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(创新方案+课标人教版)必修二+第一章+第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二).ppt

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资源描述

1、一、两对相对性状的杂交实验 1.过程与结果 P 黄圆绿皱 F1 F2 黄圆黄皱绿圆绿皱 分离比: ,黄圆,9,3,3,1,2.理论解释 (1)解释 F1产生配子时, 分离, 自由 组合,产生雌雄配子各 种类型,且数目相等。 受精时雌雄配子随机结合,结合方式共 种,F2 中共有基因型 种,表现型 种,数量比为 。,等位基因,非等位基因,4,16,9,4,9331,(2)图解,YYRR,YY,YYrr,yyRR,YyRr,yyrr,3.验证测交实验 (1)过程及结果,(2)结论:测交结果与预期相符,证实了F1产生了4种配子, F1产生配子时, 分离,非同源染色体上的自由组合,并进入不同的配子中。,

2、等位基因,非等位基因,二、自由组合定律的实质 1.位于非同源染色体上的 的分离和组合是互不 干扰的。,2.在减数分裂过程中,同源染色体上的 彼此在分 离的同时, 的非等位基因自由组合。,非等位基因,等位基因,非同源染色体上,三、孟德尔获得成功的原因 1.正确选用 。,2.对性状分析是由 到 ,遵循由单因素到多因素的研究方法。,3.对实验结果进行 分析。 4.科学地设计了实验程序。,实验材料,一对,多对,统计学,1.实验分析 P YYRR(黄圆)yyrr(绿皱) F1 YyRr(黄圆),F2,2.相关结论:F2共有16种配子组合,9种基因型,4种表现型,(1)表现型,双显性状(Y R )占9/1

3、6 单显性状(Y rryyR )占3/162 双隐性状(yyrr)占1/16 亲本类型(Y R yyrr)占10/16 重组类型(Y rryyR )占6/16,(2)基因型,纯合子(YYRRYYrryyRRyyrr)共占1/164 双杂体(YyRr)占4/16 单杂体(YyRRYYRrYyrryyRr)共占2/164,(1)F2中亲本类型指实验所用的纯合显性和纯合隐性亲本即 黄圆和绿皱,重组类型是指黄皱、绿圆。 (2)若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR),则F2中重组类型为绿 皱(yyrr)和黄圆(Y R ),所占比例为1/169/1610/16;亲本类型为黄皱(YYrr)和绿圆,所占比

4、例为3/163/166/16。,例1 具有两对相对性状的亲本杂交得到的F2基因型结果如下表:,有关叙述不正确的是 ( ) A.此表格中2代表的基因型出现两次 B.1、2、3、4代表的基因型出现的概率大小为3241 C.F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是6/16或10/16 D.表中Y、y、R、r基因的载体为染色体,.,课堂笔记 选 依据表格知,1、2、3、4基因型依次为YYRR、YYRr、YyRr、yyRr。它们在F2中出现的概率依次为1/16、2/16、4/16、2/16,故1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3241;由F2产生的配子类型可知F1的基因型为YyRr,

5、但亲本类型不能确定,故重组类型的的比例不惟一,若亲本类型为YYRRyyrr,则子代重组类型所占比例为6/16,若亲本类型为YYrryyRR,则子代重组类型所占比例为10/16。遗传规律只适用于核基因控制的性状遗传,核基因位于染色体上。,B,1.(2008广东高考)两对基因(Aa和Bb)位于非同源染色体上, 基因型为AaBb的植株自交,产生后代的纯合体中与亲本表现型相同的概率是 ( ) A.3/4 B.1/4 C.3/16 D.1/16,解析:基因型为AaBb的植株自交,后代有4种表现型不同的纯合体(AABB、AAbb、aaBB、aabb),与亲本(AaBb)表现型相同的概率为 。,答案:B,1

6、.实质:等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。,2.细胞学基础配子的产生,由上图可看出,F1(AaBb)个体能产生AB、Ab、aB、ab 4种数量相等的配子。,3.与分离定律的关系,例2 某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性, 直翅(B)对弯翅(b)为显性,有刺刚毛(D) 对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状 的基因均位于常染色体上。现有这种 昆虫一个体基因型如右图所示,请回答下列问题。 (1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵偱 基因的自由组合定律,并说明理由。 。,(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为 。 (3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移

7、向细胞同一极的基因有 。 (4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有 。 (5)为验证基因的自由组合定律,可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 。,课堂笔记 由题中图可知控制长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上,因此,基因A和a、b和b的遗传不遵循基因的自由组合定律,位于不同对同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,因此,当一个精原细胞在减数第一次分裂的后期,同源染色体分离时,位于同一对同源染色体上的A、a和b、b表现为连锁,与位于另一对同源染色体上的等位基因D、d表现为自由组合,最终产,生的精细胞有4种基因型:AbD、abd或Abd、abD

8、;该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的染色体是一套,随之带有的基因是A、a、b、b、D、d;在昆虫体内存在有丝分裂和减数分裂两种分裂方式,在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,染色单体分离,复制的两个D基因分离;验证基因的自由组合定律的方法有测交法和自交法,因此,与之交配的异性个体的基因型分别是 aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd。,答案 (1)不遵循,控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上 (2)AbD、abd或Abd、abD (3)A、a、b、b、D、d (4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 (5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd,孟德尔

9、遗传规律的适用范围 适用生物类别:真核生物,凡原核生物及病毒的遗 传均不遵循此规律。 遗传方式:细胞核遗传,真核生物的细胞质遗传不 遵循此规律。,发生时间:进行有性生殖的生物经减数分裂产生配子 时,减数第一次分裂后期,随同源染色体分开等位基因分离(基因的分离定律),而随非同源染色体的自由组合非同源染色体上的非等位基因也自由组合(基因的自由组合定律)。在进行有丝分裂或无性生殖的过程中不发生这两大定律。,基因位置:分离定律适用于一对等位基因控制的一对 相对性状的遗传;自由组合定律适用于两对或两对以上的位于非同源染色体上的非等位基因控制的性状遗传。,2.据图判断,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是

10、 ( ),解析:位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,A(a)和D(d)位于同一对同源染色体上,不遵循自由组合定律。,答案:A,自由组合定律以分离定律为基础,因而可以用分离定律的知识解决自由组合定律的问题。况且,分离定律中规律性比例比较简单,因而用分离定律解决自由组合定律问题简单易行。,1.配子类型的问题 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)。 如:AaBbCCDd产生的配子种类数:Aa Bb CC Dd 2 2 1 28种,2.配子间结合方式问题 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。 如:AaBbCc与A

11、aBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种? 先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。 AaBbCc8种配子,AaBbCC4种配子。 再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8432种结合方式。,3.基因型、表现型问题 (1)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 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。 如AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?多少种表现型? 先看每对基因的传递情况。,Aa

12、Aa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa);2种表现型; BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb);1种表现型; CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc);2种表现型。 因而AaBbCcAaBBCc后代中有32318种基因型; 有2124种表现型。,(2)已知双亲基因型,求某一具体基因型或表现型子代所占 比例规律: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,将各种性状及基因型所占比例分别求出后,再组合并乘积。如基因型为AaBbCC与AabbCc的个体相交,求:生一基因型为AabbCc个体的概率;生一表现型为A bbC 的概率。,分析:先拆分为AaAa、Bbbb、CCCc,分别

13、求出Aa、bb、Cc的概率依次为 ,则子代为AabbCc的概率应为 。按前面、分别求出A 、bb、C 的概率依次为 、1,则子代为A bbC 的概率应为 。,(3)已知双亲类型求不同于亲本基因型或不同于亲本表现型 的概率规律:不同于亲本的类型1亲本类型如上例中亲本组合为AaBbCCAabbCc则不同于亲本的基因型1亲本基因型1(AaBbCCAabbCc)1(不同于亲本的表现型1亲本表现型1(显显显 显隐显)1,(4)已知子代表现型分离比推测亲本基因型 9331(31)(31)(AaAa)(BbBb); 1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb); 3311(31)(11)(AaAa)(B

14、bbb); 31(31)1(AaAa)(BBBB)或(AaAa)(BBBb)或(AaAa)(BBbb)或(AaAa)(bbbb)。,4.利用自由组合定律预测遗传病概率 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如表:,上表各种情况可概括如下图:,例3 (2009安徽高考)某种野生植物有紫花和白花两种表现型,已知紫花形成的生物化学途径是:,A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因, A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交, F1紫花白花11。若将F1紫花植株自交,所得 F2植株中紫花白花97。请回答:,(1)从紫花形成的途径可知,紫花性状是由 对基 因控制。 (2

15、)根据F1紫花植株自交的结果,可以推测F1紫花植株的基 因型是 ,其自交所得F2中,白花植株纯合体的基因型是 。,(3)推测两亲本白花植株的杂交组合(基因型)是 或;用遗传图解表示两亲本白花植株杂交的过程(只要求写一组)。 (4)紫花形成的生物化学途径中,若中间产物是红色(形成红 花),那么基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为 。,课堂笔记 根据图示可知,紫色可能的基因型AB,白色可能的基因型为其余的所有基因型,基因型不同的两白花杂交,后代出现了紫色,说明A和B存在于两个亲本中,Abb、aaB,所以后代紫花个体基因型为AaBb,AaBb自交后代中,AB占9/16,其余占7/1

16、6;只出现中间产物的基因型特点是Abb,占3/16。,答案 (1)两 (2)AaBb aaBB、AAbb、aabb (3)AabbaaBB AAbbaaBb 遗传图解(只要求写一组),常见两对相对性状遗传性状分离比的偏离类型 9A B : 3A bb 3aaB 1aabb,9A B 3aaB 4(A bbaabb) 9A B 7(A bbaaB aabb) 9A B 6(A bbaaB )1aabb 15(A B A bbaaB )1aabb,3.控制两对相对性状的基因自由组合,如果F2的分离比分别为97、961和151,那么F1与双隐性个体测交,得到的分离比分别是 ( ) A.13、121和

17、31 B.31、41和13 C.121、41和31 D.31、31和14,解析:控制两对相对性状的基因只有分别位于两对同源染色体上才表现为自由组合,F2典型的性状分离比是9(双显)3 (一显一隐)3(一隐一显)1(双隐)。由97的比例可以看出,“双显”表现出一种表现型,其余的表现出另一种表现型。由于F1测交后代基因型比例为相等的四种,所以两种表现型的比例应为13;由961的比例可以看出,一显一隐和一隐一显表现出了一种表现型,其他仍正常表现,由于F1测交后代基因型不变,表现型比例为121;由151可以看出,典型比例中“9(双显)3(一显一隐)3(一隐一显)”都是表现相同的一种性状,只有含有双隐性

18、纯合基因时才表现为另一种性状,因此,F1测交后代中的表现型比例为31。,答案:A,茶树叶片的颜色与基因型之间的对应关系如下表。,命题设计,请回答:(1)已知决定茶树叶片颜色的两对等位基因独立遗传。黄绿叶茶树的基因型有 种,其中基因型为 的植株自交,F1将出现4种表现型。(2)现以浓绿叶茶树与黄叶茶树为亲本进行杂交,若亲本的基因型为 ,则F1只有2种表现型,比例为 。(3)在黄绿叶茶树与浓绿叶茶树中,基因型为的植株自交均可产生淡绿叶的子代,理论上选择基因型为 的植株自交获得淡绿叶子代的比例更高。,(4)茶树的叶片形状受一对等位基因控制,有圆形(RR)、 椭圆形(Rr)和长形(rr)三类。茶树的叶

19、形、叶色等性状会影响 茶叶的制作与品质。能否利用茶树甲(圆形、浓绿叶)、乙 (长 形、黄叶)两个杂合体为亲本,培育出椭圆形、淡绿叶的茶 树?请用遗传图解说明。,【解题指导】由题意可知,黄绿叶的基因型是G Y (G和Y同时存在),因此黄绿叶茶树的基因型有4种。F1要出现4种表现型,则有黄绿叶,亲本一定就要有G和Y,有淡绿叶,亲本一定都有g和y,所以亲本的基因型为GgYy。浓绿叶基因型是G yy(G存在,Y不存在),黄叶的基因型是ggY (G不存在,Y存在),因此二者之间杂交时,若亲本的基因型为Ggyy与ggYY或GGyy与ggYy时,则F1只有2种表,现型,比例为11。淡绿叶基因型是ggyy,因

20、此在黄绿叶茶树(G Y )与浓绿叶茶树(G yy)中,基因型为GgYy、Ggyy的植株均可自交产生淡绿叶的子代,理论上选择基因型为Ggyy的植株自交获得淡绿叶子代的比例更高。书写遗传图解时要注意符号和必要的文字说明。,【答案】 (1)4 GgYy (2)Ggyy与ggYY或GGyy与ggYy 11 (3)GgYy、Ggyy Ggyy (4)能。(遗传图解如下所示) P: 甲RRGgyy 乙rrggYy(圆形、浓绿叶) (长形、黄叶) F1 Rrggyy RrGgYg RrggYy RrGgyy(椭圆形、淡绿叶),(椭圆形、 黄绿叶),(椭圆形、 黄叶),(椭圆形、 浓绿叶),杂交育种的实验设计

21、,1.育种原理:通过基因的重新组合,把两亲本的优良性状 组合在一起。 2.适用范围:一般用于同种生物的不同品系间。 3.优缺点:方法简单,但需要较长年限的选择才能获得所 需类型的纯合子。,理论指导,4.动植物杂交育种比较(以获得基因型AAbb的个体为例) P AABBaabb动物一般选多对同时杂交 F1 AaBb 动物为相同基因型的个体间交配 F2 9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb 所需类型 AAbb,植物以连续自交的方式获得所需类型,不能用测交的方式 动物可用测交的方式获得纯合子,5.程序归纳,报春花的花色表现为白色(只含白色素)和黄色 (含黄色锦葵色素)一对相对性状,由两对等

22、位基因(A和a,B和b)共同控制,显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程,但当显性基因B存在时可抑制其表达(生化机制如下图所示)。,命题设计,报春花花色遗传的生化机制,据此回答:(1)开黄花的报春花植株的基因型可能是 。(2)现有AABB、aaBB和aabb三个纯种白色报春花品种,为了培育出能稳定遗传的黄色品种,某同学设计了如下程序:,.选择 和 两个品种进行杂交,得到F1种子;.F1种子种下得F1植株,F1随机交配得F2种子;.F2种子种下得F2植株,F2自交,然后选择开黄色花植株的种子混合留种;.重复步骤若干代,直到后代不出现性状分离为止。补充完整以上程序。F1植株能产生

23、比例相等的四种配子,原因是 。报春花的雌蕊和雄蕊不等长,自然状态下可以进行异花传粉。为了让F2自交,应该怎样处理? 。,F2植株中开黄花的占 ,在这些开黄花的植株上所结的种子中黄色纯合子占 。有同学认为这不是一个最佳方案,你能在原方案的基础上进行修改,以缩短培育年限吗?请简要概述你的方案。,【解题指导】 (1)由题干信息可知,当B不存在,而存 在A时,开黄花,即A bb开黄花。(2)稳定遗传的黄色品 种的基因型为AAbb,因此应选取AABB和aabb作亲本,即AABBaabbAaBb 9A B 3A bb3aaB 1aabb,F2中开黄花的占3/16。在开黄花的植株中,AAbb占1/3,Aab

24、b占2/3,它们所结种子中黄色纯合子占的比例为1/32/31/41/2。,【答案】 (1)AAbb或Aabb (2).AABB aabb A和a、B和b分别位于3号和1号染色体上,产生配子时同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合 从花蕾期开始套袋直到受精结束 3/16 1/2 方案一:对F2中开黄花植株分开留种和播种,后代不出现性状分离的即为纯种。方案二:取F1植株的花药进行离体培养,用秋水仙素处理幼苗,成熟后开黄花的植株即为纯种。方案三:对F2中开黄花的植株进行测交,判断是否纯合,对纯合的进行标记,下一年再留种。,1.(2010潍坊质检)基因的自由组合定律发生于下图中

25、哪个 过程 ( )A. B. C. D.,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:A,2.孟德尔的豌豆杂交实验中,将纯种的黄色圆粒(YYRR)与 纯种的绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交得F1,F1自交得F2。若F2中种子为560粒。从理论上推测,F2种子中基因型和个体数相符的是(双选) ( ),解析:F1的基因型为YyRr,自交得到的F2中,每一种纯合体各占1/16,YyRr占4/16,YyRR占2/16。,答案:BC,3(2009上海高考)基因型为AaBBccDD的二倍体生物,可 产生不同基因型的配子种类数是 (

26、) A2 B4 C8 D16,解析:纯合子只能产生一种配子,具有一对等位基因的杂合子能产生两种配子,所以基因型为AaBBccDD的二倍体生物可产生两种不同基因型配子。,答案:A,4将基因型为AaBbCcDD和AABbCcDd的向日葵杂交,按 基因自由组合定律,后代中基因型为AABBCCDd的个体比例应为 ( ) A1/8 B1/16 C1/32 D1/64,解析:多对基因遗传时,每一对基因均遵循基因分离定律,故在处理多对基因遗传时应先把不同基因分开,一对一对处理。即AaAA1/2AA,BbBb1/4BB,CcCc1/4CC,DDDd1/2Dd,故AABBCCDd的概率为:1/21/41/41/

27、21/64。,答案:D,5.基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上,一个亲本与aabb测交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为11,则这个亲本基因型为 ( )A.AABb B.AaBbC.AAbb D.AaBB,解析:aabb只产生一种配子ab,子代基因型为AaBb和 Aabb,则说明亲本能产生AB和Ab两种配子,即亲本基 因型为AABb。,答案:A,6.如果已知子代基因型及比例为1YYRR1YYrr1YyRR 1Yyrr2YYRr2YyRr,并且也知道上述结果是按自由 组合定律产生的,那么双亲的基因型是 ( ) A.YYRRYYRr B.YYRrYyRr C.YyRrYyR

28、r D.YyRRYyRr,解析:此题采用分枝分析法,子代中YYYy11,则可推知其亲代的基因型为YYYy;子代中RRRrrr121,则推知其亲代基因型为RrRr,所以两对基因综合起来,双亲基因型为YYRrYyRr。,答案:B,7.某单子叶植物非糯性(B)对糯性(b)为显性,抗病(R)对不抗 病(r)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液呈棕色。现提供以下四种纯合亲本如表所示:,(1)若通过花粉形状的鉴定来验证基因的分离定律,可选择亲本甲与亲本 杂交。 (2)若通过花粉粒颜色与形状的鉴定来验证基因的自由组合定律,杂

29、交时可选择的亲本组合有 。将杂交所得F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色,置于显微镜下观察,统计花粉粒的数目,预期花粉粒的类型及其比例为 。,(3)利用以上提供的亲本进行杂交,F2能出现非糯性、抗病、花粉粒圆形植株的亲本组合有 ,其中F2出现非糯性、抗病、花粉粒圆形植株比例最高的亲本组合是 ,在该组合产生的F2中表现型为非糯性、抗病、花粉粒圆形的植株中,能稳定遗传的个体所占的比例是 。,解析:(1)通过花粉形状的鉴定来验证基因的分离定律,包含两层含义:花粉形状是指长形和圆形两种;验证基因的分离定律,即验证一对相对性状的遗传情况,符合的只能是甲亲本与乙或丙杂交。(2)通过花粉粒颜色(用碘液染色即研

30、究糯性和非糯性的性状)与形状的鉴定(研究花粉粒圆形和长形性状)来证明基因的自由组合定律,因此可选择的亲本组合有乙和丁、甲和丙。杂交得到的F1基因型为BbDd,形成的花粉为:BDBdbDbd1111,预期观察到的花粉类型及其比例是:圆形蓝色圆形棕色长形,蓝色长形棕色1111。(3)F2能出现非糯性、抗病、花粉粒圆形植株,那么亲本组合中必须要含有相应的基因,逐一推导即可得出亲本组合有甲和乙、甲和丙、乙和丙。逐个分析每对亲本组合,如甲乙,形成的F1为BBRrDd,自交形成的F2中非糯性、抗病、花粉粒圆形植株比例为13/41/43/16,比较可得出乙和丙杂交形成的F2中非糯性、抗病、花粉粒圆形植株比例最高。该组合产生的F2中表现型为非糯性、抗病、花粉粒圆形的植株中,能稳定遗传的个体所占的比例是1/31/311/9。,答案:(1)乙或丙 (2)乙和丁、甲和丙 圆形蓝色圆形棕色长形蓝色长形棕色1111(顺序可以颠倒) (3)甲和乙、甲和丙、乙和丙 乙和丙 1/9,

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