高考生物总复习 遗传与进化 第1章 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验配套课件 新人教版必修2.ppt

第2节 孟德尔的豌豆杂交实验 二 考点 自由组合定律的发现 1 发现问题 两对相对性状的杂交实验 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 9 3 3 1 2 提出假说 yyrr yyrr yyrr yr yyrr yyrr yyrr yyrr yr 1 f1在产生配子时 彼此分离 自由组合 2 f1产生的雌配子和雄配子各有4种 它们之间的数量比为 3 受精时 雌雄配子的结合是随机的 雌雄配子的结合方式有 种 遗传因子的组合形式有 种 性状表现为 种 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 它们之间的数量比是 16 9 4 每对遗传因子 yr yr yr yr 1 1 1 1 9 3 3 1 不同对的遗传因子 3 演绎验证 测交实验 yyrr 1 1 1 1 4 总结规律 控制 的遗传因子的分离和组合是 的 在形成配子时 决定 性状的成对的遗传因子 决定 性状的遗传因子 不同性状 互不干扰 yyrr yyrr 同一 彼此分离 不同 自由组合 1 孟德尔的杂交实验中 f2中性状与p相同的称为亲本类型 与p不同的称为重组类型 2 自由组合定律适用的范围 进行有性生殖的真核生物在产生配子的过程中 控制不同性状的两对或两对以上遗传因子 位于非同源染色体上 之间 3 两对相对性状的杂交实验中 如果亲本的性状为绿色圆粒 黄色皱粒 则实验结果一样 正交反交结果也一样 考点对应练 1 基因型为aabb的个体自交 按自由组合定律 其后代中 表现型与亲本相同的个体占 a 7 16c 1 16 b 9 16d 3 8 解析 该个体自交子代有4种表现型 比例为9 3 3 1 与亲本相同的占9 16 答案 b 2 南瓜的果实形状有球形 扁形和长形三种 受两对等位基因a a和b b控制 现将南瓜中结球形果实的两个纯种亲本杂交 结果如下图 请分析回答 1 纯种球形南瓜的基因型是 和 2 f1扁形南瓜产生的配子种类及比例是 3 f2中球形南瓜的基因型有哪几种 请列出 其中纯合体占的比例是 解析 9 6 1的比例是由9 3 3 1转化而来的 即扁形果实的基因型为a b 球形果实基因型为a bb或aab 长形果实基因型是aabb f1为杂合子 产生4种比例相同的配子 答案 1 aabb aabb 2 ab ab ab ab 1 1 1 1 3 aabb aabb aabb aabb1 3 一 孟德尔两对相对性状的杂交实验的分析 pf1 yyrr 黄圆 yyrr 绿皱 yyrr 黄圆 f2 分析 f2共有16种组合 9种基因型 4种表现型 注 重组类型是与亲本不同的表现型 如果亲本是黄皱 yyyy 和绿圆 yyrr 则重组类型占10 16 典例 豌豆是遗传学研究的理想材料 下表1表示豌豆相关性状的基因所在的染色体 表2中的豌豆品系 除所给隐性性状外 其余相关基因型均为显性纯合 品系 的性状为红花 黄色种皮 绿色 非甜子叶 分析回答相关问题 表1 表2 1 豌豆杂交产生的f1 其等位基因的分离发生在 2 要想通过观察花色进行基因分离定律的实验 则可选作亲本的组合是 填品系号 若要进行自由组合定律的实验 选择品系 和 作为亲本是否可行 为什么 3 要探究控制子叶颜色与子叶味道的基因是否位于同一染色体上 某生物兴趣小组做了如下实验 第一年 以品系 为母本 品系 为父本杂交 收获的f1种子的性状表现为 第二年 种植f1种子并让其自交 收获f2种子 并对f2种子的子叶性状进行鉴定统计 请分析实验结果及相应结论 解析 等位基因的分离随着同源染色体分离而分开 发生在减数第一次分裂 同时 非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律 答案 1 减数第一次分裂后期 2 与 或 或 或 不可以 控制两对相对性状的 基因位于一对同源染色体上 3 绿色非甜子叶 若绿色非甜子叶 绿色甜子叶 黄色非甜子叶 黄色甜子叶 9 3 3 1 则控制子叶颜色和味道的基因不是位于同一染色体上 若绿色非甜子叶 绿色甜子叶 黄色非甜子叶 黄色甜子叶 9 3 3 1 则控制子叶颜色和味道的基因可能位于同一染色体上 举一反三1 2013年海南 人类有多种血型系统 mn血型和rh血型是其中的两种 mn血型由常染色体上的1对等位基因m n控制 m血型的基因型为mm n血型的基因型为nn mn血型的基因型为mn rh血型由常染色体上的另1对等位基因r和r控制 rr和rr表现为rh血型阳性 rr表现为rh血型阴性 这两对等位基因自由组合 若某对夫妇中 丈夫和妻子的血型均为mn型 rh阳性 且已生出1个血型为mn型 rh血型阴性的儿子 则再生1个血型为mn型 rh 血型阳性女儿的概率是 a 3 8 b 3 16 c 1 8 d 1 16 解析 据题意 父母的基因型均为mnrr 根据基因的分离定律 故所生后代为mn 即杂合子 的概率为1 2 为rh阳性的概率为3 4 又要求是女儿 所以最终概率为1 2 3 4 1 2 3 16 b正确 答案 b 二 基因分离定律与基因自由组合定律的比较 续表 图甲 基因分离定律图解 图乙 基因自由组合定律图解 典例 2011年肇庆三模 下列有关基因分离定律和基因 自由组合定律的说法错误的是 a 两者具有相同的细胞学基础b 两者揭示的都是有性生殖生物细胞核遗传物质的遗传规律c 在生物性状遗传中 两规律同时进行 同时起作用d 基因分离定律是基因自由组合定律的基础 解析 基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分离 导致等位基因分离 分别进入不同的配子 基因自由组合定律的细胞学基础是同源染色体分离 非同源染色体自由组合 导致非同源染色体上的非等位基因自由组合 答案 a 举一反三2 最能正确表示基因自由组合定律实质的是 解析 a反映了基因分离定律 c项中有分离定律的体现 也有交叉互换的体现 但体现自由组合的实质不充分 因为两对基因位于同一对同源染色体上 b项直接出现了自由组合的结果 只有d项能说明位于两对同源染色体上的非等位基因的自由组合 答案 d 孟德尔的两条遗传学定律发生在减数第一次分裂后期 染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期 出现了基因的重组 但该过程不遵循孟德尔的遗传定律 三 用分离定律来解决多对相对性状的自由组合问题自由组合定律是以分离定律为基础的 因而可用分离定律的知识解决自由组合定律的问题 且解题过程更简单易行 基本策略如下 1 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 有几对基因就可以分解为几个分离定律问题 如aabb aabb可分解为 aa aa bb bb 2 将每个分离定律问题的结果相乘 1 配子类型的问题 例 某生物雄性个体的基因型为aabbcc 这三对基因独立遗传 则它产生的精子的种类有 aa bb cc 2 2 1 4 种 2 基因型类型的问题 例 aabbcc与aabbcc杂交 其后代有多少种基因型 先将问题分解为分离定律问题 aa aa 后代有3种基因型 1aa 2aa 1aa bb bb 后代有2种基因型 1bb 1bb cc cc 后代有3种基因型 1cc 2cc 1cc 因而aabbcc与aabbcc杂交 其后代有3 2 3 18 种 基因型 3 表现型类型的问题 例 aabbcc与aabbcc杂交 其后代有多少种表现型 先将问题分解为分离定律问题 aa aa 后代有2种表现型 bb bb 后代有2种表现型 cc cc 后代有2种表现型 因而aabbcc与aabbcc杂交 其后代有2 2 2 8 种 表现型 典例 已知a与a b与b c与c三对等位基因独立遗传 基因型分别为aabbcc aabbcc的两个个体进行杂交 下列关于杂交后代的推测 正确的是 a 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 16b 表现型有4种 aabbcc个体的比例为1 16c 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 8d 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 16 解析 第一步 将aabbcc aabbcc分解成三个分离定律 aa aa bb bb cc cc 第二步 分离定律分析 后代表现型为2 2 2 8 种 aabbcc个体的比例为1 2 1 2 1 2 1 8 aabbcc个体的比例为1 2 1 2 1 4 1 16 aabbcc个体的比例为1 4 1 2 1 2 1 16 答案 d 举一反三3 基因型为aabbcc和aabbcc的两种豌豆杂交 f2代中基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的概率依 次是 a 18种 6种 1 32c 27种 8种 1 64 b 27种 8种 1 32d 18种 6种 1 64 解析 基因型为aabbcc和aabbcc的两种豌豆杂交 f1基因型为aabbcc f1自交 aabbcc aabbcc 得f2 把f1三对相对性状拆分开来 aa aa bb bb cc cc 所以f2代中基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的概率依次是3 3 3 27 种 2 2 2 8 种 1 4 1 4 1 4 1 64 答案 c 四 遗传现象中的特殊情况 1 有些生物中存在某些基因纯合致死的情况 某些基因之间存在着相互影响 导致子代性状分离比特殊 这些是孟德尔实验性状分离比的变形 做题的时候按照孟德尔的定律思考 结合题目的具体情况解题 2 对于无性繁殖的生物来说 其子代特性与亲本相同 其遗传与遗传定律无关 细胞质的基因遗传为母系遗传 与母本有关 一对相对性状的遗传遵循分离定律 同源染色体上的两对非等位基因在同源染色体分离的同时一般不分开 受精时雌雄配子的结合中无基因的变化 以上情况都不遵循自由组合定律 典例 某种鼠中 毛的黄色基因y对灰色基因y为显性 短尾基因t对长尾基因t为显性 且基因y或t在纯合时都能使胚胎致死 这两对基因独立遗传 现有两只黄色短尾鼠交配 它们所生后代的表现型比例为 a 9 3 3 1c 4 2 2 1 b 3 3 1 1d 1 1 1 1 答案 c 解析 解决本题可以把正常的孟德尔比例9 3 3 1与条件 基因y或t纯合时都能使胚胎致死 结合 也可以利用分离定律来解决 正常情况下y t y tt yyt yytt 9 3 3 1 但是基因y或t纯合时都能使胚胎致死 所以y t 中有4 9能存活 y tt和yyt 中有2 3能存活 yytt正常 所以后代表现型比例为9 16 4 9 3 16 2 3 3 16 2 3 1 16 4 2 2 1 分解为基因分离定律解决 yy自交后代出现两种表现型yy和yy 比例为2 1 tt自交的后代情况相同 所以后代表现比例为 2 1 2 1 4 2 2 1 举一反三4 有一种植物只有在显性基因a和b同时存在时才开紫花 已知一株开紫花的植物自交 后代开紫花的植株180棵 开白花的植株142棵 那么在此自交过程中配子间 的组合方式有多少种 a 2种c 8种 b 4种d 16种 解析 由后代两种表现型比例接近9 7可知该植物基因型为aabb 各产生4种雌配子和4种雄配子 有16种组合方式 答案 d 五 遗传规律的验证 设计实验来探究或验证控制两对或多 对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上 当控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上时 它们的性状遗传不符合自由组合定律 若位于两对或多对同源染色体上 它们的性状遗传符合自由组合定律 因此此类试题可转化成自由组合定律的验证题型 具体方法如下 1 自交法 2 测交法 典例 现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆 叶腋花 e 对茎顶花 e 为显性 高茎 d 对矮茎 d 为显性 现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案 探究控制叶腋花 茎顶花的等位基因是否与控制高茎 矮茎的等位基因在同一对同源染色体上 并作出判断 答案 方案一 取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得f1 让其自交 如果f2出现四种性状 其性状分离比为9 3 3 1 说明符合基因的自由组合定律 那么控制叶腋花 茎顶花的等位基因与控制高茎 矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上 反之 则可能是位于同一对同源染色体上 方案二 取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得f1 f1与纯种矮茎茎顶花豌豆测交 如果测交后代出现四种性状 其性状分离比为1 1 1 1 说明符合基因的自由组合定律 那么控制叶腋花 茎顶花的等位基因与控制高茎 矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上 反之 则可能是位于同一对同源染色体上 举一反三5 双选 已知玉米子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 预期结果正确的是 a 自交结果中黄色非甜与红色甜比例为3 1b 自交结果中黄色与红色比例为3 1 非甜与甜比例为3 1c 测交结果中红色甜 黄色非甜 红色非甜 黄色甜比例为1 9 3 3d 测交结果中黄色与红色比例为1 1 甜与非甜比例1 1 解析 考查基因的自由组合定律和杂交 测交 自交的区别 据题意可知 f1自交后代的表现型有四种 分别为黄色非甜 黄色甜 红色非甜 红色甜 其比例为9 3 3 1 所以黄色非甜 红色甜为9 1 测交后代的表现型也有四种 红色甜 黄色非甜 红色非甜 黄色甜为1 1 1 1 所以红色 黄色为1 1 甜 非甜也是1 1 答案 bd 遗传学中的计算题型一 基因型 表现型的判断及其比例的计算1 2013年天津 大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制 用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验 结果如下图 据图 判断 下列叙述正确的是 a 黄色为显性性状 黑色为隐性性状 b f1与黄色亲本杂交 后代有两种表现型c f1和f2中灰色大鼠均为杂合体 d f2黑色大鼠与米色大鼠杂交 其后代中出现米色大鼠的 概率为1 4 解析 两对等位基因杂交 f2中灰色比例最高 所以灰色为双显性状 米色最少为双隐性状 黄色 黑色为单显性状 a错误 f1为双杂合子 aabb 与黄色亲本 假设为aabb 杂交 后代为两种表现型 b正确 f2出现性状分离 体色由两对等位基因控制 则灰色大鼠中有1 9的为纯合体 aabb 其余为杂合 c错误 f2中黑色大鼠中纯合子 aabb 所占比例为1 3 与米色 aabb 杂交不会产生米色大鼠 杂合子 aabb 所占比例为2 3 与米色大鼠 aabb 交配 产生米色大鼠的概率为2 3 1 2 1 3 d错误 答案 b 2 让独立遗传的黄色非甜玉米yyss与白色甜玉米yyss杂交 在f2中得到白色甜玉米80株 那么f2中表现型不同于双 亲的杂合植株应约为 a 160株c 320株 b 240株d 480株 解析 f2中的白色甜玉米yyss占1 16 不同于亲本的占6 16 其中的杂合植株占2 3 答案 c 题型二 多对相对性状的遗传计算3 两对基因 a a和b b 自由组合 基因型为aabb的植 株自交 得到的后代中表现型与亲本不相同的概率是 a 1 4c 7 16 b 3 4d 9 16 解析 aabb的植株自交产生的后代有四种表现型 与亲本相同的有3 4 3 4 9 16 与亲本 双显 不同的有7 16 答案 c 4 两对相对性状的纯合子杂交得子二代 则重组类型占 a 1 8c 3 8 b 7 16d 3 8或5 8 解析 重组类型就是与亲本不同的类型 假设亲本是yyrr yyrr 则重组类型为 y yy和yyr 利用自由组合定律可知所占比例为6 16 如果亲本是yyyy和yyrr 则重组类型为 y r 和yyrr 占10 16 答案 d 5 2013年福建 甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制 三对等位基因分别位于三对同源染色体上 花色表现型与基因型之间的对应关系如下表 请回答 1 白花 aabbdd 黄花 aabbdd f1基因型是 f1测交后代的花色表现型及其比例是 2 黄花 aabbdd 金黄花 f1自交 f2中黄花基因型有 种 其中纯合个体占黄花的比例是 3 甘蓝型油菜花色有观赏价值 欲同时获得四种花色表现型的子一代 可选择基因型为 的个体自交 理论上子一代比例最高的花色表现型是 解析 1 aabbdd aabbdd的后代基因型为aabbdd 其测交后代的基因型为1aabbdd和1aabbdd 对照表格可知其表现型及比例为乳白花 黄花 1 1 2 黄花 aabbdd 金黄花 aabbdd f1基因型为aabbdd 其自交后代基因型有9种 表现型是黄花 9aab d 3aab dd 3aabbd 和金黄花 1aabbdd 故f2中黄花基因型有8种 其中纯合个体占黄花的比例是3 15 1 5 3 欲同时获得四种花色表现型的子一代 则亲代需同时含a和a b和b d和d 故可选择基因型为aabbdd的个体自交 子代白花的比例是1 4 乳白花的比例是1 2 黄花的比例是1 4 3 4 3 4 1 4 3 4 1 4 1 4 1 4 3 4 15 64 金黄花的比例是1 4 1 4 1 4 1 64 故理论上子一代比例最高的花色表现型是乳白花 答案 1 aabbdd 乳白花 黄花 1 1 2 81 5 3 aabbdd乳白花 题型三 自由组合定律中分离比异常情况的计算6 两对相对性状的基因自由组合 如果f2的性状分离比分别为9 7 9 6 1和15 1 那么f1与双隐性个体测交 得 到的性状分离比分别是 a 1 3 1 2 1和3 1c 1 2 1 4 1和3 1 b 3 1 4 1和1 3d 3 1 3 1和1 4 解析 本题可按两对相对性状的自由组合定律来处理 f2的性状分离比 拆分后为9 7 3 3 1 9 6 3 3 1和15 9 3 3 1 则测交后代比分别为1 3 1 2 1和3 1 答案 a 7 在两对等位基因自由组合的情况下 f1自交后代的性状 分离比是12 3 1 f1测交后代的性状分离比是 a 1 3 b 3 1 c 2 1 1 d 1 1 解析 两对等位基因的自由组合中 正常情况下f1自交后代f2的性状分离比为9 3 3 1 若f2的性状分离比为12 3 1 说明正常情