备战2019年高考生物高频考点解密专题15基因的自由组合定律.doc
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1、1解密 15 基因的自由组合定律高考考点考查内容 三年高考探源 考查频率自由组合定律的细胞学基础及与分离定律的比较“拆分法”求解自由组合定律计算问题妙用“合并同类项”巧解特殊分离比1掌握基因自由组合定律的实质2能够运用自由组合定律计算问题的方法3通过基因的自由组合推断亲子代的基因型及其概率2018 全国卷322018 全国卷312017 新课标卷62017 新课标 I 卷62017 新课标卷322017 新课标卷322016 全国卷62016 全国卷322016 上海卷25 考点 1 自由组合定律的细胞学基础及与分离定律的比较1基因自由组合定律的细胞学基础(1)基因自由组合定律与减数分裂的关系
2、(如下图)若干个基因型为 AaBb 的精(卵)原细胞,经减数分裂产生的精子(卵细胞)类型为 4 种,比例2为 1111。(2)杂合子(YyRr)产生配子的情况(不考虑基因突变、交叉互换等)产生配子数目产生配子种类类型一个精原细胞 4 个 2 种 YR、yr 或 Yr、yR雄性个体 一个雄性个体 若干 4 种 YR、yr、Yr、yR一个卵原细胞 1 个 1 种 YR 或 yr 或 Yr 或 yR雌性个体 一个雌性个体 若干 4 种 YR、yr、Yr、yR2基因分离定律与自由组合定律的比较自由组合定律项目 分离定律2 对相对性状n( n2) 对相对性状相对性状对数 一对 两对 n 对控制性状的等位
3、基因 一对 两对 n 对细胞学基础减数第一次分裂后期同源染色体分开减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合遗传实质 等位基因分离非同源染色体上非等位基因之间的自由组合基因对数 1 2 n配子类型及比例 2,1122, (11) 2即11112n, (11) nF1配子组合数 4 42 4n种数 31 32 3n基因型比例 121 (121) 2 (121) n种数 2 22 2nF2表现型比例 31(31) 2即9331(31) n种数 2 22 2nF1测交后代 基因型比例 11(11) 2即 1111(11) n3种数 2 22 2n表现型比例 11(11) 2即1111(11) n实践应用
4、纯种鉴定及杂种自交纯合将优良性状重组在一起联系在遗传时,遗传定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合调研 1 如图甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中的控制种子的圆粒与皱粒(Y、y)及黄色与绿色(R、r)两对基因及其在染色体上的位置,下列分析正确的是A甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为 9331B乙、丙豌豆杂交后代有 4 种基因型、1 种表现型C甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为 121D甲、丁豌豆杂交后代有 6 种基因型、4 种表现型【答案】D调研 2 甲、乙两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。已知同一个体产生的
5、各种配子类型数量相等。请分析回答下列问题:4(1)基因分离定律的实质体现在图中的_,基因自由组合定律的实质体现在图中的_。 (填序号)(2)过程表示_,这一过程中子代遗传物质的来源情况是_。(3)图甲中子代 Aa 所占的比例为_,形成这一比例的原因是_。(4)图乙中子代含有 A、B 的基因型共有_种,分别是_,其中纯合子在这些类型中所占的比例为_。(5)如果 A 和 a、B 和 b(完全显性)各控制一对相对性状,并且彼此间对性状的控制互不影响,则以上图乙中所产生的子代中表现型有_种,它们的比例为_。【答案】 (1) (2)受精作用 细胞核中遗传物质一半来自父方,另一半来自母方,细胞质中遗传物质
6、几乎全部来自母方(3)1/2 受精过程的随机性以及亲本各产生两种数量相等的配子(4)4 AABB、AABb、AaBB、AaBb 1/9(5)4 9331考点 2 “拆分法”求解自由组合定律计算问题一、 “拆分法”求解自由组合定律计算问题1基本原理分离定律是自由组合定律的基础。52解题思路首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如 AaBbAabb,可分解为如下两组:AaAa,Bbbb。然后,按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。3题型示例(1)配子类型及概率的问题具多对等位基因的个体解答方法 举
7、例:基因型为 AaBbCc 的个体产生配子的种类数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 28 种;产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生 ABC 配子的概率为 1/2(A)1/2(B)1/2(C)1/8(2)配子间的结合方式问题如 AaBbCc 与 AaBbCC 杂交过程中,求配子间的结合方式种数。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。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 8432 种结合方式。(3)基因型
8、类型及概率的问题问题举例 计算方法AaBbCc 与 AaBBCc 杂交,求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有 3 种基因型(1AA2Aa1aa)BbBB后代有 2 种基因型(1BB1Bb)CcCc后代有 3 种基因型(1CC2Cc1cc)因此,AaBbCcAaBBCc 的后代中有32318 种基因型6AaBbCcAaBBCc 后代中AaBBcc 出现的概率计算1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)1/16(4)表现型类型及概率的问题问题举例 计算方法AaBbCcAabbCc,求它们杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律问题:AaAa后代有 2 种表现型(3A
9、_1aa)Bbbb后代有 2 种表现型(1Bb1bb)CcCc后代有 2 种表现型(3C_1cc)所以,AaBbCcAabbCc 的后代中有2228 种表现型AaBbCcAabbCc 后代中表现型 A_bbcc出现的概率计算3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)3/32二、 “逆向组合法”推断亲本基因型1方法: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,再运用乘法原理进行逆向组合。2题型示例(1)9331(31) (31)(AaAa) (BbBb) ;(2)1111(11) (11)(Aaaa) (Bbbb) ;(3)3311(31) (11)(AaAa) (Bbbb)或(A
10、aaa) (BbBb) ;(4)31(31)1 (AaAa) (BB_)或(AaAa) (bbbb)或(AA_) (BbBb)或(aaaa) (BbBb) 。调研 1 果蝇的长翅和残翅由一对等位基因(A、a)控制,灰身和黑身由另一对等位基因(B、b)控制。一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅雌果蝇,雄果蝇中的黑身个体占 1/4。在不考虑基因突变和染色体变异的情况下,下列推理合理的是A两对基因位于同一对染色体上B两对基因都位于常染色体上C子代不会出现残翅黑身雌果蝇D亲本雌蝇只含一种隐性基因7【答案】A调 研 2 某 植 物 的 花 色 有 紫 色 、 红 色 和 白 色 三 种 类 型 , 下
11、 表 为 该 植 物 纯 合 亲 本 间 杂 交 实 验 的 结 果 , 请 分析 回 答:组别 亲本 F1 F21 白花红花 紫花紫花红花白花9342 紫花红花 紫花 紫花红花313 紫花白花 紫花紫花红花白花934(1)该性状是由_对独立遗传的等位基因决定的,且只有在_种显性基因同时存在时才能开_花。(2)若表中红花亲本的基因型为 aaBB,则第 1 组实验中白花亲本的基因型为_,F 2表现为白花的个体中,与白花亲本基因型相同的占_;若第 1 组和第 3 组的白花亲本之间进行杂交,后代的表现型应为_。(3)若第 3 组实验的 F1与某纯合白花品种杂交,请简要分析杂交后代可能出现的表现型比例
12、及相对应的该白花品种可能的基因型:如果杂交后代紫花与白花之比为 11,则该白花品种的基因型是_。如果_,则该白花品种的基因型是 aabb。【答案】 (1)两 两 紫(2)Aabb 1/4 全为白花(3)Aabb 杂交后代紫花红花白花112【解析】 (1)由表格可知,第 1 组中 F2的表现型为紫花红花白花934,是 9331 的变形,所以该性状是由两对独立遗传的等位基因决定的,双显性表现为紫色,即只有在两种显性基因同时存在时才能开紫花。 (2)第 1 组中 F2的表现型为紫花红花白花934,所以 F1的紫花基因型为 AaBb,红花亲本的基因型为 aaBB,则白花亲本的基因型为 AAbb。F 2
13、表现为白花的基因型为8AAbbAabbaabb121,所以与白花亲本基因型相同的占 1/4;同理,第 3 组中 F1的紫花基因型为 AaBb,所以第 3 组中亲本白花的基因型为 aabb,第 1 组和第 3 组的白花亲本之间进行杂交,即AAbbaabb,后代基因型为 Aabb,表现型全为白花。 (3)第 3 组实验的 F1为 AaBb,纯合白花的基因型为 AAbb 或 aabb。若该白花品种的基因型是 AAbb,F 1与纯合白花品种杂交,即 AaBbAAbb,子代基因型有四种,分别为 AABb、AAbb、AaBb、Aabb,紫花与白花之比为 11。若白花品种的基因型是 aabb,F 1与纯合白
14、花品种杂交,即 AaBbaabb,子代的基因型有四种,即AaBb、Aabb、aaBb、aabb,紫花红花白花112。考点 3 妙用“合并同类项”巧解特殊分离比1 “和”为 16 的特殊分离比成因(1)基因互作序号 条件F1(AaBb)自交后代比例F1测交后代比例1存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现961 1212两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97 133当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现934 1124只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现151 31(2)显性基因累加效应表现2 “和”小于 16 的特殊分离比成因序号 原因
15、 后代比例91自交子代显性纯合致死(AA、BB 致死)AaBbAabbaaBbaabb4221,其余基因型个体致死测交子代AaBbAabbaaBbaabb11112 隐性纯合致死(自交情况)自交子代出现 933(双隐性致死) ;自交子代出现91(单隐性致死)3性状分离比 9331 的变式题解题步骤(1)看 F2的表现型比例,若表现型比例之和是 16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。(2)将异常分离比与正常分离比 9331 进行对比,分析合并性状的类型。如比例为 934,则为 93(31) ,即 4 为两种性状的合并结果。(3)对照上述表格确定出现异常分离比的原因。(4)根据异
16、常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。调研 1 家鸡短腿和正常腿由一对等位基因(D、d)控制,鸡冠的形状由两对等位基因(M 与 m、R 与 r)控制。相关杂交实验结果如下表,分析回答:P 正常腿玫瑰冠短腿豆冠F1 短腿胡桃冠正常腿胡桃冠=11F1短腿胡桃冠个体自由交配得 F2正常腿短腿=12正常腿和短腿中,均有四种鸡冠形状,且胡桃冠玫瑰冠豆冠单冠=9331(1)控制鸡腿长度及鸡冠形状的三对等位基因在遗传时遵循_定律。亲本中的_鸡只产生一种类型配子。(2)F 2中正常腿短腿=12,不符合孟德尔性状分离比,原因是_。(3)F 1中短腿胡桃冠鸡的基因型是_,这类鸡产生的配子
17、有_种。(4)对 F2中正常腿胡桃冠鸡进行测交,应选择表现型为_个体作为另一亲本,测交后代中胡桃冠鸡占_。10(5)让 F2中全部短腿玫瑰冠公鸡与短腿豆冠母鸡杂交,后代中正常腿玫瑰冠鸡占_。【答案】 (1)基因的自由组合 正常腿玫瑰冠(2)短腿基因纯合致死(3)DdMmRr 8(4)正常腿单冠鸡 4/9(5)2/27DD121,表现型及其比例为正常腿短腿13,但实际上正常腿短腿12,其原因是短腿基因纯合(DD)致死。 (3)综上分析可知:F 1中短腿胡桃冠鸡的基因型是 DdMmRr,能够产生 8 种比值相等的配子。 (4)测交是与隐性纯合子交配,因此对 F2中正常腿胡桃冠鸡(ddM_R_)进行
18、测交,应选择表现型为正常腿单冠鸡(ddmmrr)的个体作为另一亲本。F 2中正常腿胡桃冠鸡的基因型及其所占比例为 1/9ddMMRR、2/9ddMMRr、2/9ddMmRR、4/9ddMmRr,测交后代中胡桃冠鸡(M_R_)占1/9ddMmRr2/91/2ddMmRr2/91/2ddMmRr4/91/4ddMmRr4/9。 (5)仅以玫瑰冠为 M_rr、豆冠为 mmR_这一种情况为例,则 F2中短腿鸡的基因型均为 Dd,玫瑰冠公鸡的基因型及其所占比例为1/3MMrr、2/3Mmrr,产生的配子为 2/3Mr、1/3mr,豆冠母鸡的基因型及其所占比例为1/3mmRR、2/3mmRr,产生的配子为
19、 2/3mR、1/3mr,因此让 F2中全部短腿玫瑰冠公鸡与短腿豆冠母鸡杂交,后代中正常腿玫瑰冠鸡(ddM_rr)占 1/32/31/32/27。调研 2 某品系小鼠(2 N40)的部分基因在染色体上的分布情况如图所示。11(1)成年小鼠的体重由三对独立遗传的等位基因 A/a、D/d、F/f 控制,这三对基因对体重变化具有相同的遗传效应,且具有累加效应(AADDFF 的成年鼠最重,aaddff 的成年鼠最轻) 。若仅考虑体重这一性状,则小鼠种群中基因型最多有_种。用图中所示基因型的小鼠作为亲本杂交(不考虑交叉互换) ,F 1雌雄个体间相互交配获得 F2,则 F2中成年鼠体重与亲本相同的个体比例
20、为_。(2)取小鼠生发层细胞放入含 3H 的培养液中培养一个周期的时间,再转移到无放射性的培养液中继续培养至细胞分裂后期,则该时期每个细胞中含 3H 标记的染色体数目为_条。(3)若图中父本在精子形成过程中同源染色体未分离,形成的配子正常受精后产生了一只 XXY 的小鼠,该小鼠成年后,如果能进行正常的减数分裂,则可形成_种性染色体组成不同的配子。(4)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状,有毛对无毛为显性,分别由等位基因 E、e 控制,位于1、2 号染色体上,E 基因纯合时可导致小鼠胚胎死亡。图中两亲本杂交得到 F1,F 1雌雄小鼠间随机交配,则 F2中有毛鼠所占比例为_。(5)已知小鼠的毛色由 Y
21、(黄色) 、y(鼠色)和 B(有色素) 、b(无色素)两对等位基因控制,b 基因控制毛色为白色。Y 与 y 位于 1、2 号染色体上,如图所示。请利用图示亲本设计实验探究B、b 基因是否位于 1、2 号染色体上(注:不考虑其他性状和交叉互换) 。第一步:纯合黄色鼠为母本,纯合白色鼠为父本进行杂交,得到 F1;第二步:_;第三步:_;结果及结论:若子代小鼠毛色表现型及比例为_,则 B、b 基因不位于 1、2 号染色体上。若子代小鼠毛色表现型及比例为_,则 B、b 基因也位于 1、2 号染色体上。【答案】 (1)27 1/32(2)40(3)4(4)25(5)让 F1雌雄成鼠交配得到 F2(或让多
22、只 F1雌鼠与父本小白鼠交配) 观察统计 F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色)黄色鼠色白色934(或黄色鼠色白色112)12黄色白色31(或黄色白色11)每个细胞中形成的 80 条染色体中,含 3H 标记的染色体数目为 40 条。 (3)在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以性染色体组成为 XXY 的小鼠,减数分裂可形成 4 种性染色体组成不同的配子:X、XY、XX、Y。 (4)根据题意可知,F 1的基因型为 Ee、 ee,F 1雌雄小鼠自由交配,12 12可用遗传平衡定律计算,E 的基因频率为 ,e 的基因频率为 ,正常情况下,F 2中有 EE、 Ee 和14 3
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