内容正文:
提出问题
为什么F2中出现3:1的性状分离比?
作出假说
遗传因子决定生物的性状
遗传因子成对存在
遗传因子在形成配子时分离
雌雄配子在受精时随机结合
演绎推理
Dd×dd测交后代分离比为1:1
实验验证
实验结果与推理符合,说明假说正确
得出结论
分离定律:
性状分离现象:
对分离现象的解释:
预测测交结果:
进行测交实验:
分离定律的发现过程
——假说—演绎法
产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
Dd
体细胞
D
d
配子
分离定律只适用于一对相对性状的遗传
温故知新:研究分离定律的科学方法
1
第五单元 遗传的基本规律
第22讲 基因的自由组合定律
一轮复习:必修2 遗传与进化
自由组合定律
两对相对性状的杂交实验
假说
演绎法
问题:黄色皱粒和绿色圆粒是两个新的表型组合,9:3:3:1出现的原因
假说:在形成配子时,控制不同性状(如子叶颜色与种子形状)的基因互不干扰,独立分离和随机组合,形成各种配子,且各种配子结合的机会均等
演绎推理:测交
实验验证:进行测交实验
结论: 位于不同染色体上的两对或两对以上非等位基因,在配子形成过程中,同一对基因彼此分离,分别进入不同的配子;不同对的基因可自由组合(自由组合定律)
自由组合定律
实质:同源染色体分离,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合
时期:减数分裂后期
适用范围:进行有性生殖的真核生物、细胞核内染色体上的基因、一对相对性状的遗传
孟德尔成功的原因
选材:豌豆;
方法:运用假说—演绎法;
对结果进行统计学分析;
顺序:由一对相对性状到多对相对性状
验证方法
自交法
测交法
花粉鉴定法
单倍体育种法
基础题型突破
基因互作类:9∶3∶3∶1的变式
基因的累加效应
致死类
基因连锁现象
第22讲 基因的自由组合定律
为什么院子里只要是黄色豌豆都是饱满的圆粒,只要是绿色豌豆都是干瘪的皱粒?
控制粒型的遗传因子和控制颜色的遗传因子之间有必然的联系吗?
1.观察现象·提出问题
黄色圆粒
绿色皱粒
1、黄色圆粒和绿色皱粒中包含几对相对性状?
2对,分别是子叶的粒色和种子的粒形
粒形
圆粒
皱粒
粒色
黄色
绿色
一、两对相对性状的杂交实验
考点一 自由组合定律的发现
观察花园里的豌豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包括两种类型:一种是黄色圆粒的,一种是绿色皱粒的。决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢?
4
×
⊗
P
黄色圆粒
绿色皱粒
F1
黄色圆粒
F2
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
1、无论正交还是反交,F1均为黄色圆粒,说明哪种性状是显性性状?
说明:黄色对绿色是显性,
圆粒对皱粒是显性
2、F2中除了出现黄色圆粒和绿色皱粒外,还出现了两个非亲本性状,即黄色皱粒和绿色圆粒
♀
♂
♀
♂
正交、反交
重组类型:指F2中 与 不同的个体。
(不是基因型)
(不是F1)
亲本类型:指F2中表现型与亲本相同的个体。
皱粒
黄色
圆粒
绿色
性状自由组合:
表现型
亲本
3、为什么F2出现新的性状组合?
一、两对相对性状的杂交实验
考点一 自由组合定律的发现
3.F2中哪些是亲本具有的性状组合?哪些是亲本所没有的性状组合?
5
×
⊗
P
F1
F2
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
对每一对相对性状单独进行分析
3、每对相对性状的遗传是否遵循分离定律?
315 : 101 : 108 : 32
每一对相对性状的传递都遵循——分离定律
黄色种子数 315+101=416
绿色种子数 108+32=140
子叶颜色
黄色 :绿色 ≈ 3:1
圆粒种子数 315+108=423
皱粒种子数 101+32=133
种子形状
圆粒 :皱粒 ≈ 3:1
一、两对相对性状的杂交实验
考点一 自由组合定律的发现
F2中为什么会出现新的性状组合呢?F2中不同性状的比与一对相对性状杂交实验中F2的3:1数量比有联系吗?
6
×
⊗
P
F1
F2
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
9 : 3 : 3 : 1
315 : 101 : 108 : 32
(3黄色:1绿色)×(3圆粒:1皱粒)
9
黄色
圆粒
3
绿色
圆粒
3
黄色
皱粒
1
绿色
皱粒
F2的不同性状可以自由组合
把两对性状联系在一起分析
?
控制两对性状的遗传因子也发生了自由组合
4、F2中性状分离比接近于9:3:3:1,这与一对相对性状中F2的3:1的数量比有关吗?
一、两对相对性状的杂交实验
考点一 自由组合定律的发现
从数学角度分析:F2四种性状表现比例9:3:3:1与3:1有何关系?
7
分析问题:
结果 结论
F1全为黄色圆粒 说明___________为显性性状
F2中圆粒:皱粒=3:1 说明种子粒形的遗传遵循_____定律
F2中黄色:绿色=3:1 说明种子粒色的遗传遵循_____定律
F2中出现两种亲本类型(黄
色圆粒、绿色皱粒),出现两种
新性状(绿色圆粒、黄色皱粒) 说明不同性状之间
进行了___________
即:(3黄色:1绿色)(3圆粒:1皱粒)
=9黄色圆粒:
3黄色皱粒:
3绿色圆粒:
1绿色皱粒
9:3:3:1是(3:1)2的展开式。
黄色和圆粒
分离
分离
自由组合
一、两对相对性状的杂交实验
考点一 自由组合定律的发现
YR
yr
yR
Yr
F1配子
Y
R
r
y
×
P
F1
YYRR
yyrr
YyRr
YR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
配子
分离
分离
自由组合
F1产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,且数量比为1:1:1:1
假说1:圆粒与皱粒分别由R、r控制;
黄色与绿色分别由Y、y控制。
假说2:在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,
不同对的遗传因子可以自由组合。
假说3:受精时,雌雄配子结合是随机的。
Q2:上述两个亲本产生的配子又是如何表示?
Q1:上述两个亲本的遗传因子组成如何表示?
Q3:F1能产生几种配子?比例如何?
1 : 1 : 1 : 1
(1)假说内容
2.提出假说·解释现象
考点一 自由组合定律的发现
不同性状之间发生了新的组合,是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢? 产生配子后,如何形成F2?
9
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_:
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
F1
配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
♂
♀
(3)结果分析
①精卵结合方式有 种
②基因型____种
③表现型____种
4
9
16
假说3:受精时,雌雄配子结合是随机的。
2.提出假说·解释现象
纯合子
双杂
棋盘法
考点一 自由组合定律的发现
10
遗传因子组成共_______种:
纯合子(能稳定遗传)共_______,
双杂合子_______,
单杂合子共________。
F2中,杂合黄圆占________;
黄圆中,杂合黄圆占______。
F2中,遗传因子组成与亲本相同的占_________。
9
4/16
4/16
8/16
8/16
8/9
2/16
F2中,亲本类型的个体________,
重组类型个体占________。
10/16
6/16
②提出假说
根据对F2统计结果,回答下列问题:
棋盘法
考点一 自由组合定律的发现
基因型的种类及数量关系:
Yy
1/4YY
2/4Yy
1/4yy
1/4RR
2/4Rr
1/4rr
1/16yyRR
2/16yyRr
1/16yyrr
表型的种类及数量关系:
3/4黄
1/4绿
3/4圆
1/4皱
9/16黄圆
3/16黄皱
3/16绿圆
1/16绿皱
×
×
子代基因型
1/16YYRR
2/16YYRr
1/16YYrr
×
×
粒形
粒色
Rr
单独处理,彼此相乘
1/4RR
2/4Rr
1/4rr
1/4RR
2/4Rr
1/4rr
2/16YyRR
4/16YyRr
2/16Yyrr
3/4圆
1/4皱
子代表型
分枝法
对F2统计结果分析:
考点一 自由组合定律的发现
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
测交
测交实验:让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果,如左图所示 。
P
YR
yr
yR
Yr
yr
F1
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
黄色皱粒
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色圆粒
1 : 1 : 1 : 1
yyrr
YyRr
×
3.设计实验·演绎推理
演绎推理结果
黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒
比例 黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒
≈1:1:1:1
考点一 自由组合定律的发现
F1是否真的产生了4种等量的配子?这在当时是无法直接看到的。请你设计方案证明,并说出理由! 孟德尔为什么要做正反交的测交实验?是否重复多余? 无论以F1作母本还是父本,均能产生4种类型的配子,且数量比为1:1:1:1。只有F1既能产生4种等量的雌配子,又能产生4种等量的雄配子,F2中才会出现9:3:3:1的数量比。
13
(1)实验结果:
黄色圆粒
杂种子一代
绿色皱粒
隐性纯合子
×
(2)实验结论:
性状组合 黄色
圆粒 黄色
皱粒 绿色
圆粒 绿色
皱粒
实际
籽粒数 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
不同性状的数量比
4.实施实验
1 : 1 : 1 : 1
测交实验的结果符合演绎的设想,因此可以证明,孟德尔对自由组合现象的解释是完全正确的。
即F1在形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子是可以自由组合的。
考点一 自由组合定律的发现
14
实验现象
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
实验结果与预期相符,假说正确。
设计测交实验,推导并预测实验结果。
实施测交实验,统计实验结果。
两对相对性状的杂交实验(杂交和自交)。
F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,
不同对的遗传因子可以自由组合。
F2中为何出现新的性状组合?它们之间有什么数量关系?
一、基因自由组合定律的发现过程
——假说-演绎法
考点一 自由组合定律的发现
(1)内容:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的;
在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此______,
决定不同性状的遗传因子__________。
互不干扰
自由组合
分离
(2)研究对象:
位于非同源染色体上的非等位基因
(4)适用范围:
① 有性生殖的真核生物的性状遗传。
② 细胞核遗传(不适用于细胞质遗传等)
③两对及两对以上相对性状的遗传。
(3)发生时间:
减Ⅰ后期(有性生殖形成配子时)
二、孟德尔第二定律——自由组合定律
[温馨提示]配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合
同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律
注意:不适用原核生物和病毒
考点一 自由组合定律的发现
一对相对性状只遵循分离定律 归纳总结·得出结论
16
[温馨提示]
①个数≠种类数,雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同,4种雄配子比例相同,但雄配子数远远多于雌配子数。
②同源染色体上的非等位基因不能自由组合。
③配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
位于不同染色体上的两对或两对以上非等位基因,在配子形成过程中,同一对基因彼此分离,分别进入不同的配子;不同对的基因可自由组合。
①同源染色体上的等位基因随同源染色体的分离而分离;
②非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
(5)自由组合定律细胞学基础:
考点三 基因自由组合定律的应用
1、下图中哪些过程可以体现分离定律的实质?哪些过程体现了自由组合定律的实质?
分离定律
分离定律
自由组合定律
精卵随机结合
①两大遗传定律在生物的性状遗传中同时进行,同时起作用。
②分离定律是自由组合定律的基础。
易错辨析
18
2.甲图表示基因在染色体上的分布情况,
其中哪组不遵循基因的自由组合定律?为什么?
Aa、Dd
BB、Cc
分别位于同一对同源染色体上,不遵循自由组合定律。
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。
若非等位基因位于一对同源染色体上,
则只遵循分离定律,而不遵循自由组合定律,我们把这样的现象称为连锁现象。
易错辨析
19
AaBb
Ab
ab
AB
aB
(1)自交法
(2)测交法
具有相对性状的纯合亲本杂交
F1杂合子自交
后代性状分离比为9:3:3:1
符合基因自由组合定律
双杂合子
隐性纯合子
子代性状分离比为1:1:1:1
符合基因自由组合定律
1. 验证什么?
验证F1产生了4种数量相等的配子,比例为1:1:1:1
2.验证自由组合定律的方法
解题关键:获得双杂合子
考点二 基因自由组合定律的验证
1.思路:通过观察某些现象,可以说明杂合体(如AaBb)能产生4种配子。
20
(3)花粉鉴定法(配子法)
1 : 1 : 1 : 1
(4)单倍体育种法
有一定局限性,相应性状需在花粉中表现。
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律。
考点二 基因自由组合定律的验证
21
思路:通过实验结果,来说明杂合体能产生4种配子,比例1:1:1:1
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的性状分离比为 ,则遵循基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为 ,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制,则遵循自由组合定律
花粉鉴
定法 F1若有四种花粉,比例为 ,则遵循自由组合定律
单倍体
育种法 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表型,且比例为 ,则遵循自由组合定律
9∶3∶3∶1
1∶1∶1∶1
1∶1∶1∶1
1∶1∶1∶1
考点二 基因自由组合定律的验证
1.选材
选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要条件。
3.数学方法
4.逻辑方法
5.创新性地验证假说
运用统计学方法对实验结果进行分析,从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例,并最终解释了这些现象。
运用假说—演绎法这一科学方法。
设计了测交实验
2.顺序
从一对相对性状着手研究,再研究多对相对性状。
6.孟德尔自身
锲而不舍的科研精神
1、孟德尔获得成功的原因
考点三 基因自由组合定律的应用
23
高杆易
倒伏
条锈病
(1)动植物杂交育种
【问题1】小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt),用什么方法能培育出矮秆抗锈病(ddTT)的优良新品种?
高秆抗锈病 矮秆不抗锈病
DDTT
ddtt
…
矮秆抗锈病
ddTT
2、孟德尔遗传规律的应用
杂交育种:有目的的将具有不同优良性状的两个亲本杂交,组合两个亲本的优良性状,经过多代筛选和培育,最后筛选出所需要的优良品种
考点三 基因自由组合定律的应用
24
【问题1】小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性,现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt),用什么方法能培育出矮秆抗锈病(ddTT)的优良新品种?
F1
F2
P 高秆抗锈病 矮秆不抗锈病
DDTT
ddtt
DdTt
高秆抗锈病 矮秆抗锈病 高秆不抗锈病 矮秆不抗锈病
F3
方法:
连续自交,直至不出现性状分离为止
矮秆抗锈病 ddTT
高秆抗锈病
ddTt
ddTT
……
……
杂交
自交
选优
连续自交
选优
新品
可以将其种子直接卖给农民作为良种吗?
9D_T_
3ddT_
3D_tt
1ddtt
考点三 基因自由组合定律的应用
培育优良品种均需要连续自交吗? 哪一代能找到我们所需的优良品种?
25
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
【问题2】利用长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)?
?
P 短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
×
F1 长毛立耳猫
BbEe
♀、♂互交
F2 B_E_
B_ee
bbE_
bbee
与bbee测交
如果后代全为长毛猫,则亲本为:
若后代发生性状分离,则亲本为:
(1)动植物杂交育种
BBee(能稳定遗传)
Bbee
考点三 基因自由组合定律的应用
BBee雌雄个体相互交配, Bbee雌雄个体相互交配不可行,因为无法区分 BBee和Bbee 哪一代能找到我们所需的优良品种?
26
例:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因P控制),母亲的表现型正常,他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑(由隐性致病基因d控制,基因型为dd)的小孩。请推断父亲和母亲的基因型,并预测他们再生一个小孩:
父亲的基因型 母亲的基因型 。
(1)患多指(P_)的概率:
(2)患先天聋哑(dd)的概率:
(3)只患多指的概率:
(4)只患先天聋哑的概率:
(5)两病皆患的概率:
(6)不患病的概率:
(7)只患一种病的概率:
(8)患病的概率:
½×3/4=3/8
½×1/4=1/8
½×1/4=1/8
(1-1/2)×(1-1/4)=3/8
½×3/4+1/2×1/4=1/2
PpDd
ppDd
½
(2)指导医学实践:为遗传病的预测和诊断提供理论依据
1/4
=两病皆患+只患一种病的概率
=1-不患病的概率
=1-3/8=5/8
考点三 基因自由组合定律的应用
27
(2)医学实践(利用自由组合定律计算患遗传病的概率)
序号 类 型 计算公式
1 患甲病的概率为m 则不患甲病的概率为
2 患乙病的概率为n 则不患乙病的概率为
3 只患甲病的概率
4 只患乙病的概率
5 同患两种病的概率
6 只患一种病的概率
7 患病概率
8 不患病概率
1-m
1-n
m(1-n)
(1-m)n
mn
m(1-n)+(1-m)n
1-(1-m)(1-n)
(1-m)(1-n)
患甲病
患乙病
不患病
两病皆患
考点三 基因自由组合定律的应用
28
3、孟德尔遗传规律的再发现
1.1909年,丹麦生物学家 把“遗传因子”叫做 。
2.因为孟德尔的杰出贡献,他被世人公认为 。
约翰逊
基因
遗传学之父
基因
表型(表现型)
等位基因
孟德尔的“遗传因子”
是指生物个体所表现出来的性状
如: 豌豆种子的黄色、绿色。
控制相对性状的基因 如:黄色基因Y与y, 高茎基因D与d
基因型
是指与表型有关的基因组成 如: YY、 Yy 、yy
3.几个概念:
考点三 基因自由组合定律的应用
基因的分离定律 基因的自由组合定律
研究的相对性状
涉及的遗传因子
F1配子的种类
及比例
F2基因型及比值
F2表现型及比值
F1测交后代表现型种类及比值
遗传实质
联系
一对
两对(或多对)
一对
两对(或多对)
2种;比值相等
4种(2n种);比值相等
3种;1︰2︰1
9种(3n种);(1:2:1)n
2种;显︰隐=3︰1
4种(2n种);9:3:3:1(3:1)n
2种;1︰1
4种(2n种);1:1:1:1(1:1)n
F1形成配子时,成对的等位基因发生分离,分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
F1形成配子时,决定同一性状的成对的等位基因彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时,
且同时起作用;分离定律是自由组合定律的基础
考点三 基因自由组合定律的应用
30
完全连锁现象(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:
性状分离比 ;
基因型 ;
1:2:1
1Aabb 1aaBb
1AAbb 2AaBb 1aaBB
产生配子 ;
自交
后代
表型 ;
测交
后代
表型 ;
性状分离比 ;
2种
3种
2种
1:1
2种
3种
基因型 。
知识拓展
1.如果孟德尔研究的两对基因是位于一对同源染色体上,杂交实验结果将会怎样?
Y
y
R
r
产生配子:4种,比例为1∶1∶1∶1
自交后代
表型:4种,比例为9∶3∶3∶1
基因型:9种
测交后代
表型:4种,比例为1∶1∶1∶1
基因型:4种,比例为1∶1∶1∶1
Y
y
R
r
产生配子:2种,比例为1∶1
自交后代
表型:2种,比例为3∶1
基因型:3种
测交后代
表型:2种,比例为1∶1
基因型:2种,比例为1∶1
拓展:自由组合与连锁的比较
2.如果孟德尔研究的两对基因是位于一对同源染色体上,杂交实验结果将会怎样?
Y
y
R
r
产生配子:2种,比例为1∶1
自交后代
表型:3种,比例为1∶2∶1
基因型:3种
测交后代
表型:2种,比例为1∶1
基因型:2种,比例为1∶1
3.根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置?
YyRr 表型比例
拓展:自由组合与连锁的比较
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。
习题应用
34
自交法
实验方案
结果分析
判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
1.自交法
具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1自交,观察F2的性状分离比。
(1)若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比,
则这两对基因位于2对同源染色体上。
(2)若子代出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比,
则这两对基因位于1对同源染色体上。
考点三 基因自由组合定律的应用
2.测交法
测交法
实验方案
结果分析
具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1与隐性纯合子杂交,观察F2的性状比例。
(1)若子代性状比例为1∶1∶1∶1,则这两对基因位于2对同源染色体上
(2)若子代性状比例为1∶1,则这两对基因位于1对同源染色体上。
考点三 基因自由组合定律的应用
一、“拆分法”求解自由组合定律的计算问题
解题技巧:将多对等位基因的自由组合分离为若干分离定律问题分别分析,再运用乘法原理进行组合。
1.配子类型及概率的问题
例1:如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式的种数。
具多对等位基因的个体 解答方法 举例(基因型为AaBbCc的个体)
产生配子的种类数 每对基因产生配
产生某种配子的概率
b.再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4= 32 种结合方式。
a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生 8 种配子,AaBbCC产生 4 种配子。
每对基因产生配子种类数的乘积
配子种类数为
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2×2×2=8种
每对基因产生相应配子概率的积
产生ABC配子的概率为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8
8
4
32
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
2.基因型类型及概率的问题
思路:A、求出每对基因相交产生的子代的基因型种类及概率
B、根据题干需要相乘得出结果
例2:AaBBCc与AaBbCc相交,求其后代的基因型种类数及子代基因型为aaBBcc的概率。
①先拆分为三对基因
Aa×Aa→后代有3种基因型(1/4AA∶2/4Aa∶1/4aa);
Bb×BB→后代有2种基因型(1/2BB∶1/2Bb);
Cc×Cc→后代有3种基因型(1/4CC∶2/4Cc∶1/4cc)。
②后代中基因型有3×2×3=18种。
③后代中aaBBcc的概率:(aa)×(BB)×(cc)=1/32。
一、“拆分法”求解自由组合定律的计算问题
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数
AaBbCc×AabbCc后代中表型A_bbcc出现的概率计算
3.表型类型及概率的问题
例3:BbCcDd×BbCCdd,则后代中
①杂合子的概率为________。②与亲代具有相同基因型的个体概率为______。
③与亲代具有相同表现型的个体概率为______。
⑤杂交后代中bbCcDd和BbCCdd的概率分别是 、 。
7/8
1/4
3/4
1/16
1/8
【提醒】先求纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率。
可分为三个分离定律问题:
Aa×Aa→后代有 2 种表型(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有 2 种表型(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有 2 种表型(3C_∶1cc)
AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表型
3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
一、“拆分法”求解自由组合定律的计算问题
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
1.AaBbCc×aaBbCC,则后代中
①杂合子的概率为________。
②与亲代具有相同基因型的个体概率为______。
③与亲代具有相同表现型的个体概率为______。
④基因型为AAbbCC的个体概率为______。
⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为______。
7/8
1/4
3/4
0
1/4
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率。
课堂随练
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
40
子代性状比 亲本基因型
3:1
1:1
1:0
Aa×Aa
Aa×aa
AA×__
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
aa×aa
根据子代分离比解题:
(1)9:3:3:1=
(Aa×Aa)
(Bb×Bb)
AaBb×AaBb
(3:1)×(3:1)
子代:
亲本:
二、已知子代求亲代的“逆推型”题目
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
41
子代性状比 亲本基因型
3:1
1:1
1:0
Aa×Aa
Aa×aa
AA×__
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
aa×aa
(2)1:1:1:1=
(Aa×aa)
(Bb×bb)
AaBb×aabb
或Aabb×aaBb
(1:1)×(1:1)
(3)3:3:1:1=
(3:1)×(1:1)
(Aa×Aa)
(Bb×bb)
AaBb×Aabb
(4)3:1=
(3:1)×(1:0)
(Aa×Aa)
(BB×BB)或(BB×Bb)或
(BB×bb)或(bb×bb)
具体情况具体分析
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
42
1、若有两亲本杂交,后代性状出现了1:1:1:1的比例,能否确定两亲本的遗传因子组成就是YyRr和yyrr?
2、若有两亲本杂交,F2性状出现了9:3:3:1的比例,能否确定两亲本的遗传因子组成就是YYRR和yyrr?
还可能是Yyrr和yyRr
F2性状出现了9:3:3:1的比例,则F1的遗传因子组成是YyRr,
则亲本P的遗传因子组成还可能是YYrr和yyRR
3.水稻的高秆(D)对矮秆(d)是显性,抗锈病(R)对不抗锈病(r)是显性,这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交,其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1,则乙水稻的基因型是( )
A.Ddrr或ddRr B.DdRR C.ddRR D.DdRr
A
课堂随练
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
43
1.黄圆(YyRr)豌豆与与某豌豆杂交,后代为黄圆:绿圆:黄皱:绿皱=3:3:1:1,求某的基因型。
黄
某
×
黄
绿
1 : 1
yy
圆
(Yy)
(Rr)
×
某
圆
皱
3 : 1
Rr
所以某的基因型为:
yyRr
拆
合
习题巩固
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
将高秆(T)无芒(B)小麦与矮秆无芒小麦杂交,后代中出现高秆无芒、高秆有芒、矮秆有芒、矮秆无芒四种表现型,且比例为3∶l∶1∶3,则亲本的基因型为 ( )
A.TtBb×ttBb B.ttBB×TtBB
C. TTBB×TtBb D.TTBb×TtBb
A
习题巩固
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
杂交中的基因对数 F1杂种形成的配子数 F2基因型数 F2表现型数
F2性状分离比 F2全显性比例 F2隐性性比例
1对
2对
3对
4对
。。。。
n对
Aa
2
3
2
3:1
3/4
1/4
AaBb
2*2=4
32=9
4
9:3:3:1
9/16
1/16
AaBbCc
23=8
33=27
8
(3:1)3
(3/4)3
(1/4)3
AaBbCcDd
24=16
34=81
16
(3:1)4
(3/4)4
(1/4)4
2n
3n
2n
(3:1)n
(3/4)n
(1/4)n
三、多对基因控制生物性状的分析
1.n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
考点三 基因自由组合定律的应用
2.判断控制性状的等位基因对数的方法
(1)巧用“性状比之和”,快速判断控制遗传性状的基因的对数。
a.自交情况下,得到的“性状比之和”是4 的几次方,就说明自交的亲代中含有几对等位基因;
b.测交情况下,得到的“性状比之和”是 的几次方,则该性状就由几对等位基因控制。
(2)两步法分析涉及多对等位基因的遗传问题
第一步,确定控制某性状的等位基因的对数:常用“拆分法”把题中出现的概率——如1/64进行拆分,即1/64=(1/4)3,从而推测控制一对相对性状的等位基因对数(3对)。
第二步,弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后,用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例,然后进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
4
2
几对等位基因
几对等位基因
(1/4)
三、多对基因控制生物性状的分析
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
2.判断控制性状的等位基因对数的方法
(3)利用(3/4)n、(1/4)n推导
依据n对等位基因自由组合且为完全显性时,F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n,隐性纯合子所占比例是(1/4)n,可快速推理基因型。
显性基因
隐性纯合子
练习:某种雌雄同株的植物,植株有抗病和易感病一对相对性状,花色有红色和白色一对相对性状。现用红花抗病植株和白花易感病植株杂交,F1都是红花抗病植株,F1个体自交得F2,F2中红花抗病:白花抗病:红花易感病:白花易感病=54:42:18:14。请回答下列问题:
(1)该植物的花色至少受_____对基因控制,遵循_______________定律,原因是____________________________________________。
两
基因自由组合
F2中红花∶白花=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,因此遵循孟德尔自由组合定律
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
3
1. 基因互作
序号 条件 自交后代比例 测交后代比例
1
2
9:6:1
1:2:1
9:7
1:3
(9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb)=9:7
(9A_B_):(3A_bb+3aaB_):(1aabb)=9:6:1
三、和为16的自由组合定律的特殊比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现
两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状
13(9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb
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
13:3
3:1
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
序号 条件 自交后代比例 测交后代比例
4
5
(9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+1aabb)=9:3:4
或(9A_B_):(3aaB_):(3A_bb+1aabb)=9:3:4
9:3:4
1:1:2
15:1
3:1
(9A_B_+3A_bb+3aaB_):(1aabb)=15:1
某一种隐性基因成对存在时表现为双隐性性状,其余正常表现
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现
6
7
双显性基因和一种单显性基因存在时都表现为同一种性状,而另一种单显性为一种性状,双隐表现为一种性状
12:3:1
2:1:1
单显为一种表型,其余为另一种表型,即A_B_和aabb一种表型,A_bb和aaB_为一种表型
10∶6
1∶1(2∶2)
(9A_B_+3A_bb):(3aaB_):1aabb=12:3:1
或(9A_B_+3aaB_):(3A_bb):1aabb=12:3:1
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
2. 显性基因累加效应(“和”为16)
相关比较 举例分析(以基因型AaBb为例)
自交后代比例 测交后代比例
显性基因在基因型中的个数影响性状原理 A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强
显性基因在基因型中的个数影响性状表现
AABB∶(AaBB、AABb)∶
(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶4∶6∶4∶1
AaBb∶(Aabb、aaBb)∶Aabb=1∶2∶1
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
1.某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型AA的植株表现为大花瓣,Aa的为小花瓣,aa的为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣是红色,rr的花瓣为黄色,两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交,则下列有关判断错误的是( )
A.子代共有9种基因型 B.子代共有4种表现型
C.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例约为1/3
D.子代的所有植株中,纯合子约占1/4
B
课堂随练
2.控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是 ( )
A.6~14厘米 B.6~16厘米 C.8~14厘米 D.8~16厘米
C
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
此题运用拆分法求解,Aa×Aa后代有3种基因型,3种表现型;
Rr×Rr后代有3种基因型,2种表现型。故AaRr自交后代有3×3=9种基因型,有5种表现型。子代有花瓣植株占12/16=3/4,其中,AaRr(4/16)所占的比例约为1/3。子代的所有植株中,纯合子占4/16=1/4。
52
3.某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代,下列相关叙述正确的是( )
A.子一代的表型及比例为红色∶黄色=9∶7
B.子一代的白色个体的基因型为Aabb和aaBb
C.子一代的表型及比例为红色∶黄色∶白色=9∶3∶4
D.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
C
课堂随练
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
1. 胚胎致死或个体致死
______________
______________
_______
_______
______________
4:2:2:1
1:1:1:1
6:3:2:1
6:3:2:1
1:1:1:1
四、致死遗传现象——以双杂合子自交为例
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
______________
______________
___
___
___
___
9:3:3
1:1:1
9:3
9:3
1:1
1:1
1. 胚胎致死或个体致死
四、致死遗传现象——以双杂合子自交为例
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
2. 配子致死或配子不育
8:2:2
ab的雌配子或雄配子致死
_______
_______
5:3:3:1
7:3:1:1
若为配子致死型,则可先将该配子除去后,重新计算这类配子的比例,再用棋盘法进行推导。
四、致死遗传现象——以双杂合子自交为例
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒ ;
4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒ 。
3.解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析。如:
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
某一对显性基因纯合致死
两对显性基因有一对纯合即致死
四、致死遗传现象——以双杂合子自交为例
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中,存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交,后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、不抗病窄叶比例的原因的分析,错误的是( )
A.若为5∶1∶1∶1,可能是基因型为Ab和aB的花粉不育
B.若为4∶2∶2∶1,可能是基因A和基因B纯合致死
C.若为5∶3∶3∶1,可能是基因型为AB的花粉不育
D.若为6∶3∶3∶1,可能是基因A纯合致死
D
考点四 基因自由组合定律重点题型突破
白色物质黄色物质红色物质
$