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1、專題12基因的自由組合定律高考生物高考生物考點(diǎn)一考點(diǎn)一 自由組合定律及應(yīng)用自由組合定律及應(yīng)用知識清單知識清單 一一 孟德爾兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)分析孟德爾兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)分析1.發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題(1)兩對相對性狀的顯性性狀分別是黃色、圓粒。(2)F2出現(xiàn)的新類型是黃皺和綠圓。(3)F2不同性狀之間出現(xiàn)了重新組合。2.提出假說提出假說(1)F1(YyRr)在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子自由組合。因而產(chǎn)生的雌雄配子均為4種,基因型分別是YR、Yr、yR、yr。(2)F1的配子隨機(jī)結(jié)合,共有16種結(jié)合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型。圖解如下:3.驗(yàn)證假說驗(yàn)證假說:測交實(shí)驗(yàn)4

2、.得出結(jié)論得出結(jié)論:自由組合定律。二二 自由組合定律的實(shí)質(zhì)和適用范圍自由組合定律的實(shí)質(zhì)和適用范圍1.實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)2.適用范圍適用范圍三三 孟德爾成功的原因分析孟德爾成功的原因分析1.孟德爾兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的分析孟德爾兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的分析(1)實(shí)驗(yàn)分析 (2)結(jié)果分析:F2共有9種基因型,4種表現(xiàn)型。知能拓展知能拓展(1)F2中親本類型是指表現(xiàn)型與親本P表現(xiàn)型相同的類型,F2中重組類型是指出現(xiàn)的新性狀組合類型,表現(xiàn)型與親本P不同。(2)含兩對相對性狀的純合親本雜交,F2中重組性狀所占比例并不都是(3+3)/16。當(dāng)親本基因型為YYRR和yyrr時,F2中重組性狀所占比例是(3+3)/16。

3、當(dāng)親本基因型為YYrr和yyRR時,F2中重組性狀所占比例是1/16+9/16=10/16。例例1(2017山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)一診,18)D、d和T、t是位于兩對同源染色體上的兩對等位基因,控制兩對相對性狀。若兩個純合親本雜交得到的F1的基因型為DdTt,F1自交得到F2。下列敘述不正確的是()A.F2中能穩(wěn)定遺傳的個體占1/4B.F2中重組類型占3/8或5/8C.F1自交,雌配子與雄配子隨機(jī)結(jié)合D.另有兩親本雜交后代表現(xiàn)型之比為1 1 1 1,則兩親本基因型一定是DdTt和ddtt解析解析F1自交后代F2中純合子所占的比例為1/21/2=1/4,A正確;兩個純合親本的基因型是DDTTddtt或DD

4、ttddTT,所以F2中重組類型占3/8或5/8,B正確;若雜交后代表現(xiàn)型之比為1 1 1 1,則雜交親本可能是DdTt和ddtt,也可能是Ddtt和ddTt,D錯誤。答案答案D2.“孟德爾遺傳定律孟德爾遺傳定律”的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)3.孟德爾兩大遺傳定律的比較孟德爾兩大遺傳定律的比較思維點(diǎn)撥思維點(diǎn)撥非等位基因不一定都遵循自由組合定律如某一個體的基因型為AaBb,兩對非等位基因(A、a,B、b)位置可包括:例例2(2017山東濰坊上學(xué)期期末,13)具有相對性狀的兩純合親本進(jìn)行雜交,F1形成配子時控制相對性狀的基因彼此分離必須滿足的條件是()A.控制相對性狀的基因位于常染色體上B.F1的雌雄

5、配子隨機(jī)結(jié)合C.控制相對性狀的基因位于同源染色體上D.用統(tǒng)計學(xué)的方法對F2進(jìn)行分析解析解析F1形成配子時,位于同源染色體上的控制相對性狀的基因隨同源染色體的分離而彼此分開,C正確。答案答案C方法方法“先分后合法先分后合法”分析自由組合類問題分析自由組合類問題【解題思路】首先將自由組合定律問題分解為若干個分離定律問題,在獨(dú)立遺傳的情況下,有幾對等位基因就可分解為幾組分離定律問題,如AaBbAabb可分解為AaAa、Bbbb兩組。按分離定律進(jìn)行逐一分析后,最后將得到的結(jié)果利用乘法進(jìn)行組合。1.根據(jù)親代基因型分析子代根據(jù)親代基因型分析子代方法技巧方法技巧例例3植物甲(AaBbCc)與植物乙(Aabb

6、CC)雜交。(1)植物甲和乙產(chǎn)生的配子種類數(shù)分別為種、種。(2)雜交后代的基因型與表現(xiàn)型的種類數(shù)分別為種、種。(3)雜交后代中aaBbCC的概率是。(4)雜交后代中表現(xiàn)型為A_bbC_的概率是。(5)雜交后代中純合子和雜合子的概率分別是、。(6)雜交后代中表現(xiàn)型不同于雙親的個體占。解析解析(1)AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)為:222=8種;AabbCC產(chǎn)生的配子種類數(shù)為:211=2種。(2)AaBbCcAabbCC,后代中有322=12種基因型,有221=4種表現(xiàn)型。(3)雜交后代中aaBbCC的概率為1/41/21/2=1/16。(4)雜交后代中A_bbC_的概率為3/41/21=3/8。(

7、5)雜交后代中純合子的概率為1/21/21/2=1/8;雜合子的概率為1-1/8=7/8。(6)首先計算表現(xiàn)型與親本相同的概率,A_B_C_+A_bbC_=3/41/21+3/41/21=3/4,所以表現(xiàn)型與親本不同的概率=1-3/4=1/4。答案答案(1)82(2)124(3)1/16(4)3/8(5)1/87/8(6)1/4子代表現(xiàn)型分離比分析比例組合親代基因型9 3 3 1(3 1)(3 1)AaBbAaBb1 1 1 1(1 1)(1 1)AaBbaabb或AabbaaBb3 1 3 1(3 1)(1 1)AaBbAabb或AaBbaaBb3 1(3 1)1AaBBAaBB或AABba

8、aBb等2.根據(jù)子代分離比推測親代基因型根據(jù)子代分離比推測親代基因型思維點(diǎn)撥思維點(diǎn)撥研究兩對等位基因的遺傳,若某個體自交后代性狀分離比是3 1,則該個體的基因型可能是一純一雜,即AaBB、Aabb、AABb或aaBb。也可能是位于一對同源染色體上的雙雜合個體(如圖所示)。例例4(2017河北衡水中學(xué)上學(xué)期三調(diào),20)豌豆中,子粒黃色(Y)和圓形(R)分別對綠色(y)和皺縮(r)為顯性,現(xiàn)將黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交得到的F1自交,F2的表現(xiàn)型及比例為黃色圓粒 黃色皺粒 綠色圓粒 綠色皺粒=9 3 15 5,則親本的基因型為()A.YYRRyyrrB.YyRryyrrC.YyRRyyrrD.

9、YYRryyrr解析解析F2中圓粒 皺粒=3 1,可推知親本圓粒和皺粒的基因型分別為RR和rr;F2中黃色 綠色=3 5,排除法可推知親本黃色和綠色的基因型分別為Yy和yy,所以親本的基因型為YyRR和yyrr,C正確。答案答案C考點(diǎn)二考點(diǎn)二 性狀分離比性狀分離比93319331的變式及應(yīng)用的變式及應(yīng)用 【實(shí)例】南瓜有表現(xiàn)型為圓形、扁盤形和長形3種純合品系,其遺傳受A、a和B、b兩對等位基因的控制?，F(xiàn)用這3個品系做了以下兩個實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下:(1)F2的性別分離比不是9 3 3 1,那么A、a和B、b兩對等位基因的遺傳是否還遵循孟德爾的遺傳定律?遵循。(2)判斷親本基因型:實(shí)驗(yàn)1:AAbbaaB

10、B;實(shí)驗(yàn)2:AABBaabb。(3)在實(shí)驗(yàn)1的F2中重組類型占5/8,其中純合子占1/5。(4)若需驗(yàn)證自由組合定律,可讓F1植株與長形品種植株雜交,若后代中扁盤形 圓形 長形=1 2 1,則與實(shí)驗(yàn)預(yù)期一致。(5)F2的圓形植株中的純合子占1/3,若讓F2中的圓形植株進(jìn)行自交,后代中長形的比例應(yīng)為1/6。1.“和和”為為16的特殊分離比成因的特殊分離比成因(1)基因互作 (2)顯性基因累加效應(yīng)原理:顯性基因A與B的作用效果相同,其表現(xiàn)型與顯性基因的個數(shù)有關(guān),顯性基因越多,其效果越強(qiáng)。表現(xiàn):例例5(2016課標(biāo)全國,6,6分)用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交,F1全部表現(xiàn)為紅花

11、。若F1自交,得到的F2植株中,紅花為272株,白花為212株;若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉,得到的子代植株中,紅花為101株,白花為302株。根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷,下列敘述正確的是()A.F2中白花植株都是純合體B.F2中紅花植株的基因型有2種C.控制紅花與白花的基因在一對同源染色體上D.F2中白花植株的基因型種類比紅花植株的多解析解析根據(jù)題意,由純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交,F1全部表現(xiàn)為紅花,F1自交得到的F2植株中紅花 白花9 7,可推知紅花與白花由兩對獨(dú)立遺傳的等位基因控制(假設(shè)相關(guān)基因用A、a和B、b表示),即兩對等位基因位于兩對同源染色體上,C錯誤;雙顯性(

12、A_B_)基因型(4種)的植株表現(xiàn)為紅花,B錯誤;單顯性(A_bb和aaB_)和雙隱性(aabb)基因型的植株均表現(xiàn)為白花,所以F2中白花植株有的為純合體,有的為雜合體,A錯誤;F2中白花植株共有5種基因型,比紅花植株(4種)基因型種類多,D正確。答案答案D【思維點(diǎn)撥】“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”與“9 3 3 1及其變式”間的轉(zhuǎn)化方法涉及兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)時,許多題目給出的結(jié)果是看似毫無規(guī)律的數(shù)據(jù),如該題中紅花 白花=272 212,對于不能看出比例的同學(xué)可通過以下3步完成轉(zhuǎn)化:第1步先將F2相關(guān)數(shù)據(jù)相加得出總和:272+212=484;第2步將總和除以16,得每份的數(shù)量:4841630;第3步求比例:

13、(27230)(21230)9 7。2.“和和”小于小于16的特殊分離比成因的特殊分離比成因序號原因后代比例1顯性純合致死(AA、BB致死)自交子代AaBb Aabb aaBb aabb=42 2 1,其余基因型個體致死測交子代AaBb Aabb aaBbaabb=1 1 1 12隱性純合致死(自交情況)自交子代出現(xiàn)9 3 3(雙隱性致死);自交子代出現(xiàn)9 1(單隱性致死)例例6(2017山東師大附中二模,18)番茄的花色和葉的寬窄分別由一對等位基因控制,且兩對基因中某一對基因純合時會使受精卵致死?，F(xiàn)用紅色窄葉植株自交,子代的表現(xiàn)型及其比例為紅色窄葉 紅色寬葉 白色窄葉 白色寬葉=6 2 3

14、1。下列有關(guān)表述正確的是()A.這兩對基因位于一對同源染色體上B.這兩對相對性狀中顯性性狀分別是紅色和寬葉C.控制花色的基因具有隱性純合致死效應(yīng)D.自交后代中純合子所占比例為1/6解析解析根據(jù)題意可判斷:控制番茄的花色和葉的寬窄的兩對等位基因(用A/a控制花色、B/b控制葉形)分別位于兩對同源染色體上,A錯誤;這兩對相對性狀中顯性性狀分別是紅色和窄葉,B錯誤;控制花色的基因具有顯性AA純合致死效應(yīng),C錯誤;自交后代中純合子只有aaBB和aabb,所占比例為1/12+1/12=1/6,D正確。答案答案D3.基因完全連鎖遺傳現(xiàn)象基因完全連鎖遺傳現(xiàn)象(以以A、a和和B、b兩對基因?yàn)槔齼蓪驗(yàn)槔?例

15、例7(2016寧夏銀川育才中學(xué)第四次月考,28)某動物細(xì)胞中位于常染色體上的基因A、B、C分別對a、b、c為顯性。用兩個純合個體雜交得F1,F1測交結(jié)果為aabbcc AaBbCc aaBbcc AabbCc=1 1 1 1。則F1體細(xì)胞中三對基因在染色體上的位置是()解析解析F1測交,即F1aabbcc,其中aabbcc個體只能產(chǎn)生abc一種配子,而測交結(jié)果為aabbcc AaBbCc aaBbcc AabbCc=1 1 1 1,說明F1產(chǎn)生的配子基因型分別為abc、ABC、aBc、AbC,其中a和c、A和C總在一起,說明A和a、C和c兩對等位基因位于同一對同源染色體上,且A和C在同一條染色

16、體上,a和c在同一條染色體上。答案答案B方法方法1 1“模板應(yīng)用法模板應(yīng)用法”巧解特殊分離比巧解特殊分離比【實(shí)例模板】方法技巧方法技巧【應(yīng)用1】快速推斷親本基因型若F2表現(xiàn)型為9 3 3 1或其各種變式,說明這兩對基因的遺傳遵循自由組合定律,F1的基因型為雙雜類型(可寫作AaBb),親本基因型均為純合子,且有兩種可能組合:AABBaabb或AAbbaaBB,根據(jù)表現(xiàn)型可判斷出其中一種組合?！緫?yīng)用2】熟知F2的基因型及純合子比例如【實(shí)例模板】F2中的“紫”的通式為A_B_,“白”的通式為aaB_和aabb,所以表現(xiàn)型為“紫”和“白”的基因型分別有4種、3種,其中純合子分別占1/9和1/2?！緫?yīng)用

17、3】明確F1自交和測交結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系F1的自交結(jié)果(9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb)與測交結(jié)果(1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb)的表現(xiàn)型是對應(yīng)的,如【實(shí)例模板】中自交結(jié)果出現(xiàn)性狀分離比9 3 4,其測交結(jié)果的分離比應(yīng)隨之改變?yōu)? 1 2。同理,若測交后代表現(xiàn)型出現(xiàn)1 1 2或1 3等特殊分離比,可以看作是AaBb測交后代1 1 1 1的變式,那么AaBb自交后代也應(yīng)出現(xiàn)9 34或9 7等相應(yīng)的變式。例例8(2017吉林大學(xué)附中上學(xué)期月考,38)某植物的花色有藍(lán)花和白花兩種,由兩對等位基因(A和a、B和b)控制。下表是兩組純合植株雜交實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計結(jié)果,有關(guān)分析不正確

18、的是()親本組合F1株數(shù)F2株數(shù)藍(lán)花白花藍(lán)花白花藍(lán)花白花263075249藍(lán)花白花84021271A.控制花色的這兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律B.第組F2中純合藍(lán)花植株的基因型有3種C.第組藍(lán)花親本的基因型為aaBB或AAbbD.白花植株與第組F1藍(lán)花植株雜交,后代開藍(lán)花和白花植株的比例為3 1解析解析根據(jù)第組F2株數(shù)中藍(lán)花 白花15 1,可判斷控制花色的這兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律,A正確;由題意知白花基因型為aabb,藍(lán)花基因型為A_B_、A_bb、aaB_,其中純合藍(lán)花植株的基因型有3種,分別是AABB、AAbb、aaBB,B正確;第組F1基因型為Aabb或aaBb,可知藍(lán)

19、花親本的基因型為aaBB或AAbb,C正確;白花植株與第組F1藍(lán)花植株(aaBb或Aabb)雜交,后代開藍(lán)花和白花植株的比例為1 1,D錯誤。答案答案D方法方法2 2與遺傳規(guī)律相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究方法與遺傳規(guī)律相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究方法1.遺傳定律的驗(yàn)證方法遺傳定律的驗(yàn)證方法驗(yàn)證方法結(jié)論自交法若F1自交后代的分離比為3 1,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若F1自交后代的分離比為9 3 3 1,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若F1測交后代的性狀比例為1 1,則符合分離定律,由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制若F1測交后代的性狀比例

20、為1 1 1 1,由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因控制花粉鑒定法若有兩種花粉,比例為1 1,則符合分離定律若有四種花粉,比例為1 1 1 1,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,若植株有兩種表現(xiàn)型,比例為1 1,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,若植株有四種表現(xiàn)型,比例為1 1 1 1,則符合自由組合定律2.鑒定個體的基因型的方法鑒定個體的基因型的方法(1)自交法:對于植物來說,鑒定個體基因型的最好方法是讓該植物個體自交,通過觀察自交后代的性狀分離比,分析推理出待測親本的基因型。(2)測交法:如果能找到純合的隱性個體,由測交后代的性

21、狀分離比即可推知待測親本的基因組成。(3)雜交法:在特定的解題背景下,若生物自交或測交不能達(dá)到預(yù)期,則可根據(jù)實(shí)際情況讓待測個體與某一已知基因型的個體進(jìn)行雜交,通過觀察雜交后代的性狀分離比,分析推理出待測親本的基因型。知能拓展知能拓展解遺傳實(shí)驗(yàn)類試題“四步法”第1步:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_有幾種假設(shè);第2步:結(jié)合所給材料確定交配方式(測交、自交、特定雜交、正交和反交等);第3步:分別分析上述假設(shè)的遺傳情況,找區(qū)別;第4步:以“若則”等形式書寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例例9(2013課標(biāo)全國,31,12分)一對相對性狀可受多對等位基因控制,如某種植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀就受多對等位基因控制。科學(xué)

22、家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系,且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時,偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株,將其自交,后代均表現(xiàn)為白花。回答下列問題:(1)假設(shè)上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8對等位基因控制,顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示,則紫花品系的基因型為;上述5個白花品系之一的基因型可能為(寫出其中一種基因型即可)。(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異,若要通過雜交實(shí)驗(yàn)來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的,還是屬于上述5個白花品系中的一個,則:該實(shí)驗(yàn)的思路:

23、;預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:。解析解析本題主要考查基因自由組合定律的原理和應(yīng)用。(1)植株的紫花和白花是由8對等位基因控制的,紫花為顯性,且5種已知白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異,據(jù)此可推斷該紫花品系為8對等位基因的顯性純合子。上述5種白花品系都是只有一對基因?yàn)殡[性純合,另外7對等位基因?yàn)轱@性純合,如aaBBCCDDEEFFGGHH、AAbbCCDDEEFFGGHH等。(2)該紫花品系的后代中出現(xiàn)了1株能穩(wěn)定遺傳的白花植株,且與紫花品系也只有一對等位基因存在差異,若已知5種白花品系中隱性純合的那對基因分別為aa、bb、cc、dd、ee,則該突變白花植株的基因型可能與上述5種白花品系之

24、一相同,也可能出現(xiàn)隱性純合基因是ff或gg或hh的新突變。判斷這兩種情況的方法是讓該白花植株的后代分別與5個白花品系雜交,預(yù)測子代花色遺傳情況:若為新等位基因突變,則5種雜交組合中的子代應(yīng)全為紫花;若該白花植株為上述5個白花品系之一,則一組雜交子代全為白花,其余4組雜交子代均為紫花。答案答案(1)AABBCCDDEEFFGGHHaaBBCCDDEEFFGGHH(或8對等位基因中任意1對等位基因?yàn)殡[性純合,且其他等位基因?yàn)轱@性純合)(2)用該白花植株的后代分別與5個白花品系雜交,觀察子代花色在5個雜交組合中,如果子代全部為紫花,說明該白花植株是新等位基因突變造成的;在5個雜交組合中,如果4個組合的子代為紫花,1個組合的子代全為白花,說明該白花植株屬于這5個白花品系之一