1、生物必修2（人教版）第1章 遗传因子的发现 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）目标导航 1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律(重、难点)。2.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。3.说出基因型、表现型和等位基因的含义(重点)。一、两对相对性状的杂交实验1实验过程：2分析：(1)亲本为具有两对相对性状的纯合子，两对相对性状分别为种子的颜色，即黄色、绿色和种子的形状，即圆粒、皱粒。(2)F1 全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。(3)F2中粒色的分离比为：31，粒形的分离比为：31。表明豌豆的粒色和粒形的遗传都遵循分离定律。(4)F2 有四种性状，其中绿色圆粒、黄色
2、皱粒是不同于两亲本的性状重新组合类型，表明不同相对性状的组合是自由的、随机的。二、对自由组合现象的解释(1)写出遗传因子的表示方法黄色和绿色：分别由Y、y控制圆粒和皱粒：分别由R、r控制(2)写出遗传因子的组成纯种黄色圆粒豌豆：YYRR纯种绿色皱粒豌豆：yyrrF1：YyRr2孟德尔作出的解释。(1)遗传因子的行为。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。(2)F1 产 生 的 配 子 及 比 例：YRYryRyr 1111。(3)F1产生的雌雄配子结合方式有16种，请完善下表：YRYryRyr YRYYRRYYRrYyRRTyRrYrYYRrYYrrYyRrYy
3、rryRYyRRYyRryyRRyyRryrYyRrYyrryyRryyrr(4)F2的组成。遗传因子的组合形式：9 种。写出性状表现及其比例：黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒9331。三、对自由组合现象解释的验证1验证方法：测交，即 F1与双隐性纯合子杂交。2遗传图解。(1)由测交后代的遗传因子组成及比例可推知：杂种子一代产生的配子的比例为 1111。杂种子一代的遗传因子组成：YyRr。(2)通过测交实验的结果可证实：F1产生 4 种类型且比例相等的配子。F1 在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，不同对的遗传因子自由组合。四、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
4、同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。3实质。(1)决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离。(2)决定不同性状的遗传因子自由组合。五、孟德尔获得成功的原因以及孟德尔遗传规律的再发现1下列哪些属于孟德尔获得成功的原因：(1)(2)(4)。(1)正确选用豌豆做实验材料。(2)性状分析时，首先针对一对相对性状进行研究，再对两对或多对相对性状进行研究。(3)把一种生物的多种性状作为研究对象。(4)对实验结果进行统计学分析。2相关概念(连线)。(1)表现型 a与表现型有关的基因组成(2)基因型b控制相对性状的基因(3)等位基因c生物个体表现出来的性状答案：(1)c(2)a(3)b判断正误1在孟德尔两对
5、相对性状的杂交实验中，F1的表现型与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本无关。()2纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F2中重组类型比例为 5/8。()3孟德尔的两对相对性状杂交实验中，F2中双显性纯合子和双隐性纯合子所占的比例为 1/4。()提示：两者所占比例为 1/8。4在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2的基因型有 4 种，比例为 9331。()提示：F2的基因型共有 9 种。5能稳定遗传的个体一定是纯合子，纯合子一定能稳定遗传。()6孟德尔在两对相对性状的研究中采用的实验方法和操作手段与研究一对相对性状时不相同。()提示：都是采用了假说演绎法，都是亲本杂交获取 F1，F1自交获取 F2
6、，统计观察后代性状表现，验证假说时都使用了测交实验的方法。7B 和 b、B 和 B、b 和 b 都为等位基因。()提示：B 和 B、b 和 b 为同一种基因，不是等位基因。要点一 两对相对性状的杂交实验分析1在两对相对性状的杂交实验中，F2的黄色圆粒中纯合子占的比例为多少？2F2中表现型相同的个体基因型一定相同吗？请举例说明。归纳提升1实验相关图解F2：2.相关结论(1)显隐性及比例。显隐性性状比例计算公式双显黄色圆粒3/4(黄色)3/4(圆粒)9/16单显黄色皱粒3/4(黄色)1/4(皱粒)3/16绿色圆粒1/4(绿色)3/4(圆粒)3/16双隐绿色皱粒1/4(绿色)1/4(皱粒)1/16(
7、2)与亲本的关系。亲本类型黄色圆粒、绿色皱粒占 5/8重组类型黄色皱粒、绿色圆粒占 3/8(3)两对相对性状的杂交实验中的“4”。F1产生的配子有 4 种；F2的表现型有 4 种；F2中纯合子共有 4 种；F1测交后代的表现型和基因型有 4 种。两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状不一定占 3/8。(1)当亲本为黄色圆粒(YYRR)和绿色皱粒(yyrr)时，F2中重组性状所占比例是(33)/163/8。(2)当亲本为黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)时，F2中重组性状所占比例是 1/169/165/8。典例 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
8、因独立遗传。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，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，基因型不相同解析：由题干中已知的性状显隐性和后代表现型高秆矮秆31 得出亲本基因型为 TtTt；由抗病感病31 得出亲本的基因型为 RrRr，所以两对性状亲本上的基因型是 TtRr 与 TtRr，所以它们两亲本基因型相同，其后代中有表现型 4 种，基因型 9 种，亲本的这种基因型可以通过 TTRRttrr 和TTrrttRR
9、两种杂交组合获得。答案：D即时演练1对纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交实验结果的叙述中，错误的是()AF1能产生 4 种比例相同的雄配子BF2中圆粒和皱粒之比接近 31，与分离定律相符CF2出现 4 种基因型的个体DF2出现 4 种表现型的个体，且比例为 9331解析：纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交，F1为双杂合子，其可产生 4 种比例相同的雌雄配子，A 项正确；F2中，圆粒与皱粒、黄色与绿色比例均接近 31，符合分离定律，B 项正确；根据自由组合定律，F2中应有9 种基因型，4 种表现型且其比例为 9331，C 项错误，D 项正确。答案：C2具有两对相对性状的纯合子杂交，按自由
10、组合定律遗传，在 F2中能够稳定遗传的个体数占()A1/16 B2/16C3/16 D1/4解析：纯合子自交不发生性状分离，而杂合子自交会发生性状分离，故纯合子能稳定遗传。两对相对性状杂交实验中，F2个体中的纯合子有 4 种，其概率均为 1/16，故选 D。答案：D要点二 运用分离定律解决自由组合问题1利用分离定律分析 WwDdWwdd 产生白化的表现型比例为多少？2若子代表现型比例为 1111，利用分离定律推断双亲的基因型是什么(用 A、a 和 B、b 表示)?归纳提升1配子类型及概率的问题如 AaBbCc 产生的配子种类数为：AaBbCc 2 2 28(种)又如 AaBbCc 产生 ABC
11、 配子的概率为：12(A)12(B)12(C)18。2子代的基因型及概率问题如 AaBbCc 与 AaBBCc 杂交后，求其子代的基因型及概率，可将其分解为 3 个分离定律：AaAa后代有 3 种基因型(1AA2Aa1aa)；BbBB后代有 2 种基因型(1BB1Bb)；CcCc后代有 3 种基因型(1CC2Cc1cc)。因而，AaBbCcAaBBCc，后代中有 32318种基因型。又如该双亲后代中 AaBBcc 出现的概率为：12(Aa)12(BB)14(cc)1163表现型类型及概率的问题如 AaBbCcAabbCc，求其杂交后代可能出现的表现型种类数。可分解为 3 个分离定律：AaAa后
12、代有 2 种表现型(3A1aa)；Bbbb后代有 2 种表现型(1Bb1bb)；CcCc后代有 2 种表现型(3C1cc)。所以，AaBbCcAabbCc，后代中有 2228 种表现型。又如该双亲后代中性状表现为Abbcc的个体出现的概率为：34(A)12(bb)14(cc)332。4已知子代表现型分离比推测亲本基因型(1)9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)AaBbAaBb。(2)1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb)AaBbaabb 或 AabbaaBb。(3)3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb)。(1)运用分离定律解决自由组合问
13、题时，先分析每对基因或性状，求出相应基因型、表现型及其比例或概率，然后运用乘法原则求出符合要求的结果。(2)推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型，也可用分离定律来解决自由组合问题。【典例 2】下表是豌豆四种杂交组合的实验统计数据(设 D、d 表示株高的显隐性基因，R、r 表示花颜色的显隐性基因)：组别表现型高茎红花高茎白花矮茎红花矮茎白花一高茎红花矮茎红花627203617212二高茎红花高茎白花724750243260三高茎红花矮茎红花9533170 0四高茎红花高茎红花925328315 108(1)对于株高，根据第_组杂交结果，可判断_对_为显性；对花的颜色，根据第_组杂交结果，
14、可判断_对 _为显性。(2)四种杂交组合亲本中高茎红花植株的基因型是否相同？为什么？_。(3)四种杂交组合所产生的后代中，纯合子的概率依次是_。解析：(1)单独分析每一对相对性状，第二组中高茎高茎3 高1 矮，第三组中高茎矮茎高茎，第四组中高茎高茎3 高1 矮，均可判断出高茎对矮茎是显性；第一组中红花红花3 红1 白，第三组中红花红花3 红1 白，第四组中红花红花3 红1 白，均可判断出红花对白花为显性。(2)第一组中，高茎矮茎1 高1 矮，符合测交实验结果，即高茎亲本基因型为 Dd，矮茎亲本基因型为 dd；红花红花3 红1 白，符合杂合子自交实验结果，即双亲 基 因 型 均 为 Rr，所 以
15、 第 一 组 亲 本 的 基 因 型 为DdRrddRr。同样的方法可以推断出第二组亲本基因型为 DdRrDdrr，第三组亲本的基因型为 DDRrddRr，第四组亲本的基因型为 DdRrDdRr。可见，四种杂交组合亲本中高茎红花植株的基因型不完全相同。(3)由(2)中推出的双亲基因型，可以推出各组杂交后代 的 纯 合 子 概 率，第 一 组 DdRrddRr 12 dd 14RR14rr 14；第二组 DdRrDdrr14DD14dd 12rr14；第三组DDRrddRr 无 纯 合 子 出 现；第 四 组DdRrDdRr14DD14dd 14RR14rr 14。答案：(1)二或三或四 高茎
16、矮茎 一或三或四 红花 白花(2)不完全相同；第一、二、四组亲本中高茎红花植株基因型为 DdRr，但是第三组亲本中高茎红花植株基因型为 DDRr(3)1/4、1/4、0、1/4自由组合问题的解题思路即时演练3豌豆中高茎(T)对矮茎(t)为显性，绿豆荚(G)对黄豆荚(g)为显性，这两对基因是自由组合的，则 Ttgg 与TtGg 杂交后代的基因型和表现型的种类依次是()A5 和 3 B6 和 4C8 和 6 D9 和 4解析：关于两对或两对以上基因的自由组合问题，我们可以先利用基因的分离定律进行逐对分析，然后利用乘法原理进行计算。根据题意，TtTt 后代有 3 种基因型，2 种表现型；ggGg 后
17、代有 2 种基因型，2 种表现型。根据基因的自由组合定律，Ttgg 与 TtGg 杂交后代基因型有326 种，表现型有 224 种。答案：B4 如 果 已 知 子 代 遗 传 因 子 组 成 及 比 例 为1YYRR1YYrr1YyRR1Yyrr2YYRr2YyRr，并且也知道上述结果是按自由组合定律产生的，那么双亲的遗传因子组成是()AYYRRYYRr BYYRrYyRrCYyRrYyRr DYyRRYyRr解 析：由 子 代 遗 传 因 子 组 成 及 比 例 为1YYRR1YYrr1YyRR1Yyrr2YYRr2YyRr，上述结果是按自由组合定律产生的可知：子代中YYYy11，RRRrrr121，则双亲的遗传因子组成是 YYRrYyRr。答案：B【网络构建】填充：黄色圆粒 绿色皱粒 9133 彼此分离 自由组合 绿色皱粒 1111【必背语句】1在两对相对性状的杂交实验中，F2中共有 9 种基因型，4 种表现型，比例为 9331。2自由组合定律的实质：在形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离的同时，控制不同性状的遗传因子自由组合。3等位基因是控制相对性状的基因。4表现型是生物个体表现出来的性状；基因型是与表现型有关的基因组成。5两对相对性状的测交实验中，测交后代基因型和表现型均为 4 种，数量比例均为 1111。