第16講自由組合定律,教材梳理,題型探究,真題演練,自由組合定律的實踐應用 1.分離定律與自由組合定律的比較,n對,n對等位基因位于 n對同源染色體上,教材梳理,題型探究,真題演練,非同源染色體,教材梳理,題型探究,真題演練,31,11,11,9331,1111,1111,1111,11,教材梳理,題型探究,真題演練,2.性狀分離比9331的變式及應用,1111,A_B_,A_bb,教材梳理,題型探究,真題演練,aa,bb,教材梳理,題型探究,真題演練,31,顯性基因,教材梳理,題型探究,真題演練,13,一對,教材梳理,題型探究,真題演練,兩對,顯性基因,教材梳理,題型探究,真題演練,考向一“9331”變式的應用 【典例1-1】 (2018浙江稽陽聯(lián)誼學校高三3月聯(lián)考)某種植物其花色有白色和紫色,現(xiàn)選取白色和紫色兩個純合品種做雜交實驗,結果如下:紫花白花,F1全為紫花,F1自交,F2表現(xiàn)型及比例為9紫花3紅花4白花。將F2紅花自交,產(chǎn)生的F3中純合子占總數(shù)的比例為() A.1/6B.5/9 C.1/2D.2/3,答案,解析,教材梳理,題型探究,真題演練,【典例1-2】 (2018浙江生物考前集訓)燕麥的純合黑穎植株和純合黃穎植株雜交,F1全是黑穎,F2的表現(xiàn)型及數(shù)量如圖所示。請回答下列問題。,(1)黑穎、黃穎、白穎由對等位基因決定,這些基因通過控制的合成來影響色素代謝,其遺傳符合孟德爾的定律。 (2)F1黑穎產(chǎn)生的雌、雄配子均有種類型。若用白穎與F1黑穎雜交,雜交后代的表現(xiàn)型及比值為。 (3)在F2中,黑穎有種基因型,黑穎中純合子所占比例為。,教材梳理,題型探究,真題演練,答案:(1)2酶自由組合(2)42黑穎1黃穎1白穎(3)61/6 解析:(1)F1自交產(chǎn)生的F2中,黑穎黃穎白穎=1231,是“9331”的變式,說明控制燕麥穎色的兩對基因(A和a,B和b)位于非同源染色體上,遵循基因的自由組合定律。(2)F1的基因型為AaBb,F2的情況為黑穎(9A_B_、3A_bb)黃穎(aaB_)白穎(aabb)=1231,所以F1黑穎產(chǎn)生的雌、雄配子均有4種類型。若用白穎(aabb)與F1(AaBb)黑穎雜交,雜交后代的表現(xiàn)型及比值為2黑穎1黃穎1白穎。(3)在F2中,黑穎有4(A_B_)+2(A_bb)=6種基因型,黑穎中純合子所占比例為2/12=1/6。,教材梳理,題型探究,真題演練,技巧總結出現(xiàn)特定分離比“9331”的條件和解題步驟 1.出現(xiàn)特定分離比31、9331的4個條件。 (1)所研究的每一對相對性狀只受一對等位基因控制,而且等位基因要完全顯性。 (2)不同類型的雌、雄配子都發(fā)育良好,且受精的機會均等。 (3)所有后代都應處于比較一致的環(huán)境中,而且存活率相同。 (4)供實驗的群體要足夠大,個體數(shù)量要足夠多。,教材梳理,題型探究,真題演練,2.性狀分離比9331的變式題解題步驟。 (1)看F2的表現(xiàn)型比例,若表現(xiàn)型比例之和是16,不管以什么樣的比例呈現(xiàn),都符合基因的自由組合定律。 (2)將異常分離比與正常分離比9331進行對比,分析合并性狀的類型。如比例為934,則為93(31),即4為兩種性狀的合并結果。若分離比為961,則為9(33)1,若分離比為151,則為(933)1。,教材梳理,題型探究,真題演練,考向二基因在染色體上位置的確定 【典例1-3】 在普通的棉花中導入能控制合成毒素蛋白的D基因。已知棉花短纖維由基因A控制,現(xiàn)有一基因型為AaBD的短纖維抗蟲棉植株(減數(shù)分裂時不發(fā)生交叉互換,也不考慮致死現(xiàn)象)自交子代出現(xiàn)短纖維抗蟲短纖維不抗蟲長纖維抗蟲=211,則導入的D基因() A.均位于1號染色體上 B.均位于2號染色體上 C.均位于3號染色體上 D.B位于2號染色體上,D位于1號染色體上,答案,解析,教材梳理,題型探究,真題演練,技巧總結確定基因位置的4個判斷方法 (1)判斷基因是否位于一對同源染色體上。 以AaBb為例,若兩對等位基因位于一對同源染色體上,不考慮交叉互換,則產(chǎn)生兩種類型的配子,在此基礎上進行自交或測交會出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型;若兩對等位基因位于兩對同源染色體上,不考慮交叉互換,則產(chǎn)生四種類型的配子,在此基礎上進行自交或測交會出現(xiàn)四種表現(xiàn)型。 (2)判斷基因是否易位到一對同源染色體上。 若兩對基因遺傳具有自由組合定律的特點,但卻出現(xiàn)不符合自由組合定律的現(xiàn)象,可考慮基因轉(zhuǎn)移到同一對同源染色體上的可能,如由染色體易位引起的變異。,教材梳理,題型探究,真題演練,(3)判斷外源基因整合到宿主染色體上的類型。 外源基因整合到宿主染色體上有多種類型,有的遵循孟德爾遺傳定律。若多個外源基因以連鎖的形式整合在同源染色體的一條上,其自交會出現(xiàn)分離定律中的31的性狀分離比;若多個外源基因分別獨立整合到非同源染色體的一條上,各個外源基因的遺傳互不影響,則會表現(xiàn)出自由組合定律的現(xiàn)象。 (4)判斷基因是否位于不同對同源染色體上。 以AaBb為例,若兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上,則產(chǎn)生四種類型的配子。在此基礎上進行測交或自交時會出現(xiàn)特定的性狀分離比,如1111或9331(或97等變式),也會出現(xiàn)致死背景下特殊的性狀分離比,如4221、6231。在涉及兩對等位基因遺傳時,若出現(xiàn)上述性狀分離比,可考慮基因位于兩對同源染色體上。,教材梳理,題型探究,真題演練,考向三致死基因?qū)е碌男誀罘蛛x比改變 【典例1-4】 (2018浙江選考十校聯(lián)盟3月適應性考試)某種魚的鱗片有4種表現(xiàn)型:單列鱗、野生型鱗、無鱗和散鱗,由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因決定(用A、a,B、b表示),且BB對生物個體有致死作用。將無鱗魚和純合野生型鱗的魚為親本進行雜交,F1有兩種表現(xiàn)型,野生型鱗的魚占50%,單列鱗魚占50%;選取F1中的單列鱗魚進行互交,其后代中有上述4種表現(xiàn)型,這4種表現(xiàn)型的比例為6321,則下列敘述正確的是() A.控制該性狀的兩對等位基因不遵循基因的分離定律 B.自然種群中,單列鱗有4種基因型 C.親本基因型組合是aaBb和AAbb D.F1野生型的基因型為AaBb,答案,解析,教材梳理,題型探究,真題演練,導師點睛對于基因的自由組合定律異常情況要在9331的基礎上進行分析,原本的9代表雙顯性,3代表的是一顯一隱和一隱一顯的性狀,而1代表的是雙隱性,根據(jù)具體情況分析致死的基因型。,教材梳理,題型探究,真題演練,考向四新情境下自由組合定律的應用 【典例1-5】 (2018浙江名校新高考聯(lián)盟第一次聯(lián)考)某一家族中的肥胖癥不僅由第18號染色體上的R、r基因決定,而且還與第2號染色體上的M、m基因有關;R基因存在時不能形成黑皮素4受體,m基因純合時不能形成阿黑皮素原,其機理如圖1所示。圖2是該家族系譜圖,其中-1是純合子,-2的基因型為mmRr。下列有關敘述錯誤的是(),教材梳理,題型探究,真題演練,A.該家族中體重正常個體應具有M基因和rr基因型,兩種基因的傳遞遵循自由組合定律 B.若-4與其他家族中的正常純合女性婚配,生出嚴重肥胖孩子的概率是1/2 C.若-5個體為雜合子,則-7個體為純合子的概率是1/8 D.在缺乏酶X的個體中,注射促黑素細胞激素能治療的嚴重肥胖個體基因型是MMrr、Mmrr、mmrr,答案,解析,教材梳理,題型探究,真題演練,【典例1-6】 某二倍體植物開兩性花,花瓣顏色受A/a、B/b兩對獨立遺傳的等位基因控制,其機理如下圖所示:,下列敘述錯誤的是() A.從淡化效果角度看,基因B對b的顯性表現(xiàn)形式為不完全顯性 B.基因B能淡化顏色深度的原因可能是基因B的表達產(chǎn)物會抑制酶E的活性 C.紅花植株與白花植株雜交所得F1全為中紅花,F1自交所得F2中淺紅花植株占6/16 D.淺紅花植株與白花植株雜交所得F1淺紅花中紅花=11,F1自交所得F2中淺紅花植株占15/32,答案,解析,教材梳理,題型探究,真題演練,導師點睛本題的難點在于對C、D選項概率的計算。解題的關鍵點在于:由圖示信息準確定位花色與基因組成的關系:白花為aa_,紅花為A_bb,中紅花為A_Bb,淺紅花為A_BB;依據(jù)子代的表現(xiàn)型及其比例推知親代的基因型,進而用分離定律解決自由組合問題的思路計算相應的概率。,教材梳理,題型探究,真題演練,1.(2017浙江4月選考,28)若利用根瘤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)基因技術將抗蟲基因和抗除草劑基因轉(zhuǎn)入大豆,獲得若干轉(zhuǎn)基因植物(T0代),從中選擇抗蟲抗除草劑的單株S1、S2和S3分別進行自交獲得T1代,T1 代性狀表現(xiàn)如圖所示。已知目的基因能1次或多次插入并整合到受體細胞染色體上。下列敘述正確的是(),C,教材梳理,題型探究,真題演練,A.抗蟲對不抗蟲表現(xiàn)為完全顯性,抗除草劑對不抗除草劑表現(xiàn)為不完全顯性 B.根瘤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒攜帶的抗蟲和抗除草劑基因分別插入了S2的2條非同源染色體上,并正常表達 C.若給S1后代T1植株噴施適量的除草劑,讓存活植株自交,得到的自交第一代群體中不抗蟲抗除草劑的基因型頻率為1/2 D.若取S3后代T1純合抗蟲不抗除草劑與純合不抗蟲抗除草劑單株雜交,得到的子二代中抗蟲抗除草劑的純合子占1/9,教材梳理,題型探究,真題演練,解析:抗蟲抗除草劑的單株S1自交獲得的T1代中,抗蟲不抗蟲=(44+21)2231,抗除草劑不抗除草劑=(44+22)2131,所以,抗蟲對不抗蟲表現(xiàn)為完全顯性,抗除草劑對不抗除草劑表現(xiàn)為完全顯性;S1后代T1中,抗蟲抗除草劑抗蟲不抗除草劑不抗蟲抗除草劑=442122211,可知,根瘤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒攜帶的抗蟲和抗除草劑基因分別插入到了S1的2條同源染色體上,并正常表達,假設這兩對相對性狀分別由A、a和B、b控制,則S1的基因型為AaBb,且A與b位于一條染色體上,a與B位于另一條染色體上,其后代T1基因型及比例為AaBbAAbbaaBB=211,若給S1后代T1植株噴施適量的除草劑,教材梳理,題型探究,真題演練,存活植株基因型為2/3AaBb、1/3aaBB,其自交一代群體中不抗蟲抗除草劑的基因型頻率為2/31/4+1/3=1/2;S2后代T1中,抗蟲抗除草劑抗蟲不抗除草劑不抗蟲抗除草劑=7055=1411,并依據(jù)題干中已知目的基因能1次或多次插入并整合到受體細胞染色體上可推知,S2中有兩對同源染色體的不同染色體上均插入了不同的目的基因;S3后代T1中,抗蟲抗除草劑抗蟲不抗除草劑不抗蟲抗除草劑不抗蟲不抗除草劑=88282799331,可知,根瘤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒攜帶的抗蟲和抗除草劑基因分別插入到了S3的2條非同源染色體上,并正常表達,所以S3后代T1純合抗蟲不抗除草劑單株基因型為AAbb,純合不抗蟲抗除草劑單株基因型為aaBB,兩者雜交,子一代基因型為AaBb,子二代中抗蟲抗除草劑的純合子占1/41/4=1/16。,教材梳理,題型探究,真題演練,2.(2017浙江4月選考,31)果蠅的翻翅與正常翅是一對相對性狀,受一對等位基因(A、a)控制,且A是純合致死基因;果蠅的眼色伊紅、淡色和乳白色分別由復等位基因e、t和i控制。為探究上述兩對性狀的遺傳規(guī)律,用兩組果蠅進行了雜交實驗,其結果如下表。,教材梳理,題型探究,真題演練,回答下列問題。 (1)控制眼色的基因e、t和i均由野生型突變而來,這說明基因突變具有的特點。 (2)e、t和i之間的顯、隱性關系為。若只考慮眼色的遺傳,果蠅的基因型有種。 (3)甲雜交組合中親本雌果蠅的基因型為,F1中雄果蠅均為乳白眼的原因是。乙雜交組合中親本雄果蠅產(chǎn)生配子的基因型為。 (4)已知翻翅伊紅眼雌果蠅與翻翅乳白眼雄果蠅雜交,F1中出現(xiàn)了正常翅乳白眼雄果蠅。若再讓F1中的翻翅伊紅眼雌果蠅與翻翅乳白眼雄果蠅雜交,則F2中正常翅伊紅眼雌果蠅的概率為。,教材梳理,題型探究,真題演練,答案:(1)多方向性(2)e對t和i為完全顯性,t對i為完全顯性9(3)AaXiXi控制眼色的基因位于X染色體上,親代乳白眼雌果蠅將Xi傳遞給了F1的雄果蠅aXt和aY(4)1/12 解析:(1)控制眼色的不同基因均由野生型突變而來,說明基因突變具有多方向性(或不定向性)。(2)分析表中甲組親本和子代眼色表現(xiàn)型,親本中乳白眼和淡色眼雜交,后代中雌雄性狀存在差異,說明控制眼色的基因位于X染色體上,且子代雄性性狀均與母本相同,雌性性狀均與父本相同,說明顯隱性上ti,該性狀上親本基因為XiXi、XtY;分析乙組中親本和子代眼色表現(xiàn)型,親本中伊紅眼和淡色眼雜交,雌性后代中既有伊紅眼,又有淡色眼,說明et,綜合分析可知基因e、t、i之間的顯隱性關系為eti。若只考慮眼色基因型,上述基因之間組合,子代中可有9種基因型。,教材梳理,題型探究,真題演練,(3)甲組中,翻翅親本雜交,后代中出現(xiàn)正常翅,說明翻翅為顯性,且子代表現(xiàn)型一致,故可確定控制翅形的基因位于常染色體,且存在AA純合致死效應。結合(2)問的分析,可知甲組中親本雌果蠅的基因型為AaXiXi。在甲組中,F1雄果蠅均為乳白眼,原因是母本所攜帶的Xi基因通過有性生殖傳遞給了子代中的雄性。乙組中,雄果蠅基因型為aa XtY,其產(chǎn)生的配子類型有aXt和aY兩種。(4)親本基因型為AaXeXi和AaXiY,F1中雌雄個體基因型為AaXeXi和AaXiY,兩者雜交產(chǎn)生的F2中正常翅伊紅眼雌果蠅的概率=1/31/4=1/12。,教材梳理,題型探究,真題演練,3.(2016浙江10月選考,31)果蠅的灰身、黑身由等位基因(B、b)控制,等位基因(R、r)會影響雌、雄黑身果蠅體色的深度,兩對基因分別位于兩對同源染色體上。現(xiàn)有黑身雌果蠅與灰身雄果蠅雜交,F1全為灰身,F1隨機交配,F2表現(xiàn)型及數(shù)量如下表。,教材梳理,題型探究,真題演練,請回答下列問題。 (1)果蠅的灰身與黑身是一對相對性狀,其中顯性性狀為。R、r基因中使黑身果蠅的體色加深的是。 (2)親代灰身雄果蠅的基因型為,F2灰身雌果蠅中雜合子占的比例為。 (3)F2中灰身雌果蠅與深黑身雄果蠅隨機交配, F3中灰身雌果蠅的比例為。 (4)請用遺傳圖解表示以F2中雜合的黑身雌果蠅與深黑身雄果蠅為親本雜交得到子代的過程。,教材梳理,題型探究,真題演練,答案:(1)灰身r(2)BBXrY5/6(3)1/3(4),解析:(1)根據(jù)表中灰身與黑身的比例(灰黑31),可確定灰身為顯性。進一步分析表中數(shù)據(jù)可知,F2雌、雄個體性狀存在差異,說明一對等位基因存在于X染色體上,通過F2的表現(xiàn)型,可確定b基因位于常染色體,R、r位于X染色體,且r會影響雌、雄黑身果蠅體色的深度。,教材梳理,題型探究,真題演練,(2)親代灰身雄果蠅的基因型為BBXrY,雌果蠅的基因型為bbXRXR,F2灰身雌果蠅中雜合子占的比例=1-(1/31/2)=5/6。(3)F2中灰身雌果蠅的基因型為1/6BBXRXR,1/6BBXRXr,2/6BbXRXR,2/6BbXRXr,深黑身雄果蠅基因為bbXrY,隨機交配,兩者產(chǎn)生配子如下表所示:,教材梳理,題型探究,真題演練,故F3中灰身雌果蠅的比例為1/21/2+1/61/2=1/3。(4)F2中雜合的黑身雌果蠅基因型為bbXRXr,深黑身雄果蠅基因型為bbXrY,遺傳圖解書寫過程中注意表現(xiàn)型、基因型、符號、配子類型及比例,具體見答案。,教材梳理,題型探究,真題演練,4.(2015浙江9月選考調(diào)研,31)果蠅的長翅(B)與殘翅(b)、紅眼(D)與白眼(d)是兩對相對性狀。讓長翅紅眼雌果蠅與殘翅白眼雄果蠅雜交,F1雌、雄果蠅全為長翅紅眼,F1雌、雄果蠅相互交配得到的F2如下表。,教材梳理,題型探究,真題演練,請回答下列問題。 (1)基因D和基因B在結構上的區(qū)別是?；駾位于染色體上。 (2)F1雄果蠅的基因型為。 (3)F2長翅紅眼雌果蠅中雜合子占。導致F2有多種表現(xiàn)型的變異類型是。 (4)要測定F2中長翅紅眼雌果蠅的基因型,可選擇與其交配的雄果蠅的基因型最多有種。,教材梳理,題型探究,真題演練,答案:(1)堿基對的數(shù)目和排列順序不同X(2)BbXDY(3)5/6基因重組(4)4 解析:(1)基因D和基因B在結構上的區(qū)別是堿基對的數(shù)目和排列順序不同,分析表中數(shù)據(jù)可確定翅形基因位于常染色體,眼色基因位于X染色體。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可確定親本基因型為BbXDYBbXDXd。(3)F2長翅紅眼雌果蠅中雜合子=1-1/31/2=5/6,F2中表現(xiàn)型多樣,產(chǎn)生該變異的主要類型是基因重組。(4)F2長翅紅眼雌果蠅的基因型為B_XAX-,若確定其基因型,可采用bbX-Y或B_XaY個體進行交配,因此最多有4種基因型。,教材梳理,題型探究,真題演練,模擬孟德爾雜交實驗 1.實驗原理 (1)分離定律:通過一對相對性狀雜交的模擬實驗,認識等位基因在形成配子時要,認識受精作用時雌、雄配子是 結合的。 (2)自由組合定律:通過兩對相對性狀雜交的模擬實驗,認識非等位基因在形成配子時要,認識受精作用時雌、雄配子是結合的。 2.材料用具(4個人一組) 每小組大信封4個(可重復使用),標有“黃Y”“綠y”“圓R”“皺r”的卡片(可用其他物品代替)若干,記錄紙若干。,相互分離,隨機,自由組合,隨機,教材梳理,題型探究,真題演練,3.實驗步驟 (1)模擬一對相對性狀的雜交實驗 在標有“雄1”“雌1”的每個信封內(nèi)裝入“黃Y”和“綠y”的卡片各10張; 從標有雄1的信封中1張卡片,從標有雌1的信封中隨機取出張卡片; 將分別從“雄1”“雌1”信封內(nèi)隨機取出的2張卡片組合在一起; 用YY、Yy、yy記錄2張卡片的組合類型,記錄后將卡片放回原信封內(nèi); 重復上述過程10次以上。,隨機取出,1,教材梳理,題型探究,真題演練,(2)模擬兩對相對性狀的雜交實驗 在標有“雄1”“雌1”的每個信封內(nèi)裝入“黃Y”和“綠y”的卡片各10張,在標有、的每個信封內(nèi)裝入“圓R”和“皺r”的卡片各10張; 從標有“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”的袋中取出一張卡片,雄1和雄2中取出卡片組成配子,雌1和雌2中取出的卡片組成 配子; 將這4張卡片組合在一起; 記錄后將卡片放回原信封內(nèi); 重復上述過程10次以上。,“雄2”,“雌2”,隨機,雄,雌,教材梳理,題型探究,真題演練,考向一一對相對性狀的雜交實驗 【典例2-1】 在模擬孟德爾雜交實驗時,有學生取兩個信封,裝入信封的圓紙片上有的寫上“A”,有的寫上“a”(如圖)。下列敘述錯誤的是(),教材梳理,題型探究,真題演練,A.兩個信封分別代表了父本和母本 B.將取出的2張圓紙片組合并記錄組合結果后,要將其放回原信封內(nèi) C.將取出的2張圓紙片組合在一起的過程模擬了雌雄配子的隨機結合 D.若要模擬自由組合定律,則須在兩信封中各加入適量標有“B”和“b”的圓紙片,答案,解析,教材梳理,題型探究,真題演練,考向二模擬兩對相對性狀的雜交實驗 【典例2-2】 (2018浙江溫州高三第二次模擬考試)下列關于“模擬孟德爾兩對相對性狀雜交實驗”活動的敘述,正確的是() A.準備實驗材料時,需要4個信封和代表不同等位基因的4種卡片 B.“雌”“雄”信封中卡片數(shù)量相同,表示產(chǎn)生的雌、雄配子數(shù)量相等 C.模擬F1產(chǎn)生配子時,可準備等量標有“YR、Yr、yR、yr”的四種卡片 D.模擬受精作用時,需將隨機抽出的2張卡片組合記錄后,再放回原信封,答案,解析,教材梳理,題型探究,真題演練,(2016浙江10月選考,20) 在模擬孟德爾雜交實驗中,甲同學分別從下圖所示燒杯中隨機抓取一個小球并記錄字母組合;乙同學分別從下圖所示燒杯中隨機抓取一個小球并記錄字母組合。將抓取的小球分別放回原燒杯后,重復100次。 下列敘述正確的是() A.甲同學的實驗模擬F2產(chǎn)生配子和受精作用 B.乙同學的實驗模擬基因自由組合 C.乙同學抓取小球的組合類型中DR約占1/2 D.中隨機各抓取1個小球的組合類型有16種,答案,解析,