湖北省高考生物总复习 214基因的自由组合规律配套课件 中图版必修2.ppt

第4讲基因的自由组合规律 基因的自由组合规律 知识点一两对相对性状的杂交试验 提出问题过程 黄圆 9黄圆 1绿皱 归纳一 1 f1全为黄圆 2 f2中出现了不同性状之间的 3 f2中4种表现型的分离比为 4 f2中重组类型为 所占比例为 自由组合 9 3 3 1 黄皱 绿圆 知识点二对自由组合现象的解释 做出假说理论解释 作出假设1 假说 1 两对相对性状分别由上的非等位基因控制 2 f1在形成配子时 彼此分离 自由组合 产生雌雄配子各种类型 且数目 3 受精时 雌雄配子的结合是的 非同源染色体 等位基因 非等位基因 4 相等 随机 2 图解f2结合方式有种 遗传因子的组合形式有 种 性状表现为种 16 9 4 知识点三测交实验 验证假设 得出结论测交 验 证假设实验 f1 yyrryyrryyrryyrr1黄圆 1黄皱 1绿圆 1绿皱结论 f1形成配子时 非同源染色体上的非等位基因自由组合实质 得 出结论 两对 或两对以上 等位基因分别位于两对 或两对以上 同源 染色体上 位于上的的分离和组合是互不干扰的 减数分裂形成配子时 上的等位基因分离 上的非等位基因自由组合 双隐性 非同源染色体 非等位基因 同源染色体 非同源染色体 想一想 基因型yyrr和yyrr的亲本杂交 f2中亲本类型和重组类型所占比例各是多少 答案 f2中亲本类型是y rr和yyr 即3 16 3 16 6 16 重组类型是y r 和yyrr 即9 16 1 16 10 16 知识点四自由组合规律在实践中的应用 1 指导育种 应用该规律可以将许多优良性状集中于同一个 体中 培育出人们希望的优良品种 2 医学实践上 为遗传病的预测和诊断提供理论依据 杂交 应用分离规律解决自由组合问题 优点 化繁为简 可操作性强 原理 每对等位基因 或相对性状 的传递都遵循分离规律 且互为独立事件 一 两对相对性状遗传试验分析及相关结论 参见 双基自主落实 及旁栏 名师助学 两对相对性状的遗传试验及自由组合规律 高考地位 5年24考 2012年全国新课标卷 全国卷 山东卷 江苏卷 2011年全国卷 北京卷 福建卷 二 基因的自由组合规律的实质及细胞学基础1 实质在进行减数分裂的过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 2 适用条件 有性生殖的真核生物 细胞核内染色体上的基因 两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因 3 细胞学基础基因的自由组合规律发生在减数分裂的第一次分裂后期 如下图所示 理解自由组合规律的实质要注意三点 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 自由组合规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 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 本考点是历年高考全国卷及各省市理综卷 单科卷 命题的重点 近年高考对孟德尔规律考查呈现三大特点 一是基因对数增多 或考查三对等位基因的传递规律 二是考查自交代数增多 如求f3状况 三是对自由组合规律特殊分离比考查较多 题型可包括选择题及非选择题 典例1 2012 全国大纲理综 34 果蝇中灰身 b 与黑身 b 大翅脉 e 与小翅脉 e 是两对相对性状且独立遗传 灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交 子代中47只为灰身大翅脉 49只为灰身小翅脉 17只为黑身大翅脉 15只为黑身小翅脉 回答下列问题 1 在上述杂交子代中 体色和翅脉的表现型比例依次为 和 2 两个亲本中 雌蝇的基因型为 雄蝇的基因型为 3 亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为 其理论比例为 4 上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为 黑身大翅脉个体的基因型为 解析本题考查基因的自由组合规律的基本知识 1 将两对相对性状分开来看均遵循基因的分离规律 由题中信息可分别推知后代体色和翅脉的表现型比例 2 将两对相对性状分开分析 子代中灰身与黑身之比为3 1 可推出双亲基因型为bb和bb 由大翅脉与小翅脉之比为1 1 可推出双亲基因型为ee和ee 然后合并便可推出双亲基因型 3 亲本雌蝇的基因型为bbee 根据基因自由组合规律实质 等位基因分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 可推出产生雌配子的种类及比例 4 根据双亲的基因型bbee和bbee 可推出子代的基因型有6种 其中bbee和bbee均表现为灰身大翅脉 只有bbee为黑身大翅脉 答案 1 灰身 黑身 3 1大翅脉 小翅脉 1 1 2 bbeebbee 3 41 1 1 1 4 bbee和bbeebbee 训练1 2011 全国新课标 32 某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制 如a a b b c c 当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时 即a b c 才开红花 否则开白花 现有甲 乙 丙 丁4个纯合白花品系 相互之间进行杂交 杂交组合 后代表现型及其比例如下 甲 乙乙 丙乙 丁 f1白色f1红色f1红色 f2白色f2红色81 白色175f2红色27 白色37甲 丙甲 丁丙 丁 f1白色f1红色f1白色 f2白色f2红色81 白色175f2白色 根据杂交结果回答问题 1 这种植物花色的遗传符合哪些遗传规律 2 本实验中 植物的花色受几对等位基因的控制 为什么 解析 1 单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离规律 综合分析4个纯合白花品系的六个杂交组合 这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合规律 一 基本方法 分解组合法 乘法原理和加法原理 1 原理分离规律是自由组合规律的基础 自由组合规律的解题思路与方法 高考地位 5年多考 2012出现的4个遗传题及2011年出现的6个大题有8个出现概率运算 2 思路首先将自由组合规律问题转化为若干个分离规律问题 在独立遗传的情况下 有几对基因就可分解为几个分离规律问题 如aabb aabb可分解为如下两个分离规律 aa aa bb bb 然后按照数学上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组 此法 化繁为简 高效准确 望深刻领会以下典型范例 熟练掌握这种解题方法 二 基本题型分类讲解 一 种类问题1 配子类型的问题规律 某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种 n为等位基因对数 如 aabbccdd产生的配子种类数aabbccdd 2 2 1 2 8种 2 配子间结合方式问题规律 两基因型不同的个体杂交 配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积 如 aabbcc与aabbcc杂交过程中 配子间结合方式有多少种 先求aabbcc aabbcc各自产生多少种配子 aabbcc 8种配子 aabbcc 4种配子 再求两亲本配子间结合方式 由于两性配子间结合是随机的 因而aabbcc与aabbcc配子间有8 4 32种结合方式 3 已知双亲基因型 求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数规律 两基因型已知的双亲杂交 子代基因型 或表现型 种类数等于将各性状分别拆开后 各自按分离规律求出子代基因型 或表现型 种类数的乘积 如aabbcc与aabbcc杂交 其后代有多少种基因型 多少种表现型 先看每对基因的传递情况 aa aa 后代有3种基因型 1aa 2aa 1aa 2种表现型 bb bb 后代有2种基因型 1bb 1bb 1种表现型 cc cc 后代有3种基因型 1cc 2cc 1cc 2种表现型 因而aabbcc aabbcc 后代中有3 2 3 18种基因型 有2 1 2 4种表现型 二 概率问题1 已知双亲基因型 求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率规律 某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离规律拆分 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 求 产生基因型为aabbcc个体的概率 产生表现型为a bbc 的概率 分析 先拆分为 aa aa 2 已知双亲基因型 求子代中纯合体或杂合体出现的概率规律 子代纯合体的出现概率等于按分离规律拆分后各对基因出现纯合体的概率的乘积 子代杂合体的概率 1 子代纯合体概率 如上例中亲本组合aabbcc aabbcc 则 三 比值问题 已知子代表现型分离比推测亲本基因型 逆推型 正常规律举例 1 9 3 3 1 3 1 3 1 aa aa bb bb 2 1 1 1 1 1 1 1 1 aa aa bb bb 3 3 3 1 1 3 1 1 1 aa aa bb bb 或 bb bb aa aa 4 3 1 3 1 1 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 四 利用自由组合规律预测遗传病概率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 上表各种情况可概括如下图 遗传类高考题大都需要一定的解题方法技巧才能准确 规范 快速的解决问题 考生做题慢 答题失误往往是方法不得当 典例2 一个正常的女人与一个并指 bb 的男人结婚 他们生了一个白化病且手指正常的孩子 求再生一个孩子 1 只患并指的概率是 2 只患白化病的概率是 3 既患白化病又患并指的男孩的概率是 4 只患一种病的概率是 5 患病的概率是 训练2 经典重组题 以下两题的非等位基因位于非同源染色体上 且独立遗传 1 aabbcc自交 求 亲代产生配子的种类数为 子代表现型种类数及重组类型数分别为 子代基因型种类数及新基因型种类数分别为 2 aabbcc aabbcc 则后代中 杂合体的概率为 与亲代具有相同基因型的个体概率为 与亲代具有相同表现型的个体概率为 基因型为aabbcc的个体概率为 表现型与亲代都不同的个体的概率为 易错点1对试题中出现的特殊比值 9 3 3 1 的变式比值 束手无策 找不准特殊比值蕴含的内在机理及比值的出现规律点拨双杂合的f1自交和测交后代的表现型比例分别为9 3 3 1和1 1 1 1 但如果发生下面4种特别情况时 可采用 合并同类项 的方式推断比值如下表 规避特殊比值导致的2类易错点 易错案例1 2011 山东理综 27 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 1 图中亲本基因型为 根据f2表现型比例判断 荠菜果实形状的遗传遵循 f1测交后代的表现型及比例为 另选两种基因型的亲本杂交 f1和f2的性状表现及比例与图中结果相同 推断亲本基因型为 2 图中f2三角形果实荠菜中 部分个体无论自交多少代 其后代表现型仍然为三角形果实 这样的个体在f2三角形果实荠菜中的比例为 还有部分个体自交后发生性状分离 它们的基因型是 3 荠菜果实形状的相关基因a b分别由基因a b突变形成 基因a b也可以突变成其他多种形式的等位基因 这体现了基因突变具有 的特点 自然选择可积累适应环境的突变 使种群的基因频率发生 导致生物进化 4 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 三角形果实和卵形果实 的荠菜种子可供选用 实验步骤 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 易错提示本题的图解孕含的 遗传内在机理 就是上表中的 第4项 问答 1 2 4 问都是围绕这一内在规律设计的 错因1是对 15 1 破解不了 更主要的错因是不能利用题设条件灵活解答第 2 4 两步 解析 1 由题意可知 荠菜的一对相对性状由两对等位基因控制 又因为f1只有三角形果实植株 所以三角形果实是显性性状 卵圆形果实是隐性性状 从f2的表现型来看 f2的表现型比例接近15 1 是9 3 3 1的特例 遵循基因自由组合规律 并且卵圆形果实植株的基因型为aabb 三角形果实植株的基因型为a b a bb aab 所以亲本的基因型组合有两种 分别是aabb aabb和aabb aabb 4 采用先测交再自交的方法或连续两次测交的方法进行基因型鉴定 第一种方法 aabb植株与aabb植株测交 后代基因型为aabb 其自交后代会出现15 1的性状分离比 aabb植株与aabb植株测交 后代有两种基因型 aabb和aabb 其自交后代会出现27 5的性状分离比 aabb植株与aabb植株测交 后代基因型为aabb 其自交后代会出现3 1的性状分离比 第二种方法 aabb植株与aabb植株测交 后代基因型是aabb 与aabb植株测交 后代会现出3 1的性状分离比 aabb植株与aabb植株测交 后代有两种基因型 aabb和aabb 分别与aabb植株测交 后代会出现5 3的性状分离比 aabb植株与aabb植株测交 后代基因型是aabb 与aabb植株测交 后代会出现1 1的性状分离比 f2种子长成植株后 按果实形状的表现型统计植株的比例 f2三角形与卵圆形果实植株的比例约为15 1 f2三角形与卵圆形果实植株的比例约为27 5 f2三角形与卵圆形果实植株的比例约为3 1答案二 用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交 得f1种子 f1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交 得f2种子 f2种子长成植株后 按果实形状的表现型统计植株的比例 f2三角形与卵圆形果实植株的比例约为3 1 f2三角形与卵圆形果实植株的比例约为5 3 f2三角形与卵圆形果实植株的比例约为1 1 看后代的可能组合 若可能组合是16种 不管以什么样的比例呈现 都符合基因的自由组合规律 写出正常比值为9 3 3 1 对照题中所给信息 进行归类 若其比值是9 7 则为9 3 3 1 即7是后三种合并的结果 若其比值为9 6 1 则为9 3 3 1 若其比值是15 1 则为 9 3 3 1 易错点2对致死性造成的特值缺乏正确的判断 不能运用自由组合规律解决 数量遗传 问题归纳如下 另外还有一类试题是具有基因互作 修饰等附加条件引起的特殊比值 举例如下 易错案例2 某动物毛色的黄色与黑色是一对相对性状 受常染色体上的一对等位基因 a a 控制 已知在含有基因a a的同源染色体上 有一条染色体带有致死基因 但致死基因的表达会受到性激素的影响 请根据下列杂交组合及杂交结果回答问题 1 毛色的黄色与黑色这对相对性状中 显性性状是 判断的依据是 2 丙组的子代中导致雌雄中黄与黑比例差异的可能原因是 请设计方案验证你的解释 3 甲组亲本的基因型是 4 从上述杂交组合中可以判断致死基因是 显或隐 性基因 且与 a或a 同在一条染色体上 激素会促进致死基因的表达 解析丙组亲本为乙组的子代黄色个体 其子代中出现了黑色个体 所以黄色是显性性状 由此也可以得出丙组的亲本个体都为杂合子 aa 其子代中黄色与黑色的比例应为3 1 这在子代雌性个体中得到验证 且子代黄色个体的基因型有aa和aa两种 比例为1 2 但在丙组子代的雄性个体中 黄色与黑色的比例为2 1 其原因是子代黄色雄性个体中1 3的个体 基因型为aa 可能带有两个致死基因而死亡 生存下来的个体基因型为aa 占子代黄色雄性个体的2 3 从基因型为aa的雄性个体死亡 基因型为aa的雌性个体和基因型为aa的个体生存的现象可以看出 致死基因与a基因在同一条染色体上 a基因所在的染色体上不带有致死基因 且雄性激素会促使致死基因的表达 致死基因是隐性基因 甲组的子代中 只有黄色 说明甲组的亲本至少有一个个体是显性纯合子 但亲本中雄性黄色个体不可能是纯合子 则甲组的亲本基因型是aa aa 答案 1 黄色丙组亲本都是黄色 而其子代中出现了黑色 这属于性状分离 分离出的黑色性状是隐性性状 2 基因型为aa的雄性个体含两个致死基因而死亡分别取丙组子代中的黄色雌雄个体与黑色异性个体测交 并统计后代中黄色与黑色个体的比例 如果子代中黄色与黑色的统计学比例是1 1 则说明亲本的黄色个体都为杂合子 如果子代中黄色与黑色的统计学比例是2 1 则说明亲本的黄色个体中 有1 3的个体为显性纯合子 2 3的个体为杂合子 3 aa aa 4 隐a雄性 答案b 2 在某种鼠中 已知黄色基因y对灰色基因y是显性 短尾基因t对长尾基因t是显性 而且黄色基因y和短尾基因t在纯合时都能使胚胎致死 这两对等位基因是独立遗传的 请回答下列有关问题 1 两只表现型都是黄色短尾的鼠交配 则子代表现型分别为 比例为 2 正常情况下 母鼠平均每胎怀8只小鼠 则上述一组交配中 预计每胎有 只小鼠存活 其中纯合体的概率为 3 2012 北京海淀区 鸡的羽毛有白色和有色等性状 显性基因i是抑制基因 显性基因c是有色羽基因 隐性基因c是白羽基因 且这两对基因分别位于两对同源染色体上 当i和c同时存在时 i就抑制了有色羽基因c的作用 使其不能表现为有色羽 当i不存在时 c才发挥作用 显示有色羽 1 现将一种白羽莱杭鸡 iicc 若干只与另一种白羽温德鸡 iicc 若干只作为亲本进行杂交 f1的表现型为 基因型为 2 让f1雌雄个体互相交配 自交 f2中表现型为白色羽的比例为 其中能够稳定遗传的比例为 3 f2中有色羽个体的基因型为 若要判断一只有色羽公鸡是否为纯合体 可以让其与多只 母鸡交配 结果 时 说明这只公鸡为纯合体 请用遗传图解解释上述现象 1 2012 山东理综 6 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 基因自由组合规律的实质及其应用 答案b 2 2011 北京理综 30 果蝇的2号染色体上存在朱砂眼 a 和褐色眼 b 基因 减数分裂时不发生交叉互换 aa个体的褐色素合成受到抑制 bb个体的朱砂色素合成受到抑制 正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果 1 a和b是 性基因 就这两对基因而言 朱砂眼果蝇的基因型包括 2 用双杂合体 子 雄蝇 k 与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验 母本果蝇复眼为 色 子代表现型及比例为暗红眼 白眼 1 1 说明父本的a b基因与染色体的对应关系是 3 在近千次的重复实验中 有6次实验的子代全部为暗红眼 但反交却无此现象 从减数分裂的过程分析 出现上述例外的原因可能是 的一部分 细胞未能正常完成分裂 无法产生 4 为检验上述推测 可用 观察切片 统计 的比例 并比较 之间该比值的差异 解析 1 由题目所给信息 aa个体的褐色素合成受到抑制 bb个体的朱砂色素合成受到抑制 可以看出 a和b是隐性基因 朱砂眼果蝇的基因中应有b基因 不能有a基因 2 aabb个体无色素合成 表现为白眼 根据后代表现型及比例为暗红眼 白眼 1 1 可以推出a b在同一条2号染色体上 若ab在一块 后代的基因组成为aabb和aabb 不符合题意 3 子代全部为暗红眼 无白眼 可能的原因是父本的一部分次级精母细胞未能完成正常分裂 无法产生携带有a b基因的精子 4 观察切片必须使用显微镜 为了验证次级精母细胞未能正常分裂 没有产生携带a b基因的精子 只产生ab精子 可采用的方法是检测次级精母细胞与精细胞的比例是否为1 2 并比较双杂合体父本 k 与只产生一种眼色后代的雄蝇之间该比值的差异 答案 1 隐aabb aabb 2 白a b在同一条2号染色体上 3 父本次级精母携带a b基因的精子 4 显微镜次级精母细胞和精细胞k与只产生一种眼色后代的雄蝇 3 2010 全国新课标 32 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 符合9 3 3 1的特值问题 答案 1 自由组合规律 2 3 9紫 3红 4白 评析这是近年来遗传规律的考题中 比较简单的一类的 但是再次考查了遗传图解 让老师们更注意在教学中对学生遗传图解书写规范的培养 4 2011 江苏单科 32 玉米非糯性基因 w 对糯性基因 w 是显性 黄胚乳基因 y 对白胚乳基因 y 显性 这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上 w 和w 表示该基因所在染色体发生部分缺失 缺失区段不包括w和w基因 缺失不影响减数分裂过程 染色体缺失的花粉不育 但染色体缺失的雌配子可育 请回答下列问题 1 现有基因型分别为ww ww ww ww w w ww 6种玉米植株 通过测交可验证 染色体缺失的花粉不育 而染色体缺失的雌配子可育 的结论 写出测交亲本组合的基因型 致死性引起的特值问题 2 以基因型为ww 个体作母本 基因型为w w个体作父本 子代的表现型及其比例为 3 基因型为ww yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为 4 现进行正 反交实验 正交 wwyy w wyy 反交 w wyy wwyy 则正交 反交后代的表现型及其比例分别为 5 以wwyy和wwyy为亲本杂交得到f1 f1自交产生f2 选取f2中的非糯性白胚乳植株 植株间相互传粉 则后代的表现型及其比例为 解析 1 ww w w 后代全为糯性 w w ww 后代中既有糯性 又有非糯性 且比例为1 1 2 ww 作母本得到的可育配子为w和w w w作父本得到的可育配子为w 雌雄配子结合后有两种后代 ww 非糯性 和w w 糯性 且比例为1 1 3 ww yy产生的雄配子为wy wy w y w y 但可育的为wy和wy 且比例为1 1 4 正交 wwyy w wyy 含w 的雄配子不可育 1ww 1ww 3y 1yy 即3wwy 1wwyy 3wwy 1wwyy 3非糯性黄胚乳 1非糯性白胚乳 3糯性黄胚乳 1糯性白胚乳 反交 w wyy wwyy 1w w 1w w 1ww 1ww 1yy 2yy 1yy 即 3非糯性 1糯性 3黄胚乳 1白胚乳 9非糯性黄胚乳 3非糯性白胚乳 3糯性黄胚乳 1糯性白胚乳 答案 1 ww w w 或w w ww 2 非糯性 糯性 1 1 3 wy wy 1 1 4 非糯性黄胚乳 非糯性白胚乳 糯性黄胚乳 糯性白胚乳 3 1 3 1非糯性黄胚乳 非糯性白胚乳 糯性黄胚乳 糯性白胚乳 9 3 3 1 5 非糯性白胚乳 糯性白胚乳 8 1 常见的几种致死现象在杂交实验中 有时观察到后代分离比与预期值有一定的偏差 这与生物体内的致死基因有关 常见的有 隐性致死 基因在隐性纯合情况下的致死 显性致死 基因在显性纯合或杂合情况下的致