遗传的基本规律第16课时孟德尔的豌豆杂交实验(二).ppt

第五单元,遗传的基本规律,1涵盖范围,本单元包括必修2第一章孟德尔的两个豌豆杂交实验，即遗传的两大定律和第二章基因在染色体上与伴性遗传。,单元教学分析,2考情分析,(1)考查力度：高考中不但必考而且所占比重最大的部分。 (2)考查内容 两大定律的有关计算，学会用分离定律去解决自由组合定律的计算。两大定律与减数分裂的联系。 两大定律与育种实践和人类遗传病的联系。伴性遗传的特点及有关概率计算。假说演绎法和类比推理法的实验思想。,(3)考查题型： 选择题考查两大定律的简单计算、适用范围及一些基本概念。 计算题考查自由组合定律的概率问题。 实验题考查显隐性性状，纯合子、杂合子的判断及基因位置的确定。,3复习指导,(1)复习线索 以基因与性状的关系为线索，系统复习遗传的有关概念。 以孟德尔豌豆杂交实验为线索，系统复习两大定律的实质及实践应用，尤其与减数分裂的联系。 以色盲的遗传为主线，全面比较分析各种遗传病的特点和判断及概率计算。,(2)复习方法 借助假说演绎法，理解两大定律的发现历程。 注重解题方法和规律的总结运用。 遗传系谱和遗传图解的比较。,第 16 课时,孟德尔的豌豆杂交实验 （二）,回扣基础构建网络,一、两对相对性状的杂交实验提出问题,基础导学,其过程为： P 黄圆绿皱 F1 F2 3黄皱3绿圆 ,提醒 F2中重组类型(与P不同，不是与F1不同；指表现型而非基因型)为黄皱和绿圆，所占比例为6/16(3/8)，若亲本改为黄皱绿圆(均纯合)，则重组类型变成黄圆和绿皱，所占比例为10/16(5/8)。,9黄圆,1绿皱,黄圆,二、对自由组合现象的解释和验证提出假说，演绎推理,1假说 判一判 F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，产生数量相等的4种配子 ( ) 受精时，雌雄配子的结合方式有16种( ) F2的基因型有9 种，比例为422 221111( ),2图解,YR,yr,YyRr,Y-R-,Y-rr,想一想 现用绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，其后代基因型可能出现哪些比例？,练一练 (2010北京理综，4)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是 ( ) A1/16 B3/16 C7/16 D9/16,提示 yyRRYYrrYyRr1； yyRrYyrrYyRryyRrYyrryyrr1111； yyRrYYrr(yyRRYyrr)YyRrYyrr11。,解析 由题干知控制毛色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律。基因型为BbSs(黑色无白斑)的小鼠相互交配，其后代应有9种基因型、4种表现型，4种表现型所占比例及其基因组成分别为黑色无白斑(BS)黑色有白斑(Bss)褐色无白斑(bbS)褐色有白斑(bbss)9331。,答案 B,3验证(测交的遗传图解),想一想 若黄色皱粒(Yyrr)与绿色圆粒(yyRr)杂交，则其后代表现型及比例如何？,提示 其后代表现型及比例分别为黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒1111。,yyrr,1,1,1,1,三、自由组合定律的实质、时间、范围得出结论 1实质：染色体上的基因自由组合。(如图),2时间：。 3范围：生殖的生物，真核细胞的核内上的基因，无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。,非同源,非同源,减数第一次分裂后期,染色体,有性,练一练 基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程 ( ) AaBb 1AB1Ab1aB1ab 雌雄配子随机结合 子代9种基因型 4种表现型 A B C D,解析 基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合。 答案 A,四、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现,1实验方法启示 孟德尔获得成功的原因：正确选材(豌豆)；对相对性状遗传的研究，从对到对；对实验结果进行的分析；运用法(包括“提出问题提出假说演绎推理实验验证得出结论”五个基本环节)这一科学方法。 2遗传规律再发现 1909年，丹麦生物学家把“遗传因子”叫做。 因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“”。,统计学,假说演绎,一,多,约翰逊,遗传学之父,基,因,1教材9页问题探讨关注动物和植物杂交育种的区别：F1自交(植物)或F1雌、雄个体相互交配(动物)；鉴定并保留纯种植物连续自交直到不发生性状分离；动物采用测交鉴定选出纯合子。 2教材11页思考与讨论孟德尔成功的原因。 3教材12页练习中二拓展题，很经典。 4教材14页自我检测中二和三，题目很有代表性。,回扣教材,知识网络,非同源染色体,非等位基因,有性,染色体,突破考点提炼方法,1(2011上海卷，24)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是 ( ) AF1产生4个配子，比例为1111 BF1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为11 C基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可能自由组合 DF1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为11,实验技能提升 孟德尔两对相对性状杂交实验的规律分析,典例引领,考点49,解析 在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F1会产生4种多个配子，且精子数目远远多于卵细胞数目；基因自由组合定律是在F1产生配子时起作用的，其实质是减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，随配子遗传给后代。,答案 C,排雷 基因组合(16种)基因型(9种)。 个数种类数；雌配子个数雄配子个数；四种雌配子比例相同，四种雄配子比例相同。 配子的随机结合(受精作用)基因的自由组合(减数第一次分裂后期)。 非等位基因(两种情况同源染色体上和非同源染色体上)非同源染色体上非等位基因。 孟德尔提出“遗传因子”这一名词，而“基因”这一名词是由约翰逊提出的。,1实验分析 P YYRR(黄圆)yyrr(绿皱) F1 YyRr(黄圆) ,考点剖析,YyYy1YY2Yy1yy RrRr1RR2Rr1rr,F2,2相关结论 F2中黄绿31，圆皱31，都符合基因的分离定律。 F2中共有16种组合，9种基因型，4种表现型。 两对相对性状由两对等位基因控制，分别位于两对同源染色体上。 纯合子(1/16YYRR1/16YYrr1/16yyRR1/16yyrr)共占4/16，杂合子占14/1612/16，其中双杂合个体(YyRr)占4/16，单杂合个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16，共占8/16。 YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。,重组类型：指与亲本不同的表现型。 P：YYRRyyrrF1 F2中重组性状类型为单显性，占6/16。 P：YYrryyRRF1 F2中重组性状类型为双显性和双隐性，共占10/16。,1用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验，得到的F2的部分基因型结果如下表(非等位基因位于非同源染色体上)。下列叙述不正确的是 ( ),对位训练,A. 表中Y、y、R、r基因的遗传遵循自由组合定律 B表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体 C1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3241,解析 叶绿体、线粒体中遗传物质的遗传属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律。纯种亲本的基因型有两种YYRR、yyrr或YYrr、yyRR。因此F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是3/8或5/8。,DF2中出现的表现型不同于亲本的重组类型的比例是3/8或5/8,答案 B,2(2011新课标全国卷，32)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c)。当个体基因型中每对等位基因都至少含一个显性基因时(即ABC)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：,解题技能提升自由组合定律的实质及解题指导,典例引领,考点50,根据杂交结果回答问题： 这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？ 。 本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？,基因的自由组合定律和基因的分离定律,4对。本实验的乙丙和甲丁两个杂交组合中，F2中红 色个体占全部个体的比例为81/(81175)81/256(3/4)4， 根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2中显性个体的比例 为(3/4)n，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。 综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙丙和甲丁两 个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同.,排雷 n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律如下表：,1基因的自由组合定律的实质及细胞学基础,考点剖析,实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 适用条件 有性生殖的真核生物。 细胞核内染色体上的基因。 两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。 细胞学基础：基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期。,思维拓展 配子的随机结合不是基因的自由组合，基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，而不是受精作用时。 自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因，它们是不能自由组合的。,2熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系(逆向推断亲代的基因型),示例 小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性，抗锈(R)对感锈(r)为显性，这两对性状可自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作亲本杂交，子代有毛颖抗锈毛颖感锈光颖抗锈光颖感锈1111，写出两亲本的基因型。,分析 将两对性状分解：毛颖光颖11，抗锈感锈11。根据亲本的表现型确定亲本基因型为PrrppR，只有Pppp，子代才有毛颖光颖11，同理，只有rrRr，子代才有抗锈感锈11。综上所述，亲本基因型分别是Pprr与ppRr。,3熟练运用“乘法法则”正向推断配子种类和比例以及子代的表现型和基因型种类和比例 原理：分离定律是自由组合定律的基础,思路 首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。 在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBbAabb可分解为如下两个分离定律：AaAa；Bbbb。 题型 配子类型的问题,示例 AaBbCc产生的配子种类数 Aa Bb Cc 2 2 28种,配子间结合方式问题 示例 AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？ 先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。 AaBbCc8种配子、AaBbCC4种配子。 再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8432种结合方式。 推算子代基因型种类的问题 示例 AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型数先分解为三个分离定律： AaAa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa) BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb),CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc) 因而AaBbCcAaBBCc，后代中有32318种基因型。 推算子代表现型种类的问题 示例 AaBbCcAabbCc，其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律： AaAa后代有2种表现型 Bbbb后代有2种表现型 CcCc后代有2种表现型 所以AaBbCcAabbCc，后代中有2228种表现型。 求子代基因型、表现型的比例 示例 求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例 分析：将ddEeFFDdEeff分解： ddDd后代：基因型比11，表现型比11；,EeEe后代：基因型比121，表现型比31； FFff后代：基因型1种，表现型1种。 所以，后代中基因型比为 (11)(121)1121121； 表现型比为(11)(31)13131。 计算概率 示例 基因型为AaBb的个体(两对基因独立遗传)自交，子代基因型为AaBB的概率为。 分析 将AaBb分解为Aa和Bb，则Aa1/2Aa， Bb1/4BB。故子代基因型为AaBB的概率为1/2Aa1/4BB1/8AaBB。,2水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对感病(r)为显性，这两对基因在非同源染色体上。现将一株表现型为高秆抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，所得后代表现型如图所示。根据以上实验结果，判断下列叙述错误的是 ( ) A以上后代群体的表现型有4种 B以上后代群体的基因型有9种 C以上两株亲本可以分别通过 不同杂交组合获得 D以上两株表现型相同的亲本， 基因型不相同,对位训练,解析 据图分析高秆矮秆31亲代基因型为Tt和Tt；抗病感病31亲代基因型为Rr和Rr，即双亲皆为TtRr，D选项错。,答案 D,双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9331和1111，但如果发生下面6种特别情况时，可采用“合并同类项”的方式推断比值如下表：,方法体验 利用“合并同类项”巧推自由组合定律相关特殊 比值,典例 (2010大纲全国卷，33)现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙)，1个表现为扁盘形(扁盘)，1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下： 实验1：圆甲圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘圆长961 实验2：扁盘长，F1为扁盘，F2中扁盘圆长961 实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘圆长均等于121。综合上述实验结果，请回答： 南瓜果形的遗传受对等位基因控制，且遵循定律。,两,基因的自,由组合,若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为，扁盘的基因型应为，长形的基因型应为。 为了验证中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘圆 1 1 ，有的株系F3果形的表现型及数量比为。,Abb和aaB,aabb,AB,4/9,扁盘圆,4/9,长121,解析 由实验1和实验2中F2的3种表现型及其比例均为961，可以确定南瓜果形是由两对等位基因控制，并且遵循基因的自由组合定律。圆形果实的基因型为Abb、aaB，扁盘果实的基因型为AB，长形果实的基因型为aabb。由于F2中扁盘果实的基因型及其比例为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，用长形植株(aabb)的花粉对实验1 F2中扁盘植株授粉时，AABB植株所得的后代全部为AaBb，即1/9株系为扁盘；AaBB植株的后代中，AaBb(扁盘)和aaBb(圆)各占一半，同样，AABb的后代中，也是AaBb(扁盘)和Aabb(圆)各占一半，因此，后代中扁盘与圆的比为11的株系为4/9；AaBb的后代有4种基因型、3种表现型，比例为扁盘(AaBb)圆(Aabb、aaBb)长(aabb)121。,典例 已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性，控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2理论上为 ( ) A12种表现型 B高茎子粒饱满矮茎子粒皱缩151 C红花子粒饱满红花子粒皱缩白花子粒饱满白花子粒皱缩3131 D红花高茎子粒饱满白花矮茎子粒皱缩271,易错警示 不能用基因分离定律的数学模型解决基因自由 组合类试题,错因分析 本题拓展了遗传实验中的数学模型。考生容易受多对性状的干扰，不能灵活应用基因的分离定律和自由组合定律中的比例关系去解决多对相对性状的遗传问题。只要题目中说明控制这些性状的基因自由组合或独立遗传，都可以用基因分离定律中的数学模型去解决这些问题。,解析 首先假设红花和白花、高茎和矮茎、子粒饱满和子粒皱缩的等位基因分别为A和a、B和b、C和c。则纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株的基因型为AABBcc和aabbCC，F1的基因型为AaBbCc，F2理论上有2228种表现型；高茎子粒饱满矮茎子粒皱缩为91；红花子粒饱满红花子粒皱缩白花子粒饱满白花子粒皱缩为9331；红花高茎子粒饱满白花矮茎子粒皱缩为(333)(111)271。,答案 D,纠错笔记 关于两对(或多对)相对性状的遗传题目的求解，可先研究每一对相对性状(基因)，然后再把它们的结果综合起来考虑。基因自由组合定律是建立在基因分离定律基础之上的，研究多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。如纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交，F2中四种后代的表现型及其比例，可依据两对相对性状单独遗传时出现的概率来计算：黄色出现的概率为3/4，圆粒出现的概率为3/4，即子二代黄色圆粒出现的概率为3/4(黄色)3/4(圆粒)9/16(黄色圆粒)。这是利用基因分离定律来解决较复杂的基因自由组合定律问题的一种简单方法，其理论依据是概率计算中的乘法原理(两个或两个以上的独立事件同时出现的概率等于各自概率的乘积)。,纠错训练 (2011海南卷，17)假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEeAaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是 ( ) A1/32 B1/16 C1/8 D1/4,答案 B,解析 由亲本基因型知，其后代一定含有Dd，根据题意要求后代除Dd外，其他基因均纯合。由此可知符合要求的个体比率1/2(AAaa)1/2BB1/2CC1Dd1/2(EEee)1/16。,技巧 将自由组合情况变成分离定律并用乘法原理计算。 先分析再计算，将DDddDd一定全是杂合子找出， 再计算其他四对纯合子的概率。,检测落实体验成功,1已知玉米粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到F1，F1自交或测交，预期结果不正确的是 ( ) A自交结果中黄色非甜与红色甜的比例为31 B自交结果中黄色与红色的比例为31，非甜与甜的比例为31 C测交结果为红色甜黄色非甜红色非甜黄色甜1111 D测交结果中红色与黄色的比例为11，甜与非甜的比例为11,题组一 孟德尔杂交实验及成功原因,答案 A,解析 F1为黄色非甜玉米(双显)，F1自交结果中黄色非甜玉米、黄色甜玉米、红色非甜玉米、红色甜玉米的比例为9331，则黄色非甜与红色甜的比例为91，黄色与红色比例为31，非甜与甜的比例为31。F1黄色非甜玉米测交，其结果为红色甜黄色非甜红色非甜黄色甜111 1，则红色与黄色的比例为11，甜与非甜的比例为11。,2孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中，不正确的是( ) A豌豆是自花受粉，实验过程免去了人工授粉的麻烦 B在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离 C解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且比例接近 D验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交,答案 A,解析 豌豆是自花受粉，因此在杂交时要注意严格“去雄”、“套袋”，进行人工授粉。验证假说阶段是通过测交(让子一代与隐性纯合子杂交)实验完成的。,3已知某种植物紫色和红色色素形成的生物化学途径是 A基因 B基因 前体物质(白色) 中间产物(红色)紫色物质 合成了红色中间产物就开红花，合成了紫色物质就开紫花，否则开白花。A(a)基因和B(b)基因分别位于两对同源染色体上，基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的表现型及比例为 ( ) A紫花红花白花934 B紫花白花11 C紫花白花97 D紫花红花白花961,题组二 自由组合定律异常情况,酶A,酶B,解析 基因型为AaBb的个体自交，正常情况下后代性状之比为9331，由于aa此时决定植株开白花，所以子一代植株的表现型及比例为紫花红花白花934。,答案 A,4人体肤色的深浅受A、a和B、b两对基因控制(A、B控制深色性状)。基因A和B控制皮肤深浅的程度 相同，基因a和b控制皮肤深浅的程度相同。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中，不正确的是 ( ) A子女可产生四种表现型 B肤色最浅的孩子的基因型是aaBb C与亲代AaBB表现型相同的有1/4 D与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8,解析 由题意可知，人体肤色由深到浅的基因型是