基因的自由组合定律一轮复习

基因的自由组合定律 目标要求 1 了解孟德尔两对相对性状的遗传实验过程 2 掌握基因的自由组合定律的实质 3 理解基因的自由组合定律在实践中的应用 4 能够运用自由组合定律 并进行相关的推算 5 培养观察能力 思维能力和逻辑推理能力 阅读课文 思考下列问题 孟德尔是以豌豆的哪两对相对性状进行实验的 P必须具备什么条件 F1的表现型是什么 说明了什么问题 F2的表现型是什么 比值是多少 两种新的重组类型比例是多少 分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律 P F1 个体数 31510810132比例 9 3 3 1 黄色圆粒绿色皱粒 黄色圆粒 F2 黄色圆粒绿色皱粒 绿色圆粒黄色皱粒 一 两对相对性状的杂交实验 圆粒 皱粒 3 1 黄色 绿色 3 1 结论 豌豆的粒形 粒色的遗传遵循基因的分离定律 思考 如果单独考虑一对相对性状的遗传 那么 在F2中它们的性状分离比是多少 YYRRyyrr YyRr 黄色圆粒 P 配子 F1配子 F1 假说 F1产生配子时成对的遗传因子分离 不成对的遗传因子自由组合 二 假说 F2 F2 9 3 3 1 F2 雌雄配子结合方式有 种遗传因子组成 种表现类型 种 16 9 4 YYRR Yyrr yyRR yyrr YYRr yyRr YyRR Yyrr YyRr 1 1 1 1 2 2 2 2 4 双显9单显3单显3双隐1 YYRR YyRr YYRr YyRR yyRR yyRr YYrr Yyrr yyrr 规律 1 F2中的纯合体占 位置在 2 F2中的双杂合体占 3 其余的单杂合体共占 4 F2中亲本类型占 重组类型 在重组类型中纯合体占 杂合体占 4 16 4 16 8 16 10 16 6 16 1 3 2 3 棋盘的对角线上 三 对自由组合现象解释的验证 测交实验 配子 测交后代 1 1 1 1 杂种子一代 隐性纯合子 YyRr yyrr YyRrYyrryyRryyrr 结论 实验结果符合预期设想 四种表现型实际子粒数比接近1 1 1 1 从而证实了F1形成配子时不同对的基因是自由组合 遗传因子 遗传因子 遗传因子 自由组合定律的内容 控制不同性状的 的分离和组合是互不干扰的 在形成配子时 决定同一性状的成对的 彼此分离 决定不同性状的 自由组合 结论 基因的自由组合定律的实质 具有两对 或更多对 等位基因的个体产生配子时 在同源染色体上等位基因分离的同时 非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合 这一规律就叫做基因的自由组合定律 又叫独立分配规律 基因的自由组合定律的细胞学基础 Y y R r Y R y r 减数第一次分裂后期减数第二次分裂中期精子细胞 Y Y y R R r r y 1 2 3 4 Y y R r Y R y r 1个精原细胞 4个精子 2种 1个卵原细胞 1个卵细胞 1种 Y Y Y r r r r R Y y y y y R R R 减数第一次分裂后期减数第二次分裂中期精子细胞 1 2 3 4 Y y r R Y r y R 1个精原细胞 4个精子 2种 1个卵原细胞 1个卵细胞 1种 结论 对于两对相对性状而言1 1精原细胞4精子 2种 YyRrYR和yr或Yr和yR2 1雄性个体无数精子 4种 YyRrYr yr Yr yR 同理 3 1卵原细胞1种卵细胞 4 1雌性个体4种卵细胞 对减数分裂过程中产生配子的情况不熟练分析配子产生时应特别注意是 一个个体 还是 一个性原细胞 1 若是一个个体则产生2n种配子 n代表同源染色体对数或等位基因对数 2 若是一个性原细胞 则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞 而一个精原细胞可产生4个2种 两两相同 精细胞 未发生交叉互换的情况 例 YyRr基因型的个体产生配子情况如下 注意 注意写产生配子时 和 或 的运用 自我挑战1 基因型为AaBbCc 独立遗传 的一个次级精母细胞和一个初级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞的种类数比为 A 4 1B 2 1C 1 2D 1 1 尝试解答 D 解析 一个次级精母细胞产生两个相同的精细胞 一个初级卵母细胞产生1个卵细胞和3个极体 因此 种类数比为1 1 2 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 abB Ab aB aBC AB aB abD ab AB ab答案 B 一对相对性状 两对及两对以上相对性状 一对 两对及两对以上 位于一对同源染色体 分别位于两对及两对以上同源染色体 减数第一次分裂过程中同源染色体的分开 减数第一次分裂过程中非同源染色体的自由组合 F1形成配子时 等位基因随着同源染色体的分开而分离 F1形成配子时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 在减数分裂形成配子时 两个定律同时发生 分离定律是基础 了解孟德尔获得成功的原因 1 正确的选用实验材料 2 采用因素到因素的研究方法 3 运用方法对试验结果进行分析 4 科学地设计试验程序 单 多 统计学 试验 提出问题 作出假设实验验证得出定律 技法提升判断是否遵循自由组合定律的三种方法 1 根据基因在染色体上的位置判断 若两对或多对基因位于同一对同源染色体上 则它们不遵循自由组合定律 2 根据双杂个体自交法判断 具有两对相对性状的纯合子杂交 F1自交 若后代出现4种表现型 且比例为9 3 3 1 或其变式 则这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 3 根据双杂个体测交法判断 具有两对相对性状的纯合子杂交 对F1进行测交 若后代出现4种表现型 且比例为1 1 1 1 或其变式 则这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 验证基因的自由组合定律三种方法 1 花粉鉴定法 双杂个体产生的花粉才可以 某植物的高茎 B 对矮茎 b 为显性 花粉粒长形 D 对圆形 d 为显性 花粉粒非糯性 E 对花粉粒糯性 e 为显性 非糯性花粉遇碘液变蓝色 糯性花粉遇碘液呈棕色 现有品种甲 BBDDee 乙 bbDDEE 丙 BBddEE 和丁 bbddee 请据表回答问题 若验证基因的自由组合定律 可以利用 作为亲本杂交产生F1 直接观察F1产生的花粉 表现型及比例是 即可 甲与丙或乙与丁 长形非糯性 长形糯性 圆形非糯性 长形非糯性 1 1 1 1 验证基因的自由组合定律三种方法花粉鉴定法 双杂个体产生的花粉才可以 2 根据双杂个体自交法验证 双杂个体自交 若后代出现4种表现型 且比例为9 3 3 1 或其变式 则这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 3 根据双杂个体测交法判断双杂个体进行测交 若后代出现4种表现型 且比例为1 1 1 1 或其变式 则这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 有关自由组合定律的题型和解题方法 AaBBCcDD和AaBbCCdd杂交 独立遗传 请思考1 两个亲本分别能产生多少种配子 2 产生子代时雌雄配子间的结合方式有多少种 3 基因型和表现型的类型和比例分别是多少 4 子代基因型为AaBbCcDd的概率是多少 小结 解题步骤 观察该题有几对相对性状 是否遵循自由组合定律 判断显隐性并写出各性状基因型 先分析每一对遗传性状的结果 然后运用乘法法则 记住 分支法的前提是2对及以上能独立遗传的基因 AaBBCcDD和AaBbCCdd杂交 请思考1 两个亲本分别能产生多少种配子 2 产生子代时雌雄配子间的结合方式有多少种 3 基因型和表现型的类型和比例分别是多少 4 子代基因型为AaBbCcDd的概率是多少 Aa Aa 1AA 2Aa 1aa BB Bb 1BB 1Bb Cc CC 1CC 1Cc 比例 DD dd Dd 子代基因型种类 3 2 2 1 12种 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 子代表现型的种类 2 1 1 1 2种 子代表现型的比例 3 1 1 1 1 3 1 AaBbCcDd的概率 1 2Aa 1 2Bb 1 2Cc 1Dd 1 8 解题步骤 写出该题相对性状 判断显隐性并写出各性状基因型 写出亲子代遗传图解 先分析每一对遗传性状的结果 然后运用乘法法则 记住 乘法法则的前提是2对及以上相对独立的基因 基因的自由组合定律中的逆推法 将高杆 T 无芒 B 小麦与矮杆无芒杂交 后代出现高杆无芒 高杆有芒 矮杆无芒 矮杆有芒四种表现型 且比例为3 1 3 1 则亲代的基因型为 TtBb ttBb 有关孟德尔试验典型比例的习题 3 1 1 2 1 1 1 1 1 9 3 3 1 3 1 3 1 1 0 1 0 子代基因型 表现型比例 亲代基因型 已知子代基因型及比例为 YYRR YYrr YyRR Yyrr YYRr YyRr 1 1 1 1 2 2 按自由组合定律推测双亲的基因型是 A YYRR YYRrB YYRr YyRrC YyRr YyRrD Yyrr YyRr B 多对等位基因的遗传两对以上等位基因控制的遗传 若这些基因是位于不同对同源染色体的非等位基因 遗传时仍遵循自由组合定律 归纳如下表 21 22 23 2n 31 32 33 3n 1 2 1 1 1 2 1 2 1 2 1 3 1 2 1 n 21 22 23 2n 3 1 1 3 1 2 3 1 3 3 1 n 一对夫妇 丈夫并指 并指基因为A 妻子正常 他们的独生儿子却是先天性聋哑 聋哑基因为d 理论上推测第二个子女既是聋哑又是并指的概率为 A1 2B1 4C1 8D3 8 C 自由组合定律中的 特殊比例 1 1 1 1 1 3 1 1 2 1 2 1 3 1 正常的完全显性 A B同时存在时表现为一种性状 否则表现为另一种性状 aa 或bb 成对存在时 表现为双隐性状 其余正常表现 存在一种显性基因 A或B 时表现为另一种性状 其余正常表现 只要存在显性基因 A或B 就表现为同一种性状 其余正常表现 两对相对性状的基因自由组合 如果F2的性状分离比分别为9 7 那么F1与隐性个体测交 与此对应的性状分离比分别是 A 1 3B 1 1C 1 2 1D 9 3 3 1 在两对等位基因自由组合的情况下 F1自交后代的性状分离比是12 3 1 则F1测交后代的性状分离比是 A 1 3B 3 1C 2 1 1D 1 1 牡丹的花色种类多种多样 其中白色的不含花青素 深红色的含花青素最多 花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅 由两对独立遗传的基因 A和a B和b 所控制 显性基因A和B可以使花青素含量增加 两者增加的量相等 并且可以累加 一深红色牡丹同一白色牡丹杂交 得到中等红色的个体 若这些个体自交 其子代将出现的花色种类和比例分别是 A 3种 9 6 1B 4种 9 3 3 1C 5种 1 4 6 4 1D 6种 1 4 3 3 4 1 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 下列叙述错误的是 A 开紫花植株的基因型有4种B 若基因型为AaBb的植株进行测交 后代中表现型的比例为紫 白 3 1C 若基因型为AaBB AABb的植株各自自交 后代中表现型的比例相同D 若某植株自交 后代中只有紫花植株出现 则该植株的基因型为AABB 天竺鼠身体较圆 唇形似兔 是鼠类宠物中最温驯的一种 受到人们的喜爱 科学家通过研究发现 该鼠的毛色由两对基因控制 这两对基因分别位于两对常染色体上 现有一批基因型为BbCc的天竺鼠 已知B决定黑色毛 b决定褐色毛 C决定毛色存在 c决定毛色不存在 即白色 则这批天竺鼠繁殖后 子代中黑色 褐色 白色的理论比值为 A 9 4 3B 9 3 4C 9 1 6D 9 6 1 南瓜的扁盘形 圆形 长圆形三种瓜形由两对等位基因控制 A a和B b 这两对基因独立遗传 现将2株圆形南瓜植株进行杂交 F1收获的全是扁盘形南瓜 F1自交 F2获得137株扁盘形 89株圆形 15株长圆形南瓜 据此推断 亲代圆形南瓜植株的基因型分别是 A aaBB和AabbB aaBb和AAbbC AAbb和aaBBD AABB和aabb 尝试解答 C 解析 2株圆形南瓜植株进行杂交 F1全为扁盘形 说明亲代全为纯合子 F2表现型比接近于9 6 1 符合基因的自由组合定律 且可得出 基因型为双显性的个体表现为扁盘形 基因型为单显性的个体表现为圆形 基因型为双隐性的个体表现为长圆形 据此可知 亲代圆形南瓜的基因型应该是AAbb aaBB 变式训练荠菜三角形角果植株与卵圆形角果植株杂交 F1所结果实全是三角形角果 F1自交获得F2 F2所结果实的性状分离比为三角形角果 卵圆形角果 15 1 若F1与卵圆形角果植株杂交 则后代所结果实分离比是 A 不确定B 三角形角果3 卵圆形角果1C 三角形角果2 卵圆形角果1D 三角形角果4 卵圆形角果1 解析 选B 假设荠菜角果形状由A a和B b两对等位基因控制 由题干可知 15 A B A bbaaB 1 aabb 因此F1的基因型为AaBb 卵圆形的基因型为aabb 则二者杂交子代的基因型为3 A B A bbaaB 1 aabb 一种观赏植物 纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交 F1为蓝色 F1自交 F2为9蓝 6紫 1鲜红 若将F2中的紫色植株用鲜红色植株授粉 则后代的表现型及其比例是 A 2鲜红 1蓝B 2紫 1鲜红C 1鲜红 1紫D 3紫 1蓝 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 玉米是一种雌雄同株植物 其顶部开雄花 下部开雌花 已知正常株的基因型为B T 基因型为bbT 的植株下部雌花序不能正常发育而成为雄株 基因型为B tt的植株顶部雄花序转变为雌花序而成雌株 基因型为bbtt的植株顶端长出的也是雌花序而成为雌株 对下列杂交组合所产生后代的预测 错误的是 A BbTt BbTt 正常株 雄株 雌株 9 3 4B bbTT bbtt 全为雄株C bbTt bbtt 雄株 雌株 1 1D BbTt bbtt 正常株 雌株 雄株 2 1 1答案 D 西葫芦的果形由两对等位基因 A与a B与b 控制 果皮的颜色由两对等位基因 W与w Y与y 控制 这四对基因按自由组合定律遗传 据下表回答问题 1 甲组F1中的扁盘形果自交 后代表现型及比例为 2 乙组亲本中扁盘形果的基因型为 请用柱状图表示F1中各表现型的比例 3 丙组F1中 白皮果的基因型为 黄皮纯合子所占的比例为 2 乙组亲本中扁盘形果与长圆形 基因型为aabb 的亲本杂交后 出现了长圆形 基因型为aabb 的子代 则说明双亲都能产生a b配子 都含a b基因 由此推知 亲本中扁盘形果的基因型为AaBb 乙组的杂交组合为 AaBb aabb 则F1的基因型及比例为1AaBb 1Aabb 1aaBb 1aabb 相应的表现型及所占的比例为扁盘形1 4 圆球形1 2 长圆形1 4 绘制柱状图时要注明横坐标 纵坐标的方向 含义及相应的数值 3 因为白皮果的基因组成为W Y W yy 黄皮果的基因组成为wwY 丙组中白皮果与黄皮果杂交 后代出现了绿皮果 wwyy 说明双亲都能产生w y的配子 都含w y基因 则推出丙组亲本中黄皮果的基因型为wwYy 白皮果的基因型为Ww y 则丙组的杂交组合可写为Ww y wwYy 因后代绿皮果所占比例为1 8 即1 2ww 1 4yy所得 则丙组亲本白皮果的基因型应为WwYy 那么丙组的杂交组合为WwYy wwYy 产生的子代中白皮果的基因型有三种 WwYY WwYy和Wwyy 黄皮果的基因型及比例为1 8wwYY 2 8wwYy 答案 1 扁盘形果 圆球形果 长圆形果 9 6 1 2 AaBb柱状图如下 3 WwYY WwYy和Wwyy1 8 已知具有B基因的狗 皮毛可以呈黑色 具有bb基因的狗 皮毛可以呈褐色 另有i基因与狗的毛色形成有关 基因突变时则可能出现白毛狗 白化 以下是一个狗毛色的遗传实验 P褐毛狗 白毛狗 F1白毛狗 互交F2白毛狗黑毛狗褐毛狗12 3 1 请分析回答下列问题 1 上述的 基因突变 应为 显 隐 性突变 最终结果是导致狗的皮毛细胞中不能合成 2 该遗传实验中 亲代褐毛狗和白毛狗的基因型分别是 3 F2中白毛狗的基因型有 种 如果让F2中雌雄白毛狗互交 其后代出现褐毛狗的几率是 4 如果让F2中褐毛狗与F1回交 理论上说 其后代的表现型及其数量比应为 本章网络构建 解题方法指导 3 遗传类实验的答题技巧 遗传类实验的考查是高考的热点 考查时经常涉及到基因显隐性的判断 基因型的判断 基因位置的判断和遗传规律的验证等类型 1 显隐性的判断此类问题的解题思路依赖于对遗传内容的基本概念和原理的理解 同时还需要认真体会生物学家们发现遗传定律的思维方式和基本方法 1 已知个体纯合时 不同性状杂交后代所表现的性状即为显性性状 2 不知个体是否纯合时 应选择相同性状个体交配或自交 植物 后代出现的新性状即为隐性性状 植物 自交法 若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子 若后代无性状分离 则可能为纯合子 说明 此法适合于植物 而且是最简便的方法 但对于动物不适合 测交法 同动物的测交判断 3 基因型确认的遗传实验设计在完全显性的情况下杂合子所表现的性状与显性纯合子表现一致 欲确认某个体基因型是纯合还是杂合 可通过如下几种方案予以探究 2 纯合子 杂合子的判断 1 理论依据显性性状的个体至少有一个显性基因 隐性性状的个体一定是纯合子 其基因型必定是两个隐性基因 2 判断方法动物 测交法 若后代出现隐性类型 则一定为杂合子 若后代只有显性性状 则可能为纯合子 说明 待测对象若为雄性动物 应与多个隐性雌性个体交配 以使后代产生更多的个体 使结果更有说服力 特别提示 若待测个体为雄性动物 应注意与多个隐性雌性个体交配 以便产生更多的个体 使结果更有说服力 若待测个体为植物 选自交的方法可避免人工去雄及人工授粉的繁琐操作过程 即时应用 随学随练 轻松夺冠 1 科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载 神舟 飞船 在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体 培育出大果实 太空甜椒 如图 假设果实大小是一对相对性状 且是由单基因控制的完全显性遗传 请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料 设计一个实验方案 以鉴别 太空甜椒 大果实这一性状的显隐性 1 你的实验方案 2 分析实验 预测结果 如果后代全部表现为小果实 则 则大果实为显性性状 解析 由于萌发的种子在太空中接受了大量的射线辐射 突变几率会大大提高 突变时既可单个基因突变 也可同一位置上的一对基因同时发生突变 即突变个体既可是杂合子 又可是纯合子 又由于选用的原有的小果实普通甜椒是纯种 因此让突变个体与纯种小果实普通甜椒进行杂交 根据后代的表现型就可判断出显 隐性性状 若小果实为显性 则大果实个体全为纯合子隐性 则杂交后代全为小果实 若大果实为显性 则大果实个体既有纯合子 又有杂合子 则杂交后代只要出现大果实个体 即可证实大果实为显性性状 答案 1 直接用纯种小果实个体与大果实个体杂交 观察后代的性状 2 小果实为显性性状 如果后代出现大果实性状 2 现有纯种紫色种皮和纯种白色种皮菜豆品系 请回答下列实验设计方案的相关问题 1 在以紫色种皮菜豆为母本和以白色种皮菜豆为父本的正反交实验中 当年母本植株上所结种子的种皮分别为 色 色 此结果是否符合基因分离定律 为什么 2 若上述性状是由核基因控制的 则求证紫色与白色性状的显隐性关系 并预测实验结果 说明相应结论 实验方案 用遗传图解表示 预测结果得出结论 如果 则 如果 则 答案 1 紫白符合种皮是母本植株的结构 2 P 紫色 白色 白色 紫色 F1F1 自交 自交收获种子收获种子 F1产生种子的种皮颜色均为紫色紫色为显性性状 白色为隐性性状F1产生种子的种皮颜色均为白色白色为显性性状 紫色为隐性性状 3