高考生物二輪專題輔導(dǎo)教案 基因的自由組合定律

2009高考生物二輪專題輔導(dǎo)教案基因的自由組合定律一、提出問(wèn)題（試驗(yàn)現(xiàn)象）（一）遺傳試驗(yàn)及結(jié)果1、親本：純種黃色圓粒和綠色皺粒2、F1的表現(xiàn)型：黃色圓粒3、F2的表現(xiàn)型：黃圓、綠圓、黃皺、綠皺；比例為9：3：3：1圖示：P黃圓×綠皺F1黃圓自交F2黃圓黃皺綠圓綠皺9：3：3：1（二）結(jié)果分析：1、不論正反交F1的表現(xiàn)型都為黃圓，證明兩對(duì)性狀中黃色對(duì)綠色顯性，圓粒對(duì)皺粒顯性。2、F2出現(xiàn)相對(duì)性狀分離、不同性狀之間自由組合，且親本類型/重組類型=10：63、每一對(duì)相對(duì)性狀之間符合基因分離定律（具體說(shuō)明見教材）二、作出假設(shè)（理論解釋）1、解釋：（1）黃、綠是一對(duì)相對(duì)性狀，圓、皺是一對(duì)相對(duì)性狀，且兩對(duì)相對(duì)性狀分別由兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因控制，分別為Y、y；R、r，則親本的基因型為YYRR和yyrr（2）減數(shù)分裂時(shí)，YYRR產(chǎn)生一種YR配子，yyrr產(chǎn)生一種yr配子，受精后產(chǎn)生的F1的基因型為YyRr，Y對(duì)y顯性，R對(duì)r顯性，F(xiàn)1表現(xiàn)型為黃色圓粒（3）F1減數(shù)分離產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因（Y與y、R與r）隨同源染色體分離而分開，非等位基因（Y與R、Y與r、y與R、y與r）隨非同源染色體的自由組合而組合，且同時(shí)發(fā)生，不分先后，產(chǎn)生YR、Yr、yR、yr4種數(shù)目相對(duì)的雌、雄配子，比值為1：1：1：1（4）受精時(shí)，雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的，因此F2有結(jié)合方式16種，基因型9種，表現(xiàn)型4種2、圖解：PYYRR×yyrr配子YRyr受精作用F1YyRr自交即：♂YyRr×♀YyRrYRYryRyrYRYryRyr1：1：1：11：1：1：1受精作用（隨機(jī)結(jié)合）♀♂1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr棋盤法：F2分析：結(jié)合方式：16種純合子：1/16YYRR1/16YYrr1/16yyRR1/16yyrr基因型：種類：9種(能穩(wěn)定遺傳)雙雜合子：4/16YyRr雜合子：2/16YYRr2/16YyRR單雜合子：2/16Yyrr2/16yyRr表現(xiàn)型：種類：4種YR黃圓9/16Yrr黃皺3/16親本類型=10/16yyR綠圓3/16重組類型=6/16（能穩(wěn)定遺傳的占?）yyrr綠皺1/16分枝法：將自由組合定律分解成基因分離定律，然后再將多對(duì)性狀子代的基因型、表現(xiàn)型的幾率相乘即可（1）首先將自由組合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問(wèn)題。在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對(duì)基因就可以分解為幾個(gè)分離定律問(wèn)題。如AaBb×Aabb可分解為：Aa×Aa、Bb×bb。（2）用分離定律解決自由組合的不同類型的問(wèn)題。①配子類型的問(wèn)題例：某生物雄性個(gè)體的基因型為AaBbcc，這三對(duì)基因?yàn)楠?dú)立遺傳，則它產(chǎn)生的精子的種類有：Aa

Bb

cc↓

↓

↓2

×

2

×1＝4種②基因型類型的問(wèn)題例：AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？后代基因型為AaBbCC個(gè)體的概率？后代基因型為AbbC個(gè)體的概率？③表現(xiàn)型類型的問(wèn)題例：AaBbCc與AabbCc雜交，其后代有多少種表現(xiàn)型？由此分析：YyRr自交結(jié)果YyRr自交自交基因型表現(xiàn)型1RR3/4圓1YY2Rr3/4黃1rr1/4皺1RR2Yy2Rr略略1rr3/4圓1RR1/4綠1yy2Rr1/4皺1rr雜交中基因?qū)?shù)與基因型、表現(xiàn)型的關(guān)系PF1配子F2表現(xiàn)F2基因雜交中包括的基因?qū)?shù)配子數(shù)配子組合數(shù)表現(xiàn)型數(shù)分離比基因型數(shù)分離比12423：131：2：124164(3：1)29(1：2：1)238648(3：1)327(1：2：1)3n2n4n2n(3：1)n3n(1：2：1)n三、驗(yàn)證（測(cè)交實(shí)驗(yàn)）1、目的：測(cè)定F1配子的種類及比例測(cè)定F1的基因型判斷F1在形成配子時(shí)基因的行為2、過(guò)程：正交反交P♀黃圓×♂綠皺♀綠皺×♂黃圓F黃圓黃皺綠圓綠皺黃圓黃皺綠圓綠皺31272626242225261：1：1：11：1：1：13、結(jié)果：與預(yù)期的設(shè)想相符，證實(shí)了F1是雜合子，基因型為YyRrF1產(chǎn)生了YR、Yr、yR、yr四種類型比值相等的配子F1在形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因指教進(jìn)行自由組合四、實(shí)質(zhì)1、兩對(duì)（或兩對(duì)以上）等位基因分別位于兩對(duì)（或兩對(duì)以上）同源染色體上，分離或組合互不干擾2、減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合等位基因分離Yy等位基因分離YyYyRrRr非等位基因自由組合YRYryRyr兩對(duì)基因是否符合孟德爾遺傳規(guī)律的判定判斷原則：孟德爾遺傳規(guī)律中，不同對(duì)等位基因位于不同對(duì)同源染色體上，減數(shù)分裂時(shí)，等位基因分離，非等位基因自由組合。方法有：（1）自交法：雙雜合體×雙雜合體。如果后代產(chǎn)生四種性狀，且性狀比為9：3：3：1，則說(shuō)明兩對(duì)基因的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律；否則則不符合。（2）測(cè)交法：雙雜合體×隱性純合子。如果后代產(chǎn)生四種性狀，且性狀比為1：1：1：1則說(shuō)明兩對(duì)基因的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律；否則則不符合。例1．果蠅的殘翅（b）對(duì)正常翅（B）為隱性，后胸變形（h）對(duì)后胸正常（H）對(duì)隱性，這兩對(duì)基因分別位于II號(hào)與III號(hào)常染色體上?，F(xiàn)有兩個(gè)種果蠅品系：殘翅后胸正常與正常翅后胸變形。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這兩對(duì)基因位于兩對(duì)染色體上。解析：自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的，即控制兩對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上。在減數(shù)分裂形成配子過(guò)程中，同源染色體上的等位基因分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。基于此，雙雜合體自交后代有四種表現(xiàn)型，其比例為9：3：3：1；或者雙雜合體測(cè)交后代有四種表現(xiàn)型，其比例為1：1：1：1，我們可以據(jù)此進(jìn)行判斷。答案：將這兩個(gè)純種果蠅的雌雄個(gè)體之間交配，得F1，F(xiàn)1自交得F2。如果F2中出現(xiàn)9：3：3：1的表現(xiàn)型之比，則遵循自由組合規(guī)律，說(shuō)明這兩對(duì)基因位于兩對(duì)染色體上。（將這兩個(gè)純種果蠅的雌雄個(gè)體之間交配，得F1，F(xiàn)1再與殘翅后胸變形個(gè)體（隱性純合體）測(cè)交得F2。如果F2中出現(xiàn)1：1：1：1的表現(xiàn)型之比，則遵循自由組合規(guī)律，說(shuō)明這兩對(duì)基因位于兩對(duì)染色體上。）例2.見《世紀(jì)金榜》探究創(chuàng)新例題３．已知果蠅的長(zhǎng)翅和殘翅性狀是由位于第Ⅱ號(hào)同源染色體（常染色體）上的一對(duì)等位基因控制?，F(xiàn)有一批未交配過(guò)的純種長(zhǎng)翅灰體和殘翅黑體果蠅，請(qǐng)利用提供的雜交方案探討：灰體和黑體是否由一對(duì)等位基因控制？控制灰體和黑體的基因是否位于第Ⅱ號(hào)同源染色體上？雜交方案：長(zhǎng)翅灰體×殘翅黑體→F1→F2。問(wèn)題探討（1）如果F2出現(xiàn)性狀分離，且灰體、黑體個(gè)體之間的比例為3：1，符合基因的分離定律，說(shuō)明灰體和黑體性狀是由一對(duì)等位基因控制。（2）如果F2出現(xiàn)4種性狀，其性狀分離比為9：3：3：1，符合基因的由組合定律，說(shuō)明控制灰體、黑體的這對(duì)等位基因不是位于第Ⅱ號(hào)同源染色體上。五、應(yīng)用1、科學(xué)地解釋了生物多樣性的原因：基因重組是生物多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化具有重要意義2、實(shí)踐中的應(yīng)用（1）動(dòng)植物育種：用雜交方法使生物不同品種間的優(yōu)良基因重組在一起，創(chuàng)造出對(duì)人類有益的新品種①原理：基因重組②方法：雜交育種（不斷自交，連續(xù)選擇）③缺點(diǎn)：育種過(guò)程繁瑣④基本過(guò)程：選擇親本雜交雜種F1自交從F2中選出所需性狀個(gè)體，連續(xù)自交選出所需的純系品種例題分析：現(xiàn)在三個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AabbDD，C品種的基因型為aaBBDD。三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形三對(duì)相對(duì)性狀。請(qǐng)回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上三個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡(jiǎn)要描述獲得過(guò)程即可）A與B雜交得到雜交一代，雜交一代與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，可以得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長(zhǎng)成基因型為aabbdd植株。（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾年？4（3）如果要縮短獲得aabbdd植株的時(shí)間，可采用什么方法？（寫出方法的名稱即可）單倍體育種技術(shù)（2）細(xì)胞融合與基因自由組合定律例題分析：現(xiàn)有甲乙兩個(gè)煙草品種（2n=48），其基因型分別為aaBB和AAbb，兩對(duì)基因位于非同源染色體上，且在光照強(qiáng)度大于800勒克司時(shí)，都不能生長(zhǎng)，這是由于它們中的一對(duì)隱性純合基因（aa或bb）作用的結(jié)果。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)。然后，放到大于800勒克司光照下培養(yǎng)，結(jié)果有的細(xì)胞團(tuán)不能分化，有的能分化發(fā)育成植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）甲乙兩煙草品種花粉的基因型分別為___aB______和____Ab_____。（2）將葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體時(shí)，使用___纖維素酶（或果膠酶）______破除細(xì)胞壁。（3）在細(xì)胞融合技術(shù)中，常用的促融劑是___聚乙二醇（或滅活的病毒）______。（4）細(xì)胞融合后誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)叫__愈傷組織_______。（5）在大于800勒克司光照下培養(yǎng)，有_____2____種細(xì)胞團(tuán)不能分化；能分化的細(xì)胞團(tuán)是由____甲乙兩品種_____的原生質(zhì)體融合來(lái)的（這里只考慮2個(gè)原生質(zhì)體的相互融合）。由該細(xì)胞團(tuán)分化發(fā)育成的植株，其染色體數(shù)是____48_____，基因型是__AaBb_______，該植株自交后代中，在大于800勒克司光照下，出現(xiàn)不能生長(zhǎng)的植株的概率是_____7/16____。解析：該題創(chuàng)設(shè)了一個(gè)新的生物學(xué)情境，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)過(guò)的細(xì)胞融合（細(xì)胞雜交）技術(shù)，減數(shù)分裂與生殖細(xì)胞成熟，遺傳規(guī)律等有關(guān)知識(shí)綜合回答提出的問(wèn)題，重在考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，結(jié)合分析解決問(wèn)題的能力。（3）醫(yī)學(xué)實(shí)踐中：為遺傳病的預(yù)測(cè)和診斷提供理論依據(jù)（4）果肉、胚、胚乳的遺傳例題分析：如右圖所示，某種植物果實(shí)甜味對(duì)酸味為顯性（A），子葉寬大對(duì)狹窄為顯性（B），經(jīng)研究證實(shí)A與B（b）無(wú)連鎖關(guān)系，讓AABB作父本，aabb作母本雜交，所得果實(shí)1（果皮1、種皮1、胚乳1、胚1）；果實(shí)1發(fā)育成F1植株，F(xiàn)1自交所得果實(shí)2（果皮2、種皮2、胚乳2、胚2）。分析回答問(wèn)題。①果實(shí)1的味道___酸味_；果實(shí)2的味道___甜味__.②胚2發(fā)育成的植株的基因型有____9_種，這些植株所結(jié)果實(shí)味道如何？__3甜：1酸（理論比）__.3、題型（1）求幾率：運(yùn)用加法原理和乘法原理乘法原理：某個(gè)體產(chǎn)生的配子類型=各對(duì)基因單獨(dú)形成的配子種類的乘積任何兩個(gè)基因型親本相交產(chǎn)生的子代基因型和表現(xiàn)型的種類數(shù)=親本各對(duì)基因單獨(dú)相交所產(chǎn)生的基因型數(shù)和表現(xiàn)型數(shù)的乘積子代個(gè)別基因型或表現(xiàn)型所占的比例=該個(gè)別基因型或表現(xiàn)型中每對(duì)基因型或表現(xiàn)型出現(xiàn)幾率大乘積例題：一對(duì)正常的夫婦生了一個(gè)聾啞且色盲的男孩（ａａＸｂＹ），請(qǐng)推測(cè)：①這對(duì)夫婦再生一個(gè)正常男孩的基因型及幾率是AAXBY=1/16；AaＸＢＹ＝１／８。②后代只患一種病的幾率③后代中患病的幾率④后代中患聾啞且色盲的幾率⑤后代中男孩正常的幾率補(bǔ)充：（1）概率求解范圍的確定：①在所有后代求概率：不考慮性別，凡其后代均屬于求解范圍；②只在某一性別中求概率：需別開另一性別，只看所求性別中的概率；③連同性別一起求概率：此種情況性別本身也屬求解范圍，因而先將該性別的出生幾率（1/2）列入范圍，再在該性別中求概率。（2）當(dāng)兩種遺傳病（甲病和乙?。┲g具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，各種患病情況的概率如下表：（２）已知親本表現(xiàn)型和基因型，求子代表現(xiàn)型、基因型及其比例——分枝法例題：基因型分別為ddEeFf和DdEeff的兩種碗豆雜交，在3對(duì)等位基因各自獨(dú)立遺傳的條件下，回答下列問(wèn)題。（1）該雜交后代的基因型及表現(xiàn)型種類分別是（12，8）（2）該雜交后代中表現(xiàn)型為D性狀顯性、E性狀顯性，F(xiàn)性狀為隱性的概率為（3/16）。（3）該雜交后代中基因型為ddeeff的個(gè)體所占比例為（1/16）。（4）該雜交后代中，子代基因型不同于兩親本的個(gè)體數(shù)占全部子代的比例為（3/4）。（３）已知親本表現(xiàn)型、子代表現(xiàn)型及比例，推測(cè)親本基因型例題：（1）《世紀(jì)金榜》例題２、（2）高考熱點(diǎn)預(yù)測(cè)（3）番茄紅果（Y）對(duì)黃果（y）為顯性，二室（M）對(duì)多室(m)為顯性。一株紅果二室番茄與一株紅果多室番茄雜交后，F(xiàn)1有3/8紅果二室，3/8紅果多室，1/8黃果二室，1/8黃果多室。則兩個(gè)親本基因型是（C）A．YYMM×YYmmB．YYRr×YymmC．YuMm×YymmD．YyMm×YYmm（4）已知子代基因型及比例為：1YYRR：1YYrr：1YyRR：1Yyrr：2YYRr：2YyRr，按自由組合定律推測(cè)雙親的基因型是（B）A．YYRR×YYRrB．YYRr×YyRrC．YyRr×YyRrD．Yyrr×YyRr（4）遺傳家系譜圖類型例題：1、右圖是患甲?。@性基因?yàn)锳，隱性基因?yàn)閍）和乙?。@性基因?yàn)锽，隱性基因?yàn)閎）兩種遺傳病的系譜圖。據(jù)圖回答：（1）甲病致病基因位于__常__染色體上，為____顯__性基因。（2）從系譜圖上可以看出甲病的遺傳特點(diǎn)是___世代相傳__；子代患病，則親代之—必____患病__；若Ⅱ-5與另一正常人婚配，則其子女患甲病的概率為__1/2。（3）假設(shè)Ⅱ-1不是乙病基因的攜帶者，則乙病的致病基因位于_X__染色體上；為__隱_性基因。乙病的特點(diǎn)是呈___隔代交叉（答隔代、交叉、男性多于女性、伴性遺傳的其中之一都給分）遺傳。I-2的基因型為___aaXbY_，Ⅲ-2基因型為__AaXbY_。假設(shè)Ⅲ-1與Ⅲ-5結(jié)婚生了一個(gè)男孩，則該男孩患一種病的概率為__1/4_，所以我國(guó)婚姻法禁止近親間的婚配。2、下圖是具有兩種遺傳病的家庭系譜圖，設(shè)甲病顯性基因?yàn)锳，隱性基因?yàn)閍；乙病顯性基因?yàn)锽，隱性基因?yàn)閎。若II-7為純合體，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）甲病是致病基因位于__常染色體上的__顯性遺傳??；乙病是致病基因位于___常__染色體上的_隱_性遺傳病。（2）II-5的基因型可能是___aaBB或aaBb_，III-8的基因型是__AaBb__。（3）III-10的純合體的概率是___2/3__。（4）假設(shè)III-10與III-9結(jié)婚，生下正常男孩的概率是___5/12_。（5）該系譜圖中，屬于II-4的旁系血親有__II-5，II-6，III-10__。3、小黃狗的皮毛著色由位于不同常染色體上的兩對(duì)基因（A、a和B、b）控制，共有四種表現(xiàn)型，黑色（A_B_）、褐色（aaB_）、紅色（A_bb）和黃色（aabb）。下圖是小黃狗的一個(gè)系譜，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）Ⅰ2的基因型是AaBb。（2）欲使Ⅲ1產(chǎn)下褐色的小狗，應(yīng)讓其與表現(xiàn)型為黑色或褐色的雄狗雜交。（3）如果Ⅲ2與Ⅲ6雜交，產(chǎn)下的小狗是紅色雄性的概率是1/12。（4）Ⅲ3懷孕后走失，主人不久找加一只小狗，分析得知小狗與Ⅱ2的線粒體DNA序列特征不同，能否說(shuō)明這只小狗不是Ⅲ3生產(chǎn)的？（能/不能）;請(qǐng)說(shuō)明判斷的依據(jù)：線粒體DNA只隨卵細(xì)胞傳給子代，Ⅱ2與Ⅲ3及Ⅲ3所生小狗的線粒體DNA序列特征應(yīng)相同。（5）有一只雄狗表現(xiàn)出與雙親及群體中其他個(gè)體都相同的新性狀，該性狀由核內(nèi)顯性基因D控制，那么該變異來(lái)源于基因突變。（6）讓（5）中這只雄狗與正常雄狗雜交，得到了足夠多的F1個(gè)體。①如果F1代中出現(xiàn)了該新性狀，且顯性基因D位于X染色體上，則F1