资源简介

第一章 遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
【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.运用“假说演绎法”，验证自由组合的现象。
3.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
4.孟德尔遗传规律的应用。
【基础梳理】
一、两对相对性状的杂交实验
1.实验示意图
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓
F2 黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒
比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
说明两对相对性状的遗传是 的，不同性状之间是自由组合的。
2.概念
亲本类型：F2中的性状表现与亲本表现 的个体。
重组类型：F2中的性状表现与亲本表现 的个体。
二、对自由组合现象的解释和验证
1.理论解释
（1）两对性状分别由 对遗传因子控制；
（2）F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子 结合。F1产生的雌雄配子各有比例相等的 种；
（3）受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子结合方式有 种；
（4）F2遗传因子组合形式有 种，性状表现有 种，且比例为 。
2.图解
P 黄色圆粒 绿色皱粒
YYRR × yyrr
↓ ↓
配子 YR yr
黄色圆粒
F1 YyRr
↓
F2
F1配子 YR Yr yR yr
YR YYRR YYRr YyRR YyRr
Yr YYRr YYrr YyRr Yyrr
yR YyRR YyRr yyRR yyRr
yr YyRr Yyrr yyRr yyrr
2.F2中各性状表现及比例
F2表现型及比例 双显型 一显一隐型 双隐型
黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
9 3 3 1
3.验证
（1）方法： 实验
（2）目的：测定F1的基因型或基因组成。
（3）图解
（4）孟德尔测交实验结果
表现型 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
实际子粒数 F1做母本 31 27 26 26
F1做父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 1∶1∶1∶1
（5）结论：实验结果与演绎结果相符，假说 。
三、自由组合定律
1.定义
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 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 。
2.适用条件
（1）进行 生殖生物的性状遗传；
（2） 生物的性状遗传；
（3）细胞核遗传；
（4）两对或两对以上基因所控制的相对性状的遗传；
（5）控制两对或两对以上的相对性状的等位基因位于非同源染色体上。
四、孟德尔实验方法的启示
1.选材得当：选择 作为实验材料。
2.科学地确定研究对象：先研究一对相对性状，再研究多对相对性状。
3.科学的统计方法：运用 的方法。
4.科学的实验程序设计：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
五、孟德尔遗传规律的再发现
1.表型：生物个体表现出来的性状。
2.基因型：与表型有关的基因组成。
3.等位基因：控制相对性状的基因。
4.表型和基因型的关系
（1）表型相同的个体，基因型 相同。
（2）基因型相同的个体，表型 相同。
（3）基因型是生物性状表现的内因，而表型是生物性状表现的外部形式。
六、孟德尔遗传规律的应用
1.育种方面的应用：
（1）方法：将具有不同优良性状的亲本杂交。
（2）目的：使两个亲本的优良性状组合在一起。
（3）原理：基因的 定律。
（4）实例：既抗倒伏又抗条锈病的纯种的培育。
2.医学实践中的应用：
（1）原理：基因的 定律和 定律。
（2）目的：对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断，从而为遗传咨询提供理论依据。
（3）遗传病发病率的确定：
①单独分析每一对基因的遗传规律，确定每一种单基因遗传病的发病率。如某家庭所生孩子患甲病的概率为m，患乙病的概率为n。
②依据自由组合定律，用乘法解决两种遗传病的相关表型的概率。
【提示】
两种遗传病同时遗传时的概率计算
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，甲病概率为m，乙病概率为n
（1）只患甲病的概率是m·（1-n）：
（2）只患乙病的概率是n·（1-m）：
（3）甲、乙两病同患的概率是m·n；
（4）正常的概率是（1-m）·（1-n）；
（5）患病的概率：1-（1-m）·（1-n）；
（6）迟患一种病的概率：m·（1-n）+n·（1-m）。
【拓展延伸】
“9∶3∶3∶1”及其变式的应用
1.基本思路：
若F2的表型比例之和是16，不管以何种比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
对比9∶3∶3∶1与其变式的性状分离比，分析合并性状类型，有助于分析基因型与表型的关系。如9∶7，则为9∶（3∶3∶1），且F1基因型一定为AaBb，F2中占9份的一定为A_B_，占1份的一定为aabb。
2.和为16的特殊分离比原因分析
F1（AaBb）自交后代比例 原因分析 测交后代比例
9∶7 当两种显性基因同时出现时为一种表型，其余的基因型为另一种表型，即9（A_B_）∶7（3A_bb+3aaB_+1aabb） 1∶3
9∶6∶1 双显、单显、双隐各为一种表型，即9（A_B_）∶6（3A_bb+3aaB_）∶1aabb 1∶2∶1
9∶3∶4 存在aa（或bb）时表现为隐性性状，其余正常表现，即9A_B_∶3A_bb∶4（3aaB_+laabb）或9A_B_∶3aaB_∶4（3A_bb +laabb） 1∶1∶2
15∶1 只要具有显性基因其表型就一致，双隐表现为另一种表型，即15（9A_B_+3A_bb+3aaB_）∶1aabb 3∶1
12∶3∶1 双显与一种单显表现为一种性状，其余正常表现，即12（9A_B_+3A_bb）∶3aaB_∶1aabb或12（9A_B_+3aaB_）∶3A_bb∶1aabb 2∶1∶1
13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状，即13（9A_B_+3aaB_+1aabb）∶3A_bb或13（9A_B_+3A_bb+1aabb）∶3aaB_ 3∶1
1∶4∶6∶4∶1 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强，即1AABB∶4（2AaBB+2AABb）∶6（4AaBb+1AAbb+laaBB）∶4（2Aabb+2aaBb）∶1aabb 1∶2∶1
3.和小于16的特殊分离比原因分析
原因 后代比例
自交后代 测交后代
显性纯合致死（AA、BB均致死） AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb =1∶1∶1∶1
显性纯合致死（AA、BB致死） AaB_∶aaB_∶Aabb∶aabb=6∶3∶2∶1，AA致死；或A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb=6∶3∶2∶1，BB致死 ——————
【例题】
豌豆素是野生型豌豆产生的一种能抵抗真菌侵染的物质，决定产生豌豆素的基因A对a为显性，基因B对豌豆素的产生有抑制作用，而基因b没有。下面是利用两个不能产生豌豆素的纯种品系（甲、乙）及纯种野生型豌豆进行多次杂交实验的结果。
实验一：野生型×品系甲→F1不能产生豌豆素→F1自交→F2中能产生豌豆素∶不能产生豌豆素=1∶3；
实验二：野生型×品系乙→F1不能产生豌豆素→F1自交→F2中能产生豌豆素：不能产生豌豆素=3∶13。
下列有关说法错误的是（ ）
A.让实验二F2中不能产生豌豆素的植株全部自交，不发生性状分离的植株占3/13
B.据实验二可判定与豌豆素产生有关的两对基因遵循基因的自由组合定律
C.品系甲和品系乙两种豌豆的基因型分别是AABB和aaBB
D.实验一F2中不能产生豌豆素的植株的基因型共有2种，其中杂合体占的比例为2/3
答案：A
解析：由题意“决定产生豌豆素的基因A对a为显性，基因B对豌豆素的产生有抑制作用，而基因b没有”可知，不能产生豌豆素的植株的基因型为A_B_、aabb、aaB_，能产生豌豆素的植株的基因型为A_bb，自交后代会发生性状分离的植株的基因型为A_Bb，占6/13，不发生性状分离的植株所占的比例为7/13，A项错误。根据实验二，F1自交→F2中能产生豌豆素：不能产生豌豆素=3∶13（9∶3∶3∶1的变式），可判定两对基因位于非同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，B项正确。在实验一中，野生型（AAbb）与品系甲杂交得F1，F1不能产生豌豆素，F1自交得F2，F2中能产生豌豆素：不能产生豌豆素=1:3，说明F1的基因组成中，有一对基因杂合，一对基因纯合，即F1的基因型为AABb或Aabb（自交后代分离比与题干不符，舍去），进而可知，不能产生豌豆素的纯种品系甲的基因型为AABB，同理可知，品系乙的基因型为aaBB，C项正确。实验一F2中不能产生豌豆素的植株的基因型为AAB_，共2种，其中杂合体（AABb）占2/3，D项正确。
【课堂练习】
1.下列关于孟德尔杂交实验的叙述，正确的是（ ）
A.孟德尔选择豌豆作为杂交实验材料的原因之一是不用去雄处理
B.针对F2出现性状分离现象，孟德尔提出了等位基因相互分离的假设
C.在一对相对性状杂交实验中，不考虑环境影响，正、反交实验结果相同
D.在两对相对性状的杂交实验中，F1会产生数量相等的雌配子和雄配子
2.已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合，基因型分别为 AaBbCc、 AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是（ ）
A.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16 B.表现型有4种，AaBbCc个体的比例为1/16
C.表现型有4种，AaBbCc个体的比例为1/8 D.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16
3.孟德尔以豌豆为实验材料，运用统计学的方法，总结出分离定律和自由组合定律。下列相关实验及分析正确的是（ ）
A.在其杂交实验中采用的正反交实验，需对父本和母本分别去雄后再杂交
B.统计实验结果时应先统计一对性状、再统计多对相对性状，对统计的数量无要求
C.可用测交对实验结果进行验证，但无法推断出未知亲本产生配子的种类及比例
D.在两对相对性状的杂交实验中，因豌豆无性染色体，故后代的性状比例与性别无关
4.某自花传粉植物红花（E）对黄花（e）为显性，高茎（D）对矮茎（d）为显性，两对性状独立遗传，且当花粉含DE基因时不能萌发长出花粉管，因而不能参与受精作用。用植株DdEe自交产生F1，理论上F1植株的表现型之比为（ ）
A.5︰3︰3︰1 B.2︰1︰2︰1 C.4︰2︰2︰1 D.7︰5︰5︰3
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，子代表现型及其比例如下图所示，则“某南瓜”的基因型为（ ）
A.AaBb B.Aabb C.aaBb D.aabb
6.桃的果实成熟时，果肉与果皮粘连的称为粘皮，不粘连的称为离皮；果肉与果核粘连的称为粘核，不粘连的称为离核。已知离皮（A）对粘皮（a）为显性，离核（B）对粘核（b）为显性。现将粘皮、离核的桃（甲）与离皮、粘核的桃（乙）杂交，所产生的子代出现4种表现型。由此推断，甲、乙两株桃的基因型分别是（ ）
A.AABB、aabb B.aaBB、AAbb C.aaBB、Aabb D.aaBb、Aabb
7.在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2。下列表述正确的是（ ）
A.F1产生4个配子，比例为1︰1︰1︰1
B.F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1︰1
C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合
D.F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1︰1
8.如图表示豌豆杂交实验中F1自交产生F2的结果统计。对此相关说法不正确的是（ ）
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.出现此实验结果的原因之一是不同对的遗传因子自由组合
C.根据图示结果不能确定F1的表型和遗传因子组成
D.根据图示结果不能确定亲本的表型和遗传因子组成
【答案以及解析】
1.答案：C
解析：豌豆是一种严格的自花授粉植物，而且是闭花授粉，以豌豆为实验材料进行杂交实验时，需要进行人工去雄处理，A错误；针对F2出现性状分离现象，孟德尔提出了遗传因子相互分离的假设，当时还没有“基因”一词，B错误；豌豆是雌雄同株植物，没有性染色体，所以不考虑环境影响，正、反交实验结果相同，C正确；两对相对性状的杂交实验中，由于一个初级卵母细胞只能产生一个卵细胞，而一个初级精母细胞可以形成四个精子，故理论上F1产生的雌配子和雄配子数量不相等，D错误。
2.答案：D
解析：根据基因的分离定律和自由组合定律，子代表现型为2×2×2=8种， AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2=1/8， aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16。
3.答案：D
解析：在豌豆的杂交实验中，只需对母本进行去雄，A错误；对实验结果的统计必须达到一定的数量才行，对数量有要求，B错误；测交是某一个体与隐性纯合子杂交，隐性纯合子只产生一种配子，因此可通过测交的方式推断出未知亲本产生的配子种类以及比例，C错误；豌豆属于雌雄同株植物，不存在性染色体，后代性状比例与性别无关，D正确。
4.答案：A
解析：当花粉含DE基因时不能萌发长出花粉管，因此父本产生的可育配子的基因型及比例为De︰dE︰de=l︰1︰1，母本产生的可育配子的基因型及比例为DE︰De︰dE︰de=1︰1︰1︰1.故F1植株的表现型之比为5︰3︰3︰1。
5.答案：B
6.答案：D
解析：根据基因的分离定律和自由组合定律，子代出现4种表现型，亲本基因型为Aa×Aa或Aa×aa，Bb×Bb或Bb×bb。据题意，粘皮为aa，粘核为bb，故甲为aaBb，乙为Aabb。
7.答案：D
解析：F1产生4种配子，比例为1︰1︰1︰1。F1产生的精子数远多于卵细胞数。基因的自由组合定律是指个体通过减数分裂产生配子过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
8.答案：C
解析：根据F2中黄色︰绿色=（315+101）︰（108+32）≈3︰1，可以判断黄色对绿色为显性，根据F2中圆粒︰皱粒=（315+108）︰（101+32）≈3︰1，可以判断圆粒对皱粒为显性，出现此实验结果的原因之一是不同对的遗传因子自由组合，A、B正确；F1的表型为黄色圆粒，遗传因子组成可以确定，C错误；亲本的表型和遗传因子组成有两种情况，可能是纯合的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，也可能是纯合的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交，D正确。
2

展开更多......

收起↑