2024版高考生物一轮复习第5单元第15课基因的自由组合定律学案.docx
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1、第5单元遗传的基本规律与伴性遗传第15课基因的自由组合定律 学业质量水平要求1通过对基因自由组合定律的实质分析,从细胞水平阐述生命的延续性,建立起进化与适应的观点。(生命观念)2通过对基因分离定律与自由组合定律的关系解读,研究自由组合定律的解题规律及方法,培养归纳与概括、演绎与推理及逻辑分析能力。(科学思维)3通过个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验,掌握实验操作的方法,培养实验设计及结果分析的能力。(科学探究)4运用遗传学原理指导育种工作和医学实践。(社会责任)考点一两对相对性状杂交实验的“假说演绎”分析1两对相对性状的杂交实验分析2自由组合定律(1)自由组合定律的内容。(2)细胞学基础
2、(以精原细胞为例)。3孟德尔获得成功的原因4孟德尔遗传定律的应用(1)指导杂交育种:通过杂交育种,把不同亲本的优良性状组合在一起。(2)指导医学实践:根据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。1F1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。()2受精时,F1雌雄配子的组合方式有9种。()3F2的9331性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。()4F2的黄色圆粒中,只有YyRr是杂合子,其他的都是纯合子。()5F2的基因型有4种,比例为9331。()6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。
3、()7某个体自交后代性状分离比为31,则说明此性状一定是由一对等位基因控制的。()8基因型为AaBb的个体测交,后代表型比例为31或121,则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。()【教材细节命题】(必修2 P10旁栏思考)从数学的角度分析,9331与31能否建立数学联系?这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对性状单独进行分析,其性状的数量比都是31,即每对性状的遗传都遵循了分离定律。两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9331来自(31)2。1孟德尔两对相对性状杂交实验F2基因型和表型的种类及比例(1)(2)提醒:重组类型的内涵
4、及常见错误含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是6/16。(1)当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。(2)当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是1/169/1610/16。2基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例3自由组合定律的验证方法(n对等位基因位于不同对同源染色体上且完全显性)考向1|两对相对性状的杂交实验1在两对相对性状的杂交实验中,已知控制两对相对性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,两亲本杂交产生F1,F1自交(或雌雄个体杂交)产生F2,若要使F2出现9331的性状分离比,还需要的必要条件是()
5、A植株的种植环境相同B亲代为两对显性基因纯合与两对隐性基因纯合C具有受精能力的雌雄配子数量相同D亲本的两对等位基因都位于常染色体上A解析:两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律,若要使F2出现9331的分离比,则植株的种植环境需相同,A符合题意;设两对等位基因分别为A/a、B/b,则亲本的基因型组合可以是AABBaabb,还可以是AAbbaaBB,B不符合题意;若要使F2出现9331的性状分离比,则需要满足雌雄配子种类和比例相同,即雌雄配子均为四种,且比例为1111,具有受精能力的雌雄配子数量可以不相同,C不符合题意;亲本的两对等位基因可以一对位于常染色体上,另一对位于
6、性染色体上,还有可能两对等位基因都位于常染色体上,D不符合题意。2(2022全国甲卷节选)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是_。(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为_,F2中雄株的基因型是_;在F2的雌株中,与丙基因
7、型相同的植株所占比例是_。解析:(1)杂交育种的原理是基因重组,若甲为母本,丁为父本进行杂交,因为甲为雌雄同株异花植物,所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离,等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉撒到甲的雌蕊柱头后,再套袋隔离。(2)根据题干信息“乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株”,可知乙基因型为BBtt,丁的基因型为bbTT,F1基因型为BbTt,F1自交F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)3B_tt(雌株)3bbT_(雄株)1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例为1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt,雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。答案:(1)对母本甲的雌花花序进
8、行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋(2)1/4bbTT、bbTt1/4考向2|自由组合定律的实质与细胞学基础的考查3下列有关孟德尔两对相对性状遗传实验的说法,能反映基因自由组合定律实质的是()AYY、Yy、yy与RR、Rr、rr之间的自由组合BF1产生的四种雌雄配子之间的随机组合C黄色(绿色)表型与圆粒(皱粒)表型之间自由组合DY(y)与R(r)所在的非同源染色体在减数分裂后期自由组合D解析:自由组合定律的实质:在形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,具有以下两个特点:同时性:同源染色体上等位基因的分离与非同
9、源染色体上非等位基因间的自由组合同时进行;独立性:同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合互不干扰,各自独立地分配到配子中去。故Y(y)与R(r)所在的非同源染色体在减数分裂后期自由组合能反映基因自由组合定律的实质。故选D。4(2022湖南长郡中学模拟)棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D,两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制,研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株,AaBD植株与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1(不考虑减数分裂时的互换
10、)。下列说法错误的是()A若F1中短果枝抗虫长果枝不抗虫11,则B、D基因与A基因位于同一条染色体上B若F1的表型比例为1111,则F1产生的配子的基因型为AB、AD、aB、aDC若F1的表型比例为1111,则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上D若F1中短果枝不抗虫长果枝抗虫11,则F1产生的配子的基因型为A和aBDB解析:如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上,则AaBD产生的配子的类型是ABDa11,与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到的F1的基因型及比例是AaBDaa11,表型及比例是短果枝抗虫长果枝不抗虫11,A正确;由于B、D位于一条同源染色体上,如果不考虑减数分裂时的互换
11、,则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD四种类型的配子,B错误;若果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上,则AaBD产生配子的类型及比例是ABDaaBDA1111,与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到的F1的表型及比例是短果枝抗虫长果枝抗虫短果枝不抗虫长果枝不抗虫1111,C正确;如果a与B、D连锁,则AaBD产生的配子的类型及比例是AaBD11,与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到的F1的基因型及比例是AaaaBD11,表型及比例是短果枝不抗虫长果枝抗虫11,D正确。【方法规律】非等位基因与自由组合定律的对应关系两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律,右图中A、a与B、b两对等
12、位基因位于一对同源染色体上,它们之间的遗传不遵循自由组合定律,分为以下两种情况:在不发生互换的情况下,AaBb自交后代性状分离比为31。在发生互换的情况下,其自交后代有四种表型,但比例不是9331。考向3|自由组合定律的验证5(2022福建泉州二模)番茄果形有圆形果和长形果,花序有单一花序和复状花序,分别由基因T/t、S/s控制。某兴趣小组先用纯合的复状花序圆形果植株与纯合的单一花序长形果植株杂交,F1为单一花序圆形果;再用双隐性品系与F1进行测交,甲、乙同学对测交后代分别进行统计,结果如表。表1甲的统计数据测交子代表型圆形果长形果复状花序单一花序测交子代数/株107103105105表2乙的
13、统计数据测交子代表型单一花序圆形果单一花序长形果复状花序圆形果复状花序长形果测交子代数/株22838520请回答:(1)复状花序圆形果亲本和F1的基因型分别为_。(2)根据表1能否判断控制番茄果形和花序基因的遗传是否遵循自由组合定律?_。请说明原因:_。(3)乙同学根据表2得出结论“控制番茄果形和花序基因的遗传不遵循自由组合定律”,该结论是否正确?请说明理由:_。解析:(1)纯合的复状花序圆形果植株与纯合的单一花序长形果植株杂交,F1为单一花序圆形果,故单一花序、圆形果为显性性状。复状花序圆形果亲本的基因型是ssTT,F1的基因型是SsTt。(2)甲的统计数据圆形果长形果11、复状花序单一花序
14、11,不论两对等位基因是否遵循自由组合定律,测交后代都会出现该比值,因此根据表1不能判断控制番茄果形和花序基因的遗传是否遵循自由组合定律。(3)表2中,对每一对相对性状来说,圆形果长形果11、复状花序单一花序11,但是考虑两对相对性状,测交后代四种表型比例不是1111,说明F1产生的四种配子的比例不是1111,因此两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律,测交后代产生四种类型是由于F1产生配子时发生了互换。答案:(1)ssTT、SsTt(2)不能不论两对等位基因是否遵循自由组合定律,测交后代都会出现圆形果长形果11,复状花序单一花序11(3)正确,因为测交后代四种表型比例不是1111,而是两多两少
15、考点二自由组合定律的解题规律及方法1应用分离定律解决自由组合定律问题的思路(拆分法)(1)解题思路:基因的自由组合定律可以拆成分离定律来解答,如:AaBbaaBb,可以分成Aaaa和BbBb,按分离定律得出结果,然后将两个结果相乘即可。(2)常见类型。题型分类解题规律示例种类问题配子类型(配子种类数)2n(n为等位基因对数)AaBbCCDd产生配子种类数为238(种)配子间结合方式配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积AABbCcaaBbCC,配子间结合方式种类数为428(种)种类问题子代基因型(或表型)种类双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(
16、或表型)种类的乘积AaBbCcAabbcc,基因型为32212(种),表型为2228(种)概率问题基因型(或表型)的比例按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例,然后利用乘法原理进行组合AABbDdaaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为11/21/21/4纯合子或杂合子出现的比例按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率1纯合子概率AABbDdAaBBdd,F1中,AABBdd所占比例为1/21/21/21/82已知子代表型及比例,推测亲本基因型的方法(1)逆向组合:将自由组合定律的性状分离比问题拆分成分离定律的性状分离比,分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题
17、型示例。9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)。1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb)。3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb)。31(31)1(AaAa)(BB_ _)或(AaAa)(bbbb)或(AA_ _)(BbBb)或(aaaa)(BbBb),则亲本类型有AaBBAa_、AabbAabb、AABb_Bb、aaBbaaBb。3n对等位基因(完全显性)自由组合的计算方法等位基因对数F1配子F2基因型F2表型种类比例种类比例种类比例12(11)13(121)12(31)1222(11)232(121)222(31)2323(11)333(
18、121)323(31)3n2n(11)n3n(121)n2n(31)n(1)若F2中子代性状分离比之和为4n,则所研究的性状至少由n对等位基因控制。(2)若F2中全显性性状的个体比例为(3/4)n,则所研究的性状至少由n对等位基因控制。4用“十字交叉法”解答两病概率计算问题(1)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分析如下。(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展,如下表所示。序号类型计算公式同时患两病概率mn只患甲病概率m(1n)只患乙病概率n(1m)不患病概率(1m)(1n)拓展求解患病概率或1只患一种病概率或1()考向1|两对相对性状遗传中亲子代基因型和表
19、型的推断1水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制,抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,科研人员进行了一系列杂交实验。两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是()A香味性状一旦出现即能稳定遗传B两亲本的基因型分别是Aabb、AaBbC两亲本杂交的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0D两亲本杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32D解析:由题意可知,香味性状对应基因型为aa,一旦出现即能稳定遗传,A项正确;由子代抗病感病11,可推知亲代为Bb和bb,子代无香味有香味31,可推知亲代为A
20、a和Aa,所以两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb,B项正确;两亲本(Aabb、AaBb)杂交的子代中有香味抗病植株的基因型为aaBb,为杂合子,不能稳定遗传,C项正确;两亲本杂交的子代为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)所占比例为1/41/41/41/81/43/64,D项错误。2某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型AA的植株表现为大花瓣,基因型Aa的植株表现为小花瓣,基因型aa的植株表现为无花瓣。该植物花瓣的颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr
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- 2024 高考 生物 一轮 复习 单元 15 基因 自由 组合 定律
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