讲课用-孟德尔的豌豆杂交实验

讲课用——孟德尔的豌豆杂交实验一、两对相对性状的杂交实验9黄圆1绿皱2．结果(1)F1全为_________。(2)F2中不同对相对性状之间出现_________。(3)F2中四种表现型的分离比是___________。黄色圆粒9∶3∶3∶1自由组合二、对自由组合现象的解释1．解释(1)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。(2)F1产生配子时，________彼此分离，___________________________可以自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有____，且数目相等。(3)受精时，雌雄配子的结合是____的。等位基因非同源染色体上的非等位基因4种随机2．图解YYRRYYRrYyRRYYrrYyRrYyrryyRRyyRryyrr三、对自由组合现象解释的验证——测交1．实验过程分析(1)F1黄色圆粒豌豆(YyRr)与_________豌豆(隐

性纯合子)测交。(2)F1产生的四种配子是____、____、____、

____，隐性纯合子(yyrr)只产生一种配子___。(3)测交后代基因型分别为_____、_____、

_____、______；表现型依次是________、

________、________、________，其比例为

1∶1∶1∶1。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，________分离，

非同源染色体上的__________自由组合，并

进入不同的配子中。四、自由组合定律1．基因位置：位于非同源染色体上。2．基因关系：控制不同性状的基因分离和组

合是___________。3．基因行为：在形成配子时，决定同一性状

的基因_________，决定不同性状的基因

_________。等位基因非等位基因互不干扰的彼此分离自由组合一、两对相对性状的遗传实验分析及有关结论1．实验分析F2：1YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)2Rr(圆)1rr(皱)1YYRR

2YyRR2YYRr

4YyRr(黄圆)1yyRR2yyRr(绿圆)1YYrr

2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)2.有关结论(1)F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型。(2)双显性占9/16，单显(绿圆、黄皱)各占3/16，双隐性占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中双亲类型(Y__R__＋yyrr)占10/16。重组类型占6/16(3/16Y__rr＋3/16yyR__)。根据杂交后代比例可推知其基因型、表现型；根据其基因型、表现型可直接写出其所占比例，计算某种表现型比值。1．牵牛花中叶子有普通叶和枫形叶两种，种子有黑色和白色两种。现用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为亲本进行杂交，得到的F1为普通叶黑色种子，F1自交得F2，结果符合基因的自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是()A．F2中有9种基因型，4种表现型B．F2中普通叶与枫形叶之比为3∶1C．F2中与亲本表现型相同的个体大约占3/8D．F2中普通叶白色种子个体与枫形叶白色种子个体杂交将会得到两种比例相同的个体【解析】

由题干知普通叶(A)对枫形叶(a)为显性，黑色种子(B)对白色种子(b)为显性。据自由组合定律知：F1基因型为AaBb(普黑)，其自交所得F2中有9种基因型，4种表现型，且每一对相对性状之比均为3∶1，F2中与亲本表现型(AAbb—普白，【答案】

D二、位于非同源染色体上的多对非等位基因，遗传时遵循自由组合定律，归纳如下：多对等位基因遗传时，先计算一对等位基因的遗传结果，然后再进行组合。2．基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是()A．4和9B．4和27C．8和27D．32和81C三、利用分离定律解决自由组合定律问题自由组合定律以分离定律为基础，因而可以用分离定律的知识解决自由组合定律的问题。况且，分离定律中规律性比例较简单，因而用分离定律解决自由组合定律问题显得简单易行。其方法步骤如下：1．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，有几对基因就可以分解为几个分离定律。如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb。2．用分离定律解决自由组合的不同类型的问题(1)配子类型的问题如：AaBbCc产生的配子种类数AaBbCc↓↓↓2×2×2＝8种(2)配子间结合方式问题如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)基因型类型的问题如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？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(4)表现型类型的问题如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表现型？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；因而后代共有2×2×2＝8种表现型。3．(2010年福建泉州期末)向日葵种子粒大(B)对粒小(b)为显性，含油少(S)对含油多(s)为显性，某人用粒大油少和粒大油多的向日葵植株进行杂交，结果如右图所示。下列叙述正确的是()A．亲本的基因型是BbSs和BbSsB．杂交后代的基因型比是1∶1∶2∶2∶1∶1C．杂交后代的表现型比是1∶1∶1∶1D．杂交后代的基因型比是3∶1∶3∶1B◆实验：遗传类实验的答题技巧遗传规律的验证1．自交法(1)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。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。有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交(实验条件满足实验要求)，F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。回答下列问题：(1)上述一对性状的遗传符合__________定律。(2)上述两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律？为什么？__________________________________________________。下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的F2基因型结果，表中列出部分基因型，有的以数字表示。下列叙述不正确的是()配子YRYryRyrYR12YyRrYr3yR4yryyrrA.此表格中2代表的基因型出现2次B．1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2>4>1C．F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是6/16或10/16D．表中Y、y、R、r基因的载体为染色体【自主探究】

__B__【解析】

依据表格知，1、2、3、4基因型依次为YYRR、YYRr、YyRr、yyRr。它们在F2中出现的概率依次为1/16、2/16、4/16、2/16，故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；由F2产生的配子类型可知F1的基因型为YyRr，但亲本类型不能确定，故重组类型的比例不唯一。豌豆子叶的黄色(Y)、种子的圆粒(R)均为显性。对两豌豆亲本杂交获得的种子进行统计，其表现型及比例如下图所示。下列对该图的分析不正确的是()A．两亲本的基因型分别是YyRr、YyrrB．从图中可以看出一共收获了1200粒种子C．黄色圆粒种子在黄色种子中所占的比例为1/2D．绿色皱粒种子在所有种子中所占的比例为1/3【自主探究】D【解析】

由题图可知，黄色∶绿色=3∶1，故控制这对相对性状的亲本基因型都为Yy；圆粒∶皱粒=1∶1，故控制这对相对性状的亲本基因型是Rr、rr，由此进一步推知两亲本的基因型分别是YyRr、Yyrr，A正确。在计算粒数时可以只观察一对相对性状即可，因为黄色中有圆粒也有皱粒，B正确。黄色中有圆粒和皱粒两种，故只计算圆粒所占的比例即可，C正确。计算绿色皱粒在所有种子中所占的比例，可以先分别求出绿色、皱粒所占的比例，然后再组合，由图解知绿色为1/4、皱粒为1/2，则绿色皱粒种子在所有种子中所占的比例为1/4×1/2=1/8，D错误。按照基因的分离定律和自由组合定律，F1和F2要表现特定的分离比应具备以下条件：(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。(3)所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。(4)供试验的群体要大，个体数量要足够多。(2009年福建高考题)某种牧草体内形成氰的途径为：前体物质→产氰糖苷→氰。基因A控制前体物质生成产氰糖苷，基因B控制产氰糖苷生成氰。表现型与基因型之间的对应关系如下表：表现型有氰有产氰糖苷、无氰无产氰糖苷、无氰基因型A_B_(A和B同时存在)A_bb(A存在，B不存在)aaB_或aabb(A不存在)（1）在有氰牧草(AABB)后代中出现的突变型个体(AAbb)因缺乏相应的酶而表现无氰性状，如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该位点时发生的变化可能是：编码的氨基酸________，或者是________。(2)与氰形成有关的二对基因自由组合，若两个无氰的亲本杂交，F1均表现为有氰，则F1与基因型为aabb的个体杂交，子代的表现型及比例为________。(3)高茎与矮茎分别由基因E、e控制。亲本甲(AABBEE)和亲本乙(aabbee)杂交，F1均表现为有氰、高茎。假设三对等位基因自由组合，则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体占______。(4)以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本，通过杂交育种，可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明。【解析】(1)由基因指导蛋白质合成过程中，mRNA上的密码子与氨基酸之间的对应关系可知，基因b与B之间不同的这一密码子可能决定另一种氨基酸，或者是变为终止密码，所以在翻译成蛋白质时，可以是对应的氨基酸种类改变或者导致肽链合成终止。（2）根据题意可推知，两亲本的基因型应分别为AAbb、aaBB，F1中AaBb与aabb杂交，产生的后代中AaBb(有氰)∶Aabb(无氰)∶aaBb(无氰)∶aabb(无氰)为1∶1∶1∶1，所以有氰∶无氰为1∶3。(3)根据题意可知，F1基因型为AaBbEe，F2中能稳定遗传的无氰高茎个体的基因型为aabbEE、AAbbEE和aaBBEE，共有1/4×1/4×1/4＋1/4×1/4×1/4＋1/4×1/4×1/4＝3/64。(4)根据题意可得，能稳定遗传的有氰高茎个体的基因型为AABBEE，无氰矮茎个体的基因型为AAbbee，两者杂交所得后代中因一定含有A基因而得不到既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。【答案】(1)(种类)不同合成终止(或翻译终止)(2)有氰∶无氰＝1∶3(或有氰∶有产氰糖苷、无氰∶无产氰糖苷、无氰＝1∶1∶2)(3)3/641．(2009年上海高考题)基因型AaBBccDD的二倍体生物，可产生不同基因型的配子种类数是()A．2B．4C．8D．16【解析】基因型为AaBBccDD的二倍体生物，只含有一对等位基因(A、a)，所以无论这些基因是独立遗传还是连锁遗传，该二倍体生物只能产生两种不同基因型的配子：ABcD和aBcD。【答案】A2．(2009年广东理科基础)基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶1，则这个亲本基因型为()A．AABbB．AaBbC．AAbbD．AaBB【解析】基因型aabb的个体只能产生基因型为ab的配子，所以，要产生基因型为AaBb和Aabb的个体，还需要AB和Ab两种配子，而且其比例为1∶1，所以能产生AB和Ab基因型配子的个体的基因型只能是AABb。【答案】A3．(2009年江苏高考题)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】

亲本基因型为AaBbCc和AabbCc，每对基因分别研究：Aa×Aa的后代基因型有3种，表现型有2种；Bb×bb的后代基因型有2种，表现型有2种；Cc×Cc的后代基因型有3种，表现型有2种。3对基因自由组合，杂交后代表现型有2×2×2＝8种；基因型为AaBbcc的个体占2/4×1/2×2/4＝4/32＝1/8，基因型为aaBbcc的个体占1/4×1/2×1/4＝1/32，基因型为Aabbcc的个体占2/4×1/2×1/4＝1/16，基因型为aaBbCc的个体占1/4×1/2×2/4＝1/16，故D项正确。【答案】

D4．(2009年全国Ⅰ卷)已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有F2植株都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为()A．1/8B．3/8C．1/16D．3/16【答案】

B5．(2009年上海高考题)小麦的粒色受不连锁的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r不完全显性，并有累加效应，所以麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1，F1自交得F2，则F2的表现型有()A．4种B．5种C．9种 D．10种【解析】由题意可知，两对等位基因符合基因的自由组合定律，由于存在不完全显性，基因具有累加效应，所以性状的表达与显性基因的个数有关。当红粒(R1R1R2R2)和白(r1r1r2r2)杂交得到的F1的基因型是R1r1R2r2时，自交得到的F2的基因型有九种(R1R1R2R2)、(r1r1r2r2)、(R1R1R2r2、R1r1R2R2)、(R1r1R2r2、r1r1R2R2、R1R1r2r2)、(R1r1r2r2、r1r1R2r2)，但是表现型为五种。【答案】B6．(2008年上海生物)据下图，在下列选项中不遵循基因自由组合规律的是()【解析】

位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，A(a)和D(d)位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律。【答案】

A7．(2008年广东理基)两对基因(A－a和B－b)位于非同源染色体上，基因型为AaBb的植株自交，产生后代的纯合体中与亲本表现型相同的概率是()A．3/4 B．1/4C．3/16 D．1/16【解析】

基因型为AaBb的植株自交，后代有4种表现型不同的纯合体，与亲本(AaBb)表现型相同的概率为1/4。【答案】

B8.(2008年江苏高考)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】