学年高中生物第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验二Ⅱ学案新人教版必修2.docx
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学年高中生物第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验二Ⅱ学案新人教版必修2
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验
（二）（Ⅱ）
1．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。
（重、难点） 2.说出孟德尔成功的原因。
3．概述自由组合定律在实践中的应用。
知识点一 对自由组合现象解释的验证[学生用书P14]
阅读教材P10～P11
1．验证方法：
测交法。
测交——F1（YyRr）与隐性个体（yyrr）交配。
2．遗传图解
通过测交实验的结果可证实
（1）F1产生4种类型且比例相等的配子。
（2）F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，不同对的遗传因子自由组合。
1．测交也可用乘法原理进行解释
2．验证自由组合定律的实验方法
（1）测交法：
双杂合子F1×隐性纯合子，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝1∶1∶1∶1。
（2）自交法：
双杂合子F1自交，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝9∶3∶3∶1。
1．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，从而产生4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（四种性状表现比例接近1∶1∶1∶1）。
2．（2019·辽宁省实验中学月考）已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。
纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1，F1自交或测交，预期结果正确的是（ ）
A．测交结果中黄色非甜与红色甜比例为3∶1
B．自交结果中与亲本表现类型相同的子代所占的比例为5/8
C．自交结果中黄色和红色的比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1
D．测交结果中红色非甜子代所占的比例为1/2
解析：
选C。
F1测交，子代有四种表现类型，且比例为1∶1∶1∶1，故黄色非甜与红色甜的比例为1∶1，A错误；F1自交，其子代有四种表现类型，其比例为9∶3∶3∶1，其中与亲本表现类型相同的黄色甜与红色非甜所占比例分别为3/16、3/16，故其所占比例为3/8，B错误；两对相对性状中每一对均符合分离定律，故F1自交后代中黄色∶红色＝3∶1，非甜∶甜＝3∶1，C正确；F1测交子代中红色非甜所占比例为1/4，D错误。
知识点二 基因的自由组合定律及孟德尔获得成功的原因[学生用书P14]
阅读教材P11～P12
1．自由组合定律
时期
形成配子时
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
实质
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.归纳孟德尔获得成功的原因
（1）正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件
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。
（2）对相对性状遗传的研究，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）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。
（5）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。
3．孟德尔遗传规律的再发现
（1）表现型：
生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
（2）基因型：
与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd。
（3）等位基因：
控制相对性状的基因，如D和d。
1．等位基因
图中属于等位基因的有A和a、D和d；B和B，C和C不属于等位基因。
2．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都表现为高茎。
（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。
1．基因的自由组合定律发生于图中过程（ ）
AaBb
1AB∶1Ab∶1aB∶1ab
雌雄配子随机结合
子代9种遗传因子的组合形式
4种性状组合
A．① B．②
C．③ D．④
解析：
选A。
自由组合定律是在个体产生配子时发生的。
图中①表示AaBb产生4种数量相等的配子（1AB∶1Ab∶1aB∶1ab），即决定同一性状的成对的遗传因子（A与a，B与b）分离，决定不同性状的遗传因子（A与B，A与b，a与B，a与b）自由组合形成不同类型的配子。
2．（2017·高考全国卷Ⅲ）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（ ）
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
解析：
选D。
基因型相同的两个人，营养条件等环境因素的差异可能会导致两人身高不同，A正确；绿色幼苗在黑暗中变黄，是因为缺光无法合成叶绿素，是由环境因素造成的，B正确；O型血夫妇基因型均为ii，两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ii，表现为O型血，这是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明高茎豌豆亲本是杂合子，子代出现性状分离，这是由遗传因素决定的，D错误。
知识点三 分离定律和自由组合定律的区别与联系[学生用书P15]
1．区别
定律
项目
分离定律
自由组合定律
研究性状
1对
2对
n对
控制性状的等位基因
1对
2对
n对
F1
等位基因对数
1对
2对
n对
配子类型及其比例
2种、1∶1
4种、1∶1∶1∶1
2n种、（1∶1）n
配子组合数
4
16
4n
F2
基因型种数
3
9
3n
表现型种数
2
4
2n
表现型比
3∶1
9∶3∶3∶1
（3∶1）n
F1测交子代
基因型种数
2
4
2n
表现型种数
2
4
2n
表现型比
1∶1
1∶1∶1∶1
（1∶1）n
2.联系
（1）均适用于真核生物核基因的遗传。
（2）形成配子时，两个遗传规律同时起作用。
（3）分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础。
运用分离定律解决自由组合问题时，先分析每对基因或性状，求出相应基因型、表现型及其比例或概率，然后运用乘法原则求出符合要求的结果。
推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型，也可用分离定律来解决自由组合问题。
1．（2019·太原高一期末）在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是（ ）
①杂种自交后代的性状分离比
②杂种产生配子类别的比例
③杂种测交后代的表现型比例
④杂种自交后代的基因型比例
⑤杂种测交后代的基因型比例
A．①②④ B．②④⑤
C．①③⑤D．②③⑤
解析：
选D。
在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，杂种产生配子类别的比例、杂种测交后代的表现型比例、杂种测交后代的基因型比例均为1∶1∶1∶1，杂种自交后代的性状分离比是9∶3∶3∶1，杂种自交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1∶2∶2∶2∶2∶4。
2．（2019·江苏扬州中学模拟）已知水稻高秆（T）对矮秆（t）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，两对基因独立遗传。
现将一株表现型为高秆、抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，所得后代表现型是高秆∶矮秆＝3∶1，抗病∶感病＝3∶1。
根据以上实验结果分析，下列叙述错误的是（ ）
A．所得后代的表现型有4种
B．上述两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得
C．所得后代的基因型有9种
D．上述两株表现型相同的亲本，基因型不相同
解析：
选D。
根据后代高秆∶矮秆＝3∶1、抗病∶感病＝3∶1，可知两亲本的基因型均为TtRr，杂交后代的表现型有4种、基因型有9种，A项、C项正确，D项错误；上述两株亲本可以分别通过TTRR×ttrr→TtRr或TTrr×ttRR→TtRr获得，B项正确。
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
两对相对性状的测交实验中，测交后代基因型和表现型均为4种，数量比例均为1∶1∶1∶1。
自由组合定律的实质：
在形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离的同时，控制不同性状的遗传因子自由组合。
等位基因是控制相对性状的基因。
生物的表现型是基因型和环境共同作用的结果。
[学生用书P16]
[拓宽教材]
1．（必修2P12“知识链接”改编）以下关于表现型和基因型的叙述正确的是（ ）
A．表现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，表现型相同，基因型一定相同
D．基因型相同，表现型不一定相同
解析：
选D。
表现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，A错误；基因型一般通过表现型来推知，不能通过电子显微镜观察，B错误；在相同环境条件下，表现型相同，基因型不一定相同，如高茎的基因型可能是DD或Dd，C错误；表现型是基因型与环境条件共同作用的结果，因此，基因型相同，表现型不一定相同，D正确。
2．（必修2P11表1－2改编）结合孟德尔对两对相对性状测交实验所得的实验结果，回答下面的问题：
表现型
项目
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际子粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
（1）测交后代表现型的比例为_______________________________。
（2）由
（1）可推知F1产生的配子种类及比例为________。
（3）在两对相对性状的遗传实验中，后代出现1∶1∶1∶1的比例一定是测交吗？
________。
原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
两对相对性状的遗传实验中，如YyRr×yyrr的后代出现1∶1∶1∶1的比例，这属于测交。
但出现这一比例的还有以下情况：
也就是说，双显性杂合子×隐性纯合子和一显一隐杂合子×一隐一显杂合子的后代均可以出现1∶1∶1∶1的比例。
答案：
（1）1∶1∶1∶1
（2）YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1
（3）不一定 两对相对性状的遗传实验中，除测交（双显性杂合子×隐性纯合子）后代出现1∶1∶1∶1的比例，一显一隐杂合子×一隐一显杂合子的后代也可以出现1∶1∶1∶1的比例。
[精练好题]
3．自由组合定律中的“自由组合”是指（ ）
A．带有不同遗传因子的雌雄配子间的组合
B．决定同一性状的成对的遗传因子的组合
C．两亲本间的组合
D．决定不同性状的遗传因子组合
解析：
选D。
自由组合定律是指形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
4．豌豆中高茎（T）对矮茎（t）为显性，绿豆荚（G）对黄豆荚（g）为显性，这两对基因是自由组合的，则Ttgg与TtGg杂交后代的基因型和表现型的种类依次是（ ）
A．5和3 B．6和4
C．8和6D．9和4
解析：
选B。
根据题意，Tt×Tt后代有3种基因型，2种表现型；gg×Gg后代有2种基因型，2种表现型。
根据基因的自由组合定律，Ttgg与TtGg杂交后代基因型有3×2＝6种，表现型有2×2＝4种。
5．豌豆中，子粒黄色（Y）和圆形（R）分别对绿色（y）和皱粒（r）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（ ）
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：
选C。
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），后代存在两种表现型，则甲（Rr）×乙（rr），故甲为YyRr、乙为Yyrr。
甲（YyRr）自交，后代表现型之比为9∶3∶3∶1，乙（Yyrr）测交，后代表现型之比为1∶1。
6．英国癌症研究中心的科学家公布了一项新的研究成果，研究显示，孩子爱吃肉是遗传的，爱吃蔬菜要靠后天培养。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．父母通过配子将基因遗传给孩子
B．孩子爱吃肉，父母不一定爱吃肉
C．孩子爱吃肉由基因和环境共同决定
D．爱吃蔬菜的孩子一定不含爱吃肉的基因
答案：
D
7．某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制（前者用D、d表示，后者用F、f表示），且独立遗传。
利用该种植物三种不同基因型的个体（有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C）进行杂交，实验结果如下：
有毛白肉A× 无毛黄肉B× 有毛白肉A×
无毛黄肉B 无毛黄肉C 无毛黄肉C
↓ ↓ ↓
全部为无毛黄肉 全部为有毛黄肉
实验1 实验2 实验3
回答下列问题：
（1）果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为________，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。
（2）有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为____________________________。
（3）若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例为________________________________________________________________________。
（4）若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比例为________________________________________________________________________。
（5）实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有________________________________________________________________________
____________。
解析：
（1）实验1中亲本有毛×无毛，子代全为有毛，所以有毛对无毛为显性，且A、B的相应基因型分别为DD和dd。
实验3中亲本白肉×黄肉，子代全为黄肉，所以黄肉对白肉为显性，且C的相应基因型为FF，A的相应基因型为ff。
（2）实验1中白肉A（ff）×黄肉B→黄肉∶白肉＝1∶1，说明B的相应基因型为Ff，B、C均无毛，相应基因型均为dd，所以A、B、C的基因型依次为：
DDff、ddFf、ddFF。
（3）若B（ddFf）自交，后代表现型及比例为：
无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。
（4）实验3中：
DDff（A）×ddFF（C）→F1：
DdFf；F1自交，则F2：
有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1。
（5）实验2中：
ddFf（B）×ddFF（C）→ddFF、ddFf。
答案：
（1）有毛 黄色
（2）DDff、ddFf、ddFF
（3）无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1
（4）有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1
（5）ddFF、ddFf
[学生用书P89（单独成册）]
1．番茄的红果（A）对黄果（a）为显性，圆果（B）对长果（b）为显性，两对遗传因子独立遗传。
现用红色长果与黄色圆果番茄杂交，从理论上分析，其后代性状表现不可能出现的比例是（ ）
A．1∶0 B．1∶2∶1
C．1∶1D．1∶1∶1∶1
解析：
选B。
由题意知红色长果（A_bb）和黄色圆果（aaB_）杂交，因此两亲本杂交可能组合有AAbb×aaBB、Aabb×aaBB、Aabb×aaBb、AAbb×aaBb，由于A_×aa的后代可能全为Aa，也可能一半为Aa，一半为aa，同理B_×bb的后代也一样，所以，其后代的性状表现比例可能为1∶0、1∶1、1∶1∶1∶1，但不可能为1∶2∶1。
2．（2019·成都高一期中）如果小偃麦早熟（A）对晚熟（a）是显性，抗干热（B）对不抗干热（b）是显性，两对基因自由组合，在研究这两对相对性状的杂交实验中，以某亲本与双隐性纯合子杂交，如果F1性状分离比为1∶1，此亲本可能有几种（ ）
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：
选D。
由题意可知，某亲本与双隐性纯合子杂交，F1性状分离比为1∶1，则该未知亲本应该是只有一对等位基因是杂合的，其可能的基因型是AaBB、Aabb、AABb或aaBb，任意一种均满足题干条件，因此该亲本基因型可能有4种。
3．南瓜果实的白色（A）对黄色（a）为显性，盘状（B）对球状（b）为显性，两对遗传因子独立遗传。
若让遗传因子组成为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交，子代性状表现及其比例如图所示，则“某南瓜”的遗传因子组成为（ ）
A．AaBbB．Aabb
C．aaBbD．aabb
解析：
选B。
从题图中可以看出，子代中白色∶黄色＝3∶1，盘状∶球状＝1∶1，所以“某南瓜”的遗传因子组成为Aabb。
4．（2019·河南郑州一中质量检测）已知玉米某两对基因按照自由组合定律遗传，现有子代基因型及比例如下，则两亲代基因型为：
（ ）
基因型
TTSS
TTss
TtSS
Ttss
TTSs
TtSs
比例
1
1
1
1
2
2
A.TTSS×TTSsB．TtSs×TtSs
C．TtSs×TTSsD．TtSS×TtSs
解析：
选C。
分析表中数据可知，子代中TT∶Tt＝1∶1，SS∶Ss∶ss＝1∶2∶1，则亲代基因型组成为TTSs×TtSs。
5．（2019·辽宁抚顺六校联合体高二期末）下列有关测交的说法，正确的是（ ）
A．测交实验是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法
B．对基因型为YyRr的黄圆豌豆进行测交，后代中不会出现该基因型的个体
C．通过测交可以推测被测个体的基因型、产生配子的种类和产生配子的数量等
D．对某植株进行测交，得到的后代基因型为Rrbb和RrBb（两对基因独立遗传），则该植株的基因型是Rrbb
解析：
选A。
测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法；基因型为YyRr的个体会产生YR、Yr、yR、yr四种配子，由于隐性类型只能产生一种配子yr，测交后代中会出现基因型为YyRr的个体；测交不能测定被测个体产生配子的数量；由于隐性类型只能产生一种配子（rb），所以若“某植株”产生的两种配子是Rb、RB，则其基因型是RRBb。
6．小麦的毛颖和光颖是一对相对性状（显、隐性分别由A、a基因控制），抗锈和感锈是另一对相对性状（显、隐性分别由R、r基因控制），控制这两对相对性状的基因均独立遗传。
以纯种毛颖感锈植株（甲）和纯种光颖抗锈植株（乙）为亲本进行杂交，F1均为毛颖抗锈（丙）。
再用F1与丁进行杂交，F2有四种表现型，对每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果如图，分析回答下列问题：
（1）丙的基因型是________，丁的基因型是________。
（2）F1形成的配子种类是________________________。
产生这几种配子的原因是F1在形成配子的过程中________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）F2中表现型不同于双亲（甲和乙）的个体占全部F2的________。
（4）写出F2中抗锈病个体的基因型及比例________________________（只考虑抗锈和感锈一对相对性状）。
解析：
（1）由纯种毛颖感锈植株（甲）和纯种光颖抗锈植株（乙）为亲本进行杂交，F1均为毛颖抗锈植株（丙），判断毛颖、抗锈为显性性状，亲本甲、乙的基因型分别是AArr、aaRR；丙的基因型是AaRr；由每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果图判断丁的基因型是aaRr。
（2）因为决定同一性状的成对基因分离，而决定不同性状的基因自由组合，因此F1形成的配子种类有AR、Ar、aR、ar四种。
（3）丙的基因型是AaRr，丁的基因型是aaRr，后代中表现型不同于双亲（甲和乙）的个体占1－（3/4×1/2＋1/2×1/4）＝1/2。
（4）由于只考虑抗锈和感锈一对相对性状，即Rr×Rr，故F2中抗锈病的基因型及比例为RR∶Rr＝1∶2。
答案：
（1）AaRr aaRr
（2）AR、Ar、aR、ar 决定同一性状的成对基因分离，而决定不同性状的基因自由组合 （3）1/2 （4）RR∶Rr＝1∶2
7．（2019·山东寿光高一期中）某种蝴蝶紫翅（B）对黄翅（b）为显性，绿眼（R）对白眼（r）为显性，两对基因分别位于两对常染色体上。
现有紫翅白眼与黄翅绿眼的亲代个体杂交，F1均为紫翅绿眼，F1雌雄个体相互交配得到F2共1335只，其中紫翅1022只，黄翅313只，绿眼1033只，白眼302只。
请回答下列问题：
（1）由此判断亲代基因型为__________，F2中紫翅白眼个体所占比例为________。
（2）F2中重组类型是______________________________________________________。
（3）现欲确定F2中一只黄翅绿眼雄性蝴蝶的基因型，最好采取________的方法，请简述实验思路与结果结论：
实验思路：
____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预测实验结果结论：
①________________________________________________________________________。
②___________________________________________________________
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