导与练高考生物一轮复习第一章第2节孟德尔的豌豆杂交实验二名师优质课件新人教版必修2

1、第节 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 课前导学课前导学 要点探究要点探究 课堂自测课堂自测 1.孟德尔两对相对性状杂交实验的过程。 2.基因的自由组合定律的实质、 适用条件。 一、两对相对性状的杂交实验 实验过程 P 黄色圆粒绿色皱粒 (1)亲本具有两对相对性状 粒色:黄色黄色与绿色 实验分析 比例 9 3 3 1 粒形:圆粒圆粒与皱粒 (2)F1的性状为显性,即 粒色:黄色黄色对绿色绿色为显性 粒形:圆粒圆粒对皱粒皱粒为显性 (3)F2的性状 每对性状都遵循分离定律分离定律,即黄色绿色=3 31 1,圆粒皱粒=3 31 1 两对性状自由组合自由组合,共有 4 种性状,其中黄色皱粒、黄色皱粒、 绿

2、色圆粒绿色圆粒是不同于亲本性状的重组类型 F1 黄色圆粒黄色圆粒 F2 表现型 黄色圆粒黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒绿色圆粒 绿色皱粒二、两对相对性状的遗传实验分析 杂交实验 (提出问题)F1总表现黄色圆粒 F2出现 9331 的性状分离比 F2不同性状之间出现了自由组合 进行解释 (提出假说)两对性状分别由两对遗传因子控制 F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。F1产生的雌雄配子各有数目相等的4种。 受精时,雌雄配子的结合是随机的 测交实验 (实验验证)预期:F1与绿色皱粒植株杂交,后代出现黄圆黄皱绿圆绿皱=1111 结果:与预期结果相符,证实假说正确 自由组合定律

3、 (得出结论)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的 在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合 三、自由组合定律 1.发生时间:形成配子配子时。 2.遗传因子间的关系:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰互不干扰的。 3.实质:决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合自由组合。 四、孟德尔获得成功的原因 1.正确选用实验材料实验材料。 2.对性状分析是由一对到多对,遵循由单因素单因素到多因素多因素的研究方法。 3.对实验结果进行统计学统计学分析。 4.科学地设计了实验程序。 1.判断正误 (1)在孟德

4、尔两对相对性状的杂交实验中,重组类型即 F2中与 F1性状不同的类型。( ) (2)两对相对性状的纯合亲本杂交,F2重组类型占6/16。( ) (3)位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的。( ) (4)在减数分裂过程中,在等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。( ) 2.黄色皱粒(Yyrr)与绿色圆粒(yyRr)豌豆杂交,F1的基因型种类及比例为( A A ) A.4 种,1111 B.3 种,121 C.2 种,11 D.4 种,3131 3.两对相对性状的遗传实验表明,F2中除了出现两个亲本性状以外,还出现了两个与亲本不同的性状。 对这一现象的正确解释是( C C )

5、A.控制性状的基因结构发生了改变 B.等位基因在染色体上的位置发生了改变 C.控制相对性状的基因之间发生了重新组合 D.新产生了控制与亲本不同性状的基因 4.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)是显性,毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。下列能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是( D D ) A.黑光白光18 黑光16 白光 B.黑光白粗25 黑粗 C.黑粗白粗15 黑粗7 黑光16 白粗3 白光 D.黑粗白光10 黑粗9 黑光8 白粗11 白光 基因的自由组合定律 问题引领: 符合基因自由组合定律遗传的基因应具备什么条件? F1自交后代性状分离异常可能有哪些情况 ? 1.孟德尔两对相对性状

6、杂交实验的分析 (1)实验分析 F2 1RR( 圆) 2Rr( 圆) 1rr( 皱) 1YY( 黄) 2Yy(黄) 1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr( 黄圆) 1YYrr 2Yyrr( 黄皱) 1yy( 绿) 1yyRR 2yyRr( 绿圆) 1yyrr( 绿皱) (2)相关结论 2.两对基因控制一对性状的异常性状分离比 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 934,151,97,961 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,具体各种情况

7、分析如下表: F1(AaBb)自交后代比例 9331 97 原因分析 正常的完全显性 A、B 同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 续表 F1(AaBb)自交后代比例 934 961 151 余正常表现 存在一种显性基因 (A 或 B)时表现为另一种性状,其余正常表现 只要存在显性基因 (A 或 B)就表现为同一种性状,其余正常表现 原因分析 aa(或 bb)成对存在时,表现为双隐性状 ,其 (1)(1)基因的自由组合定律适用于基因的自由组合定律适用于进行有性生殖的生物。进行有性生殖的生物。 (2)(2)配子的随机结合不是基因的自由组合配子的随机结合不是基因的自由组合, ,基基因的自

8、由组合发生在减数第一次分裂过程中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。而不是受精作用时。 (3)(3)自由组合强调的是非同源染色体上的非等自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。位基因。 一条染色体上的多个基因也称为非等一条染色体上的多个基因也称为非等位基因位基因, ,它们是不能自由组合的。它们是不能自由组合的。 【命题视角】 以判断、推理、实验设计等形式考查自由组合定律的应用,还经常联系配子致死、基因型致死、多基因效应等特殊情况,考查学生的迁移应用能力。题型选择题和非选择题均有出现。 【典例 1】 (2013 潍坊重点中学测试)香豌豆的花色由两对等位基因(B、b)

9、和(R、r)控制,只有 B、R 同时存在时才表现为红花。甲、乙两株开白花的品种杂交,F1全部开红花,F1自交得到的 F2,开红花与开白花的比例是 97。 甲、乙两株开白花的品种的基因型分别是 A.bbRr、BBrr B.BBrr、bbRR C.Bbrr、bbrr D.bbrr、bbRR 思维导引思维导引: : 1.1.后代性状分离比是后代性状分离比是 9 97 7 及及 F F1 1的表现型的表现型 2.F2.F1 1的基因型的基因型 3.3.两亲本基因型两亲本基因型 解析解析: :从题干中从题干中“只有只有 B B、R R 同时存在时才表现同时存在时才表现为红花为红花”切入切入 , ,可知可

10、知 B B R R 是开红花的个体是开红花的个体 , ,其他基因型其他基因型 (A (A bbbb、aaB aaB 、aabb)aabb)的个体均开的个体均开白花。白花。“F F1 1自交得到的自交得到的 F F2 2, ,开红花与开白花的开红花与开白花的比例是比例是 9 97 7” , ,是性状分离比是性状分离比 9 93 33 31 1 的变的变形形, ,即即 B B R R 占的比例为占的比例为 9/16,9/16,说明说明 F F1 1的基因的基因型均为型均为 BbRr;BbRr;且两个亲本均为白花且两个亲本均为白花 , ,可推知双可推知双亲基因型分别为亲基因型分别为 BBrrBBrr

11、 和和 bbRRbbRR。 答案答案: :B B。 自由组合定律常用解题技巧自由组合定律常用解题技巧 (1)(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律根据后代分离比解题。在基因的分离定律中中, ,不同基因型之间交配不同基因型之间交配, ,后代在性状上往往后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂种有一些规律性的分离比。如杂种 F F1 1( (一对杂合一对杂合基因基因, ,有显隐性关系有显隐性关系) )自交自交, ,后代分离比为后代分离比为 3 31,1,测交比是测交比是 1 11;1;亲本之一为显性纯合子亲本之一为显性纯合子, ,其后其后代只有显性性状的个体等。利用这些规律性的代只有显性性状

12、的个体等。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。分离比是解自由组合题目的技巧之一。 (2)(2)运用隐性纯合突破法解题。运用隐性纯合突破法解题。 隐性性状的个体可直接隐性性状的个体可直接写出其基因型写出其基因型, ,显性性状可写出部分基因型显性性状可写出部分基因型, ,再结合减再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识数分裂产生配子和受精作用的相关知识, ,能够推出亲能够推出亲代的基因型。代的基因型。 (3)(3)运用综合分析法解题。运用综合分析法解题。 如已知一个亲本的基因型为如已知一个亲本的基因型为BbCc,BbCc,另一个为另一个为 bbC bbC , ,后代中四种表现型个体

13、比近似后代中四种表现型个体比近似于于 3 31 13 31,1,即总份数为即总份数为 8 8。 根据受精作用中雌雄配根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子, ,另一个另一个亲本能产生四种配子亲本能产生四种配子, ,雌雄配子随机结合的可能性有雌雄配子随机结合的可能性有8 8 种种, ,因此另一个亲本的基因型为因此另一个亲本的基因型为 bbCcbbCc。 利用分离定律解决基因自由组合问题 问题引领: 利用分离定律解决基因自由组合问题的思路是什么? 1.原理:由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因,其遗传时总遵循分离定律分离定律,因此,可

14、将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个若干个分离定律问题分别分析,最后将各组情况进行组合。 2.基因型类型的问题 (1)任何两种基因型的亲本相交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产生基因型种类数的乘积乘积。 (2)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乘积。 如 AaBbCc 与 AaBBCc 杂交后代的基因型种类: 后代有 323=18 种基因型 3.表现型类型的问题 (1)任何两种基因型的亲本相交,产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因各对基因单独相交所产生表现型种类数的乘积乘积。 (2)子代某一表现型所占比例等于亲本每对基因杂交所产生相应表

15、现型概率的乘积乘积。 如 AaBbCc 与 Aabbcc 杂交后代的表现型 种类: 先将问题分解为分离定律问题 4.配子类型的问题 规律:在独立遗传的情况下,某一基因型的个体所n产生配子种类等于 2 种(n 为等位基因对数)。 如:AaBbCCDd 产生的配子种类数: Aa Bb CC Dd 3 2 2 1 2=2 =8 种 5.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乘积。 如:AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种? AaBbCc8 种配子,AaBbCC4 种配子。 AaBbCc 与 AaBbCC 配子间有

16、84=32 种结合 方式。 【命题视角】 命题会以遗传图解、 表格等为知识载体,考查两对相对性状后代性状分离比、基因型推断、表现型推断、概率计算等,考查识图能力和综合分析能力。选择题、非选择题均可出现。 【典例 2】 已知 A 与 a、B 与 b、C 与 c 3 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 1/16 B.表现型有 4 种,aaBbcc 个体的比例为 1/16 C.表现型有 8 种,aaBbCc 个体的比例为 1/16 D.表现型有 8 种, Aabbc

17、c 个体的比例为 1/8 思维导引思维导引: : 分别可拆解为分别可拆解为? ? 1.1. 2.2.利用拆解的每对基因分别计算表现型种类及个利用拆解的每对基因分别计算表现型种类及个体比例体比例 3.3.利用乘法原则组合并计算结果利用乘法原则组合并计算结果 解析解析: :本题主要考查自由组合定律的应用本题主要考查自由组合定律的应用 , , “基因型分基因型分别为别为 AaBbCcAaBbCc、AabbCcAabbCc 的两个体进行杂交的两个体进行杂交”, ,把每对基因把每对基因拆开来看拆开来看, , AaBbCcAaBbCcAabbCcAabbCc AA 1/4 AA 1/4 Bb 1/2 Bb

18、 1/2 CC 1/4CC 1/4 Aa 1/2 Aa 1/2 bb 1/2 bb 1/2 Cc 1/2Cc 1/2 aa 1/4 aa 1/4 cc 1/4cc 1/4 则子代中表现型为则子代中表现型为 8 8种种,B,B不正确不正确;AaBbCc;AaBbCc 个体的比例为个体的比例为1/8,A1/8,A 错误错误;aaBbCc;aaBbCc 个体的比例为个体的比例为 1/16,C1/16,C 正确正确;Aabbcc;Aabbcc个体的比例为个体的比例为 1/16,1/16,故故 D D 错。错。 答案答案:C:C。 【典例 3】 (2013 华附月考)汉普夏猪是一种有名的瘦肉型猪品种。研

19、究发现 85.1%的汉普夏猪属于酸肉基因(R)携带者(Rr)。酸肉基因可使肌肉中的糖原含量升高 70%,导致糖原分解产生的乳酸较多,引起肌肉 pH 下降、酸度增加,严重影响猪肉品质。又知,猪的耳型和背型两种性状的表现型与基因型之间的关系如下表: 性状 基因型 MM 耳型 Mm mm HH 背型 Hh hh 表现型 垂耳 半立耳 立耳 垂背 中垂背 直背 现有三种汉普夏猪品种 :垂耳垂背酸肉(MMHHRr)、立耳垂背酸肉(mmHHRr)、立耳直背酸肉(mmhhRr)。 请选择合适的个体进行杂交育种 ,以选育出垂耳直背非酸肉的汉普夏猪新品种。(假设三对基因位于常染色体上 ,且独立遗传) (1)欲选

20、育出所需品种,应选择上述表现型分别为 、 的汉普夏猪作亲本进行杂交 ,得F1。请写出该杂交实验图解。 (2)让 F1中表现型为 的雌雄汉普夏猪个体进行交配,产生的 F2中表现型为垂耳直背非酸肉的个体比例最高,占 F2个体总数的比例为 。 (3)如不考虑 F2中垂耳直背非酸肉的个体比例最高的要求,也可选用 F1中表现型为 的雌雄汉普夏猪个体进行交配,这样产生的垂耳直背非酸肉个体占 F2个体总数的比例为 。 解析解析: :可利用分离定律来解自由组合定律的问题。可利用分离定律来解自由组合定律的问题。(1)(2)(1)(2)要选要选育的垂耳直背非酸肉的汉普夏猪新品种的基因型为育的垂耳直背非酸肉的汉普夏

21、猪新品种的基因型为 MMhhrr,MMhhrr,根据题意根据题意, ,可选用垂耳垂背酸肉可选用垂耳垂背酸肉(MMHHRr)(MMHHRr)和立耳直背酸肉和立耳直背酸肉(mmhhRr)(mmhhRr)作亲本作亲本, ,得得 F F1 1, ,从其中选出半立耳中垂背非酸肉的雌从其中选出半立耳中垂背非酸肉的雌雄汉普夏猪个体进行交配雄汉普夏猪个体进行交配, ,产生的产生的F F2 2中表现型为垂耳直背非酸中表现型为垂耳直背非酸肉的个体比例最高肉的个体比例最高, ,占占 F F2 2个体总数的比例为个体总数的比例为 1/41/41/4=1/161/4=1/16。注意杂交实验图解要规范注意杂交实验图解要规

22、范, ,如亲本、配子、子代、表现型、基如亲本、配子、子代、表现型、基因型、杂交符号、箭头等。因型、杂交符号、箭头等。 (3) (3)如不考虑如不考虑 F F2 2中垂耳直背非酸肉个体比例最高的要求中垂耳直背非酸肉个体比例最高的要求, ,也可选用也可选用 F F1 1中表现型为半立耳中垂背酸肉的雌雄个体交中表现型为半立耳中垂背酸肉的雌雄个体交配配, ,但其中有两种基因型但其中有两种基因型, ,即即 MmHhRRMmHhRR 和和 MmHhRr,MmHhRr,只有基因只有基因型为型为 MmHhRrMmHhRr 的个体交配才能产生基因型为的个体交配才能产生基因型为MMhhrrMMhhrr 的新的新品

23、种品种, ,故产生的垂耳直背非酸肉个体占故产生的垂耳直背非酸肉个体占F F2 2个体总数的比个体总数的比例为例为 2/32/32/32/31/41/41/41/41/4=1/1441/4=1/144。 答案答案: :(1)(1)垂耳垂背酸肉垂耳垂背酸肉 立耳直背酸肉立耳直背酸肉 (2)(2)半立耳中垂背非酸肉半立耳中垂背非酸肉 1/161/16 (3)(3)半立耳中垂背酸肉半立耳中垂背酸肉 1/1441/144 1.基因的自由组合定律发生于图中哪个过程( A A ) AaBb合1AB1Ab1aB1ab子代 9 种基因型雌雄配子随机结4 种表现型 A. B. C. D. 解析解析: :基因的自由

24、组合定律发生于基因的自由组合定律发生于F F1 1减数分裂产生配减数分裂产生配子的过程中子的过程中, ,即图中。即图中。 2.下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的叙述中,错误的是( C C ) A.两对相对性状分别由两对遗传因子控制 B.每一对遗传因子的传递都遵循分离定律 C.F1细胞中控制两对性状的遗传因子相互融合 D.F2中有 16 种组合,9 种基因型和 4 种表现型 解析解析: :孟德尔对孟德尔对 F F2 2中不同对性状之间发生自由中不同对性状之间发生自由组合的解释是组合的解释是: :两对相对性状分别由两对遗传两对相对性状分别由两对遗传因子控制因子控制, ,控制两对相对性状的两对遗传

25、因子控制两对相对性状的两对遗传因子的分离和组合是互不干扰的的分离和组合是互不干扰的, ,其中每一对遗传其中每一对遗传因子的传递都遵循分离定律。这样因子的传递都遵循分离定律。这样,F,F1 1产生雌产生雌雄配子各雄配子各 4 4 种种, ,数量比接近数量比接近 1 11 11 11,1,配子配子随机结合随机结合, ,则则 F F2 2中有中有 1616 种组合、种组合、 9 9 种基因型和种基因型和4 4 种表现型。种表现型。 3.(2012 厦门模拟)据图,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是( A A ) A.C. B.D. 解析解析: :A A、a a 与与 D D、d d 位于同一对同源染色体上位于同一对同源染色体上, ,不能自由组合不能自由组合, ,同理同理 B B、B B 与与 C C、c c 也不能自由也不能自由组合。组合。但位于不同对同源染色体上的基因可以但位于不同对同源