2017年高考生物一轮复习(必修2)第5单元-遗传的基本定律-第15讲-孟德尔的豌豆杂交实验(二)课

必修2遗传与进化第5单元遗传的基本定律第15讲孟德尔的豌豆杂交实验(二)板块一课前·预习方案阅读必修2课本P9～12完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出)一、两对相对性状的杂交实验1．假说—演绎过程2．自由组合定律二、孟德尔获得成功的原因思考两对相对性状杂交实验F2结果有什么特点？提示：4个纯合体分别为YYRR、YYrr、yyRR、yyrr；4个双杂合YyRr。板块二课堂·考点突破考点两对相对性状的实验1．两对相对性状遗传实验分析(1)实验分析1YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)2Rr(圆)1YYRR2YyRR2YYRr4YyRr(黄圆)1yyRR2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)(2)F1的配子分析F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，图解如下：2.对实验的解释和结论(1)F1自交，等位基因分离，非等位基因自由组合，产生4种比例相等的配子。(2)F2中黄∶绿＝3∶1，圆∶皱＝3∶1，都符合基因的分离定律。(3)9种基因型①纯合个体占1/4：1/16YYRR＋1/16YYrr＋1/16yyRR＋1/16yyrr。②单杂合个体占1/2：1/8YyRR＋1/8YYRr＋1/8Yyrr＋1/8yyRr。③双杂合个体占1/4：1/4YyRr。(4)4种表现型①a.黄色圆粒(Y_R_)占9/16；b．绿色圆粒(yyR_)占3/16；c．黄色皱粒(Y_rr)占3/16；d．绿色皱粒(yyrr)占1/16。②双亲类型：黄色圆粒(Y_R_)和绿色皱粒(yyrr)占5/8。重组类型：黄色皱粒(Y_rr)和绿色圆粒(yyR_)占3/8。高考警示1.认识重组性状时的常见误区(1)明确重组类型的含义重组类型是指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。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是3/16＋3/16＝6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。2．理解自由组合定律的实质要注意三点(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。(2)独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。(3)普遍性：自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物。例1[2016·冀州中学月考]科学家在研究果蝇时，发现果蝇的眼色中有红色、杏红色、白色三种表现型，身色有黄身、黑身两种表现型。若控制眼色的基因由两对位于常染色体上的等位基因控制(遵循基因的自由组合定律)，其中A_BB为红眼，A_Bb为杏红眼，其他基因型均表现白眼，现有AaBb两只雌雄果蝇杂交得F1果蝇，若再让F1中杏红眼的个体自由交配，则子代的表现型及比例为()A．红眼∶杏红眼∶白眼＝3∶6∶7B．红眼∶杏红眼∶白眼＝2∶4∶3C．红眼∶杏红眼∶白眼＝9∶6∶1D．红眼∶杏红眼∶白眼＝1∶1∶11.能熟练准确地写出F2结果中基因型及比例吗？2．自由交配的计算问题怎样算简便？提示：基因型比例：(1AABB∶2AaBB∶4AaBb)∶(1AAbb∶2Aabb)∶(1aaBB∶2aaBb)∶aabb。提示：配子概率法。解析基因型为AaBb的两只雌雄果蝇杂交，F1中杏红眼的基因型及比例为AABb∶AaBb＝1∶2，F1中杏红眼果蝇自由交配，先单独计算1/3AA、2/3Aa自由交配的结果：a基因频率为1/3，则F2中aa的概率＝1/9，A_的概率＝8/9；再计算Bb与Bb自由交配的结果：F2中BB的概率＝1/4，Bb的概率＝1/2。最后将两对基因组合起来分析：红眼A_BB的概率＝(8/9)×(1/4)＝2/9，杏红眼A_Bb的概率＝(8/9)×(1/2)＝4/9，则白眼的概率＝1－2/9－4/9＝3/9，即红眼∶杏红眼∶白眼＝2∶4∶3。用“分解组合法”巧解基因自由组合类试题计算两对或多对等位基因控制的性状比例时，应该运用先分解再组合的方法：把这类问题化解成先计算每对等位基因杂交后代产生的子代基因型或表现型的概率，再进行基因型或表现型的重组，即子代某种表现型或基因型＝每对基因产生的表现型或基因型的乘积，从而快速解题。1.香豌豆紫花和粉花受3对等位基因(D/d；E/e；F/f)控制，当每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开紫花，否则开粉花。现有甲、乙、丙3个不同纯合粉花品系，相互之间进行杂交，后代表现型如图所示。已知甲的基因型是DDeeff，推测乙的基因型是()A．ddEEffB．ddeeFFC．ddeeffD．DDEEff解析由题可知基因型为D_E_F_开紫花，基因型为dd____、__ee__、____ff开粉花，甲、乙、丙3个不同纯合粉花品系，已知甲的基因型是DDeeff，由甲和乙杂交后代开粉花可知，乙可能是__ee__、____ff中不同于甲的纯合子，甲和丙杂交后代开紫花可知丙为ddEEFF，再由乙和丙杂交后代开紫花可知乙可能为DDeeFF、DDEEff，D项正确。易错警示不能根据题意写出基因型及对图形理解不到位导致错选。2．现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关选项不正确的是()测交类型测交后代基因型种类及比例父本母本AaBbAabbaaBbaabbF1乙1222乙F11111A.F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精B．F1自交得F2，F2的基因型有9种C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律解析AABB与aabb杂交得到的F1的基因型为AaBb。根据F1与乙的测交结果可知，F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精；表中F1作为母本与乙测交，后代性状分离比为1∶1∶1∶1，可见这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。易错警示F1做母本后代正常，说明符合自由组合定律，描述时要准确说明F1产生花粉时半数AB不育。考点基因自由组合规律的应用1．基本方法：分解组合法(乘法原理和加法原理)(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AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa、Bb×bb，然后按照数学上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组。2．基本题型分类(1)种类问题①配子类型的问题a．规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。b．举例：AaBbCCDd产生的配子种类数：AaBbCCDd↓↓↓↓2×2×1×2＝8种②配子间结合方式问题a．规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。b．举例：AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数为4×2＝8。③已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数a．规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。b．举例：AaBbCc×Aabbcc杂交后代中基因型为3×2×2＝12种，表现型为2×2×2＝8种。(2)概率问题①已知双亲基因型，求子代中某一具体基因型或表现型所占的比例a．规律：某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分，将各种基因型或表现型所占比例分别求出后，再组合并乘积。b．举例：AABbCc×aaBbcc杂交后代中，AaBbCc所占比例为1×1/2×1/2＝1/4。②已知双亲基因型，求子代中纯合子或杂合子出现的概率a．规律：子代纯合子出现的概率等于按分离定律拆分后各对基因出现纯合子的概率的乘积。子代杂合子的概率＝1－子代纯合子概率b．举例：AABbCc×AaBBcc杂交后代中，AABBcc所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8。(3)已知亲本和子代的表现型及其比例，求亲代的基因型①“隐性纯合突破法”：一旦出现隐性性状即可直接写出其基因型，并可推知其两个亲代都有隐性基因。②“待定基因法”：先根据亲本表现型写出亲本中已知的基因框架，未知的用“—”表示，然后根据子代情况来确定待定部分的基因。如果涉及多对基因，那么最好还是对每对基因(相对性状)分别考虑。3．遗传病的概率计算(1)当两种遗传病(甲病和乙病)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概率的计算公式1患甲病的概率为m则非甲病的概率为1－m2患乙病的概率为n则非乙病的概率为1－n3两病皆患的概率mn4只患甲病的概率m(1－n)或m－mn5只患乙病的概率n(1－m)或n－mn6只患一种病的概率m(1－n)＋n(1－m)或m＋n－2mn7患病的概率m＋n－mn或1－不患病概率8不患病的概率(1－m)×(1－n)(2)实例：已知白化病由a基因控制，并指由B基因控制，若某夫妇基因型分别为Aabb和AaBb，依据该夫妇基因型知，孩子中并指的概率为1/2，非并指概率为1/2，白化病的概率为1/4，非白化病概率为3/4，则：①再生一个只患并指孩子的可能性为：并指率－并指又白化率＝1/2－1/2×1/4＝3/8。②后代只患一种病的概率为：并指×非白化＋白化×非并指＝1/2×3/4＋1/4×1/2＝1/2。③后代中患病的可能性为：1－全正常(非并指、非白化)＝1－1/2×3/4＝5/8。例2[2016·石家庄模拟]基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则下列有关其子代的叙述，正确的是()A．1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64B．3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128C．5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256D．7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同多对相对性状遗传的后代表现型、基因型有何规律？最简单的计算方法(推断方法)是什么？提示：每一对都符合分离定律，所以一对一对分开来做最简便。解析1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为C17×(1/2)7＝7/128；3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为C37×(1/2)7＝35/128；5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为C57×(1/2)7＝21/128；7对等位基因纯合个体出现的概率为(1/2)7＝1/128，7对等位基因杂合个体出现的概率为(1/2)7＝1/128。多对相对性状的遗传问题，一对一对地分开来做是解题的捷径。1．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()A．27种基因型，16种表现型B．高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩＝15∶1C．红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩＝9∶3∶3∶1D．红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩＝27∶3解析首先假设控制红花和白花、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分别为AABBcc和aabbCC，F1的基因型为AaBbCc，F2理论上有2×2×2＝8种表现型；高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩＝9∶1；红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩＝9∶3∶3∶1；红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩＝[(3/4)×(3/4)×(3/4)]∶[(1/4)×(1/4)×(1/4)]＝27∶1。易错警示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