中无患者 可推知 2的基因型一定为aabb 故b对 根据 2和 3的基因型可知 的基因型一定为aabb 故c错 2的基因型为aabb 与aabb的女性婚配 后代患病的基因型为a bb或aab 所以患病概率为3 4 1 4 1 4 3 4 3 8 故d错 变式训练 已知水稻高秆 t 对矮秆 t 为显性 抗病 r 对感病 r 为显性 这两对基因在非同源染色体上 现将一株表现型为高秆 抗病植株的花粉授给另一株表现型相同的植株 所得后代表现型是高秆 矮秆 3 1 抗病 感病 3 1 根据以上实验结果 下列叙述错误的是 a 以上后代群体的表现型有4种b 以上后代群体的基因型有9种c 以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得d 以上两株表现型相同的亲本 基因型不相同 解析 选d 具有两对相对性状的亲本 两对基因在非同源染色体上 进行杂交 且后代表现型高秆 矮秆 3 1 可推知两亲本的基因型为tt tt 再由抗病 感病 3 1 推知亲本基因型为rr rr 二者结合 则亲本基因型为ttrr ttrr 它们的后代群体有4种表现型 9种基因型 两亲本可以分别通过ttrr ttrr或ttrr ttrr不同杂交组合获得 二 解答多对性状中配子类型 概率和结合方式的问题1 配子的类型 1 应用公式 类型数 2n n为等位基因对数 2 示例分析 如aabbcc产生的配子种类aa 产生2种 bb 产生2种 cc 产生1种 共产生配子种类为2 2 1 22 4 等位基因对数为2 2 配子的概率 1 应用公式 每种配子的概率 1 2n n为等位基因对数 2 示例分析 如aabbcc产生的配子abc的概率 a 在aa中的概率为1 2 b 在bb中的概率为1 2 c 在cc中的概率为1 因而产生配子abc的概率为1 2 1 2 1 1 22 1 4 等位基因对数为2 3 配子的结合方式如aabbcc与aabbcc杂交过程中 配子间的结合方式种数 1 先求aabbcc aabbcc各产生多少种配子 aabbcc 4种 aabbcc 2种 2 再求两亲本配子之间的结合方式 由于两性配子间的结合是随机的 因而aabbcc与aabbcc产生的配子结合方式有4 2 8种 4 解答多对性状后代的基因型 表现型及概率问题实例分析 aabbcc与aabbcc杂交 求其后代的基因型 表现型种类及概率 1 后代的基因型种类及概率 基因型种类 可将两个亲本的基因型分解为三个分离定律 aa aa后代有三种基因型 1aa 2aa 1aa bb bb后代有两种基因型 1bb 1bb cc cc后代有三种基因型 1cc 2cc 1cc 因而aabbcc aabbcc 后代中有3 2 3 18种基因型 某基因型的概率计算方法 求后代中aabbcc出现的概率方法 将基因型中每一对基因分解到双亲的每个分离定律中进行计算 再将每对基因的概率相乘 即得该基因型的概率 过程 将aabbcc分解为 aa 在aa aa中的概率为1 2 bb 在bb bb中的概率为1 2 cc 在cc cc中的概率为1 4 因而aabbcc出现的概率为1 2 1 2 1 4 1 16 2 后代的表现型种类及概率 表现型种类 可将两个亲本的基因型分解为三个分离定律 aa aa后代有两种表现型 3a 1aa bb bb后代有一种表现型 b cc cc后代有两种表现型 3c 1cc 因而aabbcc aabbcc 后代中有2 1 2 4种表现型 某表现型的概率 求后代中a b cc出现的概率 方法 将该表现型对应的基因型中控制一个性状的一对基因分解到双亲的每个分离定律中进行计算 再将每一个性状的概率相乘 即得该表现型的概率 过程 将a b cc分解为 a 在aa aa中的概率为3 4 b 在bb bb中的概率为1 cc 在cc cc中的概率为1 4 因而a b cc出现的概率为3 4 1 1 4 3 16 方法台 与自由组合定律计算有关的4个公式总结 n表示生物个体所含的等位基因对数 1 产生的配子种类数 2n 2 自交时 配子的结合方式 4n 3 自交后代基因型种类数 3n 4 自交后代表现型种类数 2n 典例训练2 黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆进行杂交 对其子代表现型按每对相对性状进行分析和统计 结果如图所示 黄 绿用y y表示 圆 皱用r r表示 1 亲本的基因型 黄色圆粒豌豆是 绿色圆粒豌豆是 2 杂交后代有 种表现型 各种表现型及其在总数中所占比例是 3 杂交后代中能稳定遗传的数量占总数的 4 杂交后代中 重组类型所占比例是 其中双隐性类型占重组类型的 思路点拨 解答本题的关键是通过阅读柱状图 通过子代的比例关系写出亲本的基因型 黄圆 yyrr 绿圆 yyrr 解析 1 黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆进行杂交 从图中可以看出 子代黄色个体数与绿色个体数相等 说明两亲本控制粒色的基因型分别是yy和yy 子代圆粒与皱粒之比为3 1 说明两亲本控制粒形的基因型都是rr 所以 两亲本基因型 黄圆是yyrr 绿圆是yyrr 2 由于豌豆粒色和粒形两对性状自由组合 所以杂交后代有4种表现型 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 它们在总数中所占比例为1 2 3 4 1 2 1 4 1 2 3 4 1 2 1 4 即3 8 1 8 3 8 1 8 3 杂交后代中有纯合子 yyrr yyrr 2种 其中yyrr所占比例为1 2 1 4 1 8 yyrr所占比例为1 2 1 4 1 8 所以稳定遗传的比例为1 4 4 杂交后代中 重组类型是黄色皱粒 yyrr 和绿色皱粒 yyrr 所占比例是1 2 1 4 1 2 1 4 1 4 这两种重组类型中 绿色皱粒是双隐性类型 占重组类型的50 答案 1 yyrryyrr 2 4黄色圆粒3 8 黄色皱粒1 8 绿色圆粒3 8 绿色皱粒1 8 3 1 4 4 1 450 变式训练 木瓜素有 岭南果王 的称号 如设其白色果 w 对黄色果 w 为显性 扁形果 d 对圆形果 d 为显性 纯合白色圆形果和纯合黄色扁形果杂交的后代再与 x植株 杂交 其后代中白色扁形果 白色圆形果 黄色扁形果 黄色圆形果的比是3 1 3 1 遗传遵循基因的自由组合定律 x植株 的基因型是 a wwddb wwddc wwddd wwdd 解析 选d 纯合白色圆形果和纯合黄色扁形果杂交的后代为白色扁形果 wwdd 与x植株杂交后代中白色 黄色 1 1 说明亲本这一对性状的基因组合是ww ww 后代中扁形果 圆形果 3 1 说明亲本这一对性状的基因组合是dd dd 由此可知x植株的基因型是wwdd 变式备选 已知a与a b与b c与c3对等位基因自由组合 基因型分别为aabbcc aabbcc的两个体进行杂交 下列关于杂交后代的推测 正确的是 a 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 16b 表现型有4种 aabbcc个体的比例为1 16c 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 8d 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 16 解析 选d aabbcc aabbcc分解为 aa aa1 4aa 1 2aa 1 4aa 2种表现型 bb bb1 2bb 1 2bb 2种表现型 cc cc1 4cc 1 2cc 1 4cc 2种表现型 表现型 2 2 2 8种 所以b错 aabbcc个体的比例 1 2aa 1 2bb 1 2cc 1 8 所以a错 aabbcc个体的比例 1 2aa 1 2bb 1 4cc 1 16 所以c错 aabbcc个体的比例 1 4aa 1 2bb 1 2cc 1 16 所以d正确 分离定律与自由组合定律的区别与联系1 区别 2 联系 1 均适用于真核生物核基因的遗传 2 两个遗传规律同时发生于配子形成的过程中 3 分离定律是最基本的遗传规律 是自由组合定律的基础 探究点 遗传实验的方法步骤 遗传实验中基因型的确定 案例 荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种 该性状的遗传涉及两对等位基因 分别用a a和b b表示 为探究荠菜果实形状的遗传规律 进行了杂交实验 如图 现有3包基因型分别为aabb aabb和aabb的荠菜种子 由于标签丢失而无法区分 根据以上遗传规律 请设计实验方案确定每包种子的基因型 有已知性状 三角形果实和卵圆形果实 的荠菜种子可供选用 1 实验步骤 用3包种子长成的植株分别与 种子长成的植株杂交 得 f1种子长成的植株 得 f2种子长成植株后 按 的表现型统计植株的比例 2 结果预测 如果 则包内种子基因型为aabb 如果 则包内种子基因型为aabb 如果 则包内种子基因型为aabb 关键点突破 1 解题中的两个疑惑 两对基因与一对性状的关系 由题干信息 荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种 该性状的遗传涉及两对等位基因 推出荠菜的这一对相对性状受两对等位基因的控制 是自由组合定律的特例 301 20的关系分析 本题遗传图中f2的表现型比例301 20 15 1 而常态下自由组合定律的f2典型数据为9 3 3 1 因此可推断15是自由组合定律中典型比例9 3 3 1中的9 3 3之和 即15 1是9 3 3 1的特例 进而判断卵圆形果实属于隐性纯合子 基因型为aabb 三角形果实的基因型为a b a bb和aab 从基因与性状的对应关系分析 只要有显性基因存在 其表现型就是三角形果实 2 选取与待测种子杂交的已知性状的荠菜种子 根据题干提供的3包种子的基因型 aabb aabb aabb 推知 这3种三角形的种子长成的植株与任何三角形的种子 a 或 b 长成的植株杂交后产生的子代果实都是三角形果实 无法区分亲本的基因型 所以只能用卵圆形果实 aabb 的种子与待测基因型的种子杂交 3 确定一次实验还是多次实验 待测种子的基因型为aabb aabb aabb 因此 待测种子发育成的成熟植株 无论是自交还是与其他任何个体杂交 其种子中至少都含一个显性基因b 都表现为三角形果实 因此不能用一次实验完成种子的鉴别 基因型为aabb aabb aabb的待测种子发育成的成熟植株与基因型为aabb 卵圆形果实 的种子发育成的成熟植株杂交 后代的基因型分别为aabb aabb和aabb aabb 均表现为三角形果实 若让后代再自交则下一代会出现性状分离 因此可用两次实验区分3种基因型的种子 标准答案 1 卵圆形果实f1种子 自交f2种子 果实形状 2 f2植株的果实形状为三角形 卵圆形 15 1 f2植株的果实形状为三角形 卵圆形 27 5 f2植株的果实形状为三角形 卵圆形 3 1 失分点警示 与 案例 中问题序号对应 得分要点 1 必须体现 3包荠菜种子和卵圆形果实种子种下 杂交 必须体现出 自交 必须体现出 统计f2所有果实形状及比例 2 结果预测中必须体现出 15 1 27 5 3 1 失分案例 1 答为 让aabb aabb和aabb的荠菜种子与卵圆形种子杂交 错因 没有注意到在基因型与表现型中 我们能观察到的只有表现型 答为 f1种子长成的植株杂交 得f2种子 错因 没有分清杂交与自交的不同 2 预测 答为 f2中三角形果实最多 预测 答为 f2中三角形与卵圆形果实植株的比例约为18 2 错因 回答不够具体 没有具体的性状分离比 没有分清楚后代表现型与基因型的对应关系 1 2012 舟山高二检测 在下列各杂交组合中 子代和亲代表现型相同的一组是 a aabb aabbb aabb aabbc aabb aabbd aabb aabb 解析 选a a项中双亲均表现为双显性性状 a b 且子代也均表现为双显性性状 符合题意 b项子代基因型为aabb和aabb 表现型与双亲不都相同 c项子代会出现4种表现型 d项子代基因型为a b 和a bb 表现型并非都与双亲相同 2 两个黄色圆粒豌豆品种进行杂交 得到6000粒种子均为黄色 但有1500粒为皱粒 两个杂交亲本的基因组合可能为 a yyrr yyrrb yyrr yyrrc yyrr yyrrd yyrr yyrr 解析 选d 只看粒色性状 两黄色品种杂交子代全为黄色 可知两黄色品种至少有一方为显性纯合子 另一方可为yy也可为yy 只看粒形性状 后代出现了性状分离 则双亲均为杂合子rr 所以两个亲本可能为yyrr yyrr或yyrr yyrr 3 2012 金华高二检测 水稻的有芒 a 对无芒 a 为显性 抗病 b 对感病 b 为显性 这两对基因自由组合 现有纯合有芒感病株与纯合无芒抗病株杂交 得到f1 再将此f1与无芒的杂合抗病株杂交 子代的四种表现型为有芒抗病 有芒感病 无芒抗病 无芒感病 其比例依次为 a 9 3 3 1b 3 1 3 1c 1 1 1 1d 1 3 1 3 解析 选b 亲本的基因型为aabb和aabb 杂交后f1的基因型为aabb f1 aabb 与无芒的杂合抗病株 aabb 杂交 其后代中有芒抗病的个体所占比例为1 2 3 4 3 8 有芒感病占1 2 1 4 1 8 无芒抗病占1 2 3 4 3 8 无芒感病占1 2 1 4 1 8 所以其比例为3 1 3 1 4 纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交获得f1 f1自交得f2 f2中黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒的比例为9 3 3 1 与f2的比例无直接关系的是 a 亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆b f1产生的雄雌配子各有4种 比例为1 1 1 1c f1自交时 4种类型的雄雌配子的结合是随机的d f1的16种配子结合方式产生的后代都能发育成新个体 解析 选a f2中黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒的比例为9 3 3 1 证明符合自由组合定律 出现上述理论比值的条件包括