2019年高考生物二轮复习分离定律和自由组合定律考点与题型归纳
【考点梳理】
要点一、分离定律的研究对象
同源染色体上的一对基因
分离定律的实质:同源染色体上的等位基因分离 要点二、自由组合定律的研究对象
非同源染色体上的非等位基因
AaBb自交:9:3:3:1 AaBb测交:1:1:1:1
自由组合定律的实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合 要点三、两对相对性状的遗传实验
1.实验分析
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 YYRR1 YYrr1 yyRR1 yyrr1 YyRR2 Yyrr2 yyRr2 YYRr2 YyRr4 1+2+2+4=9 1+2=3 1+2=3 1
2.相关结论
(1)F1的配子共有16种组合,F2共有9种基因型,4种表现型。
(2)F2中双显性性状的个体占9/16,单显性性状的个体(绿圆、黄皱)各占3/16,双隐性性状的个体占1/16。
(3)F2中纯合子占4/16(1/16YYRR+1/16YYrr+l/16yyRR+1/16yyrr),杂合子占:1-4/16=12/16。 (4)F2中亲本类型(Y_R_+ yyrr)占10/16,重组类型占6/16(3/16Y_rR+3/16yyR_)。
要点四、对自由组合现象的解释
①黄色和绿色是一对相对性状,圆粒和皱粒是另一对相对性状,且两对相对性状分别由两对同源染色体上的两对等位基因分别控制。
②亲本基因型为YYRR和yyrr,分别产生 YR 、 yr 的配子。 ③F1的基因型为 YyRr ,F1表现型为黄色圆粒(杂合)。
④F1自交通过减数分裂产生配子时,根据基因的分离定律,每对等位基因(Y与y,R与r)随着同源染色体分离而分开,即Y与 y分离,R与 r 分离。与此同时,非等位基因(Y与R,Y与r,y与R,y与r)随着非同源染色体的自由组合而自由组合(Y与 R 或 r ,y与 R 或 r )。
控制不同性状的等位基因分离和组合彼此独立进行,互不干扰,所以,F1产生的雌、雄配子就各有四种:YR、Yr、yR、yr,且数目比接近1∶1∶1∶1。
⑤形成F2 时配子有16种结合方式,F2有9种基因型,4种表现型,如下表: 9种基因型:
YYRR YYrr yyRR yyrr (双纯,4种基因型,各为1/16) YYRr YyRR Yyrr yyRr (一纯一杂,4种基因型,各为2/16) YyRr (双杂,1种基因型,为4/16) 4种表现型:
Y R Y rr yyR yyrr 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
亲本性状类型 重组性状类型 重组性状类型 亲本性状类型 要点五、对自由组合现象解释的验证
孟德尔为了验证对自由组合现象的解释是否正确,又设计了另一个实验-----测交实验。 测交就是让杂种子一代F1(YyRr)与 yyrr杂交,用来测定F1的基因型。
1.孟德尔提出的假设为:
F1(YyRr)能够产生4种的配子,即YR、Yr、yR、yr,且数目相等; 隐性纯合子(yyrr)只产生1种配子yr; 2.根据假设,预期结果:
测交将产生4种类型的后代:黄色圆粒(YyRr)、黄色皱粒(Yyrr)、绿色圆粒(yyRr)、绿色皱粒(yyrr),且它们的数量比为1∶1∶1∶1。
3.进行实验:
孟德尔用杂种子一代与隐性纯合体相交,无论是以F1作为母本还是作为父本,实验结果显示:F2产生四种表现型,且性状分离比接近1∶1∶1∶1,符合预期设想。
4.测交实验证实孟德尔的假说是正确的:
F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行了重新组合,并且进入不同的配子中,形成4种配子:YR、Yr、yR、yr。
【典型例题】
类型一:分离定律的遗传分析与计算
【例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:(单位:个) 组合序号 一 二 三 四 合计 双亲性状父母 油耳×油耳 油耳×干耳 干耳×干耳 干耳×油耳 干耳×干耳 家庭数目 195 80 60 335 670 油耳男孩 90 25 26 0 141 油耳女孩 80 30 24 0 134 干耳男孩 10 15 6 160 191 干耳女孩 15 10 4 175 204 (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________。
(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________________。
【解析】(1)从表格中不难看出,不论是油耳还是干耳,男孩和女孩中比例都接近1:1,没有性别倾向,所以是常染色体遗传。
(2)从油耳夫妇的子女出现干耳可判断油耳为显性性状。干耳的基因型为aa,该夫妇的基因型都是Aa,Aa×Aa→AA(1/4)、Aa(2/4)、aa(1/4),所以再生一个油耳女孩的概率为3/4×1/2=3/8。
(3)组合一中油耳个体的基因型可能为AA或Aa,所以父母基因型可能有以下几种情况:AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa,只有父母均为Aa且后代数量较大时,表现型的分离比才接近3:1。
(4)如果是生殖细胞突变,孩子要么是油耳,要么是干耳;只有体细胞突变,才可能出现一耳是干性的,一耳是油性的。
【答案】(1)常从表格数据可判断油耳为显性性状。似设基因位于性染色体上,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(2)Aa 3/8 (3)只有Aa×Aa的后代才会出现3:1的性状分离比,而第一组中双亲的基因型可能均为AA或Aa (4)体细胞突变 【总结升华】此类习题解题的关键是对表中数据的分析解读,可从以下两方面分析得出结论: ①不分性别、分性状统计数据性状比一确定基因的显隐性关系: ②分性别、分性状统计数据一看性状的遗传与性别是否有关联→确定基因位置(常染色体上/性染色体上)。 举一反三: 【变式1】豌豆种子的颜色,是从种皮透出的子叶的颜色。纯种黄色(YY)与纯种的绿色(yy)亲本杂交得F1全为黄色,F1自交得F2,F2中既有黄色的也有绿色的,其比例为3:1,则F2的两种表现型出现的情况为( )。
A.约3/4的F1植株上结黄色种子,1/4的F1植株上结绿色种子 B.约3/4的F2植株上结黄色种子,1/4的F2植株上结绿色种子 C.每株F1上所结的种子,约3/4为黄色,1/4为绿色 D.每株F2上所结的种子,约3/4为黄色,1/4为绿色、
【解析】黄色为显性。 【答案】C
类型二:自由组合定律在遗传概率计算中的应用
【例2】鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答:
(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是 。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是 。 (2)已知这两对等位基因的遗传符合自由自合定律,理论上F2还应该出现 性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为 的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代 ,则该推测成立。
(4)三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质。科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本,以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本,进行人工授精。用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体,受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼,其基因型是 。由于三倍体鳟鱼 ,导致其高度不育,因此每批次鱼苗均需重新育种。
【答案】(1)黄体(或黄色) aaBB (2)红颜黑体 aabb (3)全部为红眼黄体 (4)AaaBBb 不能进行正常的减数分裂,难以产生正常配子(或在减数分裂过程中,染色体联会紊乱,难以产生正常配子)
【解析】(1)孟德尔把F1中显现出来的性状,叫做显性性状,所以在体表颜色性状中,黄体为显性性状。亲本均为纯合子,颜色中黑眼位显性性状,所以亲本红眼黄体鳟鱼基因型为aaBB。
(2)符合自由组合定律会出现性状重组,则还应该出现红眼黑体个体,但实际情况是这种双隐性aabb个体表现为黑眼黑体。
(3)亲本红眼黄体基因型为aaBB,黑眼黑体推测基因型为aabb或A-bb,若子代全部表现为红眼黄体即说明有aabb。
(4)父本为黑眼黑体鳟鱼,配子应为ab或Ab,母本为红眼黄体,热休克法法抑制次级卵
母细胞分裂,即配子为aaBB,形成黑眼黄体,两对均是显性性状,所以三倍体鱼的基因型为AaaBBb。三倍体在减数分裂时联会紊乱,难以形成正常配子,所以高度不育。
【总结升华】本题考查遗传规律、染色体变异和多倍体育种的相关知识,考查学生计算能力,运用所学知识分析问题和解决问题的能力。难度适中。
举一反三:
【变式1】 果蝇卷翅基因A是2号染色体(常染色体)上的一个显性突变基因,其等位基
因a控制野生型翅型。
(1)杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序________(相同/不相
同),位于该对染色体上决定不同性状基因的传递________(遵循/不遵循)基因自由组合定律。
(2)卷翅基因A纯合时致死,推测在随机交配的果蝇群体中,卷翅基因
的频率会逐代________________。
(3)研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B,从而得到“平衡
致死系”果蝇,其基因与染色体关系如右图。
该品系的雌雄果蝇互交(不考虑交叉互换和基因突变),其子代中杂合子的概率是________;子代与亲代相比,子代A基因的频率________(上升/下降/不变)。 (4)欲利用 “平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定
新性状的隐性突变基因,可做下列杂交实验(不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变):
若F2代的表现型及比例为________________,说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
若F2代的表现型及比例为________________,说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。 【答案】(1)不相同 不遵循 (2)下降 (3)100% 不变 (4)卷翅∶野生=2∶1 卷翅∶野生∶新性状=8∶3∶1