高考生物一轮复习第16讲自由组合定律ⅱ课件

这是一份高考生物一轮复习第16讲自由组合定律ⅱ课件，共47页。PPT课件主要包含了-2-，-3-，教材梳理，题型探究，真题演练，-4-，非同源染色体，-5-，∶3∶3∶1，∶1∶1∶1等内容，欢迎下载使用。

自由组合定律的实践应用1.分离定律与自由组合定律的比较
n对等位基因位于n对同源染色体上
2.性状分离比9∶3∶3∶1的变式及应用
考向一　“9∶3∶3∶1”变式的应用【典例1-1】 (2018浙江稽阳联谊学校高三3月联考)某种植物其花色有白色和紫色,现选取白色和紫色两个纯合品种做杂交实验,结果如下:紫花×白花,F1全为紫花,F1自交,F2表现型及比例为9紫花∶3红花∶4白花。将F2红花自交,产生的F3中纯合子占总数的比例为(　　)A.1/6　　　B.5/9C.1/2D.2/3
【典例1-2】 (2018浙江生物考前集训)燕麦的纯合黑颖植株和纯合黄颖植株杂交,F1全是黑颖,F2的表现型及数量如图所示。请回答下列问题。
(1)黑颖、黄颖、白颖由　　　对等位基因决定,这些基因通过控制　　的合成来影响色素代谢,其遗传符合孟德尔的　　定律。 (2)F1黑颖产生的雌、雄配子均有　　种类型。若用白颖与F1黑颖杂交,杂交后代的表现型及比值为　。 (3)在F2中,黑颖有　　　种基因型,黑颖中纯合子所占比例为　。
答案:(1)2　酶　自由组合　(2)4　2黑颖∶1黄颖∶1白颖　(3)6　1/6解析:(1)F1自交产生的F2中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,说明控制燕麦颖色的两对基因(A和a,B和b)位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。(2)F1的基因型为AaBb,F2的情况为黑颖(9A_B_、3A_bb)∶黄颖(aaB_)∶白颖(aabb)=12∶3∶1,所以F1黑颖产生的雌、雄配子均有4种类型。若用白颖(aabb)与F1(AaBb)黑颖杂交,杂交后代的表现型及比值为2黑颖∶1黄颖∶1白颖。(3)在F2中,黑颖有4(A_B_)+2(A_bb)=6种基因型,黑颖中纯合子所占比例为2/12=1/6。
技巧总结出现特定分离比“9∶3∶3∶1”的条件和解题步骤1.出现特定分离比3∶1、9∶3∶3∶1的4个条件。(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。
2.性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤。(1)看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为两种性状的合并结果。若分离比为9∶6∶1,则为9∶(3∶3)∶1,若分离比为15∶1,则为(9∶3∶3)∶1。
考向二　基因在染色体上位置的确定【典例1-3】 在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的D基因。已知棉花短纤维由基因A控制,现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株(减数分裂时不发生交叉互换,也不考虑致死现象)自交子代出现短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1,则导入的D基因(　　)A.均位于1号染色体上B.均位于2号染色体上C.均位于3号染色体上D.B位于2号染色体上,D位于1号染色体上
技巧总结确定基因位置的4个判断方法(1)判断基因是否位于一对同源染色体上。以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型;若两对等位基因位于两对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上。若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型。外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上。以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1、6∶2∶3∶1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
考向三　致死基因导致的性状分离比改变【典例1-4】 (2018浙江选考十校联盟3月适应性考试)某种鱼的鳞片有4种表现型:单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞,由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定(用A、a,B、b表示),且BB对生物个体有致死作用。将无鳞鱼和纯合野生型鳞的鱼为亲本进行杂交,F1有两种表现型,野生型鳞的鱼占50%,单列鳞鱼占50%;选取F1中的单列鳞鱼进行互交,其后代中有上述4种表现型,这4种表现型的比例为6∶3∶2∶1,则下列叙述正确的是(　　)A.控制该性状的两对等位基因不遵循基因的分离定律B.自然种群中,单列鳞有4种基因型C.亲本基因型组合是aaBb和AAbbD.F1野生型的基因型为AaBb
导师点睛对于基因的自由组合定律异常情况要在9∶3∶3∶1的基础上进行分析,原本的9代表双显性,3代表的是一显一隐和一隐一显的性状,而1代表的是双隐性,根据具体情况分析致死的基因型。
考向四　新情境下自由组合定律的应用【典例1-5】 (2018浙江名校新高考联盟第一次联考)某一家族中的肥胖症不仅由第18号染色体上的R、r基因决定,而且还与第2号染色体上的M、m基因有关;R基因存在时不能形成黑皮素4受体,m基因纯合时不能形成阿黑皮素原,其机理如图1所示。图2是该家族系谱图,其中Ⅰ-1是纯合子,Ⅰ-2的基因型为mmRr。下列有关叙述错误的是(　　)
A.该家族中体重正常个体应具有M基因和rr基因型,两种基因的传递遵循自由组合定律B.若Ⅱ-4与其他家族中的正常纯合女性婚配,生出严重肥胖孩子的概率是1/2C.若Ⅱ-5个体为杂合子,则Ⅲ-7个体为纯合子的概率是1/8D.在缺乏酶X的个体中,注射促黑素细胞激素能治疗的严重肥胖个体基因型是MMrr、Mmrr、mmrr
【典例1-6】 某二倍体植物开两性花,花瓣颜色受A/a、B/b两对独立遗传的等位基因控制,其机理如下图所示:
下列叙述错误的是(　　)A.从淡化效果角度看,基因B对b的显性表现形式为不完全显性B.基因B能淡化颜色深度的原因可能是基因B的表达产物会抑制酶E的活性C.红花植株与白花植株杂交所得F1全为中红花,F1自交所得F2中浅红花植株占6/16D.浅红花植株与白花植株杂交所得F1浅红花∶中红花=1∶1,F1自交所得F2中浅红花植株占15/32
导师点睛本题的难点在于对C、D选项概率的计算。解题的关键点在于:①由图示信息准确定位花色与基因组成的关系:白花为aa__,红花为A_bb,中红花为A_Bb,浅红花为A_BB;②依据子代的表现型及其比例推知亲代的基因型,进而用分离定律解决自由组合问题的思路计算相应的概率。
1.(2017浙江4月选考,28)若利用根瘤农杆菌转基因技术将抗虫基因和抗除草剂基因转入大豆,获得若干转基因植物(T0代),从中选择抗虫抗除草剂的单株S1、S2和S3分别进行自交获得T1代,T1 代性状表现如图所示。已知目的基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。下列叙述正确的是(　　)
A.抗虫对不抗虫表现为完全显性,抗除草剂对不抗除草剂表现为不完全显性B.根瘤农杆菌Ti质粒携带的抗虫和抗除草剂基因分别插入了S2的2条非同源染色体上,并正常表达C.若给S1后代T1植株喷施适量的除草剂,让存活植株自交,得到的自交第一代群体中不抗虫抗除草剂的基因型频率为1/2D.若取S3后代T1纯合抗虫不抗除草剂与纯合不抗虫抗除草剂单株杂交,得到的子二代中抗虫抗除草剂的纯合子占1/9
解析:抗虫抗除草剂的单株S1自交获得的T1代中,抗虫∶不抗虫=(44+21)∶22≈3∶1,抗除草剂∶不抗除草剂=(44+22)∶21≈3∶1,所以,抗虫对不抗虫表现为完全显性,抗除草剂对不抗除草剂表现为完全显性;S1后代T1中,抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=44∶21∶22≈2∶1∶1,可知,根瘤农杆菌Ti质粒携带的抗虫和抗除草剂基因分别插入到了S1的2条同源染色体上,并正常表达,假设这两对相对性状分别由A、a和B、b控制,则S1的基因型为AaBb,且A与b位于一条染色体上,a与B位于另一条染色体上,其后代T1基因型及比例为AaBb∶AAbb∶aaBB=2∶1∶1,若给S1后代T1植株喷施适量的除草剂,
存活植株基因型为2/3AaBb、1/3aaBB,其自交一代群体中不抗虫抗除草剂的基因型频率为2/3×1/4+1/3=1/2;S2后代T1中,抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=70∶5∶5=14∶1∶1,并依据题干中已知目的基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上可推知,S2中有两对同源染色体的不同染色体上均插入了不同的目的基因;S3后代T1中,抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂∶不抗虫不抗除草剂=88∶28∶27∶9≈9∶3∶3∶1,可知,根瘤农杆菌Ti质粒携带的抗虫和抗除草剂基因分别插入到了S3的2条非同源染色体上,并正常表达,所以S3后代T1纯合抗虫不抗除草剂单株基因型为AAbb,纯合不抗虫抗除草剂单株基因型为aaBB,两者杂交,子一代基因型为AaBb,子二代中抗虫抗除草剂的纯合子占1/4×1/4=1/16。
2.(2017浙江4月选考,31)果蝇的翻翅与正常翅是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制,且A是纯合致死基因;果蝇的眼色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制。为探究上述两对性状的遗传规律,用两组果蝇进行了杂交实验,其结果如下表。
回答下列问题。(1)控制眼色的基因e、t和i均由野生型突变而来,这说明基因突变具有　　　　　　　　的特点。 (2)e、t和i之间的显、隐性关系为　　　　　　　　　　。若只考虑眼色的遗传,果蝇的基因型有　　种。 (3)甲杂交组合中亲本雌果蝇的基因型为　　　　　　,F1中雄果蝇均为乳白眼的原因是　　　　。乙杂交组合中亲本雄果蝇产生配子的基因型为　　　　　　。 (4)已知翻翅伊红眼雌果蝇与翻翅乳白眼雄果蝇杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄果蝇。若再让F1中的翻翅伊红眼雌果蝇与翻翅乳白眼雄果蝇杂交,则F2中正常翅伊红眼雌果蝇的概率为　　　　。 
答案:(1)多方向性　(2)e对t和i为完全显性,t对i为完全显性　9　(3)AaXiXi　控制眼色的基因位于X染色体上,亲代乳白眼雌果蝇将Xi传递给了F1的雄果蝇　aXt和aY　(4)1/12解析:(1)控制眼色的不同基因均由野生型突变而来,说明基因突变具有多方向性(或不定向性)。(2)分析表中甲组亲本和子代眼色表现型,亲本中乳白眼和淡色眼杂交,后代中雌雄性状存在差异,说明控制眼色的基因位于X染色体上,且子代雄性性状均与母本相同,雌性性状均与父本相同,说明显隐性上t>i,该性状上亲本基因为XiXi、XtY;分析乙组中亲本和子代眼色表现型,亲本中伊红眼和淡色眼杂交,雌性后代中既有伊红眼,又有淡色眼,说明e>t,综合分析可知基因e、t、i之间的显隐性关系为e>t>i。若只考虑眼色基因型,上述基因之间组合,子代中可有9种基因型。
(3)甲组中,翻翅亲本杂交,后代中出现正常翅,说明翻翅为显性,且子代表现型一致,故可确定控制翅形的基因位于常染色体,且存在AA纯合致死效应。结合(2)问的分析,可知甲组中亲本雌果蝇的基因型为AaXiXi。在甲组中,F1雄果蝇均为乳白眼,原因是母本所携带的Xi基因通过有性生殖传递给了子代中的雄性。乙组中,雄果蝇基因型为aa XtY,其产生的配子类型有aXt和aY两种。(4)亲本基因型为AaXeXi和AaXiY,F1中雌雄个体基因型为AaXeXi和AaXiY,两者杂交产生的F2中正常翅伊红眼雌果蝇的概率=1/3×1/4=1/12。
3.(2016浙江10月选考,31)果蝇的灰身、黑身由等位基因(B、b)控制,等位基因(R、r)会影响雌、雄黑身果蝇体色的深度,两对基因分别位于两对同源染色体上。现有黑身雌果蝇与灰身雄果蝇杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2表现型及数量如下表。
请回答下列问题。(1)果蝇的灰身与黑身是一对相对性状,其中显性性状为　　　　。R、r基因中使黑身果蝇的体色加深的是　　。 (2)亲代灰身雄果蝇的基因型为　　　　　　　,F2灰身雌果蝇中杂合子占的比例为　　　　。 (3)F2中灰身雌果蝇与深黑身雄果蝇随机交配, F3中灰身雌果蝇的比例为　　　　。 (4)请用遗传图解表示以F2中杂合的黑身雌果蝇与深黑身雄果蝇为亲本杂交得到子代的过程。
答案:(1)灰身　r　(2)BBXrY　5/6　(3)1/3　(4)
解析:(1)根据表中灰身与黑身的比例(灰∶黑≈3∶1),可确定灰身为显性。进一步分析表中数据可知,F2雌、雄个体性状存在差异,说明一对等位基因存在于X染色体上,通过F2的表现型,可确定b基因位于常染色体,R、r位于X染色体,且r会影响雌、雄黑身果蝇体色的深度。
(2)亲代灰身雄果蝇的基因型为BBXrY,雌果蝇的基因型为bbXRXR,F2灰身雌果蝇中杂合子占的比例=1-(1/3×1/2)=5/6。(3)F2中灰身雌果蝇的基因型为1/6BBXRXR,1/6BBXRXr,2/6BbXRXR,2/6BbXRXr,深黑身雄果蝇基因为bbXrY,随机交配,两者产生配子如下表所示:
故F3中灰身雌果蝇的比例为1/2×1/2+1/6×1/2=1/3。(4)F2中杂合的黑身雌果蝇基因型为bbXRXr,深黑身雄果蝇基因型为bbXrY,遗传图解书写过程中注意表现型、基因型、符号、配子类型及比例,具体见答案。
4.(2015浙江9月选考调研,31)果蝇的长翅(B)与残翅(b)、红眼(D)与白眼(d)是两对相对性状。让长翅红眼雌果蝇与残翅白眼雄果蝇杂交,F1雌、雄果蝇全为长翅红眼,F1雌、雄果蝇相互交配得到的F2如下表。
请回答下列问题。(1)基因D和基因B在结构上的区别是　　　　　　　　　。基因D位于　　染色体上。 (2)F1雄果蝇的基因型为　　　　　。 (3)F2长翅红眼雌果蝇中杂合子占　　。导致F2有多种表现型的变异类型是　　　　　　　　。 (4)要测定F2中长翅红眼雌果蝇的基因型,可选择与其交配的雄果蝇的基因型最多有　　种。 
答案:(1)碱基对的数目和排列顺序不同　X　(2)BbXDY　(3)5/6　基因重组　(4)4解析:(1)基因D和基因B在结构上的区别是碱基对的数目和排列顺序不同,分析表中数据可确定翅形基因位于常染色体,眼色基因位于X染色体。(2)根据表中数据可确定亲本基因型为BbXDY×BbXDXd。(3)F2长翅红眼雌果蝇中杂合子=1-1/3×1/2=5/6,F2中表现型多样,产生该变异的主要类型是基因重组。(4)F2长翅红眼雌果蝇的基因型为B_XAX-,若确定其基因型,可采用bbX-Y或B_XaY个体进行交配,因此最多有4种基因型。
模拟孟德尔杂交实验1.实验原理(1)分离定律:通过一对相对性状杂交的模拟实验,认识等位基因在形成配子时要　　　　　　　　,认识受精作用时雌、雄配子是　　　　结合的。 (2)自由组合定律:通过两对相对性状杂交的模拟实验,认识非等位基因在形成配子时要　　　　　　　　,认识受精作用时雌、雄配子是　　　　结合的。 2.材料用具(4个人一组)每小组大信封4个(可重复使用),标有“黄Y”“绿y”“圆R”“皱r”的卡片(可用其他物品代替)若干,记录纸若干。
3.实验步骤(1)模拟一对相对性状的杂交实验①在标有“雄1”“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张;②从标有雄1的信封中　　　　　　　　1张卡片,从标有雌1的信封中随机取出　　　　张卡片; ③将分别从“雄1”“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起;④用YY、Yy、yy记录2张卡片的组合类型,记录后将卡片放回原信封内;⑤重复上述过程10次以上。
(2)模拟两对相对性状的杂交实验①在标有“雄1”“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张,在标有　　　　、　　　　的每个信封内装入“圆R”和“皱r”的卡片各10张; ②从标有“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”的袋中　　　　取出一张卡片,雄1和雄2中取出卡片组成　　配子,雌1和雌2中取出的卡片组成　　配子; ③将这4张卡片组合在一起;④记录后将卡片放回原信封内;⑤重复上述过程10次以上。
考向一　一对相对性状的杂交实验【典例2-1】 在模拟孟德尔杂交实验时,有学生取两个信封,装入信封的圆纸片上有的写上“A”,有的写上“a”(如图)。下列叙述错误的是(　　)
A.两个信封分别代表了父本和母本B.将取出的2张圆纸片组合并记录组合结果后,要将其放回原信封内C.将取出的2张圆纸片组合在一起的过程模拟了雌雄配子的随机结合D.若要模拟自由组合定律,则须在两信封中各加入适量标有“B”和“b”的圆纸片
考向二　模拟两对相对性状的杂交实验【典例2-2】 (2018浙江温州高三第二次模拟考试)下列关于“模拟孟德尔两对相对性状杂交实验”活动的叙述,正确的是(　　)A.准备实验材料时,需要4个信封和代表不同等位基因的4种卡片B.“雌”“雄”信封中卡片数量相同,表示产生的雌、雄配子数量相等C.模拟F1产生配子时,可准备等量标有“YR、Yr、yR、yr”的四种卡片D.模拟受精作用时,需将随机抽出的2张卡片组合记录后,再放回原信封