专题11遗传的基本规律

高考四元聚焦生物学海网遗传的基本规律(2)高考四元聚焦生物学海网一、基因自由组合定律的发现过程及分析1．经典实验分析(两对相对性状的杂交实验)考点2基因自由组合定律及其应用高考四元聚焦生物学海网(1)两对相对性状的杂交实验高考四元聚焦生物学海网(2)对自由组合现象的解释高考四元聚焦生物学海网(3)对自由组合现象解释的验证测交实验：F1×yyrr预期结果：1YyRr(黄圆)∶1Yyrr(黄皱)∶1yyRr(绿圆)∶1yyrr(绿皱)实验结果：与预期结果相吻合，所以假设成立，得出基因自由组合定律的结论。高考四元聚焦生物学海网(4)基因自由组合定律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，决定不同性状的不同对的遗传因子自由组合。高考四元聚焦生物学海网(5)基因自由组合定律的现代解释基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。高考四元聚焦生物学海网(6)基因自由组合定律的细胞学基础分析①细胞学基础高考四元聚焦生物学海网②杂合子(YyRr)产生配子的情况高考四元聚焦生物学海网③基因自由组合定律的适用条件a．有性生殖生物的性状遗传(细胞核遗传)。b．两对及两对以上相对性状遗传。c．控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对的同源染色体上。高考四元聚焦生物学海网二、基因自由组合定律与分离定律的关系1．两大基本遗传规律的区别高考四元聚焦生物学海网联系(1)发生时间：两遗传规律均发生于减Ⅰ后期，是同时进行，同时发挥作用的。(2)相关性：非同源染色体上的非等位基因的自由组合是在同源染色体上等位基因分离的基础上实现的，即基因分离定律是自由组合定律的基础。(3)范围：两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。高考四元聚焦生物学海网．应用分离定律解决自由组合问题(1)原理：由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因，其遗传时总遵循分离定律，因此，可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析，最后将各组情况进行组合。(2)应用(有关基因自由组合的计算问题)①程序：将问题分解为多个1对基因(相对性状)的遗传问题并按分离定律分析并运用乘法原理组合出后代的基因型(或表现型)及概率。高考四元聚焦生物学海网示例：高考四元聚焦生物学海网②总结：YyRr产生配子的种类及比例等于Yy和Rr产生配子的种类及比例相乘；YyRr自交产生子代基因型的种类和比例等于Yy和Rr产生子代基因型的种类及比例相乘；YyRr自交产生子代表现型的种类和比例等于Yy和Rr产生子代表现型的种类及比例相乘。高考四元聚焦生物学海网【例5】在孟德尔的一对或两对相对性状的杂交实验中，统计数据为1∶1的有()A．一对相对性状中子一代杂交的结果B．一对相对性状的杂合子形成的配子类型比C．两对相对性状(AAbb)产生配子的种类D．aaBb与Aabb杂交后代的表现型B高考四元聚焦生物学海网解析：一对相对性状的子一代个体(Aa)，产生数量相等的两种配子，杂交后会得到3∶1的性状分离比，测交后才会得到1∶1的性状分离比；AAbb只能产生一种配子；aaBb与Aabb杂交后产生1∶1∶1∶1的性状分离比。答案：B高考四元聚焦生物学海网【跟踪训练5】基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，F1形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是()A．4和9B．4和2C．8和27D．2和81C高考四元聚焦生物学海网解析：小麦杂交后的F1的基因型是AaBbCc。根据基因的自由组合定律，F1产生的配子种类是23＝8(种)。Aa个体的后代中，可以形成AA、Aa、aa3种基因型的个体。同理Bb，Cc的后代也各有3种基因型。因此AaBbCc可产生33＝27种不同基因型的后代。高考四元聚焦生物学海网三、基因自由组合定律的应用：杂交育种1．育种原理：通过基因的重新组合，把两亲本的优良性状组合在一起。2．适用范围：一般用于同种生物的不同品系间。3．优缺点：方法简单，但需要较长年限的选择才能获得所需类型的纯合子。高考四元聚焦生物学海网．动植物杂交育种比较(以获得基因型为AAbb的个体为例)高考四元聚焦生物学海网【例6】(实验设计)小麦品种是纯合子，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称为杂合子)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序，要求用遗传图解表示并加以简要说明。(写出包括亲本在内的前三代即可)高考四元聚焦生物学海网解析：本题中有几组关键词必须注意到，第一组：“小麦品种是纯合子”，“马铃薯品种是杂合子”，即我们现有的小麦、马铃薯原始品种分别是“纯合子”和“杂合子”。因此小麦亲本的基因型只能是AABB、aabb，马铃薯亲本的基因型只能是yyRr、Yyrr。第二组：要求设计的分别是“小麦品种间杂交育种”程序，以及“马铃薯品种间杂交育种”程序，即设计的育种程序必须是杂交育种。高考四元聚焦生物学海网第三组：小麦“用种子繁殖”，马铃薯“用块茎繁殖”，因此在育种过程中，小麦可通过选择和连续自交获得理想的小麦纯合新品种，马铃薯可通过选择和块茎繁殖，获得理想的马铃薯杂合新品种。高考四元聚焦生物学海网答案：高考四元聚焦生物学海网【跟踪训练6】(2012·浙江卷)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。高考四元聚焦生物学海网中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答：(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有的特点，该变异类型属于。表达有害性基因突变高考四元聚焦生物学海网(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成获得再生植株。(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生种配子。诱变育种基因重组胚状体4高考四元聚焦生物学海网(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。高考四元聚焦生物学海网解析：本题是遗传与变异类的综合试题，综合考查了变异、育种及现代生物技术在生产中的应用。由“甲和丁杂交后代均为抗病高秆”可知，抗病和高秆为显性，据此推出各亲本的基因型即甲(aabb)、乙(Aabb)、丙(aaBb)、丁(AABB)。基因缺失一段DNA后，其数量并未减少，变异类型为基因突变。突变后的基因无法正常进行转录和翻译，体现了变异的有害性。乙和丙杂交得到的F1中，抗病高秆植株的基因型为AaBb，可产生4种不同类型的配子。高考四元聚焦生物学海网四、遗传规律的实验验证1．自交法(1)自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)若F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。高考四元聚焦生物学海网．测交法(1)若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)若测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。高考四元聚焦生物学海网．花粉鉴定法根据F1花粉表现的性状(如花粉的形状、染色后的颜色等)判断。(1)若花粉表现出两种性状，比例为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)若花粉表现出四种性状，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。高考四元聚焦生物学海网．花药离体培养法(1)培养F1产生的花粉，得到的单倍体植株若有两种表现型且比例为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)培养F1产生的花粉，得到的单倍体植株若有四种表现型且比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。高考四元聚焦生物学海网【通关训练1】人的耳垢有油性和干性两种，是受单基因(A、a)控制的。有人对某一社区的家庭进行了调查，结果如下表：高考四元聚焦生物学海网(1)控制该相对性状的基因位于染色体上，判断的依据是。(2)一对油耳夫妇生了一个干耳儿子，推测母亲的基因型是，这对夫妇生一个油耳女儿的概率是。从表格中组合一的数据可判断油耳为显性性状。假设基因位于性染色体上，则油耳父亲(XAY)的女儿(XAX－)不能表现为干耳性状，与第一、二组的调查结果不符，所以基因位于常染色体上常Aa3/8高考四元聚焦生物学海网(3)从组合一的数据看，子代性状没有呈典型的孟德尔分离比(3∶1)，其原因是。(4)若一对干耳夫妇生了一个左耳是干性的、右耳是油性的男孩，出现这种情况的原因可能是。只有Aa×Aa的后代才会出现3∶1的性状分离比，而第一组的双亲基因型可能为AA×AA或Aa×AA或Aa×Aa体细胞突变高考四元聚焦生物学海网解析：(1)方法一：不论是油耳还是干耳，男孩和女孩的比例都接近，所以是常染色体上的遗传。方法二：从表格中组合一的