2020年高考生物大一轮复习精品讲义:第十五讲 基因的自由组合定律和伴性遗传
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第15讲基因的自由组合定律(限时:40分钟)知识点题号及难易度1.孟德尔两对相对性状的杂交实验1,22.基因自由组合定律的验证及实质5(中),12(中)3.基因型的推断 34.杂交后代概率计算6(中),11(中)5.两对等位基因遗传中的异常分离比4,7(中),9(中), 13(中),14(中)6.两对相对性状的实验探究问题8(中),10(中),15(难)A.黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种表现型B.黄色圆粒豌豆(YyRr)产生的精子中,YR和yr的比例为1∶1C.黄色圆粒豌豆(YyRr)产生YR的卵细胞和YR的精子的数量比为1∶1D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种精子和4种卵细胞自由结合解析:黄色圆粒豌豆自交,后代有4种表现型,9种基因型;黄色圆粒豌豆(YyRr)产生四种精子,YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1;一般来说,生物体产生的精子的数量远远多于卵细胞的数量;自由组合定律是指减数分裂过程中非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这种比例无直接关系的是( A )A.亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆B.F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1C.F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体解析:亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆,也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆。
3.(2016河北保定月考)已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述性状的基因位于两对同源染色体上。
现用两个纯种的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1,再用F1与玉米丙杂交(图1),结果如图2所示,分析玉米丙的基因型为( C )A.DdRrB.ddRRC.ddRrD.Ddrr解析:依题意,F1的基因型为DdRr,其与丙杂交,后代高秆与矮秆之比为1∶1,抗病∶易感病=3∶1,可以推测出丙的基因型为ddRr。
第15讲遗传的染色体学说、伴性遗传[考纲要求] 1.基因行为与染色体行为的平行关系(a)。
2.孟德尔定律的细胞学解释(b)。
3.染色体组型的概念(a)。
4.常染色体和性染色体(a)。
5.XY型性别决定(b)。
6.伴性遗传的概念、类型及特点(b)。
7.伴性遗传的应用(c)。
考点一遗传的染色体学说1.类比分析基因的行为和减数分裂过程中染色体的行为存在着平行关系由上述平行关系得出的结论:细胞核内的染色体可能是基因载体的学说,即遗传的染色体学说。
2.孟德尔定律的细胞学解释(1)细胞内的基因都在染色体上(×)(2)基因的行为与染色体的行为总是呈现平行关系(×)(3)染色体与生物的遗传相关,是生物的遗传物质(×)(4)子代中控制某一性状的基因必有一个来自母方,另一个来自父方(×)(5)非同源染色体上的非等位基因自由组合的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体的自由组合(√)(6)在减数分裂产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合(×)(7)一个基因型为AaBb的个体自交,后代表现型比可能为3∶1(√)(1)根据基因和染色体的平行关系,请你在图中染色体上标注基因符号(基因为C、c),并解释孟德尔一对相对性状的杂交实验(图中染色体上黑色横线代表基因位置)。
提示在上述染色体的基因位置的一侧写出基因即可,设紫花基因用C表示,白花基因用c 表示。
(2)假设某物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图仅表示出了A、a,B、b基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是初级精母细胞(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是精细胞(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。
命题点一基因行为与染色体行为的平行关系1.下列叙述中,不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是()A.基因发生突变而染色体没有发生变化B.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合C.二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半D.Aa杂合子发生染色体缺失后,可表现出a基因的性状答案 A解析非同源染色体和非同源染色体上的非等位基因均表现自由组合;二倍体生物的配子中染色体和基因数目均减半都说明了基因和染色体之间存在着明显的平行关系;Aa杂合子发生染色体缺失后,可表现出a基因的性状,说明染色体缺失后导致了A基因的缺失,也能说明基因和染色体行为存在平行关系。
【2019最新】精选高考生物一轮复习专题15 基因的自由组合定律(讲)讲考纲孟德尔遗传实验的科学方法,分析孟德尔遗传实验获得成功的原因,理解孟德尔的科学研究方法—假说—演绎法,并在学习该部分内容及解题中加以应用;基因的自由组合定律,应用基因自由组合规律分析解决一些生产、生活中生物的遗传问题,能够进行遗传实验设计。
讲考情讲基础一、基因的自由组合定律1.孟德尔的两对性状的杂交实验(1)配子的产生①假说:F1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。
②F1产生的配子a.雄配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
b.雌配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
(2)配子的结合①假说:受精时,雌雄配子的结合是随机的。
②F1配子的结合方式有16种。
(3)遗传图解(4)假说验证①方法:测交实验。
②遗传图解2.自由组合定律(1)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。
(2)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)时间:减数第一次分裂后期。
(4)范围:有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。
无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
二、基因自由组合定律的应用1.自由组合定律9∶3∶3∶1的变式分析F1(AaBb)自交原因分析后代比例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9∶7存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现9∶3∶4或9∶6∶1单显性表现为同一种性状,其余正常表现15∶1 有显性基因就表现为同一种性状,其余表现另一种性状双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现12∶3∶1或双显性、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13∶3或A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强1(AABB)∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb 1∶4∶6∶4∶1+AAbb+aaBB)∶4(Aabb+aaBb)∶1(aabb)2.某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变设亲本的基因型为AaBb,符合基因自由组合定律。
第15讲自由组合定律(Ⅱ)[考试标准]知识内容必考要求加试要求自由组合定律自由组合定律的应用 c c考点一基因自由组合定律的拓展分析1.自由组合定律9∶3∶3∶1的变式分析F1(AaBb)自交后代比例原因分析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9∶3∶4存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现9∶6∶1单显性表现为同一种性状,其余正常表现15∶1有显性基因就表现为同一种性状,其余表现另一种性状12∶3∶1双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现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1∶4∶6∶4∶1A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强1(AABB)∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb+AAbb+aaBB)∶4(Aabb+aaBb)∶1(aabb)2.某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变设亲本的基因型为AaBb,符合基因自由组合定律。
(1)显性纯合致死AA、BB致死⎩⎪⎨⎪⎧自交后代:AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型个体致死测交后代:AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1(2)隐性纯合致死⎩⎪⎨⎪⎧双隐性致死:自交后代表现型之比为:9∶3∶3单隐性致死:自交后代表现型之比为:9∶1题组一自由组合定律中9∶3∶3∶1的变式应用1.某种小鼠的体色受常染色体基因的控制,现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。
下列叙述正确的是( )A.小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑∶1灰∶1白C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2D.F2黑鼠有两种基因型答案 A解析根据F2性状分离比可判断基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,B错误;F2灰鼠(A__bb、aaB__)中纯合子占1/3,C错误;F2黑鼠(A__B__)有4种基因型,D错误。
第十五讲基因的自由组合定律和伴性遗传测试内容测试要求五年考情基因的自由组合规律 B 2012、2014(选)伴性遗传伴性遗传及其特点常见几种遗传病及其特点BB2014、2016、2017(选)1.基因自由组合定律的实质:在生物体细胞中,控制两对相对性状的等位基因分别位于________同源染色体上,彼此独立。
F1减数分裂产生生殖细胞——配子时,________随同源染色体分离而分离,________随非同源染色体自由组合而自由组合。
F1因此产生雌雄配子各________种,YR∶Yr∶yR∶yr=________。
雌雄配子________结合,F2产生________种基因型,________种表现型。
2.测交:F1∶YyRr×隐性纯合子________→⎩⎪⎨⎪⎧种基因型:YyRr ∶ Yyrr ∶ yyRr ∶ yyrr=种表现型:黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3.性别决定:指________的生物决定性别的方式。
性别主要由________决定,决定性别的________在性染色体上。
4.由于男性个体产生________和________型精子的比例是1∶1;卵细胞与两种精子的结合机会________;而XY 发育为________,XX 发育为________,所以人类男女的比例是1∶1。
5. 由__________________决定的性状在遗传时与________联系在一起,这类性状的遗传被称为伴性遗传。
红绿色盲的遗传特点是:男性患者________女性,呈现隔代________遗传特点。
1. 两对相对性状杂交实验现象的解释P :YYRR ×yyrr →F 1:YyRr ――→自交F 2:(9种基因型)1/16YYRR1/16YYrr 1/16yyRR 1/16yyrr 4/16YyRr2/16Yyrr 2/16yyRr 2/16YYRr 2/16YyRR 双显:黄圆单显:黄皱单显:绿圆双隐:绿皱9∶3∶3∶12. 基因分离定律和自由组合定律的比较3. 利用分离定律解决自由组合定律问题基因的自由组合定律研究的是两对(或以上)等位基因的传递规律,但就每对等位基因而言,仍遵循基因的分离定律,因此解决自由组合的问题可从一对相对性状的比例关系入手,再根据“乘法定律”得出结论。
第十五讲基因的自由组合定律和伴性遗传测试内容测试要求五年考情基因的自由组合规律 B 2012、2014(选)伴性遗传伴性遗传及其特点常见几种遗传病及其特点BB2014、2016、2017(选)1.基因自由组合定律的实质:在生物体细胞中,控制两对相对性状的等位基因分别位于________同源染色体上,彼此独立。
F1减数分裂产生生殖细胞——配子时,________随同源染色体分离而分离,________随非同源染色体自由组合而自由组合。
F1因此产生雌雄配子各________种,YR∶Yr∶yR∶yr=________。
雌雄配子________结合,F2产生________种基因型,________种表现型。
2.测交:F1∶YyRr×隐性纯合子________→⎩⎪⎨⎪⎧种基因型:YyRr ∶ Yyrr ∶ yyRr ∶ yyrr=种表现型:黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3.性别决定:指________的生物决定性别的方式。
性别主要由________决定,决定性别的________在性染色体上。
4.由于男性个体产生________和________型精子的比例是1∶1;卵细胞与两种精子的结合机会________;而XY 发育为________,XX 发育为________,所以人类男女的比例是1∶1。
5. 由__________________决定的性状在遗传时与________联系在一起,这类性状的遗传被称为伴性遗传。
红绿色盲的遗传特点是:男性患者________女性,呈现隔代________遗传特点。
1. 两对相对性状杂交实验现象的解释P :YYRR ×yyrr →F 1:YyRr ――→自交F 2:(9种基因型)1/16YYRR1/16YYrr 1/16yyRR 1/16yyrr 4/16YyRr2/16Yyrr 2/16yyRr 2/16YYRr 2/16YyRR 双显:黄圆单显:黄皱单显:绿圆双隐:绿皱9∶3∶3∶12. 基因分离定律和自由组合定律的比较3. 利用分离定律解决自由组合定律问题基因的自由组合定律研究的是两对(或以上)等位基因的传递规律,但就每对等位基因而言,仍遵循基因的分离定律,因此解决自由组合的问题可从一对相对性状的比例关系入手,再根据“乘法定律”得出结论。
(1) 配子类型的问题:Aa Bb Cc 产生多少种配子种类?2↓×2↓×2↓=8种(2) 配子间结合方式的问题:如AaBbCc 与AaBbCC 杂交过程中,配子间的结合方式有多少种?8↓种配子×4↓种配子=32种(3) 基因型类型的问题:如AaBbCc 与AaBBCc 杂交,其后代有多少种基因型?⎭⎪⎬⎪⎫Aa ×Aa →3种基因型Bb ×BB →2种基因型Cc ×Cc →3种基因型) 3×2×3=18种 (4) 表现型类型的问题:如AaBbCc 与AabbCc 杂交,其后代有多少种表现型?⎭⎪⎬⎪⎫Aa ×Aa →2种表现型Bb ×bb →2种表现型Cc ×Cc →2种表现型 2×2×2=8种4. 自由组合定律中的特殊分离比成因9∶3∶3∶1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例,题干中如果出现附加条件,则可能出现9∶3∶4、9∶6∶1、15∶1、9∶7等一系列的特殊分离比。
总结如下:5.遗传系谱图的解题步骤第一步:根据题干。
如果题干中已告知是“色盲”,则马上可判定此病为伴X染色体隐性遗传病;如告知是“白化病”,则可判定此病为常染色体隐性遗传病。
如果题干没有告知具体的病例,则进一步判断。
第二步:(1) 确定是否为伴Y遗传①若系谱图中患者全为男性,而且代代相传,女性都正常,则为伴Y遗传。
【例1】 (2018届盐城模拟)以抗螟非糯性水稻(GGHH)与不抗螟糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F 1,F 1自交得F 2,F 2的性状分离比为9∶3∶3∶1,则F 1中两对等位基因在染色体上的位置关系是( )A B C D笔记:____【例2】 (2018届徐州模拟)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性。
两亲本杂交得到F 1,其表现型如图所示。
下列说法错误..的是( )A. 亲本的基因组成是YyRr 、yyRrB. 在F 1中,表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒C. F 1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR 或YyRrD. F 1中纯合子占的比例是12笔记:____【例3】(2018届扬州模拟)甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状,由非同源染色体上的两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,其显性基因决定花色的过程如图所示,下列叙述错误的是()A. 甜豌豆的花色遗传说明某些生物性状是由两对或多对等位基因共同控制的B. AaBb的紫花甜豌豆的自交后代中紫花和白花甜豌豆的数量比为9∶7C. AaBb的紫花甜豌豆的测交后代中紫花和白花甜豌豆的数量比为3∶1D. 甜豌豆控制花色基因的遗传符合基因的自由组合定律笔记:____【例4】(2018届南京模拟)近百年来,果蝇由于容易饲养且繁殖速度快,因而广泛应用于遗传学研究的各方面。
果蝇的红眼与白眼是一对相对性状,分别由位于X染色体上R、r基因控制。
下图为果蝇染色体图解,请回答下列问题:(1) 位于X染色体上的R、r基因是一对________基因。
(2) 若用一对红眼雌雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇,让子一代果蝇自由交配,理论上子二代红眼雌果蝇中杂合子比例为________。
(3) 若用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,在其子代中发现一只白眼雌果蝇,分析其体细胞染色体组成,发现其性染色体组成为XXY,从减数分裂过程中分析可能的原因是________细胞形成过程异常造成的。
(4) 果蝇缺失1条Ⅳ号染色体时仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。
一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子),F1中染色体数正常的红眼果蝇占________。
(5) 果蝇另有一种眼色由两对独立遗传的基因(A、a和D、d)控制,其中仅D、d位于X染色体上。
A和D同时存在时果蝇表现为红眼,D存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。
已知一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1代全为红眼,则亲代雄果蝇的基因型为________,若将F1代雌雄果蝇随机交配,则F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为________。
笔记:____【例5】(2018届苏州模拟)右图是某种单基因遗传病的遗传系谱图,请据图回答下列问题:(1) 该遗传病的遗传方式为________染色体上________性遗传。
(2) 若已知Ⅰ1号个体携带有该遗传病的致病基因,则Ⅲ3号个体与Ⅲ1号个体基因型相同的概率为________,若Ⅲ3号个体与基因型和Ⅲ2号个体相同的男性婚配,并生育了一个表现型正常的男孩,则该男孩携带该致病基因的概率为________。
(3) 若该遗传病是人群中常见的白化病,则由白化病的发病机理可知,基因控制生物性状的途径之一是__。
(4) 若该遗传病是白化病(常染色体上的隐性遗传病),某一地区正常人群中每90人有1人是白化病基因的携带者。
上图中的Ⅲ4号个体同时患有白化病和红绿色盲(X染色体上的隐性遗传病),Ⅱ3号个体和Ⅱ4号个体均表现正常,若Ⅲ3号个体与该地区一个正常男性结婚,生一个同时患这两种病孩子的概率是________。
笔记:____1.(2017年江苏省普通高中学业水平测试)下图为某单基因遗传病的系谱图,该遗传病的遗传方式属于()A. 常染色体显性遗传B. 常染色体隐性遗传C. 伴X染色体显性遗传D. 伴X染色体隐性遗传2.(2017年江苏省普通高中学业水平测试)关于人类红绿色盲遗传的叙述中,正确的是()A. 男性发病率高于女性B. 红绿色盲基因是显性基因C. 红绿色盲遗传与性别无关D. 红绿色盲男性有两种基因型3.(2016年江苏省普通高中学业水平测试)下图为人类红绿色盲(等位基因用B、b表示)的遗传系谱图,有关叙述正确的是()A. 父亲的基因型为X B YB. 儿子的基因型为X B YC. 母亲不携带红绿色盲基因D. 女儿一定携带红绿色盲基因4.(2014年江苏省普通高中学业水平测试)已知某种水果果皮红色(H)对黄色(h)为显性,果肉酸味(R)对甜味(r)为显'性,这两对相对性状的遗传遵循基因自由组合定律。
现有基因型为HhRr,hhrr的两个个体杂交,其子代的表现型比例是()A. 9∶3∶3∶1B. 1∶1∶1∶1C. 3∶1∶3∶1D. 1∶15.(2014年江苏省普通高中学业水平测试)性染色体上的基因控制的性状在遗传中和性别相关联的现象叫伴性遗传。
下列疾病中属于伴性遗传的是()A. 白化病B. 红绿色盲C. 艾滋病D. 21三体综合征6.(2012年江苏省普通高中学业水平测试)南瓜的果实中,白色与黄色、盘状与球状两对性状独立遗传。
现有纯合白色球状品种与纯合黄色盘状品种杂交得到F1,再用F1自交得到F2,实验结果见下表。
其中表现型丁为()A. 白色盘状B. 黄色盘状C. 白色球状D. 黄色球状7.(2015年江苏省普通高中学业水平测试)果蝇的灰身与黑身为一对相对性状,直毛与分叉毛为一对相对性状。
现有表现型均为灰身直毛的果蝇杂交,F1的表现型与比例如下图所示。
请据图回答:图1 图2(1) 由图1可知,在果蝇灰身和黑身中,显性性状为________,控制这对相对性状的基因位于________染色体上。
(2) 由图2可知,在果蝇直毛和分叉毛中,显性性状为________。
(3) 若同时考虑这两对相对性状,则F1雌果蝇中杂合子所占比例为________(用分数表示)。
(4) 若考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状,让F1中灰身果蝇自由交配得到F2,再用F2中灰身果蝇自由交配得到F3,则F3灰身果蝇中纯合子所占比例为________(用分数表示)。
8.(2016年江苏省普通高中学业水平测试)有研究小组在小鼠毛色遗传实验中发现,不论黄鼠与黄鼠相交,还是黄鼠与黑鼠相交,后代中均有两种表现型,实验结果如下表所示。
请回答下列问题(控制毛色的等位基因用A、a表示):组别PF1的表现型及数量(单位:只)雌性雄性实验一黄鼠×黑鼠黄鼠1187黑鼠1189黄鼠1186黑鼠1 188实验二黄鼠×黄鼠黄鼠1198黑鼠598黄鼠1196黑鼠599(1) 根据实验结果可推测,在胚胎期死亡的个体基因型为________。
(2) 若将实验一中F1雌雄鼠自由交配得到F2,F2继续自由交配得到F3,则F3中黄鼠所占的比例是________(用分数表示)。