孟德尔遗传定律的拓展及解题方法知识讲解.ppt

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1、孟德尔遗传定律的拓展及解题方法【例1】科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船,应用在微重力和宇宙射线等各种因素作用下生物易发生基因突变的原理,在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体,培育出大果实“太空甜椒”。假设果实大小是一对相对性状,且由单基因控制的完全显性遗传,请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料,设计一个实验方案,以鉴别太空甜椒果实大小这一对相对性状的显隐性。一、相对性状显隐关系确定的实验设计一、相对性状显隐关系确定的实验设计参考答案：直接用纯种小果实与大果实杂交，观察后代的性状：1、如果后代全表现为小果实，则小果实为显性，大果实为隐性；2、如果后代全表

2、现为大果实或大果实与小果实的比例为11，则大果实为显性，小果实为隐性。1、判断基因在细胞质还是在细胞核？位于常染色体上还是X染色体上?对真核生物来说，既有细胞质基因，又有细胞核基因，而细胞核基因又有两个位置，分别在性（X和Y）染色体上和常染色体上，确定基因的位置是判断遗传方式的一个环节，是解答遗传题的基础。三、探究控制某性状的基因的位置三、探究控制某性状的基因的位置方法一：实验设计：隐性的雌性显性的纯合雄性，显性的纯合雌性隐性的雄性。结果预测及结论：A.若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上。正交：aaAAAa反交：AAaaAaB.若两组杂交结果不同，且子代性状表现都与相应母本性

3、状相同，则该基因位于细胞质中。正交：HLH反交：LHLC.若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别相关，则该基因位于细胞核内的性染色体上。正交：XaXaXAYXAXa、XaY反交：XAXAXaYXAXa、XAY【例9】玉米为单性花且雌雄同株，绿茎和紫茎为一对相对性状，现以纯种绿茎和纯种紫茎为材料，设计实验探究控制绿茎和紫茎这对相对性状的基因位于细胞质还是位于细胞核的染色体上，请写出实验思路，并推测预期结果及相应的结论。实验思路：将纯种绿茎和纯种紫茎玉米作为亲本，雌雄花序分别套袋，然后相互授粉进行杂交（或做一个正交、反交实验，正交：绿茎紫茎，反交：紫茎绿茎），获得F1种子，第二年分别种植两个杂

4、交组合的F1种子，然后观察并记录F1植株茎的颜色。预期结果和结论：如果两组杂交后代的性状相同，均为绿茎或紫茎，则说明控制这对相对性状的基因位于细胞核的染色体上（同时也可得出这对基因的显隐性）如果两组杂交后代的性状不同，正交后代为绿茎，反交后代为紫茎（或均和母本相同），则说明控制这对相对性状的基因位于细胞质。方法二：判断基因位于常染色体上还是X染色体上?实验设计：选多组显性的雌性显性的雄性。（使用条件:知道显隐性关系且显隐性基因的基因频率相等）结果预测及给论：A.若子代中的隐性性状只出现在雄性中，则基因位于X染色体上。XAXAXAYXAXA、XAYXAXaXAY XAXA、XAXa、XAY、Xa

5、YB.若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中，则基因位于常染色体上AAAAAA AAAaAA、AaAaAaAA、Aa、aa AaAAAA、Aa问题2：是X染色体上还是Y染色体上?解题技巧：根据题意确定杂交亲本组合；作出假设，草稿上书写简要图解，找到区别；如果只在雄性中出现，则在Y染色体上；如果性状的遗传与性别无关，则在常染色体上；如果性状的遗传与性别有关，则在X染色体上2.判断基因位于XY的同源区段还是仅位于X染色体上的实验设计(1)实验设计：隐性的纯合雌性显性的纯合雄性。(2)结果预测及结论：A.若子代中的个体全表现为显性性状，则基因位于XY的同源区段。XaXaXAYAXAXa、XaYAB

6、.若子代中雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性性状，则基因位于X染色体上。XaXaXAYXAXa、XaY3.判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段的实验设计(1)实验设计：隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的F1全表现为显性性状，XaXaXAYAXAXa、XaYAaaAAF1:Aa再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。(2)结果预测及结论：A.若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体。P :aaAAF1:Aa F1:AaAaF2:AA、Aa、aaP XaXaXAYAXAXa、XaYA F1 XAXaXaYAXAXa、XaXa XAYA XaY

7、A【例10】现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）参考答案：如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上。如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上。如果在杂交组合灰色雌蝇黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现

8、灰色，雌性全部表现黄色；在杂交组合黄色雌蝇灰色雄蝇中，子一代中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上。如果在杂交组合黄色雌蝇灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现黄色，雌性全部表现灰色；在杂交组合灰色雌蝇黄色雄蝇中，子一代中的灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上。4、当体细胞内某基因突变后，表达的性状不能遗传给子代时，如何判断突变基因在细胞质还是在细胞核？实验设计：可通过细胞工程的方法来判断 取两种细胞（正常细胞和突变后的细胞）分别进行细胞培养，再分别将正常细胞和突变后的细胞的细胞核与细胞质分离，然后将突变细胞的细胞核与正常细胞的细胞质融合形成细胞A并置入甲瓶中

9、培养，将正常细胞的细胞核与突变细胞的细胞质融合形成细胞B并置入乙瓶中培养，观察甲乙两瓶中细胞的形态是否发生变化。结果预测及结论：A.若只有甲瓶中细胞（重组细胞A）形态发生明显变化，则突变基因位于细胞核中 B.若只有乙瓶中细胞（重组细胞B)形态发生明显变化，则突变基因位于细胞质中。C.若甲、乙两瓶中细胞形态均发生明显变化，则突变基因可能同时存在于细胞核和细胞质中。D.若甲、乙两瓶中细胞形态均未发生明显变化，则突变基因的表达需突变细胞自身的核质互作。四、判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的四、判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验设计实验设计试验设计：先杂交再自交或测交，看自交或测交后代

10、是否符合基因的自由组合定律，如果符合，则说明多对基因位于不同对染色体上；如果不符合，则说明位于同一对染色体上。【例12】用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交（实验条件满足实验要求），F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。回答下列问题：（1）上述一对性状的遗传符合_定律。（2）上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律？为什么？（3）请设计一个实验方案，验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。（实验条件满足实验要求）实验方案实施步骤：_；_；_。参考答案：（1）基因的分离（2）不符合；因为玉米粒色和粒形的

11、每对相对性状的分离比均为3：1，两对性状综合考虑，如果符合自由组合规律，F1自交后代分离比应符合9：3：3：1。（3）实验步骤：纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米杂交，获得F1 取F1植株10株，与无色皱缩的玉米进行杂交 收获杂交后代种子，并统计不同表现型的数量比例 结果预测：若后代种子四种表现型比例符合1：1：1：1，则说明符合自由组合定律；若后代种子四种表现型比例不符合1：1：1：1，则说明不符合自由组合定律。对学生应强调一对性状分离为比3：1，二对性状分离比为9：3：3：1。【例13】果蝇的红眼（B）对白眼（b）是一对相对性状，基因B、b位于X染色体上。请设计一个实验，单就颜色便能鉴

12、别雏蝇的雌雄。五、根据某一性状辨别生物性别的实验设计五、根据某一性状辨别生物性别的实验设计参考答案：让白眼雌果蝇（XbXb）与红眼雄果蝇（XBY）杂交，后代中凡是红眼的都是雌果蝇，白眼的都是雄果蝇。六、育种过程的实验设计六、育种过程的实验设计生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。生物育种的技术和方法目前有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种、激素育种等。生物育种是提高农作物产量和品质的主要途径，随着生物科学研究的进展，育种的方法发展迅速，效果也越来越好，如何选择最佳的育种方法【例14】现在三个番茄品种，A品种的基因

13、型为AABBdd，B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？（3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）参考答案：（1）A与B杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成基因型为aabbdd植株；（2）4

14、年；（3）单倍体育种技术。有些性状，有些性状，其杂种其杂种F1F1的性状表现是双亲性状的性状表现是双亲性状的中间型，这称为不完全显性的中间型，这称为不完全显性。例如金鱼草的花。例如金鱼草的花色遗传。红花亲本（色遗传。红花亲本（RRRR）和白花亲本（）和白花亲本（rrrr）杂交，）杂交，F1F1（RrRr）的花色不是红色，而是粉红色。）的花色不是红色，而是粉红色。F2F2群体群体的基因型分离比为：的基因型分离比为：1RR1RR：2Rr2Rr：1rr1rr，即其中，即其中1/41/4的植株开红花，的植株开红花，1/21/2开粉红色花，开粉红色花，1/41/4的植株开白的植株开白花。因此，花。因此，

15、在不完全显性中，表现型和其基因型在不完全显性中，表现型和其基因型是一致的是一致的。一、不完全显性一、不完全显性七、孟德尔遗传定律的拓展七、孟德尔遗传定律的拓展例、例、金鱼草的红花（金鱼草的红花（A A）对白花（）对白花（a a）为不完全显）为不完全显性，红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到性，红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F F1 1，F F1 1自交自交产生产生F F2 2，F F2 2中红花个体所占的比例（中红花个体所占的比例（）A1/4 B1/2 C3/4 D1【答案答案】A A【变式训练】【变式训练】紫茉莉的红花受紫茉莉的红花受A A基因控制，白花受基因控制，白花受a a基因控制，基因控制，

16、A A、a a是一对等位基因。用开红花的紫茉莉品种与开白花的紫茉莉品是一对等位基因。用开红花的紫茉莉品种与开白花的紫茉莉品种杂交，种杂交，F F1 1全为粉红花。请回答：全为粉红花。请回答：（1 1）F F1 1自交，自交，F F2 2的表现型及比例为的表现型及比例为 。（2 2）若让）若让F F2 2中的全部红花植物和粉红花植物群体内相互授粉，中的全部红花植物和粉红花植物群体内相互授粉，则则F F3 3中出现红花植物的概率为中出现红花植物的概率为 。红花红花:粉红花粉红花:白花白花=1:2:1=1:2:14/94/9P:AAP:AA aaaaF F1 1:Aa:AaF F2 2:AA:Aa:

17、aa=1:2:1:AA:Aa:aa=1:2:12/3A2/3A1/3a1/3a2/3A2/3A1/3a1/3a配子配子配子配子4/9AA4/9AA2/9Aa2/9Aa2/9Aa2/9Aa1/9aa1/9aa（2 2）若让）若让F F2 2中的全部红花植物和粉红花植物群体内相互授粉，中的全部红花植物和粉红花植物群体内相互授粉，则则F F3 3中出现红花植物的概率为中出现红花植物的概率为 。4/94/9P:AAP:AA aaaaF F1 1:Aa:AaF F2 2:AA:Aa:aa=1:2:1:AA:Aa:aa=1:2:1【变式训练】【变式训练】紫茉莉的红花受紫茉莉的红花受A A基因控制，白花受基

18、因控制，白花受a a基因控制，基因控制，A A、a a是一对等位基因。用开红花的紫茉莉品种与开白花的紫茉莉品是一对等位基因。用开红花的紫茉莉品种与开白花的紫茉莉品种杂交，种杂交，F F1 1全为粉红花。请回答：全为粉红花。请回答：（1 1）F F1 1自交，自交，F F2 2的表现型及比例为的表现型及比例为 。红花红花:粉红花粉红花:白花白花=1:2:1=1:2:1授粉授粉个体相互授粉个体相互授粉个体自花授粉个体自花授粉（杂交）（杂交）（自交）：（自交）：1/2AA与与Aa相互授粉：相互授粉：AA与与Aa构成的群体内构成的群体内相互授粉：相互授粉：4/91/22 2、致死基因、致死基因 致死基

19、因是指当其发挥作用时导致生物体死亡的基因致死基因是指当其发挥作用时导致生物体死亡的基因。致死基因包括显性致死基因和隐性致死基因。致死基因包括显性致死基因和隐性致死基因。隐性致死基因只有在隐性纯合时才使个体死亡隐性致死基因只有在隐性纯合时才使个体死亡。比如，。比如，植物中常见的白化基因就是隐性致死基因。因为不能形成叶植物中常见的白化基因就是隐性致死基因。因为不能形成叶绿素，植物成为白化苗，很快死亡。绿素，植物成为白化苗，很快死亡。显性致死基因在杂合体状态时就可导致个体死亡显性致死基因在杂合体状态时就可导致个体死亡。如人。如人的神经胶症基因只要一份就可引起皮肤畸形生长，严重的智的神经胶症基因只要一

20、份就可引起皮肤畸形生长，严重的智力缺陷，多发性肿瘤，所以对该基因是杂合的个体在很年轻力缺陷，多发性肿瘤，所以对该基因是杂合的个体在很年轻时就会死亡。时就会死亡。致死致死个体致死个体致死雄性：雄性：配子致死配子致死雌性：雌性：雄配子：雄配子：雌配子：雌配子：例、例、（20102010全国卷全国卷2 2）已知某环境条件下某种动物的）已知某环境条件下某种动物的AAAA和和AaAa个体全部存活，个体全部存活，aaaa个体在出生前会全部死亡个体在出生前会全部死亡。现有该动物。现有该动物的一个大群体，只有的一个大群体，只有AAAA、AaAa两种基因型，其比例为两种基因型，其比例为1 1：2 2。假。假设每

21、对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎，在上述环境设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎，在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AAAA和和AaAa的比的比例是（例是（）A A1 1：1 B1 B1 1：2 C2 C2 2：1 D1 D3 3：1 1【解析解析】本题考查的是隐性致死基因的遗传问题。由已知本题考查的是隐性致死基因的遗传问题。由已知条件可知，条件可知，AAAA：aa=1aa=1：2 2，在该群体中，在该群体中，A=2/3A=2/3，a=1/3a=1/3，所以，所以后代中，后代中，AA=4/9AA=4/9，Aa=22/31/3=

22、4/9Aa=22/31/3=4/9，aaaa致死，所以理论致死，所以理论上上AAAA：Aa=1Aa=1：1 1。A A3 3、复等位基因、复等位基因 遗传学把同源染色体相同位点上存在的遗传学把同源染色体相同位点上存在的3 3个个或或3 3个以上的等位基因称为复等位基因。复等位基个以上的等位基因称为复等位基因。复等位基因在生物界广泛存在，如人类的因在生物界广泛存在，如人类的ABOABO血型遗传。血型遗传。例、例、人的人的i i、I IA A、I IB B基因可以控制血型。在一般情况下，基因型基因可以控制血型。在一般情况下，基因型iiii表现为表现为O O型血，型血，I IA A I IA A或或

23、I IA A i i为为A A型血，型血，I IB BI IB B或或I IB Bi i为为B B型血，型血，IA IBIA IB为为ABAB型血。以下有关叙述错误的是（型血。以下有关叙述错误的是（）A A子女之一为子女之一为A A型血时，双亲至少有一方一定是型血时，双亲至少有一方一定是A A型血型血 B B双亲之一为双亲之一为ABAB型血时，不能生出型血时，不能生出O O型血的孩子型血的孩子 C C子女之一为子女之一为B B型血时，双亲之一有可能为型血时，双亲之一有可能为A A型型 D D双亲之一为双亲之一为O O型血时，不能生出型血时，不能生出ABAB型血的孩子型血的孩子 A A（1 1）

24、判断显隐性）判断显隐性 判断显隐性遗传的主要依据：“无中生有为隐性，有中生无为显性”。八、人类家族系谱图中遗传病的概率的计算八、人类家族系谱图中遗传病的概率的计算 显隐性关系有时受到环境的影响，或者为其他生理因素如年龄、性显隐性关系有时受到环境的影响，或者为其他生理因素如年龄、性别、营养、健康状况等左右。别、营养、健康状况等左右。例例4 4：基因型为基因型为AAAA的牛与杂种公牛表现为有角，杂种母牛与基因型为的牛与杂种公牛表现为有角，杂种母牛与基因型为aaaa的的牛表现为无角，现有一对有角牛交配，生下一头无角牛，这头牛的性别牛表现为无角，现有一对有角牛交配，生下一头无角牛，这头牛的性别是（是（

25、）A A雄牛雄牛 B B雌牛雌牛 C C雌雄都可以雌雄都可以 D D无法确定无法确定基因型基因型AAAAAaAaaaaa雄牛表现型雄牛表现型有角有角有角有角无角无角雌牛表现型雌牛表现型有角有角无角无角无角无角B B（2 2）推测基因型）推测基因型 可根据系谱图的关系、个体的表现型，利用基因填充法与隐形纯合突破法相结合写出基因型以及比例。（3 3）相关概率的计算）相关概率的计算写出遗传图解，得到配子概率，计算相应基因型、表现型概率概率概率是统计学名词，是指随机事件出现的可能性大小。遗传概率的计算有两个基本原理：（1）乘法原理乘法原理：相互独立的事件同时或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。（

26、2）加法原理加法原理：互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。解题时，要根据题意，特别注意概率计算的正确范围。【变式训练【变式训练4 4】人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因（基因（B B、b b）控制，其中男性只有基因型为）控制，其中男性只有基因型为BBBB时才表现为非时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为秃顶，而女性只有基因型为bbbb时才表现为秃顶。控制褐色眼时才表现为秃顶。控制褐色眼（D D）和蓝色眼（）和蓝色眼（d d）的基因也位于常染色体上，其表现型不）的基因也位于常染色体上，其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。受性别影响。这两对等位基

27、因独立遗传。回答问题：回答问题：（1 1）非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能的表现）非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为型为_。（2 2）非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型）非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为为_。（3 3）一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性）一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为_或或_，这位女性的基因型为，这位女性的基因型为_ _ _ _或或_。若两人生育一个女儿，其所有可能的表。若两人生育一个女儿，其所有可能的表现型为现型为_。女儿全部非秃、儿子为秃顶或非秃顶女儿全部非秃、儿子为秃顶或非秃顶女儿全部为非秃、儿子全部为秃顶女儿全部为非秃、儿子全部为秃顶BbDdBbDdbbDd bbDd Bbdd Bbdd BBddBBdd非秃顶褐色眼、非秃顶褐色眼、秃顶褐色眼、非秃顶秃顶褐色眼、非秃顶 蓝色眼、秃顶蓝色眼蓝色眼、秃顶蓝色眼