高中生物必修第二章 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動-基因的自由組合定律

1、基因的自由組合定律1.提出問題(1)實(shí)驗(yàn)過程綠圓 綠皺9331(2)結(jié)果分析 結(jié)果結(jié)論F1全為黃色圓粒說明為顯性性狀F2中圓粒皺粒=31說明種子形狀的遺傳遵循定律F2中黃色綠色=31說明子葉顏色的遺傳遵循定律F2中出現(xiàn)兩種親本類型(黃色圓粒、綠色皺粒)和兩種新類型(綠色圓粒、黃色皺粒)說明不同性狀之間進(jìn)行了黃色和圓粒 分離分離自由組合(3)問題提出F2中為什么出現(xiàn)新性狀組合?為什么不同類型性狀比為9331?2.提出假說(1)理論解釋(提出假設(shè))兩對相對性狀分別由控制。F1產(chǎn)生配子時(shí),彼此分離,可以自由組合。F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有,且數(shù)量比相等。受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是的。兩對遺傳因子每對

2、遺傳因子不同對的遺傳因子4種隨機(jī)(2)遺傳圖解(棋盤格式) 歸納總結(jié)：各基因型、表型個體所占比例 3.演繹推理、驗(yàn)證假說(1)演繹推理圖解 YRYryRyrYyRrYyrr黃色皺粒綠色皺粒1111(2)實(shí)施實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)結(jié)果與演繹結(jié)果相符,假說成立。黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆的測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目表型黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒實(shí)際籽粒數(shù)F1作31272626F1作24222526不同性狀的數(shù)量比母本 父本 1111 二、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)1.實(shí)質(zhì):染色體上的基因自由組合。2.時(shí)間:。3.范圍:進(jìn)行生殖的生物,真核細(xì)胞的核內(nèi)上的基因。無性生殖和細(xì)胞質(zhì)基因遺傳時(shí)不遵循基因的自由組合定律。非同源

3、非等位 減數(shù)分裂后期 有性 染色體 概念檢測1.基于孟德爾兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),判斷下列有關(guān)敘述是否正確。(1)F1產(chǎn)生基因型為YR的雌配子和基因型為YR的雄配子數(shù)量之比為11。()(2)在F1黃色圓粒豌豆(YyRr)自交產(chǎn)生的F2中,與F1基因型完全相同的個體占1/4。()(3)F2的黃色圓粒中,只有基因型為YyRr的個體是雜合子,其他的都是純合子。()(4)若F2中基因型為Yyrr的個體有120株,則F2中基因型為yyrr的個體約為60株。()(5)若雙親豌豆雜交后子代表型之比為1111,則兩個親本基因型一定為YyRryyrr。()答案 (1)(2)(3)(4)(5) 2.基于基因自由組

4、合定律內(nèi)容及相關(guān)適用條件,判斷下列有關(guān)敘述是否正確。(1)在進(jìn)行減數(shù)分裂的過程中,等位基因彼此分離,非等位基因表現(xiàn)為自由組合。()(2)基因自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的雄配子和雌配子可以自由組合。()(3)某個體自交后代性狀分離比為31,則說明此性狀一定是由一對等位基因控制的。()答案 (1)(2)(3) 1.分離定律和自由組合定律的區(qū)別 項(xiàng)目分離定律自由組合定律研究性狀一對兩對n對等位基因一對兩對n對F1等位基因?qū)?shù)12n配子類型24比例111111配子組合數(shù)4162n (11)n 4n 項(xiàng)目分離定律自由組合定律F2基因型種類數(shù)39表型種類數(shù)242n表型比例319331F1測交子代基

5、因型種類數(shù)242n表型種類數(shù)242n表型比例111111(11)n3n (31)n 2.分離定律和自由組合定律的聯(lián)系(1)均適用于的遺傳。(2)形成配子時(shí),兩個遺傳規(guī)律同時(shí)起作用。(3)定律是最基本的遺傳定律,是定律的基礎(chǔ)。真核生物核基因 分離 自由組合 考點(diǎn)一自由組合定律的實(shí)質(zhì)合作探究探究基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是位于非同源染色體上的非等位基因自由組合某生物基因型為AaBb,假設(shè)存在兩種情況:兩對等位基因A、a和B、b不連鎖(分別位于兩對同源染色體上);兩對等位基因A、a和B、b連鎖(兩對等位基因位于同一對同源染色體上)。該生物產(chǎn)生配子的種類、自交后代和測交后代的情況如何?請完善下列結(jié)果分析。

6、(1) 4 933194 (2) 2231211(3) 23121211考向突破考向1自由組合定律的實(shí)質(zhì)1.(多選)(2020山東濰坊三模)如圖為某動物體內(nèi)一個初級精母細(xì)胞中的一對同源染色體示意圖,圖中18表示基因。不考慮突變的情況下,下列敘述正確的是()A.1與5、3與7都互為等位基因B.1、2與5、6決定的性狀的遺傳遵循基因分離定律,3、4與7、8決定的性狀的遺傳遵循基因自由組合定律C.該動物產(chǎn)生的精子中可能同時(shí)存在4、7D.該動物的一個體細(xì)胞中,可能同時(shí)存在1、2、5、6答案 CD 解析 由圖分析可知,1與5可能互為等位基因,也可能為相同基因,而3與7不互為等位基因,A項(xiàng)錯誤;3、4與7

7、、8是位于同源染色體上的非等位基因,其決定的性狀的遺傳不遵循基因自由組合定律,B項(xiàng)錯誤;若在四分體時(shí)期這對同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生互換,使基因4、7交換到一條染色單體上,該動物產(chǎn)生的精子中可能同時(shí)存在4、7,C項(xiàng)正確;該動物的體細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí),在分裂前期、中期、后期,一個細(xì)胞內(nèi)可能同時(shí)存在1、2、5、6,D項(xiàng)正確?？枷?自由組合定律的驗(yàn)證2.已知玉米的體細(xì)胞中有10對同源染色體,下表為玉米6個純系的表型、相應(yīng)的基因型(字母表示)及所在的染色體,品系均只有一種性狀是隱性的,其他性狀均為顯性純合。下列有關(guān)說法正確的是()品系果皮節(jié)長胚乳味道高度胚乳顏色性狀顯性純合子白色(pp)短節(jié)(

8、bb)甜(ss)矮莖(dd)白色(gg)所在染色體、A.若通過觀察和記錄后代中節(jié)的長短來驗(yàn)證基因分離定律,選作親本的組合可以是品系和B.若要驗(yàn)證基因的自由組合定律,可選擇品系和做親本進(jìn)行雜交C.選擇品系和做親本雜交得F1,F1自交得F2,則F2表現(xiàn)為長節(jié)高莖的植株中,純合子的概率為1/9D.玉米的高度與胚乳顏色這兩種性狀的遺傳遵循自由組合定律答案 C 解析 通過觀察和記錄后代中節(jié)的長短來驗(yàn)證基因分離定律,則選作親本的組合應(yīng)是品系和,A項(xiàng)錯誤;若要驗(yàn)證基因的自由組合定律,可選擇品系和或品系和等作親本進(jìn)行雜交,B項(xiàng)錯誤;只考慮節(jié)長和莖的高度,則品系和的基因型分別是bbDD和BBdd,雜交得F1,其

9、基因型為BbDd,自交得F2,F2長節(jié)高莖(B_D_)中純合子占1/31/3=1/9,C項(xiàng)正確;控制玉米高度和胚乳顏色的基因均位于染色體上,這兩種性狀的遺傳不遵循基因自由組合定律,D項(xiàng)錯誤。方法技巧：驗(yàn)證遺傳定律的方法 驗(yàn)證方法結(jié)論自交法F1自交后代的性狀分離比為31,則符合基因的分離定律,由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制F1自交后代的性狀分離比為9331,則符合基因的自由組合定律,由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制測交法F1測交后代的性狀比例為11,則符合基因的分離定律,由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制F1測交后代的性狀比例為1111,則符合基因的自由組合定律,由位于兩

10、對同源染色體上的兩對等位基因控制驗(yàn)證方法結(jié)論花粉鑒定法若有兩種花粉,比例為11,則符合分離定律若有四種花粉,比例為1111,則符合自由組合定律單倍體育種法取花藥離體培養(yǎng),用秋水仙素處理單倍體幼苗,若所得植株有兩種表型,比例為11,則符合分離定律取花藥離體培養(yǎng),用秋水仙素處理單倍體幼苗,若所得植株有四種表型,比例為1111,則符合自由組合定律考向3自由組合定律的實(shí)踐應(yīng)用3.如圖所示家系中的遺傳病是由位于兩對常染色體上的等位基因控制的,當(dāng)兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)個體才不會患病。若5號和6號的子代中患病純合子的概率為3/16,據(jù)此分析,下列判斷正確的是()A.1號個體和2號個體的基因型相同B.3號個體

11、和4號個體只能是純合子C.7號個體的基因型最多有2種可能D.8號男性患者是雜合子的概率為4/7答案 D 解析 若5、6號的子代患病純合子概率為3/16,則5號個體和6號個體的基因型均為AaBb,1號個體和2號個體都正常,基因型為A_B_;5號個體的基因型是AaBb,所以1號個體和2號個體的基因不一定相同,可以都是AaBb,也可以是AABB和AaBb或AaBB和AaBb等,A項(xiàng)錯誤;3號個體和4號個體是患者,而其子代6號個體的基因型是AaBb,所以3號個體和4號個體的基因型可能是AAbb、aaBB,也可能是Aabb、aaBb等,B項(xiàng)錯誤;7號個體不患病,基因型有4種可能(AABB、AABb、Aa

12、BB、AaBb),C項(xiàng)錯誤;8號個體患病,可能的基因型及比例為AAbbAabbaaBBaaBbaabb=12121,則該個體是雜合子的概率是4/7,D項(xiàng)正確。4.家蠶(ZW決定性別)繭色由常染色體上兩對獨(dú)立遺傳基因控制,Y決定黃繭,y決定白繭,基因I抑制Y功能而i無此作用。家蠶幼蠶體色正常(T)對透明(t)為顯性且T、t位于Z染色體上。雄蠶產(chǎn)絲量多,白繭銷量好,現(xiàn)欲選擇合適的家蠶親本進(jìn)行雜交,在子代中根據(jù)幼蠶體色選出結(jié)白繭雄蠶用于飼養(yǎng)。下列提供的雜交組合中能滿足生產(chǎn)要求的是()A.YYIIZTZTyyiiZtWB.YYiiZtZtyyiiZTWC.YyIiZTZtyyiiZTWD.YyIIZt

13、ZtyyiiZTW答案 D 解析 A項(xiàng)中ZTZTZtW,后代幼蠶體色均正常,無法從中選出雄蠶,與題意不相符;B項(xiàng)中YYiiyyii后代全為黃繭,與題意不相符;C項(xiàng)中YyIiyyii后代中有黃繭和白繭,與題意不相符;D項(xiàng)中YyIIyyii后代中只有白繭,雜交組合ZtZtZTW可以根據(jù)后代幼蠶體色選出雄蠶用于飼養(yǎng),與題意相符。考點(diǎn)二自由組合定律的解題規(guī)律及方法合作探究探究1利用分離定律解決自由組合問題(1)思路:首先將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為若干個分離定律問題,在各等位基因獨(dú)立遺傳的情況下,有幾對基因就可分解為幾個分離定律問題。(2)分類剖析配子類型問題舉例:AaBbCCDd A、a B、bCD、d

14、 2 2 1 2=8(種)解題思路:含有多對等位基因(獨(dú)立遺傳)的個體產(chǎn)生的配子種類數(shù)是。基因型問題舉例:AaBBCcaaBbcc雜交后代基因型種類及比例Aaaa1Aa1aa2種基因型BBBb1BB1Bb2種基因型Cccc1Cc1cc2種基因型子代基因型種類:222=8(種)。子代中出現(xiàn)AaBBCc基因型的概率為。解題思路:a.具有兩種基因型的親本雜交,產(chǎn)生的子代基因型的種類數(shù)等于親本各對基因；b.子代某一基因型的概率是。表型問題舉例:AaBbCcAabbCc雜交后代表型種類及比例AaAa3A_1aa2種表型Bbbb1Bb1bb2種表型CcCc3C_1cc2種表型子代中表型種類:222=8(種

15、)。子代中三種性狀均為顯性(A_B_C_)的概率為。解題思路:a.兩種基因型的親本雜交,產(chǎn)生的子代表型的種類數(shù)等于。b.子代某一表型的概率是 。提示 每對基因產(chǎn)生相應(yīng)配子種類數(shù)的乘積1/21/21/2=1/8單獨(dú)雜交所產(chǎn)生基因型種類數(shù)的乘積親本每對基因雜交所產(chǎn)生相應(yīng)基因型概率的乘積3/41/23/4=9/32親本各對基因單獨(dú)雜交所產(chǎn)生表型種類數(shù)的乘積親本每對基因雜交所產(chǎn)生相應(yīng)表型概率的乘積探究2遺傳病概率計(jì)算的解題思路已知人類多指(T)對正常指(t)為顯性,白化(a)對正常(A)為隱性,決定不同性狀的基因自由組合。一個家庭中,父親是多指,母親正常,他們有一個患白化病但手指正常的孩子(兩種病都與

16、性別無關(guān))。請分析回答下列問題。(1)他們再生一個孩子只患白化病的概率是多少?提示 由題意可知,患白化病但手指正常的孩子的基因型為ttaa,則夫婦的基因型為:TtAa(父親)、ttAa(母親),故該夫婦生育的孩子患多指的概率為1/2,患白化病的概率為1/4。再生一個孩子只患白化病的概率為:手指正常概率患白化病概率=(1-1/2)1/4=1/8。(2)他們再生一個既患白化病又多指的女兒的概率是多少? 提示 生一個既患白化病又多指女兒的概率是患多指概率、患白化病概率和生女兒的概率的乘積,即多指概率患白化病概率女兒的概率=1/21/41/2=1/16。規(guī)律方法:兩種遺傳病的概率計(jì)算方法當(dāng)兩種遺傳病之

17、間具有“自由組合”關(guān)系時(shí),若已知患甲病的概率為m,患乙病的概率為n,則各種患病情況如下表:類型計(jì)算公式不患甲病的概率1-m不患乙病的概率1-n只患甲病的概率m(1-n)只患乙病的概率n(1-m)同患兩種病的概率mn只患一種病的概率m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m)患病概率m+n-mn或1-(1-m)(1-n)不患病概率(1-m)(1-n)考向突破考向1推斷配子及子代相關(guān)種類及比例1.某二倍體植物花瓣的大小受一對等位基因A、a控制,基因型為AA的植株表現(xiàn)為大花瓣,Aa為小花瓣,aa為無花瓣。花瓣顏色受另一對等位基因R、r控制,R(紅色)對r(黃色)為完全顯性,兩對基因獨(dú)立遺傳。下列有關(guān)敘

18、述錯誤的是()A.若基因型為AaRr的個體測交,則子代表型有3種,基因型有4種B.若基因型為AaRr的親本自交,則子代共有9種基因型,6種表型C.若基因型為AaRr的親本自交,則子代有花瓣植株中,AaRr所占比例約為1/3,而所有植株中的純合子約占1/4D.若基因型為AaRr與Aarr的親本雜交,則子代中有紅色花瓣的植株占3/8答案 B 解析 若基因型為AaRr的個體測交,則子代基因型有4種(AaRr、Aarr、aaRr、aarr),表型有3種,分別為小花瓣紅色、小花瓣黃色、無花瓣,A項(xiàng)正確;若基因型為AaRr的親本自交,兩對基因獨(dú)立遺傳,因此根據(jù)基因的自由組合定律,子代基因型共有33=9(種

19、),而Aa自交子代表型有3種,Rr自交子代表型有2種,但由于aa表現(xiàn)為無花瓣,故aaR_與aarr的表型相同,所以子代表型共有5種,B項(xiàng)錯誤;若基因型為AaRr的親本自交,則子代有花瓣植株中,AaRr所占比例約為2/31/2=1/3,子代的所有植株中,純合子所占比例約為1/4,C項(xiàng)正確;若基因型為AaRr與Aarr的親本雜交,則子代中有紅色花瓣(A_Rr)的植株所占比例為3/41/2=3/8,D項(xiàng)正確?？枷?推斷親本或子代的基因型、表型2.(2020全國)控制某種植物葉形、葉色和能否抗霜霉病3個性狀的基因分別用A/a、B/b、D/d表示,且位于3對同源染色體上。現(xiàn)有表型不同的4種植株:板葉紫葉

20、抗病(甲)、板葉綠葉抗病(乙)、花葉綠葉感病(丙)和花葉紫葉感病(丁)。甲和丙雜交,子代表型均與甲相同;乙和丁雜交,子代出現(xiàn)個體數(shù)相近的8種不同表型?；卮鹣铝袉栴}。(1)根據(jù)甲和丙的雜交結(jié)果,可知這3對相對性狀的顯性性狀分別是。(2)根據(jù)甲和丙、乙和丁的雜交結(jié)果,可以推斷甲、乙、丙和丁植株的基因型分別為、和。(3)若丙和丁雜交,則子代的表型為。(4)選擇某一未知基因型的植株X與乙進(jìn)行雜交,統(tǒng)計(jì)子代個體性狀。若發(fā)現(xiàn)葉形的分離比為31,葉色的分離比為11,能否抗病性狀的分離比為11,則植株X的基因型為。答案 (1)板葉、紫葉、抗病(2)AABBDDAabbDdaabbddaaBbdd(3)花葉綠葉感病、花葉紫葉感病(4)AaBbdd解析 (1)甲和丙雜交,子代表型均與甲相