第22讲 自由组合定律遗传特例分析（贺）

该高中生物学课件聚焦自由组合定律遗传特例、基因连锁与互换等高考核心考点，依据高考评价体系梳理9:3:3:1变式、致死类（合子/配子致死）、基因定位等考查要求，通过例题解析和表格归纳明确高频考点权重，构建“特例类型-解题方法-题型模板”复习体系，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题融入与科学思维培养，如结合2022湖南高考真题分析基因连锁与染色体结构变异，通过“分解法”解析4:2:2:1等变式分离比，培养学生逻辑推理能力。特设“母题+变式”训练，帮助学生掌握致死类问题推导技巧，教师可据此精准突破难点，助力学生高效冲刺高考。

第22讲 自由组合定律遗传特例分析 贺老师 大概念四 遗传信息控制生物性状并代代相传 1 9 ： 3 ： 3 ： 1 × P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 F2 315 108 101 32 ⊗ 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 1yyRR 2Yyrr 1yyrr 2YYRr 2YyRR 4YyRr 1YYRR 9/16 3/16 3/16 1/16 双显 单显 2yyRr 1YYrr 黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 双隐 yyR_: Y_rr: yyrr: Y_R_: 问题探讨 1、孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，F2中表型有几种？分离比为？ 2、两对相对性状的杂交过程中，表型一定是4种吗？一定会出现9：3：3：1的分离比吗？ 为什么是16 2 特例1： 9:3:3:1的变式（总和等于16） AaBb Aabb aaBb aabb 1、F2代为什么只出现了三种表现型？F2中遗传因子组成类型有几种？ P F1 红色品种 白色品种 × 紫色品种 ⊗ F2 AAbb aaBB AaBb 9A B p 3aaB p 3A bbp 1aabb 紫色品种：红色品种：白色品系=9：3：4 原因分析：存在双隐性基因aa时表现为白色，双显性为紫色，A bb为红色。 2、F1测交子代的基因型、表现型及其比例如何？ 紫色：红色：白色=1：1：2 【例1】已知玉米胚乳蛋白质层颜色遗传有色(A)/无色(a);紫色(B)/红色(b)。现有红色品种（AAbb）和白色品种(aaBB)杂交，F1全为紫色。F1自交，F2出现了紫色：红色：白色=9：3：4。 3 特例1： 9:3:3:1的变式（总和等于16） AaBb自交后代比例 特定条件下的特殊分离比原因分析 AaBb测交后代比例 9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型。例：9(A_B_)∶7(3A_bb＋3aaB_＋1aabb) 9∶6∶1 双显、单显、双隐3种表现型 例：9(A_B_)∶6(3A_bb＋3aaB_)∶1aabb 9∶3∶4 存在aa时表现为隐性，其余性状正常表现 例：9A_B_∶3A_bb∶4(3aaB_＋1aabb) 15∶1 只要具有显性基因其表现型就一致，其余基因型为另一种表现型, 例：15(9A_B_＋3A_bb＋3aaB_)∶1aabb 12∶3∶1 双显与一种单显表现为一种性状，另一种单显为一性状，双隐为一种性状,例：12(9A_B_＋3A_bb)∶3aaB_∶1aabb 13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状.例：13(9A_B_＋3aaB_＋1aabb)∶3A_bb 1∶3 1∶2∶1 1∶1∶2 3∶1 2∶1∶1 3∶1 4 特例2： 基因数量累加效应 【例1】假设某种植物的高度由两对自由组合的等位基因Aa与Bb共同决定，显性基因具有增高效应，且增高效应都相同，并且可以累加，即显性基因的个数与植物高度呈正比，基因型为AABB的植株高50cm，基因型为aabb的植株高30cm。 (1)请分析植株株高的表现型与基因型的对应关系。 (2)基因型为AaBb的植株自交，后代植株株高的表现型比例为 。 株高50cm: 株高35cm: 株高45cm: 株高30cm: 株高40cm: 1:4:6:4:1 AABB AABb、AaBB AAbb、aaBB、AaBb Aabb、aaBb aabb 相关原理 举例分析(以基因型AaBb为例) 自交后代比例 测交后代比例 AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1 显性基因的个数影响性状表现 原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。 5 特例3： 致死类（和小于16的特殊分离比）——胚胎致死 【例1】果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状（等位基因A/a控制），灰体和黑檀体是另一对相对性状（等位基因B/b控制），这两对等位基因均位于常染色体上。用遗传因子组成均为AaBb的雌雄果蝇交配，子代表型及比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体= 4：2：2：1 。 思考：试分析出现4：2：2：1 分离比的原因。 F1 4AaBb 1AABB 2AaBB 2AABb 2Aabb 1AAbb 2aaBb 1aaBB 1aabb 原因：AA和BB致死 9卷翅灰体 3卷翅黑体 3直翅灰体 1直翅黑体 AaBb P × AaBb 卷翅灰体 卷翅灰体 4卷翅灰体 2卷翅黑体 2直翅灰体 1直翅黑体 6∶3∶2∶1 ⇒ (2∶1)(3∶1) ⇒ AA或BB致死 4∶2∶2∶1 ⇒ (2∶1)(2∶1) ⇒ AA和BB致死 归纳合子致死技巧 （从每对相对性状分离比角度分析） 6 特例3： 致死类（和小于16的特殊分离比）——配子致死 【例2】黑腹果蝇翅的大翅和小翅、有斑和无斑分别由两对常染色体上的等位基因A/a、B/b控制。用纯合的大翅有斑果蝇与小翅无斑果蝇进行杂交，F1全是大翅有斑果蝇。让F1雌雄果蝇交配得F2，F2表现型比例为7：3：1：1。 思考：请尝试分析讨论并解释F2表现型比例为7：3：1：1这一结果。 F1 为 AaBb F1配子 AB Ab aB ab AB Ab aB ab AABB AABb AaBB AaBb AABb AAbb AaBb Aabb AaBB AaBb aaBB aaBb AaBb Aabb aaBb aabb 原因分析：①Ab雌配子/雄配子致死； 思考： ①若AB雌配子/雄配子致死，子代表型比例如何？ ②若ab雌配子/雄配子致死，子代表型比例如何？ 5∶3∶3∶1 8：2：2 或②aB雌配子/雄配子致死。 7 3.配子致死 2.隐性纯合致死 1.显性纯合致死 如AA、BB致死，子代Aa:aa=2:1，Bb:bb=2:1,则9:3:3:1的变式为4:2:2:1 (2:1)x(2:1) 两对显性基因纯合都致死 一对显性基因纯合致死 如AA致死，子代Aa:aa=2:1，Bb:bb=3:1，则9:3:3:1的变式为6:2:3:1 (3:1)x(2:1) AaBb自交 双隐性致死 单隐性致死 如aa致死，子代A =1，B :bb=3:1,则9:3:3:1的变式为3:1 1x(3:1) aabb致死，则9:3:3:1的变式为9:3:3 致死雄配子 AB Ab或aB AB 50%致死 后代表型比 5：3：3：1 7：1：3：1 7：3：3：1 特例3： 致死类（和小于16的特殊分离比） 8 第22讲 探究不同对基因在常染色体上的位置 贺老师 大概念四 遗传信息控制生物性状并代代相传 9 基因的自由组合与基因完全连锁的比较 项目 自由组合 完全连锁(不发生互换) 图示 配子种类及比例 自交后代 基因型： 表型： 表型比例： 基因型： 表型： 表型比例： 基因型： 表型： 表型比例： 测交后代 基因型： 表型： 表型比例： 基因型： 表型： 表型比例： 基因型： 表型： 表型比例： AB : Ab : aB : ab＝1∶1∶1∶1 AB∶ab＝1∶1 Ab∶aB＝1∶1 9种 4种 9∶3∶3∶1 3∶1 1∶2∶1 3种 4种 4种 3种 3种 2种 2种 2种 2种 2种 1∶1∶1∶1 1∶1 1∶1 2AaBb.AAbb aaBB 2AaBb.AABB aabb 思考：Aa、Bb这两对等位基因在染色体上的位置有哪些情况？如何判断？ 10 思考：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，能说明控制黄圆、绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？ 不能说明；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。 基因的自由组合与基因完全连锁的比较 YyRr(黄圆)×yyrr(绿皱)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，原因是 ，能说明控制黄圆、绿皱的基因遵循基因的自由组合定律 YyRr产生4种比例相等的配子 11 基因的自由组合与基因完全连锁的比较 （大本p148）如图表示某一两性花植物花色形成的遗传机理，该植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，图中字母表示控制对应过程所需的基因，基因A对a完全显性，基因B能降低色素的含量。 (1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在一对同源染色体上还是在两对同源染色体上，某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。 紫色：A bb 红色：A Bb 粉红色：A BB 白色：aa 、 ①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点)。 12 ②实验步骤：第一步让红色植株自交。第二步_________________________________。 观察并统计子代植株花的颜色和比例 ③实验结果(不考虑染色体互换)及结论： a.若子代植株花色及比例为______________________________________，则符合图中第一种类型； b.若子代植株花色及比例为 ，符合图中第二种类型。 c.若子代植株花色及比例为____________________________，符合图中第三种类型。 紫色∶红色∶粉红色∶白色＝3∶6∶3∶4 紫色∶红色∶白色＝1∶2∶1 紫色：A bb 红色：A Bb 粉红色：A BB 白色：aa 、 粉色∶红色∶白色＝1∶2∶1 基因的自由组合与基因完全连锁的比较 AAbb、2AaBb、aaBB AABB、2AaBb、aabb 13 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，将2个抗病基因导入受体细胞的染色体组中，有几种情况？如何判断基因位置？ 基因的自由组合与基因完全连锁的比较 1、实验步骤：①让该转基因个体 。 ②观察并统计子代植株中抗病与不抗病及比例。 自交 2、实验结果(不考虑染色体互换)及结论： a.若后代中_____________________，则两个基因在一条染色体上； b.若后代中 ，则两对基因在两对同源染色体上； c.若后代中 _____________________，则两对基因在一对同源染色体上。 抗病∶不抗病＝3∶1 均抗病 抗病∶不抗病＝15∶1 因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示： 14 【试一试】自由组合定律的拓展分析？ 例：某植物的花有白色、蓝色和紫色三种类型，已知紫色形成过程如下： (1)基因A、a与B、b在染色体上的位置有右上三种情况，让多个基因型为AaBb的植株自交(不考虑交叉互换)，如果后代的表现型及比例是： _______________________________，则符合第一种情况； _______________________________，则符合第二种情况； _______________________________，则符合第三种情况。 紫色:蓝色:白色=9:3:4 紫色:白色=3:1 紫色:蓝色:白色=2:1:1 15 连锁和互换的分析判断 (1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例) ②10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是 。 每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。 ③互换后基因数目不变，仅是 发生改变。 ①互换发生在 之间。 四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体 5% 基因位置 16 例：(必修2 P10)若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表现型，但比例为双显42%∶单显8%∶单显8%∶双隐42%，试解释可能的原因？ 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%。 连锁和互换的分析判断 17 (2024·广东卷)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料，研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分结果见图。其中，控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传，雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状，3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　) C A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记 B.子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1 C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1 D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果 真题必刷 18 （2022·湖南·高考真题）大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异（ ） C 连锁和互换的分析判断 大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表现型，但题干中某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛：黑眼白化：红眼黑毛：红眼白化=1：1：1：1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。 19 电泳分离法 已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在 上。 a基因所在的2号染色体 利用已知基因定位 aaBb aabb aaBB cc AaBbCc （1）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？ 20 思考：已知基因A与a位于2号染色体上，如何判断基因B、b是否也位于2号染色体？ 利用已知基因定位 若 ，则基因Bb不位于2号染色体上。 若 ，则基因B、b位于2号染色体上。 性状分离比为9:3:3:1(或其变式) 性状分离比为3:1(或及其变式) 21 22 例：(必修2 P10)若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表现型，但比例为双显42%∶单显8%∶单显8%∶双隐42%，试解释可能的原因？ A A B a a b B b 可产生的配子类型： ___和___ AB ab 发生交叉互换后可产生的配子类型： _____、____、 _____、____、 AB ab Ab aB “两多” “两少” 如42% 如8% 答：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发生交叉互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。 拓展：基因的自由组合与基因的连锁、互换 23 (1)基因的自由组合 产生配子 ； 自交后代 表型 ； 性状分离比 ； 基因型 ； 测交后代 表型 ； 性状分离比 ； 基因型 ； 4种　 4种　 9:3:3:1 4种　 1:1:1:1 4种　 9种　 24 (1)基因的完全连锁(不考虑互换) 产生配子 ； 自交后代 表型 ； 性状分离比 ； 基因型 ； 测交后代 表型 ； 性状分离比 ； 基因型 ； 2种　 2种　 3:1 1AaBb 1aabb 2种　 1:1 1AABB 2AaBb 1aabb 2种:　 3种:　 25 (1)基因的完全连锁(不考虑互换) 产生配子 ； 自交后代 表型 ； 性状分离比 ； 基因型 ； 测交后代 表型 ； 性状分离比 ； 基因型 ； 2种　 3种　 1:2:1 1Aabb 1aaBb 2种　 1:1 1AAbb 2AaBb 1aabb 2种:　 3种:　 26 某实验室将两个某抗虫基因成功导入玉米植株体内，将抗虫植株自交发现：部分植株后代抗虫：不抗虫=3:1，部分植株后代抗虫：不抗虫=15:1。试解释这种现象 ①若抗虫：不抗虫=3:1 ②若抗虫：不抗虫=15:1 两个抗虫基因插入一对同源染色体中的一条上 两个抗虫基因分别插入两对同源染色体上，且只要有抗虫基因就表现抗虫性状。 孟德尔遗传规律的应用 27 知识点一、判断基因是否遵循自由组合定律(常考点) 2.根据子代表型总份数判断(以两对等位基因为例) 若两对等位基因遵循自由组合定律，则F1自交产生的F2表型比例总份数为42=16份，故子代性状分离比总份数为16份，则遵循自由组合定律。 若两对等位基因遵循自由组合定律，则F1测交产生的F2表型比例总份数为22=4份，故子代性状分离比总份数为4份，故遵循自由组合定律。 （1）自交类型: （2）测交类型: 28 $