2021高考生物一轮复习第五单元孟德尔定律和伴性遗传第15讲基因的自由组合定律教案新人教版

第15讲基因的自由组合定律

考点一两对相对性状的遗传实验及基因的自由组合定律

1.发现问题——两对相对性状的杂交实验

(1)实验过程

P 黄色圆粒×绿色皱粒

F1

黄色圆粒

F29黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒

(2)结果分析

结果结论

F1全为黄色圆粒

说明黄色和圆粒为显性性

状

F2中圆粒∶皱粒=3∶1

说明种子粒形的遗传遵循

分离定律

F2中黄色∶绿色=3∶1

说明种子粒色的遗传遵循

分离定律

F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒),新出现两种性状

(绿色圆粒、黄色皱粒) 说明不同性状之间进行了自由组合

2.提出假说——对自由组合现象的解释

(1)理论解释(提出假设)

①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。

②F1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。

③F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且数量比相等。

④受精时,雌雄配子的结合是随机的。

(2)遗传图解

P YYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)

F1YyRr(黄色圆粒)

F2?

①写出F1产生的4种配子的基因型及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。

②试写出F2中4种表现型包含的基因型及比例。

a.黄色圆粒:1/16YYRR,1/8YYRr,1/8YyRR,1/4YyRr。

b.黄色皱粒:1/16YYrr,1/8Yyrr。

c.绿色圆粒:1/16yyRR,1/8yyRr。

d.绿色皱粒:1/16yyrr。

③两对相对性状杂交实验结果分析。

a.纯合子共有4种,每一种纯合子在F2中所占比例均为1/16。

b.一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有4种,每一种单杂合子在F2中所占比例均为

1/8。

c.两对基因均杂合的双杂合子有1种,在F2中所占比例为1/4。

3.演绎推理——对自由组合现象解释的验证

(1)验证方法:测交实验。

(2)遗传图解:

(3)结果与结论:测交后代的黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,比例为1∶1∶1∶1。证明对自由组合现象的理论解释是正确的。

4.得出结论——自由组合定律

(1)自由组合定律内容

①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。

②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。

(2)细胞学基础

(3)基因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时间:减数第一次分裂后期。

③范围:进行有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循基因的自由组合定律。

5.孟德尔成功的原因分析

(1)材料:科学地选择了豌豆作为实验材料。

(2)对象:由一对性状到多对性状。

(3)杂交后代的处理方法:应用了统计学方法对实验结果进行分析。

(4)研究方法:运用假说—演绎法。

[纠误诊断]

(1)F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。( √)

(2)F1(基因型为YyRr)产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1。( √)

(3)F1(基因型为YyRr)产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1。( ×) 提示:精子的数量比卵细胞多。

(4)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。( ×) 提示:自由组合定律是指F1产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。

(5)自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。( ×)

提示:自由组合定律的实质是同源染色体上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。

(6)某个体自交后代性状分离比为3∶1,则说明此性状一定是由一对等位基因控制的。

( ×)

提示:自交后代性状分离比为3∶1,此性状可能由两对等位基因控制。

1.据图思考回答:

(1)甲图表示基因在染色体上的分布情况,其中哪些基因不遵循基因的自由组合定律?为什么? 提示:A、a与D、d和B、B与C、c分别位于同一对同源染色体上,不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间,其遗传时才遵循自由组合定律。

(2)乙图中基因自由组合发生在哪些过程中?为什么?

提示:④⑤。基因自由组合发生于产生配子的减数第一次分裂过程中,而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组,故①～⑤过程中仅④、⑤过程发生基因自由组合,①、②过程仅发生了等位基因分离,未发生基因自由组合。

2.实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼和纯种黑体红眼果蝇,每种果蝇雌雄个体都有。已知:上述两对相对性状均属于完全显性遗传,性状的遗传遵循遗传的基本定律。灰体和黑体这对相对性状由一对位于第Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制,所有果蝇都能正常生活。如果控制果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体上,请设计一个杂交方案,以确定控制紫眼和红眼的基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上,并预期结果,作出相应的结论。

提示:让纯种灰体紫眼果蝇和纯种黑体红眼果蝇交配得子代F1,再让F1雌雄果蝇杂交得F2,观察并记录F2的性状分离比。

预期结果和结论:①如果F2出现四种性状,其分离比为9∶3∶3∶1(符合基因的自由组合定律),则说明控制紫眼和红眼的这对基因不是位于第Ⅱ号同源染色体上。

②如果F2不出现为9∶3∶3∶1的分离比(不符合基因的自由组合定律),则说明控制紫眼和红眼的这对基因位于第Ⅱ号同源染色体上。

3.科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入到了小麦体内,结果发现一批植物自交后代耐盐∶

不耐盐=3∶1,另一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1。请你解释这一现象。

提示:自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1的植物,其亲本只在一条染色体上导入了耐盐基因。自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1的植物,其亲本两条非同源染色体上都导入了耐盐基因。

4.基因型为AaDdTt的植株产生配子的种类及比例为AtD∶aTD∶ATD∶atD∶Atd∶aTd∶ATd∶atd=9∶9∶1∶1∶9∶9∶1∶1,请你解释其产生的原因(不考虑突变和致死情况)。

提示:①A、t基因在一条染色体上,a、T基因在对应的同源染色体上,D、d基因在另一对同源染色体上。②在减数分裂过程中,部分细胞在减数第一次分裂前期A、a和T、t基因所在的染色体发生了交叉互换。

题型一两对相对性状的遗传实验分析

1.黄色圆粒(YyRr)豌豆自交,从其子代中任取一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代不可能出现的表现型比例是( D )

A.只有一种表现型

B.1∶1

C.1∶1∶1∶1

D.3∶1∶3∶1

解析:黄色圆粒(YyRr)豌豆自交,后代黄色圆粒豌豆的基因型为YYRR或YYRr或YyRR或YyRr,与yyrr的豌豆杂交,后代出现的表现型比例是只有一种或两种1∶1或四种1∶1∶1∶1。

2.(2019·广西联考)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( C )

A.实验过程中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本去雄

B.F1产生基因型为YR的卵细胞和精子数量之比为 1∶1

C.F1自交产生的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占1/9

D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞的自由组合

解析:在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,纯合亲本杂交产生F1的实验需要在豌豆开花前对母本去雄,F1自交的实验不需要对母本去雄;F1的卵原细胞和精原细胞经过减数分裂,分别产生卵细胞和精子,通常精子的数量远大于卵细胞的数量;F1自交产生的黄色圆粒豌豆(基因型为Y