2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书:第14讲 自由组合定律 .doc
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1、第14讲自由组合定律知识内容考试要求知识内容考试要求1两对相对性状的杂交实验、解释及其验证b3.自由组合定律的应用c2自由组合定律的实质b4.活动:模拟孟德尔杂交实验b活动:模拟孟德尔杂交实验1目的要求(1)认识等位基因在形成配子时要相互分离。(2)认识受精作用时雌、雄配子的结合是随机的。(3)探究自由组合定律。2材料用具大信封代表杂交的F1,标有“黄Y”“绿y”“圆R”“皱r”的卡片代表配子的基因型。步骤一对相对性状的模拟杂交实验两对相对性状的模拟杂交实验准备F1信封“雄1”“雌1”分别表示雄、雌个体,内装“黄Y”“绿y”的卡片各10张,表示F1的基因型均为Yy,表现型均为黄色信封“雄1”“
2、雄2”共同表示F1雄性个体,信封“雌1”“雌2”共同表示F1雌性个体,“雄2”“雌2”内装“圆R”“皱r”的卡片各10张,表示F1的基因型均为YyRr,表现型均为黄色圆形模拟F1产生配子每个信封中随机被抽出的1张卡片代表F1雌、雄个体产生的配子同时从雌或雄的信封中各随机抽出1张卡片,组合在一起表示F1雌性或雄性个体产生的配子基因型模拟受精作用将随机抽出的2张卡片组合在一起,组合类型即为F2的基因型将随机抽取的4张卡片组合在一起,组合类型即为F2的基因型重复上述步骤重复上述模拟步骤10次以上(注意每次记录后将卡片放回原信封内)统计计算F2基因型、表现型的比例1减小实验数据统计误差的方法(1)提倡
3、23人的合作学习,1人取卡片,1人记录,1人监督。在数据统计时样本数量越大,数据所反应的规律性问题越准确,因此可鼓励每组实验次数比10次更多。当不同小组出现的比例有差别时,应该多鼓励学生自己分析原因。(2)各组分别统计各个实验的数据,由于实验次数相对较少,各个实验数据反映的关系(数据比例)差别比较大。应引导学生将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组,增大统计样本数量,减小误差。2分析数据中体现的规律(1)模拟两个杂合亲本的杂交(YyYy),实验数据表明后代出现三种标记组合YY、Yy、yy,比例为121,后代出现性状分离,比例为31。(2)模拟孟德尔研究两对相对性状的杂交实验(YyRrYyRr
4、),实验数据表明子代出现9种标记组合;后代出现性状分离,按照相关规定得出4种组合,计算其比例为9331。题组冲关1(2016浙江10月选考)在模拟孟德尔杂交实验中,甲同学分别从下图所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学分别从下图所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原烧杯后,重复100次。下列叙述正确的是()A甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用B乙同学的实验模拟基因自由组合C乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2D从中随机各抓取1个小球的组合类型有16种答案:B2实验发现某种昆虫灰身长翅(AaBb)与黑身残翅(aabb)杂交,子代灰身长翅黑身残翅灰身残翅
5、黑身长翅454555,某同学据此进行了一个模拟实验,实验设置如图所示。下列叙述正确的是()A不应将两个字母写在同一张卡片上B两个信封中的卡片总数应该相等C从两个信封中各取一张卡片并组合,即模拟受精作用D从每一个信封中各取一张卡片,即模拟基因重组解析:选C。图中模拟的是雌雄配子结合的过程,可将两个字母写在同一张卡片上,A错误;两个信封中的卡片总数不一定相等,因为雌配子和雄配子数量不一定相等,B错误;从两个信封中各取一张卡片并组合,即模拟受精作用,C正确;从每一个信封中各取一张卡片,不能模拟基因重组,D错误。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发现问题(1)过程P黄色圆形绿色皱形 F
6、1黄色圆形 F29黄圆3黄皱3绿圆1绿皱(2)分析F1全为黄色圆形,表明粒色中黄色是显性,粒形中圆形是显性。F2中出现了不同性状之间的重新组合。F2中4种表现型的分离比为9331_。2对自由组合现象的解释作出假设PYYRR(黄色圆形)yyrr(绿色皱形) F1 YyRr F2 ?(1)F1(YyRr)产生配子及其结合F1产生的配子a雄配子种类及比例:YRyRYryr1111。b雌配子种类及比例:YRyRYryr1111。F1配子的结合a结合是随机的。b结合方式有16种。(2)试写出F2四种表现型可能包含的基因型黄色圆形:YYRR,YYRr,YyRR,YyRr。黄色皱形:YYrr,Yyrr。绿色
7、圆形:yyRR,yyRr。绿色皱形:yyrr。3对自由组合现象解释的验证(测交)(1)实验设计及预期结果(2)实验结果及结论结果:不论用F1作父本还是作母本,都与预测结果相同,即得到4种数目相近的不同类型的测交后代,比例为1111。结论:证实了F1产生4种配子;F1产生配子时,每对等位基因分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合,并进入了不同的配子中。4自由组合定律的实质(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。(1)在自由组合遗传实验中,先进行等位基因
8、的分离,再实现非等位基因的自由组合()(2)F1(基因型为YyRr)产生基因型为YR的雌配子和基因型为YR的雄配子数量之比为11()(3)基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上,一个亲本与aabb测交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为11,则这个亲本基因型为AABb()(4)基因型为AaBBccDD的二倍体生物,可产生不同基因型的配子种类数是8()(5)含两对相对性状的纯合亲本杂交,在F2中重组类型占6/16,亲本类型占10/16()(6)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()(必修2 P17图110改编)图甲、图乙为自由组合定律的分
9、析图解,据图分析下列问题:(1)图甲表示基因在染色体上的分布情况,_和_分别位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。只有位于_之间,遗传时才遵循自由组合定律。(2)图乙中_过程可以发生基因重组,因为_。答案:(1)Aa与DdBB与Cc非同源染色体上的非等位基因(2)基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中,而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组 考法1两对相对性状遗传实验的分析和结论(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,见下表:项目1YY
10、(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(3/16)2。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10/16。基因型a纯合子:
11、YYRR、YYrr、yyRR、yyrr,共占(1/16)4。b双杂合子:YyRr,占4/16。c单杂合子:YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr,共占(2/16)4。易错点1不清楚F2出现9331的4个条件点拨(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。(3)所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。(4)供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。易错点2重组类型的内涵及常见错误点拨(1)明确重组类型的含义:重组类型是指F2中表现型与亲本不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的
12、纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是。 当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是。当亲本基因型为YYrr和yyRR时 ,F2中重组类型所占比例是。题组冲关1(2020台州模拟)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形的比例为9331,与F2出现这种比例无直接关系的是()A亲本必须是纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆BF1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1111CF1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的DF1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体解析:选A。亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿
13、色皱粒豌豆,也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆,因此亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆,与F2出现这种比例无直接关系。2.豌豆子叶黄色对绿色为显性,种子圆形对皱形为显性,两对相对性状独立遗传。现将黄色圆形和绿色圆形豌豆杂交,其子代的表现型统计结果如图所示,则不同于亲本表现型的新组合类型个体占子代总数的比例约为()A1/3B1/4C1/8 D1/9解析:选B。设等位基因A、a控制豌豆子叶黄色、绿色,等位基因B、b控制种子圆形、皱形,根据子代杂交结果,黄色绿色11,圆形皱形31,可知亲本的基因型为AaBb、aaBb,分别表现为黄圆和绿圆,则杂交后代表现型的新组合类型绿皱(aabb)
14、、黄皱(Aabb)个体占子代总数的比例为1/4。 考法2自由组合定律细胞学解释及自由组合定律的实验验证(1)自由组合定律的细胞学基础(2)自由组合定律的验证方法验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为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测交后代的性状分离比为1111,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花粉鉴定法若有四种花粉,其比例为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,若植株有四种表现型,且比例为1111,则符合自由组合定律(1)误以为非等位基因总是表现为自由组合。
15、非同源染色体上的非等位基因才能在减数第一次分裂后期表现为自由组合。(2)误以为具有两对等位基因的个体在减数分裂时必能产生四种数量相等的配子。如果这两对等位基因位于同一对同源染色体不同位置上,则可产生两种数量相等的配子。 题组冲关3下图为基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时的过程,下列有关说法正确的是()A基因的分离定律发生在过程,基因的自由组合定律发生在过程B雌雄配子结合方式有9种,子代基因型有9种,表现型4种CF1 中基因型不同于亲本的类型占3/4DF1 个体产生各种性状是细胞中各基因随机表达造成的,与环境影响无关解析:选C。基因的分离定律和基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,即图
16、中过程,A错误;雌雄配子各4种,故结合方式有16种,B错误;F1 中基因型与亲本相同的概率(2/4)(2/4)4/161/4,故基因型不同于亲本的类型占3/4,C正确;表现型受基因型和环境的影响,D错误。4(2020平阳模拟)现有四个果蝇品系(都是纯种),其中品系的性状均为显性,品系均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如表所示:品系隐性性状均为显性残翅黑身紫红眼相应染色体、若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型()ABC D解析:选B。自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律,故选或。自由组合定律的应用1基因分
17、离定律和自由组合定律关系及相关比例2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AaBbCCDd 2 2 1 28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
18、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BBBb1BB1Bb 2种基因型Cccc1Cc1cc 2种基因型子代中基因型种类:2228种。子代中AaBBCc所占的概率为(1/2)(1/2)(1/2)1/8。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
19、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(3/4)(1/2)(3/4)9/32。 考法1n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)n多基因遗传类试题的解题方法拆分法(1)拆分的前提:两对或两对以上相对性状(或等位基因)在遗传时,各对性状(或基因)是独立的、互
20、不干扰的。一种性状的遗传不会影响与其自由组合的另一种性状的数量或分离比。(2)拆分方法:先分析一对相对性状,得到每对相对性状的分离比,再按同样方法处理另一对相对性状,这样就比较容易地求出每对相对性状的基因型及各种概率问题。(3)重新组合:根据上述方法求出各性状的基因型和相应概率后,将相关基因组合利用概率的乘法、加法原理,就能非常方便地求出所要求解的基因型及其概率。 题组冲关1若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达
21、产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄褐黑5239的数量比,则杂交亲本的组合是()AAABBDDaaBBdd,或AAbbDDaabbddBaaBBDDaabbdd,或AAbbDDaaBBDDCaabbDDaabbdd,或AAbbDDaabbddDAAbbDDaaBBdd,或AABBDDaabbdd解析:选D。A项中AABBDDaaBBddF1:AaBBDd,或AAbbDDaabbddF1:AabbDd,F1产生的雌雄配子各有4种,A项错误。B项中aaBBDDaabbddF1:aaBbDd,或AAbbDDaaBBDDF1:AaBbDD
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