高考生物 第五单元第16讲.docx

1、高考生物 第五单元 第16讲第16讲基因的自由组合定律()考纲要求1.基因的自由组合定律()。2.实验：模拟孟德尔杂交实验。考点一两对相对性状的遗传实验分析1两对相对性状的杂交实验(1)过程：P黄圆绿皱F1黄圆F29黄圆3黄皱3绿圆1绿皱。(2)归纳F1全为黄圆。F2中出现了不同性状之间的自由组合。F2中4种表现型的分离比为9331。2对自由组合现象的解释(1)解释两对相对性状(黄与绿，圆与皱)由两对遗传因子(Y与y，R与r)控制。两对相对性状都符合分离定律的比值，即31。黄绿31，圆皱31。F1(YyRr)产生配子时等位基因分离，非等位基因自由组合。F1产生雌、雄配子各4种，YRYryRyr

2、1111。受精时雌、雄配子随机结合。F2的表现型有4种，其中两种亲本类型(黄圆和绿皱)、两种新组合类型(黄皱与绿圆)。黄圆黄皱绿圆绿皱9331。F2的基因型：16种组合方式，有9种基因型。(2)图解P黄圆YYRRyyrr绿皱F1YyRr黄圆,F2Y_R_Y_rryyR_yyrr9黄圆3黄皱3绿圆1绿皱3对自由组合现象解释的验证写出测交遗传图解。答案如图所示4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(如图)。(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。5观察下面的图示，探究有关问题

3、(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

4、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。深度思考(1)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例是多少？提示3/8或5/8。(2)在孟德尔的两对相对性状的实验中，具有1111比例的有哪些？提示F1产生配子类型的比例；F1测交后代基因型的比例；F1测交后代的性状分离比。题组一自由组合定律的发生1在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆形豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是()AF1产生4个配子，比例为1111BF1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11C基因自由组合定律是指F1产

5、生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合DF1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为11答案D解析在孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F1(YyRr)在进行减数分裂时可产生4种比例相等的配子，而不是4个，且卵细胞的数量要远远少于精子的数量；基因的自由组合定律是在F1产生配子时起作用，其实质是减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。综上判断D项正确。2下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。请分析回答下列问题：图1图2(1)基因分离定律的实质体现在图中的_，基因自由组合定律的实质体现在图中的_。(填序号)(2)过

6、程表示_，这一过程中子代遗传物质的来源情况是_。(3)图1中子代Aa所占的比例为_，形成这一比例的原因是_。(4)图2中子代含有A、B的基因型共有_种，分别是_，其中纯合子在这些类型中所占的比例为_。(5)如果A和a、B和b(完全显性)各控制一对相对性状，并且彼此间对性状的控制互不影响，则图2中所产生的子代中表现型有_种，它们的比例为_。答案(1)(2)受精作用细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方(3)1/2亲本各产生两种数量相等的配子以及受精过程的随机性(4)4AABB、AABb、AaBB、AaBb1/9(5)49331解析(1)基因分离定律和基因自

7、由组合定律的实质都体现在减数分裂产生配子的过程中，即分别体现在题图中的和。(2)过程表示精子和卵细胞的受精作用，产生的子代细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方。(3)图1中子代Aa所占的比例为1/2，形成这一比例的原因是亲本各产生两种数量相等的配子以及受精过程的随机性。(4)图2子代中含A、B的基因型所占比例为9/16，纯合子(AABB)在子代中所占比例为1/16，因此，AABB在含A、B的基因型中所占的比例为1/9。(5)图2所产生的子代中表现型有4种，比例为9331。孟德尔的两对相对性状的杂交实验简记：双亲纯种显和隐；杂交F1全显性；F2四性状两个

8、亲本、两个重组，比值恰为9331。9为两显性(性状)，3为两重组(性状)，1为两隐性(性状)。题组二自由组合定律的实质与验证3(2014福建，28节选)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1111，说明F1中雌果蝇产生了_种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“_”这一基本条件。答案4非同源染色体上非等位基因解析黑身残翅雄果蝇只产生一种配子，而子代有四种表现型，说明F1中雌果蝇产生了4种配子；自由组合定律的细胞学基础是位于非同源染色体上的非等位基因间自由组合。4.某种昆虫

9、长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如图所示，请回答下列问题： (1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由。_。(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为_。(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有_。(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有_。(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是_。答案(1)不遵循。因为控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上(2

10、)AbD、abd或Abd、abD(3)A、a、b、b、D、d(4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd解析控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不符合基因的自由组合定律。从题图中可知，A和b连锁，a和b连锁，D和d在另一对同源染色体上，该昆虫的一个初级精母细胞产生的四个精细胞，两两相同，其基因型为AbD、abd或Abd、abD。该细胞在有丝分裂的间期进行染色体复制(基因也复制)，在后期两套基因随着姐妹染色单体的分开移向细胞两极，即每一极都有A、a、b、b、D、d。该昆虫细胞可进行有丝分

11、裂和减数分裂，在分裂的间期D基因复制，而两个D基因的分离，是随着姐妹染色单体的分开而分离，即在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。验证基因自由组合定律可采用测交(AabbDdaabbdd，AabbDdaaBBdd)或杂交(AabbDdAabbDd，AabbDdAaBBDd)方式。是否遵循自由组合定律的判断方法(1)两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律如图中Aa、Bb两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律，分为以下两种情况：在不发生交叉互换的情况下，AaBb自交后代性状分离比为31。在发生交叉互换的情况下，其自交后代有四种表现型，但比例不是9331。(2)验证自由组合定律的实验方案测交

12、法：双杂合子F1隐性纯合子，后代F2中双显性前显后隐前隐后显双隐性1111。自交法：双杂合子F1自交，后代F2中双显性前显后隐前隐后显双隐性9331。考点二基因自由组合定律的常规题型1基因的分离定律与自由组合定律的比较项目基因分离定律基因自由组合定律2对相对性状n对相对性状相对性状的对数1对2对n对等位基因及位置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实践应用纯种鉴定及杂种自交纯合将优良

13、性状重组在一起联系在遗传时，遗传定律同时起作用：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2.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)n3.用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题(1)思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题，在独立遗传的情况

14、下，有几对基因就可分解为几个分离定律的问题。(2)分类剖析配子类型问题a多对等位基因的个体产生的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AaBbCCDd22128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

15、基因型Cccc1Cc1cc2种基因型子代中基因型种类：2228种。子代中AaBBCc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_1aa2种表现型Bbbb1Bb1bb2种表现型CcCc3C_1cc2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。深度思考(1)能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律吗？

16、提示不能。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上，还是位于一对同源染色体上，在单独研究时都符合分离定律，都会出现31或11这些比例，无法确定基因的位置，也就没法证明是否符合自由组合定律。(2)和中，若图1和图2的同源染色体均不发生交叉互换，自交后的表现型种类一样吗？提示不一样。前者2种，后者为3种。(3)基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交第一亲本和第二亲本产生的配子种类数分别为_、_。AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种数为_。杂交后代的基因型与表现型的种类数分别为_、_。杂交后代中AAbbCc和aaBbCC的概率分别是_、_。杂交后代中基因型为A_bbC

17、_与aaB_C_的概率分别是_、_。杂交后代中，与亲本基因型和表现型不相同的概率分别为_、_。答案8种4种32种18种4种1/321/163/163/163/47/16题组一利用基因式法及子代表现型的比例确定亲本基因型1拉布拉多犬的毛色受两对等位基因控制。第一对基因控制毛色，其中黑色为显性(B)，棕色为隐性(b)。第二对基因控制颜色的表达，颜色表达为显性(E)，颜色不表达为隐性(e)。无论遗传的毛色基因是哪一种(B或b)，颜色不表达基因(e)总导致拉布拉多犬的毛色为黄色。一位育种学家连续将一只棕色的拉布拉多犬与一只黄色的拉布拉多犬交配，结果产生的犬有黑色的，也有黄色的。根据以上结果可以判断亲本

18、的基因型是()Abbee和Bbee BbbEE和BbeeCbbEe和Bbee DbbEe和BBee答案D解析据题意可知，黑色犬的基因型为B_E_，棕色犬的基因型为bbE_，黄色犬的基因型为_ee。题中亲本是一只棕色犬与一只黄色犬，子代有黑色和黄色犬，而无棕色犬，因此亲本中黄色犬的基因型为BBee，双方必须至少都有一个e基因，因此亲本中棕色犬的基因型为bbEe，黄色犬的基因型为BBee。2如果已知子代基因型及比例为1YYRR1YYrr1YyRR1Yyrr2YYRr2YyRr，并且也知道上述结果是按自由组合定律产生的。那么亲本的基因型是()AYYRRYYRr BYYRrYyRrCYyRrYyRr

19、DYyRRYyRr答案B解析YY与Yy的比例为11，RRRrrr的比例为121，所以第一对是显性纯合子与杂合子杂交的结果，第二对是杂合子自交的结果，因此亲本的基因型为YYRrYyRr。常规自由组合问题解答方法(1)利用基因式法解答自由组合遗传题根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式，如基因式可表示为A_B_、A_bb。根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐性关系已知时)。(2)根据子代表现型及比例推测亲本基因型规律：根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一相对性状的亲本基因型，再组合。如：9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)；1111(11)

20、(11)(Aaaa)(Bbbb)；3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)；31(31)1(AaAa)(BBBB)或(AaAa)(BBBb)或(AaAa)(BBbb)或(AaAa)(bbbb)。题组二利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题3白化病为常染色体上的隐性遗传病，色盲为伴X染色体隐性遗传病。有一对夫妇，女方的父亲患色盲，本人患白化病；男方的母亲患白化病，本人正常，预计他们的子女只患一种病的概率是()A1/2 B1/8C3/8 D1/4答案A解析解题时先将两种病分开考虑，单纯考虑白化病的遗传情况，则女方基因型为aa，男方基因型为Aa，后代患病概率为1/2，正常概率为1/2；单

21、纯考虑色盲的遗传情况，女方基因型为XBXb，男方基因型为XBY，后代患病概率为1/4，正常概率为3/4。将两种病综合考虑，只患一种病包括白化但色觉正常、色盲但肤色正常两种情况，故概率为1/23/41/21/41/2。4一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。求再生一个孩子：(1)只患并指的概率是_。(2)只患白化病的概率是_。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是_。(4)只患一种病的概率是_。(5)患病的概率是_。答案(1)3/8(2)1/8(3)1/16(4)1/2(5)5/8解析由题意知，第1个孩子的基因型应为aabb，则该夫妇基因型应分别为妇：A

22、abb；夫：AaBb。依据该夫妇基因型可知，孩子中并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2)，白化病的概率为1/4(非白化病概率为3/4)，则：(1)再生一个只患并指孩子的概率为：并指概率并指又白化概率1/21/21/43/8。(2)只患白化病的概率为：白化病概率白化病又并指的概率1/41/21/41/8。(3)生一既白化又并指的男孩的概率为：男孩出生率白化病概率并指概率1/21/41/21/16。(4)后代只患一种病的概率为：并指概率非白化病概率白化病概率非并指概率1/23/41/41/21/2。(5)后代中患病的概率为：1全正常(非并指、非白化)11/23/45/8。两种独立遗传病中后代患

23、病概率推算方法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m则不患甲病概率为1m2患乙病的概率n则不患乙病概率为1n3只患甲病的概率m(1n)mmn4只患乙病的概率n(1m)nmn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率1mn(1m)(1n)或m(1n)n(1m)7患病概率m(1n)n(1m)mn或1(1m)(1n)8不患病概率(1m)(1n)上表各种情况可概括如下图：题组三自由组合定律拓展应用的规范审答案例错因分析正确答案忽视了关键词“结构上”碱基对(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同突变与基因突变是两个不同的概念基因突变不全面乙与甲，或乙与丙，

24、或乙与丁忽视了基因的自由组合定律的实质不能甲与丁之间只具有一对相对性状，只涉及一对等位基因可能是分析方法不正确忽视了y、r、d三种隐性基因的来源乙、丙、丁网络构建要语强记1具有两对相对性状的纯种豌豆杂交，F2代出现9种基因型，4种表现型，比例是9331。2生物个体的基因型相同，表现型不一定相同；表现型相同，基因型也不一定相同。3F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，产生比例相等的4种配子。4基因的分离定律和自由组合定律，同时发生在减数第一次分裂后期，分别由同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合所引起。5分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律，分离定律

25、是自由组合定律的基础。探究高考明确考向1(2010北京，4)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是()A1/16 B3/16C7/16 D9/16答案B解析基因型为BbSs的小鼠亲本杂交，后代中黑色有白斑的后代基因型为B_ss。BbBb后代中，B_出现的概率是3/4；SsSs后代中，ss出现的概率是1/4，故B_ss所占的比例是3/41/43/16。2(2013天津，5)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制，用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如下图。据图判断，下列叙述正确的是()A黄色为显性性状，黑色为隐性性状BF1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型CF1和F2中灰色大鼠均为杂合子DF2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为答案B解析根据遗传图谱F2出现9331的分离比，大鼠毛色遗传符合自由组合定律。设亲代黄色、黑色大鼠基因型分别为AAbb、aaBB，则F1为AaBb(灰色)，F2中A_B_(灰色)、A_bb(黄色)、aaB_(黑色)、aabb(米色)。由此判断大鼠的体色遗传