高中生物总复习 第1单元 第2讲孟德尔的豌豆杂交实验(二)课件 新人教版必修2.ppt

第二讲孟德尔的豌豆杂交实验 二 两对相对性状的杂交实验分析1 实验现象 提出问题 两对相对性状的杂交实验 p黄色圆粒 绿色皱粒f1 f2黄色圆粒绿色圆粒 数量31510810132比例 黄圆 黄皱 绿皱 9 3 3 1 1 两对相对性状中显性性状依次是 2 f2具有的类型 两种亲本类型 黄色圆粒 绿色皱粒 两种新类型 和绿色圆粒 3 f2不同性状之间出现了 2 理论解释 作出假设 f1在产生配子时 彼此分离 可以自由组合 如图 黄色 圆粒 黄色皱粒 重新组合 每对遗传因子 不同对的遗传因子 3 测交 实验验证 4 实质 得出结论 1 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是的 2 在形成配子时 决定的成对的遗传因子彼此分离 的遗传因子自由组合 互不干扰 互不干扰 决定不同性状 f2注 1 均为纯合子 2 均为单杂合子 4 为双杂合子 2 相关结论 1 f2共有16种组合 9种基因型 4种表现型 2 双显性性状的个体占9 16 单显性性状的个体 绿圆 黄皱 各占3 16 双隐性性状的个体占1 16 3 纯合子占4 16 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 杂合子占 1 4 16 12 16 4 f2中亲本类型 yr yyrr 占10 16 重组类型占6 16 3 16yrr 3 16yyr 5 f2中9种基因型的比例是 yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr yyrr 1 2 2 4 1 2 1 2 1 特别提醒 1 重组类型是指f2中与亲本 p 表现型不同的个体 而不是基因型与亲本不同的个体 2 亲本表现型不同 则重组类型所占比例也不同 若将孟德尔两对相对性状的实验中的亲本类型换成绿圆 黄皱 则重组性状为黄圆 绿皱 所占比例为5 8 3 f2表现型9 3 3 1的比值可以变形为9 7 3 3 1 15 9 3 3 1 12 9 3 3 1 12 9 3 4 3 1 等 读题时注意题干中隐含的基因之间的相互作用 4 f2表现型种类可能也有改变 特别注意显性基因的抑制作用以及显性基因的数量叠加问题 1 人类的皮肤含有黑色素 黑人含量最多 白人含量最少 皮肤中黑色素的多少 由两对独立遗传的基因 a和a b和b 所控制 显性基因a和b可以使黑色素量增加 两者增加的量相等 并且可以累加 若一纯种黑人与一纯种白人婚配 后代肤色为黑白中间色 如果该后代与同基因型的异性婚配 其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为 a 3种3 1b 3种1 2 1c 9种9 3 3 1d 9种1 4 6 4 1 解析 根据题中条件可知 纯种黑人与纯种白人婚配后 后代的基因型为aabb 那么与同基因型的人婚配后的基因型种类为9种 aabb1 16 aabb2 16 aabb4 16 aabb1 16 aabb2 16 aabb1 16 aabb2 16 aabb1 16 aabb2 16 根据题中显隐性关系 表现型相同的有aabb 2 16 与aabb 2 16 aabb 1 16 与aabb 1 16 aabb 4 16 aabb 2 16 与aabb 2 16 还有aabb1 16和aabb1 16两种表现型 因此应该有5种表现型 其比例为1 4 6 4 1 答案 d 2 杂合子 yyrr 产生配子的情况 3 基因自由组合定律的适用条件 1 有性生殖生物的性状遗传 细胞核遗传 2 两对及两对以上相对性状遗传 3 控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上 4 基因自由组合定律的实质位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的 在进行减数分裂形成配子的过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离 同时非同源染色体上的非等位基因自由组合 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 6 基因自由组合定律与分离定律的关系 1 两大基本遗传定律的区别 2 联系 发生时间 两定律均发生于减 中 是同时进行 同时发挥作用的 相关性 非同源染色体上非等位基因的自由组合是在同源染色体上等位基因分离的基础上实现的 即基因分离定律是自由组合定律的基础 范围 两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律 特别提醒 孟德尔两大遗传定律适用范围的界定 1 适用生物类别 真核生物 凡原核生物及病毒的遗传均不符合 2 遗传方式 细胞核遗传 真核生物的细胞质遗传不符合 3 发生时间 进行有性生殖的生物经减数分裂产生配子过程中 1 长翅与残翅 直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律 并说明理由 2 该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为 3 该昆虫细胞有丝分裂后期 移向细胞同一极的基因有 4 该昆虫细胞分裂中复制形成的两个d基因发生分离的时期有 5 为验证基因自由组合定律 可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 解析 本题考查基因自由组合定律的相关知识 由题中图可知控制长翅与残翅 直翅与弯翅两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上 因此 基因a和a b和b的遗传不遵循基因的自由组合定律 位于不同对同源染色体上的非等位基因表现为自由组合 因此 当一个精原细胞在减数第一次分裂的后期 同源染色体分离时 位于同一对同源染色体上的a a和b b表现为连锁 与位于另一对同源染色体上的等位基因d d表现为自由组合 最终产生的精细胞有4种基因型 abd abd或abd abd 该昆虫细胞有丝分裂后期 移向细胞同一极的染色体是一套 随之带有的基因是a a b b d d 在昆虫体内存在有丝分裂和减数分裂两种分裂方式 在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 染色单体分离 复制的两个d基因分离 验证基因的自由组合定律的方法有测交法和自交法 因此 与之交配的异性个体的基因型分别是aabbdd aabbdd aabbdd aabbdd 答案 1 不遵循 控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上 2 abd abd或abd abd 3 a a b b d d 4 有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 5 aabbdd aabbdd aabbdd aabbdd 三 基因自由组合定律问题的解题规律 分解组合法 一 思路将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析 再运用乘法原理将各组情况进行组合 二 解题程序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 aabbccdd 2 2 1 2 8种 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种结合方式 3 基因型 表现型问题 1 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 已知双亲基因型 求某一具体基因型或表现型子代所占比例规律 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的个体相交 求 生一基因型为aabbcc个体的概率 生一表现型为abbc的概率 不同于亲本的表现型 1 亲本表现型 1 显显显 显隐显 1 1 1 1 4 已知子代表现型分离比推测亲本基因型 9 3 3 1 3 1 3 1 aa aa bb bb 1 1 1 1 1 1 1 1 aa aa bb bb 3 3 1 1 3 1 1 1 aa aa bb bb 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下表 3 已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性 红花对白花为显性 两对性状独立遗传 用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交 f1自交 播种所有的f2 假定所有f2植株都能成活 f2植株开花时 拔掉所有的白花植株 假定剩余的每株f2植株自交收获的种子数量相等 且f3的表现型符合遗传的基本定律 从理论上讲f3中表现白花植株的比例为 a 1 4b 1 6c 1 8d 1 16 解析 高茎红花矮茎白花paabb aabb f1aabb 高茎红花 f2 答案 b 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解有关遗传规律的试题时 要按照孟德尔的实验思路 即一对一对分开考虑 都符合基因的分离定律 如aabb aabb组合的后代中四种表现型各占1 4 而aabb aabb组合的结果和它相同 仔细观察可以发现 前一个是测交 而后一个对于每对基因来说也是测交 所以结果相同 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 多选 a 12种表现型b 高茎子粒饱满 矮茎子粒皱缩 15 1c 红花子粒饱满 红花子粒皱缩 白花子粒饱满 白花子粒皱缩 9 3 3 1d 红花高茎子粒饱满 白花矮茎子粒皱缩 27 1 错因分析 本题学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 正确解答 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分别为aabbcc和aabbcc f1的基因型为aabbcc f2理论上有2 2 2 8种表现型 高茎子粒饱满 矮茎子粒皱缩为9 1 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9 3 3 1 红花高茎子粒饱满 白花矮茎子粒皱缩为 3 3 3 1 1 1 27 1 答案 cd 解析 分析柱形图中圆粒 皱粒 3 1 黄色 绿色 1 1 则亲本基因型为yyrr和yyrr f1中黄色圆粒豌豆基因型为yyrr或yyrr 二者比例为1 2 由此可计算出f2的表现型比例为2 2 1 1 答案 b 自由组合定律中的 特殊比例 2 荠菜三角形角果植株与卵圆形角果植株杂交 f1所结果实全是三角形角果 f1自交获得f2 f2所结果实的性状分离比为三角形角果 卵圆形角果 15 1 若f1与卵圆形角果植株杂交 则后代所结果实分离比是 a 不确定b 三角形角果3 卵圆形角果1c 三角形角果2 卵圆形角果1d 三角形角果4 卵圆形角果1 解析 假设荠菜角果形状由a a和b b两对等位基因控制 由题干可知 15 ababbaab 1 aabb 因此f1的基因型为aabb 卵圆形的基因型为aabb 则二者杂交子代的基因型为3 ababbaab 1 aabb 答案 b 多对等位基因控制一种生物性状的问题分析多对等位基因决定一对相对性状的问题 是近年的热点题型 很多同学对此类试题束手无策 主要原因 1 不知道该类问题的实质 虽然该类遗传现象不同于孟德尔的一对或两对相对性状的遗传实验 但仍属于基因的自由组合问题 后代基因型的种类和自由组合问题一样 但表现型的问题和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同 性状分离比也有很大区别 2 不知道解决问题的关键 解答这类试题的关键是弄清各种表现型对应的基因型 弄清这个问题以后 再用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例 然后再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例 3 某种野生植物有紫花和白花两种表现型 已知紫花形成的生物化学途径是 a和a b和b是分别位于两对同源染色体上的等位基因 a对a b对b为显性 基因型不同的两白花植株杂交 f1中紫花 白花 1 1 若将f1中紫花植株自交 所得f2中紫花 白花 9 7 请回答 1 从紫花形成的途径可知 紫花性状是由 对基因控制 2 根据f1中紫花植株自交的结果 可以推测f1中的紫花植株的基因型是 其自交所得f2中 白花植株纯合体的基因型是 解析 根据图解可以确定紫花这种性状是由两对等位基因控制的 表现型与基因型之间的关系如下 ab 紫色 abb 白色 aab 白色 aabb 白色 f1中表现型的比例是1 1 一定是测交 由于是两对基因控制 应该是一对基因测交 另一对基因不会出现性状分离 所以是aabb aabb或aabb aabb 故可以推测f1中紫花植株的基因型是aabb 让基因型为aabb的个体进行自交 雌 雄配子各4种 ab ab ab ab f2中的基因组成为9ab 紫色 3abb 白色 3aab 白色 1aabb 白色 故白花植株纯合体的基因型为aabb aabb aabb 答案 1 两 2 aabbaabb aabb aabb 确认两对等位基因的遗传是否符合自由组合定律设计思路 选择具两对相对性状的纯合亲本杂交 先得f1再让f1自交得f2或让f1测交 若f2能表现出9 3 3 1的性状分离比或f1测交子代表现出1 1 1 1的性状分离比 则两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律或可确认两对等位基因分别位于两对同源染色体上 否则不符合自由组合定律 典型例题 某生物兴趣小组有一些能够稳定遗传的高茎 豆荚饱满和矮茎 豆荚不饱满两个品系的豌豆 假如你是该兴趣小组的成员 并希望通过遗传学杂交实验探究一些遗传学问题 1 可以探究的问题有 问题1 控制两对相对性状的基因是否分别遵循基因的分离定律 问题2 2 请设计一组最简单的实验方案 探究上述遗传学问题 不要求写出具体操作方法 观察和统计f1的性状及比例 保留部分f1种子 观察和统计f2的性状及比例 3 实验结果 f1全部表现为高茎 豆荚饱满 f2的统计数据 4 实验分析 f2中 所以高茎和矮茎 豆荚饱