孟德尔的豌豆杂交实验(二)课件新人教版必修

孟德尔的豌豆杂交实验(二)课件新人教版必修考纲要求四年考情孟德尔遗传实验的科学方法Ⅱ福建高考无单独考查基因的自由组合定律Ⅱ2012福建·非选择题T272011福建·非选择题T272010福建·非选择题T272009福建·非选择题T27一、两对相对性状的杂交实验P:黄色圆粒×绿色皱粒F1F21.F1和F2的表现型及比例(1)F1的表现型是_________。(2)F2的表现型及其比例是___________________________________________________。黄色圆粒黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶12.F2中每对相对性状的比例F2中黄色∶绿色=_____,圆粒∶皱粒=_____,该比例关系说明___________________________。3.亲本改变对子代的影响如果亲本的杂交实验改为P:纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒,那么F1、F2的性状表现及比例与上述杂交实验相同吗?_________________________________。3∶13∶1两对相对性状都遵循分离定律F1的性状相同,F2的性状与比例也相同二、对自由组合现象的解释1.F1(YyRr)产生配子及其结合(1)F1产生的配子:①雄配子种类及比例:__________________________。②雌配子种类及比例:__________________________。(2)F1配子的结合:①结合是随机的。②结合方式有___种。YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1162.写出F2四种表现型对应的基因型及其比值(1)黄色圆粒:___________________________。(2)黄色皱粒:_____________。(3)绿色圆粒:_____________。(4)绿色皱粒:______。1YYRR∶2YYRr∶2YyRR∶4YyRr1YYrr∶2Yyrr1yyRR∶2yyRr1yyrr三、对自由组合现象解释的验证写出测交实验的遗传图解:1.表现型相同的生物,基因型一定相同。()【分析】基因型不同,表现型也可能相同,如AA和Aa。2.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AABb。()【分析】一个亲本与aabb测交,aabb产生的配子是ab,又因为子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为1∶l,由此可见亲本基因型应为AABb。×√3.在自由组合遗传实验中,先进行等位基因的分离,再实现非等位基因的自由组合。()【分析】减数第一次分裂的后期,在等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合。4.基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交,则表现型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16。()【分析】后代表现型为2×2×2=8种,AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2=1/8。××5.基因型为AaBBccDD的二倍体生物,可产生不同基因型的配子种类数是8。()【分析】由基因型可知有4对基因,根据自由组合的分析思路应拆分为四个分离定律,Aa、BB、cc和DD,其产生的配子种类依次为2、1、1、1,则该个体产生的配子类型为2×1×1×1=2。6.(2012江苏T11A)非等位基因之间自由组合,不存在相互作用。()【分析】非同源染色体上的非等位基因之间能自由组合;由于不同基因可以同时控制同一性状,因此非等位基因之间也可能存在相互作用。××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F21YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)1YYRR(黄圆)2YyRR(黄圆)1yyRR(绿圆)2Rr(圆)2YYRr(黄圆)4YyRr(黄圆)2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr(黄皱)2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)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:【高考警示】(1)明确重组类型的含义:重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16:①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状只能是(3+3)/16。【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∶1【解析】选D。F1产生雌、雄配子各4种,比例均为1∶1∶1∶1;F1产生基因型YR的卵细胞少于基因型YR的精子数量;基因自由组合定律是指F1产生4种类型的精子时,非同源染色体上非等位基因的自由组合。【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()配子YRYryRyrYR①②YyRrYr③yR④yryyrrA.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【解析】选D。由题干可知,表中Y与y、R与r是非同源染色体上的非等位基因,它们的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的;③④代表的基因型依次是YyRr、yyRr,其出现的概率依次为1/4(或4/16)、1/8(或2/16),②①代表的基因型依次是YYRr、YYRR,其出现的概率依次为1/8(或2/16)、1/16,因此它们在F2中出现的概率之间的关系为③∶②=④∶①;F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的几率是3/8(当亲本基因型为YYRR和yyrr时)或5/8(当亲本基因型为YYrr和yyRR时);表中Y、y、R、r基因的载体只有染色体。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。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。(2)概率问题:①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。②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。【高考警示】(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”。考查角度1分解组合法求子代基因型和表现型的种类【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2/3【解析】选C。由题干分析知,基因型为AaRr的亲本自交,子代共有9种基因型;由于aa无花瓣,因此aa的个体表现为一种表现型,综合分析知其后代应有5种表现型;子代有花瓣植株(AA__、Aa__)中,AaRr所占的比例为1/3;子代的红花植株(1RR、2Rr)中,R的基因频率为1/3+1/2×2/3=2/3。【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】(2013·华安六校联考)基因型为AAbbCC与aaBBCC的小麦进行杂交,这3对等位基因分别位于3对同源染色体上,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32C.8和27D.16和9【解析】选A。基因型为AAbbCC与aaBBCC的小麦进行杂交,F1杂种基因型为AaBbCC,形成的配子种类数为2×2×1=4种,F2的基因型种类数是3×3×1=9种。考查角度2分解组合法求概率【典例3】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【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。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用的四种方法见下表:验证方法结论自交法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测交法测交后代的性状比例为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制验证方法结论花粉鉴定法花粉有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律花粉有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律单倍体育种法取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株性状有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株性状有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律【易错提醒】(1)看清是探究性实验还是验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论,探究性实验则需要分情况讨论。(2)看清题目中给定的亲本情况,确定用自交还是测交。自交只需要一个亲本即可,而测交则需要两个亲本。(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1这些比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。【变式训练】某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:实验1:紫×红,F1表现为紫,F2表现为3紫∶1红;实验2:红×白甲,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白;实验3:白甲×白乙,F1表现为白,F2表现为白;实验4:白乙×紫,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白。综合上述实验结果,请回答:(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是

。(2)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,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,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为

。【解析】(1)由9紫∶3红∶4白容易想到花色由两对等位基因控制,且符合基因的自由组合定律。(2)实验2获得的F2紫花植株中,有4种基因型,即AABB、AABb、AaBB、AaBb,其比例为1∶2∶2∶4,AaBb个体所占比例为4/9,自交后代花色的表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。答案:(1)自由组合定律(2)9紫∶3红∶4白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.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。3.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。4.已知玉米子粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1,F1自交或测交,预期结果错误的是()A.自交结果中黄色非甜与红色甜比例为9∶1B.自交结果中与亲本表现型相同的所占子代的比例为5∶8C.自交结果中黄色和红色的比例为3∶1,非甜与甜的比例为3∶1D.测交结果中红色非甜所占子代的比例为1∶4【解析】选B。假设控制玉米子粒颜色的相关基因为A和a,非甜和甜的基因为B和b,则F1的基因型为AaBb。如果F1自交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例为9∶3∶3∶1,其中与亲本表现型相同的所占子代的比例为6/16。只看一对相对性状,则自交后代黄色和红色比例为3∶1,非甜和甜的比例为3∶1。如果F1测交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例各为1/4。5.下表为甲～戊五种类型豌豆的有关杂交结果统计。甲～戊中表现型相同的有()A.甲、丙B.甲、戊C.乙、丙、丁D.乙、丙、戊后代表现型亲本组合黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒甲×乙85289432甲×丁78626871乙×丙0011334丁×戊004951【解析】选D。本题为逆推类题目,考查了自由组合定律的相关知识。要注意先分后合、单独考虑每对相对性状。根据每组子代表现型分离比,可推得甲、乙、丙、丁、戊的基因型依次为YyRr、yyRr、yyRr、yyrr、yyRr,所以乙、丙、戊的基因型、表现型都相同。6.(2013·厦门模拟)灰兔和白兔杂交,F1全是灰兔,F1雌雄个体相互交配,F2中有灰兔、黑兔和白兔,比例为9∶3∶4,则()A.家兔的毛色受一对等位基因控制B.F2灰兔中能稳定遗传的个体占1/16C.F2灰兔基因型有4种,能产生4种比例相等的配子D.F2中黑兔与白兔交配,后代出现白兔的几率是1/3【解析】选D。由题意可知,兔的毛色受两对等位基因控制。F2灰兔有4种基因型(1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb),产生4种配子(AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1);F2中黑兔(2/3Aabb、1/3AAbb)产生两种配子:Ab∶ab=2∶1,白兔(1/4aaBB、2/4aaBb、1/4aabb)产生两种配子:aB∶ab=1∶1,故后代白兔占1/3。7.下表是豌豆五种杂交组合的数据,请根据表中的信息回答:亲本组合后代的表现型及其株数组别表现型高茎红花高茎白花矮茎红花矮茎白花甲高茎红花×矮茎红花622203617212乙高茎红花×高茎白花724705243262丙高茎红花×矮茎红花95331700丁高茎红花×矮茎白花1251013010戊高茎白花×矮茎红花517523499507(1)上述两对相对性状中,显性性状为

。(2)写出每一杂交组合中两个亲本植株的基因型,以A和a分别表示株高的显、隐性基因,B和b分别表示花色的显、隐性基因。则五组组合的亲本基因型分别为:甲:

×

;乙:

×

;丙:

×

;丁:

×

;戊:

×

。(3)五组组合的子代中出现矮茎白花概率最高的是

。【解析】(1)根据后代性状分离比为显∶隐=3∶1,则双亲一定都是显性杂合子,则由表中的甲组合判断知红花为显性,由表中的乙组合判断知高茎为显性。(2)根据表中后代显隐性状比联系基因分离定律的Bb×Bb→3B_∶1bb,Bb×bb→1Bb∶1bb,BB×BB→BB,BB×Bb→1BB∶1Bb,BB×bb→1Bb判断:甲组组合的亲本基因型是AaBb和aaBb;乙组组合的亲本基因型是AaBb和Aabb;丙组组合的亲本基因型是AABb和aaBb;丁组组合的亲本基因型是AaBB和aabb;戊组组合的亲本基因型是Aabb和aaBb。(3)由(2)中五组的基因型推出甲、乙两组后代中出现aabb的概率为1/8,丙、丁两组后代中出现aabb的概率为0,戊组后代中出现aabb的概率为1/4。答案:(1)高茎和红花(2)甲:AaBbaaBb乙:AaBbAabb丙:AABbaaBb丁:AaBBaabb戊:AabbaaBb(3)戊组8.(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：9.(2012·福建高考)现有翅型为裂翅的果蝇新品系，裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如下图1。请回答:(1)上述亲本中,裂翅果蝇为

(纯合子/杂合子)。(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:_______(♀)×

(♂)。(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因______(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将_______________(上升/下降/不变)。【解析】(1)亲代杂交后子代的裂翅与非裂翅之比为1∶1,因此亲代裂翅果蝇为杂合子。(2)若子代的雌性与雄性有不同的表现型,则可证明控制该性状的基因位于X染色体