2020版生物新导学浙江选考大一轮讲义:第14讲 自由组合定律 .docx
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1、第14讲自由组合定律考纲要求1.两对相对性状的杂交实验、解释及其验证(b)。2.自由组合定律的实质(b)。3.自由组合定律的应用(c)。4.活动:模拟孟德尔杂交实验(b)。考点一自由组合定律杂交实验的分析1.两对相对性状的杂交实验(提出问题)(1)过程P黄色圆形绿色皱形 F1黄色圆形 F2表现型黄色圆形黄色皱形绿色圆形绿色皱形比例9 3 3 1(2)实验结果分析F1全为黄色圆形,说明黄色和圆形为显性性状。F2中圆形皱形31,说明种子粒形的遗传遵循分离定律。F2中黄色绿色31,说明种子颜色的遗传遵循分离定律。F2中出现两种亲本性状(黄色圆形、绿色皱形)、两种新性状(黄色皱形、绿色圆形),说明不同
2、性状之间进行了自由组合。2.对自由组合现象的解释(做出假设)(1)假设F1在形成配子时,同对的遗传因子(等位基因)彼此分离,不同对的遗传因子(非等位基因)自由组合。F1产生雌雄配子各4种类型,且数目相等。受精时,雌雄配子的结合是随机的。(2)解释(图解)3.对自由组合假设的验证(演绎推理)(1)预测(用遗传图解表示如下)(2)测交实验(进行验证)目的:验证对自由组合现象的解释。选材:F1与双隐性纯合亲本(绿色皱形)。预期结果:表现型及其比例是黄圆黄皱绿圆绿皱1111。实验过程及结果:F1绿色皱形55株黄圆、49株黄皱、51株绿圆、52株绿皱,其比值接近1111。结论:实验结果与预测相符,证明了
3、孟德尔基因自由组合的假设是正确的。4.总结自由组合定律的实质、时间、范围(1)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)时间:减数第一次分裂后期。(3)范围:有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因,无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。(1)F1(基因型为YyRr)产生的精子中,基因型为YR和yr的比例为11()(2)F1(基因型为YyRr)产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为11()(3)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可以自由组合()(4)基因型为AaBb的植株自交,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16()(5)非等位基因总是表现为自
4、由组合()(6)孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F2中表现为双显性的个体基因型有4种()(7)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中表现为重组类型的个体占3/8()(8)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝细菌等各种有细胞结构的生物()观察下面的图示,探究有关问题(1)能发生自由组合的图示为A,原因是非等位基因位于非同源染色体上。(2)自由组合定律的细胞学基础:同源染色体彼此分离的同时,非同源染色体自由组合。(3)假如F1的基因型如图A所示,总结相关种类和比例F1(AaBb)产生的配子种类及比例:4种,ABAbaBab1111。F2的基因型有9种。F2的表现型种类和比例:4种,双显
5、一显一隐一隐一显双隐9331。F1测交后代的基因型种类和比例:4种,1111。F1测交后代的表现型种类和比例:4种,1111。(4)假如图B不发生染色体的交叉互换,总结相关种类和比例F1(AaCc)产生的配子种类及比例:2种,ACac11。F2的基因型有3种。F2的表现型种类及比例:2种,双显双隐31。F1测交后代的基因型种类及比例:2种,11。F1测交后代的表现型种类及比例:2种,11。1.两对相对性状的杂交实验(1)两对相对性状的遗传实验分析PYYRR(双显性性状)yyrr(双隐性性状) 或YYrr(一显一隐)yyRR(一隐一显) F1YyRr(双显) 根据乘法定律得出F2的表现型和基因型
6、,见下表:项目1YY(显性)、2Yy(显性)1yy(隐性)1RR(显性)2Rr(显性)1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(双显性性状)1yyRR、2yyRr(一隐一显)1rr(隐性)1YYrr、2Yyrr(一显一隐)1yyrr(双隐性性状)(2)相关结论F2共有16种配子组合,9种基因型,4种表现型。表现型a.双显性性状:Y_R_,占9/16。b.单显性性状:Y_rryyR_,占3/162。c.双隐性性状:yyrr,占1/16。d.亲本类型:(YYRRyyrr)或(YYrryyRR),占10/16或占6/16。e.重组类型:(Y_rryyR_)或(Y_R_yyrr),占6/16或占
7、10/16。基因型a.纯合子:YYRR、YYrr、yyRR、yyrr,共占1/164。b.双杂合子:YyRr,占4/16。c.单杂合子:YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr,共占2/164。2.遗传定律的验证方法验证方法结论自交法F1自交后代的分离比为31,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F1自交后代的分离比为9331,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F1测交后代的性状比例为11,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F1测交后代的性状比例为1111,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制花粉鉴定法F1
8、若有两种花粉,比例为11,则符合分离定律F1若有四种花粉,比例为1111,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11,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1111,则符合自由组合定律命题点一两对相对性状的杂交实验、解释及其验证1.已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性,抗病(R)对感病(r)为显性,这两对基因是独立遗传的。现将一株表现型为高秆、抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株,所得后代表现型是高秆矮秆31,抗病感病31。根据实验结果,判断下列叙述错误的是()A.以上后代群体的表现型
9、有4种B.以上后代群体的基因型有9种C.以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得D.以上两株表现型相同的亲本,基因型不相同答案D解析遗传图解如下:P: 高秆抗病高秆抗病T_R_ T_R_ 高秆抗病高秆感病矮秆抗病矮秆感病9 3 3 1根据9331的比例可知,两亲本的基因型相同,均为TtRr,其后代群体中有4种表现型,9种基因型。2.现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1,F1测交结果如下表,下列有关叙述不正确的是()测交类型测交后代基因型种类及比例父本母本AaBbAabbaaBbaabbF1乙1/72/72/72/7乙F11/41/41/41/4A.F1产生的基因型为
10、AB的花粉可能有50%不能萌发,不能实现受精B.F1自交得F2,F2的基因型有9种C.将F1花粉离体培养,将得到四种表现型不同的植株D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律答案D解析根据F1与乙的测交结果可知,F1产生的基因型为AB的花粉可能50%不能萌发,不能实现受精。由表所示,F1作为母本与乙测交的后代性状分离比为1111,可见其遵循基因的自由组合定律。命题点二自由组合定律的实质及验证3.(2019金华模拟)已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是()A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律B.基因型为AaDd的个体
11、与基因型为aaDd的个体杂交后代会出现4种表现型,比例为3311C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生4种配子D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型,比例为9331答案B解析A、a和D、d基因是位于两对同源染色体上的两对等位基因,它们的遗传遵循基因的自由组合定律,A、a和B、b基因位于同一对同源染色体上,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,A错误;如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生基因型为AB、ab 2种配子,C错误;由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,因此,基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现
12、4种表现型且比例不会为9331,D错误。4.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:AATTdd、AAttDD、AAttdd、aattdd。则下列说法正确的是()A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用和杂交所得F1的花粉B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察和杂交所得F1的花粉C.若培育糯性抗病优良品种,应选用和亲本杂交D.将和杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色答案C解
13、析采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,必须是可以在显微镜下表现出来的性状,即非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d)。和杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同,显微镜下观察不到,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则应该选择组合,观察F1的花粉,B错误;将和杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。命题点三自由组合定律的应用5.(2019衢州联考)有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r),另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R),两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1,F1再进行自交,F2中
14、出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是()A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传B.F1产生的雌雄配子数量相等,结合的概率相同C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为31,抗锈病与易感锈病的比例为31答案D解析F2中既抗倒伏又抗锈病的基因型是ddRR和ddRr,其中的杂合子不能稳定遗传,A错误;F1产生的雌雄配子数量不相等,B错误;F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16,C错误;F1的基因型为DdRr,每一对基因的遗传都遵循基因的分离定律,D正确。6.(2018浙江稽阳联谊学校高三模拟)烟草是两性花植物,每朵花中都有雄蕊和雌
15、蕊。已知烟草子叶颜色(BB表现深绿;Bb表现浅绿;bb呈黄色,幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(由R、r基因控制)。研究人员用烟草进行了杂交实验,实验结果如下表:组合母本父本F1的表现型及植株数一子叶深绿不抗病子叶浅绿抗病子叶深绿抗病420株;子叶浅绿抗病416株二子叶深绿不抗病子叶浅绿抗病子叶深绿抗病210株;子叶深绿不抗病209株;子叶浅绿抗病208株;子叶浅绿不抗病213株请分析回答:(1)烟草子叶颜色的显性现象的表现形式属于_。子叶颜色的遗传遵循_定律。(2)组合一中父本的基因型是_。(3)用表中F1中的子叶浅绿抗病植株自交,在F2的成熟植株中,表现型有_种,其中子叶深绿抗病类型的比例为_
16、。(4)请选用表中提供的植物材料设计一个最佳方案,通过杂交育种的方法选育出纯合的子叶深绿抗病烟草植株,并用遗传图解表示该育种过程。答案(1)不完全显性基因分离(2)BbRR(3)41/4(4)如图所示在子代中,子叶深绿抗病子叶浅绿抗病12,选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病烟草植株。解析(1)据题干分析可知,烟草子叶颜色的显性现象的表现形式属于不完全显性,由一对等位基因控制,遵循基因分离定律。(2)组合一中由于F1的表现型都为抗病,所以母本的基因型为BBrr,父本的基因型是BbRR。(3)分析表中数据可知,F1中的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr,其自交后代F2的成熟植株中(bb幼苗阶段
17、死亡)会出现子叶深绿抗病(3/12BBR_)、子叶深绿不抗病(1/12BBrr)、子叶浅绿抗病(6/12BbR_)、子叶浅绿不抗病(2/12Bbrr),故表现型共有4种,子叶深绿抗病类型的比例为1/4。(4)由上面的分析可知,组合一中父本基因型为BbRR,让其自交得到子代,子代中深绿个体即为所需,此种方法只需一年即可得到所需类型。值得注意的是:尽管单倍体育种的方法也能在一年内获得子叶深绿抗病的纯合植株,但操作较为复杂,且题中具有RR的个体,而子叶深绿可通过性状表现直接选择,因此不宜选择单倍体育种方法获得。自由组合定律的应用杂交育种PF1F2(1)如果优良性状为隐性,一旦出现隐性性状即可留种。(
18、2)若优良性状为显性选出相应的表现型进行纯化考点二自由组合定律常规题型探究1.n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律相对性状对数等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种类比例11211431212312222(11)24232(121)222(31)23323(11)34333(121)323(31)3nn2n(11)n4n3n(121)n2n(31)n2.用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题(1)思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。(2)分类剖析配子类型问题a.多对等位基因的个体产生的
19、配子种类数是每对基因产生相应配子种类数的乘积。b.举例:AaBbCCDd产生的配子种类数AaBbCCDd 2 2 1 2 8种求配子间结合方式的规律:两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。基因型问题a.任何两种基因型的亲本杂交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积。b.子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。c.举例:AaBBCcaaBbcc杂交后代基因型种类及比例Aaaa1Aa1aa2种基因型BBBb1BB1Bb2种基因型Cccc1Cc1cc2种基因型子代中基因型种类:2228种。子代中AaB
20、BCc所占的概率为1/21/21/21/8。表现型问题a.任何两种基因型的亲本杂交,产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。b.子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积。c.举例:AaBbCcAabbCc杂交后代表现型种类及比例AaAa3A_1aa 2种表现型Bbbb1Bb1bb 2种表现型CcCc3C_1cc 2种表现型子代中表现型种类:2228种。子代中A_B_C_所占的概率为3/41/23/49/32。3.推断亲代基因型的方法(1)基因填充法:先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状的基因型可用A_来表示,由于隐性性状的基因型
21、只有一种,用aa来表示,而子代中一对基因分别来自两个亲本,由此即可推出亲代中未知的基因型。(2)推断法:出现隐性性状就能写出基因型。子代中的隐性个体往往是逆推过程的突破口,由于隐性个体是纯合子(aa),因此亲代基因型中必然都有一个a基因,然后再根据亲代的表现型作进一步的推断。(3)根据子代表现型比例推断法(分解组合法)9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)AaBbAaBb;1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb)AaBbaabb或AabbaaBb;3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb)AaBbAabb或AaBbaaBb;31(31)1Aab
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