资源简介

第二节　孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律
第一课时　两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
学习目标
1.基于两对相对性状杂交实验的结果,分析两对相对性状中子代的表型比例特点。
2.基于两对相对性状杂交实验的假说,分析两对相对性状杂交实验子代出现9∶3∶3∶1的原因。
3.模拟孟德尔杂交实验,理解分离定律和自由组合定律的实质。
4.运用自由组合定律,解释与遗传相关的问题。
一、两对相对性状杂交实验中,F2出现新的性状组合类型
1.杂交过程
2.实验结果及分析
(1)F1种子为 ,说明黄色相对于绿色为显性,圆形相对于皱形为显性。
(2)F2中出现4种表型,比例大致为9∶3∶3∶1,其中黄色圆形和绿色皱形与亲本的表型相同,黄色皱形和绿色圆形是不同于 的新组合。
　(1)黄色圆形与绿色皱形亲本杂交,F1仅表现出黄色圆形,说明黄色圆形为显性性状。( )
(2)F1自交得F2中,重组类型个体所占比例为5/8。( )
(3)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F2的基因型有4种,比例为9∶3∶3∶1。( )
二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
1.对自由组合现象的解释
(1)两对相对性状(黄与绿、圆与皱)由两对 (Y与y,R与r)控制。
(2)每对相对性状都符合分离定律的比值,即接近 (黄色∶绿色≈3∶1,圆形∶皱形≈
3∶1)。
(3)F1(YyRr)产生配子时 基因分离, 基因自由组合。
(4)F1产生雌、雄配子各4种,YR∶Yr∶yR∶yr= 。
(5)受精时,雌、雄配子 结合。
(6)F2的表型有4种,其中有两种亲本类型(黄色圆形和绿色皱形)、两种新组合类型(黄色皱形与绿色圆形)。黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形= 。
(7)F1的雌、雄配子有 种组合方式,组合的结果使得F2出现 种基因型。
2.自由组合定律的验证及实质
(1)自由组合定律的验证。
①选用方法: 。
②选材:F1与 。
③实验过程及结果:F1×绿色皱形→F1为母本时,31株黄圆、27株黄皱、26株绿圆、26株绿皱;F1为父本时,24株黄圆、22株黄皱、25株绿圆、26株绿皱,其比例接近 。
(2)自由组合定律实质:在F1形成配子时, 分离的同时, 表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的,是各自独立地分配到配子中去的。
(1)孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验时发现,无论是正交还是反交,F1均表现为黄色圆形,F2中粒形和粒色的分离比均为3∶1,说明两种性状的遗传都遵循自由组合定律。( )
(2)两对相对性状杂交实验中,F1形成配子时,等位基因的分离和非等位基因的自由组合不是同时进行的。( )
(3)纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得到F1黄色圆粒,F1自交所得F2中不发生性状分离的黄色圆粒占1/9。( )
(4)F1(YyRr)能产生数量相等的4种配子的原因是F1(YyRr)在产生配子时,等位基因(Y与y、R与r)分离,非等位基因Y(或y)与R(或r)表现为自由组合。( )
三、基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能
1.对生物的适应和进化有着重要的意义
来源于不同亲本的控制 性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子,随着配子的 ,子代将产生多种多样的基因型和表型。这一过程让进行 的生物产生更为多样化的子代,从而适应 的环境。
2.广泛地运用于育种工作
育种工作者可以通过 的方法,选留所需要的类型,淘汰不符合要求的类型。
3.医学实践中的应用
医生需要对家系中多种遗传病在 中的多种发病可能进行预测,为 、遗传病的防治提供理论依据。
　(1)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雌、雄配子可自由组合。( )
(2)一个家庭中同胞兄妹间出现遗传差异的最主要原因是基因突变。( )
(3)若小麦的高秆( )对矮秆( )为显性,无芒( )对有芒( )为显性,两对等位基因独立遗传。将两种小麦杂交,后代中出现高秆无芒、高秆有芒、矮秆无芒、矮秆有芒四种表型,且比例为3∶1∶3∶1,利用自由组合定律可推知亲本基因型为Ttbb×TtBb。( )
任务一　理解自由组合定律
1.自由组合定律的适用条件
(1)有性生殖的真核生物。
(2)核遗传物质的遗传。
(3)两对(或两对以上)等位基因控制的性状的遗传。
(4)两对(或两对以上)等位基因独立遗传。
2.孟德尔杂交实验中F2出现9∶3∶3∶1分离比的条件
(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,且为完全显性。
(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。
3.自由组合定律的“三性”
同时性 决定同一性状的成对的等位基因彼此分离与决定不同性状的非等位基因自由组合同时进行
独立性 决定同一性状的成对的等位基因彼此分离与决定不同性状的非等位基因自由组合彼此独立、互不干扰
普遍性 自由组合定律广泛适用于有性生殖的真核生物
[迁移应用]
[典例1-1] (浙北G2联盟期中)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表型,其比例为9∶3∶3∶1,与此无关的解释是( )
A.F1产生了4种比例相等的配子
B.必须有足量的F2个体
C.F1的4种雌、雄配子自由结合
D.非等位基因分离,等位基因自由组合
[典例1-2] (丽水月考)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产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
B.F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为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4个配子,比例为1∶1∶1∶1
任务二　模拟孟德尔杂交实验
1.一对相对性状杂交实验的模拟步骤
2.两对相对性状杂交实验的模拟步骤
3.注意事项
(1)一对相对性状杂交实验的模拟。
①模拟分离定律,准备两个信封(或容器),每个信封(或容器)表示一个个体,任何一个取出的卡片(或小球)即表示配子。
②在信封(或容器)中取卡片(或小球)后应记录并将卡片(或小球)再放回,否则会影响后续取样的概率。
③两个信封(或容器)中卡片(或小球)组合模拟受精过程。
④由于雌、雄配子数量不具有可比性,因此不同信封(或容器)中的卡片(或小球)数量可以不同;但是同一信封(或容器)内,显隐性配子之比应为 1∶1。
(2)两对相对性状杂交实验的模拟。
①模拟自由组合定律,需准备四个信封(或容器),两个信封(或容器)表示一个个体,从两个信封(或容器)中各取出一张卡片(或一个小球)才可表示配子。
②四个信封(或容器)中卡片(或小球)组合模拟两对相对性状杂交实验的受精过程。
[迁移应用]
[典例2-1] (温州期末)在进行“模拟孟德尔杂交实验”时,某同学设置了如图所示的4个小桶,下列叙述正确的是( )
A.①③可代表雌性生殖器官,②④可代表雄性生殖器官
B.每次抓取小球并记录后,无需将小球放回原桶内
C.从②④中随机各抓取1个小球并组合,模拟自由组合定律
D.从②③中随机各抓取1个小球并组合,得到Rd的概率是1/4
[典例2-2] 果蝇的长翅和残翅由常染色体上的一对基因(V、v)控制。一对杂合的长翅果蝇杂交产生F1,F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2。若要利用如图所示用具模拟F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2的过程,则放入甲、乙两容器中的小球组合情况可行的是( )
选项 甲容器(雄) 乙容器(雌)
V个数 v个数 V个数 v个数
A 20 20 20 20
B 32 0 0 16
C 32 16 40 20
D 20 40 20 40
[典例2-3] 某兴趣小组模拟探究自由组合定律的实验,步骤如下:取4只骰子,其中2只的三个面标记A,另外三个面标记a,另外2只的三个面标记B,另外三个面标记b。取其中1只标记A/a和1只标记B/b的骰子分为一组(第1组),另外2只分为一组(第2组),分别对两组骰子进行投掷,记录两组骰子的投掷结果如图,并将结果进行组合,多次实验后统计结果。下列相关说法错误的是( )
A.为保证控制相对性状的遗传因子出现的概率相等,每只骰子标记的A、a或B、b面数必须相等
B.将两组骰子的投掷结果进行组合的过程代表遗传因子自由组合的过程
C.每组骰子投掷结果中,aB组合出现的概率相等,均约为1/4
D.最终统计结果中,Aabb组合出现的概率约为1/8第二课时　自由组合定律及其应用
素养测练
基础达标练
题组一　利用分离定律解决自由组合问题
1.(衢州月考)在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。下列能验证基因自由组合定律的最佳杂交组合是(　D　)
A.黑色光滑×白色光滑→18黑色光滑∶16白色光滑
B.黑色光滑×白色粗糙→25黑色粗糙
C.黑色粗糙×黑色光滑→25黑色粗糙∶8白色粗糙
D.黑色粗糙×白色光滑→10黑色粗糙∶9黑色光滑∶8白色粗糙∶11白色光滑
解析:验证基因的自由组合定律时应该进行测交:CcRr(黑色粗糙)个体与ccrr(白色光滑)个体杂交,后代表型及比例为黑色粗糙∶黑色光滑∶白色粗糙∶白色光滑=1∶1∶1∶1,D项符合题意。
2.果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状,且控制这两对相对性状的基因独立遗传。现利用灰身大翅脉雄果蝇与某雌果蝇杂交,后代果蝇中灰身大翅脉占3/8、灰身小翅脉占3/8、黑身大翅脉占1/8、黑身小翅脉占1/8,则两亲本的基因型组合是(　A　)
A.BbEe(雄)×Bbee(雌)
B.BbEe(雄)×BbEE(雌)
C.Bbee(雄)×BbEe(雌)
D.BbEe(雄)×bbee(雌)
解析:灰身大翅脉雄果蝇(B　E　)与某雌果蝇杂交,后代中灰身∶黑身=3∶1,说明两亲本的相关基因型均为Bb;后代中大翅脉∶小翅脉=1∶1,可知两亲本的相关基因型分别为Ee、ee,则两亲本中雄果蝇的基因型为BbEe,雌果蝇的基因型为Bbee。
3.小鼠毛色黑色(B)对褐色(b)为显性,无白斑(S)对有白斑(s)为显性,这两对等位基因独立遗传。基因型为BbSs的小鼠相互交配,后代中黑色有白斑小鼠的比例是(　B　)
A.1/16 B.3/16
C.7/16 D.9/16
解析:基因型为BbSs的小鼠相互交配,后代中黑色有白斑(B　ss)小鼠的比例是3/4×1/4=3/16。
4.小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(T)对易感病(t)为显性,两对基因可自由组合。现用DDTT与ddtt两个品系作亲本,在F2中选育矮秆抗病类型,其中最合乎理想的基因型在F2中所占比例为(　A　)
A.1/16 B.2/16
C.3/16 D.4/16
解析:用纯种的高秆抗病和矮秆易感病作亲本,F1的基因型为DdTt,F1自交,F2中选育出矮秆抗病类型,其基因型为ddTT和ddTt,ddTT占总数的1/4×1/4=1/16,ddTt占总数的1/4×1/2=1/8。由于只有纯合体才能稳定遗传,所以在F2中选育出的矮秆抗病类型中最合乎理想的基因型(ddTT)在F2中所占比例为1/16。
5.(嘉兴模拟)某生物的三对等位基因A/a、B/b、E/e独立遗传,且基因A、b、e分别控制①②③三种酶的合成,在这三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由该无色物质转化而来,如图所示,则基因型为AaBbEe的两个亲本杂交,出现黑色子代的概率为(　B　)
A.1/64 B.3/64
C.8/64 D.27/64
解析:三对等位基因独立遗传,因此遗传遵循基因的自由组合定律。黑色个体的基因型为
A　bbee,因此基因型为AaBbEe的两个亲本杂交,出现黑色子代的概率=3/4×1/4×1/4= 3/64。
题组二　自由组合定律中9∶3∶3∶1的变式
6.杜洛克猪的皮毛颜色由常染色体上两对独立遗传的基因(R、r和T、t)控制,相关基因型及表型如表。若将基因型为RrTt的雌雄个体杂交,所得子代表型中红色∶沙色∶白色的比例为(　B　)
基因型 rrtt R　tt、rrT　 R　T　
表型 白色 沙色 红色
A.1∶2∶1 B.9∶6∶1
C.9∶4∶3 D.12∶3∶1
解析:将基因型为RrTt的雌雄个体杂交,后代的基因型及比例为R　T　∶R　tt∶rrT　∶rrtt=9∶3∶3∶1,表型及比例为红色∶沙色∶白色=9∶6∶1。
7.一种观赏植物,纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交,F1为蓝色,F1自交,F2为9蓝∶6紫∶1鲜红。若将F1测交,则后代的表型及比例是(　D　)
A.2鲜红∶1蓝
B.2紫∶1鲜红
C.1鲜红∶1紫
D.1蓝∶2紫∶1鲜红
解析:含两对等位基因的纯合子杂交,F1为双杂合,只表现一种性状,自交结果F2为9蓝∶6紫∶1鲜红。孟德尔遗传实验中F2为9∶3∶3∶1,可推断双显性(9)表现为蓝色(设为A　B　),而单显性(3+3)均表现为紫色(设为A　bb或aaB　),双隐性(1)表现为鲜红色(aabb)。对F1(AaBb)进行测交,即用鲜红色(aabb)植株与之杂交,其后代基因型是AaBb、Aabb、aaBb、aabb,比例为1∶1∶1∶1,它们的表型分别是蓝色、紫色、紫色、鲜红色,因此后代表型及其比例是蓝色∶紫色∶鲜红色=1∶2∶1。
8.(舟山阶段检测)以抗花叶病大豆植株甲、乙作亲本进行杂交实验(如图)。下列叙述错误的是(　D　)
A.亲本甲、乙植株均为纯合子
B.甲、乙的抗病基因独立遗传
C.F1测交后代抗病∶感病为3∶1
D.F2抗病植株有4种基因型
解析:题图中,F2抗病∶感病=15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,说明抗病、感病由非同源染色体上的两对等位基因控制,即甲、乙的抗病基因独立遗传;假设大豆的抗病、感病由A/a和B/b控制,F1抗病植株的基因型为AaBb,亲本的基因型为AAbb、aaBB,均为纯合子;F1测交后代的基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶aabb=1∶1∶1∶1,抗病∶感病为3∶1;F2抗病植株有8种基因型,分别为A　B　(4种)、aaB　(2种)、A　bb(2种)。
9.来航鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对等位基因共同控制,其中B、b分别控制黑色和白色,A能抑制B的表达,A存在时表现为白色。某人做了如下杂交实验:
项目 亲本(P)组合 子一代(F1) 子二代(F2)
表型 白色(♀)× 白色() 白色 白色∶黑色= 13∶3
若F2中黑色来航鸡的雌雄个体数相同,它们自由交配得F3,F3中(　C　)
A.杂合子占2/9
B.杂合子多于纯合子
C.黑色个体占8/9
D.黑色个体都是纯合子
解析:F2中白色∶黑色=13∶3,即9∶3∶3∶1的变式,可推知题中两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,F1的基因型为AaBb。F2中黑色来航鸡的基因型及比例为aaBB∶aaBb=1∶2,它们之间自由交配,产生的配子及比例为aB∶ab=2∶1,因此F3中杂合子所占比例为2×2/3×1/3=4/9,纯合子所占比例为1-4/9=5/9,因此纯合子多于杂合子;F3中黑色个体(aaB　)所占比例为2/3×2/3+1/3×2/3×2=8/9;黑色个体的基因型有aaBB、aaBb,不都是纯合子。
10.玉米的宽叶(A)对窄叶(a)为显性,宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产,比纯合显性和隐性品种的产量分别高12%和20%;玉米有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,有茸毛玉米植株表面密生茸毛,具有显著的抗病能力,该显性基因纯合时植株在幼苗期就不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生子代,则子代的成熟植株中(　D　)
A.有茸毛与无茸毛比为3∶1
B.有9种基因型
C.高产抗病类型占1/4
D.宽叶有茸毛类型占1/2
解析:有茸毛的基因型是Dd(DD幼苗期死亡),无茸毛的基因型为dd,子代植株表型及比例为有茸毛∶无茸毛=2∶1;由于DD幼苗期死亡,所以高产有茸毛玉米(AaDd)自交产生的F1中,只有6种基因型;高产有茸毛玉米(AaDd)自交产生的F1中,高产抗病类型为AaDd,占4/12=1/3;高产有茸毛玉米(AaDd)自交产生的F1中,宽叶有茸毛类型为AADd和AaDd,占2/12+4/12=1/2。
11.(温州期末)某植物花蕊的性别分化受两对独立遗传的基因(B/b和E/e)控制,基因型和表型的关系如表所示。
基因型 表型
B　E　 两性花
bbE 双雌蕊
B　ee、bbee 不育
下列叙述错误的是(　B　)
A.bbEE和BbEe的表型分别为双雌蕊和两性花
B.可通过测交鉴定一株双雌蕊个体的基因型
C.BbEe自交,子代中不育的比例为1/4
D.纯合两性花和纯合双雌蕊杂交,F1表型与父本相同
解析:分析表格可知,bbEE和BbEe的表型分别为双雌蕊和两性花;双雌蕊个体的基因型为bbEE或bbEe,bbee为不育,不能通过测交鉴定一株双雌蕊个体的基因型;BbEe个体自花传粉,子代表现为两性花(B　E　)∶双雌蕊(bbE　)∶不育(B　ee、bbee)=9∶3∶4,子代中不育的比例为1/4;纯合两性花(BBEE)和纯合双雌蕊(bbEE)杂交,F1基因型为BbEE,表型为两性花,与父本相同。
综合提升练
12.(杭州月考)粉花、深色茎与白花、浅色茎的矮牵牛杂交,得到F1,F1自交,F2统计结果如下表。下列相关分析正确的是(　C　)
F2表型 所占比例
粉花、深色茎 3/16
粉花、浅色茎 1/16
蓝花、深色茎 6/16
蓝花、浅色茎 2/16
白花、深色茎 3/16
白花、浅色茎 1/16
A.花色由两对等位基因控制
B.茎色遗传遵循自由组合定律
C.F1的表型为蓝花、深色茎
D.F2粉花植株自交后代浅色茎占1/4
解析:粉花∶蓝花∶白花=(3/16+1/16)∶(6/16+2/16)∶(3/16+1/16)=4∶8∶4=1∶2∶1,说明花色是由一对等位基因控制;深色茎∶浅色茎=(3/16+6/16+3/16)∶(1/16+2/16+1/16)=3∶1,说明茎色遗传遵循分离定律;由于F2所有表型及其比例符合9∶3∶3∶1的变式,说明F1是双杂合子,若用A、a表示控制花色的基因,B、b表示控制茎色的基因,则F1的基因型为AaBb,由于粉花∶蓝花∶白花=1∶2∶1,说明蓝花的基因型为Aa,深色茎∶浅色茎=3∶1,说明深色茎的基因型为BB或Bb,因此AaBb的表型为蓝花、深色茎;F2中粉花植株的基因型有AABB=1/16、AABb=1/8、AAbb=1/16,因此在所有粉花植株中AABB占1/4、AABb占1/2、AAbb占1/4,故AABB自交后代全部是粉花深色茎,AABb自交后代浅色茎的比例为1/2×1/4=1/8,AAbb自交后代全部是粉花浅色茎,比例是1/4,F2粉花植株自交后代浅色茎的比例为1/8+1/4=3/8。
13.(嘉兴二模)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但ii个体为白色花。基因型为A　B　I　和A　bbI　的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花。利用该植物的3个不同纯合品系,进行杂交实验:
杂交 组合 亲本 F1 表型 F2表型及比例
一 甲 乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
靛蓝色 白色
二 乙 丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
白色 红色
下列叙述正确的是(　B　)
A.控制该植物花色的3对等位基因之间符合自由组合定律
B.通过测交不能确定杂交组合二的F2中某白色花植株的基因型
C.所有F2的紫红色花植株自交子代中白色花植株占比为1/9
D.若某植株自交子代中白色花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型有4种
解析:基因型为A　B　I　和A　bbI　的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花,基因型为aaB　I　的个体表现为红色花,　 　 　 　ii的个体表现为白色花。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因(B/b、I/i)的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的两对等位基因(A/a、I/i)的遗传符合基因自由组合定律,但3对等位基因不一定遵循基因自由组合定律;根据F2中表型及比例确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII,杂交组合二的F2中某白色花植株的基因型可能为　 　BBii,测交是与隐性个体杂交,测交后仍为白色花,无法判定F2中某白色花植株的基因型;甲×乙杂交组合中,F2的紫红色花植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1,乙×丙杂交组合中,F2的紫红色花植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII=4∶2∶2∶1。其中Ii∶II=2∶1,II自交不会产生白色花,Ii自交后代有1/4是白色花,因此白色花植株在全体子代中的比例为1/3×1/4=1/12;若某植株自交子代中白色花植株占比为1/4,则亲本为(　 　 　 　Ii),该植株可能的基因型最多有9种(3×3)。
14.某雌雄同株植物的叶色由B、b基因控制,花色由D、d和E、e两对等位基因控制,三对基因独立遗传。花色和叶色的基因型与表型的对应关系如表:
性状 叶色 花色
表型 绿叶 浅绿 叶 白化叶 (幼苗后 期死亡) 红花 黄花 白花
基因 型 BB Bb bb D E　、 D　ee ddE ddee
注:除基因型为bb的个体外,其他个体生存和繁殖能力相同。
请回答下列问题。
(1)叶色性状遗传遵循　　　　　　　定律,叶色的显性现象属于　　　　　　(填“完全”或“不完全”)显性。花色性状遗传遵循　　　　　　　　定律。
(2)绿叶黄花植株有　　　种基因型。一株表型为浅绿叶红花的植株最多可产生　　　种类型的雄配子,最少可产生　　　种类型的雄配子。
(3)基因型为DdEe的植株的花色为　　　,其自交后代表型及比例为　 　　　　　　　。
(4)某浅绿叶黄花植株自交,F1中出现了白花性状,则亲本的基因型为　　　　,F1绿叶黄花植株中的杂合子占比为　　　　　,F1中成年的浅绿叶白花植株占比为　　　　　。
解析:(1)由表格信息可知,该种植物叶色受一对等位基因控制,因此遗传符合分离定律。基因型BB表现为绿叶,基因型Bb表现为浅绿叶,基因型bb表现为白化叶,说明叶色的显性现象属于不完全显性。花色受两对等位基因控制,因此遗传符合自由组合定律。
(2)表格中显示基因型为ddE　的植物开黄花,即表示基因型为BBddEE或BBddEe的植物表现为绿叶黄花,故绿叶黄花植株有2种基因型。浅绿叶红花植株的基因型为BbD　E　、BbD　ee,基因型为BbDdEe产生的雄配子最多,为8种;BbDDEE或BbDDee产生的雄配子最少,为2种。
(3)根据表格可知,基因型为DdEe的植株的花色为红花,该植株自交后代中红花∶黄花∶白花=(9/16D　E　+3/16D　ee)∶3/16ddE　∶1/16ddee=12∶3∶1。
(4)浅绿叶黄花植株自交,F1中出现了白花性状,则亲本的基因型为BbddEe,F1绿叶黄花植株的基因型为BBddE　,其中的杂合子占比为2/3,F1中成年的浅绿叶白花植株占比为2/3×1/4=1/6。
答案:(1)基因分离　不完全　基因自由组合
(2)2　8　2
(3)红花　红花∶黄花∶白花=12∶3∶1
(4)BbddEe　2/3　1/6第二节　孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律
第一课时　两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
素养测练
基础达标练
题组一　两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
1.(嘉兴月考)如图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的统计结果。下列说法中错误的是( )
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C.F1的性状表现和基因型不能确定
D.亲本的表型和基因型不能确定
2.现有基因型相同的黄色圆粒豌豆,用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交,F1中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。请用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆设计实验来验证孟德尔遗传规律,选用方法为( )
A.测交 B.正交和反交
C.自交 D.先测交后自交
3.(杭州期中)孟德尔将纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆进行杂交,F2的表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。以下不属于得到该实验结果必要条件的是( )
A.F1产生4种数目相等的配子
B.控制种子颜色和种子形状的基因独立遗传
C.各种雌雄配子之间可以随机结合
D.豌豆产生的卵细胞数量和精子数量的比例为 1∶1
数量。
4.(绍兴月考)孟德尔的豌豆杂交实验表明,种子黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。小明想重复孟德尔的实验,他用纯种黄色圆粒豌豆(P1)与纯种绿色皱粒豌豆(P2)杂交,得到F1,F1自交得到F2,F2的性状如图所示。根据基因的自由组合定律判断,错误的是( )
A.①②③④都是皱粒
B.①②③④都是黄色
C.④的基因型与P2相同
D.①③的表型都是黄色皱粒
5.(宁波九校期末联考)如图为某植株AaBb自交产生后代的过程,两对等位基因遵循自由组合定律。下列对此过程及结果的描述,正确的是( )
AaBbAB、Ab、aB、ab受精卵子代:N种基因型,P种表型(9∶6∶1)
A.A、a与B、b的自由组合发生在②
B.雌、雄配子在③过程随机结合
C.M、N和P分别为16、9和4
D.该植株测交后代性状分离比为1∶2∶1
题组二　模拟孟德尔杂交实验
6.在模拟孟德尔杂交实验的活动中,若要模拟非等位基因的自由组合过程,如图装置正确的是( )
A　　　 B
C　　 　D
7.利用以下①～⑤号烧杯及烧杯中的小球模拟孟德尔杂交实验,下列叙述正确的是( )
A.烧杯①与②小球数量不等,因此不可以模拟基因的分离定律
B.从烧杯④中随机抓取2个小球,可模拟F1产生配子时非等位基因的自由组合
C.从每个烧杯中随机取一个小球,均可模拟F1产生配子时等位基因的分离
D.从①③两个烧杯中随机取出一个小球并记录字母组合,可模拟形成配子时非等位基因自由组合
题组三　自由组合定律的应用
8.水稻茎秆的高度受等位基因(D/d)控制,抗稻瘟病与易感稻瘟病受另一对等位基因(R/r)控制,这两对等位基因独立遗传。将一株高秆抗稻瘟病的植株(甲)与另一株高秆易感稻瘟病的植株(乙)杂交,子代的结果如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.决定水稻茎秆的高秆基因为显性
B.子代中有4种基因型、4种表型
C.子代中能稳定遗传的个体所占比例为1/4
D.两亲本植株中不可能存在纯合子
9.某生物个体在形成配子时,产生的雌、雄配子种类和比例均为Ab∶aB∶AB∶ab=4∶4∶1∶1,若该生物进行自交,其后代出现纯合子的概率是( )
A.1/4 B.1/16
C.26/100 D.34/100
10.下表是豌豆五种杂交组合的实验统计数据:
组别 亲本表型 子代表型及其株数
高茎 红花 高茎 白花 矮茎 红花 矮茎 白花
一 高茎红花× 矮茎红花 627 203 617 212
二 高茎红花× 高茎白花 724 750 243 262
三 高茎红花× 矮茎红花 953 317 0 0
四 高茎红花× 高茎红花 925 328 315 108
五 高茎白花× 矮茎红花 517 523 499 507
据上表判断,下列叙述不合理的是( )
A.通过第一、第四组可以得出红花对白花为显性,通过第二、第四组可以得出高茎对矮茎为显性
B.以A和a分别代表株高的显、隐性基因,D和d分别代表花色的显、隐性基因,则第一组两个亲本植株的基因型为AaDd、aaDd
C.每一组杂交后代的纯合子的概率都相同
D.最容易获得双隐性个体的杂交组合是第五组
11.豌豆子叶的黄色Y对绿色y为显性,种子的圆形R对皱形r为显性,且两对性状独立遗传。以 1株黄色圆形和1株绿色皱形的豌豆作为亲本,杂交得到F1,其自交得到的F2中黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶15∶5,则黄色圆形的亲本产生的配子种类有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
12.某植物的性别由两对独立遗传的基因(T/t和D/d)控制,表型和基因型的关系如表。研究小组取一株雄株和一株雌株杂交得到F1,F1中雌雄同株个体和雄株个体各占一半。回答下列问题。
表型 基因型
雌株 TTdd、Ttdd
雄株 ttDD、ttDd
雌雄同株 TTDD、TTDd、TtDD、TtDd、ttdd
(1)亲本的基因型分别为ttDD和　 。
F1雄株个体的基因型与亲本雄株个体的基因型　　　　(填“相同”或“不相同”)。F1可产生
　　　　　种基因型的花粉。F1中雌雄同株个体自交得到F2,F2中雌雄同株个体所占比例为　　　　　　。
(2)若要验证这两对等位基因遵循自由组合定律,可选用基因型为TtDd和ttdd个体杂交,当子代表型及比例为
时,则可支持上述观点。除此以外,还可选用基因型为　　　　　的个体自交进行验证,此方法更为简便的理由是　 　　　　　　　　　　　　。
综合提升练
13.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　 。
14.猫的毛色有黑、黄、白三种,受两对等位基因(A和a、B和b)控制,两对基因自由组合。A基因控制黑色素的形成,B基因控制黄色素的形成,黑色素颜色会遮盖黄色素的表现,如图所示。两只基因型为AaBb的黑猫交配生下若干只小猫。下列叙述正确的是( )
A.白猫的基因型有两种
B.生出小黑猫的概率是9/16
C.若生出三只小猫,一定是黑猫、黄猫、白猫各一只
D.若生出了一只小黄猫,其为纯合子的概率是1/3
15.(温州期末)某昆虫体色的黑身和灰身由等位基因B、b控制;眼睛形状的椭圆眼和圆眼由等位基因R、r控制。取纯合黑身圆眼和纯合灰身椭圆眼昆虫杂交得到F1,F1雌雄个体相互交配得到F2,F2的表型及比例为黑身椭圆眼∶黑身圆眼∶灰身椭圆眼∶灰身圆眼=5∶3∶3∶1。请回答下列问题。
(1)由实验可知,控制这两对相对性状的基因在遗传时遵循　　　　　　定律。该昆虫的黑身和灰身属于显性性状的是　　　　　。
(2)该杂交实验中亲本基因型为　 。
F2中表型比例为5∶3∶3∶1的原因可能是F1产生的基因型为　　　　的雄配子致死。由此推测,F2中纯合子所占的比例为　　　　,F2中黑身椭圆眼昆虫的基因型有　　　种。
(3)若要验证F1致死雄配子的基因型,可选择基因型BbRr的个体作为　　　　　(填“父本”或“母本”)进行测交实验,预测理论上子代的表型及比例为　 　。
16.某植物种子的子叶颜色黄色和绿色由遗传因子Y、y控制,种子形状圆粒和皱粒由遗传因子R、r控制,两对遗传因子独立遗传。某科技小组用四种性状表现不同的该植物纯种甲、乙、丙、丁进行杂交,其中丁性状表现为绿色皱粒,结果如下:甲×丁→F1(黄色圆粒),乙×丙→F1(黄色圆粒),乙×丁→F1(绿色圆粒)。用F1的黄色圆粒与丁测交得到F2,对F2每对相对性状做出的统计结果为黄色∶绿色=1∶1、圆粒∶皱粒=1∶1。请回答下列问题。
(1)两对相对性状的显性性状分别是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)丙的遗传因子组成是　。
(3)F2数据不能说明两对遗传因子遵循自由组合定律,因为据此不能判断表现黄色圆粒的F1产生遗传因子组成为　　　　　　　　　　　　　　　　　　且比例为1∶1∶1∶1的四种配子。例如若性状表现为黄色圆粒的F1产生遗传因子组成为　　　　　　　　　
　　　　　且比例为1∶1的两种配子时,是不遵循自由组合定律的,但也会出现该结果。
(4)进一步统计F2结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,可以说明两对遗传因子遵循自由组合定律。 第二课时　自由组合定律及其应用
学习目标
1.基于孟德尔杂交实验,学会对自由组合定律进行验证分析。
2.尝试应用自由组合定律解释遗传现象,学会遗传概率的计算。
任务一　利用分离定律解决自由组合定律相关问题
1.方法概述
(1)拆分:将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就拆分成几组分离定律问题。如AaBb×aaBb,可拆分成两组:Aa×aa、Bb×Bb。
2.计算配子后代基因型、表型的种类及概率
(1)配子种类及概率的计算。
如基因型为AaBbCc的个体,求其产生的配子种类数,以及基因型为Abc的配子出现的
概率。
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8(种)
其中基因型为Abc的配子出现的概率为1/8。
规律:某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数,如AaBBCc中等位基因只有2对,BB不是等位基因,其产生配子种类数为22种)。其中某一基因型配子出现的概率均为1/2n。
(2)雌、雄配子结合方式种类数的计算。
如AaBbCc×AaBbCC,求配子间结合方式种类数。
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生的配子种类数:AaBbCc→8种配子,AaBbCC→4种配子,再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32(种)结合方式。
(3)后代基因型种类及概率的计算。
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的基因型种类数,基因型Aabbcc出现的概率。
可分解为三个分离定律: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AaBbCc× AabbCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型。基因型Aabbcc出现的概率计算如下:
Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc
　↓　　　　↓　　　↓
1/2(Aa)×1/2(bb)×1/4(cc)=1/16
(4)后代表型种类及概率的计算。
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数,表型A bbcc出现的概率。
可分解为三个分离定律: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AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表型。表型A bbcc出现的概率计算如下:
Aa×Aa　　Bb×bb　　Cc×Cc
　↓　　　 　↓　　　　↓
3/4(A )×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
3.根据子代表型及比例推测亲本基因型
(1)规律。
根据子代表型及比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再
组合。
(2)实例。
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb)。
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb)。
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)。
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(BB×Bb)或(Aa×Aa)(BB×bb)或(Aa×Aa) (bb×bb)。
[迁移应用]
[典例1-1] 若下列多对等位基因均独立遗传并分别控制不同的性状,则下列叙述正确的是( )
A.基因型为AaBb的个体可产生4种类型的配子,基因型为AaBbCc的个体可产生8种类型的配子,且雌、雄配子的数量相等
B.基因型为AaBbCcDD的个体产生的配子中,类型为ABCD的配子所占的比例为1/16,该个体自交后代的表型有24种
C.杂交组合AaBb×aabb与杂交组合Aabb×aaBb产生的后代的基因型相同,但表型不同
D.AaBb×aaBb产生的后代中基因型为AaBb的个体出现的概率为1/4,双隐性性状个体出现的概率为1/8
[典例1-2] (温州期末)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,并且两对性状独立遗传。以一株黄色圆粒和一株绿色皱粒的豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交得到的F2中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则黄色圆粒亲本的基因型是( )
A.YYRR B.YyRR
C.YyRr D.YYRr
任务二　自由组合定律特殊比例分析
1.9∶3∶3∶1的规律总结及变式
F1(AaBb) 自交后代比例 原因分析 各表型的基因组成及比例 F1测交表 型分离比
9∶3∶3∶1 正常完全显性 9A B ∶3A bb∶3aaB ∶1aabb 1∶1∶1∶1
12∶3∶1 双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现 12(9A B +3A bb)∶3aaB ∶1aabb 或12(9A B +3aaB )∶3A bb∶1aabb 2∶1∶1
9∶6∶1 单显性表现为同一种性状,其余正常表现 9A B ∶6(3A bb+3aaB )∶1aabb 1∶2∶1
9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为一种性状,其余正常表现 9A B ∶3A bb∶4(3aaB +1aabb) 或9A B ∶3aaB ∶4(3A bb+1aabb) 1∶1∶2
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 13(9A B +3A bb+1aabb)∶3aaB 或13(9A B +3aaB +1aabb)∶3A bb 3∶1
15∶1 有显性基因就表现为同一种性状,只有隐性基因表现另一种性状 15(9A B +3A bb+3aaB )∶1aabb 3∶1
9∶7 当双显性基因同时出现时为一种性状,其余的基因型为另一种性状 9A B ∶7(3A bb+3aaB +1aabb) 1∶3
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 1AABB∶4(2AaBB+2AABb)∶6(4AaBb+1AAbb+1aaBB)∶4(2Aabb+2aaBb)∶1aabb 1∶2∶1
2.性状分离比“9∶3∶3∶1”变式题的解题步骤
(1)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,都符合基因的自由组合定律。
(2)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为两种性状的合并结果。若分离比为9∶6∶1,则为9∶(3∶3)∶1,若分离比为15∶1,则为(9∶3∶3)∶1。
[迁移应用]
[典例2-1] 家蚕中有黄茧和白茧两个品种,两个品种相互交配,F1全为白茧;将F1的白茧家蚕相互交配,F2中白茧∶黄茧=13∶3。下列分析错误的是( )
A.白茧与黄茧至少受两对等位基因控制
B.F2黄茧家蚕基因型有2种
C.若让F1白茧家蚕测交,则后代表型及比例为白茧∶黄茧=3∶1
D.F2白茧家蚕中纯合子占4/13
[典例2-2] 某种鸟类绿羽毛( )对黑羽毛( )为显性,有条纹( )对无条纹( )为显性,两对基因独立遗传。两只表型为绿羽毛有条纹的个体交配,F1的表型及比例为绿羽毛有条纹∶绿羽毛无条纹∶黑羽毛有条纹∶黑羽毛无条纹=6∶3∶2∶1。下列叙述错误的是( )
A.BB基因型具有完全致死效应
B.F1中纯合子占1/6,F1绿羽毛无条纹中杂合子占2/3
C.F1中的黑羽毛有条纹个体与黑羽毛无条纹个体杂交,子代表型比为2∶1
D.亲本测交子代的表型比例为1∶1∶1∶1第二课时　自由组合定律及其应用
素养测练
基础达标练
题组一　利用分离定律解决自由组合问题
1.(衢州月考)在豚鼠中,黑色( )对白色( )、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。下列能验证基因自由组合定律的最佳杂交组合是( )
A.黑色光滑×白色光滑→18黑色光滑∶16白色光滑
B.黑色光滑×白色粗糙→25黑色粗糙
C.黑色粗糙×黑色光滑→25黑色粗糙∶8白色粗糙
D.黑色粗糙×白色光滑→10黑色粗糙∶9黑色光滑∶8白色粗糙∶11白色光滑
2.果蝇中灰身( )与黑身( )、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状,且控制这两对相对性状的基因独立遗传。现利用灰身大翅脉雄果蝇与某雌果蝇杂交,后代果蝇中灰身大翅脉占3/8、灰身小翅脉占3/8、黑身大翅脉占1/8、黑身小翅脉占1/8,则两亲本的基因型组合是( )
A.BbEe(雄)×Bbee(雌)
B.BbEe(雄)×BbEE(雌)
C.Bbee(雄)×BbEe(雌)
D.BbEe(雄)×bbee(雌)
3.小鼠毛色黑色( )对褐色( )为显性,无白斑(S)对有白斑(s)为显性,这两对等位基因独立遗传。基因型为BbSs的小鼠相互交配,后代中黑色有白斑小鼠的比例是( )
A.1/16 B.3/16
C.7/16 D.9/16
4.小麦高秆( )对矮秆( )为显性,抗病( )对易感病( )为显性,两对基因可自由组合。现用DDTT与ddtt两个品系作亲本,在F2中选育矮秆抗病类型,其中最合乎理想的基因型在F2中所占比例为( )
A.1/16 B.2/16
C.3/16 D.4/16
5.(嘉兴模拟)某生物的三对等位基因A/a、B/b、E/e独立遗传,且基因A、b、e分别控制①②③三种酶的合成,在这三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由该无色物质转化而来,如图所示,则基因型为AaBbEe的两个亲本杂交,出现黑色子代的概率为( )
A.1/64 B.3/64
C.8/64 D.27/64
A　bbee,因此基因型为AaBbEe的两个亲本杂交,出现黑色子代的概率=3/4×1/4×1/4= 3/64。
题组二　自由组合定律中9∶3∶3∶1的变式
6.杜洛克猪的皮毛颜色由常染色体上两对独立遗传的基因(R、r和T、t)控制,相关基因型及表型如表。若将基因型为RrTt的雌雄个体杂交,所得子代表型中红色∶沙色∶白色的比例为( )
基因型 rrtt R　tt、rrT　 R　T　
表型 白色 沙色 红色
A.1∶2∶1 B.9∶6∶1
C.9∶4∶3 D.12∶3∶1
7.一种观赏植物,纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交,F1为蓝色,F1自交,F2为9蓝∶6紫∶1鲜红。若将F1测交,则后代的表型及比例是( )
A.2鲜红∶1蓝
B.2紫∶1鲜红
C.1鲜红∶1紫
D.1蓝∶2紫∶1鲜红
8.(舟山阶段检测)以抗花叶病大豆植株甲、乙作亲本进行杂交实验(如图)。下列叙述错误的是( )
A.亲本甲、乙植株均为纯合子
B.甲、乙的抗病基因独立遗传
C.F1测交后代抗病∶感病为3∶1
D.F2抗病植株有4种基因型
9.来航鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对等位基因共同控制,其中B、b分别控制黑色和白色,A能抑制B的表达,A存在时表现为白色。某人做了如下杂交实验:
项目 亲本(P)组合 子一代(F1) 子二代(F2)
表型 白色(♀)× 白色() 白色 白色∶黑色= 13∶3
若F2中黑色来航鸡的雌雄个体数相同,它们自由交配得F3,F3中( )
A.杂合子占2/9
B.杂合子多于纯合子
C.黑色个体占8/9
D.黑色个体都是纯合子
10.玉米的宽叶( )对窄叶( )为显性,宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产,比纯合显性和隐性品种的产量分别高12%和20%;玉米有茸毛( )对无茸毛( )为显性,有茸毛玉米植株表面密生茸毛,具有显著的抗病能力,该显性基因纯合时植株在幼苗期就不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生子代,则子代的成熟植株中( )
A.有茸毛与无茸毛比为3∶1
B.有9种基因型
C.高产抗病类型占1/4
D.宽叶有茸毛类型占1/2
11.(温州期末)某植物花蕊的性别分化受两对独立遗传的基因(B/b和E/e)控制,基因型和表型的关系如表所示。
基因型 表型
B　E　 两性花
bbE 双雌蕊
B　ee、bbee 不育
下列叙述错误的是( )
A.bbEE和BbEe的表型分别为双雌蕊和两性花
B.可通过测交鉴定一株双雌蕊个体的基因型
C.BbEe自交,子代中不育的比例为1/4
D.纯合两性花和纯合双雌蕊杂交,F1表型与父本相同
综合提升练
12.(杭州月考)粉花、深色茎与白花、浅色茎的矮牵牛杂交,得到F1,F1自交,F2统计结果如下表。下列相关分析正确的是( )
F2表型 所占比例
粉花、深色茎 3/16
粉花、浅色茎 1/16
蓝花、深色茎 6/16
蓝花、浅色茎 2/16
白花、深色茎 3/16
白花、浅色茎 1/16
A.花色由两对等位基因控制
B.茎色遗传遵循自由组合定律
C.F1的表型为蓝花、深色茎
D.F2粉花植株自交后代浅色茎占1/4
13.(嘉兴二模)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但ii个体为白色花。基因型为A　B　I　和A　bbI　的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花。利用该植物的3个不同纯合品系,进行杂交实验:
杂交 组合 亲本 F1 表型 F2表型及比例
一 甲 乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
靛蓝色 白色
二 乙 丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
白色 红色
下列叙述正确的是( )
A.控制该植物花色的3对等位基因之间符合自由组合定律
B.通过测交不能确定杂交组合二的F2中某白色花植株的基因型
C.所有F2的紫红色花植株自交子代中白色花植株占比为1/9
D.若某植株自交子代中白色花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型有4种
14.某雌雄同株植物的叶色由B、b基因控制,花色由D、d和E、e两对等位基因控制,三对基因独立遗传。花色和叶色的基因型与表型的对应关系如表:
性状 叶色 花色
表型 绿叶 浅绿 叶 白化叶 (幼苗后 期死亡) 红花 黄花 白花
基因 型 BB Bb bb D E　、 D　ee ddE ddee
注:除基因型为bb的个体外,其他个体生存和繁殖能力相同。
请回答下列问题。
(1)叶色性状遗传遵循　　　　　　　定律,叶色的显性现象属于　　　　　　(填“完全”或“不完全”)显性。花色性状遗传遵循　　　　　　　　定律。
(2)绿叶黄花植株有　　　种基因型。一株表型为浅绿叶红花的植株最多可产生　　　种类型的雄配子,最少可产生　　　种类型的雄配子。
(3)基因型为DdEe的植株的花色为　　　,其自交后代表型及比例为　 　　　　　　　。
(4)某浅绿叶黄花植株自交,F1中出现了白花性状,则亲本的基因型为　　　　,F1绿叶黄花植株中的杂合子占比为　　　　　,F1中成年的浅绿叶白花植株占比为　　　　　。 第二节　孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律
第一课时　两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
素养测练
基础达标练
题组一　两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
1.(嘉兴月考)如图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的统计结果。下列说法中错误的是(　C　)
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C.F1的性状表现和基因型不能确定
D.亲本的表型和基因型不能确定
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。根据F2中黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=315∶108∶101∶32≈9∶3∶3∶1,分离比的系数之和为16,可知这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。由F2中黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=315∶108∶101∶32≈9∶3∶3∶1,可推知,F1基因型为YyRr,表型为黄色圆粒。亲本的表型和基因型有两种情况,可能是黄色圆粒豌豆(YYRR)与绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交;也可能是黄色皱粒豌豆(YYrr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)杂交,亲本的表型和基因型不能确定。
2.现有基因型相同的黄色圆粒豌豆,用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交,F1中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。请用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆设计实验来验证孟德尔遗传规律,选用方法为(　C　)
A.测交 B.正交和反交
C.自交 D.先测交后自交
解析:根据“F1中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1”可知,黄色圆粒豌豆基因型都是YyRr,所以用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆设计实验来验证孟德尔遗传规律,选用方法为自交,如果后代表型及其比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,则说明两对相对性状的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。
3.(杭州期中)孟德尔将纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆进行杂交,F2的表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。以下不属于得到该实验结果必要条件的是(　D　)
A.F1产生4种数目相等的配子
B.控制种子颜色和种子形状的基因独立遗传
C.各种雌雄配子之间可以随机结合
D.豌豆产生的卵细胞数量和精子数量的比例为 1∶1
解析:F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1,是F2中出现9∶3∶3∶1的基础;控制种子颜色和种子形状的基因独立遗传,F1才能产生4种配子,且比例为1∶1∶1∶1,是F2中出现9∶3∶3∶1的基础;F1自交时,4种类型的雌、雄配子之间可以随机结合,是F2中出现9∶3∶3∶1的保证;雄配子数量与雌配子数量不等,雄配子数量通常多于雌配子
数量。
4.(绍兴月考)孟德尔的豌豆杂交实验表明,种子黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。小明想重复孟德尔的实验,他用纯种黄色圆粒豌豆(P1)与纯种绿色皱粒豌豆(P2)杂交,得到F1,F1自交得到F2,F2的性状如图所示。根据基因的自由组合定律判断,错误的是(　B　)
A.①②③④都是皱粒
B.①②③④都是黄色
C.④的基因型与P2相同
D.①③的表型都是黄色皱粒
解析:就圆粒和皱粒这一对相对性状而言,①②③④的基因型均为rr,都是皱粒;就黄色和绿色这一对相对性状而言,①为YY、②为Yy、③为Yy、④为yy,其中①②③都是黄色,④是绿色;④的基因型为yyrr,与P2相同;①的基因型为YYrr,表型是黄色皱粒,③的基因型为Yyrr,表型是黄色皱粒。
5.(宁波九校期末联考)如图为某植株AaBb自交产生后代的过程,两对等位基因遵循自由组合定律。下列对此过程及结果的描述,正确的是(　D　)
AaBbAB、Ab、aB、ab受精卵子代:N种基因型,P种表型(9∶6∶1)
A.A、a与B、b的自由组合发生在②
B.雌、雄配子在③过程随机结合
C.M、N和P分别为16、9和4
D.该植株测交后代性状分离比为1∶2∶1
解析:基因自由组合发生在减数分裂产生配子的过程中,即①;雌、雄配子的结合是随机的,发生在②过程;据题图可知,该双杂合个体自交,后代有16种组合方式、9种基因型和3种表型;根据AaBb杂交后代有三种表型,比例为9∶6∶1可知,测交后代的比例为1∶2∶1。
题组二　模拟孟德尔杂交实验
6.在模拟孟德尔杂交实验的活动中,若要模拟非等位基因的自由组合过程,如图装置正确的是(　C　)
A　　　 B
C　　 　D
解析:甲、乙只涉及一对等位基因,不能模拟非等位基因的自由组合过程,A、B错误;甲中涉及一对等位基因,乙中涉及另一对等位基因,能模拟非等位基因的自由组合过程,C正确;甲、乙都涉及两对等位基因,不能模拟非等位基因的自由组合过程,D错误。
7.利用以下①～⑤号烧杯及烧杯中的小球模拟孟德尔杂交实验,下列叙述正确的是(　D　)
A.烧杯①与②小球数量不等,因此不可以模拟基因的分离定律
B.从烧杯④中随机抓取2个小球,可模拟F1产生配子时非等位基因的自由组合
C.从每个烧杯中随机取一个小球,均可模拟F1产生配子时等位基因的分离
D.从①③两个烧杯中随机取出一个小球并记录字母组合,可模拟形成配子时非等位基因自由组合
解析:在烧杯①和②中,D小球与d小球的数量是相等的,能模拟杂合亲本所产生的D、d的配子比例为1∶1的情况,即可以模拟基因的分离定律;从烧杯④中随机抓取2个小球,可能会出现Dd、Rr的情况,D与d是等位基因,R与r是等位基因,正常情况下不应该出现基因型为Dd或Rr的配子,所以不能模拟F1产生配子时非等位基因的自由组合;烧杯④中存在等位基因(D与d,R与r)和非等位基因(D与R,D与r,d与R,d与r),若从烧杯④中随机取一个小球,不能模拟F1产生配子时等位基因的分离;①中的D、d与③中的R、r是非等位基因,而且①中的D、d的比例为1∶1,③中的R、r的比例为1∶1,从①③两个烧杯中随机取出一个小球并记录字母组合,可模拟形成配子时非等位基因自由组合。
题组三　自由组合定律的应用
8.水稻茎秆的高度受等位基因(D/d)控制,抗稻瘟病与易感稻瘟病受另一对等位基因(R/r)控制,这两对等位基因独立遗传。将一株高秆抗稻瘟病的植株(甲)与另一株高秆易感稻瘟病的植株(乙)杂交,子代的结果如图所示。下列有关叙述不正确的是(　B　)
A.决定水稻茎秆的高秆基因为显性
B.子代中有4种基因型、4种表型
C.子代中能稳定遗传的个体所占比例为1/4
D.两亲本植株中不可能存在纯合子
解析:根据题意和图示分析可知,子代中高秆∶矮秆=75∶25=3∶1,抗稻瘟病∶易感稻瘟病=50∶50=1∶1,说明亲本的基因型是DdRr和Ddrr。甲和乙植株都是高秆,后代出现了矮秆,说明发生了性状分离,所以决定水稻茎秆的高秆基因为显性;这两对等位基因独立遗传,能自由组合,甲、乙两植株的基因型是DdRr和Ddrr,杂交产生的子代基因型有3×2=6(种)、表型有2×2=4(种);甲、乙两植株杂交产生的子代中能稳定遗传的个体(纯合子)所占比例为1/2×1/2=1/4;两亲本植株的基因型是DdRr和Ddrr,都不是纯合子。
9.某生物个体在形成配子时,产生的雌、雄配子种类和比例均为Ab∶aB∶AB∶ab=4∶4∶1∶1,若该生物进行自交,其后代出现纯合子的概率是(　D　)
A.1/4 B.1/16
C.26/100 D.34/100
解析:已知某生物个体产生的雌、雄配子种类和比例均为Ab∶aB∶AB∶ab=4∶4∶1∶1,即Ab占4/10、aB占4/10、AB占1/10、ab占1/10。该生物自交后其后代纯合子的基因型有AAbb、AABB、aaBB、aabb四种,其中AAbb的概率为4/10×4/10=16/100,同理AABB的概率为1/100,aaBB的概率为16/100,aabb的概率为1/100,因此,后代中纯合子的概率为16/100+1/100+16/100+1/100=34/100。
10.下表是豌豆五种杂交组合的实验统计数据:
组别 亲本表型 子代表型及其株数
高茎 红花 高茎 白花 矮茎 红花 矮茎 白花
一 高茎红花× 矮茎红花 627 203 617 212
二 高茎红花× 高茎白花 724 750 243 262
三 高茎红花× 矮茎红花 953 317 0 0
四 高茎红花× 高茎红花 925 328 315 108
五 高茎白花× 矮茎红花 517 523 499 507
据上表判断,下列叙述不合理的是(　C　)
A.通过第一、第四组可以得出红花对白花为显性,通过第二、第四组可以得出高茎对矮茎为显性
B.以A和a分别代表株高的显、隐性基因,D和d分别代表花色的显、隐性基因,则第一组两个亲本植株的基因型为AaDd、aaDd
C.每一组杂交后代的纯合子的概率都相同
D.最容易获得双隐性个体的杂交组合是第五组
解析:由第一组可知红花对白花为显性,由第二组可知高茎对矮茎为显性,由第三组和第四组均可知高茎对矮茎为显性、红花对白花为显性,由第五组不能确定两对性状的显隐性;第一组中高茎×矮茎→高茎∶矮茎≈1∶1,可知亲本的基因型为Aa和aa,红花×红花→红花∶白花≈3∶1,可知亲本的基因型为Dd和Dd,因此第一组两个亲本植株的基因型为AaDd、aaDd;同理可得第二、第三、第四、第五组的亲本的基因型分别为AaDd×Aadd、AADd×aaDd、AaDd×AaDd、Aadd×aaDd,因此第一组到第五组杂交后代中纯合子的概率分别为1/4、1/4、0、1/4、1/4,每组获得双隐性个体的概率分别为1/8、1/8、0、1/16、1/4。
11.豌豆子叶的黄色Y对绿色y为显性,种子的圆形R对皱形r为显性,且两对性状独立遗传。以 1株黄色圆形和1株绿色皱形的豌豆作为亲本,杂交得到F1,其自交得到的F2中黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶15∶5,则黄色圆形的亲本产生的配子种类有(　B　)
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:可将两对基因分开单独研究每一对基因的遗传情况。以1株黄色圆形和1株绿色皱形的豌豆作为亲本,黄色的基因型为YY或Yy,绿色的基因型为yy,F2中黄色∶绿色=3∶5,若亲本为YY×yy,则F1为Yy,自交子代中黄色∶绿色=3∶1(不符合,舍弃);若亲本为Yy×yy,则F1为1/2Yy、1/2yy,自交子代Y为1/2×3/4=3/8,即黄色∶绿色=3∶5(符合);又由于F2中圆形∶皱形=3∶1,因此F1为Rr,则双亲为RR×rr,可推测出亲本的基因型为YyRR×yyrr,其中黄色圆形(YyRR)的亲本产生的配子有YR和yR两种。
12.某植物的性别由两对独立遗传的基因(T/t和D/d)控制,表型和基因型的关系如表。研究小组取一株雄株和一株雌株杂交得到F1,F1中雌雄同株个体和雄株个体各占一半。回答下列问题。
表型 基因型
雌株 TTdd、Ttdd
雄株 ttDD、ttDd
雌雄同株 TTDD、TTDd、TtDD、TtDd、ttdd
(1)亲本的基因型分别为ttDD和　 。
F1雄株个体的基因型与亲本雄株个体的基因型　　　　(填“相同”或“不相同”)。F1可产生
　　　　　种基因型的花粉。F1中雌雄同株个体自交得到F2,F2中雌雄同株个体所占比例为　　　　　　。
(2)若要验证这两对等位基因遵循自由组合定律,可选用基因型为TtDd和ttdd个体杂交,当子代表型及比例为
时,则可支持上述观点。除此以外,还可选用基因型为　　　　　的个体自交进行验证,此方法更为简便的理由是　 　　　　　　　　　　　　。
解析:(1)已知一个亲本的基因型为ttDD,根据表中数据可知其表型为雄株,则另一亲本为雌株,基因型为T　dd。由于F1中存在雄株(ttD　),可确定亲本雌株的基因型为Ttdd。F1雄株个体的基因型为ttDd,与亲本不同。F1雄株可产生tD、td两种配子。F1雌雄同株个体(TtDd)自交得到F2,F2中雌雄同株个体(T　D　、ttdd)所占比例为5/8。
(2)验证T/t和D/d两对等位基因遵循自由组合定律,用TtDd与ttdd杂交,若两对基因遵循自由组合定律,则TtDd产生四种数量相等的配子,其子代性状及比例为雌株(Ttdd)∶雄株(ttDd)∶雌雄同株(TtDd+ttdd)=1∶1∶2。除此以外,还可选用基因型为TtDd的个体自交,因为该植株雌雄同株,不用进行人工杂交,操作简单。
答案:(1)Ttdd　不相同　2　5/8
(2)雌株∶雄株∶雌雄同株=1∶1∶2　TtDd　不用进行人工杂交,操作简便
综合提升练
13.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)后代黄∶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
14.猫的毛色有黑、黄、白三种,受两对等位基因(A和a、B和b)控制,两对基因自由组合。A基因控制黑色素的形成,B基因控制黄色素的形成,黑色素颜色会遮盖黄色素的表现,如图所示。两只基因型为AaBb的黑猫交配生下若干只小猫。下列叙述正确的是(　D　)
A.白猫的基因型有两种
B.生出小黑猫的概率是9/16
C.若生出三只小猫,一定是黑猫、黄猫、白猫各一只
D.若生出了一只小黄猫,其为纯合子的概率是1/3
解析:A和B都不存在时才能表现为白色,所以白色的基因型为aabb,只有一种基因型;两只基因型为AaBb的黑猫交配,黑色个体的基因型为9/16A　B　+3/16A　bb=12/16;若生出三只小猫,由于数量太少没有统计学意义,所以无法判断各种颜色的猫有几只;若生出了一只小黄猫,则基因型为aaB　,其为纯合子的概率是1/3aaBB。
15.(温州期末)某昆虫体色的黑身和灰身由等位基因B、b控制;眼睛形状的椭圆眼和圆眼由等位基因R、r控制。取纯合黑身圆眼和纯合灰身椭圆眼昆虫杂交得到F1,F1雌雄个体相互交配得到F2,F2的表型及比例为黑身椭圆眼∶黑身圆眼∶灰身椭圆眼∶灰身圆眼=5∶3∶3∶1。请回答下列问题。
(1)由实验可知,控制这两对相对性状的基因在遗传时遵循　　　　　　定律。该昆虫的黑身和灰身属于显性性状的是　　　　　。
(2)该杂交实验中亲本基因型为　 。
F2中表型比例为5∶3∶3∶1的原因可能是F1产生的基因型为　　　　的雄配子致死。由此推测,F2中纯合子所占的比例为　　　　,F2中黑身椭圆眼昆虫的基因型有　　　种。
(3)若要验证F1致死雄配子的基因型,可选择基因型BbRr的个体作为　　　　　(填“父本”或“母本”)进行测交实验,预测理论上子代的表型及比例为　 　。
解析:(1)取纯合黑身圆眼和纯合灰身椭圆眼昆虫杂交得到F1,F1雌雄个体相互交配得到F2,F2中黑身椭圆眼∶黑身圆眼∶灰身椭圆眼∶灰身圆眼=5∶3∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明控制这两对相对性状的基因在遗传时遵循自由组合定律。黑身(B)对灰身(b)为显性,椭圆眼(R)对圆眼(r)为显性。
(2)黑身(B)对灰身(b)为显性,椭圆眼(R)对圆眼(r)为显性,故亲本纯合黑身圆眼和纯合灰身椭圆眼昆虫的基因型分别为BBrr和bbRR。F2中黑身椭圆眼(B　R　)∶黑身圆眼(B　rr)∶灰身椭圆眼(bbR　)∶灰身圆眼(bbrr)=5∶3∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明黑身椭圆眼中存在致死现象,故可推知应是BR的雄配子致死所致。F2中黑身椭圆眼(B　R　)基因型有BBRr、BbRR、BbRr共3种。由于BR的雄配子致死,纯合子只有黑身圆眼(BBrr)、灰身椭圆眼(bbRR)、灰身圆眼(bbrr),所占的比例为1/12+1/12+1/12=1/4。
(3)若要验证F1致死雄配子的基因型,可选择基因型为BbRr的个体作为父本进行测交实验,父本(BbRr)产生Br、bR、br三种配子,与bbrr杂交,后代表型及比例为黑身圆眼∶灰身椭圆眼∶灰身圆眼=1∶1∶1。
答案:(1)自由组合　黑身
(2)BBrr和bbRR　BR　1/4　3
(3)父本　黑身圆眼∶灰身椭圆眼∶灰身圆眼=1∶1∶1
16.某植物种子的子叶颜色黄色和绿色由遗传因子Y、y控制,种子形状圆粒和皱粒由遗传因子R、r控制,两对遗传因子独立遗传。某科技小组用四种性状表现不同的该植物纯种甲、乙、丙、丁进行杂交,其中丁性状表现为绿色皱粒,结果如下:甲×丁→F1(黄色圆粒),乙×丙→F1(黄色圆粒),乙×丁→F1(绿色圆粒)。用F1的黄色圆粒与丁测交得到F2,对F2每对相对性状做出的统计结果为黄色∶绿色=1∶1、圆粒∶皱粒=1∶1。请回答下列问题。
(1)两对相对性状的显性性状分别是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)丙的遗传因子组成是　。
(3)F2数据不能说明两对遗传因子遵循自由组合定律,因为据此不能判断表现黄色圆粒的F1产生遗传因子组成为　　　　　　　　　　　　　　　　　　且比例为1∶1∶1∶1的四种配子。例如若性状表现为黄色圆粒的F1产生遗传因子组成为　　　　　　　　　
　　　　　且比例为1∶1的两种配子时,是不遵循自由组合定律的,但也会出现该结果。
(4)进一步统计F2结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,可以说明两对遗传因子遵循自由组合定律。
解析:(1)(2)丁(性状表现为绿色皱粒)与甲杂交后代表现为黄色圆粒,说明黄色对绿色为显性,圆粒对皱粒为显性,且甲黄色圆粒为YYRR。乙×丁→F1(绿色圆粒),说明乙为绿色圆粒(yyRR)。由于纯种甲、乙、丙、丁性状表现不同,所以丙的性状表现为黄色皱粒(YYrr)。
(3)若符合自由组合定律则F1(YyRr)产生的配子YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,则F1与丁测交得到F2,F2统计结果为黄色∶绿色=1∶1、圆粒∶皱粒=1∶1,若不符合自由组合定律F1(YyRr)产生的配子为YR∶yr=1∶1或Yr∶yR=1∶1,则F1与丁测交得到F2,F2统计结果也是黄色∶绿色=1∶1、圆粒∶皱粒=1∶1,所以F2数据不能说明两对遗传因子遵循自由组合定律。
(4)若符合自由组合定律则F1(YyRr)产生的配子为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,则F1与丁测交得到F2,F2统计结果为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
答案:(1)黄色、圆粒　(2)YYrr　(3)YR、Yr、yR、yr　YR、yr或Yr、yR　(4)黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1第二节　孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律
第一课时　两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
学习目标
1.基于两对相对性状杂交实验的结果,分析两对相对性状中子代的表型比例特点。
2.基于两对相对性状杂交实验的假说,分析两对相对性状杂交实验子代出现9∶3∶3∶1的原因。
3.模拟孟德尔杂交实验,理解分离定律和自由组合定律的实质。
4.运用自由组合定律,解释与遗传相关的问题。
一、两对相对性状杂交实验中,F2出现新的性状组合类型
1.杂交过程
2.实验结果及分析
(1)F1种子为黄色圆形,说明黄色相对于绿色为显性,圆形相对于皱形为显性。
(2)F2中出现4种表型,比例大致为9∶3∶3∶1,其中黄色圆形和绿色皱形与亲本的表型相同,黄色皱形和绿色圆形是不同于亲本表型的新组合。
　(1)黄色圆形与绿色皱形亲本杂交,F1仅表现出黄色圆形,说明黄色圆形为显性性状。(　√　)
(2)F1自交得F2中,重组类型个体所占比例为5/8。(　×　)
提示:F1自交得F2中,黄色皱形与绿色圆形为重组类型,占比为3/8。
(3)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F2的基因型有4种,比例为9∶3∶3∶1。(　×　)
提示:F2的基因型有9种,表型有4种,比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。
二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
1.对自由组合现象的解释
(1)两对相对性状(黄与绿、圆与皱)由两对遗传因子(等位基因)(Y与y,R与r)控制。
(2)每对相对性状都符合分离定律的比值,即接近3∶1(黄色∶绿色≈3∶1,圆形∶皱形≈
3∶1)。
(3)F1(YyRr)产生配子时等位基因分离,非等位基因自由组合。
(4)F1产生雌、雄配子各4种,YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
(5)受精时,雌、雄配子随机结合。
(6)F2的表型有4种,其中有两种亲本类型(黄色圆形和绿色皱形)、两种新组合类型(黄色皱形与绿色圆形)。黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶3∶1。
(7)F1的雌、雄配子有16种组合方式,组合的结果使得F2出现 9种基因型。
2.自由组合定律的验证及实质
(1)自由组合定律的验证。
①选用方法:测交法。
②选材:F1与双隐性纯合亲本(绿色皱形)。
③实验过程及结果:F1×绿色皱形→F1为母本时,31株黄圆、27株黄皱、26株绿圆、26株绿皱;F1为父本时,24株黄圆、22株黄皱、25株绿圆、26株绿皱,其比例接近1∶1∶1∶1。
(2)自由组合定律实质:在F1形成配子时,等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的,是各自独立地分配到配子中去的。
(1)孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验时发现,无论是正交还是反交,F1均表现为黄色圆形,F2中粒形和粒色的分离比均为3∶1,说明两种性状的遗传都遵循自由组合定律。(　×　)
提示:说明两对相对性状的遗传都遵循分离定律。
(2)两对相对性状杂交实验中,F1形成配子时,等位基因的分离和非等位基因的自由组合不是同时进行的。(　×　)
提示:两对相对性状杂交实验中控制两对相对性状的两对等位基因在形成配子时,等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合。
(3)纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得到F1黄色圆粒,F1自交所得F2中不发生性状分离的黄色圆粒占1/9。(　×　)
提示:假设亲本是YYRR×yyrr,杂交F1是YyRr,F1自交得F2,其中黄色圆粒自交后代不发生性状分离的基因型为YYRR,其所占比例=1/4×1/4=1/16。
(4)F1(YyRr)能产生数量相等的4种配子的原因是F1(YyRr)在产生配子时,等位基因(Y与y、R与r)分离,非等位基因Y(或y)与R(或r)表现为自由组合。(　√　)
三、基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能
1.对生物的适应和进化有着重要的意义
来源于不同亲本的控制不同性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子,随着配子的随机结合,子代将产生多种多样的基因型和表型。这一过程让进行有性生殖的生物产生更为多样化的子代,从而适应多变的环境。
2.广泛地运用于育种工作
育种工作者可以通过人工选择的方法,选留所需要的类型,淘汰不符合要求的类型。
3.医学实践中的应用
医生需要对家系中多种遗传病在后代中的多种发病可能进行预测,为优生优育、遗传病的防治提供理论依据。
　(1)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雌、雄配子可自由组合。(　×　)
提示:基因自由组合发生在配子的产生过程中,而不是雌、雄配子结合时。
(2)一个家庭中同胞兄妹间出现遗传差异的最主要原因是基因突变。(　×　)
提示:父母控制不同性状的基因在形成配子的过程中自由组合,使雄配子和雌配子的基因型多种多样,雌、雄配子随机结合,子代的基因型和表型多种多样,这是一个家庭中同胞兄妹间出现遗传差异的最主要原因。
(3)若小麦的高秆(T)对矮秆(t)为显性,无芒(B)对有芒(b)为显性,两对等位基因独立遗传。将两种小麦杂交,后代中出现高秆无芒、高秆有芒、矮秆无芒、矮秆有芒四种表型,且比例为3∶1∶3∶1,利用自由组合定律可推知亲本基因型为Ttbb×TtBb。(　×　)
提示:逐对分析后代高秆∶矮秆=1∶1,说明亲本是Tt×tt;有芒∶无芒=1∶3,说明亲本是Bb×Bb。所以,两个亲本的基因型是TtBb×ttBb。
任务一　理解自由组合定律
1.自由组合定律的适用条件
(1)有性生殖的真核生物。
(2)核遗传物质的遗传。
(3)两对(或两对以上)等位基因控制的性状的遗传。
(4)两对(或两对以上)等位基因独立遗传。
2.孟德尔杂交实验中F2出现9∶3∶3∶1分离比的条件
(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,且为完全显性。
(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。
3.自由组合定律的“三性”
同时性 决定同一性状的成对的等位基因彼此分离与决定不同性状的非等位基因自由组合同时进行
独立性 决定同一性状的成对的等位基因彼此分离与决定不同性状的非等位基因自由组合彼此独立、互不干扰
普遍性 自由组合定律广泛适用于有性生殖的真核生物
[迁移应用]
[典例1-1] (浙北G2联盟期中)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表型,其比例为9∶3∶3∶1,与此无关的解释是(　D　)
A.F1产生了4种比例相等的配子
B.必须有足量的F2个体
C.F1的4种雌、雄配子自由结合
D.非等位基因分离,等位基因自由组合
解析:生物个体细胞内的两对等位基因(YyRr)在生殖过程中,产生了YR、Yr、yR和yr 4种不同组合的配子,这说明等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。
[典例1-2] (丽水月考)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　)
A.F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
B.F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为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4个配子,比例为1∶1∶1∶1
解析:F1产生的精子中,有YR、yr、Yr和yR这4种基因型,比例为1∶1∶1∶1,所以精子中基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1;F1产生基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子;基因的自由组合是指F1在产生配子过程中,等位基因分离,非等位基因自由组合,产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用;F1个体能产生4种配子,每种配子若干个。
任务二　模拟孟德尔杂交实验
1.一对相对性状杂交实验的模拟步骤
2.两对相对性状杂交实验的模拟步骤
3.注意事项
(1)一对相对性状杂交实验的模拟。
①模拟分离定律,准备两个信封(或容器),每个信封(或容器)表示一个个体,任何一个取出的卡片(或小球)即表示配子。
②在信封(或容器)中取卡片(或小球)后应记录并将卡片(或小球)再放回,否则会影响后续取样的概率。
③两个信封(或容器)中卡片(或小球)组合模拟受精过程。
④由于雌、雄配子数量不具有可比性,因此不同信封(或容器)中的卡片(或小球)数量可以不同;但是同一信封(或容器)内,显隐性配子之比应为 1∶1。
(2)两对相对性状杂交实验的模拟。
①模拟自由组合定律,需准备四个信封(或容器),两个信封(或容器)表示一个个体,从两个信封(或容器)中各取出一张卡片(或一个小球)才可表示配子。
②四个信封(或容器)中卡片(或小球)组合模拟两对相对性状杂交实验的受精过程。
[迁移应用]
[典例2-1] (温州期末)在进行“模拟孟德尔杂交实验”时,某同学设置了如图所示的4个小桶,下列叙述正确的是(　D　)
A.①③可代表雌性生殖器官,②④可代表雄性生殖器官
B.每次抓取小球并记录后,无需将小球放回原桶内
C.从②④中随机各抓取1个小球并组合,模拟自由组合定律
D.从②③中随机各抓取1个小球并组合,得到Rd的概率是1/4
解析:①②可代表雌性生殖器官,③④可代表雄性生殖器官;每次抓取小球并记录后,需将小球放回原桶内,保证每次抓取每种小球的概率均为50%;②④中只涉及一对等位基因,因此从②④中随机各抓取1个小球并组合,模拟分离定律;从②③中随机各抓取1个小球并组合,得到Rd的概率是1/2×1/2=1/4。
[典例2-2] 果蝇的长翅和残翅由常染色体上的一对基因(V、v)控制。一对杂合的长翅果蝇杂交产生F1,F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2。若要利用如图所示用具模拟F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2的过程,则放入甲、乙两容器中的小球组合情况可行的是(　C　)
选项 甲容器(雄) 乙容器(雌)
V个数 v个数 V个数 v个数
A 20 20 20 20
B 32 0 0 16
C 32 16 40 20
D 20 40 20 40
解析:分析题意可知,F1中长翅个体基因型为1/3VV、2/3Vv,F1长翅个体自由交配产生F2,雌、雄个体产生的配子中V∶v=2∶1,分析表中数据,C项符合题意。
[典例2-3] 某兴趣小组模拟探究自由组合定律的实验,步骤如下:取4只骰子,其中2只的三个面标记A,另外三个面标记a,另外2只的三个面标记B,另外三个面标记b。取其中1只标记A/a和1只标记B/b的骰子分为一组(第1组),另外2只分为一组(第2组),分别对两组骰子进行投掷,记录两组骰子的投掷结果如图,并将结果进行组合,多次实验后统计结果。下列相关说法错误的是(　B　)
A.为保证控制相对性状的遗传因子出现的概率相等,每只骰子标记的A、a或B、b面数必须相等
B.将两组骰子的投掷结果进行组合的过程代表遗传因子自由组合的过程
C.每组骰子投掷结果中,aB组合出现的概率相等,均约为1/4
D.最终统计结果中,Aabb组合出现的概率约为1/8
解析:由题意可知,第1组和第2组的骰子表示的是两对控制相对性状的遗传因子A、a和B、b,则两组可分别代表雌雄生殖器官。为保证控制相对性状的遗传因子出现的概率相等,每只骰子标记的A、a或B、b面数必须相等,以确保A∶a=1∶1,B∶b=1∶1;两组骰子可分别代表雌雄生殖器官,因此将两组骰子的投掷结果进行组合的过程模拟的是雌雄配子的随机结合过程;A∶a=1∶1,B∶b=1∶1,故每组骰子投掷结果中,aB组合出现的概率相等,均约为1/2×1/2=1/4;理论上AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,最终统计结果中,Aabb组合出现的概率约为2×1/4×1/4=1/8。(共36张PPT)
第二节　孟德尔从两对相对
性状的杂交实验中总结出
自由组合定律
第一课时　两对相对性状的
杂交实验及自由组合定律
[学习目标]
1.基于两对相对性状杂交实验的结果,分析两对相对性状中子代的表型比例特点。
2.基于两对相对性状杂交实验的假说,分析两对相对性状杂交实验子代出现9∶3∶3∶1的原因。
3.模拟孟德尔杂交实验,理解分离定律和自由组合定律的实质。
4.运用自由组合定律,解释与遗传相关的问题。
读教材·相信我能行
梳理必备知识,储备素养根基
一、两对相对性状杂交实验中,F2出现新的性状组合类型
1.杂交过程
黄色
皱形
绿色
圆形
2.实验结果及分析
(1)F1种子为 ,说明黄色相对于绿色为显性,圆形相对于皱形为显性。
(2)F2中出现4种表型,比例大致为9∶3∶3∶1,其中黄色圆形和绿色皱形与亲本的表型相同,黄色皱形和绿色圆形是不同于 的新组合。
黄色圆形
亲本表型
·思维点拨·
(1)黄色圆形与绿色皱形亲本杂交,F1仅表现出黄色圆形,说明黄色圆形为显性性状。(　 　)
√
(2)F1自交得F2中,重组类型个体所占比例为5/8。(　 　)
×
提示:F1自交得F2中,黄色皱形与绿色圆形为重组类型,占比为3/8。
(3)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F2的基因型有4种,比例为9∶3∶
3∶1。(　 　)
×
提示:F2的基因型有9种,表型有4种,比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。
二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
1.对自由组合现象的解释
(1)两对相对性状(黄与绿、圆与皱)由两对 (Y与y,R与r)控制。
(2)每对相对性状都符合分离定律的比值,即接近 (黄色∶绿色≈3∶1,圆形∶皱形≈3∶1)。
(3)F1(YyRr)产生配子时 基因分离, 基因自由组合。
(4)F1产生雌、雄配子各4种,YR∶Yr∶yR∶yr= 。
遗传因子(等位基因)
3∶1
等位
非等位
1∶1∶1∶1
(5)受精时,雌、雄配子 结合。
(6)F2的表型有4种,其中有两种亲本类型(黄色圆形和绿色皱形)、两种新组合类型(黄色皱形与绿色圆形)。黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形= 。
(7)F1的雌、雄配子有 种组合方式,组合的结果使得F2出现 种基因型。
随机
9∶3∶3∶1
16
9
2.自由组合定律的验证及实质
(1)自由组合定律的验证。
①选用方法: 。
②选材:F1与 。
③实验过程及结果:F1×绿色皱形→F1为母本时,31株黄圆、27株黄皱、
26株绿圆、26株绿皱;F1为父本时,24株黄圆、22株黄皱、25株绿圆、26株绿皱,其比例接近 。
测交法
双隐性纯合亲本(绿色皱形)
1∶1∶1∶1
(2)自由组合定律实质:在F1形成配子时, 分离的同时,
表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的,是各自独立地分配到配子中去的。
等位基因
非等位基因
·思维点拨·
(1)孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验时发现,无论是正交还是反交,F1均表现为黄色圆形,F2中粒形和粒色的分离比均为3∶1,说明两种性状的遗传都遵循自由组合定律。(　 　)
×
提示:说明两对相对性状的遗传都遵循分离定律。
(2)两对相对性状杂交实验中,F1形成配子时,等位基因的分离和非等位基因的自由组合不是同时进行的。(　 　)
×
提示:两对相对性状杂交实验中控制两对相对性状的两对等位基因在形成配子时,等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合。
(3)纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得到F1黄色圆粒,F1自交所得F2中不发生性状分离的黄色圆粒占1/9。(　 　)
×
提示:假设亲本是YYRR×yyrr,杂交F1是YyRr,F1自交得F2,其中黄色圆粒自交后代不发生性状分离的基因型为YYRR,其所占比例=1/4×1/4=1/16。
(4)F1(YyRr)能产生数量相等的4种配子的原因是F1(YyRr)在产生配子时,等位基因(Y与y、R与r)分离,非等位基因Y(或y)与R(或r)表现为自由组合。
(　 　)
√
三、基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能
1.对生物的适应和进化有着重要的意义
来源于不同亲本的控制 性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子,随着配子的 ,子代将产生多种多样的基因型和表型。这一过程让进行 的生物产生更为多样化的子代,从而适应
的环境。
不同
随机结合
有性生殖
多变
2.广泛地运用于育种工作
育种工作者可以通过 的方法,选留所需要的类型,淘汰不符合要求的类型。
3.医学实践中的应用
医生需要对家系中多种遗传病在 中的多种发病可能进行预测,为
、遗传病的防治提供理论依据。
人工选择
后代
优生优育
·思维点拨·
(1)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雌、雄配子可自由组合。
(　 　)
×
提示:基因自由组合发生在配子的产生过程中,而不是雌、雄配子结合时。
(2)一个家庭中同胞兄妹间出现遗传差异的最主要原因是基因突变。(　　)
×
提示:父母控制不同性状的基因在形成配子的过程中自由组合,使雄配子和雌配子的基因型多种多样,雌、雄配子随机结合,子代的基因型和表型多种多 样,这是一个家庭中同胞兄妹间出现遗传差异的最主要原因。
(3)若小麦的高秆(T)对矮秆(t)为显性,无芒(B)对有芒(b)为显性,两对等位基因独立遗传。将两种小麦杂交,后代中出现高秆无芒、高秆有芒、矮秆无芒、矮秆有芒四种表型,且比例为3∶1∶3∶1,利用自由组合定律可推知亲本基因型为Ttbb×TtBb。(　 　)
×
提示:逐对分析后代高秆∶矮秆=1∶1,说明亲本是Tt×tt;有芒∶无芒=1∶3,说明亲本是Bb×Bb。所以,两个亲本的基因型是TtBb×ttBb。
攻难点·让我更出色
逐点击破疑难,提升关键能力
任务一　理解自由组合定律
1.自由组合定律的适用条件
(1)有性生殖的真核生物。
(2)核遗传物质的遗传。
(3)两对(或两对以上)等位基因控制的性状的遗传。
(4)两对(或两对以上)等位基因独立遗传。
2.孟德尔杂交实验中F2出现9∶3∶3∶1分离比的条件
(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,且为完全显性。
(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。
3.自由组合定律的“三性”
同时性 决定同一性状的成对的等位基因彼此分离与决定不同性状的非等位基因自由组合同时进行
独立性 决定同一性状的成对的等位基因彼此分离与决定不同性状的非等位基因自由组合彼此独立、互不干扰
普遍性 自由组合定律广泛适用于有性生殖的真核生物
[迁移应用]
[典例1-1] (浙北G2联盟期中)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表型,其比例为9∶3∶3∶
1,与此无关的解释是(　 　)
A.F1产生了4种比例相等的配子
B.必须有足量的F2个体
C.F1的4种雌、雄配子自由结合
D.非等位基因分离,等位基因自由组合
D
解析:生物个体细胞内的两对等位基因(YyRr)在生殖过程中,产生了YR、Yr、yR和yr 4种不同组合的配子,这说明等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。
[典例1-2] (丽水月考)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产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
B.F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为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4个配子,比例为1∶1∶1∶1
A
解析:F1产生的精子中,有YR、yr、Yr和yR这4种基因型,比例为1∶1∶1∶1,所以精子中基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1;F1产生基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子;基因的自由组合是指F1在产生配子过程中,等位基因分离,非等位基因自由组合,产生的
4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用;F1个体能产生4种配子,每种配子若干个。
任务二　模拟孟德尔杂交实验
1.一对相对性状杂交实验的模拟步骤
2.两对相对性状杂交实验的模拟步骤
3.注意事项
(1)一对相对性状杂交实验的模拟。
①模拟分离定律,准备两个信封(或容器),每个信封(或容器)表示一个个体,任何一个取出的卡片(或小球)即表示配子。
②在信封(或容器)中取卡片(或小球)后应记录并将卡片(或小球)再放回,否则会影响后续取样的概率。
③两个信封(或容器)中卡片(或小球)组合模拟受精过程。
④由于雌、雄配子数量不具有可比性,因此不同信封(或容器)中的卡片(或小球)数量可以不同;但是同一信封(或容器)内,显隐性配子之比应为 1∶1。
(2)两对相对性状杂交实验的模拟。
①模拟自由组合定律,需准备四个信封(或容器),两个信封(或容器)表示一个个体,从两个信封(或容器)中各取出一张卡片(或一个小球)才可表示配子。
②四个信封(或容器)中卡片(或小球)组合模拟两对相对性状杂交实验的受精过程。
[迁移应用]
[典例2-1] (温州期末)在进行“模拟孟德尔杂交实验”时,某同学设置了如图所示的4个小桶,下列叙述正确的是(　 　)
A.①③可代表雌性生殖器官,②④可代表雄性生殖器官
B.每次抓取小球并记录后,无需将小球放回原桶内
C.从②④中随机各抓取1个小球并组合,模拟自由组合定律
D.从②③中随机各抓取1个小球并组合,得到Rd的概率是1/4
D
解析:①②可代表雌性生殖器官,③④可代表雄性生殖器官;每次抓取小球并记录后,需将小球放回原桶内,保证每次抓取每种小球的概率均为50%;②④中只涉及一对等位基因,因此从②④中随机各抓取1个小球并组合,模拟分离定律;从②③中随机各抓取1个小球并组合,得到Rd的概率是1/2×1/2=1/4。
[典例2-2] 果蝇的长翅和残翅由常染色体上的一对基因(V、v)控制。一对杂合的长翅果蝇杂交产生F1,F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2。若要利用如图所示用具模拟F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2的过程,则放入甲、乙两容器中的小球组合情况可行的是(　 　)
选项 甲容器(雄) 乙容器(雌)
V个数 v个数 V个数 v个数
A 20 20 20 20
B 32 0 0 16
C 32 16 40 20
D 20 40 20 40
C
解析:分析题意可知,F1中长翅个体基因型为1/3VV、2/3Vv,F1长翅个体自由交配产生F2,雌、雄个体产生的配子中V∶v=2∶1,分析表中数据,C项符合题意。
[典例2-3] 某兴趣小组模拟探究自由组合定律的实验,步骤如下:取4只骰子,其中2只的三个面标记A,另外三个面标记a,另外2只的三个面标记B,另外三个面标记b。取其中1只标记A/a和1只标记B/b的骰子分为一组(第1组),另外2只分为一组(第2组),分别对两组骰子进行投掷,记录两组骰子的投掷结果如图,并将结果进行组合,多次实验后统计结果。
下列相关说法错误的是(　 　)
A.为保证控制相对性状的遗传因子出现的概率相等,每只骰子标记的A、a或B、b面数必须相等
B.将两组骰子的投掷结果进行组合的过程代表遗传因子自由组合的过程
C.每组骰子投掷结果中,aB组合出现的概率相等,均约为1/4
D.最终统计结果中,Aabb组合出现的概率约为1/8
B
解析:由题意可知,第1组和第2组的骰子表示的是两对控制相对性状的遗传因子A、a和B、b,则两组可分别代表雌雄生殖器官。为保证控制相对性状的遗传因子出现的概率相等,每只骰子标记的A、a或B、b面数必须相等,以确保A∶a=1∶1,B∶b=1∶1;两组骰子可分别代表雌雄生殖器官,因此将两组骰子的投掷结果进行组合的过程模拟的是雌雄配子的随机结合过程;A∶a=
1∶1,B∶b=1∶1,故每组骰子投掷结果中,aB组合出现的概率相等,均约为1/2×1/2=1/4;理论上AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,最终统计结果中,Aabb组合出现的概率约为2×1/4×1/4=1/8。(共27张PPT)
第二课时　自由组合定律及其应用
[学习目标]
1.基于孟德尔杂交实验,学会对自由组合定律进行验证分析。
2.尝试应用自由组合定律解释遗传现象,学会遗传概率的计算。
攻难点·让我更出色
逐点击破疑难,提升关键能力
任务一　利用分离定律解决自由组合定律相关问题
1.方法概述
(1)拆分:将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就拆分成几组分离定律问题。如AaBb×aaBb,可拆分成两组:Aa×aa、Bb×Bb。
(2)组合:将拆分的每一组用分离定律进行逐一分析,然后将获得的结果进行组合,得到正确答案。
2.计算配子后代基因型、表型的种类及概率
(1)配子种类及概率的计算。
如基因型为AaBbCc的个体,求其产生的配子种类数,以及基因型为Abc的配子出现的概率。
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8(种)
其中基因型为Abc的配子出现的概率为1/8。
规律:某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数,如AaBBCc中等位基因只有2对,BB不是等位基因,其产生配子种类数为22种)。其中某一基因型配子出现的概率均为1/2n。
(2)雌、雄配子结合方式种类数的计算。
如AaBbCc×AaBbCC,求配子间结合方式种类数。
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生的配子种类数:AaBbCc→8种配子,
AaBbCC→4种配子,再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32(种)结合方式。
(3)后代基因型种类及概率的计算。
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的基因型种类数,基因型Aabbcc出现的概率。
可分解为三个分离定律: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AaBbCc×AabbCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型。
基因型Aabbcc出现的概率计算如下:
Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc
　↓　　　　↓　　　↓
1/2(Aa)×1/2(bb)×1/4(cc)=1/16
(4)后代表型种类及概率的计算。
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数,表型A　bbcc出现的概率。
可分解为三个分离定律: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AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表型。
表型A　bbcc出现的概率计算如下:
Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc
　↓　　　 　↓　　　　↓
3/4(A　)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
3.根据子代表型及比例推测亲本基因型
(1)规律。
根据子代表型及比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。
(2)实例。
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb)。
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb)。
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)。
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(BB×Bb)或(Aa×Aa) (BB×bb)或(Aa×Aa)(bb×bb)。
[迁移应用]
[典例1-1] 若下列多对等位基因均独立遗传并分别控制不同的性状,则下列叙述正确的是(　 　)
A.基因型为AaBb的个体可产生4种类型的配子,基因型为AaBbCc的个体可产生8种类型的配子,且雌、雄配子的数量相等
B.基因型为AaBbCcDD的个体产生的配子中,类型为ABCD的配子所占的比例为1/16,该个体自交后代的表型有24种
C.杂交组合AaBb×aabb与杂交组合Aabb×aaBb产生的后代的基因型相同,但表型不同
D.AaBb×aaBb产生的后代中基因型为AaBb的个体出现的概率为1/4,双隐性性状个体出现的概率为1/8
D
解析:多对等位基因独立遗传的情况下,基因型为AaBb的个体可产生2×2=
4(种)配子,基因型为AaBbCc的个体可产生2×2×2=8(种)配子,但雌配子数目一般远少于雄配子数目;基因型为AaBbCcDD的个体产生的配子中,类型为ABCD的配子所占的比例=1/2×1/2×1/2×1=1/8,该个体自交后代的表型有2×2×2×1=8(种);杂交组合AaBb×aabb与杂交组合Aabb×aaBb产生的后代的基因型相同,表型也相同;杂交组合AaBb×aaBb产生的后代中基因型为AaBb的个体出现的概率为1/2×1/2=1/4,双隐性性状个体出现的概率为1/2×1/4=1/8。
[典例1-2] (温州期末)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,并且两对性状独立遗传。以一株黄色圆粒和一株绿色皱粒的豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交得到的F2中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则黄色圆粒亲本的基因型是(　 　)
A.YYRR B.YyRR
C.YyRr D.YYRr
B
解析:杂交得到的F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,所以黄色∶绿色=(9+3)∶(15+5)=3∶5,圆粒∶皱粒=(9+15)∶(3+5)=3∶1,则F1关于种子形状的基因型为Rr,亲本对应的基因型组合为RR和rr;若亲本中关于子叶颜色的基因型组合为YY和yy,则F2中黄色∶绿色应该为3∶1,与题意不符,故亲本对应的基因型组合应该为Yy和yy,F1为1/2Yy、1/2yy,F2中黄色∶绿色=3∶5,与题意相符。故亲本中黄色圆粒的基因型为YyRR。
任务二　自由组合定律特殊比例分析
1.9∶3∶3∶1的规律总结及变式
F1(AaBb) 自交后代比例 原因分析 各表型的基因组成 及比例 F1测交表
型分离比
9∶3∶3∶1 正常完全显性 9A　B　∶3A　bb∶ 3aaB　∶1aabb 1∶1∶1∶1
12∶3∶1 双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现 12(9A　B　+3A　bb)∶3aaB　∶ 1aabb 或12(9A　B　+3aaB　)∶ 3A　bb∶1aabb 2∶1∶1
9∶6∶1 单显性表现为同一种性状,其余正常表现 9A　B　∶6(3A　bb+3aaB　)∶ 1aabb 1∶2∶1
9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为一种性状,其余正常表现 9A　B　∶3A　bb∶4(3aaB　+ 1aabb) 或9A　B　∶3aaB　∶ 4(3A　bb+1aabb) 1∶1∶2
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 13(9A　B　+3A　bb+1aabb)∶3aaB　 或13(9A　B　+3aaB　+1aabb)∶ 3A　bb 3∶1
15∶1 有显性基因就表现为同一种性状,只有隐性基因表现另一种性状 15(9A　B　+3A　bb+3aaB　)∶1aabb 3∶1
9∶7 当双显性基因同时出现时为一种性状,其余的基因型为另一种性状 9A　B　∶7(3A　bb+ 3aaB　+1aabb) 1∶3
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 1AABB∶4(2AaBB+ 2AABb)∶6(4AaBb+ 1AAbb+1aaBB)∶ 4(2Aabb+2aaBb)∶1aabb 1∶2∶1
2.性状分离比“9∶3∶3∶1”变式题的解题步骤
(1)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,都符合基因的自由组合定律。
(2)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为两种性状的合并结果。若分离比为9∶6∶1,则为9∶(3∶3)∶1,若分离比为15∶1,则为(9∶3∶3)∶1。
[迁移应用]
[典例2-1] 家蚕中有黄茧和白茧两个品种,两个品种相互交配,F1全为白茧;将F1的白茧家蚕相互交配,F2中白茧∶黄茧=13∶3。下列分析错误的是(　　)
A.白茧与黄茧至少受两对等位基因控制
B.F2黄茧家蚕基因型有2种
C.若让F1白茧家蚕测交,则后代表型及比例为白茧∶黄茧=3∶1
D.F2白茧家蚕中纯合子占4/13
D
解析:F2中白茧∶黄茧=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明这对相对性状至少受两对等位基因控制;假设蚕茧的颜色受两对等位基因A/a和B/b控制,则F1基因型为AaBb。F2中白茧∶黄茧=13∶3,因此黄茧基因型为aaB　(或
A　bb),共2种;以黄茧基因型为aaB　为例,若让F1白茧家蚕(AaBb)测交,则后代表型及比例为白茧(AaBb、Aabb、aabb)∶黄茧(aaBb)=3∶1;F2白茧家蚕中(1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aabb)纯合子占3/13。
[典例2-2] 某种鸟类绿羽毛(A)对黑羽毛(a)为显性,有条纹(B)对无条纹(b)为显性,两对基因独立遗传。两只表型为绿羽毛有条纹的个体交配,F1的表型及比例为绿羽毛有条纹∶绿羽毛无条纹∶黑羽毛有条纹∶黑羽毛无条纹=6∶3∶2∶1。下列叙述错误的是(　 　)
A.BB基因型具有完全致死效应
B.F1中纯合子占1/6,F1绿羽毛无条纹中杂合子占2/3
C.F1中的黑羽毛有条纹个体与黑羽毛无条纹个体杂交,子代表型比为2∶1
D.亲本测交子代的表型比例为1∶1∶1∶1
C
解析:F1的表型及比例为绿羽毛有条纹∶绿羽毛无条纹∶黑羽毛有条纹∶黑羽毛无条纹=6∶3∶2∶1,可推测BB基因型具有完全致死效应;F1中纯合子的基因型为AAbb、aabb,占2/12=1/6,F1绿羽毛无条纹的基因型为A　bb,其中杂合子占2/3;F1中的黑羽毛有条纹个体(aaBb)与黑羽毛无条纹个体(aabb)杂交,子代表型为黑羽毛有条纹和黑羽毛无条纹,比例为1∶1;亲本基因型为AaBb,测交子代的表型比例为1∶1∶1∶1。 第二课时　自由组合定律及其应用
学习目标
1.基于孟德尔杂交实验,学会对自由组合定律进行验证分析。
2.尝试应用自由组合定律解释遗传现象,学会遗传概率的计算。
任务一　利用分离定律解决自由组合定律相关问题
1.方法概述
(1)拆分:将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就拆分成几组分离定律问题。如AaBb×aaBb,可拆分成两组:Aa×aa、Bb×Bb。
(2)组合:将拆分的每一组用分离定律进行逐一分析,然后将获得的结果进行组合,得到正确答案。
2.计算配子后代基因型、表型的种类及概率
(1)配子种类及概率的计算。
如基因型为AaBbCc的个体,求其产生的配子种类数,以及基因型为Abc的配子出现的
概率。
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8(种)
其中基因型为Abc的配子出现的概率为1/8。
规律:某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数,如AaBBCc中等位基因只有2对,BB不是等位基因,其产生配子种类数为22种)。其中某一基因型配子出现的概率均为1/2n。
(2)雌、雄配子结合方式种类数的计算。
如AaBbCc×AaBbCC,求配子间结合方式种类数。
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生的配子种类数:AaBbCc→8种配子,AaBbCC→4种配子,再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32(种)结合方式。
(3)后代基因型种类及概率的计算。
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的基因型种类数,基因型Aabbcc出现的概率。
可分解为三个分离定律: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AaBbCc× AabbCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型。基因型Aabbcc出现的概率计算如下:
Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc
　↓　　　　↓　　　↓
1/2(Aa)×1/2(bb)×1/4(cc)=1/16
(4)后代表型种类及概率的计算。
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数,表型A　bbcc出现的概率。
可分解为三个分离定律: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AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表型。表型A　bbcc出现的概率计算如下:
Aa×Aa　　Bb×bb　　Cc×Cc
　↓　　　 　↓　　　　↓
3/4(A　)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
3.根据子代表型及比例推测亲本基因型
(1)规律。
根据子代表型及比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再
组合。
(2)实例。
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb)。
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb)。
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)。
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(BB×Bb)或(Aa×Aa)(BB×bb)或(Aa×Aa) (bb×bb)。
[迁移应用]
[典例1-1] 若下列多对等位基因均独立遗传并分别控制不同的性状,则下列叙述正确的是(　D　)
A.基因型为AaBb的个体可产生4种类型的配子,基因型为AaBbCc的个体可产生8种类型的配子,且雌、雄配子的数量相等
B.基因型为AaBbCcDD的个体产生的配子中,类型为ABCD的配子所占的比例为1/16,该个体自交后代的表型有24种
C.杂交组合AaBb×aabb与杂交组合Aabb×aaBb产生的后代的基因型相同,但表型不同
D.AaBb×aaBb产生的后代中基因型为AaBb的个体出现的概率为1/4,双隐性性状个体出现的概率为1/8
解析:多对等位基因独立遗传的情况下,基因型为AaBb的个体可产生2×2=4(种)配子,基因型为AaBbCc的个体可产生2×2×2=8(种)配子,但雌配子数目一般远少于雄配子数目;基因型为AaBbCcDD的个体产生的配子中,类型为ABCD的配子所占的比例=1/2×1/2×1/2×1=1/8,该个体自交后代的表型有2×2×2×1=8(种);杂交组合AaBb×aabb与杂交组合Aabb×aaBb产生的后代的基因型相同,表型也相同;杂交组合AaBb×aaBb产生的后代中基因型为AaBb的个体出现的概率为1/2×1/2=1/4,双隐性性状个体出现的概率为1/2×1/4=1/8。
[典例1-2] (温州期末)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,并且两对性状独立遗传。以一株黄色圆粒和一株绿色皱粒的豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交得到的F2中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则黄色圆粒亲本的基因型是(　B　)
A.YYRR B.YyRR
C.YyRr D.YYRr
解析:杂交得到的F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,所以黄色∶绿色=(9+3)∶(15+5)=3∶5,圆粒∶皱粒=(9+15)∶(3+5)=3∶1,则F1关于种子形状的基因型为Rr,亲本对应的基因型组合为RR和rr;若亲本中关于子叶颜色的基因型组合为YY和yy,则F2中黄色∶绿色应该为3∶1,与题意不符,故亲本对应的基因型组合应该为Yy和yy,F1为1/2Yy、1/2yy,F2中黄色∶绿色=3∶5,与题意相符。故亲本中黄色圆粒的基因型为YyRR。
任务二　自由组合定律特殊比例分析
1.9∶3∶3∶1的规律总结及变式
F1(AaBb) 自交后代比例 原因分析 各表型的基因组成及比例 F1测交表 型分离比
9∶3∶3∶1 正常完全显性 9A　B　∶3A　bb∶3aaB　∶1aabb 1∶1∶1∶1
12∶3∶1 双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现 12(9A　B　+3A　bb)∶3aaB　∶1aabb 或12(9A　B　+3aaB　)∶3A　bb∶1aabb 2∶1∶1
9∶6∶1 单显性表现为同一种性状,其余正常表现 9A　B　∶6(3A　bb+3aaB　)∶1aabb 1∶2∶1
9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为一种性状,其余正常表现 9A　B　∶3A　bb∶4(3aaB　+1aabb) 或9A　B　∶3aaB　∶4(3A　bb+1aabb) 1∶1∶2
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 13(9A　B　+3A　bb+1aabb)∶3aaB　 或13(9A　B　+3aaB　+1aabb)∶3A　bb 3∶1
15∶1 有显性基因就表现为同一种性状,只有隐性基因表现另一种性状 15(9A　B　+3A　bb+3aaB　)∶1aabb 3∶1
9∶7 当双显性基因同时出现时为一种性状,其余的基因型为另一种性状 9A　B　∶7(3A　bb+3aaB　+1aabb) 1∶3
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 1AABB∶4(2AaBB+2AABb)∶6(4AaBb+1AAbb+1aaBB)∶4(2Aabb+2aaBb)∶1aabb 1∶2∶1
2.性状分离比“9∶3∶3∶1”变式题的解题步骤
(1)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,都符合基因的自由组合定律。
(2)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为两种性状的合并结果。若分离比为9∶6∶1,则为9∶(3∶3)∶1,若分离比为15∶1,则为(9∶3∶3)∶1。
[迁移应用]
[典例2-1] 家蚕中有黄茧和白茧两个品种,两个品种相互交配,F1全为白茧;将F1的白茧家蚕相互交配,F2中白茧∶黄茧=13∶3。下列分析错误的是(　D　)
A.白茧与黄茧至少受两对等位基因控制
B.F2黄茧家蚕基因型有2种
C.若让F1白茧家蚕测交,则后代表型及比例为白茧∶黄茧=3∶1
D.F2白茧家蚕中纯合子占4/13
解析:F2中白茧∶黄茧=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明这对相对性状至少受两对等位基因控制;假设蚕茧的颜色受两对等位基因A/a和B/b控制,则F1基因型为AaBb。F2中白茧∶黄茧=13∶3,因此黄茧基因型为aaB　(或A　bb),共2种;以黄茧基因型为aaB　为例,若让F1白茧家蚕(AaBb)测交,则后代表型及比例为白茧(AaBb、Aabb、aabb)∶黄茧(aaBb)=3∶1;F2白茧家蚕中(1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aabb)纯合子占3/13。
[典例2-2] 某种鸟类绿羽毛(A)对黑羽毛(a)为显性,有条纹(B)对无条纹(b)为显性,两对基因独立遗传。两只表型为绿羽毛有条纹的个体交配,F1的表型及比例为绿羽毛有条纹∶绿羽毛无条纹∶黑羽毛有条纹∶黑羽毛无条纹=6∶3∶2∶1。下列叙述错误的是(　C　)
A.BB基因型具有完全致死效应
B.F1中纯合子占1/6,F1绿羽毛无条纹中杂合子占2/3
C.F1中的黑羽毛有条纹个体与黑羽毛无条纹个体杂交,子代表型比为2∶1
D.亲本测交子代的表型比例为1∶1∶1∶1
解析:F1的表型及比例为绿羽毛有条纹∶绿羽毛无条纹∶黑羽毛有条纹∶黑羽毛无条纹=6∶3∶2∶1,可推测BB基因型具有完全致死效应;F1中纯合子的基因型为AAbb、aabb,占2/12=1/6,F1绿羽毛无条纹的基因型为A　bb,其中杂合子占2/3;F1中的黑羽毛有条纹个体(aaBb)与黑羽毛无条纹个体(aabb)杂交,子代表型为黑羽毛有条纹和黑羽毛无条纹,比例为1∶1;亲本基因型为AaBb,测交子代的表型比例为1∶1∶1∶1。

展开更多......

收起↑