【浙江专用】生物教师用书必修2-自由组合定律-课件

自由组合定律考纲要求四年考情基因的自由组合定律Ⅱ2012浙江·非选择题T322010浙江·非选择题T30实验:模拟孟德尔杂交实验浙江高考无单独考查一、两对相对性状的杂交实验P(黄色圆形×绿色皱形)F1F21、F1的表现型是_________。2、F2的表现型及其比例是黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=___________。3、F2中黄色∶绿色=_____,圆形∶皱形=_____,该比例关系说明___________________________。黄色圆形9∶3∶3∶13∶13∶1两对相对性状都遵循分离定律二、对自由组合现象的解释PYYRR(黄色圆形)×yyrr(绿色皱形)

F1YyRr⊗F2?1、F1(YyRr)产生配子及其结合(1)F1产生的配子:①雄配子种类及比例:YR∶yR∶Yr∶yr=___________。②雌配子种类及比例:YR∶yR∶Yr∶yr=___________。③雌、雄配子总数相等不?_______________________________。(2)F1配子的结合:①结合是_______。②结合方式有___种。1∶1∶1∶11∶1∶1∶1不相等,雄配子数远远多于雌配子数随机的162、试写出F2四种表现型估计包含的基因型(1)黄色圆形:①_____,②_____,③_____,④_____。(2)黄色皱形:①_____,②_____。(3)绿色圆形:①_____,②_____。(4)绿色皱形:_____。YYRRYYRrYyRRYyRrYYrrYyrryyRRyyRryyrr三、对自由组合现象解释的验证写出测交实验的遗传图解1、基因的自由组合定律主要揭示非同源染色体上非等位基因之间的关系。()【分析】分离定律主要揭示了同源染色体上等位基因分离,基因的自由组合定律主要揭示了非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。√2、(2012江苏T11A)非等位基因之间自由组合,不存在相互作用。()【分析】非同源染色体上的非等位基因之间能自由组合,由于不同基因能够同时控制同一性状,因此非等位基因之间也估计存在相互作用。×3、在自由组合遗传实验中,控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的。()【分析】自由组合定律中各对等位基因均遵循分离定律,因此控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的。√4、在自由组合遗传实验中,先进行等位基因的分离,再实现非等位基因的自由组合。()【分析】减数第一次分裂的后期,在等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合。×5、F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因能够自由组合,产生数量相等的4种配子。()【分析】孟德尔遗传实验中,F1(YyRr)产生配子时,每对等位基因相互分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,如此产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。√6、孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F2绿色圆形豌豆中能稳定遗传的占1/3。()【分析】F2绿色圆形豌豆的比例及基因型是1/3yyRR,2/3yyRr,其中能稳定遗传的占1/3。√考点一两对相对性状的遗传实验的分析和结论1、实验分析PYYRR(黄圆)×yyrr(绿皱)F1YyRr(黄圆)Yy×Yy→1YY∶2Yy∶1yyRr×Rr→1RR∶2Rr∶1rr1YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)2Rr(圆)1YYRR2YyRR2YYRr4YyRr1yyRR2yyRr1rr(皱)1YYrr2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)(绿圆)(黄圆)2、相关结论【高考警示】(1)误认为重组类型为基因型不同的个体:重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。(2)误认为重组性状都是(3+3)/16:含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。不要错误地认为只有一种亲本组合方式而误判重组性状所占比例只能是(3+3)/16。【典例1】孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1黄色圆形豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是()A、F1产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1B、F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1C、基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞估计自由组合D、F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1【解析】选D。在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F1会产生4种多个配子,且精子数目远远多于卵细胞数目;基因自由组合定律是在F1产生配子时起作用的,事实上质是减数分裂形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,随配子遗传给后代。考点二用分离定律解决自由组合定律问题

1、思路将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析,再运用乘法原理将各组情况进行组合。2、题型(1)推算双亲或子代的基因型和表现型的种类:【示例】基因型为AaBB的个体与aaBb的个体杂交(两对基因自由组合),子代的基因型、表现型各有多少种?分析:将AaBB×aaBb分解为Aa×aa和BB×Bb。Aa×aa→两种基因型,两种表现型;BB×Bb→两种基因型,一种表现型。综合起来,子代的基因型种类为2×2=4种,表现型种类为2×1=2种。(2)求双亲或子代中基因型、表现型比例:【示例】求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例。分析:将ddEeFF×DdEeff分解:dd×Dd后代基因型比为1∶1,表现型比为1∶1;Ee×Ee后代:基因型比为1∶2∶1,表现型比为3∶1;FF×ff后代:基因型1种,表现型1种。因此,后代中基因型比为:(1∶1)×(1∶2∶1)×1=1∶2∶1∶1∶2∶1;表现型比为:(1∶1)×(3∶1)×1=3∶1∶3∶1。(3)计算概率:【示例】基因型为AaBb的个体(两对基因独立遗传)自交,子代基因型为AaBB的概率为多少?分析:将AaBb自交分解为Aa自交和Bb自交,则Aa自交→1/2Aa,Bb自交→1/4BB。故子代基因型为AaBB的概率为1/2Aa×1/4BB=1/8AaBB。(4)推断亲本的基因型:【示例】小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性,抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性。这两对性状可自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作为亲本杂交,子代有毛颖抗锈∶毛颖感锈∶光颖抗锈∶光颖感锈=1∶1∶1∶1。写出两亲本的基因型。分析:将两对性状分解为:毛颖∶光颖=1∶1,抗锈∶感锈=1∶1。依照亲本的表现型确定亲本基因型是P_rr×ppR_,只有为Pp×pp时,子代才能毛颖∶光颖=1∶1,同理,只有为rr×Rr时,子代才能抗锈∶感锈=1∶1。综上所述,亲本基因型分别是Pprr与ppRr。【思维拓展】由自由组合定律能够联系的知识(1)与有丝分裂的联系:有丝分裂过程不遵循自由组合定律。(2)与减数分裂的联系:自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。(3)与染色体的联系:自由组合定律发生在非同源染色体之间。(4)与基因之间的联系:自由组合定律的对象是非同源染色体上的非等位基因。考查角度1推算双亲或子代的基因型和表现型的种类【典例2】已知玉米某两对基因依照自由组合定律遗传,现有子代基因型及比值如下:则双亲的基因型是()A、DDSS×DDSsB、DdSs×DdSsC、DdSs×DDSsD、DdSS×DdSs基因型DDSSDDssDdSSDdssDDSsDdSs比值111122【解析】选C。从子代基因型来看,子代中的基因型有DD、Dd和SS、Ss、ss,说明两个亲本中两对基因的组合分别为DD×Dd和Ss×Ss,因此双亲的基因型是DdSs和DDSs。【互动探究】(1)子代表现型比例是多少?提示:3∶1。D、d控制的相对性状中,全部是显性,S、s控制的相对性状中,S_∶ss=(1+1+2+2)∶(1+1)=3∶1,综合起来,后代的表现型比例是3∶1。(2)子代中与亲本表现型相同的占多少?提示:双亲的基因型是DdSs×DDSs,双亲都是双显性个体,子代双显性个体是=1+1+2+2=6,占子代比例=6/8=3/4。考查角度2求双亲或子代中基因型、表现型比例【典例3】控制豌豆子叶颜色和种子的形状的基因位于两对同源染色体上。豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性,两亲本杂交的F1表现型如图。让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,F2的性状分离比为()A、2∶2∶1∶1 B、1∶1∶1∶1C、9∶3∶3∶1 D、3∶1∶3∶1【解析】选A。由F1圆粒∶皱粒=3∶1,知亲代相应基因型为Rr×Rr;由F1黄色∶绿色=1∶1,知亲代相应基因型为Yy×yy;故亲代基因型为YyRr×yyRr。F1中黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR、2/3YyRr,F1中绿色皱粒豌豆基因型为yyrr。按如下计算:1/3YyRR×yyrr→1/6YyRr、1/6yyRr;2/3YyRr×yyrr→1/6YyRr、1/6Yyrr、1/6yyRr、1/6yyrr。综合考虑两项结果,得YyRr∶yyRr∶Yyrr∶yyrr=2∶2∶1∶1。【互动探究】(1)题干中“控制豌豆子叶颜色和种子的形状的基因位于两对同源染色体上”这句话去掉之后对解答题目有哪些影响?提示:从这句话能够推出两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。假如去掉这句话,则不能确定控制这两对相对性状的基因是位于一对同源染色体上依然两对同源染色体上,从而不能确定是否遵循自由组合定律,无法解题。(2)F1的表现型比例是多少?提示:黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=3∶3∶1∶1。由F1圆粒∶皱粒=3∶1,黄色∶绿色=1∶1,二者组合起来,(3∶1)×(1∶1)=3∶3∶1∶1。规律项目分离定律自由组合定律区别研究性状一对两对或两对以上控制性状的等位基因一对两对或两对以上等位基因与染色体关系位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上的同源染色体上细胞学基础(染色体的活动)减数第一次分裂后期同源染色体分离减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离非同源染色体上非等位基因之间的自由组合【拓展延伸】分离定律和自由组合定律的关系规律项目分离定律自由组合定律区别F1基因对数1n(n≥2)配子类型及其比例2,1∶12n,数量相等F2配子组合数44n基因型种类33n表现型种类22n表现型比3∶1(3∶1)nF1测交子代基因型种类22n表现型种类22n表现型比1∶1(1∶1)n规律项目分离定律自由组合定律联系(1)形成配子时(减Ⅰ后期),两项定律同时起作用(2)分离定律是自由组合定律的基础一、验证两大遗传定律的方法【典例1】某学校的一个生物兴趣小组用豌豆的两对相对性状做实验,选取了一批基因型相同的黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状)豌豆,用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交,F1中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。请您利用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆为材料设计实验,验证这两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。(要求:实验设计方案科学、合理、简明,并写出结果和结论。)【解析】本题的实验目的是验证豌豆的两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律,由题干分析给定的材料只有黄色圆粒的杂合子,因此选择自交法验证。答案:实验方案:选用黄色圆粒豌豆做亲本进行自交,统计后代结果。结果与结论:后代出现四种表现型,比例如下:黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,则证明两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。【方法归纳】验证遗传的两大定律常用以下四种方法:验证方法结论自交法自交后代的分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法测交后代的性状分离比为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制若测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制验证方法结论花粉鉴定法花粉有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律花粉有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律单倍体育种法取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律【易错提醒】(1)看清是探究性实验依然验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论直截了当写结果或结论,探究性实验则需要分情况讨论。(2)看清题目中给定的亲本情况,确定用自交依然测交。自交只需要一个亲本即可,而测交则需要两个亲本。(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,依然位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1这些比例,无法确定基因的位置,也就无法证明是否符合自由组合定律。【变式训练】某种自花授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。综合上述实验结果,请回答:(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是__________________。(2)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个如此的株系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为___________________。【解析】(1)由9紫∶3红∶4白容易想到花色由两对等位基因控制,且符合基因的自由组合定律。(2)实验2获得的F2紫花植株中,有4种基因型,即AABB、AABb、AaBB、AaBb,其比例为1∶2∶2∶4,AaBb个体所占比例为4/9,自交后代花色的表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。答案:(1)自由组合定律(2)9紫∶3红∶4白二、利用自由组合定律解决“两病”遗传题目的方法【典例2】有两种常染色体遗传病的家族系谱图,设甲病显性基因为A,隐性基因为a;乙病显性基因为B,隐性基因为b。若Ⅱ-7为纯合子,请据图回答:(1)甲病是致病基因位于常染色体上的

性遗传病;乙病是致病基因位于常染色体上的

性遗传病。(2)Ⅱ-5的基因型估计是

,Ⅲ-8的基因型是

。(3)Ⅲ-10是纯合子的概率是

。(4)假设Ⅲ-10与Ⅲ-9结婚,生下小孩同时患两种病的概率为

,只患乙病的概率为

,患病的概率为

。【解析】本题通过遗传系谱图考查自由组合定律及人类遗传病遗传的特点和规律。(1)就甲病分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2患甲病,其后代Ⅱ-5和Ⅱ-6正常,说明该遗传病是常染色体显性遗传病;就乙病分析Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,生下患病的女儿Ⅱ-4,说明该病是常染色体隐性遗传病。(2)由于Ⅱ-5无甲病,因此是aa,Ⅱ-4有乙病bb,可知Ⅰ-1和Ⅰ-2都是Bb,因此Ⅱ-5是BB或Bb,即Ⅱ-5是aaBB或aaBb,Ⅱ-3无甲病为aa,Ⅲ-8有甲病,因此Ⅲ-8一定为Aa,Ⅱ-4有乙病,Ⅲ-8无乙病,Ⅲ-8一定为Bb,因此Ⅲ-8为AaBb。(3)Ⅲ-10无甲病,一定是aa,由于Ⅰ-1、Ⅰ-2是Bb,因此Ⅱ-6为Ⅱ-7为纯合子,因此Ⅲ-10为纯合概率为。(4)Ⅲ-9无甲病,一定是aa,有乙病一定是bb,因此Ⅲ-9基因型为aabb,因此Ⅲ-9、Ⅲ-10婚配:甲病概率为aa×aa=0乙病概率为则同时患两种病的概率:只患乙病的概率:患病的概率:答案:(1)显隐(2)aaBB或aaBbAaBb【方法归纳】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分析如下:依照序号所示进行相乘得出相应概率及进一步拓展序号类型计算公式已知患甲病的概率为m则不患甲病概率为1-m患乙病的概率为n则不患乙病概率为1-n①同时患两病概率m·n②只患甲病概率m·(1-n)③只患乙病概率n·(1-m)④不患病概率(1-m)(1-n)拓展求解患病概率①+②+③或1-④只患一种病概率②+③或1-(①+④)各种概率如表:以上各种情况可概括如下图:【易错提醒】一对夫妇生下患病男孩的概率和生下男孩患病概率不同(1)生下患病男孩是在所有后代中考虑,男孩的概率是1/2,再乘以患病的概率。(2)生下男孩患病的概率是在男孩中考虑患病概率,和“生下患病男孩的概率”相比,不用乘以1/2。1、基因型分别为aaBbCCDd和AABbCCdd的两种豌豆杂交,其子代中纯合子的比例为()A、1/4B、1/8C、1/16D、0【解析】选D。依照基因的分离定律和自由组合定律可知,基因型aaBbCCDd×AABbCCdd杂交,其后代中纯合子的比例是:0×1/2×1×1/2=0(AA与aa这对基因的后代全是杂合子)。2、南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性,盘状(B)对球状(b)为显性,两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交,子代表现型及其比例如图所示,则“某南瓜”的基因型为()A、AaBbB、AabbC、aaBbD、aabb【解析】选B。从题图看出,子代中白色∶黄色=3∶1,因此“某南瓜”控制颜色的基因型是Aa;盘状∶球状=1∶1,因此“某南瓜”控制形状的基因型是bb。综合起来,“某南瓜”的基因型是Aabb。3、下列有关基因分离定律和基因自由组合定律的说法正确的是()A、肺炎双球菌产生子代遵循自由组合定律B、两对等位基因若每对遵循分离定律,这两对等位基因也一定遵循自由组合定律C、在生物性状遗传中,两规律同时进行,同时起作用D、基因的自由组合定律是分离定律的基础【解析】选C。A项中,孟德尔定律适用于真核生物有性生殖过程中的细胞核遗传,细菌是原核生物,不遵循自由组合定律。B项中,两对等位基因假如位于同一对同源染色体上,则每对等位基因均遵循分离定律,但这两对等位基因不遵循自由组合定律。C项中,基因分离定律和基因自由组合定律的细胞学基础是同源染色体分离、非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合,二者发生的时间相同,即同时起作用。D项中,分离定律是自由组合定律的基础。4、下列有关遗传规律的叙述,正确的是()A、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B、两对相对性状遗传时分别符合基因分离定律,则这两对相对性状遗传一定符合基因自由组合定律C、依照基因的分离定律,减数分裂过程中产生的雌、雄配子数目的比为1∶1D、杂交后代出现性状分离,且分离比为3∶1,就一定为常染色体遗传【解析】选A。两对相对性状遗传时分别符合基因分离定律,这两对基因若位于同一对同源染色体上,就不遵循基因自由组合定律;减数分裂过程中产生的雌、雄配子数目不相等,一般是雄配子数远多于雌配子数。5、已知玉米籽粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1,F1自交或测交,预期结果错误的是()A、自交结果中黄色非甜与红色甜比例为9∶1B、自交结果中与亲本相同的表现型占子代的比例为5/8C、自交结果中黄色和红色的比例为3∶1,非甜与甜的比例为3∶1D、测交结果中红色非甜占子代的比例为1/4【解析】选B。假设控制玉米籽粒颜色的相关基因为A和a,非甜和甜的基因为B和b,则F1的基因型为AaBb。假如F1自交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例为9∶3∶3∶1,其中与亲本表现型相同的占子代的比例为6/16,即3/8。只看一对相对性状,则自交后代黄色和红色比例为3∶1,非甜和甜的比例为3∶1。假如F1测交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例各为1/4。6、下列关于孟德尔的两对相对性状的杂交实验的叙述,不正确的是()A、两对相对性状分别由两对等位基因控制B、两对等位基因位于同一对同源染色体上C、F2中有9种基因型、4种表现型D、每一对等位基因的传递都遵循基因的分离定律【解析】选B。自由组合定律的细胞学基础是形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。7、控制两对相对性状的基因自由组合,假如F2的性状分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1,那么F1与双隐性个体测交,得到的性状分离比分别是()A、1∶3、1∶2∶1和3∶1B、3∶1、4∶1和1∶3C、1∶2∶1、4∶1和3∶1D、3∶1、3∶1和1∶4【解析】选A。控制两对相对性状的基因只有分别位于两对同源染色体上才表现为自由组合,F2典型的性状分离比是9(双显)∶3(一显一隐)∶3(一隐一显)∶1(双隐)。由9∶7的比例能够看出,“双显”表现出一种表现型,其余的表现出另一种表现型,由于F1测交后代基因型比例为相等的4种,因此两种表现型的比例应为1∶3;由9∶6∶1的比例能够看出,一显一隐和一隐一显表现出了一种表现型,其他仍正常表现,由于F1测交后代基因型不变,表现型比例为1∶2∶1;由15∶1能够看出,典型比例中“9(双显)∶3(一显一隐)∶3(一隐一显)”都是表现相同的一种性状,只有含有双隐性纯合基因时才表现为另一种性状,因此,F1测交后代中的表现型比例为3∶1。8、(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Ⅰ-1基因型为AaBB,且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代可不能患病。依照以下系谱图,正确的推断是()A、Ⅰ-3的基因型一定为AABbB、Ⅱ-2的基因型一定为aaBBC、Ⅲ-1的基因型估计为AaBb或AABbD、Ⅲ-2与基因型为AaBb的女