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(共24张PPT)
第1章　章末整合提升
一、必备知识——构建知识导图
二、关键能力——发展核心素养
(一)假说—演绎法
1.过程:观察、分析实验结果→发现问题→作出解释(提出假说)→演绎推理→实验验证→总结规律。
2.“演绎推理”——如果假说正确,则F1的遗传因子组成为Dd。将F1植株与矮茎豌豆杂交,则F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1),预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1(理论推测)。
3.“实验验证”——完成测交实验。
[例1] 某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1。回答下列问题。
(1)控制这两对相对性状的基因　　　　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
解析:(1)据题意,控制高茎和矮茎、红花和白花的两对基因独立遗传,所以控制这两对相对性状的基因遵循自由组合定律。
答案:(1)遵循
[例1] 某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1。回答下列问题。
(2)已知通过受精作用得到的各种基因型的受精卵均能正常发育。为研究子一代出现该比例的原因,有人提出两种假说。假说一:亲本产生的AB雄配子不能受精;假说二:亲本产生的AB雌配子不能受精。请利用上述实验中的植株为材料,设计测交实验分别证明两种假说是否成立。(简要写出实验方案、预期实验结果)
①支持假说一的实验方案和实验结果是 　。
解析:(2)假说提出两种可能,AB雄配子不能受精或AB雌配子不能受精,故①要用高茎红花为父本与子一代矮茎白花为母本测交证明假说一,因母本只产生ab雌配子,高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雄配子,若AB雄配子不能受精,则子一代没有高茎红花个体。
答案:(2)①以亲本高茎红花为父本与子一代矮茎白花测交,子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花=1∶1∶1(或子代未出现高茎红花)
[例1] 某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1。回答下列问题。
(2)已知通过受精作用得到的各种基因型的受精卵均能正常发育。为研究子一代出现该比例的原因,有人提出两种假说,假说一:亲本产生的AB雄配子不能受精;假说二:亲本产生的AB的雌配子不能受精。请利用上述实验中的植株为材料,设计测交实验分别证明两种假说是否成立。(简要写出实验方案、预期实验结果)
②支持假说二的实验方案和实验结果是 　。
解析:②用高茎红花为母本与子一代矮茎白花为父本测交证明假说二,因父本只产生ab雄配子,高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雌配子,若AB雌配子不能受精,则子一代没有高茎红花个体。
答案:②以亲本高茎红花为母本与子一代矮茎白花测交,子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花=1∶1∶1(或子代未出现高茎红花)
(二)自交与自由交配的区别及解题方法
1.自交:基因型相同的个体杂交。自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。
2.自由交配:群体中各种基因型的个体,均有可能相遇并产生后代。
示例:已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身,F1自由交配得到F2,将F2的黑身果蝇全部取出,让剩余灰身果蝇自由交配,求后代中灰身果蝇所占的比例。
分析:灰身为显性性状,F2中灰身的基因型为BB或Bb,分别占1/3和2/3。
解析:豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物,Aa的豌豆连续自然种植,相当于连续自交,子代中Aa的概率会越来越小;Aa的玉米连续自然种植为随机交配,子代中Aa的概率先减少后不变;Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,没有选择作用,二者子代产生配子A的概率相同;Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,由于豌豆在自然状态下只能进行自交,因此F1中AA为1/3,Aa为2/3,F1中纯合子所占比例为1/3;F2中AA为3/5,Aa为2/5,F2中纯合子所占比例为3/5,则Fn中纯合子所占比例为(2n-1)/ (2n+1)。
[例2] 自然状态下,豌豆是自花传粉,玉米是异花传粉。下列分析错误的是(　 　)
A.Aa的豌豆连续自然种植,子代中Aa的概率会越来越小
B.Aa的玉米连续自然种植,子代中Aa的概率先减少后不变
C.Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,二者子代产生配子A的概率不同
D.Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,则Fn中纯合子所占比例为(2n-1)/(2n+1)
C
[例3] 某植物的红花对白花是显性。现以一杂合红花植株为亲本,自花传粉产生F1,取出F1中红花植株,让其分别进行自交和自由交配,则后代中红花和白花植株的比例分别为(　 　)
A.5∶1和5∶3 B.5∶1和8∶1
C.8∶1和5∶3 D.5∶3和8∶1
B
解析:设杂合红花植株的基因型为Aa,自花传粉产生F1,F1的遗传因子组成有3种,分别为AA、Aa和aa,比例为1∶2∶1,F1中的红花植株为AA和Aa,其中AA占1/3,Aa占2/3,A配子为2/3,a配子为1/3。取出F1中红花植株,让其自交,则后代中红花和白花植株的比例为(1/3+2/3×3/4)∶(2/3×1/4)=5∶1;取出F1中红花植株,让其自由交配,依据配子进行计算,则后代中红花和白花植株的比例为(2/3×2/3+
2/3×1/3×2)∶(1/3×1/3)=8∶1。
(三)遗传定律中的特例
1.复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
2.从性遗传
从性遗传是指常染色体上的基因控制的性状受个体性别影响的表现。如秃顶与非秃顶为人类的一对相对性状,基因型为BB的个体无论男女均为正常,基因型为bb的个体,无论男女均为秃顶,但基因型为Bb的个体男性表现为秃顶,而女性表现为正常。此类问题仍然遵循遗传的基本规律,解答的关键是准确区分遗传因子组成和表现类型的关系。
3.配子致死
指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生一种成活的a雄配子和A、a两种雌配子,形成的后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1。
4.不完全显性
在生物性状的遗传中,如果杂合子的性状表现介于显性纯合子和隐性纯合子之间,这种表现叫作不完全显性。
[例4] 绵羊群中,若基因型为HH的绵羊表现为有角,基因型为hh的绵羊表现为无角;基因型为Hh的绵羊,母羊表现为无角、公羊表现为有角。现有一只无角公羊和一只无角母羊杂交,下列相关叙述正确的是(　 　)
A.后代小羊一定全都无角 B.后代母羊一定全都无角
C.后代公羊一定全都有角 D.后代母羊全都无角,公羊全都有角
解析:根据题意,亲本无角公羊的基因型为hh,无角母羊的基因型可能为hh,也可能为Hh。分以下两种情况讨论:①若亲本无角母羊的基因型为Hh,则Hh(无角母羊)×
hh(无角公羊)→F1:Hh(若为母羊,则无角,若为公羊,则有角)∶hh(均无角)=1∶1。②若亲本无角母羊的基因型为hh,则hh(无角母羊)×hh(无角公羊)→F1:全为hh
(均无角)。因此,无论哪一种情况,后代母羊均为无角。
B
[例5] 基因型为Aa的某植株产生的a花粉中,有2/3是致死的。则该植株自花传粉产生的子代中,AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为(　 　)
A.3∶4∶1 B.9∶6∶1
C.3∶5∶2 D.1∶2∶1
解析:由题意分析可知,雌配子的基因型及比例为1/2A、1/2a,雄配子的基因型及比例为3/4A、1/4a。因此该个体自花传粉,产生的后代中基因型为AA的比例为1/2×3/4=3/8,Aa的比例为1/2×3/4+1/2×1/4=1/2,aa的比例为1/2×1/4=1/8。因此,该植株自花传粉产生的子代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为3∶4∶1。
A
[例6] 人类常见的ABO血型遗传的血型与对应的基因型关系如表所示。下列相关说法中不正确的是(　 　)
B
血型 基因型
A IAIA、IAi
B IBIB、IBi
AB IAIB
O ii
A.决定ABO血型的基因有IA、IB、i
B.A型、B型和O型血个体都为纯合子
C.基因型为IAi和IBi的夫妇,其子代可能出现四种血型
D.利用血型检测一般不能准确地进行亲子鉴定
解析:根据表中信息可知,决定ABO血型的基因有IA、IB、i;O型血个体为纯合子,但A型和B型血个体可能为纯合子,也可能为杂合子;基因型为IAi和IBi的夫妇,其后代的基因型可能有IAi、IBi、IAIB、ii四种,对应血型分别为A型、B型、AB型、O型;利用血型检测一般只能“排除”亲子关系,不能确定是否一定有亲子关系。
三、综合应用——形成核心价值观
[例7] 一对夫妇的子代患遗传病甲的概率是a,不患遗传病甲的概率是b;患遗传病乙的概率是c,不患遗传病乙的概率是d,两病基因独立遗传。那么下列表示这对夫妇所生的孩子只患其中一种病的概率表达式正确的是(　 　)
A.ad+bc
B.1-ad-bc
C.ac+bd
D.b+d-2ac
A
解析:这对夫妇所生的孩子只患其中一种病有2种可能:只患甲病的概率为ad,只患乙病的概率为bc,所以只患其中一种病的概率为ad+bc。这对夫妇所生的孩子两病均患的概率为ac,两病均不患的概率为bd,所以只患一种病的概率为1-ac-bd。患甲病的概率是a,患乙病的概率是c,其中都包括甲、乙病均患的概率ac,所以只患一种病的概率为a+c-2ac。
解析:(1)玉米是单性花,一朵花中只含雄蕊或雌蕊,因此在杂交实验中可以省去去雄这一环节,在开花前给雌、雄花序进行套袋处理即可。
[例8] 杂种优势泛指杂种品种,即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种多数为杂合子。请回答下列问题。
(1)玉米是单性花,雌雄同株。在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以简化
　　　　　环节,在开花前给雌、雄花序进行　　　　　　处理即可。
答案:(1)去雄　套袋
解析:(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时发生了基因分离,杂合子∶纯合子=1∶1,即出现一定比例的纯合子所致。
[例8] 杂种优势泛指杂种品种,即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种多数为杂合子。请回答下列问题。
(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时基因发生了分离,使F2出现一定比例的
　　　　　　　　　所致。
答案:(2)纯合子
[例8] 杂种优势泛指杂种品种,即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种多数为杂合子。请回答下列问题。
(3)玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制,现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植,甲组自然状态受粉,乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均正常发育,第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为　　　　、　　　　。该实验的目的是　 。
解析:(3)根据题意可知,只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态受粉,进行的是随机交配,因此不管种植多少年,3种基因型的比例均为1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2,只有A1A2表现为杂种优势,因此衰退率为1/2;乙组人工控制自交授粉,第3年种植时种下的是子二代。子二代的基因型及比例为3/8A1A1、1/4A1A2、3/8A2A2,则此时乙组杂种优势衰退率为3/4。根据本实验采取的授粉方式及对实验结果的分析可知,该实验的目的是研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响。
答案:(3)1/ 2　3/ 4　研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响(共56张PPT)
第1章　遗传因子的发现
新课程标准内容 学科核心素养
阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状 1.生命观念:借助一对及两对相对性状的杂交实验,理解遗传基本规律,认识生命的延续性和发展性。
2.科学思维:运用假说—演绎法阐明基因的分离定律和自由组合定律;运用统计和概率的相关知识,解释并预测种群内某一性状的分布及变化。
3.科学探究:模拟植物或动物性状分离的杂交实验;设计实验验证基因的分离定律和自由组合定律。
4.社会责任:运用遗传规律解释生产生活中的遗传现象,解决生产生活中的实际问题。
第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时　一对相对性状的杂交实验
学习目标
1.总结豌豆适于作为遗传实验材料的原因。
2.结合花的结构说出人工异花传粉的过程及注意事项。
3.掌握相对性状、性状分离、显性性状、隐性性状、正交、反交、自交等基本概念。
4.基于对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析和解释,阐明分离定律。
问题探究·知识生成
联系实际·素养落实
问题探究·知识生成
新知探究一　豌豆用作遗传实验材料的优点
建立概念·达成素养
问题探究
活动:阅读教材P2～3及图1-1,分析回答下列问题。
问题(1):自然状态下豌豆都是纯种的原因是什么
提示:自然状态下豌豆是自花传粉,闭花受粉,没有外来花粉的干扰。
问题(2):利用豌豆进行杂交实验时,需要注意哪些关键操作
提示:去雄的时间应为花粉成熟前,即花蕾期;两次套袋处理,分别在去雄后和人工授粉后,作用都是避免外来花粉的干扰。
问题(3):豌豆的种子圆滑与绿色是否为一对相对性状 说出你的理由。
提示:不是,二者不是同一种性状的不同表现类型。
问题(4):玉米也为雌雄同株,但为单性花,利用玉米进行人工杂交时,是否需要对母本去雄 为什么
提示:不需要。因为玉米是单性花,只需在开花前对母本的雌花进行套袋,即可避免自交和外来花粉的干扰。
归纳总结
(1)人工异花传粉流程
雌雄同花的人工异花传粉的一般步骤: →套袋→ →套袋。
雌雄异花的人工传粉流程的一般步骤: →(开花时)采集花粉→人工授粉→ 。
(2)豌豆人工杂交实验
①实验过程
去雄
采集花粉并传粉
开花前套袋
套袋
②操作过程的两个关键
a.去雄的时间是花未成熟时(花蕾期),不能理解为“开花前”。
b.套袋有两次,分别为去雄后和人工授粉后,目的是避免外来花粉的干扰。
(3)豌豆用作遗传材料的优点
①雌雄同株且为两性花,自花 、 受粉。②自然状态下一般都是 。③有许多易于区分的 ;性状能够 给后代。④生长周期短;产生后代 多,便于统计。
传粉
闭花
纯种
相对性状
稳定遗传
数量
1.豌豆和玉米是遗传学研究的常用实验材料,下列有关它们共性的叙述中,错误的是(　 　)
A.豌豆和玉米均为两性植株,进行杂交实验都要去雄→套袋→授粉→套袋
B.豌豆和玉米均具有一些易于区分的相对性状,便于区分、观察
C.豌豆和玉米的生长周期短,繁殖速度快
D.豌豆和玉米产生的后代数量多,统计更准确
即时应用
A
解析:玉米是单性花植物,所以进行杂交实验时不需要去雄。
2.下列各项中,互为相对性状的是(　 )
A.猫的长毛与鼠的黑毛
B.豌豆的紫花与白花
C.牛的有角与羊的有角
D.茉莉的白花与绿叶
B
解析:相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。A和C都不属于同一种生物,因此不属于相对性状;D是同一种生物的不同性状,所以也不属于相对性状。
新知探究二　一对相对性状的杂交实验
问题探究
资料:孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验,尝试回答下列问题(遗传因子用A、a表示)。
问题(1):据图判断高茎与矮茎中显性性状是哪种,并说出判断依据。
提示:高茎为显性性状。图中纯种高茎与纯种矮茎杂交后代均为高茎,则高茎为显性性状,矮茎为隐性性状。
问题(2):图中哪个过程体现了性状分离
提示:F1自交。
问题(3):写出下列遗传符号的含义。
P: ; : ;♀: ;F1: ;F2: ;×: ; : 。
问题(4):若该实验为正交实验,则反交实验如何设计
提示:反交实验应选高茎作父本,矮茎作母本。
亲本
父本
母本
子一代
子二代
杂交
自交
归纳总结
(1)杂交实验中的几个重要概念及其关系
①显性性状:具有一对相对性状的纯种亲本杂交,F1中 的性状。
②隐性性状:具有一对相对性状的纯种亲本杂交,F1中 的性状。
③性状分离:杂种后代中 的现象。
④相互关系图解
显现出来
未显现出来
同时出现显性性状和隐性性状
(2)遗传因子类概念
①显性遗传因子:决定 的遗传因子,常用大写字母(如A)来表示。
②隐性遗传因子:决定 的遗传因子,常用小写字母(如a)来表示。
(3)个体类概念
①纯合子:遗传因子组成 的个体,也叫纯种,如DD或dd。
②杂合子:遗传因子组成 的个体,也叫杂种,如Dd。
显性性状
隐性性状
相同
不同
相对性状中显、隐性性状的两种判断方法
(设A、B为一对相对性状)
拓展
说明:自交法的依据是性状分离的结果,即若自交发生性状分离,则新出现的性状为隐性性状;若不发生性状分离,则不能判断其显隐性关系。
即时应用
B
3.在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是(　 　)
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆 ②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高茎有矮茎,数量比接近于1∶1　③圆粒豌豆自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4　④开粉花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现类型
A.②③④ B.③④
C.②③ D.③
解析:①②中亲本为高茎豌豆和矮茎豌豆,不同类型的亲本杂交,不会出现性状分离现象;③中亲本只有一种表现类型,子代中出现圆粒和皱粒两种表现类型,属于性状分离现象;④中只有一种表现类型,自交后代出现了三种类型,属于性状分离现象。
4.大豆的紫花和白花为一对相对性状。下列四组杂交实验中,能判定性状显隐性关系的是(　 　)
①紫花×紫花→紫花　②紫花×紫花→301紫花+101白花　③紫花×白花→紫花　④紫花×白花→98紫花+107白花
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和③
D
解析:性状表现相同的两个个体杂交,后代出现了性状分离,分离出的那种性状为隐性性状;两个具有相对性状的个体杂交,后代只有一种性状表现,此性状为显性性状。
新知探究三　对分离现象的解释
问题探究
资料1:如图表示高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交遗传图解。
问题(1):遗传因子在体细胞中的存在数量与在配子中的数量相同吗 原因是什么
提示:不同,遗传因子在体细胞中成对存在,在配子中单独存在,生物体在形成配子时成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的一个。
问题(2):F1自交时配子的结合方式有几种 体现了配子结合的什么特点
提示:4种。配子结合的随机性。
问题(3):F2遗传因子组成共有几种 请写出其遗传因子组成和比例。
提示:3种。DD、Dd和dd,其比例为1∶2∶1。
问题(4):F1自交产生的后代性状表现有几种 请写出其类型及比例。
提示:2种;分别为高茎和矮茎,其比例为3∶1。
资料2:在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择了子叶颜色这一对相对性状,其中豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图是孟德尔用纯合亲本杂交得到的子一代(F1)自交实验的遗传图解。
问题(5):图中Y、y两种雄配子的数目是否基本上相等 雄配子Y与雌配子Y数目是否基本上相等
提示:Y、y两种雄配子的数目基本上是相等的;但是通常雄配子要多于雌配子,所以雄配子Y要远多于雌配子Y。
问题(6):F2中纯合子和杂合子所占的比例分别是多少 F2子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是多少
提示:F2中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2。F2子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。
归纳总结
孟德尔的假说
(1)生物的性状是由 决定的。决定高茎和矮茎的遗传因子分别用D和d来表示。
(2)在体细胞中,遗传因子是 存在的。亲本纯合高茎、纯合矮茎和F1体细胞中的遗传因子组成分别为 、 和 。
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子 ,分别进入不同的配子中。F1产生的配子的遗传因子组成及比例为 。
(4)受精时,雌雄配子的结合是 的。
遗传因子
成对
DD
dd
Dd
彼此分离
D∶d=1∶1
随机
分析F2出现3∶1性状分离比需要满足的条件
(1)子一代产生两种数量相等的雄配子和两种数量相等的雌配子,且活性相同。
(2)子一代产生的雌、雄配子相互结合的机会均等。
(3)F2不同的遗传因子组合的个体的存活率相等。
(4)子代样本数目足够多。
(5)子二代中显性纯合子和杂合子性状表现相同,即完全显性遗传。
拓展
即时应用
B
5.下列是对“一对相对性状的杂交实验”中性状分离现象的各项假设性解释,其中错误的是(　 　)
A.生物性状是由遗传因子决定的
B.生物的雌雄配子数量相等,且受精时雌雄配子随机组合
C.在配子中只含有每对遗传因子中的一个
D.体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合
解析:孟德尔认为受精时,雌雄配子的结合是随机的,但没有提出雌雄配子数量相等的假设性解释。
6.用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交,得到F1全为高茎,将F1自交得F2,F2中高茎∶矮茎为3∶1。下列选项中不是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件的是(　 　)
A.F1形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,形成两种配子
B.含有不同遗传因子的配子随机结合
C.含有不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件
D.豌豆产生的精子和卵细胞数量相等
D
解析:F1形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,形成两种比例相等的配子,这是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件之一;含有不同遗传因子的配子随机结合,这是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件之一;含有不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件,保证后代的存活率,这是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件之一;豌豆产生的精子和卵细胞数量不相等,一般精子数量要多于卵细胞数量。
新知探究四　性状分离比的模拟实验
问题探究
活动:阅读教材P6“性状分离比的模拟实验”相关内容,思考下列问题。
问题(1):为什么每个小桶内的两种彩球必须相等
提示:杂合子F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
问题(2):实验中,甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个,这符合自然界的实际情况吗
提示:不符合。自然界中,一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
问题(3):为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取
提示:为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
问题(4):理论上,实验结果应是彩球组合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,但有位同学抓取4次,结果是DD∶Dd=2∶2,这是不是说明实验设计有问题
提示:不是。DD∶Dd∶dd=1∶2∶1是一个理论值,如果统计数量太少,不一定会符合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1的理论值,统计的数量越多,越接近该理论值。
归纳总结
(1)实验原理(模拟内容)
①两个小桶分别代表的是 。
②两个小桶内的彩球分别代表 。
③用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中, 的随机结合。
(2)实验过程
①在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
②摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合。
③分别从两个小桶内 抓取一个彩球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合。
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子
随机
④将抓取的彩球 ,摇匀。
⑤按步骤③和④重复做30次以上。
(3)结果与结论
①实验结果:彩球组合的类型有 三种,其数量比约为 。
②实验结论:彩球组合所代表的显隐性性状数量比为显性∶隐性≈ 。
放回原来的小桶内
DD、Dd、dd
1∶2∶1
3∶1
(1)同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等。因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的,父本(杂合子Dd)产生的D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。
(2)不同小桶内的彩球数量不必一定相等。因为对于大多数生物来说,父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。
拓展
7.关于“性状分离比的模拟实验”,下列叙述错误的是(　 　)
A.两个小桶分别代表雌、雄生殖器官
B.两个小桶中的小球分别代表雌、雄配子
C.用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合
D.每做一次模拟实验后,不需要将小球放回原来的小桶内,接着做下一次模拟实验
即时应用
D
解析:实验中两个小桶分别代表产生雌、雄配子的雌、雄生殖器官;实验中两个小桶内的两种不同颜色的彩球分别代表两种雌、雄配子;用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合;要随机抓取,且每次抓取的彩球都要放回原桶内摇匀,再进行下一次抓取,抓取的次数应足够多。
8.在性状分离比的模拟实验中,准备了如图的实验装置,棋子上分别标记D、d,代表两种配子。实验时需分别从甲、乙袋中各随机抓取一枚棋子,并记录其上的字母组合。下列分析错误的是(　 　)
A.该过程模拟了雌、雄配子的随机结合
B.甲、乙袋中棋子总数必须相等
C.甲袋中两种棋子的数量比为1∶1
D.若记录某次的字母组合为DD,则放回棋子后再次抓取,组合为DD的概率是1/4
B
解析:由于甲、乙袋中都有D、d,所以分别从甲、乙袋中各随机抓取一枚棋子,只能获得D或d中的一个,通过不同字母的随机结合,模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机组合;由于甲、乙袋中的棋子分别代表雌、雄配子,只要同一个袋中不同类型配子的数目相等即可,两袋中代表配子的棋子总数可以不相等;甲、乙袋子模拟的是雌、雄生殖器官,袋中两种棋子的比例为1∶1,表示D∶d=1∶1;若记录某次的字母组合为DD,则放回棋子后再次抓取,组合为DD的概率是1/2×1/2=1/4。
新知探究五　对分离现象解释的验证
问题探究
资料:孟德尔巧妙地设计了测交实验,并通过该实验的结果验证了他提出的假说。如图为他的测交方案及结果,请回答下列问题。
问题(1):孟德尔设计的测交实验属于假说—演绎法的哪一步 该实验的结果属于假说—演绎法的哪一步
提示:设计测交实验属于根据假说进行演绎推理。获得实验的结果证实假说属于实验验证。
问题(2):设计测交实验的思路是怎样的
提示:进行演绎推理,若假说正确,让F1与隐性亲本杂交,可预测子代表型及比值。
问题(3):测交子代的遗传因子组成是由哪个亲本决定的 原因是什么
提示:F1。F1(Dd)会产生D和d两种配子且比例是1∶1,而隐性纯合子只产生一种隐性配子。
问题(4):测交实验中,测交后代性状分离比接近1∶1,证实F1的遗传因子组成是什么
提示:Dd。
归纳总结
一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎”过程及分析
相对
显
性
性状分离
彼此
分离
随机结合
高茎
D
d
d
1:1
概念辨析
(1)纯合子和杂合子
①纯合子:也叫纯种,指遗传因子组成相同的个体,如DD或dd。
②杂合子:也叫杂种,指遗传因子组成不同的个体,如Dd。
③纯合子能稳定遗传,即纯合子自交后代不会发生性状分离;杂合子不能稳定遗传,即杂合子自交后代会发生性状分离。
拓展
(2)交配类
方式 含义 实例
杂交 一般指遗传因子组成不同的个体间交配 AA×aa,
Aa×AA
自交 遗传因子组成相同的个体间相互交配,对植物特指自花传粉 AA×AA,
aa×aa
测交 杂种子一代与隐性纯合子交配 Aa×aa
正交与
反交 正交与反交是相对而言的,若甲为母本,乙为父本的交配方式为正交,则甲为父本,乙为母本的交配方式为反交 若正交:高茎(♀)×矮茎( )
则反交:高茎
( )×矮茎(♀)
9.利用假说—演绎法,孟德尔发现了遗传定律。下列对孟尔研究过程的分析,正确的是(　 　)
A.孟德尔做出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交,预测后代产生1∶1的性状分离比
B.孟德尔假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”
C.为验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了正反交实验
D.孟德尔发现的遗传定律可以解释所有进行有性生殖的生物的遗传现象
即时应用
A
解析:在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中,假说的核心内容是F1能产生D、d两种配子,作出的“演绎”是若F1产生两种配子数量相等,则可预测F1与隐性纯合子杂交,后代会出现1∶1的性状分离比。为验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验。孟德尔的遗传定律只适用于进行有性生殖时细胞核中遗传因子的遗传,不适用于细胞质中遗传因子的遗传。
10.孟德尔探索遗传规律时运用了假说—演绎法,该方法的基本内容是在观察和分析的基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。下列相关叙述中正确的是(　 　)
A.“F2出现3∶1的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔假说的内容
B.“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容
C.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
D.“体细胞中遗传因子成对存在”属于演绎内容
C
解析:A、B项所描述的内容均是实验中存在的事实或现象,不属于假说内容。“体细胞中遗传因子成对存在”属于假说的内容,测交实验是演绎过程的实验验证。
联系实际·素养落实
[科技情境]
我国的养蚕缫丝技术历史悠久,柞蚕是生产蚕丝的昆虫之一。为研究柞蚕体色遗传规律,科研人员进行杂交实验,将纯合的柞蚕品种蓝色蚕与白色蚕进行杂交,结果如图所示。请回答相关探究问题。(遗传因子用A、a表示)
知识迁移·培养能力
探究:(1)柞蚕体色显性性状是什么 说出判断理由。
提示:蓝色。蓝色和白色亲本杂交得F1是蓝色(或F1自交出现白色)。
(2)如何判断F2中一只蓝色柞蚕的遗传因子组成
提示:让F2中该蓝色柞蚕与多只白色柞蚕进行杂交,统计后代的性状表现及比例。若后代蓝色∶白色=1∶1,则F2中该蓝色柞蚕遗传因子组成为Aa,若后代均为蓝色,则F2中该蓝色柞蚕遗传因子组成为AA。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.具有一对相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现为显性性状,子一代自交,子二代中出现性状分离,显性性状和隐性性状的分离比接近3∶1。
2.出现上述现象的解释:①生物的性状是由遗传因子决定的;②在生物的体细胞中,遗传因子成对存在;③生物体在形成配子时成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代;④受精时,雌雄配子随机结合。
3.验证上述假说的方法是进行测交实验,即将子一代和隐性纯合子杂交。
4.研究方法为假说—演绎法。
随堂反馈
1.用豌豆进行遗传实验时,下列操作错误的是(　 　)
A.杂交时,需要在花粉成熟前除去母本的雄蕊
B.自交时,雌蕊和雄蕊都无须除去
C.杂交时,需要在开花前除去母本的雌蕊
D.人工授粉后,应套袋
C
解析:豌豆为自花传粉植物,杂交时,需要在花粉成熟前除去母本的雄蕊,保留雌蕊;自交时,雌蕊a和雄蕊都不需要除去;人工授粉后,应套袋,避免外来花粉的干扰。
2.孟德尔在研究中运用了假说—演绎法,以下叙述中不属于假说内容的是
(　 　)
A.形成配子时,成对的遗传因子彼此分离
B.受精时,雌雄配子的结合是随机的
C.性状由遗传因子决定,在体细胞中遗传因子成对存在
D.F2中既有高茎又有矮茎,二者的性状分离比接近于3∶1
解析:F2中既有高茎又有矮茎,二者的性状分离比接近于3∶1,这是实验现象,不属于假说内容。
D
3.已知豌豆的红花对白花是显性。让杂合子植株自花传粉,其后代性状表现及比例为(　 　)
A.全部红花
B.红花∶白花=1∶1
C.红花∶白花=3∶1
D.白花∶红花=3∶1
解析:假设豌豆的红花和白花由遗传因子A、a控制。杂合子的遗传因子组成为Aa,表现为红花。该杂合子植株自花传粉(自交),得到后代为Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa。其中AA和Aa表现为红花,aa表现为白花,故后代性状表现及比例为红花∶白花=3∶1。
C
4.南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,F1既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2性状表现类型如图所示。下列说法正确的是(　 　)
A.由①可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定黄果是显性性状
C.F2中,黄果遗传因子组成为aa
D.P中白果的遗传因子组成是aa
解析:据题图分析,图中③过程中白果自交后代出现了白果和黄果,说明白果对黄果是显性性状,即白果是显性性状,黄果是隐性性状;由于黄果是隐性性状,因此图中所有黄果的遗传因子组成都是aa;亲本黄果与白果杂交,后代既有黄果,又有白果,因此亲本白果和子一代白果的遗传因子组成都为Aa。
C
5.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细观察图后回答下列问题。
(1)该实验的亲本中,父本是　　　　　　。
(2)操作①叫作　　　　,操作②叫作　　　 　;为了确保杂交实验成功,①的操作过程中应注意,时间上　　　　　　　　 　　　　,操作过程中　　　　　　　　,操作后　　　　　　。
解析:(1)(2)涉及植物杂交实验方法,要注意的重点是豌豆是天然的自花传粉、闭花受粉植物,必须适时用合适的方法去雄。
答案:(1)白花豌豆　 (2)去雄　传粉　要在花粉成熟之前进行　要干净、全部、彻底　要套袋
5.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细观察图后回答下列问题。
(3)红花(A)对白花(a)为显性,则杂种种子种下去后,长出的豌豆植株开的花为　　　　色。
解析:(3)中得到的后代性状仍为显性,即红色花。
答案:(3)红
5.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细观察图后回答下列问题。
(4)若P皆为纯合子,让F1进行自交,F2的性状中,红花与白花之比为　 　,F2的遗传因子组成有　　　　　　　,且比例为　　　　　　。生物体的这种现象称为　　　　　　。
解析:(4)可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。
答案:(4)3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1　性状分离(共37张PPT)
第2课时　分离定律及其应用
学习目标
1.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
2.通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析,培养归纳与演绎的科学思维,认同勇于创新、探索求真的科学精神。
3.运用分离定律解释或预测一些遗传现象。
问题探究·知识生成
联系实际·素养落实
问题探究·知识生成
新知探究一　分离定律
建立概念·达成素养
问题探究
资料:家兔的褐毛与黑毛是一对相对性状,由一对遗传因子A和a控制,现有两只黑毛兔子交配,子代中有黑毛兔和褐毛兔。
问题:亲本黑毛兔的遗传因子是什么 形成的配子有几种
提示:Aa。配子有两种即A和a。
归纳总结
(1)分离定律的内容
①在生物的体细胞中,控制同一性状的 成对存在,不相融合。
②在形成配子时,成对的遗传因子发生 ,分离后的遗传因子分别进入 中,随配子遗传给后代。
(2)分离的时间:有性生殖形成 时。
遗传因子
分离
不同的配子
配子
1.分离定律的适用范围是(　 　)
A.进行有性生殖的生物细胞核内遗传因子的遗传
B.原核生物细胞中的遗传因子的传递规律
C.细胞质的遗传因子的遗传
D.真核细胞的细胞核和细胞质遗传因子的遗传
即时应用
A
解析:分离定律只适用于进行有性生殖的生物细胞核内遗传因子的遗传。
新知探究二　分离定律的概率计算
问题探究
资料1:鼠毛色的灰色与白色为一对相对性状,某鼠家系的遗传图解如图所示,相关遗传因子用A、a表示。
问题(1):写出图中1号个体的遗传因子组成,并简述依据。
提示:Aa。由遗传图解可知,1号和2号均为灰色鼠,其子代发生性状分离,则亲本遗传因子组成均为Aa。
问题(2):4号个体与5号个体再生1只白色鼠的概率是多少 说明理由。
提示:1/4。分析遗传图解可知,4号和5号个体的遗传因子组成均为Aa,由分离定律可知:Aa×Aa→3A　∶1aa,即子代出现白色鼠(aa)的概率为1/4。
问题(3):图中7号个体为杂合子的概率是多少 (简单写出推导过程)
提示:2/3。分析遗传图解可知,4号和5号个体的遗传因子组成均为Aa,其子代为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,由于7号为显性个体,其遗传因子组成为1/3AA、2/3Aa,故其为杂合子的概率为2/3。
问题(4):若4号个体与5号个体再生1只小鼠,其为杂合子的概率是多少 (简单写出推导过程)
提示:1/2。分析遗传图解可知,4号和5号个体的遗传因子组成均为Aa,依据Aa×Aa→1/4AA、1/2Aa、1/4aa,可知4号个体与5号个体再生1只小鼠,其为杂合子的概率为1/2。
资料2:豌豆为两性花且自花传粉,自然状态均进行自交。玉米为雌雄同株异花传粉,自然状态可进行自交也可进行杂交。现有一株高茎(Dd)豌豆和一株黄粒(Ee)玉米,二者分别在自然状态下繁殖两代。
问题(5):豌豆子二代中,高茎与矮茎的分离比是多少 (写出推导过程)
提示:豌豆自然状态下均为自交,Dd个体连续自交两代,即
故子二代中高茎∶矮茎=5∶3。
问题(6):若在生长过程中,淘汰矮茎豌豆,则子二代高茎个体中杂合子所占比例是多少 (写出推导过程)
提示:连续自交两代,每代淘汰隐性个体,即
故子二代高茎个体中杂合子所占比例为2/5。
问题(7):玉米子二代中,黄粒与白粒的分离比是多少 (写出推导过程)
提示:玉米子一代中,1/4EE、2/4Ee、1/4ee;玉米自然状态为自由交配,即玉米产生的♀、 配子可以随机结合,此时可采用群体产生配子比例进行计算,即子一代所产生雌、雄配子的种类及比例均为E∶e=1∶1,则子二代中EE=
1/2×1/2=1/4、Ee=2×1/2×1/2=1/2、ee=1/2×1/2=1/4,故黄粒∶白粒=
3∶1。
归纳总结
(1)概率的计算
①利用公式计算:概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%,如杂合子Bb自交后代中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,则子代中Bb个体的概率为1/2。
②利用配子分析:个体的遗传因子组成是由雌雄配子共同决定的,依据配子的概率即可计算相应个体的概率。如Aa的个体自交,其雌雄配子均有A和a两种,且各占1/2,雌雄配子随机结合,结果如图所示。
(2)杂合子概率的两种情况(亲本的遗传因子组成均为Aa)
①若求显性性状的子代中Aa所占的比例,则显性个体遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2,得Aa的概率为2/3。
②若子代个体性状未知,则其遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,得Aa的概率为1/2。
(3)杂合子(Aa)连续自交n代的子代情况分析
说明:对于淘汰隐性个体的连续自交问题,可按照杂合子连续自交进行计算,最后去除隐性个体即可,可得纯合子所占比例为(2n-1)/(2n+1)、杂合子所占比例为2/(2n+1)。
(4)杂合子Aa连续随机交配n代,杂合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例
项目 杂合子 显性纯合子 隐性纯合子
所占比例 1/2 1/4 1/4
即时应用
2.已知一批遗传因子组成为AA和Aa的豌豆和玉米种子,其中纯合子与杂合子的比例均为2∶1,分别间行种植,则在自然状态下,豌豆和玉米子一代的显性性状纯合子与隐性性状个体的比例分别为(　 　)
A.3∶1、3∶1 B.3∶1、4∶1
C.9∶1、9∶1 D.9∶1、25∶1
解析:豌豆在自然状态下只能进行自交,亲本中AA∶Aa=2∶1,则子一代显性性状纯合子(AA)与隐性性状个体(aa)的比例为(2/3+1/3×1/4)∶(1/3×1/4)=
9∶1。玉米在自然状态下进行自由交配,亲本中AA∶Aa=2∶1,可知群体雌配子A∶a=5∶1,雄配子A∶a=5∶1,则子一代显性性状纯合子(AA)与隐性性状个体(aa)的比例为(5/6×5/6)∶(1/6×1/6)=25∶1。
D
3.某生物种群中,隐性个体的成体没有繁殖能力。一个杂合子(Aa)自交,得到子一代(F1)个体。F1个体自交,F2中有繁殖能力的个体占F2总数的(　 　)
A.8/9 B.1/9
C.5/6 D.2/3
C
解析:根据题意,F1个体中有AA、Aa和aa三种遗传因子组成,但aa的成体没有繁殖能力,F1个体自交:1/3AA自交后代不发生性状分离,而2/3Aa自交后代发生性状分离(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),因此F2中有繁殖能力的个体占F2总数的比例为1-aa=1-2/3×1/4=5/6。
新知探究三　分离定律的应用和特定条件下的遗传情况分析
问题探究
资料1:家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制,灰毛(D)对黑毛(d)为显性。
问题(1):现有一只灰毛雄鼠,想确定其是否为纯合子,请设计实验方案,预测结果并得出结论。
提示:让该雄鼠与多只黑毛雌鼠进行交配,统计后代的性状表现及比例,若后代均为灰毛,则该雄鼠为纯合子,若后代灰毛∶黑毛接近1∶1,则该雄鼠为杂合子。
问题(2):若让多只灰毛家鼠随机交配,发现每一代都出现1/3的黑毛家鼠,其余均为灰毛,试分析其原因。
提示:多只灰毛家鼠随机交配,后代的性状表现比例为灰∶黑=2∶1,推测可能是显性纯合(DD)致死。
问题(3):若灰毛雄鼠产生的配子D致死,而雌性不存在配子致死,则两只杂合灰毛家鼠杂交后代的性状表现及比例是什么
提示:雌性家鼠可以产生D、d两种类型配子且比例为1∶1,雄性家鼠只有d一种类型配子参与受精作用,故后代的性状表现及比例为灰毛∶黑毛=1∶1
问题(4):若灰毛家鼠产生的雄配子D有50%致死,则两个杂合灰毛家鼠杂交后代的性状表现及比例是什么
提示:雄配子D有50%致死,则雄性产生的雄配子D∶d=1∶2。而雌性产生的雌配子D∶d=1∶1,故后代灰毛=1/6+1/6+2/6=4/6,黑毛=2/6,故灰毛∶黑毛=2∶1(见表)。
　　　雌配子
雄配子　　　 1/2D 1/2d
1/3D 1/6DD 1/6Dd
2/3d 2/6Dd 2/6dd
资料2:绵羊的有角与无角为一对相对性状,其遗传因子组成与性状表现如表所示:
项目 HH Hh hh
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
问题(5):若一只有角母羊生了一只无角小羊,该小羊的遗传因子组成和性别分别是什么
提示:有角母羊的遗传因子组成一定是HH,则子代无角小羊中一定含H,其遗传因子组成应为Hh,性别为雌性。
问题(6):一只杂合有角公羊和一只杂合的无角母羊杂交,写出子代的性状表现和比例。
提示:双亲基因型均为Hh,则子代雄性个体中有角与无角的比例为3∶1,雌性个体中有角与无角的比例为1∶3,故子代有角∶无角为1∶1。
资料3:紫茉莉的花色有红色、粉红色和白色。红色花与白色花杂交,子代全为粉红色花,粉红色花自交,子一代中有25株开白花、25株开红花、50株开粉红色花。
问题(7):若子一代中粉红花植株自交,请写出子二代的性状表现及比例。
提示:红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1。
归纳总结
(1)纯合子与杂合子的判断
①测交法(在已确定显隐性性状的条件下)
a.方法:待测个体×隐性纯合子→子代
只有一种性状
有两种性状
不发生性状分离
发生性状分离
(2)特定条件下的遗传情况分析
①不完全显性:如遗传因子A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红花(AA、Aa)∶白(aa)=3∶1;在不完全显性时,Aa自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)=1∶2∶1。
②某些遗传因子致死导致性状分离比改变
a.隐性纯合致死:由于aa死亡,所以Aa自交后代中只有一种性状表现,遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2。
b.显性纯合致死:由于AA死亡,所以Aa自交后代中有两种性状表现,遗传因子组成及比例为Aa∶aa=2∶1。
c.配子致死:致死遗传因子在配子时期发挥作用,不能形成有活力的配子。例如,雄配子A致死,则Aa自交后代中有两种性状表现,遗传因子组成及比例为Aa∶aa=1∶1。
即时应用
4.下列各项实验中应采取的最佳交配方式分别是(　 　)
①鉴别一只白兔是否为纯合子　②鉴别一株小麦是否为纯合子　③不断提高水稻品种的纯合度 ④鉴别一对相对性状的显隐性关系
A.杂交、测交、自交、测交
B.测交、自交、自交、杂交
C.杂交、测交、自交、杂交
D.测交、测交、杂交、自交
解析:鉴别一只白兔是否为纯合子应采用测交;鉴别一株小麦是否为纯合子的最佳交配方式是自交;连续自交能提高水稻品种的纯合度;通过杂交的方法可以鉴别一对相对性状的显隐性关系。
B
5.一个杂合子(Aa)植株自交时,含有隐性配子的花粉有50%的死亡率,则自交后代遗传因子组成的比例是(　 　)
A.1∶1∶1
B.4∶4∶1
C.2∶3∶1
D.1∶2∶1
C
解析:根据题意可知,Aa植株中雌配子有1/2A、1/2a,雄配子a有50%致死,说明雄配子是1/2A、1/2×1/2a,即2/3A、1/3a,则有如表情况:
　　　　雄配子
雌配子　　　　 1/3a 2/3A
1/2a 1/6aa 2/6Aa
1/2A 1/6Aa 2/6AA
后代各种遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa=2∶3∶1。
6.人类秃顶与非秃顶由一对遗传因子控制,其遗传因子组成及性状表现关系如表所示。下列分析正确的是(　 　)
B
项目 BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A.一对非秃顶夫妇的子代一定是非秃顶
B.非秃顶男性的女儿一定非秃顶
C.非秃顶女性与秃顶男性的子代性状分离比为3∶1
D.秃顶夫妇的子代一定秃顶
解析:非秃顶男性(BB)与非秃顶女性所生孩子一定是B　,若为男孩,则可能为秃顶(Bb);非秃顶男性的女儿(B　)一定非秃顶;非秃顶女性(B　)与秃顶男性(Bb或bb)的子代性状分离比不一定是3∶1;秃顶夫妇所生孩子不一定是秃顶,如Bb与bb所生的女儿(Bb)为非秃顶。
联系实际·素养落实
[科技情境]
豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种,分别受遗传因子T和t控制。种植遗传因子组成为TT和Tt的豌豆(两者数量之比是2∶1。两种类型的豌豆繁殖率相同)得F1。
知识迁移·培养能力
探究:(1)自然状态下豌豆的传粉方式是什么
提示:自花传粉、闭花受粉。
(2)在自然状态下,F1中遗传因子组成为TT、Tt、tt的数量之比为多少
提示:亲本中的TT占2/3,Tt占1/3,豌豆在自然状态下进行自花传粉,因此自交后代中TT占2/3+(1/3)×(1/4)=9/12,Tt占(1/3)×(1/2)=2/12,tt占(1/3)×(1/4)=1/12。因此TT、Tt、tt的数量之比为9∶2∶1。
(3)在自然状态下,F1性状表现及比例是怎样的
提示:叶腋∶茎顶=11∶1。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
2.分离定律在生物的遗传中具有普遍性。
3.有性生殖的生物,一对相对性状的遗传普遍遵循分离定律,可以利用该定律对后代的性状表现进行预测。
随堂反馈
1.紫茉莉的花色由R、r控制,其中RR为红色,Rr为粉红色,rr为白色。红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交得F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述不正确的是(　 　)
A.白花个体所占比例为1/4 B.红花个体所占比例为3/4
C.杂合子所占比例为1/2
B
解析:根据题意可知,F2中遗传因子组成及比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,即白花个体所占比例为1/4;红花个体遗传因子组成为RR,故F2个体中红花个体所占比例为1/4;F1(Rr)自交产生的F2个体中杂合子(Rr)所占比例为1/2;RR和rr均为纯合子,因此纯合子所占比例为1/2。
D.纯合子所占比例为1/2
2.豌豆种群杂合子(Aa)作为亲本,连续自交,每代除去隐性个体,得到的F3中纯合子所占比例为(　 　)
A.3/4 B.9/16
C.2/5 D.7/9
解析:自花传粉,闭花受粉的豌豆杂合子,其遗传因子组成为Aa,逐代自交3次,在F3中纯合子比例为1-(1/2)3=7/8,杂合子的比例为(1/2)3=1/8。又因为F3中显性纯合子=隐性纯合子=(1/2)×(7/8)=7/16。虽然每一代都除去隐性个体,但是在计算时可以等同于第三代一同除去隐性个体,也就是在F3中AA=7/16,Aa=1/8,所以纯合子所占的比例是7/9。
D
3.家蚕幼体体色的黑色(A)与淡赤色(a)是一对相对性状。在某杂交实验中,后代有50%的幼体体色为黑色,则其亲本的遗传因子组成是(　 　)
A.Aa×aa B.AA×Aa
C.Aa×Aa D.AA×aa
解析:已知家蚕幼体体色的黑色(A)与淡赤色(a)是一对相对性状,遵循基因的分离定律。亲本Aa×aa,后代Aa∶aa=1∶1,黑色的概率为50%。
A
4.某种自花传粉植物的花色有红色、粉色和白色三种类型,由一对等位基因控制。红花植株与白花植株杂交所得F1植株均表现为粉花,F1自交产生F2。下列相关叙述错误的是(　 　)
A.亲代红花植株和白花植株均为纯合子
B.F1植株自交的过程中,对母本去雄后不需要套袋处理
C.F2中粉花植株∶白花植株≈2∶1
D.F2植株的花色有3种类型,且纯合子∶杂合子≈1∶1
解析:根据题目信息判断该植物花色的遗传为不完全显性,AA、aa和Aa分别表现红花、白花和粉花,因此亲代红花植株和白花植株均为纯合子。F2中粉花植株∶白花植株≈2∶1。F2植株的花色有3种类型,且纯合子∶杂合子≈1∶1。因为该植物是自花传粉,因此F1植株自交的过程中不用对母本去雄。
B
5.在一些性状遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,从而使性状的分离比发生变化,小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠
B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为2∶1
C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为1∶1
根据上述实验结果,回答下列问题(控制毛色的显性遗传因子用A表示,隐性遗传因子用a表示)。
(1)黄色鼠的遗传因子组成是　　　　,黑色鼠的遗传因子组成是　　　　。
(2)推测不能完成胚胎发育的合子的遗传因子组成是　　　　。
(3)写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
解析:根据B组中黄色鼠的后代出现黑色鼠可知,B组亲本黄色个体为杂合子(Aa),且黄色对黑色为显性,黑色个体都是隐性纯合子(aa)。由B组亲本黄色个体为杂合子(Aa)可知,其后代的遗传因子组成为1AA(黄色)∶2Aa
(黄色)∶1aa(黑色),推测AA个体在胚胎发育过程中死亡,则存活的黄色鼠遗传因子组成为Aa。
答案:(1)Aa　aa　(2)AA (3)如图(共43张PPT)
第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1课时　孟德尔两对相对性状的杂交实验
过程、解释和验证
学习目标
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
2.分析两对相对性状的杂交实验过程,体会假说—演绎法。
3.阐明对自由组合现象的解释和对解释的验证,并能画出遗传图解。
问题探究·知识生成
联系实际·素养落实
问题探究·知识生成
新知探究一　两对相对性状的杂交实验
建立概念·达成素养
问题探究
资料:孟德尔完成一对相对性状的豌豆杂交实验后,进行了两对相对性状的豌豆杂交实验,根据两对相对性状的豌豆杂交实验过程回答下列问题。
问题(1):F1全为黄色圆粒,说明子叶颜色中哪种性状为显性 种子形状中哪种性状为显性
提示:黄色。圆粒。
问题(2):F2有4种表现类型,其中亲本类型所占的比例为多少 重组类型所占的比例为多少
提示:10/16。6/16。
问题(3):F2中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,该比例关系说明每一对相对性状的遗传都　　　　(填“遵循”或“不遵循”)分离定律。
提示:遵循。
问题(4):孟德尔在F2中观察到了什么现象
提示:不同性状之间的自由组合,即黄色既可以与圆粒组合又可以与皱粒组合,绿色也可以与圆粒和皱粒组合。
问题(5):请推测F1产生配子时,遗传因子的行为。
提示:决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
归纳总结
(1)亲本具有两对相对性状
①粒色:黄色与绿色。
②粒形:圆粒与皱粒。
(2)F1的性状为显性
①粒色:黄色对绿色为显性。
②粒形:圆粒对皱粒为显性。
(3)F2的性状
①每对相对性状都遵循 定律,即黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。
②黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,其中黄色皱粒、绿色圆粒是不同于亲本性状的重组类型。
分离
1.用纯种黄色皱粒豌豆(YYrr)和纯种绿色圆粒豌豆(yyRR)作亲本进行杂交,
F1再进行自交,F2中与亲本性状表现相同的比例是(　 　)
A.1/2 B.1/4
C.5/8 D.3/8
即时应用
D
解析:纯种黄色皱粒豌豆(YYrr)和纯种绿色圆粒豌豆(yyRR)作亲本进行杂交,F1的遗传因子组成为YyRr,其再自交产生F2,则F2出现9∶3∶3∶1的分离比,其中黄色圆粒和绿色皱粒为重组类型,占(9+1)/16=5/8,F2中与亲本性状表现相同的比例为(3+3)/16=3/8。
2.孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验,下列能体现不同性状自由组合的是(　 　)
A.F2中有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种性状表现
B.F1全部是黄色圆粒
C.F2中出现了黄圆和绿皱2种类型
D.F2中黄圆和绿皱各占总数的3/16
A
解析:子叶颜色有两种性状,黄色与绿色,种子形状有两种性状,圆粒与皱粒。在F2中,种子形状与子叶颜色自由组合出现4种性状组合,所以A符合题意。
新知探究二　对自由组合现象的解释和验证
问题探究
活动:阅读教材P10～11,回答下列问题。
问题(1):请写出F1所产生配子的遗传因子组成及比例。
提示:YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1。
问题(2):完成下面关于F2遗传因子组成及性状表现对应关系表。
黄色圆粒(9) YYRR(1)、YYRr(　　)、
YyRR(2)、　　　
黄色皱粒(3) YYrr(1)、Yyrr(　　)
绿色圆粒(3) yyRR(1)、　　　
绿色皱粒(1) 　　　
提示:2　YyRr(4)　2　yyRr(2)　yyrr(1)
问题(3):孟德尔为了验证对自由组合现象的解释,设计了什么实验
提示:设计了测交实验,即F1(YyRr)与双隐性纯合子(yyrr)交配。
问题(4):孟德尔设计的测交实验有哪些作用
提示:测定F1产生的配子种类及比例;测定F1遗传因子的组成;判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
问题(5):测交实验中,子代出现4种比例相等的表现类型的原因是什么
提示: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。
问题(6):从测交亲本产生配子种类及比例的角度分析,为什么测交可以确定F1产生配子的种类及比例
提示:测交是让F1与隐性纯合子类型进行杂交,由于隐性纯合子产生的配子对F1个体产生的配子所决定的性状没有影响,所以测交后代出现的性状及比例与F1产生的配子种类及比例相符。
问题(7):若测交后代有两种性状,且数量之比为 1∶1,试分析F1的遗传因子组成是否唯一。
提示:隐性纯合子只产生一种配子yr,所以测交后代的性状与比例由F1决定,由于后代有两种性状且比例为1∶1,说明F1能够产生两种配子且比例为1∶1,其遗传因子组成不唯一,可以为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。
归纳总结
(1)两对相对性状的杂交实验过程及分析
9 : 3 : 3 : 1
两对
自由组合
4
随机
YyRr
yyrr
Yyrr
yyRr
1 : 1 : 1 : 1
(2)F2四种性状表现、九种遗传因子组成及在F2中占比的归纳与概括
类型 四种性状表现 九种遗传
因子组成 F2中占比
双显性 Y　R　　(9/16) YYRR 1/16
YyRR 2/16
YYRr 2/16
. .
单显性 Y　rr　(3/16) YYrr 1/16
. .
yyR　(3/16) yyRR 1/16
yyRr 2/16
双隐性 yyrr　(1/16) yyrr 1/16
YyRr
4/16
Yyrr
2/16
由表可知,九种遗传因子组成中,有 种纯合子,在F2中分别占1/16;有 种一对遗传因子纯合一对遗传因子杂合的杂合子,在F2中分别占2/16;有 种两对遗传因子均杂合的杂合子,在F2中占4/16。
四
四
一
拓展
1.F2中9∶3∶3∶1分离比成立的条件
(1)亲本必须是纯合子。
(2)两对相对性状由两对等位基因控制,且完全显性。
(3)配子全部发育良好,子代存活率相同。
(4)所有子代都应处于一致的环境中,存活率相同。
(5)子代数量足够多。
2.验证自由组合定律的方法
(1)测交法:让双杂合子与隐性纯合子杂交,若后代的性状分离比为1∶1∶1∶1,则说明遵循自由组合定律。
(2)双杂合子自交法:让双杂合子自交,若后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则说明遵循自由组合定律。
(3)花粉鉴定法:取双杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律。
即时应用
3.关于孟德尔豌豆自由组合定律的实验,下列解释正确的是(　 　)
①黄色Y对绿色y是显性,圆粒R对皱粒r是显性 ②亲代均为纯合子,F1遗传因子组成为YyRr,性状表现为黄色圆粒,F1为杂合子　③F1产生配子时,Y和y分离,R与r分离,4个遗传因子间自由组合　④F1雌雄各有4种配子,受精机会均等,因此F2有四种性状表现,比例为9∶3∶3∶1,有9种遗传因子组成
A.①②④ B.①③④
C.都对 D.只有①③
A
解析:根据子一代的性状表现可知黄色Y对绿色y是显性,圆粒R对皱粒r是显性,①正确;亲代(YYRR、yyrr),F1遗传因子组成为YyRr,性状表现为黄色圆粒,为杂合体,②正确;F1产生配子时,成对遗传因子Y和y分离,R与r分离;不成对的遗传因子Y与R、r,y与R、r自由组合,③错误;雌雄各有4种配子,受精机会均等,因此有16种结合方式。F2有4种性状表现,比例为 9∶3∶3∶1,有9种遗传因子组成,④正确。
4.已知玉米籽粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性,两对相对性状独立遗传。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1,F1自交或测交,预期结果不正确的是(　 　)
A.自交结果中黄色甜与红色非甜比例为9∶1
B.自交结果中黄色与红色比例为3∶1,非甜与甜比例为3∶1
C.测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜=1∶1∶1∶1
D.测交结果是红色与黄色比例为1∶1,甜与非甜比例为1∶1
A
解析:黄色甜和红色非甜都属于单显类型,它们的比例应为1∶1。
新知探究三　自由组合定律
问题探究
活动:阅读教材P12,思考下列问题。
问题(1):自由组合定律发生在什么时间
提示:形成配子时。
问题(2):自由组合定律中遗传因子间具有什么关系
提示:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
问题(3):具有2对相对性状的纯合亲本杂交,F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合遗传因子组成有几种 分别是什么 (不考虑正反交,涉及的遗传因子分别用A/a、B/b、表示)
提示:2种;AABB×aabb和aaBB×AAbb。
归纳总结
(1)自由组合定律的内容
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 。
②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 ,决定不同性状的遗传因子 。
互不干扰的
彼此分离
自由组合
(2)已知子代性状表现及比例倒推亲代的遗传因子组成
子代性状表现比例 亲代遗传因子组成
3∶1 Aa×Aa
1∶1 Aa×aa
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
自由组合定律的适用条件
(1)有性生殖生物的性状遗传(细胞核遗传)。
(2)两对或两对以上的遗传因子独立遗传。
拓展
即时应用
5.自由组合定律发生于图中哪个过程(　 　)
A.① B.①②
C.①②③ D.①②③④
解析:自由组合定律发生在形成配子时,即图中①过程。
A
6.已知豌豆的黄粒对绿粒为显性,受一对遗传因子Y、y控制;圆粒对皱粒为显性,受另一对遗传因子R、r控制;两对遗传因子独立遗传。现有黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交,其后代出现黄色圆粒 70株、绿色圆粒68株、黄色皱粒73株和绿色皱粒71株,则两亲本的遗传因子组成是(　 　)
A.YYrr×yyRr
B.YYrr×yyRR
C.Yyrr×yyRR
D.Yyrr×yyRr
D
解析:后代黄粒∶绿粒=(70+73)∶(68+71)≈1∶1,可推知亲本的相应遗传因子组成为黄粒 Yy×绿粒yy;同理,后代圆粒∶皱粒=(70+68)∶
(73+71)≈1∶1,可推知亲本的相应遗传因子组成为圆粒Rr×皱粒rr;结合亲本性状表现为黄色皱粒与绿色圆粒,所以亲本的遗传因子组成为 Yyrr×yyRr。
联系实际·素养落实
[生活情境]
某植物的花色由多对独立遗传的等位基因控制,每对等位基因至少都有一个显性基因时才开红花,其余开白花。某个每对基因均杂合的该植物个体自交,子代中红花∶白花=27∶37。
知识迁移·培养能力
探究:(1)请分析该植物的花色至少由几对等位基因控制。
提示:3对。每对基因均杂合的个体自交,子代中红花∶白花=27∶37,即红花个体占全部个体的比例为27÷(27+37)=27/64=(3/4)3,所以可判断该植物的花色至少由3对等位基因控制。
(2)由此我们可以得出分离定律和自由组合定律有什么联系
提示:①两定律同时进行,同时发挥作用;②分离定律是自由组合定律的基础。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.具有两对相对性状的纯合亲本杂交,子二代中出现和亲本相同的性状,也出现了重组性状。4种性状的数量分离比接近9∶3∶3∶1。
2.产生性状自由组合的原因是控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
随堂反馈
1.让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交,得F1,F1自交得F2,在F2中得到白色甜玉米80株,那么F2中性状表现为黄色甜玉米的植株应约为(　 　)
A.160株 B.240株 C.320株 D.480株
B
解析:让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交,F1的遗传因子组成为YySs,其自交所得F2的性状表现及比例为黄色非甜(Y　S　)∶黄色甜粒(Y　ss)∶白色非甜(yyS　)∶白色甜粒 (yyss)=9∶3∶3∶1。F2中白色甜玉米占1/16,性状表现为黄色甜玉米占3/16,所以F2中性状表现为黄色甜玉米的植株应约为80×3=240(株)。
2.用纯合的黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本进行杂交,F1全部表现为黄色圆粒,F1自交获得F2,从F2黄色皱粒豌豆和绿色圆粒豌豆中各取一粒,两粒豌豆都为杂合子的概率为(　 　)
A.1/9 B.2/9
C.4/9 D.1/3
C
解析:豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性,所以纯合黄色皱粒的遗传因子组成为YYrr,绿色圆粒的遗传因子组成为yyRR,这两种豌豆进行杂交,F1为黄色圆粒,遗传因子组成为YyRr。F1自交,F2后代出现4种类型,分别是黄色圆粒(1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr)、黄色皱粒(1YYrr、2Yyrr)、绿色圆粒(1yyRR、2yyRr)和绿色皱粒(1yyrr),数量比为9∶3∶3∶1。因此,黄色皱粒的遗传因子组成及比例为1/3YYrr、2/3Yyrr,绿色圆粒遗传因子组成及比例为1/3yyRR、2/3yyRr。因此它们都是杂合子的概率为2/3×2/3=4/9。
3.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
B.F1产生遗传因子组成YR的卵细胞和遗传因子组成YR的精子数量之比为1∶1
C.自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合
D.F1产生的精子中,遗传因子组成为YR和遗传因子组成为yr的比例为1∶1
解析:在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F1会产生4种、多个配子,且精子数目远远多于卵细胞数目;自由组合定律是在F1产生配子时起作用,其内容是形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合;F1(YyRr)产生的配子遗传因子组成及比例为YR∶yr∶Yr∶yR=1∶1∶1∶1,
即YR∶yr=1∶1。
D
4.如图表示孟德尔的两对相对性状的杂交实验,黄色、绿色相关遗传因子分别用Y、y表示,圆粒、皱粒相关遗传因子分别用R、r表示,图中的序号对应遗传因子组成或性状表现。下列相关叙述不正确的是( 　)
A.①产生配子时遗传因子Y、y分开,且Y、y可以与R、r随机组合
B.②中有4种遗传因子组成,其中与显性亲本相同的个体出现的概率为1/9
C.③④中纯合子和杂合子的比例为1∶2,杂合子自交后代的性状分离比为3∶1
D.利用⑤可以检测②中不同植株的遗传因子组成,且后代均会出现性状分离
D
解析:子一代产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合,所以①产生配子时遗传因子Y、y分开,且Y、y可以与R、r随机组合;②为黄色圆粒,有1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr共 4种遗传因子组成,其中与显性亲本(YYRR)相同的个体出现的概率为1/9;③④中纯合子(YYrr或yyRR)和杂合子(Yyrr或yyRr)的比例为1∶2,故杂合子自交后代的性状分离比为3∶1;②中遗传因子组成为YYRR、YYRr、YyRR、YyRr,利用⑤yyrr检测②中不同植株的遗传因子组成时,YYRR的后代不会出现性状分离。
5.豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,用自然状态下的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交得F1,现选用不同品种分别与F1进行杂交,依次得到以下结果:
品种①×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1
品种②×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1
品种③×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶0∶0
品种④×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶0∶1∶0
品种⑤×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶0∶1∶0
品种⑥×F1→全为黄圆
(1)写出以下品种的遗传因子组成:
①　　　,②　　　　,④　　　　,⑤　　　　。
解析:(1)自然状态下的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交得F1,则F1的遗传因子组成为YyRr。品种①×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1,属于测交,则品种①的遗传因子组成为yyrr;品种②×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1,属于双杂合子自交,则品种②的遗传因子组成为YyRr;品种③×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶0∶0,则品种③的遗传因子组成为YYrr;品种④×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=
1∶0∶1∶0,则品种④的遗传因子组成为yyRR;品种⑤×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶0∶1∶0,则品种⑤的遗传因子组成为YyRR;品种⑥×F1(YyRr)→全为黄圆,则品种⑥的遗传因子组成为YYRR。
答案:(1)yyrr　YyRr　yyRR　YyRR
5.豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,用自然状态下的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交得F1,现选用不同品种分别与F1进行杂交,依次得到以下结果:
品种①×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1
品种②×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1
品种③×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶0∶0
品种④×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶0∶1∶0
品种⑤×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶0∶1∶0
品种⑥×F1→全为黄圆
(2)若F1豌豆自交,则花粉的遗传因子组成有　　　种,子代遗传因子组成有　　　种,F2重组型个体中纯合子占　　　。
解析:(2)F1的遗传因子组成为YyRr,能产生4种遗传因子组成的花粉,即YR、Yr、yR、yr,子代的遗传因子组成种类数为3×3=9(种);F1自交所得F2为Y　R　∶Y　rr∶yyR　∶yyrr=9∶3∶3∶1,其中Y　rr和yyR　属于重组型,重组型的遗传因子组成及比例为2/16Yyrr、1/16YYrr、2/16yyRr、1/16yyRR,因此重组型个体中纯合子占1/3。
答案:(2)4　9　1/3
5.豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,用自然状态下的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交得F1,现选用不同品种分别与F1进行杂交,依次得到以下结果:
品种①×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1
品种②×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1
品种③×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶0∶0
品种④×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶0∶1∶0
品种⑤×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶0∶1∶0
品种⑥×F1→全为黄圆
(3)将品种③与⑤杂交,则子代中纯合子比例为　　　,若子代个体分别自交,则下一代中纯合子比例为　　　。
解析:(3)品种③的遗传因子组成为YYrr,品种⑤的遗传因子组成为YyRR。品种③与⑤杂交,子代遗传因子组成为1/2YYRr、1/2YyRr,纯合子的概率为0。若子代个体分别自交,则下一代中纯合子比例为1/2×1/2+1/2×
1/4=3/8。
答案:(3)0　3/8(共56张PPT)
第2课时　孟德尔实验方法的启示、遗传规律的再发现及其应用
学习目标
1.基于科学事实,通过归纳与概括,阐述孟德尔成功的原因。
2.说出基因型、表型和等位基因的含义。
3.基于科学事实,借助演绎推理,运用自由组合定律解决生活中的实际问题。
问题探究·知识生成
联系实际·素养落实
问题探究·知识生成
新知探究一　孟德尔实验方法的启示、孟德尔遗传规律的再发现
建立概念·达成素养
问题探究
活动:阅读教材P12～13,思考回答下列问题。
问题(1):孟德尔成功的原因有哪些
提示:正确选用豌豆作实验材料，对实验结果进行统计学分析，采用假说—演绎法,先分析一对相对性状然后再分析两对相对性状。
问题(2):D与D是否为等位基因 说出判断理由。
提示:不是,等位基因是指控制相对性状的基因,D和D均控制显性性状。
问题(3):表型相同个体的基因型是否一定相同 为什么
提示:不一定,在完全显性条件下基因型为DD、Dd的个体均表现为显性性状。
归纳总结
(1)孟德尔获得成功的原因
①正确选用 作为实验材料是成功的首要条件。
②在对生物的性状分析时,首先针对 相对性状进行研究,再对两对或多对相对性状进行研究。
③对实验结果进行 分析。
④科学地设计了实验的程序,按提出问题→ →合理 →实验验证→总结规律的科学实验程序进行。
豌豆
一对
统计学
做出假设(解释)
演绎
(2)孟德尔遗传规律的再发现
①1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文。
②1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为 ,并提出了 的概念。
a.表型:生物个体 的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
b.基因型:指与表型有关的 ,如DD、Dd、dd。
c.等位基因:指控制 的基因,如D和d。
基因
表型和基因型
表现出来
基因组成
相对性状
1.遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功,关键在于他在实验过程中选择了正确的方法。下面各项中,哪一项不是他获得成功的重要原因(　　)
A.先只针对一对相对性状的遗传规律进行研究,然后再研究多对性状的遗传规律
B.选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料
C.选择了多种植物作为实验材料,做了大量的实验
D.应用了统计学的方法对结果进行统计分析
即时应用
C
解析:选项C不是孟德尔获得成功的原因。因为无目的、无意义的大量实验只是浪费时间和精力,孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无所获,也可以说明正确选择实验材料是科学研究取得成功的重要前提。
2.下列关于表型和基因型的叙述,错误的是(　 　)
A.表型相同,基因型不一定相同
B.相同环境下,表型相同,基因型不一定相同
C.相同环境下,基因型相同,表型也相同
D.基因型相同,表型一定相同
D
解析:基因型相同,如果环境不同,表型也可能不同;相同环境下,表型相同,基因型也不一定相同,如AA与Aa都表现为显性性状;相同环境下,基因型相同,表型也相同。
新知探究二　自由组合定律的应用
问题探究
资料1:有两个纯种小麦,一为高秆(D)抗锈病(T),另一为矮秆(d)不抗锈病(t)。这两对性状独立遗传,现要培育矮秆抗锈病的新品种,过程如图。请思考下列问题。
问题(1):写出图中所示过程所表示的处理方法。
a过程为 ，b过程为 ，c过程为 。
问题(2):由图可知,在哪一代开始出现矮秆抗锈病植株 出现的新品种植株能否直接用于农业生产 为什么
提示:F2。不能,F2中的矮秆抗锈病植株中有纯合子,也有杂合子,杂合子不能用于农业生产。
问题(3):如何操作才可以获得我们需要的类型
提示:将F2中的矮秆抗锈病植株连续自交,直到后代不发生性状分离为止。
杂交
自交
连续自交及筛选
资料2:幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神疾病,这是一种隐性遗传病(以A、a表示基因),两个正常双亲生了一患此病的女儿和一个正常的儿子。请思考下列问题。
问题(4):这对夫妇、患病的女儿的基因型分别是什么
提示:这对夫妇的基因型均为Aa,患病女儿的基因型为aa。
问题(5):正常儿子携带致病基因的概率是多少
提示:2/3。
问题(6):如果这个正常儿子与一个患有该病的女性结婚,则他们生出病孩的概率是多少
提示:1/3。
归纳总结
孟德尔遗传规律的应用
(1)在杂交育种中的应用:人们有目的地将具有 的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再 出所需要的优良品种。
(2)在医学实践中的应用:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的 作出科学的推断,从而为 提供理论依据。
不同优良性状
筛选
患病概率
遗传咨询
即时应用
3.某兴趣小组用已知基因型为AAbb和aaBB(两对基因独立遗传)的某种植物进行杂交育种实验,下列关于他们实验设计思路的叙述,不合理的是(　 　)
A.要获取aabb植株,可从F1中直接选育出表型符合要求的个体
B.要获取AABB植株,可从F2中选出表型符合要求的个体连续自交
C.要获取AaBb植株,可将亲代上所结的种子直接保存进行播种
D.要获取AaBb植株,可将亲本保留起来进行年年制种
A
解析:亲本基因型为AAbb和aaBB,子代基因型为AaBb,故在F1中不能得到aabb的个体。
新知探究三　用分离定律的思想解决自由组合问题
问题探究
活动1:阅读教材中孟德尔在研究豌豆的相对性状后得出的分离定律和自由组合定律的内容，回答下列问题。
问题(1):请从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系,此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示
提示:从数学角度看,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积,由此可获得如下启示:针对两对相对性状的遗传结果,如果对每一对相对性状进行单独分析,如单独考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒≈3∶1,黄色∶绿色≈3∶1。即每对性状的遗传都遵循分离定律。这说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的“乘积”,即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。
问题(2):列表比较自由组合定律与分离定律。
项目 分离定律 自由组合定律
研究性状 一对 以上
等位基因 一对 两对或两对以上
遗传实质 分离 .
自由组合
两对或两对
等位基因
非同源染色体上的
非等位基因
F1 基因对数 1 n(n≥2)
配子类型
及其比例 2种
1∶1 4或2n种
数量相等
F2 配子组合数 4 .
基因型种类 种 32或3n
表型种类 2种 .
表型比 . 9∶3∶3∶1
或(3∶1)n
F1
测交
子代 基因型种类 2种 .
表型种类 种 22或2n
表型比 . 数量相等
42或4n
22或2n
3∶1
2
22或2n
1∶1
3
活动2:已知A与a、B与b、C与c为3对等位基因,遵循自由组合定律,现有AaBbCc与AaBBCc的两个个体进行杂交。
问题(3):求AaBbCc产生的配子种类以及AaBbCc产生ABC配子的概率。
提示:2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)=8(种);1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8。
问题(4):AaBbCc与AaBBCc杂交,求子代的基因型种类以及后代中AaBBcc出现的概率。
提示:求子代的基因型种类,可将其分解为3个分离定律。
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb);
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。
所以,后代中有3×2×3=18(种)基因型。
后代中AaBBcc出现的概率为1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16。
问题(5):AaBbCc与AabbCc杂交,求其杂交后代可能出现的表型种类数(完全显性条件下)以及后代中出现A　Bbcc的概率。
提示:可分解为3个分离定律。
Aa×Aa→后代有2种表型(3A　∶1aa);
Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb);
Cc×Cc→后代有2种表型(3C　∶1cc)。
所以,后代中有2×2×2=8(种)表型。
出现A　Bbcc的概率为3/4×1/2×1/4=3/32。
归纳总结
“拆分法”求解自由组合定律的计算问题
(1)原理:分离定律是自由组合定律的基础。
(2)思路:在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa,Bb×bb两个分离定律,然后根据题目要求的实际情况进行重组。
(3)常见题型及解题示例。
①种类问题
题型分类 解题规律 示例
配子种类数 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类为23=8(种)
配子间结合
方式 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式有4×2=8(种)
子代基因型(或表型)种类 已知基因型的双亲杂交,子代基因型(或表型)种类数等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)的乘积 AaBbCc×Aabbcc,基因型为3×2×2=12(种),表型为2×2×2=8(种)
②概率问题
题型分类 解题规律 示例
基因型(或表型)的概率 按分离定律求出相应基因型(或表型)的概率,然后利用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为1×1/2×1/2=1/4
纯合子或杂合子出现的概率 按分离定律求出每对基因纯合子的概率,乘积为纯合子出现的概率,杂合子概率=1-纯合子概率 AABbDd×AaBBdd,F1中AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2=1/8
即时应用
4.黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,两对等位基因独立遗传。若让基因型为AaBb的雌鼠与“某雄鼠”交配,子代黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=3∶3∶1∶1,则“某雄鼠”的基因型为(　 　)
A.AaBb B.aaBb
C.aaBB D.Aabb
解析:后代中黄色∶灰色=1∶1,属于测交,说明亲本的基因型为Aa和aa;后代中短尾∶长尾=3∶1,说明亲本的基因型均为Bb。因此亲本的基因型为AaBb和aaBb。
B
5.已知各对基因独立遗传,每对等位基因分别控制一对相对性状且完全显性,基因型为AabbDdEe(亲本1)与aaBbDDEe(亲本2)的个体杂交得到子代。下列相关叙述正确的是(　 　)
A.子代中有24种基因型,有16种表型
B.亲本1可以产生8种配子,如ABDE、abde等
C.子代中各性状均表现为显性的个体所占的比例是3/8
D.子代中基因型为AabbDdEe的个体所占的比例是1/16
D
解析:完全显性条件下AabbDdEe与aaBbDDEe的个体杂交,Aa与aa杂交子代表型有2种,基因型有2种;bb×Bb杂交子代表型有2种,基因型有2种;Dd×
DD杂交子代表型有1种,基因型有2种;Ee×Ee杂交子代表型有2种,基因型有3种,故子代中基因型有2×2×2×3=24(种),表型有2×2×1×2=8(种);亲本1基因型为AabbDdEe,每对基因独立遗传,产生的配子类型有2×1×
2×2=8(种),但不能产生ABDE的配子;子代中各性状均表现为显性的个体基因型为A　B　D　E　,所占的比例是1/2×1/2×1×3/4=3/16;子代中基因型为AabbDdEe的个体所占的比例是1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
新知探究四　特定条件下的特殊分离比问题
问题探究
资料1:香豌豆的花色有紫花和白花两种,由两对独立遗传的基因A、a和D、d控制,当显性基因A和D同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花;F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。
问题(1):两个纯合白花品种亲本的基因型分别是什么 F2中白花个体的基因型有几种 F2紫花中纯合子所占的比例是多少
提示:两个纯合白花品种的基因型是AAdd和aaDD。F2中白花个体的基因型有5种(分别为A　dd、aaD　、aadd)。F2紫花中纯合子占1/9。
问题(2):预测F1测交后代的表型及比例。
提示:紫花∶白花=1∶3。
问题(3):F2中白花个体中纯合子的比例是多少
提示:3/7。
资料2:某动物的羽毛绿色与黄色(A、a)、条纹和无纹(B、b)分别由两对常染色体上的两对等位基因控制,两对基因的遗传符合自由组合定律。其中一对基因显性纯合时会出现致死现象。绿色条纹与黄色无纹个体交配,F1中绿色无纹和黄色无纹个体的比例为1∶1。F1中绿色无纹个体相互交配后,F2中绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹=6∶3∶2∶1。
问题(4):这两对相对性状的显性性状分别是什么
提示:绿色和无纹。
问题(5):亲代绿色条纹与黄色无纹个体的基因型是什么
提示:Aabb、aaBB。
问题(6):由题意判断显性纯合致死是哪个基因型 判断的依据是什么 F2中致死基因型有哪些
提示:绿色AA;F2中绿色∶黄色=2∶1。F2中致死基因型有AABB、AABb、AAbb共3种。
问题(7):若含AB的精子不能参与受精作用,而不是一对基因显性纯合时出现致死。F1中绿色无纹个体相互交配后,F2四种表型及比例是什么
提示:F1中绿色无纹的基因型为AaBb,若含AB的精子不能参与受精作用,则绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹=5∶3∶3∶1,如下表。
　　雌配子
雄配子　　 1/4AB 1/4Ab 1/4aB 1/4ab
1/3Ab 1/12AABb 1/12AAbb 1/12AaBb 1/12Aabb
1/3aB 1/12AaBB 1/12AaBb 1/12aaBB 1/12aaBb
1/3ab 1/12AaBb 1/12Aabb 1/12aaBb 1/12aabb
归纳总结
(1)特定条件下异常分离比的原因分析
特定条件 自交后代
性状分离比 测交后代
性状分离比
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
即A　bb和aaB　个体的表型相同
A、B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
即A　bb、aaB　、aabb个体的表型相同
a(或b)成对存在时表现双隐性性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
即A　bb和aabb的表型相同或aaB　和aabb的表型相同
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
即A　B　、A　bb和aaB　的表型相同
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传) AABB∶(AaBB、
AABb)∶(AaBb、
aaBB、AAbb)∶
(Aabb、aaBb)∶
aabb=1∶4∶6∶
4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶
Aabb=1∶2∶1
(2)特定条件下特殊分离比题目的解题思路
①看比
看F2的表型比例,若表型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合自由组合定律。
②分析
将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为两种表型的合并结果。
③定因
根据具体比例确定出现异常分离比的原因。
④推测
根据异常分离比出现的原因,推测基因型与表型的对应关系,最后依据基因型及其比例推断子代相应表型的比例。
(3)分离比“和”小于16的特殊分离比的成因
在自然界中由于某些致死现象的存在,导致F2中有些个体不能成活,而使分离比的总和小于16。
①显性纯合致死
②隐性纯合致死
③配子致死:致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。
④合子致死:致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或使个体夭折的现象。
致死类问题解题技巧
第一步,从每对相对性状分离比角度分析,如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合致死。
第二步,从F2每种性状的基因型种类及比例分析,如BB致死:
拓展
即时应用
6.某种植物的花色由基因A、a和基因B、b控制。让紫花植株与红花植株杂交,所得F1全开紫花,F1自交,所得F2中紫花∶红花∶白花=12∶3∶1。下列叙述错误的是(　 　)
A.白花植株的基因型是aabb
B.F1的基因型与亲本紫花植株的不同
C.F2紫花植株的基因型共有6种
D.若F2中的红花植株自交,子代会出现3种花色
D
解析:根据题意可知,白花植株基因型是aabb;F1基因型是AaBb,而亲本紫花是AAbb或aaBB,基因型不同;F2紫花植株的基因型A　B　(4种)、A　bb(或aaB　)(2种),所以共6种基因型;F2中的红花植株基因型为aaBB、aaBb或AAbb、Aabb,因此自交子代只有两种表型。
7.番茄的花色和叶的宽窄分别由一对等位基因控制,且这两对基因中的某一对基因纯合时会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交,子代的表型及其比例为红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶=6∶2∶3∶1。下列有关叙述中正确的是(　 　)
A.这两对基因的遗传不符合自由组合定律
B.两对相对性状中显性性状分别是红色和宽叶
C.控制花色的基因具有隐性纯合致死效应
D.自交后代中双隐性个体所占比例为1/12
D
解析:根据题意可知,这两对相对性状中显性性状分别是红色和窄叶;根据“红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶=6∶2∶3∶1”,可知红色窄叶和红色宽叶中都有致死的基因型,由于红色窄叶中死亡占3份,而红色宽叶中死亡占1份,进而确定是控制花色的显性基因纯合致死,它们的遗传遵循自由组合定律;自交后代中纯合子只有aaBB和aabb,其中双隐性个体所占比例为1/12。
联系实际·素养落实
[科研情境]
某植物的花色有紫色和蓝色两种,为了研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了杂交实验,结果见表。(一对等位基因用A/a表示,两对等位基因用A/a、B/b表示,依此类推)
知识迁移·培养能力
杂交
组合 父本植株数目(表型) 母本植株数目(表型) F1植株数目
(表型) F2植株数目
(表型)
Ⅰ 10
(紫色) 10
(紫色) 81
(紫色) 260
(紫色) 61
(蓝色)
Ⅱ 10
(紫色) 10
(蓝色) 79
(紫色) 247
(紫色) 82
(蓝色)
探究:(1)该植物的花色至少由几对等位基因控制 简述判断的依据。
提示:2对(A/a、B/b)。杂交Ⅰ,紫色与紫色杂交,子一代都是紫色,子二代蓝色∶紫色接近3∶13,因此该植物的花色由2对等位基因(A/a、B/b)控制。
(2)将两个杂交组合中的F2紫色植株相互授粉(既能自交也能杂交),产生的后代中紫色和蓝色的比例是多少
提示:杂交Ⅰ子一代基因型是AaBb,子二代紫色植株的基因型可以表示为A　B　∶A　bb∶aabb=9∶3∶1,分解成2对等位基因,则AA∶Aa∶aa=4∶8∶1和BB∶Bb∶bb=3∶
6∶4;杂交Ⅱ子二代的紫色植株基因型是AABB∶AaBB=1∶2,二者杂交,后代都一定含有B基因,因此分析时只考虑A(a)基因即可,杂交Ⅰ子二代紫色个体产生的含有a配子的比例是1/13+8/13×1/2=5/13,杂交Ⅱ子二代紫色个体产生含有a配子的比例是1/3,后代蓝色个体的比例是aaB　=5/13×1/3=5/39,紫色的比例是1-5/39=34/39,故紫色和蓝色的比例为34∶5。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.孟德尔成功的原因:①正确选用豌豆作为实验材料是成功的首要条件;②对相对性状遗传的研究,从一对到多对;③对实验结果进行统计学分析;④运用假说—演绎法这一科学方法,并创新地验证假说。
2.相关概念:①表型是指生物个体表现出来的性状;②基因型是指与表型有关的基因组成;③等位基因是指控制相对性状的基因。
3.杂交育种是有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
4.医学实践上人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
随堂反馈
1.下列有关自由组合定律的叙述,正确的是(　 　)
A.自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的,不适用于多对相对性状的遗传
B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的
C.在形成配子时,决定不同性状的遗传因子的分离是随机的,所以称为自由组合定律
D.在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子表现为自由组合
D
解析:自由组合定律的内容为:①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。自由组合定律也适用于多对相对性状的遗传。
2.豌豆的子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。两种豌豆杂交的子一代表现为圆粒∶皱粒=3∶1,黄色∶绿色=1∶1。让子一代中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,子二代的性状分离比为(　 　)
A.2∶1∶2∶1
B.9∶3∶3∶1
C.1∶1∶1∶1
D.3∶1∶3∶1
A
解析:由子一代中圆粒∶皱粒=3∶1知,亲代的基因型组合为Rr×Rr;由子一代中黄色∶绿色=1∶1知,亲代的基因型组合为Yy×yy,故亲代的基因型组合为YyRr×yyRr。则子一代中黄色圆粒的基因型为1/3YyRR或2/3YyRr,绿色皱粒的基因型为yyrr,则F2的性状分离比每对先按分离定律分析而后组合,即F2中R　∶rr=2∶1,Yy∶yy=1∶1,综合后可得结果。
3.基因型分别为aaBbCCDd和AaBbCcdd的两种豌豆杂交,其子代中杂合子的比例为(　 　)
A.1/2 B.3/4
C.7/8 D.15/16
解析:基因型分别为aaBbCCDd和AaBbCcdd的两种豌豆杂交,可以分解成aa×Aa、Bb×Bb、CC×Cc、Dd×dd四个分离定律问题。根据自由组合定律,子代中纯合子的比例为1/2aa×1/2(BB+bb)×1/2CC×1/2dd=1/16,故杂合子的比例为1-1/16=15/16。
D
4.某种小鼠的体色受两对等位基因控制(体色遗传与性别无关),现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为黑∶灰∶白=9∶6∶1。下列叙述正确的是(　 　)
A.小鼠体色遗传遵循自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为黑∶灰∶白=2∶1∶1
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有两种基因型
A
解析:根据F2性状分离比可判断小鼠体色的遗传遵循自由组合定律;
F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶
aabb(白)=1∶1∶1∶1,即黑∶灰∶白=1∶2∶1;F2灰鼠(A　bb、aaB　)中纯合子占1/3;F2黑鼠(A　B　)有4种基因型。
5.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的遗传遵循自由组合定律。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交,得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图:
(1)两对相对性状中,显性性状分别是　　　、　　　。
解析:(1)由于纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙),所以毛颖、抗锈病为显性性状,光颖、感锈病为隐性性状。
答案:(1)毛颖　抗锈病(两空可互换)
5.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的遗传遵循自由组合定律。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交,得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图:
(2)亲本甲、乙的基因型分别是　　　 　　、　　　 　;丁的基因型是　　　　。
解析:(2)甲、乙为纯种,基因型分别为DDrr、ddRR,所以F1的基因型为DdRr,与丁杂交后,F2中抗锈病与感锈病之比为3∶1,毛颖与光颖之比为1∶1,所以丁的基因型为ddRr。
答案:(2)DDrr　ddRR　ddRr
5.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的遗传遵循自由组合定律。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交,得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图:
(3)F1形成的配子有　　　　种,产生这几种配子的原因是F1在形成配子的过程中　 　。
解析:(3)由于F1的基因型为DdRr且遵循自由组合定律,因此可以形成4种配子。
答案:(3)4　决定同一性状的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由
组合
5.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的遗传遵循自由组合定律。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交,得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图:
(4)F2中基因型为ddRR的个体所占的比例为　　　,光颖抗锈病植株所占的比例是　　　。
解析:(4)F1(DdRr)×丁(ddRr)产生的F2中,ddRR的个体占1/2×1/4=1/8,光颖抗锈病植株(ddR　)占1/2×3/4=3/8。
答案:(4)1/8　3/8
5.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的遗传遵循自由组合定律。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交,得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图:
(5)F2中表型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的比例是　　　　。
解析:(5)F2中,与甲(DDrr)表型相同的个体占1/2×1/4=1/8,与乙(ddRR)表型相同的个体占1/2×3/4=3/8,所以F2中表型不同于双亲的个体占1/2。
答案:(5)1/2第1章　章末整合提升
一、必备知识——构建知识导图
二、关键能力——发展核心素养
(一)假说—演绎法
1.过程:观察、分析实验结果→发现问题→作出解释(提出假说)→演绎推理→实验验证→总结规律。
2.“演绎推理”——如果假说正确,则F1的遗传因子组成为Dd。将F1植株与矮茎豌豆杂交,则F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1),预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1(理论推测)。
3.“实验验证”——完成测交实验。
[例1] 某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1。回答下列问题。
(1)控制这两对相对性状的基因　　　　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)已知通过受精作用得到的各种基因型的受精卵均能正常发育。为研究子一代出现该比例的原因,有人提出两种假说。假说一:亲本产生的AB雄配子不能受精;假说二:亲本产生的AB雌配子不能受精。请利用上述实验中的植株为材料,设计测交实验分别证明两种假说是否成立。(简要写出实验方案、预期实验结果)
①支持假说一的实验方案和实验结果是 　。
②支持假说二的实验方案和实验结果是 　。
解析:(1)据题意,控制高茎和矮茎、红花和白花的两对基因独立遗传,所以控制这两对相对性状的基因遵循自由组合定律。
(2)假说提出两种可能,AB雄配子不能受精或AB雌配子不能受精,故①要用高茎红花为父本与子一代矮茎白花为母本测交证明假说一,因母本只产生ab雌配子,高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雄配子,若AB雄配子不能受精,则子一代没有高茎红花个体。②用高茎红花为母本与子一代矮茎白花为父本测交证明假说二,因父本只产生ab雄配子,高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雌配子,若AB雌配子不能受精,则子一代没有高茎红花个体。
答案:(1)遵循　(2)①以亲本高茎红花为父本与子一代矮茎白花测交,子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花=1∶1∶1(或子代未出现高茎红花)
②以亲本高茎红花为母本与子一代矮茎白花测交,子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花=1∶1∶1(或子代未出现高茎红花)
(二)自交与自由交配的区别及解题方法
1.自交:基因型相同的个体杂交。自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。
2.自由交配:群体中各种基因型的个体,均有可能相遇并产生后代。
示例:已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身,F1自由交配得到F2,将F2的黑身果蝇全部取出,让剩余灰身果蝇自由交配,求后代中灰身果蝇所占的比例。
分析:灰身为显性性状,F2中灰身的基因型为BB或Bb,分别占1/3和2/3。
方法一:F2中灰身果蝇自由交配有四种组合方式。
1/3BB×♀1/3BB→1/9BB灰身
1/3BB×♀2/3Bb→2/9B　灰身
2/3Bb×♀1/3BB→2/9B　灰身
2/3Bb×♀2/3Bb→3/9B　灰身+1/9bb黑身
因此后代中灰身果蝇比例为1/9+2/9+2/9+3/9=8/9。
方法二:F2中只有Bb×Bb后代才出现bb(黑身)果蝇,故黑身果蝇所占比例为2/3Bb×2/3Bb=2/3×2/3×1/4=1/9,则灰身果蝇所占比例为1-1/9=8/9。
方法三:F2灰身果蝇中1/3BB、2/3Bb,F2果蝇群体中雌配子B∶b=2∶1,雄配子B∶b=2∶1,则自由交配后黑身果蝇(bb)的比例为1/3×1/3=1/9,灰身果蝇的比例为1-1/9=8/9。
[例2] 自然状态下,豌豆是自花传粉,玉米是异花传粉。下列分析错误的是(　C　)
A.Aa的豌豆连续自然种植,子代中Aa的概率会越来越小
B.Aa的玉米连续自然种植,子代中Aa的概率先减少后不变
C.Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,二者子代产生配子A的概率不同
D.Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,则Fn中纯合子所占比例为(2n-1)/(2n+1)
解析:豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物,Aa的豌豆连续自然种植,相当于连续自交,子代中Aa的概率会越来越小;Aa的玉米连续自然种植为随机交配,子代中Aa的概率先减少后不变;Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,没有选择作用,二者子代产生配子A的概率相同;Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,由于豌豆在自然状态下只能进行自交,因此F1中AA为1/3,Aa为2/3,F1中纯合子所占比例为1/3;F2中AA为3/5,Aa为2/5,F2中纯合子所占比例为3/5,则Fn中纯合子所占比例为(2n-1)/ (2n+1)。
[例3] 某植物的红花对白花是显性。现以一杂合红花植株为亲本,自花传粉产生F1,取出F1中红花植株,让其分别进行自交和自由交配,则后代中红花和白花植株的比例分别为(　B　)
A.5∶1和5∶3 B.5∶1和8∶1
C.8∶1和5∶3 D.5∶3和8∶1
解析:设杂合红花植株的基因型为Aa,自花传粉产生F1,F1的遗传因子组成有3种,分别为AA、Aa和aa,比例为1∶2∶1,F1中的红花植株为AA和Aa,其中AA占1/3,Aa占2/3,A配子为2/3,a配子为1/3。取出F1中红花植株,让其自交,则后代中红花和白花植株的比例为(1/3+2/3×3/4)∶(2/3×1/4)=5∶1;取出F1中红花植株,让其自由交配,依据配子进行计算,则后代中红花和白花植株的比例为(2/3×2/3+2/3×1/3×2)∶(1/3×1/3)=8∶1。
(三)遗传定律中的特例
1.复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
2.从性遗传
从性遗传是指常染色体上的基因控制的性状受个体性别影响的表现。如秃顶与非秃顶为人类的一对相对性状,基因型为BB的个体无论男女均为正常,基因型为bb的个体,无论男女均为秃顶,但基因型为Bb的个体男性表现为秃顶,而女性表现为正常。此类问题仍然遵循遗传的基本规律,解答的关键是准确区分遗传因子组成和表现类型的关系。
3.配子致死
指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生一种成活的a雄配子和A、a两种雌配子,形成的后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1。
4.不完全显性
在生物性状的遗传中,如果杂合子的性状表现介于显性纯合子和隐性纯合子之间,这种表现叫作不完全显性。
[例4] 绵羊群中,若基因型为HH的绵羊表现为有角,基因型为hh的绵羊表现为无角;基因型为Hh的绵羊,母羊表现为无角、公羊表现为有角。现有一只无角公羊和一只无角母羊杂交,下列相关叙述正确的是(　B　)
A.后代小羊一定全都无角
B.后代母羊一定全都无角
C.后代公羊一定全都有角
D.后代母羊全都无角,公羊全都有角
解析:根据题意,亲本无角公羊的基因型为hh,无角母羊的基因型可能为hh,也可能为Hh。分以下两种情况讨论:①若亲本无角母羊的基因型为Hh,则Hh(无角母羊)×hh(无角公羊)→F1:Hh(若为母羊,则无角,若为公羊,则有角)∶hh(均无角)=1∶1。②若亲本无角母羊的基因型为hh,则hh(无角母羊)×hh(无角公羊)→F1:全为hh(均无角)。因此,无论哪一种情况,后代母羊均为无角。
[例5] 基因型为Aa的某植株产生的a花粉中,有2/3是致死的。则该植株自花传粉产生的子代中,AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为(　A　)
A.3∶4∶1 B.9∶6∶1
C.3∶5∶2 D.1∶2∶1
解析:由题意分析可知,雌配子的基因型及比例为1/2A、1/2a,雄配子的基因型及比例为3/4A、1/4a。因此该个体自花传粉,产生的后代中基因型为AA的比例为1/2×3/4=3/8,Aa的比例为1/2×3/4+1/2×1/4=1/2,aa的比例为1/2×1/4=1/8。因此,该植株自花传粉产生的子代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为3∶4∶1。
[例6] 人类常见的ABO血型遗传的血型与对应的基因型关系如表所示。下列相关说法中不正确的是(　B　)
血型 基因型
A IAIA、IAi
B IBIB、IBi
AB IAIB
O ii
A.决定ABO血型的基因有IA、IB、i
B.A型、B型和O型血个体都为纯合子
C.基因型为IAi和IBi的夫妇,其子代可能出现四种血型
D.利用血型检测一般不能准确地进行亲子鉴定
解析:根据表中信息可知,决定ABO血型的基因有IA、IB、i;O型血个体为纯合子,但A型和B型血个体可能为纯合子,也可能为杂合子;基因型为IAi和IBi的夫妇,其后代的基因型可能有IAi、IBi、IAIB、ii四种,对应血型分别为A型、B型、AB型、O型;利用血型检测一般只能“排除”亲子关系,不能确定是否一定有亲子关系。
三、综合应用——形成核心价值观
[例7] 一对夫妇的子代患遗传病甲的概率是a,不患遗传病甲的概率是b;患遗传病乙的概率是c,不患遗传病乙的概率是d,两病基因独立遗传。那么下列表示这对夫妇所生的孩子只患其中一种病的概率表达式正确的是(　A　)
A.ad+bc B.1-ad-bc
C.ac+bd D.b+d-2ac
解析:这对夫妇所生的孩子只患其中一种病有2种可能:只患甲病的概率为ad,只患乙病的概率为bc,所以只患其中一种病的概率为ad+bc。这对夫妇所生的孩子两病均患的概率为ac,两病均不患的概率为bd,所以只患一种病的概率为1-ac-bd。患甲病的概率是a,患乙病的概率是c,其中都包括甲、乙病均患的概率ac,所以只患一种病的概率为a+c-2ac。
[例8] 杂种优势泛指杂种品种,即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种多数为杂合子。请回答下列问题。
(1)玉米是单性花,雌雄同株。在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以简化　　　　　　　环节,在开花前给雌、雄花序进行　　　　　　　处理即可。
(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时基因发生了分离,使F2出现一定比例的　　　　　　　　　所致。
(3)玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制,现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植,甲组自然状态受粉,乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均正常发育,第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为　　　　、　　　　。该实验的目的是　。
解析:(1)玉米是单性花,一朵花中只含雄蕊或雌蕊,因此在杂交实验中可以省去去雄这一环节,在开花前给雌、雄花序进行套袋处理即可。(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时发生了基因分离,杂合子∶纯合子=1∶1,即出现一定比例的纯合子所致。(3)根据题意可知,只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态受粉,进行的是随机交配,因此不管种植多少年,3种基因型的比例均为1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2,只有A1A2表现为杂种优势,因此衰退率为1/2;乙组人工控制自交授粉,第3年种植时种下的是子二代。子二代的基因型及比例为3/8A1A1、1/4A1A2、3/8A2A2,则此时乙组杂种优势衰退率为3/4。根据本实验采取的授粉方式及对实验结果的分析可知,该实验的目的是研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响。
答案:(1)去雄　套袋　(2)纯合子
(3)1/ 2　3/ 4　研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响
第1章　章末综合检测
选题测控导航表
知识点 题号
1.一对相对性状的杂交实验 1,5,7,8,11,14
2.分离定律及其应用 3,4,6,10, 15,19,21,22
3.两对相对性状的杂交实验 2,12
4.自由组合定律及其应用 9,13,16,17,18, 20,23,24,25
一、选择题:本题共20小题,共45分。第1～15小题,每小题2分；第16～20小题,每小题3分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于孟德尔的杂交实验成功原因的分析中,错误的是(　B　)
A.实验材料选择正确,豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,且有易于区分的性状
B.由现象及本质,通过观察F1产生的配子种类及比例来解释性状分离现象
C.从简单到复杂,先研究一对相对性状的遗传,再研究多对相对性状的遗传
D.研究方法科学,先提出假说解释现象,再通过演绎推理和测交实验验证假说
解析:由现象及本质,通过观察F2的表型种类及比例提出假说,来解释性状分离现象。
2.孟德尔所进行的两对相对性状的杂交实验中,F2的性状分离比为9∶3∶3∶1,下列哪项条件不是得出此结果所必需的(　B　)
A.产生配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
B.F1产生不同种类的配子数量相等,且雌雄配子数量相等
C.F2中不同遗传因子组成的个体均能存活,没有致死现象
D.受精时,F1产生的不同种类的雌雄配子能够随机结合
解析:产生配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合;F1的雌雄配子的种类相同,但F1产生的雄配子多于雌配子;F2的所有个体均能存活,没有致死现象;受精时,F1产生的不同种类的雌雄配子能够随机结合,以上叙述是得出F2性状分离比为9∶3∶3∶1所必需的。
3.玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状,由一对等位基因控制。某一品系X为黄粒玉米,若其自花传粉,后代全为黄粒;若其接受另一品系Y紫粒玉米的花粉,后代既有黄粒,也有紫粒。下列有关分析正确的是(　A　)
A.紫粒是显性性状 B.黄粒是显性性状
C.品系X是杂种 D.品系Y是纯种
解析:品系X自花传粉后代全为黄粒,说明品系X是纯种;接受品系Y紫粒玉米花粉,后代有黄粒和紫粒,说明紫粒为显性性状,黄粒为隐性性状,品系Y是杂种。
4.鼠的黄色和黑色是一对相对性状,由一对等位基因控制。用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配,在n次产仔中,b产仔为9黑6黄,c产仔全为黑色。那么亲本a、b、c中,为纯合子的是(　B　)
A.b和c B.a和c
C.a和b D.只有a
解析:根据母鼠c产仔全为黑色,可以判断黑色为显性性状,亲本黄色公鼠a为隐性纯合子,母鼠c为显性纯合子,据b产仔为9黑6黄,可知母鼠b为杂合子。
5.下列关于测交的说法中正确的是(　B　)
A.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
B.通过测交可以推测被测个体的遗传因子组成
C.通过测交得到的后代都能稳定遗传
D.通过测交得到的后代性状表现一定相同
解析:通过测交可以测定被测个体产生配子的种类,进而推测被测个体的遗传因子组成,但无法推测被测个体产生的配子数量;由于被测个体通常是显性性状,显性纯合子测交的后代均为杂合子,后代均不能稳定遗传,显性杂合子测交的后代出现的隐性个体才能稳定遗传。
6.某玉米品种含一对等位基因A和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的玉米若干,每代均为自由交配直至F2,F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为(　B　)
A.3∶1 B.5∶1 C.7∶1 D.8∶1
解析:F1个体产生的雌配子的基因型及比例是A∶a=1∶1,雄配子的基因型及比例是A∶a=2∶1,自由交配直至F2,aa的基因型频率=1/2×
1/3=1/6,A　的基因型频率=5/6,所以F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5∶1。
7.在性状分离比的模拟实验中,甲、乙容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官,小球的颜色和字母表示雌、雄配子的种类,每个容器中小球数量均为12个。则下列装置正确的是(　D　)
解析:甲、乙容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官,理论上父本和母本都能产生数量相等的A与a(或B与b)配子,所以甲、乙容器都含有等量的A与a(或B与b)配子。
8.某位同学做“性状分离比的模拟”实验,以下叙述错误的是(　A　)
A.两只小桶内的小球总数必须一样多
B.同一只小桶内的两种颜色的小球数量必须一样多
C.重复20次后,统计的Dd组合的概率大约为50%
D.重复20次后,统计的dd组合的概率大约为25%
解析:两只小桶内的小球总数可以不一样多,但同一只小桶内的两种颜色的小球数量必须一样多。重复足够多的次数后,出现Dd组合的概率约为50%,出现dd组合和DD组合的概率均约为25%。
9.控制果实质量的三对等位基因A/a、B/b、C/c对果实质量的作用相同,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的果实重
120 g,AABBCC的果实重210 g。现有果树甲和乙杂交,甲的基因型为AAbbcc,F1的果实重135～165 g,则乙的基因型为(　D　)
A.aaBBcc B.AaBBcc
C.AaBbCc D.aaBbCc
解析:aabbcc没有显性基因,重120 g,AABBCC有6个显性基因,重
210 g,所以一个显性基因对果实的增重效果为(210-120)÷6=15(g)。子一代的果实重135～165 g,即为(120+15×1)～(120+15×3),所以子一代有1～3个显性基因;甲的基因型为AAbbcc,可提供一个显性基因,所以乙应提供0～2个显性基因。aaBbCc可以提供0～2个显性基因;aaBBcc必定会提供1个显性基因;AaBBcc可提供1～2个显性基因;AaBbCc可提供0～3个显性基因。
10.某植物的花色性状由一系列的遗传因子(a1、a2、a3)控制,且前者相对于后者为显性,其中a1和a3都决定红色,a2决定蓝色。下列有关叙述错误的是(　C　)
A.红花植株的遗传因子组成有4种
B.杂合蓝花植株的遗传因子组成为a2a3
C.若两红花植株杂交后代中红花∶蓝花=3∶1,则亲本红花植株的遗传因子组成均为a1a2
D.若遗传因子组成为a1a2、a2a3的两亲本杂交,子代中红花植株所占比例为1/2
解析:依据题意可知,红花植株的遗传因子组成为a1a1、a1a2、a1a3、a3a3,共4种;蓝花植株的遗传因子组成为a2a2、a2a3,其中a2a3为杂合子;两红花植株杂交后代中出现蓝花植株,则亲本红花植株含有a2,若红花植株均为a1a2,其杂交后代满足红花∶蓝花=3∶1,若红花植株遗传因子组成为a1a2和a1a3,其杂交后代也满足红花∶蓝花=3∶1;a1a2、a2a3两亲本杂交,其子代的遗传因子组成及比例为a1a2∶a1a3∶a2a2∶a2a3=
1∶1∶1∶1,其中红花植株所占比例为1/2。
11.某同学在学校的某处试验田中重复孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验时,以高茎纯种作母本,矮茎纯种作父本,杂交得到的子一代均为高茎。F1自交,F2共有799株高茎,203株矮茎。下列有关叙述正确的是(　C　)
A.该对相对性状的遗传不符合分离定律
B.F2未出现预期的性状分离比一定与环境有关
C.对亲本的母本去雄不彻底可能是造成这一现象的原因
D.F2高茎植株中有1/3是纯合子
解析:孟德尔豌豆杂交实验已经证实,高茎和矮茎的遗传符合分离定律;F2未出现预期的性状分离比不一定与环境有关;若母本去雄不彻底,即F1中存在高茎杂合子和纯合子,F2中高茎植株将多于预期比例;因为F2中没有出现预期的比例,无法推测高茎中纯合子和杂合子的
比例。
12.节瓜有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花均有)等不同性别类型的植株,节瓜的性别由两对等位基因(A、a和B、b)控制,且独立遗传(无致死现象),研究人员做了如图所示的实验。下列推测不合理的是(　B　)
A.节瓜的性别遗传方式遵循自由组合定律
B.实验一中,F2正常株的基因型为A　B　,其中纯合子占1/9
C.若aaB　为全雌株,则实验二中,亲本正常株的基因型为AaBB
D.实验一中,F1正常株测交结果为全雌株∶正常株∶全雄株=1∶2∶1
解析:由题意可知,控制节瓜性别的两对基因遵循自由组合定律;实验一中,F2正常株的基因型为A　B　、aabb,其中纯合子占(1+1)÷(9+1)=1/5;若aaB　为全雌株,则实验二中纯合全雌株aaBB与正常株(A　B　或aabb)杂交,子一代正常株∶全雌株(aaB　)=1∶1,说明亲本正常株基因型为AaBB;实验一中,F1基因型为AaBb,其测交后代的基因型及其比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,因此表型及其比例为全雌株∶正常株∶全雄株=1∶2∶1。
13.某个体的基因型由n对等位基因构成,每对基因均为杂合,且独立遗传。下列相关说法中不正确的是(　C　)
A.该个体能产生2n种配子
B.该个体自交后代会出现3n种基因型
C.该个体自交后代中纯合子所占的比例为(1/3)n
D.该个体与隐性纯合子杂交后代会出现2n种基因型
解析:基因型为Aa的个体能产生2种配子,其自交后代的基因型有3种,其中纯合子占1/2;基因型为AaBb的个体能产生22种配子,其自交后代的基因型有32种,其中纯合子占(1/2)2;基因型为AaBbCc的个体能产生23种配子,其自交后代的基因型有33种,其中纯合子占(1/2)3;以此类推,可知该个体能产生2n种配子,其自交后代会出现3n种基因型,其中纯合子占(1/2)n;该个体能产生2n种配子,因此它与隐性纯合子杂交后代会出现2n种基因型。
14.已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交,F1自交得F2,播种所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2植株自交收获的种子数量相等,且F3的表型符合遗传的基本定律。从理论上讲,F3中表现白花植株的比例为(　D　)
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/6
解析:该植物为闭花受粉植物,在自然状态下只能自交,根据题意可知,仅考虑红花和白花这对相对性状就可以。假设红花和白花基因为A和a,F1为Aa,自交得到F2中白花植株aa占1/4,红花植株A　占3/4,红花植株中有1/3AA,2/3Aa,拔掉所有白花植株后,这些红花植株自交,只有基因型为Aa的植株自交会产生白花(aa)植株,所占比例为2/3×1/4=1/6。
15.已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死),两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,Aabb∶AAbb=1∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是(　A　)
A.3/5 B.5/8
C.1/4 D.3/4
解析:bb无论是自交还是自由交配,结果始终是bb,种群中配子A的概率为3/4,a的概率为1/4,所以自由交配后AA的个体为9/16,Aa的个体为6/16,aa的个体为1/16,但aa纯合致死,故AA的个体占9/15=3/5,即能稳定遗传的个体占成活子代总数的3/5。
16.已知某植物的抗病(A)和不抗病(a)、花粉长形(B)和花粉圆形(b)、高茎(D)和矮茎(d)三对性状能自由组合。现有4株纯合的植物,其基因型分别为①aaBBDD;②AABBDD;③aaBBdd;④AAbbDD。下列相关叙述不正确的是(　D　)
A.任意选择两植株杂交都能验证基因的分离定律
B.欲验证自由组合定律可选用的杂交组合有①和④、②和③、③和④
C.欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择③和④进行杂交
D.欲通过检测花粉形状验证基因的分离定律可选择①和任意植株
杂交
解析:由于任意选择两植株杂交都能产生含有等位基因的后代,所以都能验证基因的分离定律;欲验证自由组合定律,杂交后代至少含有两对等位基因,可选用的杂交组合有①和④、②和③、③和④;欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择③和④进行杂交,后代基因型为AaBbDd,再让其自交即可得到基因型为aabbdd的植株;欲通过检测花粉形状验证基因的分离定律可选择④和任意植株杂交,都可产生Bb等位基因,而①与②、①与③杂交,控制花粉形状的基因纯合,无法通过检测花粉形状验证基因的分离定律。
17.用纯合红花锦葵与纯合黄花锦葵进行杂交,F1均为红花。让F1自交,得到的F2中,红花有362株,黄花有284株;让F1测交,获得的子代中,有红花锦葵126株,黄花锦葵379株。根据上述实验结果判断,下列叙述错误的是(　A　)
A.F2中黄花植株都是纯合子
B.F2中红花植株的基因型有4种
C.锦葵的红花与黄花性状由两对等位基因控制
D.F2中黄花植株的基因型种类比红花植株的多
解析:由题意分析可知,F2中红花∶黄花≈9∶7,而F1测交,子代红花∶黄花≈1∶3,可知锦葵的红花与黄花性状由两对等位基因控制,F2中黄花植株的基因型为A　bb、aabb、aaB　,既有纯合子又有杂合子;F2中红花植株的基因型为A　B　,有4种;F2中黄花植株的基因型有5种,比红花植株的多。
18.已知小麦的有芒(A)对无芒(a)为显性,抗病(R)对不抗病(r)为显性,小麦一年只播种一次。如图是培育无芒抗病小麦的示意图:
下列相关叙述中,错误的是(　C　)
A.杂交的目的是将控制无芒和抗病的基因集中到子一代中
B.子一代自交的目的是使子二代中出现无芒抗病个体
C.得到纯合的无芒抗病种子至少需要四年
D.子二代中无芒抗病植株自交的目的是筛选子二代中无芒抗病植株中的纯合子(体)
解析:有芒抗病植株和无芒不抗病植株进行杂交产生的子一代中虽然没有出现无芒抗病植株,但已经将控制优良性状的基因(a)和(R)集中到了子一代中,然后通过子一代自交,子二代中出现了符合要求的植株,但其中有2/3是杂合子,纯合子只有1/3,所以要令子二代中无芒抗病植株自交,目的是鉴定纯合子。因为小麦一年只播种一次,要杂交一次、自交两次才能获得纯合的无芒抗病种子,所以至少需要三年才能获得纯合的无芒抗病种子。
19.头发的形状有直发、轻度卷发和卷发三种。人群中绝大多数个体是直发,少数个体是自然卷发。基因型为WW的直发个体与ww的卷发个体婚配生育的孩子都为轻度卷发。据此下列分析正确的是(　D　)
A.直发与卷发个体婚配,后代出现轻度卷发个体是基因自由组合的
结果
B.人群中轻度卷发的个体相互婚配,后代中直发∶卷发=3∶1
C.人群中与头发形状相关的基因型婚配组合方式总共有5种
D.轻度卷发的双亲生出直发和卷发子代的现象属于性状分离
解析:直发与卷发由一对等位基因控制,不会发生自由组合;人群中轻度卷发的个体(基因型为Ww)相互婚配,后代的基因型、表型及比例为WW(直发)∶Ww(轻度卷发)∶ww(卷发)=1∶2∶1;直发与卷发由一对等位基因控制,人群中与头发形状相关的基因型婚配组合方式总共有6种,即WW×WW、WW×Ww、WW×ww、Ww×Ww、Ww×ww、ww×ww;轻度卷发的双亲生出直发和卷发子代的现象属于性状分离。
20.某种昆虫的体色由独立遗传的两对等位基因控制,其中基因T控制黑色性状,基因t控制白色性状,基因M对体色有淡化作用且只对基因型为Tt的个体起作用,使其呈现灰色。研究人员进行了如下实验:黑色昆虫和白色昆虫杂交,F1全表现为灰色,F1自由交配得F2。下列分析正确的是(　D　)
A.黑色亲本的基因型为TTMM
B.F1的基因型是TtMm
C.F2的表型及比例为黑色∶灰色∶白色=3∶3∶2
D.F2中灰色个体的基因型可能是TtMM,也可能是TtMm
解析:由题意分析可知,黑色亲本的基因型为TTMM或TTmm;F1的基因型是TtMm或TtMM;若F1的基因型是TtMM,自由交配后代的表型及比例为黑色∶灰色∶白色=1∶2∶1;若F1的基因型是TtMm,自由交配后代的表型及其比例是黑色(TTM　、T　mm)∶灰色(TtM　)∶白色(tt　 　)=(×+×)∶(×)∶()=3∶3∶2;F1的基因型是TtMm或TtMM,自由交配后代F2中灰色个体的基因型可能是TtMM,也可能是TtMm。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)研究发现,豚鼠毛色由以下遗传因子决定:Ca黑色、Cb乳白色、Cc银色、Cd白化。为确定这组遗传因子间的关系,科研人员进行了4组杂交实验,结果如表所示。请分析并回答下列问题。
交配 组合 亲本性 状表现 子代性状表现
黑色 银色 乳白 白化
1 黑色×黑色 22 0 0 7
2 黑色×白化 10 9 0 0
3 乳白×乳白 0 0 30 11
4 银色×乳白 0 23 11 12
(1)从交配组合1可知,　　　　为显性性状,亲本的遗传因子组成分别为　 。
(2)两只白化的豚鼠杂交,后代的性状表现是　　　 　。
(3)4个遗传因子之间显隐性关系的正确顺序是　 (用“>”连接)。
(4)该豚鼠群体中与该毛色有关的遗传因子组成共有　　　　种。
解析:(1)豚鼠毛色由4个遗传因子决定,Ca黑色、Cb乳白色、Cc银色、Cd白化。从交配组合1可知,黑色×黑色后代中出现了白化,即发生了性状分离,所以黑色为显性性状,亲本的遗传因子组成为CaCd×CaCd。(2)(3)从交配组合1可知,Ca>Cd;从交配组合2可知,Ca>Cc>Cd;从交配组合3可知,Cb>Cd;从交配组合4可知,Cc>Cb。所以,4个遗传因子之间显隐性关系的正确顺序是Ca>Cc>Cb>Cd。两只白化的豚鼠杂交,后代的性状均为白化。(4)该豚鼠群体中与该毛色有关的遗传因子组成,纯合子有CaCa、CcCc、CbCb和CdCd 4种,杂合子有=6(4个中选2个)(种),共10种。
答案:(每空2分)
(1)黑色　CaCd、CaCd　(2)白化　(3)Ca>Cc>Cb>Cd　(4)10
22.(10分)“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。现有纯系右旋和左旋椎实螺若干,回答下列问题。
(1)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能为　　　　　　　　;螺壳表现为右旋的个体其基因型可能为　 。
(2)F1自交得到F2,其表型及比例为　　　　　,该性状的遗传　　　　　　(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。
(3)欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意右旋椎实螺作　　　　(填“父本”或“母本”)进行交配,统计杂交后代F1的性状。若子代表现情况是　　　　　　,则该左旋椎实螺是纯合子;若子代的表现情况是　　　　　　　　,则该左旋椎实螺是杂合子。
解析:(1)由于左旋螺的母本是dd,而父本可以是DD、Dd或dd,所以左旋螺的基因型为Dd或dd。螺壳表现为右旋的个体其母本基因型为D　,而父本可以是DD、Dd或dd,故表现为右旋的个体其基因型可能为dd或Dd或DD。(2)该性状是由一对等位基因控制的,遵循基因的分离定律。F1自交后代出现三种基因型,DD∶Dd∶dd为1∶2∶1,由于表型取决于母本基因型,故F2全部为右旋,即左旋∶右旋=0∶1。(3)螺壳表现为左旋,说明母本的基因型为dd,故表现为螺壳左旋的子代基因型为dd或Dd,用任意右旋螺作父本与该螺杂交,若左旋螺为Dd,则子代螺壳应为右旋,若左旋螺为dd,则子代螺壳应为左旋。
答案:(除标注外,每空1分)
(1)dd或Dd(1分)　dd或Dd或DD
(2)左旋∶右旋=0∶1(2分)　遵循
(3)父本　左旋螺(2分)　右旋螺(2分)
23.(13分)南瓜瓜形的性状由两对独立遗传的基因(D、d和F、f)控制。两个不同基因型的圆球形南瓜作亲本杂交,子一代全部是扁盘形,子一代自交,子二代中出现扁盘形∶圆球形∶长形=9∶6∶1的性状分离比。回答下列问题。
(1)亲本的基因型是　　　　　　　 　　,长形南瓜的基因型是　　　　　　。
(2)F1与　　　　　　　　(写出表型和基因型)测交,测交子代的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　。
(3)F2中杂合圆球形南瓜杂交后代表型及比例为　　　 　　。
(4)F2中圆球形南瓜有纯合子和杂合子。请选择合适的个体作亲本,通过一次杂交实验鉴别F2某圆球形南瓜是纯合子,还是杂合子。
①选择的亲本表型是F2圆球形与隐性长形南瓜。
②结果与结论:
a.若杂交子代　　　　　　　　　　　　,则该南瓜是　　　　　　,基因型是　　　　　　。
b.若杂交子代　　　　　　　　　　　　,则该南瓜是　　　　　　,基因型是　　　　　　。
解析:(1)两个不同基因型的圆球形南瓜作亲本,杂交后代全部是扁盘形,说明两亲本都是纯合子。F1自交得到的F2中扁盘形占9/16,说明扁盘形南瓜的基因型是D　F　;长形南瓜占1/16,说明长形南瓜的基因型是ddff;圆球形南瓜占6/16,其基因型是ddF　或D　ff;亲本为纯合圆球形南瓜,且基因型不同,所以亲本基因型是ddFF和DDff。(2)F1(DdFf)与双隐性类型长形南瓜(ddff)测交,子代基因型有DdFf、ddFf、Ddff、ddff,且比例为1∶1∶1∶1,故表型及比例为扁盘形∶圆球形∶长形=1∶2∶1。(3)F2中圆球形南瓜有四种基因型ddFF、ddFf、DDff、Ddff,两种纯合子ddFF、DDff,两种杂合子ddFf、Ddff。F2中杂合圆球形南瓜杂交,ddFf×Ddff→DdFf、ddFf、Ddff、ddff→扁盘形(DdFf)∶圆球形(ddFf、Ddff)∶长形(ddff)=1∶2∶1。(4)想要鉴别F2某圆球形南瓜是否为纯合子,选隐性类型长形南瓜测交即可,若为纯合子(ddFF或DDff),测交后代全为圆球形南瓜;若为杂合子(ddFf或Ddff),测交后代圆球形∶长形=1∶1。
答案:(除标注外,每空1分)
(1)ddFF和DDff　ddff　(2)长形南瓜ddff 扁盘形∶圆球形∶长
形=1∶2∶1(2分) (3)扁盘形∶圆球形∶长形=1∶2∶1(2分)
(4)②a.全部是圆球形南瓜　纯合子　ddFF或DDff　b.圆球形∶长形的比例接近1∶1　杂合子　ddFf或Ddff
24.(10分)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制,这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株,甲自交后,子代均为矮茎,但有腋花和顶花性状分离;乙自交后,子代均为顶花,但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。
(1)根据所学的遗传学知识,可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是 　。
(2)经分析,确定高茎和腋花为显性性状,若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因,则甲的基因型和表型分别是　　　　　,乙的基因型和表型分别是　　　　　　　　　　　　;若甲和乙杂交,子代的表型及其分离比为　 　。
(3)若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,即用另一植株丙分别与甲、乙进行杂交,丙的基因型为　　　　, 甲、乙测交子代发生分离的性状不同,但其分离比均为　　　　　。
解析:(1)根据甲自交后代出现腋花和顶花性状分离可以确定这对性状的显隐性,若甲为腋花,则腋花为显性性状,顶花为隐性性状,若甲为顶花,则腋花为隐性性状,顶花为显性性状;根据乙自交后代出现高茎和矮茎的性状分离可确定该性状的显隐性,若乙为高茎,则高茎是显性性状,矮茎是隐性性状,若乙为矮茎,则矮茎为显性性状,高茎为隐性性状。
(2)确定高茎和腋花为显性性状,用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因,根据甲和乙的自交后代均出现性状分离可知,甲和乙均为杂合子,故甲的基因型为aaBb,表现为矮茎腋花;乙的基因型为Aabb,表现为高茎顶花。若甲aaBb和乙Aabb杂交,子代中高茎腋花(AaBb)∶高茎顶花(Aabb)∶矮茎腋花(aaBb)∶矮茎顶花(aabb)=1∶1∶1∶1。
(3)若要验证甲和乙的基因型,可用测交的方法,则丙应该为隐性纯合子aabb。分别与甲、乙进行测交,若甲测交后代:矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1,则甲基因型为aaBb;若乙测交后代:高茎顶花∶矮茎顶花=1∶1,则乙基因型为Aabb,甲、乙测交后代的分离比均为1∶1。
答案:(除标注外,每空2分)
(1)若甲为腋花,则腋花为显性性状,顶花为隐性性状,若甲为顶花,则腋花为隐性性状,顶花为显性性状;若乙为高茎,则高茎是显性性状,矮茎是隐性性状,若乙为矮茎,则矮茎为显性性状,高茎为隐性性状
(2)aaBb、矮茎腋花(1分)　Aabb、高茎顶花(1分)　高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花=1∶1∶1∶1 (3)aabb　1∶1
25.(12分)某植物红花和白花这对相对性状同时受三对等位基因控制,且这三对基因独立遗传。利用基因型为AaBbCc的植株分别进行自交、测交,F1中红花植株分别占27/64、1/8。请回答下列问题。
(1)自交产生的F1红花植株中杂合子的比例为　　　　;测交产生的F1白花植株中杂合子的基因型有　　　　种。
(2)若一品系的纯种白花与其他不同基因型白花品系杂交,子代均为白花,该纯种白花最可能的基因型为　　　　。
(3)为确定某一纯种白花品系的基因型(用隐性基因对数表示),可让其与纯种红花植株杂交获得F1,然后再将F1与亲本白花品系杂交获得F2,统计F2中红花、白花个体的比例。请完成表格记录,预期所有可能的实验结果及推测隐性基因对数。
预期 情况 预期实验结果 隐性基因对数
① F2中红花∶白花=　　　 1对隐性纯合基因
② F2中红花∶白花=　　　 2对隐性纯合基因
③ F2中红花∶白花=　　　 3对隐性纯合基因
解析:(1)三对基因独立遗传,AaBbCc的植株进行自交,可以将三对基因拆开,每一对分别进行自交后再组合,即Aa自交,F1:1/4AA、2/4Aa、1/4aa;Bb自交,F1:1/4BB、2/4Bb、1/4bb;Cc自交,F1:1/4CC、2/4Cc、1/4cc,分析可知,F1开红花的有27/64A　B　C　,其中纯合子AABBCC为1/64,占红花植株中的1/27,故自交产生的F1红花植株中杂合子的比例为1-1/27=26/27;测交产生的F1共有基因型2×2×2=8(种),其中红花1种(AaBbCc),白花纯合子1种(aabbcc),所以白花植株中杂合子有8-1-1=6(种)。(2)白花品系的基因型中最多含有2种显性基因,将一品系的纯种白花与其他不同基因型白花品系杂交,子代均为白花,说明该纯合白花一定不含显性基因,故该纯合白花的基因型是aabbcc。(3)①如果该纯种白花品系基因型中含有1对隐性基因,如纯合白花aaBBCC(举一例)与AABBCC杂交得F1,即AaBBCC(红花),再利用AaBBCC与aaBBCC杂交,获得F2中红花(1/2AaBBCC)∶白花(1/2aaBBCC)=1∶1。②③同理可知红花∶白花的值分别为1∶3和1∶7。
答案:(每空2分)
(1)26/27　6
(2)aabbcc
(3)1∶1　1∶3　1∶7新课程标准内容 学科核心素养
阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状 1.生命观念:借助一对及两对相对性状的杂交实验,理解遗传基本规律,认识生命的延续性和发展性。 2.科学思维:运用假说—演绎法阐明基因的分离定律和自由组合定律;运用统计和概率的相关知识,解释并预测种群内某一性状的分布及变化。 3.科学探究:模拟植物或动物性状分离的杂交实验;设计实验验证基因的分离定律和自由组合定律。 4.社会责任:运用遗传规律解释生产生活中的遗传现象,解决生产生活中的实际问题。
第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时　一对相对性状的杂交实验
1.总结豌豆适于作为遗传实验材料的原因。
2.结合花的结构说出人工异花传粉的过程及注意事项。
3.掌握相对性状、性状分离、显性性状、隐性性状、正交、反交、自交等基本概念。
4.基于对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析和解释,阐明分离定律。
新知探究一　豌豆用作遗传实验材料的优点
活动:阅读教材P2～3及图11,分析回答下列问题。
问题(1):自然状态下豌豆都是纯种的原因是什么
提示:自然状态下豌豆是自花传粉,闭花受粉,没有外来花粉的干扰。
问题(2):利用豌豆进行杂交实验时,需要注意哪些关键操作
提示:去雄的时间应为花粉成熟前,即花蕾期;两次套袋处理,分别在去雄后和人工授粉后,作用都是避免外来花粉的干扰。
问题(3):豌豆的种子圆滑与绿色是否为一对相对性状 说出你的理由。
提示:不是,二者不是同一种性状的不同表现类型。
问题(4):玉米也为雌雄同株,但为单性花,利用玉米进行人工杂交时,是否需要对母本去雄 为什么
提示:不需要。因为玉米是单性花,只需在开花前对母本的雌花进行套袋,即可避免自交和外来花粉的干扰。
(1)人工异花传粉流程
雌雄同花的人工异花传粉的一般步骤:去雄→套袋→采集花粉并传粉→套袋。
雌雄异花的人工传粉流程的一般步骤:开花前套袋→(开花时)采集花粉→人工授粉→套袋。
(2)豌豆人工杂交实验
①实验过程
②操作过程的两个关键
a.去雄的时间是花未成熟时(花蕾期),不能理解为“开花前”。
b.套袋有两次,分别为去雄后和人工授粉后,目的是避免外来花粉的干扰。
(3)豌豆用作遗传材料的优点
①雌雄同株且为两性花,自花传粉、闭花受粉。②自然状态下一般都是纯种。③有许多易于区分的相对性状;性状能够稳定遗传给后代。④生长周期短;产生后代数量多,便于统计。
1.豌豆和玉米是遗传学研究的常用实验材料,下列有关它们共性的叙述中,错误的是(　A　)
A.豌豆和玉米均为两性植株,进行杂交实验都要去雄→套袋→授粉→套袋
B.豌豆和玉米均具有一些易于区分的相对性状,便于区分、观察
C.豌豆和玉米的生长周期短,繁殖速度快
D.豌豆和玉米产生的后代数量多,统计更准确
解析:玉米是单性花植物,所以进行杂交实验时不需要去雄。
2.下列各项中,互为相对性状的是(　B　)
A.猫的长毛与鼠的黑毛
B.豌豆的紫花与白花
C.牛的有角与羊的有角
D.茉莉的白花与绿叶
解析:相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。A和C都不属于同一种生物,因此不属于相对性状;D是同一种生物的不同性状,所以也不属于相对性状。
新知探究二　一对相对性状的杂交实验
资料:孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验,尝试回答下列问题(遗传因子用A、a表示)。
问题(1):据图判断高茎与矮茎中显性性状是哪种,并说出判断依据。
提示:高茎为显性性状。图中纯种高茎与纯种矮茎杂交后代均为高茎,则高茎为显性性状,矮茎为隐性性状。
问题(2):图中哪个过程体现了性状分离
提示:F1自交。
问题(3):写出下列遗传符号的含义。
P:亲本; :父本;♀:母本;F1:子一代;F2:子二代;×:杂交; :自交。
问题(4):若该实验为正交实验,则反交实验如何设计
提示:反交实验应选高茎作父本,矮茎作母本。
(1)杂交实验中的几个重要概念及其关系
①显性性状:具有一对相对性状的纯种亲本杂交,F1中显现出来的性状。
②隐性性状:具有一对相对性状的纯种亲本杂交,F1中未显现出来的性状。
③性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
④相互关系图解
(2)遗传因子类概念
①显性遗传因子:决定显性性状的遗传因子,常用大写字母(如A)来表示。
②隐性遗传因子:决定隐性性状的遗传因子,常用小写字母(如a)来表示。
(3)个体类概念
①纯合子:遗传因子组成相同的个体,也叫纯种,如DD或dd。
②杂合子:遗传因子组成不同的个体,也叫杂种,如Dd。
相对性状中显、隐性性状的两种判断方法
(设A、B为一对相对性状)
(1)定义法(杂交法)
①若A×BF1全为A,则A为显性性状,B为隐性性状。
②若A×BF1全为B,则B为显性性状,A为隐性性状。
③若A×BF1既有A,又有B,则无法判断显隐性,只能采用自交法。
(2)自交法
①若AF1既有A,又有B,则A为显性性状,B为隐性性状。
②若BF1既有A,又有B,则B为显性性状,A为隐性性状。
说明:自交法的依据是性状分离的结果,即若自交发生性状分离,则新出现的性状为隐性性状;若不发生性状分离,则不能判断其显隐性关系。
3.在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是(　B　)
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆
②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高茎有矮茎,数量比接近于1∶1　③圆粒豌豆自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4　④开粉花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现类型
A.②③④ B.③④ C.②③ D.③
解析:①②中亲本为高茎豌豆和矮茎豌豆,不同类型的亲本杂交,不会出现性状分离现象;③中亲本只有一种表现类型,子代中出现圆粒和皱粒两种表现类型,属于性状分离现象;④中只有一种表现类型,自交后代出现了三种类型,属于性状分离现象。
4.大豆的紫花和白花为一对相对性状。下列四组杂交实验中,能判定性状显隐性关系的是(　D　)
①紫花×紫花→紫花　②紫花×紫花→301紫花+101白花　③紫花×白花→紫花　④紫花×白花→98紫花+107白花
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和③
解析:性状表现相同的两个个体杂交,后代出现了性状分离,分离出的那种性状为隐性性状;两个具有相对性状的个体杂交,后代只有一种性状表现,此性状为显性性状。
新知探究三　对分离现象的解释
资料1:如图表示高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交遗传图解。
问题(1):遗传因子在体细胞中的存在数量与在配子中的数量相同吗 原因是什么
提示:不同,遗传因子在体细胞中成对存在,在配子中单独存在,生物体在形成配子时成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的一个。
问题(2):F1自交时配子的结合方式有几种 体现了配子结合的什么特点
提示:4种。配子结合的随机性。
问题(3):F2遗传因子组成共有几种 请写出其遗传因子组成和比例。
提示:3种。DD、Dd和dd,其比例为1∶2∶1。
问题(4):F1自交产生的后代性状表现有几种 请写出其类型及比例。
提示:2种;分别为高茎和矮茎,其比例为3∶1。
资料2:在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择了子叶颜色这一对相对性状,其中豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图是孟德尔用纯合亲本杂交得到的子一代(F1)自交实验的遗传图解。
问题(5):图中Y、y两种雄配子的数目是否基本上相等 雄配子Y与雌配子Y数目是否基本上相等
提示:Y、y两种雄配子的数目基本上是相等的;但是通常雄配子要多于雌配子,所以雄配子Y要远多于雌配子Y。
问题(6):F2中纯合子和杂合子所占的比例分别是多少 F2子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是多少
提示:F2中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2。F2子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。
孟德尔的假说
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。决定高茎和矮茎的遗传因子分别用D和d来表示。
(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。亲本纯合高茎、纯合矮茎和F1体细胞中的遗传因子组成分别为DD、dd和Dd。
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。F1产生的配子的遗传因子组成及比例为D∶d=
1∶1。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
分析F2出现3∶1性状分离比需要满足的条件
(1)子一代产生两种数量相等的雄配子和两种数量相等的雌配子,且活性相同。
(2)子一代产生的雌、雄配子相互结合的机会均等。
(3)F2不同的遗传因子组合的个体的存活率相等。
(4)子代样本数目足够多。
(5)子二代中显性纯合子和杂合子性状表现相同,即完全显性遗传。
5.下列是对“一对相对性状的杂交实验”中性状分离现象的各项假设性解释,其中错误的是(　B　)
A.生物性状是由遗传因子决定的
B.生物的雌雄配子数量相等,且受精时雌雄配子随机组合
C.在配子中只含有每对遗传因子中的一个
D.体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合
解析:孟德尔认为受精时,雌雄配子的结合是随机的,但没有提出雌雄配子数量相等的假设性解释。
6.用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交,得到F1全为高茎,将F1自交得F2,F2中高茎∶矮茎为3∶1。下列选项中不是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件的是(　D　)
A.F1形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,形成两种配子
B.含有不同遗传因子的配子随机结合
C.含有不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件
D.豌豆产生的精子和卵细胞数量相等
解析:F1形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,形成两种比例相等的配子,这是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件之一;含有不同遗传因子的配子随机结合,这是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件之一;含有不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件,保证后代的存活率,这是实现F2中高茎∶矮茎为3∶1的条件之一;豌豆产生的精子和卵细胞数量不相等,一般精子数量要多于卵细胞数量。
新知探究四　性状分离比的模拟实验
活动:阅读教材P6“性状分离比的模拟实验”相关内容,思考下列
问题。
问题(1):为什么每个小桶内的两种彩球必须相等
提示:杂合子F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
问题(2):实验中,甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个,这符合自然界的实际情况吗
提示:不符合。自然界中,一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
问题(3):为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次
抓取
提示:为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
问题(4):理论上,实验结果应是彩球组合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,但
有位同学抓取4次,结果是DD∶Dd=2∶2,这是不是说明实验设计有问题
提示:不是。DD∶Dd∶dd=1∶2∶1是一个理论值,如果统计数量太少,不一定会符合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1的理论值,统计的数量越多,越接近该理论值。
(1)实验原理(模拟内容)
①两个小桶分别代表的是雌、雄生殖器官。
②两个小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。
③用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。
(2)实验过程
①在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
②摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合。
③分别从两个小桶内随机抓取一个彩球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合。
④将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀。
⑤按步骤③和④重复做30次以上。
(3)结果与结论
①实验结果:彩球组合的类型有DD、Dd、dd三种,其数量比约为1∶2∶1。
②实验结论:彩球组合所代表的显隐性性状数量比为显性∶隐性≈
3∶1。
(1)同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等。因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的,父本(杂合子Dd)产生的D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。
(2)不同小桶内的彩球数量不必一定相等。因为对于大多数生物来说,父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。
7.关于“性状分离比的模拟实验”,下列叙述错误的是(　D　)
A.两个小桶分别代表雌、雄生殖器官
B.两个小桶中的小球分别代表雌、雄配子
C.用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合
D.每做一次模拟实验后,不需要将小球放回原来的小桶内,接着做下一次模拟实验
解析:实验中两个小桶分别代表产生雌、雄配子的雌、雄生殖器官;实验中两个小桶内的两种不同颜色的彩球分别代表两种雌、雄配子;用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合;要随机抓取,且每次抓取的彩球都要放回原桶内摇匀,再进行下一次抓取,抓取的次数应足够多。
8.在性状分离比的模拟实验中,准备了如图的实验装置,棋子上分别标记D、d,代表两种配子。实验时需分别从甲、乙袋中各随机抓取一枚棋子,并记录其上的字母组合。下列分析错误的是(　B　)
A.该过程模拟了雌、雄配子的随机结合
B.甲、乙袋中棋子总数必须相等
C.甲袋中两种棋子的数量比为1∶1
D.若记录某次的字母组合为DD,则放回棋子后再次抓取,组合为DD的概率是1/4
解析:由于甲、乙袋中都有D、d,所以分别从甲、乙袋中各随机抓取一枚棋子,只能获得D或d中的一个,通过不同字母的随机结合,模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机组合;由于甲、乙袋中的棋子分别代表雌、雄配子,只要同一个袋中不同类型配子的数目相等即可,两袋中代表配子的棋子总数可以不相等;甲、乙袋子模拟的是雌、雄生殖器官,袋中两种棋子的比例为1∶1,表示D∶d=1∶1;若记录某次的字母组合为DD,则放回棋子后再次抓取,组合为DD的概率是1/2×1/2=1/4。
新知探究五　对分离现象解释的验证
资料:孟德尔巧妙地设计了测交实验,并通过该实验的结果验证了他提出的假说。如图为他的测交方案及结果,请回答下列问题。
问题(1):孟德尔设计的测交实验属于假说—演绎法的哪一步 该实验的结果属于假说—演绎法的哪一步
提示:设计测交实验属于根据假说进行演绎推理。获得实验的结果证实假说属于实验验证。
问题(2):设计测交实验的思路是怎样的
提示:进行演绎推理,若假说正确,让F1与隐性亲本杂交,可预测子代表型及比值。
问题(3):测交子代的遗传因子组成是由哪个亲本决定的 原因是什么
提示:F1。F1(Dd)会产生D和d两种配子且比例是1∶1,而隐性纯合子只产生一种隐性配子。
问题(4):测交实验中,测交后代性状分离比接近1∶1,证实F1的遗传因子组成是什么
提示:Dd。
一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎”过程及分析
概念辨析
(1)纯合子和杂合子
①纯合子:也叫纯种,指遗传因子组成相同的个体,如DD或dd。
②杂合子:也叫杂种,指遗传因子组成不同的个体,如Dd。
③纯合子能稳定遗传,即纯合子自交后代不会发生性状分离;杂合子不能稳定遗传,即杂合子自交后代会发生性状分离。
(2)交配类
方式 含义 实例
杂交 一般指遗传因子组成不同的个体间交配 AA×aa, Aa×AA
自交 遗传因子组成相同的个体间相互交配,对植物特指自花传粉 AA×AA, aa×aa
测交 杂种子一代与隐性纯合子交配 Aa×aa
正交与 反交 正交与反交是相对而言的,若甲为母本,乙为父本的交配方式为正交,则甲为父本,乙为母本的交配方式为反交 若正交:高茎(♀)×矮茎() 则反交:高茎()×矮茎(♀)
9.利用假说—演绎法,孟德尔发现了遗传定律。下列对孟德尔研究过程的分析,正确的是(　A　)
A.孟德尔做出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交,预测后代产生1∶1的性状分离比
B.孟德尔假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”
C.为验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了正反交实验
D.孟德尔发现的遗传定律可以解释所有进行有性生殖的生物的遗传现象
解析:在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中,假说的核心内容是F1能产生D、d两种配子,作出的“演绎”是若F1产生两种配子数量相等,则可预测F1与隐性纯合子杂交,后代会出现1∶1的性状分离比。为验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验。孟德尔的遗传定律只适用于进行有性生殖时细胞核中遗传因子的遗传,不适用于细胞质中遗传因子的遗传。
10.孟德尔探索遗传规律时运用了假说—演绎法,该方法的基本内容是在观察和分析的基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。下列相关叙述中正确的是(　C　)
A.“F2出现3∶1的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔假说的内容
B.“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容
C.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
D.“体细胞中遗传因子成对存在”属于演绎内容
解析:A、B项所描述的内容均是实验中存在的事实或现象,不属于假说内容。“体细胞中遗传因子成对存在”属于假说的内容,测交实验是演绎过程的实验验证。
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
[科技情境]
我国的养蚕缫丝技术历史悠久,柞蚕是生产蚕丝的昆虫之一。为研究柞蚕体色遗传规律,科研人员进行杂交实验,将纯合的柞蚕品种蓝色蚕与白色蚕进行杂交,结果如图所示。请回答相关探究问题。(遗传因子用A、a表示)
探究:(1)柞蚕体色显性性状是什么 说出判断理由。
提示:蓝色。蓝色和白色亲本杂交得F1是蓝色(或F1自交出现白色)。
(2)如何判断F2中一只蓝色柞蚕的遗传因子组成
提示:让F2中该蓝色柞蚕与多只白色柞蚕进行杂交,统计后代的性状表现及比例。若后代蓝色∶白色=1∶1,则F2中该蓝色柞蚕遗传因子组成为Aa,若后代均为蓝色,则F2中该蓝色柞蚕遗传因子组成为AA。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.具有一对相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现为显性性状,子一代自交,子二代中出现性状分离,显性性状和隐性性状的分离比接近3∶1。 2.出现上述现象的解释:①生物的性状是由遗传因子决定的;②在生物的体细胞中,遗传因子成对存在;③生物体在形成配子时成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代;④受精时,雌雄配子随机结合。 3.验证上述假说的方法是进行测交实验,即将子一代和隐性纯合子杂交。 4.研究方法为假说—演绎法。
随堂反馈
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.用豌豆进行遗传实验时,下列操作错误的是(　C　)
A.杂交时,需要在花粉成熟前除去母本的雄蕊
B.自交时,雌蕊和雄蕊都无须除去
C.杂交时,需要在开花前除去母本的雌蕊
D.人工授粉后,应套袋
解析:豌豆为自花传粉植物,杂交时,需要在花粉成熟前除去母本的雄蕊,保留雌蕊;自交时,雌蕊和雄蕊都不需要除去;人工授粉后,应套袋,避免外来花粉的干扰。
2.孟德尔在研究中运用了假说—演绎法,以下叙述中不属于假说内容的是(　D　)
A.形成配子时,成对的遗传因子彼此分离
B.受精时,雌雄配子的结合是随机的
C.性状由遗传因子决定,在体细胞中遗传因子成对存在
D.F2中既有高茎又有矮茎,二者的性状分离比接近于3∶1
解析:F2中既有高茎又有矮茎,二者的性状分离比接近于3∶1,这是实验现象,不属于假说内容。
3.已知豌豆的红花对白花是显性。让杂合子植株自花传粉,其后代性状表现及比例为(　C　)
A.全部红花 B.红花∶白花=1∶1
C.红花∶白花=3∶1 D.白花∶红花=3∶1
解析:假设豌豆的红花和白花由遗传因子A、a控制。杂合子的遗传因子组成为Aa,表现为红花。该杂合子植株自花传粉(自交),得到后代为Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa。其中AA和Aa表现为红花,aa表现为白花,故后代性状表现及比例为红花∶白花=3∶1。
4.南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,F1既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2性状表现类型如图所示。下列说法正确的是(　C　)
A.由①可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定黄果是显性性状
C.F2中,黄果遗传因子组成为aa
D.P中白果的遗传因子组成是aa
解析:据题图分析,图中③过程中白果自交后代出现了白果和黄果,说明白果对黄果是显性性状,即白果是显性性状,黄果是隐性性状;由于黄果是隐性性状,因此图中所有黄果的遗传因子组成都是aa;亲本黄果与白果杂交,后代既有黄果,又有白果,因此亲本白果和子一代白果的遗传因子组成都为Aa。
5.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细观察图后回答下列问题。
(1)该实验的亲本中,父本是　　　　　　。
(2)操作①叫作　　　　,操作②叫作　　　　;为了确保杂交实验成功,①的操作过程中应注意,时间上　　　　　　　　　　　　,操作过程中　　　　　　　　,操作后　　　　　　。
(3)红花(A)对白花(a)为显性,则杂种种子种下去后,长出的豌豆植株开的花为　　　　色。
(4)若P皆为纯合子,让F1进行自交,F2的性状中,红花与白花之比为　　　　,F2的遗传因子组成有　　　　　　　,且比例为　　　　　　。生物体的这种现象称为　　　　　　。
解析:(1)(2)涉及植物杂交实验方法,要注意的重点是豌豆是天然的自花传粉、闭花受粉植物,必须适时用合适的方法去雄。(3)中得到的后代性状仍为显性,即红色花。(4)可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。
答案:(1)白花豌豆　(2)去雄　传粉　要在花粉成熟之前进行　要干净、全部、彻底　要套袋　(3)红
(4)3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1　性状分离
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
选题测控导航表
知识点 题号
1.豌豆的杂交实验 1
2.遗传基本概念 2,3,9,11
3.一对相对性状的杂交实验 4,5,8,10,14,15
4.相对性状的显隐性判断 13
5.性状分离比的模拟实验 6,7,12
1.孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由是(　C　)
①豌豆是闭花受粉植物　②豌豆在自然状态下是纯种　③用豌豆作实验材料有直接经济价值　④各品种间具有一些稳定的、差异较大而又容易区分的性状
A.①②③④ B.①②
C.①②④ D.②③④
解析:豌豆是闭花受粉植物;在自然状态下是纯种;豌豆有直接经济价值,但和实验没有关系;各品种间具有一些稳定的、差异较大而又容易区分的性状,容易观察和统计。
2.在下列实例中,分别属于相对性状和性状分离的是(　C　)
①羊的长角与短腿　②水稻的非糯性和糯性　③兔的粗毛和狗的细毛　④开红花的牡丹与开白花的牡丹杂交,后代全开粉红花　⑤一对正常的夫妇所生子女中有一个是白化病患者
A.①⑤ B.②④ C.②⑤ D.③⑤
解析:②符合同种生物同一种性状的不同表现类型,属于相对性状;⑤正常夫妇后代中出现了白化病和正常孩子符合性状分离概念。
3.在豚鼠中,黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配,一胎产下4仔,此4仔的表现类型可能是(　D　)
①全都黑色　②3黑1白　③2黑2白　④1黑3白　⑤全部白色
A.② B.②④
C.②③④ D.①②③④⑤
解析:杂合子在交配产仔时,一胎虽然产了4仔,但每一仔的性状都是3/4的可能性为黑色,1/4的可能性为白色。综上所述,在子代数量较少时各种结果都有可能出现。
4.F1测交后代的性状表现及比值主要取决于(　B　)
A.环境条件的影响
B.F1产生配子的种类及比例
C.与F1相交的另一亲本的遗传因子组成
D.另一亲本产生配子的种类及比值
解析:F1测交后代的性状表现及比值主要取决于F1产生配子的种类及比例,但受环境条件的影响;与F1相交的另一亲本应该是隐性纯合体,只能产生一种类型的配子。
5.假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是(　C　)
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代中两种性状比接近1∶1
D.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1
解析:孟德尔在发现分离定律时的演绎过程:若假说成立则F1产生配子时,成对的遗传因子会分离,测交后代会出现比例接近1∶1的两种性状。
6.用甲、乙两个桶及两种不同颜色的小球进行“一对相对性状杂交的模拟实验”,下列叙述正确的是(　D　)
A.本实验主要目的是模拟生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离
B.甲、乙两个小桶中小球的总数量一定要相等
C.统计40次,小球组合AA、Aa、aa数量应为10、20、10
D.每个桶中都有两种不同颜色的小球,并且两种颜色的小球数相同
解析:本实验主要目的是模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合所产生的后代的性状分离比;甲、乙小桶可分别模拟雌雄个体产生的配子数量和种类,故甲、乙两桶的小球数量可以不同;小球组合AA、Aa、aa数量比接近1∶2∶1,但不一定是1∶2∶1,因此统计40次,小球组合AA、Aa、aa数量不一定为10、20、10;每个桶中都有两种不同颜色的小球,并且两种颜色的小球数相同即1∶1。
7.性状分离比的模拟实验中,每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内,其原因是(　D　)
A.避免小球损坏
B.避免小球丢失
C.小球可再次使用
D.保证桶内两种球的数量始终相等
解析:为了保证每种配子被抓取的概率相等,每次抓取小球统计后,应将小球放回原来的小桶内,保证桶内两种球的数量始终相等,而且还要重复抓取多次以减小实验的误差。
8.孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,具有1∶1比例的有(　C　)
①子二代的性状分离比
②子一代测交后代性状分离比
③子一代产生的雌、雄配子比例
④子一代产生的不同类型的雌配子比例
⑤子一代产生的不同类型的雄配子比例
A.①④⑤ B.①③⑤ C.②④⑤ D.②③④
解析:在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,子一代产生配子时,无论雌雄个体均产生比例相同的两种配子,所以测交后代性状分离比为1∶1;F1产生的雌雄配子数量不同;子二代的性状分离比为3∶1。
9.黄瓜是雌雄同株异花植物,果皮颜色(绿色和黄色)受一对遗传因子控制。为了判断这对相对性状的显隐性关系,甲、乙两同学分别从某种群中随机选取两个个体进行杂交实验,请回答下列问题。
(1)甲同学选取绿色果皮植株与黄色果皮植株进行正交与反交,观察F1的性状表现。请问是否一定能判断显隐性 　　　　(填“一定”或“不一定”),为什么 　
　。
(2)乙同学做了两个实验,实验一:绿色果皮植株自交;实验二:上述绿色果皮植株作父本、黄色果皮植株作母本进行杂交,观察F1的性状表现。
①若实验一后代有性状分离,即可判断　　　　　为显性性状。
②若实验一后代没有性状分离,则需通过实验二进行判断。
若实验二后代　,
则绿色果皮为显性性状;若实验二后代　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则黄色果皮为显性性状。
解析:(1)绿色果皮植株与黄色果皮植株进行正交与反交,观察F1的性状表现,不一定能判断该对性状的显隐性关系,因为当显性亲本为杂合子时,后代的性状表现均为绿色和黄色,无法判断显隐性。
(2)①杂合子自交,后代会出现性状分离现象,则分离出的新性状类型为隐性性状,亲本具有的性状为显性性状。②若实验一后代没有性状分离,则说明亲本的绿色果皮植株是纯合子,既可能是显性纯合子也可能是隐性纯合子,则需通过实验二进行判断,即让实验一的绿色果皮植株作父本、黄色果皮植株作母本进行杂交,观察F1的性状表现;若实验二后代全部为绿色,则绿色果皮为显性性状;若实验二后代全部为黄色或黄色∶绿色=1∶1,则黄色果皮为显性性状。
答案:(1)不一定　因为显性亲本为杂合子时,后代的性状表现均为绿色和黄色,无法判断显隐性　(2)①绿色果皮　②全部为绿色　全部为黄色或黄色∶绿色=1∶1
10.玉米为雌雄同株异花的植物,一般生育期为85～130天,玉米因用途多样被广泛种植,请回答下列问题。
(1)选用玉米进行杂交不同于豌豆杂交的步骤为　 ,
除此之外,选用玉米作为实验材料的优点包括 　(至少答出两点)。
(2)高茎玉米与矮茎玉米杂交,后代全表现高茎。现有纯合的高茎与矮茎玉米杂交,由于操作失误,亲代既有自交又有杂交,若想得到后代全为杂合的高茎植株,应从　　　　(填“高茎”或“矮茎”)植株上收获种子,种植后拔除　　　　(填“高茎”或“矮茎”),剩余的植株即为符合要求的类型。
解析:(1)玉米是雌雄同株异花的植株,因此在杂交育种过程中,对于母本不需要去雄处理,使得实验过程更为简单;此外玉米还具有一次产生的后代多、有多对易于区分的相对性状、生育期短等优点。(2)高茎与矮茎玉米杂交,后代全部为高茎,说明高茎对矮茎为显性性状;纯合高茎与矮茎杂交,由于失误导致其同时进行了自交和杂交,则高茎植株上结的都是高茎的种子,有纯合子,也有杂合子;而矮茎植株上有高茎和矮茎种子,且高茎种子都是杂合子,因此若想得到后代全为杂合的高茎植株,应从矮茎植株上收获种子,种植后拔除矮茎,剩余的植株即为符合要求的类型。
答案:(1)玉米的母本不用去雄直接套袋　产生的后代多、有多对易于区分的相对性状、生育期短(答案合理即可)　(2)矮茎　矮茎
11.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性籽粒及花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘呈蓝褐色,而糯性籽粒及花粉中所含的是支链淀粉,遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代的观察结果,其中不能验证基因分离定律的是(　A　)
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝褐色
B.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝褐色,一半呈红褐色
C.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝褐色,1/4呈红褐色
D.F1测交后结出的种子(F2)遇碘后,一半呈蓝褐色,一半呈红褐色
解析:纯种的非糯性与糯性水稻杂交,杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝褐色,不能验证基因的分离定律。
12.有位同学做“性状分离比的模拟实验”时,以下操作正确的是(　C　)
A.小桶内用球的大小代表显隐性,大球代表D,小球代表d
B.每次抓出的两个球统计后放在一边,全部抓完后再放回小桶重新开始
C.桶内两种球的数量必须相等,即标记D、d的小球数目必须为1∶1
D.连续抓取了3次DD组合,应舍去2次,只统计1次
解析:为了保证抓取的随机性,小桶内所用球的大小应该保持一致;每次抓出的两个球统计后要放回小桶,再抓取下一次;杂合子产生的两种类型的配子数量相等,所以模拟实验时,桶内两种球的数量必须相等,即标记D、d的小球数目必须为1∶1;抓取的次数少时有偶然性,连续抓取了3次DD组合,不应舍去2次,实验要继续,抓取总数越多,越接近理论值。
13.下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述,错误的是(　C　)
A.甲×乙→只有甲→甲为显性性状
B.甲×甲→甲+乙→乙为隐性性状
C.甲×乙→甲∶乙=1∶1→甲为显性性状
D.花粉鉴定法:只有一种花粉→纯合子,至少有两种花粉→杂合子
解析:依据显隐性的定义可知,甲×乙→只有甲→甲为显性性状,该判断正确;甲×甲→甲+乙→乙为隐性性状,可利用性状分离的概念判断显隐性;测交实验无法判断显隐性关系;花粉鉴定法:只有一种花粉→纯合子,至少有两种花粉→杂合子,用配子法判断纯合子与杂合子。
14.孟德尔在探索遗传规律时,运用了假说—演绎法,下列相关叙述中,错误的是(　A　)
A.“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容
B.“测交实验”是对推理过程及结果的检验
C.“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1)”属于推理内容
解析:孟德尔通过豌豆一对相对性状的杂交实验,在观察和统计分析的基础上,发现F2中高茎豌豆与矮茎豌豆的分离比为3∶1,从而提出“该分离比出现的原因是什么”这一问题;通过推理和想象,提出“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”等假说;根据这些假说,推出F1(高茎)的遗传因子组成及其产生配子的类型,进一步推出F2中各种豌豆的遗传因子组成及其比例,最后通过巧妙地设计“测交实验”检验演绎推理的结论。选项A属于问题和现象,是事实而不是假说。
15.某学校兴趣小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株,这些植株的花色有红色和白色两种,茎秆有绿茎和紫茎(不同紫茎个体的遗传因子组成均相同)两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。
第一组:取90对 亲本进行实验 第二组:取绿茎和 紫茎的植株各1株
组别 杂交 组合 F1性状 表现 杂交 组合 F1性状 表现
A:30 对亲本 红花× 红花 36红花∶ 1白花 D:绿茎 ×紫茎 绿茎∶紫 茎=1∶1
B:30 对亲本 红花× 白花 5红花∶ 1白花 E:紫茎 自交 全为紫茎
C:30 对亲本 白花× 白花 全为 白花
(1)从第一组花色遗传的结果来看,花色隐性性状为　　　　,最可靠的判断依据是　　　　组。
(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交,其子一代性状表现的情况是 　。
(3)由B组可以判定,该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为　　　　。
(4)从第二组茎色遗传的结果来看,隐性性状为　　　 　,判断依据是　　　　组。
(5)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比,试解释原因:
　。
解析:(1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白色为隐性性状。(2)B组亲本中的任意一株红花植株,可能是纯合子也可能是杂合子,因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花=3∶1。(3)设B组中红花纯合子的比例为x,则杂合子的比例为1-x,由题意可知,x+1/2(1-x)=5/6解得x=2/3,即纯合子所占比例为2/3,杂合子所占比例为1/3。(4)第二组的情况与第一组不同,第一组类似于群体调查结果,第二组为两亲本杂交情况,由D组可判定为测交类型,亲本一个为杂合子,一个为隐性纯合子;再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。(5)亲本中的红花个体既有纯合子,又有杂合子,因此杂交组合有多种情况(如A组可能有RR×RR、RR×Rr、Rr×Rr三种情况;B组有RR×rr、Rr×rr两种情况),所以后代不会出现一定的分离比。
答案:(1)白色　A
(2)全为红花或红花∶白花=3∶1
(3)2∶1
(4)紫茎　D、E
(5)红花个体既有纯合子,又有杂合子,因此后代不会出现一定的分离比第2课时　分离定律及其应用
1.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
2.通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析,培养归纳与演绎的科学思维,认同勇于创新、探索求真的科学精神。
3.运用分离定律解释或预测一些遗传现象。
新知探究一　分离定律
资料:家兔的褐毛与黑毛是一对相对性状,由一对遗传因子A和a控制,现有两只黑毛兔子交配,子代中有黑毛兔和褐毛兔。
问题:亲本黑毛兔的遗传因子是什么 形成的配子有几种
提示:Aa。配子有两种即A和a。
(1)分离定律的内容
①在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合。
②在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
(2)分离的时间:有性生殖形成配子时。
1.分离定律的适用范围是(　A　)
A.进行有性生殖的生物细胞核内遗传因子的遗传
B.原核生物细胞中的遗传因子的传递规律
C.细胞质的遗传因子的遗传
D.真核细胞的细胞核和细胞质遗传因子的遗传
解析:分离定律只适用于进行有性生殖的生物细胞核内遗传因子的遗传。
新知探究二　分离定律的概率计算
资料1:鼠毛色的灰色与白色为一对相对性状,某鼠家系的遗传图解如图所示,相关遗传因子用A、a表示。
问题(1):写出图中1号个体的遗传因子组成,并简述依据。
提示:Aa。由遗传图解可知,1号和2号均为灰色鼠,其子代发生性状分离,则亲本遗传因子组成均为Aa。
问题(2):4号个体与5号个体再生1只白色鼠的概率是多少 说明理由。
提示:1/4。分析遗传图解可知,4号和5号个体的遗传因子组成均为Aa,由分离定律可知:Aa×Aa→3A　∶1aa,即子代出现白色鼠(aa)的概率为1/4。
问题(3):图中7号个体为杂合子的概率是多少 (简单写出推导过程)
提示:2/3。分析遗传图解可知,4号和5号个体的遗传因子组成均为Aa,其子代为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,由于7号为显性个体,其遗传因子组成为1/3AA、2/3Aa,故其为杂合子的概率为2/3。
问题(4):若4号个体与5号个体再生1只小鼠,其为杂合子的概率是多少 (简单写出推导过程)
提示:1/2。分析遗传图解可知,4号和5号个体的遗传因子组成均为Aa,依据Aa×Aa→1/4AA、1/2Aa、1/4aa,可知4号个体与5号个体再生1只小鼠,其为杂合子的概率为1/2。
资料2:豌豆为两性花且自花传粉,自然状态均进行自交。玉米为雌雄同株异花传粉,自然状态可进行自交也可进行杂交。现有一株高茎(Dd)豌豆和一株黄粒(Ee)玉米,二者分别在自然状态下繁殖两代。
问题(5):豌豆子二代中,高茎与矮茎的分离比是多少 (写出推导过程)
提示:豌豆自然状态下均为自交,Dd个体连续自交两代,即
故子二代中高茎∶矮茎=5∶3。
问题(6):若在生长过程中,淘汰矮茎豌豆,则子二代高茎个体中杂合子所占比例是多少 (写出推导过程)
提示:连续自交两代,每代淘汰隐性个体,即
故子二代高茎个体中杂合子所占比例为2/5。
问题(7):玉米子二代中,黄粒与白粒的分离比是多少 (写出推导过程)
提示:玉米子一代中,1/4EE、2/4Ee、1/4ee;玉米自然状态为自由交配,即玉米产生的♀、配子可以随机结合,此时可采用群体产生配子比例进行计算,即子一代所产生雌、雄配子的种类及比例均为E∶e=1∶1,则子二代中EE=1/2×1/2=1/4、Ee=2×1/2×1/2=1/2、ee=1/2×1/2=1/4,故黄粒∶白粒=3∶1。
(1)概率的计算
①利用公式计算:概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%,如杂合子Bb自交后代中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,则子代中Bb个体的概率为1/2。
②利用配子分析:个体的遗传因子组成是由雌雄配子共同决定的,依据配子的概率即可计算相应个体的概率。如Aa的个体自交,其雌雄配子均有A和a两种,且各占1/2,雌雄配子随机结合,结果如图所示。
(2)杂合子概率的两种情况(亲本的遗传因子组成均为Aa)
①若求显性性状的子代中Aa所占的比例,则显性个体遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2,得Aa的概率为2/3。
②若子代个体性状未知,则其遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,得Aa的概率为1/2。
(3)杂合子(Aa)连续自交n代的子代情况分析
项目 杂 合子 纯 合子 显性 纯合子 隐性 纯合子 显性性 状个体 隐性性 状个体
所占 比例 1- (1- ) (1- ) (1+ ) (1- )
说明:对于淘汰隐性个体的连续自交问题,可按照杂合子连续自交进行计算,最后去除隐性个体即可,可得纯合子所占比例为(2n-1)/(2n+1)、杂合子所占比例为2/(2n+1)。
(4)杂合子Aa连续随机交配n代,杂合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例
项目 杂合子 显性纯合子 隐性纯合子
所占比例 1/2 1/4 1/4
2.已知一批遗传因子组成为AA和Aa的豌豆和玉米种子,其中纯合子与杂合子的比例均为2∶1,分别间行种植,则在自然状态下,豌豆和玉米子一代的显性性状纯合子与隐性性状个体的比例分别为(　D　)
A.3∶1、3∶1 B.3∶1、4∶1
C.9∶1、9∶1 D.9∶1、25∶1
解析:豌豆在自然状态下只能进行自交,亲本中AA∶Aa=2∶1,则子一代显性性状纯合子(AA)与隐性性状个体(aa)的比例为(2/3+1/3×1/4)∶(1/3×1/4)=9∶1。玉米在自然状态下进行自由交配,亲本中AA∶Aa=2∶1,可知群体雌配子A∶a=5∶1,雄配子A∶a=5∶1,则子一代显性性状纯合子(AA)与隐性性状个体(aa)的比例为(5/6×5/6)∶(1/6×1/6)=25∶1。
3.某生物种群中,隐性个体的成体没有繁殖能力。一个杂合子(Aa)自交,得到子一代(F1)个体。F1个体自交,F2中有繁殖能力的个体占F2总数的(　C　)
A.8/9 B.1/9 C.5/6 D.2/3
解析:根据题意,F1个体中有AA、Aa和aa三种遗传因子组成,但aa的成体没有繁殖能力,F1个体自交:1/3AA自交后代不发生性状分离,而2/3Aa自交后代发生性状分离(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),因此F2中有繁殖能力的个体占F2总数的比例为1-aa=1-2/3×1/4=5/6。
新知探究三　分离定律的应用和特定条件下的遗传情况分析
资料1:家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制,灰毛(D)对黑毛(d)为显性。
问题(1):现有一只灰毛雄鼠,想确定其是否为纯合子,请设计实验方案,预测结果并得出结论。
提示:让该雄鼠与多只黑毛雌鼠进行交配,统计后代的性状表现及比例,若后代均为灰毛,则该雄鼠为纯合子,若后代灰毛∶黑毛接近1∶1,则该雄鼠为杂合子。
问题(2):若让多只灰毛家鼠随机交配,发现每一代都出现1/3的黑毛家鼠,其余均为灰毛,试分析其原因。
提示:多只灰毛家鼠随机交配,后代的性状表现比例为灰∶黑=2∶1,推测可能是显性纯合(DD)致死。
问题(3):若灰毛雄鼠产生的配子D致死,而雌性不存在配子致死,则两只杂合灰毛家鼠杂交后代的性状表现及比例是什么
提示:雌性家鼠可以产生D、d两种类型配子且比例为1∶1,雄性家鼠只有d一种类型配子参与受精作用,故后代的性状表现及比例为灰毛∶黑毛=1∶1
问题(4):若灰毛家鼠产生的雄配子D有50%致死,则两个杂合灰毛家鼠杂交后代的性状表现及比例是什么
提示:雄配子D有50%致死,则雄性产生的雄配子D∶d=1∶2。而雌性产生的雌配子D∶d=1∶1,故后代灰毛=1/6+1/6+2/6=4/6,黑毛=2/6,故灰毛∶黑毛=2∶1(见表)。
　　　雌配子 雄配子　　　 1/2D 1/2d
1/3D 1/6DD 1/6Dd
2/3d 2/6Dd 2/6dd
资料2:绵羊的有角与无角为一对相对性状,其遗传因子组成与性状表现如表所示:
项目 HH Hh hh
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
问题(5):若一只有角母羊生了一只无角小羊,该小羊的遗传因子组成和性别分别是什么
提示:有角母羊的遗传因子组成一定是HH,则子代无角小羊中一定含H,其遗传因子组成应为Hh,性别为雌性。
问题(6):一只杂合有角公羊和一只杂合的无角母羊杂交,写出子代的性状表现和比例。
提示:双亲基因型均为Hh,则子代雄性个体中有角与无角的比例为3∶1,雌性个体中有角与无角的比例为1∶3,故子代有角∶无角为1∶1。
资料3:紫茉莉的花色有红色、粉红色和白色。红色花与白色花杂交,子代全为粉红色花,粉红色花自交,子一代中有25株开白花、25株开红花、50株开粉红色花。
问题(7):若子一代中粉红花植株自交,请写出子二代的性状表现及比例。
提示:红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1。
(1)纯合子与杂合子的判断
①测交法(在已确定显隐性性状的条件下)
a.方法:待测个体×隐性纯合子→子代
b.
②自交法
a.方法:待测个体子代
b.
(2)特定条件下的遗传情况分析
①不完全显性:如遗传因子A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红花(AA、Aa)∶白(aa)=3∶1;在不完全显性时,Aa自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)=1∶2∶1。
②某些遗传因子致死导致性状分离比改变
a.隐性纯合致死:由于aa死亡,所以Aa自交后代中只有一种性状表现,遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2。
b.显性纯合致死:由于AA死亡,所以Aa自交后代中有两种性状表现,遗传因子组成及比例为Aa∶aa=2∶1。
c.配子致死:致死遗传因子在配子时期发挥作用,不能形成有活力的配子。例如，雄配子A致死,则Aa自交后代中有两种性状表现,遗传因子组成及比例为Aa∶aa=1∶1。
4.下列各项实验中应采取的最佳交配方式分别是(　B　)
①鉴别一只白兔是否为纯合子　②鉴别一株小麦是否为纯合子　③不断提高水稻品种的纯合度
④鉴别一对相对性状的显隐性关系
A.杂交、测交、自交、测交
B.测交、自交、自交、杂交
C.杂交、测交、自交、杂交
D.测交、测交、杂交、自交
解析:鉴别一只白兔是否为纯合子应采用测交;鉴别一株小麦是否为纯合子的最佳交配方式是自交;连续自交能提高水稻品种的纯合度;通过杂交的方法可以鉴别一对相对性状的显隐性关系。
5.一个杂合子(Aa)植株自交时,含有隐性配子的花粉有50%的死亡率,则自交后代遗传因子组成的比例是(　C　)
A.1∶1∶1 B.4∶4∶1
C.2∶3∶1 D.1∶2∶1
解析:根据题意可知,Aa植株中雌配子有1/2A、1/2a,雄配子a有50%致死,说明雄配子是1/2A、1/2×1/2a,即2/3A、1/3a,则有如表情况:
　　　　雄配子 雌配子　　　　 1/3a 2/3A
1/2a 1/6aa 2/6Aa
1/2A 1/6Aa 2/6AA
后代各种遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa=2∶3∶1。
6.人类秃顶与非秃顶由一对遗传因子控制,其遗传因子组成及性状表现关系如表所示。下列分析正确的是(　B　)
项目 BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A.一对非秃顶夫妇的子代一定是非秃顶
B.非秃顶男性的女儿一定非秃顶
C.非秃顶女性与秃顶男性的子代性状分离比为3∶1
D.秃顶夫妇的子代一定秃顶
解析:非秃顶男性(BB)与非秃顶女性所生孩子一定是B　,若为男孩,则可能为秃顶(Bb);非秃顶男性的女儿(B　)一定非秃顶;非秃顶女性(B　)与秃顶男性(Bb或bb)的子代性状分离比不一定是3∶1;秃顶夫妇所生孩子不一定是秃顶,如Bb与bb所生的女儿(Bb)为非秃顶。
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
[科研情境]
豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种,分别受遗传因子T和t控制。种植遗传因子组成为TT和Tt的豌豆(两者数量之比是2∶1。两种类型的豌豆繁殖率相同)得F1。
探究:(1)自然状态下豌豆的传粉方式是什么
提示: 自花传粉、闭花受粉。
(2)在自然状态下,F1中遗传因子组成为TT、Tt、tt的数量之比为多少
提示:亲本中的TT占2/3,Tt占1/3,豌豆在自然状态下进行自花传粉,因此自交后代中TT占2/3+(1/3)×(1/4)=9/12,Tt占(1/3)×(1/2)=2/12,tt占(1/3)×(1/4)=1/12。因此TT、Tt、tt的数量之比为9∶2∶1。
(3)在自然状态下,F1性状表现及比例是怎样的
提示:叶腋∶茎顶=11∶1。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。 2.分离定律在生物的遗传中具有普遍性。 3.有性生殖的生物,一对相对性状的遗传普遍遵循分离定律,可以利用该定律对后代的性状表现进行预测。
随堂反馈
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.紫茉莉的花色由R、r控制,其中RR为红色,Rr为粉红色,rr为白色。红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交得F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述不正确的是(　B　)
A.白花个体所占比例为1/4
B.红花个体所占比例为3/4
C.杂合子所占比例为1/2
D.纯合子所占比例为1/2
解析:根据题意可知,F2中遗传因子组成及比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,即白花个体所占比例为1/4;红花个体遗传因子组成为RR,故F2个体中红花个体所占比例为1/4;F1(Rr)自交产生的F2个体中杂合子(Rr)所占比例为1/2;RR和rr均为纯合子,因此纯合子所占比例为1/2。
2.豌豆种群杂合子(Aa)作为亲本,连续自交,每代除去隐性个体,得到的F3中纯合子所占比例为(　D　)
A.3/4 B.9/16 C.2/5 D.7/9
解析:自花传粉,闭花受粉的豌豆杂合子,其遗传因子组成为Aa,逐代自交3次,在F3中纯合子比例为1-(1/2)3=7/8,杂合子的比例为(1/2)3=1/8。又因为F3中显性纯合子=隐性纯合子=(1/2)×(7/8)=7/16。虽然每一代都除去隐性个体,但是在计算时可以等同于第三代一同除去隐性个体,也就是在F3中AA=7/16,Aa=1/8,所以纯合子所占的比例是7/9。
3.家蚕幼体体色的黑色(A)与淡赤色(a)是一对相对性状。在某杂交实验中,后代有50%的幼体体色为黑色,则其亲本的遗传因子组成是(　A　)
A.Aa×aa B.AA×Aa
C.Aa×Aa D.AA×aa
解析:已知家蚕幼体体色的黑色(A)与淡赤色(a)是一对相对性状,遵循基因的分离定律。亲本Aa×aa,后代Aa∶aa=1∶1,黑色的概率为50%。
4.某种自花传粉植物的花色有红色、粉色和白色三种类型,由一对等位基因控制。红花植株与白花植株杂交所得F1植株均表现为粉花,F1自交产生F2。下列相关叙述错误的是(　B　)
A.亲代红花植株和白花植株均为纯合子
B.F1植株自交的过程中,对母本去雄后不需要套袋处理
C.F2中粉花植株∶白花植株≈2∶1
D.F2植株的花色有3种类型,且纯合子∶杂合子≈1∶1
解析:根据题目信息判断该植物花色的遗传为不完全显性,AA、aa和Aa分别表现红花、白花和粉花,因此亲代红花植株和白花植株均为纯合子。F2中粉花植株∶白花植株≈2∶1。F2植株的花色有3种类型,且纯合子∶杂合子≈1∶1。因为该植物是自花传粉,因此F1植株自交的过程中不用对母本去雄。
5.在一些性状遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,从而使性状的分离比发生变化,小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠
B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为2∶1
C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为1∶1
根据上述实验结果,回答下列问题(控制毛色的显性遗传因子用A表示,隐性遗传因子用a表示)。
(1)黄色鼠的遗传因子组成是　　　　,黑色鼠的遗传因子组成是　　　　。
(2)推测不能完成胚胎发育的合子的遗传因子组成是　　　　。
(3)写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
解析:根据B组中黄色鼠的后代出现黑色鼠可知,B组亲本黄色个体为杂合子(Aa),且黄色对黑色为显性,黑色个体都是隐性纯合子(aa)。由B组亲本黄色个体为杂合子(Aa)可知,其后代的遗传因子组成为1AA(黄色)∶2Aa(黄色)∶1aa(黑色),推测AA个体在胚胎发育过程中死亡,则存活的黄色鼠遗传因子组成为Aa。
答案:(1)Aa　aa　(2)AA
(3)如图
选题测控导航表
知识点 题号
1.分离定律及其应用 1,2,3,4,5,9,11,13
2.自交与自由交配 6,8,12,16
3.概率计算 7,10,14
4.特定条件下的遗传问题 15
1.孟德尔的分离定律是指(　C　)
A.子二代出现性状分离
B.子二代性状分离比为3∶1
C.形成配子时,成对的遗传因子发生分离
D.测交后代分离比为1∶1
解析:孟德尔的分离定律是指在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
2.有一橄榄绿带黄斑的野生型观赏鱼,通过多年诱变培养获得了体色为橘红带黑斑的新品系,该性状由一对遗传因子控制。某养殖者在用橘红带黑斑品系繁殖后代时发现,后代中有39条为橘红带黑斑,20条为野生型性状,下列叙述错误的是(　C　)
A.观赏鱼体色橘红带黑斑对橄榄绿带黄斑为显性
B.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,橘红带黑斑性状的观赏鱼会越来越多
D.通过测交,可确定后代橘红带黑斑个体的遗传因子组成
解析:由题意可知,观赏鱼体色橘红带黑斑对橄榄绿带黄斑为显性;橘红带黑斑为显性性状,即突变形成的橘红带黑斑基因为显性基因,繁殖橘红带黑斑品系时,子代性状表现比例为2∶1,可推得遗传因子组成为AA的个体死亡,即橘红带黑斑基因具有纯合致死效应;由于橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,橘红带黑斑性状的观赏鱼会越来越少;通过测交,可确定后代橘红带黑斑个体的遗传因子组成。
3.纯种甜玉米与纯种非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒。下列分析正确的是(　B　)
A.甜玉米和非甜玉米属于两个不同品种,故甜和非甜不属于相对性状
B.自然状态下,间行种植的不同遗传因子组成玉米个体间可进行自由交配
C.非甜玉米果穗上结的非甜玉米籽粒全是纯合子
D.甜玉米果穗上结的甜玉米籽粒全是杂合子
解析:甜玉米和非甜玉米是同种生物,其中甜与非甜是同种生物同一性状的不同表现类型,属于相对性状;玉米的花是单性花,自然状态下,间行种植的不同遗传因子组成玉米个体间可进行自由交配;纯种甜玉米和非甜玉米间行种植,既有同株间的异花传粉,也有不同株间的异花传粉,因此非甜玉米果穗上结的非甜玉米籽粒有纯合子,也有杂合子;甜是隐性性状,因此甜玉米果穗上结的甜玉米籽粒全是纯合子。
4.某养兔场有黑色兔和白色兔,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一只黑色成年公兔是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是(　B　)
A.让该公兔充分生长,以观察其肤色是否会发生改变
B.让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配
C.让该黑色公兔与黑色母兔(BB或Bb)交配
D.从该黑色公兔的性状表现即可分辨
解析:要想鉴定一只黑色成年公兔是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是测交,即让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配,若子代全为黑兔,则表明该黑色公兔是纯种(BB);若子代出现白兔,则表明该黑色公兔为杂种(Bb)。
5.已知豌豆有高茎(DD和Dd)、矮茎(dd)两种品种。现有遗传因子组成为Dd的该种植株组成的种群,该种群的个体连续自交n代后(不考虑自然选择的作用),结果是(　D　)
A.遗传因子组成为dd的个体所占比例不断下降
B.遗传因子组成为DD的个体所占比例不断下降
C.遗传因子组成为Dd的个体所占比例保持不变
D.遗传因子组成为Dd的个体所占比例不断下降
解析:纯合子包括显性纯合子和隐性纯合子,并且它们所占比例相等,因此显性纯合子=隐性纯合子=1/2[1-(1/2)n],自交代数越多,该值越趋向于1/2,所以遗传因子组成为DD和dd的个体所占比例不断升高;杂合子的比例为(1/2)n,随着自交代数的增加,后代杂合子所占比例越来越小,且无限接近于0。
6.菜豆是一年生自花传粉的植物,其有色花对白色花为显性。一株有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上,该海岛上没有其他菜豆植株存在,三年之后开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是(　C　)
A.3∶1 B.15∶7 C.9∶7 D.15∶9
解析:根据杂合子自交n代,其第n代杂合子的概率为(1/2)n,三年之后F3的杂合子概率为(1/2)3=1/8。则F3中纯合子的概率为1-1/8=7/8(其中显性纯合子7/16,隐性纯合子7/16)。所以三年之后,有色花植株∶白色花植株=(1/8+7/16)∶7/16=9∶7。
7.南瓜的花色由一对遗传因子控制。相关杂交实验及结果如图所示。下列叙述不正确的是(　A　)
A.F1与F2中白花个体的遗传因子组成相同
B.由过程③可知白色是显性性状
C.F2中黄花与白花的比例是5∶3
D.F1的性状表现及其比例可验证分离定律
解析:F1中白花全部为杂合子,F2中白花有显性纯合子和杂合子两种;过程③中,亲本都是白花,后代出现黄花,说明白色是显性性状,黄色是隐性性状;亲本中白花为杂合子,因此F1中白花占1/2,白花是显性性状,所以白花自交F2中白花占1/2×3/4=3/8,则黄花占5/8;自交后代3∶1和测交后代1∶1的性状分离比均可验证分离定律。
8.将豌豆的一对相对性状的纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植,另将玉米一对相对性状的纯合显性个体与纯合隐性个体间行种植。那么,隐性纯合一行植株上所产生的F1是(　C　)
A.豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
B.豌豆和玉米的显、隐性个体的比例都是3∶1
C.豌豆都为隐性个体,玉米既有显性个体又有隐性个体
D.玉米都为隐性个体,豌豆既有显性个体又有隐性个体
解析:豌豆是自花传粉,只有隐性个体;玉米可进行同株异花传粉和异株异花传粉,既有显性个体又有隐性个体,但比例不能确定。
9.牛的毛色有黑色和棕色两种,由一对遗传因子控制,如果两头黑牛交配,生出了一头棕色子牛。请回答下列问题。
(1)黑色和棕色哪种毛色是显性性状 　　　　。
(2)两头黑牛交配,后代出现了棕色子牛,这种现象在遗传学上称为　　　　　　。
(3)若上述两头亲本黑牛生出了一头黑色子牛,该子牛为纯合子的可能性是　　　　,要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,最好选用与其交配的牛是　　　　。
A.纯种黑牛 B.杂种黑牛
C.棕色牛 D.以上都不对
解析:(1)两头黑牛交配,生出了一头棕色子牛,即发生了性状分离,说明黑色相对于棕色为显性(设基因为B、b)。
(2)在杂种后代中,同时出现显性和隐性性状的现象叫性状分离,因此题中两头黑牛交配,后代出现了棕色子牛,这种现象在遗传学上称为性状分离。
(3)设亲代两头黑牛的遗传因子组成都是Bb,它们交配产生的后代中BB(黑色)∶Bb(黑色)∶bb(棕色)=1∶2∶1。若上述两头亲本黑牛生出了一头黑色子牛,该子牛为纯合子的可能性是1/3。要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,则需要通过测交来完成,测交是指让该个体与隐性个体进行杂交,即需要选用异性的棕色牛进行交配。
答案:(1)黑色
(2)性状分离
(3)1/3　C
10.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因Y、y控制的。请分析下列杂交实验并回答有关问题。
(1)豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对　　　　性状,根据实验一能否判断豌豆子叶的显隐性性状,原因是　 　。
(2)实验二中,F1黄色子叶(戊)的遗传因子组成有两种,一种是YY,另一种是　　 　　,这两种遗传因子组成中,YY所占的比例是　　　　。
(3)实验二中,F1出现黄色子叶与绿色子叶比例为3∶1,丁产生的配子Y∶y=　　　　,体现了基因分离定律的实质。
解析:(1)豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对相对性状,实验一亲代的子叶有黄色和绿色,子代出现黄色与绿色,无法判断显隐性。
(2)实验二中,亲本黄色的遗传因子组成为Yy,子一代黄色的遗传因子组成为YY和Yy,比例为1∶2,所以这两种遗传因子组成中,YY所占的比例是1/3。
(3)实验二中,丁产生的配子Y∶y=1∶1,体现了基因分离定律的实质。
答案:(1)相对　不能;黄色与绿色无论哪个为显性,子代均有可能出现黄色子叶∶绿色子叶为1∶1的分离结果
(2)Yy　1/3　(3) 1∶1
11.某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,由一对遗传因子控制。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离　②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶　③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1　④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　B　)
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
解析:实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
12.玉米是雌雄同株异花传粉植物,既可以接受本植株的花粉,也能接受其他植株的花粉。在一块农田间行种植等数量的基因型为Aa和aa的玉米(A和a分别控制显性性状和隐性性状,且A对a为完全显性),假定每株玉米结的籽粒数目相同,收获的玉米种下去,具有A性状表现和a性状表现的玉米比例应接近于(　A　)
A.7∶9 B.3∶2 C.3∶5 D.1∶4
解析:根据农田间行种植等数量遗传因子组成为Aa和aa的玉米可知,产生的雌雄配子中A占1/4,a占3/4。由于玉米是雌雄同株、异花传粉植物,既可以接受本植株的花粉,也能接受其他植株的花粉,说明它们之间能进行自由传粉,又因为AA、Aa性状表现相同,所以玉米结的籽粒中AA占1/4×1/4=1/16,Aa占1/4×3/4×2=6/16,aa为3/4×3/4=9/16。因此,收获的玉米种下去,具有A性状表现和a性状表现的玉米比例应接近(1/16+6/16)∶9/16=7∶9。
13.某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验,得到了如表所示的结果,下列推断错误的是(　C　)
杂交 亲本 后代
杂交A 灰色×灰色 灰色
杂交B 黄色×黄色 2/3黄色、1/3灰色
杂交C 灰色×黄色 1/2黄色、1/2灰色
A.杂交A后代不发生性状分离,可说明亲本是纯合子
B.由杂交B可判断鼠的黄色毛是显性性状
C.杂交B后代中黄色毛鼠既有杂合子,也有纯合子
D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合分离定律
解析:纯合子能稳定遗传,根据题意“科学家进行了大量的杂交实验”可知子代数量足够多,杂交A后代不发生性状分离,故可说明亲本为纯合子;由杂交B中出现性状分离可判断鼠的黄色毛为显性性状;杂交B亲本的遗传因子组成均为Aa,根据分离定律,后代遗传因子组成、性状表现及比例应为AA(黄色)∶Aa(黄色)∶aa(灰色)=1∶2∶1,即黄色∶灰色=3∶1,而实际黄色∶灰色=2∶1,这说明显性纯合致死,即杂交B后代中黄色毛鼠只有杂合子;根据表中杂交实验结果可知,鼠毛色这对相对性状的遗传符合分离定律。
14.萝卜的花有白、红、紫三种颜色,该性状由遗传因子R、r控制。如表为三组不同类型植株之间的杂交结果。下列相关叙述中,不正确的是(　A　)
组别 亲本 子代性状表现及数量
一 紫花×白花 紫花428,白花415
二 紫花×红花 紫花413,红花406
三 紫花×紫花 红花198,紫花396,白花202
A.白花、紫花、红花植株的遗传因子组成分别是rr、Rr、RR
B.白花植株自交的后代均开白花,红花植株自交的后代均开红花
C.白花植株与红花植株杂交所得的子代中,其子代都开紫花
D.可用紫花植株与白花植株或红花植株杂交验证分离定律
解析:该对遗传因子控制的性状有三种,且由组别三可知,紫花植株与紫花植株的杂交子代的性状分离比为红花∶紫花∶白花≈1∶2∶1,说明R对r为不完全显性,且紫花植株的遗传因子组成为Rr,但根据三组杂交实验的结果均不能判断出白花植株和红花植株的遗传因子组成分别是rr、RR,还是RR、rr。白花植株与红花植株均为纯合子,两者分别自交,其子代都不会出现性状分离,两者杂交,则其子代都开紫花。杂交组合Rr×rr和Rr×RR的子代中各有两种不同的性状表现,且比例均为1∶1,故都可用来验证分离定律。
15.某种鼠的毛色由遗传因子A、a1、a2控制,其中A对a1和a2是显性,a1对a2是显性,在体细胞中这些遗传因子也是成对存在的,在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色性状表现与遗传因子的关系如表(AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题。
性状表现 黄色 灰色 黑色
遗传因子组成 Aa1 Aa2 a1a1 a1a2 a2a2
(1)若亲本遗传因子组成为Aa1×Aa2,则其子代的性状表现及比例为　　　　　　　　。
(2)两只鼠杂交,后代出现三种性状表现。则该对亲本的遗传因子组成是　　　　　　,它们再生一只黑色雄鼠的概率是　　　　。
(3)假设进行多组Aa1×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行多组Aa2×Aa2的杂交,预期每窝平均生　　　　只小鼠。
(4)现有一只黄色雄鼠和多只其他颜色的雌鼠,如何利用杂交方法检测出该雄鼠的遗传因子组成
实验思路:①选用该黄色雄鼠与多只　　　　色雌鼠交配。
②　 。
结果预测:③如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的遗传因子组成为　　　　　。
④如果后代出现　　　　　　,则该黄色雄鼠的遗传因子组成为Aa2。
解析:(1)若亲本遗传因子组成为Aa1×Aa2,则其子代的遗传因子组成为AA(胚胎致死)、Aa1、Aa2、a1a2,性状表现为黄色∶灰色=2∶1。(2)两只鼠杂交,后代出现三种性状表现,说明亲本均含有a2,且其中一个亲本含有a1,一个亲本含有A,该对亲本的遗传因子组成是Aa2、a1a2,它们再生一只黑色雄鼠的概率是1/4×1/2=1/8。(3)该鼠平均每窝生8只小鼠,进行多组Aa2× Aa2的杂交,由于AA纯合胚胎致死,预期每窝平均生8×3/4=6(只)小鼠。(4)检测黄色雄鼠的遗传因子组成,应选择测交方法,让被测个体与隐性纯合子交配。实验思路:①选用该黄色雄鼠与多只黑色雌鼠杂交。②观察、统计后代的毛色及比例。结果预测:③如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠同时含有A、a1,遗传因子组成为Aa1。④如果后代出现黄色和黑色个体,则该黄色雄鼠的遗传因子组成为Aa2。
答案:(1)黄色∶灰色=2∶1　(2)Aa2、a1a2　1/8
(3)6　(4)①黑　②观察、统计后代的毛色及比例
③Aa1　④黄色和黑色第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1课时　孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
2.分析两对相对性状的杂交实验过程,体会假说—演绎法。
3.阐明对自由组合现象的解释和对解释的验证,并能画出遗传图解。
新知探究一　两对相对性状的杂交实验
资料:孟德尔完成一对相对性状的豌豆杂交实验后,进行了两对相对性状的豌豆杂交实验,根据两对相对性状的豌豆杂交实验过程回答下列问题。
问题(1):F1全为黄色圆粒,说明子叶颜色中哪种性状为显性 种子形状中哪种性状为显性
提示:黄色。圆粒。
问题(2):F2有4种表现类型,其中亲本类型所占的比例为多少 重组类型所占的比例为多少
提示:10/16。6/16。
问题(3):F2中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,该比例关系说明每一对相对性状的遗传都　　　　(填“遵循”或“不遵循”)分离定律。
提示:遵循。
问题(4):孟德尔在F2中观察到了什么现象
提示:不同性状之间的自由组合,即黄色既可以与圆粒组合又可以与皱粒组合,绿色也可以与圆粒和皱粒组合。
问题(5):请推测F1产生配子时,遗传因子的行为。
提示:决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(1)亲本具有两对相对性状
①粒色:黄色与绿色。
②粒形:圆粒与皱粒。
(2)F1的性状为显性
①粒色:黄色对绿色为显性。
②粒形:圆粒对皱粒为显性。
(3)F2的性状
①每对相对性状都遵循分离定律,即黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。
②黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,其中黄色皱粒、绿色圆粒是不同于亲本性状的重组类型。
1.用纯种黄色皱粒豌豆(YYrr)和纯种绿色圆粒豌豆(yyRR)作亲本进行杂交,F1再进行自交,F2中与亲本性状表现相同的比例是(　D　)
A.1/2 B.1/4 C.5/8 D.3/8
解析:纯种黄色皱粒豌豆(YYrr)和纯种绿色圆粒豌豆(yyRR)作亲本进行杂交,F1的遗传因子组成为YyRr,其再自交产生F2,则F2出现9∶3∶3∶1的分离比,其中黄色圆粒和绿色皱粒为重组类型,占(9+1)/16=5/8,F2中与亲本性状表现相同的比例为(3+3)/16=3/8。
2.孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验,下列能体现不同性状自由组合的是(　A　)
A.F2中有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种性状表现
B.F1全部是黄色圆粒
C.F2中出现了黄圆和绿皱2种类型
D.F2中黄圆和绿皱各占总数的3/16
解析:子叶颜色有两种性状,黄色与绿色,种子形状有两种性状,圆粒与皱粒。在F2中,种子形状与子叶颜色自由组合出现4种性状组合,所以A符合题意。
新知探究二　对自由组合现象的解释和验证
活动:阅读教材P10～11,回答下列问题。
问题(1):请写出F1所产生配子的遗传因子组成及比例。
提示:YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1。
问题(2):完成下面关于F2遗传因子组成及性状表现对应关系表。
黄色圆粒(9) YYRR(1)、YYRr(　　)、 YyRR(2)、　　　
黄色皱粒(3) YYrr(1)、Yyrr(　　)
绿色圆粒(3) yyRR(1)、　　　
绿色皱粒(1) 　　　
提示:2　YyRr(4)　2　yyRr(2)　yyrr(1)
问题(3):孟德尔为了验证对自由组合现象的解释,设计了什么实验
提示:设计了测交实验,即F1(YyRr)与双隐性纯合子(yyrr)交配。
问题(4):孟德尔设计的测交实验有哪些作用
提示:测定F1产生的配子种类及比例;测定F1遗传因子的组成;判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
问题(5):测交实验中,子代出现4种比例相等的表现类型的原因是什么
提示: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。
问题(6):从测交亲本产生配子种类及比例的角度分析,为什么测交可以确定F1产生配子的种类及比例
提示:测交是让F1与隐性纯合子类型进行杂交,由于隐性纯合子产生的配子对F1个体产生的配子所决定的性状没有影响,所以测交后代出现的性状及比例与F1产生的配子种类及比例相符。
问题(7):若测交后代有两种性状,且数量之比为 1∶1,试分析F1的遗传因子组成是否唯一。
提示:隐性纯合子只产生一种配子yr,所以测交后代的性状与比例由F1决定,由于后代有两种性状且比例为1∶1,说明F1能够产生两种配子且比例为1∶1,其遗传因子组成不唯一,可以为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。
(1)两对相对性状的杂交实验过程及分析
(2)F2四种性状表现、九种遗传因子组成及在F2中占比的归纳与概括
类型 四种性状表现 九种遗传 因子组成 F2中占比
Y　R　　(9/16) YYRR 1/16
YyRR 2/16
YYRr 2/16
YyRr 4/16
Y　rr　(3/16) YYrr 1/16
Yyrr 2/16
yyR　(3/16) yyRR 1/16
yyRr 2/16
yyrr　(1/16) yyrr 1/16
由表可知,九种遗传因子组成中,有四种纯合子,在F2中分别占1/16;有四种一对遗传因子纯合一对遗传因子杂合的杂合子,在F2中分别占2/16;有一种两对遗传因子均杂合的杂合子,在F2中占4/16。
1.F2中9∶3∶3∶1分离比成立的条件
(1)亲本必须是纯合子。
(2)两对相对性状由两对等位基因控制,且完全显性。
(3)配子全部发育良好,子代存活率相同。
(4)所有子代都应处于一致的环境中,存活率相同。
(5)子代数量足够多。
2.验证自由组合定律的方法
(1)测交法:让双杂合子与隐性纯合子杂交,若后代的性状分离比为1∶1∶1∶1,则说明遵循自由组合定律。
(2)双杂合子自交法:让双杂合子自交,若后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则说明遵循自由组合定律。
(3)花粉鉴定法:取双杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律。
3.关于孟德尔豌豆自由组合定律的实验,下列解释正确的是(　A　)
①黄色Y对绿色y是显性,圆粒R对皱粒r是显性 ②亲代均为纯合子,F1遗传因子组成为YyRr,性状表现为黄色圆粒,F1为杂合子　③F1产生配子时,Y和y分离,R与r分离,4个遗传因子间自由组合　④F1雌雄各有4种配子,受精机会均等,因此F2有四种性状表现,比例为9∶3∶3∶1,有9种遗传因子组成
A.①②④ B.①③④
C.都对 D.只有①③
解析:根据子一代的性状表现可知黄色Y对绿色y是显性,圆粒R对皱粒r是显性,①正确;亲代(YYRR、yyrr),F1遗传因子组成为YyRr,性状表现为黄色圆粒,为杂合体,②正确;F1产生配子时,成对遗传因子Y和y分离,R与r分离;不成对的遗传因子Y与R、r,y与R、r自由组合,③错误;雌雄各有4种配子,受精机会均等,因此有16种结合方式。F2有4种性状表现,比例为 9∶3∶3∶1,有9种遗传因子组成,④正确。
4.已知玉米籽粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性,两对相对性状独立遗传。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1,F1自交或测交,预期结果不正确的是(　A　)
A.自交结果中黄色甜与红色非甜比例为9∶1
B.自交结果中黄色与红色比例为3∶1,非甜与甜比例为3∶1
C.测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜=1∶1∶1∶1
D.测交结果是红色与黄色比例为1∶1,甜与非甜比例为1∶1
解析:黄色甜和红色非甜都属于单显类型,它们的比例应为1∶1。
新知探究三　自由组合定律
活动:阅读教材P12,思考下列问题。
问题(1):自由组合定律发生在什么时间
提示:形成配子时。
问题(2):自由组合定律中遗传因子间具有什么关系
提示:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
问题(3):具有2对相对性状的纯合亲本杂交,F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合遗传因子组成有几种 分别是什么 (不考虑正反交,涉及的遗传因子分别用A/a、B/b、表示)
提示:2种;AABB×aabb和aaBB×AAbb。
(1)自由组合定律的内容
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(2)已知子代性状表现及比例倒推亲代的遗传因子组成
子代性状表现比例 亲代遗传因子组成
3∶1 Aa×Aa
1∶1 Aa×aa
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
自由组合定律的适用条件
(1)有性生殖生物的性状遗传(细胞核遗传)。
(2)两对或两对以上的遗传因子独立遗传。
5.自由组合定律发生于图中哪个过程(　A　)
A.① B.①②
C.①②③ D.①②③④
解析:自由组合定律发生在形成配子时,即图中①过程。
6.已知豌豆的黄粒对绿粒为显性,受一对遗传因子Y、y控制;圆粒对皱粒为显性,受另一对遗传因子R、r控制;两对遗传因子独立遗传。现有黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交,其后代出现黄色圆粒 70株、绿色圆粒68株、黄色皱粒73株和绿色皱粒71株,则两亲本的遗传因子组成是(　D　)
A.YYrr×yyRr B.YYrr×yyRR
C.Yyrr×yyRR D.Yyrr×yyRr
解析:后代黄粒∶绿粒=(70+73)∶(68+71)≈1∶1,可推知亲本的相应遗传因子组成为黄粒 Yy×绿粒yy;同理,后代圆粒∶皱粒=(70+68)∶(73+71)≈1∶1,可推知亲本的相应遗传因子组成为圆粒Rr×皱粒rr;结合亲本性状表现为黄色皱粒与绿色圆粒,所以亲本的遗传因子组成为 Yyrr×yyRr。
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
[生活情境]
某植物的花色由多对独立遗传的等位基因控制,每对等位基因至少都有一个显性基因时才开红花,其余开白花。某个每对基因均杂合的该植物个体自交,子代中红花∶白花=27∶37。
探究:(1)请分析该植物的花色至少由几对等位基因控制。
提示:3对。每对基因均杂合的个体自交,子代中红花∶白花=27∶37,即红花个体占全部个体的比例为27÷(27+37)=27/64=(3/4)3,所以可判断该植物的花色至少由3对等位基因控制。
(2)由此我们可以得出分离定律和自由组合定律有什么联系
提示:①两定律同时进行,同时发挥作用;②分离定律是自由组合定律的基础。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.具有两对相对性状的纯合亲本杂交,子二代中出现和亲本相同的性状,也出现了重组性状。4种性状的数量分离比接近9∶3∶3∶1。 2.产生性状自由组合的原因是控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
随堂反馈
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交,得F1,F1自交得F2,在F2中得到白色甜玉米80株,那么F2中性状表现为黄色甜玉米的植株应约为(　B　)
A.160株 B.240株 C.320株 D.480株
解析:让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交,F1的遗传因子组成为YySs,其自交所得F2的性状表现及比例为黄色非甜(Y　S　)∶黄色甜粒(Y　ss)∶白色非甜(yyS　)∶白色甜粒 (yyss)=9∶3∶3∶1。F2中白色甜玉米占1/16,性状表现为黄色甜玉米占3/16,所以F2中性状表现为黄色甜玉米的植株应约为80×3=240(株)。
2.用纯合的黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本进行杂交,F1全部表现为黄色圆粒,F1自交获得F2,从F2黄色皱粒豌豆和绿色圆粒豌豆中各取一粒,两粒豌豆都为杂合子的概率为(　C　)
A.1/9 B.2/9 C.4/9 D.1/3
解析:豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性,所以纯合黄色皱粒的遗传因子组成为YYrr,绿色圆粒的遗传因子组成为yyRR,这两种豌豆进行杂交,F1为黄色圆粒,遗传因子组成为YyRr。F1自交,F2后代出现4种类型,分别是黄色圆粒(1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr)、黄色皱粒(1YYrr、2Yyrr)、绿色圆粒(1yyRR、2yyRr)和绿色皱粒(1yyrr),数量比为9∶3∶3∶1。因此,黄色皱粒的遗传因子组成及比例为1/3YYrr、2/3Yyrr,绿色圆粒遗传因子组成及比例为1/3yyRR、2/3yyRr。因此它们都是杂合子的概率为2/3×2/3=4/9。
3.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(　D　)
A.F1产生4个配子
B.F1产生遗传因子组成YR的卵细胞和遗传因子组成YR的精子数量之比为1∶1
C.自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合
D.F1产生的精子中,遗传因子组成为YR和遗传因子组成为yr的比例为1∶1
解析:在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F1会产生4种、多个配子,且精子数目远远多于卵细胞数目;自由组合定律是在F1产生配子时起作用,其内容是形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合;F1(YyRr)产生的配子遗传因子组成及比例为 YR∶yr∶Yr∶yR=1∶1∶1∶1,即YR∶yr=1∶1。
4.如图表示孟德尔的两对相对性状的杂交实验,黄色、绿色相关遗传因子分别用Y、y表示,圆粒、皱粒相关遗传因子分别用R、r表示,图中的序号对应遗传因子组成或性状表现。下列相关叙述不正确的是(　D　)
A.①产生配子时遗传因子Y、y分开,且Y、y可以与R、r随机组合
B.②中有4种遗传因子组成,其中与显性亲本相同的个体出现的概率为1/9
C.③④中纯合子和杂合子的比例为1∶2,杂合子自交后代的性状分离比为3∶1
D.利用⑤可以检测②中不同植株的遗传因子组成,且后代均会出现性状分离
解析:子一代产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合,所以①产生配子时遗传因子Y、y分开,且Y、y可以与R、r随机组合;②为黄色圆粒,有1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr共 4种遗传因子组成,其中与显性亲本(YYRR)相同的个体出现的概率为1/9;③④中纯合子(YYrr或yyRR)和杂合子(Yyrr或yyRr)的比例为1∶2,故杂合子自交后代的性状分离比为3∶1;②中遗传因子组成为YYRR、YYRr、YyRR、YyRr,利用⑤yyrr检测②中不同植株的遗传因子组成时,YYRR的后代不会出现性状分离。
5.豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,用自然状态下的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交得F1,现选用不同品种分别与F1进行杂交,依次得到以下结果:
品种①×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1
品种②×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1
品种③×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶0∶0
品种④×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶0∶1∶0
品种⑤×F1→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶0∶1∶0
品种⑥×F1→全为黄圆
(1)写出以下品种的遗传因子组成:
①　　　,②　　　　,④　　　　,⑤　　　　。
(2)若F1豌豆自交,则花粉的遗传因子组成有　　　种,子代遗传因子组成有　　　种,F2重组型个体中纯合子占　　　。
(3)将品种③与⑤杂交,则子代中纯合子比例为　　　,若子代个体分别自交,则下一代中纯合子比例为　　　。
解析:(1)自然状态下的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交得F1,则F1的遗传因子组成为YyRr。品种①×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1,属于测交,则品种①的遗传因子组成为yyrr;品种②×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1,属于双杂合子自交,则品种②的遗传因子组成为YyRr;品种③×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶0∶0,则品种③的遗传因子组成为YYrr;品种④×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶0∶1∶0,则品种④的遗传因子组成为yyRR;品种⑤×F1(YyRr)→黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶0∶1∶0,则品种⑤的遗传因子组成为YyRR;品种⑥×F1(YyRr)→全为黄圆,则品种⑥的遗传因子组成为YYRR。
(2)F1的遗传因子组成为YyRr,能产生4种遗传因子组成的花粉,即YR、Yr、yR、yr,子代的遗传因子组成种类数为3×3=9(种);F1自交所得F2为Y　R　∶Y　rr∶yyR　∶yyrr=9∶3∶3∶1,其中Y　rr和yyR　属于重组型,重组型的遗传因子组成及比例为2/16Yyrr、1/16YYrr、2/16yyRr、1/16yyRR,因此重组型个体中纯合子占1/3。
(3)品种③的遗传因子组成为YYrr,品种⑤的遗传因子组成为YyRR。品种③与⑤杂交,子代遗传因子组成为1/2YYRr、1/2YyRr,纯合子的概率为0。若子代个体分别自交,则下一代中纯合子比例为1/2×1/2+1/2×1/4=3/8。
答案:(1)yyrr　YyRr　yyRR　YyRR
(2)4　9　1/3
(3)0　3/8
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
选题测控导航表
知识点 题号
1.两对相对性状的杂交 实验过程、解释和验证 1,4,8,10,11
2.自由组合定律常规题型和相关计算 2,3,5,6,7,9, 12,13,14,15
1.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。F2种子为560粒。从理论上推测,F2种子中遗传因子组成与其个体数基本相符的是(　C　)
选项 A B C D
遗传因子组成 YyRR yyrr YyRr yyRr
个体数 140粒 70粒 140粒 35粒
解析:根据孟德尔两对相对性状的杂交实验可知,YyRR占F2总数的比例为2/16,即560×2/16=70(粒);yyrr占F2总数的比例为1/16,即560×1/16=35(粒);YyRr占F2总数的比例为4/16,即560×4/16=140(粒);yyRr占F2总数的比例为 2/16,即560×2/16=70(粒)。
2.用纯合的圆粒黄色豌豆植株与皱粒绿色豌豆植株杂交,得到F1,F1再自交,得到F2。假定所有F2植株都能成活,从理论上讲,F2中皱粒植株的比例为(　A　)
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.3/16
解析:亲本纯合的圆粒豌豆(RR)和皱粒豌豆(rr)杂交得到的F1为圆粒杂合子,基因型为Rr,F1自交得F2,F2中RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,圆粒RR、Rr占1/4、1/2,皱粒rr占1/4。
3.番茄高茎(T)对矮茎(t)为显性,圆形果实(S)对梨形果实(s)为显性(控制两对相对性状的遗传因子独立遗传)。现将一株性状表现为高茎圆形果植株的花粉授给另一株性状表现相同的植株,所得子代性状表现及比例是高茎∶矮茎=3∶1,圆形果实∶梨形果实=3∶1。根据以上实验结果,判断下列叙述不正确的是(　D　)
A.上述亲本产生的子代的性状表现有4种
B.上述亲本产生的子代的遗传因子组成有9种
C.以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得
D.以上两株性状表现相同的亲本,遗传因子组成不相同
解析:先利用分离定律分析每一对相对性状的遗传情况。由题中高茎(显)∶矮茎(隐)=3∶1,得出亲本的相应遗传因子组成均为Tt。由圆形果实(显)∶梨形果实(隐)=3∶1,得出亲本的相应遗传因子组成均为Ss,所以两亲本的遗传因子组成均为TtSs,其子代中性状表现有4种,遗传因子组成有9种。两株亲本可以通过TTSS×ttss和ttSS×TTss两种杂交组合获得。
4.豌豆子叶的黄色(Y)、种子的圆粒(R)均为显性性状,两亲本杂交的F1性状表现如图。让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,F2的性状分离比为(　A　)
A.2∶2∶1∶1 B.1∶1∶1∶1
C.9∶3∶3∶1 D.3∶1∶3∶1
解析:由F1中圆粒∶皱粒=3∶1可知,亲本的相应遗传因子组成为Rr、Rr;由F1中黄色∶绿色=1∶1可知,亲本的相应遗传因子组成为Yy、yy;故亲本遗传因子组成为YyRr、yyRr。F1中黄色圆粒豌豆的遗传因子组成为 1/3YyRR、2/3YyRr,F1中绿色皱粒豌豆的遗传因子组成为yyrr。按如下方法计算:1/3YyRR×yyrr→1/6YyRr、1/6yyRr;2/3YyRr×yyrr→1/6YyRr、1/6Yyrr、1/6yyRr、1/6yyrr。综合考虑两项结果,得YyRr∶yyRr∶Yyrr∶yyrr=2∶2∶1∶1。
5.已知玉米为雌雄同株异花植物,非甜对甜为显性,分别受遗传因子A、a控制,黄粒对白粒为显性,分别受遗传因子B、b控制,且两对遗传因子独立遗传。下列杂交组合的子代中,性状表现为非甜白粒,且该性状表现的个体所占比例最高的是(　D　)
A.AABb×AAbb B.aaBB×aaBb
C.AAbb×AaBB D.aabb×AAbb
解析:AABb×AAbb,后代中性状表现为非甜白粒(A　bb)所占的比例为1×1/2=1/2;aaBB×aaBb,后代不会出现非甜白粒(A　bb);AAbb×AaBB,后代不会出现非甜白粒(A　bb);aabb×AAbb,后代中性状表现均为非甜白粒(A　bb),所占的比例为1。
6.假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现将一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和双隐性纯合体进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上)。请问F1的遗传因子组成为(　C　)
A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr D.ddRr
解析:单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明F1中有1种遗传因子组成,即Dd,且比例为1∶1;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,说明F1的遗传因子组成为Rr和rr。综合以上分析可判断出F1的遗传因子组成为DdRr、Ddrr。
7.根据孟德尔对两对相对性状杂交实验的解释,遗传因子组成为YyRR的个体,产生的配子类型及比例为(　C　)
A.Y∶y∶R∶r=1∶1∶1∶1
B.Yy∶Rr=1∶1
C.YR∶yR=1∶1
D.Y∶y=1∶1
解析:根据孟德尔的解释,在产生配子时,控制相同性状的遗传因子分离,控制不同性状的遗传因子自由组合,所以遗传因子组成为YyRR的个体产生YR和yR两种配子,且比例为1∶1。
8.“模拟孟德尔杂交实验”活动的材料用具如图所示。下列叙述正确的是(　B　)
A.一对相对性状的模拟杂交实验中,可用①和③分别表示“雄”和“雌”
B.若模拟真实情况的杂交实验,则各个信封中卡片的数目应该不相同
C.分别从②和④中取一张卡片得到Yr的概率是1/8
D.从①②③④分别取一张卡片组合都可模拟自由组合定律
解析:在一对相对性状的模拟杂交实验中,可用①和②(或③和④)分别表示“雄”和“雌”;图中信封代表生殖器官,卡片代表配子,在自然界,一般来说雄配子的数量远远多于雌配子,故若模拟真实情况的杂交实验,则各个信封中卡片的数目应该不相同;分别从②和④中取一张卡片得到Yr的概率是1/2×1/2=1/4;①②中涉及一对等位基因Y和y,③④中涉及另一对等位基因R和r,因此从①③或①④或②③或②④分别取一张卡片组合可模拟自由组合定律。
9.豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用黄色圆粒和黄色皱粒的豌豆进行杂交,发现后代出现4种性状类型,对性状的统计结果如图所示,据图回答问题。
(1)亲本的遗传因子组成是　　　　　　(黄色圆粒),　　　　　　　(黄色皱粒)。
(2)在F1中,性状表现不同于亲本的是　　　　、　　　　　　　,它们之间的数量比为　　　　。F1中纯合子所占的比例是　　　　。
(3)F1中黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是　　　　　　　　。如果用F1中的一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,得到的F2的性状类型有　　　　种,数量比为　。
解析:(1)黄∶绿=3∶1,所以亲本为Yy×Yy,圆∶皱=1∶1,亲本为Rr×rr,则亲本遗传因子组成为YyRr×Yyrr。
(2)杂交后代遗传因子组成为1/8YYRr、1/8YYrr、1/4YyRr、1/4Yyrr、1/8yyRr、1/8yyrr,F1中性状表现不同于亲本的是绿色皱粒(yyrr)和绿色圆粒(yyRr),都为F1总数的1/8。F1中纯合子为yyrr和YYrr,共占F1的1/4。
(3)由(2)可知F1中黄圆个体遗传因子组成为YYRr或YyRr,与绿皱个体yyrr杂交得到的F2分别为1/2YyRr、1/2Yyrr或1/4YyRr、1/4Yyrr、1/4yyRr、1/4yyrr。
答案:(1)YyRr　Yyrr
(2)绿色皱粒　绿色圆粒　1∶1　1/4
(3)YYRr或YyRr　2或4　1∶1或1∶1∶1∶1
10.根据孟德尔的两对相对性状的杂交实验,回答下列问题。
(1)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1全为黄色圆粒,F1自交后代F2表现为9∶3∶3∶1的性状分离比,据此实验孟德尔提出了对自由组合现象的假说,其主要内容是

　,
并通过　　　　　　实验验证其假说,从而总结出了该定律。
(2)有人提出孟德尔运用自交的方法也可进行验证,如下是相应的实验方案:
方法一:将F1进行自交,如果F2出现9∶3∶3∶1的分离比,即可证明假说。
方法二:将F1自交得F2,让F2植株分别自交,单株收获种子,并单独种植在一起成为一个株系。观察并统计F3的性状。
①你认为方法一可行吗 　　　　　　(填“可行”或“不可行”),理由是　
　。
②方法二实验结果分析:F2出现9∶3∶3∶1的分离比,且F2的双显性植株自交后代中出现3∶1的占　　　　　　,出现9∶3∶3∶1的占　　　　　　;F2单显性植株自交后代中出现性状分离的占　　　　　　,F2中双隐性植株自交后代全部表现一致,则孟德尔的假说成立,若未出现上述情况则不成立。
③已知上述假设成立,实验发现F2自交得到F3的过程中有1/4比例的个体不发生性状分离;还有　　　　　　(比例)的后代出现3∶1的性状分离比,与该比例相对应的F2中共有　　　　　种遗传因子组成。
解析:(1)孟德尔通过两对相对性状的杂交实验提出了自由组合现象的假说,其主要内容是F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合,并用假说内容对提出的问题进行了解释,进而通过测交实验验证其假说,总结出了该定律。
(2)①让F1进行自交只是对实验进行了重复,并不能证明假说,因此方法一不可行。
②F2中出现了9种遗传因子组成,分别为1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr、2yyRr、1yyRR、2Yyrr、1YYrr、1yyrr,F2的分离比为9∶3∶3∶1,用方法二进行验证,如果F2的双显性植株自交后代中出现3∶1的占4/9,即2YyRR和2YYRr;出现 9∶3∶3∶1 的占4/9,即4YrRr;F2单显性植株自交后代中出现性状分离的占2/3,即2yyRr、2Yyrr;F2中双隐性植株自交后代全部表现一致,则孟德尔的假说成立,若未出现上述情况则不成立。
③根据②中的分析可知,F2自交得到F3的过程中有1/4比例的个体(即四种纯种)不发生性状分离;还有1/2的后代出现3∶1的性状分离比,与该比例相对应的F2中共有4种遗传因子组成,分别为YyRR、YYRr、Yyrr和yyRr。
答案:(1)F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合　测交
(2)①不可行　让F1进行自交只是对实验进行了重复,并不能证明假说　②4/9　4/9　2/3　③1/2　4
11.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本进行杂交实验,下列有关叙述正确的是(　C　)
A.F2中重组性状的个体数占总数的比例为3/8或5/8
B.F2中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,体现了自由组合定律
C.YyRr个体产生的雌配子有4种,且YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1
D.豌豆是自花传粉的植株,在杂交实验时要将雌雄亲本都去雄并套袋
解析:纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本,F2中的重组类型是黄色皱粒(Y　rr 比例为3/16)和绿色圆粒(yyR　比例为3/16),所以重组性状比例为3/8;F2中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,即每对性状的遗传因子都符合分离定律,但不能体现自由组合定律;YyRr个体产生的雌配子有4种,且YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1;豌豆是自花传粉的植株,在杂交实验时要将母本去雄(防止自花传粉)并套袋。
12.豌豆中,种子的黄色(Y)和圆粒(R)分别对绿色和皱粒为显性。现有甲(黄色圆粒)与乙(黄色皱粒)两种豌豆杂交,子代有四种性状表现,如果让甲自交,乙测交,则它们的后代性状表现之比应分别为(　C　)
A.9∶3∶3∶1及1∶1∶1∶1
B.3∶3∶1∶1及1∶1
C.9∶3∶3∶1及1∶1
D.3∶1及1∶1
解析:由题意可知,甲与乙杂交子代有四种性状表现,则依据分离定律,甲(黄)×乙(黄),后代存在两种性状表现,即黄与绿,则甲为Yy,乙为Yy;甲(圆)×乙(皱)杂交,后代存在两种性状表现,则甲为Rr,乙为rr,故甲遗传因子组成为YyRr、乙遗传因子组成为Yyrr。由分析可知,甲自交后代性状表现及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,乙测交(即Yyrr和yyrr杂交)后代性状表现及比例为黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1。
13.有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r),另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)(两对相对性状独立遗传)。让它们进行杂交得到F1,F1再进行自交,F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是(　D　)
A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B.F1产生的雌雄配子数量相等,结合的概率相同
C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/8
D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1,抗锈病与易感锈病的比例为
3∶1
解析:F2中出现的既抗倒伏又抗锈病新品种的遗传因子组成是ddR　,其中能稳定遗传的比例是1/3;F1产生的雌雄配子数量不相等,一般雄性配子要多得多;F2中出现的既抗倒伏又抗锈病新品种的遗传因子组成是ddR　,占总数的3/16;根据题意分析可知,F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1,抗锈病与易感锈病的比例为3∶1。
14.两对相对性状独立遗传的两纯合亲本AAbb和aaBB杂交,F2出现的重组类型中能稳定遗传的个体占(　B　)
A.1/8 B.1/5
C.1/3 D.1/16
解析:亲本为AAbb和aaBB,按自由组合定律遗传,F2中出现的性状重组的个体占总数的10/16,F2出现的重组类型中能稳定遗传的个体AABB、aabb占2/10=1/5。
15.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由遗传因子D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由遗传因子H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。如表是桃树两个杂交组合的实验统计数据,据表回答下列问题。
亲本组合 后代的性状表现及其株数
组 别 性状表现 乔化 蟠桃 乔化 圆桃 矮化 蟠桃 矮化 圆桃
甲 乔化蟠桃× 矮化圆桃 41 0 0 42
乙 乔化蟠桃× 乔化圆桃 30 13 0 14
(1)根据组别　　　　的结果,可判断桃树树体的显性性状为　　　　　　。
(2)甲组的两个亲本遗传因子组成分别为　　　　　　。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现　　　种性状表现,比例应为　　　　　　。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:　　　　　　　　,分析比较子代的性状表现及比例。
预期实验结果及结论:
①如果子代　　　　　　　　　　　　　,则蟠桃存在显性纯合致死现象。
②如果子代　　　　　　　　　　　　　,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
解析:(1)乙组杂交亲本均为乔化,杂交后代出现了矮化,可判断乔化为显性性状。
(2)把甲组两对性状分别统计:①乔化×矮化→乔化∶矮化≈1∶1,推知亲本的遗传因子组成为Dd×dd;②蟠桃×圆桃→蟠桃∶圆桃≈1∶1,推知亲本遗传因子组成为Hh×hh,由①②可知甲组两亲本遗传因子组成为DdHh×ddhh。
(3)如果两对相对性状的遗传符合自由组合定律,DdHh×ddhh后代应有4种性状表现,比例为1∶1∶1∶1。
(4)欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象,可选择现有蟠桃(均为杂合子)自交,若存在显性纯合致死(HH死亡)现象,则蟠桃∶圆桃=2∶1;若不存在显性纯合致死(HH存活)现象,则蟠桃∶圆桃=3∶1。
答案:(1)乙　乔化
(2)DdHh、ddhh
(3)4　1∶1∶1∶1
(4)蟠桃(Hh)自交(或蟠桃与蟠桃杂交)　①性状表现为蟠桃和圆桃,比例为2∶1　②性状表现为蟠桃和圆桃,比例为3∶1第2课时　孟德尔实验方法的启示、
遗传规律的再发现及其应用
1.基于科学事实,通过归纳与概括,阐述孟德尔成功的原因。
2.说出基因型、表型和等位基因的含义。
3.基于科学事实,借助演绎推理,运用自由组合定律解决生活中的实际问题。
新知探究一　孟德尔实验方法的启示、孟德尔遗传规律的再发现
活动:阅读教材P12～13,思考回答下列问题。
问题(1):孟德尔成功的原因有哪些
提示:正确选用豌豆作实验材料，对实验结果进行统计学分析，采用假说—演绎法,先分析一对相对性状然后再分析两对相对性状。
问题(2):D与D是否为等位基因 说出判断理由。
提示:不是,等位基因是指控制相对性状的基因,D和D均控制显性性状。
问题(3):表型相同个体的基因型是否一定相同 为什么
提示:不一定,在完全显性条件下基因型为DD、Dd的个体均表现为显性性状。
(1)孟德尔获得成功的原因
①正确选用豌豆作为实验材料是成功的首要条件。
②在对生物的性状分析时,首先针对一对相对性状进行研究,再对两对或多对相对性状进行研究。
③对实验结果进行统计学分析。
④科学地设计了实验的程序,按提出问题→做出假设(解释)→合理演绎→实验验证→总结规律的科学实验程序进行。
(2)孟德尔遗传规律的再发现
①1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文。
②1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为基因,并提出了表型和基因型的概念。
a.表型:生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
b.基因型:指与表型有关的基因组成,如DD、Dd、dd。
c.等位基因:指控制相对性状的基因,如D和d。
1.遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功,关键在于他在实验过程中选择了正确的方法。下面各项中,哪一项不是他获得成功的重要原因(　C　)
A.先只针对一对相对性状的遗传规律进行研究,然后再研究多对性状的遗传规律
B.选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料
C.选择了多种植物作为实验材料,做了大量的实验
D.应用了统计学的方法对结果进行统计分析
解析:选项C不是孟德尔获得成功的原因。因为无目的、无意义的大量实验只是浪费时间和精力,孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无所获,也可以说明正确选择实验材料是科学研究取得成功的重要前提。
2.下列关于表型和基因型的叙述,错误的是(　D　)
A.表型相同,基因型不一定相同
B.相同环境下,表型相同,基因型不一定相同
C.相同环境下,基因型相同,表型也相同
D.基因型相同,表型一定相同
解析:基因型相同,如果环境不同,表型也可能不同;相同环境下,表型相同,基因型也不一定相同,如AA与Aa都表现为显性性状;相同环境下,基因型相同,表型也相同。
新知探究二　自由组合定律的应用
资料1:有两个纯种小麦,一为高秆(D)抗锈病(T),另一为矮秆(d)不抗锈病(t)。这两对性状独立遗传,现要培育矮秆抗锈病的新品种,过程如图。请思考下列问题。
问题(1):写出图中所示过程所表示的处理方法。
a过程为杂交，b过程为自交，c过程为连续自交及筛选。
问题(2):由图可知,在哪一代开始出现矮秆抗锈病植株 出现的新品种植株能否直接用于农业生产 为什么
提示:F2。不能,F2中的矮秆抗锈病植株中有纯合子,也有杂合子,杂合子不能用于农业生产。
问题(3):如何操作才可以获得我们需要的类型
提示:将F2中的矮秆抗锈病植株连续自交,直到后代不发生性状分离为止。
资料2:幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神疾病,这是一种隐性遗传病(以A、a表示基因),两个正常双亲生了一患此病的女儿和一个正常的儿子。请思考下列问题。
问题(4):这对夫妇、患病的女儿的基因型分别是什么
提示:这对夫妇的基因型均为Aa,患病女儿的基因型为aa。
问题(5):正常儿子携带致病基因的概率是多少
提示:2/3。
问题(6):如果这个正常儿子与一个患有该病的女性结婚,则他们生出病孩的概率是多少
提示:1/3。
孟德尔遗传规律的应用
(1)在杂交育种中的应用:人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
(2)在医学实践中的应用:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
3.某兴趣小组用已知基因型为AAbb和aaBB(两对基因独立遗传)的某种植物进行杂交育种实验,下列关于他们实验设计思路的叙述,不合理的是(　A　)
A.要获取aabb植株,可从F1中直接选育出表型符合要求的个体
B.要获取AABB植株,可从F2中选出表型符合要求的个体连续自交
C.要获取AaBb植株,可将亲代上所结的种子直接保存进行播种
D.要获取AaBb植株,可将亲本保留起来进行年年制种
解析:亲本基因型为AAbb和aaBB,子代基因型为AaBb,故在F1中不能得到aabb的个体。
新知探究三　用分离定律的思想解决自由组合问题
活动1:阅读教材中孟德尔在研究豌豆的相对性状后得出的分离定律和自由组合定律的内容，回答下列问题。
问题(1):请从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系,此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示
提示:从数学角度看,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积,由此可获得如下启示:针对两对相对性状的遗传结果,如果对每一对相对性状进行单独分析,如单独考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒≈3∶1,黄色∶绿色≈3∶1。即每对性状的遗传都遵循分离定律。这说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的“乘积”,即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。
问题(2):列表比较自由组合定律与分离定律。
项目 分离定律 自由组合定律
研究性状 一对 两对或两对以上
等位基因 一对 两对或两对以上
遗传实质 等位基因 分离 非同源染色体上的 非等位基因自由组合
F1 基因对数 1 n(n≥2)
配子类型 及其比例 2种 1∶1 4或2n种 数量相等
F2 配子组合数 4 42或4n
基因型种类 3种 32或3n
表型种类 2种 22或2n
表型比 3∶1 9∶3∶3∶1 或(3∶1)n
F1 测交 子代 基因型种类 2种 22或2n
表型种类 2种 22或2n
表型比 1∶1 数量相等
活动2:已知A与a、B与b、C与c为3对等位基因,遵循自由组合定律,现有AaBbCc与AaBBCc的两个个体进行杂交。
问题(3):求AaBbCc产生的配子种类以及AaBbCc产生ABC配子的概率。
提示:2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)=8(种);
1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8。
问题(4):AaBbCc与AaBBCc杂交,求子代的基因型种类以及后代中AaBBcc出现的概率。
提示:求子代的基因型种类,可将其分解为3个分离定律。
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb);
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。
所以,后代中有3×2×3=18(种)基因型。
后代中AaBBcc出现的概率为1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16。
问题(5):AaBbCc与AabbCc杂交,求其杂交后代可能出现的表型种类数(完全显性条件下) 以及后代中出现A　Bbcc的概率。
提示:可分解为3个分离定律。
Aa×Aa→后代有2种表型(3A　∶1aa);
Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb);
Cc×Cc→后代有2种表型(3C　∶1cc)。
所以,后代中有2×2×2=8(种)表型。
出现A　Bbcc的概率为3/4×1/2×1/4=3/32。
“拆分法”求解自由组合定律的计算问题
(1)原理:分离定律是自由组合定律的基础。
(2)思路:在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa,Bb×bb两个分离定律,然后根据题目要求的实际情况进行重组。
(3)常见题型及解题示例。
①种类问题
题型分类 解题规律 示例
配子种类数 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类为23=8(种)
配子间结合方式 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式有4×2=8(种)
子代基因型(或表型)种类 已知基因型的双亲杂交,子代基因型(或表型)种类数等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)的乘积 AaBbCc×Aabbcc,基因型为3×2×2=12(种),表型为2×2×2=8(种)
②概率问题
题型分类 解题规律 示例
基因型(或表型)的概率 按分离定律求出相应基因型(或表型)的概率,然后利用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为1×1/2×1/2=1/4
纯合子或杂合子出现的概率 按分离定律求出每对基因纯合子的概率,乘积为纯合子出现的概率,杂合子概率=1-纯合子概率 AABbDd×AaBBdd,F1中AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2=1/8
4.黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,两对等位基因独立遗传。若让基因型为AaBb的雌鼠与“某雄鼠”交配,子代黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=3∶3∶1∶1,则“某雄鼠”的基因型为(　B　)
A.AaBb B.aaBb
C.aaBB D.Aabb
解析:后代中黄色∶灰色=1∶1,属于测交,说明亲本的基因型为Aa和aa;后代中短尾∶长尾=3∶1,说明亲本的基因型均为Bb。因此亲本的基因型为AaBb和aaBb。
5.已知各对基因独立遗传,每对等位基因分别控制一对相对性状且完全显性,基因型为AabbDdEe(亲本1)与aaBbDDEe(亲本2)的个体杂交得到子代。下列相关叙述正确的是(　D　)
A.子代中有24种基因型,有16种表型
B.亲本1可以产生8种配子,如ABDE、abde等
C.子代中各性状均表现为显性的个体所占的比例是3/8
D.子代中基因型为AabbDdEe的个体所占的比例是1/16
解析:完全显性条件下AabbDdEe与aaBbDDEe的个体杂交,Aa与aa杂交子代表型有2种,基因型有2种;bb×Bb杂交子代表型有2种,基因型有2种;Dd×DD杂交子代表型有1种,基因型有2种;Ee×Ee杂交子代表型有2种,基因型有3种,故子代中基因型有2×2×2×3=24(种),表型有2×2×1×2=8(种);亲本1基因型为AabbDdEe,每对基因独立遗传,产生的配子类型有2×1×2×2=8(种),但不能产生ABDE的配子;子代中各性状均表现为显性的个体基因型为A　B　D　E　,所占的比例是1/2×1/2×1×3/4=3/16;子代中基因型为AabbDdEe的个体所占的比例是1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
新知探究四　特定条件下的特殊分离比问题
资料1:香豌豆的花色有紫花和白花两种,由两对独立遗传的基因A、a和D、d控制,当显性基因A和D同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花;F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。
问题(1):两个纯合白花品种亲本的基因型分别是什么 F2中白花个体的基因型有几种 F2紫花中纯合子所占的比例是多少
提示:两个纯合白花品种的基因型是AAdd和aaDD。F2中白花个体的基因型有5种(分别为A　dd、aaD　、aadd)。F2紫花中纯合子占1/9。
问题(2):预测F1测交后代的表型及比例。
提示:紫花∶白花=1∶3。
问题(3):F2中白花个体中纯合子的比例是多少
提示:3/7。
资料2:某动物的羽毛绿色与黄色(A、a)、条纹和无纹(B、b)分别由两对常染色体上的两对等位基因控制,两对基因的遗传符合自由组合定律。其中一对基因显性纯合时会出现致死现象。绿色条纹与黄色无纹个体交配,F1中绿色无纹和黄色无纹个体的比例为1∶1。F1中绿色无纹个体相互交配后,F2中绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹=6∶3∶2∶1。
问题(4):这两对相对性状的显性性状分别是什么
提示:绿色和无纹。
问题(5):亲代绿色条纹与黄色无纹个体的基因型是什么
提示:Aabb、aaBB。
问题(6):由题意判断显性纯合致死是哪个基因型 判断的依据是什么 F2中致死基因型有哪些
提示:绿色AA;F2中绿色∶黄色=2∶1。F2中致死基因型有AABB、AABb、AAbb共3种。
问题(7):若含AB的精子不能参与受精作用,而不是一对基因显性纯合时出现致死。F1中绿色无纹个体相互交配后,F2四种表型及比例是什么
提示:F1中绿色无纹的基因型为AaBb,若含AB的精子不能参与受精作用,则绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹=5∶3∶3∶1,如
下表。
　　雌配子 雄配子　　 1/4AB 1/4Ab 1/4aB 1/4ab
1/3Ab 1/12AABb 1/12AAbb 1/12AaBb 1/12Aabb
1/3aB 1/12AaBB 1/12AaBb 1/12aaBB 1/12aaBb
1/3ab 1/12AaBb 1/12Aabb 1/12aaBb 1/12aabb
(1)特定条件下异常分离比的原因分析
特定条件 自交后代 性状分离比 测交后代 性状分离比
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
即A　bb和aaB　个体的表型相同
A、B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
即A　bb、aaB　、aabb个体的表型相同
a(或b)成对存在时表现双隐性性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
即A　bb和aabb的表型相同或aaB　和aabb的表型相同
续表
特定条件 自交后代 性状分离比 测交后代 性状分离比
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
即A　B　、A　bb和aaB　的表型相同
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传) AABB∶(AaBB、 AABb)∶(AaBb、 aaBB、AAbb)∶ (Aabb、aaBb)∶ aabb=1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、 aaBb)∶aabb=1∶2∶1
(2)特定条件下特殊分离比题目的解题思路
①看比
看F2的表型比例,若表型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合自由组合定律。
②分析
将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为两种表型的合并结果。
③定因
根据具体比例确定出现异常分离比的原因。
④推测
根据异常分离比出现的原因,推测基因型与表型的对应关系,最后依据基因型及其比例推断子代相应表型的比例。
(3)分离比“和”小于16的特殊分离比的成因
在自然界中由于某些致死现象的存在,导致F2中有些个体不能成活,而使分离比的总和小于16。
①显性纯合致死
a.
b.
②隐性纯合致死
a.
b.
③配子致死:致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。
④合子致死:致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或使个体夭折的现象。
致死类问题解题技巧
第一步，从每对相对性状分离比角度分析,如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合致死。
第二步，从F2每种性状的基因型种类及比例分析,如BB致死:
6.某种植物的花色由基因A、a和基因B、b控制。让紫花植株与红花植株杂交,所得F1全开紫花,F1自交,所得F2中紫花∶红花∶白花=12∶3∶1。下列叙述错误的是(　D　)
A.白花植株的基因型是aabb
B.F1的基因型与亲本紫花植株的不同
C.F2紫花植株的基因型共有6种
D.若F2中的红花植株自交,子代会出现3种花色
解析:根据题意可知,白花植株基因型是aabb;F1基因型是AaBb,而亲本紫花是AAbb或aaBB,基因型不同;F2紫花植株的基因型A　B　(4种)、A　bb(或aaB　)(2种),所以共6种基因型;F2中的红花植株基因型为aaBB、aaBb或AAbb、Aabb,因此自交子代只有两种表型。
7.番茄的花色和叶的宽窄分别由一对等位基因控制,且这两对基因中的某一对基因纯合时会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交,子代的表型及其比例为红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶=6∶2∶3∶1。下列有关叙述中正确的是(　D　)
A.这两对基因的遗传不符合自由组合定律
B.两对相对性状中显性性状分别是红色和宽叶
C.控制花色的基因具有隐性纯合致死效应
D.自交后代中双隐性个体所占比例为1/12
解析:根据题意可知,这两对相对性状中显性性状分别是红色和窄叶;根据“红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶=6∶2∶3∶1”,可知红色窄叶和红色宽叶中都有致死的基因型,由于红色窄叶中死亡占3份,而红色宽叶中死亡占1份,进而确定是控制花色的显性基因纯合致死,它们的遗传遵循自由组合定律;自交后代中纯合子只有aaBB和aabb,其中双隐性个体所占比例为1/12。
　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
[科研情境]
某植物的花色有紫色和蓝色两种,为了研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了杂交实验,结果见表。(一对等位基因用A/a表示,两对等位基因用A/a、B/b表示,依此类推)
杂交 组合 父本植 株数目 (表型) 母本植 株数目 (表型) F1植 株数目 (表型) F2植 株数目 (表型)
Ⅰ 10 (紫色) 10 (紫色) 81 (紫色) 260 (紫色) 61 (蓝色)
Ⅱ 10 (紫色) 10 (蓝色) 79 (紫色) 247 (紫色) 82 (蓝色)
探究:(1)该植物的花色至少由几对等位基因控制 简述判断的依据。
提示:2对(A/a、B/b)。杂交Ⅰ,紫色与紫色杂交,子一代都是紫色,子二代蓝色∶紫色接近3∶13,因此该植物的花色由2对等位基因(A/a、B/b)控制。
(2)将两个杂交组合中的F2紫色植株相互授粉(既能自交也能杂交),产生的后代中紫色和蓝色的比例是多少
提示:杂交Ⅰ子一代基因型是AaBb,子二代紫色植株的基因型可以表示为A　B　∶A　bb∶aabb=9∶3∶1,分解成2对等位基因,则AA∶Aa∶aa=4∶8∶1和BB∶Bb∶bb=3∶6∶4;杂交Ⅱ子二代的紫色植株基因型是AABB∶AaBB=1∶2,二者杂交,后代都一定含有B基因,因此分析时只考虑A(a)基因即可,杂交Ⅰ子二代紫色个体产生的含有a配子的比例是1/13+8/13×1/2=5/13,杂交Ⅱ子二代紫色个体产生含有a配子的比例是1/3,后代蓝色个体的比例是aaB　=5/13×1/3=5/39,紫色的比例是1-5/39=34/39,故紫色和蓝色的比例为34∶5。
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.孟德尔成功的原因:①正确选用豌豆作为实验材料是成功的首要条件;②对相对性状遗传的研究,从一对到多对;③对实验结果进行统计学分析;④运用假说—演绎法这一科学方法,并创新地验证假说。 2.相关概念:①表型是指生物个体表现出来的性状;②基因型是指与表型有关的基因组成;③等位基因是指控制相对性状的基因。 3.杂交育种是有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。 4.医学实践上人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
随堂反馈
1.下列有关自由组合定律的叙述,正确的是(　D　)
A.自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的,不适用于多对相对性状的遗传
B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的
C.在形成配子时,决定不同性状的遗传因子的分离是随机的,所以称为自由组合定律
D.在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子表现为自由组合
解析:自由组合定律的内容为:①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。自由组合定律也适用于多对相对性状的遗传。
2.豌豆的子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。两种豌豆杂交的子一代表现为圆粒∶皱粒=3∶1,黄色∶绿色=1∶1。让子一代中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,子二代的性状分离比为(　A　)
A.2∶1∶2∶1 B.9∶3∶3∶1
C.1∶1∶1∶1 D.3∶1∶3∶1
解析:由子一代中圆粒∶皱粒=3∶1知,亲代的基因型组合为Rr×Rr;由子一代中黄色∶绿色=1∶1知,亲代的基因型组合为Yy×yy,故亲代的基因型组合为YyRr×yyRr。则子一代中黄色圆粒的基因型为1/3YyRR或2/3YyRr,绿色皱粒的基因型为yyrr,则F2的性状分离比每对先按分离定律分析而后组合,即F2中R　∶rr=2∶1,Yy∶yy=1∶1,综合后可得结果。
3.基因型分别为aaBbCCDd和AaBbCcdd的两种豌豆杂交,其子代中杂合子的比例为(　D　)
A.1/2 B.3/4
C.7/8 D.15/16
解析:基因型分别为aaBbCCDd和AaBbCcdd的两种豌豆杂交,可以分解成aa×Aa、Bb×Bb、CC×Cc、Dd×dd四个分离定律问题。根据自由组合定律,子代中纯合子的比例为1/2aa×1/2(BB+bb)×1/2CC×1/2dd=1/16,故杂合子的比例为1-1/16=15/16。
4.某种小鼠的体色受两对等位基因控制(体色遗传与性别无关),现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为黑∶灰∶白=9∶6∶1。下列叙述正确的是(　A　)
A.小鼠体色遗传遵循自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为黑∶灰∶白=2∶1∶1
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有两种基因型
解析:根据F2性状分离比可判断小鼠体色的遗传遵循自由组合定律;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,即黑∶灰∶白=1∶2∶1;F2灰鼠(A　bb、aaB　)中纯合子占1/3;F2黑鼠(A　B　)有4种基因型。
5.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的遗传遵循自由组合定律。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙)。再用F1与丁进行杂交,得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果
如图:
(1)两对相对性状中,显性性状分别是　　　、　　　。
(2)亲本甲、乙的基因型分别是　　　　　、　　　　;丁的基因型是　　　　。
(3)F1形成的配子有　　　　种,产生这几种配子的原因是F1在形成配子的过程中　 　。
(4)F2中基因型为ddRR的个体所占的比例为　　　,光颖抗锈病植株所占的比例是　　　。
(5)F2中表型不同于双亲(甲和乙)的个体占全部F2的比例是　　　　。
解析:(1)由于纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株(丙),所以毛颖、抗锈病为显性性状,光颖、感锈病为隐性性状。(2)甲、乙为纯种,基因型分别为DDrr、ddRR,所以F1的基因型为DdRr,与丁杂交后,F2中抗锈病与感锈病之比为3∶1,毛颖与光颖之比为1∶1,所以丁的基因型为ddRr。(3)由于F1的基因型为DdRr且遵循自由组合定律,因此可以形成4种配子。(4)F1(DdRr)×丁(ddRr)产生的F2中,ddRR的个体占1/2×1/4=1/8,光颖抗锈病植株(ddR　)占1/2×3/4=3/8。(5)F2中,与甲(DDrr)表型相同的个体占1/2×1/4=1/8,与乙(ddRR)表型相同的个体占1/2×3/4=3/8,所以F2中表型不同于双亲的个体占1/2。
答案:(1)毛颖　抗锈病(两空可互换)　(2)DDrr　ddRR　ddRr　(3)4　决定同一性状的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合　(4)1/8　3/8　(5)1/2
选题测控导航表
知识点 题号
1.孟德尔成功的原因 1,3
2.自由组合定律的应用 2,4,5,7,9,10,12,13,14
3.9∶3∶3∶1的变式 6,8,11,15
1.孟德尔的实验方法给后人许多有益的启示,下列哪一项是超越前人的创新(　C　)
A.正确地选用实验材料
B.先研究一对相对性状的遗传,再研究两对或多对性状的遗传
C.把数学方法(统计学)引入生物学的研究
D.对科学的热爱和锲而不舍的精神
解析:孟德尔的实验方法给后人许多有益的启示,如正确选用实验材料;特别是用统计学的方法对实验结果进行分析,是超越前人的创新。
2.两个亲本杂交,相应基因的遗传遵循自由组合定律,其子代的基因型是1yyRR、1yyrr、1YyRR、1Yyrr、2yyRr、2YyRr,那么这两个亲本的基因型是(　C　)
A.yyRR和yyRr B.yyrr和YyRr
C.yyRr和YyRr D.YyRr和YyRr
解析:子代基因型中Yy∶yy=1∶1,故亲本为Yy×yy;子代基因型中RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,故亲本为Rr×Rr,组合即得亲本基因型。
3.下列关于表型和基因型的叙述,正确的是(　D　)
A.表型都能通过眼睛观察出来,如高茎和矮茎
B.基因型不能通过眼睛观察,必须使用电子显微镜
C.在相同环境下,表型相同,基因型一定相同
D.基因型相同,表型不一定相同
解析:表型是指生物个体表现出来的性状,是可以观察和测量的,但不一定都能通过眼睛观察出来;基因型不能通过电子显微镜观察;在相同环境条件下,表型相同,基因型不一定相同,如高茎的基因型可能是DD或Dd;表型是基因型与环境条件共同作用的结果,因此,基因型相同,表型不一定相同。
4.控制玉米株高的4对等位基因对株高的作用相等,且独立遗传。已知基因型为aabbccdd的玉米高10 cm,基因型为AABBCCDD的玉米高26 cm,如果已知亲代玉米高10 cm和26 cm,则F1的株高及F2的表型种类数分别是(　A　)
A.18 cm、9种 B.18 cm、6种
C.12 cm、9种 D.12 cm、6种
解析:已知基因型为aabbccdd的玉米高10 cm,基因型为AABBCCDD的玉米高26 cm,每个显性基因对高度增加效应相同且具叠加性,则每含一个显性基因玉米增高(26-10)÷8=2(cm)。aabbccdd和AABBCCDD杂交所得F1的基因型为AaBbCcDd,含4个显性基因,株高为10+4×2=18(cm)。F2中的基因型有含8个显性基因的、含7个显性基因的……不含有显性基因的,共有9种情况,所以F2有9种表型。
5.
南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性,盘状(B)对球状(b)为显性,两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交,子代表型及其比例如图所示,则下列叙述正确的是(　B　)
A.“某南瓜”为纯合子
B.配子形成过程中这两对基因遵循自由组合定律
C.“某南瓜”的基因型为aaBb
D.子代中纯合子的概率是1/8
解析:由题图可知,单独分析果色,子代中白色∶黄色=3∶1,则亲本杂交方式为Aa×Aa,单独分析果形,子代中盘状∶球状=1∶1,则亲本杂交方式为Bb×bb,已知一个亲本为AaBb,因此另一个亲本为Aabb;由题可知,这两对基因位于两对同源染色体上,故遵循自由组合定律;亲本为AaBb、Aabb,因此子代纯合子概率=1/2×1/2=1/4。
6.已知某植物籽粒的颜色分为红色和白色两种。现将一红色籽粒的植株A进行测交,子代出现红色籽粒与白色籽粒的比是1∶3,对这种杂交现象的推测合理的是(　D　)
A.红、白色籽粒是由一对等位基因控制的
B.子代植株中白色籽粒的基因型有两种
C.植株A产生的两种配子比例一定为1∶3
D.若子代红色籽粒植株自交,出现9∶7的性状分离比
解析:如果红、白色籽粒是由一对等位基因控制的,则测交后代红色籽粒与白色籽粒的比应该是1∶1,而题干中测交后代出现红色籽粒与白色籽粒的比是1∶3,是由1∶1∶1∶1转化而来,说明红色籽粒的植株A产生了四种配子,测交后代双显性时才表现为红色籽粒,单显性和双隐性都表现为白色籽粒,因此某植物籽粒的红、白色是由两对等位基因控制的;测交子代植株中红色籽粒的基因型有一种,白色籽粒的基因型有三种;植株A产生的四种配子比例为1∶1∶1∶1;子代红色籽粒植株的基因型为双杂合子,自交出现红色籽粒∶白色籽粒=9∶7的性状分离比。
7.(2021·全国乙卷,6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是(　B　)
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
解析:每对等位基因测交后会出现2种表现型,故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体;不管n有多大,植株A测交子代比为(1∶1)n=1∶1∶1∶1……(共2n个1),即不同表现型个体数目相等;植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n,纯合子的个体数也是1/2n,两者相等; n≥2时,植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n,杂合子的个体数为1-(1/2n),故杂合子的个体数多于纯合子的个体数。
8.玉米是一年生雌雄同株异花传粉植物,其籽粒的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制。A基因存在时,能合成酶Ⅰ;B基因存在时,酶Ⅱ的合成受到抑制。籽粒颜色的转化关系为白色黄色紫色,研究发现纯合紫粒玉米的花粉完全败育,不具备受精能力,其他类型玉米的花粉正常。将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植,F1中收获得到的玉米共有三种类型:白粒、黄粒和紫粒。以下判断错误的是(　D　)
A.杂合白粒玉米基因型为aaBb,纯合紫粒玉米的基因型为AAbb
B.紫粒植株上收获的玉米为杂交的结果,白粒植株上收获的玉米为自交的结果
C.从F1中随机选取一粒玉米,能通过颜色直接判断其母本是白粒植株还是紫粒植株
D.将F1中一粒白粒和黄粒播种,待植株成熟进行杂交,可验证A、a和B、b基因符合自由组合定律
解析:依据题干信息“A基因存在时,能合成酶Ⅰ;B基因存在时,酶Ⅱ的合成受到抑制”及籽粒颜色的转化关系判定杂合白粒玉米基因型为aaBb,纯合紫粒玉米的基因型为AAbb;因为纯合紫粒玉米的花粉完全败育,故紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果,其上所结玉米籽粒基因型为AaBb或Aabb,表型为黄色或紫色;白色籽粒一定是杂合白粒玉米(aaBb)自交所得,即白粒玉米自交子代均为白粒,所以F1中白粒的母本为白粒玉米,紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米;F1中白粒基因型有aaBB、aaBb、aabb,若为aaBB,与黄粒杂交的结果不能判断两对基因是否自由组合。
9.向日葵种子粒大(B)对粒小(b)是显性,含油少(S)对含油多(s)是显性,这两对等位基因按自由组合定律遗传。现有粒大油少和粒小油多的两纯合子杂交,试回答下列问题。
(1)F2表型有　　　种,表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若获得F2种子544粒,按理论计算,双显性纯种有　　　　粒、双隐性纯种有　　　　粒、粒大油多的有　　　　粒。
(3)怎样才能培育出粒大油多,又能稳定遗传的新品种 补充下列步骤:
第一步:让　　　　　　与　　　　　　杂交产生　　　　　　。
第二步:让　。
第三步:选出F2中　　　　　个体　　　　　,逐代淘汰粒小油多的个体,直到后代不再发生　　　　　　为止,即获得能稳定遗传的粒大油多的新品种。
解析:(1)由双亲基因型BBSS×bbss→F1:BbSsF2:9B　S　∶3B　ss∶3bbS　∶1bbss。(2)F2中双显性纯合子占1/16,双隐性纯合子也占1/16,均为544×1/16=34(粒),粒大油多的基因型为B　ss,占F2的3/16,故为544×3/16=102(粒)。(3)F2中粒大油多的籽粒有2种基因型BBss和Bbss,可采用连续自交法并逐代淘汰不符合要求的个体,保留粒大油多籽粒,直到不发生性状分离为止。
答案:(1)4　粒大油少∶粒大油多∶粒小油少∶粒小油多≈9∶3∶3∶1　(2)34　34　102　(3)粒大油少(BBSS)　粒小油多(bbss)　F1(BbSs)　F1(BbSs)自交产生F2　粒大油多　连续自交　性状分离
10.玉米是雌雄同株的植物,顶生雄花序,侧生雌花序,已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对相对性状的基因独立遗传,现有两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr),试根据图示分析回答下列问题。
(1)玉米的一对基因R、r的遗传遵循　　　　定律,欲将甲、乙杂交,其具体做法是　

　。
(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表型及比例如图2所示,则丙的基因型为　。
(3)已知玉米高秆植株易倒伏。为获得符合生产要求且能稳定遗传的新品种,按照图1所示过程得到F2后,对植株进行　　　　　　　处理,选出性状组合为　　　　　　　的植株,再通过多次自交并不断选择获得所需的新品种。
(4)科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现,易感病植株存活率是1/2,高秆植株存活率是2/3,其他植株的存活率是1,据此得出图1中F2成熟植株性状组合有　　　　种,比例为　　　　　　　　(不论顺序)。
解析:(1)控制一对相对性状的基因的遗传遵循分离定律。因为玉米是单性花,欲将甲、乙杂交,无须去雄,只需要对雌、雄花分别进行套袋处理,待花蕊成熟后,将甲(乙)的花粉撒在乙(甲)的雌蕊上,再套上纸袋。(2)由图1可知,F1的基因型为DdRr,根据图2可知,F1与品种丙杂交,其子代中高秆∶矮秆=1∶1,抗病∶易感病=3∶1,由此推知,亲本基因组合为DdRr×ddRr,因此丙的基因型为ddRr。(3)为获得符合生产要求且能稳定遗传的新品种,即矮秆抗病纯合子,可对F2植株进行病原体感染处理,然后选出矮秆抗病植株,再通过多次自交并不断选择获得所需的新品种。(4)根据题意可知,易感病植株存活率是1/2,高秆植株存活率是2/3,其他性状的植株存活率是1,据此得出图1中F2成熟植株性状组合有4种,它们分别为高秆抗病、矮秆抗病、高秆易感病、矮秆易感病,比例为[(9/16)×(2/3)]∶(3/16)∶[(3/16)×(2/3)×(1/2)]∶[(1/16)×(1/2)]=12∶6∶2∶1。
答案:(1)分离　对雌、雄花分别套袋处理,待花蕊成熟后,将甲(乙)的花粉撒在乙(甲)的雌蕊上,再套上纸袋　(2)ddRr　(3)病原体感染　矮秆抗病
(4)4　12∶6∶2∶1
11.某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A、a,B、b,C、c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64。若不考虑变异,下列说法错误的是(　D　)
A.每对基因的遗传均遵循分离定律
B.该花色遗传至少受3对等位基因控制
C.F2红花植株中杂合子占26/27
D.F2白花植株中纯合子基因型有4种
解析:F2中的白花植株占37/64,则红花植株占1-37/64=27/64,即(3/4)3,则该植物花色的遗传符合自由组合定律,至少受3对等位基因控制,且每对基因的遗传均遵循分离定律;根据以上分析可知,F1的基因型为AaBbCc,F2红花植株中纯合子占(1/4×1/4×1/4)÷(27/64)=1/27,故红花植株中杂合子占26/27;F1的基因型为AaBbCc,F2白花植株中纯合子基因型有AAbbcc、AAbbCC、AABBcc、aaBBCC、aaBBcc、aabbcc、aabbCC,共7种。
12.刺鼠的毛色由两对等位基因决定,B(b)和C(c)的遗传符合基因的自由组合定律。B(黑色)对b(褐色)为显性;CC和Cc基因型的鼠是正常体色,基因型cc则为白化鼠。黑色的刺鼠与bbcc的白化鼠交配,其子一代中,1/2个体是白化鼠,1/4是黑色正常刺鼠,1/4是褐色正常刺鼠。请推测黑色亲本的基因型是(　B　)
A.bbCc B.BbCc
C.BbCC D.BBCc
解析:刺鼠的毛色是由两对等位基因控制的性状,只有C基因存在的情况下刺鼠表现为正常体色,故B　C　表现为黑色,bbC　表现为褐色,B　cc和bbcc为白化鼠,黑色刺鼠B　C　与白化鼠bbcc交配,子一代中1/2个体是白化鼠,1/4是黑色正常刺鼠,1/4是褐色正常刺鼠,所以黑色亲本的基因型是BbCc。
13.现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1,F1测交结果如表,下列有关叙述不正确的是(　D　)
测交类型 测交后代基因型种类及比例
父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb
F1 乙 1 2 2 2
乙 F1 1 1 1 1
A.F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精
B.F1自交得F2,F2的基因型有9种
C.F1作母本时,产生的配子及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1
D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析:正常情况下,双杂合子测交后代四种表型的比例应该是1∶1∶1∶1,而F1作为父本的测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶2∶2∶2,说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用;尽管父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用,但F1自交后代中仍有9种基因型;由乙作父本,F1作母本的杂交结果可知,F1作母本时能产生AB∶Ab∶aB∶ab四种配子且比例为1∶1∶1∶1;根据题意可知,正反交结果不同是因为F1作父本时,其产生的AB花粉有50%不能萌发,不能完成受精作用,符合基因自由组合定律。
14.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性,两对基因独立遗传。基因型为BbCc的个体与另一表型相同的个体交配,后代的表型及比例不可能是(　A　)
A.直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=1∶1∶1∶1
B.直毛黑色∶卷毛黑色=3∶1
C.直毛黑色∶直毛白色=3∶1
D.直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=9∶3∶3∶1
解析:基因型为BbCc的个体只有与bbcc个体进行测交时,后代的表型及比例才会是直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=1∶1∶1∶1;若另一表型相同的个体为BbCC,则后代的表型及比例是直毛黑色∶卷毛黑色=3∶1;若另一表型相同的个体为BBCc,则后代的表型及比例是直毛黑色∶直毛白色=3∶1;若另一表型相同的个体为BbCc,则后代的表型及比例是直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=9∶3∶3∶1。
15.鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示,请回答下列问题。
(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是　　　　。你作出这个判断的理由是　
　。
亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是　　　　。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,理论上F2还应该出现　　　　　　性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为　　　　的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代　　　　　　　　,则该推测成立。
解析:(1)一对相对性状亲本杂交,杂种子一代显现出来的性状是显性性状,因此在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是黄体(或黄色),在鳟鱼眼色性状中,黑眼为显性性状,亲本均为纯合子,所以亲本红眼黄体鳟鱼的基因型为aaBB。
(2)两对等位基因符合自由组合定律,理论上子二代的性状分离比是黑眼黄体∶红眼黄体∶黑眼黑体∶红眼黑体=9∶3∶3∶1,实际并未出现红眼黑体,可能是aabb表现为黑眼黑体。
(3)如果aabb表现为黑眼黑体,则黑眼黑体的基因型是A　bb、aabb,用亲本中的红眼黄体个体(aaBB)分别与F2中黑眼黑体个体杂交,其中有一组组合的杂交后代的基因型是aaBb,全部表现为红眼黄体。
答案:(1)黄体(或黄色)　一对相对性状亲本杂交,杂种子一代显现出来的体表颜色性状全是黄体(或黄色)　aaBB
(2)红眼黑体　aabb　(3)全为红眼黄体

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