單元遺傳基本規(guī)律課時(shí)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)二

第五單元遺傳的基本規(guī)律

第16

課時(shí)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）

突破考點(diǎn)·提煉方法1．(2011·上海卷，24)在孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1黃色圓粒豌豆(YyRr)自交產(chǎn)生F2。下列表述正確的是 (

)

A．F1產(chǎn)生4個(gè)配子，比例為1∶1∶1∶1

B．F1產(chǎn)生基因型YR的卵和基因型YR的精子數(shù)量之比為1∶1

C．基因自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的精子和卵可能自由組合

D．F1產(chǎn)生的精子中，基因型為YR和基因型為yr的比例為1∶1實(shí)驗(yàn)技能提升

——孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的規(guī)律分析典例引領(lǐng)考點(diǎn)49

解析在孟德爾的兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1會(huì)產(chǎn)生4種多個(gè)配子，且精子數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于卵細(xì)胞數(shù)目；基因自由組合定律是在F1產(chǎn)生配子時(shí)起作用的，其實(shí)質(zhì)是減數(shù)分裂形成配子時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，隨配子遺傳給后代。

答案

C

排雷⑴基因組合(16種)≠基因型(9種)。⑵個(gè)數(shù)≠種類數(shù)；雌配子個(gè)數(shù)≠雄配子個(gè)數(shù)；四種雌配子比例相同，四種雄配子比例相同。⑶配子的隨機(jī)結(jié)合(受精作用)≠基因的自由組合(減數(shù)第一次分裂后期)。⑷非等位基因(兩種情況——同源染色體上和非同源染色體上)≠非同源染色體上非等位基因。⑸孟德爾提出“遺傳因子”這一名詞，而“基因”這一名詞是由約翰遜提出的。

1．實(shí)驗(yàn)分析

P

YYRR(黃圓)×yyrr(綠皺)

↓

F1

YyRr(黃圓)

?↓→考點(diǎn)剖析Yy×Yy→1YY∶2Yy∶1yy

Rr×Rr→1RR∶2Rr∶1rr1YY(黃)2Yy(黃)1yy(綠)1RR(圓)1YYRR(黃圓)2YyRR(黃圓)1yyRR(綠圓)2Rr(圓)2YYRr(黃圓)4YyRr(黃圓)2yyRr(綠圓)1rr(皺)1YYrr(黃皺)2Yyrr(黃皺)1yyrr(綠皺)F22．相關(guān)結(jié)論

⑴F2中黃∶綠＝3∶1，圓∶皺＝3∶1，都符合基因的分離定律。

⑵F2中共有16種組合，9種基因型，4種表現(xiàn)型。

⑶兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制，分別位于兩對(duì)同源染色體上。

⑷純合子(1/16YYRR＋1/16YYrr＋1/16yyRR＋1/16yyrr)共占4/16，雜合子占1－4/16＝12/16，其中雙雜合個(gè)體(YyRr)占4/16，單雜合個(gè)體(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16，共占8/16。

⑸YYRR基因型個(gè)體在F2中的比例為1/16，在黃色圓粒豌豆中的比例為1/9，注意范圍不同。黃圓中雜合子占8/9，綠圓中雜合子占2/3。⑹重組類型：指與親本不同的表現(xiàn)型。

①P：YYRR×yyrr→F1F2中重組性狀類型為單顯性，占6/16。

②P：YYrr×yyRR→F1F2中重組性狀類型為雙顯性和雙隱性，共占10/16。??

1．用具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純種豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)，得到的F2的部分基因型結(jié)果如下表(非等位基因位于非同源染色體上)。下列敘述不正確的是 (

)對(duì)位訓(xùn)練

A.表中Y、y、R、r基因的遺傳遵循自由組合定律

B．表中Y、y、R、r基因的載體有染色體、葉綠體、線粒體

C．1、2、3、4代表的基因型在F2中出現(xiàn)的概率大小為3＞2＝4＞1配子YRYryRYrYR12YyRrYr3yR4yrYyrr

解析葉綠體、線粒體中遺傳物質(zhì)的遺傳屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳，不遵循孟德爾遺傳定律。純種親本的基因型有兩種YYRR、yyrr或YYrr、yyRR。因此F2中出現(xiàn)表現(xiàn)型不同于親本的重組類型的比例是3/8或5/8。D．F2中出現(xiàn)的表現(xiàn)型不同于親本的重組類型的比例是3/8或5/8

答案

B2．(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷，32)某植物紅花和白花這對(duì)相對(duì)性狀同時(shí)受多對(duì)等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。當(dāng)個(gè)體基因型中每對(duì)等位基因都至少含一個(gè)顯性基因時(shí)(即A＿B＿C＿……)才開紅花，否則開白花?，F(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個(gè)純合白花品系，相互之間進(jìn)行雜交，雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下：

解題技能提升——自由組合定律的實(shí)質(zhì)及解題指導(dǎo)典例引領(lǐng)考點(diǎn)50

根據(jù)雜交結(jié)果回答問(wèn)題：

⑴這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑵本實(shí)驗(yàn)中，植物的花色受幾對(duì)等位基因的控制，為什么？基因的自由組合定律和基因的分離定律4對(duì)。①本實(shí)驗(yàn)的乙×丙和甲×丁兩個(gè)雜交組合中，F(xiàn)2中紅色個(gè)體占全部個(gè)體的比例為81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，根據(jù)n對(duì)等位基因自由組合且完全顯性時(shí)F2中顯性個(gè)體的比例為(3/4)n，可判斷這兩個(gè)雜交組合中都涉及4對(duì)等位基因。②綜合雜交組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可進(jìn)一步判斷乙×丙和甲×丁兩個(gè)雜交組合中所涉及的4對(duì)等位基因相同.

排雷

n對(duì)等位基因(完全顯性)分別位于n對(duì)同源染色體上的遺傳規(guī)律如下表：親本相對(duì)性狀的對(duì)數(shù)F1配子F2表現(xiàn)型F2基因型種類比例可能組合數(shù)種類分離比種類分離比12(1∶1)142(3∶1)13(1∶2∶1)124(1∶1)2164(3∶1)29(1∶2∶1)238(1∶1)3648(3∶1)327(1∶2∶1)3416(1∶1)425616(3∶1)481(1∶2∶1)4????????n2n(1∶1)n4n2n(3∶1)n3n(1∶2∶1)n1．基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)及細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)考點(diǎn)剖析⑴實(shí)質(zhì)：在進(jìn)行減數(shù)分裂的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

⑵適用條件

①有性生殖的真核生物。

②細(xì)胞核內(nèi)染色體上的基因。

③兩對(duì)或兩對(duì)以上位于非同源染色體上的非等位基因。

⑶細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)：基因的自由組合定律發(fā)生在減數(shù)分裂的第一次分裂后期。

思維拓展⑴配子的隨機(jī)結(jié)合不是基因的自由組合，基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，而不是受精作用時(shí)。

⑵自由組合強(qiáng)調(diào)的是非同源染色體上的非等位基因。一條染色體上的多個(gè)基因也稱為非等位基因，它們是不能自由組合的。2．熟記子代表現(xiàn)型及比例與親代雜交組合的關(guān)系(逆向推斷親代的基因型)子代表現(xiàn)型比例親代基因型3∶1Aa×Aa1∶1Aa×aa9∶3∶3∶1AaBb×AaBb1∶1∶1∶1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3∶3∶1∶1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb

示例小麥的毛穎(P)對(duì)光穎(p)是顯性，抗銹(R)對(duì)感銹(r)為顯性，這兩對(duì)性狀可自由組合。已知毛穎感銹與光穎抗銹兩植株作親本雜交，子代有毛穎抗銹∶毛穎感銹∶光穎抗銹∶光穎感銹＝1∶1∶1∶1，寫出兩親本的基因型。

分析將兩對(duì)性狀分解：毛穎∶光穎＝1∶1，抗銹∶感銹＝1∶1。根據(jù)親本的表現(xiàn)型確定親本基因型為P＿rr×ppR＿，只有Pp×pp，子代才有毛穎∶光穎＝1∶1，同理，只有rr×Rr，子代才有抗銹∶感銹＝1∶1。綜上所述，親本基因型分別是Pprr與ppRr。3．熟練運(yùn)用“乘法法則”正向推斷配子種類和比例以及子代的表現(xiàn)型和基因型種類和比例

⑴原理：分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)⑵思路

首先將自由組合定律問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問(wèn)題。

在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對(duì)基因就可分解為幾個(gè)分離定律問(wèn)題，如AaBb×Aabb可分解為如下兩個(gè)分離定律：Aa×Aa；Bb×bb。

⑶題型

①配子類型的問(wèn)題

示例

AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)

Aa

Bb

Cc

↓↓↓

2×2×2＝8種②配子間結(jié)合方式問(wèn)題

示例

AaBbCc與AaBbCC雜交過(guò)程中，配子間的結(jié)合方式有多少種？

先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。

AaBbCc→8種配子、AaBbCC→4種配子。

再求兩親本配子間的結(jié)合方式。由于兩性配子間的結(jié)合是隨機(jī)的，因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4＝32種結(jié)合方式。

③推算子代基因型種類的問(wèn)題

示例

AaBbCc與AaBBCc雜交，求其后代的基因型數(shù)先分解為三個(gè)分離定律：

Aa×Aa→后代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa)

Bb×BB→后代有2種基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)

因而AaBbCc×AaBBCc，后代中有3×2×3＝18種基因型。

④推算子代表現(xiàn)型種類的問(wèn)題

示例

AaBbCc×AabbCc，其雜交后代可能的表現(xiàn)型數(shù)先分解為三個(gè)分離定律：

Aa×Aa→后代有2種表現(xiàn)型

Bb×bb→后代有2種表現(xiàn)型

Cc×Cc→后代有2種表現(xiàn)型

所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2＝8種表現(xiàn)型。

⑤求子代基因型、表現(xiàn)型的比例

示例求ddEeFF與DdEeff雜交后代中基因型和表現(xiàn)型比例

分析：將ddEeFF×DdEeff分解：

dd×Dd后代：基因型比1∶1，表現(xiàn)型比1∶1；Ee×Ee后代：基因型比1∶2∶1，表現(xiàn)型比3∶1；

FF×ff后代：基因型1種，表現(xiàn)型1種。

所以，后代中基因型比為

(1∶1)×(1∶2∶1)×1＝1∶2∶1∶1∶2∶1；

表現(xiàn)型比為(1∶1)×(3∶1)×1＝3∶1∶3∶1。

⑥計(jì)算概率

示例基因型為AaBb的個(gè)體(兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)自交，子代基因型為AaBB的概率為＿＿＿＿。

分析將AaBb?分解為Aa?和Bb?，則Aa?→1/2Aa，Bb?→1/4BB。故子代基因型為AaBB的概率為1/2Aa×1/4BB＝1/8AaBB。2．水稻高稈(T)對(duì)矮稈(t)為顯性，抗病(R)對(duì)感病(r)為顯性，這兩對(duì)基因在非同源染色體上?，F(xiàn)將一株表現(xiàn)型為高稈抗病的植株的花粉授給另一株表現(xiàn)型相同的植株，所得后代表現(xiàn)型如圖所示。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)

A．以上后代群體的表現(xiàn)型有4種

B．以上后代群體的基因型有9種

C．以上兩株親本可以分別通過(guò)

不同雜交組合獲得

D．以上兩株表現(xiàn)型相同的親本，

基因型不相同對(duì)位訓(xùn)練

解析據(jù)圖分析高稈∶矮稈＝3∶1?親代基因型為Tt和Tt；抗病∶感病＝3∶1?親代基因型為Rr和Rr，即雙親皆為TtRr，D選項(xiàng)錯(cuò)。

答案

D雙雜合的F1自交和測(cè)交后代的表現(xiàn)型比例分別為9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1，但如果發(fā)生下面6種特別情況時(shí)，可采用“合并同類項(xiàng)”的方式推斷比值如下表：方法體驗(yàn)利用“合并同類項(xiàng)”巧推自由組合定律相關(guān)特殊比值序號(hào)條件自交后代比例測(cè)交后代比例1存在一種顯性基因(A或B)時(shí)表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)9∶6∶11∶2∶1即A＿bb和aaB＿個(gè)體的表現(xiàn)型相同2A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶3即A＿bb、aaB＿、aabb個(gè)體的表現(xiàn)型相同3aa(或bb)成對(duì)存在時(shí)，表現(xiàn)雙隱性性狀，其余正常表現(xiàn)9∶3∶41∶1∶2即A＿bb和aabb的表現(xiàn)型相同或aaB＿和aabb的表現(xiàn)型相同4只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀，其余正常表現(xiàn)15∶13∶1即A＿B＿、A＿bb和aaB＿的表現(xiàn)型相同5根據(jù)顯性基因在基因型中的個(gè)數(shù)影響性狀表現(xiàn)AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶16顯性純合致死AaBb∶Aabb∶aaB∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型個(gè)體致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1

典例

(2010·大綱全國(guó)卷Ⅰ，33)現(xiàn)有4個(gè)純合南瓜品種，其中2個(gè)品種的果形表現(xiàn)為圓形(圓甲和圓乙)，1個(gè)表現(xiàn)為扁盤形(扁盤)，1個(gè)表現(xiàn)為長(zhǎng)形(長(zhǎng))。用這4個(gè)南瓜品種做了3個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)1：圓甲×圓乙，F(xiàn)1為扁盤，F(xiàn)2中扁盤∶圓∶長(zhǎng)＝9∶6∶1

實(shí)驗(yàn)2：扁盤×長(zhǎng)，F(xiàn)1為扁盤，F(xiàn)2中扁盤∶圓∶長(zhǎng)＝9∶6∶1

實(shí)驗(yàn)3：用長(zhǎng)形品種植株的花粉分別對(duì)上述兩個(gè)雜交組合的F1植株授粉，其后代中扁盤∶圓∶長(zhǎng)均等于1∶2∶1。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答：

⑴南瓜果形的遺傳受＿對(duì)等位基因控制，且遵循＿＿＿＿＿＿＿定律。兩基因的自由組合⑵若果形由一對(duì)等位基因控制用A、a表示，若由兩對(duì)等位基因控制用A、a和B、b表示，以此類推，則圓形的基因型應(yīng)為＿＿＿＿＿＿，扁盤的基因型應(yīng)為＿＿＿＿，長(zhǎng)形的基因型應(yīng)為＿＿＿。

⑶為了驗(yàn)證⑴中的結(jié)論，可用長(zhǎng)形品種植株的花粉對(duì)實(shí)驗(yàn)1得到的F2植株授粉，單株收獲F2中扁盤果實(shí)的種子，每株的所有種子單獨(dú)種植在一起可得到一個(gè)株系。觀察多個(gè)這樣的株系，則所有株系中，理論上有1/9的株系F3果形均表現(xiàn)為扁盤，有＿＿的株系F3果形的表現(xiàn)型及數(shù)量比為扁盤∶圓＝1∶1，有＿＿的株系F3果形的表現(xiàn)型及數(shù)量比為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。A＿bb和aaB＿aabbA＿B＿4/9扁盤∶圓∶4/9長(zhǎng)＝1∶2∶1

解析⑴由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中F2的3種表現(xiàn)型及其比例均為9∶6∶1，可以確定南瓜果形是由兩對(duì)等位基因控制，并且遵循基因的自由組合定律。⑵圓形果實(shí)的基因型為A＿bb、aaB＿，扁盤果實(shí)的基因型為A＿B＿，長(zhǎng)形果實(shí)的基因型為aabb。⑶由于F2中扁盤果實(shí)的基因型及其比例為1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，用長(zhǎng)形植株(aabb)的花粉對(duì)實(shí)驗(yàn)1F2中扁盤植株授粉時(shí)，AABB植株所得的后代全部為AaBb，即1/9株系為扁盤；AaBB植株的后代中，AaBb(扁盤)和aaBb(圓)各占一半，同樣，AABb的后代中，也是AaBb(扁盤)和Aabb(圓)各占一半，因此，后代中扁盤與圓的比為1∶1的株系為4/9；AaBb的后代有4種基因型、3種表現(xiàn)型，比例為扁盤(AaBb)∶圓(Aabb、aaBb)∶長(zhǎng)(aabb)＝1∶2∶1。

典例已知豌豆紅花對(duì)白花、高莖對(duì)矮莖、子粒飽滿對(duì)子粒皺縮為顯性，控制它們的三對(duì)基因自由組合。以純合的紅花高莖子粒皺縮植株與純合的白花矮莖子粒飽滿植株雜交，F(xiàn)2理論上為 (

)

A．12種表現(xiàn)型

B．高莖子粒飽滿∶矮莖子粒皺縮＝15∶1

C．紅花子粒飽滿∶紅花子粒皺縮∶白花子粒飽滿∶白花子粒皺縮＝3∶1∶3∶1

D．紅花高莖子粒飽滿∶白花矮莖子粒皺縮＝27∶1易錯(cuò)警示不能用基因分離定律的數(shù)學(xué)模型解決基因自由組合類試題

錯(cuò)因分析本題拓展了遺傳實(shí)驗(yàn)中的數(shù)學(xué)模型?？忌菀资芏鄬?duì)性狀的干擾，不能靈活應(yīng)用基因的分離定律和自由組合定律中的比例關(guān)系去解決多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳問(wèn)題。只要題目中說(shuō)明控制這些性狀的基因自由組合或獨(dú)立遺傳，都可以用基因分離定律中的數(shù)學(xué)模型去解決這些問(wèn)題。

解析首先假設(shè)紅花和白花、高莖和矮莖、子粒飽滿和子粒皺縮的等位基因分別為A和a、B和b、C和c。則純合的紅花高莖子粒皺縮植株與純合的白花矮莖子粒飽滿植株的基因型為AABBcc和aabbCC，F(xiàn)1的基因型為AaBbCc，F(xiàn)2理論上有2×2×2＝8種表現(xiàn)型