孟德尔的豌豆杂交实验.doc

第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）【典例导悟】【典例1】某哺乳动物毛的颜色有白色和灰色两种，毛的长度有长毛和短毛两种。现用纯合白色长毛亲本与纯合灰色短毛亲本杂交，得到的F1全为白色短毛个体，F1雌雄个体自由交配得F2，结果符合自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是A.F2中短毛与长毛之比为31B.F2有9种基因型,4种表现型C.F2中与亲本表现型相同的个体大约占3/8D.F2中灰色短毛与灰色长毛个体杂交,得到两种比例相同的个体【规范解答】选D。本题考查对两对相对性状杂交实验的分析,具体分析如下：【互动探究】（1）F2中与亲本基因型相同的个体占多少？（2）如何检测F2中灰色短毛个体的基因型？提示：（1）F2中与亲本基因型相同的个体为AAbb和aaBB，各占1/16，共占1/8。 （2）测交法。让F2中灰色短毛个体与灰色长毛个体交配，若后代不发生性状分离，则被测个体为纯合子，基因型为aaBB；若后代发生性状分离，则被测个体为杂合子，基因型为aaBb。【变式训练】两对等位基因A-a，B-b分别位于不同的同源染色体上，让显性纯合子（AABB）与隐性纯合子（aabb）作为亲本进行杂交得F1，再让F1自交，获得F2，请回答下列相关问题。（1）F2中纯合子所占的比例是_。（2）F2中与F1基因型相同的个体所占的比例是_。 （3）在F2中双显性个体基因型有_种。（4）若F2表现型比例为97，则F1测交后代的表现型比例为_。（5）若F1产生的四种配子比例为abaBAbAB=1441，则F2中出现纯合子的概率为_。【解析】（1）F2中纯合子有AABB、AAbb、aaBB、aabb四种，每种占1/16，共占1/4。（2）F1的基因型为AaBb，在F2中该基因型所占的比例为1/21/2=1/4。（3）在F2中，双显性个体的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb四种。（4）从F2的分离比为97，可以推出基因型A_B_表现出一种性状，而基因型A_bb、aaB_和aabb共同表现出另一种性状，故F1测交后代的分离比为13。（5）该生物自交后代，只有相同基因型的配子相结合时才出现纯合子，故纯合子的概率为1%aabb、16% aaBB、16%AAbb、1%AABB，共计34%。答案：（1）1/4 （2）1/4 （3）4 （4）13 （5）34%【典例2】下表是豌豆四种杂交组合的实验统计数据：（设D、d表示株高的显隐性基因，R、r表示花颜色的显隐性基因）（1）对于株高，根据第_组杂交结果，可判断_对_为显性；对花的颜色，根据第_组杂交结果，可判断_对_为显性。（2）四种杂交组合亲本中高茎红花植株的基因型是否相同？为什么？_。（3）四种杂交组合所产生的后代中，纯合子的概率依次是_。【思路点拨】此题主要考查显隐性性状的判断、亲代基因型推断及子代个体相关概率的计算。解答本题，主要从以下几方面入手：【自主解答】（1）单独分析每一对相对性状，第二组中高茎高茎3高1矮，第四组中高茎高茎3高1矮，均可判断出高茎对矮茎是显性；第一组中红花红花3红1白，第三组中红花红花3红1白，第四组中红花红花3红1白，均可判断出红花对白花为显性。（2）第一组中，高茎矮茎1高1矮，符合测交实验结果，即高茎亲本基因型为Dd，矮茎亲本基因型为dd；红花红花3红1白，符合杂合子自交实验结果，即双亲基因型均为Rr，所以第一组亲本的基因型为DdRrddRr。同样的方法可以推断出第二组亲本的基因型为DdRrDdrr，第三组亲本的基因型为DDRrddRr，第四组亲本的基因型为DdRrDdRr。可见，四种杂交组合亲本中高茎红花植株的基因型不完全相同。答案：（1）二或四 高茎 矮茎 一或三或四 红花 白花（2）不完全相同；第一、二、四组亲本中高茎红花植株基因型为DdRr，但是第三组亲本中高茎红花植株基因型为DDRr（3）1/4、1/4、0、1/4 【变式训练】人类并指（D）为显性遗传病，白化病（a）是一种隐性遗传病，已知控制两种遗传病的基因都在常染色体上，而且都是独立遗传的。一个家庭中，父亲并指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，这对夫妇再生一个患病孩子的概率是( )【典例3】用纯种的黑色长毛狗与白色短毛狗杂交，F1全是黑色短毛狗。F1的雌雄个体相互交配，F2的表现型如下表所示。据此判断错误的是A.控制狗毛颜色的基因遵循分离定律B.控制狗毛长度的基因遵循分离定律C.控制狗毛颜色和长度的两对基因遵循自由组合定律D.若对F1进行测交实验，会产生两种比例相等的后代【规范解答】选D。本题主要考查对分离定律和自由组合定律的理解。【学业达标训练】1.下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的叙述中，错误的是( )A.两对相对性状分别由两对遗传因子控制B.每一对遗传因子的传递都遵循分离定律C.F1细胞中控制两对性状的遗传因子相互融合D.F2中有16种组合，9种基因型和4种表现型【解析】选C。孟德尔对F2中不同对性状之间发生自由组合的解释是：两对相对性状分别由两对遗传因子控制，控制两对相对性状的两对遗传因子的分离和组合是互不干扰的，其中每一对遗传因子的传递都遵循分离定律。这样，F1产生雌雄配子各4种，数量比接近1111，配子随机结合，则F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型。2.（2009江苏高考）下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是( )A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交B.孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度 C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性【解析】选D。A中因为豌豆是自花传粉、闭花受粉，为实现亲本杂交，应在开花前先去雄，待成熟时再授粉；B中研究花的构造必须研究雌、雄蕊的发育程度，以利于确定去雄和传粉的时期；C中不能根据表现型判断亲本是否纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样；D是正确的，因为豌豆的自花传粉和闭花受粉的特性，保证了自然状态下豌豆是纯合子，用豌豆做杂交实验，结果可靠，且易于分析。3.下列对等位基因的叙述正确的是( )A.控制豌豆矮茎的两个基因B.豌豆的一个黄色粒基因和一个皱粒基因C.控制相对性状的基因D.控制相同性状的基因【解析】选C。等位基因是指控制相对性状的基因，一对等位基因应包括一个显性基因和一个与之相对应的隐性基因，如D和d。A、D两项是控制相同性状的基因，其中A项所述为相同基因，D项所述可能为相同基因，也可能为等位基因，B项是控制两种不同性状的基因。4.白色盘状南瓜和黄色球状南瓜杂交，控制两对相对性状的基因分离和组合互不干扰，F1全为白色盘状南瓜。若F2中纯合白色球状南瓜有1 000个，从理论上算，F2中杂合黄色盘状南瓜的数目是( )A.1 000个 B.2 000个C.3 000个 D.4 000个【解析】选B。F1全为白色盘状南瓜，可知白色和盘状为显性。F2中纯合白色球状南瓜占1/16，F2中杂合黄色盘状南瓜占2/16，故F2中杂合黄色盘状南瓜的数目为F2中纯合白色球状南瓜的2倍，即为2 000个。5.牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制，叶的形状由一对等位基因W、w控制，这两对基因是自由组合的。后代只有一种表现型的杂交组合是( )A.RrWwrrww B.rrWwRrwwC.RrWWRRWw D.RrWWrrww【解析】选C。利用分离定律解决自由组合问题，要使后代只有一种表现型，则应保证每对遗传因子控制的性状均只有一种表现型。A项后代表现型有22=4种，B项后代表现型有22=4种，C项后代表现型有11=1种，D项后代表现型有21=2种。6.水稻的高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗锈病（R）对不抗锈病（r）是显性，这两对基因自由组合。甲水稻（DdRr）与乙水稻杂交，其后代四种表现型的比例是3311，则乙水稻的基因型是( )A.Ddrr或ddRr B.DdRRC.ddRR D.DdRr 【解析】选A。从后代表现型的比例为3311中可确定两种性状的比例，一种性状的后代性状分离比为31，另一种性状的后代性状分离比为11，已知甲水稻基因型为DdRr，则乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。7.对某植株进行测交，得到后代的基因型为RrBb和Rrbb，则该植株的基因型是( )A.RRBb B.RrBb C.rrbb D.Rrbb【解析】选A。测交是杂合子和隐性纯合子杂交的过程。隐性纯合子只产生一种配子rb。故该植株测交后代基因型中去掉rb即为该植株产生的配子，即RB和Rb，推出该植株的基因型为RRBb。8.黄色皱粒（Yyrr）与绿色圆粒（yyRr）豌豆杂交，F1的基因型种类及比例为（ ）A.4种，1111 B.3种，121C.2种，11 D.4种，3131【解析】选A。单独分析每对基因，Yy与yy的F1基因型种类是2种，即Yyyy=11,rr与Rr的F1基因型种类是2种，即Rrrr=11。故Yyrr与yyRr杂交得F1的基因型种类是22=4种，比例为（11）（11）=1111。9.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，关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。下面各项中，除哪一项外均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【解析】选C。选项A、B、D是孟德尔获得成功的原因，选项C不能说明成功的原因。因为无目的、无意义的大量实验只是浪费时间和精力。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，也反过来说明正确选择实验材料是科学研究取得成功的重要前提。10.下列有关基因型与表现型关系的叙述中，不正确的是（ ）A.表现型相同，基因型不一定相同B.相同环境下，表现型相同基因型不一定相同C.基因型相同，表现型一定相同D.相同环境下，基因型相同，表现型一定相同【解析】选C。表现型是指生物个体表现出来的性状，基因型是与表现型有关的基因组成。表现型既受基因型决定，又受环境的影响，表现型是基因型和环境共同作用的结果。故基因型相同的个体，若环境不同，则表现型也可能不同。11.牵牛花的花色由基因R和r控制，叶的形态由基因H和h控制。下表是3组不同亲本的杂交及结果，请分析回答：（1）根据第_组合可判断阔叶对窄叶最可能为显性；第_组合可判断_对_为显性。（2）3个杂交组合中亲本的基因型分别是_、_、_。（3）杂交组合产生的红色阔叶植株自交，产生的后代的性状及比例是_。（4）杂交组合产生的红色阔叶与白色阔叶再杂交，得到隐性纯合子的概率是_。【解析】（1）根据亲子代表现型及比例，确定两对性状的显隐性关系。单独分析每一对性状，如果亲本性状相同，杂交后代出现了性状分离，则亲本性状为显性；如果亲本性状不同，杂交后代只有一种表现型，则后代的表现型最可能为显性性状。据此可知，组合可确定阔叶最可能为显性性状，组合可确定红色为显性性状。（2）判断亲本的基因型时，可根据已知亲本的表现型运用基因填充法，首先把确定的基因写下来，待定的基因先用空格表示，如组合中两个亲本基因型先写成rrH_和R_hh，再以隐性性状为突破口，综合分析写出双亲基因型。如组合的后代中有白色性状出现，可确定红色窄叶亲本的基因型为Rrhh，后代中全为阔叶，另一亲本基因型为rrHH。其他杂交组合可根据同样方法解决，得组合双亲基因型为RrhhRrhh，组合双亲基因型为rrHHRRhh。（3）组合产生的红色阔叶植株基因型为RrHh，根据自由组合定律，自交后代有红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶=9331。（4）组合产生的红色阔叶与白色阔叶植株基因型为RrHhrrHh，产生隐性纯合子(rrhh)的概率为 答案：（1）或 红色 白色（2）rrHHRrhh RrhhRrhh rrHHRRhh（3）红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶=9331【素能综合检测】一、选择题（本题包括7小题，每小题3分，共21分）1.下列有关自由组合定律的叙述中，正确的是( )A.自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的，不适合多对相对性状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】选D。自由组合定律的内容是：（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。因此，B、C选项错误，而D选项正确。自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验结果及其解释归纳总结的，也适合多对相对性状，所以，A选项错误。2.对纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交实验结果的叙述中，错误的是( )A.F1能产生4种比例相同的雌配子和雄配子B.F2中圆粒和皱粒之比接近于31，与分离定律相符C.F2出现4种基因型的个体D.F2出现4种表现型的个体，且比例为9331【解析】选C。黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，产生的子一代（F1）能产生4种比例相同的雌配子和雄配子，受精时，雌、雄配子随机结合，共有16种结合方式，9种基因型，4种表现型。每一对性状都遵循分离定律。两对性状之间遵循自由组合定律。3.在豚鼠中，黑色（C）对白色（c）是显性，毛皮粗糙（R）对毛皮光滑（r）是显性。下列能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是（ ）A.黑光白光18黑光16白光B.黑光白粗25黑粗C.黑粗白粗15黑粗7黑光16白粗3白光D.黑粗白光10黑粗9黑光8白粗11白光【解析】选D。验证自由组合定律，就是验证杂种F1产生配子时，决定同一性状的成对遗传因子是否彼此分离，决定不同性状的遗传因子是否自由组合，产生四种不同遗传因子组成的配子，因此最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果：黑粗（相当于F1的双显）白光（双隐性纯合子）10黑粗9黑光8白粗11白光（四种类型，比例接近1111）。4.（2010青岛高一检测）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。让绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，在后代中只有黄色圆粒和黄色皱粒两种豌豆，其数量比为11。则其亲本最可能的基因型是( )A.yyRrYYrr B.yyRrYyrrC.YYRryyRr D.yyRRYyrr【解析】选A。根据题干可知，后代全为黄色，则双亲关于种子颜色的基因型为yyYY；又因为后代中圆粒皱粒=11，符合测交实验结果，则双亲关于种子形状的基因型为Rrrr，综合以上结果，双亲基因型最可能为yyRr（绿色圆粒）YYrr（黄色皱粒）。5.水稻的有芒（A）对无芒（a）为显性，抗病（B）对感病（b）为显性，这两对基因自由组合。现有纯合有芒感病株与纯合无芒抗病株杂交，得到F1，再将此F1与无芒的杂合抗病株杂交，子代的四种表现型为有芒抗病、有芒感病、无芒抗病、无芒感病，其比例依次为( )A.9331 B.3131C.1111 D.1313【解析】选B。亲本的基因型为AAbb和aaBB，杂交后F1的基因型为AaBb，F1（AaBb）与无芒的杂合抗病株（aaBb）杂交，其后代中有芒抗病的个体所占比例为1/23/4=3/8，有芒感病占1/21/4=1/8，无芒抗病占1/23/4=3/8，无芒感病占1/21/4=1/8,所以其比例为3131。6.孟德尔用豌豆做两对相对性状的遗传实验不必考虑的是( )A.亲本的双方都必须是纯合子B.两对相对性状各自要有显隐性关系 C.对母本去雄，授以父本花粉D.显性亲本作父本，隐性亲本作母本【解析】选D。做两对相对性状的遗传实验时，要求是两对相对性状的纯种亲本杂交，故A需考虑；两对相对性状中每一对相对性状的遗传都遵循分离定律，即两对相对性状各自要有显隐性关系，故B需考虑；因是以豌豆为实验材料，为避免自然条件下的自花传粉，故要对母本去雄，授以父本花粉，C也需考虑；由于不管是正交还是反交，结果都一样，故不需考虑显性亲本作父本，隐性亲本作母本。7.（思维拓展题）纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9331，与F2的比例密切相关的是（多选）( )A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆B.F1产生的雄、雌配子各有4种，比例为1111C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体【解析】选B、C、D。F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9331，证明符合自由组合定律。出现上述理论比值的条件包括F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1111；F1自交时，4种类型的雌、雄配子随机结合；F1的16种配子结合方式产生的后代F2均能发育成新个体。但是亲本不一定是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆，用纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆也可以。二、非选择题（本题包括2小题，共29分）8.（12分）（2009安徽高考）某种野生植物有紫花和白花两种表现型，已知紫花形成的生物化学途径是：A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交，F1植株中紫花白花=11。若将F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花白花=97。请回答：（1）从紫花形成的途径可知，紫花性状由_对基因控制。（2）根据F1紫花植株自交的结果，可以推测F1紫花植株的基因型是_，其自交所得F2中，白花植株纯合子的基因型是_。（3）推测两亲本白花植株的杂交组合（基因型）是_或_；用遗传图解表示两亲本白花植株杂交的过程（只要求写一组）。（4）紫花形成的生物化学途径中，若中间产物是红色（形成红花），那么基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的表现型及比例为_。【解析】本题考查对基因自由组合定律的理解。依题意，当生物体内A和B基因同时存在时，植株开紫花（基因型为A_B_）；在其他条件下，植株开白花（基因型为A_bb、aaB_、aabb）。由于F1中紫花白花=11，联系一对相对性状测交的实验结果，可推测出双亲的基因型为AabbaaBB或AAbbaaBb，F1中紫花的基因型为AaBb，F2中白花植株纯合子的基因型有AAbb、aaBB、aabb三种。若中间产物是红色，则基因型A_B_为紫色，基因型A_bb为红色，基因型aaB_、aabb为白色，故AaBb自交后代的表现型为紫花红花白花=934。答案：（1）两（2）AaBb aaBB、AAbb、aabb（3）AabbaaBB AAbbaaBb遗传图解（只要求写一组）实验探究9.（17分）水稻花粉粒中淀粉的非糯性（W）对糯性（w）为显性，非糯性的花粉粒遇碘呈蓝黑色，糯性的花粉粒遇碘呈橙红色。圆花粉粒（L）对长花粉粒（l）为显性。已知W、w与L、l两对基因独立遗传。请利用花粉粒作为研究对象，设计实验验证自由组合定律。 （1）实验步骤用_植株和_植株杂交得F1植株。取_加碘染色后，经显微镜观察花粉粒的_，并记录数目。(2)某同学观察一个视野后，统计数据如下表所示：（3）结果分析上述同学的统计结果能够验证自由组合定律的正确性吗？试分析原因，并提出修改意见。_。当花粉粒的表现型及比例为_时，则可验证自由组合定律是正确的。【解析】可以将植株的花粉粒当做配子进行研究，自由组合定律就是指形成配子时，决定同一性状的等位基因分离，决定不同性状的非等位基因自由组合。所以通过观察计数杂合子F1的花粉粒的形状和颜色可直接验证自由组合定律。（1）选取亲本时，只要保证两亲本具有两对相对性状且为纯合子即可。此题可用纯种的非糯性圆花粉粒类型植株与纯种的糯性长花粉粒类型植株杂交，也可用纯种的非糯性长花粉粒类型植株与纯种的糯性圆花粉粒类型植株杂交，结果F1均为杂合子（WwLl）。（2）F1产生的花粉粒有4种类型，设计表格时要对每种表现型的花粉粒进行数量统计，为了使结果更加准确，可多观察几个视野。（3）按照自由组合定律，F1会产生四种数目相等的花粉粒。答案：（1）纯种的非糯性圆花粉粒 纯种的糯性长花粉粒（或纯种的非糯性长花粉粒 纯种的糯性圆花粉粒）F1的花粉粒 颜色和形状（3）不能。观察的花粉粒数量较少，误差较大，可多观察几个视野进行统计分析，修改后的统计表格如下：蓝黑色圆形蓝黑色长形橙红色圆形橙红色长形=1111(相等)【精品题库】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种子中基因型与其个体数基本相符的是( )【解析】选D。本题考查孟德尔的自由组合定律。F2中YyRR占1/8，约70粒；yyrr占1/16，约35粒；YyRr占1/4，约140粒；yyRr占1/8，约70粒。2.在下列各杂交组合中，后代表现型比为1111的亲本组合是（ ）A.EeFfEeFf B.EeFfEeffC.EeffeeFf D.EEFfeeff【解析】选C。可用分解组合法对选项逐一分析。A项中EeEe后代表现型比例为31,FfFf后代表现型比例为31，则EeFfEeFf后代表现型比例为（31)(31)=9331。按此方法B项组合的比例为（31)(11)=3311。C项为（11)(11)=1111。D项为1(11)=11。3.将一黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆测交，其测交后代有黄色圆粒和绿色圆粒两种数目相等的类型，请你推测此黄色圆粒豌豆的基因组成为（ ）A.YyRR B.YyRr C.YYRR D.YYRr【解析】选A。由于用于测交的隐性类型绿色皱粒（yyrr）只能产生一种配子yr，而测交后代又没有皱粒（rr）性状出现，说明此黄色圆粒的成对的遗传因子中没有r。同理，测交后代中出现了绿色（yy），说明此黄色圆粒的成对遗传因子中必然存在着遗传因子y。又由于它是黄色圆粒，其中必然有Y和R两种遗传因子，因此它的基因组成是YyRR。4.黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆进行杂交，对其子代表现型按每对相对性状进行分析和统计，结果如图所示：（黄、绿用Y、y表示，圆、皱用R、r表示）（1）亲本的基因型：黄色圆粒豌豆是_，绿色圆粒豌豆是_。（2）杂交后代有_种表现型，各种表现型及其在总数中所占比例是_。（3）杂交后代中能稳定遗传的数量占总数的_。