新高考2023届高考生物新人教版一轮复习讲义第5单元第3课时自由组合定律的发现及应用.docx
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1、第3课时自由组合定律的发现及应用课标要求阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。考点一自由组合定律的发现1两对相对性状杂交实验的“假说演绎”分析(1)观察现象,提出问题两对相对性状杂交实验的过程对杂交实验结果的分析提出问题F2中为什么会出现新的性状组合呢?F2中不同性状的比(9331)与一对相对性状杂交实验中F2的31的数量比有联系吗?(2)提出假说,解释现象假说内容a两对相对性状分别由两对遗传因子控制。bF1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。cF1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,且数
2、量比为1111。d受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种,基因型有9种,表型有4种,且比例为9331。遗传图解结果分析(3)演绎推理设计测交实验方法:测交法测交图解(4)实验验证,得出结论进行测交实验,结果与演绎结果相符,假说成立,得出自由组合定律。(1)源于必修2P9:孟德尔杂交实验中为什么要用正交和反交?提示用正反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关。(2)源于必修2P10“旁栏思考”:两对相对性状实验中9331数量比与一对相对性状实验中的31有什么联系?提示从数学角度分析9331是(31)2的展开式,由此推知两对相对性状的遗传结果,是两对相对性状独立遗传结果(31
3、)的乘积(31)2。(3)源于必修2P11表12:孟德尔做正反交的测交实验,说明F1产生配子的情况是:无论F1作母本还是父本,均能产生4种类型的配子,且数量比为1111。延伸应用(1)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例一定是6/16吗?提示当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16;当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是10/16。(2)F2出现9331的条件有。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不同类型的雌雄配子都能发育良好,且受精的机会均等所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同供实验
4、的群体要足够大,个体数量要足够多2自由组合定律(1)细胞学基础(2)实质、发生时间及适用范围(3)自由组合定律的验证验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为9331,则遵循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1111,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制,则遵循自由组合定律花粉鉴定法F1若有四种花粉,比例为1111,则遵循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,若植株有四种表型,且比例为1111,则遵循自由组合定律热图分析据图分析自由组合定律.下图中哪些过程可以体现分离定律的实质?哪些过程体现了自由组合定律
5、的实质?提示过程发生了等位基因分离,可以体现分离定律的实质。只有体现了自由组合定律的实质。.总结非等位基因的遗传规律.若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型,但比例为42%8%8%42%,试解释出现这一结果的可能原因是什么?提示A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,且部分初级性母细胞在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,产生4种类型配子,其比例为42%8%8%42%。3孟德尔获得成功的原因考向一两对相对性状杂交实验过程1D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因,控制两对相对性状。若两个纯合亲本杂交得到F1的基因型为DdTt,F1自交得到F2。下列叙述不正确的是()A
6、F1自交时,雌配子与雄配子是随机结合的BF2中重组类型占3/8CF2中能稳定遗传的个体占1/4DF2中有9种基因型,在双显性状中,杂合子占8/9答案B解析F1的基因型为DdTt,亲本的基因型组合为DDTTddtt或DDttddTT,故F2中重组类型占3/8或5/8,B错误。2(2022沈阳高三模拟)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1,F1自交得F2。下列有关叙述正确的是()A黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律BF1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9331性状分离比的前提C从F2的绿色圆粒
7、植株中任取两株,这两株基因型不同的概率为4/9D若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81答案C解析连锁的两对等位基因也都遵循分离定律,故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论,A错误;F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数,B错误;从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株,这两株基因型相同的概率为1/31/32/32/35/9,故不同的概率为4/9,C正确;若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,由于豌豆是自花传粉植物,只有基因型为YyRr的个体才会产生yyrr的绿色皱粒豌豆,故后代出现绿色皱粒
8、的概率为4/91/161/36,D错误。考向二自由组合定律的实质及验证3棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D,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植株自交得到F1(不考虑减数分裂时同源染色体非姐妹染色单体的互换)。下列说法错误的是()A若F1表型比例为9331,则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上B若F1中短果枝抗虫长果枝不抗虫31,则B、D基因与A基因位于同一条染色体上C若F1中短果枝抗虫短果枝不
9、抗虫长果枝抗虫211,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBDD若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD答案D解析已知B、D位于一条染色体上。如果短果枝基因A和抗虫基因分别位于两对同源染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株自交,子代中短果枝(A_)长果枝(aa)31,抗虫(BD)不抗虫31,因此F1表型及其比例为短果枝抗虫长果枝抗虫短果枝不抗虫长果枝不抗虫9331,A正确;如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为ABDa11,其自交所
10、得F1中短果枝抗虫长果枝不抗虫31,B正确;如果B、D基因与a基因位于同一条染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为aBDA11,其自交所得F1的基因型及比例是AaBDAAaaBBDD211,表型及其比例为短果枝抗虫短果枝不抗虫长果枝抗虫211,C正确;由于B、D位于同一条染色体上,如果不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换,则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD的四种类型的配子,D错误。4现有四个纯种果蝇品系,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下表所示:品系隐性性状均为显性残翅黑身紫
11、红眼相应染色体、若需验证自由组合定律,可选择交配的品系组合为()ABCD答案D解析要验证自由组合定律,必须满足两对或多对控制相对性状的等位基因在非同源染色体上,只有D符合要求。考向三孟德尔遗传规律的应用5频率极低的孟买血型是由位于9号染色体上的复等位基因IA、IB、i及位于19号染色体上的等位基因H、h相互作用产生的,使ABO血型的表型发生改变,其相关基因型如表所示:血型A型血B型血AB型血O型血基因型HHIAIA、HHIAi、HhIAIA、HhIAiHHIBIB、HHIBi、HhIBIB、HhIBiHHIAIB、HhIAIBhhIAIA、hhIAi、hhIBIB、HHii、hhIBi、hhI
12、AIB、hhii、Hhii以下分析正确的是()A位于9号染色体上的复等位基因IA、IB、i在遗传时遵循自由组合定律B若父母均为AB型血,可能会生出O型血的孩子,因此根据ABO血型不能准确判断亲子关系C父母基因型分别是HhIAi、HhIBi,生出O型血孩子的概率是3/16D孟买血型说明表型是基因和环境共同作用的结果答案B解析等位基因IA、IB、i在遗传时遵循基因分离定律,A错误;如果父母的基因型均为HhIAIB,则子代会出现hh_,表现为O型血,所以根据ABO血型不能准确判断亲子关系,B正确;父母基因型分别是HhIAi、HhIBi,生出O型血孩子(1/4hh_3/16H_ii)的概率为7/16,
13、C错误;表中只能说明血型受到基因的控制,不能说明其受到环境影响,D错误。6家兔的毛色由两对基因决定。A、a是控制颜色分布的基因,A基因控制颜色分布不均匀,体色均为野鼠色,a基因控制颜色分布均匀,体色表现为具体颜色。B、b为控制颜色的基因,B基因控制黑色,b基因控制褐色。用纯系亲本进行杂交实验,结果如下。分析回答下列问题:(1)野鼠色兔的基因型有_种。(2)实验一中,F2野鼠色兔中纯合子占_,F1与褐色兔交配,其后代表型及比例为_。(3)实验二中,F1黑色兔基因型为_,F2黑色兔自由交配,产生的后代中黑色兔占_。(4)实验二F2中一只黑色雄兔与实验三F2中一只野鼠色雌兔进行交配,产生的后代为黑色
14、兔的概率为_。(5)现有一只野鼠色兔,可否通过测交实验来检测其是否纯合?并简要说明理由:_。答案(1)6(2)1/6野鼠色兔黑色兔褐色兔211(3)aaBb8/9(4)1/3(5)不可。野鼠色兔中纯合子AABB、AAbb和杂合子AABb的测交后代均为野鼠色兔解析(1)由题意可知,野鼠色兔的基因型为A_,共有6种,即AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb。(2)实验一中,由F2的表型及比例为1231,是9331的变形,可知F1的基因型为AaBb,且两对基因符合自由组合定律,由题意及实验结果可知褐色兔基因型为aabb,黑色兔基因型为aaB_,因此F2野鼠色兔A_中纯合子(AAB
15、B、AAbb)占2/12即1/6;F1(AaBb)与褐色兔(aabb)交配,其后代表型及比例为野鼠色兔黑色兔褐色兔211。(3)实验二中未出现野鼠色兔,且F2中黑色兔褐色兔31,推知F1黑色兔基因型为aaBb,F2黑色兔(1/3aaBB、2/3aaBb)自由交配,产生配子的概率为1/3b、2/3B,自由交配产生的后代中褐色兔aabb占1/31/31/9,因此黑色兔占8/9。(4)实验二F2中一只黑色雄兔(1/3aaBB、2/3aaBb)与实验三F2中一只野鼠色雌兔(1/3AABB、2/3AaBB)进行交配,产生黑色兔(aaB_)的概率为2/31/211/3。(5)由于野鼠色兔中纯合子AABB、
16、AAbb和杂合子AABb的测交后代均为野鼠色兔,所以不可通过测交实验来检测其是否纯合。考点二自由组合定律的常规解题规律和方法题型一已知亲代推子代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(拆分组合法)。2方法题型分类示例解题规律种类问题配子类型(配子种类数)AaBbCCDd产生配子种类数为8(种)(即:22128)2n(n为等位基因对数)配子间结合方式AABbCcaaBbCC,配子间结合方式种类数为8(种)配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积子代基因型(或表型)种类AaBbCcAabbcc,子代基因型种类数为12(种),表型为8(种)双亲杂交(已知双亲
17、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(或表型)种类的乘积概率问题某基因型(或表型)的比例AABbDdaaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为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纯合子或杂合子出现的比例AABbDdAaBBdd,F1中纯合子所占比例为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纯合子概率题型突破1(2022广东高三模拟)假定4对等位基因(均为完全显性关系)分别控制4对相对性状,且4对等位基因的遗传遵循自由组合定律,基因型为AABBCCDD和aabbccdd的植株杂交得到F1,F1再自交得到F2,则F2
18、中与亲本表型相同的个体所占的比例为()A.B.C.D.答案D解析基因型为AABBCCDD和aabbccdd的植株杂交得到F1,则F1的基因型为AaBbCcDd,因此F1再自交得到F2,在F2中与AABBCCDD表型相同的基因型是A_B_C_D_,所以该类型占F2中个体的比例为(3/4)481/256,而在F2中与aabbccdd表型相同的个体所占的比例为(1/4)41/256,因此F2中与亲本表型相同的个体所占的比例为81/2561/25641/128,D正确。2(2022天津河东区高三模拟)番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和
19、黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是()A.、B.、C.、D.、答案A解析设控制三对性状的基因分别用A、a,B、b,C、c表示,亲代基因型为AABBcc与aabbCC,F1的基因型为AaBbCc,F2中A_aa31,B_bb31,C_cc31,所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是;在F2的每对相对性状中,显性性状中的纯合子占,故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是。题型二已知子代推亲代(逆向组合法)1基因填充法根据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处补充完整,特别
20、要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。2分解组合法根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:(1)9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)AaBbAaBb。(2)1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb)AaBbaabb或AabbaaBb。(3)3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb)AaBbAabb或AaBbaaBb。题型突破3(2022辽宁高三模拟)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制),半无叶型和普通叶型(受基因F、f控制)是两对相对性状
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