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1、第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。2.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。3.说出基因型、表现型和等位基因的含义。1.两对相对性状的杂交实验(1)发现者:孟德尔(2)图解:(1)两对相对性状(黄与绿,圆与皱)由_遗传因子(Y 与y,R 与r)控制。(2)两对相对性状都符合分离定律的比,即31,黄绿=3 1,圆皱=3 1。(3)F1在产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子可以_。(4)F1产生的雌雄配子各有4种,_=_。(5)受精时,雌雄配子的结合是_的,雌雄配子的结合方式有16种;遗传因子的组合形式有9种。(6)F2的性状表现有_
2、种,其中两种亲本类型(黄圆和绿皱),两种新组合类型(_与绿圆)。黄圆黄皱绿圆绿皱=_。思考:F2中出现四种表现型的根本原因是什么?2.对自由组合现象的解释提示:F1产生配子时成对的遗传因子分离,不成对的遗传因子自由组合。两对自由组合YR Yr yR yr 1111随机黄皱933143.对自由组合现象解释的验证(1)方法:_。(2)预测过程:测交(3)实验结果:正、反交结果与理论预测相符,说明对_现象的解释是正确的。思考:孟德尔遗传定律是利用假说演绎法研究出来的,自由组合定律研究中是如何演绎的?提示:设计测交实验,验证假说的正确性,最后得出自由组合定律。4.自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分
3、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_,决定不同性状的遗传因子_。5.孟德尔实验方法的启示主要是:(1)选材准确;(2)_科学;(3)态度严谨。自由组合分离自由组合方法6.孟德尔遗传规律的再发现(1)基因:就是_。(2)表现型:生物个体表现出来的性状。(3)基因型:与表现型有关的基因组成。(4)等位基因:控制_的基因。遗传因子相对性状1.两对相对性状的遗传实验中,F2的有关规律F2中有4种表现型和9种基因型。双隐性aabb:在4内,aabb。(1)F2中的纯合子在4个直角三角形的直角顶点上,占4/16。(2)F2中的双杂合子在1的斜边上,占4/16。(3)其余的
4、为单杂合子,占8/16。(4)以4个纯合子组成的对角线为对称轴,两边对应的格子内基因型相同。(5)F2中亲本类型(A_B_ 和aabb)占9/16+1/16=10/16,重组类型(A_bb 和aaB_)占3/16+3/16=6/16。单显性aaB_:在3的各角上,1aaBB、2aaBb。棋盘法确定F2的表现型和基因型图解双显性A_B_:在1的各角和各边上,1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb。单显性A_bb:在2的各角上,1AAbb、2Aabb。原核生物和非细胞生物无染色体,不进行有性生殖,不遵循孟德尔遗传规律。真核生物细胞质中的线粒体、叶绿体在有性生殖时随机分配,不遵循孟德尔遗传规
5、律。真核生物的无性生殖不遵循孟德尔遗传规律。2.孟德尔遗传定律注意的几个问题(1)适用的遗传真核生物在有性生殖中细胞核基因的遗传,是由核基因控制的。(2)不适用的遗传孟德尔定律应具备的条件所研究的每一对相对性状只受一对显、隐性基因控制,而且显性基因对隐性基因一定是完全显性。不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。供实验的群体要大,个体数量要足够多。3.自由组合定律解题指导(1)熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系子代表现型比例 亲代基因型31 Aa Aa11 Aa aa9331 AaBb AaBb1111AaBb aabb 或A
6、abb aaBb3311AaBb aaBb 或AaBb Aabb子代基因型概率:具有两对以上相对性状的亲本杂交,子代基因型概率等于每一对相对性状相交所得基因型概率的乘积。如求AaBb AaBb 的子代中AABB 的概率,则等于1/4 1/4=1/16。子代表现型概率:具有两对以上相对性状的亲本杂交,子代表现型概率等于每一对相对性状相交所得表现型概率的乘积。如AaBb AaBb 的子代中A_B_ 的表现型概率是3/4 3/4=9/16。子代基因型种数:具有两对以上相对性状的亲本杂交,子代基因型种数等于每一对相对性状相交所得基因型种数的乘积。如AaBb AaBb 的子代中基因型种数是33=9 种。
7、子代表现型种数:具有两对以上相对性状的亲本杂交,子代表现型种数等于每一对相对性状相交所得表现型种数的乘积。如AaBb AaBb 的子代中表现型种数是22=4。(2)用乘法定理求子代概率的方法4.探究具有“自由组合”关系的两种遗传病的各种患病情况(1)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下表:序号 类型 计算公式1患甲病的概率m,则非甲概率为1-m2患乙病的概率n,则非乙概率为1-n3只患甲病的概率m-mn4只患乙病的概率n-mn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率m+n-2mn 或m(1-n)+n(1-m)7患病概率m+n-mn 或1-不患病率8不患病概率(1-m)
8、(1-n)(2)当遗传病的遗传规律是以遗传系谱图的形式呈现时,其解题步骤一般是:确定显隐性关系;判断遗传方式;推断基因型;概率计算。【例1】(2010 安徽高考理综)南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a 和B、b),这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜;F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜植株的基因型分别是()。A.aaBB 和Aabb B.aaBb 和AAbbC.AAbb 和aaBB D.AABB 和aabb题型一 非等位基因间的相互作用答案:C反思领悟:两对等位基因的自由组合自交
9、后代正常情况出现性状分离比为9331,非等位基因间的相互作用可以出现性状分离比为961,1231,151,97,934。解析:根据F2的表现型:扁盘形137圆形89长圆形15961可知:961是两对等位基因自由组合分离比9331的变形;其中扁盘形为双显性,圆形为“一显一隐”,长圆形为双隐性。由于亲代植株是两株圆形南瓜,且F1全是扁盘形,因此亲代必为纯合子,根据分析,其基因型只能是AAbb、aaBB。【例2】小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性,抗锈(R)对感锈(r)为显性,这两对性状可自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作亲本杂交,子代有毛颖抗锈毛颖感锈光颖抗锈光颖感锈=1 111,写出两亲本
10、的基因型。解析:将两对性状分解为:毛颖光颖=1 1,抗锈感锈=1 1。根据亲本的表现型确定亲本基因型为P_rr ppR_,只有Pp pp,子代才有毛颖光颖=1 1,同理,只有rr Rr,子代抗锈感锈=1 1。综上所述,亲本基因型分别是Pprr 与ppRr。答案:亲本基因型分别是Pprr 与ppRr。题型二 根据子代表现型及比例求双亲基因型子代表现型比例 亲代基因型31 Aa Aa11 Aa aa9331 AaBb AaBb1111AaBb aabb 或Aabb aaBb3311AaBb aaBb 或AaBb Aabb反思领悟:熟记子代表现型及比例与亲本杂交组合的关系能够快速解题。【例3】(20
11、09 全国高考理综)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.1/16 D.3/16题型三 基因自由组合定律的应用株aa=(1-1/4)/2=3/8。故选B。答案:B反思领悟:具有一对基因的杂合子自交,子代杂合子出现的概率是1/2n,每种纯合子出现的概率是(1-1/2n)/2。解析:设抗病基因为A,感病基因
12、为a,无芒为B,则有芒为b。依题意,亲本为AABB 和aabb,F1为AaBb,F2有4种表现型,9种基因型,拔掉所有有芒植株后,剩下的无芒植株有关抗病与易染病的基因型及比例为1/2Aa,1/4AA,1/4aa,剩下的植株套袋,即让其自交,则理论上F3中感病植【例4】某种鼠中,毛的黄色基因Y 对灰色基因y为显性,短尾基因T对长尾基因t 为显性,且基因Y 或T 在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因是自由组合的。现有两只黄色短尾鼠交配,它们所生后代的表现型比例为()。A.9 331B.4 221C.3 311D.1 111题型四 基因自由组合定律在生物发育中的应用反思领悟:生物胚胎发育过程由于基因纯
13、合,导致胚胎致死。分析子代表现型及比值时,仍然按照Y_T_ Y_tt yyT_ yytt=9 331的比例进行分析,找出不能存活的个体数目,得出实际存活个体数目的比值。答案:B解析:亲本为YyTt YyTt,则所生后代的基因型Y_T_ Y_tt yyT_ yytt=9 331。其中Y_T_ 中不能存活的为1YYTT、2YYTt、2YyTT,能存活的只有4YyTt。Y_tt 中不能存活的为1YYtt,yyT_ 中不能存活的为1yyTT。1遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功,关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。下面各项中,除哪一项外均是他获得成功的重要原因?()A.先只
14、针对一对相对性状的遗传规律进行研究,然后再研究多对性状的遗传规律B.选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料C.选择了多种植物作为实验材料,做了大量的实验D.应用了统计学的方法对结果进行统计分析他曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无所获,也反过来说明正确选择实验材料是科学研究取得成功的重要前提。答案:C解析:选项A、B、D 是孟德尔获得成功的原因,选项C 不是获得成功的原因。因为无目的、无意义的大量实验只是浪费时间和精力。2在两对相对性状的遗传实验中,可能具有1111比例关系的是()。杂种自交后代的性状分离比杂种产生配子类型的比例杂种测交后代的表现型比例杂种自交后代的基因型比例杂种测交后代的基因型
15、比例A.B.C.D.解析:两对相对性状的遗传实验中,杂种自交后代的性状分离比为9331,杂种产生配子类别的比例为1111,杂种测交后代的表现型比例为1111,杂种自交后代的基因型比例为121242121,杂种测交后代的基因型比例为1111。答案:D3假说演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列属于孟德尔在发现基因自由组合定律时的“演绎”过程的是()。A.生物的性状是由遗传因子决定的B.由F2出现了“3 1”推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离C.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,非成对的遗传因子自由组合,则测交后代会出现四种表现型,其比例接近1111D.若F1产生配子时成对的遗传
16、因子分离,则F2中三种基因型个体比例接近121解析:孟德尔提出的假设是F1产生配子时成对的遗传因子分离,非成对的遗传因子自由组合,产生四种配子比值是1111。然后运用演绎法推测出测交后代会出现四种表现型,其比例接近1111。答案:C4孟德尔用豌豆做两对相对性状的遗传实验不必考虑的是()。A.亲本的双方都必须是纯合子B.两对相对性状各自要有显隐性关系C.对母本去雄,授以父本花粉D.显性亲本作父本,隐性亲本作母本去雄,授以父本花粉,C 项也需考虑;由于不论是正交还是反交,结果都一样,故不需考虑显性亲本作父本,隐性亲本作母本。答案:D解析:做两对相对性状的遗传实验时,要求是两对相对性状的纯种亲本杂交,故A 项需要考虑;两对相对性状中每一对相对性状的遗传都遵循分离定律,即两对相对性状各自有显隐性关系,故B 项需考虑;由于是以豌豆为实验材料,为避免自然条件下的自花传粉,故要对母本