孟德尔遗传定律应用.

---遗传实验设计孟德尔遗传定律应用近几年高考遗传变异部分赋分情况：05年全国理综（Ⅰ）31题06年全国理综（Ⅰ）31题07年全国理综（Ⅰ）31题2008年全国理综（Ⅰ）31题2010年全国理综（Ⅰ）33题总分21分20分16分18分12分平均得分8.435.948.5710.43.44难度系数0.400.300.540.580.29经典回顾紫花F1F2紫花（隐性性状）（显性性状）P紫花×白花3:1孟德尔豌豆杂交实验白花表现型＝基因型＋环境•基因型是决定表现型的主要因素•基因型相同，表现型不一定相同•表现型相同，基因型不一定相同表现型和基因型基因的分离定律的实质1、等位基因位于一对同源染色体上2、F1减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，随配子传递给后代发生在减数第一次分裂后期12AABb34CcDd同源染色体：非同源染色体：1和2，3和41和3，2和41和4，2和3B和b，C和c，D和d等位基因：相同基因：非等位基因：A和AA和B，A和b，C和D，C和d等最基本的六种交配组合AA×AAAAAA×Aa1AA:1AaAA×aaAaAa×Aa1AA:2Aa:1aaAa×aa1Aa:1aaaa×aaaaAA、Aa：显性性状，aa：隐性性状（A、a）遗传实验设计的总思路性状基因的遗传方式性状基因型环境因素+=让我们寻找遗传实验设计的基本规律例1：某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子？（正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马）（一）、纯合子与杂合子的鉴别选这匹栗色马和多匹白色母马交配，观察子代的毛色。若后代全为栗色，则公马为纯合子；若后代有白马，则公马为杂合子。（二）、性状显、隐性关系的判断例2：实验室有一个未交配过的既有正常肢又有短肢的果蝇种群，每种肢形的果蝇雌雄各半。控制这对性状的基因在常染色体上。如何来确定正常肢和短肢的显隐性？(A、a表示基因)方法一：相同性状的两亲本杂交，后代出现性状分离，新出现的性状是隐性性状，亲本是显性杂合子。方法二：不同性状的亲本杂交，后代只出现一种性状，那么该性状是显性性状，亲本是纯合子。2）两个性状相同的亲本杂交，子代出现不同的性状，则新出现的性状为隐性Aa×Aa3A_：1aa1）具有相对性状的亲本杂交，子代只表现一个亲本的性状，则子代显现的性状为显性，未显现的为隐性AA×aaAa全是红花红花×白花再如：这是理想的条件———双亲都是纯种正常×正常白化病1、给你一包豌豆种子，如何确定是纯种还是杂种2、一株纯黄粒玉米（AA）和一株纯白粒玉米（aa）相互授粉，比较这两个植株结出的种子胚的基因型，其结果是：（自交）需正交和反交再分析结果三、个体基因型的确定1）显性性状：至少有一个显性基因，2）隐性性状：肯定是隐性纯合子，A_aa3）由子代的表现型推测亲代的基因型:若子代有aa（隐性纯合子），则亲代基因组成中至少含有一个隐性基因_a4)由亲代表现型推测子代基因型:亲代中若有aa（隐性纯合子），则子代基因组成中至少都含有一个隐性基因_a例、杂合子(Aa)自交，求子代某一个体是杂合子的概率四、计算概率基因型为AA或Aa，比例为1∶2Aa的概率为2/3基因型为AA∶Aa∶aa，比例为1∶2∶1Aa的概率为1/2已知是显性性状：未知：（还未实现）该个体表现型再如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也正常，但该夫妇均有一个白化病弟弟，求他们婚后生白化病孩子的概率•确定夫妇基因型及概率：均为2/3Aa，1/3AA•分类讨论其余情况，后代均表现正常，患病概率为0若均为Aa，2/3Aa×2/3Aa1/9aa1.杂合子(Aa)自交n代，求后代中是杂合子的概率。2n1杂合子(Aa)的概率:纯合子（AA+aa）的概率:2n11—显性纯合子(AA)的概率=隐性纯合子(aa)的概率2n11—21（）五.基因型为Aa的某植物连续自交此个体自交一次，杂合子占_____，显隐性个体比是_______此个体连续两代自交，杂合子占_____，显隐性个体比是______此个体连续n代自交，杂合子占_____，显隐性个体比是______1/21/41/2n3:15:3(2n+1)/(2n-1)此个体连续n代自交,子代中基因型为aa的个体因不符合育种要求而被逐渐淘汰,那么在第n代所形成的种群中杂合体占_______,aa出现的频率是_______2/(2n+1)1/4×2/(2n-1+1)要培育一个新品种连续自交到第几代才能使纯度达到95%以上呢?第5代（）(2/3)n2.引伸3.进一步引伸注意：“n”代表自交次数，不一定与“代”数一致。六.区别：自由交配与自交•例.果蝇黑身对灰身是一对相对性状,控制该性状的基因位于常染色体上.现有纯种灰身果蝇和纯种黑身果蝇杂交,F1全为灰身.F1自由交配产生F2.将F2中的灰身果蝇取出,让其自由交配,后代中灰身果蝇与黑身果蝇的比例为•A1:1B2:1C3:1D8:1√1.从性遗传例、基因型为AA的牛与杂种公牛表现有角，杂种母牛与基因型为aa的牛表现为无角，现有一对有角牛交配，生下一只无角牛，这只牛的性别是()A.雄牛B.雌牛C.雌、雄牛均可D.无法确定B七.对分离定律的异常情况不熟悉人类的秃顶与正常与上面现象相同,你能写出男性与女性的基因型吗?2.显性纯合致死（或隐性纯合致死）现象•例.在实验中发现显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵不能结合.如果杂合的黄鼠与黄鼠（第一代）交配得到第二代，第二代同基因型的老鼠继续交配一次得到第三代，那么在第三代中黄鼠的比例为•A40%B44.4%C66.7%D75%B3.不完全显性例.棕色鸟与棕色鸟杂交，子代有23只白色鸟、26只褐色鸟和53只棕色鸟。棕色鸟与白色鸟杂交，其后代中白色个体所占比例是()A100％B75％C50％D25％C4.当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。•例.豚鼠的黑毛对白毛是显性，如果一对杂合体的黑毛豚鼠交配，产生子代4仔，它们的表现型是•A.全部黑毛B.三黑一白•C.一黑三白D.以上任何一种都有可能D•例、豌豆灰种皮（G）对白种皮（g）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（y）为显性，高茎（D）对矮茎（d）为显性。每对性状的杂合体（F1）自交后代（F2）均表现3︰1的性状分离比。现有三对基因均杂合的植株进行正反测交，理论上测交产生的全部种子中灰种皮黄子叶的概率为A.0B.1/2C.1/4D.1/8√八、果皮与种皮表现型及比例问题•分析：题目看起来复杂，但仔细分析起来非常简单，种子不能表现高茎和矮茎，题目也不要求，种皮与母方基因型相同，正反交，即分别作母本，种皮只有两种，各占1/2，黄子叶和绿子叶测交各占1/2，所以灰种皮黄子叶理论上占全部种子的1/4。题目中高茎和矮茎并不在计算范围，因此是假三对。如果只以隐性类型作母本杂交，则所结籽粒的表现型是_____,比例是_______.九、基因位置的判定与实验设计例3：果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼A、白眼a），且雌雄果蝇均有红眼和白眼的类型。若一次交配实验即可判断这对基因位于常染色体还是X染色体上，选择的亲本表现型应为_______。并预计可能的实验结果和结论。Ⅰ、已知性状的显隐性关系，判断基因在常染色体还是X染色体上分析果蝇类型：红眼雌性白眼雌性红眼雄性白眼雄性表现型基因型如果基因在X染色体上如果基因在常染色体上雌果蝇红眼白眼雄果蝇红眼白眼XAXaXAXAXaXa红眼雌性果蝇可能的基因型(列表分析)白眼雌性红眼雄性白眼雄性AAAaaaXAYAAAaXaYaa图解分析：XaXaXAYXXAXaXaY红眼白眼白眼雌果蝇X红眼雄果蝇预期结果和结论①如果子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，那么这对基因位于X染色体上。②如果子代中雌、雄果蝇全部红眼，那么这对基因位于常染色体上。③如果子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼，那么这对基因位于常染色体上。红眼AaaaXAaaa白眼AAaaXAa红眼如果基因在常染色体上如果基因在X染色体上注意书写格式：“如果+实验预期，那么+实验结论”例4：果蝇的X染色体和Y染色体是一对同源染色体，但其形态、大小却不完全相同。下图为果蝇X、Y染色体同源和非同源区段的比较图解，其中A与C为同源区段。科学家在研究果蝇时发现，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为完全显性。如果现有各种纯种果蝇若干只，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因在X染色体上的位置是A段还是B段。请写出遗传图解，并用文字简要说明你的推断过程。Ⅱ、已知性状的显隐性关系，判断基因在XY的同源区段还是X非同源区段说明：用纯种截毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，并观察和记录子代的性状表现。①如果子一代雌雄果蝇为刚毛，那么这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段上；②如果子一代雄果蝇为截毛，雌果蝇为刚毛，那么这对等位基因仅位于X染色体上。例5：假设果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，实验室中有纯种的红眼和白眼果蝇若干，要求通过一代杂交实验判断，红眼与白眼基因是位于常染色体上还是X染色体上。（三）、基因位置的判定与实验设计Ⅲ、未知性状的显隐性关系，判断基因在常染色体还是X染色体上正反交红眼雌性X白眼雄性红眼雄性X白眼雌性结果预测及结论：1、如果正交和反交的结果是一样的，且没有性别差异，那么基因在常染色体上2、如果正交和反交结果不一样，且不表现为细胞质遗传。那么在X染色体上。假设1：基因在常染色体上假设2：基因在X染色体上果蝇的紫眼和红眼是一对相对性状，且雌雄果蝇均有紫眼和红眼。实验室现有一批未交配过的纯种紫眼和纯种红眼的雌雄果蝇，若要用一代交配实验即可证明这对基因的显隐性和位于何种染色体上，则选择的杂交组合方式为：请你推测杂交一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种眼色为显性性状，以及控制眼色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只需写出子一代的性状表现和相应推断的结论）正交：红眼雌果蝇×紫眼雄果蝇；反交：紫眼雌果蝇×红眼雄果蝇（1）如果基因位于常染色体上，正交和反交的遗传图解如下：预期结果和结论：采用假说的方法加以分析：（2）如果基因位于X染色体上，正交和反交的遗传图解如下：综合如下表：实验假设实验预期（子代的性状表现）正交:红眼♀×紫眼♂的F1反交:紫眼♀×红眼♂的F1最后，按照：“如果+实验预期，则说明+实验结论”的格式来组织答案。实验假设和相应的实验预期1、紫眼为显性，基因位于常染色体上雌雄个体都紫眼2、红眼为显性，基因位于常染色体上雌雄个体都红眼3、紫眼为显性，基因位于X染色体上雌性全为紫眼雄性全为红眼雌雄个体都紫眼4、红眼为显性，基因位于X染色体上雌雄个体都红眼雌性全为红眼雄性全为紫眼预期结果和结论：①如果两个杂交组合的后代都是紫眼，则说明紫眼为显性，基因位于常染色体上。②如果两个杂交组合的后代都是红眼，则说明红眼为显性，基因位于常染色体上。③如果正交后代雌性都为红眼，雄性都为紫眼，而反交后代雌雄果蝇都为红眼，则红眼为显性，基因位于X染色体上。④如果正交后代雌雄果蝇都为紫眼，而反交后代雌性都为紫眼，雄性的都为红眼，则紫眼为显性，基因位于X染色体上。解题思路：根据子代性状及数量关系，推测相应结论例6：现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）综合训练假设1：灰色为显性，黄色为隐性，基因位于常染色体上假设2：黄色为显性，灰色为隐性，基因位于常染色体上假设4：黄色为显性，灰色为隐性，基因位于X染色体上假设3：灰色为显性，黄色为隐性，基因位于X染色体上根据假设1，杂交组合亲本的基因型及后代的情况预期如下：灰色雌蝇×黄色雄蝇黄色雌蝇×灰色雄蝇AA、Aａａａ灰色（Aａ）＞黄色（ａａ）ａａAA、Aａ灰色（Aａ）＞