内容正文:
讲师:xxx
自由组合定律
考点一两对相对性状的杂交实验
知识点1 两对相对性状杂交实验过程
知识点2 基因的自由组合定律分析
知识点3 孟德尔获得成功的原因及规律应用
重难点透析 自由组合定律的实验验证方法
考点二 自由组合定律的常规解题规律和方法
知识点1 “拆分法”求解自由组合定律的计算问题
知识点2 已知子代推亲代(逆向组合法)
知识点3 多对基因控制生物性状的分析
知识点4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
考点三 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
知识点1 9∶3∶3∶1的变式(总和等于16
知识点2 基因数量累加效应
知识点3 致死类(和小于16的特殊分离比)
一轮复习 必修二
第一课时 分离定律 自由组合定律
讲师:xxx
分离定律
考点一 一对相对性状的杂交实验
知识点1 豌豆作为遗传材料的优点
重难点透析 常见遗传材料及优点
知识点2 人工异花传粉
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
知识点4 基因分离定律实质
考点二 性状分离比的模拟实验
知识点 性状分离比的模拟实验
考点三 基因分离定律重点题型突破
知识点1 显、隐性性状的判断
知识点2 基因型和表型互推
知识点3 自交与自由交配计算
知识点4 从性遗传
知识点5 分离定律中的致死问题
1.1 分离定律
讲师:xxx
考点一 一对相对性状的杂交实验
知识点1 豌豆作为遗传材料的优点
重难点透析 常见遗传材料及优点
知识点2 人工异花传粉
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
知识点4 基因分离定律实质
考点二 性状分离比的模拟实验
知识点 性状分离比的模拟实验
考点三 基因分离定律重点题型突破
知识点1 显、隐性性状的判断
知识点2 基因型和表型互推
知识点3 自交与自由交配计算
知识点4 从性遗传
知识点5 分离定律中的致死问题
2
③生长方面:生长周期短,子代数目多,便于_______________。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点1 豌豆作为遗传材料的优点
1.豌豆的 “遗传优势选择”
豌豆的优点:
①传粉方面:______传粉,闭花受粉,在自然状态
下一般都是____种。
自花
纯
②性状方面:
④操作方面:花大,便于进行______________操作。
人工异花授粉
统计学分析
思考:除此之外还可以选择什么作为遗传材料?
具有易于区分的性状。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点1 豌豆作为遗传材料的优点
重难点透析 常见遗传材料及优点
思考:除此之外还可以选择什么作为遗传材料?
共同点?
①相对性状明显,利于观察;②繁殖周期短,节省研究时间;③子代数目多,便于统计分析;
各自的独特优势
果蝇
大肠杆菌、噬菌体
实验鼠类
玉米
果蝇:染色体少的优点;
玉米:雌雄同株异花,杂交时去雄操作简便
(1)繁殖速度快(大肠杆菌:20分钟分裂一次,噬菌体:30分钟复制百代)
(2)结构简单(大肠杆菌为单细胞生物,噬菌体仅有DNA+蛋白质外壳)
鼠类:与人类遗传相似度高、基因操作完善、免疫稳定。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点2 人工异花传粉
1.人工异花传粉流程
时间:花蕊成熟前,花蕾期
雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上
去雄
套袋
人工授粉
套袋
两次套袋的目的:
防止外来花粉的干扰
何时?对象?
除去母本未成熟花的全部雄蕊
所有的传粉方式都一样吗?
目的:防止自花传粉
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点2 人工异花传粉
【拓展延伸】源于必修2 P2“相关信息”:
(1)玉米为雌雄同株且为 (填“单性”或“两性”)花。
两性花:雌雄蕊同在一朵花种上.
单性
雌花
雄花
雄蕊
雌蕊
单性花:一朵花,只有雄蕊或只有雌蕊
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点2 人工异花传粉
【拓展延伸】源于必修2 P2“相关信息”:图中两种受粉方式中,方式Ⅰ属于 (填“自交”或“杂交”),方式Ⅱ属于 (填“自交”或“杂交”),因此自然状态下,玉米能进行 。如果人工杂交实验材料换成玉米,则操作步骤为____________________________。
自交
杂交
自由交配
套袋→人工
授粉→套袋
【与交配方式相关的概念】
(1)杂交:
(2)自交:
基因型相同的同种生物体之间的交配。
基因型不同的同种生物体之间的交配。
①植物
②动物:
:自花(或同株异花)传粉。
基因型相同的动物个体间的交配。
思考:如果杂交和自交同时都有呢?
自由交配:在一个有性生殖的生物种群中,任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点2 人工异花传粉
方式 含义
杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程
自交 同一个体或基因型
相同个体间的交配
测交
正交
反交
回交
F1与隐性纯合子杂交
若甲为父本,乙为母本为正交,则为乙父本,甲为母本为反交
F1与两个亲本的任一个的交配
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点2 人工异花传粉
方式 含义 应用
杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程
自交 同一个体或基因型
相同个体间的交配
测交
正交
反交
回交
①将不同优良性状集中到一起,得到新品种
②通过后代表型及比例判断显隐性性状
①不断提高种群中纯合子的比例
②用于植物纯合子、杂合子的鉴定
①测定与之相交的基因型,产生配子的种类及比例
②用于高等动植物纯合子、杂合子的鉴定
①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传
②判断基因是位于常染色体上还是性染色体上
①与隐性亲本回交,检测F1基因型
②在育种中,加强杂种个体中某一亲本的性状表现
F1与隐性纯合子杂交
若甲为父本,乙为母本为正交,则为乙父本,甲为母本为反交
F1与两个亲本的任一个的交配
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
知识夯基
考向研析
2.孟德尔所进行的杂交组数: 正反交实验
高茎♀×矮茎♂
正交:
反交:
高茎♂×矮茎♀
3.在遗传图解中常用的符号:
P
♀
⊗
F1
F2
×
♂
4.孟德尔所进行的科学方法:
假说—演绎法
在观察和分析基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之则说明假说是错误的。
1.孟德尔所用的实验材料:纯种高茎豌豆×纯种矮茎豌豆
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
(1)观察现象,提出问题
高茎
787高茎 277矮茎
×
P:
F1
F2
矮茎
(杂交)
(自交)
×
高茎
(子一代)
(亲本)
(子二代)
高茎
784高茎 276矮茎
×
矮茎
(杂交)
(自交)
×
高茎
反交
正交
具有相对性状
表现为显性性状
隐性性状:一对相对性状的纯合亲本杂交,F1中未显现出来的性状。
显性性状:一对相对性状的纯合亲本杂交,F1中显现出来的性状。
相对性状:同种生物同一性状的不同表现
性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
亲本相对性状杂交 F1 的表现
F2 的表现
显性 隐性 显性 : 隐性
茎的高度 高茎 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1
种子的形状 圆粒 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
子叶的颜色 黄色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1
种皮的颜色 灰色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1
豆荚的形状 饱满 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1
豆荚的颜色(未成熟) 绿色 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1
花的位置 腋生 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1
F2出现的性状分离比3:1是偶然的吗?
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
(2)分析问题,提出假说
①生物的性状是由 决定的。
②体细胞中的遗传因子是 存在的。
③生物体在形成生殖细胞——配子时,
成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子。
④受精时,雌雄配子 结合。
遗传因子
成对
随机
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
(2)分析问题,提出假说
Dd
D
d
Dd
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F1
F2
配子
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
1
2
1
×
(1)配子的结合方式: 种。
(2)遗传因子组成 种,分别为 ,
其比例为 。
(3)产生后代的性状表现: 种,
分别为 ,其比例为 。
4
3
DD、Dd、dd
1∶2∶1
2
高茎、矮茎
3∶1
如何验证假说?
一种正确的假说,仅能解释已有的实验结果是不够的,还应该能够预测另一些实验结果。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
(3)演绎推理,验证假说
请试着写出图解,并预测实验结果?
P
配子
F1
高茎
高茎
矮茎
Dd
dd
d
×
测交
杂种子一代
隐性纯合子
D
d
Dd
dd
矮茎
1 : 1
测交:F1与隐性纯合子杂交
预期结果:
实际结果:
实际结果与预期结果一致,
假说正确,得出基因的分离定律。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
(4)归纳综合,总结规律
P
配子
F1
高茎
高茎
矮茎
Dd
dd
d
×
测交
杂种子一代
隐性纯合子
D
d
Dd
dd
矮茎
1 : 1
预期结果:
通过测交实验的结果可证实:
①F1是杂合子;
②F1产生了两种比例相等的配子;
③F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了分离。
总结:孟德尔的分离定律
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
分析问题,提出假说
观察现象,提出问题
演绎推理,验证假说
归纳综合,总结规律
(解释)
(设计测交实验并预测实验结果,进行测交实验进行验证)
(一对相对性状的豌豆杂交实验)
(统计分析,验证假说真伪)
假说演绎法
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
5.分析结果、得出结论
【易错提醒】演绎推理”≠ 实验验证,
演绎推理:属于理论指导过程,“想”“推测”测交实验结果。
测交实验:让F1与隐性纯合杂交进行实验验证,属实践过程,即“做”测交实验。
提醒:“提出假说”是在观察和分析的基础上提出问题以后,对提出的问题进行解释。
请思考:演绎推理过程等于测交实验吗?
【易错辨析】
(1)豌豆杂交实验中“去雄套袋”处理的对象是父本,去雄应在雌蕊刚刚成熟时进行。( ×)
(2)孟德尔定律支持融合遗传的观点。( )
(3)“F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3∶1”属于观察现象阶段。( )
(4)“生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中遗传因子成单存在;受精时,雌雄配子随机结合”属于演绎推理内容。( ×)
(5)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,且性状分离比接近1∶1”属于实验验证内容。( )
(6)孟德尔提出:配子形成过程中,位于同源染色体上的等位基因发生分离。( )
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 一对相对性状杂交实验分析
×
×
√
×
题述内容为孟德尔的假说内容
×
设计测交实验并预测其结果属于演绎推理的过程,真正进行测交并分析实验结果属于实验验证内容。
×
当时还没有等位基因和同源染色体的概念。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点4 基因分离定律的实质
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
基因
基因
基因
约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词取了个新名字,叫做基因,
P:
基因型:与表型有关的基因组成,即生物个体的遗传因子组成(如DD、dd)
(关系: 基因型+环境→表型)
表型:生物个体表现出来的性状(如高茎、矮茎)
【练一练】
①表型相同,基因型 相同。例如:高茎豌豆,基因型有DD和Dd
②基因型相同,表现型 相同。例如:水毛茛的叶。( 因素引起)
不一定
不一定
环境
约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词取了个新名字,叫做基因,并提出了表型、基因型的概念。
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点4 基因分离定律的实质
(1)等位基因:同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,如图中B和b、C和c、D和d。
(2)非等位基因:
B和b、C和c、D和d。
②A和b,
同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,
①A和D,
位于非同源染色体上的非等位基因,(遵循自由组合定律);
位于同源染色体上的非等位基因,(不遵循自由组合定律)
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点4 基因分离定律的实质
2.分离定律的实质、发生时间及适用范围
(1)右图能正确表示分离定律实质的是( )
C
(2)发生时间:
减数第一次分裂后期
同源染色体分开
等位基因分离
姐妹染色单体分开
相同基因分离
减数分裂I 减数分裂Ⅱ
在杂合子细胞中,等位基因随着同源染色体的分开而分离;杂合子产生数量相等的两种配子
思考:是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律?
(3)适用范围:
(2)有性生殖生物的性状遗传。
(1)真核生物的性状遗传。
(3)细胞核遗传。
(4)一对相对性状的遗传。
注意:原核生物、病毒、细胞质遗传及真核生物的无性生殖的遗传都 不遵循分离定律
一对相对性状的杂交实验
考点一
考向1 遗传学的基本概念
例1.下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的有几项( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状②在“性状分离比的模拟”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等③A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因④后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法⑥通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因
A.3项 B.4项 C.5项 D.6项
杂合子自交后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个成对基因中的一个,而不是只含一个基因,
A
相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现型,狗的卷毛与短毛不是相对性状
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点4 基因分离定律的实质
3.分离定律的验证方法
思路:通过观察某些现象,可以说明杂合体(如Dd)能够产生两种配子。
Dd
D
d
①自交法:
性状分离比为3∶1
②测交法:
杂合子
隐性纯合子
1∶1
(适用植物)
(适用动物和植物)
一对相对性状的杂交实验
考点一
知识点4 基因分离定律的实质
3.分离定律的验证方法
思路:通过观察某些现象,可以说明杂合体(如Dd)能够产生两种配子。
Dd
D
d
③花粉鉴定法
杂合子
两
1∶1
花药
两
1∶1
有一定局限性,相应性状需在花粉中表现P8
花药离体培养+秋水仙素诱导染色体数目加倍
④单倍体育种法
注意:如花瓣颜色、高茎矮茎等不能在花粉中表现
雄性生殖器官
雄配子
雌配子
模拟生殖过程中,雌雄配子随机结合
雌性生殖器官
1.实验目的
通过模拟实验,理解 的分离和 的随机结合与 之间的数量关系,体验孟德尔的假说。
遗传因子
配子
性状
2.实验原理
性状分离比的模拟实验
考点二
知识点 性状分离比的模拟实验
1.每个桶代表的是什么?桶中放入数量相等的两种彩球的含义是什么?
2.每次分别从两个桶内随机抓取一个彩球的含义是什么?
3.分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起模拟了什么过程?
4.为什么要将抓取的彩球放回原来的小桶内并摇匀?
5.按步骤(3)和(4)重复做30次以上,为什么?
思考:符合自然界的实际情况吗?
在自然界中,同种生物的雄配子一般多于雌配子。
性状分离比的模拟实验
考点二
考向 性状分离比的模拟实验
例1.如图所示,某同学用小球做遗传规律模拟实验,小球上的字母代表遗传因子,每次分别从两个小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。每次都将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。下列叙述错误的是( )
A.该实验是模拟遗传因子自由组合的过程
B.该实验模拟的过程属于基因重组
C.重复100次后,统计AB组合的概率约为25%
D.该实验可以模拟雌雄配子的随机结合
D
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点1 基因型和表型互推
活动1:从亲本推断子代的基因型和表型(正推法)
亲 本 子代基因型 子代表现型
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA
全为显性
AA:Aa=1:1
全为显性
Aa
全为显性
AA:Aa:aa=1:2:1
显性:隐性=3:1
Aa:aa=1:1
显性:隐性=1:1
aa
全为隐性
规律:
只要亲本中有一方基因型为AA,子代表型全为显性;
基因分离定律重点题型突破
考点三
【变式训练1】某种两性花植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是( )
A.在25℃的条件下,红花植株自交的后代中可能会出现白花植株
B.探究一开白花植株的基因型,最简单的方法是在25℃下进行测交
C.在25℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30℃的条件下的白花植株自交,后代在25℃下可能出现红花
B
探究一株该植物的基因型是AA、Aa还是aa,最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交,并在25℃的条件下培养后代.
D
A
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点2 显、隐性性状的判断
活动1:设计实验判断显隐性
高茎
高茎 矮茎
显性
1.定义法:具有相对性状的两纯合亲本杂交,子代只表现一种性状,则子代显现的性状为显性性状。
一种
显性
矮茎
高茎
高茎
显性
2.性状分离法:亲本自交,若子代出现性状分离,则子代新出现的性状为隐性性状。
3∶1
3.根据子代性状分离比判断:性状分离比接近3∶1,则比例“3”所代表性状为显性性状。
(杂交法)
(自交法)
性状分离
隐性
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点2 显、隐性性状的判断
活动2:根据遗传系谱图判断性状的显隐性
a. 若双亲正常, 子代有患者, 则为 性遗传病;(无中生有), 如图甲
b. 若双亲患病, 子代有正常者, 则为 性遗传病。(有中生无),如图乙
隐
显
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点3 自交与自由交配计算
活动1:自交的概率计算;杂合子连续自交n代,杂合子、纯合子等比例。(以Aa自交为例)
(1)不淘汰隐性个体
杂合子比例为(1/2)n,
纯合子比例为1-(1/2)n,
显性纯合子比例=隐性纯合子比例
=[1-(1/2)n]×1/2
(1/2)n,
1-(1/2)n,
[1-(1/2)n]×1/2
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点3 自交与自由交配计算
活动1:自交的概率计算;杂合子连续自交n代,杂合子、纯合子等比例。(以Aa自交为例)
(2)淘汰隐性个体
解析:(原则:计算→合并→淘汰→系数转换)杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体:
2n - 1
2n + 1
2
2n + 1
自交n代后,显性个体中,
纯合子= 杂合子=
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点3 自交与自由交配计算
活动2:自由交配的概率计算;杂合子连续自交n代,杂合子、纯合子等比例。(以Aa自交为例)
自由交配:群体中不同个体随机交配,遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配;如某群体中有AA、Aa两种基因型,则自由交配的类型有:AA(♀)×AA(♂)、Aa(♀)×Aa(♂)、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)四种交配类型。
(1)杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4。
雌配子 雄配子
1/2 A 1/2 a
1/2 A
1/2 a
1/4 AA
1/4 Aa
1/4 Aa
1/4 aa
思路:连续自由交配n代,无论几代,
配子中的A=1/2;a=1/2
1/2
1/4
1/4
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点3 自交与自由交配计算
活动2:自由交配的概率计算;杂合子连续自交n代,杂合子、纯合子等比例。(以Aa自交为例)
(2)淘汰隐性个体
解析:
杂合子Aa连续自由交配n 代,且逐代淘汰隐性
显性个体中,纯合子= ,
杂合子= 。
n+2
n
n+2
2
原则:淘汰→系数转换→配子
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点3 自交与自由交配计算
活动3:自由交配的概率计算;
如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
子代基因型及概率为4/9AA、
表型及概率为
4/9AA、4/9Aa、1/9aa,
8/9A_、1/9aa。
配子法
a.先计算亲本产生每种配子的概率。
b.根据题目要求用相关的两种(♂、♀ )
配子的概率相乘,即可得出某一基因型的
个体的概率。
c.计算表现型概率时,再将相同表现型的
个体的概率相加即可。
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点4 从性遗传
1.概念:指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象,又称性控遗传。
2.实例:牛羊角、人类秃顶、蝴蝶颜色的遗传等。
3.与伴性遗传的根本区别:
伴性遗传的基因位于性染色体上,相关性状的遗传与性别相关。如人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病、外耳道多毛症等随X或Y染色体遗传。
遗传现象 相关基因的位置 遗传特点
伴性遗传
从性遗传
性染色体
常染色体
表型与性别总是相关联
通常杂合子的表型与性别相关联
常染色体
性染色体上,相关性状的遗传与性别
牛羊角、人类秃顶、蝴蝶颜色的遗传等。
D
BCD
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点5 分离定律中的致死问题
活动4:基因分离定律应用的特殊分离比
依据基因的分离定律,F2的性状分离比为3:1,但也可能出现如下比例:
(1) 1:2:1
(2) 2:1
(3) 1
(4) 1:1
(不完全显性)
为什么呢?
不完全显性:在生物性状的遗传中,如果F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间,这种显性表现就是不完全显性。
如:软骨发育不全
隐性致死:基因同时存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用。如:镰刀形细胞贫血症;植物中的白化基因(bb)
显性致死:显性基因具有致死作用,又分为显性纯合致死和显性杂合致死。
配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
合子致死:指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。
如何区分呢?
(显性纯合致死)
(显性雄配子致死)
(隐性纯合致死)
基因分离定律重点题型突破
考点三
致死问题计算
【变式训练1·变载体】已知某种老鼠的体色由常染色体上的基因A+、A和a决定,A+(纯合会导致胚胎致死)决定黄色,A决定灰色,a决定黑色,且A+对A是显性,A对a是显性。下列说法正确的是( )
A.该种老鼠的成年个体最多有6种基因型
B.A+、A和a基因遵循基因的自由组合定律
C.基因型均为A+a的一对老鼠交配产下了3只小鼠,可能全表现为黄色
D.一只黄色雌鼠和一只黑色纯合雄鼠杂交,后代可能出现3种表现型
C
种群中存活小鼠毛色的基因型有A+A、A+a、AA、Aa、aa共5种
A+、A和a属于复等位基因,位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律
A+A+(死亡)、A+a、aa,生下的3只小鼠基因型都可能是A+a,所以产下的3只小鼠可能全表现为黄色(A+a)
一只黄色雌鼠(A+A或A+a)和一只黑色雄鼠(aa)杂交,后代可能出现黄色(A+a)、灰色(Aa)或黄色(A+a)、黑色(aa)
例如:(孩子患病与患病孩子)一对表现正常的夫妇,他们的父母都正常,但夫妇二人都有一个患白化病的弟弟,这对夫妇
生一个患病孩子的概率为: ,
生一个男孩患病的概率为: ,
生一个患病男孩的概率为: ,
1/9
1/9
1/18
?
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
2/3Aa
对由常染色体上的基因控制的遗传病来说,“患病男孩(或女孩)”中的“患病”与“男孩(或女孩)”是两个独立事件,所以:患病男孩的概率=患病女孩的概率=子代患病率×(1/2)。
基因分离定律重点题型突破
考点三
知识点6 患病概率计算
真题溯源·考向感知
9.(2024·安徽·高考真题)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例可能是( )
A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
该昆虫体色的显隐关系无法判断,假设其由等位基因A、a控制。若基因A控制白色,则要使F1中的雌性均为白色,可能的杂交组合有①AA(♀)×AA(♂),②AA(♀) ×Aa(♂),③AA(♀)×aa(♂),④Aa(♀)×AA(♂);若基因a控制白色,则要使F,中的雌性均为白色,可能的杂交组合为⑤aa(♀)×aa(♂)。
BCD
杂交组合①AA(♀)×AA(♂)后代AA(白色)概率为1;杂交组合②AA(♀) ×Aa(♂),F1基因型为AA和Aa,F1自由交配后代中A_占 15/16,aa占1/16,则F2雌性中白色的概率为15/16,同理杂交组合④F2雌性中白色的概率也为15/16;杂交组合③F1基因型为Aa,其自由交配后代A_占3/4,aa占1/4,则F2雌性中白色的概率为3/4;杂交组合⑤F1基因型全为aa,其后代雌性均为aa
44
学以致用·能力提升
长句作答类
一、教材知识链接
1.(必修2 P4)人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离。
2.(必修2 P32)基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.孟德尔发现遗传定律用的研究方法是假说—演绎法,其中孟德尔通过分析豌豆的杂交和自交实验结果提出问题;演绎推理的做法是设计测交实验并预测结果;孟德尔用测交实验验证了“分离假设”是正确的。分离定律的适用范围:
一对相对性状的遗传;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物。
4.判断基因的遗传是否遵循分离定律时,应选择F1(填“P”“F1”或“F2”)进行实验,方法有测交、自交、花粉鉴定法、单倍体育种法。
5.测交实验结果能说明F1的配子种类及比例、F1的基因型等。
杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状
色体上的等位基因,具有一定的独立性;在 减数分裂形成配子
因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立
假说—演绎法
F1的配子种类及比例、F1的基因型等
测交、自交、花粉鉴定法、单倍体育种法
一对相对性状的遗传;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物
测交
设计测交实验并预测结果
F1
杂交和自交
45
学以致用·能力提升
长句作答类
二、教材深挖拓展
1.豌豆作为实验材料的优点:(1)严格的自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是纯种;(2)具有稳定的易于区分的相对性状,易于观察和分析;(3)花大,易于做人工杂交实验;(4)子代个体数量较多,便于用数学统计的方法分析,结果更可靠;(5)生长周期短,可在短时间获得大量种子。
2.花蕾期去雄的目的:防止自花传粉。
3.杂交实验时套袋的目的:防止外来花粉的干扰。
4.孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满足的条件:统计子代样本数目足够多;F1形成的两种配子数目相等且生活力相同;雌雄配子结合的机会相等;F2不同基因型的个体存活率相等;性状的显隐性关系是完全的。
(1)严格的自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是纯种;(2)具有稳定的易于区分的相对性状,易于观察和分析;(3)花大,易于做人工杂交实验;(4)子代个体数量较多,便于用数学统计的方法分析,结果更可靠;(5)生长周期短,可在短时间获得大量种子。
防止自花传粉
防止外来花粉的干扰
统计子代样本数目足够多;F1形成的两种配子数目相等且生活力相同;雌雄配子结合的机会相等;F2不同基因型的个体存活率相等;性状的显隐性关系是完全的。
46
学以致用·能力提升
长句作答类
二、教材深挖拓展
5.测交的方法能证明F1产生配子的种类和比例的原因:隐性个体所产生的配子中的基因为隐性,它不会影响F1产生的配子中所含基因的表达。所以测交后代出现的性状及比例与F1产生的配子种类及比例相符。
6.用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色的原因:F1水稻细胞含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同的配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例是1∶是1∶1。
5.测交的方法能证明F1产生配子的种类和比例的原因隐性个体所产生的配子中的基因为隐性,它不会影响F1产生的配子中所含基因的表达。所以测交后代出现的性状及比例与F1产生的配子种类及比例相符。
下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色的原因:F1水稻细胞含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同的配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例是1∶1
47
学以致用·能力提升
长句作答类
三、新情境杂种优势
杂种优势
油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
(1)由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受________对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为________性性状。
(2)杂交一与杂交二的F1表型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_____________________________________________。
F1育性正常,其自交后代,F2中育性正常:雄性不育=3:1,故品系3对雄性不育株为显性性状,育性正常与雄性不育性状受1对等位基因控
P雄性不育株×品系3杂交,其后代都为雄性不育株,故雄性不育株对品系3为显性性状,育性正常与雄性不育性状受1对等位基因控。
由上可知,系3对雄性不育株为显性性状,雄性不育株对品系3为显性性状,品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3
A1对A2为显性,A2对A3为显性
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学以致用·能力提升
长句作答类
三、新情境杂种优势
杂种优势
油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
(3)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与________________性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为________________。
②将上述种子种成母本行,将基因型为____________的品系种成父本行,用于制备YF1。
1雄性不育(作为母本)×品系3(作为父本,连续多次)→1育性正常:1雄性不育,即雄性不育基因型为A2A3,品系3 的基因型为A3A3,连续多次杂交,基因型依旧是A2A3∶A3A3=1∶1,的优良性状与雄性不育性状整合在同一植株上
由上可知,油菜杂交种子(YF1)制备兼具品系1、3优良性状,即基因型为A1A3,而上述种子基因型为A2A3、A3A3,作为成母本行,故应将基因型为A1A1的品系种成父本行,用于制备YF1
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学以致用·能力提升
长句作答类
三、新情境杂种优势
杂种优势
油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
(3)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
③杂合子的产量往往比纯合子高,为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是________________
_____________________________________________。
故母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合种子,故去除育性正常个体
50
体系构建·思维领航
分离定律
豌豆作遗传实验材料的优点
自然状态下一般都是纯种;性状多且易于区分;花大易于人工授粉
其他材料
果蝇、玉米、大肠杆菌、噬菌体、实验小白鼠
遗传学相关概念及相互关系
基因
基因型
等位基因分离
等位基因
杂合子
纯合子
自交后代不出现性状分离
自交后代出现性状分离
+环境
决定
隐性性状
显性基因
隐性基因
控制
显性性状
控制
表型
导致
性状分离
相对性状
性状
一对相对性状的杂交实验(高茎×矮茎→高茎(自交)→高茎:矮茎=3:1)→提出问题→解释,假说→演绎→测交实验实验验证(F₁×矮茎→高茎:矮茎=1:1)
假说—演绎法
方法
减数分裂时同源染色体分离,等位基因分离
细胞学基础
实质:等位基因随着同源染色体的分开而分离
发生时间:减数分裂后期
进行有性生殖的生物
细胞核内染色体上的基因
一对相对性状的遗传
适用范围
1.2 自由组合定律
讲师:xxx
考点一两对相对性状的杂交实验
知识点1 两对相对性状杂交实验过程
知识点2 基因的自由组合定律分析
知识点3 孟德尔获得成功的原因及规律应用
重难点透析 自由组合定律的实验验证方法考点二 自由组合定律的常规解题规律和方法
知识点1 “拆分法”求解自由组合定律的计算问题
知识点2 已知子代推亲代(逆向组合法)
知识点3 多对基因控制生物性状的分析
知识点4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
考点三 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
知识点1 9∶3∶3∶1的变式(总和等于16
知识点2 基因数量累加效应
知识点3 致死类(和小于16的特殊分离比)
52
F2
315
108
101
32
⊗
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点1 两对相对性状杂交实验过程
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
性状不同的豌豆
9 : 3 : 3 : 1
×
P
F1
♀
♂
♀
♂
正交、反交
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒
(1)有新的性状出现吗?
(2)无论正交、反交的F1全是黄色圆粒,说明了什么?
细胞核遗传,黄色和圆粒为显性,绿色和皱粒是隐性。
(3)每对性状是否仍遵循分离定律?
315+101=416
315+108=423
粒形
圆粒种子
皱粒种子
黄色种子
绿色种子
101+32=133
108+32=140
粒色
其中 圆粒∶皱粒 ≈
黄色∶绿色 ≈
3:1
3:1
能说明不同对性状互不干扰、
独立遗传?
(黄色:绿色)×(圆粒:皱粒)=(3:1)×(3:1)
黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9∶3∶3∶1
出现新的性状组合
F2
315
108
101
32
⊗
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点1 两对相对性状杂交实验过程
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
9 : 3 : 3 : 1
×
P
F1
♀
♂
♀
♂
正交、反交
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒
总结:
1、每一对相对性状的传递规律仍然遵循基因的分离定律。
2、不同对性状互不干扰、独立遗传。
(4)F2与亲本有什么不同?为什么会出现?
重组类型:表型与亲代(P代)不同的类型
亲本类型:表型与亲代(P代)相同的类型
不同性状之间发生重新组合
提出问题:
控制两对相对性状的遗传因子间是否也发生了自由组合?
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点1 两对相对性状杂交实验过程
2.对自由组合现象的解释
F1
YR
yr
配子
黄色
圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
YYRR
yyrr
YyRr
F1
Y
y
R
r
假说:豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子 R、r控制,黄色和绿色分别由Y、y控制。
1、 F1在产生配子时,_________________彼此分离,____________________可以自由组合。配子只得_______遗传因子
成对的遗传因子
不同对的遗传因子
一半
YR:yR:Yr:yr=1∶1∶1∶1
2、F1的配子类型及数量比:
3、受精时,雌雄配子的结合是随机的。
结合方式多少种?组合方式多少种?表型多少种?
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点1 两对相对性状杂交实验过程
2.对自由组合现象的解释
YYRR
yyrr
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
Yyrr
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
1、 F2中纯合子所占比例是多少?
2、 F2黄色圆粒中纯合子所占比例是多少?
YYrr
Yyrr
1
2
Y_R_
Y_rr
yyR_
YyRR
YYRr
YYRR
1
2
2
YyRr
4
1
yyRR
yyRr
2
yyrr
1
9黄圆
(双显)
3黄皱
(单显)
3绿圆
(单显)
1绿皱
(双隐)
3.F2中重组类型占总数的______
3/8
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点1 两对相对性状杂交实验过程
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
测交
P
yyrr
YyRr
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
×
演绎推理结果
根据假说,推出测交后代的性状分离比为1:1:1:1。
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
F1作父本
不同性状的数量比
实验验证:
31
24
27
22
26
25
26
26
1 : 1 : 1 : 1
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点2 基因的自由组合定律分析
(1)对象:位于非同源染色体上的非等位基因
(2)发生时间:减数分裂I后期
(3)适用范围:适用生物进行有性生殖的真核 生物 的遗传;适用两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子独立遗传
内容:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;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。
自由组合定律
互不干扰
分离
非等位基因
减数分裂I后期
真核生物细胞核
两对或两对以上
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上非等位基因自由组合。
两对相对性状的杂交实验
考点一
考向2 自由组合定律的实质及验证
例.某生物兴趣小组选择纯合黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆进行杂交获得F1,再让F1进行自交产生F2,取F2中一株黄色皱粒植株和一株绿色圆粒植株进行杂交产生子代F3,下列相关叙述错误的是( )
A.F2黄色圆粒中,有4/9的自交后代会产生3:1的分离比
B.F2中黄色皱粒豌豆的自交子代会出现黄色:绿色=5:1
C.通过对F2所结种子进行统计来获得F3表型及比例的数据
D.若F3表型有四种且比例为1:1:1:1,说明两对基因遵循自由组合定律
D
F2黄色圆粒(Y_R_)中,基因型为YYRr(2/9)和YyRR(2/9)的植株自交时,分别会在形状(圆:皱=3:1)或颜色(黄:绿=3:1)上出现3:1的分离比,合计占4/9
F2黄色皱粒(Y_rr)中,基因型为Yyrr(占2/3)的植株自交后,子代黄色:绿色=3:1;基因型为YYrr(占1/3)的植株自交后代全为黄色。综合比例为(1/3×1)+(2/3×3/4)黄:(2/3×1/4)绿=5:1
若两对基因连锁且发生互换,亲本Yyrr(Yr/yr)和yyRr(yR/yr)可能产生Yr、yr、yR、yr四种配子,杂交后F3表型比例也可为1:1:1:1,此时不遵循自由组合定律
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
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点2 基因的自由组合定律分析
重难点透析 自由组合定律的实验验证方法
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 孟德尔获得成功的原因及规律应用
孟德尔获得成功的原因
运用假说—演绎法
从简单到复杂的研究顺序,即一对相对性状到两对相对性状的研究方法
运用统计学的方法对实验结果进行了统计分析。
选择豌豆作为杂交实验材料是获得成功的首要条件。
选材
方面
逻辑
方法
创新性地验证假说
数学
方法
程序
设计
设计了测交实验,证实了对实验现象解释的正确性,并归纳出了分离定律和自由组合定律。
(高杆抗病)
抗倒伏又抗条锈病(ddTT)优良新品种小麦的杂交育种过程图
P
(矮杆不抗病)
DDTT
ddtt
×
↓
(高杆抗病)
DdTt
F1
↓
F2
高杆抗病
9D_T_
高杆不抗病
3D_tt
矮杆抗病
3ddT_
矮杆不抗病
1ddtt
(×)
(×)
(保留)
(×)
多次自交选种
(矮杆抗病)
ddTT
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状纯合体
培育优良品种一定要需要连续自交吗?
植物杂交育种
连续自交,直至不出现性状分离为止(矮杆抗病ddTT)
动物呢?长毛折耳猫
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 孟德尔获得成功的原因及规律应用
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
?
短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
×
长毛立耳猫
BbEe
♀、♂互交
B_E_
B_ee
bbE_
bbee
与bbee测交
杂交
相互交配
选种
测交
优良性状的纯合体
连续自交?
纯种长毛折耳猫(BBee)的杂交育种
结果预测:若后代 ,则该长折猫的基因型为BBee;
若后代 ,则................为Bbee。
全部是长折猫
出现短折猫
两对相对性状的杂交实验
考点一
知识点3 孟德尔获得成功的原因及规律应用
动物杂交育种
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点1 “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
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
2.基因型类型及概率的问题
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点1 “拆分法”求解自由组合定律的计算问题
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。
1/32
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。
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点1 “拆分法”求解自由组合定律的计算问题
拓展:表型类型及概率的问题
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)只患多指的概率;
(2)只患先天聋哑的概率;
(3)两病皆患的概率;
(4)不患病的概率;
(5)只患一种病的概率。
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
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点2 已知子代推亲代(逆向组合法)
例:果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中灰大翅脉:灰小翅脉:黑大翅脉:黑小翅脉=3:3:1:1则亲本中,雌蝇的基因型为___,雄蝇的基因型为____。
灰身∶黑身=3∶1→Bb×Bb;
大翅脉∶小翅脉=1∶1→Ee×ee,
即两亲本中雌蝇的基因型为BbEe,雄蝇的基因型为Bbee
雌B_E_× 雄B_ee
P
解析:
灰大翅脉:灰小翅脉 :黑大翅脉:黑小翅脉
3 : 3 : 1 : 1
F1
比例
思路:根据子代表型比例,拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。
—逆推法
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点2 已知子代推亲代(逆向组合法)
规律:根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。
4.根据子代表型比例推测亲本基因型—逆推法(特殊比)
(1)9∶3∶3∶1⇒
(2)1∶1∶1∶1⇒
(3)3∶3∶1∶1⇒
(3:1)×(3: 1)⇒
(Aa×Aa)(Bb×Bb)
亲本:AaBb×AaBb
(1:1)×(1: 1)⇒
(Aa×aa)(Bb×bb)
亲本:AaBb×aabb或Aabb×aaBb
(3:1)×(1: 1)⇒
(Aa×Aa)(Bb×bb)
(Aa×aa)(Bb×Bb)
亲本:AaBb×Aabb 或 AaBb×aaBb
(4)3∶1⇒
(Aa×Aa)(BB×_ _)
(Aa×Aa)(bb×bb)
(AA×_ _)(Bb×Bb)
(aa×aa)(Bb×Bb)
(3:1)×1 ⇒
亲本:AaBB×Aa_ _ Aabb×Aabb
AABb×_ _Bb
aaBb×aaBb
练习:已知豌豆某两对基因按照基因自由组合定律遗传,其子代基因型及比例如图,则双亲的基因型是( )
A.AABB×AABb B.AaBb×AaBb
C.AABb×AaBb D.AaBB×AABb
雌 ?_?_× 雄 ?_?_
P
AABB:AABb:AAbb:AaBB:AaBb:Aabb
1 : 2 : 1 : 1 : 2 : 1
F1
比例
AA∶Aa=(1+2+1)∶(1+2+1)=4∶4=1∶1→AA×Aa;
BB∶Bb∶bb=(1+1)∶(2+2)∶(1+1)=2∶4∶2→Bb×Bb
双亲的基因型为AABb×AaBb
解析:
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点2 已知子代推亲代(逆向组合法)
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点3 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
亲本相对性状的对数 1 2 n
F1配子种类和比例 2种(1∶1)1 22种(1∶1)2 2n种(1∶1)n
F2表型种类和比例 2种(3∶1)1 22种(3∶1)2 2n种(3∶1)n
F2基因型种类和比例 3种(1∶2∶1)1 32种(1∶2∶1)2 3n种(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1测交后代表型种类及比例 2种(1∶1)1 22种(1∶1)2 2n种(1∶1)n
F1测交后代全显性个体比例 (1/2)1 (1/2)2 (1/2)n
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点3 多对基因控制生物性状的分析
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。
4
2
几对等位基因
几对等位基因
例:(2025·海南儋州·三模)某植物(雌雄同株)的花粉粒有三种性状,受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、C/c控制,只有基因A、B和C共存时花粉粒才表现为圆形(分为正圆形、椭圆形两种表型),其余为长条形。选择正圆形花粉粒植株与某长条形花粉粒植株杂交,F1花粉粒均为椭圆形,F1自交,F2的花粉粒中正圆形:椭圆形:长条形=1:26:37。下列说法错误的是( )
A.长条形花粉粒植株之间杂交,后代可能会出现椭圆形花粉粒植株
B.椭圆形花粉粒植株和长条形花粉粒植株杂交,后代中不会出现正圆形花粉粒植株
C.椭圆形花粉粒植株的基因型有7种,长条形花粉粒植株的基因型有19种
D.亲本长条形花粉粒植株的基因型为aabbcc,F2长条形花粉粒植株中纯合子占9/37
D
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点3 多对基因控制生物性状的分析
自由组合定律的常规解题规律和方法
考点二
知识点4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如下表所示:
项目 表型及比例
yyR_
(绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1
测交 绿色圆粒∶绿色皱粒=2∶1
自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒=8∶1
Y_R_ (黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=25∶5∶5∶1
测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=4∶2∶2∶1
自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=64∶8∶8∶1
5∶1
2∶1
8∶1
25∶5∶5∶1
4∶2∶2∶1
64∶8∶8∶1
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) 1∶3
9∶6∶1 双显、单显、双隐3种表现型
例:9(A_B_)∶6(3A_bb+3aaB_)∶1aabb 1∶2∶1
9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为隐性,其余性状正常表现
例:9A_B_∶3A_bb∶4(3aaB_+1aabb) 1∶1∶2
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 3∶1
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 2∶1∶1
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 3∶1
AaBb自交后代中各表型所占份数之和等于16
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点1 9∶3∶3∶1的变式
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点2 基因数量累加效应
1.表型
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
显性基因在基因型中的个数影响性状表现
2.原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
练习:小麦的粒色受两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色,r1和r2决定白色,并有累加效应。也就是说,麦粒的颜色随R的増加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1,F1自交得F2,则F2的基因型种类数和不同表现型比例为( )
A.3种、1:2:1 B.3种、3:1
C.9种、9:3:3:1 D.9种、1:4:6:4:1
D
AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶4∶6∶4∶1
AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶1
C
ACD
3:1
3/16
C
B
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点3 基因的位置关系--连锁
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点3 基因的位置关系--连锁
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点3 致死类
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
______________
______________
___
___
___
___
9:3:3
1:1:1
9:3
9:3
1:1
1:1
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点3 致死类
1. 胚胎致死或个体致死
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点3 致死类
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。
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
自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
考点三
知识点3 致死类
真题感知·命题洞见
3.(2024·广西·高考真题)某种观赏花卉(两性花)有4种表型:紫色、大红色、浅红色和白色,由3对等位基因(A/a、B/b和D/d)共同决定,其中只要含有aa就表现白色,且Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁,它们之间的杂交情况(无突变、致死和染色体互换)见表。下列分析正确的是( )
组别 杂交组合 F1 F1自交,得到F2
Ⅰ 甲(紫色)×乙(白色) 紫色 紫色:浅红色:白色≈9:3:4
Ⅱ 丙(大红色)×丁(白色) 紫色 紫色:大红色:白色≈6:6:4
A.B/b与D/d不在同一对同源染色体上,遵循自由组合定律
B.Ⅰ、Ⅱ组的F1个体,基因型分别是AaBBDd、AaBbDD
C.Ⅰ组产生的F2,其紫色个体中有6种基因型
D.Ⅱ组产生的F2,其白色个体中纯合子占1/2
D
表型由3对等位基因(A/a、B/b、D/d)决定,其中只要基因型中含有aa,表型即为白色,Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上,说明A/a与B/b、D/d是独立遗传的,根据Ⅰ组的F1全为紫色,F2表型比例为9:3:4,符合A/a和B/b(或A/a和D/d)两对基因的自由组合, Ⅱ组的F1表型均为紫色,F2表型比例为6:6:4, 符合 9:3:3:1变式,说明符合A/a和B/b(或A/a和D/d)两对基因的自由组合,两组实验无法证明B/b与D/d两对等位基因之间的关系
表型由3对等位基因(A/a、B/b、D/d)决定,其中只要基因型中含有aa,表型即为白色,Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上,说明A/a与B/b、D/d是独立分配的,根据Ⅰ组的F1全为紫色,F2表型比例为9:3:4,符合A/a和B/b(或A/a和D/d)两对基因的自由组合, Ⅱ组的F1表型均为紫色,F2表型比例为6:6:4, 符合 9:3:3:1变式,说明符合A/a和B/b(或A/a和D/d)两对基因的自由组合,Ⅰ、Ⅱ组的F1个体,基因型分别是AaBBDd、AaBbDD,或AaBbDD,AaBBDd
Ⅰ组的F1全为紫色,F2表型比例为9:3:4,F2 紫色个体基因型为A_B_DD或A_BBD_,共4种基因型,
Bb与Dd应该是在同一对染色体上。Ⅱ组产生的F2,其白色个体基因型为1aabbDD、1aaBBDD、2aaBbDd(或1aaBBdd、1aabbDD、2aaBbDd),其中纯合子占1/2
87
真题感知·命题洞见
4.(2024·广东·高考真题)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( )
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
根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶:马铃薯叶≈3:1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记
控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3:1
C
由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,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
出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果
88
真题感知·命题洞见
6.(2024·新课标卷·高考真题)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
D
由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部两条带的等位基因,B/b为下部两条带的等位基因,由电泳图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为1/8,⑤AABB占F2的比例为1/16,
①AaBB自交子代为,AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4,
电泳图中的F2的基因型依次为:AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带
③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、 AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
89
真题感知·命题洞见
7.(2025·甘肃·高考真题)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为显性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有 种,表型有 种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1,产生这种分离比的原因是 。
9 4
只考虑A基因位点,A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a ,从4个等位基因中选2个组成基因型(包括纯合子和杂合子),纯合子有AyAy(致死)、AA、atat、aa4种,杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata6种,所以基因型共有10种,但由于AyAy纯合致死,实际存活的基因型有9种,由显隐性关系Ay>A>at>a可知,表型有黄色(Ay-)、鼠灰色(A-)、腹部黄色(at-)、黑色(aa ),共4种。
控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,且AyAy纯合致死
基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,正常情况下Aya×Aya后代中AyAy:Aya:aa=1:2:1,由于AyAy致死,所以Aya:aa=2:1,Bb×Bb后代中B-:bb=3:1,按照自由组合定律,(2Aya:1aa)×(3B-:1bb),后代中黄色鼠(AyaB-、Ayabb):黑色鼠(aaB-):巧克力色鼠(aabb)=(2/3×3/4+2/3×1/4):(1/3×3/4):(1/3×1/4)=8/12:3/12:1/12=8:3:1,所以后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死
90
真题感知·命题洞见
7.(2025·甘肃·高考真题)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为显性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀ ,♂ 。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,则亲本白化纯种鼠的基因型为 ,F2代黑色鼠的基因型为
ataBb
atabb
黄腹黑背雌鼠(at-B-)和黄腹棕背雄鼠(at-bb)杂交,因为F1代产生了黑色鼠(aaB-)和巧克力色鼠(aabb),所以亲本都含有a和b基因,那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb,黄腹棕背雄鼠基因型为atabb,二者杂交,F1代产生了3/8=3/4×1/2黄腹黑背鼠(at-Bb),3/8=3/4×1/2黄腹棕背鼠(at-bb),1/8=1/4×1/2黑色鼠(aaBb)和1/8=1/4×1/2巧克力色鼠(aabb)
aaD-(aaDD、aaDd)
aadd
已知D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状,A决定鼠灰色,a决定黑色,F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明F1的基因型为AaDd,由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠,要得到F1为AaDd,则亲本白化纯种鼠的基因型为aadd,鼠灰色纯种鼠的基因型为AADD,二者杂交,F1的基因型为AaDd,F1代雌雄鼠交配,F2的基因型及比例为A-D-:aaD-:A-dd:aadd=9:3:3:1,表型之比为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,所以F2代黑色鼠的基因型为aaD-(aaDD、aaDd)
91
真题感知·命题洞见
8.(2025·重庆·高考真题)全色盲是由隐性基因控制的视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致。妻子患病是G基因突变所致
(1)根据系谱图(图1)可推测全色盲的遗传方式是 。
(2)经检查发现丈夫的父母携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图2所示。
据此分析,导致丈夫患病的H基因是 (填编号)。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是 。
(3)妻子表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。据图分析,G基因突变为g基因发生的变化是 。
常染色体隐性
①
无益也无害/中性
碱基的缺失、增添或替换
分析题图1,正常的父母生出了患病的女儿,“无中生有”为隐性,且女儿患病而父亲表现为正常,说明该病为常染色体隐性遗传病。
结合图2DNA序列分析,丈夫的父亲有两个①②突变基因表现为正常,丈夫的母亲含有一个①突变基因也表现为正常,丈夫只能从母亲获得突变后的①基因,若从父亲处获得②基因,则患病丈夫与父亲的基因型一致,应该表现为正常,所以患病丈夫从父母处获得的均为①基因,即导致丈夫患病的H基因是①。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是中性的。
92
真题感知·命题洞见
8.(2025·重庆·高考真题)全色盲是由隐性基因控制的视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致。妻子患病是G基因突变所致
(4)临床研究发现,G基因和H基因任意突变都可导致全色盲,且突变的G基因可抑制H基因的表达。可支撑该结论的检查结果是 (选填两个编号)。
①妻子的H蛋白表达下降②丈夫的G蛋白表达上升
③妻子的H蛋白表达正常④丈夫的G蛋白表达下降
⑤妻子的H蛋白表达上升⑥丈夫的G蛋白表达正常
(5)不考虑基因的新突变,医生发现该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子,则该夫妻的基因型分别是 (H、G表示显性基因,h、g表示隐性基因)。
Gghh、ggHh
①⑥
妻子是G基因突变导致的患病,妻子体内突变的G 基因会抑制H基因的表达,导致H 基因的表达量下降, ①正确;丈夫是H基因突变导致的患病,体内没有突变的G基因,所以丈夫体内的G 蛋白表达正常,⑥正确。。
由于G基因和H基因任意突变都会导致患病,只有GH_基因型的个体表现为正常,且妻子G基因突变、丈夫H基因突变,推测夫妻基因型分别为Gghh 和 ggHh 时生育健康孩子的概率为1/4。
93
真题感知·命题洞见
9.(2025·北京·高考真题)Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。
(1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。
①家系1的II-2是携带者的概率为 。
②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配,
所生子女均正常,原因是 。
(2)基因间的相互作用会使表型复杂化。
例如,小鼠在单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,而双突变体小鼠ggrr表现为α型。表型正常的GgRr小鼠间杂交,F1表型及占比为:正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有 。
ggRr、Ggrr
2/3
家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的
①已知 USH 是常染色体隐性遗传病,设控制该病的基因为a。家系 1 中 I - 1 和 I - 2 表现正常,生了一个患病的儿子 II - 1(基因型为aa),根据基因的分离定律,可知 I - 1 和 I - 2 的基因型均为Aa。II - 2 表现正常,其基因型可能为AA或Aa,AA的概率为1/3,Aa的概率为2/3,即家系 1 的 II - 2 是携带者(Aa)的概率为2/3。
②因为已经发现至少有 10 个不同基因的突变都可分别导致 USH,家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的。假设家系 1 是A基因发生突变导致的,家系 2 是B基因发生突变导致的(A、B为不同基因位点),家系 1 的 II - 1 基因型可能为aaBB,家系 2 的 II - 2 基因型可能为AAbb,他们之间婚配,后代基因型为AaBb,均表现正常。
已知小鼠单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,双突变体小鼠ggrr表现为α型,表型正常的GgRr小鼠间杂交,F1表型及占比为:正常9/16、α型3/8、γ型1/16,说明F1中α型个体的基因型有ggRR、ggRr、ggrr、Ggrr。其中杂合子的基因型有ggRr、Ggrr。
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真题感知·命题洞见
9.(2025·北京·高考真题)Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。
(3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解,导致USH。因此,抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解,但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡,因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时,不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解,研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞,在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求,则加药后的检测结果是 。
(4)将野生型R基因连接到病毒载体上,再导入患者内耳或视网膜细胞,是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害,保证治疗的安全性,用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释 。
绿色荧光强度较强,红色荧光强度不变
a.不能表达病毒基因,避免触发免疫反应 b.不能整合到染色体中, 避免潜在的突变风险 c.不能在细胞内增殖,避免伤害细胞 d.不能严重影响细胞的基因表达,避免影响细胞正常功能
(3)因为红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解,药物要求在增强RN稳定性的同时,不抑制蛋白酶体功能。那么加入药物后,与不加入药物对比,绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白降解减少,绿色荧光强度较强,而红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白仍正常通过蛋白酶体降解,红色荧光强度不变。
用作载体的病毒满足的条件有:a.病毒不能具有致病性,如果病毒具有致病性,会对患者的健康造成额外的伤害,无法保证治疗的安全性; b.不能整合到染色体中, 避免潜在的突变风险;c.病毒不能在宿主细胞内自主复制,若病毒能自主复制,可能会在患者体内大量增殖,引发不可控的反应,对患者造成潜在伤害 ; d.不能严重影响细胞的基因表达,避免影响细胞正常
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学以致用·能力提升
长句作答类
一、教材知识链接
1.孟德尔针对豌豆的两对相对性状杂交实验提出的“自由组合假设”:F1(YyRr)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。这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1:1:1:1。(P10)
2.自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;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。(P12)
3.自由组合定律实质:同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子
YR、Yr、yR、yr
1:1:
1:1
分离和组合
3.自由组合定律实质:同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
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长句作答类
一、教材知识链接
4.孟德尔用豌豆做遗传实验取得成功的原因:
①选用了正确的实验材料:豌豆;②用统计学方法对结果进行分析;③科学地设计了实验的程序:试验→分析→假说→验证→结论,即假说—演绎法。④由一对到多对的研究思路;⑤用不同的字母代表不同的遗传因子,有利于逻辑分析遗传的本质。
5.约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”,并且提出了基因型和表型的概念。基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。(P15“本章小结”)
豌豆;②用统计学方
假说—演绎法。④由一对
到多对
表型
表型
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长句作答类
二、长句表达强化
1.测交实验子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么?
F1是双杂合子,能产生4种数量相等的配子,隐性纯合子只产生一种配子。
2.F2中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。请思考:具有两对相对性状的纯合亲本杂交,产生的F1基因型为AaBb,则两亲本基因型是什么?F2中重组类型是什么?所占比例又是多少?
亲本基因型可以是AABB×aabb,此时重组类型是A_bb和aaB_,占3/8;亲本基因型还可以是AAbb×aaBB,此时重组类型是A_B_和aabb,占5/8。
3.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,这能说明控制两对相对性状的基因遵循基因的自由组合定律吗?为什么?
不能;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。
F1是双杂合子,能产生4种数量相等的配子,隐性纯合子只产生一种配子。
亲本基因型可以是AABB×aabb,此时重组类型是A_bb和aaB_,占3/8;亲本基因型还可以是AAbb×aaBB,此时重组类型是A_B_和aabb,占5/8。
不能;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。
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长句作答类
三、新情境
连锁和互换的分析
1.连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)
①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。例如,10%的精原细胞发生了
图示互换,重组率是5%。
②互换后基因数目不变,仅是基因位置发生改变。
③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。
2.连锁和互换的判断:测交比例直接反映配子的基因型比,因此可以用测交来验证是否连锁和互换。
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体系构建·思维领航
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
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