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,第二講 孟德爾的豌豆雜交實驗(二),,課前自主學習,,,,課堂互動探究,1．實驗分析 P YYRR(黃圓)yyrr(綠皺) F1 YyRr(黃圓),兩對相對性狀的遺傳實驗,,?,,F2,(黃圓),2．相關結論 F2共有16種配子組合，9種基因型，4種表現型。,3．孟德爾遺傳規(guī)律的適用范圍 (1)適用生物類別：真核生物，凡原核生物及病毒的遺傳均不遵循此規(guī)律。 (2)遺傳方式：細胞核遺傳，真核生物的細胞質遺傳不遵循此規(guī)律。,(3)發(fā)生時間：進行有性生殖的生物經減數分裂產生配子時，減數第一次分裂后期，隨同源染色體分開等位基因分離(基因的分離定律)，而隨非同源染色體的自由組合非同源染色體上的非等位基因也自由組合(基因的自由組合定律)。在進行有絲分裂或無性生殖的過程中不發(fā)生這兩大規(guī)律。,1．(2013天津高考)大鼠的毛色由獨立遺傳的兩對等位基因控制。用黃色大鼠與黑色大鼠進行雜交實驗，結果如下圖。據圖判斷，下列敘述正確的是( ) P 黃色 黑色 F1 灰色 F1雌雄交配 F2 灰色 黃色 黑色 米色 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1,,,A．黃色為顯性性狀，黑色為隱性性狀 B．F1與黃色親本雜交，后代有兩種表現型 C．F1和F2中灰色大鼠均為雜合體 D．F2黑色大鼠與米色大鼠雜交，其后代中出現米色大鼠的概率為1/4 解析：毛色由兩對獨立遺傳的基因控制，無法判斷黃色與黑色的顯隱性關系，由F2的性狀比例關系，參照兩對相對性狀的雜交實驗F1灰色為雜合子AaBb，親本中黃色和黑色為AAbb(或aaBB)和aaBB(或AAbb)，米色為隱性純合子aabb，,答案：B,2．已知決定茶樹葉片顏色的兩對等位基因獨立遺傳。茶樹葉片的顏色與基因型之間的對應關系如下表。,請回答： (1)黃綠葉茶樹的基因型有________種，其中基因型為________的植株自交，F1將出現4種表現型。 (2)現以濃綠葉茶樹與黃葉茶樹為親本進行雜交，若親本的基因型為________，則F1只有2種表現型，表現型及比例為__________________________。 (3)在黃綠葉茶樹與濃綠葉茶樹中，基因型為________的植株自交均可產生淡綠葉的子代，理論上選擇基因型為________的植株自交獲得淡綠葉子代的比例更高。,(4)茶樹的葉片形狀受一對等位基因控制，有圓形(RR)、橢圓形(Rr)和長形(rr)三類。茶樹的葉形、葉色等性狀會影響茶葉的制作與品質?，F想用茶樹甲(圓形、濃綠葉)、乙(長形、黃葉)為親本，從雜交子一代中獲得橢圓形、淡綠葉的茶樹。請寫出兩個親本的基因型：甲為________，乙為________。,解析：(1)根據表格中基因型與表現型關系可知，黃綠葉個體基因型中G和Y同時存在，其基因型有GGYY，GGYy，GgYY和GgYy四種。其中雙雜合子(GgYy)自交，F1將產生4種表現型。 (2)濃綠葉茶樹與黃葉茶樹進行雜交，F1只出現兩種表現型，親本基因型應為GgyyggYY，產生子代表現型為黃綠葉(GgYy)∶黃葉(ggYy)＝1∶1或親本基因型為GGyyggYy，產生子代表現型為黃綠葉(GgYy)∶濃綠葉(Ggyy)＝1∶1。,(3)黃綠葉茶樹與濃綠葉茶樹中，自交可產生淡綠葉的基因型為GgYy和Ggyy，其中Ggyy的植株自交產生淡綠葉比例較高。 (4)圓形濃綠葉(RRG－yy)茶樹甲與長形黃葉(rrggY－)茶樹雜交，獲得橢圓形淡綠葉(Rrggyy)茶樹，由此推斷兩親本茶樹基因型為RRGgyyrrggYy。 答案：(1)4 GgYy (2)Ggyy、ggYY或GGyy、ggYy 黃綠葉∶黃葉＝1∶1或黃綠葉∶濃綠葉＝1∶1 (3)GgYy、Ggyy Ggyy (4)RRGgyy rrggYy,1．細胞學基礎,基因自由組合定律的細胞學基礎及適用范圍,2．雜合子(YyRr)產生配子的情況,3.基因自由組合定律的適用條件 (1)有性生殖生物的細胞核遺傳。 (2)兩對及兩對以上相對性狀遺傳。 (3)控制兩對或兩對以上相對性狀的等位基因位于不同對同源染色體上。 4．基因自由組合定律的實質 位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進行減數分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。,5．n對等位基因(完全顯性)位于n對同源染色體上的遺傳規(guī)律,6.基因自由組合定律與分離定律的關系 (1)兩大基本遺傳定律的區(qū)別,(2)聯系 ①發(fā)生時間：兩定律均發(fā)生于減Ⅰ中，是同時進行，同時發(fā)揮作用的。 ②相關性：非同源染色體上非等位基因的自由組合是在同源染色體上等位基因分離的基礎上實現的，即基因分離定律是自由組合定律的基礎。 ③范圍：兩定律均為真核生物細胞核基因在有性生殖中的傳遞規(guī)律。,答案：B,4．某種開花植物細胞中，基因P(p)和基因R(r)分別位于兩對同源染色體上。將純合的紫花植株(基因型為PPrr)與純合的紅花植株(基因型為ppRR)雜交。F1全開紫花，自交后代F2中紫花∶紅花∶白花＝12∶3∶1。則F2中表現型為紫花的植株基因型有( ) A．9種 B．4種 C．6種 D．7種,解析：完全純合的紫花植株(基因型為PPrr)與純合的紅花植株(基因型為ppRR)雜交。F1全開紫花，自交后代F2中紫花∶紅花∶白花＝12∶3∶1＝(9＋3)∶3∶1，基因型為P__R__和P__rr的植物開紫花，基因型有4＋2＝6種。 答案：C,5．(2013福建高考)甘藍型油菜花色性狀由三對等位基因控制，三對等位基因分別位于三對同源染色體上?；ㄉ憩F型與基因型之間的對應關系如表。,請回答： (1)白花(AABBDD)黃花(aaBBDD)，F1基因型是__________，F1測交后代的花色表現型及其比例是________。 (2)黃花(aaBBDD)金黃花，F1自交，F2中黃花基因型有________種，其中純合個體占黃花的比例是________。 (3)甘藍型油菜花色有觀賞價值，欲同時獲得四種花色表現型的子一代，可選擇基因型為________的個體自交，理論上子一代比例最高的花色表現型是________。,(3)欲同時獲得四種花色表現型的子一代可用AaBbDd個體雜交由表現型與基因型的對應關系AA為白色 Aa乳白色 aa為黃色和金黃色，Aa自交，Aa乳白色子一代數量最多。 答案：(1)AaBBDD 乳白花∶黃花＝1∶1 (2)8 1/5 (3)AaBbDd 乳白花,1．思路：將自由組合問題轉化為若干個分離定律問題。在獨立遺傳的情況下，有幾對基因就可以分解為幾個分離定律的問題，如AaBbAabb可分解為AaAa、Bbbb兩個分離定律的問題。,應用分離定律解決自由組合問題,(3)據雙親基因型，求子代基因型、表現型種類 規(guī)律：子代基因型、表現型種類數等于每對性狀按分離定律求出的基因型、表現型種類數的乘積。 如AaBbCc與AaBBCc雜交其后代基因型和表現型種類數為：,(4)據雙親基因型，求子代某一基因型或表現型所占比例 規(guī)律：某一具體子代基因型或表現型所占比例應等于按分離定律拆分，將各種性狀及基因型所占比例分別求出后，再組合并乘積。 如基因型為AaBbCC與AabbCc的個體相交，求 ①子代中基因型為AabbCc個體的概率 ②子代中基因型為A_bbC_個體的概率,答案：B,7．(2013東城質檢)南瓜果實中白色(W)對黃色(w)為顯性，盤狀(D)對球狀(d)為顯性，兩對基因獨立遺傳。下列不同親本組合所產生的后代中，結白色球狀果實最多的一組是( ) A．WwDdwwdd B．WWDdWWdd C．WwDdwwDD D．WwDdWWDd,答案：B,兩對等位基因控制一對相對性狀的特殊分離比,8．香豌豆的花有紫花和白花兩種，顯性基因C和P同時存在時開紫花。兩個純合白花品種雜交，F1開紫花；F1自交，F2的性狀分離比為紫花∶白花＝9∶7。下列分析錯誤的是 ( ) A．兩個白花親本的基因型為CCpp與ccPP B．F1測交后代中紫花與白花的比例為1∶1 C．F2紫花中純合子的比例為1/9 D．F2中白花的基因型有5種,解析：根據題意可知顯性基因C、P同時存在時開紫花，兩純合白花品種雜交，子代全為紫花(C__P__)，則親本的基因型為CCpp和ccPP。F1的基因型為CcPp，測交子代紫花(CcPp)∶白花(Ccpp＋ccPp＋ccpp)＝1∶3。F2紫花中純合子(CCPP)的比例是1/31/3＝1/9。F2中白花的基因型有Ccpp、ccPp.ccpp、ccPP、CCpp五種。 答案：B,,實驗技能提升,4．動植物雜交育種比較(以獲得基因型為AAbb的個體為例),5．程序歸納,9．雜種優(yōu)勢是指兩個遺傳組成不同的親本雜交產生的F1在生活力、抗逆性、產量和品質等方面都優(yōu)于雙親的現象。顯性假說和超顯性假說都可解釋雜種優(yōu)勢。 (1)顯性假說認為雜種優(yōu)勢是由于雙親的各種顯性基因全聚集在F1引起互補作用。如水稻有兩個純種(P1和P2)的株高均為0.5～0.6米，但性狀不同，親代P1多節(jié)而節(jié)短，親代P2少節(jié)而節(jié)長，雜交后F1集中雙親顯性基因，多節(jié)而節(jié)長，可達1.1～1.4米，表現雜種優(yōu)勢。請利用遺傳圖解和必要文字解釋這一現象(多節(jié)與節(jié)長分別用基因A和B表示)。,(2)超顯性假說則認為等位基因的作用優(yōu)于相同基因，可解釋雜種優(yōu)于純合親本。 例如：水稻染色體某一位點上的兩個等位基因(A1、A2)各抗一種銹病。 ①請利用遺傳圖解和必要文字解釋兩個只抗一種銹病的純合親本雜交后代抗兩種銹病的原因。 ②若水稻抗各種銹病性狀是由于含有特定蛋白質導致的，請根據基因和蛋白質的關系來分析雜合體抗銹病能力可能高于顯性純合體的原因__________________________ ______________________________________________。,(3)假設水稻高產與低產由兩對同源染色體上的等位基因A與a和B與b控制，且A和B控制高產?，F有高產與低產兩個純系雜交的F1，F1自交得F2，F2里出現了高產、中高產、中產、中低產、低產五個品系。 ①該育種結果支持以上的哪種假說？____________ 。 ②F2里，中產的基因型為______________________。 ③F2里高產、中高產、中產、中低產、低產五個品系性狀分離比為____________________。 ④若對F2的所有中產水稻進行測交，后代的表現型和比例為____________________。,解析：(1)顯性假說表明顯性基因的種類越多，優(yōu)勢越明顯，故親本P1和P2分別為AAbb和aaBB，F1為AaBb。 (2)超顯性假說表明等位基因表現雜種優(yōu)勢，由題干可知，親本為A1A1和A2A2，F1為A1A2。 (3)由題干信息可知，高產基因型為AABB，低產基因型為aabb，且顯性基因越多，越高產，此實例支持顯性假說。據題意，中產的基因型中應含有兩個顯性基因，即基因型有AaBb、AAbb和aaBB，在F2中它們之間的比例是4∶1∶1。它們與aabb的測交，其表現型及比例為中產∶中低產∶低產＝1∶4∶1。,(2)①P A1A1A2A2 抗一種病 抗另一種病 F1 A1A2 抗兩種病 F1具有A1A2兩種抗病基因，抗兩種病 ②A1A1或A2A2只含有一種基因，合成一種抗銹病的蛋白質，而雜合體A1A2含有兩種合成抗銹病蛋白質的基因，能合成兩種蛋白質,,(3)①顯性假說 ②AaBb、AAbb、aaBB ③1∶4∶6∶4∶1 ④中產∶中低產∶低產＝1∶4∶1,10．南瓜的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律，請分析回答以下問題： (1)以能穩(wěn)定遺傳的南瓜品種長圓形果和扁盤形果為親本雜交，子一代均為扁盤形果。可據此判斷，________為顯性，________為隱性。 (2)若上述性狀由一對等位基因(A、a)控制，則雜交得到的子一代自交，預測子二代的表現型及其比例應該是________。,(3)實際上該實驗的結果是子一代均為扁盤形果，子二代出現性狀分離，表現型及其比例為扁盤形∶圓球形∶長圓形＝9 ∶6∶1。依據實驗結果判斷，南瓜果形性狀受______對基因的控制，符合基因的 ______(分離/自由組合)定律。 (4)若用測交法檢驗對以上實驗結果的解釋，測交的親本基因型組合是______。預測測交子代性狀分離的結果應該是______。,解析：(1)顯隱性性狀的判斷。不同性狀的親本雜交，若子代只出現一種性狀，則該性狀為顯性性狀。 (2)驗證基因自由組合定律的方法： ①自交法：根據“9∶3∶3∶1”的變式，扁盤形：圓球形∶長圓形＝9∶6∶1＝9A__B__∶6(A__bb、aaB_)∶1aabb，南瓜果形性狀受兩對基因的控制，符合基因的自由組合定律。根據子二代結果反推，子一代為AaBb(扁盤形)，則親本為AABB(扁盤形)aabb(長圓形)。,②測交法：測交法需要選擇隱性純合子(aabb)對F1(AaBb)進行檢測。測交子代為1AaBb(扁盤形)∶lAabb(圓球形)∶1aaBb(圓球形)∶laabb(長圓形)。 答案：(1)扁盤形 長圓形 (2)扁盤形∶長圓形＝3∶1 (3)兩 基因的 自由組合 (4)AaBb和aabb 扁盤形∶圓球形∶長圓形＝1∶2∶1,1．孟德爾利用假說—演繹法發(fā)現了遺傳的兩大定律。其中在研究兩對相對性狀的雜交實驗時，針對發(fā)現的問題孟德爾提出的假說是( ) A．F1表現顯性性狀，F1自交產生四種表現型不同的后代，比例是9∶3∶3∶1 B．F1形成配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子自由組合，F1產生四種比例相等的配子,C．F1產生數目和種類相等的雌雄配子，且雌雄配子結合機會相同 D．F1測交將產生四種表現型的后代，比例為1∶1∶1∶1 解析：A項所述的內容是孟德爾發(fā)現的問題，針對這些問題，孟德爾提出了B項所述的假說，為了驗證假說是否成立進行了測交實驗。 答案：B,2．(2013鄭州質檢)狗毛褐色由B基因控制，黑色由b基因控制，I和i是位于另一對同源染色體上的一對等位基因，I是抑制基因，當I存在時，B、b均不表現顏色而產生白色?，F有黑色狗(bbii)和白色狗(BBII)雜交，產生的F2中雜合褐色∶黑色為( ) A．1∶3 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1,答案：B,3．(2012海南高考)已知小麥無芒(A)與有芒(a)為一對相對性狀，用適宜的誘變方式處理花藥可導致基因突變。為了確定基因A是否突變?yōu)榛騛，有人設計了以下4個雜交組合，雜交前對每個組合中父本的花藥進行誘變處理，然后與未經處理的母本進行雜交。若要通過對雜交子一代表現型的分析來確定該基因是否發(fā)生突變，則最佳的雜交組合是( ),A．♂無芒♀有芒(♂AA♀aa) B．♂無芒♀有芒(♂Aa♀aa) C．♂無芒♀有芒(♂Aa♀Aa) D．♂無芒♀有芒(♂AA♀Aa) 解析：為了確定基因A是否突變?yōu)榛騛，則應用未經處理的隱性純合母本即有芒(aa)的植株與其測交，這樣才能讓突變后的基因a表現出與原基因A不同的表現型，為了使實驗結果更明顯，應選擇無芒純合體父本(AA)進行誘變處理。 答案：A,4．(2013汕頭模擬)天竺鼠身體較圓，唇形似兔，是鼠類寵物中最溫馴的一種，受到人們的喜愛?？茖W家通過研究發(fā)現，該鼠的毛色由兩對基因控制，這兩對基因分別位于兩對常染色體上?，F有一批基因型為BbCc的天竺鼠，已知B決定黑色毛，b決定褐色毛，C決定毛色存在，c決定毛色不存在(即白色)。則這批天竺鼠繁殖后，子代中黑色∶褐色∶白色的理論比值為( ) A．9∶4∶3 B．9∶3∶4 C．9∶1∶6 D．9∶6∶1,答案：B,5．(2013東城區(qū)質檢)某生物個體減數分裂產生的配子種類及其比例為Ab∶aB∶AB∶ab＝1∶2∶3∶4，若該生物進行自交，則其后代出現純合體的概率為( ) A．30% B．26% C．36% D．35% 答案：A,6．現有①～④四個果蠅品系(都是純種)，其中品系①的性狀均為顯性，品系②～④均只有一種性狀是隱性，其他性狀均為顯性。這四個品系的隱性性狀及控制該隱性性狀的基因所在的染色體如下表所示：,若需驗證基因的自由組合定律，可選擇下列哪種交配類型( ) A．②④ B．①② C．②③ D．①④ 解析：只有位于非同源染色體上的非等位基因的遺傳才符合基因的自由組合定律，A正確。 答案：A,7．(2013哈爾濱質檢)水稻高稈(T)對矮稈(t)為顯性，抗病(R)對感病(r)為顯性，這兩對基因在非同源染色體上。現將一株表現型為高稈抗病的植株的花粉授給另一株表現型相同的植株，所得后代表現型如圖所示。根據以上實驗結果，下列敘述錯誤的是( ),,A．以上后代群體的表現型有4種 B．以上后代群體的基因型有9種 C．以上兩株親本可以分別通過不同雜交組合獲得 D．以上兩株表現型相同的親本，基因型不相同,解析：由題干中已知的性狀顯隱性和后代表現型高稈∶矮稈＝3∶1得出親本基因型為TtTt；由抗病∶感?。?∶1得出親本的基因型為RrRr，所以兩對性狀在親本上的基因型是TtRrTtRr，所以它們兩親本基因型相同，其后代中有表現型4種，基因型9種，親本的這種基因型可以通過TTRRttrr和TTrrttRR兩種雜交組合獲得。 答案：D,8．(2012全國高考)一對毛色正常鼠交配，產下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。分析認為，鼠毛色出現異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結果(控制毛色基因的顯隱性未知，突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因)；二是隱性基因攜帶者之間交配的結果(只涉及親本常染色體上一對等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育，并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請預測結果并作出分析。,(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為________，則可推測毛色異常是________性基因突變?yōu)開_______性基因的直接結果，因為___________________。 (2)如果不同窩子代出現兩種情況，一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為________，另一種是同一窩子代全部表現為________鼠，則可推測毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結果。 命題立意：本題考查遺傳的分離定律、突變的特點以及考生邏輯分析能力。難度較大。,解析：(1)根據題干中“突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因”分析，材料中出現一只毛色異常的雄鼠，如果其與正常鼠雜交后，子代中異常鼠與正常鼠的比例為1∶1時，可推測出，毛色異常是由aa突變?yōu)锳a即隱性基因突變?yōu)轱@性基因的直接結果。(2)若毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結果，則該毛色異常鼠(基因型為aa)與正常鼠(AA或Aa)雜交后，同一窩子代全部表現為毛色正常，或異常鼠與正常鼠比例為1∶1。,答案：(1)1∶1 隱 顯 只有兩個隱性純合親本中一個親本的一個隱性基因突變?yōu)轱@性基因時，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1的結果 (2)1∶1 毛色正常,9．(2013全國高考)一對相對性狀可受多對等位基因控制，如某種植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀就受多對等位基因控制?？茖W家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系，且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學在大量種植該紫花品系時，偶然發(fā)現了1株白花植株，將其自交，后代均表現為白花。,回答下列問題： (1)假設上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8對等位基因控制，顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示，則紫花品系的基因型為____________；上述5個白花品系之一的基因型可能為_____________(寫出其中一種基因型即可)。,(2)假設該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的，還是屬于上述5個白花品系中的一個，則： ①該實驗的思路：______________________。 ②預期實驗結果和結論：________________。 解析：(1)因為花的紫色為顯性，白花為隱性，白色基因型只有一對等位基因與紫花基因型存在差異，所以紫色基因型為AABBCCDDEEFFGGHH。白花基因型為aaBBCCDDEEFFGGHH或AAbbCCDDEEFFGGHH等。,(2)若該白花植株為五種白花品系之一的基因型，則該白花植株分別與五種白花品系雜交，會出現兩種結果，與其基因型相同的個體雜交，后代還為白花，與其基因型不同的個體雜交，后代為紫花；若該白花植株為一個新等位基因突變造成，其與五種白花品系雜交，后代全為紫花，因此可用該白花植株與五種品系白花雜交看后代花的顏色來確定該白花植株是否為新等位基因突變造成的。,答案：(1)AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH (2)①用該白花植株的后代分別與5個白花品系雜交，觀察子代花色 ②在5個雜交組合中，如果子代全為紫色，說明該白花植株是新等位基因突變造成的；在5個雜交組合中，如果 4個組合的子代為紫花，1個組合的子代為白花，說明該白花植株屬于這5個白花品系之一。,