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,第16课时 孟德尔的豌豆杂交实验(二),一、两对相对性状的杂交实验提出问题 其过程为： P 黄圆绿皱 F1 _ F2 _3黄皱3绿圆_,黄圆,9黄圆,1绿皱,提醒 F2中重组类型(与P不同，不是与F1不同；指表现型而非基因型)为黄皱和绿圆，所占比例为6/16(3/8)，若亲本改为黄皱绿圆(均纯合)，则重组类型变成黄圆和绿皱，所占比例为10/16(5/8)。,二、对自由组合现象的解释和验证提出假说，演绎推理 1假说 判一判 (1)F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，产生数量相等的4种配子( ) (2)受精时，雌雄配子的结合方式有16种( ) (3)F2的基因型有9种，比例为422221111( ) 【答案】(1) (2) (3),2图解,YR,yr,YyRr,Y_R_,Y_rr,想一想 现用绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，其后代基因型可能出现哪些比例？ _ 【答案】(1)yyRRYYrrYyRr1； (2)yyRrYyrrYyRryyRrYyrryyrr1111； (3)yyRrYYrr(yyRRYyrr)YyRrYyrr11。,练一练 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( ) A1/16 B3/16 C7/16 D9/16 【答案】B,3验证(测交的遗传图解),yyrr,1,1,1,1,想一想 若黄色皱粒(Yyrr)与绿色圆粒(yyRr)杂交，则其后代表现型及比例如何？ _ 【答案】其后代表现型及比例分别为黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒1111。,三、自由组合定律的实质、时间、范围得出结论 1实质：_染色体上的_基因自由组合。(如图) 2时间：_。 3范围：_生殖的生物，真核细胞的核内_上的基因，无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。,非同源,非等位,减数第一次分裂后期,有性,染色体,练一练 基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( ) AaBb,1AB1Ab1aB1ab,雌雄配子随机结合,子代9种基因型,4种表现型 A B C D 【答案】A,四、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现 1实验方法启示 孟德尔获得成功的原因：正确选材(豌豆)；对相对性状遗传的研究，从_对到_对；对实验结果进行_的分析；运用_法(包括“提出问题提出假说演绎推理实验验证得出结论”五个基本环节)这一科学方法。 2遗传规律再发现 (1)1909年，丹麦生物学家_把“遗传因子”叫做_。 (2)因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“_”。,一,多,统计学,假说演绎,约翰逊,基因,遗传学之父,1教材第9页问题探讨关注动物和植物杂交育种的区别：(1)F1自交(植物)或F1雌、雄个体相互交配(动物)；(2)鉴定并保留纯种植物连续自交直到不发生性状分离，动物采用测交鉴定选出纯合子。 2教材第11页思考与讨论孟德尔成功的原因。 3教材第12页练习中“二 拓展题”，很经典。 4教材第14页自我检测中二和三，题目很有代表性。,【答案】非同源染色体 非等位基因 有性 染色体,【典例引领】 1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( ) AF1产生4种配子，比例为1111 BF1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为11 C基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可能自由组合 DF1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为11,考点49 实验技能提升孟德尔两对相对性 状杂交实验的规律分析,【答案】D 【解析】在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F1会产生4种多个配子，且精子数目远远多于卵细胞数目；基因自由组合定律是在F1产生配子时起作用的，其实质是减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，随配子遗传给后代。,排雷 (1)基因组合(16种)基因型(9种)。 (2)个数种类数；雌配子个数雄配子个数；四种雌配子比例相同，四种雄配子比例相同。 (3)配子的随机结合(受精作用)基因的自由组合(减数第一次分裂后期)。 (4)非等位基因(两种情况同源染色体上和非同源染色体上)非同源染色体上非等位基因。 (5)孟德尔提出“遗传因子”这一名词，而“基因”这一名词是由约翰逊提出的。,F2,2相关结论 (1)F2中黄绿31，圆皱31，都符合基因的分离定律。 (2)F2中共有16种组合，9种基因型，4种表现型。 (3)两对相对性状由两对等位基因控制，分别位于两对同源染色体上。 (4)纯合子(1/16YYRR1/16YYrr1/16yyRR1/16yyrr)共占4/16，杂合子占14/1612/16，其中双杂合个体(YyRr)占4/16，单杂合个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16，共占8/16。,【对位训练】 1(2015常州摸底)已知玉米籽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91 B自交结果中与亲本相同的表现型所占子代的比例为5/8 C自交结果中黄色和红色的比例为31，非甜与甜的比例为31 D测交结果中红色非甜所占子代的比例为1/4 【答案】B,【解析】假设控制玉米籽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9331，其中与亲本相同的表现型所占子代的比例为3/8。只看一对相对性状，则自交后代黄色和红色比例为31，非甜和甜的比例为31。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。,【典例引领】 2(2015届汕头模拟)某植物的高秆(D)对矮秆(d)显性，抗锈病(T)对易感病(t)显性，两对基因位于两对同源染色体上。下列对DdTt和Ddtt杂交后代的预测中错误的是( ) A由于等位基因分离，后代可出现矮秆类型 B由于基因重组，后代可出现矮秆抗锈病类型 C由于基因突变，后代可出现DDdTt类型 D由于自然选择，后代的T基因频率可能上升 【答案】C,考点50 解题技能提升自由组合定律的实质及 解题指导,【解析】一对基因遵循基因的分离定律，所以由于等位基因在减数第一次分离后分离，导致后代出现矮杆类型；亲本的表现型是高杆抗病和高杆易感病，两对基因位于两对同源染色体上，所以由于基因重组，后代可出现矮秆抗锈病新类型；后代可出现DDdTt类型，可能是由于减数第一次分裂同源染色体未分离或减数第二次分裂时着丝点分裂后子染色体未移向两极，属于染色体变异；自然选择可以使易感病的个体死亡，所以后代的T基因频率可能上升。,【考点剖析】 1基因的自由组合定律的实质及细胞学基础 (1)实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 (2)适用条件： 有性生殖的真核生物。 细胞核内染色体上的基因。 两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。,(3)细胞学基础：基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期。,思维拓展 (1)配子的随机结合不是基因的自由组合，基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，而不是受精作用时。 (2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因，它们是不能自由组合的。,2熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系(逆向推断亲代的基因型),示例 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1111，写出两亲本的基因型。 分析 将两对性状分解：毛颖光颖11，抗锈感锈11。根据亲本的表现型确定亲本基因型为P_rrppR_，只有Pppp，子代才有毛颖光颖11，同理，只有rrRr，子代才有抗锈感锈11。综上所述，亲本基因型分别是Pprr与ppRr。,3熟练运用“乘法法则”正向推断配子种类和比例以及子代的表现型和基因型种类和比例 (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AaBbAabb可分解为如下两个分离定律：AaAa，Bbbb。,(3)题型： 配子类型问题 示例 AaBbCc产生的配子种类数 Aa Bb Cc 2 2 28种,配子间结合方式问题 示例 AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？ 先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。 AaBbCc8种配子、AaBbCC4种配子。 再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8432种结合方式。,推算子代基因型种类问题 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： AaAa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa) BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb) CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc) 因而AaBbCcAaBBCc，后代中有32318种基因型。,推算子代表现型种类问题 示例 AaBbCcAabbCc，其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律： AaAa后代有2种表现型 Bbbb后代有2种表现型 CcCc后代有2种表现型 所以AaBbCcAabbCc，后代中有2228种表现型。,求子代基因型、表现型的比例 示例 求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例 分析，将ddEeFFDdEeff分解： ddDd后代：基因型比11，表现型比11； EeEe后代：基因型比121，表现型比31； FFff后代：基因型1种，表现型1种。 所以，后代中基因型比为 (11)(121)1121121； 表现型比为(11)(31)13131。,计算概率 示例 基因型为AaBb的个体(两对基因独立遗传)自交，子代基因型为AaBB的概率为_。 分析：将AaBb分解为Aa和Bb，则Aa1/2Aa，Bb1/4BB。故子代基因型为AaBB的概率为1/2Aa1/4BB1/8AaBB。,【对位训练】,(2)两只黑色波斯猫交配产下一只黄色雄性小波斯猫，则这两只黑色波斯猫的基因型是_，它们再生下一只纯合褐色雌性小波斯猫的概率是_。 (3)波斯猫体内合成色素的过程如图所示，该过程表明：基因控制生物性状的途径之一是基因通过_，从而控制性状。,【答案】(1)减数分裂四分体时期(减数分裂第一次分裂前期)同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换 基因突变 (2)AaBb 1/32 (3)控制酶的合成来控制代谢。,双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9331和1111，但如果发生下面6种特别情况时，可采用“合并同类项”的方式推断比值如下表：,利用“合并同类项”巧推自由组合 定律相关特殊比值,典例 现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙)，1个表现为扁盘形(扁盘)，1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下： 实验1.圆甲圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘圆长961 实验2.扁盘长，F1为扁盘，F2中扁盘圆长961 实验3.用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘圆长均等于121。综合上述实验结果，请回答： (1)南瓜果形的遗传受_对等位基因控制，且遵循_定律。,(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为_，扁盘的基因型应为_，长形的基因型应为_。 (3)为了验证(1)中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，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，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有_的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘圆 1 1 ，有_的株系F3果形的表现型及数量比为_。,【答案】(1)两 基因的自由组合 (2)A_bb和aaB_ A_B_ aabb (3)4/9 4/9 扁盘圆长121 【解析】(1)由实验1和实验2中F2的3种表现型及其比例均为961，可以确定南瓜果形是由两对等位基因控制，并且遵循基因的自由组合定律。(2)圆形果实的基因型为A_bb、aaB_，扁盘果实的基因型为A_B_，长形果实的 基因型为aabb。 (3)由于F2中扁盘果实的基因型及其比例为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，用长形植株(aabb)的花粉对实验1 F2中扁盘植株授粉时，AABB植株所得的后代全部为AaBb，即1/9株系为扁盘；,AaBB植株的后代中，AaBb(扁盘)和aaBb(圆)各占一半，同样，AABb的后代中，也是AaBb(扁盘)和Aabb(圆)各占一半，因此，后代中扁盘与圆的比为11的株系为4/9；AaBb的后代有4种基因型、3种表现型，比例为扁盘(AaBb)圆(Aabb、aaBb)长(aabb)121。,典例 已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性，控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2理论上为( ) A12种表现型 B高茎子粒饱满矮茎子粒皱缩151 C红花子粒饱满红花子粒皱缩白花子粒饱满白花子粒皱缩3131 D红花高茎子粒饱满白花矮茎子粒皱缩271,不能用基因分离定律的数学模型解决基因自由组合类试题,【答案】D 【解析】首先假设红花和白花、高茎和矮茎、子粒饱满和子粒皱缩的等位基因分别为A和a、B和b、C和c。则纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株的基因型为AABBcc和aabbCC，F1的基因型为AaBbCc，F2理论上有2228种表现型；高茎子粒饱满矮茎子粒皱缩为91；红花子粒饱满红花子粒皱缩白花子粒饱满白花子粒皱缩为9331；红花高茎子粒饱满白花矮茎子粒皱缩为(333)(111)271。,错因分析 本题拓展了遗传实验中的数学模型。考生容易受多对性状的干扰，不能灵活应用基因的分离定律和自由组合定律中的比例关系去解决多对相对性状的遗传问题。只要题目中说明控制这些性状的基因自由组合或独立遗传，都可以用基因分离定律中的数学模型去解决这些问题。,纠错笔记 关于两对(或多对)相对性状的遗传题目的求解，可先研究每一对相对性状(基因)，然后再把它们的结果综合起来考虑。基因自由组合定律是建立在基因分离定律基础之上的，研究多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。如纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交，F2中四种后代的表现型及其比例，可依据两对相对性状单独遗传时出现的概率来计算：黄色出现的概率为3/4，圆粒出现的概率为3/4，即子二代黄色圆粒出现的概率为3/4(黄色)3/4(圆粒)9/16(黄色圆粒)。这是利用基因分离定律来解决较复杂的基因自由组合定律问题的一种简单方法，其理论依据是概率计算中的乘法原理(两个或两个以上的独立事件同时出现的概率等于各自概率的乘积)。,纠错训练 (2015届惠州高三调研)控制两对相对性状的基因自由组合，结果F2的性状分离比分别为97、961和151，那么F1与隐性个体测交，得到的性状分离比分别是( ) A13、121和31 B31、41和13 C121、41和31 D31、31和14 【答案】A,【解析】根据题意和分析可知：由F2的性状分离比分别为97、961和151，可知F1为双杂合体(AaBb)。F2的分离比为97时，说明生物的基因型为9A_B_：(3A_bb3aaB_1aabb)，那么F1与双隐性个体测交，得到的表现型分离比分别是A_B_：(A_bbaaB_aabb)13；F2的分离比为961时，说明生物的基因型为9A_B_：(3A_bb3aaB_)：1aabb，那么F1与双隐性个体测交，得到的表现型分离比分别是A_B_：(A_bbaaB_)：aabb121；F2的分离比为151时，说明生物的基因型为(9A_B_3A_bb3aaB_)：1aabb，那么F1与双隐性个体测交，得到的表现型分离比分别是(A_B_A_bbaaB_)：aabb31。,1已知玉米粒黄色对红色、非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到F1，F1自交或测交，预期结果不正确的是( ) A自交结果中黄色非甜与红色甜的比例为31 B自交结果中黄色与红色的比例为31，非甜与甜的比例为31 C测交结果为红色甜黄色非甜红色非甜黄色甜1111 D测交结果中红色与黄色的比例为11，甜与非甜的比例为11 【答案】A,题组一 孟德尔杂交实验及成功原因,2孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究作出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中，不正确的是( ) A豌豆是自花受粉，实验过程免去了人工授粉的麻烦 B在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离 C解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且比例接近 D验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交 【答案】A,题组二 自由组合定律异常情况,合成了红色中间产物就开红花，合成了紫色物质就开紫花，否则开白花。A(a)基因和B(b)基因分别位于两对同源染色体上，基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的表现型及比例为( ) A紫花红花白花934 B紫花白花11 C紫花白花97 D紫花红花白花961 【答案】A,4.甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因(A和B)时，花中的紫色素才能合成。下列相关叙述中正确的是( ) A.两株白花甜豌豆杂交，后代不可能出现紫花甜豌豆 B.紫花甜豌豆自交，后代中紫花和白花的比例一定不是31 C.AaBb的紫花甜豌豆自交，后代中紫花和白花甜豌豆之比为97 D.若杂交后代性状分离比为35，则亲本基因型只能是AaBb和aaBb 【答案】C,5人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上，其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。 回答问题： (1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为_。,题组三 自由组合定律与分离定律的综合运用,(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为 _。 (3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为_或_，这位女性的基因型为_或_。若两人生育一个女儿，其所有可能的表现型为_。 【答案】(1)女儿全部为非秃顶，儿子为秃顶或非秃顶 (2)女儿全部为非秃顶，儿子全部为秃顶 (3)BbDd bbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼,
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