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第 2 节. 孟德尔的豌豆杂交实验 ( 二 ). 一、两对相对性状的遗传实验 1 .过程. 黄色圆粒. 2 . 分 析 (1)F 1 全为② _________ ,说明黄色对绿色为显性,圆粒对. 黄色圆粒. 皱粒为显性。. (2)F 2 出现 4 种性状表现及比例: 黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱. 9∶3∶3∶1. =③ ______________ 。. (3)F 2 具有的类 型 1) 两种亲本类型:黄 色圆粒、绿色皱粒。. 黄色皱粒. 2) 两种重组类型:④ __________ 、绿色圆粒。. 自由组合.
E N D
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
一、两对相对性状的遗传实验 1.过程 黄色圆粒
2.分析 (1)F1全为②_________,说明黄色对绿色为显性,圆粒对 黄色圆粒 皱粒为显性。 (2)F2 出现 4 种性状表现及比例:黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱 9∶3∶3∶1 =③______________。 (3)F2 具有的类型 1)两种亲本类型:黄色圆粒、绿色皱粒。 黄色皱粒 2)两种重组类型:④__________、绿色圆粒。 自由组合 (4)F2不同性状之间出现了⑤__________。
如果亲本改为纯合的黄色皱粒和绿色圆粒,子一代和子如果亲本改为纯合的黄色皱粒和绿色圆粒,子一代和子 二代与上述遗传实验的结果一样吗? 答案:一样 二、对自由组合现象的解释 1.F1的遗传因子组成为⑥______,性状表现为黄色圆粒。 2.F1 产生雌、雄配子各 4 种,即 YR、Yr、yR、yr,其比 YyRr 1∶1∶1∶1 例为⑦____________。 基因型 表现型 3.F2 形成 16 种组合,9 种⑧________,4 种⑨________, 比例为 9∶3∶3∶1。
假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感 稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟 病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏) 杂交,F2 中出现既抗倒伏又抗病类型的比例为( A.1/8 B.1/16 C.3/16 D.3/8 C ) 解析:ddrr 与DDRR 杂交,F2中既抗倒伏又抗病类型(ddR_) 的比例为 1/4×3/4=3/16。
三、对自由组合现象解释的验证——测交实验 1.F1与⑩____________(yyrr)个体杂交。 隐性纯合子 2.测交后代 (1)性状表现:黄圆、黄皱、绿圆、绿皱。 (2)遗传因子组成:YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr。 (3)遗传因子组成比例:⑪_____________。 1∶1∶1∶1
四、自由组合定律 分离和组合 控制不同性状的遗传因子的⑫ ____________是互不干扰 的;在形成配子时,决定⑬_________的成对的遗传因子彼此分 同一性状 不同性状 离,决定⑭_____________的遗传因子自由组合。 同源染色体上的非等位基因不能进行自由组合,只有非 同源染色体上的非等位基因才能自由组合。( √ )
考点 自由组合定律的实验分析 YYRR(黄圆) × yyrr(绿皱) ↓ YyRr(黄圆) P F1 ↓ F2
分析:F2共有 16 种组合,9 种基因型,4 种表现型。 注:重组类型是与亲本不同的表现型。如果亲本是黄皱 (YYyy)和绿圆(yyRR),则重组类型占 10/16。
【典例 1】(2011年广东模拟)在西葫芦的皮色遗传中,已知 黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W) 存在时,基因 Y 和 y 都不能表达,两对基因独立遗传。现有基 因型为 WwYy 的个体自交,其后代表现型种类及比例分别是 ( ) A.4 种,9∶3∶3∶1 B.2 种,13∶3 C.3 种,12∶3∶1 D.3 种,10∶3∶3
[解题思路]第一步 先判断是否符合基因自由组合定律: 由于两对基因独立遗传,因此 WwYy 的个体自交,符合自由组 合定律。 第二步 用基因型的形式写出后代的表现型: 9W_Y_∶3wwY_∶3W_yy∶lwwyy。 第三步 判断计算:根据题意“W 存在时,Y 和 y 都不能 表达”,来判断其种类和比例:W_Y_和 W_yy 个体表现为白色, 占 12 份; wwY_个体表现为黄色,占 3 份;wwyy 个体表现为 绿色,占 1 份。 [答案]C
►考点对应练 1.牵牛花的叶子有普通叶和枫形叶两种,种子有黑色和白 色两种。现用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为 亲本进行杂交,得到的 F1为普通叶黑色种子,F1自交得 F2,结 果符合基因自由组合定律。下列对 F2的叙述中错误的是( ) A.F2中有 9 种基因型,4 种表现型 B.F2中普通叶与枫形叶之比为 3∶1 C.F2中普通叶白色种子与枫形叶白色种子个体杂交将会 得到两种比例相同的个体 D.F2中重组类型占 5/8
解析:假设用 A、a 表示叶的形状,B、b 表示种子的颜色, 则从“F1 为普通叶黑色种子(AaBb)”说明普通叶黑色种子为显 性性状;F2中普通叶白色种子(A_bb)有两种基因型,与枫形叶 白色种子(aabb)个体杂交,后代的两种个体比例不相同;由于亲 本为 AAbb、aaBB,所以 F2中重组类型(A_B_、aabb)为 10/16, 即 5/8。 答案:C
考点 基因分离定律与基因自由组合定律的比较
【典例 2】(2011年肇庆三模)下列有关基因分离定律和基因 自由组合定律的说法错误的是( ) A.两者具有相同的细胞学基础 B.两者揭示的都是有性生殖生物细胞核遗传物质的遗传 规律 C.在生物性状遗传中,两规律同时进行,同时起作用 D.基因分离定律是基因自由组合定律的基础
[解题思路]基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分[解题思路]基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分 离,导致等位基因分离,分别进入不同的配子;基因自由组合 定律的细胞学基础是同源染色体分离、非同源染色体自由组合, 导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。 [答案]A
►考点对应练 2.(2011年惠州第二次调研)对下列图解的理解正确的是( A.发生基因重组是①②④⑤ B.③⑥过程表示减数分裂过程 C.③过程的随机性是子代 Aa 占 1/2 的原因之一 D.上图子代中 aaBB 的个体在 aaB_中占的比例为 1/16 )
解析:基因重组是发生在有性生殖配子的产生过程中,①②解析:基因重组是发生在有性生殖配子的产生过程中,①② 只体现出等位基因的分离,④⑤才有基因重组;右图子代中 aaB_的个体占3/16,其中aaBB 占1/16,所以题中比例应为1/3。 答案:C
考点 自由组合定律常见的解题方法及应用 1.用分离定律来解决多对相对性状的自由组合问题 在自由组合定律中,两对或多对独立遗传的等位基因的自 由组合问题可转化为若干个分离定律问题,最后再进行组合。 (1)配子类型的问题 例:某生物雄性个体的基因型为 AaBbcc,这三对基因为独 立遗传,则它产生的精子的种类有: Aa ↓ Bb ↓ cc ↓ × × 1 = 4 种 2 2
(2)基因型类型的问题 例:AaBbCc 与 AaBBCc 杂交,其后代有多少种基因型? 先将问题分解为分离定律问题: 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 与 AaBBCc 杂交,其后代有 3×2×3=18 种 基因型。
(3)表现型类型的问题 例:AaBbCc 与 AabbCc 杂交,其后代有多少种表现型? 先将问题分解为分离定律问题: 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。 因而 AaBbCc 与 AabbCc 杂交,其后代有 2×2×2=8 种表 现型。
2.用比率来推导子代的基因型(表现型)(AaBb×AaBb)2.用比率来推导子代的基因型(表现型)(AaBb×AaBb) (1)Aa×Aa 子代的基因型及比例:AA∶Aa∶aa=1∶2∶1, 个体中显隐性纯合子各为 1/4,杂合子为 1/2。 (2)子代基因型 AaBb 所占比例:2/4×2/4=4/16;AAbb 所 占比例:1/4×1/4=1/16;AaBB 所占比例:2/4×1/4=2/16。 (3)后代表现型 A_B_所占比例:3/4×3/4=9/16;A_bb 所占 比例:3/4×1/4=3/16;aaB_ 所占比例:1/4×3/4=3/16;aabb 所占比例:1/4×1/4=1/16。
3.用分枝法来推导子代的基因型和表现型(AaBb×Aabb)3.用分枝法来推导子代的基因型和表现型(AaBb×Aabb) Aa×Aa 子代的基因型及比例:AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表 现型用一个起决 定作用的基因符号表示: A_∶aa =3∶1 ; Bb×bb 子代的基因型及比例:Bb∶bb =1∶1 ,表现型比是 B_∶bb=1∶1。
4.用子代性状分离比来推导亲代的基因型和表现型4.用子代性状分离比来推导亲代的基因型和表现型
【典例 3】已知A 与 a、B 与 b、C 与 c 三对等位基因自由 组合,基因型分别为 AaBbCc、AabbCc 的两个体进行杂交。下 列关于杂交后代的推测,正确的是( ) A.表现型有 8 种,AaBbCc 个体的比例为 1/16 B.表现型有 4 种,aaBbcc 个体的比例为 1/16 C.表现型有 8 种,Aabbcc 个体的比例为 1/8 D.表现型有 8 种,aaBbCc 个体的比例为 1/16
[解题思路]第一步 把 AaBbCc×AabbCc 分解成三个分离 定律:Aa×Aa、Bb×bb、Cc×Cc。 第二步 按分离定律分析:后代表现型为 2×2×2=8 种, AaBbCc 个体的比例为 1/2×1/2×1/2=1/8;Aabbcc 个体的比例 为 1/2×1/2×1/4=1/16;aaBbCc 个体的比例为 1/4×1/2×1/2= 1/16。 [答案]D
►考点对应练 3.基因型为 AABBCC 和 aabbcc 的两种豌豆杂交,F2代中 基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的概率依次是( ) C A.18、6、1/32 C.27、8、1/64 B.27、8、1/32 D.18、6、1/64 解析:基因型为 AABBCC 和 aabbcc 的两种豌豆杂交,F1 基因型为 AaBbCc ,F1 自交(AaBbCc×AaBbCc)得 F2,把 F1三 对相对性状拆分开来:Aa×Aa、Bb×Bb、Cc×Cc,所以 F2代 中基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的概率依次是 3×3×3=27、2×2×2=8、1/4×1/4×1/4=1/64。
考点 两对基因控制一对性状的异常分离现象 某些生物的性状由两对等位基因控制,这两对基因在遗传 的时候遵循基因自由组合定律,但是 F1 自交后代的表现型却出 现了很多特殊的性状分离比,如9∶3∶4、15∶1、9∶7,9∶6∶1 等。分析这些比例,我们会发现比例中数字之和仍然为 16,这 也验证了基因的自由组合定律,具体各种情况分析如下表:
【典例 4】(2011年安庆二模)某植物花瓣的大小受一对等位 基因 A、a 控制,基因型 AA 的植株表现为大花瓣,Aa 的为小 花瓣,aa 的无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因 R、r 控制,基 因型为 RR 和 Rr 的花瓣是红色,rr 的为黄色。若基因型为 AaRr 的亲本自交,则下列有关判断错误的是( ) A.子代共有 9 种基因型 B.子代共有 6 种表现型 C.子代有花瓣植株中,AaRr 所占的比例为 1/3 D.子代的红花植株中,R 的基因频率为 2/3
[解题思路]第一步 对基因独立遗传。 确定两对基因符合自由组合定律:两 第二步 用基因型的形式写出后代的表现型: 9A_R_∶3aaR_∶3A_rr∶1aarr;则基因型为 AaRr 亲本自交, 子代共有 9 种基因型,5 种表现型,即大花瓣红色、大花瓣黄 色、小花瓣红色、小花瓣黄色和无花瓣 5 种。无花瓣当然谈不 上红色或黄色了。
第三步 据题意求解:子代无花瓣(aa_ _)植株占全部子代的 4/16,有花瓣植株占 12/16,其中 AaRr 占 4/16。因此,在子代 的有花瓣植株中,AaRr 所占的比例为 4/12 即 1/3。子代的红花 植株中,RR占1/3,Rr占2/3,故R 的基因频率为1/3+2/3×1/2 =2/3。 [答案]B
►考点对应练 4.(2011 年深圳模拟)牡丹的花色种类多种多样,其中白色 的是不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少 决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A 和 a,B 和 b)所控制;显性基因 A 和 B 可以使花青素含量增加,两者增加 的量相等,并且可以累加。一深红色牡丹同一白色牡丹杂交, 得到中等红色的个体。若这些个体自交,其子代将出现花色的 种类和比例分别是( A.3 种,9∶6∶1 ) B.4 种,9∶3∶3∶1 C.5 种,1∶4∶6∶4∶1 D.6 种,1∶4∶3∶3∶4∶1
解析:由题意得知花色与显性基因的个数有关。基因型为解析:由题意得知花色与显性基因的个数有关。基因型为 AaBb(两对基因独立遗传)的个体自交,后代基因型中有四个全 是显性基因(AABB),有三显一隐(AaBB、AABb),有二显二隐 (AaBb、AAbb、aaBB),有一显三隐(Aabb、aaBb),有四个全隐 (aabb),所以应该有 5 种表现型。 答案:C
设计实验来探究或验证控制两对或多对相对性状的基因是设计实验来探究或验证控制两对或多对相对性状的基因是 否位于一对同源染色体上 当控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体 上,它们的性状遗传有几种情况,但 F1自交后代不可能出现 9∶3∶3∶1 的性状分离比;当控制两对或多对相对性状的基因 位于两对或多对同源染色体上,它们的性状遗传便符合自由组 合定律,F1自交后代会出现 9∶3∶3∶1 或(3∶1)n的性状分离 比。因此此类试题便转化成自由组合定律的验证题型。具体方 法如下:
方法一:自交法 方法二:测交法
【典例】现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆,【典例】现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆, 叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性,高茎(D)对矮茎(d)为显性,现欲 利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案,探究控制叶腋花、茎 顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同 源染色体上,并作出判断。 ______________________________________________________ ______________________________________________________
[答案]方案一:取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆[答案]方案一:取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆 杂交得 F1,让其自交,如果 F2出现四种性状,其性状分离比为 9∶3∶3∶1,说明符合基因的自由组合定律,那么控制叶腋花、 茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同 源染色体上;反之,则可能是位于同一对同源染色体上。 方案二:取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得 F1,F1 与纯种矮茎茎顶花豌豆测交,如果测交后代出现四种性 状,其性状分离比为 1∶1∶1∶1,说明符合基因的自由组合定 律,那么控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的 等位基因不在同一对同源染色体上;反之则可能是位于同一对 同源染色体上。
1.(2011 年珠海摸底)原本无色的物质在酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的 催化作用下,转变为黑色素,即 无色物质→X 物质→Y 物质→黑色素, 已知编码酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的基因分别为 A、B、C,则基因型 C 为 AaBbCc 的两个个体交配,出现黑色子代的概率为( ) A.1/64 C.27/64 B.3/64 D.9/64 解析:出现黑色子代必须是三个显性基因共同控制的,则 黑色子代的概率为(3/4)3。
2.(2011 年清远一模)用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病 (DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到 F1,F1再自交得到 F2;另一种方法是用 F1的花药进行离体培养, 再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是( ) A.前一种方法所得的 F2中重组类型、纯合子各占 5/8、1/4 B.后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为 2/3 C.前一种方法的原理是基因重组,细胞学基础是非同源 染色体自由组合 D.后一种方法的原理是染色体变异,但光学显微镜下无 法确认
解析:前一种方法为杂交育种,得到的 F2中重组类型、纯 合子各为 3/8、1/4;后一种方法为单倍体育种,得到的植物中 可用于生产的类型比例为 1/4,这一种方法的原理是染色体变 异,在光学显微镜下可以看到。 答案:C
3.(2011 年揭阳二模)在一个家庭中,父亲、母亲均不患白 化病,他们有一个色觉正常但患白化病的男孩和一个患红绿色 盲病的女孩,则下一个孩子同时患红绿色盲和白化病的概率是 ( B ) A.1/4 C.1/16 B.1/8 D.1/32 解析:双亲正常儿子患白化病,则双亲基因型都为 Aa;儿 子正常,女儿患红绿色盲,则母亲为XBXb、父亲为 XbY;下一 个孩子同时患红绿色盲和白化病的概率是:1/4×1/2=1/8。
4.(2010 年揭阳统考)血友病是X 染色体隐性遗传病,白化 病是常染色体隐性遗传病。一对夫妇,女方的父亲患血友病, 本人患白化病;男方的母亲患白化病,本人正常,预计他们生 C 出正常孩子的几率是( A.1/2 C.3/8 ) B.1/4 D.3/16 解析:男女方基因型:AaXHY、aaXHXh,生出正常孩子的 几率是:1/2×3/4=3/8。
5.(2010 年梅州三模)在减数分裂过程中,四分体的非姐妹 染色单体间往往会发生交叉互换。一个基因型为 AaBb(符合自 由组合定律)的精原细胞产生的精子类型最多有( A.1 种 B.2 种 C.4 种 D.8 种 C ) 解析:非姐妹染色单体间发生交叉互换后,一个基因型为 AaBb(符合自由组合定律)的精原细胞产生的精子类型最多有4 种;没有交叉互换则只有两种。