高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传复习提升课7自由组合定律的遗传特例及相关的遗传探究课件 23页

遗传的基本规律与伴性遗传 第五单元 复习提升课 (7) 自由组合定律的遗传特例及相关的遗传探究 (2016 · 全国卷 Ⅲ ， T6) 用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交， F 1 全部表现为红花。若 F 1 自交，得到的 F 2 植株中，红花为 272 株，白花为 212 株；若用纯合白花植株的花粉给 F 1 红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为 101 株，白花为 302 株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是 ( 　　 ) A ． F 2 中白花植株都是纯合体 B ． F 2 中红花植株的基因型有 2 种 C ．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上 D ． F 2 中白花植株的基因型种类比红花植株的多 一、自由组合定律的遗传特例 ( 一 ) 自交后代 “ 和 ” 为 16 的特殊分离比 D 　 解析　 本题的切入点在 “ 若用纯合白花植株的花粉给 F 1 红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为 101 株，白花为 302 株 ” 上，相当于测交后代表现出 1 ∶ 3 的分离比，可推断该相对性状受两对等位基因控制，且两对基因独立遗传。设相关基因为 A 、 a 和 B 、 b ，则 A_B_ 表现为红色， A_bb 、 aaB_ 、 aabb 表现为白色，因此 F 2 中白花植株中有纯合体和杂合体，故 A 项错误； F 2 中红花植株的基因型有 AaBb 、 AABB 、 AaBB 、 AABb 4 种，故 B 项错误；控制红花与白花的两对基因独立遗传，位于两对同源染色体上，故 C 项错误； F 2 中白花植株的基因型有 5 种，红花植株的基因型有 4 种，故 D 项正确。 1 ． 由基因互作导致的特殊分离比 (1) 形成原因： 序号 条件 F 1 (AaBb) 自交后代比例 F 1 测交后代比例 1 存在一种显性基因时表现为同一类型，其余正常表现 9 ∶ 6 ∶ 1 1 ∶ 2 ∶ 1 2 两种显性基因同时存在时，表现为一种类型，否则表现为另一种类型 9 ∶ 7 1 ∶ 3 3 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐类型，其余正常表现 9 ∶ 3 ∶ 4 1 ∶ 1 ∶ 2 4 只要存在显性基因就表现为一种类型，其余正常表现 15 ∶ 1 3 ∶ 1 (2) 解题步骤： 应 考 演 练 (2019 · 湖南怀化一模 ) 某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均各只受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝ 5∶3∶3∶1 ，下列分析错误的是 ( 　　 ) A ．控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律 B ．出现 5∶3∶3∶1 的原因是可能存在某种基因型植株 ( 合子 ) 致死现象 C ．出现 5∶3∶3∶1 的原因是可能存在某种基因型配子致死现象 D ．自交后代中高茎红花均为杂合子 ( 二 ) 自交后代 “ 和 ” 小于 16 的特殊分离比 B 　 解析　 设高茎与矮茎、红花与白花分别受一对等位基因 A 和 a 、 B 和 b 控制。一高茎红花亲本自交后代出现 4 种类型，则该亲本的基因型为 AaBb ，又因自交后代的性状分离比为 5 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 说明控制这两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律， A 正确；理论上该高茎红花亲本自交后代性状分离比为 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 ，而实际上却为 5 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 ，若将 5 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 拆开来分析，则有高茎 ∶ 矮茎＝ 2 ∶ 1 ，红花 ∶ 白花＝ 2 ∶ 1 ，说明在后代中不存在 AA 和 BB 的个体，进而推知：出现 5 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 的原因可能是基因型为 AB 的雌配子或雄配子致死， B 错误， C 正确；综上分析可推知：在自交后代中，高茎红花的基因型为 AABb 、 AaBB 、 AaBb ，均为杂合子， D 正确。 2 ． 致死类问题解题思路 第一步：先将其拆分成分离定律单独分析，确定致死的原因。 第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表现型及比例。 3 ． “ 致死 ” 原因的精准推导 第一种方法：直接判断法 —— 直接利用基因自由组合定律来分析 第二种方法：间接判断法 —— 分解成两个基因分离定律问题，分别分析。将 “ 黄短∶黄长∶灰短∶灰长＝ 4∶2∶2∶1 ” 转化为两个基因分离定律问题来处理，即黄色∶灰色＝ 2∶1 ，短尾∶长尾＝ 2∶1 ，由此来确定致死原因是 Y 和 D 基因都纯合致死。 应 考 演 练 (2019 · 山东联考联盟 ) 某植物叶形的宽叶和窄叶是一对相对性状，用纯合的宽叶植株与窄叶植株进行杂交，如下表 ( 相关基因用 A 、 a ； B 、 b ； C 、 c …… 表示 ) 。下列相关叙述错误的是 ( 　　 ) A ．该植物的叶形至少受三对等位基因控制 B ．只要含有显性基因该植株的表现型即为宽叶 C ．杂交组合一亲本的基因型可能是 AABBcc 、 aaBBcc D ．杂交组合三的子二代宽叶植株的基因型有 26 种 ( 三 ) 多对等位基因是否遵循自由组合现象的判断 C 　 母本 父本 子一代 子二代 杂交组合一 宽叶 窄叶 宽叶 宽叶 ∶ 窄叶＝ 3 ∶ 1 杂交组合二 宽叶 窄叶 宽叶 宽叶 ∶ 窄叶＝ 15 ∶ 1 杂交组合三 宽叶 窄叶 宽叶 宽叶 ∶ 窄叶＝ 63 ∶ 1 解析　 由表格信息可知，宽叶植株与窄叶植株杂交，子一代都是宽叶，说明宽叶是显性性状。杂交组合一，子二代窄叶植株所占的比例是 1/ 4 ，说明符合一对杂合子自交实验结果；杂交组合二，子二代窄叶植株所占的比例是 1 /16 ，说明符合两对杂合子自交实验结果；杂交组合三，子二代窄叶植株所占的比例是 1/ 64 ，说明符合三对杂合子自交实验结果，因此该植物的宽叶和窄叶性状至少由三对等位基因控制，且三对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律，隐性纯合子表现为窄叶，其他都表现为宽叶。杂交组合三子一代的基因型是 AaBbCc ，子二代的基因型有 3 × 3 × 3 ＝ 27( 种 ) ，其中基因型为 aabbcc 的植株表现为窄叶，因此杂交组合三的子二代宽叶植株的基因型有 26 种。 巧用 “ 性状比之和 ” ，快速判断控制遗传性状的基因的对数 1 ．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； 2 ．测交情况下，得到的 “ 性状比之和 ” 是 2 的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。 应 考 演 练 (2019 · 河南洛阳一模 ) 豌豆花的位置有腋生 (A) 、顶生 (a) ，豆荚颜色有绿色 (B) 、黄色 (b) ，这两对相对性状均为完全显性，现有若干纯合的腋生黄豆荚 ( 甲 ) 、顶生绿豆荚 ( 乙 ) 、顶生黄豆荚 ( 丙 ) 种子。回答下列问题： (1) 若只研究腋生和顶生这一对相对性状，让甲和乙杂交产生 F 1 ， F 1 全为腋生豌豆， F 1 自交产生 F 2 。 F 2 中既出现腋生豌豆，又出现了顶生豌豆，这种现象在遗传学上称为 ____________ 。产生这种现象的原因是 _______________________________________________________ 。 二、探究不同对基因在染色体上的位置问题 性状分离 　 F 1 腋生豌豆为杂合子，杂合子在自交时会发生性状分离的现象 　 (2) 为了确定 A 、 a 与 B 、 b 这两对等位基因是否分别位于两对同源染色体上，可用测交实验来进行检验，请简要写出①实验的思路，②预期实验结果及结论。 ①实验思路：将甲与乙杂交，产生 F 1 ，让 F 1 与丙测交。统计测交后代的表现型及比例。②预期实验结果及结论：若测交后代的表现型及比例为腋生绿色∶腋生黄色∶顶生绿色∶顶生黄色＝ 1∶1∶1∶1 ，则 A 、 a 与 B 、 b 这两对等位基因分别位于两对同源染色体上；反之， A 、 a 与 B 、 b 这两对等位基因不是分别位于两对同源染色体上。 解析 　 (1) 腋生豌豆自交，后代既有腋生豌豆，又有顶生豌豆，这种现象在遗传学上称为性状分离。亲本中甲为 AA ，乙为 aa ，则 F 1 为 Aa ， F 1 在自交时， A 与 a 发生分离，从而使 F 2 中出现性状分离。 (2) ① 用测交实验来进行检验，首先需要得到双杂和个体，即 AaBb ，因此需要将甲与乙杂交，产生 F 1 (AaBb) ，让 F 1 (AaBb) 与丙 (aabb) 测交。统计测交后代的表现型及比例。 ② 若 A 、 a 与 B 、 b 这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则 AaBb 能产生 4 种比例相同的配子 (AB 、 Ab 、 aB 、 ab ＝ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1) ，测交后代的表现型及比例为腋生绿色 ∶ 腋生黄色 ∶ 顶生绿色 ∶ 顶生黄色＝ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ；若 A 、 a 与 B 、 b 这两对等位基因不是分别位于两对同源染色体上，则测交后代不会出现腋生绿色 ∶ 腋生黄色 ∶ 顶生绿色 ∶ 顶生黄色＝ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 。 1 ．判断基因是否位于一对同源染色体上：以 AaBb 为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。 2 ．判断基因是否易位到一对同源染色体上：若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。 3 ．判断外源基因整合到宿主染色体上的类型：外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的 3∶1 的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。 4 ．判断基因是否位于不同对同源染色体上：以 AaBb 为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如 1∶ 1∶ 1∶ 1 或 9∶ 3∶ 3∶ 1( 或 9∶ 7 等变式 ) ，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如 4∶ 2∶ 2∶ 1 或 6∶ 3∶ 2∶ 1 。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。