高考生物一轮总复习 第14讲 孟德尔的豌豆杂交实验二课件 新人教版.ppt

第14讲孟德尔的豌豆杂交实验 二 一 两对相对性状的杂交实验1 过程 3黄皱 3绿圆 黄圆 2 结果 1 f1全为黄圆 表明粒色中黄色是显性 粒形中是显性 2 f2中出现了不同性状之间的 3 f2中4种表现型的分离比是9 3 3 1 二 对自由组合现象的解释1 解释 1 两对相对性状分别由非同源染色体上的控制 圆粒 自由组合 两对遗传因子 2 f1产生配子时 分离 自由组合 产生了雌 雄各4种类型且数目相等的配子 3 受精时 雌雄配子随机组合 2 遗传图解 成对的遗传因子 不同对遗传因子 之间 yr yr yyrr yyrr yyrr 1 基因型yyrr和yyrr的亲本杂交 f2表现型中亲本类型和重组类型所占比例各是多少 提示 f2中亲本类型是y rr和yyr 即3 16 3 16 6 16 重组类型是y r 和yyrr 即9 16 1 16 10 16 2 在该实验中 孟德尔为什么要用正交和反交进行实验 正交和反交的结果一致说明什么 若从f2中收获了绿色皱粒豌豆3000粒 按理论计算 同时收获黄色圆粒豌豆多少粒 纯合的黄色圆粒豌豆多少粒 提示 用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关 排除细胞质遗传 结果证明后代的性状与哪个亲本作母本无关 27000粒 3000粒 三 对自由组合现象解释的验证 测交1 过程2 结论 测交结果与预期相符 证实了f1产生了4种配子 f1产生配子时 成对的遗传因子分离 非同源染色体上的自由组合 yyrr 不同对的遗传因子 四 自由组合定律的实质1 位于非同源染色体上的的分离和组合是互不干扰的 2 在减数分裂过程中 同源染色体上的彼此分离的同时 的非等位基因自由组合 五 孟德尔获得成功的原因1 正确选用 2 对性状分析是由一对到多对 遵循由单因素到多因素的研究方法 3 对实验结果进行分析 4 科学地设计了实验程序 非等位基因 等位基因 非同源染色体上 实验材料 统计学 3 等位基因分离 相同基因分开及非等位基因自由组合各是在什么时期进行 提示 分别是减数第一次分裂后期 减数第二次分裂后期和有丝分裂后期 减数第一次分裂后期 一 判断题 或 1 假定五对等位基因自由组合 则杂交组合aabbccddee aabbccddee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比率是1 32 2011 海南 17a 2 f1黄色圆粒豌豆 yyrr 产生基因型yr的卵和基因型yr的精子数量之比1 1 2011 上海 24b 3 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 2008 广东文基 72d 4 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配 子代雌 雄果蝇都表现红眼 这些雌雄果蝇交配产生的后代中 红眼雄果蝇占1 4 白眼雄果蝇占1 4 红眼雌果蝇占1 2 由此可推知眼色和性别表现自由组合 2008 海南 20c 5 已知a与a b与b c与c3对等位基因自由组合 基因型分别为aabbcc aabbcc的两个体进行杂交 杂交后代中表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 16 2009 江苏 6 南瓜的扁盘形 圆形 长圆形三种瓜形由两对等位基因控制 a a和b b 这两对基因独立遗传 现将2株圆形南瓜植株进行杂交 f1收获的全是扁盘形南瓜 f1自交 f2获得137株扁盘形 89株圆形 15株长圆形南瓜 据此推断 亲代圆形南瓜植株的基因型分别是aabb和aabb 2010 安徽 7 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3 16 2010 北京 8 控制植物果实重量的三对等位基因a a b b和c c 对果实重量的作用相等 分别位于三对同源染色体上 已知基因型为aabbcc的果实重120克 aabbcc的果实重210克 现有果树甲和乙杂交 甲的基因型为aabbcc f1的果实重135 165克 则乙的基因型是aabbcc 2010 上海 二 选择题 2012 山东理综 某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因 已知 1基因型为aabb 且 2与 3婚配的子代不会患病 根据以下系谱图 正确的推断是 a 3的基因型一定为aabbb 2的基因型一定为aabbc 1的基因型可能为aabb或aabbd 2与基因型为aabb的女性婚配 子代患病的概率为3 16 解析 本题主要考查了遗传规律的应用 已知该遗传病是由两对等位基因控制的 2和 3患病但子代不会患病 说明这两对等位基因中每对等位基因的隐性纯合子 即aa或bb 均可引起该遗传病 只有a b 的个体才能表现正常 进一步结合 1的基因型 aabb 可确定 2和 3的基因型分别为aabb和aabb 所以 3的基因型是aabb或aabb 1和 2的基因型均为aabb 2 aabb 与基因型为aabb的女性婚配 子代正常 a b 的概率是9 16 患病的概率应为7 16 答案 b 三 非选择题 2012 全国 果蝇中灰身 b 与黑身 b 大翅脉 e 与小翅脉 e 是两对相对性状且独立遗传 灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交 子代中47只为灰身大翅脉 49只为灰身小翅脉 17只为黑身大翅脉 15只为黑身小翅脉 回答下列问题 1 在上述杂交子代中 体色和翅脉的表现型比例依次为 和 2 两个亲本中 雌蝇的基因型为 雄蝇的基因型为 3 亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为 其理论比例为 4 上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为 黑身大翅脉个体的基因型为 解析 本题考查基因的自由组合定律的基本知识 1 将两对相对性状分开来看均遵循基因的分离定律 由题中信息可分别推知后代体色和翅脉的表现型比例 2 将两对相对性状分开分析 子代中灰身与黑身之比为3 1 可推出双亲基因型为bb和bb 由大翅脉与小翅脉之比为1 1 可推 出双亲基因型为ee和ee 然后合并便可推出双亲基因型 3 亲本雌蝇的基因型为bbee 根据基因自由组合定律实质 等位基因分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 可推出产生雌配子的种类及比例 4 根据双亲的基因型bbee和bbee 可推出子代的基因型有6种 其中bbee和bbee均表现为灰身大翅脉 只有bbee为黑身大翅脉 答案 1 灰身 黑身 3 1大翅脉 小翅脉 1 1 2 bbeebbee 3 41 1 1 1 4 bbee和bbeebbee 1 实验分析 2 隐含规律 1 f1减数分裂产生配子时 等位基因的分离 非同源染色体上非等位基因的自由组合 同时发生不分先后 2 f2的4种表现型与9种基因型情况统计如下 双显性状 9 1yyrr 纯合 2yyrr 一杂 2yyrr 一杂 4yyrr 双杂 显隐性状 3 1yyrr 纯合 2yyrr 一杂 隐显性状 3 1yyrr 纯合 2yyrr 一杂 双隐性状 1 1yyrr 纯合 3 信息提取 f2的4种表现型中 把握住相关基因组合y r y rr yyr yyrr 9 3 3 1 f2的9种基因型中 每种基因型的系数可用2n表示 n表示等位基因的对数 如基因型yyrr的系数为20 1 基因型yyrr的系数21 2 基因型yyrr的系数为22 4 其中纯合子4种 各占总数的1 16 一对基因杂合的杂合子4种 各占总数的2 16 两对基因都杂合的杂合子1种 占总数的4 16 3 基因自由组合定律的细胞学基础 4 实质 等位基因分离的同时 位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 此考点要注意以下几个问题 1 f2中亲本类型指实验所用的纯合显性和纯合隐性亲本即黄圆和绿皱 重组类型是指黄皱 绿圆 2 若亲本是黄皱和绿圆 则f2中重组类型为绿皱和黄圆各占1 16 9 16 共占10 16 亲本类型为黄皱和绿圆各占3 16 共占6 16 3 两对相对性状的纯合体亲本杂交 在计算f2中重组类型所占后代比例的时候 有两种情况 一是父本或母本均是 双显 或 双隐 的纯合子 所得f2的表现型中重组类型占3 16 3 16 6 16 二是父本和母本或 母本和父本 为 一显一隐 和 一隐一显 的纯合子 所得f2中重组类型所占1 16 9 16 10 16 易错警示 1 基因组合 16种 基因型 9种 2 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 3 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 4 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 5 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 考向1 某种昆虫长翅 a 对残翅 a 为显性 直翅 b 对弯翅 b 为显性 有刺刚毛 d 对无刺刚毛 d 为显性 控制这3对性状的基因均位于常染色体上 现有这种昆虫一个体基因型如右图所示 请回答下列问题 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的自由组合定律 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 为验证基因的自由组合定律 可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 破题关键 孟德尔遗传规律的适用范围 适用生物类别 真核生物 凡原核生物及病毒的遗传均不遵循此规律 遗传方式 细胞核遗传 真核生物的细胞质遗传不遵循此规律 发生时间 进行有性生殖的生物经减数分裂产生配子时 减数第一次分裂后期 随同源染色体分开等位基因分离 基因的分离定律 而随非同源染色体的自由组合非同源染色体上的非等位基因也自由组合 基因的自由组合定律 在进行有丝分裂或无性生殖的过程中不发生这两大定律 基因位置 分离定律适用于一对等位基因控制的一对相对性状的遗传 自由组合定律适用于两对或两对以上的位于非同源染色体上的非等位基因控制的性状遗传 听课记录 解析 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 考向2 2013 吉林模拟 基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程 aabb 1ab 1ab 1ab 1ab 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 某些生物的性状由两对等位基因控制 这两对基因在遗传的时候遵循自由组合定律 但是f1自交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比如9 3 4 15 1 9 7 9 6 1等 分析这些比例 我们会发现比例中数字之和仍然为16 这也验证了基因的自由组合定律 具体情况分析如下表 考向3 在西葫芦的皮色遗传中 已知黄皮基因 y 对绿皮基因 y 为显性 但在另一白色显性基因 w 存在时 基因y和y都不能表达 两对基因独立遗传 现有基因型为wwyy的个体自交 其后代表现型种类及比例分别是 a 4种 9 3 3 1b 2种 13 3c 3种 12 3 1d 3种 10 3 3 破题关键 特殊分离比的解题技巧 看后代的可能组合 若可能组合是16种 不管以什么样的比例呈现 都符合基因的自由组合定律 写出正常比值为9 3 3 1 对照题中所给信息 进行归类 若其比值是9 7 则为9 3 3 1 即7是后3种合并的结果 若其比值为9 6 1 则为9 3 3 1 若其比值是15 1 则为 9 3 3 1 听课记录 解析 本题中的两对等位基因的遗传在遗传学上符合自由组合定律 但其子代性状并不符合常见的分离比 这是近年常见的计算题 出现异常分离比是由两对等位基因之间的相互作用所致 本题可采取 基因根 的方式进行解答 由于两对基因独立遗传 因此基因型为wwyy的个体自交 符合自由组合定律 产生后代的表现型用基因根的形式写出 9w y 3wwy 3w yy 1wwyy 由于基因w存在时 基因y和y都不能表达 因此w y 和w yy个体表现为白色 占12份 wwy 个体表现为黄色 占3份 wwyy个体表现为绿色 占1份 答案 c 考向4 人类皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因 a a和b b 所控制 基因a和b可以使黑色素量增加 两者增加的量相等 并可以累加 若一纯种黑人与一纯种白人婚配 f1肤色为中间色 若f1与同基因型的异性婚配 f2出现的基因型种类数和表现型的比例为 a 3 3 1b 3 1 2 1c 9 9 3 3 1d 9 1 4 6 4 1 解析 本题通过非等位基因的累加效应 考查自由组合定律 明确题意 理解自由组合定律的实质是正确解题的关键 纯种黑人 aabb 与纯种白人 aabb 婚后所生f1 aabb 为中间色 f1与相同基因型的异性婚配 由分枝法可得出 f2中的9种基因型及其比例如下表 答案 d 一 基本方法 分解组合法 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 然后按照数学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 望深刻领会以下典型范例 熟练掌握这种解题方法 二 基本题型分类讲解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 2n种 n为等位基因对数 2 配子间结合方式问题规律 两基因型不同个体杂交 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与子代表现型种类 规律 两种基因型双亲杂交 子代基因型与表现型种类数分别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与表现型种类数的各自的乘积 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 lcc 2种表现型因而aabbcc aabbcc 后代中有3 2 3 18种基因型 表现型有2 1 2 4种 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 生一基因型为a bbc 的概率 考向5 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 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 3 1 3 1d 红花高茎子粒饱满 白花矮茎子粒皱缩 27 1 破题关键 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 听课记录 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 d 考向6 已知a与a b与b c与c3对等位基因自由组合 基因型分别为aabbcc aabbcc的两个体进行杂交 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 就杂交后代的表现型来说 aa aa后代有两种表现型 同理bb bb后代有两种表现型 cc cc后代有两种表现型 即杂交后代有 2 2 2 8种表现型 就某一基因型来说 如aabbcc个体 杂交后代中aa的概率为1 4 bb的概率为1 2 cc的概率为1 2 即杂交后代中aabbcc个体占 1 4 1 2 1 2 1 16 答案 d 1 改编题 下列有关遗传规律的叙述中 正确的是 a 在减数分裂中 非等位基因的分离或组合是互不干扰的b 两对相对性状遗传分别符合基因分离定律时 则这两对相对性状遗传一定符合基因自由组合定律c 杂交后代出现性状分离 且分离比为3 1 就一定为常染色体遗传d 对实验数据进行统计学分析是孟德尔成功的重要原因 解析 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 两对基因位于一对同源染色体上时 其遗传不遵循自由组合定律 伴性遗传也遵循分离定律 答案 d2 关于下列图解的理解 正确的是 a 图中发生基因重组的过程是 b 过程表示减数分裂过程c 图一中 过程的随机性是子代中aa占1 2的原因之一d 图二子代中aabb的个体在aab 中占的比例为1 16 解析 图中发生基因重组的过程是 过程表示受精作用过程 图二子代中aabb的个体在aab 中占的比例为1 3 在子代所有个体中占1 16 答案 c 3 某种鼠群中 黄鼠基因a对灰鼠基因a为显性 短尾基因b对长尾基因b为显性 且基因a或b纯合导致胚胎死亡 两对基因独立遗传 现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配 理论上所生的子代表现型比例为 a 2 1b 9 3 3 1c 4 2 2 1d 1 1 1 1 解析 本题通过胚胎致死问题 考查自由组合定律 准确获取信息 把握自由组合定律的实质是正确解题的关键 可利用分枝法解答 由于是双杂合的黄色短尾鼠交配 第一对相对性状的后代基因组成为aa的胚胎致死 剩余为黄色 aa 灰色 aa 为2 1 第二对相对性状的后代基因组成为bb的胚胎致死 剩余为bb bb 全为短尾 两对相对性状组合在一起 后代仅有黄色短尾和灰色短尾两种表现型 比例为2 1 答案 a 4 据研究 某种植物的某品种能合成两种对治疗人类疾病有医疗价值的药物成分 其合成途径如图所示 现有两纯种植物 一种只能合成药物1 另一种两种药物都不能合成 这两种植物杂交 f1都只能合成药物1 f1自交产生的f2中的三种表现型及比例是 只能合成药物1 两种药物都能合成 两种药物都不能合成 9 3 4 那么 能正确表示f1中所研究的两对基因位置的图是 解析 根据题意 只能合成药物1的纯种植物基因型为mmnn 两种药物都不能合成的纯种基因型为mmnn或mmnn 由于f1只能合成药物1 故可以推知f1的基因型为mmn 再由f2中有三种表现型 且性状分离比为9 3 4 即9 3 3 1 为9 3 3 1比例的变式 因此 可以确定f1的基因型为mmnn 且两对基因独立遗传 答案 a 5 某种豚鼠的毛色受两对等位基因控制 有一只黑鼠和一只白鼠杂交 子代全部是黑鼠 用子代黑鼠与亲代白鼠交配 子二代中白 黑等于3 1 关于此现象合理的解释是 a 子二代完全符合分离定律的性状分离比b 两对等位基因位