2 第二课时 (6)

第二课时孟德尔的豌豆杂交实验 二 1 基因的自由组合定律 基因自由组合定律的实质 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 在减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 2 孟德尔成功的原因 1 正确选用实验材料 豌豆 2 科学地确定研究对象 先单因素后多因素 3 科学的研究方法 利用统计学方法对实验结果进行分析 4 科学地设计实验的程序 提出问题 作出假说 实验验证 得出结论 一 基因的自由组合定律 1 两对相对性状的杂交实验分析 1 实验分析 2 有关结论 豌豆的粒形和粒色的遗传分别遵循基因分离定律 F2共有16种组合 9种基因型 4种表现型 双显性占9 16 单显 绿圆 黄皱 各占3 16 双隐性占1 16 F2四种表现型的基因型可写成 通式 黄色圆粒 Y R 黄色皱粒 Y rr 绿色圆粒 yyR 绿色皱粒 yyrr 9 3 3 1 4种纯合子共占4 16 1 16YYRR 1 16YYrr 1 16yyRR 1 16yyrr F2双亲类型 Y R yyrr 占10 16 重组类型占6 16 3 16Y rr 3 16yyR 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 亲本表现型不同 则重组类型所占比例也不同 若将孟德尔两对相对性状的实验中的亲本类型换成绿圆 yyRR 黄皱 YYrr 则重组性状为黄圆 绿皱 所占比例为5 8 3 实验结果的应用 利用F2基因型的特点 可直接写出YyRr自交后代任意一 种基因型的比例 以及某种表现型中某基因型的比例 4 基因自由组合定律的细胞学基础 2 核遗传两大定律的比较 3 验证孟德尓遗传定律的方法 1 验证分离定律的方法 测交 后代比例为1 1 自交 后代比例为3 1 花粉鉴定法 两种类型的花粉比例为1 1 2 验证自由组合定律的方法 测交 后代出现四种表现型 比例为1 1 1 1 自交 后代出现四种表现型 比例为9 3 3 1 3 提示 验证孟德尔遗传定律最根本也最直接的方法是验证F1产生的配子的种类和比例是否符合假设 规律精讲精析 孟德尔遗传规律的适用范围 1 适用生物类别 真核生物 凡原核生物及病毒的遗传均不遵循此规律 2 遗传方式 细胞核遗传 真核生物的细胞质遗传不遵循此规律 3 发生时间 进行有性生殖的生物经减数分裂产生配子时 减数第一次分裂后期 随同源染色体分开 等位基因分离 基因的分离定律 而随非同源染色体的自由组 合 非同源染色体上的非等位基因也自由组合 基因的自由组合定律 在进行有丝分裂或无性生殖的过程中不发生这两大规律 典例1 2013年银川模拟 已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性 红花对白花为显性 两对性状独立遗传 用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交 F1自交 播种所有的F2 假定所有的F2植株都能成活 F2植株开花时 拔掉所有的白花植株 假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等 且F3的表现型符合遗传的基本定律 从理论上讲F3中表现白花植株的比例为 A 1 4B 1 6C 1 8D 1 16 思路剖析 解决本题的关键是排除高度这一性状的干扰 试题的设问与高度无关 只考虑花色即可 解题采用 正推法 依据题意的表述 准确书写遗传图解 在F2中去除所有的白花植株 明确只有杂合子自交 后代才会重新出现白花植株 假设红花显性基因为R 白花隐性基因为r F1全为红花Rr F1自交 去掉白花 所得F2红花的基因型为1 3RR 2 3Rr F2红花自交 出现白花rr的比例为 2 3 1 4 1 6 答案 B 思维误区规避 自交与自由交配的概念辨析 1 自交 自交是遗传学术语 有狭义和广义两种理解 狭义的自交仅限于植物 指两性花的自花传粉 如豌豆 或者雌雄同株植物的异花传粉 如玉米 其实质就是参与融合的两性生殖细胞来自同一个体 广义的自交是指具有相同基因型的两个个体进行交配 动物一般不说自交 只能说基因型相同的个体杂交相当于自交 2 自由交配 自由交配也叫随机交配 是指种群内具有生殖能力的雌 雄个体之间可以随机交配 不受基因型的限制 属于杂交的一种 自由交配的概念在动植物中均适用 二 自由组合定律解题指导 1 两对基因控制一对性状时出现的多种遗传现象 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AaBb自交或测交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比 常见有以下几种情况 续表 2 推测后代基因型 表现型种类及比例的方法 1 对于AaBb自交后代基因型的比例可根据后代基因型和表现型的特点直接写出 见本课时考点一 2 数学运算法 基本原理 分离定律是自由组合定律的基础 解题思路 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 几种常见题型的推算方法 a 配子类型及比例 示例 AaBbcc产生的配子种类数及产生Abc配子的概率 AaBbcc 配子种类 2 2 1 4种 Abc配子的概率 1 2A 1 2b 1c 1 4 b 基因型种类及比例 示例 AaBbCc与AaBBCc杂交 后代的基因型数及基因型为AaBbcc的概率 Aa AaBb BBCc Cc 基因型数 3 2 3 18种 AaBbcc的概率 1 2Aa 1 2Bb 1 4cc 1 16 c 表现型类型的问题 示例 AaBbCc AabbCc 其杂交后代可能的表现型数及表现型为A bbcc的概率 Aa AaBb bbCc Cc 表现型数 2 2 2 8种 A bbcc的概率 3 4A 1 2bb 1 4cc 3 32 3 分析配子法 基本原理 正常情况下 配子的种类和比例决定后代 基因型的种类和比例 解题思路 分别写出每个亲本产生的配子种类及比例 再按要求进行运算 示例 计算Ddcc DdCc后代中 DdCc的基因型的比例 a 每个亲本产生的配子种类及比例分别是 Ddcc Dc 1 2 dc 1 2 DdCc DC 1 4 Dc 1 4 dC 1 4 dc 1 4 b 后代出现DdCc的概率是 1 2Dc 1 4dC 1 2dc 1 4DC 1 4 说明 该方法在常规计算时应用较少 但对于某些 配子致死等特殊情况下 应用起来比较简便 3 利用自由组合定律预测遗传病概率 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 用集合的形式描述上表各种情况如下 典例2 2011年全国新课标理综 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 当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时 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 1 这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律 2 本实验中 植物的花色受几对等位基因的控制 为什么 思路剖析 由题意知 甲 乙 丙 丁为纯合白花品系 故至少含一对隐性纯合基因 因乙和丙 甲和丁的后代中红色个体所占比例为81 81 175 81 256 3 4 4 故该对相对性状应由4对等位基因控制 即它们的F1含4对等位基因 且每对基因仍遵循分离定律 4对基因之间遵循基因的自由组合定律 因甲和乙的后代全为白色 故甲和乙中有一对相同的隐性纯合基因 甲和丙的后代全为白色 故甲和丙中有一对相同的隐性纯合基因 丙和丁后代全为白色 故丙和丁中有一对相同的隐性纯合基因 设4对等位基因分别为A和a B和b C和c D和d 则甲 乙 丙 丁4个纯合白花品系的基因型分别为AAbbCCdd AABBCCdd aabbccDD aaBBccDD 可见乙 丙与甲 丁两个杂交组合中涉及的4对等位基因相同 答案 1 基因的自由组合定律和基因的分离定律 或基因的自由组合定律 2 4对 本实验的乙 丙和甲 丁两个杂交组合中 F2代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代中显性个体的比例 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 1 孟德尔通过杂交实验发现了遗传的两大定律 孟德尔取得成功的最主要原因是 A 严谨的假说 演绎法 B 恰当地选择实验材料 C 合理地运用数理统计 D 巧妙地运用由简到繁的方法 思路剖析 孟德尔成功的最主要原因是使用了严谨的假说 演绎法发现并验证了两大遗传定律 答案 A 2 2013年郑州质量预测 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 黑色为 A 1 3B 2 1C 1 2D 3 1 思路剖析 bbii与BBII交配 子一代均为BbIi 子二代中杂合褐色的基因型为Bbii 占2 16 黑色的基因型为bbii 占1 16 所以比例为2 1 答案 B 3 2013年菏泽考试 基因的自由组合定律发生于下图中的哪个过程 AaBb1AB 1Ab 1aB 1ab配子间16种结合方式 4种表现型 9 3 3 1 子代中有9种基因型 A B C D 思路剖析 自由组合定律发生在减数分裂形成配 子时 为形成配子的过程 故选A项 答案 A 4 2013年江西八校联考 某植物花的颜色由两对非等位基因A a 和B b 调控 A基因控制色素合成 A 出现色素 AA和Aa的效应相同 B为修饰基因 淡化颜色的深度 B 修饰效应出现 BB和Bb的效应不同 现有亲代P1 aaBB 白色 和P2 AAbb 红色 杂交实验如下图 1 上述杂交实验表明 A和a B和b这两对基因在遗传过程中遵循定律 若对F1植株进行单倍体育种 那么育出的植株的花色的表现型及比例 是 2 F2中白花植株的基因型有种 其纯种个体在F2中大约占 3 F2红花植株中杂合体出现的概率是 若对杂合的红花植株幼苗用秋水仙素处理 那么形成的植株为倍体 思路剖析 1 花的颜色由两对非等位基因控制 所以这两对基因遵循基因的自由组合定律 P1 aaBB 与P2 AAbb 杂交 得到F1基因型为AaBb 将F1植株进行单 倍体育种 可以得到4种基因型的植株 即AABB 白色 AAbb 红色 aaBB 白色 aabb 白色 即花色的表现型及比例是红色 白色 1 3 2 F1自交后得到有A B A bb aaB aabb四种情况 根据题意属于白色植株的基因型有AABB AaBB aaBB aaBb aabb五种 其纯合个体在F2中占AABB1 16 aaBB1 16 aabb1 16 共3 16 3 在F2代中 红花植株为AAbb Aabb 其中杂合体出现的概率为2 3 若对杂合的红花植株幼苗用秋水仙素处理 得到的是四倍体的植株 答案 1 自由组合红色 白色 1 3 2 53 16 3 2 3四 一 选择题 本题共8小题 每小题6分 共48分 1 基础再现 香豌豆的花色由两对等位基因 B b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F2 开红花与开白花的比例是9 7 甲 乙两株开白花的品种的基因型可能是 A bbRr BBrrB Bbrr bbrr C BBrr bbRRD bbrr bbRR 思路剖析 甲 乙都开白花 说明甲 乙体内最多只存在一种显性基因 两品种杂交后 F1全部开红花 说明两亲本都含有一种显性基因且为纯合子 即基因型为BBrr和bbRR 答案 C 2 基础再现 已知玉米某两对基因按照自由组合定律遗传 现有子代基因型及比值如下表 则双亲的基因型是 A TTSS TTSsB TtSs TtSs C TtSs TTSsD TtSS TtSs 思路剖析 由子代的基因型可知