高考生物大一轮复习 第19讲 孟德尔的豌豆杂交实验（二）优选课件.ppt

遗传的基本定律与伴性遗传 第5章 第19讲孟德尔豌豆杂交实验 二 栏目导航 一 两对相对性状的杂交实验1 假说 演绎过程 考点一两对相对性状的实验及基因自由组合规律 答案黄色圆粒9 3 3 1两对遗传因子彼此分离随机组合比例相等的4种随机的 2 自由组合定律答案非同源染色体上的后期非同源染色体上的非等位基因 二 孟德尔获得成功的原因答案豌豆一对多对统计学假说 演绎 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 f1 基因型为yyrr 产生的精子中 基因型为yr和基因型为yr的比例为1 1 2 f1 基因型为yyrr 产生基因型yr的卵细胞和基因型yr的精子数量之比为1 1 3 基因自由组合定律是指f1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合 4 在自由组合遗传实验中 先进行等位基因的分离 再实现非等位基因的自由组合 5 基因型为aabbddeegghhkk的个体自交 假定这7对等位基因自由组合 则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同 6 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为9 16 2 香豌豆紫花和粉花受3对等位基因 d d e e f f 控制 当每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开紫花 否则开粉花 现有甲 乙 丙3个不同纯合粉花品系 相互之间进行杂交 后代表现型如图所示 已知甲的基因型是ddeeff 推测乙的基因型是 a ddeeffb ddeeffc ddeeffd ddeeff d 3 现用山核桃的甲 aabb 乙 aabb 两品种做亲本杂交得f1 f1测交结果如表 下列有关选项不正确的是 a f1产生的ab花粉50 不能萌发 不能实现受精b f1自交得f2 f2的基因型有9种c f1花粉离体培养 将得到四种表现型不同的植株d 正反交结果不同 说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律 d 解析亲本甲 aabb 乙 aabb 所以f1基因型为aabb 当f1作父本 乙做母本时 正常情况下aabb aabb aabb aabb 1 1 1 1 而实际比值为1 2 2 2 由此可见 f1产生的ab花粉50 不能萌发 不能实现受精 故a项正确 d项错误 f1 aabb 自交所得f2基因型有3 3 9种 b项正确 f1可产生ab ab ab ab4种配子 因此其花药离体培养可得到4种表现型不同的植株 c项正确 1 实验分析 一两对相对性状杂交实验的相关分析 2 f1的配子分析f1在产生配子时 每对等位基因彼此分离 不同对的等位基因自由组合 f1产生的雌 雄配子各4种 yr yr yr yr 1 1 1 1 图解如下 例1 假如水稻的高秆 d 对矮秆 d 为显性 抗瘟病 r 对易染病 r 为显性 现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交 产生的f1再和隐性类型进行测交 结果如下图所示 两对基因位于两对同源染色体上 请问f1的基因型为 a ddrr和ddrrb ddrr和ddrrc ddrr和ddrrd ddrr解析因测交后代比例不是1 1 1 1 可见f1并非全是ddrr 又因为测交后代中易染病的较多 故f1中还有基因型为ddrr的个体 c 二基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析 1 在上述比例中最能体现基因分离定律和基因自由组合定律实质的分别是f1所产生配子的比例为1 1和1 1 1 1 其他比例的出现都是以此为基础 该基础源自减数分裂时等位基因分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 2 利用分枝法理解比例关系 因为黄色和绿色 圆粒和皱粒两对相对性状独立遗传 所以9 3 3 1的实质为 3 1 3 1 1 1 1 1的实质为 1 1 1 1 因此若出现3 3 1 1 其实质为 3 1 1 1 此规律可以应用在基因型的推断中 例2 瑞典遗传学家尼尔逊 埃尔对小麦和燕麦的子粒颜色的遗传进行了研究 他发现在若干个红色子粒与白色子粒的纯合亲本杂交组合中出现了如下几种情况 结合上述结果 回答下列问题 1 控制红粒性状的基因为 填 显性 或 隐性 基因 该性状由 对能独立遗传的基因控制 2 第 组杂交组合子一代可能的基因组成有 种 第 组杂交组合子一代可能的基因组成有 种 3 第 组f1测交后代的红粒和白粒的比例依次为 和 显性 三 3 1 1 1 3 1 7 1 解析 1 由f1 f2的表现型和 有中生无 原理可推出红粒为显性性状 控制红粒性状的基因一定为显性基因 由第 组的f2中红粒所占的比例为63 64 即1 1 4 3 可以推出该性状由三对能独立遗传的基因控制 2 由各表现型所占的比例可推出第 组的f1中分别有1对 2对 3对杂合基因 则第 组f1可能的基因组成为aabbcc aabbcc和aabbcc 第 组f1可能的基因组成为aabbcc aabbcc和aabbcc 第 组f1可能的基因组成只能为aabbcc 3 第 组f1测交后代的白粒所占的比例依次为1 2 1 2 2和 1 2 3 理解自由组合定律的实质要注意3点 1 同时性 同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行 2 独立性 同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合 互不干扰 各自独立地分配到配子中去 3 普遍性 自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物 例1 2014 全国卷 现有4个小麦纯合品种 即抗锈病无芒 抗锈病有芒 感锈病无芒和感锈病有芒 已知抗锈病对感锈病为显性 无芒对有芒为显性 且这两对相对性状各由一对等位基因控制 若用上述4个品种组成两个杂交组合 使其f1均为抗锈病无芒 且这两个杂交组合的f2的表现型及其数量比完全一致 回答问题 1 为实现上述目的 理论上 必须满足的条件有 在亲本中控制这两对性状的两对等位基因必须位于 上 在形成配子时非等位基因要 在受精时雌雄配子要 而且每种合子 受精卵 的存活率也要 那么这两个杂交组合分别是 和 2 上述两个杂交组合的全部f2植株自交得到f3种子 1个f2植株上所结的全部f3种子种在一起 长成的植株称为1个f3株系 理论上 在所有f3株系中 只表现出一对性状分离的株系有4种 那么在这4种株系中 每种株系植株的表现型及其数量比分别是 和 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 1 由题意可知 出现这种情况只能用两对基因独立遗传解释 符合基因的自由组合定律 因此可以判断在亲本中 控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于非同源染色体上 在形成配子时非等位基因要自由组合 在受精时雌雄配子要随机结合 而且每种合子 受精卵 的存活率也要相等 若分别用t t和d d表示抗锈病 感锈病和无芒 有芒的基因 根据题干信息可知 4个纯合亲本的基因型可分别表示为ttdd ttdd ttdd ttdd 若要使两个杂交组合产生的f1与f2均相同 则两个亲本组合只能是抗锈病无芒 ttdd 感锈病有芒 ttdd 和抗锈病有芒 ttdd 感锈病无芒 ttdd 2 由 1 解析可知 f1基因型为ttdd f2植株将出现9种不同的基因型 ttdd ttdd ttdd ttdd ttdd ttdd ttdd ttdd ttdd 可见f2自交最终可得到9个f3株系 只有基因型为ttdd ttdd ttdd ttdd的4种杂合子自交后所得的f3株系只表现出一对性状发生分离 其每种株系的表现型及数量比依次是抗锈病无芒 感锈病无芒 3 1 抗锈病无芒 抗锈病有芒 3 1 抗锈病有芒 感锈病有芒 3 1 感锈病无芒 感锈病有芒 3 1 规范答题 除注明外 每空1分 1 非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒 感锈病有芒抗锈病有芒 感锈病无芒 2 抗锈病无芒 抗锈病有芒 3 1 2分 抗锈病无芒 感锈病无芒 3 1 2分 抗锈病有芒 感锈病有芒 3 1 2分 感锈病无芒 感锈病有芒 3 1 2分 1 在一个自然果蝇种群中 果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状 由基因d d控制 灰身 a 对黑身 a 为显性 直翅 b 对弯翅 b 为显性 某果蝇基因型如图所示 仅画出部分染色体 请回答下列问题 1 灰身与黑身 直翅与弯翅这两对相对性状的遗传 填 遵循 或 不遵循 基因的自由组合定律 理由是 2 图示果蝇细胞在有丝分裂后期移向细胞同一极的基因有 3 该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配 得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇 99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇 则选择的雄果蝇基因型为 为验证基因的自由组合定律 最好选择基因型为 的果蝇与图示果蝇进行交配 不遵循 控制这两对相对性状的基因位于一对 同源染色体上 a a b b d d aabbxdy aabbxdy 解析 1 分析细胞图像可知 a a与b b两对等位基因位于同一对同源染色体上 遗传时不遵循自由组合定律 2 有丝分裂后期着丝点分裂 染色体移向两极 所以移向细胞同一极的基因有a a b b d d 3 根据题意可知 该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配 子代表现型及比例为灰身直翅棒眼雌果蝇 灰身直翅棒眼雄果蝇 灰身直翅正常眼雄果蝇 2 1 1 说明果蝇控制眼形的基因位于x染色体上 且正常眼对棒眼为隐性 故选择的雄果蝇基因型为aabbxdy 为验证基因自由组合定律 应进行测交实验 即选择基因型为aabbxdy的雄果蝇与之进行交配 1 用 先分解后组合 法解决自由组合定律的相关问题 1 思路 首先将自由组合定律问题转化为若干个 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 的问题 2 分类剖析 配子类型问题a 多对等位基因的个体产生的配子种类数是 考点二基因自由组合规律的应用 分离 分离定律 每对基因产生相应配子种类数 的乘积 亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积 b 子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积 c 举例 aabbcc aabbcc杂交后代基因型种类及比例aa aa 1aa 1aa2种基因型bb bb 1bb 1bb2种基因型cc cc 1cc 1cc2种基因型子代中基因型种类 2 2 2 8种 子代中aabbcc所占的概率为 1 2 1 2 1 2 1 8 表现型问题a 任何两种基因型的亲本杂交 产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积 b 子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积 c 举例 aabbcc aabbcc杂交后代表现型种类及比例aa aa 3a 1aa2种表现型bb bb 1bb 1bb2种表现型cc cc 3c 1cc2种表现型子代中表现型种类 2 2 2 8种 子代中a b c 所占的概率为 3 4 1 2 3 4 9 32 4 2 2 1 1 1 1 1 9 3 3 9 1 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 孟德尔以豌豆为研究材料 采用人工杂交的方法 发现了基因分离与自由组合定律 2 表现型相同的生物 基因型一定相同 3 基因a a和基因b b分别位于不同对的同源染色体上 一个亲本与aabb测交 子代基因型为aabb和aabb 分离比为1 1 则这个亲本基因型为aabb 4 基因型为aabbccdd的二倍体生物 可产生不同基因型的配子种类数是8 2 已知某植物品系种子的颜色由a a和b b两对等位基因控制 两对基因独立遗传 现有一绿色种子的植株x 与一纯合的黄色种子的植株杂交 f1都为黄色 再让f1自花受粉产生f2 f2性状分离比为27黄 21绿 则植株x的基因型为 a aabbb aabbc aabbd aabb解析f2性状分离比为27黄 21绿 即9 7 这一比例是9 3 3 1的变式 即9 3 3 1 由此可知 具有a b 基因型的个体表现为黄色 纯种黄色为aabb 具有a bb aab aabb基因型的个体均表现为绿色 f1的基因型为aabb 故植株x的基因型为aabb c 3 在小鼠的一个自然种群中 体色有黄色 y 和灰色 y 尾巴有短尾 d 和长尾 d 两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律 任取一对黄色短尾个体经多次交配 f1的表现型为黄色短尾 黄色长尾 灰色短尾 灰色长尾 4 2 2 1 实验中发现有些基因型有致死现象 胚胎致死 以下说法错误的是 a 黄色短尾亲本能产生4种正常配子b f1中致死个体的基因型共有4种c 表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种d 若让f1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配 则f2中灰色短尾鼠占2 3 b 解析由题干分析知 当个体中出现yy或dd时会导致胚胎死亡 因此黄色短尾个体的基因型为yydd 能产生4种正常配子 f1中致死个体的基因型共有5种 表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有yydd1种 若让f1中的灰色短尾 yydd 雌雄鼠自由交配 则f2中灰色短尾鼠占2 3 1 两对等位基因控制一对相对性状的特殊分离比 一基因自由组合定律的拓展分析 2 基因致死类型 1 致死作用可以发生在不同阶段 在配子期致死的称为配子致死 在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死 不论是配子致死还是合子致死 在解答此类试题时都要按照正常的遗传规律进行分析 先分析致死类型 再确定相应基因型和表现型的比例 2 类型 致死基因导致配子或个体的死亡而引起比率9 3 3 1发生偏差 常见的变式比有4 2 2 1 6 3 2 1等 3 基因累加效应 1 概念 对于同一性状的表现型来讲 几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响 2 常见类型 当两对非等位基因决定同一性状时 由于基因的相互作用 后代会表现某一性状的叠加 从而偏离9 3 3 1 常见的变式比有1 4 6 4 1等 4 蜜蜂的遗传在蜂群中 蜂王和工蜂是由受精卵发育而来的 属于二倍体 雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来的 属于单倍体 由此可见 雄蜂的基因型取决于母本产生的卵细胞的基因型 雄蜂通过假减数分裂的方式产生精子 因此雄蜂的基因型又决定了精子的基因型 受精卵的基因型决定了蜂王和工蜂的基因型 例1 研究发现 小麦颖果皮色的遗传中 红皮与白皮这对相对性状的遗传涉及y y和r r两对等位基因 两种纯合类型的小麦杂交 f1全为红皮 用f1与纯合白皮品种做了两个实验 实验1 f1 纯合白皮 f2的表现型及数量比为红皮 白皮 3 1 实验2 f1自交 f2的表现型及数量比为红皮 白皮 15 1 分析上述实验 回答下列问题 l 根据实验 可推知 与小麦颖果的皮色有关的基因y y和r r位于 对同源染色体上 2 实验2的f2中红皮小麦的基因型有 种 其中杂合子所占的比例为 2 两 8 4 5 3 让实验1的全部f2植株继续与白皮品种杂交 假设每株f2植株产生的子代数量相同 则f3的表现型及比例为 4 现有2包基因型分别为yyrr和yyrr的小麦种子 由于标签丢失而无法区分 请利用白皮小麦种子设计实验方案确定每包种子的基因型 实验步骤 分别将这2包无标签的种子和已知的白皮小麦种子种下 待植株成熟后分别让待测种子发育成的植株和白皮小麦种子发育成的植株进行杂交 得到f1种子 将f1种子分别种下 待植株成熟后分别观察统计 结果预测 如果 则包内种子的基因型为yyrr 如果 则包内种子的基因型为yyrr 红皮 白皮 7 9 f1小麦颖果的皮色 f1小麦颖果既有红皮 又有白皮 或小麦颖果红皮 白皮 1 1 f1小麦颖果只有红皮 解析 1 在实验2中 f1自交得到f2的性状分离比为15 1 为9 3 3 1的变式 说明这两对等位基因位于两对同源染色体上 遵循基因的自由组合定律 同时也能确定红皮f1基因型为yyrr 2 f1 yyrr 自交得到的f2的基因型共有9种 yyrr表现为白皮 1yyrr 2yyrr 1yyrr 2yyrr 4yyrr 2yyrr 1yyrr 2yyrr共8种基因型 表现为红皮 其中杂合子占12 15 即4 5 也可先算出纯合子的比例为1 5 则杂合子比例为1 1 5 4 5 3 实验1即f1 yyrr 的测交 yyrr yyrr f2 1yyrr 1yyrr 1yyrr 1yyrr f2产生基因型