高中生物第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验二学案新人教版必修2 1Word下载.docx

高中生物第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验二学案新人教版必修2 1Word下载.docx

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（√）

③受精时，雌雄配子的组合方式有9种。

④F2的遗传因子组成有4种，比例为9∶3∶3∶1。

1．在两对相对性状的杂交实验中，F2中纯合的黄色圆粒豌豆所占比例是多少？

F2的绿色圆粒豌豆中杂合子所占比例是多少？

提示：

1/16;

2/3。

2．在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，重组类型和亲本类型所占比例各是多少？

6/16;

10/16。

3．如果孟德尔的两对相对性状杂交实验中亲本为黄色皱粒纯合子和绿色圆粒纯合子，则所得F2中的重组类型是什么？

所占比例为多少？

重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒，所占比例分别为9/16和1/16。

[跟随名师·

解疑难]

1．两对相对性状的杂交实验分析

1/4YY（黄）　2/4Yy（黄）

1/4yy（绿）

1/4RR（圆）2/4Rr（圆）

（黄色圆粒）

（绿色圆粒）

1/4rr（皱）

1/16YYrr　2/16Yyrr

（黄色皱粒）

1/16yyrr

（绿色皱粒）

　　2.相关结论总结

F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型。

（1）

（2）

[特别提醒]　

①重组类型是指F2中与亲本性状表现不同的个体，而不是遗传因子组合形式与亲本不同的个体。

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1/16＋9/16＝10/16；

亲本类型所占比例为3/16＋3/16＝6/16。

自由组合现象的验证——测交实验

1．过程及结果

2．结论[判断]

（1）F1能产生4种比例相等的配子。

（2）F1在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子发生了分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

1．在测交实验中，子代出现4种比例相等的表现型的原因是什么？

F1是双杂合子，能产生4种数量相等的配子；

隐性纯合子只产生一种配子。

2．如何验证两对相对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律？

（1）自交法：

据F1自交是否出现4种表现型，且比例为9∶3∶3∶1判断。

（2）测交法：

据测交后代是否出现4种表现型，且比例为1∶1∶1∶1判断。

应用分离定律解决自由组合问题的思路

（1）思路：

将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。

（2）题型示例：

①配子类型及概率计算：

如AaBbCc产生的配子种类数为

Aa　Bb　Cc

↓　↓　↓

2×

2×

2＝8（种）；

又如AaBbCc产生ABC配子的概率为

1/2（A）×

1/2（B）×

1/2（C）＝1/8。

②配子间的组合方式：

如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的组合方式种数为

　　　　　AaBbCc×

AaBbCC

　　　　　　↓　　　↓

配子种类　　8种×

4种

　　　　　　　　↓

组合方式　　　　32种

③子代基因型种类及概率计算：

如AaBbCc与AaBBCc杂交后，其子代的基因型种类及概率的计算。

AaBbCc×

AaBBCc

杂交后代基因型种类数为3×

3＝18（种）；

子代中AaBBcc出现的概率＝1/2（Aa）×

1/2（BB）×

1/4（cc）＝1/16。

④子代表现型种类及概率计算：

如AaBbCc与AabbCc杂交后，其子代的表现型种类及概率的计算。

AabbCc

杂交后代表现型种类数为2×

子代中表现型A_bbcc出现的概率为

3/4（A_）×

1/2（bb）×

1/4（cc）＝3/32。

⑤据子代性状分离比推测亲本基因型：

9∶3∶3∶1⇒（3∶1）（3∶1）⇒

⇒AaBb×

AaBb

1∶1∶1∶1⇒（1∶1）（1∶1）⇒

⇒

3∶3∶1∶1⇒（3∶1）（1∶1）⇒

Aabb

自由组合定律

1．自由组合定律

2.孟德尔遗传规律的再发现[判断]

（1）表现型是指生物个体表现出来的性状，有显隐性之分。

（2）基因型是与表现型有关的基因组成，即遗传因子组成。

（3）等位基因是指控制相对性状的基因，如D和D、A与a等。

1．自由组合定律和分离定律有什么关系？

分离定律是自由组合定律的基础。

2．表现型相同的个体，基因型不一定相同，那么，当基因型相同时，表现型是否一定相同？

不一定。

表现型除受基因型决定外还受环境影响，即表现型＝基因型＋环境。

分离定律与自由组合定律的关系

（1）区别：

　　　　　规律　

项目　　　　

分离

定律

研究性状

一对

两对或两对以上

控制性状的

等位基因

F1

配子类型

及其比例

2

1∶1

22或2n

（1∶1）2或（1∶1）n

配子组合数

4

42或4n

基因型种类数

3

32或3n

基因型比

1∶2∶1

（1∶2∶1）2或

（1∶2∶1）n

表现型种类数

表现型比

3∶1

（3∶1）2或（3∶1）n

（2）联系：

①均适用于真核生物核基因的遗传。

②两个遗传定律同时发生于配子形成过程中。

③分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础。

两对相对性状杂交实验的拓展分析

[例1]　两对相对性状独立遗传的两纯合亲本杂交，F2出现的重组类型中能稳定遗传的个体约占（　　）

A．1/8　　　　　　　B．1/5

C．1/5或1/3D．1/16

[思路点拨]

⇒

[解析]　设控制两相对性状的基因分别为A、a和B、b，题干中两纯合亲本杂交的情况有两种，即AABB×

aabb或AAbb×

aaBB。

当为AABB×

aabb时，则F1为AaBb，自交后，F2为A_B_、A_bb、aaB_、aabb四种类型，其中重组类型为3/16A_bb、3/16aaB_，其中能稳定遗传的是1/16AAbb、1/16aaBB，其比例为（1/16＋1/16）÷

（3/16＋3/16）＝1/3；

当为AAbb×

aaBB时，则F1为AaBb，自交后，F2为A_B_、A_bb、aaB_、aabb四种类型，其重组类型为9/16A_B_、1/16aabb，其中能稳定遗传的是1/16AABB、1/16aabb，其比例为（1/16＋1/16）÷

（9/16＋1/16）＝1/5。

[答案]　C

易错提醒

（1）纯合亲本的杂交组合有两种类型：

双显和双隐，一显一隐和一隐一显。

若忽略第二种情况，则易误选B。

（2）概率计算要确定范围。

题目要求的是重组类型中的纯合子所占比例，范围是重组类型，而不是全部F2个体，若忽略求解范围，则易误选A。

据子代表现型推断亲本基因型

[例2]　已知玉米高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制上述性状的基因位于两对同源染色体上。

现用两个纯种的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得F1，再用F1与玉米丙杂交（如图1），结果如图2所示。

分析玉米丙的基因型为（　　）

A．DdRrB．ddRR

C．ddRrD．Ddrr

[解析]　结合孟德尔两对相对性状的遗传学实验的相关结论，利用反推和正推相结合的方法就能分析出玉米丙的基因型。

玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得F1，F1的基因型为DdRr；

再结合图2中的比例，抗病∶易感病＝3∶1和高秆∶矮秆＝1∶1，可以推知玉米丙的基因型为ddRr。

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1∶1，则这个亲本基因型为（　　）

A．AABbB．AaBb

C．AAbbD．AaBB

解析：

选A　基因型aabb的个体只能产生基因型为ab的配子，所以，要产生基因型为AaBb和Aabb的个体，还需要AB和Ab两种配子，而且其比例为1∶1，所以能产生AB和Ab基因型配子的个体的基因型只能是AABb。

两对相对性状的概率计算

[例3]　一个正常的女人与一个并指（Bb）的男人结婚，他们生了一个患白化病（aa）且手指正常的孩子（两种病都与性别无关）。

求：

（1）其再生一个孩子只出现并指的可能性是________________。

（2）只患白化病的可能性是____________。

（3）生一个既患白化病又出现并指的男孩的概率是________________。

（4）后代中只患一种病的可能性是________。

（5）后代中患病的可能性是________。

[解析]　由题意可知，患白化病且手指正常的孩子的基因型为aabb，则夫妇的基因型分别为AaBb、Aabb，孩子中出现并指概率为1/2，患白化病概率应为1/4。

（1）再生一个孩子只出现并指的可能性为：

并指概率×

不患白化病概率＝1/2×

（1－1/4）＝3/8。

（2）只患白化病的可能性为：

患白化病概率×

不出现并指的概率＝1/4×

（1－1/2）＝1/8。

（3）生一个既患白化病又出现并指的男孩的概率：

1/2×

1/4×

1/2＝1/16。

（4）后代只患一种病的可能性为：

只患白化病和只患并指的和＝1/8＋3/8＝1/2。

（5）后代中患病的可能性为：

全部概率之和－正常的概率＝1－1/2×

3/4＝5/8。

也可理解为：

只患白化病＋只患并指＋既患白化病又出现并指＝1/8＋3/8＋1/8＝5/8。

[答案]　

（1）3/8　

（2）1/8　（3）1/16　（4）1/2　（5）5/8

规律方法

两种遗传病的概率计算方法

当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，若已知患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，则各种患病情况如下表：

序号

类型

计算公式

①

不患甲病的概率

1－m

②

不患乙病的概率

1－n

③

只患甲病的概率

m（1－n）

④

只患乙病的概率

n（1－m）

⑤

同患两种病的概率

mn

⑥

只患一种病的概率

m＋n－2mn或

m（1－n）＋n（1－m）

⑦

患病概率

m＋n－mn

或1－不患病概率

⑧

不患病概率

（1－m）（1－n）

1．自由组合定律的实验验证。

2．杂交育种的实验设计。

3．生物基因型的实验探究。

典例剖析

现提供纯种的子叶黄色叶腋花和子叶绿色茎顶花的豌豆。

已知黄色和绿色这对性状受一对位于某同源染色体上的等位基因控制。

现欲利用以上两种豌豆研究有关豌豆叶腋花与茎顶花性状的遗传特点。

请设计一套杂交方案，同时研究以下两个问题：

问题一：

研究控制豌豆的叶腋花、茎顶花的基因是否一对等位基因，并作出判断。

问题二：

研究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制子叶黄色、绿色的等位基因在同一对同源染色体上，并作出判断。

（1）杂交方案：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）对问题一的推断及结论：

（3）对问题二的推断及结论：

[解析]　如果两对基因的遗传符合自由组合定律，则每对的遗传符合分离定律。

验证两对等位基因的遗传是否符合基因的自由组合定律，通常有两种方法：

F1自交法，即选择具有两对相对性状的纯合亲本杂交，再让F1自交，观察F2是否出现四种表现型且比例为9∶3∶3∶1；

F1测交法，即选择具有两对相对性状的纯合亲本杂交，再令F1和隐性纯合子测交。

后一种方法的应用不如第一种方法普遍，因为第二种方法需已知性状的显隐性。

[答案]　

（1）子叶黄色叶腋花与子叶绿色茎顶花杂交得F1，让F1自交得F2

（2）如果F2出现性状分离，且分离比例为3∶1，符合孟德尔分离定律，则控制叶腋花和茎顶花的基因是一对等位基因；

反之，则不是一对等位基因

（3）如果F2出现四种表现型，其比例为9∶3∶3∶1，说明符合基因的自由组合定律，则控制叶腋花、茎顶花这对等位基因与控制子叶黄色、绿色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

[随堂基础巩固]

1．下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述，错误的是（　　）

A．两对相对性状分别由两对遗传因子控制

B．每一对遗传因子的传递都遵循分离定律

C．F1细胞中控制两对性状的遗传因子相互融合

D．F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型

选C　孟德尔对F2中两种性状之间发生自由组合的解释是：

两对相对性状分别由两对遗传因子控制，控制两对相对性状的两对遗传因子的分离和组合是互不干扰的，其中每一对遗传因子的传递都遵循分离定律。

这样，F1产生雌雄配子各4种，数量比接近1∶1∶1∶1，配子随机结合，则F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型。

2．将基因型为Aabb的玉米花粉传给基因型为aaBb的玉米雌蕊，得到籽粒胚的基因型最多有（　　）

A．3种　　　　　　　　　　B．4种

C．6种D．9种

选B　种子的胚是由受精卵发育形成的。

Aabb与aaBb杂交，产生的胚的基因型最多有2×

2＝4（种）。

3．豌豆子叶黄色（Y）对绿色（y）为显性，种子圆粒（R）对皱粒（r）为显性。

现将黄子叶圆粒（YyRr）豌豆进行自花传粉，收获时得到绿子叶皱粒豌豆192粒。

据理论推算，在子代黄子叶圆粒豌豆中，能稳定遗传的约有（　　）

A．192粒B．384粒

C．576粒D．1728粒

选A　YyRr的豌豆自交，子代产生4种表现型，黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱＝9∶3∶3∶1。

每一种表现型中，都只有一份可稳定遗传的纯合子，所以，绿皱为一份，192粒，黄圆中也有一份——YYRR，约192粒。

4．豌豆黄色（Y）对绿色（y）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性，两个黄色圆粒豌豆品种进行杂交，得到6000粒种子均为黄色，但有1500粒为皱粒。

两个杂交亲本的基因组合可能为（　　）

A．YYRR×

YYRrB．YyRr×

C．YyRR×

YYRrD．YYRr×

选D　由题干信息可知，子代圆粒∶皱粒＝3∶1，全为黄色，由此可推知两个杂交亲本的基因组合为YYRr×

YYRr或YYRr×

YyRr。

5．等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。

让显性纯合子（AABB）和隐性纯合子（aabb）杂交得F1，再让F1测交，测交后代的表现型比例为1∶3。

如果让F1自交，则下列表现型比例中，F2不可能出现的是（　　）

A．13∶3　　　　　　　　　B．9∶4∶3

C．9∶7D．15∶1

选B　两对等位基因位于不同对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，根据正常的自由组合定律分离比，F1（AaBb）测交表现型应是四种且四种表现型比例为1∶1∶1∶1，而现在是1∶3，那么F1自交后代原本的9∶3∶3∶1应是两种表现型比例有可能是9∶7、13∶3或15∶1，故A、C、D正确，而B中的3种表现型是不可能的。

6．番茄是自花传粉植物，已知红果（R）对黄果（r）为显性，正常果形（F）对多棱果（f）为显性。

以上两对基因独立遗传。

现有红色多棱果品种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种（三个品种均为纯合子），育种专家期望获得红色正常果形的新品种，为此进行杂交。

试回答下列问题：

（1）应选用________和________作为杂交亲本。

（2）上述两亲本杂交产生的F1的基因型为______，表现型为________。

（3）在F2中表现红色正常果形植株出现的比例为________，F2中能稳定遗传的红色正常果形植株出现的比例为________。

（1）根据显隐性关系推知三个亲本的基因型分别为RRff、rrFF、rrff；

题目要求获得红色正常果形的新品种，则所用的亲代中必然含有R和F基因，所以应用红色多棱果品种和黄色正常果形品种作亲本。

（2）纯合的红色多棱果品种和纯合的黄色正常果形品种的基因型分别为RRff和rrFF，它们杂交产生的F1的基因型是RrFf，表现型为红色正常果形。

（3）F1自交得到的F2中红色正常果形植株（R_F_）占3/4×

3/4＝9/16，其中能稳定遗传的RRFF占1/4×

1/4＝1/16。

答案：

（1）红色多棱果品种　黄色正常果形品种

（2）RrFf　红色正常果形　（3）9/16　1/16

[课时跟踪检测]

（满分50分　时间25分钟）

一、选择题（每小题4分，共28分）

1．在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2。

下列表述正确的是（　　）

A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1

B．F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1∶1

C．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可能自由组合

D．产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1

选D　F1（YyRr）自交时，可产生雌、雄配子各4种，数目很多，且雄配子的数目远多于雌配子的数目。

自由组合定律是指在减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

2．金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性，高株对矮株为显性，红花对白花为不完全显性，杂合状态是粉红花。

三对性状独立遗传，如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交，在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是（　　）

A．3/32　B．3/64

C．9/32D．9/64

选C　假设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC，纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc，F1基因型是AaBbCc，自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是3/4×

3/4×

1/2＝9/32。

3．有人种了100株番茄，它们都是同一植株的后代，发现其中有37株为红果、短毛叶；

19株为红果、无毛叶；

18株为红果、长毛叶；

12株为黄果、短毛叶；

7株为黄果、长毛叶；

7株为黄果、无毛叶。

根据以上结果，下列叙述中错误的是（　　）

A．亲本产生雌、雄配子各4种

B．亲本性状为红果、长毛叶

C．子代（F1）群体中的基因型有9种

D．子代（F1）群体中的纯合子占1/4

选B　由题意可知，后代中红果∶黄果＝74∶26≈3∶1，红果对黄果为显性，短毛叶∶长毛叶∶无毛叶＝49∶26∶25≈2∶1∶1，无法确定显隐性关系，但可知其亲本为双杂合子。

由于是同一植株个体，因此亲本产生雌、雄配子各4种，子代（F1）群体中的基因型有9种，子代（F1）群体中的纯合子占1/4。

4．现有AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体，假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同，在自然状态下，子一代中能稳定遗传的个体所占比例是（　　）

A．1/2　B．1/3

C．3/8D．3/4

选C　在自然状态下，豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，所以两个品种各自只能自交，同时题目中又给出“两种基因型个体的数量相同”即1∶1，所以子一代中能稳定遗传的个体所占比例为1/2×

1/2＋1/2×

1＝3/8。

5．现有①～④四个果蝇品系（都是纯种），其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。

这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如表所示：

品系

隐性性状

均为显性

残翅

黑身

紫红眼

相应染色体

Ⅱ、Ⅲ

Ⅱ

Ⅲ

若需验证自由组合定律，可选择下列哪种交配类型（　　）

A．①×

④　B．①×

②

C．②×

③D．②×

选D　自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的基因的遗传规律，故选②×

④或③×

④。

6．已知A、a和B、b两对基因控制两对独立遗传的相对性状，则下列说法错误的是（　　）

A．AABb与aabb杂交，后代中不会出现纯合子

B．AABB与aabb杂交，所得F1再自交，F2中能够稳定遗传的个体占1/4

C．AABb的个体自交，后代中能够稳定遗传的个体占1/2

D．如果后代中表现型比例接近1∶1∶1∶1，则两亲本的基因型一定为AaBb和aabb

选D　如果后代中表现型比例接近1∶1∶1∶1，则两亲本的基因型可能为AaBb和aabb，也可能为Aabb和aaBb。

7．（2016·

全国丙卷）用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。

若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；

若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。

根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是（　　）

A．F2中白花植株都是纯合体

B．F2中红花植株的基因型有2种

C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上

D．F2中白花植株的基因类型比红花植株的多

选D　本题的切入点在“若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株