单元遗传基本规律课时豌豆杂交实验二

第五单元遗传的基本规律

第16

课时孟德尔的豌豆杂交实验（二）

突破考点·提炼方法1．(2011·上海卷，24)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是 (

)

A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1

B．F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1∶1

C．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可能自由组合

D．F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1实验技能提升

——孟德尔两对相对性状杂交实验的规律分析典例引领考点49

解析在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F1会产生4种多个配子，且精子数目远远多于卵细胞数目；基因自由组合定律是在F1产生配子时起作用的，其实质是减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，随配子遗传给后代。

答案

C

排雷⑴基因组合(16种)≠基因型(9种)。⑵个数≠种类数；雌配子个数≠雄配子个数；四种雌配子比例相同，四种雄配子比例相同。⑶配子的随机结合(受精作用)≠基因的自由组合(减数第一次分裂后期)。⑷非等位基因(两种情况——同源染色体上和非同源染色体上)≠非同源染色体上非等位基因。⑸孟德尔提出“遗传因子”这一名词，而“基因”这一名词是由约翰逊提出的。

1．实验分析

P

YYRR(黄圆)×yyrr(绿皱)

↓

F1

YyRr(黄圆)

⊗↓→考点剖析Yy×Yy→1YY∶2Yy∶1yy

Rr×Rr→1RR∶2Rr∶1rr1YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)1YYRR(黄圆)2YyRR(黄圆)1yyRR(绿圆)2Rr(圆)2YYRr(黄圆)4YyRr(黄圆)2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr(黄皱)2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)F22．相关结论

⑴F2中黄∶绿＝3∶1，圆∶皱＝3∶1，都符合基因的分离定律。

⑵F2中共有16种组合，9种基因型，4种表现型。

⑶两对相对性状由两对等位基因控制，分别位于两对同源染色体上。

⑷纯合子(1/16YYRR＋1/16YYrr＋1/16yyRR＋1/16yyrr)共占4/16，杂合子占1－4/16＝12/16，其中双杂合个体(YyRr)占4/16，单杂合个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16，共占8/16。

⑸YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。⑹重组类型：指与亲本不同的表现型。

①P：YYRR×yyrr→F1F2中重组性状类型为单显性，占6/16。

②P：YYrr×yyRR→F1F2中重组性状类型为双显性和双隐性，共占10/16。⊗⊗

1．用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验，得到的F2的部分基因型结果如下表(非等位基因位于非同源染色体上)。下列叙述不正确的是 (

)对位训练

A.表中Y、y、R、r基因的遗传遵循自由组合定律

B．表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体

C．1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3＞2＝4＞1配子YRYryRYrYR12YyRrYr3yR4yrYyrr

解析叶绿体、线粒体中遗传物质的遗传属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律。纯种亲本的基因型有两种YYRR、yyrr或YYrr、yyRR。因此F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是3/8或5/8。D．F2中出现的表现型不同于亲本的重组类型的比例是3/8或5/8

答案

B2．(2011·新课标全国卷，32)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。当个体基因型中每对等位基因都至少含一个显性基因时(即A＿B＿C＿……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：

解题技能提升——自由组合定律的实质及解题指导典例引领考点50

根据杂交结果回答问题：

⑴这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑵本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？基因的自由组合定律和基因的分离定律4对。①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2中显性个体的比例为(3/4)n，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同.

排雷

n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律如下表：亲本相对性状的对数F1配子F2表现型F2基因型种类比例可能组合数种类分离比种类分离比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．基因的自由组合定律的实质及细胞学基础考点剖析⑴实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

⑵适用条件

①有性生殖的真核生物。

②细胞核内染色体上的基因。

③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。

⑶细胞学基础：基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期。

思维拓展⑴配子的随机结合不是基因的自由组合，基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，而不是受精作用时。

⑵自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因，它们是不能自由组合的。2．熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系(逆向推断亲代的基因型)子代表现型比例亲代基因型3∶1Aa×Aa1∶1Aa×aa9∶3∶3∶1AaBb×AaBb1∶1∶1∶1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3∶3∶1∶1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb

示例小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性，抗锈(R)对感锈(r)为显性，这两对性状可自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作亲本杂交，子代有毛颖抗锈∶毛颖感锈∶光颖抗锈∶光颖感锈＝1∶1∶1∶1，写出两亲本的基因型。

分析将两对性状分解：毛颖∶光颖＝1∶1，抗锈∶感锈＝1∶1。根据亲本的表现型确定亲本基因型为P＿rr×ppR＿，只有Pp×pp，子代才有毛颖∶光颖＝1∶1，同理，只有rr×Rr，子代才有抗锈∶感锈＝1∶1。综上所述，亲本基因型分别是Pprr与ppRr。3．熟练运用“乘法法则”正向推断配子种类和比例以及子代的表现型和基因型种类和比例

⑴原理：分离定律是自由组合定律的基础⑵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AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb。

⑶题型

①配子类型的问题

示例

AaBbCc产生的配子种类数

Aa

Bb

Cc

↓↓↓

2×2×2＝8种②配子间结合方式问题

示例

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。

AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。

再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×4＝32种结合方式。

③推算子代基因型种类的问题

示例

AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型数先分解为三个分离定律：

Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)

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

因而AaBbCc×AaBBCc，后代中有3×2×3＝18种基因型。

④推算子代表现型种类的问题

示例

AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律：

Aa×Aa→后代有2种表现型

Bb×bb→后代有2种表现型

Cc×Cc→后代有2种表现型

所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2＝8种表现型。

⑤求子代基因型、表现型的比例

示例求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例

分析：将ddEeFF×DdEeff分解：

dd×Dd后代：基因型比1∶1，表现型比1∶1；Ee×Ee后代：基因型比1∶2∶1，表现型比3∶1；

FF×ff后代：基因型1种，表现型1种。

所以，后代中基因型比为

(1∶1)×(1∶2∶1)×1＝1∶2∶1∶1∶2∶1；

表现型比为(1∶1)×(3∶1)×1＝3∶1∶3∶1。

⑥计算概率

示例基因型为AaBb的个体(两对基因独立遗传)自交，子代基因型为AaBB的概率为＿＿＿＿。

分析将AaBb⊗分解为Aa⊗和Bb⊗，则Aa⊗→1/2Aa，Bb⊗→1/4BB。故子代基因型为AaBB的概率为1/2Aa×1/4BB＝1/8AaBB。2．水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对感病(r)为显性，这两对基因在非同源染色体上。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，所得后代表现型如图所示。根据以上实验结果，判断下列叙述错误的是 (

)

A．以上后代群体的表现型有4种

B．以上后代群体的基因型有9种

C．以上两株亲本可以分别通过

不同杂交组合获得

D．以上两株表现型相同的亲本，

基因型不相同对位训练

解析据图分析高秆∶矮秆＝3∶1⇒亲代基因型为Tt和Tt；抗病∶感病＝3∶1⇒亲代基因型为Rr和Rr，即双亲皆为TtRr，D选项错。

答案

D双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1，但如果发生下面6种特别情况时，可采用“合并同类项”的方式推断比值如下表：方法体验利用“合并同类项”巧推自由组合定律相关特殊比值序号条件自交后代比例测交后代比例1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9∶6∶11∶2∶1即A＿bb和aaB＿个体的表现型相同2A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状9∶71∶3即A＿bb、aaB＿、aabb个体的表现型相同3aa(或bb)成对存在时，表现双隐性性状，其余正常表现9∶3∶41∶1∶2即A＿bb和aabb的表现型相同或aaB＿和aabb的表现型相同4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15∶13∶1即A＿B＿、A＿bb和aaB＿的表现型相同5根据显性基因在基因型中的个数影响性状表现AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶16显性纯合致死AaBb∶Aabb∶aaB∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1

典例

(2010·大纲全国卷Ⅰ，33)现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙)，1个表现为扁盘形(扁盘)，1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：

实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1

实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1

实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘∶圆∶长均等于1∶2∶1。综合上述实验结果，请回答：

⑴南瓜果形的遗传受＿对等位基因控制，且遵循＿＿＿＿＿＿＿定律。两基因的自由组合⑵若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为＿＿＿＿＿＿，扁盘的基因型应为＿＿＿＿，长形的基因型应为＿＿＿。

⑶为了验证⑴中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有＿＿的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘∶圆＝1∶1，有＿＿的株系F3果形的表现型及数量比为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。A＿bb和aaB＿aabbA＿B＿4/9扁盘∶圆∶4/9长＝1∶2∶1

解析⑴由实验1和实验2中F2的3种表现型及其比例均为9∶6∶1，可以确定南瓜果形是由两对等位基因控制，并且遵循基因的自由组合定律。⑵圆形果实的基因型为A＿bb、aaB＿，扁盘果实的基因型为A＿B＿，长形果实的基因型为aabb。⑶由于F2中扁盘果实的基因型及其比例为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，用长形植株(aabb)的花粉对实验1F2中扁盘植株授粉时，AABB植株所得的后代全部为AaBb，即1/9株系为扁盘；AaBB植株的后代中，AaBb(扁盘)和aaBb(圆)各占一半，同样，AABb的后代中，也是AaBb(扁盘)和Aabb(圆)各占一半，因此，后代中扁盘与圆的比为1∶1的株系为4/9；AaBb的后代有4种基因型、3种表现型，比例为扁盘(AaBb)∶圆(Aabb、aaBb)∶长(aabb)＝1∶2∶1。

典例已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性，控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2理论上为 (

)

A．12种表现型

B．高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩＝15∶1

C．红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩＝3∶1∶3∶1

D．红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩＝27∶1易错警示不能用基因分离定律的数学模型解决基因自由组合类试题

错因分析本题拓展了遗传实验中的数学模型。考生容易受多对性状的干扰，不能灵活应用基因的分离定律和自由组合定律中的比例关系去解决多对相对性状的遗传问题。只要题目中说明控制这些性状的基因自由组合或独立遗传，都可以用基因分离定律中的数学模型去解决这些问题。

解析首先假设红花和白花、高茎和矮茎、子粒饱满和子粒皱缩的等位基因分别为A和a、B和b、C和c。则纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株的基因型为AABBcc和aabbCC，F1的基因型为AaBbCc，F2理论上有2×2×2＝8种表现型