第1章 第2节(Ⅱ).docx

第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)()目标导航1.结合教材图解，简述对自由组合现象解释的验证过程，并说出自由组合定律的内容。2.分析教材“思考与讨论”，说出孟德尔成功的原因。3.结合实例，归纳自由组合定律的解题思路与规律方法。4.结合实践，概述自由组合定律在实践中的应用。一、对自由组合现象解释的验证(阅读P1011)1验证的方法：测交法。2假说推测推测结果：如果假说正确，则YyRryyrr子代理应出现4种遗传因子组成及4种性状表现，且比例为1111。3孟德尔黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果 表现型项目黄色黄色绿色绿色圆粒皱粒圆粒皱粒实际子粒数F1作母本31272626F1作父本24222526不同性状的数量比1 1 1 1结果分析：实验结果与理论预期相符，由此证明了(1)F1是杂合子，遗传因子组成为YyRr。(2)F1的确产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子。(3)F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。二、自由组合定律的实质(阅读P11)1发生的时间：形成配子时。2遗传因子间的关系控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。3实质(1)决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离。(2)决定不同性状的遗传因子自由组合。三、孟德尔实验方法的启示(阅读P1112)1正确选用豌豆作实验材料豌豆作为遗传实验材料的优点(1)自花传粉且闭花受粉，可避免外来花粉的干扰。(2)具有易于区分的相对性状。(3)花较大，人工去雄和异花授粉较方便。(4)生长周期短，易于栽培。(5)子粒较多，数字统计结果更可靠。2对相对性状遗传的研究是从一对到多对(1)生物的性状多种多样，根据自由组合定律，如果有n对性状自由组合，后代的性状组合会有2n种，这是很难统计的。(2)孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。3对实验结果进行统计学分析孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。4创新的验证假说孟德尔创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性，并归纳出了分离定律和自由组合定律。5运用假说演绎法这一科学方法孟德尔科学地设计了实验的程序，按“提出问题实验假设(解释)验证总结规律”的科学实验程序进行。四、孟德尔遗传规律的再发现(阅读P12)1表现型指生物个体表现出来的性状，有显隐性之分，如豌豆的高茎和矮茎。2基因型指与表现型有关的基因组成，即遗传因子组成，如DD、Dd、dd等。3等位基因指控制相对性状的基因，如D和d。判断正误：(1)测交实验必须有一隐性纯合子参与。()(2)测交实验结果只能证实F1产生配子的种类，不能证明不同配子间的比例。()(3)多对相对性状遗传时，控制每一对相对性状的遗传因子先彼此分离，然后控制不同相对性状的遗传因子再自由组合。()(4)孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中，通过杂交实验发现问题，然后提出假设进行解释，再通过测交实验进行验证。()(5)基因A、a和基因B、b分别控制两对相对性状，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为11，则这个亲本基因型为AABb。()答案(1)(2)(3)(4)(5)一、核心概念之间的关系1基因型和表现型的关系(1)基因型是生物性状表现的内因，而表现型是生物性状表现的外部形式。(2)表现型相同，基因型不一定相同。如DD、Dd都表现高茎。(3)基因型相同，表现型也不一定相同，如藏报春25 开红花，30 开白花。基因型相同，但由于环境不同，表现型也可能不同。2核心概念间的关系二、自由组合定律解题方法归纳1分解组合法(“乘法原理”和“加法原理”)。(1)原理：分离定律是自由组合定律的基础。(2)思路：首先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，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBbAabb可分解为如下两个分离定律：AaAa；Bbbb，然后按照数学上的“乘法原理”和“加法原理”，根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简，高效准确”。2基本题型分类及解题规律(1)配子类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc产生的配子种类数的计算AaBb Cc 2 2 28种AaBbCc产生ABC配子的概率的计算(A)(B)(C)(2)配子间的结合方式问题问题举例计算方法AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子：AaBbCc8种配子，AaBbCC4种配子再求两亲本配子间的结合方式：由于两性配子间结合是随机的，因此AaBbCc与AaBbCC配子间有8432种结合方式(3)基因型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数可分解为三个分离定律：AaAa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb)CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)因此，AaBbCcAaBBCc杂交的后代中有32318(种)基因型AaBbCcAaBBCc后代中AaBBcc出现的概率计算(Aa)(BB)(cc)(4)表现型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCcAabbCc，求其杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律：AaAa后代有2种表现型(3A_1aa)；Bbbb后代有2种表现型(1Bb1bb)；CcCc后代有2种表现型(3C_1cc)。所以，AaBbCcAabbCc的后代中有2228种表现型AaBbCcAabbCc后代中表现型A_bbcc出现的概率计算(A_)(bb)(cc)(5)已知双亲类型求不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率规律：不同于亲本的类型1亲本类型。如上例中亲本组合为AaBbCCAabbCc，则：不同于亲本的基因型1亲本基因型，即：1(AaBbCCAabbCc)1。不同于亲本的表现型1亲本表现型1(显显显显隐显)11。(6)已知子代表现型分离比推测亲本基因型：9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)AaBbAaBb；1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb)AaBbaabb或AabbaaBb；3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)AaBbAabb，或(Aaaa)(BbBb)AaBbaaBb；31(31)1(AaAa)(BBBB)或(AaAa)(BBBb)或(AaAa)(BBbb)或(AaAa)(bbbb)，即只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型，另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可。3两对相对性状遗传中出现的异常分离比(1)表一序号特值原因自交后代比例测交后代比例存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现961121A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状9713aa(或bb)成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现934112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15131(2)表二序号特值原因自交后代比例测交后代比例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)aabb14641AaBb(Aabb、aaBb)aabb121显性纯合致死(如AA、BB致死)AaBbAabbaaBbaabb4221，其余基因型个体致死AaBbAabbaaBbaabb11111基因型为AaBbccDDEe的个体，如果每对等位基因独立遗传，则会形成几种类型的配子？答案221128(种)。2在AaBbCcaaBbCC的杂交组合中，后代中有几种基因型和表现型？答案基因型的种类数23212(种)，表现型的种类数2214(种)。1小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性，这两对基因的遗传遵循自由组合定律。将两种小麦杂交，后代中出现高秆有芒、高秆无芒、矮秆有芒、矮秆无芒四种表现型，且其比例为3131，则亲本的基因型为()ADDBBddBbBDdbbddbbCDdBbddBb DDdBbddbb问题导析(1)杂交后代中高茎矮茎11，有芒无芒31。(2)根据一对相对性状的遗传规律，题中亲本关于茎秆高度的基因型为Dd和dd，关于有芒和无芒的基因型为Bb和Bb。答案C一题多变(1)请写出A、B和D三项中后代的表现型及其比例。答案A项：全部为高茎有芒；B项：高茎无芒矮茎无芒11；D项：高秆有芒、高秆无芒、矮秆有芒、矮秆无芒1111。(2)如果选用四个选项中的个体作为育种材料，哪个组合通过一次杂交获得的矮茎无芒个体的比例最高？答案矮茎无芒个体的基因型是ddbb，A项中子代中ddbb的比例000，B项中ddbb的比例1，C项中ddbb的比例，D项中ddbb的比例，所以B项中的组合通过一次杂交可以获得更多的矮茎无芒个体。三、自由组合定律在实践中的应用1指导育种根据自由组合定律，合理选用优缺点互补的亲本材料，通过杂交导致基因重新组合，可得到理想中的具有双亲优良性状的后代，摒弃双亲不良性状的杂种后代，并可预测杂种后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模，具体分析如下：(1)培育杂种植株：选择具不同优良性状的亲本杂交得F1即可。(2)培育隐性纯合子：自F2中筛选即可。(3)培育具有显性性状的纯合子，如AAbb、aaBB等，应进行如下操作：选择具有不同优良性状的亲本F1F2纯合子(品种)2在医学实践中的应用在医学实践中，自由组合定律为遗传病的预测和诊断提供了理论依据。利用自由组合定律可以同时分析家族中两种遗传病的发病情况。如：若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如下面图表所示。序号类型计算公式1非甲病概率1m2非乙病概率1n3只患甲病的概率mmn4只患乙病的概率nmn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率mn2mn或m(1n)n(1m)7不患病概率(1m)(1n)8患病概率mnmn或1不患病概率现有提供的育种材料AAbb、aaBB，要培养出具有显性性状的纯合子AABB。首先要进行杂交，再进行自交，请简述杂交和自交的目的分别是什么？答案通过杂交，可以将控制显性性状的基因A和B集中到F1，但F1并不是纯合子，自交的目的就是在F2中选择AABB的显性纯合子。2多指症由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，决定这两种遗传病的基因自由组合，一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是()A.、 B.、C.、 D.、问题导析(1)该对夫妇都没有患先天性聋哑但生有一个聋哑孩子，说明先天性聋哑是一种隐性遗传病。(2)多指症相关基因用A、a表示，先天性聋哑相关基因用B、b表示，该对夫妇中男性患多指而听觉正常，可以初步判断其基因型为A_B_，女性的基因型为aaB_，孩子的基因型为aabb。答案A解析根据亲子代表现型，可推出亲代基因型：父AaBb，母aaBb，他们再生一个孩子情况如下：线表示全正常，；线表示只患聋哑，；线表示只患多指，；线表示既患多指又聋哑，。据此可得出答案。一题多变有一种软骨发育不全的遗传病，两个有这种病的人(其他性状正常)结婚，他们所生的第一个孩子得白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常。假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合定律，请预测他们再生一个孩子同时患两病的概率是()A. B. C. D.答案C解析假设软骨发育不全是由B基因控制的，两个有这种病的人(其他性状正常)结婚，他们所生的第一个孩子得白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常，可以推断出此夫妇的基因型均为AaBb(假设白化病相关基因用A、a表示)，他们再生一个孩子同时患两种病的概率是。1. 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。能验证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白光答案D解析验证自由组合定律，就是论证杂种F1产生配子时，是否决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，产生四种不同遗传因子组成的配子，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)。2. 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，然后再研究多对相对性状的遗传规律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答案C解析选项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。3. 某一个体的基因型为AaBbCCDdEe，成对的基因均分别独立遗传，遵循自由组合定律，此个体能产生的配子种类数为()A6种 B12种 C16种 D32种答案C解析该题可利用分解法来解答。对于只含一对等位基因的个体，杂合子(Aa)产生两种配子(A、a)，纯合子(CC)产生一种配子(C)。因此，基因型为AaBbCCDdEe的个体能产生的配子种类数为2212216(种)。4.人的眼色是由两对等位基因(A和a、B和b)(两者独立遗传)共同决定的，在一个体中两对基因处于不同状态时，人的眼色如下表：个体的基因组成性状表现(眼色)四显(AABB)黑色三显一隐(AABb、AaBB)褐色二显二隐(AaBb、AAbb、aaBB)黄色一显三隐(Aabb、aaBb)深蓝色四隐(aabb)浅蓝色若有一对黄色眼夫妇，其基因型均为AaBb，从理论上计算：(1)他们所生子女中，基因型有_种，表现型有_种。(2)他们所生子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为_。(3)他们所生子女中，能稳定遗传的个体的表现型及其比例为_。(4)若子女中的黄色眼的女性与另一家庭的浅蓝色眼的男性婚配，该夫妇生下浅蓝色眼小孩的概率为_。答案(1)95(2)(3)黑色黄色浅蓝色121(4)解析这对黄色眼夫妇的基因型均为AaBb，后代应出现9种基因型，但表现型不是4种而是5种，其中黑色褐色黄色深蓝色浅蓝色14641。他们所生子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为1；能够稳定遗传的个体应是纯合子，比例为黑色黄色浅蓝色121；子女中黄色眼的女性基因型为AaBb、AAbb或aaBB，其比例为411。男性的基因型为aabb，只有AaBb与aabb婚配能生下浅蓝色眼小孩，概率为()。基础巩固1已知玉米子粒黄色对红色为显性，两对基因的遗传遵循自由组合定律，非甜对甜为显性。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91B自交结果中黄色与红色比例31，非甜与甜比例31C测交结果是红色甜黄色非甜红色非甜黄色甜1111D测交结果为红色与黄色比例11，甜与非甜比例11答案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11，所以A错误。2孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，具有1111比例的是()F1产生配子类型的比例F2表现型的比例F1测交后代表现型的比例F1表现型的比例F2基因型的比例ABCD答案B解析孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1基因型为YyRr，表现型只有一种，F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr，比例为1111。F1测交后代基因型为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr 4种，表现型也为4种，比例均为1111。3豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性，两亲本杂交的F1表现型如下图。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()A2211 B1111C9331 D3131答案A解析由F1中圆粒皱粒31，知亲代相应基因型为RrRr；由F1中黄色绿色11，知亲代相应基因型为Yyyy；故亲代基因型为YyRryyRr。F1中黄色圆粒豌豆的基因型为YyRR、YyRr，F1中绿色皱粒豌豆基因型为yyrr。按如下计算：YyRRyyrrYyRr、yyRr；YyRryyrrYyRr、Yyrr、yyRr、yyrr。综合考虑两项结果，得YyRryyRrYyrryyrr2211。4某植物的基因型为AaBb，两对等位基因独立遗传，在该植物的自交后代中，表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为()A. B. C. D.答案A解析基因型为AaBb的植物自交，子代有16种结合方式，4种表现型，且每一种表现型中均有一个纯合子(AABB、aaBB、AAbb、aabb)，故该植物的自交后代中，表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为。5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的小鼠间相互交配，后代中黑色有白斑小鼠的比例是()A. B. C. D.答案B解析BbSsBbSs得到黑色有白斑小鼠(B_ss)的概率为。6对某植株进行测交，得到后代基因型为RrBb和Rrbb，则该植株的基因型是()ARRBb BRrBb Crrbb DRrbb答案A解析测交是待测个体和隐性纯合子杂交的过程。隐性纯合子只产生一种配子(rb)。故该植物测交后代基因型中去掉rb为该植物产生的配子，即RB、Rb。推出该植物基因型为RRBb。巩固提升7水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性，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()ADdrr或ddRr BDdRRCddRR DDdRr答案A解析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。8豌豆中，子粒黄色(Y)和圆形(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，子代有四种表现型，如果让甲自交，乙测交，则它们的后代表现型之比应分别为()A9331及1111B3311及11C9331及11D31及11答案C解析由题意可知，甲与乙杂交子代有四种表现型，则依据分离定律，甲(黄)乙(黄)，后代存在两种表现型，即黄与绿，则甲(Yy)乙(Yy)；甲(圆)乙(皱)杂交，后代存在两种表现型，则甲(Rr)乙(rr)，故甲为YyRr，乙为Yyrr。甲自交、乙测交后代的表现型比例分别为9331及11。9一个基因型为BbRr(棕眼右癖)的男人与一个基因型为bbRr(蓝眼右癖)的女人结婚(两对相对性状独立遗传)，所生子女中表现型的几率各为1/8的类型是()A棕眼右癖和蓝眼右癖B棕眼左癖和蓝眼左癖C棕眼右癖和蓝眼左癖D棕眼左癖和蓝眼右癖答案B解析1/8应该是1/2与1/4相乘得到的。Bbbb后代中，棕眼与蓝眼的比例各为1/2，RrRr后代中，右癖与左癖的比例分别为3/4和1/4。所以所生子女中表现型几率为1/8的应该是左癖的两种眼色。10某种蛙眼色的表现型与基因型的对应关系如下表(两对等位基因独立遗传)：表现型蓝眼绿眼紫眼基因型A_B_A_bb、aabbaaB_现有蓝眼蛙与紫眼蛙杂交，所得F1仅有蓝眼和绿眼两种表现型，理论上F1中蓝眼蛙绿眼蛙为()A31 B32 C97 D133答案A解析依题意，A_B_aaB_F1仅有蓝眼和绿眼两种表现型，因为绿眼的基因型为A_bb、aabb，推知亲代基因型为A_BbaaBb。假设亲代基因型为AaBbaaBb，则F1会出现紫眼蛙(aaB_)，与题意不符，所以亲代蓝眼蛙与紫眼蛙的基因型分别为AABb、aaBb，F1中蓝眼蛙绿眼蛙AaB_Aabb31。11二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)独立遗传。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据。亲本组合F1株数F2株数紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶121045130紫色叶绿色叶89024281请回答：(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循_定律。(2)表中组合的两个亲本基因型为_，理论上组合的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为_。(3)表中组合的亲本中，紫色叶植株的基因型为_。若组合的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为_。答案(1)基因的自由组合(2)AABB、aabb(3)AAbb(或aaBB)紫色叶绿色叶11解析(1)因为结球甘蓝的叶色性状是由两对等位基因(独立遗传)决定的，且亲本组合中F2的性状分离比约为151(9331的变式)，所以结球甘蓝叶色性状的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)亲本组合中F2的性状分离比约为151，则F1的基因型为AaBb，两个亲本基因型为AABB、aabb；理论上组合的F2紫色叶植株中，基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，其中纯合子所占的比例为。(3)表中组合中F2的性状分离比约为31，则亲本基因型为aaBBaabb或AAbbaabb，故紫色叶植株的基因型为aaBB或AAbb；F1的基因型为aaBb或Aabb，其测交后代的表现型及比例为紫色叶绿色叶11。12玉米紫冠(A)对非紫冠(a)、非糯(B)对糯(b)、非甜(D)对甜(d)有完全显性作用，3对基因独立遗传。现有3个纯种的玉米品系，即甲(aaBBDD)、乙(AAbbDD)和丙(AABBdd)，某小组设计了获得aabbdd个体的杂交方案如下。第一年：种植品系甲与丙，让品系甲和丙杂交，获得F1的种子；第二年：种植F1和品系乙，让F1与品系乙杂交，获得F2的种子；第三年：种植F2，让F2自交，获得F3的种子；第四年：种植F3，植株长成后，选择表现型为非紫冠糯甜的个体，使其自交，保留种子。请回答下列问题。(1)F1的基因型为_，表现型为_。(2)F2的基因型及比例为_，表现型有_种。