2019年高中生物 第三章 遺傳和染色體 3.2 基因的自由組合定律課件 蘇教版必修2.ppt

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第二節(jié)基因的自由組合定律 一 二 三 一 基因的自由組合定律1 2對相對性狀的雜交實驗 1 實驗過程P黃色圓粒 綠色皺粒 F1黃色圓粒 F2黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒比例9 3 3 1 一 二 三 2 實驗分析 親本具有2對相對性狀a 粒色 黃色與綠色 b 粒形 圓粒與皺粒 F1的性狀為顯性a 粒色 黃色對綠色為顯性 b 粒形 圓粒對皺粒為顯性 F2的性狀a 每對性狀都遵循分離定律 即黃色 綠色 3 1 圓粒 皺粒 3 1 b 2對性狀自由組合 共有4種性狀 其中黃色皺粒 綠色圓粒是不同于親本性狀的重組類型 一 二 三 2 對自由組合現(xiàn)象的解釋 1 孟德爾認為 2對相對性狀的遺傳彼此是獨立的 控制不同對相對性狀的遺傳因子之間可以自由組合 2 1對相對性狀的分離與不同相對性狀之間的自由組合是彼此獨立 互不干擾的 3 F1 YyRr 產(chǎn)生的雌 雄配子各有4種 分別是YR Yr yR yr 其數(shù)量比接近于1 1 1 1 F1自交 4種雌配子與4種雄配子隨機結合 可形成16種組合 9種基因型 4種表現(xiàn)型 即黃圓 黃皺 綠圓和綠皺 它們之間的數(shù)量比接近于9 3 3 1 一 二 三 3 對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證 1 方法 測交 即讓F1與隱性純合子雜交 2 測交遺傳圖解 3 結果孟德爾測交實驗結果與預期的結果相符 從而證實了 F1產(chǎn)生了4種類型且比例相等的配子 F1是雙雜合子 F1在形成配子時 等位基因發(fā)生了分離 非等位基因自由組合 一 二 三 4 自由組合定律在減數(shù)分裂形成配子時 一個細胞中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自由組合 這就是基因的自由組合定律 5 雜交育種將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起 再經(jīng)過選擇和培育 獲得新品種的方法稱為雜交育種 自主思考 由分離定律可知 雌雄配子的結合是隨機的 基因的自由組合是由配子的隨機結合造成的嗎 提示 不是 基因的自由組合定律的實質是減數(shù)分裂形成配子時 同源染色體上的等位基因分離 非同源染色體上的非等位基因自由組合 一 二 三 二 性別決定1 細胞內的染色體 1 常染色體 與性別決定無關 2 性染色體 1對 決定性別 2 雌雄異體的生物性別決定的方式 1 XY型 雄性 常染色體 XY 異型 雌性 常染色體 XX 同型 生物類型 全部哺乳動物 部分昆蟲及大多雌雄異體的植物等 2 ZW型 雄性 常染色體 ZZ 同型 雌性 常染色體 ZW 異型 生物類型 鳥類 部分昆蟲 部分兩棲類和部分爬行類等 一 二 三 三 伴性遺傳1 由性染色體上的基因決定的性狀 在遺傳時與性別相關聯(lián) 這類性狀的遺傳被稱為伴性遺傳 2 伴性遺傳又叫性連鎖遺傳 這是因為位于性染色體上決定生物其他性狀的基因總是與某種性別連鎖在一起遺傳 常見的人類伴性遺傳病是紅綠色盲 血友病等 自主思考 雌雄同株的植物細胞內有性染色體嗎 生物的性別決定一定是由性染色體決定的嗎 哪些因素可以影響生物的性別 提示 一般情況下 雌雄同株的植物細胞內無性染色體 生物的性別不一定是由性染色體決定的 性別作為一種性狀 主要受遺傳物質的控制 同時也受環(huán)境因素的影響 如溫度 爬行類 日照長短 大麻 幼體的營養(yǎng) 蜜蜂 等 探究點一 探究點二 易錯點 排查 探究點三 當堂檢測 基因的自由組合定律的實質問題導引在孟德爾的2對相對性狀的雜交實驗中 F2出現(xiàn)4種表現(xiàn)型的根本原因是什么 提示 F1減數(shù)分裂形成配子時 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自由組合 探究點一 探究點二 易錯點 排查 探究點三 當堂檢測 名師精講1 自由組合定律研究的是兩對 或多對 相對性狀 每對相對性狀都由一對等位基因控制 控制這些性狀的等位基因分別位于兩對 或多對 非同源染色體上 所以這些等位基因的分離和組合是互不干擾的 2 組合時間 減數(shù)第一次分裂后期 3 遺傳行為 以精子的形成為例 在減數(shù)分裂過程中 同源染色體上的等位基因彼此分離的同時 非同源染色體上的非等位基因自由組合 見下圖 探究點一 探究點二 易錯點 排查 探究點三 當堂檢測 特別提醒孟德爾遺傳定律中 自由組合 的主體是非同源染色體上的非等位基因 如圖A所示 但是同源染色體上的非等位基因 如圖B中的A a C c 并不遵循自由組合定律 探究點一 探究點二 易錯點 排查 探究點三 當堂檢測 4 理解自由組合定律還應注意的幾點 1 同時性 決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離與決定不同性狀的遺傳因子自由組合同時進行 2 獨立性 決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離與決定不同性狀的遺傳因子自由組合 互不干擾 各自獨立分配到配子中去 3 普遍性 自由組合定律廣泛存在于生物界 發(fā)生在配子形成過程中 探究點一 探究點二 易錯點 排查 探究點三 當堂檢測 典例剖析 例題1 據(jù)下圖 下列選項中不遵循基因自由組合定律的是 解析 位于非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律 而A a 與D d 位于同一對同源染色體上 不遵循自由組合定律 答案 A 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 應用分離定律解決自由組合問題問題導引F1產(chǎn)生的雌雄配子結合時是隨機的 當雄性配子1 4YR與雌性配子1 4Yr結合后 形成的個體的遺傳因子組成是怎樣的 該遺傳因子組成在F2中所占的比例是多少 提示 配子YR與配子Yr結合后 形成的個體的遺傳因子組成為YYRr 因雌雄配子的結合是隨機的 所以該遺傳因子組成在F2中所占的比例為1 4 1 4 1 16 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 名師精講應用分離定律解決自由組合問題1 思路 將自由組合問題轉化為若干個分離定律問題 在獨立遺傳的情況下 有幾對基因就可以分解為幾個分離定律 如AaBb Aabb可分解為如下兩個分離定律 Aa Aa Bb bb 2 題型 1 配子類型的問題如 AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)AaBbCc 2 2 2 8種 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 2 配子結合方式的問題如 AaBbCc與AaBbCC雜交 配子的結合方式有多少種 先求AaBbCc AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子 AaBbCc 8種配子AaBbCC 4種配子 再求兩親本配子間結合方式 由于兩性配子的結合是隨機的 因而AaBbCc與AaBbCC的配子有8 4 32種結合方式 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 3 基因型類型的問題如 AaBbCc與AaBBCc雜交 其后代有多少種基因型 先分解為三個分離定律問題 Aa Aa 后代有3種基因型 1AA 2Aa 1aa Bb BB 后代有2種基因型 1BB 1Bb Cc Cc 后代有3種基因型 1CC 2Cc 1cc 因而AaBbCc AaBBCc 后代有3 2 3 18種基因型 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 4 表現(xiàn)型類型的問題如 AaBbCc AabbCc雜交 其后代可能有多少種表現(xiàn)型 可分為三個分離定律問題 Aa Aa 后代有2種表現(xiàn)型 Bb bb 后代有2種表現(xiàn)型 Cc Cc 后代有2種表現(xiàn)型 所以AaBbCc AabbCc 后代有2 2 2 8種表現(xiàn)型 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 5 基因型和表現(xiàn)型的概率的計算已知雙親基因型求后代某一基因型或者表現(xiàn)型的概率 如AaBbCc與AabbCc雜交 其后代中aabbcc占多少 后代各性狀均為顯性的個體占多少 先將問題分解為分離定律問題 Aa Aa 后代中aa占1 4 表現(xiàn)顯性的A 占3 4 Bb bb 后代中bb占1 2 表現(xiàn)顯性的B 占1 2 Cc Cc 后代中cc占1 4 表現(xiàn)顯性的C 占3 4 因而這兩種個體的雜交后代中aabbcc占1 4 1 2 1 4 1 32 各性狀均為顯性的后代占3 4 1 2 3 4 9 32 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 3 探究具有 自由組合 關系的兩種遺傳病的各種患病情況當兩種遺傳病 患甲病的概率為m 患乙病的概率為n 之間具有 自由組合 關系時 各種患病情況的概率如下表 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 典例剖析 例題2 人類并指 D 為顯性遺傳病 白化病 a 是一種隱性遺傳病 已知控制這兩種疾病的基因都位于常染色體上 而且是獨立遺傳 一個家庭中 父親并指 母親正常 他們有一個患白化病但手指正常的孩子 如果他們再生一個孩子 則 1 這個孩子表現(xiàn)正常的概率是多少 2 這個孩子只患一種病的概率是多少 3 這個孩子同時患有兩種遺傳病的概率是多少 4 這個孩子患病的概率是多少 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 解析 根據(jù)雙親及孩子的性狀表現(xiàn) 可推導出雙親的基因型分別為 父AaDd 母Aadd 因此他們再生一個孩子 其患病的概率 患并指的概率為1 2 患白化病的概率為1 4 同時患有兩種病的概率為1 2 1 4 1 8 只患一種病的概率為1 2 1 4 2 1 8 1 2 表現(xiàn)正常的概率為1 2 3 4 3 8 患病的概率為1 3 8 5 8 答案 1 3 8 2 1 2 3 1 8 4 5 8典型方法基因的自由組合定律是基因的分離定律的拓展和延伸 是控制不同相對性狀的基因的自由組合 但每對等位基因仍然遵循分離定律 因此 解答自由組合定律的題目時 可以先用分解法分析每對性狀 然后再將多對性狀綜合起來進行分析 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 變式訓練1某紫花植株自交 子代表現(xiàn)為紫花植株 白花植株 9 7 則下列敘述正確的是 A 該性狀可以由兩對等位基因控制B 子代紫花植株中能穩(wěn)定遺傳的占1 16C 子代白花植株的基因型有3種D 親代紫花植株測交后代紫花 白花 1 1解析 出現(xiàn)了9 7是9 3 3 1的變式 是兩對等位基因自由組合的結果 故A項正確 紫花中能穩(wěn)定遺傳的占1 9 故B項錯誤 子代白花植株的基因型有5種 故C項錯誤 親代紫花植株測交后紫花 白花 1 3 故D項錯誤 答案 A 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 規(guī)律總結自由組合的雙雜合子自交后代的特殊比例 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 伴性遺傳與常染色體遺傳及與遺傳規(guī)律之間的關系問題導引對于紅綠色盲患者來說 為什么女患者的父親和兒子一定患紅綠色盲 提示 紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病 女性患者的基因型為XbXb 其中一個Xb一定來自于父親 并且其中一個Xb也一定會傳給其兒子 所以女患者父親和兒子的基因型為XbY 一定患色盲 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 名師精講1 性染色體和基因 以XY型為例 X染色體與Y染色體是一對同源染色體 X染色體稍大 Y染色體較小 它們的不同區(qū)段分布著不同的基因 每個區(qū)段的遺傳情況各不相同 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 1 X染色體A段上的基因 在Y染色體C區(qū)段上存在對應的等位基因區(qū) 遺傳時 相當于常染色體中一對同源染色體上等位基因的遺傳 但是后代的表現(xiàn)型具有性別差異 如XaXa和XaYA的后代中 雌性全為隱性性狀 雄性全為顯性性狀 2 X染色體B區(qū)段屬X染色體的非同源區(qū)段 該區(qū)段上的基因在Y染色體上沒有對應的基因 故表現(xiàn)為伴X染色體遺傳 如人類的紅綠色盲 血友病的致病基因即位于此區(qū)段 3 Y染色體D區(qū)段屬于Y染色體的非同源區(qū)段 該區(qū)段上的基因在X染色體上沒有對應的基因 故只能隨Y染色體遺傳給雄性后代 表現(xiàn)為伴Y染色體遺傳 如人類的外耳道多毛癥的致病基因位于此區(qū)段 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 2 性染色體遺傳和常染色體遺傳的相同點 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 3 伴性遺傳與基因的分離定律的關系 1 伴性遺傳遵循基因的分離定律 伴性遺傳是由性染色體上的基因所控制的遺傳 若就一對相對性狀而言 則為一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳 2 伴性遺傳有其特殊性 雌雄個體的性染色體組成不同 有同型 異型兩種形式 有些基因只存在于X 或Z 染色體上 Y 或W 染色體上無相應的等位基因 從而存在單個隱性基因 XbY或ZbW 控制的性狀也能體現(xiàn) Y 或W 染色體非同源區(qū)段上攜帶的基因 在X 或Z 染色體上無相應的等位基因 只限于在相應性別的個體之間傳遞 性狀的遺傳與性別相聯(lián)系 在寫表現(xiàn)型和統(tǒng)計后代時一定要與性別聯(lián)系 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 4 伴性遺傳與基因的自由組合定律的關系在分析既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對或以上性狀的遺傳時 由性染色體上的基因控制的性狀按照伴性遺傳處理 由常染色體上的基因控制的遺傳性狀按照分離定律處理 整體上則按自由組合定律處理 注意 在寫配子的基因組成 個體的基因型時 若性染色體上的基因和常染色體上的基因需一同寫出時 通常情況下 先寫常染色體上的基因 再寫性染色體及其上面的基因 且性染色體上的基因寫在性染色體的右上角 如AaXbY 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 典例剖析 例題3 人類的血友病是一種伴性遺傳病 由于控制血友病的基因是隱性的 且位于X染色體上 以下不可能發(fā)生的是 A 攜帶此基因的母親把基因傳給他的兒子B 患血友病的父親把基因傳給兒子C 患血友病的父親把基因傳給女兒D 攜帶此基因的母親把基因傳給女兒解析 伴X染色體隱性遺傳具有隔代交叉遺傳的特點 男性的X只能傳給其女兒 兒子體內的X只能來自母親 不可能來自父親 血友病遺傳與色盲病的遺傳規(guī)律相同 致病基因不能由男性傳給男性 答案 B 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 變式訓練2下列有關人類遺傳病的系譜圖 圖中深顏色表示患者 中 不可能表示人類紅綠色盲遺傳的是 解析 紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病 女性患者的父親和兒子必患病 C項不符合 答案 C 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 表現(xiàn)型相同的生物 基因型一定相同 提示 基因型不同 表現(xiàn)型也可能相同 如AA和Aa 2 控制兩對相對性狀的基因是彼此獨立的 即Y與y分離 R與r分離是彼此獨立和互不干擾的 提示 3 在自由組合遺傳實驗中 先進行等位基因的分離 再實現(xiàn)非等位基因的自由組合 提示 減數(shù)第一次分裂后期 在等位基因分離的同時 非等位基因自由組合 4 并非所有的非等位基因均能 自由組合 提示 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 5 F1 YyRr 產(chǎn)生的雌雄配子各有四種 分別是YR Yy yR yr 其數(shù)量比為1 1 1 1 且雌雄配子數(shù)量相等 提示 一般雄配子數(shù)量多于雌配子數(shù)量 6 自由組合定律可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中 提示 自由組合定律發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 7 生物的性別并非只由性染色體決定 提示 有些生物體細胞中沒有性染色體 其性別與染色體數(shù)目有關 如蜜蜂等昆蟲 此外 環(huán)境因素也可影響性別 8 X Y染色體上不存在等位基因 提示 在X Y染色體的同源區(qū)段 基因是成對存在的 即存在等位基因 而非同源區(qū)段則不存在等位基因 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 1 基因型分別為aaBbCCDd和AABbCCdd的兩種豌豆雜交 其子代中純合子的比例為 A 1 4B 1 8C 1 16D 0解析 由于AA與aa的子代的基因型一定是Aa 所以子代都是雜合子 純合子的比例為0 答案 D2 在兩對等位基因自由組合的情況下 雙雜合子自交后代的性狀分離比是12 3 1 則其測交后代的性狀分離比是 A 1 3B 3 1C 2 1 1D 1 1解析 正常情況下 雙雜合子自交后代的性狀分離比應該是9 3 3 1 現(xiàn)在比例為12 3 1 說明其中一個3所表現(xiàn)出來的性狀與9相同 所以正常測交比例為1 1 1 1 對應于本題應該為2 1 1 答案 C 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 3 下列關于伴性遺傳的敘述 錯誤的是 A 性染色體上的基因都與性別決定有關B 遺傳上總是和性別相關聯(lián)C 伴性遺傳也遵循孟德爾遺傳定律D 表現(xiàn)型具有性別差異答案 A4 下列有關紅綠色盲的敘述 正確的是 A 父親正常 兒子一定正常B 女兒色盲 父親一定色盲C 母親正常 兒子和女兒正常D 女兒色盲 母親一定色盲解析 紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病 母親正常 兒子和女兒也有可能患病 父親正常 女兒一定正常 但兒子不確定 女兒患病 父親一定患病 但母親不確定 答案 B 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 5 黃色圓粒豌豆和綠色圓粒豌豆雜交 對其子代表現(xiàn)型按每對相對性狀進行統(tǒng)計 結果如下圖所示 請回答下列問題 1 實驗中所用親本的基因型為 2 子代中各種表現(xiàn)型及其所占的比例是 3 子代中 性狀能穩(wěn)定遺傳的個體占 自交能產(chǎn)生性狀分離的個體占 4 子代中表現(xiàn)型為重組類型的個體所占的比例為 重組類型中能作為品種保留下來的占重組類型的 探究點一 探究點二 探究點三 易錯點 排查 當堂檢測 答案 1 YyRr yyRr 2 黃色圓粒3 8 黃色皺粒1 8 綠色圓粒3 8 綠色皺粒1 8 3 1 43 4 4 1 41 2