高中生物学考复习专题第四单元遗传的基本规律10自由组合定律课件

这是一份高中生物学考复习专题第四单元遗传的基本规律10自由组合定律课件，共45页。PPT课件主要包含了知识点1，知识点2，②模拟实验记录，答案B等内容，欢迎下载使用。

两对相对性状的杂交实验操作及解释1.两对相对性状的杂交实验(1)杂交过程
(2)实验结果及分析。①F1的种子为黄色圆形,说明黄色相对于绿色为显性,圆形相对于皱形为显性。②F2中出现四种表型,分离比为9∶3∶3∶1,其中黄色圆形和绿色皱形与亲本的表型相同,黄色皱形和绿色圆形是不同于亲本表型的新组合。
2.对自由组合现象的解释及验证(1)对自由组合定律的解释
①两对相对性状(黄与绿,圆与皱)由两对遗传因子(Y与y,R与r)控制。②F2中两对相对性状的分离比都符合分离定律的比值,即3∶1(黄∶绿=3∶1,圆∶皱=3∶1)。③F1(YyRr)产生配子时,等位基因分离,非等位基因之间自由组合。④F1产生雌、雄配子各4种,YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。⑤受精时,雌、雄配子随机结合。⑥F2的表型有4种,黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。⑦F1产生的雌、雄配子有16种组合方式,F2有9种基因型。
(2)自由组合定律的验证①选用方法:测交法。②选材:F1与双隐性纯合亲本(绿皱)。③实验过程及结果:F1×绿皱→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱≈1∶1∶1∶1。④结论:实验结果与预期结果相符,证实F1雌、雄个体确实产生4种数目相等的配子,从而说明自由组合定律是正确的。
考向1两对相对性状的杂交实验操作典例1下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(　　)A.从F1母本植株上选取一朵或几朵花,在花粉未成熟时将花瓣掰开去雄B.F2中出现4种表型,其中有3种是不同于亲本表型的新组合C.F1产生配子时非等位基因自由组合,含双显性基因的配子数量最多D.F1产生的雌、雄配子各有4种,受精时配子的结合存在16种组合方式
答案 D　解析 从亲本母本植株上选取一朵或几朵花,在花粉未成熟时将花瓣掰开去雄,并套上纸袋,A项错误;F2中出现4种表型,其中有2种是不同于亲本表型的新组合,B项错误;F1产生配子时非等位基因自由组合,产生4种类型的配子,且比例为1∶1∶1∶1,C项错误;F1产生的雌、雄配子各有4种,受精时配子的结合存在16种组合方式,D项正确。
考向2对两对相对性状杂交实验的解释典例2在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒,共4种表型,其比例为9∶3∶3∶1,与此无关的解释是(　　)A.F1产生了4种比例相等的配子B.必须有足量的F2个体C.F1的4种雌、雄配子自由结合D.非等位基因分离,等位基因自由组合
答案 D　解析 F1产生雌、雄配子各4种,比例接近1∶1∶1∶1,A项正确;必须有足量的F2个体,F2的表型比例才能接近9∶3∶3∶1,B项正确;F1的四种雌、雄配子随机结合,这是F2出现9∶3∶3∶1的必要条件,C项正确;F1(YyRr)产生了YR、Yr、yR和yr 4种配子,这说明等位基因分离的同时,非等位基因自由组合,D项错误。
自由组合定律的实质及实践应用1.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。
(2)时期:减数第一次分裂后期。(3)适用条件:①有性生殖的生物在减数分裂过程中;②细胞核基因;③非同源染色体上的非等位基因自由组合。
对自由组合定律本质认识的易错点(1)自由组合定律的实质是等位基因分离,同时非同源染色体上非等位基因发生自由组合,该过程发生在配子的产生过程中,而不是雌、雄配子结合时。(2)分析自由组合定律时,要明确基因均为独立的、互不影响的,每一对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。(3)自由组合定律和分离定律均只适用于真核生物有性生殖过程中的核遗传物质的遗传,而不适用于细胞质遗传物质遗传或原核生物遗传物质的遗传。(4)孟德尔两对相对性状遗传实验中,F2性状分离比为9∶3∶3∶1,但单独分析每一对性状,仍然遵循分离定律,即每一对性状在F2中的性状分离比为3∶1。
2.自由组合定律的意义及实践应用(1)对生物的适应和进化有着重要的意义。来源于不同亲本的控制不同性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子,随着配子的随机结合,子代将产生多种多样的基因型和表型,这有利于生物适应多变的环境。(2)广泛运用于育种工作。通过杂交、人工选择的方法,选留所需要的类型,淘汰不符合要求的类型。(3)医学应用。医生利用自由组合定律对家系中多种遗传病在后代中的多种发病可能进行预测,为优生优育、遗传病的防治提供理论依据。
3.模拟孟德尔杂交实验(1)一对相对性状的模拟杂交实验①模拟实验操作a.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;表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型均为Yy,表型均为黄色。b.从标有“雄1”的信封中随机取出1张卡片,同时从标有“雌1”的信封中随机取出1张卡片;表示F1雌、雄个体产生的配子。c.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;表示F1雌、雄个体产生配子的受精作用。d.记录后将卡片放回原信封内。e.重复上述过程10次以上。
(2) 两对相对性状的模拟杂交实验①模拟实验操作a.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“雄2”“雌2”的每个信封内装入“圆R”和“皱r”的卡片各10张。b.从标有“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”的信封中随机取出1张卡片,“雄1”和“雄2”中取出的卡片组合表示F1雄性个体产生的配子基因型,“雌1”和“雌2”中取出的卡片组合表示F1雌性个体产生的配子基因型。c.将这4张卡片组合在一起;表示F1雌、雄个体产生配子的受精作用。d.记录后将卡片放回原信封内。e.重复上述过程10次以上。
模拟孟德尔杂交实验的细节分析(1)一对相对性状的模拟杂交实验。①模拟分离定律,准备两组容器(或信封),分别表示雌、雄个体,任何一个取出的小球(或卡片)表示配子。②在容器(或信封)中取小球(或卡片)并记录后应放回原处,否则会影响后续取样的概率。③两个容器(或信封)中取出的小球(或卡片)组合模拟受精过程。④由于雌、雄配子数量不具有可比较性,因此不同容器(或信封)中的小球(或卡片)数量可以不同。但是同一容器(或信封)内,显隐性配子的数量之比应为1∶1。
(2)两对相对性状的模拟杂交实验。①模拟自由组合定律,需准备四组容器(或信封),标有“雄1”“雄2”的两个容器(或信封)表示雄性个体,标有“雌1”“雌2”的容器(或信封)表示雌性个体,从“雄1”“雄2”或“雌1”“雌2”两个容器中各取出的一个小球(或卡片)组合起来表示雄配子或雌配子。②四个容器(或信封)中取出的小球(或卡片)组合模拟杂交实验的受精过程。
考向1自由组合定律的实质典例1下图为某植株自交过程的示意图。下列对此过程及结果的叙述,错误的是(　　)
A.基因的分离定律发生在①过程,基因的自由组合定律发生在②过程B.子代中基因型不同于亲本的类型占3/4C.M、N、P分别为16、9、3D.该植株测交后代性状分离比为2∶1∶1
答案 A　解析 基因的分离定律和基因的自由组合定律都发生在①减数分裂形成配子的过程中,具体为减数第一次分裂后期,A项错误;子代中基因型为AaBb的个体占4/16=1/4,所以子代中基因型不同于亲本的类型占1-1/4=3/4,B项正确;过程①形成4种配子,则雌、雄配子的随机结合的方式是4×4=16(种),子代基因型有3×3=9(种),表型为3种,所以M、N、P分别为16、9、3,C项正确;该植株测交后代基因型及比例为1(AaBb)∶1(Aabb)∶1(aaBb)∶1(aabb),则表型比例为2∶1∶1,D项正确。
考向2自由组合定律解题思维分析典例2(2020年浙江7月选考)若某哺乳动物毛发颜色受基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状受基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌、雄个体交配，下列说法正确的是(　　)A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表型B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表型C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表型D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表型
解析 若De对Df共显性,H对h完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌、雄个体交配,F1毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd 4种,表型4种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh 3种,表型2种,则F1有4×2=8(种)表型,A项错误;若De对Df共显性,H对h不完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌、雄个体交配,F1毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd 4种,表型4种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh 3种,表型3种,则F1有4×3=12(种)表型,B项正确;若De对Df不完全显性,H对h完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌、雄个体交配,F1毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd 4种,表型4种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh 3种,表型2种,则F1有4×2=8(种)表型,C项错误;若De对Df完全显性,H对h不完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌、雄个体交配,F1毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd 4种,表型3种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh 3种,表型3种,则F1有3×3=9(种)表型,D项错误。
自由组合定律解题技巧将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
考向3　9∶3∶3∶1及其变式的应用典例3-1(2021年浙江1月学考)白花三叶草有两个稳定遗传的品种,分别为叶片含有氰和不含氰。两个不含氰的个体杂交,F1全部含有氰。F1自交获得F2,F2个体中含有氰∶不含氰=9∶7。取F2含有氰个体自交,F3不含氰个体中纯合子的比例为(　　)A.7/11B.5/7C.7/36D.25/148
答案 A　解析 分析题意,F2个体中含有氰与不含氰的比例为9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,假设该性状受等位基因A(a)与B(b)控制,含氰个体基因型为A_B_。F2含氰个体为1/9AABB,4/9AaBb,2/9AaBB,2/9AABb,F3不含氰个体中纯合子所占的比例=(4/9×3/16+2/9×1/4+2/9×1/4)/[1-(1/9+4/9×9/16+2/9×3/4+2/9×3/4]=7/11。
典例3-2(2021年浙江7月学考)某种果蝇(2n=8)体色有灰体和黑体,翅形有正常翅和张翅。控制体色和翅形的两对等位基因分别位于两对常染色体上。现有4只果蝇,分别进行2组杂交实验,杂交组合及结果见下表。
回答下列问题。(1)果蝇是遗传学实验的理想材料,是因为果蝇具有易饲养以及　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)等特点。 (2)果蝇的灰体和黑体中属于隐性性状的是　　　　,能做出此判断的杂交组合编号是　　　　　　　。 (3) 4只亲代果蝇中,表型为黑体张翅的有　　　只。 (4)若取组合①F1中的全部灰体正常翅雌果蝇、组合②F1中的全部黑体张翅雄果蝇,让其自由交配获得F2, 则理论上F2的表型及比例为灰体张翅∶灰体正常翅∶黑体张翅∶黑体正常翅=　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)具有多对易区分的相对性状;子代数量多;染色体数目少;繁殖快　(2)黑体　①(3)1(4)4∶2∶2∶1
解析 (1)果蝇是遗传学实验的理想材料,是因为果蝇易饲养、具有多对易区分的相对性状、子代数量多、染色体数目少、繁殖快等。(2)杂交组合①的F1中,灰体张翅∶灰体正常翅∶黑体张翅∶黑体正常翅≈9∶3∶3∶1,其中灰体∶黑体≈3∶1,张翅∶正常翅≈3∶1,故灰体、张翅为显性性状。由分析可知,果蝇的灰体和黑体中属于隐性性状的是黑体。(3)设控制体色的基因为A、a,控制翅型的基因为B、b。杂交组合①的F1中,灰体张翅∶灰体正常翅∶黑体张翅∶黑体正常翅≈9∶3∶3∶1,亲本中甲、乙的基因型均为AaBb,表型均为灰体张翅。杂交组合②的F1中,灰体张翅∶灰体正常翅∶黑体张翅∶黑体正常翅≈3∶1∶3∶1,亲本丙、丁中,一个基因型为AaBb,表型为灰体张翅,一个基因型为aaBb,表型为黑体张翅。4只亲代果蝇中,表型为黑体张翅的有1只。
(4)组合①F1中全部灰体正常翅雌果蝇(1/3AAbb、2/3Aabb)产生的雌配子的基因型及比例是2/3Ab、1/3ab,组合②F1中全部黑体张翅雄果蝇(1/3aaBB、2/3aaBb)产生的雄配子的基因型及比例是2/3aB、1/3ab,让其自由交配获得F2,则理论上F2中灰体张翅∶灰体正常翅∶黑体张翅∶黑体正常翅=(2/3Ab×2/3aB)∶(2/3Ab×1/3ab)∶(1/3ab×2/3aB)∶(1/3ab×1/3ab)=4∶2∶2∶1。
9∶3∶3∶1及常见变式
考向4基于实践应用的自由组合定律分析典例4(2022年浙江7月学考)某昆虫体色的灰体和黑檀体,由等位基因A、a控制;翅形的长翅和残翅,由等位基因B、b控制。两对基因均位于常染色体上。现利用6只昆虫分别进行三组杂交实验,结果如下表。
回答下列问题。(1)由组　　　　　可以判断体色的显隐性,其中显性性状为　　　　　。体色的遗传符合　　　　　定律。 (2)组①亲本中的黑檀体长翅♂的基因型为　　　　　。 (3)由组　　　　　可以判断控制体色和翅形的两对基因符合自由组合定律。 (4)选取组②F1中的全部黑檀体长翅♀和全部灰体残翅♂,让其自由交配获得F2,F2中灰体长翅占　　　　　。 
根据子代表型及比例推测亲本基因型规律:根据子代表型及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)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb);(4)3∶1=(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。
考向5模拟孟德尔杂交实验典例5在模拟孟德尔杂交实验中,甲同学分别从下图①②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①③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。