【课堂新坐标】2016新课标高考总复习高三生物一轮复习:必修2教师用书,1-2单元

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名称 【课堂新坐标】2016新课标高考总复习高三生物一轮复习:必修2教师用书,1-2单元
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科目 生物学
更新时间 2015-08-06 21:22:57

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第一单元 遗传定律和伴性遗传
第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
[考纲定位] 基因的分离定律(Ⅱ)
(对应学生用书第93页)
一、一对相对性状的杂交实验
1.孟德尔选用豌豆做实验材料的原因
(1)优点
①豌豆是自花传粉和闭花受粉的植物。
②具有易于区分的相对性状。
(2)人工杂交实验操作
去雄→套袋→人工传粉→再套袋
2.实验过程及结果
实验过程 说明
P(亲本)     ①P具有相对性状②F1全部表现为显性性状③F2出现性状分离现象,分离比为显性∶隐性≈3∶1
F1(子一代)     高茎
F2(子二代)性状:高茎∶矮茎
   比例:  3 ∶ 1
二、对性状分离现象的解释及验证
1.遗传图解及解释
2.验证——测交实验
目的 验证对分离现象的解释
选材 F1与隐性纯合子矮茎豌豆
预期结果 Dd×dd→1Dd(高茎)∶1dd(矮茎)
实验结果 F1(高茎)×矮茎→30高∶34矮≈1∶1
三、基因的分离定律
1.研究的对象:等位基因。
2.等位基因的存在:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上。
3.发生的时间:减数分裂产生配子时。
4.遗传行为:随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
一、思考判断
1.(2012·江苏高考)F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。(√)
2.(2012·江苏高考)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。(×)
【提示】 Aa与AA的性状表现相同。
3.(2012·江苏高考)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。(×)
【提示】 测交的方法可以检测任一未知基因型的个体。
4.(2009·上海高考)用豌豆杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊。(×)
【提示】 开花前应除去母本的雄蕊。
5.(2009·江苏高考)孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性。(√)
6.(2009·江苏高考)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。(×)
【提示】 雌蕊、雄蕊发育成熟才能进行杂交实验。
7.(2009·上海高考)人工授粉后,应套袋。(√)
8.(2009·江苏高考)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合。(×)
【提示】 根据表现型不能判断显性性状的个体是否为纯合子。
二、图示识读
根据羊的毛色遗传图解回答问题:
(1)判断毛色的显、隐性性状,并说明理由。
(2)若基因A、a控制毛色,写出各个个体的基因型。
(3)若4、5共生产了4只小羊,理论上小羊的毛色及比例是多少?但实际有3只黑羊,1只白羊,请分析原因。
提示: (1)白色是显性,黑色是隐性。据4、5杂交,子代出现性状分离可判断。
(2)1-Aa,2-aa,3-aa,4-Aa,5-Aa,6-aa,7-AA或Aa。
(3)白色∶黑色=3∶1。由于个体数量较少。
必修2?第一单元 遗传定律和伴性遗传(这是边文,请据需要手工删加)
高三一轮总复习?生物(这是边文,请据需要手工删加)
(对应学生用书第94页)
考点1 遗传中显隐性性状的判断及纯合子和杂合子的鉴定
1.显隐性性状的判断
(1)研究对象:一对相对性状之中的显性性状和隐性性状。
(2)判断方法
①根据子代性状判断
a.具有相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。
b.相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新性状为隐性性状。
②根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
③遗传系谱图中的显隐性判断
a.若双亲正常,子代有患者,则为隐性遗传病;
b.若双亲患病,子代有正常者,则为显性遗传病。
④显隐性判断的杂交实验合理设计
(1)该显隐性的判断方法归纳是针对于一对基因控制的完全显性遗传。
(2)后代必须足够多时才符合3∶1的分离比。
2.纯合子与杂合子的判断方法
1.自交法。此法主要用于植物,而且是最简便的方法。
2.测交法。待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。
3.单倍体育种法。此法只适用于植物。
4.花粉鉴定法。非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果花粉有两种,且比例为1∶1,则被鉴定的亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物。
(1)自交≠自由交配。
①自交是指相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa群体中自交是指:AA×AA、Aa×Aa。
②自由交配是指群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指:AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。
(2)测交与自交的选取视生物类型而定:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,测交法、自交法均可,但自交法较简单。
角度1 考查显、隐性性状的判断
1.(2014·海南高考)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是(  )
A.抗病株×感病株
B.抗病纯合体×感病纯合体
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
[解析] 根据概念一对相对性状的纯合亲本杂交,后代表现的性状为显性性状。
[答案] B
角度2 考查纯合子和杂合子的判断
2.(2015·德州模拟)豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为(  )
杂交组合 子代表现型及数量
① 甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生,99顶生
② 甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生,201顶生
③ 甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生
A.顶生;甲、乙      B.腋生;甲、丁
C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙
【思路点拨】 解答本题的步骤为:
①先判断性状的显隐性关系。
②再根据性状的显隐性关系及亲代和子代的表现型写出甲、乙、丙、丁的基因型。
[解析] ③组顶生×腋生→全为腋生说明腋生为显性性状,顶生为隐性性状,则甲为隐性纯合子,丁是显性纯合子。①组和②组子代表现型1∶1说明乙和丙是杂合子。
[答案] B
3.一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交,生出20匹红马和22匹黑马,你认为这两种亲本马的基因型是(  )
A.黑马为显性纯合体,红马为隐性纯合体
B.黑马为杂合体,红马为显性纯合体
C.黑马为隐性纯合体,红马为显性纯合体
D.黑马为杂合体,红马为隐性纯合体
[解析] 具一对相对性状的纯合体杂交后代均为显性性状,故A、C错误;具一对相对性状的显性纯合体与杂合体杂交后代也均为显性,B错误;具一对相对性状的杂合体与隐性纯合体杂交,后代显隐性之比为1∶1,D正确。
[答案] D
(1)纯合子自交后代肯定是纯合子;杂合子自交后代既有纯合子,也有杂合子。
(2)纯合子的亲代可能是纯合子,也可能是杂合子;杂合子的亲代可能都是纯合子,也可能是杂合子。
考点2 分离定律的实质及应用
1.分离定律的细胞学基础及实质
(1)分离定律的细胞学基础:减数分裂中同源染色体的分离。
(2)实质:在杂合子形成配子时,控制同一性状的成对的等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个不同的配子中,独立地随着配子遗传给后代(如图所示)。
从图中得知:基因型为Aa的精原细胞可产生两种类型的精子(雄配子),即A和a的精子,比例为1∶1。基因型为Aa的卵原细胞可产生两种类型的卵细胞(雌配子),即A和a的卵细胞,比例为1∶1。
2.分离定律的应用
(1)表现型与基因型的相互推导
①由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型):
亲本 子代基因型 子代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa=1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 显性∶隐性=3∶1
Aa×aa Aa∶aa=1∶1 显性∶隐性=1∶1
aa×aa aa 全为隐性
②由子代推断亲代的基因型(逆推型)
子代
(2)遗传病类型判定
两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,肯定是显性遗传病;两个无病的双亲生出有病的孩子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病。
 (显性遗传病)     (隐性遗传病)
(3)指导育种
①优良性状为显性性状:连续自交,直到不发生性状分离为止,收获性状不发生分离的植株上的种子,留种推广。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的具有相对性状个体杂交后代就是杂合子,可具杂种优势,但每年都要育种。
(4)杂合子Aa连续多代自交问题分析
①杂合子Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:
②根据上表比例,纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为:
由该曲线得到的启示:在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用。
角度1 亲代和子代的相互推导
4.(2015·江苏淮安一调)已知豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对等位基因Y、y控制,现用豌豆进行下列遗传实验,请分析回答:
(1)用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是________。
(2)从实验______可判断这对相对性状中________是显性性状。
(3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为____________。
(4)实验二黄色子叶戊的基因型为________,其中能稳定遗传的占________,若黄色子叶戊植株之间随机交配,所获得的子代中绿色子叶占________。
(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占________。
[思路点拨] 解答本题注意以下几点
①先确定黄色子叶和绿色子叶的显隐性关系。
②根据性状的显隐性关系和亲代及子代的表现型确定亲代和子代的基因型。
③根据亲代的基因型及概率推导子代的基因型及概率。
[解析] (1)豌豆有许多稳定的易于区分的相对性状,由于自花传粉、闭花受粉,且自然状态下都为纯合子,是良好的遗传杂交实验材料。(2)根据实验二中后代的性状分离现象可判断子叶黄色对绿色为显性。(3)根据题意知,黄色子叶甲的基因型为Yy。(4)黄色子叶戊的基因型及比例为YY∶Yy=1∶2,黄色子叶戊随机交配,由于黄色子叶戊产生y配子的概率是2/3×1/2=1/3,所以子代中绿色子叶yy的比例为1/3×1/3=1/9。(5)黄色子叶丙(Yy)与黄色子叶戊(1/3YY、2/3Yy)杂交,子代中YY所占的比例为1/3×1/2+2/3×1/4=1/3,Yy所占的比例为1/3×1/2+2/3×1/2=1/2,这两种黄色子叶YY∶Yy=2∶3,所以黄色子叶中不能稳定遗传的(Yy)占3/5。
[答案] (1)性状易于区分
(2)二 黄色
(3)Y∶y=1∶1
(4)YY或Yy 1/3 1/9
(5)3/5
角度2 基因分离定律的综合运用
5.(2015·北京顺义区模拟)玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因(N,n)控制,正常情况下紫株与绿株杂交,子代均为紫株。某科学家用X射线照射紫株A后再与绿株杂交,发现子代有紫株732株、绿株2株(绿株B)。为研究绿株B出现的原因,让绿株B与正常纯合的紫株C杂交,F1再严格自交得F2,观察F2的表现型及比例,并做相关分析。
P 绿株B × 紫株C  
F1
F2
(1)假设一:X射线照射紫株A导致其发生了基因突变。如果此假设正确,则F1的基因型为________;F1自交得到的F2中,紫株所占的比例应为________。
(2)假设二:X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂,含有基因N在内的片段丢失(注:一条染色体片段缺失不影响个体生存,两条染色体缺失相同的片段个体死亡)。如果此假设正确,则绿株B能产生________种配子,F1的表现型________;F1自交得到的F2中,紫株所占比例应为________。
(3)上述杂交实验中玉米植株颜色的遗传遵循________规律。
(4)利用细胞学方法可以验证假设________是否正确。操作时最好选择上图中的________植株,在显微镜下对其________(有丝、减数)分裂细胞中的染色体进行观察和比较,原因是________________________________________________________________________。
[解析] (1)如果X射线照射使紫株A发生了基因突变,则绿株B为nn,绿株B与紫株C杂交,F1的基因型为Nn,F1自交得到的F2中紫株占的比例为3/4。
(2)如果X射线照射造成了6号染色体断裂,则绿株B为n,产生两种配子,F1的基因型为Nn和N_,表现型为紫株,F1自交,F2中紫株占6/7。
(3)一对基因的遗传符合基因的分离定律。
(4)利用细胞学的方法验证染色体是否发生缺失,可观察绿株B的减数分裂过程中配对的6号染色体的形态或有丝分裂中期染色体组型中的6号染色体形态。
[答案] (1)Nn 3/4 (2)2 全部为紫株 6/7 (3)基因的分离 (4)二 绿株B 减数/有丝 联会的染色体处于配对状态,可以观察6号染色体是否相同/有丝分裂中期染色体形态清晰,可以通过染色体组型分析比较6号染色体是否相同
绘制知识体系 强化核心要点
1.相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。2.性状分离是指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。3.纯合子体内基因组成相同,杂合子体内基因组成不同。4.纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。5.体细胞中成对的遗传因子在形成配子时彼此分离,互不干扰。6.F1产生配子的种类是指雌雄配子分别有两种,而不是雌雄配子数量之比。
(对应学生用书第96页)
一、分离定律中的特殊问题
1.复等位基因
若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的ⅠA、ⅰ、ⅠB三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为ⅠA对ⅰ是显性,ⅠB对ⅰ是显性,ⅠA和ⅠB是共显性,所以基因型与表现型的关系只能是:
ⅠAⅠA、ⅠAⅰ-A型血;ⅠBⅠB、ⅠBⅰ-B型血;
ⅠAⅠB-AB型血;ⅰⅰ-O型血。
2.异常分离比问题
(1)不完全显性:F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1。
(2)致死现象:
Aa×Aa
 
1AA∶2Aa∶1aa
3  ∶1
?
3.果皮、种皮等遗传问题
(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来,基因型与母本相同。
(2)胚(胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来,基因型与其发育成的植株相同。
(3)胚乳由受精极核发育而来,基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型,如下图表示:
4.从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角。
 紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定。Pd深紫色、Pm中紫色、Pl浅紫色、Pvl很浅紫色(接近白色)。其显隐性关系是:Pd>Pm>Pl>Pvl(前者对后者为完全显性)。若有浅紫色企鹅(PlPvl) 与深紫色企鹅交配,则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是(  )
A.1中紫色∶1浅紫色
B.2深紫色∶1中紫色∶1浅紫色
C.1深紫色∶1中紫色
D.1深紫色∶1中紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色
[解析] 深紫色个体的基因型为PdPd时,子代全为深紫色;深紫色个体的基因型为PdPm时,子代的性状分离比为1深紫色∶1中紫色;深紫色个体的基因型为PdPl时,子代的性状分离比为1深紫色∶1浅紫色;深紫色个体的基因型为PdPvl时,子代的性状分离比为2深紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色。
[答案] C
 (2015·安徽皖南八校高三第二次联考)人类秃发遗传是由位于常染色体上的一对等位基因b+和b控制,b+b+表现正常,bb表现秃发,杂合子b+b在男性中表现秃发,而在女性中表现正常;一对夫妇丈夫秃发妻子正常,生育一秃发儿子和一正常女儿。下列表述正确的是(  )
A.人类秃发遗传与性别相关联,属于伴性遗传
B.秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b+b
C.若秃发儿子和正常女儿基因型相同,父母一定是纯合子
D.这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50%
[解析] 由题干可知这一对基因的遗传遵循基因的分离定律,且杂合子b+b在不同的性别中表现型不同,由此可以推出这一对夫妇的基因组合有多种可能,分析如下:①♂bb(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b(男为秃发,女为正常);②♂b+b(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)=1∶1,③♂b+b(秃发)×♀b+b(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)=1∶2∶1;④♂bb(秃发)×♀b+b(正常)→b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)=1∶1,所以这对夫妇再生一女儿秃发的概率为0或25%或50%。
[答案] D
——————————————————————————————————————————————
1.金鱼草的花色由一对等位基因控制,AA为红色,Aa为粉红色,aa为白色,红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是(  )
A.红花个体所占的比例为1/4
B.白花个体所占的比例为1/4
C.纯合子所占的比例为1/4
D.杂合子所占的比例为1/2
[解析] AA×aa→F1(Aa,粉红色)→F2(1/4AA红色,1/2Aa粉红色、1/4aa白色),故F2中纯合子所占的比例为1/2。
[答案] C
2.一个研究小组,经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现如下现象。推测胚胎致死(不能完成胚胎发育)的基因型为(  )
①黑色×黑色→黑色 ②黄色×黄色→2黄色∶1黑色
③黄色×黑色→1黄色∶1黑色
A.显性纯合子       B.显性杂合子
C.隐性个体 D.不能确定
[解析] 由第2组可知,黄色为显性,黑色为隐性,且两亲本均为显性杂合子,结合②、③组实验中后代表现型及比例可知,杂合子和隐性个体均无致死现象,致死基因型为显性纯合子。
[答案] A
3.白斑银狐是灰色银狐中的一种变种,在灰色背景上出现白色的斑点,十分漂亮。让白斑银狐自由交配,后代中总会出现约1/3的灰色银狐,其余均为白斑银狐。由此推断合理的是(  )
A.可以利用测交的方法获得纯种白斑银狐
B.后代灰色银狐中既有杂合子又有纯合子
C.白斑银狐后代出现灰色银狐是由基因突变所致
D.白斑银狐与灰色银狐交配,后代中白斑银狐约占1/2
[解析] 白斑银狐自由交配,后代中出现灰色银狐,说明灰色银狐是由隐性基因(设为a)控制的,进一步可推断亲本基因型为Aa和Aa。根据后代表现型及其比例为白斑银狐∶灰色银狐=2∶1,可推断出显性基因纯合(AA)致死,则纯种白斑银狐(AA)不存在。用于测交的白斑银狐只能是杂合的(Aa)。白斑银狐自由交配,后代灰色银狐(aa)一定是纯合子。白斑银狐后代出现灰色银狐是由等位基因分离造成的,符合基因的分离定律。白斑银狐(Aa)与灰色银狐(aa)交配,后代中白斑银狐(Aa)的比例为1/2。
[答案] D
4.豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性。每对性状的杂合体(F1)自交后代(F2)均表现3∶1的性状分离比。F2的种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计(  )
A.F1植珠和F1植株 B.F2植株和F2植株
C.F1植株和F2植株 D.F2植株和F1植株
[解析] 种皮表现型是由母本基因型决定的,性状分离比要延迟一代表现,子叶是由受精卵发育而来的,可在当代表现分离比。
[答案] D
5.在某种牛中,基因型为AA个体的体色是红褐色,aa是红色,基因型为Aa的个体中雄牛是红褐色的,而雌牛是红色的。一头红褐色母牛生了一头红色小牛,这头小牛的性别及基因型为(  )
A.雄性或雌性,aa B.雄性,aa或Aa
C.雄性,Aa D.雌性,Aa
[解析] 红褐色母牛的基因型是AA,生下一头红色小牛,则红色小牛基因型中肯定有A基因,可确定其基因型为Aa,Aa基因型的个体中表现型为红色的是雌性。
[答案] D
6.在群体中位于某同源染色体同一位置上的两个以上、决定同一性状的基因称为复等位基因,如控制ABO血型的基因。在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的等位基因:A、a1、a2、a。A基因对a1、a2、a为显性,a1基因对a2、a为显性,a2对a为显性。A基因系列在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表:
毛皮颜色表现型 基因型
全色 A_
青旗拉 a1_
喜马拉扬 a2_
白化 aa
请回答下列问题:
(1)家兔皮毛颜色的基因型共有________种,其中纯合体有________种。
(2)若一只全色雄兔和一只喜马拉扬雌兔多次交配后,子代全色∶青旗拉=1∶1,则两只亲本兔的基因型分别为________、________。
(3)基因型为Aa1的雌雄兔交配,子代的毛色为__________________。
(4)若有一只喜马拉扬雄兔和多只其他各色的雌兔,如何利用杂交方法检测出喜马拉扬雄兔的基因型?(写出实验思路和预期实验结果即可)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)根据题目信息家兔毛色的基因型有:AA、Aa1、Aa2、Aa、a1a1、a1a2、a1a、a2a2、a2a、aa。纯合子有4种。
(2)全色雄兔(A_)和一只喜马拉扬雌兔(a2_)多次交配后,子代全色(A_)∶青旗拉(a1_)=1∶1,推理亲代全色雄兔为Aa1,喜马拉扬雌兔为a2a2或a2a。
(3)基因型为Aa1的雌雄兔交配,子代中有全色兔为AA、Aa1共占3/4;青旗拉兔为a1a1占1/4。
(4)喜马拉扬雄兔的基因型是a2a2或a2a,检测出喜马拉扬雄兔的基因型应让喜马拉扬雄兔与白化兔测交。
[答案] (1)10 4 (2)Aa1 a2a2或a2a
(3)全色兔占3/4,青旗拉兔1/4
(4)选用多只白化雌兔与该喜马拉扬雄兔交配。若后代均为喜马拉扬兔,则该喜马拉扬雄兔的基因型为a2a2;若后代出现了白化兔,则该喜马拉扬雄兔的基因型为a2a
二、与自由交配和自交有关的概率计算
1.自由交配
即各种基因型的个体之间均可交配,可用棋盘法或借助基因频率进行计算。
示例:计算Dd自交后代去掉DD后,自由交配的结果。
方法一:棋盘法
第一步,去掉DD后,子代的基因型及比例为Dd、dd。
第二步,因为群体中每种基因型均可交配,列出棋盘。
♀子代♂ Dd dd
Dd
dd
第三步,计算出后代各种基因型频率:dd=×+××+×××2=,DD=××=,Dd=××+×××2=。
方法二:利用基因频率计算
第一步,明确去掉DD后子代的基因型及比例(2/3Dd、1/3dd);
第二步,计算配子基因频率(D=2/3×1/2=1/3,d=2/3);
第三步,计算随机交配条件下的基因型频率(DD=1/3×1/3=1/9,Dd=1/3×2/3×2=4/9,dd=2/3×2/3=4/9)。
2.自交
同种基因型的个体之间交配,一般需要通过分析遗传图解进行计算,但计算时应注意各基因型所占的比例。
示例:计算Dd自交后代去掉DD后,自交的结果。
第一步,明确去掉DD后子代的基因型及比例(2/3Dd、1/3dd);
第二步,分析遗传图解:
2/3Dd        1/3dd
   ,?F         ,?F
2/3(1/4DD 1/2Dd 1/4dd)  1/3dd
第三步,按比例统计结果:DD=2/3×1/4=1/6;Dd=2/3×1/2=1/3;dd=2/3×1/4+1/3=1/2。
 (2013·山东高考)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是(  )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
[解析] 本题结合基因的分离定律考查基因频率和基因型频率的计算方法。依题意可首先分析出前三代中Aa的基因型频率(如下表),据此可判断曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应表中的②、④、③、①4种情况。
①连续自交 ②随机交配 ③连续自交并逐代淘汰隐性个体 ④随机交配并逐代淘汰隐性个体
P 1 1 1 1
F1 1/2 1/2 2/3 2/3
F2 1/4 1/2 2/5 1/2
由图可知,曲线Ⅱ的F3中Aa的基因型频率与曲线Ⅲ的F2中Aa的基因型频率相同,均为0.4,A、B正确;曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例和上一代中纯合子的比例分别为1-1/2n和1-1/2n-1,两者相差1/2n,C错误;曲线Ⅰ和Ⅳ分别代表随机交配和连续自交两种情况,此过程中没有发现淘汰和选择,所以各子代间A和a的基因频率始终相等,D正确。
[答案] C
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1.(2014·广州模拟)番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代RR、Rr、rr三种基因型的比例分别是(  )
A.1∶2∶1    B.4∶4∶1
C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
[解析] 杂合红果番茄自交得F1,淘汰F1中黄果番茄,F1中红果番茄中为RR,为Rr。RRRR,Rr·RR,·Rr,·rr。则后代RR、Rr、rr三种基因型的比例为3∶2∶1。
[答案] C
2.已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎,在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是(  )
A.1∶1   B.1∶2   C.2∶1   D.3∶1
[解析] 在该群体中AA=,Aa=,则配子A=,a=,则子代中AA=,Aa=,aa=(死亡)。对子代中AA和Aa的比例是1∶1。
[答案] A
(对应学生用书第98页)
[A 基础训练]
1.下列关于孟德尔遗传定律的叙述,分析正确的是(  )
A.控制同一性状的遗传因子是成对存在并相对独立
B.生物体能产生数量相等的雌雄配子
C.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
D.孟德尔的遗传规律可以解释所有有性生殖的遗传现象
[解析] 此题考查对孟德尔定律的理解。生物体的雄性个体产生的雄配子数量比雌性个体产生的雌配子的数量多。验证孟德尔假设的是测交实验,不是正、反交实验。孟德尔的遗传规律是生物有性生殖过程中细胞核基因的传递规律。控制同一性状的遗传因子是成对存在的,并且是相对独立的。
[答案] A
2.(2014·福建闽南四校一模)基因分离定律的实质是(  )
A.子二代出现性状分离
B.子二代性状分离比为 3∶1
C.等位基因随同源染色体的分开而分离
D.测交后代分离比为1∶1
[解析] 基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离,C正确。
[答案] C
3.(2015·江西南昌三中第二次月考)对下列实例的判断中,正确的是(  )
A.有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女,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
[解析] 有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女,表明亲本性状为显性,无耳垂为隐性性状,故A正确;杂合子的自交后代会出现性状分离,其中有纯合子,故B错误;高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代出现了高茎和矮茎,无法判断高茎和矮茎的显隐关系,故C错误;杂合子的测交后代有纯合子和杂合子,故D错误。
[答案] A
4.(2015·和田模拟)南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2的表现型如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.由①③可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的基因型是aa
[解析] 由F1中白果子代发生性状分离可判断黄果为隐性性状,白果为显性性状,则P中白果的基因型为Aa,黄果的基因型为aa。F2中各性状情况为:(1/2×1+1/2×1/4)黄果、1/2×3/4白果,故黄果与白果的理论比例应为5∶3。
[答案] D
[B 真题体验]
(雌性生殖器官)(雄性生殖器官)
1.(2014·上海高考)性状分离比的模拟实验中,如图准备了实验装置,棋子上标记的D、d代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子,并记录字母,此操作模拟了(  )
①等位基因的分离 ②同源染色体的联会 ③雌雄配子的随机结合 ④非等位基因的自由组合
A.①③       B.①④
C.②③ D.②④
[解析] 两个装置中含有等量的D和d棋子,代表等位基因分离,雌雄个体各产生两种数目相等的配子,从两个装置中各随机取一枚棋子合在一起表示雌雄配子的随机结合,本实验不能说明同源染色体的联会和非等位基因的自由组合,故选A。
[答案] A
2.(2013·新课标全国卷Ⅰ)若用玉米为实验材料,验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论,影响最小的是(  )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对等位基因控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
[解析] 根据题目要求,分析孟德尔遗传实验所需满足的条件,逐项进行解答。用于杂交的两个个体如果都是纯合子,验证孟德尔分离定律的方法是先杂交再测交或先杂交再自交,子二代出现1∶1或3∶1的性状分离比;如果不都是或者都不是纯合子,则可以用自交或者测交的方法来验证,A项符合题意。显隐性不容易区分容易导致统计错误,影响实验结果,B项不符合题意。所选相对性状必须受一对等位基因控制,如果受两对或多对等位基因(位于两对或多对同源染色体上)控制,则符合自由组合定律,C项不符合题意。如果不遵守实验操作流程和统计分析方法,实验结果的准确性就不能得到保证,D项不符合题意。
[答案] A
3.(2014·山东高考节选)已知果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性。灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE,Ee和ee的果蝇可供选择,请完成下列实验步骤及结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各型配子活力相同)实验步骤:
(1)用该黑檀体果蝇与基因型为________的果蝇杂交,获得F1;
(2)F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例。
结果预测:Ⅰ.如果F2表现型及比例为____________,则为基因突变;
Ⅱ.如果F2表现型及比例为____________,则为染色体片段缺失。
[解析] 由题意知,出现该黑檀体果蝇的原因如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变则此黑檀体果蝇的基因型为ee,如果是染色体片段缺失,黑檀体果蝇的基因型为e。选用EE基因型果蝇杂交关系如下图。
 灰体∶黑檀体=3∶1  
1/2E 1/4e 1/4o
1/2E 1/4EE 1/8Ee 1/8E
1/4e 1/8Ee 1/16ee 1/16e
1/4o 1/8E 1/16e 死亡
  灰体∶黑檀体=4∶1
选用Ee基因型果蝇杂交关系如下图。
F2
1/4E 3/4e
1/4E 1/16EE 3/16Ee
3/4e 3/16Ee 9/16ee
灰体∶黑檀体=7∶9 
1/4E 1/2e 1/4o
1/4E 1/16EE 1/8Ee 1/16E
1/2e 1/8Ee 1/4ee 1/8e
1/4o 1/16E 1/8e 死亡
灰体∶黑檀体=7∶8
【答案一】 ①EE
Ⅰ.灰体∶黑檀体=3∶1
Ⅱ.灰体∶黑檀体=4∶1
【答案二】 ①Ee
Ⅰ.灰体∶黑檀体=7∶9
Ⅱ.灰体∶黑檀体=7∶8
课后限时自测(十四) 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
(时间:60分 满分:100分)
(对应学生用书第267页)
一、选择题(每题5分,共60分)
1.玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。某一品系X为黄粒玉米,若自花传粉,后代全为黄粒;若接受另一紫粒玉米品系Y的花粉,后代既有黄粒,也有紫粒。下列有关分析正确的是(  )
A.紫粒是显性性状      B.黄粒是显性性状
C.品系X是杂种 D.品系Y是纯种
[解析] 黄粒玉米品系X,自花传粉,后代全为黄粒,因此黄粒玉米品系X为纯合子。黄粒玉米品系X接受紫粒玉米品系Y的花粉,后代既有黄粒,也有紫粒,因此黄粒一定不是显性性状。且品系Y为杂种。
[答案] A
2.在孟德尔进行的一对相对性状的实验中,具有1∶1比例的是(  )
①杂种自交后代的性状分离比 ②杂种产生配子类型的比例 ③杂种测交后代的性状分离比 ④杂种自交后代的基因型比例 ⑤杂种测交后代的基因型比例
A.①②④ B.④⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
[解析] 一对相对性状的实验中,杂种自交后代基因型有三种,比例是1∶2∶1,表现型有两种,比例为3∶1。杂种产生两种类型的配子,比例是1∶1。进行测交,后代基因型有两种,比例为1∶1;表现型也有两种,比例为1∶1。
[答案] C
3.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,通常情况下,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.玉米都为隐性个体,豌豆既有显性又有隐性
C.豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3∶1
D.豌豆都为隐性个体,玉米既有显性又有隐性
[解析] 豌豆为自花传粉,玉米为异花传粉,因此具有隐性性状的一行植株上所产生的F1中,豌豆都为隐性个体,玉米既有显性又有隐性。
[答案] D
4.菜豆是一年生自花传粉的植物,其有色花对白色花为显性。一株有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上,该海岛上没有其他菜豆植株存在,三年之后开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是(  )
A.3∶1   B.15∶7   C.9∶7   D.15∶9
[解析] 根据杂合子自交n代,其第n代杂合子的概率为:1/2n,三年之后F3的杂合子的概率为:1/23=1/8。则F3中纯合子的概率为1-1/8=7/8(其中显性纯合子7/16,隐性纯合子7/16)。所以三年之后,有色花植株∶白色花植株=(1/8+7/16)∶7/16=9∶7。
[答案] C
5.假设某植物种群非常大,可以随机交配,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9,抗病植株RR和Rr各占4/9,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占(  )
A.1/9   B.1/16   C.4/81   D.1/8
[解析] 由题干条件可知,该种群具有生殖能力的个体的基因型为RR、Rr,二者在种群中各占4/9,即在具有生殖能力的群体中各占1/2,故该种群所产生的配子比例为R∶r=3∶1,r配子的概率为1/4,故子代中基因型为rr的个体的概率为1/4r×1/4r=1/16rr。
[答案] B
6.鼠的黄色和黑色是一对相对性状,多对黄鼠交配,后代中总会出现约1/3的黑鼠,其余均为黄鼠。由此推断合理的是(  )
A.鼠的黑色性状由显性基因控制
B.后代黄鼠中既有杂合子又有纯合子
C.黄鼠后代出现黑鼠是基因突变所致
D.黄鼠与黑鼠交配,后代中黄鼠约占1/2
[解析] 对黄鼠交配,后代中总会出现约1/3的黑鼠,其余均为黄鼠说明黄色为显性,黑色为隐性,并且后代有显性纯合子致死现象。黄鼠后代出现黑鼠是基因分离和配子的结合造成的,基因突变的频率低,不会出现一定的比例。黄色鼠都为杂合子(Aa),黑色鼠都为隐性纯合子(aa),后代中黄色鼠和黑色鼠的比例为1∶1。
[答案] D
7.将基因型为Aa的豌豆连续自交,统计后代中纯合子和杂合子的比例,得到如下曲线图。下列分析不正确的是(  )
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表自交n代后杂合子所占的比例
[解析] 基因型为Aa的豌豆自交n代后,隐性纯合子与显性纯合子所占的比例相等,且为b曲线。
[答案] C
8.(2014·肇庆期末)下图为某家族白化病的遗传系谱图,该病的致病基因位于常染色体上。在第Ⅲ代个体中,可能不带致病基因的是(  )
A.8 B.9 C.10 D.11
[解析] 6和7的基因型为aa,8的基因型为AA,Aa,9、10、11的基因型为Aa。
[答案] A
9.已知马的栗色和白色受一对等位基因控制。现有一匹白色公马(♂)与一匹栗色母马(♀)交配,先后产生两匹白色母马(如图所示)。根据以上信息分析,可得出的结论是(  )
A.毛色的白色为显性性状
B.Ⅰ1和Ⅰ2的基因型一定不同
C.Ⅰ1和Ⅱ2基因型一定不同
D.Ⅱ1和Ⅱ2基因型不一定相同
[解析] 白色公马与栗色母马交配,先后产生两匹白色母马,由于后代数量少,因此不能确定白色为显性。可能是白色公马为AA,栗色母马为aa,子代白色马为Aa;也可能是白色公马为Aa,栗色母马为aa,子代白色马为Aa;还可能是白色公马为aa,栗色母马为Aa,子代白色马为aa。
[答案] B
10.(2015·山东荷泽一模)调查某豌豆种群中一对相对性状(甲、乙性状)的频率,发现甲性状占50%,其余均为乙性状。若分别取足够多数量的甲、乙两种性状的个体分别自交,发现50%乙性状的子代表现出甲性状,而甲性状的子代未发现乙性状。以下结论错误的是(  )
A.甲性状相对于乙性状为隐性
B.采用样方法调查这两种性状所占比例,即可推断基因型比例
C.乙性状个体子代中出现甲性状是性状分离现象
D.该种群杂合子占25%,且甲性状的基因频率高于乙性状的基因频率
[解析] 乙性状个体自交的子代出现甲性状,即出现性状分离,而甲性状个体自交的子代未发现乙性状,判断乙性状为显性性状,甲性状为隐性性状,故A、C正确;乙性状为显性性状,可能为纯合子或杂合子,基因型不能确定,B错误;由于乙性状为显性性状,50%的乙性状的自交后代出现甲性状,说明乙性状中杂合子占50%,又因为甲、乙两种性状各占50%,故杂合子占25%,甲性状的基因频率高于乙性状的基因频率,故D正确。
[答案] B
11.(2013·安徽蚌埠一模)玉米是雌雄同株、异花传粉植物,可以接受本植株的花粉,也能接受其他植株的花粉。在一块农田间行种植等数量基因型为Aa和aa的玉米(A和a分别控制显性性状和隐性性状,且A对a为完全显性),假定每株玉米结的子粒数目相同,收获的玉米种下去,具有A表现型和a表现型的玉米比例应接近(  )
A.1∶4 B.5∶11 C.1∶2 D.7∶9
[解析] 间行种植的玉米,既可杂交也可自交,由于种植的Aa和aa的玉米比例是1∶1,可以得出该玉米种群可产生含基因A或a的两种配子,其比例是:A=1/2×1/2=1/4、a=1/2×1/2+1/2×1=3/4,再经过雌雄配子的随机结合,得到的子代比例为:aa=3/4×3/4=9/16,而A?=1-9/16=7/16,故具有A表现型和a表现型的玉米比例应接近7∶9。
[答案] D
12.(2014·吉林长春一模)大豆子叶的颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体呈深绿色、基因型为Aa的个体呈浅绿色、基因型为aa的个体呈黄色,在幼苗阶段死亡。下列说法错误的是(  )
A.浅绿色植株自花传粉,其成熟后代的基因型为AA和Aa,且比例为1∶2
B.浅绿色植株与深绿色植株杂交,其成熟后代的表现型为深绿色和浅绿色,且比例为1∶1
C.浅绿色植株连续自交n次,成熟后代中杂合子的概率为1/2n
D.经过长时间的自然选择,A的基因频率越来越大,a的基因频率越来越小
[解析] 浅绿色植株连续自交,因每一代中的aa黄色个体在幼苗阶段死亡,故成熟后代中杂合子的概率为。
[答案] C
二、非选择题(共40分)
13.(14分)一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。
(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为________,则可推测毛色异常是________性基因突变为________性基因的直接结果,因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为________,另一种是同一窝子代全部表现为________鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。
[解析] (1)若为基因突变,又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因,要想表现毛色异常,则该突变只能为显性突变,即由隐性基因突变为显性基因。设相关基因为A、a,突变体基因型为Aa,正常雌鼠基因型为aa,所以后代毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1。(2)采用逆推法,先假设为亲本中隐性基因的携带者之间交配导致的异常性状,则此毛色异常的雄鼠(基因型为aa)与同一窝的多只正常雌鼠(基因型为AA或Aa)交配后,不同窝的子代表现型不同,若雌鼠基因型为AA,后代全部为毛色正常鼠,若雌鼠基因型为Aa,后代毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例是1∶1。
[答案] (1)1∶1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果
(2)1∶1 毛色正常
14.(16分)控制玉米籽粒黄色与白色的基因T与t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如图1所示。
图1 植株A的9号染色体示意图  图2 植株B的9号染色体示意图
(1)该黄色籽粒植株的变异类型属于染色体结构变异中的________。为了确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,F1的表现型及比例为____________,说明T基因位于异常染色体上。
(2)以植株A为父本,正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如图2。分析该植株出现的原因是________。
(3)若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株B为父本进行测交,后代的表现型及比例为________,其中得到的染色体异常植株占________。
[解析] (1)根据示意图判断黄色籽粒植株为染色体结构变异中的缺失。T基因位于异常染色体上时,植株A产生T和t两种卵细胞,但只产生一种精子t,F1为Tt∶tt=1∶1。
(2)正常的白色籽粒tt只产生一种卵细胞t,F1中植株B的染色体组成为Ttt,说明父本减数分裂时同源染色体未分离。
(3)植株B为父本进行测交时,植株B产生的精子为:Tt∶t∶tt=2∶2∶1,隐性个体产生的卵细胞为t,后代为:Ttt∶tt∶ttt=2∶2∶1。
[答案] (1)缺失 黄色∶白色=1∶1
(2)父本减数分裂过程中同源染色体未分离
(3)黄色∶白色=2∶3 3/5
15.(10分)(2015·安徽合肥二模)安哥拉兔的长毛和短毛是由一对基因控制的性状。用纯种安哥拉兔进行杂交实验,产生大量的F1和F2个体,杂交亲本及实验结果如下表。
实验一 (♀)长毛×短毛(♂)
F1
雄兔 全为长毛
雌兔 全为短毛
实验二 F1雌雄个体交配
F2
雄兔 长毛∶短毛=3∶1
雌兔 长毛∶短毛=1∶3
请回答:
(1)安哥拉兔的控制长毛和短毛的基因位于________(常/X)染色体上。在________(雌/雄)兔中,长毛为显性性状。
(2)用多只纯种短毛雌兔与F2长毛雄兔杂交,子代性状和比例为________________________________________________________________________。
(3)安哥拉兔的长毛和短毛性状既与________有关,又与________有关。
(4)如果用A1和A2分别表示长毛基因和短毛基因,请画出实验二的遗传图解。
[解析] (1)纯种安哥拉长毛雌兔与短毛雄兔进行杂交F1应都是杂合子,对杂合子来说,雄兔表现长毛,雌兔表现短毛,杂合子雌雄个体交配,后代杂合子占1/2,显性纯合子与隐性纯合子各占1/4,根据两实验结果可判断,相应基因位于常染色体上,对雄兔来说长毛是显性性状,短毛是隐性性状,对雌兔来说,短毛是显性性状,长毛是隐性性状。
(2)用A1和A2分别表示长毛基因和短毛基因,F2长毛雄兔的基因型中纯合A1A1占1/3,杂合A1A2占2/3,纯种短毛雌兔基因型是A2A2,F2长毛雄兔和多只纯种短
毛雌兔杂交后代,有两种基因型,即2/3A1A2、1/3A2A2,子代性状和比例为雌兔全为短毛,雄兔有长毛有短毛且比例为2∶1。(3)实验说明安哥拉兔的长毛和短毛性状既与基因型有关,又与性别有关。
[答案] (1)常 雄
(2)雌兔全为短毛,雄兔有长毛有短毛且比例为2∶1
(3)基因型 性别
(4)
子代  ♂:长毛  长毛  长毛  短毛
♀:长毛  短毛  短毛  短毛
第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
[考纲定位] 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)
(对应学生用书第99页)
一、两对相对性状的杂交实验
 P(黄色圆粒×绿色皱粒)―→F1F2
(1)F1的表现型是黄色圆粒。
(2)F2的表现型及其比例是黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。
(3)如果亲本的杂交实验改为P:纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒,那么F1、F2的性状表现及比例与上述杂交实验相同吗?F1的性状相同,F2的性状与比例也相同。
(4)F2中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,该比例关系说明两对相对性状都遵循基因的分离定律。
二、对自由组合现象的解释
P YYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)
         
   F1   YyRr
         ,?F
   F2    ?
1.F1(YyRr)产生的配子及其结合方式
(1)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。
(2)F1配子的结合:
①雌、雄配子随机结合。
②结合方式有16种。
2.试写出F2四种表现型包含的基因型
(1)黄色圆粒:①YYRR;②YYRr;③YyRR;④YyRr。
(2)黄色皱粒:①YYrr;②Yyrr。
(3)绿色圆粒:①yyRR;②yyRr。
(4)绿色皱粒:yyrr。
三、基因自由组合定律的实质
 (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。
四、孟德尔获得成功的原因
 (1)正确选用实验材料。
(2)对性状分析由一对到多对。
(3)对实验结果进行统计学分析。
(4)科学地设计了实验程序。
一、思考判断
1.表现型相同的生物,基因型一定相同。(×)
2.基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上,一个亲本与aabb测交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为1∶1,则这个亲本基因型为AABb。(√)
3.在自由组合遗传试验中,先进行等位基因的分离,再实现非等位基因的自由组合。(×)
4.基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交,则表现型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16。(×)
5.基因型为AaBBccDD的二倍体生物,可产生不同基因型的配子种类数是8。(×)
6.(2012·江苏高考)非等位基因之间自由组合,不存在相互作用。(×)
二、图示识读
据测交实验遗传图解回答下列问题:
(1)测交后代出现4种表现型且比例为1∶1∶1∶1的原因是什么?
(2)如何利用测交实验验证自由组合定律?
【提示】 (1)F1产生了4种比例相等的配子。
(2)据测交后代是否出现4种比例相等的表现型。
(对应学生用书第100页)
考点1 两对相对性状的遗传实验分析和结论
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) 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)
2.相关结论
F2共有16种配子组合方式,9种基因型,4种表现型。
(1)表现型
(2)基因型
3.基因自由组合定律的细胞学基础
1.F2中重组类型所占比例并不都是6/16
(1)当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是3/16+3/16=6/16。
(2)当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。
2.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。
3.并非所有的非等位基因都遵循自由组合定律
减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如下图甲中基因a、b),同源染色体上的非等位基因(如图乙中基因A、C),则不遵循自由组合定律。
4.基因连锁与互换现象
若基因型为AaBb测交后代出现四种表现型,但比例为两多两少(如42%∶42%∶8%∶8%)或测交后代有两种表现型,比例为1∶1,则说明基因A、B位于一条染色体上,基因a、b位于另一条同源染色体上,如图所示。
角度1 考查对两对相对性状遗传实验的分析
1.(2015·南京模拟)牵牛花的叶子有普通叶和枫形叶两种,种子有黑色和白色两种。现用纯种的普通叶白色种子和纯种的枫形叶黑色种子作为亲本进行杂交,得到的F1为普通叶黑色种子,F1自交得F2,结果符合基因的自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是(  )
A.F2中有9种基因型、4种表现型
B.F2中普通叶与枫形叶之比为3∶1
C.F2中与亲本表现型相同的个体大约占3/8
D.F2中普通叶白色种子个体的基因型有4种
【思路点拨】 解答本题的思路为:
①判断两对性状的显隐性

②确定亲本及F1的基因型

③分析F2中基因型、表现型及比例。
[解析] 由题干信息可知,F2共有9种基因型、4种表现型,其中与亲本表现型相同的个体大约占3/16+3/16=3/8;F2中普通叶白色种子的个体有纯合和杂合2种基因型。
[答案] D
2.(2015·潍坊质检)某植物的基因型为AaBb,两对等位基因独立遗传,在该植物的自交后代中,表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为(  )
A.3/16   B.1/4   C.3/8   D.5/8
[解析] 基因型为AaBb的植物自交,16种组合,子代有4种表现型,且每一种表现型中均有一个纯合子(AABB、aaBB、AAbb、aabb),故该植物的自交后代中,表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为3/16。
[答案] A
角度2 考查对自由组合定律的理解
3.(2015·执信中学期中)最能正确表示基因自由组合定律实质的是(  )
   A             B
   C             D
[解析] 基因的自由组合定律的实质是在减数分裂产生配子的过程中,等位基因分离非同源染色体上的非等位基因自由组合。
[答案] D
考点2 用分离定律解决自由组合定律问题的思路方法
1.基本思路——分解组合法(“乘法原理”和“加法原理”)。
(1)原理:分离定律是自由组合定律的基础。
(2)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,然后按照数学上的“乘法原理”和“加法原理”根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简,高效准确”。
2.题型及方法
(1)配子类型的问题
①具有多对等位基因的个体,在减数分裂时,产生配子的种类数是每对基因产生配子种类数的乘积。
②多对等位基因的个体产生某种配子的概率是每对基因产生相应配子概率的乘积。
示例:某生物雄性个体的基因型为AaBbcc,这三对基因为独立遗传,则它产生的精子的种类有:
(2)基因型类型的问题
①任何两种基因型的亲本相交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产生基因型种类数的乘积。
②子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。
示例:AaBbCc与AaBBCc杂交后代的基因型种类:
―→
(3)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。
(4)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
(5)性状分离比推断基因型
①9∶3∶3∶1→AaBb×AaBb
②1∶1∶1∶1→AaBb×aabb或Aabb×aaBb
③3∶3∶1∶1→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb
④3∶1→Aabb×Aabb、AaBB×AaBB、AABb×AABb等(只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型,另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可)。
n对等位基因(完全显性)自由组合的计算方法
等位基因对数 F1配子 F1配子可能组合数 F2基因型 F2表现型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3
n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
角度1 由亲代推子代
4.已知A与a、B与b、C与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。其中AA、Aa、aa三种基因型的个体表现型不同。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8种,aaBbcc个体的比例为1/16
C.表现型有12种,Aabbcc个体的比例为1/18
D.表现型有12种,aaBbCc个体的比例为1/16
[解析] 此题考查基因自由组合定律的应用。A与a、B与b、C与c,3对等位基因按自由组合定律遗传。分析每对基因杂交后代表现型为:Aa×Aa后代为3种表现型,Bb×Bb后代为2种表现型,Cc×cc后代为2种表现型,后代表现型共12种。aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16。
[答案] D
5.(2014·海南高考)基因型为AaBbDdEeGgHhKk个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代叙述正确的是(  )
A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D.6对等位基因纯合的个体出现的概率与6对等位基因杂合的个体出现的概率不同
[解析] 1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率=C712/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=7/128,A错;3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率=C732/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=35/128,B正确;5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率=C752/4×2/4×2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=21/128,C错;6对等位基因纯合的个体出现的概率=C712/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=7/128,6对等位基因杂合的个体出现的概率=C712/4×2/4×2/4×2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)=7/128,相同,D错误。
[答案] B
角度2 由子代推亲代
6.(2014·山东高考节选)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性;短刚毛和长刚毛是一对相对性状,由一对等位基因(B,b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验,杂交组合、F1表现型及比例如下:
(1)根据实验一和实验二的杂交结果,推断乙果蝇的基因型可能为________或________。若实验一的杂交结果能验证两对基因E,e和B,b的遗传遵循自由组合定律,则丙果蝇的基因型应为________。
(2)实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为____。
[解析] 根据实验一中灰体∶黑檀体=1∶1,短刚毛∶长刚毛=1∶1,得知甲乙的基因型可能为EeBb×eebb或者eeBb×Eebb。同理由实验二的杂交结果,推断乙和丙的基因型应为eeBb×EeBb,所以乙果蝇的基因型可能为EeBb或eeBb。若实验一的杂交结果能验证两对基因E,e和B,b的遗传遵循自由组合定律,则甲乙的基因型可能为EeBb×eebb,乙的基因型为EeBb,则丙果蝇的基因型应为eeBb。
(2)实验二亲本基因型为eeBb×EeBb,F1中与亲本果蝇基因型相同的个体所占的比例为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,所以基因型不同的个体所占的比例为1/2。
[答案] (1)EeBb eeBb(注:两空可颠倒) eeBb
(2)1/2
考点3 对自由组合定律的9∶3∶3∶1变式分析
近几年各地的模拟题和高考题不再直接考查自由组合定律F2的性状分离比9∶3∶3∶1,而是对其进行变形,如12∶3∶1、9∶6∶1、9∶3∶4、15∶1、13∶3、9∶7等形式,这样可以充分考查学生获取信息、综合分析以及灵活应用知识的能力。
在基因的自由组合定律中,当后代的比例为9∶3∶3∶1或其他变式形式时,则亲本必为双显性性状,且亲本必为双杂合子,这是解答此类问题的基本出发点。
现在对自由组合定律的9∶3∶3∶1变式总结如下:
角度1 已知基因间的互作关系,由亲代推子代
7.
(2013·江苏苏北四市二模)报春花的花色白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,两对等位基因独立遗传,显性基因A控制以白色素为前体物质合成黄色锦葵色素的代谢过程,但当显性基因B存在时可抑制其表达。现选择AABB和aabb两个品种进行杂交,得到F1,F1自交得F2,则下列说法不正确的是(  )
A.黄色植株的基因型是AAbb或Aabb
B.F1的表现型是白色
C.F2中黄色∶白色的比例是3∶5
D.F2中的白色个体的基因型种类是7种
【思路点拨】 解答本题的关键点是:
①弄清A、a和B、b两对基因的互作关系。
②根据两对基因的互作关系确定各种基因型的表现型。
③分析AABB和aabb杂交后代的基因型和表现型。
[解析] 根据图示,基因A表达才能合成黄色锦葵色素,而基因B表达时基因A表达受抑制,花色为白色,因此白色报春花的基因型为A?B?或aa??,而黄色报春花的基因型是AAbb或Aabb,故A正确;AABB和aabb两个品种杂交,F1为AaBb花色应为白色,故B正确;F1自交,F2的基因型为:A?B?、aaB??、A?bb、aabb,其比例为9∶3∶3∶1,其中黄色为3/16,白色为(9+3+1)/16,因此F2中白色∶黄色为13∶3,故C错误;由于F2共有9种基因型,其中黄色植株的基因型只有AAbb和Aabb两种,因此白色个体的基因型种类是7种,故D正确。
[答案] C
角度2 不知基因间的互作关系,由子代推亲代
8.(2015·北京石景山一模)油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状,用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验,结果如下表所示。相关说法错误的是(  )
P F1 F2
甲×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=15∶1
乙×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=3∶1
丙×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=3∶1
A.凸耳性状是由两对等位基因控制
B.甲、乙、丙均为纯合子
C.甲和乙杂交得到的F2均表现为凸耳
D.乙和丙杂交得到的F2表现型及比例为凸耳∶非凸耳=3∶1
[解析] 根据甲与非凸耳杂交后得到的F1自交,F2代出现两种性状,凸耳和非凸耳之比为15∶1,可以推知,凸耳性状是受两对等位基因控制的,由于甲×非凸耳得到的F2代凸耳∶非凸耳=15∶1,说明非凸耳是双隐性状,甲是双显性状的纯合子,乙×非凸耳得到的F2代凸耳∶非凸耳=3∶1,说明乙是单显性状的纯合子,故甲与乙杂交得到的F2代个体中一定有显性基因,即一定是凸耳,由于丙×非凸耳得到的F2代凸耳∶非凸耳=3∶1,故丙也为单显性状的纯合子,因此乙×丙杂交得到的F1为双杂合子,F2代有两种表现型,凸耳∶非凸耳=15∶1。
[答案] D
绘制知识体系 强化核心要点
1.具有两对相对性状的纯种豌豆杂交,F2代出现9种基因型,4种表现型,比例是9∶3∶3∶1。2.F1产生配子时,等位基因分离,非等位基因可以自由组合,产生比例相等的4种配子。3.基因型相同的生物,表现型不一定相同。4.基因的分离定律和自由组合定律,同时发生在减数第一次分裂后期,分别由同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合所引起。
(对应学生用书第104页)
                  
验证遗传的两大定律常用的四种方法见下表
验证方法 结论
自交法 自交后代的分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 测交后代的性状比例为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法 花粉有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
花粉有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体育种法 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株性状有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株性状有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
(1)看清是探究性实验还是验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论,探究性实验则需要分情况讨论。
(2)看清题目中给定的亲本情况,确定用自交还是测交。自交只需要一个亲本即可,而测交则需要两个亲本。
(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1这些比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。
 (2013·大纲全国卷)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。
[解析] 验证分离定律和自由组合定律,要选择具有两对等位基因的纯合亲本进行杂交实验,根据题干提供的材料,可以选择纯合白糯与纯合黄非糯作为亲本进行杂交,也可以选择纯合黄糯与纯合白非糯作为亲本进行杂交。杂交实验图解如下:
P(亲本):纯合黄非糯AABB×aabb纯合白糯

F1:AaBb(杂合黄非糯)
↓?
F2
说明:让纯合黄非糯(AABB)与纯合白糯(aabb)杂交,得F1的种子;种植F1的种子,待F1植株成熟后,让其自交,得F2的种子(也可用纯合白非糯与纯合黄糯作为亲本)。统计分析F2的子粒性状表现。
①若黄粒∶白粒=3∶1,则说明子粒的黄色与白色的遗传符合基因分离定律。
②若非糯粒∶糯粒=3∶1,则说明子粒的非糯与糯的遗传符合基因分离定律。
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1,则说明以上两对性状的遗传符合基因自由组合定律。
[答案] 亲本 (纯合白非糯)aaBB×AAbb(纯合黄糯)
   亲本或为:(纯合黄非糯)AABB×aabb(纯合白糯)

F1AaBb(杂合黄非糯)
↓?
F2
F2子粒中:
①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1,即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
——————————————————————————————————————————————
1.(2013·江苏苏北四市二模)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、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代的花粉
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代的花粉
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
[解析] 采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律,必须是可以在显微镜下观察出来的性状,即非糯性(A)和糯性(a),花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1代的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同,显微镜下观察不到,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则应该选择②④组合,观察F1代的花粉,B错误;将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。
[答案] C
2.实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于第Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点(说明:控制果蝇灰体和黑檀体的基因在常染色体上,所有果蝇均能正常繁殖存活)。
请设计一套杂交方案,同时研究以下两个问题:
问题一:研究果蝇灰体、黑檀体是否由一对等位基因控制,并做出判断。问题二:研究控制灰体、黑檀体
的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上,并做出判断。
(1)杂交方案:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)对问题一的推断及结论:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)对问题二的推断及结论:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)对于问题一,应采用先杂交,再自交的方法进行,然后根据F2的性状分离比是否为3∶1来确定是否受一对等位基因控制。
(2)对于问题二,应采用两对相对性状的纯合体杂交,再让F1自交,观察统计F2的表现型是否符合9∶3∶3∶1,从而作出相应的推断。
[答案] (1)长翅灰体×残翅黑檀体→F1F2
(2)如果F2出现性状分离,且性状分离比为3∶1,符合孟德尔分离定律,则控制灰体和黑檀体的基因是一对等位基因。反之,则不是由一对等位基因控制
(3)如果F2出现四种性状,其性状分离比为9∶3∶3∶1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制灰体、黑檀体的这对等位基因不是位于第Ⅱ号同源染色体上。反之,则可能是位于第Ⅱ号同源染色体上
(对应学生用书第105页)
[A 基础训练]
1.(2015·开学调研)有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的表述,正确的是(  )
A.黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种表现型
B.F1产生的精子中,YR和yr的比例为1∶1
C.F1产生YR的卵和YR的精子的数量比为1∶1
D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种精子和4种卵自由结合
[解析] 考查对孟德尔实验和基因自由组合定律的理解。黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有4种表现型;F1产生4种精子,YR∶Yr∶yR∶yr的比例为1∶1∶1∶1;F1产生的YR的精子比YR卵的数量多;基因的自由组合定律是指F1产生配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,不是雌雄配子的随机结合。
[答案] B
2.(2015·常州摸底)已知玉米子粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1,F1自交或测交,预期结果错误的是(  )
A.自交结果中黄色非甜与红色甜比例为9∶1
B.自交结果中与亲本相同的表现型所占子代的比例为5/8
C.自交结果中黄色和红色的比例为3∶1,非甜与甜比例为3∶1
D.测交结果中红色非甜所占子代的比例为1/4
[解析] 假设控制玉米子粒颜色的相关基因为A和a,非甜和甜的基因为B和b,则F1的基因型为AaBb。如果F1自交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例为9∶3∶3∶1,其中与亲本相同的表现型所占子代的比例为3/8。只看一对相对性状,则自交后代黄色和红色比例为3∶1,非甜和甜的比例为3∶1。如果F1测交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例各为1/4。
[答案] B
3.基因的自由组合定律发生于图中的(  )
A.①         B.②
C.①和② D.①、②和③
[解析] 此题考查对基因自由组合定律的理解。基因的自由组合定律是产生配子时等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数分裂的过程中。图中①过程表示减数分裂。
[答案] A
4.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] 解答本题时,应灵活运用自由组合定律中基因型、表现型以及分离比的相关知识和相关规律,并注意分析题干信息。
(1)从题干中可知:子代中灰身个体数量为47+49=96只,黑身个体数量为17+15=32只,比例为3∶1。大翅脉个体数量为47+17=64只,小翅脉个体数量为49+15=64只,比例为1∶1。
(2)亲本中,灰身与灰身交配,产生黑身子代,并且比例为3∶1,无性别差异,所以亲本均为杂合子,基因型均为Bb。雌性大翅脉果蝇与雄性小翅脉果蝇交配,产生的后代中大、小翅脉果蝇比例为1∶1,且无性别差异,所以亲本为测交类型,雌性表现显性性状,基因型为Ee,雄性表现隐性性状,基因型为ee。所以,亲本中雌性果蝇基因型为BbEe,雄性果蝇基因型为Bbee。
(3)亲本中,雌性果蝇基因型为BbEe,减数分裂时产生4种类型的配子:BE、Be、bE、be,比例为1∶1∶1∶1。
(4)由于亲本的基因型分别为BbEe与Bbee,所以后代中灰身个体有两种基因型:BB和Bb,黑身个体为隐性个体,基因型为bb;大翅脉个体只有一种基因型:Ee。故子代中灰身大翅脉个体基因型为BBEe和BbEe,黑身大翅脉个体基因型为bbEe。
[答案] (1)灰身∶黑身=3∶1 大翅脉∶小翅脉=1∶1 (2)BbEe Bbee (3)4种 1∶1∶1∶1
(4)BBEe和BbEe bbEe
[B 真题体验]
1.(2014·上海高考)一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异,已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。下图显示了鹰羽毛的杂交遗传,对此合理的解释是(  )
①绿色对黄色完全显性
②绿色对黄色不完全显性
③控制羽毛性状的两对基因完全连锁
④控制羽毛性状的两对基因自由组合
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
[解析] F1中绿色自交,后代有绿色和黄色比2∶1可知绿色对黄色完全显性,且绿色纯合致死,故①正确②错误;F1后代非条纹与条纹为3∶1,且四种性状比为6∶3∶2∶1,符合自由组合,控制羽毛性状的两对基因自由组合。故C错误D正确。
[答案] B
2.(2014·上海高考)某种植物果实重量由三对等位基因控制,这三对基因分别位于三对同源染色体上,对果实重量的增加效应相同且具叠加性。已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为150 g和270 g。现将三对基因均杂合的两植株杂交,F1中重量为190 g的果实所占比例为(  )
A.3/64 B.5/64
C.12/64 D.15/64
[解析] 由于隐性纯合子(aabbcc)和显性纯合子(AABBCC)果实重量分别为150 g和270 g,则每个显性基因的增重为(270-150)/6=20(g),AaBbCc果实重量为210,自交后代中重量190克的果实其基因型中只有两个显性基因、四个隐性基因,即AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc六种,所占比例依次为1/64、1/64、1/64、4/64、4/64、4/64。故为15/64,选D。
[答案] D
3.(2013·天津高考)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是(  )
A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状
B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型
C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合体
D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
[解析] 熟练掌握自由组合定律的几种变式并能灵活应用是解题关键。假设控制大鼠毛色的两对等位基因为A、a和B、b。分析遗传图解可知,亲本基因型为AAbb和aaBB,子一代基因型为AaBb,子二代表现型的比例为9灰色(AABB、AABb、AaBB、AaBb)∶3黄色或黑色(AAbb、Aabb)∶3黑色或黄色(aaBB、aaBb)∶1米色(aabb)。表现型黄色和黑色为不完全显性,A项错误。F1基因型为AaBb,与黄色亲本(AAbb或aaBB)杂交,后代有灰色(A_Bb)和黄色(或黑色)(A_bb)或灰色(AaB_)和黑色(或黄色)(aaB_)两种表现型,B项正确。F2中灰色个体(A_B_)既有纯合体又有杂合体,C项错误。F2黑色大鼠(1/3AAbb、2/3Aabb或1/3aaBB、2/3aaBb)与米色大鼠(aabb)杂交,后代中出现米色大鼠的概率是2/3×1/2=1/3,D项错误。
[答案] B
4.(2014·安徽高考)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。
(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为________,导致香味物质累积。
(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是________。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为________。
(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出合理解释:①________;②________。
(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成________,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需要的________。若要获得二倍体植株,应在________时期用秋水仙素进行诱导处理。
[解析] (1)a为隐性基因,因此若要表现为有香味性状,必须要使a基因纯合(即为aa),参与香味物质代谢的某种酶缺失,从而导致香味物质累积。
(2)根据杂交子代抗病∶感病=1∶1,无香味∶有香味=3∶1,可知亲本的基因型为:Aabb、AaBb,从而推知子代F1的类型有:1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB),可获得的比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1×1/4=3/64。
(3)正常情况AA与aa杂交,所得子代为Aa(无香味),某一雌配子形成时,若A基因突变为a基因或含A基因的染色体片段缺失,则可能出现某一植株具有香味性状。
(4)花药离体培养过程中,花粉先经脱分化形成愈伤组织,通过再分化形成单倍体植株,此过程体现了花粉细胞的全能性,其根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传信息;形成的单倍体植株需在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理可形成二倍体植株。
[答案] (1)a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失
(2)Aabb、AaBb 3/64
(3)某一雌配子形成时,A基因突变为a基因 某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失
(4)愈伤组织 全部遗传信息 幼苗
课后限时自测(十五) 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
(时间:60分 满分:100分)
(对应学生用书第269页)
一、选择题(每题5分,共60分)
1.如果小偃麦早熟(A)对晚熟(a)是显性,抗干热(B)对不抗干热(b)是显性,两对基因自由组合,在研究这两对相对性状的杂交试验中,以某亲本与双隐性纯合子杂交,如果F1代只有一种表现型,此亲本基因型可能有几种(  )
A.1     B.2     C.3     D.4
[解析] 根据题意以某亲本与双隐性纯合子杂交,如果F1代只有一种表现型,此亲本基因型可以是AABB、AAbb、aaBB、aabb 4种基因型。故选D。
[答案] D
2.(2014·厦门模拟)已知玉米某两对基因按照自由组合定律遗传,现有子代基因型及比例如下:
基因型 TTSS TTss TtSS Ttss TTSs TtSs
比例 1 1 1 1 2 2
则双亲的基因型是(  )
A.TTSS×TTSs      B.TtSs×TtSs
C.TtSs×TTSs D.TtSS×TtSs
[解析] 由子代TT∶Tt=1∶1,因此亲代控制该性状的基因型为TT×Tt,子代SS∶Ss∶ss=1∶2∶1,因此亲代控制该性状的基因型为Ss×Ss,故亲代基因型为TtSs×TTSs。
[答案] C
3.假定五对等位基因自由组合,则杂交组合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] 分析亲本基因型组合,即发现DD×dd→Dd,已确定子代中该对基因必定杂合,其余杂交组合中,子代纯合子均占1/2。根据题意,因此所求概率为:1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
[答案] B
4.某生物个体减数分裂产生的雌雄配子种类和比例均为Ab∶aB∶AB∶ab=3∶3∶2∶2,若该生物进行自交,其后代出现纯合体的概率是(  )
A.1/4 B.1/16 C.26/100 D.1/100
[解析] 该生物产生的配子Ab、aB、AB、ab分别占3/10、3/10、2/10、2/10,故该生物自交后代出现纯合子的概率为(3/10)2+(3/10)2+(2/10)2+(2/10)2=26%。
[答案] C
5.根据下图分析,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(  )
[解析] A和a,D和d两对等位基因位于一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。
[答案] A
6.(2015·潍坊一模)下图为某植株自交产生后代过程的示意图,下列对此过程及结果的描述,错误的是(  )
AaBbAB、Ab、aB、ab配子间M种结合方式子代:N种基因型,P种表现型(12∶3∶1)
A.雌、雄配子在②过程随机结合
B.A与B、b的自由组合发生在①
C.M、N分别为16、3
D.该植株测交后代性状分离比为2∶1∶1
[解析] AaBb自交,配子间16种结合方式,产生9种基因型。
[答案] C
7.(2014·崇明高三一模)某种二倍体植物的花色是由4对等位基因共同控制,4对等位基因分别位于4对同源染色体上,它们分别是Aa、Bb、Dd、Ee。花色的深浅与个体所带显性基因数目有关,而与基因种类无关,如基因型AABBddee与aabbDDEE的表现型一致。若基因型为AaBbDdEe的个体自交,则子代表现型总数及基因型为aaBbDDEe个体的比例依次是(  )
A.8和1/16 B.9和1/64
C.16和1/16 D.12和1/64
[解析] AaBbDdEe自交后代会出现分别有8、7、6、5、4、3、2、1个显性基因和全为隐性基因共9种表现型,aaBbDDEe个体所占比例为···=。
[答案] B
8.(2015·南京十九中月考)人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制,A/a、B/b、E/e位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色,aabbee为白色,其他性状与基因型的关系如下图所示,即肤色深浅与显性基因个数有关,如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等与含任何三个显性基因的肤色一样。
若双方均含3个显性基因的杂合体婚配(AaBbEe×AaBbEe),则子代肤色的基因型和表现型分别有多少种(  )
A.27,7 B.16,9
C.27,9 D.16,7
[解析] AaBbEe与AaBbEe婚配,子代基因型种类有3×3×3=27种,其中显性基因个数分别有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个,共有7种表现型。
[答案] A
9.(2014·海淀区期末)现有纯种果蝇品系①~④,其中品系①的性状为显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:
品系 ① ② ③ ④
隐性性状 残翅 黑身 紫红眼
基因所在的染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
若需验证自由组合定律,可选择交配的品系组合为(  )
A.①×④ B.①×② C.②×③ D.②×④
[解析] 验证自由组合定律时所选择的两个类型应具有两对相对性状,且控制两对相对性状的基因必需是位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④。
[答案] D
10.某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是(  )
白色色素))粉色色素)))红色色素
A.白∶粉∶红,3∶10∶3 B.白∶粉∶红,3∶12∶1
C.白∶粉∶红,4∶9∶3 D.白∶粉∶红,6∶9∶1
[解析] AABB与aabb杂交得到F1(AaBb),F1自交得到(aabb+aaB_)(白色)∶(A_bb+AaB_)(粉色)∶AAB_(红色)=4∶9∶3。
[答案] C
11.(2015·江苏南京三模)某种植物细胞常染色体上的A、B、T基因对a、b、t完全显性,让红花(A)、高茎(B)、圆形果(T)植株与白花矮茎长形果植株测交,子一代的表现型及其比例是:红花矮茎圆形果∶白花高茎圆形果∶红花矮茎长形果∶白花高茎长形果=1∶1∶1∶1,则下图能正确表示亲代红花高茎圆形果基因组成的是(  )
A     B      C      D
[解析] 从测交结果看,后代中只出现红花矮茎和白花高茎,没有红花高茎和白花矮茎,可判断A与b在同一条染色体上(连锁),a与B在同一条染色体上,D正确。
[答案] D
12.(2014·广州模拟)某植物的花色有蓝花和白花两种,由两对等位基因(A和a、B和b)控制。下表是两组纯合植株杂交实验的统计结果,有关分析不正确的是(  )
亲本组合
F1株数 F2株数
蓝花 白花 蓝花 白花
①蓝花×白花 263 0 752 49
②蓝花×白花 84 0 212 71
A.控制花色的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.第①组F2中纯合蓝花植株的基因型有3种
C.第②组蓝花亲本的基因型为aaBB或AAbb
D.白花植株与第②组F2蓝花植株杂交,后代开蓝花和白花植株的比例为3∶1
[解析] 本题考查基因的自由组合定律,考查获取信息的能力和推理分析能力。第①组杂交F2的性状分离比是15∶1,判断F1蓝花为双杂合子,植物的花色受两对等位基因控制,并且两对基因相互作用,A?B?、A?bb、aaB?为蓝色花,aabb为白色花。第①组F2中纯合蓝花植株的基因型有3种(AABB、AAbb、aaBB)。第②组杂交F2的性状分离比是3∶1,推理蓝花为单杂合子,基因型为Aabb或aaBb,蓝花亲本的基因型aaBB或AAbb。
[答案] D
二、非选择题(共40分)
13.(12分)狗皮毛的颜色受两对常染色体上的等位基因A、a与B、b控制,且基因A使雄配子致死。狗皮毛的表现型有:沙色、红色和白色。经观察绘得如下系谱图,请分析回答:(1号、2号为纯合子)
(1)该遗传遵循基因____________定律。
(2)1号和2号的基因型是________和________。
(3)现有多只白色和红色母狗,请设计合理的实验方案,探究12号的基因型。
第一步:让12号与____________母狗交配;
第二步:观察并统计后代的表现型。
预期结果和结论:
①如果子代____________,则其基因型为________________________________________________________________________。
②如果子代____________,则其基因型为________________________________________________________________________。
③如果子代____________,则其基因型为________________________________________________________________________。
[解析] (1)两对等位基因位于两对同源染色体上,可判断其性状遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)从图中的图例可以看出,红色的基因型是A_B_,沙色的基因型是aaB_或A_bb,白色的基因型是aabb。因1、2号生有红色的后代6号,又因1号、2号均为纯合子,且基因A使雄配子致死,所以它们的基因型是AAbb和aaBB。
(3)13号的基因型是aabb,推知亲本6、7号基因型皆为AaBb,可知6号的父母1、2号必分别含有A和B基因,因此12号基因型为aaB_或Aabb,与
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