必修二第一單元第二講孟德爾的豌豆雜交實驗二第1頁/共69頁第2頁/共69頁第3頁/共69頁第4頁/共69頁1.基因自由組合定律的適用條件(1)有性生殖生物的性狀遺傳(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。第5頁/共69頁2．基因自由組合定律的實質(zhì)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(shù)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。第6頁/共69頁3．基因自由組合定律與分離定律的關(guān)系(1)兩大基本遺傳定律的區(qū)別定律項目分離定律自由組合定律研究性狀一對兩對或兩對以上控制性狀的等位基因一對兩對或兩對以上等位基因與染色體關(guān)系位于一對同源染色體上分別位于兩對或兩對以上同源染色體上細胞學基礎(chǔ)(染色體的活動)減Ⅰ后期同源染色體分離減Ⅰ后期非同源染色體自由組合第7頁/共69頁定律項目分離定律自由組合定律遺傳實質(zhì)等位基因分離非同源染色體上非等位基因之間的自由組合F1基因?qū)?shù)1n(n≥2)配子類型及其比例21∶12n數(shù)量相等第8頁/共69頁定律項目分離定律自由組合定律F2配子組合數(shù)44n基因型種類33n表現(xiàn)型種類22n表現(xiàn)型比3∶1(3∶1)nF1測交子代基因型種類22n表現(xiàn)型種類22n表現(xiàn)型比1∶1數(shù)量相等第9頁/共69頁(2)聯(lián)系①發(fā)生時間：兩定律均發(fā)生于減Ⅰ后期，是同時進行，同時發(fā)揮作用的。②相關(guān)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(chǔ)上實現(xiàn)的，即基因分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)。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。第10頁/共69頁1．(2010·濰坊質(zhì)檢)基因的自由組合定律發(fā)生于下圖中哪個過程(

)AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab雌雄配子隨機結(jié)合子代9種基因型4種表現(xiàn)型

A．①B．②

C．③D．④第11頁/共69頁解析：基因的分離定律和自由組合定律都是在個體通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時起作用，不同于性狀的自由組合，也不同于配子的自由組合。答案：A第12頁/共69頁2．基因型為AAbbCC與aaBBcc的小麥進行雜交，這三對等位基因分別位于非同源染色體上，F(xiàn)1雜種形成的配子種類數(shù)和F2的基因型種類數(shù)分別是(

)A．4和9B．4和27C．8和27D．32和81第13頁/共69頁解析：因三對等位基因位于非同源染色體上，所以符合基因的自由組合定律，按基因的自由組合定律分析，基因型為AAbbCC和aaBBcc的小麥雜交，F(xiàn)1的基因型為AaBbCc，三對基因都雜合，根據(jù)產(chǎn)生配子種類數(shù)＝2n(n代表雜合基因?qū)?shù))和F2的基因型種類數(shù)＝3n(n代表雜合基因?qū)?shù))的規(guī)律，F(xiàn)1產(chǎn)生配子種類數(shù)為8種，F(xiàn)2的基因型種類數(shù)為27種。答案：C第14頁/共69頁1.原理：由于任何一對同源染色體上的任何一對等位基因，其遺傳時總遵循分離定律，因此，可將多對等位基因的自由組合現(xiàn)象分解為若干個分離定律問題(互為獨立事件)分別分析，最后將各組情況進行組合。第15頁/共69頁2．應(yīng)用(1)有關(guān)基因自由組合的計算問題將問題分解為多個1對基因(相對性狀)的遺傳問題并按分離定律分析―→運用乘法原理組合出后代的基因型(或表現(xiàn)型)及概率。示例：第16頁/共69頁第17頁/共69頁(2)基因型與表現(xiàn)型的推斷問題用不同方法分析每對等位基因(或相對性狀)的遺傳―→

組合得出結(jié)果。常見類型：①根據(jù)后代分離比解題：后代個體的基因型(或表現(xiàn)型)

的分離比等于每對基因(或性狀)遺傳至后代的分離比的乘積；②配子組合類型遞推法：子代表現(xiàn)型分離比之和＝雌雄配子結(jié)合方式種類＝雌配子種類×雄配子種類?兩親本的基因型。第18頁/共69頁(3)按自由組合定律遺傳的兩種疾病的發(fā)病情況當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，各種患病情況的概率如表：序號類型計算公式1患甲病的概率為m則非甲病概率為1－m2患乙病的概率為n則非乙病概率為1－n3只患甲病的概率m－mn4只患乙病的概率n－mn第19頁/共69頁序號類型計算公式5同患兩種病的概率mn6只患一種病的概率m＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m)7不患病概率(1－m)(1－n)8患病概率m＋n－mn或1－不患病率第20頁/共69頁以上規(guī)律可用下圖幫助理解：

第21頁/共69頁①某個體產(chǎn)生配子的類型等于各對基因單獨形成配子種數(shù)的乘積。②任何兩種基因型(表現(xiàn)型)的親本相交，產(chǎn)生子代基因型

(表現(xiàn)型)的種數(shù)等于親本各對基因型(表現(xiàn)型)單獨相交所產(chǎn)生基因型(表現(xiàn)型)的乘積。③子代中個別基因型(表現(xiàn)型)所占比例等于該個別基因型

(表現(xiàn)型)中各對基因型(表現(xiàn)型)出現(xiàn)概率的乘積。第22頁/共69頁3．一個正常的女人與一個并指(Bb)的男人結(jié)婚，他們生了一個白化病且手指正常的孩子(兩種病都與性別無關(guān))。求：

(1)其再生一個孩子只出現(xiàn)并指的可能性是______________。

(2)只患白化病的可能性是________。

(3)生一個既白化又并指的男孩的概率是________。

(4)后代中只患一種病的可能性是________。

(5)后代中患病的可能性是________。第23頁/共69頁解析：由題意可知，男孩基因型為aabb，則夫婦的基因型分別為：AaBb、Aabb，孩子中并指概率為1/2，白化病概率應(yīng)為1/4。(1)再生一個孩子只患并指的可能性為：并指概率－并指又白化概率＝1/2－1/2×1/4＝3/8以下都用此形式。(2)只患白化病的概率為：白化病概率－白化又并指概率＝1/4－1/2×1/4＝1/8。(3)生一個兩病皆患的男孩的概率：1/2×1/4×1/2＝1/16。第24頁/共69頁答案：(1)3/8

(2)1/8

(3)1/16

(4)1/2

(5)5/8(4)只患一種?。街换及谆椭换疾⒅傅暮停?/8＋1/8＝1/2。(5)患病的可能性為：全部概率之和－正常的概率＝1－1/2×3/4＝5/8。也可理解為：只患白化＋只患并指＋既白化又并指＝1/8＋3/8＋1/8＝5/8。第25頁/共69頁第26頁/共69頁

已知A與a、B與b、C與c3對等位基因自由組合，基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個體進行雜交。下列關(guān)于雜交后代的推測，正確的是(

)A．表現(xiàn)型有8種，AaBbCc個體的比例為1/16B．表現(xiàn)型有4種，aaBbcc個體的比例為1/16C．表現(xiàn)型有8種，Aabbcc個體的比例為1/8D．表現(xiàn)型有8種，aaBbCc個體的比例為1/16第27頁/共69頁[解析]

三對基因按自由組合定律遺傳，其中每對基因的遺傳仍遵循分離定律，故Aa×Aa雜交后代表現(xiàn)型有兩種，其中aa出現(xiàn)的幾率為1/4；Bb×bb后代表現(xiàn)型有兩種，其中Bb出現(xiàn)的幾率為1/2；Cc×Cc后代表現(xiàn)型有兩種，其中Cc出現(xiàn)的幾率為1/2，所以AaBbCc×AabbCc兩個體后代表現(xiàn)型有2×2×2＝8種，aaBbCc個體的比例為1/4×1/2×1/2＝1/16。[答案]

D第28頁/共69頁

概率原理的應(yīng)用(1)乘法原理：兩個或兩個以上相對獨立的事件同時出現(xiàn)的概率等于各自概率的積。如：已知不同配子的概率求后代某種基因型的概率；已知雙親基因型求后代某種基因型或表現(xiàn)型出現(xiàn)的概率等。(2)加法原理：兩個或兩個以上互斥事件同時出現(xiàn)的概率等于各自概率的和。如已知雙親的基因型(或表現(xiàn)型)求后代某兩種(或兩種以上)基因型(或表現(xiàn)型)同時出現(xiàn)的概率等。第29頁/共69頁

已知小麥抗病對感病為顯性，無芒對有芒為顯性，兩對性狀獨立遺傳。用純合的抗病無芒與感病有芒雜交，F(xiàn)1自交，播種所有的F2，假定所有F2植株都能成活，在F2植株開花前，拔掉所有的有芒植株，并對剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收獲的種子數(shù)量相等，且F3的表現(xiàn)型符合遺傳定律。從理論上講F3中表現(xiàn)感病植株的比例為(

)A．1/8B．3/8C．1/16D．3/16第30頁/共69頁[解析]

設(shè)控制小麥抗病和感病、無芒和有芒的基因分別為A、a和B、b。由題意知：F2植株中有9/16抗病無芒(A__B__)、3/16抗病有芒(A_bb)、3/16感病無芒(aaB__)和1/16感病有芒(aabb)四種表現(xiàn)型。因?qū)2中的有芒植株在開花前進行了清除，并對剩余植株3/4抗病無芒(A__B__)、1/4感病無芒(aaB__)進行套袋自交。在抗病無芒中AAB__∶AaB__＝1∶2，故F3中感病植株比例為3/4×2/3×1/4＋1/4＝3/8。[答案]

B 第31頁/共69頁

某種野生植物有紫花和白花兩種表現(xiàn)型，已知紫花形成的生物化學途徑是：第32頁/共69頁A和a、B和b是分別位于兩對染色體上的等位基因，A對a、B對b為顯性?；蛐筒煌膬砂谆ㄖ仓觌s交，F(xiàn)1紫花∶白花＝1∶1。若將F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花∶白花＝9∶7。請回答：

(1)從紫花形成的途徑可知，紫花性狀是由________對基因控制。

(2)根據(jù)F1紫花植株自交的結(jié)果，可以推測F1紫花植株的基因型是________，其自交所得F2中，白花植株純合體的基因型是______________。第33頁/共69頁(3)推測兩親本白花植株的雜交組合(基因型)是____________或____________；用遺傳圖解表示兩親本白花植株雜交的過程(只要求寫一組)。

(4)紫花形成的生物化學途徑中，若中間產(chǎn)物是紅色(形成紅花)，那么基因型為AaBb的植株自交，子一代植株的表現(xiàn)型及比例為

。第34頁/共69頁(5)紫花中的紫色物質(zhì)是一種天然的優(yōu)質(zhì)色素，但由于B基因表達的酶較少，紫色物質(zhì)含量較低。設(shè)想通過基因工程技術(shù)，采用重組的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移一段DNA進入細胞并且整合到染色體上，以促進B基因在花瓣細胞中的表達，提高紫色物質(zhì)含量。如圖是一個已插入外源DNA片段的重組Ti質(zhì)粒載體結(jié)構(gòu)模式圖，請?zhí)畛鰳颂査窘Y(jié)構(gòu)的名稱：①

，②

，③

。第35頁/共69頁[解析]根據(jù)圖示可知，紫色可能的基因型為A

B，白色可能的基因型為其余的所有基因型，基因型不同的兩白花雜交，后代出現(xiàn)了紫色，說明A和B存在于兩個親本中，即AAbb、aaBb或Aabb、aaBB，所以后代紫花個體基因型為AaBb，AaBb自交后代中，A

B占9/16，其余占7/16；只出現(xiàn)中間產(chǎn)物的基因型特點是A

bb，占3/16。能插入外源基因的質(zhì)粒片段叫T-DNA。第36頁/共69頁[答案]

(1)兩(2)AaBb

aaBB、AAbb、aabb

(3)Aabb×aaBB

AAbb×aaBb

遺傳圖解(只要求寫一組)P：白花×白花基因型Aabb

aaBBF1∶紫花∶白花

1∶1

基因型AaBb

aaBbF2:紫花∶白花或9∶

7第37頁/共69頁P:白花×白花基因型aaBb

AAbbF1:紫花∶白花

1∶1基因型AaBb

AabbF2:紫花∶白花

9∶

7(4)紫花∶紅花∶白花＝9∶3∶4(5)①T－DNA②標記基因③復(fù)制原點第38頁/共69頁

兩對基因控制一對性狀的異常遺傳現(xiàn)象分離比某些生物的性狀由兩對等位基因控制，這兩對基因在遺傳的時候遵循自由組合定律，但是F1自交后代的表現(xiàn)型卻出現(xiàn)了很多特殊的性狀分離比如9∶3∶4,15∶1,9∶7,9∶6∶1等，分析這些比例，我們會發(fā)現(xiàn)比例中數(shù)字之和仍然為16，這也驗證了基因的自由組合定律，具體各種情況分析如下表。第39頁/共69頁F1(AaBb)自交后代比例原因分析9∶3∶3∶1正常的完全顯性9∶7A、B同時存在時表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶3∶4aa(或bb)成對存在時，表現(xiàn)為雙隱性狀，其余正常表現(xiàn)9∶6∶1存在一種顯性基因(A或B)時表現(xiàn)為另一種性狀，其余正常表現(xiàn)15∶1只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)第40頁/共69頁第41頁/共69頁本講實驗雜交(常規(guī))育種問題

(1)育種原理：通過有性雜交中基因的重新組合，把兩個或多個親本的優(yōu)良性狀組合在一起。(2)適用范圍：一般用于同種生物的不同品系間。(3)優(yōu)缺點：方法簡單，但需要較長年限的選擇才能獲得所需類型的純合子。(4)動植物雜交育種比較(以獲得基因型AAbb的個體為例)第42頁/共69頁第43頁/共69頁(2009·福建高考)某種牧草體內(nèi)形成氰的途徑為：前體物質(zhì)→產(chǎn)氰糖苷→氰?；駻控制前體物質(zhì)生成產(chǎn)氰糖苷，基因B控制產(chǎn)氰糖苷生成氰。表現(xiàn)型與基因型之間的對應(yīng)關(guān)系如下表：表現(xiàn)型有氰有產(chǎn)氰糖苷、無氰無產(chǎn)氰糖苷、無氰基因型A__B__(A和B同時存在)A__bb(A存在，B不存在)aaB__或aabb(A不存在)第44頁/共69頁(1)在有氰牧草(AABB)后代中出現(xiàn)的突變型個體(AAbb)因缺乏相應(yīng)的酶而表現(xiàn)無氰性狀，如果基因b與B的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物之間只有一個密碼子的堿基序列不同，則翻譯至mRNA的該位點時發(fā)生的變化可能是：編碼的氨基酸________，或者是

______________________。(2)與氰形成有關(guān)的二對基因自由組合。若兩個無氰的親本雜交，F(xiàn)1均表現(xiàn)為有氰，則F1與基因型為aabb的個體雜交，子代的表現(xiàn)型及比例為________。第45頁/共69頁(3)高莖與矮莖分別由基因E、e控制。親本甲(AABBEE)和親本乙(aabbee)雜交，F(xiàn)1均表現(xiàn)為有氰、高莖。假設(shè)三對等位基因自由組合，則F2中能穩(wěn)定遺傳的無氰、高莖個體占

。(4)以有氰、高莖與無氰、矮莖兩個能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本，通過雜交育種，可能無法獲得既無氰也無產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草。請以遺傳圖解簡要說明。第46頁/共69頁[解析]

分析圖表，可以得到如下流程圖：

(1)密碼子改變有三種情況，第一種情況是決定的氨基酸改變成另一種氨基酸，第二種情況是改變成不決定氨基酸的終止密碼子，第三種情況是所決定的氨基酸不變，性狀不變。第47頁/共69頁(2)由題意可知，F(xiàn)1的基因型為AaBb，兩親本基因型為AAbb和aaBB。F1與aabb雜交，后代中AaBb占1/4，能產(chǎn)氰，其余的三種基因型都不能產(chǎn)氰。(3)先分析有氰和無氰這一對相對性狀，在F2中能穩(wěn)定遺傳的無氰個體占3/16；再分析高莖和矮莖這一對相對性狀，F(xiàn)2中能穩(wěn)定遺傳的高莖占1/4，故F2中能穩(wěn)定遺傳的無氰、高莖個體占3/16×1/4＝3/64。第48頁/共69頁(4)有氰、高莖親本的基因型為AABBEE，若無氰、矮莖的基因型為AAbbee，F(xiàn)1代基因型為AABbEe。既無氰也無產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草的基因型為aaB__E__或aabbE_，通過F1代自交無法獲得這兩種基因型的個體。第49頁/共69頁[答案]

(1)(種類)不同合成終止(或翻譯終止)(2)有氰∶無氰＝1∶3(或有氰∶有產(chǎn)氰糖苷、無氰∶無產(chǎn)氰糖苷、無氰＝1∶1∶2)

(3)3/64(4)后代中沒有符合要求的aaB__E__或aabbE__的個體第50頁/共69頁第51頁/共69頁[隨堂高考]1．(2009·江蘇高考)對性腺組織細胞進行熒光標記，等位基因A、a都被標記為黃色，等位基因B、b都被標記為綠色，在熒光顯微鏡下觀察處于四分體時期的細胞。下列有關(guān)推測合理的是(

)第52頁/共69頁A．若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2個綠色熒光點B．若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4個綠色熒光點C．若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2個綠色熒光點D．若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4個綠色熒光點第53頁/共69頁解析：由題意可知：該細胞的基因組成為AaBb，經(jīng)過減數(shù)第一次分裂間期DNA復(fù)制后，該細胞的基因組成為AAaaBBbb，所以若A、a和B、b這兩對等位基因位于一對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色和4個綠色熒光點；若這兩對等位基因在兩對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色熒光點，1個四分體中出現(xiàn)4個綠色熒光點。答案：B第54頁/共69頁2．(2009·廣東理基)基因A、a和基因B、b分別位于不同對的同源染色體上，一個親本與aabb測交，子代基因型為AaBb和Aabb，分離比為1∶1，則這個親本基因型為

(

)A．AABbB．AaBbC．AAbbD．AaBB第55頁/共69頁解析：由子代AaBb∶Aabb＝1∶1，測交親本產(chǎn)生的配子為AB、Ab，則親本為AABb。

答案：A第56頁/共69頁3．(2009·上海高考)基因型為AaBBccDD的二倍體生物，可產(chǎn)生不同基因型的配子種類數(shù)是(

)A．2B．4C．8D．16解析：純合子只能產(chǎn)生一種配子，具有一對等位基因的雜合子能產(chǎn)生兩種配子，所以基因型為AaBBccDD的二倍體生物可產(chǎn)生兩種不同基因型的配子。答案：A第57頁/共69頁4．(2009·上海高考)小麥的粒色受不連鎖的兩對基因R1和r1、

R2和r2控制。R1和R2決定紅色，r1和r2決定白色，R對r不完全顯性，并有累加效應(yīng)，所以麥粒的顏色隨R的增加而逐漸加深。將紅粒(R1R1R2R2)與白粒(r1r1r2r2)雜交得F1，

F1自交得F2，則F2的表現(xiàn)型有(

)A．4種B．5種

C．9種D．10種第58頁/共69頁解析：由題意可知F1的基因型為R1r1R2r2，麥粒的顏色隨R的增加而逐漸加深，所以表現(xiàn)型與R的數(shù)目有關(guān)。F1自交產(chǎn)生F2的R數(shù)目有如下五種可能，4個R,3個R,2個R,1個R,0個R，所以F2表現(xiàn)型為5種。

答案：B第59頁/共69頁5．(2009·海南高考)填空回答下列問題：

(1)水稻雜交育種是通過品種間雜交，創(chuàng)造新變異類型而選育新品種的方法。其特點是將兩個純合親本的_______

通過雜交集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種。

(2)若這兩個雜交親本各具有期望的優(yōu)點，則雜交后，F(xiàn)1自交能產(chǎn)生多種非親本類型，其原因是F1在________形成配子過程中，位于________基本通過自由組合，或者位于

________基因通過非姐妹染色單體交換進行重新組合。第60頁/共69頁(3)假設(shè)雜交涉及到n對相對性狀，每對相對性狀各受一對等位基因控制，彼此間各自獨立遺傳。在完全顯性的情況下，從理論上講，F(xiàn)2表現(xiàn)型共有________種，其中純合基因型共有________種，雜合基因型共有________種。(4)從F2代起，一般還要進行多代自交和選擇。自交的目的是____________；選擇的作用是____________________。第61頁/共69頁解析：(1)雜交育種的過程：①根據(jù)育種目的選定親本雜交得到F1代；②F1代自交得F2，在F2中出現(xiàn)性狀分離，從中選擇所需性狀。(2)雜交育種遵循的原理是基因重組(基因的自由組合定律)。基因重組有兩種類型：一種類型是發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換；另一種類型是發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上非等位基因自由組合。第62頁/共69頁(3)具有n對獨立遺傳的相對性狀的純合親本雜交，理論上F2表現(xiàn)型有2n，基因型有3n種，其中純合基因