高中生物總復習 第1單元 第2講孟德爾的豌豆雜交實驗(二)課件 新人教版必修2

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1、第二講孟德爾的豌豆雜交實驗(二) 兩對相對性狀的雜交實驗分析1實驗現(xiàn)象(提出問題)兩對相對性狀的雜交實驗P黃色圓粒綠色皺粒F1 .F2黃色圓粒綠色圓粒 .數(shù)量 31510810132比例.黃圓黃圓黃皺黃皺綠皺綠皺9 3 3 1(1)兩對相對性狀中顯性性狀依次是 。(2)F2具有的類型兩種親本類型：黃色圓粒、綠色皺粒兩種新類型：和綠色圓粒。(3)F2不同性狀之間出現(xiàn)了。2理論解釋(作出假設)F1在產生配子時， 彼此分離， 可以自由組合。如圖：黃色、圓粒黃色、圓粒黃色皺粒黃色皺粒重新組合重新組合每對遺傳因子每對遺傳因子不同對的遺傳因子不同對的遺傳因子3測交(實驗驗證) 4實質(得出結論)(1)控制

2、不同性狀的遺傳因子的分離和組合是 的。(2)在形成配子時，決定的成對的遺傳因子彼此分離，的遺傳因子自由組合?；ゲ桓蓴_互不干擾互不干擾互不干擾決定不同性狀決定不同性狀F2注： “1”均為純合子，“2”均為單雜合子，“4”為雙雜合子。 黃圓黃圓YYRR1YyRR2YYRr2YyRr4 12249黃皺黃皺YYrr1Yyrr2123綠圓綠圓yyRR1yyRr2123綠皺綠皺yyrr112相關結論(1)F2共有16種組合，9種基因型，4種表現(xiàn)型。(2)雙顯性性狀的個體占9/16，單顯性性狀的個體(綠圓、黃皺)各占3/16，雙隱性性狀的個體占1/16。(3)純合子占4/16(1/16YYRR1/16YYr

3、r1/16yyRR1/16yyrr)，雜合子占：14/1612/16。(4)F2中親本類型(YRyyrr)占10/16，重組類型占6/16(3/16Yrr3/16yyR)。( 5 ) F2中 9 種 基 因 型 的 比 例 是 ： Y Y R R Y y R R YYRr YyRr YYrr Yyrr yyRR yyRr yyrr1 2 2 4 1 2 1 2 1。【特別提醒】(1)重組類型是指F2中與親本(P)表現(xiàn)型不同的個體，而不是基因型與親本不同的個體。(2)親本表現(xiàn)型不同，則重組類型所占比例也不同，若將孟德爾兩對相對性狀的實驗中的親本類型換成綠圓、黃皺，則重組性狀為黃圓、綠皺，所占比例

4、為5/8。(3)F2表現(xiàn)型9 3 3 1的比值可以變形為9 7(331)、15(933) 1、12(93) 3 1、12(93) 4(31)等，讀題時注意題干中隱含的基因之間的相互作用。(4)F2表現(xiàn)型種類可能也有改變，特別注意顯性基因的抑制作用以及顯性基因的數(shù)量疊加問題。1人類的皮膚含有黑色素，黑人含量最多，白人含量最少。皮膚中黑色素的多少，由兩對獨立遺傳的基因(A和a，B和b)所控制；顯性基因A和B可以使黑色素量增加，兩者增加的量相等，并且可以累加。若一純種黑人與一純種白人婚配，后代膚色為黑白中間色；如果該后代與同基因型的異性婚配，其子代可能出現(xiàn)的基因型種類和不同表現(xiàn)型的比例為()A3種3

5、 1 B3種1 2 1 C9種9 3 3 1 D9種1 4 6 4 1解析：根據(jù)題中條件可知，純種黑人與純種白人婚配后，后代的基因型為AaBb，那么與同基因型的人婚配后的基因型種類為9種：AABB1/16、AaBB2/16、AaBb4/16、AAbb1/16、Aabb2/16、aaBB1/16、aaBb2/16、aabb1/16、AABb2/16。根據(jù)題中顯隱性關系，表現(xiàn)型相同的有AaBB(2/16)與AABb(2/16)；AAbb(1/16)與aaBB(1/16)、AaBb(4/16)；Aabb(2/16)與aaBb(2/16)；還有AABB1/16和aabb1/16兩種表現(xiàn)型，因此應該有5

6、種表現(xiàn)型，其比例為1 4 6 4 1。答案：D2雜合子(YyRr)產生配子的情況理論上產生理論上產生配子的種類配子的種類實際能產生配子的種類實際能產生配子的種類一個精原細胞一個精原細胞4種種2種種(YR和和yr或或Yr和和yR)一個雄性個體一個雄性個體4種種4種種(YR和和Yr和和yR和和yr)一個卵原細胞一個卵原細胞4種種1種種(YR或或Yr或或yR或或yr)一個雌性個體一個雌性個體4種種4種種(YR和和Yr和和yR和和yr)3.基因自由組合定律的適用條件(1)有性生殖生物的性狀遺傳(細胞核遺傳)。(2)兩對及兩對以上相對性狀遺傳。(3)控制兩對或兩對以上相對性狀的等位基因位于不同對同源染色

7、體上。4基因自由組合定律的實質位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進行減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。5n對等位基因(完全顯性)位于n對同源染色體上的遺傳規(guī)律相對相對性狀性狀對數(shù)對數(shù)等位等位基因基因對數(shù)對數(shù)F1配子配子F1配子配子可能可能組合組合數(shù)數(shù)F2基因型基因型F2表現(xiàn)型表現(xiàn)型種種類類比例比例種種類類比例比例種類種類比例比例112114(22)3121231222211114232(121)222(31)233231111114333(121)323(31)3 nn2n1111114n3n(121)n2

8、n(31)n6.基因自由組合定律與分離定律的關系(1)兩大基本遺傳定律的區(qū)別規(guī)律規(guī)律項目項目分離定律分離定律自由組合定律自由組合定律研究性狀研究性狀一對一對兩對或兩對以上兩對或兩對以上控制性狀的等控制性狀的等位基因位基因一對一對兩對或兩對以上兩對或兩對以上等位基因與染等位基因與染色體關系色體關系位于一對同源位于一對同源染色體上染色體上分別位于兩對或兩對以上分別位于兩對或兩對以上同源染色體上同源染色體上細胞學基礎細胞學基礎(染染色體的活動色體的活動)減減后期同源后期同源染色體分離染色體分離減減后期非同源后期非同源染色體自由組合染色體自由組合遺傳實質遺傳實質等位基因分離等位基因分離非同源染色體上非

9、等位基非同源染色體上非等位基因之間的自由組合因之間的自由組合規(guī)律規(guī)律項目項目分離定律分離定律自由組合定律自由組合定律F1基因對數(shù)基因對數(shù)1n(n2)配子類型及其比例配子類型及其比例2112n數(shù)量相等數(shù)量相等F2配子組合數(shù)配子組合數(shù)44n基因型種類基因型種類33n表現(xiàn)型種類表現(xiàn)型種類22n表現(xiàn)型比表現(xiàn)型比31(31)nF1測交測交子代子代基因型種類基因型種類22n表現(xiàn)型種類表現(xiàn)型種類22n表現(xiàn)型比表現(xiàn)型比11(11)n(2)聯(lián)系發(fā)生時間：兩定律均發(fā)生于減中，是同時進行，同時發(fā)揮作用的。相關性：非同源染色體上非等位基因的自由組合是在同源染色體上等位基因分離的基礎上實現(xiàn)的，即基因分離定律是自由組合定

10、律的基礎。范圍：兩定律均為真核生物細胞核基因在有性生殖中的傳遞規(guī)律。【特別提醒】孟德爾兩大遺傳定律適用范圍的界定(1)適用生物類別：真核生物，凡原核生物及病毒的遺傳均不符合。(2)遺傳方式：細胞核遺傳，真核生物的細胞質遺傳不符合。(3)發(fā)生時間：進行有性生殖的生物經(jīng)減數(shù)分裂產生配子過程中。(1)長翅與殘翅、直翅與彎翅兩對相對性狀的遺傳是否遵循基因自由組合定律，并說明理由。_。(2)該昆蟲一個初級精母細胞所產生的精細胞的基因型為_ _ _。(3)該昆蟲細胞有絲分裂后期，移向細胞同一極的基因有_ _。(4)該昆蟲細胞分裂中復制形成的兩個D基因發(fā)生分離的時期有_。(5)為驗證基因自由組合定律，可用來

11、與該昆蟲進行交配的異性 個 體 的 基 因 型 分 別 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。 解析：本題考查基因自由組合定律的相關知識。由題中圖可知控制長翅與殘翅，直翅與彎翅兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體上，因此，基因A和a、b和b的遺傳不遵循基因的自由組合定律；位于不同對同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合，因此，當一個精原細胞在減數(shù)第一次分裂的后期，同源染色體分離時，位于同一對同源染色體上的A、a和b、b表現(xiàn)為連鎖，與位于另一對同源染色體上的等位基因D、d表現(xiàn)為自由組合，最終產生的精細胞有4種基因型：AbD、abd或Abd、abD； 該昆蟲細胞有絲

12、分裂后期，移向細胞同一極的染色體是一套，隨之帶有的基因是A、a、b、b、D、d；在昆蟲體內存在有絲分裂和減數(shù)分裂兩種分裂方式，在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，染色單體分離，復制的兩個D基因分離；驗證基因的自由組合定律的方法有測交法和自交法，因此，與之交配的異性個體的基因型分別是aabbdd、aaBBdd、Aabbdd、AaBBDd。答案：(1)不遵循。控制這兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體上(2)AbD、abd或Abd、abD(3)A、a、b、b、D、d(4)有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd三、基因自由組合定律問題的解題規(guī)律

13、分解組合法(一)思路將多對等位基因的自由組合分解為若干個分離定律分別分析，再運用乘法原理將各組情況進行組合。(二)解題程序1配子類型的問題規(guī)律：某一基因型的個體所產生配子種類數(shù)等于2n種(n為等位基因對數(shù))。如：AaBbCCDd產生的配子種類數(shù)：AaBbCCDd 221 28種2配子間結合方式問題規(guī)律：兩基因型不同的個體雜交，配子間結合方式種類數(shù)等于各親本產生配子種類數(shù)的乘積。如：AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間結合方式有多少種？先求AaBbCc、AaBbCC各自產生多少種配子。AaBbCc8種配子，AaBbCC4種配子。再求兩親本配子間結合方式。由于兩性配子間結合是隨機的，因而A

14、aBbCc與AaBbCC配子間有8432種結合方式。3基因型、表現(xiàn)型問題(1)已知雙親基因型，求雙親雜交后所產生子代的基因型種類數(shù)與表現(xiàn)型種類數(shù)規(guī)律：兩基因型已知的雙親雜交，子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)等于將各性狀分別拆開后，各自按分離定律求出子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)的乘積。如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？多少種表現(xiàn)型？先看每對基因的傳遞情況。AaAa后代有3種基因型(1AA 2Aa 1aa)；2種表現(xiàn)型；BbBB后代有2種基因型(1BB 1Bb)；1種表現(xiàn)型；CcCc后代有3種基因型(1CC 2Cc 1cc)；2種表現(xiàn)型。因而AaBbCcAaBBCc后代中有323

15、18種基因型；有2124種表現(xiàn)型。 (2)已知雙親基因型，求某一具體基因型或表現(xiàn)型子代所占比例規(guī)律：某一具體子代基因型或表現(xiàn)型所占比例應等于按分離定律拆分，將各種性狀及基因型所占比例分別求出后，再組合并乘積。如基因型為AaBbCC與AabbCc的個體相交，求：生一基因型為AabbCc個體的概率；生一表現(xiàn)型為AbbC的概率。不同于親本的表現(xiàn)型1親本表現(xiàn)型1(顯顯顯顯隱顯)1(11)1。(4)已知子代表現(xiàn)型分離比推測親本基因型9 3 3 1(3 1)(3 1)(AaAa)(BbBb)；1 1 1 1(1 1)(1 1)(Aaaa)(Bbbb)；3 3 1 1(3 1)(1 1)(AaAa)(Bbb

16、b)；3 1(3 1)1(AaAa)(BBBB)或(AaAa) (BBBb)或(AaAa)(BBbb)或(AaAa)(bbbb)。4利用自由組合定律預測遺傳病概率當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，各種患病情況的概率如下表：序號序號類型類型計算公式計算公式1患甲病的概率為患甲病的概率為m則非甲病概率為則非甲病概率為1m2患乙病的概率為患乙病的概率為n則非乙病概率為則非乙病概率為1n3只患甲病的概率只患甲病的概率mmn4只患乙病的概率只患乙病的概率nmn5同患兩種病的概率同患兩種病的概率mn6只患一種病的概率只患一種病的概率mn2mn或或m(1n)n(1m)7不患病概率不患病概率(1m)(1

17、n)8患病概率患病概率mnmn或或1不患病率不患病率3已知某閉花受粉植物高莖對矮莖為顯性，紅花對白花為顯性，兩對性狀獨立遺傳。用純合的高莖紅花與矮莖白花雜交，F(xiàn)1自交，播種所有的F2，假定所有F2植株都能成活，F(xiàn)2植株開花時，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2植株自交收獲的種子數(shù)量相等，且F3的表現(xiàn)型符合遺傳的基本定律。從理論上講F3中表現(xiàn)白花植株的比例為()A1/4B1/6C1/8D1/16解析：高莖紅花矮莖白花PAABBaabbF1AaBb(高莖紅花)F2 答案：B 不能用基因分離定律的數(shù)學模型解決基因自由組合類試題解有關遺傳規(guī)律的試題時，要按照孟德爾的實驗思路，即一對一對分開考慮，都

18、符合基因的分離定律。如AaBb aabb組合的后代中四種表現(xiàn)型各占1/4，而AabbaaBb組合的結果和它相同，仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)，前一個是測交，而后一個對于每對基因來說也是測交，所以結果相同。已知豌豆紅花對白花、高莖對矮莖、子粒飽滿對子粒皺縮為顯性，控制它們的三對基因自由組合。以純合的紅花高莖子粒皺縮植株與純合的白花矮莖子粒飽滿植株雜交，F(xiàn)2理論上為(多選)A12種表現(xiàn)型B高莖子粒飽滿 矮莖子粒皺縮15 1C紅花子粒飽滿 紅花子粒皺縮 白花子粒飽滿 白花子粒皺縮9 3 3 1D紅花高莖子粒飽滿 白花矮莖子粒皺縮27 1 【錯因分析】本題學生容易受多對性狀的干擾，不能靈活應用基因的分離定律和自由

19、組合定律中的比例關系去解決多對相對性狀的遺傳問題，只要題目中說明控制這些性狀的基因自由組合或獨立遺傳，都可以用基因分離定律中的數(shù)學模型去解決。【正確解答】首先假設紅花和白花、高莖和矮莖、子粒飽滿和子粒皺縮的等位基因分別為A和a、B和b、C和c。則純合的紅花高莖子粒皺縮植株與純合的白花矮莖子粒飽滿植株的基因型分別為AABBcc和aabbCC，F(xiàn)1的基因型為AaBbCc，F(xiàn)2理論上有2228種表現(xiàn)型；高莖子粒飽滿 矮莖子粒皺縮為9 1；紅花子粒飽滿 紅花子粒皺縮 白花子粒飽滿：白花子粒皺縮為9 3 3 1；紅花高莖子粒飽滿白花矮莖子粒皺縮為(333) (111)27 1。答案：CD解析：分析柱形圖

20、中圓粒 皺粒3 1，黃色 綠色1 1，則親本基因型為YyRr和yyRr，F(xiàn)1中黃色圓粒豌豆基因型為YyRR或YyRr，二者比例為1 2，由此可計算出F2的表現(xiàn)型比例為2 2 1 1。答案：B 自由組合定律中的“特殊比例” F1(AaBb)自交自交后代比例后代比例原因分析原因分析9331正常的完全顯性正常的完全顯性97A、B同時存在時表現(xiàn)為一種性狀，否則同時存在時表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀表現(xiàn)為另一種性狀934aa(或或bb)成對存在時，表現(xiàn)為雙隱性狀成對存在時，表現(xiàn)為雙隱性狀，其余正常表現(xiàn)，其余正常表現(xiàn)961存在一種顯性基因存在一種顯性基因(A或或B)時表現(xiàn)為另一時表現(xiàn)為另一種性狀，

21、其余正常表現(xiàn)種性狀，其余正常表現(xiàn)151只要存在顯性基因只要存在顯性基因(A或或B)就表現(xiàn)為同一就表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)種性狀，其余正常表現(xiàn)2.薺菜三角形角果植株與卵圓形角果植株雜交，F(xiàn)1所結果實全是三角形角果，F(xiàn)1自交獲得F2，F(xiàn)2所結果實的性狀分離比為三角形角果 卵圓形角果15 1。若F1與卵圓形角果植株雜交，則后代所結果實分離比是()A不確定B三角形角果3 卵圓形角果1C三角形角果2 卵圓形角果1D三角形角果4 卵圓形角果1 解析：假設薺菜角果形狀由A、a和B、b兩對等位基因控制。由題干可知，15(ABAbbaaB) 1(aabb)，因此F1的基因型為AaBb，卵圓形的基因型為aa

22、bb，則二者雜交子代的基因型為3(ABA bbaaB) 1(aabb)。答案：B多對等位基因控制一種生物性狀的問題分析多對等位基因決定一對相對性狀的問題，是近年的熱點題型，很多同學對此類試題束手無策，主要原因：(1)不知道該類問題的實質。雖然該類遺傳現(xiàn)象不同于孟德爾的一對或兩對相對性狀的遺傳實驗，但仍屬于基因的自由組合問題，后代基因型的種類和自由組合問題一樣，但表現(xiàn)型的問題和孟德爾的豌豆雜交實驗大有不同，性狀分離比也有很大區(qū)別。 (2)不知道解決問題的關鍵。解答這類試題的關鍵是弄清各種表現(xiàn)型對應的基因型。弄清這個問題以后，再用常規(guī)的方法推斷出子代的基因型種類或某種基因型的比例，然后再進一步推斷

23、出子代表現(xiàn)型的種類或某種表現(xiàn)型的比例。3.某種野生植物有紫花和白花兩種表現(xiàn)型：已知紫花形成的生物化學途徑是：A和a、B和b是分別位于兩對同源染色體上的等位基因，A對a、B對b為顯性。基因型不同的兩白花植株雜交，F(xiàn)1中紫花 白花1 1。若將F1中紫花植株自交，所得F2中紫花 白花9 7。請回答：(1)從紫花形成的途徑可知，紫花性狀是由_對基因控制。(2)根據(jù)F1中紫花植株自交的結果，可以推測F1中的紫花植株的基因型是_，其自交所得F2中，白花植株純合體的基因型是_。解析：根據(jù)圖解可以確定紫花這種性狀是由兩對等位基因控制的，表現(xiàn)型與基因型之間的關系如下：AB(紫色)、Abb(白色)、aaB(白色)

24、、aabb(白色)。F1中表現(xiàn)型的比例是1 1，一定是測交，由于是兩對基因控制，應該是一對基因 測 交 ， 另 一 對 基 因 不 會 出 現(xiàn) 性 狀 分 離 ， 所 以 是AAbbaaBb或AabbaaBB，故可以推測F1中紫花植株的基因型是AaBb。讓基因型為AaBb的個體進行自交，雌、雄配子各4種(AB、Ab、aB、ab)，F(xiàn)2中的基因組成為9AB(紫色)、3Abb(白色)、3aaB(白色)、1aabb(白色)，故白花植株純合體的基因型為aabb、AAbb、aaBB。答案：(1)兩(2)AaBbaabb、AAbb、aaBB確認兩對等位基因的遺傳是否符合自由組合定律設計思路：選擇具兩對相對

25、性狀的純合親本雜交，先得F1再讓 F1自交得F2或讓F1測交，若F2能表現(xiàn)出9 3 3 1的性狀分離比或F1測交子代表現(xiàn)出1 1 1 1的性狀分離比，則兩對等位基因的遺傳符合基因自由組合定律或可確認兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，否則不符合自由組合定律?！镜湫屠}】某生物興趣小組有一些能夠穩(wěn)定遺傳的高莖、豆莢飽滿和矮莖、豆莢不飽滿兩個品系的豌豆，假如你是該興趣小組的成員，并希望通過遺傳學雜交實驗探究一些遺傳學問題。(1)可以探究的問題有：問題1：控制兩對相對性狀的基因是否分別遵循基因的分離定律。問題2：_。 (2)請設計一組最簡單的實驗方案，探究上述遺傳學問題：(不要求寫出具體操作方法)

26、_；觀察和統(tǒng)計F1的性狀及比例；保留部分F1種子。_；觀察和統(tǒng)計F2的性狀及比例。(3)實驗結果：F1全部表現(xiàn)為高莖、豆莢飽滿；F2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)：表現(xiàn)型表現(xiàn)型高莖、豆高莖、豆莢飽滿莢飽滿高莖、豆高莖、豆莢不飽滿莢不飽滿矮莖、豆矮莖、豆莢飽滿莢飽滿矮莖、豆矮莖、豆莢不飽滿莢不飽滿比例比例66%9%9%16%(4)實驗分析：F2中_，所以高莖和矮莖、豆莢飽滿和豆莢不飽滿分別是由一對等位基因控制的，并遵循孟德爾的基因分離定律。F2四種表現(xiàn)型的比例不是9 3 3 1，所以控制上述兩對相對性狀的非等位基因_ _。 (5)實驗證明，在F2中，能穩(wěn)定遺傳的高莖、豆莢飽滿的個體和矮莖、豆莢不飽滿的個體的比例都是

27、16%，所以，你假設F1形成的配子，其種類和比例是_。(D和d表示高莖和矮莖基因；E和e表示豆莢飽滿和豆莢不飽滿)請設計一個實驗驗證你的假設，并用遺傳圖解分析實驗預期。你認為下圖中_圖解能正確解釋形成重組配子的原因。解析：要探究控制兩對相對性狀的基因是否遵循基因的分離定律，就要設法觀察雜合子自交或測交情況是否符合孟德爾分離定律的比例。正常情況下，DE De dE de1 1 1 1，但是由于同源染色體的兩條非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，使得配子基因型的比例發(fā)生了變化。穩(wěn)定遺傳就是純合子，也就是DDEE、ddee的比例均是16%，DDEE來自配子DE、DE的結合，因此，DE的概率是4/10，同理推知de的概率是4/10，進而可以推出DE De dE de4 1 1 4。驗證個體的配子類型及其比例最好的方法就是測交法。書寫圖解時注意必要的文字說明和符號。重組配子的比例很低，因為其來源是同源染色體的兩條非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，發(fā)生的時期是減數(shù)第一次分裂的四分體時期。答案：(1)控制兩對相對性狀的基因是否遵循基因的自由組合定律(2)高莖豆莢飽滿的豌豆和矮莖豆莢不飽滿的豌豆雜交F1個體進行自交(4)高莖 矮莖3 1，豆莢飽滿 豆莢不飽滿3 1；且有性狀的重組現(xiàn)象不遵循孟德爾的基因自由組合定律