高中生物第三章第二節(jié)《基因的自由組合定律》課件蘇教版必修2

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第三章 理解教材新知 把握熱點(diǎn)考向 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第二節(jié) 考向三 第1課時(shí) 第1課時(shí)基因的自由組合定律 1 控制不同相對(duì)性狀的基因位于非同源染色體上 是基因間自由組合的前提 2 具兩對(duì)等位基因 A和a B和b分別位于兩對(duì)同源染色體上 的雜合子自交子代有16種組合 9種基因型 4種表現(xiàn)型 其比例為9A B 3A bb 3aaB 1aabb 3 基因自由組合定律的實(shí)質(zhì) 在減數(shù)分裂形成配子時(shí) 一個(gè)細(xì)胞中的同源染色體上的等位基因彼此分離 非同源染色體上的非等位基因可以自由組合 4 基因分離定律和基因自由組合定律只適用于真核生物有性生殖 核基因的遺傳 原核生物 無性生殖的生物及細(xì)胞質(zhì)基因的遺傳均不符合孟德爾遺傳定律 自讀教材 夯基礎(chǔ) 1 分析2對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程 填表 黃色圓粒 黃色圓粒 綠色圓粒 黃色 圓粒 黃色 綠色 圓粒 皺粒 分離定律 3 1 3 1 自由組合 4 黃色皺粒 綠色圓粒 2 對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋 判斷填空 1 解釋 控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因是彼此獨(dú)立的 即Y與y分離 R與r分離是彼此獨(dú)立和互不干擾的 控制不同性狀的基因都能自由組合 F1產(chǎn)生的雌雄配子各有四種 它們是YR Yy yR yr 其數(shù)量比為1 1 1 1 且雌雄配子數(shù)量相等 F1自交 4種雌配子與4種雄配子隨機(jī)結(jié)合可形成16種組合 9種基因型 4種表現(xiàn)型 2 遺傳圖解 F2 YYRR YyRr 黃皺 YyRr YyRr 黃皺 黃皺 綠圓 綠圓 3 對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 填空 1 方法 即讓F1與雜交 2 完善測(cè)交遺傳圖解 測(cè)交 隱性純合子 3 結(jié)果 孟德爾測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果相符 從而證實(shí)了 F1產(chǎn)生且比例相等的配子 F1是 F1在形成配子時(shí) 等位基因發(fā)生了 非等位基因 四種類型 雙雜合子 分離 自由組合 1 孟德爾兩對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中 若親本為黃色皺粒純合子和綠色圓粒純合子 則所得F2的表現(xiàn)型有哪幾種 重組類型占的比例為多少 提示 F2有黃色圓粒 黃色皺粒 綠色圓粒 綠色皺粒四種類型 重組類型占的比例為5 8 2 在兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中 F2中純合的黃色圓粒豌豆所占比例是多少 F2的綠色圓粒豌豆中雜合子所占比例是多少 提示 1 16 2 3 3 為什么在后代中會(huì)出現(xiàn)新的基因型和表現(xiàn)型 提示 因?yàn)樵跍p數(shù)分裂中 控制不同對(duì)相對(duì)性狀的基因之間可以自由組合 彼此獨(dú)立 互不干擾 跟隨名師 解疑難 1 應(yīng)用分離定律解決自由組合問題自由組合定律以分離定律為基礎(chǔ) 因而可以用分離定律的知識(shí)解決自由組合的問題 況且 分離定律中規(guī)律性比例較簡(jiǎn)單 因而用分離定律解決自由組合問題顯得簡(jiǎn)單易行 1 將自由組合問題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問題 在獨(dú)立遺傳的情況下 有幾對(duì)基因就可分解為幾個(gè)分離定律 如AaBb Aabb可分解為如下兩個(gè)分離定律 Aa Aa Bb bb 得出兩組雜交 自交 的結(jié)果 再根據(jù)乘法原理和加法原理求解 2 用分離定律解決自由組合的不同類型的問題 配子類型的問題 如求解AaBbCc所產(chǎn)生的配子種類數(shù) AaBbCc 2 2 2 8種 表現(xiàn)型類型及概率的問題 如AaBbCc AabbCc 求其雜交后代可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類數(shù) 可分解為三個(gè)分離定律 Aa Aa 后代有2種表現(xiàn)型 3A 1aa Bb bb 后代有2種表現(xiàn)型 1Bb 1bb Cc Cc 后代有2種表現(xiàn)型 3C 1cc 2 孟德爾遺傳定律異常分離比歸納生物的性狀與基因之間不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系 可以是一對(duì)基因?qū)Χ鄠€(gè)性狀有影響 也可以是一個(gè)性狀受多對(duì)基因控制 同時(shí) 許多基因間還可存在相互促進(jìn)或相互抑制等制約關(guān)系 從而導(dǎo)致表現(xiàn)型復(fù)雜化 進(jìn)而導(dǎo)致呈現(xiàn)許多特殊分離比 1 基因分離定律異常分離比分析 2 基因自由組合定律異常分離比 自讀教材 夯基礎(chǔ) 1 基因自由組合定律的實(shí)質(zhì) 判斷正誤 1 自由組合定律可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中 2 并非所有的非等位基因均能 自由組合 3 基因自由組合定律是以分離定律為基礎(chǔ)的 二者發(fā)生的時(shí)間是相同的 均發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期 2 孟德爾關(guān)于豌豆3對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn) 填空 1 親本類型 具有3對(duì)相對(duì)性狀的親本 2 F1的性狀表現(xiàn) 都表現(xiàn)為 3 F2的性狀表現(xiàn) 發(fā)生了 數(shù)量比是 即表現(xiàn)型有8種 基因型有種 純合 顯性性狀 性狀分離 27 9 9 9 3 3 3 1 27 3 基因自由組合定律的應(yīng)用 填空 1 理論上 是的來源之一 基因重組 2 實(shí)踐上 育種 利用基因重新組合 創(chuàng)造有益新品種 醫(yī)學(xué)實(shí)踐 預(yù)測(cè)同時(shí)發(fā)病的情況 并且推斷出后代的和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的 生物變異 兩種遺傳病 基因型 概率 某細(xì)胞染色體上的基因如圖所示 中哪兩對(duì)基因符合自由組合定律 提示 和 跟隨名師 解疑難 1 分離定律與自由組合定律的比較 2 自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) 如圖 3 自由組合定律的應(yīng)用 雜交育種 1 雜交育種中適合作為親本的條件 必須具有不同的優(yōu)良性狀 即兩個(gè)親本都具有優(yōu)良性狀 但它們所具有的優(yōu)良性狀一定不能是相對(duì)性狀 必須是純合子 不能是雜合子 若具有某一優(yōu)良性狀的個(gè)體是雜合子 則需經(jīng)多次自交使其純化后才能使用 2 培育動(dòng)植物優(yōu)良品種的一般步驟 以獲得基因型為AAbb的個(gè)體為例 例1 下圖表示不同基因型豌豆體細(xì)胞中的兩對(duì)基因及其在染色體上的位置 這兩對(duì)基因分別控制兩對(duì)相對(duì)性狀 從理論上說 下列分析不正確的是 A 甲 乙植株雜交后代的表現(xiàn)型比例是1 1 1 1B 甲 丙植株雜交后代的基因型比例是1 1 1 1C 丁植株自交后代的基因型比例是1 2 1D 正常情況下 甲植株中基因A與a在減數(shù)第二次分裂時(shí)分離 思路點(diǎn)撥 精講精析 甲植株與乙植株的雜交屬于測(cè)交類型 且甲又是雜合子 所以后代的表現(xiàn)型比例為1 1 1 1 甲 丙植株基因型分別為AaBb和AAbb 雜交后代的基因型比例為1 1 1 1 Aabb自交的結(jié)果是 1 4AAbb 1 2Aabb 1 4aabb 比例為1 2 1 正常情況下 等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 答案 D 1 有性生殖生物的性狀遺傳 細(xì)胞核遺傳 2 兩對(duì)及兩對(duì)以上相對(duì)性狀遺傳 3 控制兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的等位基因位于不同對(duì)同源染色體上 例2 2012 全國(guó)卷 果蠅中灰身 B 與黑身 b 大翅脈 E 與小翅脈 e 是兩對(duì)相對(duì)性狀且獨(dú)立遺傳 灰身大翅脈的雌蠅與灰身小翅脈的雄蠅雜交 子代中47只為灰身大翅脈 49只為灰身小翅脈 17只為黑身大翅脈 15只為黑身小翅脈 回答下列問題 1 在上述雜交子代中 體色和翅脈的表現(xiàn)型比例依次為 和 2 兩個(gè)親本中 雌蠅的基因型為 雄蠅的基因型為 3 親本雌蠅產(chǎn)生卵的基因組成種類數(shù)為 其理論比例為 4 上述子代中表現(xiàn)型為灰身大翅脈個(gè)體的基因型為 黑身大翅脈個(gè)體的基因型為 思路點(diǎn)撥 精講精析 1 子代的4種表現(xiàn)型是兩種性狀自由組合的結(jié)果 將兩種性狀分開分析 灰身有47 49 96 只 而黑身有17 15 32 只 因而灰身 黑身 3 1 大翅脈有47 17 64 只 小翅脈有49 15 64 只 因此大翅脈 小翅脈 1 1 2 先根據(jù)表現(xiàn)型寫出雌蠅的部分基因組成B E 雄蠅的部分基因組成B ee 由于后代中有黑身 因此雌 雄蠅都有隱性基因b 又因?yàn)楹蟠霈F(xiàn)了小翅脈 因此 雌蠅中一定有 基因e 所以可推出雌蠅的基因型為BbEe 雄蠅的基因型為Bbee 3 雌蠅的基因型為BbEe 在減數(shù)分裂中兩對(duì)基因發(fā)生自由組合 產(chǎn)生卵的基因組成種類為BE Be bE be 比例為1 1 1 1 4 子代中灰身的基因型有兩種 BB Bb 而大翅脈的基因型只能是Ee 因此 子代中灰身大翅脈的基因型為BBEe BbEe 黑身的基因型只能是bb 因此黑身大翅脈的基因型為bbEe 答案 1 灰身 黑身 3 1大翅脈 小翅脈 1 1 2 BbEeBbee 3 41 1 1 1 4 BBEe和BbEebbEe 例3 小麥品種是純合體 生產(chǎn)上用種子繁殖 現(xiàn)要選育矮稈 aa 抗病 BB 的小麥新品種 馬鈴薯品種是雜合體 有一對(duì)基因雜合即可稱為雜合體 生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖 現(xiàn)要選育黃肉 Yy 抗病 Rr 的馬鈴薯新品種 請(qǐng)分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序 以及馬鈴薯品種間雜交育種程序 要求用遺傳圖解表示并加以簡(jiǎn)要說明 寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可 思路點(diǎn)撥 精講精析 本題中有幾組關(guān)鍵詞必須注意到 第一組 小麥品種是純合子 馬鈴薯品種是雜合子 即我們現(xiàn)有的小麥 馬鈴薯原始品種分別是 純合子 和 雜合子 因此小麥親本的基因型只能是AABB aabb 馬鈴薯親本的基因型只能是yyRr Yyrr 第二組 要求設(shè)計(jì)的分別是 小麥品種間雜交育種 程序 以及 馬鈴薯品種間雜交育種 程序 即設(shè)計(jì)的育種程序必須是雜交育種 第三組 小麥 用種子繁殖 馬鈴薯 用塊莖繁殖 因此在育種過程中 小麥可通過選擇和連續(xù)自交獲得理想的小麥純合新品種 馬鈴薯可通過選擇和塊莖繁殖 獲得理想的馬鈴薯雜合新品種 答案 第三代F2AB Abb aaB aabb 種植F2代 選矮桿 抗病 aaB 繼續(xù)自交 期望下代獲得純合體 注 A B A bb aaB aabb表示F2出現(xiàn)的9種基因型和4種表現(xiàn)型 1 驗(yàn)證基因自由組合定律的實(shí)驗(yàn) 2 雜交育種的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 典例剖析 體色是劃分鯉魚品種并檢驗(yàn)其純度的一個(gè)重要指標(biāo) 不同鯉魚品種的體色不同 這是由魚體鱗片和皮膚含有不同的色素細(xì)胞及其數(shù)量分布差異所致 科研人員用黑色鯉魚 簡(jiǎn)稱黑鯉 和紅色鯉魚 簡(jiǎn)稱紅鯉 雜交 F1皆表現(xiàn)為黑鯉 F1自交得F2 結(jié)果如表所示 請(qǐng)回答下列問題 1 鯉魚體色中的 是顯性性狀 2 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè) 鯉魚的體色是由 對(duì)基因控制的 該性狀的遺傳遵循 定律 3 為驗(yàn)證上述推測(cè)是否正確 科研人員又做了如下實(shí)驗(yàn) 選擇純合黑鯉和純合紅鯉作親本進(jìn)行雜交獲得F1 預(yù)期結(jié)果 4 如果 與 相符 說明上述推測(cè)成立 解析 由黑色鯉魚和紅色鯉魚雜交 F1皆表現(xiàn)為黑鯉 可知黑色是鯉魚體色中的顯性性狀 從兩組的F2中性狀的分離比可以看出 兩組比值都與 3 1 相差甚遠(yuǎn) 與 15 1 較為接近 因此 可以提出假設(shè) 鯉魚的體色是由2對(duì)基因控制的 該性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律 同時(shí)一定遵循基因的分離定律 現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是F1自交得到的 借助孟德爾的科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想 可對(duì)F1進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn) 并觀察后代性狀表現(xiàn) 統(tǒng)計(jì)其性狀分離比 并根據(jù)實(shí)際得到的結(jié)果與預(yù)期相對(duì)比 從而得出結(jié)論 答案 1 黑色 2 2基因的 分離和 自由組合 3 F1與隱性親本 紅鯉 雜交 觀察后代性狀表現(xiàn) 統(tǒng)計(jì)其性狀分離比黑鯉與紅鯉的比例為3 1 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期結(jié)果 歸納拓展 基因自由組合定律的驗(yàn)證方法 1 直接驗(yàn)證 花粉鑒定法 純種非糯性與純種糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同顏色 非糯性花粉遇碘液變藍(lán)色 糯性花粉遇碘液變棕色 且非糯性對(duì)糯性為顯性 花粉粒長(zhǎng)形對(duì)圓形為顯性 兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上 純種非糯性長(zhǎng)形與純種糯性圓形雜交 所得F1的花粉加碘液后在顯微鏡下觀察 呈現(xiàn)四種狀態(tài) 且比例為1 1 1 1 直接證明了在減數(shù)分裂形成配子時(shí) 決定同一性狀的等位基因彼此分離 位于非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合 2 間接驗(yàn)證 測(cè)交法 孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證 雜種F1與雙隱性類型雜交 后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型的個(gè)體 且比例為1 1 1 1 間接證明了雜種F1產(chǎn)生了四種比例相等的配子 驗(yàn)證了基因的自由組合定律 自交法 孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的重復(fù) 雜種F1自交后代F2中出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型的個(gè)體 且比例為9 3 3 1 這也是F1產(chǎn)生了四種比例相等的配子 即位于非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合的結(jié)果 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全