江苏专版高考生物一轮复习第六单元遗传和染色体第20课时基因的自由组合定律.ppt

,考纲导学,教材研读,考点突破,栏目索引,第20课时基因的自由组合定律,考纲内容,要求,命题特点,备考指南,考纲导学,基因的自由组合规律,C,考查内容:基因自由组合,定律的内容与特例,考查形式:常以遗传图,解、表格等为载体进行考,查,(1)联系减数分裂的有关知识,理解基因自由组合定律的实质和细胞学基础,(2)列表比较基因分离定律和自由组合定律的区别和联系,(3)联系生产实际,理解基因自由组合定律在动、植物育种工作和医学实践中的应用,并注重解题方法和规律的总结应用,(4)结合实例分析遗传学中的某些配子致死、“9331”的特殊分离比等“例外”现象,考点一两对相对性状的杂交实验,一、过程及结果(以豌豆为实验材料),1.过程,教材研读,2.结果,(1)无论正交反交,F,1,全为黄色圆粒。表明粒色中,是显性性状,粒,形中,是显性性状。,(2)F,2,出现的新的性状组合为,和绿色圆粒。,(3)表明F,2,不同性状之间出现了,。,黄色,圆粒,黄色皱粒,自由组合,二、对自由组合现象的解释,1.图解,2.解释,(1)两对相对性状分别由两对,上两对,控制。,同源染色体,等位基因,(2)F,1,(YyRr)在产生配子时,每对等位基因,不同对的基因之间可以,F,1,产生的雌、雄配子各有,种,它们是,其数量比接近于,。,(3)受精时,雌雄配子的结合是,的。雌雄配子的结合方式有,种;产生的F,2,的基因型有,种:YyRr、YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr、YYRR、yyRR、YYrr、yyrr,表现型有,种:,、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的数量比接近于,。,彼此分离,自由组合,4,YR、Yr、,yR、yr,1111,随机,16,9,4,黄色圆粒、黄色皱粒,9331,三、对自由组合现象解释的验证测交,1.概念:,让F,1,(YyRr)与,杂交,测定F,1,的基因型及基因传递的,方法。,2.图解:,隐性纯合子(yyrr),3.原因:,测交实验之所以能推知F,1,的基因型,以及基因的传递规律,最关键的是隐性,亲本只能产生,种基因型的配子,所以测交后代的性状表现类型及,比例,就反映了F,1,产生配子的类型和比例。,1,考点二基因的自由组合定律及应用,一、基因的自由组合定律的内容和实质,1.内容,位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是,的,在减数分裂形成配子时,一个细胞中同源染色体上的,彼此分离,非同源染色体上的非等位基因则,。,2.实质,上的,的自由组合。,互不干扰,等位基因,自由组合,非同源染色体,非等位基因,3.细胞学基础,过程中,的分离,的自由,组合。,二、基因的自由组合定律的应用,减数分裂,同源染色体,非同源染色体,1.理论上,可以解释,。,生物的多样性,2.实践,(1)杂交育种中:人们用,的方法,有目的地使生物不同品种间的,基因,以使不同亲本的优良基因组合到一起,再经过选择,创造出对人类有益的新品种。,(2)医学实践中:人们根据基因的自由组合定律,分析家族系谱中两种遗传,病同时发病的情况,推断后代的,和,以及它们出,现的概率,为遗传病的预防和诊断提供理论依据。,杂交,重新组合,基因型,表现型,1.,非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，不存在相互作用。(),2.基因型为AaBb个体产生的雌雄配子都有4种,雌雄配子的结合方式有16,种。,(),3.AaBb自交后代基因型有9种,比例为422221111。,(),4.具两对相对性状的纯合体杂交得F,1,F,1,自交得F,2,则F,2,中重组类型个体所占,比例为3/8。,(),5.若不考虑基因突变、交叉互换等变异,一个基因型为AaBb的精原细胞,产,生4种精细胞。,(),6.基因型为AaBb的个体自交,后代一定出现4种基因型和9种表现型。,(),7.若F,1,(AaBb)自交后代比例为961,则测交后代比例为121。(),8.基因自由组合定律是指F,1,(YyRr)产生的4种类型的精子和卵细胞可能自,由组合。,(),9.基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,3,对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128。,(),10.在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)显性,但在另一,白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。现有基因型WwYy的个,体自交,其后代表现型种类及比例是3种,1033。,(),突破一孟德尔两对相对性状遗传的实验分析,1.遗传实验过程,考点突破,2.,分析,(1)F,1,产生的配子分析,F,1,在产生配子时,每对遗传因子(等位基因)彼此分离,不同对的遗传因子(非,同源染色体上的非等位基因)自由组合,F,1,产生的雌雄配子各4种:YRYr,yRyr=1111,图解如下:,(2)F,2,的基因型分析,F,1,的雌雄配子的结合是随机的,雌雄配子的结合有,16,种方式,F,2,有,9,种基因,型。,(3)F,2,的表现型分析,两对相对性状独立遗传,若单独地分析,其中的每一对相对性状都遵循基,因的分离定律,即黄绿(或圆皱)=31。,亲本中只有黄圆和绿皱两种表现型,F,2,中不但有黄圆和绿皱(亲本类型,共,占10/16),还出现了亲本没有的黄皱和绿圆(重组类型,共占6/16),且黄圆,黄皱绿圆绿皱=9331。,上述每种表现型中的纯合子都占1/16。,易混辨析(1)重组类型是指F,2,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)亲本表现型不同,则重组类型所占比例也不同,若将孟德尔两对相对性状,的实验中的亲本类型换成绿圆、黄皱,则重组性状为黄圆、绿皱,所占比例,为5/8。,性状分离比9331的变式及应用,1.性状分离比9331的变式,(1)原因:正常情况下双杂合的F,1,自交和测交后代的表现型比例分别为9,331和1111,但如果基因之间相互作用、显性基因的个数影响,性状表现及出现致死等原因,会导致自交和测交后代的比例发生改变。,基因之间的相互作用,F,1,(AaBb)自交,后代表现型比例,原因分析,测交后代,表现型比例,9331,正常的完全显性,1111,97,当双显性基因同时出现时为一种表现,型,其余的基因型为另一种表现型,13,934,112,961,双显、单显、双隐三种表现型,121,151,只要具有显性基因其表现型就一样,双隐性为另一种表现型,31,106,单显为一种表现型,其余基因型为另一种表现型,11,14641,A与B的作用效果相同,但显性基因越,多,其效果越强1(AABB)4(AaBB+AABb)6(AaBb+AAbb+aaBB)4(Aabb+aaBb)1(aabb),121,序号,原因,自交后代比例,测交后代比例,1,显性基因在基因型中的个,数影响性状表现(数量遗传),AABB(AaBB+AABb),(AaBb+aaBB+AAbb)(Aabb+aaBb)aabb=14641,AaBb(Aabb+aaBb)aabb=121,2,显性纯合致死(如AA、BB,致死),AaBbAabbaaBbaabb,=4221,其余基因型个体致死,AaBbAabbaaBbaabb=1111,3,隐性纯合致死(自交情况),自交出现933(双隐性致死),自交出现91(单隐性致死),显性基因在基因型中的个数及纯合致死,2.,解题技巧,(1),看,F,2,的表现型比例,若表现型比例之和是,16,无论以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合规律。,(2)将异常分离比与正常分离比9331进行对比,分析合并性状的类,型。如比例为934,则为93(3+1),即4为后两种性状的合并结果。,(3)对照上述表格确定出现异常分离比的原因。,(4)根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型,的比例。,(5)解答此类问题时,可将下图作为解题的模板。,考向一结合两对相对性状遗传有关实验,考查基因自由组合定律的有关,知识,1.(2015江苏盐城期中测试,14,2分)用具有两对相对性状的纯种豌豆作亲本,杂交获得F,1,F,1,自交得F,2,F,2,中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,的比例为9331,与F,2,出现这样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.F,1,产生的雄、雌配子各有4种,比例为1111,C.F,1,自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的,D.F,1,的16种配子结合方式获得的受精卵都能发育成新个体,答案AF,2,中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为,9331,出现此现象的亲本有两种组合,除了纯种黄色圆粒豌豆与纯种,绿色皱粒豌豆外,还有纯种黄色皱粒豌豆和绿色圆粒豌豆,故,A,符合题意。,2.(2015江苏盐城龙岗中学下学期考试,7,2分)孟德尔的两对相对性状的遗,传实验中,满足分离比为1111的实验组合是,(),F,1,产生配子类型的比例F,2,表现型的比例F,1,测交后代类型的比例,F,1,表现型的比例F,2,基因型的比例,A.B.C.D.,答案B孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F,1,产生配子类型的比,例为1111,正确;F,2,表现型的比例为9331,错误;F,1,测交后,代类型的比例为1111,正确;F,1,表现型只有一种,错误;F,2,基因型的,比例为111122224,错误;故选项B符合题意。,考向二结合相关杂交实验,考查性状分离比9331的变式及应用的,有关知识,3.(2015江苏宿迁三校3月检测,24,3分)某种植物(二倍体)叶缘的锯齿状与非,锯齿状受叶缘细胞中T蛋白含量的影响,T蛋白的合成由两对独立遗传的基,因(A和a,T和t)控制,基因T表达的产物是T蛋白,基因A抑制基因T的表达。,基因型为AaTt的植株自交,F,1,中锯齿状植株与非锯齿状植株的比例是133,下列分析合理的是(多选),(),A.F,1,产生的雌雄配子之间的结合是随机的,B.叶缘细胞缺少T蛋白的植株,叶缘呈锯齿状,C.F,1,群体中,T基因的基因频率为2/3,D.能确定基因型为aaTT的叶缘细胞和根尖细胞中T蛋白的含量相等,答案ABT蛋白的合成由两对独立遗传的基因(A和a,T和t)控制,基,因T表达的产物是T蛋白,基因A抑制基因T的表达,可见只有基因型为aaTT,和aaTt的植株表现为非锯齿状,其余均表现为锯齿状。F,1,中锯齿状植株与,非锯齿状植株的比例是133,是9331的变式,说明F,1,产生的雌雄配,子之间的结合是正常的随机结合,A正确;没有T基因就没有T蛋白,有基因A,又有基因T,基因T的表达受抑制,也没有T蛋白,表现为叶缘呈锯齿状,B正,确;从亲本到F,1,群体基因频率不变,F,1,群体中T基因频率为1/2,C错误;单纯从,题干信息无法判断叶缘细胞与根尖细胞的蛋白质种类和含量的区别,D错,误。,4.(2015江苏扬州中学期中检测,11,2分)两对相对性状的基因自由组合,如果,F,2,的分离比分别为97、961和151,那么F,1,与双隐性个体测交,得到,的表现型分离比分别是,(),A.13、121和31B.31、121和13,C.121、41和31D.31、1111和31,答案A已知控制两对相对性状的基因可自由组合,则F,2,的表现型比例为,9331,其中,3,、,3,含有一对隐性纯合基因,1,是双隐性纯合子。,97,比例的出现说明当具有双显基因时表现一种性状,单显和双隐表现的是同一种性状,测交后代性状分离比为,13;961,比例的出现说明双显表现的是一种性状,单显表现的是一种性状,双隐表现的是一种性状,测交后代性状分离比为,121;,同理,151,比例的出现说明双显、单显表现的是一种性状,双隐表现的是另一种性状,测交后代的性状分离比为,31,。,突破二基因的自由组合定律与分离定律,基因的分离定律与基因的自由组合定律的比较,项目,基因的分离定律,基因的自由组合定律,2对相对性状,n,对相对性状(,n,2),相对性状的对数,1对,2对,n,对,等位基因及其位置,1对等位基因位于1对同源染色体上,2对等位基因位于2对同源染色体上,n,对等位基因位于,n,对同源染色体上,F,1,的配子,2种,比例相等,2,2,种,比例相等,2,n,种,比例相等,F,2,的表现型及比例,2种,31,2,2,种,9331,2,n,种,(31),n,F,2,的基因型及比例,3种,121,3,2,种,(121),2,即422221111,3,n,种,(121),n,测交后代表现型及比例,2种,比例相等,2,2,种,比例相等,2,n,种,比例相等,遗传实质,减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子中,减数分裂时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,从而进入同一配子中,联系,在遗传时,分离定律和自由组合定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合,知能拓展1.孟德尔遗传定律的适用条件及限制因素,(1)适用条件:真核生物的性状遗传;有性生殖过程中的性状遗传;细,胞核遗传;基因的分离定律适用于一对相对性状的遗传,只涉及一对等位,基因。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上相对性状的遗传,涉及,的等位基因分别位于两对或两对以上的同源染色体上。,(2)限制因素:所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等,位基因要完全显性;不同类型的雌、雄配子都发育良好,且受精的机会均,等;所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同;供实验的,群体要大,个体数量要足够多。,2.位于同一对同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循基因的自由组合,定律。,3.,性染色体上的基因控制的性状遗传,若只研究一对相对性状则遵循基因,的分离定律,由于性染色体的特殊性,描述子代性状表现时要连同性别一起,描述。,1.用分离定律解决不同自由组合类型的问题,(1)配子类型的问题,如:求AaBbCc产生的配子种类数。,2,2,2=8(种),当有,n,对等位基因独立遗传时形成配子的种类=2,n,种。,(2)配子间结合方式问题,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:AaBbCc8种配子,AaB-,bCC4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AaB-,bCc与AaBbCC配子间有8,4=32(种)结合方式。,(3)基因型类型的问题,如:AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?,先分解为三个分离定律:,Aa,Aa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa);,Bb,BB后代有2种基因型(1BB1Bb);,Cc,Cc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)。,故AaBbCc,AaBBCc后代中有3,2,3=18(种)基因型。,(4)表现型类型的问题,如:AaBbcc,AabbCc,其杂交后代可能有多少种表现型?,可分解为三个分离定律:,Aa,Aa后代有2种表现型;,Bb,bb后代有2种表现型;,cc,Cc后代有2种表现型。,故AaBbcc,AabbCc后代中有2,2,2=8(种)表现型。,(5)某种配子占所有配子的比例的问题,如:AaBbCc产生ABc配子的概率是多少?,Aa产生A配子的概率是1/2;,Bb产生B配子的概率是1/2;,Cc产生c配子的概率是1/2。,所以,产生ABc配子的概率是1/2,1/2,1/2=1/8。,(6),任何两种基因型的亲本杂交,子代个别基因型,(,或表现型,),所占比例的问,题,求子代个别基因型所占的比例:先让两亲本中相对应的基因组(对)单独,杂交,求出相应基因组(对)该个别基因型出现的概率,得出的各个概率的乘,积就是要求的个别基因型出现的整体概率。,如:AaBbCc,AABbCc,其杂交后代中AaBbcc占的比例是多少?,可分解为三个分离定律:,Aa,AA,后代中,Aa,的概率是,1/2;,Bb,Bb,后代中,Bb,的概率是,1/2;,Cc,Cc,后代中,cc,的概率是,1/4,。,所以杂交后代中,AaBbcc,的概率是,1/2,1/2,1/4=1/16,。,求子代个别表现型所占的比例,:,先让两亲本中相对应的基因组,(,对,),单独,杂交,求出所求表现型中相应性状出现的概率,各个概率的乘积就是要求的,个别表现型出现的整体概率。,如:AaBbCc,AaBbCc,其杂交后代中三对相对性状都为显性的概率是多少?,可分解为三个分离定律:,Aa,Aa后代表现显性的概率为3/4;,Bb,Bb后代表现显性的概率为3/4;,Cc,Cc后代表现显性的概率为3/4;,所以后代三对相对性状都为显性性状的概率是3/4,3/4,3/4=27/64。,2.基因型和表现型比例相互推导问题,(1)已知后代性状分离比,求亲代基因型,子代表现型比例,亲代基因型,31,Aa,Aa,11,Aa,aa,9331,AaBb,AaBb,1111,AaBb,aabb或Aabb,aaBb,3311,AaBb,aaBb或AaBb,Aabb,(2)已知亲本基因型,求子代基因型、表现型比例,如:基因型为ddEeFF与DdEeff的亲本杂交,求后代基因型比和表现型比。,应分解为三个分离定律:,dd,Dd:后代基因型比为11,表现型比为11;,Ee,Ee:后代基因型比为121,表现型比为31;,FF,ff:后代基因型1种,表现型1种。,所以,后代中基因型比为(11),(121),1=121121,后代中表现型比为(11),(31),1=3131,(3)推断亲代的基因型,如,:,小麦的毛颖,(P),对光颖,(p),是显性,抗锈病,(R),对感锈病,(r),为显性,这两对性,状可自由组合。以毛颖感锈病与光颖抗锈病两植株作亲本杂交,子代有毛,颖抗锈病毛颖感锈病光颖抗锈病光颖感锈病,=1111,写出两,亲本的基因型。,应将两对性状的子代分解为毛颖光颖=11,抗锈病感锈病=11。根,据亲本的表现型确定亲本基因型,只有Pp,pp,子代才有毛颖光颖=11,同理,只有rr,Rr,子代才有抗锈病感锈病=11。综上所述,亲本基因型分,别是Pprr与ppRr。,知能拓展当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况,的概率如下表:,序号,类型,计算公式,1,患甲病的概率为,m,则非甲病概率为1-,m,2,患乙病的概率为,n,则非乙病概率为1-,n,3,只患甲病的概率,m,-,mn,或,m,(1-,n,),4,只患乙病的概率,n,-,nm,或,n,(1-,m,),5,同时患两种病的概率,mn,6,只患一种病的概率,m,+,n,-2,mn,或,m,(1-,n,)+,n,(1-,m,),7,患病概率,m,+,n,-,mn,或1-不患病概率,8,不患病概率,(1-,m,)(1-,n,)或1-患病概率,以上规律可用下图帮助理解:,考向一通过分析某杂交组合的后代情况,考查运用基因分离定律解决基,因自由组合定律的有关知识,1.(2015江苏盐城龙岗中学下学期考试,13,2分)假定三对等位基因自由组合,则AaBBDD,AaBbdd产生的子代中,有一对等位基因杂合、二对等位基因,纯合的个体所占的比率是,(),A.1/2B.1/4C.1/8D.3/4,答案B根据亲本基因型可知,DD,dd的后代一定是杂合的,所以,AaBBDD,AaBbdd产生的子代中,有一对等位基因杂合、二对等位基因纯,合的个体所占的比率是1/2,1/2,1=1/4,故B正确。,A.表现型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16,B.表现型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16,C.表现型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8,D.表现型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16,答案D基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交,后代表,现型计算可以拆分为Aa,Aa、Bb,bb、Cc,Cc分别进行杂交,各组合的表,现型均为2种,然后根据乘法原理计算后代的表现型有2,2,2=8(种);同理,AaBbCc个体的比例为1/2,1/2,1/2=1/8;aaBbcc个体的比例为1/4,1/2,1/4=,1/32;Aabbcc个体的比例为1/2,1/2,1/4=1/16;aaBbCc个体的比例为1/4,1/2,1/2=1/16。,2.已知A与a、B与b、C与c 3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,(),考向二结合有关杂交实验,考查两对等位基因决定一对相对性状的相关,知识,3.(2015江苏盐城第三次模拟,8,2分)油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状,用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验,结果如下表,所示。下列有关叙述错误的是,(),P,F,1,F,2,甲,非凸耳,凸耳,凸耳非凸耳=151,乙,非凸耳,凸耳,凸耳非凸耳=31,丙,非凸耳,凸耳,凸耳非凸耳=31,A.凸耳性状由两对等位基因控制,B.甲、乙、丙均为纯合子,C.甲组杂交所得F,2,凸耳包含8种基因型,D.乙、丙两植株杂交,得到的F,2,表现型及比例为凸耳非凸耳=31,答案D甲与非凸耳杂交,F,1,为凸耳,F,2,凸耳非凸耳=151,说明凸耳,与非凸耳受两对等位基因控制,9331变形为151,其中双显、一显,一隐、另一隐一显为凸耳,双隐为非凸耳,A正确;甲为双显双纯合,乙和丙,为一显一隐纯合,B正确;甲组杂交所得F,2,共9种基因型,除去双隐一种基因,型,其余均为凸耳基因型,共8种,C正确;如果乙、丙的基因型相同,则F,2,均为,凸耳,如果乙、丙的基因型不相同,则F,2,凸耳与非凸耳的比为151,D错,误。,4.(2015江苏涟水中学阶段检测一,25,3分)育种工作者选用野生纯合子家兔,进行如图所示杂交实验,下列有关说法正确的是(多选),(),P灰色,白色,F,1,灰色,F,2,灰色 黑色白色,93 4,A.家兔的体色由两对基因决定,遵循孟德尔遗传定律,B.对F,1,进行测交,后代表现型3种,比例为112,C.F,2,灰色家兔中基因型有3种,D.F,2,表现型为白色的家兔中,与亲本基因型相同的占1/4,答案ABD图中F,2,出现934的性状分离比,是9331的变式,符合孟德尔两对基因遗传的自由组合定律,可知家兔的体色由两对基因决,定,且独立遗传,故A正确;假设两对基因为A、a和B、b,根据以上分析,则F,1,灰色兔的基因型是AaBb,让其测交:AaBb,aabb1AaBb1Aabb1,aaBb1aabb,其中AaBb表现为灰色,aabb表现为白色,Aabb和aaBb中,一个,表现黑色,一个表现白色,所以对F,1,进行测交,后代表现型及比例为灰色黑,色白色=112,故B正确;F,2,灰色家兔中基因型有4种,分别为:AABB、,AABb、AaBB、AaBb,故C错误;亲本为纯合子,亲本灰色兔的基因型为,AABB,则亲本白色兔的基因型为aabb,假设aaB_为白色,则F,2,白色家兔的基,因型及比例为:1aaBB2aaBb1aabb,其中与亲本基因型相同的是aabb,占,1/4,故D正确。,