云南省德宏州潞西市芒市中学高中生物必修二导学案：第一单元 遗传的细胞学基础和遗传定律

教学案 主备人：杨晓红
必修二 遗传与进化
第一单元　遗传的细胞学基础和遗传定律
第2讲　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
考纲展示
1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)
2.基因的分离定律(Ⅱ)
3.基因与性状的关系(Ⅱ)
一、复习目标：回顾孟德尔遗传实验的科学方法，知道分离定律的发现及内容，清楚基因与性状的关系。
复习重点：分离定律的发现及内容
复习难点：分离定律的发现及应用
二、课前知识梳理
一、孟德尔遗传实验的科学方法
1.恰当地选择实验材料,即选用豌豆作实验材料。
(1)豌豆是自花传粉植物,而且是闭花受粉,在自然状态下一般都是纯种。
(2)豌豆具有容易区分的性状,即相对性状。
(3)豌豆花比较大,易于做人工杂交实验。
2.遵循了由简单到复杂的实验原则。先研究一对相对性状的遗传规律,再扩展到多对。
3.合理地运用统计学的方法分析实验结果。
4.采用了严密的演绎—推理的科学思维方法。
二、分离定律的发现及内容
1.发现过程——假说—演绎法
(1)提出问题:一对相对性状的杂交实验
P:　　高茎×矮茎
F1:　　　高茎
F2:　 高茎∶矮茎
3∶ 1
特点
二、分离定律的发现及内容
1.发现过程——假说—演绎法
(1)提出问题:一对相对性状的杂交实验
P:　　高茎×矮茎
F1:　　　高茎
F2:　 高茎∶矮茎
3∶ 1 特点
(2)作出假设(假说)
遗传图解:
(3)演绎与验证——测交
( http: / / www.21cnjy.com )
实验数据与理论分析相符,从而证明对分离现象理论解释的正确性。
(4)分析结果,总结规律——基因分离定律。
三、典例引领，变式内化
例1下列关于遗传学的基本概念的叙述中正确的是(　　)
A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子杂交产生的子一代所表现出的性状就是显性性状
C.不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同
D.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
【解析】 性状分离是指杂种后代中,同时出 ( http: / / www.21cnjy.com )现显性性状和隐性性状的现象;显性性状是指具有相对性状的两纯合亲本杂交F1表现出来的性状;相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。表现型是基因型和环境共同作用的结果。
【答案】 C
变式训练1下列各项依次采用哪种方法最适宜 (　　)
①鉴别一只羊是纯合子还是杂合子　②在一对相对性状中区分显隐性　③不断提高小麦抗病品种的纯度　④检验杂种基因型的方法
A.杂交、自交、测交、测交 B.测交、测交、杂交、自交
C.测交、杂交、自交、测交 D.杂交、杂交、杂交、测交
【解析】 考查遗传学实验的研究方法。鉴别某 ( http: / / www.21cnjy.com )动物是纯合子还是杂合子通常采用测交法;区分一对相对性状的显隐性一般利用具有一对相对性状的纯合子杂交的方法;采用连续自交多代的方法,可提高小麦抗病品种的纯度。检验杂种基因型一般用测交。【答案】 C
例2．玉米是遗传学实验常用的材料。在自然状态下,花粉既可以落到同一植株的柱头上,也可以落到其他植株的柱头上(如图所示)。请回答下列问题。
(1)选择玉米作为遗传实验材料的优点是　　　　　和　　　　　　　　。
(2)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。农 ( http: / / www.21cnjy.com )田中有一批常态叶和皱叶玉米的幼苗,欲通过实验判断该对相对性状的显隐性。某同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米幼苗各若干,分别移栽隔离种植,观察子一代性状:若子一代发生性状分离,则此亲本所表现的性状为　　　　性状;若子一代未发生性状分离,则需要　 　。
(3)玉米的高茎对矮茎为显 ( http: / / www.21cnjy.com )性。为研究一纯合高茎玉米植株的果穗上所结子粒全为纯合、全为杂合还是既有纯合又有杂合,某同学选取了该玉米果穗上2粒种子作为亲本,单独隔离种植,观察记录并分别统计子一代植株的性状,子一代全为高茎,他就判断该玉米果穗所有子粒为纯种,可老师认为他的结论不科学,理由是 　。请以该果穗为实验材料,写出科学的实验思路 。
预期现象及结论是:①　 ;
② 　;
③ 　。
【解析】 (1)由于玉米具有相对性状明 ( http: / / www.21cnjy.com )显、易于区分;后代数目多,统计结果更准确;人工授粉操作简便;既能自花传粉也能异花传粉等优点,因此常被用作遗传实验材料。(2)将两种性状的植株分别种植,相当于自交,如果后代发生性状分离则说明相应性状为显性;如果后代未发生性状分离,则表明植株为纯合子,此时需要将两种性状的植株杂交,子代表现出的性状即为显性性状,未表现出的为隐性性状。(3)用2粒种子作为亲本种植,获得的子代数量太少,没有说服力,而且还有一定的偶然性。应该将该果穗上的种子全部作为亲本进行实验,单独隔离种植,即让其进行自交,观察后代的表现型及比例。若后代全为高茎,则说明亲本为纯合子;若后代既有高茎又有矮茎,则说明亲本为杂合子;若一部分亲本后代全为高茎,另一部分亲本后代既有高茎又有矮茎,则说明亲本既有纯合子又有杂合子。
【答案】 (1)相对性状明显、易于 ( http: / / www.21cnjy.com )区分　后代数目多,统计结果更准确　人工授粉操作简便　既能自花传粉也能异花传粉(任答两点即可,其他合理答案也可)
(2)显性　将子一代常态叶与皱叶玉米杂交,观察其后代叶片性状,表现出的叶形为显性性状,未表现出的叶形为隐性性状
(3)选择样本太少,实验有一定的偶 ( http: / / www.21cnjy.com )然性,不能代表全部子粒的基因型　实验思路:用该玉米穗上的全部子粒作为亲本,单独隔离种植(自交),观察记录并分别统计子一代植株的高、矮(其他合理答案也可,下同)
预期现象及结论:
①若子一代全为高茎,说明该玉米穗上的子粒全是纯合子
②若全部亲本的子一代既有高茎又有矮茎,说明该玉米穗上的子粒全为杂合子
③若部分亲本的子一代全为高茎,另一部分亲本的子一代既有高茎又有矮茎,说明该玉米穗上的子粒既有纯合子也有杂合子
变式训练2. 在豌豆中,高茎与矮茎的有关等位基因为A、a,将A、B、C、D、E、F、G七种豌豆分四组进行杂交得到如下结果。
　　　后代亲本组合　　　 高茎 矮茎 总植株数
①A×B 210 70 280
②C×D 0 250 250
③E×F 190 190 380
④G×D 300 0 300
请分析回答下列问题。
(1)上述实验中所获得的高茎纯合子占高茎植株总数的　　　　%。
(2)豌豆G、C、A的基因型分别是　。
(3)①②③的交配方式分别是　。
(4)高茎与矮茎基因的遗传符合　　　　定律,其实质是 　 。
【解析】 (1)表中所给四组亲本组合,都属于一对相对性状的遗传。表中组合①,后代高茎∶矮茎=210∶70=3∶1,由此判断,属于杂合子自交,矮茎属于隐性性状,由此可判断其他三组亲本基因型:②aa×aa,③Aa×aa,④AA×aa,所有子代中高茎纯合子数为210×=70,占高茎植株总数的比例为[70/(210+190+300)]×100%=10%。
(2)由(1)推知G、C、A的基因型分别为AA、aa、Aa。
(3)①②③④的交配方式分别为杂合子自交、隐性纯合子自交、测交、纯合子杂交。
(4)高茎与矮茎基因的遗传符合基因的分离定律,其实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。
【答案】 (1)10　(2)AA、aa、Aa
(3)杂合子自交、隐性纯合子自交、测交
(4)基因的分离　等位基因随同源染色体的分开而分离
四、目标检测
1.(2012·江苏卷,11)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是(　　)
A.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用
B.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同
C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D.F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
【解析】 非等位基因之间有些会发生相互作用, ( http: / / www.21cnjy.com )如抑制效应等;在完全显性的情况下,杂合子与显性纯合子具有相同的表现型;测交实验除可用于检测F1的基因型外,还可以检测其他未知个体的基因型;如果F1的配子不是随机结合的,则F2中三种基因型的比例就不会是1∶2∶1,性状分离比也就不是3∶1。
2.(2011·海南卷,1 ( http: / / www.21cnjy.com )8)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
【解析】 融合遗传理论是 ( http: / / www.21cnjy.com )子代的性状表现为父本与母本之间的中间类型的遗传现象,而孟德尔遗传方式是遵循基因分离定律和基因自由组合定律的。B项是融合遗传的实例,C项 F2出现性状分离,但不能否定融合遗传,D项中说明红花亲本和白花亲本都是纯合子,也不能否定融合遗传。
【答案】 A
3.(2011·上海卷,30)某种植物 ( http: / / www.21cnjy.com )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(　　)
纯合子 杂合子
WWwwWSWSWPWP 红色纯白色红条白花红斑白花 W与任一等位基因WP与WS、wWSw　 红色红斑白花红条白花　
A.3种,2∶1∶1 B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1 D.2种,3∶1
【解析】 WPWS与WSw杂交,后代为 ( http: / / www.21cnjy.com )WPWS(红斑白花),WPw(红斑白花),WSWS(红条白花),WSw(红条白花),2种表现型,比例为1∶1。【答案】 C
4.(2010·天津卷,6)食指长 ( http: / / www.21cnjy.com )于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响,TS在男性为显性,TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子中既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为(　　)
A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.
【解析】 由于TS在男性中为显性,短食指 ( http: / / www.21cnjy.com )男性的基因型应为TSTS或TSTL,而TL在女性中为显性,短食指女性的基因型只能为TSTS。又因这对短食指的夫妇所生孩子中既有长食指又有短食指,故短食指男性的基因型只能为TSTL。这对夫妇所生孩子的遗传图解为:♂TSTL×♀TSTS→TSTS∶TSTL=1∶1,由于TSTL只有女性中表现为长食指,故该对夫妇再生一个孩子是长食指的概率为:1/2×1/2=1/4。【答案】 A
五、分层配餐
A组题
一、选择题
1.下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中不正确的是(　　)
A.在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因的说法
B.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
C.“生物性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中遗传因子单个存在;受精时,雌雄配子随机结合”属于假说内容
D.“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容
【解析】 孟德尔仅提出了“遗传因子”的说法。【答案】 A
2.在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是(　　)
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高 ( http: / / www.21cnjy.com )茎豌豆　②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近1∶1　③圆粒豌豆的自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4　④开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现型
A.②③④　 　B.③④ 　　　C.②③　 　　D.③
【解析】 ①中无性状分离,②中亲子代均有高有矮,无性状分离,③符合概念,④虽为不完全显性遗传,但由于杂合子内等位基因分离,产生不同类型配子,导致产生具不同性状的子代,符合概念,所以③和④均属性状分离现象。
【答案】 B
3.蚕豆的白花和紫花是一对相对性状。下 ( http: / / www.21cnjy.com )列四组杂交实验中:①紫花×紫花→紫花,②紫花×紫花→301紫花+101白花,③紫花×白花→紫花,④紫花×白花→98紫花+102白花。能判断显性和隐性关系的是(　　)
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和③
【解析】具有一对相对性状的亲本杂交,子一代表现出的性状为显性(如③组);具有相同性状的亲本杂交,子代出现性状分离,则亲本为显性(如②组)。
【答案】 D
4.通过测交不能推测被测个体(　　)
A.是否是纯合子 B.产生配子的比例 C.基因型 D.产生配子的数量
【解析】 测交是与隐性纯合子杂 ( http: / / www.21cnjy.com )交,隐性纯合子产生的配子是已知的。在测交后代的基因组成中除去隐性纯合子产生的配子中的基因,剩下的就是被测个体产生的配子的基因组成。因此可分析出被测个体是否是纯合子、产生配子的种类及比例、基因型,但不能确定被测个体产生配子的数量。【答案】 D
B组题
5.将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植;另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植。具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是(　　)
A.豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
B.豌豆都为隐性个体,玉米既有显性又有隐性
C.豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3∶1
D.玉米都为隐性个体,豌豆既有显性又有隐性
【解析】 豌豆在自然情况下是严格的自花 ( http: / / www.21cnjy.com )传粉、闭花受粉,所以间行种植彼此之间互不影响;而玉米自然条件下既可进行同株间的异花传粉,又可进行异株间的异花传粉,所以隐性个体上产生的F1既有显性也有隐性。【答案】 B
6.无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一 ( http: / / www.21cnjy.com )对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。由此推断正确的是(　　)
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的
B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
【解析】 依题意可知,无尾是 ( http: / / www.21cnjy.com )显性性状(A),有尾是隐性性状(a),符合基因分离定律。但无尾猫自交后代总是出现无尾猫与有尾猫,且比例总是接近2∶1,这说明无尾猫是杂合(Aa)的,且纯合(AA)致死。【答案】 D
7.右图是某种遗传病的系谱图。3号和4号为正常的异卵孪生兄弟,兄弟俩基因型均为AA的概率是(　　)
A.0 B.1/9 C.1/3 D.1/16
【解析】 由1号和2号生出5号(女)患 ( http: / / www.21cnjy.com )者,可以推知该遗传病为常染色体隐性遗传病,1号和2号均为杂合子(Aa)。由于3号和4号为异卵双生,且均正常,所以他们的产生是相对独立的,且基因型均是1/3AA或2/3Aa,按乘法原理,可以知道兄弟俩基因型均为AA的概率是1/3×1/3=1/9。【答案】 B
8.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是(　　)
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
【解析】 豌豆在自然状态下是自花传粉, ( http: / / www.21cnjy.com )而且是闭花受粉,容易保持纯种,用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠又容易分析。豌豆花在未开放时,就已经完成了受粉,因此在杂交时,须在花粉成熟前对母本去雄,保证是杂交而不是自交。孟德尔选用了自然状态下的豌豆作实验材料,就意味着选用了纯合子,无需根据表现型判定,且根据表现型也不能判断是否是纯合子。【答案】 D
9.Rh血型由一对等位基因控制。一对夫妇 ( http: / / www.21cnjy.com )的Rh血型都是Rh阳性,已生3个孩子中有一个是Rh阳性,其他两个是Rh阴性,再生一个孩子是Rh阳性的概率是(　　)
A. B. C. D.
【解析】 Rh阳性的夫妇所生孩子有Rh阳性,也有Rh阴性,说明该夫妇的基因型均是杂合的,且Rh阳性由显性基因决定。若该夫妇的基因型为Aa、Aa(A决定Rh阳性,a决定Rh阴性),其再生一个孩子是Rh阳性(基因型为AA或Aa)的概率为。
【答案】 D
10.一种生物个体中,如果隐性个体的成体没有 ( http: / / www.21cnjy.com )繁殖能力,一个杂合子(Aa)自交,得子一代(F1)个体,在F1个体只能自交和可以自由交配两种情况下,F2中有繁殖能力的个体分别占F2总数的(　　)
A.2/3　1/9 B.1/9　2/3 C.8/9　5/6 D.5/6　8/9
【解析】 F1个体中具有繁殖能力的两 ( http: / / www.21cnjy.com )种基因型个体的比例是1/3AA、2/3Aa,自交时,F2中显性个体所占比例为1/3+2/3×3/4=5/6;自由交配时,利用基因频率计算,F1产生A、a配子的概率分别为2/3、1/3,则F2中显性个体所占比例为2/3×2/3+2×2/3×1/3=8/9。【答案】 D
11.葫芦科的一种二倍体植物喷瓜,其性 ( http: / / www.21cnjy.com )别是由3个基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性。喷瓜个体只要有aD基因即为雄性,无aD而有a+基因则为雌雄同株,只有ad基因则为雌性(如a+ad为雌雄同株)。下列说法正确的是(　　)
A.该植物不可能存在的基因型是aDaD
B.该植物可产生基因型为aD的雌配子
C.该植物不可能产生基因型为a+的雌配子
D.aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=1∶2∶1
【解析】 根据题意,雌性个体的基因型是a ( http: / / www.21cnjy.com )dad,雌雄同株个体的基因型是a+ad、a+a+,雄性个体的基因型是aDa+、aDad。因为雌性个体不可能产生aD配子,所以后代中不可能有aDaD的个体,A项正确、B项错误;雌雄同株的个体可以产生a+的雌配子,C项错误;aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=2∶1∶1,D项错误。【答案】 A
12.已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表,下列判断正确的是(　　)
基因型 HH Hh hh
公羊的表现型 有角 有角 无角
母羊的表现型 有角 无角 无角
A.若双亲无角,则子代全部无角
B.若双亲有角,则子代全部有角
C.若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为1∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
解析:绵羊角的性状遗传受一对等位基 ( http: / / www.21cnjy.com )因的控制,遵循基因的分离定律。无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊,其后代中1/2的基因型为Hh,如果是公羊,则表现为有角;有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊,其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角;若双亲基因型为Hh,则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1,HH的表现有角,hh的表现无角,Hh的公羊有角,母羊无角,子代中的公羊与母羊大致相等,所以有角与无角的数量比为1∶1。答案:C
13.南瓜的花色由一对等位基因控制。相关杂交实验及结果如右图所示。下列说法中错误的是(　　)
A.F1的表现型及其比例可验证基因的分离定律
B.由过程③可知白色是显性性状
C.F2中黄花与白花的比例是5∶3
D.F1与F2中白花个体的基因型相同
【解析】 测交后代1∶1的性状分离比 ( http: / / www.21cnjy.com )可验证基因的分离定律;F1中白花占1/2,白花是显性性状,所以白花自交F2中白花占1/2×3/4=3/8,黄花占1/2+1/2×1/4=5/8;F1中白花全部为杂合子,F2中白花有显性纯合子和杂合子两种。【答案】 D
C组题
二、非选择题
14.豌豆子叶黄色、绿色受一对遗传因子 ( http: / / www.21cnjy.com )(Y、y)控制,现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交,F1为黄色。F1自花受粉后结出F2种子共8 003粒,其中子叶黄色豌豆种子为6 002 粒。试分析完成:
(1)　　　　为显性性状,　　　　为隐性性状。
(2)亲本的基因型为　　　　和　　　　。
(3)F1产生配子的类型是　　　　,其比例是　　　　。
(4)F2的表现型是　　　　　和　　　　　,其比例是　　　　,其中子叶绿色为　　　　粒。
(5)F2的基因型是　　　　,其比例是　　　　。
(6)上述遗传现象遵循　　　　定律。
【解析】 由F1性状知子叶黄 ( http: / / www.21cnjy.com )色是显性性状,子叶绿色是隐性性状。由此推知双亲为:子叶黄色(YY),子叶绿色(yy),根据分离定律求出其他各项。
【答案】 (1)子叶黄色　子叶绿色
(2)YY　yy
(3)Y和y　1∶1
(4)子叶黄色　子叶绿色　3∶1　2 001
(5)YY、Yy、yy　1∶2∶1
(6)基因分离
15.在一些性状的遗传中, ( http: / / www.21cnjy.com )具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该基因型的个体,从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠。
B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2∶1。
C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1∶1。
根据上述实验结果,回答下列问题:(控制毛色的显性基因用A表示,隐性基因用a表示)
(1)黄色鼠的基因型是　　　　,黑色鼠的基因型是　　　　。
(2)推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是　　　　。
(3)写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
【解析】 根据B组实验判断黄色是显性性状,黑色是隐性性状,推知黄色鼠的基因型为Aa,黑色鼠的基因型为aa。B组杂交中若所有基因型的合子都能发育,后代的性状分离比应是3∶1,但实际的杂交后代出现2∶1的分离比,根据题干“具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该基因型的个体”,推测该杂交组合中不存在的基因型为AA。
【答案】 (1)Aa　aa　(2)AA
(3)B: Aa　×　Aa　　C:　 Aa　×　aa
黄色　黄色 黄色　黑色
　　↓ 　　↓
1AA∶2Aa∶1aa 1Aa∶1aa
不存活 黄色 黑色 黄色　黑色
　　 　2 ∶ 1 1　∶　1
教学案 主备人：杨晓红
必修二 遗传与进化
课题 第一单元　遗传的细胞学基础和遗传定律
第2讲　孟德尔的豌豆杂交实验(二)
考纲展示
1.基因的自由组合定律(Ⅱ)
2.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)
一、复习目标：回顾孟德尔遗传实验的科学方法，知道基因的自由组合定律内容，进一步强化基因的自由组合定律的应用。
复习重点：基因的自由组合定律内容和应用。
复习难点：基因的自由组合定律的应用
二、课前知识梳理
1、两对相对性状的杂交实验
1.实验过程及现象——发现问题
P　　　　　　黄圆×绿皱
　　　　　　　　　
F1　　　　　　　黄圆
　　　　　　　　　
F2　 　黄圆　黄皱　绿圆　绿皱
　　　 　9 ∶ 3　∶　3 ∶ 1
现象
2.对自由组合现象的解释——提出假设
P　YYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)
　　　　　　　　　
F1　　　　　　　　YyRr
　　　　　　　　　
F2　　　　　　　　
(1)两对相对性状分别由两对基因控制。
(2)F1产生的配子
①雄配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
②雌配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
(3)F1配子的结合
①结合是随机的。
②结合方式有16种。
(4)F2四种表现型可能包含的基因型
黄色圆粒:①YYRR、②YYRr、③YyRR、④YyRr;
黄色皱粒:①YYrr、②Yyrr;
绿色圆粒:①yyRR、②yyRr;
绿色皱粒:yyrr。
3.测交——演绎验证
(1)测交的实验预期——演绎推理
写出测交的图解:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)测交实验——实验检验,无论正反交均符合预期。
4.自由组合定律——得出结论
(1)控制不同性状的遗传因子(等位基因)的分离和组合是互不干扰的;
(2)在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子(等位基因)彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
5.自由组合定律的现代解释
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
三、典例引领，变式内化
一、两对相对性状的遗传实验分析及有关结论
1.实验分析
P　YYRR(黄圆)×yyrr(绿皱)
F1 YyRr(黄圆)
→
F2
1YY(黄)　2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)2Rr(圆) (9黄圆) (3绿圆)
1rr(皱) 1YYrr　2Yyrr(3黄皱) 1yyrr (1绿皱)
例1 (2013·山东曲阜一中高三月考)基 ( http: / / www.21cnjy.com )因型为YyRr(两对基因独立遗传)的个体自交,后代中至少有一对基因显性纯合的个体所占比率是(　　)
A.4/16　　　　　　　　B.5/16 C.7/16 D.9/16
【解析】 至少有一对基因显性纯合的有YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、yyRR,共占7/16。【答案】 C
2.有关结论： F2共有16种组合,9种基因型,4种表现型:
①表现型
②基因型
二、基因自由组合定律的分析
1.杂合子(YyRr)产生配子的情况
实际能产生配子的种类
一个精原细胞 2种(YR和yr或Yr和yR)
一个雄性个体 4种(YR、Yr、yR、yr)
一个卵原细胞 1种(YR或Yr或yR或yr)
一个雌性个体 4种(YR、Yr、yR、yr)
2.运用分离定律解决自由组合问题
由于每对等位基因遵循分离定律,可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干分离定律分别分析,最后运用乘法原理组合。
(1)求配子种类数
如:某生物雄性个体的基因型为AaBbcc,这三对基因独立遗传,则它产生的精子的种类有:
Aa　　Bb　　cc
↓　　↓　　↓
2　×　2 × 1=4种
具体基因型及比例、表现型及比例可用棋盘法写出。
基因型及比例 RR Rr rr
Yy ×YyRR ×YyRr ×Yyrr
yy ×yyRR ×yyRr ×yyrr
表现型及比例 圆 皱
黄 ×黄圆 ×黄皱
绿 ×绿圆 ×绿皱
(3)已知子代表现型分离比推测亲本基因型
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)×(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)×(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)×(Bb×bb)或(Aa×aa)×(Bb×Bb)。
　　　　当某些基因不是完全显性时,会出现一些 ( http: / / www.21cnjy.com )符合自由组合定律的特定的比例,如F2的结果有15∶1,9∶6∶1,9∶3∶4,12∶3∶1,9∶7等,测交结果比例则相应变为3∶1,1∶2∶1,1∶1∶2,2∶1∶1,1∶3。判断时注意结合题意,根据所给条件，具体分析。
例2果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传,灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉。回答下列问题:
(1)在上述杂交子代中,体色和翅脉的表现型比例依次为　　　　　和　　　　　。
(2)两个亲本中,雌蝇的基因型为　　　　　。雄蝇的基因型为　　　　　　　　　　。
(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为　　　　　,其理论比例为　　　　　。
(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为　　　　　,黑身大翅脉个体的基因型为　　　　　。
【解析】 (1)在上述杂交子代中,体色的表现型比例为灰身∶黑身=(47+49)∶(17+15)=3∶1,可推出亲本的体色基因组成均为Bb;翅脉的表现型比例为大翅脉∶小翅脉=(47+17)∶(49+15)=1∶1,可推出亲本的翅脉基因组成为Ee(雌)和ee(雄)。(2)根据亲本的表现型可推出雌蝇和雄蝇的基因型分别为BbEe和Bbee。(3)亲本中雌蝇的基因型为BbEe,据基因的自由组合定律,其产生卵的基因组成为4种,比例为BE∶Be∶bE∶be=1∶1∶1∶1。(4)根据亲本的基因型可推测出,杂交后代产生的灰身大翅脉个体的基因型为BBEe和BbEe,黑身大翅脉个体的基因型为bbEe。
【答案】 (1)灰身∶黑身=3∶1　大翅脉∶小翅脉=1∶1
(2)BbEe　Bbee
(3)4　BE∶Be∶bE∶be=1∶1∶1∶1
(4)BBEe和BbEe　bbEe
变式训练：假定五对等位基因自由组合,则杂交组 ( http: / / www.21cnjy.com )合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是(　　)
A.1/32　　　　　　B.1/16 C.1/8 D.1/4
【解析】 杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe,子代等位基因Dd一定是杂合的,因此一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占比率为×××1×=。【答案】 B
四、目标检测：
1.下图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,这两对基因分别控制两对相对性状,从理论上说,下列分析不正确的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1∶1∶1∶1
B.甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1
C.丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1
D.正常情况下,甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离
【解析】 图中基因A(a)、B(b)位于非同源染色体上,符合基因的自由组合定律。A与a是等位基因,正常情况下在减数第一次分裂时分离。
【答案】 D
2.已知A与a、B与b、C与 ( http: / / www.21cnjy.com )c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是(　　)
A.表现型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.表现型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16
C.表现型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8
D.表现型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
【解析】 AaBbCc×AabbCc杂交,可分解为:
Aa×Aa→F1
Bb×bb→F1
Cc×Cc→F1
然后再运用乘法定律组合:表现型有2×2×2=8种;AaBbCc所占比例为:Aa×Bb×Cc=,aaBbcc所占比例为:aa×Bb×cc=,Aabbcc所占比例为:Aa×bb×cc=,aaBbCc所占比例为:aa×Bb×Cc=。
【答案】 D
3.某单子叶植物的非糯性(A)对 ( http: / / www.21cnjy.com )糯性(a)为显性,抗病(T)对不抗病(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,糯性花粉遇碘液呈棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd,②AAttDD,③AAttdd,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,应选择亲本①和③杂交
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以选择亲本①和②、①和④杂交
C.若培育糯性抗病优良品种,最好选用①和④亲本杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉用碘液染色后,可观察到四种类型的花粉且比例为9∶3∶3∶1
【解析】 A项中用花粉鉴定法验证基因的分离 ( http: / / www.21cnjy.com )定律,只选用A、a一对等位基因或者只选用D、d一对等位基因进行研究即可。若选用A、a一对等位基因,则选AA和aa的两个纯合亲本即可,例如:①×④、②×④、③×④;若选用D、d一对等位基因,则选DD和dd的两个纯合亲本即可,例如:②×①、②×③、②×④。B项中用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则只能用A、a和D、d两对等位基因进行研究。需选择两个亲本一个为AA另一个为aa,同时还需要满足一个亲本为DD另一个亲本为dd的条件,应选择②×④;而①×②无法用A、a验证,①×④无法用D、d验证。C项中培育糯性抗病(aaTT)优良品种,应选用①×④,子代为AaTtdd,通过子代连续自交选育或者单倍体育种的方法等均可培育出aaTT的优良品种。D项中②和④杂交所得的F1(AattDd)的花粉有四种,基因型及比例为AtD∶Atd∶atD∶atd=1∶1∶1∶1。
【答案】 C
4.在家蚕遗传中,蚁蚕体色的黑色与淡赤 ( http: / / www.21cnjy.com )色是相对性状,黄茧和白茧是相对性状(控制这两对性状的基因自由组合),两个杂交组合得到的子代数量比分别是:
组合一的子代　黄茧黑蚁∶白茧黑蚁∶黄茧淡赤蚁∶白茧淡赤蚁=9∶3∶3∶1
组合二的子代　白茧黑蚁∶白茧淡赤蚁=1∶1
以下叙述中错误的是(　　)
A.黑色对淡赤色为显性,黄茧对白茧为显性 B.组合一中两个亲本的基因型和表现型都相同
C.组合二中亲本的基因型和子代的基因型相同
D.组合一和组合二的子代中白茧淡赤蚁的基因型不完全相同
【解析】 根据组合一,子代中黄茧∶ ( http: / / www.21cnjy.com )白茧=3∶1,判断出黄色对白色是显性;子代中黑色∶淡赤色=3∶1,判断出黑色对淡赤色是显性,A项正确。两个亲本的基因型是双杂合子,表现型和基因型相同,B项正确。根据组合二,假设黄茧基因是Y,黑色基因是H。后代中都是白茧,判断两个亲本的基因型都是yy。根据后代中黑色∶淡赤色=1∶1,判断一个亲本的基因型是Hh,另一个亲本的基因型是hh,亲本的基因型与子代的基因型相同,C项正确;组合一和组合二的子代中的白茧淡赤色的基因型都是yyhh,D项错误。
【答案】 D
5.已知桃树中,树体乔化与矮化为 ( http: / / www.21cnjy.com )一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据:
亲本组合 后代的表现型及其株数
组别 表现型 乔化蟠桃 乔化圆桃 矮化蟠桃 矮化圆桃
甲 乔化蟠桃×矮化圆桃 41 0 0 42
乙 乔化蟠桃×乔化圆桃 30 13 0 14
(1)根据组别　　　　的结果,可判断桃树树体的显性性状为　　　　。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为　　　　。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两 ( http: / / www.21cnjy.com )对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现　　　　种表现型,比例应为　　　　。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏 ( http: / / www.21cnjy.com )性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:　　　　,分析比较子代的表现型及比例;
预期实验结果及结论:①如果子代　　　 ( http: / / www.21cnjy.com )　　　　　　　　　,则蟠桃存在显性纯合致死现象;②如果子代　　　　　　　　　　　　,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
【解析】 (1)据乙组结果,乔化×乔化→乔化、矮化,可推知乔化为显性性状。
(2)先考虑一对性状,乔化×矮化→1乔 ( http: / / www.21cnjy.com )化∶1矮化,推知亲本基因型为Dd×dd;蟠桃×圆桃→1圆桃∶1蟠桃,推知亲本基因型为Hh×hh,综合分析可知两个亲本的基因型为DdHh×ddhh。
(3)两对相对性状的遗传,若遵循自由组合定律,其测交后代应为4种表现型,且比例应为1∶1∶1∶1。
(4)用现有蟠桃(杂合子 ( http: / / www.21cnjy.com ))自交,其后代HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,若显性纯合(HH)致死,则为Hh∶hh=2∶1;若不存在显性纯合致死,则表现型仍为3∶1。
【答案】 (1)乙　乔化
(2)DdHh、ddhh
(3)4　1∶1∶1∶1
(4)蟠桃(Hh)自交(蟠桃与蟠桃杂交)　①表现型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1　②表现型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1
五、分层配餐
A组题
1.据右图,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】 基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因,其分离和组合是互不干扰的。在A项中的与是位于同源染色体上的基因,是不能自由组合的。
【答案】 A
2.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是(　　)
A.黑光×白光18黑光∶16白光
B.黑光×白粗25黑粗
C.黑粗×白粗15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光
D.黑粗×白光10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光
【解析】 验证自由组合定律是用显性杂合子和双隐性纯合子进行测交。
【答案】 D
3.现有AaBb和Aabb两种基因 ( http: / / www.21cnjy.com )型的豌豆个体,假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同,在自然状态下,子一代中能稳定遗传的个体所占比例是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A. B. C. D.
【解析】 能稳定遗传的个体为纯合子。在自然状态下,豌豆是自花传粉植物,AaBb自交,F1中纯合子为;Aabb自交,F1中纯合子为。由题意知两种基因型个体的数量和生殖能力均相同,它们产生的子代个体数量基本相等,各占它们子代总数的一半。所以,这两种个体产生的能稳定遗传的个体共有。
【答案】 C
4.蚕的黄色茧(Y)对白 ( http: / / www.21cnjy.com )色(y)是显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,后代中白色茧对黄色茧的比例是(　　)
A.3∶1 B.1∶1
C.13∶3 D.15∶1
【解析】 根据题干信息,黄色的基因型为Y_ii、白色的基因型为Y_I_、yyI_、yyii。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,后代中9(Y_I_)∶3(Y_ii)∶3(yyI_)∶1(yyii),白色∶黄色=13∶3。
【答案】 C
5.下图能正确表示基因自由组合定律实质的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】 基因自由组合定律发生在减数分裂产生配子的过程中,其实质是非同源染色体上非等位基因的自由组合。
【答案】 D
B组题
二、非选择题
6.玉米子粒的胚乳黄色(A)对白色 ( http: / / www.21cnjy.com )(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒,其表现型为:黄色非糯、白色糯。
(1)请用以上两种玉米子粒作为亲 ( http: / / www.21cnjy.com )本,设计杂交实验获得4种子粒,表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯,比例接近1∶1∶1∶1(用遗传图解回答)。
(2)若亲本不变,要获得上述4种子粒,但比例接近9∶3∶3∶1,则这个杂交实验与前一个杂交实验的主要区别是什么 (用文字回答)
(3)现有多株白色糯玉米,对其花粉 ( http: / / www.21cnjy.com )进行射线处理后,再进行自交。另一些白色糯玉米植株,花粉不经射线处理,进行自交。结果,前者出现黄色糯子粒,后者全部结白色糯子粒。由此可推测,黄色子粒的出现是　　　　的结果,如果连续培育到第三代才选出能稳定遗传的新类型,则说明　。
【解析】 纯合子作亲本,后 ( http: / / www.21cnjy.com )代要出现四种表现型,且比例接近1∶1∶1∶1,必须通过F1的测交来实现,即AABB×aabb→F1AaBb,F1AaBb×aabb→AaBb、Aabb、aaBb、aabb,比例接近1∶1∶1∶1。若要出现4种子粒,比例接近9∶3∶3∶1,需通过F1(AaBb)的自交实现。
【答案】 (1)P　黄色非糯　　×　　白色糯
　　　AABB　　 ↓　 　aabb
　F1　　　　　黄色非糯　 ×　白色糯
　　　　　　　　AaBb　　↓ 　aabb
测交后代　AaBb　 　Aabb　 　aaBb　 　aabb
　　黄色非糯　 黄色糯　 白色非糯　白色糯
　　　　1　∶　　1　　∶ 　1　　∶　1
(2)这个杂交实验是让F1自交,前一个杂交实验是让F1测交。
(3)基因突变　该基因突变为显性突变
7.小鼠体色由位于两对常染色体 ( http: / / www.21cnjy.com )上的两对等位基因控制。其中,A基因控制黄色,R基因控制黑色,A、R同时存在则皮毛呈灰色,无A、R则呈白色。一灰鼠和一黄鼠交配,F1出现黄、灰、黑、白四种体色。请回答:
(1)亲本中灰鼠的基因型为　　　　。体色的遗传符合孟德尔的　　　　定律。
(2)F1中,灰鼠所占比例为　　　　,基因型是　　　　。若F1中的灰色雌、雄小鼠自由交配,F2中基因型为aa的小鼠占　　　　。
(3)若基因型为AaRr的灰色雌鼠,产生了一个AaR的卵细胞,最可能的原因是　。
(4)若白鼠无法生存到繁殖年龄,请判断该种群是否在进化并说明理由:　。
【解析】 根据题意,两对基因自由组合,其中,A_rr为黄色、aaR_为黑色、A_R_为灰色、aarr为白色。(1)一灰鼠(A_R_)和一黄鼠(A_rr)交配,F1出现黄、灰、黑、白(aarr)四种体色。推断亲本中灰色一定是AaRr,黄色一定是Aarr,F1中黄∶灰∶黑∶白=3∶3∶1∶1,其中灰色占3/8。灰色的基因型有两种:AARr、AaRr。
(2)F1中的灰色雌、雄小鼠自由交配,就A、 ( http: / / www.21cnjy.com )a基因而言,AA占1/3,Aa占2/3,所以A的基因频率是2/3,a的基因频率是1/3,其后代F2中基因型为aa的个体占1/9。
(3)若基因型为AaRr的灰色雌鼠, ( http: / / www.21cnjy.com )产生了一个AaR的卵细胞,即卵细胞中含有Aa等位基因,说明在进行减数第一次分裂时,A、a所在的同源染色体没有分离。
(4)若白鼠无法生存到繁殖年龄,则a基因和r基因的基因频率会逐渐减小,种群的基因频率会发生变化,所以该种群发生了进化。
【答案】 (1)AaRr　自由组合/自由组合和分离(答“分离”不可)
(2)3/8　AARr、AaRr　1/9
(3)在进行减数第一次分裂时,A、a所在的同源染色体没有分离
(4)在发生进化,因为种群的基因频率发生了改变
8.二倍体结球甘蓝的紫色 ( http: / / www.21cnjy.com )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:
亲本组合 F1株数 F2株数
紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶
①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30
②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81
请回答:
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循　　　　　　定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为　　　　　,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为　　　　　。
(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为　　　　　。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为　　　　。
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)请用竖线(|)表示相关染色体,用点(·)表示相关基因位置,在右图圆圈中画出组合①的F1体细胞的基因型示意图。
【解析】 (1)根据题目 ( http: / / www.21cnjy.com ),控制该相对性状的两对等位基因位于两对非同源染色体上,且根据组合①,F2中紫色叶∶绿色叶=15∶1,所以该性状的遗传遵循自由组合定律。
(2)据组合①F2中紫色叶∶绿色叶=15∶1,可知绿色叶为aabb,同时可推出F1中的紫色叶基因型为AaBb,从而推出亲本中紫色叶为AABB,绿色叶为aabb,在F2紫色叶植株的15个基因组合中,有3个纯合子,所以纯合子占。
(3)据组合②F2中紫色叶∶绿色叶= ( http: / / www.21cnjy.com )3∶1,可推出F1紫色叶基因型为Aabb或aaBb,从而推出亲本中紫色叶为AAbb或aaBB,若F1(Aabb或aaBb)与绿色叶(aabb)杂交,则后代表现型紫色叶∶绿色叶=1∶1。
(4)组合①F1基因型为AaBb,基因型示意图为:
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】 (1)自由组合
(2)AABB、aabb 　1/5
(3)AAbb(或aaBB)　紫色叶∶绿色叶=1∶1
(4)
( http: / / www.21cnjy.com )
C组题
9.植物甲的花色有紫色、红色和白色三种类型,植物乙的花色有紫色和白色两种类型。这两种植物的花色性状都是由两对独立遗传的等位基因决定,且都是在两种显性基因同时存在时才能开紫花。下表甲、乙分别表示这两种植物纯合亲本间杂交实验的结果,请分析后回答相关问题:(植物甲相关基因用A、a和B、b表示,植物乙相关基因用D、d和E、e表示)
表甲:植物甲杂交实验结果
组 亲本 F1 F2
1 紫花×红花 紫 紫∶红=3∶1
2 紫花×白花 紫 紫∶红∶白=9∶3∶4
3 白花×红花 紫 紫∶红∶白=9∶3∶4
表乙:植物乙杂交实验结果
组 亲本 F1 F2
1 紫花×白花 紫 紫∶白=9∶7
2 白花×白花 紫 紫∶白=9∶7
3 紫花×白花 紫 紫∶白=3∶1
(1)若表甲中红花亲本的基因型为aaBB,则第2组实验F2中紫花植株的基因型应为　,
白花植株的基因型为　　　　　　　　。
(2)请写出表甲中第1组实验的简要遗传图解。
(3)表甲第3组实验中,F2表现型为白 ( http: / / www.21cnjy.com )花的个体中,与白花亲本基因型相同的占　　　　,若第2组和第3组的白花亲本之间进行杂交,F2的表现型应为　　　　。
(4)表乙三组实验亲本中白花类型的基因型依次为:1　　　　、2　　　　、3　　　　。
(5)若表乙中第2组实验的F1与某纯合白花品种杂交,请简要分析杂交后代可能出现的表现型比例及相对应的该白花品种可能的基因型:
①如果杂交后代紫花与白花之比为1∶1,则该白花品种的基因型是　　　　;
②如果　,
则该白花品种的基因型是ddee。
【解析】 (1)表甲中实验2与3的F2表 ( http: / / www.21cnjy.com )现型为9紫∶3红∶4白,这一比例跟孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验F2性状分离比相似,可看作9∶3∶(3+1)。在实验2和实验3中,F2紫花类型占9/16,相当于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验结果F2中的双显性,基因型为A_B_;红花占3/16,相当于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验结果F2中的一种单显性,基因型为A_bb或aaB_;白花占4/16,相当于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验结果F2中的一种单显性和双隐性,基因型为aabb和aaB_或aabb和A_bb。亲本都是纯合的,且红花亲本的基因型为aaBB,故第2组实验F2紫花植株的基因型为A_B_,即AABB、AABb、AaBB、AaBb;白花植株的基因型为aabb和A_bb,即aabb、AAbb和Aabb。
(2)表甲第1组F2中紫花∶红花=3∶1,又由于亲代红花个体的基因型为aaBB,可推知F1紫花基因型为AaBB,亲本紫花个体为AABB。
(3)表甲第3组实验中F2表现型为9紫 ( http: / / www.21cnjy.com )∶3红∶4白,故F1紫花基因型为AaBb,可推知白花亲本植株的基因型为AAbb,AbBb自交得到AAbb的概率在白花个体中所占的比例为1/16÷4/16=1/4。由于实验2和实验3中,F2紫花∶红花∶白花=9∶3∶4,故F1紫花个体的基因型为AaBb,推知实验2和实验3中亲本白花个体的基因型分别为aabb和AAbb,两者杂交,F1基因型为Aabb,自交的F2的基因型为AAbb、Aabb和aabb,均表现为白花。
(4)表乙中实验1与2的F2表现型为9紫∶7 ( http: / / www.21cnjy.com )白,即只要D和E两个基因不同时出现就表现为白花,这一比例跟孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验F2性状分离比相似,可看作9∶(3+3+1)。因此实验1与2中F1的基因型均为DdEe,实验1的白花基因型为ddee,实验2的白花基因型为DDee和ddEE。实验3中F2表现型为3紫∶1白,F1的基因型为DDEe或DdEE,若F1的基因型为DDEe,则亲本白花的基因型为DDee,若F1的基因型为DdEE,则亲本白花的基因型为ddEE。
(5)表乙中第2组实验F1的基 ( http: / / www.21cnjy.com )因型为DdEe,其与纯合白花植株(DDee、ddEE或ddee)杂交,后代紫花和白花植株之比若为1∶1,则白花品种的基因型为DDee或ddEE;若白花品种的基因型为ddee,则后代紫花(DdEe)∶白花(Ddee、ddEe和ddee)=1∶3。
【答案】 (1)AABB、AABb、AaBb、AaBB　AAbb、Aabb、aabb
(2)P　　　紫花　×　红花
AABB aaBB
　　　　 　　
F1　　　 　　紫花
　　 　　　AaBB
　　　 　　　
紫花 红花
F2 A_BB aaBB
　3　　∶ 　1
(3)1/4　全为白花
(4)ddee　DDee和ddEE　DDee或ddEE
(5)①DDee或ddEE　②杂交后代紫花与白花之比为1∶3