必修2-第1章-第2节课件

第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）假说演绎法两对相对性状的杂交实验对自由组合现象的解释设计测交实验测交实验自由组合定律发现问题演绎推理验证假说结论考点一两对相对性状遗传实验分析及相关结论

1.实验分析

2.实验结论(1)F2共有16种组合,9种基因型,4种表现型。(2)F2中黄∶绿=3∶1,圆∶皱=3∶1,都符合基因分离定律。(3)F2中纯合子占

,杂合子占。(4)F2中黄色圆粒纯合子占,但在黄色圆粒中纯合子占,注意二者的范围不同。3.F1的配子分析F1在产生配子时,每对等位基因彼此分离,不同对的等位基因自由组合,F1产生的雌、雄配子各4种:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,图解如下:1.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。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_________

彼此在分离的同时，_______________

的非等位基因自由组合。非等位基因等位基因非同源染色体上2．基因自由组合定律的实质[关键一点]减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如图1)，而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因(如图2)则不遵循自由组合定律。不遵循遗传基本规律的有：①原核细胞中的基因；②真核细胞的质基因；③真核生物进行无性生殖时，核基因也不遵循。【典例1】(2013·聊城模拟)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的卵细胞和基因型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种类型的精子和卵细胞可以自由组合D.F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1D【变式训练】下表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交试验中F2的部分基因型(非等位基因位于非同源染色体上)。下列叙述错误的是()A.表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的B.①②③④代表的基因型在F2中出现的概率之间的关系为③∶②=④∶①C.F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的几率是3/8或5/8D.表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体D考点二自由组合定律的解题思路与方法

1.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”。

2.基本题型分类及解题规律(1)种类问题:①配子类型的问题:a.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)。b.举例:如AaBbCCDd产生的配子种类数:AaBbCCDd↓↓↓↓2×2×1×2=8种1.某一个体的基因型为AaBbCCDdEeff;成对的基因均分别独立遗传符合自由组合定律,此个体能产生的配子种类为()A.6种B.12种C.16种D.32种【解析】选C。通过分解,由基因分离定律中纯合子产生一种配子,杂合子产生两种配子的规律计算知AaBbCCDdEeff的个体能产生配子种类为24=16种。②求配子间结合方式的规律: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。示例：基因型为AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式种类数先求AaBbCc与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。由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式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的规律: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。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。基因型类型的问题表现型类型的问题示例

AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能的表现型数可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。(2)概率问题:①配子概率的问题例：基因型为AaBbCc产生ABC配子的概率

½(A)×½(B)×½（C）=1/8(ABC)②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的规律:子代中某一具体基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分,将该种基因型或表现型各组成部分所占比例分别求出后,再组合并相乘。基因组成为AaBb的玉米自交,自交后代中与亲本基因型相同的个体占总数的()A.1/8B.1/4C.3/8D.1/2【解析】选B。将AaBb分解成(Aa×Aa)(Bb×Bb),根据基因分离定律知,其自交后代基因型为AaBb的概率为1/2Aa×1/2Bb=1/4。（2010·北京高考)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.B.C.D.【解析】选B。根据题意,黑色有白斑小鼠的基因型为B_ss,基因型为BbSs的小鼠间相互交配,后代中出现B_ss的概率为。【易错提醒】本题易混淆S和s对应的性状,由于思维定势认为有白斑为显性,而误选D。③已知双亲基因型,求子代中纯合子或杂合子出现的概率的规律: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-子代纯合子的概率。

基因型分别为aaBbCCDd和AABbCCdd的两种豌豆杂交,其子代中纯合子的比例为()A.1/4B.1/8C.1/16D.0【解析】选D。由题中亲本基因型中的AA和aa可得,后代的基因型为Aa,一定为杂合子,所以后代中为纯合子的比例为0。(2011·海南高考)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.B.C.D.【解析】选B。把五对等位基因杂交后代分开统计发现:DD×dd→Dd,后代全为杂合子,因此Dd杂合、其他四对等位基因纯合的个体所占比率是:。

④子代基因型、表现型的比例由亲代求子代示例

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。由子代求亲代基因型为AaBb的个体与某个体杂交，后代表现型4种，比例为3：1：3：1，求某个体的基因型（这两对基因遵循自由组合定律）表现型3：1：3：1可以看成（3：1）×（1：1）或（1：1）×（3：1）从（3：1）逆推得到亲代为一对杂合自交类型（Aa×Aa或Bb×Bb）从（1：1）逆推得到亲代为一对测交类型（Aa×aa或Bb×bb）故所求个体的基因型为Aabb或aaBb熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系示例香豌豆中,只有在A、B两个不同基因同时存在的情况下才开红花。一株红花植株与aaBb植株杂交，子代中有3／8开红花；若让这一株红花植株自交，则其后代红花植株中，杂合体占

A.1/9B.2/9C.5/9D.8/9

DA_B_×aaBbF1有3／8开红花→3∶3∶1∶1或3∶1∶3∶1→一对基因杂交，一对基因测交→AaBb

(3)按自由组合定律遗传的两种疾病的发病情况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：则非甲病概率为1－m则非乙病概率为1－nm－mnn－mn以上规律可用下图帮助理解：

mnm＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m)(1－m)(1－n)m＋n－mn或1－不患病率示例人类的多指是显性遗传病，多指（A）对正常（a）是显性。白化病是一种隐性遗传病，肤色正常（C）对白化（c）是显性。已知这两对相对性状是独立遗传的，遵循自由组合规律。在一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们已经生有患白化病的孩子。请预测这对夫妇下一个孩子的健康情况：

⑴孩子正常手指的概率是

；⑵孩子多指的概率是

；⑶孩子肤色正常的概率是

；⑷孩子换白化病的概率是

；

1/21/23/41/4⑸孩子同时换两种病的概率是

；⑹孩子健康的概率是

；⑺孩子仅患多指病的概率是

；⑻孩子仅换白化病的概率是

；⑼孩子仅患一种病的概率是

；⑽孩子患病的概率是

；1/83/83/81/81/25/8【备选典例】现有AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体,假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同,在自然状态下,子代中能稳定遗传的个体所占比例是()A.1/2B.1/3C.3/8D.3/4分解组合法求概率【解析】选C。纯合子能够稳定遗传,由题意知AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体数量各自比例均为1/2,在自然状态下,豌豆闭花受粉、自花传粉,在全部子代中AaBb的后代中纯合子占的比例为1/2×1/4=1/8,Aabb的后代中纯合子占的比例为1/2×1/2=1/4,故子一代中能稳定遗传的个体所占比例是1/8+1/4=3/8。【互动探究】(1)题干中子代AaBb的个体在同一个亲本产生的个体中所占比例是多少?提示:1/4。AaBb的个体自交产生Aa的概率为1/2,产生Bb的概率为1/2,子一代AaBb的个体所占比例是1/4。(2)若通过人工授粉让AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体杂交,则子一代中能稳定遗传的个体所占比例是多少?提示:1/4。子一代中能稳定遗传的个体为纯合子,AaBb和Aabb杂交时,Aa×Aa产生纯合子的概率为1/2,Bb×bb产生纯合子的概率为1/2,因此子代中纯合子占1/4。【变式训练】狗毛褐色由B基因控制,黑色由b基因控制,I和i是位于另一对同源染色体上的一对等位基因,I是抑制基因,当I存在时,B、b均不表现颜色而产生白色。现有黑色狗(bbii)和白色狗(BBII)杂交,产生的F2中杂合褐色与黑色比为()A.1∶3B.2∶1C.1∶2D.3∶1【解析】选B。由题意可知杂合褐色狗的基因型为Bbii,该基因型在F2中的比例为1/2Bb×1/4ii=1/8。黑色狗的基因型为bbii,该基因型在F2中的比例为1/4bb×1/4ii=1/16,所以F2中杂合褐色∶黑色为2∶1。【拓展延伸】(1)分解组合法并不适合所有基因,其适用于每对基因都是独立的,若基因之间有相互作用时一定要注意审题。(2)描述相对性状显隐性关系时,一般显性在前,隐性在后,但在有的考题中,为设置干扰,将隐性放在前面。如2010年北京高考中决定小鼠毛色为黑(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。若思维定势易将基因型为BbSs的个体表现型错答为“黑色有白斑”。【典例2】某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型AA的植株表现为大花瓣,Aa的植株表现为小花瓣,aa的植株表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣是红色,rr的为黄色。两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交,则下列有关判断错误的是()A.子代共有9种基因型B.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例为1/3C.子代共有6种表现型D.子代的红花植株中,R的基因频率为2/3C【互动探究】(1)子代有花瓣植株中a的基因频率是多少?提示:1/3。(2)若题干中Aa表现为中花瓣,aa表现为小花瓣,则子代表现型的种类是多少?提示:6种。【变式训练】某种蛇体色的遗传如图所示,当两种色素都没有时表现为白色,选纯合的黑蛇和纯合的橘红蛇作为亲本进行杂交,下列说法错误的是()A.亲本黑蛇和橘红蛇的基因型分别为BBoo、bbOOB.F1的基因型全部为BbOo,表现型全部为花纹蛇C.让F1花纹蛇相互交配,后代花纹蛇中纯合子的比例为1/16D.让F1花纹蛇与杂合的橘红蛇交配,其后代出现白蛇的概率为1/8C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，具体各种情况分析如下表。考点三自由组合定律异常情况分析【高考例证】(2011·福建高考)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据:请回答:(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循

定律。(2)表中组合①的两个亲本基因型为

,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为

。(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为

。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为

。

答案:(1)自由组合(2)AABB、aabb1/5(3)AAbb(或aaBB)紫色叶∶绿色叶=1∶11．自交法(1)若F1自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制；(2)若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。遗传类实验的答题技巧——遗传规律的验证方法2．测交法(1)若测交后代的性状比例为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制；(2)若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。验证两大遗传定律的方法【典例】某学校的一个生物兴趣小组用豌豆的两对相对性状做实验,选取了一批基因型相同的黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状)豌豆,用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交,F1中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。请你利用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆为材料设计实验,验证这两对性状的遗传符合基因的自由组合定律。(要求:实验设计方案科学、合理、简明,并写出结果和结论。)【解析】本题的实验目的是验证豌豆的两对性状的遗传符合基因的自由组合定律,由题干分析给定的材料只有黄色圆粒的杂合子,因此选择自交法验证。答案:实验方案:选用黄色圆粒豌豆做亲本进行自交,统计后代结果。结果与结论:后代出现四种表现型及比例如下:黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,则证明两对相对性状符合自由组合定律。【方法归纳】验证遗传的两大定律常