孟德尔的豌豆杂交实验(二) (1)

孟德尔的豌豆杂交实验 二 1 基因的自由组合定律的适用条件 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 P黄 绿 F1黄 F2黄绿比例3 1 P圆 皱 F1圆 F2圆皱比例3 1 一对相对性状 一对相对性状 现在种植时要同时观察颜色和形状两种性状 自然界的品种 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 选的亲本性状要为两种相对性状 黄圆与绿皱 黄皱与绿圆 一 两对相对性状的杂交实验提出问题 P黄圆 绿皱 F1黄圆 F29黄圆 3黄皱 3绿圆 1绿皱 为什么出现新的性状组合呢 黄 绿 3 1圆 皱 3 1 一 两对相对性状的杂交实验提出问题 其过程为 P黄皱 绿圆 F1 F2 3黄皱 3绿圆 9黄圆 1绿皱 黄圆 二 提出假说 演绎推理 1 假说 F1产生配子时 等位基因分离 非等位基因可以自由组合 各产生4种配子受精时 雌雄配子的结合方式有16种 那么 基因型有9种 AaBb AABb AaBB aaBb Aabb AABB AAbb aaBB aabb 比值4 2 2 2 2 1 1 1 1 子二代产生的表现型有四种 黄圆9黄皱3绿圆3绿皱1 4AaBb 2AABb 2AaBB 1AABB 2Aabb 1AAbb 2aaBb 1aaBB 1aabb 能正确的解释 能证明F1产生四种配子就证明假设成立 3 验证 测交的遗传图解 想一想若黄色皱粒 Yyrr 与绿色圆粒 yyRr 杂交 则其后代表现型及比例如何 yyrr 1 1 1 1 三 自由组合定律的实质 时间 范围 得出结论1 实质 染色体上的 基因自由组合 如图 2 时间 3 范围 生殖的生物 真核细胞的核内 上的基因 无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循 非同源 非同源 减数第一次分裂后期 染色体 有性 想一想现用绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交 其后代基因型可能出现哪些比例 练一练 2010 北京理综 4 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 A 1 16B 3 16C 7 16D 9 16 提示 yyRR YYrr YyRr 1 yyRr Yyrr YyRr yyRr Yyrr yyrr 1 1 1 1 yyRr YYrr yyRR Yyrr YyRr Yyrr 1 1 解析由题干知控制毛色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律 基因型为BbSs 黑色无白斑 的小鼠相互交配 其后代应有9种基因型 4种表现型 4种表现型所占比例及其基因组成分别为黑色无白斑 B S 黑色有白斑 B ss 褐色无白斑 bbS 褐色有白斑 bbss 9 3 3 1 答案B 练一练 基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程 AaBb1AB 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 四 孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现 1 实验方法启示孟德尔获得成功的原因 正确选材 豌豆 对相对性状遗传的研究 从 对到 对 对实验结果进行 的分析 运用 法 包括 提出问题 提出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 五个基本环节 这一科学方法 2 遗传规律再发现 1909年 丹麦生物学家 把 遗传因子 叫做 因为孟德尔的杰出贡献 他被公认为 统计学 假说 演绎 一 多 约翰逊 遗传学之父 基 因 知识网络 非同源染色体 非等位基因 有性 染色体 1 2011 上海卷 24 在孟德尔两对相对性状杂交实验中 F1黄色圆粒豌豆 YyRr 自交产生F2 下列表述正确的是 A F1产生4个配子 比例为1 1 1 1B F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1 1C 基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可能自由组合D F1产生的精子中 基因型为YR和基因型为yr的比例为1 1 解析在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中 F1会产生4种多个配子 且精子数目远远多于卵细胞数目 基因自由组合定律是在F1产生配子时起作用的 其实质是减数分裂形成配子时 位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 随配子遗传给后代 答案C 排雷 基因组合 16种 基因型 9种 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 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 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 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 1 实验分析PYYRR 黄圆 yyrr 绿皱 F1YyRr 黄圆 Yy Yy 1YY 2Yy 1yyRr Rr 1RR 2Rr 1rr F2 2 相关结论 F2中黄 绿 3 1 圆 皱 3 1 都符合基因的分离定律 F2中共有16种组合 9种基因型 4种表现型 两对相对性状由两对等位基因控制 分别位于两对同源染色体上 纯合子 1 16YYRR 1 16YYrr 1 16yyRR 1 16yyrr 共占4 16 杂合子占1 4 16 12 16 其中双杂合个体 YyRr 占4 16 单杂合个体 YyRR YYRr Yyrr yyRr 各占2 16 共占8 16 YYRR基因型个体在F2中的比例为1 16 在黄色圆粒豌豆中的比例为1 9 注意范围不同 黄圆中杂合子占8 9 绿圆中杂合子占2 3 重组类型 指与亲本不同的表现型 P YYRR yyrr F1F2中重组性状类型为单显性 占6 16 P YYrr yyRR F1F2中重组性状类型为双显性和双隐性 共占10 16 1 用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验 得到的F2的部分基因型结果如下表 非等位基因位于非同源染色体上 下列叙述不正确的是 A 表中Y y R r基因的遗传遵循自由组合定律B 表中Y y R r基因的载体有染色体 叶绿体 线粒体C 1 2 3 4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3 2 4 1 解析叶绿体 线粒体中遗传物质的遗传属于细胞质遗传 不遵循孟德尔遗传定律 纯种亲本的基因型有两种YYRR yyrr或YYrr yyRR 因此F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是3 8或5 8 D F2中出现的表现型不同于亲本的重组类型的比例是3 8或5 8 答案B 2 2011 新课标全国卷 32 某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制 如A a B b C c 当个体基因型中每对等位基因都至少含一个显性基因时 即A B C 才开红花 否则开白花 现有甲 乙 丙 丁4个纯合白花品系 相互之间进行杂交 杂交组合 后代表现型及其比例如下 根据杂交结果回答问题 这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律 本实验中 植物的花色受几对等位基因的控制 为什么 基因的自由组合定律和基因的分离定律 4对 本实验的乙 丙和甲 丁两个杂交组合中 F2中红色个体占全部个体的比例为81 81 175 81 256 3 4 4 根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2中显性个体的比例为 3 4 n 可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因 综合杂交组合的实验结果 可进一步判断乙 丙和甲 丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同 排雷n对等位基因 完全显性 分别位于n对同源染色体上的遗传规律如下表 思维拓展 配子的随机结合不是基因的自由组合 基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中 而不是受精作用时 自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因 一条染色体上的多个基因也称为非等位基因 它们是不能自由组合的 2 熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系 逆向推断亲代的基因型 示例小麦的毛颖 P 对光颖 p 是显性 抗锈 R 对感锈 r 为显性 这两对性状可自由组合 已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作亲本杂交 子代有毛颖抗锈 毛颖感锈 光颖抗锈 光颖感锈 1 1 1 1 写出两亲本的基因型 分析将两对性状分解 毛颖 光颖 1 1 抗锈 感锈 1 1 根据亲本的表现型确定亲本基因型为P rr ppR 只有Pp pp 子代才有毛颖 光颖 1 1 同理 只有rr Rr 子代才有抗锈 感锈 1 1 综上所述 亲本基因型分别是Pprr与ppRr 3 熟练运用 乘法法则 正向推断配子种类和比例以及子代的表现型和基因型种类和比例 原理 分离定律是自由组合定律的基础 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 题型 配子类型的问题 示例AaBbCc产生的配子种类数AaBbCc 2 2 2 8种 配子间结合方式问题示例AaBbCc与AaBbCC杂交过程中 配子间的结合方式有多少种 先求AaBbCc AaBbCC各自产生多少种配子 AaBbCc 8种配子 AaBbCC 4种配子 再求两亲本配子间的结合方式 由于两性配子间的结合是随机的 因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8 4 32种结合方式 推算子代基因型种类的问题示例AaBbCc与AaBBCc杂交 求其后代的基因型数先分解为三个分离定律 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 AaBBCc 后代中有3 2 3 18种基因型 推算子代表现型种类的问题示例AaBbCc AabbCc 其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律 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种表现型所以AaBbCc AabbCc 后代中有2 2 2 8种表现型 求子代基因型 表现型的比例示例求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例分析 将ddEeFF DdEeff分解 dd Dd后代 基因型比1 1 表现型比1 1 Ee Ee后代 基因型比1 2 1 表现型比3 1 FF ff后代 基因型1种 表现型1种 所以 后代中基因型比为 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 表现型比为 1 1 3 1 1 3 1 3 1 计算概率示例基因型为AaBb的个体 两对基因独立遗传 自交 子代基因型为AaBB的概率为 分析将AaBb 分解为Aa 和Bb 则Aa 1 2Aa Bb 1 4BB 故子代基因型为AaBB的概率为1 2Aa 1 4BB 1 8AaBB 2 水稻高秆 T 对矮秆 t 为显性 抗病 R 对感病 r 为显性 这两对基因在非同源染色体上 现将一株表现型为高秆抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株 所得后代表现型如图所示 根据以上实验结果 判断下列叙述错误的是 A 以上后代群体的表现型有4种B 以上后代群体的基因型有9种C 以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得D 以上两株表现型相同的亲本 基因型不相同 对位训练 解析据图分析高秆 矮秆 3 1 亲代基因型为Tt和Tt 抗病 感病 3 1 亲代基因型为Rr和Rr 即双亲皆为TtRr D选项错 答案D 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6种特别情况时 可采用 合并同类项 的方式推断比值如下表 方法体验利用 合并同类项 巧推自由组合定律相关特殊比值 典例 2010 大纲全国卷 33 现有4个纯合南瓜品种 其中2个品种的果形表现为圆形 圆甲和圆乙 1个表现为扁盘形 扁盘 1个表现为长形 长 用这4个南瓜品种做了3个实验 结果如下 实验1 圆甲 圆乙 F1为扁盘 F2中扁盘 圆 长 9 6 1实验2 扁盘 长 F1为扁盘 F2中扁盘 圆 长 9 6 1实验3 用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉 其后代中扁盘 圆 长均等于1 2 1 综合上述实验结果 请回答 南瓜果形的遗传受 对等位基因控制 且遵循 定律 两 基因的自 由组合 若果形由一对等位基因控制用A a表示 若由两对等位基因控制用A a和B b表示 以此类推 则圆形的基因型应为 扁盘的基因型应为 长形的基因型应为 为了验证 中的结论 可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉 单株收获F2中扁盘果实的种子 每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系 观察多个这样的株系 则所有株系中 理论上有1 9的株系F3果形均表现为扁盘 有 的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘 圆 1 1 有 的株系F3果形的表现型及数量比为 A bb和aaB aabb A B 4 9 扁盘 圆 4 9 长 1 2 1 解析 由实验1和实验2中F2的3种表现型及其比例均为9 6 1 可以确定南瓜果形是由两对等位基因控制 并且遵循基因的自由组合定律 圆形果实的基因型为A bb aaB 扁盘果实的基因型为A B 长形果实的基因型为aabb 由于F2中扁盘果实的基因型及其比例为1 9AABB 2 9AaBB 2 9AABb 4 9AaBb 用长形植株 aabb 的花粉对实验1F2中扁盘植株授粉时 AABB植株所得的后代全部为AaBb 即1 9株系为扁盘 AaBB植株的后代中 AaBb 扁盘 和aaBb 圆 各占一半 同样 AABb的后代中 也是AaBb 扁盘 和Aabb 圆 各占一半 因此 后代中扁盘与圆的比为1 1的株系为4 9 AaBb的后代有4种基因型 3种表现型 比例为扁盘 AaBb 圆 Aabb aaBb 长 aabb 1 2 1 典例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 易错警示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 错因分析本题拓展了遗传实验中的数学模型 考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这些问题 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 纠错笔记关于两对 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 黄色 3 4 圆粒 9 16 黄色圆粒 这是利用基因分离定律来解决较复杂的基因自由组合定律问题的一种简单方法 其理论依据是概率计算中的乘法原理 两个或两个以上的独立事件同时出现的概率等于各自概率的乘积 纠错训练 2011 海南卷 17 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的比率是 A 1 32B 1 16C 1 8D 1 4 答案B 解析由亲本基因型知 其后代一定含有Dd 根据题意要求后代除Dd外 其他基因均纯合 由此可知符合要求的个体比率 1 2 AA aa 1 2BB 1 2CC 1Dd 1 2 EE ee 1 16 技巧 将自由组合情况变成分离定律并用乘法原理计算 先分析再计算 将DD dd Dd一定全是杂合子找出 再计算其他四对纯合子的概率 检测落实 体验成功 1 已知玉米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 预期结果不正确的是 A 自交结果中黄色非甜与红色甜的比例为3 1B 自交结果中黄色与红色的比例为3 1 非甜与甜的比例为3 1C 测交结果为红色甜 黄色非甜 红色非甜 黄色甜 1 1 1 1D 测交结果中红色与黄色的比例为1 1 甜与非甜的比例为1 1 题组一孟德尔杂交实验及成功原因 答案A 解析F1为黄色非甜玉米 双显 F1自交结果中黄色非甜玉米 黄色甜玉米 红色非甜玉米 红色甜玉米的比例为9 3 3 1 则黄色非甜与红色甜的比例为9 1 黄色与红色比例为3 1 非甜与甜的比例为3 1 F1黄色非甜玉米测交 其结果为红色甜 黄色非甜 红色非甜 黄色甜 1 1 1 1 则红色与黄色的比例为1 1 甜与非甜的比例为1 1 2 孟德尔用豌豆进行杂交实验 成功地揭示了遗传的两个基本定律 为遗传学的研究做出了杰出的贡献 被世人公认为 遗传学之父 下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中 不正确的是 A 豌豆是自花受粉 实验过程免去了人工授粉的麻烦B 在实验过程中 提出的假说是F1产生配子时 成对的遗传因子分离C 解释性状分离现象的 演绎 过程是若F1产生配子时 成对的遗传因子分离 则测交后代出现两种表现型 且比例接近D 验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交 答案A 解析豌豆是自花受粉 因此在杂交时要注意严格 去雄 套袋 进行人工授粉 验证假说阶段是通过测交 让子一代与隐性纯合子杂交 实验完成的 3 已知某种植物紫色和红色色素形成的生物化学途径是A基因B基因 前体物质 白色 中间产物 红色 紫色物质合成了红色中间产物就开红花 合成了紫色物质就开紫花 否则开白花 A a 基因和B b 基因分别位于两对同源染色体上 基因型为AaBb的植株自交 子一代植株的表现型及比例为 A 紫花 红花 白花 9 3 4B 紫花 白花 1 1C 紫花 白花 9 7D 紫花 红花 白花 9 6 1 题组二自由组合定律异常情况 酶A 酶B 解析基因型为AaBb的个体自交 正常情况下后代性状之比为9 3 3 1 由于aa此时决定植株开白花 所以子一代植株的表现型及比例为紫花 红花 白花 9 3 4 答案A 4 人体肤色的深浅受A a和B b两对基因控制 A B控制深色性状 基因A和B控制皮肤深浅的程度相同 基因a和b控制皮肤深浅的程度相同 一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚 下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中 不正确的是 A 子女可产生四种表现型B 肤色最浅的孩子的基因型是aaBbC 与亲代AaBB表现型相同的有1 4D 与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3 8 解析由题意可知 人体肤色由深到浅的基因型是AABB AaBB AABb AaBb AAbb aaBB Aabb aaBb aabb AaBb AaBB