（粤渝冀辽苏皖闽鄂湘津京鲁琼专用）2018-2019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)第2课时 对自由组合现象解释的验证和自由组合定律学案 新人教版必修2

第2课时对自由组合现象解释的验证和自由组合定律一、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律1对自由组合现象解释的验证(1)方法：测交F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)交配。(2)遗传图解(3)实验结论F1是杂合子，遗传因子组成为YyRr。F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子。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。2自由组合定律(1)发生时间：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：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。归纳整合分离定律和自由组合定律的区别与联系(1)区别项目分离定律自由组合定律研究性状一对两对n对控制性状的遗传因子一对两对n对F1遗传因子对数12n配子类型及其比例211411112n(11)n配子组合数4164nF2遗传因子组成种数393n表现类型种数242n表现类型比319331(31)nF1测交子代遗传因子组成种数242n表现类型种数242n表现类型比111111(11)n (2)联系均适用于真核生物核基因的遗传。形成配子时，两个遗传规律同时起作用。分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础。例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的遗传因子彼此分离，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)。例2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的自由组合答案D解析自由组合定律的实质是生物在产生配子时，决定不同性状的遗传因子自由组合。二、孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现1孟德尔成功的原因(1)正确选用豌豆作为实验材料。(2)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)运用了统计学的方法对实验结果进行了统计。(4)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。(5)运用假说演绎法这一科学方法。2孟德尔遗传规律的再发现(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。例3孟德尔利用“假说演绎”的方法发现了两大遗传规律。下列对其研究过程的分析中，正确的是()A在豌豆杂交、F1自交和测交的实验基础上提出问题B孟德尔在检验假说阶段进行的实验是F1的自交C为了验证所作出的假说是否正确，设计并完成了正、反交实验D先研究一对相对性状的遗传，再研究两对或多对相对性状的遗传答案D解析测交是为了验证假说是否正确所做的实验，A错误；孟德尔在检验假说阶段进行的实验是测交，B错误；验证假说是否正确，需要进行测交实验，C错误；先研究一对相对性状的遗传，再研究两对或多对相对性状的遗传，D正确。例4下列关于基因型和表现型关系的叙述中，错误的是()A表现型相同，基因型不一定相同B基因型相同，表现型一定相同C环境相同，基因型相同，表现型一定相同D环境相同，表现型相同，基因型不一定相同答案B解析表现型是基因型和环境共同作用的结果。1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)2孟德尔研究遗传规律，主要是通过()A性状的遗传推知的 B显微镜观察发现的C理论分析总结的 D测交实验总结的答案A解析孟德尔对遗传规律的研究属于个体水平的研究，通过观察个体的性状表现来假设、推知内在的规律。3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性状表现的比例F1测交后代性状表现的比例F1性状表现的比例F2遗传因子组成的比例A B C D答案B解析孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1遗传因子组成为YyRr，性状表现只有一种，F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr，比例为1111。F1测交后代遗传因子组成为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr 4种，性状表现也为4种，比例均为1111。4自由组合定律发生于下图中的哪个过程()AaBb1AB1Ab1aB1ab配子间16种结合方式4种表现型(9331)子代中有9种基因型A B C D答案A解析自由组合定律发生在配子形成时，故选A。5(2017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，两对基因独立遗传。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1 335只，其中紫翅1 022只，黄翅313只，绿眼1 033只，白眼302只。请回答：(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：_。_。答案(1)BBrr、bbRR(2)紫翅绿眼和黄翅白眼(3)测交让该黄翅绿眼雄性蝴蝶与多只黄翅白眼的雌性蝴蝶交配，观察并记录后代表现型若后代个体均为黄翅绿眼，则该个体基因型为bbRR若后代个体黄翅绿眼和黄翅白眼比例为11，则该个体基因型为bbRr解析(1)由于亲代表现型为紫翅白眼与黄翅绿眼，F1紫翅绿眼的基因型为BbRr，所以亲代基因型为BBrr、bbRR，F2中紫翅白眼个体所占比例为。(2)F2中有四种表现型，分别为紫翅绿眼、紫翅白眼、黄翅绿眼和黄翅白眼，其中重组类型是紫翅绿眼和黄翅白眼。(3)黄翅绿眼的基因型为bbRR、bbRr。现欲确定F2中一只黄翅绿眼雄性蝴蝶的基因型，最好采取测交的方法，让该黄翅绿眼雄性蝴蝶与多只黄翅白眼的雌性蝴蝶交配，观察并记录后代表现型。若后代个体均为黄翅绿眼，则该个体基因型为bbRR；若后代个体黄翅绿眼和黄翅白眼比例为11(或后代出现黄翅白眼)，则该个体基因型为bbRr。对点训练题组一对自由组合现象解释的验证和自由组合定律1已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性，两对性状的遗传遵循自由组合定律。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为91B自交结果中黄色与红色比例为31，非甜与甜比例为31C测交结果是红色甜黄色非甜红色非甜黄色甜1111D测交结果是红色与黄色比例为11，甜与非甜比例为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，两对基因独立遗传。现用红色长果与黄色圆果番茄杂交，从理论上分析，其后代表现型不可能出现的比例是()A10 B121C11 D1111答案B解析由题意知红色长果(A_bb)和黄色圆果(aaB_)杂交，因此两亲本杂交可能组合有AAbbaaBB、AabbaaBB、AabbaaBb、AAbbaaBb，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，其后代的表现型比例可能为10、11、1111，但不可能为121。3下列杂交组合属于测交的是()AEeFfGgEeFfGg BEeFfGgeeFfGgCeeffGgEeFfgg DeeffggEeFfGg答案D解析测交是指杂合子与隐性纯合子(每一对基因都是隐性的个体)杂交。4孟德尔的豌豆两对相对性状的遗传实验中，F2中除了出现两个亲本类型外，还出现了两个与亲本不同的类型。对这一现象的正确解释是F1的()A基因发生了改变B成对的基因分离的同时，非成对的基因间自由组合C非成对的基因的分离D成对的基因的分离答案B5(2017马鞍山二中高一期中)已知玉米有色子粒对无色子粒是显性。现用一有色子粒的植株X进行测交实验，后代有色子粒与无色子粒的比例是13，对这种杂交现象的推测不正确的是()A测交后代的有色子粒的基因型与植株X相同B玉米的有、无色子粒遗传遵循基因的自由组合定律C玉米的有、无色子粒是由一对等位基因控制的D测交后代的无色子粒的基因型有三种答案C解析测交后代的有色子粒的基因型也是双杂合的，与植株X相同，都是AaBb，A正确；玉米的有、无色子粒由两对基因控制，遗传遵循基因的分离定律和基因的自由组合定律，B正确；如果玉米的有、无色子粒是由一对等位基因控制的，则测交后代有色子粒与无色子粒的比例不可能是13，而是11，C错误；测交后代的无色子粒的基因型有三种，即Aabb、aaBb和aabb三种，D正确。6豌豆中，子粒黄色(Y)和圆粒(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。甲自交及乙测交的后代表现型之比应为C。7下表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目。据表分析，下列推断错误的是()组合序号杂交组合类型子代的表现型和植株数目抗病红种皮抗病白种皮感病红种皮感病白种皮一抗病红种皮感病红种皮416138410135二抗病红种皮感病白种皮180184178182三感病红种皮感病白种皮140136420414A.6个亲本都是杂合子B抗病对感病为显性C红种皮对白种皮为显性D这两对性状自由组合答案B解析组合一中，两个红种皮的后代出现了白种皮，说明红种皮为显性性状，并且两个亲本均为杂合子；组合三中，两个感病亲本的后代出现了抗病性状，说明感病为显性性状并且两个亲本均为杂合子；组合二中，后代表现型有4种且比例相同，说明这两对性状自由组合。8某个体的基因型由n对等位基因构成，每对基因均为杂合子，且独立遗传。下列相关说法不正确的是()A该个体能产生2n种配子B该个体自交后代会出现3n种基因型C该个体自交后代中纯合子所占的比例为D该个体与隐性纯合子杂交后代会出现2n种基因型答案C解析基因型为Aa的个体能产生2种配子，其自交后代的基因型有3种，其中纯合子占；基因型为AaBb的个体能产生22种配子，其自交后代的基因型有32种，其中纯合子占2；基因型为AaBbCc的个体能产生23种配子，其自交后代的基因型有33种，其中纯合子占3；以此类推，可知该个体能产生2n种配子，其自交后代会出现3n种基因型，其中纯合子占n，A、B正确，C错误；该个体能产生2n种配子，因此它与隐性纯合子杂交后代会出现2n种基因型，D正确。题组二孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现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，下列哪一项不属于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都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若用下面的英文字母表示基因，则属于等位基因的是()AM和m BM和NCm和n DM和M答案A11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，表现型不一定相同答案D解析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；在不同环境条件下，基因型相同，表现型不一定相同，D正确。12金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下却开白花，这个事实说明()A基因型是表现型的内在因素B表现型一定，基因型可以转化C表现型相同，基因型不一定相同D表现型是基因型与环境相互作用的结果答案D解析F1是杂合子，但在不同的条件下表现型不一致，说明表现型是基因型与环境相互作用的结果。综合强化13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：(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)。答案(1)AaRraaRr(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)(4)RRRr12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(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()。(4)由于只考虑抗锈和感锈一对相对性状，即RrRr，故F2中抗锈病的基因型及比例为RRRr12。14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组不同亲本的杂交组合及结果，请分析回答：杂交组合亲本的表现型后代的表现型及数目红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶白色阔叶红色窄叶40303970红色窄叶红色窄叶04300140白色阔叶红色窄叶413000(1)根据第_组合可判断阔叶对窄叶最可能为显性；由第_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_。答案(1)或或红色白色(2)rrHHRrhhRrhhRrhhrrHHRRhh(3)红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶9331(4)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。15(2016全国，32)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：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_。答案(1)有毛黄肉(2)DDff、ddFf、ddFF(3)无毛黄肉无毛白肉31(4)有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉9331(5)ddFF、ddFf解析(1)由实验1：有毛A与无毛B杂交，子一代均为有毛，说明有毛为显性性状，双亲关于果皮毛色的基因均为纯合的；由实验3：白肉A与黄肉C杂交，子一代均为黄肉，据此可判断黄肉为显性性状；双亲关于果肉颜色的基因均为纯合的；在此基础上，依据“实验一中的白肉A与黄肉B杂交，子一代黄肉与白肉的比例为11”可判断黄肉B为杂合的。(2)结合对(1)的分析可推知：有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C的基因型依次为：DDff、ddFf、ddFF。(3)无毛黄肉B的基因型为ddFf，理论上其自交下一代的基因型及比例为ddFFddFfddff121，所以表现型及比例为无毛黄肉无毛白肉31。(4)综上分析可推知：实验3中的子代的基因型均为DdFf，理论上其自交下一代的表现型及比例为有毛黄肉(D_F_)有毛白肉(D_ff)无毛黄肉(ddF_)无毛白肉(ddff)9331。(5)实验2中的无毛黄肉B(ddFf)和无毛黄肉C(ddFF)杂交，子代的基因型为ddFf和ddFF两种，均表现为无毛黄肉。13