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高三生物学学历案 基因自由组合定律的遗传特性 编写人:王 审核人:刘
必修2 第四单元 第22讲 基因自由组合定律的遗传特例
班级:__________ 姓名:__________ 组号:______
【学习目标】
1. 通过对"和"为16的特殊分离比(9∶6∶1、9∶7、15∶1、12∶3∶1及显性基因累加效应)的归纳与解题演练,运用"先拆分、后组合"的分析方法,完成特殊分离比成因辨析与后代比例计算的学习任务,达到能独立判断基因互作类型并准确求解遗传特例问题的程度。
2. 通过对胚胎(个体)致死、配子致死或不育等案例的交流研讨,运用比例逆推基因型的方法,完成"和"小于16特殊分离比(如6∶3∶2∶1、4∶2∶2∶1)成因分析的学习任务,达到能准确推断致死类型并计算相应后代比例的程度。
3. 通过对历年高考真题的迁移应用,完成真实情境下多对等位基因遗传问题的建模求解任务,达到熟练综合运用自由组合定律解决遗传特例问题、规范书写遗传图解与推理过程的程度。
【课前预习案】
一、知识回顾(请自主完成填空)
1. 基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的个体自交,F2共有______种组合方式、______种基因型、______种表型,典型表型比例为______,该比例的"和"为______。
2. 自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的______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______彼此分离的同时,非同源染色体上的______自由组合。
二、问题初探
列举你在平时练习中见过的、表型比例之和仍为16或小于16的特殊分离比(如9∶6∶1、9∶7、15∶1、6∶3∶2∶1等),并尝试猜测其形成原因:__________________________________
【课堂探究案】
任务一 "和"为16的特殊分离比
【交流研讨】
观察两对独立遗传基因控制性状时F2出现的9∶6∶1、9∶7、15∶1、12∶3∶1等比例,与典型的9∶3∶3∶1比较,请与同学交流研讨:
1. 这些比例的"和"是否仍为16?这说明F2的基因型组合有没有改变?
2. 表型种类减少、比例发生变化的原因是什么?
【自主阅读】
阅读教材相关内容,理解基因互作(互补、累加、上位作用)与显性基因累加效应的内涵。
【归纳总结】
1. 基因互作:两对独立遗传的基因相互作用共同影响同一性状,使F2表型比例之和仍为______(9∶6∶1、9∶7、15∶1、12∶3∶1、9∶3∶4等均是9∶3∶3∶1的变式)。
2. 显性基因累加效应:A与B的作用效果相同,且显性基因个数越多、效应越强,常表现为数量性状,F2按比例呈现连续差异。
3. 解题思路:先把特殊比例还原为9∶3∶3∶1的组合框架,再依据表型归类合并相应的基因型。
【练习】1.(2025·东北三省联考)谷子的穗色由两对等位基因决定,为确定其位置关系,研究人员进行了两组杂交实验(如图)。两个杂交实验中F2植株数目相当。下列叙述错误的是( )
A. 控制穗色的两对基因遵循自由组合定律
B. 两个杂交实验中,红穗母本的基因型相同,白穗父本的基因型不同
C. 杂交实验1中F2白穗的基因型有7种,白穗中的纯合子所占比例为1/13
D. 将两个杂交实验中所有F2中红穗个体自由交配后,所得子代中红穗∶白穗=48∶1
2.(不定项)(2025·济南开学摸底)某二倍体植物植株高度由4对等位基因控制(A/a、B/b、C/c、D/d),这4对基因独立遗传,对高度的增加效应相同并且具有叠加性,如AABBCCDD植株高度为32 cm,aabbccdd植株高度为16 cm,现有基因型为AaBBccDd和aaBbCCDd的两植株进行杂交,下列说法正确的是( )
A. 两亲本植株的高度都为24 cm
B. F1植株基因型有12种,表型有6种
C. F1中植株高度为24 cm的个体占3/8
D. 取F1中28 cm个体与20 cm个体杂交,其子代最矮个体高20 cm
任务二 遗传致死现象与"和"小于16的特殊分离比
【交流研讨】
观察F2出现的6∶3∶2∶1、4∶2∶2∶1等比例,其"和"明显小于16,请讨论:
1. 与9∶3∶3∶1相比,"和"减少说明部分个体发生了什么?
2. 能否把6∶3∶2∶1拆分成两个分离比的乘积?由此可推测什么?
【自主阅读】
阅读教材,区分胚胎致死、个体致死与配子致死、配子不育。
【归纳总结】
1. 致死类型:(1)胚胎(个体)致死,如显性纯合或隐性纯合致死;(2)配子致死或配子不育,如某类花粉/卵细胞部分或全部不育。
2. 解题思路——先拆分,后组合。从每对相对性状分离比分析:6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒某一对显性基因纯合致死;4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因有一对纯合即致死。从F2每种性状的基因型种类及比例也可判断致死环节。
【练习】3.(2025·湖北武汉名校联考)已知某类小鼠的体色有黄色和灰色(A/a),尾巴有短尾和长尾(B/b),这两对等位基因独立遗传,且均位于常染色体上,现任取一对黄色短尾个体,经多次交配所得的F1的表型及比例为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=6∶3∶2∶1(不考虑配子致死、基因突变等异常情况),下列相关叙述错误的是( )
A. 在小鼠体色中黄色是显性性状
B. 根据F1的表型及比例可判断基因型AA致死
C. 黄色短尾亲本的基因型均为AaBb
D. 若F1黄色长尾鼠相互交配,F2中黄色长尾∶灰色长尾=3∶1
4.(2025·湖北八校联考)某自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上,这两对等位基因与植物的花色的关系如图所示。此外,A/a基因还影响花粉的育性,含A的花粉可育,含a的花粉50%可育、50%不育,而且B基因纯合致死。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A. 子一代中红花植株数是粉花植株数的3倍
B. 若要验证A/a基因影响花粉的育性,可选择基因型为AaBb与aabb的植株做正反交
C. 亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D. 子代白花植株中,杂合子所占比例为2/3
【课堂小结】
基因自由组合定律的遗传特例,核心方法为"先拆分、后组合":
1. "和"为16:表型比例是9∶3∶3∶1的变式,成因为基因互作或显性基因累加效应。
2. "和"小于16:由致死(胚胎/个体致死、配子致死/不育)导致部分组合缺失。
【课后巩固案】
1.(2025·河南卷)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1,甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A. 甲的基因型是AaBB或AABb
B. F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C. F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D. F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
2.(2025·全国新课标卷)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色∶白色=3∶1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙)∶浅红色∶白色(丁)=1∶2∶1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型______(填"相同"或"不同"),判断依据是_______________________________________________________。
(2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色=9∶6∶1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为______。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为____________,其中纯合体所占比例为______。
3.(2025·黑吉辽蒙卷节选)科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础,以下为部分实验,回答下列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生∶顶生约为3∶1,符合孟德尔的______定律。
(2)然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象______(填"能"或"不能")用基因突变来解释,原因是 _________________。
(3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(2)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表("+"表示有、"-"表示无相应基因型的个体)。结果证实了上述假设,则F2中腋生∶顶生的理论比例为______,并可推出(2)中顶生亲本的基因型是______。
腋生\基因型
FF
Ff
ff
顶生\基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
-
DD
-
-
+
Dd
+
+
-
Dd
-
-
+
dd
+
+
+
dd
-
-
-
4.(2025·四川卷)水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶∶绿叶=9∶7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有______种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因______(填"能"或"不能")独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则紫叶水稻籽粒的颜色有______种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为______的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为____________________________。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到______个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为______。
2026年10月7日星期三1
2026年10月7日星期三2
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