还剩46页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套浙科版高考生物一轮复习课时教学课件
成套系列资料，整套一键下载
浙科版高考生物一轮复习第4单元遗传的基本规律及应用第13讲第1课时自由组合定律及其应用课件
展开
这是一份浙科版高考生物一轮复习第4单元遗传的基本规律及应用第13讲第1课时自由组合定律及其应用课件，共54页。PPT课件主要包含了考点一自由组合定律，bbDD，∶2∶1，不抗虫玉米植株，抗虫∶不抗虫2∶1，同一条染色体上连锁，套袋或套袋和去雄，自由组合，AaBB，黄色∶黑色1∶3等内容，欢迎下载使用。
特别提醒(1)F1(YyRr)产生的配子比例1∶1∶1∶1不是指雄配子与雌配子的比例,而是指雄配子(或雌配子)中YR∶Yr∶yR∶yr的比例。真正雄配子的数目远远多于雌配子的数目。(2)自交和测交后代比例9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1都是理论值,只有统计的个体数量足够多时才可能接近理论比例。若统计的数量太少,就可能不会出现该比例。(3)分离比为1∶1∶1∶1不一定是两对等位基因的测交结果。基因型的分离比为1∶1∶1∶1可以是测交,也可以是杂交的结果,如Aabb×aaBb。(4)F1基因型YyRr既是YYRR×yyrr的杂交结果,也可以是YYrr×yyRR的杂交结果。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)由孟德尔两对相对性状杂交实验分析可知,F1的基因型为YyRr,F1自交形成配子时,雌、雄个体各产生YR、Yr、Yr、yr 4种类型的配子。( )(2)Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆),后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆=1∶1∶1∶1,则说明控制颜色、粒型的基因遵循基因的自由组合定律。( )提示 Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆),无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆=1∶1∶1∶1,不能说明控制颜色、粒型的基因遵循基因的自由组合定律。
(3)自由组合定律中非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在精子与卵子的随机结合时。( )提示 自由组合定律中强调的是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,而不是精子与卵子的随机结合。(4)模拟孟德尔杂交实验中要准备实验材料时,需要4个信封,即“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”,以及代表不同等位基因的4种卡片。其中标有“雄1”“雌1”的每个信封表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型都为Yy,表型都为黄色。( )
2.结合必修2第13页至第18页内容思考:(1)孟德尔研究自由组合定律时运用“假说-演绎法”,其中最核心的假说是什么?演绎又是什么?
(2)某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性。基因型为BbDd的个体与X交配产生子代表型及比例为直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=3∶3∶1∶1。个体X的基因型为 。子代中杂合子所占比例为 。
提示 最核心的假说是等位基因分离,非等位基因自由组合。演绎是指测交。
考向一 模拟孟德尔杂交实验[典例1](2023浙江宁波九校联考)某同学进行了性状分离比的模拟实验,用小球代表雌配子或雄配子,具体装置如下图。下列叙述错误的是( )A.选用装置①和②可模拟等位基因的分离和雌、雄配子的随机结合B.选用装置①和③可模拟非等位基因的自由组合和雌、雄配子的随机结合C.①~④各装置内小球的总数可以不相等D.从①~④中随机各抓取1个小球并记录组合类型,最多可产生9种组合
解析 选用装置①和②分别表示基因型为Dd的雌、雄个体,可模拟等位基因的分离和雌、雄配子的随机结合,A项正确;选用装置①和③可模拟等位基因的分离和非等位基因的自由组合,但无法模拟雌、雄配子的随机结合, B项错误;①~④各装置内小球的总数可以不相等,但每个装置中的两种小球数量要相等,C项正确;从①~④中随机各抓取1个小球并记录组合类型,可模拟等位基因的分离和非等位基因的自由组合,也可模拟雌、雄配子的随机结合,最多可产生9种组合,D项正确。
总结归纳(1)模拟实验步骤
(2)分析数据中体现的规律①模拟两个杂合亲本的杂交(Yy×Yy),实验数据表明后代出现三种标记组合YY、Yy、yy,比例为1∶2∶1,后代出现性状分离,比例为3∶1。②模拟孟德尔研究两对相对性状的杂交实验(YyRr×YyRr),实验数据表明子代出现9种标记组合;后代出现性状分离,得出4种组合,比例为9∶3∶3∶1。③模拟孟德尔研究两对相对性状测交实验(YyRr×yyrr),实验数据表明子代出现4种标记组合,比例为1∶1∶1∶1。
[对点练] 1.(2023浙江湖州调研)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。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.甲同学抓取小球的组合类型中Dd约占1/2C.实验中每只小桶内两种小球的数量和小球总数都必须相等D.甲同学的实验模拟了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
解析 甲同学模拟的是F1产生配子和受精作用,A项错误;实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等,但两只小桶内的小球总数不一定相等,C项错误;甲同学的实验没有模拟非等位基因的自由组合,D项错误。
2.玉米是雌雄同株异花植物,以玉米为研究对象模拟“孟德尔杂交实验”的叙述,错误的是( )A.杂合子玉米Yy杂交产生Y与y配子比例为1∶1,受精时,雌、雄配子随机结合,子代中出现三种基因型,比例为1∶2∶1,属于“假说-演绎”法中的假说B.在模拟杂合子玉米Yy一对相对性状的杂交实验时,F1配子的组合方式有4种,组合类型有3种C.在模拟杂合子玉米Yy自交产生的F1显性个体之间随机交配产生子代时,可在“雌1”和“雄1”信封中都放入30张Y卡片和15张y卡片D.在模拟杂合子玉米YyRr与yyrr测交产生后代YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=4∶4∶1∶1时,信封1中放入yr卡片20张,信封2中放入YR 40张、Yr 40张、yR 10张、yr 10张可以获得不同结果
解析 YyRr测交产生后代YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=4∶4∶1∶1,则YyRr产生配子YR∶Yr∶yR∶yr=4∶4∶1∶1,信封2中放入YR 40张、Yr 40张、yR 10张、yr 10张,信封1中无论放入yr卡片多少张都会获得相同结果,D项错误。
考向二 两对相对性状的杂交实验[典例2]如图为孟德尔对豌豆自由组合现象验证的图解,下列相关叙述错误的是( )A.①表示减数分裂过程B.②会发生自由组合现象C.YyRr产生四种配子的比例为1∶1∶1∶1D.②过程的随机性使得Yyrr占子代的1/4
解析 图中①表示减数分裂产生配子的过程,A项正确;②表示雌、雄配子随机结合,自由组合发生在减数第一次分裂后期,B项错误;YyRr产生四种配子的比例为1∶1∶1∶1,C项正确;②过程的随机性使得Yyrr占子代的1/4, D项正确。
易错提示(1)孟德尔定律中F2出现3∶1和9∶3∶3∶1的分离比或自由组合比的条件:①样本数量足够多;②环境一致;③配子发育良好,存活率相同;④不同配子结合机会相等。(2)若两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型比例不一定是3/8。当亲本为黄色圆形和绿色皱形时,F2中重组性状黄色皱形和绿色圆形所占比例是(3+3)/16=3/8;当亲本为黄色皱形和绿色圆形时,F2中重组性状黄色圆形和绿色皱形所占比例是(9+1)/16=5/8。(3)自由组合定律中强调的是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,而不是精子与卵子的随机结合。(4)孟德尔遗传定律仅适用于真核生物进行有性生殖的细胞核遗传。
[对点练] 3.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )A.F1产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1B.F1产生基因组成为YR的卵细胞和基因组成为YR的精子数量之比为1∶1C.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D.F1产生的精子中,基因组成为YR和基因组成为yr的比例为1∶1
解析 在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,F1(YyRr)在进行减数分裂时可产生4种比例相等的配子,而不是4个,且卵细胞的数量要远远少于精子的数量;自由组合定律是在F1产生配子时起作用的,其实质是减数分裂形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4.下列关于孟德尔双因子杂交实验的叙述,正确的是( )A.孟德尔在解释自由组合现象时作出的假设:等位基因分离和非等位基因自由组合是彼此独立、互不干扰的B.F1体细胞中各种基因都能正常表达,并表现出相应的表型C.F1自交时,雌、雄配子的随机结合,体现了基因间的自由组合D.正反交结果相同,说明参与交配的亲本为纯合子
解析 F1体细胞中不是各种基因都表达,B项错误;基因间的自由组合体现在F1减数分裂产生配子的过程中,C项错误;正反交结果相同不能判断亲本是否为纯合子,D项错误。
考向三 自由组合定律的实质[典例3]如图表示两对等位基因在染色体上的分布情况(显性基因对隐性基因为完全显性),若图1、图2、图3中的同源染色体均不发生交叉互换,则图中所示个体自交后代的表型种类数依次是( )A.2、2、4 B.2、3、4C.2、4、4D.4、4、4
解析 图1和图2所示细胞中一对同源染色体上有两对等位基因,遵循基因的分离定律,图3两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。图1中,子代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,共2种表型;图2中,子代基因型及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,共3种表型;图3中,自交产生子代的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,共4种表型。
总结归纳(1)自由组合定律的实质及发生时间①实质:减数分裂时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。如图所示:②时间:减数第一次分裂后期。
(2)AaBb基因型的个体产生配子情况
(3)判断两(多)对基因能不能自由组合的方法掌握一个原则:只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,具体如下:①关注题干中提示语,如“这两对基因分别位于两对同源染色体上”“这两对基因独立遗传”“两(多)对等位基因分别位于不同对染色体上”。②从图中获取信息,如下图所示,A和a、B和b、D和d三对等位基因之间都能自由组合。
[对点练] 5.(2023浙江嘉兴检测)某种昆虫的长翅(E)对残翅(e)、直翅(F)对弯翅(f)、有刺刚毛(G)对无刺刚毛(g)为显性,控制这三对性状的基因位于常染色体上。某个体的基因组成如图。下列关于三对基因的遗传的叙述,错误的是( )A.若只考虑E/e这1对等位基因,其遗传遵循分离定律B.若只考虑E/e与G/g 2对等位基因,它们的遗传遵循自由组合定律C.若只考虑F/f与G/g 2对等位基因,它们的遗传遵循自由组合定律D.若产生了基因型为EfG、eFg的配子,则说明图示3对等位基因的遗传遵循自由组合定律
解析 图示昆虫的基因型为EeFfGg,其中E和F、e和f连锁,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,但这两对基因分别与G、g的遗传遵循基因的自由组合定律。若产生了基因型为EfG、eFg的配子,说明了同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段的交换,D项错误。
考点二 自由组合定律的应用
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)如果n对等位基因的遗传遵循自由组合定律,则这n对等位基因中每对一定都遵循分离定律。( )(2)若用玉米作为实验材料验证孟德尔分离定律,其中所选实验材料是否为纯合子基本没有影响。( )(3)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表型比例为3∶3∶1∶1,则双亲中有一对相对性状都是杂合子,另一对相对性状中亲本都是纯合子。( )提示 双亲中有一对相对性状都是杂合子,另一对相对性状中一个亲本是杂合子,另一个亲本是隐性纯合子。
(4)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表型比例为1∶1∶1∶1,则双亲中每对相对性状中亲本都是杂合子。( )提示 双亲中每对相对性状中一个亲本是杂合子,另一个亲本是隐性纯合子。(5)一个正常的女性与一个患并指(Bb)的男性结婚,他们生了一个患白化病且手指正常的孩子。控制这两种性状的两对基因位于常染色体上且独立遗传,他们再生一个孩子,既患白化病又患并指的男孩的概率是3/8。( )提示 生一个既患白化病又患并指的男孩的概率为男孩出生率×患白化病概率×患并指概率=1/2×1/4×1/2=1/16。
2.结合必修2第12页自由组合定律和第37页自由组合定律的染色体基础知识思考:已知一株严格自交型的植物基因型为AaBb,其中A/a与B/b控制不同的性状,且属于完全显性,这2对基因的分布情况可能为以下3种情况中的一种。若属于②所示情况,基因型为AaBb的植物自交,其后代的基因型及比例为 ,出现 的性状分离比;若属于③所示情况,基因型为AaBb的植物自交,其后代的基因型及比例为 ,出现 的性状分离比。
AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1
AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1
3.长句训练。某种蝴蝶紫翅(B)对黄翅(b)为显性,绿眼(R)对白眼(r)为显性,两对基因独立遗传。现有紫翅白眼与黄翅绿眼的亲代个体杂交,F1均为紫翅绿眼,F1雌、雄个体相互交配得F2共1 335只,其中紫翅1 022只,黄翅313只,绿眼1 033只,白眼302只。现欲确定F2中一只黄翅绿眼雄性蝴蝶的基因型,最好采取的方法是 ,请简述实验思路,预测实验结果和结论。
提示 让该黄翅绿眼雄性蝴蝶与多只黄翅白眼的雌性蝴蝶交配,观察并记录后代表型。若后代个体均为黄翅绿眼,则该个体的基因型为bbRR;若后代个体中黄翅绿眼和黄翅白眼的比例为1∶1或后代出现黄翅白眼,则该个体的基因型为bbRr。
考向一 孟德尔定律的验证[典例1]已知玉米的体细胞中有10对同源染色体,下表为玉米6个纯合品系的表型、相应的基因型(字母表示)及基因所在的染色体。品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合子,其他性状均为显性纯合子。
下列有关说法正确的是( )A.选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为1/9B.若要验证基因的自由组合定律,可选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交C.如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型最可能是基因重组D.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因的分离定律,不能选择②和③作亲本
解析 若只考虑节长和茎的高度,则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd,杂交得F1,其基因型为BbDd,F1自交得F2,F2长节高茎(B_D_)中纯合子占1/3×1/3=1/9,A项正确;由于控制茎的高度和胚乳颜色的基因位于同一对同源染色体上,因此验证基因的自由组合定律,不能选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交,B项错误;若是玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型属于染色体结构变异中的易位(染色体畸变),C项错误;②是长节显性纯合子,③是短节隐性纯合子,因此通过观察和记录后代中节的长短来验证基因的分离定律,可以选择②和③作亲本进行实验,D项错误。
总结归纳验证遗传两大定律的常用方法
[对点练] 1.已知A与a、B与b这两对等位基因遵循自由组合定律。现有基因型为AAbb的亲本,为了验证基因的自由组合定律,请从下列选项中选出另一亲本的基因型( )A.AABB D.AAbb
解析 AABB与AAbb杂交后代的基因型为AABb,只有一对等位基因,不能验证其符合自由组合定律,A项错误;aabb与AAbb杂交后代的基因型为Aabb,只有一对等位基因,不能验证其符合自由组合定律,B项错误;aaBB与AAbb杂交后代的基因型为AaBb,含有两对等位基因,可让其自交,看后代是否出现9∶3∶3∶1或其变式的分离比,若出现,则说明两对等位基因符合自由组合定律,C项正确;AAbb与AAbb杂交后代的基因型为AAbb,没有等位基因,不能验证其符合自由组合定律,D项错误。
考向二 自由组合定律在生产生活中的应用[典例2](2023浙江杭州二模)玉米(2N=20,雌雄同株异花)是我国栽培面积最大的作物,但易受害虫侵害,导致产量大减。现如今经基因工程培育获得4个转基因品种,每个品种中都有2个相同抗虫基因,经自交,F1表型结果如下表:
注:在转基因培育过程中没有基因突变和染色体畸变。
请回答下列问题。(1)玉米细胞在减数第一次分裂前期有 个四分体;为了研究玉米基因组序列,需要测定 条染色体。 (2)据表分析,两个抗虫基因在同一基因座位上的是 品种。(3)丙自交产生的F1中出现少量不抗虫植株的原因是 。部分生殖细胞中的同源染色体内的非姐妹染色单体间发生了交叉互换 (4)丁的F1抗虫表型中纯合子的比例是 ,含有1个抗虫基因的比例是 。让丁的F1中含有两个抗虫基因的个体随机交配,子代中不抗虫的比例是 。
(5)欲进一步验证乙品种的两个抗虫基因在染色体上的位置关系,现让乙品种的F1抗虫个体分别进行测交。请完善实验思路,并写出实验结果和结论。(说明:该乙品种玉米的两个抗虫基因所在同源染色体不发生交叉互换,玉米个体的生殖力相同,且子代的存活率相同。)①实验思路第一步:选择乙品种F1抗虫植株作为母本,给雌蕊套袋,选择表型为 作为父本给乙品种的F1抗虫植株授粉, 。 第二步:观察记录后代的表型及个数,并做统计分析。②实验结果预期统计后的表型及其比例为 ,可验证这两个抗虫基因位于 。
解析 (1)玉米细胞有20条染色体,在减数第一次分裂前期有10对同源染色体,形成10个四分体;玉米没有常染色体和性染色体之分,故为了研究玉米基因组序列,需要测定10条染色体。(2)据表分析,甲品种自交后代全为抗虫个体,基因型为抗虫纯合子,说明两个抗虫基因在同一基因座位上。(3)丙自交后代的分离比偏离3∶1或9∶3∶3∶1,说明丙抗虫基因转入同一条染色体上,而产生的子一代中出现少量不抗虫植株的原因是部分生殖细胞中的同源染色体内的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。
(4)丁的F1表型中抗虫∶不抗虫=15∶1,说明2个相同的抗虫基因转入两对非同源染色体上,故F1中纯合子的比例是3/15,即1/5,含有1个抗虫基因的比例是4/15。让丁的F1中含有两个抗虫基因的个体随机交配,产生的均不含抗虫基因的配子概率为1/6,故自由交配后,子代中不抗虫的比例是1/6×1/6=1/36。
(5)乙品种自交后代抗虫∶不抗虫=3∶1,则两个抗虫基因可能在同一条染色体上,欲进一步验证乙品种的两个抗虫基因在染色体上的位置关系,现让乙品种的F1抗虫个体分别进行测交。①实验思路。第一步:选择乙品种F1抗虫植株作为母本,给雌蕊套袋,选择表型为不抗虫玉米植株作为父本,给乙品种的F1抗虫植株授粉,套袋。第二步:观察记录后代的表型及个数,并做统计分析。②实验结果。预期统计后的表型及其比例为抗虫∶不抗虫=2∶1,可验证这两个抗虫基因位于同一条染色体上连锁。
总结归纳(1)图解基因的自由组合定律与分离定律比较
(2)转基因位置的判定方法
[对点练] 2.(2023浙江温州模拟)南瓜为雌雄同株的植物,但分雄花和雌花,其种子种皮颜色有黄色和黑色,受A/a、B/b两对等位基因控制,为研究其遗传规律,科学家利用种皮黑色的植株甲与种皮黄色的植株乙为亲本进行杂交实验,杂交组合及结果如下表:
回答下列问题。(1)杂交实验过程中,需要对母本进行 处理,防止自交。(2)控制种皮颜色的两对基因的遗传遵循 定律,能作出此判断的杂交组合编号是 。 (3)F1的基因型为 ,若取组合③F2中,基因型与F1不同的种皮黑色个体,让其随机交配后获得F3,则理论上F3的表型及比例为 。
特别提醒(1)F1(YyRr)产生的配子比例1∶1∶1∶1不是指雄配子与雌配子的比例,而是指雄配子(或雌配子)中YR∶Yr∶yR∶yr的比例。真正雄配子的数目远远多于雌配子的数目。(2)自交和测交后代比例9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1都是理论值,只有统计的个体数量足够多时才可能接近理论比例。若统计的数量太少,就可能不会出现该比例。(3)分离比为1∶1∶1∶1不一定是两对等位基因的测交结果。基因型的分离比为1∶1∶1∶1可以是测交,也可以是杂交的结果,如Aabb×aaBb。(4)F1基因型YyRr既是YYRR×yyrr的杂交结果,也可以是YYrr×yyRR的杂交结果。
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)由孟德尔两对相对性状杂交实验分析可知,F1的基因型为YyRr,F1自交形成配子时,雌、雄个体各产生YR、Yr、Yr、yr 4种类型的配子。( )(2)Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆),后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆=1∶1∶1∶1,则说明控制颜色、粒型的基因遵循基因的自由组合定律。( )提示 Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆),无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆=1∶1∶1∶1,不能说明控制颜色、粒型的基因遵循基因的自由组合定律。
(3)自由组合定律中非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在精子与卵子的随机结合时。( )提示 自由组合定律中强调的是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,而不是精子与卵子的随机结合。(4)模拟孟德尔杂交实验中要准备实验材料时,需要4个信封,即“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”,以及代表不同等位基因的4种卡片。其中标有“雄1”“雌1”的每个信封表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型都为Yy,表型都为黄色。( )
2.结合必修2第13页至第18页内容思考:(1)孟德尔研究自由组合定律时运用“假说-演绎法”,其中最核心的假说是什么?演绎又是什么?
(2)某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性。基因型为BbDd的个体与X交配产生子代表型及比例为直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=3∶3∶1∶1。个体X的基因型为 。子代中杂合子所占比例为 。
提示 最核心的假说是等位基因分离,非等位基因自由组合。演绎是指测交。
考向一 模拟孟德尔杂交实验[典例1](2023浙江宁波九校联考)某同学进行了性状分离比的模拟实验,用小球代表雌配子或雄配子,具体装置如下图。下列叙述错误的是( )A.选用装置①和②可模拟等位基因的分离和雌、雄配子的随机结合B.选用装置①和③可模拟非等位基因的自由组合和雌、雄配子的随机结合C.①~④各装置内小球的总数可以不相等D.从①~④中随机各抓取1个小球并记录组合类型,最多可产生9种组合
解析 选用装置①和②分别表示基因型为Dd的雌、雄个体,可模拟等位基因的分离和雌、雄配子的随机结合,A项正确;选用装置①和③可模拟等位基因的分离和非等位基因的自由组合,但无法模拟雌、雄配子的随机结合, B项错误;①~④各装置内小球的总数可以不相等,但每个装置中的两种小球数量要相等,C项正确;从①~④中随机各抓取1个小球并记录组合类型,可模拟等位基因的分离和非等位基因的自由组合,也可模拟雌、雄配子的随机结合,最多可产生9种组合,D项正确。
总结归纳(1)模拟实验步骤
(2)分析数据中体现的规律①模拟两个杂合亲本的杂交(Yy×Yy),实验数据表明后代出现三种标记组合YY、Yy、yy,比例为1∶2∶1,后代出现性状分离,比例为3∶1。②模拟孟德尔研究两对相对性状的杂交实验(YyRr×YyRr),实验数据表明子代出现9种标记组合;后代出现性状分离,得出4种组合,比例为9∶3∶3∶1。③模拟孟德尔研究两对相对性状测交实验(YyRr×yyrr),实验数据表明子代出现4种标记组合,比例为1∶1∶1∶1。
[对点练] 1.(2023浙江湖州调研)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。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.甲同学抓取小球的组合类型中Dd约占1/2C.实验中每只小桶内两种小球的数量和小球总数都必须相等D.甲同学的实验模拟了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
解析 甲同学模拟的是F1产生配子和受精作用,A项错误;实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等,但两只小桶内的小球总数不一定相等,C项错误;甲同学的实验没有模拟非等位基因的自由组合,D项错误。
2.玉米是雌雄同株异花植物,以玉米为研究对象模拟“孟德尔杂交实验”的叙述,错误的是( )A.杂合子玉米Yy杂交产生Y与y配子比例为1∶1,受精时,雌、雄配子随机结合,子代中出现三种基因型,比例为1∶2∶1,属于“假说-演绎”法中的假说B.在模拟杂合子玉米Yy一对相对性状的杂交实验时,F1配子的组合方式有4种,组合类型有3种C.在模拟杂合子玉米Yy自交产生的F1显性个体之间随机交配产生子代时,可在“雌1”和“雄1”信封中都放入30张Y卡片和15张y卡片D.在模拟杂合子玉米YyRr与yyrr测交产生后代YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=4∶4∶1∶1时,信封1中放入yr卡片20张,信封2中放入YR 40张、Yr 40张、yR 10张、yr 10张可以获得不同结果
解析 YyRr测交产生后代YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=4∶4∶1∶1,则YyRr产生配子YR∶Yr∶yR∶yr=4∶4∶1∶1,信封2中放入YR 40张、Yr 40张、yR 10张、yr 10张,信封1中无论放入yr卡片多少张都会获得相同结果,D项错误。
考向二 两对相对性状的杂交实验[典例2]如图为孟德尔对豌豆自由组合现象验证的图解,下列相关叙述错误的是( )A.①表示减数分裂过程B.②会发生自由组合现象C.YyRr产生四种配子的比例为1∶1∶1∶1D.②过程的随机性使得Yyrr占子代的1/4
解析 图中①表示减数分裂产生配子的过程,A项正确;②表示雌、雄配子随机结合,自由组合发生在减数第一次分裂后期,B项错误;YyRr产生四种配子的比例为1∶1∶1∶1,C项正确;②过程的随机性使得Yyrr占子代的1/4, D项正确。
易错提示(1)孟德尔定律中F2出现3∶1和9∶3∶3∶1的分离比或自由组合比的条件:①样本数量足够多;②环境一致;③配子发育良好,存活率相同;④不同配子结合机会相等。(2)若两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型比例不一定是3/8。当亲本为黄色圆形和绿色皱形时,F2中重组性状黄色皱形和绿色圆形所占比例是(3+3)/16=3/8;当亲本为黄色皱形和绿色圆形时,F2中重组性状黄色圆形和绿色皱形所占比例是(9+1)/16=5/8。(3)自由组合定律中强调的是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,而不是精子与卵子的随机结合。(4)孟德尔遗传定律仅适用于真核生物进行有性生殖的细胞核遗传。
[对点练] 3.在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )A.F1产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1B.F1产生基因组成为YR的卵细胞和基因组成为YR的精子数量之比为1∶1C.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D.F1产生的精子中,基因组成为YR和基因组成为yr的比例为1∶1
解析 在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,F1(YyRr)在进行减数分裂时可产生4种比例相等的配子,而不是4个,且卵细胞的数量要远远少于精子的数量;自由组合定律是在F1产生配子时起作用的,其实质是减数分裂形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4.下列关于孟德尔双因子杂交实验的叙述,正确的是( )A.孟德尔在解释自由组合现象时作出的假设:等位基因分离和非等位基因自由组合是彼此独立、互不干扰的B.F1体细胞中各种基因都能正常表达,并表现出相应的表型C.F1自交时,雌、雄配子的随机结合,体现了基因间的自由组合D.正反交结果相同,说明参与交配的亲本为纯合子
解析 F1体细胞中不是各种基因都表达,B项错误;基因间的自由组合体现在F1减数分裂产生配子的过程中,C项错误;正反交结果相同不能判断亲本是否为纯合子,D项错误。
考向三 自由组合定律的实质[典例3]如图表示两对等位基因在染色体上的分布情况(显性基因对隐性基因为完全显性),若图1、图2、图3中的同源染色体均不发生交叉互换,则图中所示个体自交后代的表型种类数依次是( )A.2、2、4 B.2、3、4C.2、4、4D.4、4、4
解析 图1和图2所示细胞中一对同源染色体上有两对等位基因,遵循基因的分离定律,图3两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。图1中,子代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,共2种表型;图2中,子代基因型及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,共3种表型;图3中,自交产生子代的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,共4种表型。
总结归纳(1)自由组合定律的实质及发生时间①实质:减数分裂时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。如图所示:②时间:减数第一次分裂后期。
(2)AaBb基因型的个体产生配子情况
(3)判断两(多)对基因能不能自由组合的方法掌握一个原则:只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,具体如下:①关注题干中提示语,如“这两对基因分别位于两对同源染色体上”“这两对基因独立遗传”“两(多)对等位基因分别位于不同对染色体上”。②从图中获取信息,如下图所示,A和a、B和b、D和d三对等位基因之间都能自由组合。
[对点练] 5.(2023浙江嘉兴检测)某种昆虫的长翅(E)对残翅(e)、直翅(F)对弯翅(f)、有刺刚毛(G)对无刺刚毛(g)为显性,控制这三对性状的基因位于常染色体上。某个体的基因组成如图。下列关于三对基因的遗传的叙述,错误的是( )A.若只考虑E/e这1对等位基因,其遗传遵循分离定律B.若只考虑E/e与G/g 2对等位基因,它们的遗传遵循自由组合定律C.若只考虑F/f与G/g 2对等位基因,它们的遗传遵循自由组合定律D.若产生了基因型为EfG、eFg的配子,则说明图示3对等位基因的遗传遵循自由组合定律
解析 图示昆虫的基因型为EeFfGg,其中E和F、e和f连锁,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,但这两对基因分别与G、g的遗传遵循基因的自由组合定律。若产生了基因型为EfG、eFg的配子,说明了同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段的交换,D项错误。
考点二 自由组合定律的应用
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)如果n对等位基因的遗传遵循自由组合定律,则这n对等位基因中每对一定都遵循分离定律。( )(2)若用玉米作为实验材料验证孟德尔分离定律,其中所选实验材料是否为纯合子基本没有影响。( )(3)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表型比例为3∶3∶1∶1,则双亲中有一对相对性状都是杂合子,另一对相对性状中亲本都是纯合子。( )提示 双亲中有一对相对性状都是杂合子,另一对相对性状中一个亲本是杂合子,另一个亲本是隐性纯合子。
(4)具有两对相对性状的亲本杂交,若子代表型比例为1∶1∶1∶1,则双亲中每对相对性状中亲本都是杂合子。( )提示 双亲中每对相对性状中一个亲本是杂合子,另一个亲本是隐性纯合子。(5)一个正常的女性与一个患并指(Bb)的男性结婚,他们生了一个患白化病且手指正常的孩子。控制这两种性状的两对基因位于常染色体上且独立遗传,他们再生一个孩子,既患白化病又患并指的男孩的概率是3/8。( )提示 生一个既患白化病又患并指的男孩的概率为男孩出生率×患白化病概率×患并指概率=1/2×1/4×1/2=1/16。
2.结合必修2第12页自由组合定律和第37页自由组合定律的染色体基础知识思考:已知一株严格自交型的植物基因型为AaBb,其中A/a与B/b控制不同的性状,且属于完全显性,这2对基因的分布情况可能为以下3种情况中的一种。若属于②所示情况,基因型为AaBb的植物自交,其后代的基因型及比例为 ,出现 的性状分离比;若属于③所示情况,基因型为AaBb的植物自交,其后代的基因型及比例为 ,出现 的性状分离比。
AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1
AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1
3.长句训练。某种蝴蝶紫翅(B)对黄翅(b)为显性,绿眼(R)对白眼(r)为显性,两对基因独立遗传。现有紫翅白眼与黄翅绿眼的亲代个体杂交,F1均为紫翅绿眼,F1雌、雄个体相互交配得F2共1 335只,其中紫翅1 022只,黄翅313只,绿眼1 033只,白眼302只。现欲确定F2中一只黄翅绿眼雄性蝴蝶的基因型,最好采取的方法是 ,请简述实验思路,预测实验结果和结论。
提示 让该黄翅绿眼雄性蝴蝶与多只黄翅白眼的雌性蝴蝶交配,观察并记录后代表型。若后代个体均为黄翅绿眼,则该个体的基因型为bbRR;若后代个体中黄翅绿眼和黄翅白眼的比例为1∶1或后代出现黄翅白眼,则该个体的基因型为bbRr。
考向一 孟德尔定律的验证[典例1]已知玉米的体细胞中有10对同源染色体,下表为玉米6个纯合品系的表型、相应的基因型(字母表示)及基因所在的染色体。品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合子,其他性状均为显性纯合子。
下列有关说法正确的是( )A.选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为1/9B.若要验证基因的自由组合定律,可选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交C.如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型最可能是基因重组D.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因的分离定律,不能选择②和③作亲本
解析 若只考虑节长和茎的高度,则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd,杂交得F1,其基因型为BbDd,F1自交得F2,F2长节高茎(B_D_)中纯合子占1/3×1/3=1/9,A项正确;由于控制茎的高度和胚乳颜色的基因位于同一对同源染色体上,因此验证基因的自由组合定律,不能选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交,B项错误;若是玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型属于染色体结构变异中的易位(染色体畸变),C项错误;②是长节显性纯合子,③是短节隐性纯合子,因此通过观察和记录后代中节的长短来验证基因的分离定律,可以选择②和③作亲本进行实验,D项错误。
总结归纳验证遗传两大定律的常用方法
[对点练] 1.已知A与a、B与b这两对等位基因遵循自由组合定律。现有基因型为AAbb的亲本,为了验证基因的自由组合定律,请从下列选项中选出另一亲本的基因型( )A.AABB D.AAbb
解析 AABB与AAbb杂交后代的基因型为AABb,只有一对等位基因,不能验证其符合自由组合定律,A项错误;aabb与AAbb杂交后代的基因型为Aabb,只有一对等位基因,不能验证其符合自由组合定律,B项错误;aaBB与AAbb杂交后代的基因型为AaBb,含有两对等位基因,可让其自交,看后代是否出现9∶3∶3∶1或其变式的分离比,若出现,则说明两对等位基因符合自由组合定律,C项正确;AAbb与AAbb杂交后代的基因型为AAbb,没有等位基因,不能验证其符合自由组合定律,D项错误。
考向二 自由组合定律在生产生活中的应用[典例2](2023浙江杭州二模)玉米(2N=20,雌雄同株异花)是我国栽培面积最大的作物,但易受害虫侵害,导致产量大减。现如今经基因工程培育获得4个转基因品种,每个品种中都有2个相同抗虫基因,经自交,F1表型结果如下表:
注:在转基因培育过程中没有基因突变和染色体畸变。
请回答下列问题。(1)玉米细胞在减数第一次分裂前期有 个四分体;为了研究玉米基因组序列,需要测定 条染色体。 (2)据表分析,两个抗虫基因在同一基因座位上的是 品种。(3)丙自交产生的F1中出现少量不抗虫植株的原因是 。部分生殖细胞中的同源染色体内的非姐妹染色单体间发生了交叉互换 (4)丁的F1抗虫表型中纯合子的比例是 ,含有1个抗虫基因的比例是 。让丁的F1中含有两个抗虫基因的个体随机交配,子代中不抗虫的比例是 。
(5)欲进一步验证乙品种的两个抗虫基因在染色体上的位置关系,现让乙品种的F1抗虫个体分别进行测交。请完善实验思路,并写出实验结果和结论。(说明:该乙品种玉米的两个抗虫基因所在同源染色体不发生交叉互换,玉米个体的生殖力相同,且子代的存活率相同。)①实验思路第一步:选择乙品种F1抗虫植株作为母本,给雌蕊套袋,选择表型为 作为父本给乙品种的F1抗虫植株授粉, 。 第二步:观察记录后代的表型及个数,并做统计分析。②实验结果预期统计后的表型及其比例为 ,可验证这两个抗虫基因位于 。
解析 (1)玉米细胞有20条染色体,在减数第一次分裂前期有10对同源染色体,形成10个四分体;玉米没有常染色体和性染色体之分,故为了研究玉米基因组序列,需要测定10条染色体。(2)据表分析,甲品种自交后代全为抗虫个体,基因型为抗虫纯合子,说明两个抗虫基因在同一基因座位上。(3)丙自交后代的分离比偏离3∶1或9∶3∶3∶1,说明丙抗虫基因转入同一条染色体上,而产生的子一代中出现少量不抗虫植株的原因是部分生殖细胞中的同源染色体内的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。
(4)丁的F1表型中抗虫∶不抗虫=15∶1,说明2个相同的抗虫基因转入两对非同源染色体上,故F1中纯合子的比例是3/15,即1/5,含有1个抗虫基因的比例是4/15。让丁的F1中含有两个抗虫基因的个体随机交配,产生的均不含抗虫基因的配子概率为1/6,故自由交配后,子代中不抗虫的比例是1/6×1/6=1/36。
(5)乙品种自交后代抗虫∶不抗虫=3∶1,则两个抗虫基因可能在同一条染色体上,欲进一步验证乙品种的两个抗虫基因在染色体上的位置关系,现让乙品种的F1抗虫个体分别进行测交。①实验思路。第一步:选择乙品种F1抗虫植株作为母本,给雌蕊套袋,选择表型为不抗虫玉米植株作为父本,给乙品种的F1抗虫植株授粉,套袋。第二步:观察记录后代的表型及个数,并做统计分析。②实验结果。预期统计后的表型及其比例为抗虫∶不抗虫=2∶1,可验证这两个抗虫基因位于同一条染色体上连锁。
总结归纳(1)图解基因的自由组合定律与分离定律比较
(2)转基因位置的判定方法
[对点练] 2.(2023浙江温州模拟)南瓜为雌雄同株的植物,但分雄花和雌花,其种子种皮颜色有黄色和黑色,受A/a、B/b两对等位基因控制,为研究其遗传规律,科学家利用种皮黑色的植株甲与种皮黄色的植株乙为亲本进行杂交实验,杂交组合及结果如下表:
回答下列问题。(1)杂交实验过程中,需要对母本进行 处理,防止自交。(2)控制种皮颜色的两对基因的遗传遵循 定律,能作出此判断的杂交组合编号是 。 (3)F1的基因型为 ,若取组合③F2中,基因型与F1不同的种皮黑色个体,让其随机交配后获得F3,则理论上F3的表型及比例为 。
相关课件
浙科版高考生物一轮复习第2单元细胞的代谢第8讲第2课时影响光合作用的因素及应用课件： 这是一份浙科版高考生物一轮复习第2单元细胞的代谢第8讲第2课时影响光合作用的因素及应用课件，共60页。PPT课件主要包含了2因变量的观测，光的性质，水的裂解，三碳糖，号试管，两种肥料和联合施用，纸层析，类囊体膜，叶绿素，与卡尔文循环有关的酶等内容，欢迎下载使用。
最新高考生物一轮复习课件（新人教版） 第5单元 第4课时 自由组合定律的发现及应用： 这是一份最新高考生物一轮复习课件（新人教版） 第5单元 第4课时 自由组合定律的发现及应用，共60页。PPT课件主要包含了高考生物一轮复习策略，第4课时，自由组合定律的发现，课时精练等内容，欢迎下载使用。
新教材高考生物一轮复习第10单元发酵工程第1讲传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用课件： 这是一份新教材高考生物一轮复习第10单元发酵工程第1讲传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用课件，共51页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，方法步骤等内容，欢迎下载使用。
