孟德尔的豌豆杂交实验(二)

孟德尔的豌豆杂交实验（二）1．基因的自由组合定律的适用条件①有性生殖的真核生物。②细胞核内染色体上的基因。③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。P黄×绿↓F1黄↓⊗F2黄绿比例3∶1P圆×皱↓F1圆↓⊗F2圆皱比例3∶1一对相对性状一对相对性状现在种植时要同时观察颜色和形状两种性状自然界的品种：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱选的亲本性状要为两种相对性状黄圆与绿皱黄皱与绿圆一、两对相对性状的杂交实验提出问题P黄圆×绿皱↓F1黄圆↓⊗F29黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱为什么出现新的性状组合呢？黄：绿=3:1圆：皱=3:1一、两对相对性状的杂交实验提出问题其过程为：P黄皱×绿圆↓F1↓⊗F2＿＿＿∶3黄皱∶3绿圆∶＿＿＿9黄圆1绿皱黄圆二、提出假说，演绎推理1．假说⑴F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，各产生4种配子受精时，雌雄配子的结合方式有16种，那么，基因型有9种，AaBb、AABb、AaBB、aaBb、Aabb、AABB、AAbb、aaBB、aabb,比值4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1，子二代产生的表现型有四种黄圆9黄皱3绿圆3绿皱14AaBb、2AABb、2AaBB、1AABB2Aabb、1AAbb2aaBb、1aaBB1aabb能正确的解释能证明F1产生四种配子就证明假设成立3．验证(测交的遗传图解)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？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。非同源非同源减数第一次分裂后期染色体有性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？练一练(2010·北京理综，4)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()A．1/16B．3/16C．7/16D．9/16提示⑴yyRR×YYrr→YyRr＝1；⑵yyRr×Yyrr→YyRr∶yyRr∶Yyrr∶yyrr＝1∶1∶1∶1；⑶yyRr×YYrr(yyRR×Yyrr)→YyRr∶Yyrr＝1∶1。解析由题干知控制毛色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律。基因型为BbSs(黑色无白斑)的小鼠相互交配，其后代应有9种基因型、4种表现型，4种表现型所占比例及其基因组成分别为黑色无白斑(B＿S＿)∶黑色有白斑(B＿ss)∶褐色无白斑(bbS＿)∶褐色有白斑(bbss)＝9∶3∶3∶1。答案B[练一练]基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程()AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab雌雄配子随机结合子代9种基因型4种表现型A．①B．②C．③D．④解析基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合。答案A②①③④四、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：①正确选材(豌豆)；②对相对性状遗传的研究，从＿对到＿对；③对实验结果进行＿＿＿的分析；④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⑴1909年，丹麦生物学家＿＿＿把“遗传因子”叫做＿＿。⑵因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“＿＿＿＿＿”。统计学假说—演绎一多约翰逊遗传学之父基因知识网络非同源染色体非等位基因有性染色体1．(2011·上海卷，24)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种类型的精子和卵可能自由组合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。答案C排雷⑴基因组合(16种)≠基因型(9种)。⑵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。⑶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)。⑷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。⑸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。1．实验分析PYYRR(黄圆)×yyrr(绿皱)↓F1YyRr(黄圆)⊗↓→Yy×Yy→1YY∶2Yy∶1yyRr×Rr→1RR∶2Rr∶1rr1YY(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)F22．相关结论⑴F2中黄∶绿＝3∶1，圆∶皱＝3∶1，都符合基因的分离定律。⑵F2中共有16种组合，9种基因型，4种表现型。⑶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。⑷纯合子(1/16YYRR＋1/16YYrr＋1/16yyRR＋1/16yyrr)共占4/16，杂合子占1－4/16＝12/16，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。⑸YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。⑹重组类型：指与亲本不同的表现型。①P：YYRR×yyrr→F1F2中重组性状类型为单显性，占6/16。②P：YYrr×yyRR→F1F2中重组性状类型为双显性和双隐性，共占10/16。⊗⊗1．用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验，得到的F2的部分基因型结果如下表(非等位基因位于非同源染色体上)。下列叙述不正确的是()A.表中Y、y、R、r基因的遗传遵循自由组合定律B．表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体C．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配子YRYryRYrYR12YyRrYr3yR4yrYyrr解析叶绿体、线粒体中遗传物质的遗传属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律。纯种亲本的基因型有两种YYRR、yyrr或YYrr、yyRR。因此F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是3/8或5/8。D．F2中出现的表现型不同于亲本的重组类型的比例是3/8或5/8答案B2．(2011·新课标全国卷，32)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……)。当个体基因型中每对等位基因都至少含一个显性基因时(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：⑴这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。⑵本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？基因的自由组合定律和基因的分离定律4对。①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2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。②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.排雷n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律如下表：亲本相对性状的对数F1配子F2表现型F2基因型种类比例可能组合数种类分离比种类分离比12(1∶1)142(3∶1)13(1∶2∶1)124(1∶1)2164(3∶1)29(1∶2∶1)238(1∶1)3648(3∶1)327(1∶2∶1)3416(1∶1)425616(3∶1)481(1∶2∶1)4⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮n2n(1∶1)n4n2n(3∶1)n3n(1∶2∶1)n思维拓展⑴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。⑵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)子代表现型比例亲代基因型3∶1Aa×Aa1∶1Aa×aa9∶3∶3∶1AaBb×AaBb1∶1∶1∶1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3∶3∶1∶1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb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＝1∶1∶1∶1，写出两亲本的基因型。分析将两对性状分解：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，子代才有抗锈∶感锈＝1∶1。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⑴原理：分离定律是自由组合定律的基础⑵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。⑶题型①配子类型的问题示例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。AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4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8×4＝32种结合方式。③推算子代基因型种类的问题示例AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型数先分解为三个分离定律：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推算子代表现型种类的问题示例AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律：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种表现型所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2＝8种表现型。⑤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ddEeFF×DdEeff分解：dd×Dd后代：基因型比1∶1，表现型比1∶1；Ee×Ee后代：基因型比1∶2∶1，表现型比3∶1；FF×ff后代：基因型1种，表现型1种。所以，后代中基因型比为(1∶1)×(1∶2∶1)×1＝1∶2∶1∶1∶2∶1；表现型比为(1∶1)×(3∶1)×1＝3∶1∶3∶1。⑥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Aa⊗→1/2Aa，Bb⊗→1/4BB。故子代基因型为AaBB的概率为1/2Aa×1/4BB＝1/8AaBB。2．水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对感病(r)为显性，这两对基因在非同源染色体上。现将一株表现型为高秆