高考生物一轮复习 第五单元 遗传的基本规律及其细胞学基础 专题13 孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件（必修2）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修2遗传与进化 第五单元遗传的基本规律及其细胞学基础 专题13孟德尔的豌豆杂交实验 二 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 热点题型讲练 基础自主复习 一 两对相对性状的杂交实验1 实验过程 2 现象 1 f1全为黄圆 2 f2中出现了不同性状之间的 3 f2中4种表现型的分离比为 自由组合 9 3 3 1 黄皱 绿圆 二 对自由组合现象的解释和验证1 理论解释 1 假说a f1在形成配子时 彼此分离 自由组合 b f1产生雌雄配子各 种类型 且数目 c 受精时 雌雄配子的结合是 的 结合方式有 种 遗传因子的组合形式有 种 性状表现为 种 每对遗传因子 不同对的遗传因子 4 相等 随机 16 9 4 2 图解 2 设计测交实验 验证假设 非同源染色体 分离或组合 等位基因 非同源染色体 非等位基因 考点分类透析 一 两对相对性状的遗传实验1 实验分析 二 基因的自由组合定律的实质及细胞学基础1 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 2 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 3 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 如下图所示 4 杂合子 yyrr 产生配子的情况 名师提醒理解自由组合定律的实质要注意三点 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 基因重新组合会产生极其多样基因型的后代 这也是现在世界上的生物种类具有多样性的重要原因 5 n对等位基因 完全显性 位于n对同源染色体上的遗传规律 一 基本方法 分组组合法 乘法原理和加法原理 1 原理 分离定律是自由组合定律的基础 2 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aabb aabb可分解为如下两个分离定律 aa aa bb bb 然后按照数字上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组 此法 化繁为简 高效准确 望深刻领会 熟练掌握这种解题方法 二 基本题型分类讲解1 种类问题 1 配子类型的问题规律 某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种 n为等位基因对数 如aabbccdd产生的配子种类数 2 配子间结合方式问题规律 两基因型不同的个体杂交 配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积 如 aabbcc与aabbcc杂交过程中 配子间结合方式有多少种 先求aabbcc aabbcc各自产生多少种配子 aabbcc 8种配子 aabbcc 4种配子 再求两亲本配子间结合方式 由于两性配子间结合是随机的 因而aabbcc与aabbcc配子间有8 4 32种结合方法 3 已知双亲基因型 求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数规律 两基因型已知的双亲杂交 子代基因型 或表现型 种类数等于将各性状分别拆开后 各自按分离定律求出子代基因型 或表现型 种类数的乘积 如aabbcc与aabbcc杂交 其后代有多少种基因型 多少种表现型 先看每对基因的传递情况 aa aa 后代有3种基因型 1aa 2aa 1aa 2种表现型 bb bb 后代有2种基因型 1bb 1bb 1种表现型 cc cc 后代有3种基因型 1cc 2cc 1cc 2种表现型 因而aabbcc aabbcc 后代中有3 2 3 18种基因型 有2 1 2 4种表现型 2 概率问题 1 已知双亲基因型 求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率规律 某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分 将各种性状及基因型所占比例分别求出后 再组合并乘积 如基因型为aabbcc与aabbcc的个体杂交 求 产生基因型为aabbcc个体的概率 2 已知双亲基因型 求子代中纯合子或杂合子出现的概率规律 子代纯合子出现的概率等于按分离定律拆分后各对基因出现纯合子的概率的乘积 子代杂合子的概率 1 子代纯合子概率 如上例中亲本组合aabbcc aabbcc 则 3 比值问题 已知子代表现型分离比推测亲本基因型 逆推型 正常规律举例 1 9 3 3 1 3 1 3 1 aa aa bb bb 2 1 1 1 1 1 1 1 1 aa aa bb bb 3 3 3 1 1 3 1 1 1 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 4 3 1 3 1 1 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb 4 利用自由组合定律预测遗传病概率当两种遗传病之间具有 自由组合 关系时 各种患病情况的概率如表 上表各种情况可概括如下图 本考点是历年高考全国卷及各省市理综卷 单科卷 命题的重点 近年高考对孟德尔定律考查呈现三大特点 一是基因对数增多 如2013年新课标 卷第31题 二是考查自交代数增多 如求f3状况 三是对自由组合定律特殊分离比考查较多 题型可包括选择题和非选择题 考查多为非选择题 常常以基因型 表现型的推断及概率的计算为核心 结合遗传实验的设计 以遗传图解 图表 基因互作和致死效应等为背景信息进行综合考查 试题有一定难度 热点题型讲练 2015年海南卷 下列叙述正确的是 a 孟德尔定律支持融合遗传的观点b 孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中c 按照孟德尔定律 aabbccdd个体自交 子代基因型有16种d 按照孟德尔定律 对aabbcc个体进行测交 测交子代基因型有8种 例1 解析 本题考查孟德尔遗传定律的相关知识 意在考查考生的理解分析能力 难度中等 孟德尔遗传定律否定了融合遗传的观点 a选项错误 孟德尔遗传定律描述的过程发生在减数分裂过程中 b选项错误 按照孟德尔遗传定律 aabbccdd个体自交 后代的基因型有3 3 3 3 81种 c选项错误 按照孟德尔遗传定律 对aabbcc个体进行测交 测交子代基因型有2 2 2 8种 d选项正确 答案 d 2015年上海卷 旱金莲由三对等位基因控制花的长度 这三对基因分别位于三对同源染色体上 作用相等且具叠加性 已知每个显性基因控制花长为5mm 每个隐性基因控制花长为2mm 花长为24mm的同种基因型个体相互授粉 后代出现性状分离 其中与亲本具有同等花长的个体所占比例是 a 1 16b 2 16c 5 16d 6 16 例2 解析 本题考查基因的自由组合定律的相关知识 意在考查考生利用所学知识综合分析实际问题的能力 试题有一定难度 花长为24mm 说明该个体有4个显性基因 2个隐性基因 由于后代出现性状分离 则三对基因中有两对杂合 一对显性纯合 设亲本基因型为aabbcc 同种基因型个体相互授粉 后代与亲本同等花长的个体基因型为aabbcc aabbcc aabbcc 比例为1 1 4 1 4 1 1 2 1 2 1 1 4 1 4 6 16 答案 d 2014年海南卷 基因型为aabbddeegghhkk的个体自交 假定这7对等位基因自由组合 则下列有关其子代叙述正确的是 a 1对等位基因杂合 6对等位基因纯合的个体出现的概率为5 64b 3对等位基因杂合 4对等位基因纯合的个体出现的概率为35 128c 5对等位基因杂合 2对等位基因纯合的个体出现的概率为67 256d 6对等位基因纯合的个体出现的概率与6对等位基因杂合的个体出现的概率不同 例3 答案 b 2014年上海卷 一种鹰的羽毛有条纹和非条纹 黄色和绿色的差异 已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活 下图显示了鹰羽毛的杂交遗传 对此合理的解释是 例4 绿色对黄色完全显性 绿色对黄色不完全显性 控制羽毛性状的两对基因完全连锁 控制羽毛性状的两对基因自由组合a b c d 答案 b 2015年福建卷 鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因a a和b b控制 现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本 进行杂交实验 正交和反交结果相同 实验结果如图所示 请回答 例5 1 在鳟鱼体表颜色性状中 显性性状是 亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是 2 已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律 理论上f2还应该出现 性状的个体 但实际并未出现 推测其原因可能是基因型为 的个体本应该表现出该性状 却表现出黑眼黑体的性状 3 为验证 2 中的推测 用亲本中的红眼黄体个体分别与f2中黑眼黑体个体杂交 统计每一个杂交组合的后代性状及比例 只要其中有一个杂交组合的后代 则该推测成立 4 三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质 科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本 以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本 进行人工授精 用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体 受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼 其基因型是 由于三倍体鳟鱼 导致其高度不育 因此每批次鱼苗均需重新育种 解析 本题考查基因的自由组合定律的应用及多倍体育种的相关知识 综合性较强 难度较大 1 亲本红眼黄体与黑眼黑体杂交 后代全为黑眼黄体 说明黑眼 黄体是显性性状 由于f2表现型比例为9 3 4 是9 3 3 1的变形 说明眼球颜色和体表颜色的遗传遵循基因自由组合定律 则亲本中红眼黄体鳟鱼的基因型是aabb 2 根据基因自由组合定律 f2表现型应有4种 黑眼黄体 红眼黄体 黑眼黑体 红眼黑体 其中红眼黑体未出现 可能是基因型为aabb的红眼黑体个体表现出黑眼黑体的性状 3 亲本中红眼黄体基因型是aabb 与f2中黑眼黑体杂交 若基因型为aabb的个体表现为黑眼黑体 则其杂交后代基因型是aabb 全部表现为红眼黄体 4 亲本黑眼黑体鳟鱼产生的精子的基因组成是ab 亲本红眼黄体鳟鱼产生的次级卵母细胞的基因组成是aabb 二者结合形成受精卵 发育形成的三倍体基因型是aaabbb 由于三倍体鳟鱼不能进行正常的减数分裂 难以产生正常配子 所以其高度不育 答案 1 黄体 或黄色 aabb 2 红眼黑体aabb 3 全部为红眼黄体 4 aaabbb不能进行正常的减数分裂 难以产生正常配子 或在减数分裂过程中 染色体联会紊乱 难以产生正常配子 1 高考命题常从以下角度设置陷阱 1 以信息的形式说明表现型与基因型的关系 确定子代表现型和性状分离比 2 已知子代表现型的性状分离比 确定基因型与表现型的关系 进而推测子代的表现型及性状分离比 2 解题时 首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题 1 应用分离定律解决自由组合问题 优点 化繁为简 可操作性强 原理 每对等位基因 或相对性状 的传递都遵循分离定律 且互为独立事件 2 解题总规律 1 2016届河北廊坊质量监测 下列关于遗传实验和遗传规律的叙述 正确的是 a 孟德尔探索遗传规律时运用了类比推理法b 两个遗传定律发生的实质体现在f2出现了性状分离和自由组合现象c 孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测f1的基因型d f2的3 1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合 解析 本题考查遗传定律的相关知识 内容较基础 难度较小 孟德尔探索遗传规律时运用了假说 演绎法 a项错误 两个遗传定律发生的实质体现在f1形成配子的类型上 b项错误 测交实验可用于检测某一显性个体的基因型及它产生的配子类型与比例 c项错误 f2的3 1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合 d项正确 答案 d 2 2016届湖北四校联考 如图甲 乙 丙 丁表示四株豌豆体细胞中控制种子的圆粒与皱粒 y y 及黄色与绿色 r r 的两对基因及其在染色体上的位置 下列分析正确的是 a 甲 乙豌豆杂交后代的性状分离比为9 3 3 1b 乙 丙豌豆杂交后代有4种基因型 1种表现型c 甲 丙豌豆杂交后代的性状分离比为1 2 1d 甲 丁豌豆杂交后代有6种基因型 4种表现型解析 本题考查自由组合定律的相关知识 意在考查考生对所学基础知识的理解能力和综合应用的能力 根据图示信息可以看出 两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律 甲 yyrr 与乙 yyrr 杂交 后代的性状分离比为3 1 a错误 乙 yyrr 与丙 yyrr 杂交 后代有2种基因型 1种表现型 b错误 甲 yyrr 与丙 yyrr 杂交 后代性状分离比为1 1 c错误 甲 yyrr 与丁 yyrr 杂交 其后代的基因型有3 2 6 种 表现型有2 2 4 种 d正确 答案 d 3 2016届山东临沂质检 某植物的花色由两对独立遗传的基因控制 这两对基因与花色的关系如图所示 此外 a基因存在时抑制b基因的表达 现将基因型为aabb的个体与基因型为aabb的个体杂交得到f1 下列分析正确的是 a f1全部开红色花b f1测交后代中花色的表现型及比例是白 粉 红 1 2 1c f1自交后代中花色的表现型及比例是白 粉 红 4 9 3d 图示过程体现基因对性状的直接控制解析 本题考查自由组合定律的变式等相关知识 属于理解层次的考查 难度中等 由于a基因存在时抑制b基因的表达 因此f1全部开粉色花 a错误 f1测交后代中花色的表现型及比例是白 粉 1 1 b错误 f1自交后代中花色的表现型及比例是白 粉 红 4 9 3 白色包括aabb aabb aabb三种基因型占4份 红色包括aabb和aabb占3份 c正确 图示过程体现基因对性状通过酶的间接控制 d错误 答案 c 4 2016届河南焦作月考 科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传 做了如下实验 用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交 f1全为黑鲤 f1自交结果如下表所示 根据实验结果 下列推测错误的是 a 鲤鱼体色中的黑色是显性性状b 鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制c 鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律d f1与隐性亲本杂交 后代中黑鲤与红鲤的比例为1 1解析 由题意可知 鲤鱼体色黑色与红色是一对相对性状 用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交 f1全为黑鲤 可知黑色是显性性状 并由核基因所控制 故a b均正确 分析表格 两组杂交后代性状分离比约为15 1 9 3 3 1的变形 说明该性状由2对等位基因控制 在遗传过程中遵循自由组合定律 c正确 f1与隐性亲本杂交 后代中黑鲤与红鲤的比例为3 1 d错误 答案 d 5 基因d d和t t是分别位于两对同源染色体上的等位基因 在不同情况下 下列叙述符合因果关系的是 a 基因型为ddtt和ddtt的个体杂交 则f2双显性性状中能稳定遗传的个体占1 16b 后代表现型的数量比为1 1 1 1 则两个亲本的基因型一定为ddtt和ddttc 若将基因型为ddtt的桃树枝条嫁接到基因型为ddtt的植株上 自花传粉后 所结果实的基因型为ddttd 基因型为ddtt的个体 如果产生的配子中有dd的类型 则可能是在减数第二次分裂过程中发生了染色体变异 解析 基因型为ddtt和ddtt的个体杂交 f2中双显性个体也占9 16 f2双显性个体中能稳定遗传的个体占1 9 a错误 亲本基因型为ddtt和ddtt 后代表现型的数量比也为1 1 1 1 b错误 将基因型为ddtt的桃树枝条嫁接到基因型为ddtt的植株上 基因型为ddtt的桃树自花传粉 所结果实的基因型为ddtt c错误 基因型为ddtt的个体在进行减数分裂时 d和d在减数第一次分裂后期分离 若产生了基因型为dd的配子 则可能是减数第二次分裂后期 含有d的两条染色体移向细胞的同一极 同时含有t t 的两条染色体移向细胞另一极的结果 应属于染色体变异 d正确 答案 d 6 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多次交配 f1的表现型及比例为 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 解析 本题考查自由组合定律的相关知识 综合性较强 涉及显性纯合致死现象 试题难度较大 由题意可知 该小鼠存在显性纯合致死现象 即yy dd致死 两个亲本中黄色短尾鼠的基因型为yydd 能够产生yd yd yd yd四种正常的配子 a项正确 杂交后代f1的表现型及比例为 黄色短尾 yydd 黄色长尾 yydd 灰色短尾 yydd 灰色长尾 yydd 4 2 2 1 yydd yydd yydd yydd yydd5种基因型的个体被淘汰 b项错误 c项正确 若让f1中的灰色短尾雌雄鼠 yydd 自由交配 则f2的基因型及比例为yydd 致死 yydd 灰色短尾 yydd 灰色长尾 0 2 1 即f2中灰色短尾鼠占2 3 d项正确 答案 b 7 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相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f2种子 1个f2植株上所结的全部种子种在一起 长成的植株称为1个f3株系 理论上 在所有的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数量比分别是 和 解析 1 若抗锈病与感锈病 无芒与有芒分别受a a b b这两对等基因控制 再根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为aabb aabb aabb aabb 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aabb 抗锈病无芒 aabb 感锈病有芒 aabb 抗锈病有芒 aabb 感锈病无芒 得f1均为aabb 这两对等位基因须位于两对同源染色体上 非同源染色体上的非等位基因自由组合 才能使两组杂交的f2完全一致 同时受精时雌雄配子要随机结合 形成的受精卵的存活率也要相等 2 根据上面的分析可知 f1为aabb f2植株将出现9种不同的基因型 aabb aabb aabb aabb aabb aabb aabb aabb aabb 可见f2自交最终可得到9个f3株系 其中基因型aabb aabb aabb aabb中有一对基因为杂合子 自交后该对基因决定的性状会发生性状分离 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 答案 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抗锈病无芒 感锈病无芒 3 1感锈病无芒 感锈病有芒 3 1抗锈病有芒 感锈病有芒 3 1 易错易混警示 易错点1对试题中出现的特殊比值 9 3 3 1 的变式比值 束手无策 找不准特殊比值蕴含的内在机理及比值的出现规律 点拨 双杂合的f1自交和测交后代的表现型比例分别为9 3 3 1和1 1 1 1 但如果发生下面4种特别情况时 可采用 合并同类项 的方式推断比值如下表 易错点2混淆 等位基因 分离与 相同基因 分离 点拨 1 等位基因的分离 随同源染色体分开而分离等位基因在减数分裂过程中随同源染色体的分开而分离 非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 分别进入两个子细胞中 二者同时发生在m 后期 如图1所示 图1 2 相同基因的分离 随染色单体分开而分离一条染色体上复制而来的两条姐妹染色单体上具有相同的基因 相同的基因随染色单体的分开而分离 分别进入两个子细胞中 该过程发生在m 后期 如图2所示 图2 名师提醒图1中同源染色体上也可能携带相同基因 但这种基因一个来自父方 一个来自母方 不同于图2中因复制产生的相同基因 易错点3对致死性造成的特值缺乏正确的判断 点拨 一种观赏植物 纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交 f1为蓝色 若让f1蓝色植株与纯合鲜红色品种杂交 子代的表现型及比例为蓝色 鲜红色 3 1 若让f1蓝色植株自花受粉 则f2表现型及其比例最可能是 a 蓝色 鲜红色 1 1b 蓝色 鲜红色 3 1c 蓝色 鲜红色 9 1d 蓝色 鲜红色 15 1 纠错演练1 解析 纯合蓝色与纯合鲜红色品种杂交 f1均为蓝色 可知蓝色为显性性状 鲜红色为隐性性状 f1与鲜红色杂交 即测交 子代出现3 1的性状分离比 说明花色由两对独立遗传的等位基因控制 且只要含有显性基因即表现为蓝色 无显性基因则为鲜红色 假设花色分别由a a b b两对等位基因控制 则f1的基因型为aabb f1自交 f2的基因型 表现型 及比例为a b 蓝色 a bb 蓝色 aab 蓝色 aabb 鲜红色 9 3 3 1 故蓝色 鲜红色 15 1 答案 d 果蝇的翅形 体色和眼色 红眼和白眼 是三对相对性状 翻翅和正常翅 a a 的基因位于 号染色体上 灰体和黑檀体 b b 的基因位于 号染色体上 请根据下面信息回答 1 现用翻翅果蝇和纯合正常翅果蝇做了下表中的杂交实验 纠错演练2 据表可知 正常翅为 性性状 在组合二的子代中 出现翻翅 正常翅 2 1现象的原因是 2 用翻翅灰体果蝇与正常翅黑檀体果蝇作亲本进行杂交实验 f1有翻翅灰体果蝇和正常翅灰体果蝇两种表现型 请分析回答 亲本基因型为 若让f1中翻翅灰体果蝇相互交配 则其后代中翻翅灰体 翻翅黑檀体 正常翅灰体 正常翅黑檀体为 3 果蝇的红眼 r 和白眼 r 基因位于x染色体上 从某果蝇种群中随机抽取雌雄果蝇各50只 其中红眼雄果蝇为45只 红眼雌果蝇为40只 已知红眼雌果蝇中50 为杂合子 则r的基因频率为 4 用红眼雌果蝇与红眼雄果蝇作亲本杂交 在没有发生基因突变的情况下 在f1群体中发现一只xrxry的白眼果蝇 最可能的原因是 填 父本 或 母本 形成配子时减数第 次分裂染色体移向了同一极 解析 本题主要考查基因的自由组合定律的应用及减数分裂等相关内容 意在考查考生的理解分析和推理计算能力 1 由题表组合二分析可知 翻翅对正常翅为显性 组合二的子代中 出现翻翅 正常翅 2 1现象的原因是基因型为aa的个体致死 2 由f1的表现型可知 亲本的基因型为aabb和aabb f1中翻翅灰体果蝇