内容正文:
第2部分 遗传与进化
专题8 分离定律和自由组合定律
高考生物学
新高考适用
重难透析
目 录
考点1 基因的分离定律
考点2 基因的自由组合定律
考点3 连锁与互换
考点1 基因的分离定律
一、孟德尔一对相对性状的杂交实验
重难透析
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易混易错 演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是进行测交实验对演
绎推理的结果进行验证。
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小表达 [2022全国甲,32(1)]玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花
序),但也有的是雌雄异株植物。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种
纯合体玉米植株。若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法
是____________________________________________________________________
__________________________________________。
蕊柱头上,再套上纸袋
在花蕾期去除甲的全部雄蕊并套上纸袋,在甲雌蕊成熟时采集丁的花粉涂在甲的雌
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二、基因分离定律的实质和验证方法
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知识拓展 回交
回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配,通过与亲本之一多次回交可使后代积
累越来越多该亲本的遗传物质/优良性状。原理:甲与乙杂交子一代中,子一代细胞核中
的遗传物质有50%是甲提供的,子一代与甲回交一代的细胞核中,甲的遗传物质占75%,
每多一次回交,细胞核中非甲的遗传物质就会减少一半,经连续多次回交和选择后,可认
为细胞核中的遗传物质已完全被甲取代。
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思路 实例分析
性状显隐性的判断 以表型黄色、白色为例:
黄色×白色→子代均为黄色
黄色是显性性状。
黄色×黄色→黄色∶白色=3∶1(或描
述为子代出现白色或子代发生性状
分离) 黄色是显性性状 (1)实例:豌豆花的顶生和腋生是一对
相对性状,由一对等位基因A、a控制,
根据下表中的三组杂交实验结果,分
析甲、乙、丙、丁的基因型。
(2)分析:甲×丁,子代全为腋生,则腋生为显性性状,推断亲本组合为AA×aa,丁为AA,甲为aa。甲×乙、甲×丙两组子代均为腋生∶顶生≈1∶1,可推断亲本组合均为Aa×aa,故乙和丙均为Aa
亲代基因型(亲本组合)与子代性状表
现的推断
三、根据子代推测亲代表型、基因型
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四、连续自交与连续自由交配
项目 计算方法 其他
连续
自交 种群中的个体基因型均为Aa,自交n代的过程如图:
在育种过程中常会涉及淘汰某些特定类型的植株,若淘汰基因型为aa的植株,计算方法如图:
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连续自
由交配 种群中个体的基因型均为Dd,连续自由交配n代,杂合子Dd所占比例为1/2,显性纯合子DD所占比例为1/4,隐性纯合子dd所占比例为1/4,分析如下:在理想状态下(种群足够大、没有突
变和自然选择等),个体间随机交配,各等位基因的基因频率在遗传中是稳定不变的。种群中个体的基因型均为Dd,则D=1/2、d=1/2,自交n代后,子代基因频率仍为D=1/2、d=1/2,故
自交n代后:DD=(1/2)2=1/4,dd=(1/2)2=1/4,Dd=1/2×1/2×2=1/2 在育种过程中常会涉及淘汰某些特定类型的个体,若淘汰基因型为dd的个体,计算方法如图:
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技巧点拨 DD的配子为D=1,Dd的配子为D= 、d= ,故 DD的配子为D= , Dd的配
子为D=d= × = 。
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五、分离定律的特例及相关解题思路
1.致死和不育
类
型 基因纯合导致个体或细胞死亡 配子致死/不育
显性纯合致死 隐性纯合致死 某基因导致雄配子全部致死/不育 某基因导致雄配子部分致死/不育
实
例 AA个体不能存活
aa个体不能存活
含A的雄配子不育
若含A的雄配子50%可育、50%不育
子代:Aa∶aa=2∶1,即
显∶隐=2∶1 子代:AA∶Aa=1∶2, 即全为显性 雌配子正常,雄配子只有a。子代:Aa∶aa=1∶1,即显∶隐=1∶1 雌配子正常,雄配子为A∶a=1∶2。子代:AA∶Aa∶aa=1∶3∶2,即显∶隐=2∶1
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不完全显性 F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的表现形式 Aa自交,子代出现1∶2∶1的性状分离比
复等位基因 若同源染色体的同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因 如ABO血型控制基因包括IA、IB、i,基因型有6种,A型:IAIA、IAi;B型:IBIB、IBi;
AB型:IAIB;O型:ii
母性影响 子代表型由母本基因型决定,而不受本身基因型的支配,如:
(1)此类遗传的性状分离比会延后一代出现,F2自交子代会出现3∶1的性状分离比;
(2)母性影响≠细胞质遗传,前者由核基因控制,后者由细胞质基因控制
2.其他特例
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从性遗传 常染色体上的基因控制的性状,在表型上与性别存在相关性。如绵羊的有角和无角遗传,公绵羊HH和Hh表现为有角,hh表现为无角;母绵羊HH表现为有角,Hh和hh表现为无角 受个体中激素水平等的影响
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考点2 基因的自由组合定律
一、孟德尔两对相对性状的杂交实验
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二、自由组合定律的实质:杂合子(如YyRr)减数分裂产生配子时,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。
小表达 aaBb和Aabb杂交后代的表型比例为1∶1∶1∶1,能否验证自由组合定律?为
什么?_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________________________。
的配子,只可验证分离定律
即双杂合子(如AaBb)可产生4种比例相等的配子,aaBb和Aabb都可产生两种比例相等
不能验证。验证自由组合定律,即验证非同源染色体上的非等位基因自由组合,
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解
题
技
巧 “拆分
法”求解
自由组合
定律问题
三、基因自由组合定律的解题技巧及应用
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解
题
技
巧
“逆向组
合法”推
断亲本基
因型 推测亲本基因型时,可将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分
析,再进行逆向组合,如:
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb;
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb;
(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×Aabb或AaBb×aaBb;
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)⇒AaBB×Aa__或Aabb×Aabb或AABb×__Bb或aaBb×aaBb
n对等位基因独立遗传的遗传规律(有n对相对性状的纯合亲本杂交) 亲本相对性状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 1∶1 2 3∶1 3 1∶2∶1
2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2
n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
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应用 为遗传病的检测和预防提供理论依据
指导杂交育种,如:不同优良性状亲本 F1 F2(选育符合要求个体) 纯合子
知识拓展 自由组合定律中的“致死问题”(以AaBb个体为例,两对基因为非同源染
色体上的非等位基因)
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类型 交配方式 后代基因型及比例
AA和BB致死 自交 (Aa∶aa)(Bb∶bb)=(2∶1)(2∶1)→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1
测交 (Aa∶aa)(Bb∶bb)=(1∶1)(1∶1)→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
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AA或BB致死
(以AA致死为例) 自交 (Aa∶aa)(B_∶bb)=(2∶1)(3∶1)→AaB_∶aaB_∶Aabb∶aabb=6∶3∶2∶1
测交 (Aa∶aa)(Bb∶bb)=(1∶1)(1∶1)→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
aa或bb致死
(以aa致死为例) 自交 (A_)(B_∶bb)=3×(3∶1)→A_B_∶A_bb=9∶3=3∶1
aabb致死 自交 A_B_∶A_bb∶aaB_=9∶3∶3
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四、9∶3∶3∶1的变式
AaBb自交后代比例 可能原因分析 AaBb测交后代比例
9∶6∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶
1
9∶7 AaBb∶(Aabb、aaBb、aabb)=1∶3
9∶3∶4 AaBb∶Aabb∶(aaBb、aabb)=1∶1∶
2
15∶1 (AaBb、Aabb、aaBb)∶aabb=3∶1
1∶4∶6∶4∶1 A、B作用效果相同,显性基因
数量越多,作用效果越强 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶
1
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技巧点拨 两对等位基因控制的性状,若子代表型比例之和是16,不管以什么样的比例
呈现,两对等位基因的遗传都符合基因的自由组合定律。
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考点3 连锁与互换
一、完全连锁和不完全连锁
完全连锁 不完全连锁
现
象
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解
释 B、V位于一条染色体上,b、v位于另
一条染色体上,且F1 BbVv(♂)个体减
数分裂过程中不发生同源染色体非
姐妹染色单体之间的交换
B、V位于一条染色体上,b、v位于另
一条染色体上,且F1 BbVv(♀)个体减
数分裂过程中发生了同源染色体非
姐妹染色单体之间的交换
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二、基因连锁或互换的判断及计算
完全
连锁 BbVv自交子代的性状比例不为9∶3∶3∶1,且子代性状只有2种或3种,则B/b和V/v可能完全连锁:
(1)若BbVv自交子代性状分离比为3∶1,则B、V位于同一条染色体上,b、v位于另一条染色体上,且未发生互换;
(2)若BbVv自交子代性状分离比为1∶2∶1,则B、v位于同一条染色体上,b、V位于另一条染色体上,且未发生互换
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当BbVv自交子代性状出现4种类型,但比例不满足9∶3∶3∶1及其变式时或当BbVv测交子代性状出现4种类型,但比例不满足1∶1∶1∶1及其变式时,可能为不完全连锁
(1)重组型配子的比例小于非重组(亲本)型配子的比例;
(2)配子概率:BV=bv、Bv=bV;
(3)自交:根据bbvv的比例(设为x)可计算出bv配子的概率 ( );
(4)测交:测交亲本之一为bbvv,配子为bv,故根据子代基因型可推出另一亲本产生配子的基因型及比例
实
例
分
析 自交 测交
利用基因型为BbVv的个体自交,后代基因型及比例为B_V_∶B_vv∶bbV_∶bbvv=19∶8∶8∶1,求重组率。
基因型为BbVv的个体作母本,与基因型为bbvv的父本进行杂交,后代基因型及比例为BbVv∶Bbvv∶bbVv∶bbvv=1∶2∶2∶1, 求重组率。
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知识拓展 控制同种性状不同隐性突变基因位置关系的判断
在大多数情况下,基因与性状并不是简单的一一对应关系,一个性状可以受到多个
基因的影响(多因一效性),如基因型为AABB的野生型植株中出现了白花隐性突变体,
该白花突变体基因型可能为AAbb、a1a1BB、a2a2BB……,突变基因之间的位置关系可
能存在以下情况:
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位置关系 野生型 白花类型1 白花类型2 F1(两白花类型
杂交) F2(F1自交)表型
及比例
两突变基因为
等位基因 均为白花
两突变基
因为非等
位基因 非同源染色
体上的非等
位基因 野生型∶白花
=
9∶7
同源染色
体上的非
等位基因 野生型∶白花
=
1∶1
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(1)根据表可知,两突变体杂交,若后代均为突变型,则两突变基因为等位基因;若后代均
为野生型,则两突变基因为非等位基因,然后根据F1自交后代的表型判断两突变基因的
位置关系。
(2)当两突变基因是位于同源染色体上的非等位基因时,若同源染色体的非姐妹染色单
体间不发生交换,则F2中野生型∶白花=1∶1;若发生交换,则野生型植株比例要高于白
花植株比例(具体多出的比例受两基因之间交换概率,即互换率的影响)。
目 录
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