1、2013届新课标高中总复习（第1轮）F（生物）福建专版：必修2 第2讲孟德尔的豌豆杂交实验(二)第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（遗传类实验的答题技巧：纯合子、杂合子的判断）一、两对相对性状的遗传实验分析及相关结论 1.实验分析 2.相关结论：F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型【友情提醒】F2中亲本类型指实验所用的纯合显性和纯合隐性亲本即黄圆和绿皱，重组类型是指黄皱、绿圆。若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/169/1610/16；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/163/166/1
2、6。【例1】(2010北京)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是()A1/16B3/16 C7/16D9/16【解析】本题主要考查基因自由组合定律的应用。基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代表现型比为9331，其中黑色有白斑小鼠(基因型为B_ss)的比例为3/16。B【例2】研究表明：一对黑色家鼠与白化家鼠杂交，F1均为黑色家鼠。F1中黑色家鼠个体自由交配，F2出现黑色家鼠浅黄色家鼠白化家鼠934，则F2中浅黄色个体中能稳定遗传的个体比例为()A1/1B3/16 C
3、1/3D1/4C【解析】按自由组合定律，F1黑色家鼠自由交配后代出现4种表现型和9种基因型，性状分离比为9331；而本题的F2出现黑色家鼠浅黄色家鼠白化家鼠934，说明白化家鼠有两种类型，即双隐性和其中一种一显一隐之和；浅黄色个体是另一种一显一隐类型，占3/16，则F2中浅黄色个体中能稳定遗传的个体比例为1/3。二、基因的自由组合定律的分析 1细胞学基础 2杂合子(YyRr)产生配子的情况 理论上产生配子的种类 实验能产生配子的种类 一个精原细胞 4种 2种(YR和yr或Yr和yR)一个雄性个体 4种 4种(YR和Yr和yR和yr)一个卵原细胞 4种 1种(YR或Yr或yR或yr)一个雌性个体
4、 4种 4种(YR和Yr和yR和yr)3.基因自由组合定律的适用条件(1)有性生殖生物的性状遗传(细胞核遗传)。(2)两对及两对以上相对性状遗传。(3)控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上。4基因自由组合定律与分离定律的关系(1)两大基本遗传定律的区别 分离定律 自由组合定律 研究性状 一对相对性状 两对或两对以上相对性状 控制性状的 等位基因 一对 两对或两对以上 等位基因与 染色体关系 位于一对同源染色体上 分别位于两对或两对以上同源染色体上 细胞学基础(染色体的活动)减后期同源染色体分离 减后期非同源染色体上的非等位基因自由组合 遗传实质 等位基因分离 非同源染色体
5、上的非等位基因之间的自由组合 续表 分离定律 自由组合定律 F1 基因对数 1 n(n2)配子类型及其比例 2 11 2n 数量相等 F2 配子组合数 4 4n 基因型种类 3 3n 表现型种类 2 2n 表现型比 31(31)n F1测交子代 基因型种类 2 2n 表现型种类 2 2n 表现型比 11(11)n(2)联系 发生时间：两定律均发生于减中，是同时进行，同时发挥作用的。相关性：非同源染色体上的非等位基因的自由组合是在同源染色体上等位基因分离的基础上实现的，即基因分离定律是自由组合定律的基础。范围：两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。【例3】在孟德尔利用豌豆进行两对相
6、对性状的杂交实验中，可能具有1111比例关系的是()杂种自交后代的性状分离比杂种产生配子种类的比例杂种测交后代的表现型比例杂种自交后代的基因型比例杂种测交后代的基因型比例ABCD【解析】中性状分离比是9331；中基因型比例是422221111。A【例4】基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，F1形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是()A4和9B4和2C8和27D2和81【解析】小麦杂交后的F1的基因型是AaBbCc。根据基因的自由组合定律，F1产生的配子种类是238(种)。Aa个体的后代中，可以形成AA、Aa、aa三种基因型的个体。同理Bb，Cc的后代也各有3种基因型。因此A
7、aBbCc可产生3327种不同基因型的后代。C三、应用分离定律解决自由组合问题 1原理：由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因，其遗传时总遵循分离定律，因此，可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析，最后将各组情况进行组合。2应用 (1)有关基因自由组合的计算问题 程序：将问题分解为多个1对基因(相对性状)的遗传问题并按分离定律分析并运用乘法原理组合出后代的基因型(或表现型)及概率。示例：原理：每对等位基因(或相对性状)的传递都遵循分离定律且互为独立事件。优点：化繁为简。(2)基因型与表现型的推断问题 程序：用不同方法分析每对等位基因(或相对性状)的遗传组合得出结果。
8、常见类型 根据后代分离比解题：后代个体的基因型(或表现型)的分离比等于每对基因(或性状)遗传至后代的分离比的乘积。配子组合类型递推法：雌雄配子结合方式种类雌配子种类雄配子种类两亲本的基因型。【友情提醒】某个体产生配子的类型等于各对基因单独形成配子种类数的乘积；任何两种基因型(表现型)的亲本相交，产生子代基因型(表现型)的种类数等于亲本各对基因型(表现型)单独相交所产生基因型(表现型)的乘积；子代中个别基因型(表现型)所占比例等于该个别基因型(表现型)中各对基因型(表现型)出现概率的乘积。(3)按自由组合定律遗传的两种疾病的发病情况当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：
9、序号 类型 计算公式 1 患甲病的概率为m 则非甲病的概率为1m 2 患乙病的概率为n 则非乙病的概率为1n 3 只患甲病的概率 mmn 4 只患乙病的概率 nmn 5 同患两种病的概率 mn 6 只患一种病的概率 mn2mn或 m(1n)n(1m)7 患病概率 mnmn或1不患病概率 8 不患病概率(1m)(1n)以上规律可用下图帮助理解：【例5】人类的卷发对直发为显性性状，基因位于常染色体上。遗传性慢性肾炎是X染色体上的显性遗传病。有一个卷发患遗传性慢性肾炎的女人与直发患遗传性慢性肾炎的男人婚配，生育一个直发无肾炎的儿子。这对夫妻再生育一个卷发患遗传性慢性肾炎的孩子的概率是()D【解析】控
10、制直发的基因和遗传性慢性肾炎的基因分别位于常染色体和性染色体，是独立事件。该夫妇的基因型为AaXHXhaaXHY，后代卷发的可能性为1/2，患遗传性慢性肾炎可能性为3/4，生育一个卷发患遗传性慢性肾炎的孩子的概率是两者积，即1/23/43/8。如某夫妇的后代患甲种病的概率为a，患乙种病的概率为b。控制甲种病和乙种病的基因独立遗传，则后代 子代表现型 概率 同时患两种病 ab 患一种病 ab2ab 患病 abab 健康(1a)(1b)在进行减数分裂产生配子的过程中，如果是1个性原细胞，则1个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而1个精原细胞可产生4个2种精细胞(未发生交叉互换的情况)。如果是1个生物体，则
11、产生2n种配子，n代表生物体中同源染色体对数。一、理论归纳显性性状的个体至少有一个显性基因。隐性性状的个体一定是纯合子，其基因型必定是两个或多个隐性基因。判断方法如下：1动物：测交法。若后代出现隐性类型，则一定为杂合子，若后代只有显性性状，则可能为纯合子。说明：待测对象若为雄性动物，应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。2植物(1)自交法。若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子；若后代无性状分离，则可能为纯合子。说明：此法适合于植物，而且是最简便的方法，但对于动物不适合。(2)测交法。同动物的测交法判断。二、演练1.对下列实例的判断中，正确的是()A有耳垂的双亲生
12、出了无耳垂的子女，因此无耳垂为隐性性状B杂合子的自交后代不会出现纯合子C高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，子一代出现了高茎和矮茎，所以高茎是显性性状D杂合子的测交后代都是杂合子A【解析】A正确，有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女，即发生性状分离，则亲代有耳垂的个体为杂合子，杂合子表现的肯定是显性性状。B错误，杂合子自交后代中可出现纯合子。C错误，亲代和子代都既有高茎又有矮茎，无法判断性状的显隐性。D错误，杂合子的测交后代中也可以出现纯合子，如AaaaAa、aa(纯合子)。2.家兔的黑毛对褐毛是显性，要判断一只黑毛兔是否是纯合子，选用与它交配的兔最好是()A纯种黑毛兔B褐毛兔C杂种黑毛兔DA、B、C都不对B【
13、解析】家兔的黑毛对褐毛是显性，如果用黑毛兔与褐毛兔杂交，若后代出现隐性性状，则一定为杂合子，若后代只有显性性状，则可能为纯合子。故选用与黑毛兔交配的最好是褐毛兔。1.(2010安徽)南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b)，这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交，F1收获的全是扁盘形南瓜；F1自交，F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断，亲代圆形南瓜植株的基因型分别是()AaaBB和AabbBaaBb和AAbb CAAbb和aaBBDAABB和aabb C【解析】由题意知，控制瓜形的两对基因独立遗传，符合基因的自由组合定律。F2代
14、中扁盘形圆形长圆形961，根据基因的自由组合定律，F2代中扁盘形、圆形、长圆形的基因型通式分别为：A_B_、(aaB_A_bb)、aabb。已知亲代圆形南瓜杂交获得的全是扁盘形，因而可确定亲代的基因型分别是AAbb和aaBB。2.(2011上海)小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制，这四对基因分别位于四对同源染色体上。每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性。将麦穗 离 地 27cm 的 mmnnuuvv 和 离 地 99cm 的MMNNUUVV杂交得到F1，再用F1代与甲植株杂交，产生F2代的麦穗离地高度范围是3690cm，则甲植株可能的基因型为()AMmNnUuVvBmmNNUuVvCmmn
15、nUuVVDmmNnUuVvB【解析】因每个基因对高度的增加效应相同且具有叠加性，故每个增加一个显性基因小麦麦穗基部离地的高度增加9 cm。F2代的麦穗离地高度范围为3690 cm，故F2的基因型中，最少含有一个显性基因，最多含有七个显性基因。将选项中的基因型一一代入可知。3.(2010新课标)某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验，结果如下：实验1：紫红，F1表现为紫，F2表现为3紫1红；实验2：红白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫3红4白；实验3：白甲白乙，F1表现为白，F2表现为白；实验
16、4：白乙紫，F1表现为紫，F2表现为9紫3红4白。综合上述实验结果，请回答：(1)上 述 花 色 遗 传 所 遵 循 的 遗 传 定 律 是_。(2)写出实验1(紫红)的遗传图解(若花色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)。自由组合定律遗传图解为：(3)为了验证花色遗传的特点，可将实验2(红白甲)得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，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，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为_。9紫3红4白(1)根据实验2或实验4中F2代的性状分离比可以判断
17、由两对等位基因控制花色，且这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(2)因为控制花色的两对等位基因遵循自由组合定律，所以实验2和实验4中F1代紫色的基因型均为AaBb，F1代自交后代有以下两种结论：。【解析】由以上分析可判断：实验1中亲本的紫色品种的基因型为AABB，红色品种的基因型为AAbb或aaBB。从而写出实验1的遗传图解，注意遗传图解书写的完整性：表现型、基因型、比例及相关符号。(3)实验2的F2植株有9种基因型，其中紫花植株中基因型为AaBb的植株占4/9。单株收获后的所有株系中，4/9的株系为AaBb的子代，其花色的表现型及其数量比为9紫3红4白。【解析】4.在孟德尔两对相对性状杂交
18、实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是()AF1产生4个配子，比例为1111BF1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为11C基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可以自由组合DF1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为11D5.某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表现型如下表，若WPWS与WSw杂交，子代表现型的种类及比例分别是()CA.3种，211B4种，1111C2种，11D2种，316.(2011海南)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株
19、开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是()A红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花B红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花C红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离D红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花C 7.(2011福建)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据：请回答：(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循 自由组合 规律。(2)表中组合的两个亲本基因型为 AABB、aabb，理论上组合的F
20、2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为 1/5。(3)表中组合的亲本中，紫色叶植株的基因型为 AAbb(或aaBB)。若组合的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为 紫色叶绿色叶11。(4)请用竖线(|)表示相关染色体，用点()表示相关基因位置，在下图圆圈中画出组合的F1体细胞的基因型示意图。【解析】由题意知，A、a，B、b两对等位基因位于非同源染色体上，所以遵循自由组合定律；由组合F2紫色叶与绿色叶的比例接近151，说明基因组成为A_B_，A_bb，aaB_均为紫色叶，而aabb为绿色叶；F2紫色叶植株中，纯合子所占比例为1/5；由组合F2紫色叶与绿色叶比例为31，说明纯合双亲中紫色叶基因型为AAbb(或aaBB)而绿色叶基因型为aabb，故组合F1紫色叶基因型为Aabb(或aaBb)与绿色叶(aabb)杂交，后代表现型及比例为紫色叶绿色叶11。