1-2-孟德尔的豌豆杂交实验(二)(基因的自由组合定律)(人教版2019必修2)

笔记2.孟德尔的豌豆杂交实验（二）1.基因的自由组合定律。（1）方法：假说--演绎法试验过程说明及问题二对相对性状的杂交试验：【方法】：人工异化传粉进行正交、反交。【现象】：正交、反交的子一代都是黄色圆粒。【问题】：①出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。黄圆绿皱②F2不同性状类型的数量比接近_9：3:3:1_【说明】：①黄色和圆粒是显性性状，绿色和皱粒是隐性性状。②对每一对相对性状单独进行分析，每一对相对性状遵循分离定律。（2）过程：第1步：观察实验，发现问题对分离现象的解释：①配子的产生：【假说】：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以_自由组合_。【F1产生的配子】►雄配子种类及比例：YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1►雌配子种类及比例：YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1②配子的结合：【假说】：_受精时_时，雌雄配子的结合是_随机的_。【F1配子的结合方式有_16_种】。第2步：提出假说，解释问题设计测交实验，预期实验结果（纸上谈兵）实施测交实验，得出实验结果第3步：设计实验，验证假说控制不同性状的遗传因子的_分离和自由组合_是互不干扰的。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_。适用范围：①真核生物的性状遗传。②有性生殖生物的性状遗传。③细胞核遗传（细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循）。④一对相对性状的遗传。第4步：总结归纳，提出规律（3）能力提升双显性状（Y_R_）占9/16单显性状（Y_rr+yyR_）占3/8①F2表型分析双隐性状（yyrr）占1/16亲本类型（Y_R_+yyrr）占5/8重组类型（Y_rr+yyR_）占3/8纯合子：（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）占1/4②F2基因型分析双杂合子（YyRr）占1/4单杂合子（YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr）占1/2解题神器1：P:(aaBB)(AAbb)AABB×aabb↓F1:AaBb↓F2:A_B_A_bbaaB_aabb9:3:3:11AABB1AAbb1aaBB1aabb2AABb2Aabb2aaBb2AaBB4AaBb解题神器2：(杂交)：(aaBb)(Aabb)P:(测交)：AaBb×aabb↓F1:AaBbAabbaaBbaabb1:1:1:1上图中只有测交能验证自由组合定律，杂交不能验证。解题方法：对每一对相对性状单独分析，拆分成多个分离定律。9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)2.自由组合定律的题型（针对开始入门，参加结业考试的基础题型）（1）自由组合定律的实质与细胞学基础【例1】基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程：（）AaBb1AB:1Ab:1aB:1ab雌雄配子随机结合子代9种基因型A.①B.②C.③D.④（2）解题方法求解相关问题（基础）。【例2】【思路】首先将自由组合定律问题转化为若干个基因的分离定律问题，在独立遗传的情况下，为几个分离定律的相乘。计算方法配子的种类多对等位基因的个体产生某种配子的种类是每对基因产生相应配子种类的乘积。举例：AaBbCCDd产生的配子种类数：AaBbCCDd↓↓↓↓2×2×1×2=种配子间的结合方式两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。举例：YyRr×YyRr,配子的结合方式有种①配子类型问题②基因型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律：Aa与Aa→后代有种基因型（1AA:2Aa:1aa）Bb与BB→后代有种基因型（1BB:1Bb）4种表现型问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基因型种类数Cc与Cc→后代有种基因型（1CC:2Cc:1cc）因此，AaBbCc与AaBBCc杂交的后代中有种基因型。AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代中AaBBcc出现的概率计算1/2（Aa）×1/2(BB)×1/4(cc)=③表现型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc×AabbCc,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：Aa与Aa→后代有种表现型（3A_:1aa）Bb与bb→后代有种表现型（1BB:1Bb）Cc与Cc→后代有种表现型（3C_:1cc）因此，AaBbCc×AabbCc,后代中有种表现型。AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代中A_bbcc表现型出现的概率计算3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=（3）自由组合定律的（归纳法）的练习【例3】(2017·全国卷Ⅱ)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是()A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd（4）自由组合定律的验证【思路】通过观察，可以说明杂合体（如AaBb）能产生4种配子。【方法】①测交（1:1:1:1）；②自交（9∶3∶3∶1）；③花粉鉴定法（形状和染色）【例4】某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd和④aattdd,则下列说法正确的是()A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色（5）自由组合定律的常规计算【例5】某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列说法错误的是()A.F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配),相应性状之比是15∶5∶3∶1B.F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其中纯合子所占比例是2/3C.F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配,则后代相应的性状之比是4∶2∶1∶1D.F1中紫翅白眼个体自由交配,其后代纯合子所占比例是5/9【例6】（2022CS周练6）某植物红花、白花由两对独立遗传的等位基因控制，一红花植株和一白花植株杂交，F1中既有开白花又有开红花的植株。F1中红花植株自交后代红花：白花=9：7，F1中红花植株和白花植株杂交后代开红花和白花的比例为3:5。下列分析错误的是（）A.亲本中的白花植株一定为纯合体B.F1中开白花和红花的比例为1:1C.F1中白花植株自交后代均开白花D.F1中红花植株与亲本白花植株杂交，后代3/4开红花（6）自由组合定律的应用①指导杂交育种总结：植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本。如果优良性状是隐性，直接在F2中选出即为纯合体。【例7】(2019·全国卷Ⅱ)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3回答下列问题。(1)甘蓝叶色中隐性性状是,实验①中甲植株的基因型为。

(2)实验②中乙植株的基因型为,子代中有种基因型。(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为。

②指导医学实践【例8】某遗传病涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ1的基因型为AaBB,且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,正确的推断是()A.Ⅰ3的基因型一定为AABbB.Ⅱ2的基因型一定为aaBBC.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABbD.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16（7）性状分离比9:3:3:1的变式F1（AaBb）自交，后代表型比例原因分析测交后代表型比例9:3:3:1正常的完全显性1:1:1:19:7当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的基因型为另一种表型（9A_B_）:（3A_bb+3aaB_+1aabb）9:71:39:3:4（9A_B_）:（3A_bb）：（3aaB_+1aabb）9:3:4或（9A_B_）:（3aaB_）：（3A_bb+1aabb）9:3:41:1:29:6:1双显、单显、双隐三种表型（9A_B_）:（3A_bb+3aaB_）：1aabb9：611:2:115:1只要具有显性基因其表型就一样，双隐性为另一种表型（9A_B_+3A_bb+3aaB_）：1aabb15：13:110:6单显为一种表型，其余基因型为另一种表型（9A_B_+1aabb）：（3A_bb+3aaB_）10：11:11:4:6:4:1A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。1（AABB）:4(AaBB+AABb):6(AaBb+AAbb+aaBB）：4（Aabb+aaBb):1(aabb)1:2:1【例10】(2016·上海卷)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是()A.6~14厘米 B.6~16厘米C.8~14厘米 D.8~16厘米（8）自由组合中雄峰发育的问题【例11】雄蜂是由卵细胞直接发育而来的单倍体，而雌蜂是由受精卵发育而来的二倍体。一雌蜂和一雄蜂交配产生F1，在F1雌雄个体交配产生的F2中，雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab4种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb4种，则亲本的基因型是()A．aabb×ABB．AaBb×AbC．Aabb×aBD．AABB×ab医学实践:(两种遗传病同时遗传时的概率计算)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况概率如下:十字相乘法"看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。【例9】如图是某种自花传粉植物的花色素(由2对等位基因A和a、B和b控制)合成过程图。含花色素的花为红色,否则为白色。基因型为AaBb的植株自花传粉获得的F1中红花和白花植株比例为9∶7,不考虑基因突变,下列相关叙述错误的是()A.F1红花植株自花传粉,后代可能出现白花植株的约占8/9B.将F1白花植株相互杂交,所得的F2中不会出现红花植株C.将F1白花植株自花传粉,根据F2的表现型不能推测该白花植株基因型D.用酶A的抑制剂喷施红花植株后出现了白花,植株的基因型不变（9）配子致死的问题【例12】某种植物的花色同时受A、a与B、b两对基因控制。基因型为A_bb的植株开蓝花,基因型为aaB_的植株开黄花。将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交,取F1红花植株自交得F2。F2的表现型及其比例为:红花∶黄花∶蓝花∶白花=7∶3∶1∶1。(1)F1红花的基因型为,上述每一对等位基因的遗传遵循定律。

(2)对F2出现的表现型及其比例有两种不同的观点加以解释。观点一:F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。观点二:F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。你支持上述观点,基因组成为的配子致死;F2中蓝花植株和亲本蓝花植株的基因型分别是 。（10）遗传实验设计【例13】某生物兴趣小组有一些能够稳定遗传的高茎、圆粒和矮茎、皱粒的两个品系豌豆，如果你是小组的一员，希望通过实验探究一些问题。可以探究的问题有：(1)问题1：控制两对相对性状的基因的遗传是否分别遵循孟德尔基因的分离定律。问题2：____________________________________________________。(2)请设计一组最简单的实验方案，探究上述遗传学问题：(不要求写出具体操作方法)①____________________________________；观察和统计F1的性状和比例；保留部分F1种子。②_____________________；观察和统计F2的性状和比例。实验结果：①F1全部为高茎、圆粒。②F2的统计数据实验分析：①F2中________________________________________________，所以高茎和矮茎、圆粒和皱