第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
课程要求
核心素养
知识导图
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并由此预测子代的遗传性状。
1.通过遗传图解分析两对相对性状的豌豆杂交实验，理解假说演绎法在发现基因的自由组合定律过程中的应用。(科学思维)2．通过实例分析，明确基因型和表型的关系。(生命观念、科学思维)3．运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内两对及两对以上相对性状的传递规律。(科学思维、科学探究)4．通过案例分析，理解基因的自由组合定律在育种和人类遗传病的预防等方面的应用。(科学思维、社会责任)
,基础知识·双基夯实
一、两对相对性状的杂交实验——发现问题
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1
黄色圆粒
↓?
F2 黄色圆粒：
黄色皱粒
?
绿色圆粒
?绿色皱粒
比例 9 ? 3 ? 3 ? 1
二、对自由组合现象的解释——作出假说
1．理论解释
(1)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
。
(2)受精时，雌雄配子的结合是
随机的
。
2．遗传图解
三、对自由组合现象解释的验证——演绎推理
1．验证方法：
测交实验
。
2．遗传图解
四、自由组合定律——得出结论
控制
不同
性状的遗传因子的分离和组合是
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
。
五、孟德尔获得成功的原因
1．选材得当：选择
豌豆
作为实验材料。
2．科学地确定研究对象：先研究
一
对相对性状，再研究
多
对相对性状。
3．科学的统计方法：运用
数学统计
的方法。
4．科学的实验程序设计：提出问题→
作出假说
→演绎推理→实验验证→得出结论。
六、孟德尔遗传规律的再发现
1．表型：生物个体表现出来的
性状
。
2．基因型：与表型有关的
基因组成
。
3．等位基因：控制
相对性状
的基因。
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)表型相同的生物，基因型不一定相同。( √ )
(2)纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交时，正交与反交后结出的种子不都为黄色圆粒。( × )
(3)杂种F1(YyRr)产生4个配子，比例为1?1?1?1。( × )
(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9?3?3?1。( × )
(5)自由组合定律的实质是不同的配子可随机自由结合产生后代。( × )
〔思考〕
1．两对相对性状的杂交实验中F2中纯合子所占的比例是多少？
提示：F2中纯合子包括1/16YYRR、1/16YYrr、1/16yyRR、1/16yyrr，所以纯合子所占比例为1/4。
2．具有2对相对性状的纯合亲本杂交，F2出现9?3?3?1的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合遗传因子组成有几种？分别是什么？(不考虑正反交、涉及的遗传因子分别用A/a、B/b、C/c…表示)
提示：2种；AABB×aabb和aaBB×AAbb。
〔学霸记忆〕
1．具有两种相对性状的纯种豌豆杂交，F2出现9种基因型、4种表型，比例是9?3?3?1。
2．生物个体的基因型相同，表型不一定相同；表型相同，基因型也不一定相同。
3．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。
4．分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。分离定律是自由组合定律的基础。
课内探究·名师点睛
两对相对性状的杂交实验(发现问题)
要点归纳
1．实验过程及结果
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓?
F2 黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
数量 315 108 101 32
比例
9 ? 3
? 3 ?
1
2．实验结果分析
具有两对相对性状的纯种亲本杂交：
(1)F1表现双显性性状。
(2)F2有四种不同的性状类型，数量比接近于9?3?3?1。
(3)每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律：
粒形圆粒?皱粒≈3?1
粒色 黄色?绿色≈3?1
即F2中黄色占3/4，绿色占1/4；圆粒占3/4，皱粒占1/4。故也可从理论上推导F2的四种性状表现之比：
黄色圆粒＝3/4×3/4＝9/16；
黄色皱粒＝3/4×1/4＝3/16；
绿色圆粒＝1/4×3/4＝3/16；
绿色皱粒＝1/4×1/4＝1/16。
知识贴士, F2中的重组型是相对于亲本的性状表现而言的。若亲本为黄圆和绿皱，则F2中的绿圆?占3/16?和黄皱?占3/16?为重组型；若亲本为绿圆和黄皱，则F2中的黄圆?占9/16?和绿皱?占1/16?为重组型。
典例剖析
典例1 (2020·福建厦门期末)下列有关孟德尔两对相对性状的杂交实验的叙述，正确的是( B )
A．在豌豆开花时对亲本进行去雄和授粉
B．F1的性状表现与亲本中的黄色圆粒作为母本还是父本无关
C．F1产生的雌雄配子的结合方式有9种
D．F1自交得到的F2的遗传因子组成有4种，比例为9?3?3?1
[解析] 应在豌豆开花前对母本成熟花进行去雄，A错误；F1的性状表现与亲本中的黄色圆粒作为母本还是父本无关，B正确；F1产生的雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子各4种，结合方式有16种，C错误；F1自交得到的F2的性状表现有4种，遗传因子组成有9种，D错误。
┃┃变式训练1
■
豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。现将黄子叶圆粒(YyRr)豌豆进行自花传粉，收获时得到绿子叶皱粒豌豆192粒。据理论推算，在子代黄子叶圆粒豌豆中，能稳定遗传的约有( A )
A．192粒 B．384粒 C．576粒 D．1
728粒
[解析] YyRr的豌豆自交，子代产生4种性状组合，黄色圆粒?绿色圆粒?黄色皱粒?绿色皱粒＝9?3?3?1。每一种性状组合中，都只有一份可稳定遗传的纯合子，所以，绿皱为一份，192粒，黄圆中能稳定遗传的也有一份——YYRR，约192粒。
对自由组合现象的解释(提出假设)
要点归纳
1．两对相对性状分别由两对遗传因子控制
如豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制；豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。纯种黄色圆粒的遗传因子组成为YYRR，纯种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr，F1黄色圆粒的遗传因子组成为YyRr。
2．F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合
(1)F1产生雌雄配子各4种，它们是：YR、Yr、yR、yr，数量比接近1?1?1?1。
(2)受精时，雌雄配子随机结合，结合方式有16种。F2有9种遗传因子组成，4种性状表现，数量比接近9?3?3?1。
3．遗传图解
P YYRR × yyrr
黄色圆粒 绿色皱粒
↓ ↓
配子 YR yr
↘? ↙
F1 YyRr
黄色圆粒
↓?
F2
YR(1/4)
yR(1/4)
Yr(1/4)
yr(1/4)
YR(1/4)
YYRR黄色圆粒
YyRR黄色圆粒
YYRr黄色圆粒
YyRr黄色圆粒
yR(1/4)
YyRR黄色圆粒
yyRR绿色圆粒
YyRr黄色圆粒
yyRr绿色圆粒
Yr(1/4)
YYRr黄色圆粒
YyRr黄色圆粒
YYrr黄色皱粒
Yyrr黄色皱粒
yr(1/4)
YyRr黄色圆粒
yyRr绿色圆粒
Yyrr黄色皱粒
yyrr绿色皱粒
领悟整合：
F2分析统计
1．表现类型共有4种，其中双显?一显一隐?一隐一显?双隐＝9?3?3?1。
2．遗传因子组成共有9种，其中纯合子4种，各占总数的1/16；一对遗传因子杂合的杂合子4种，各占总数的2/16；两对遗传因子都杂合的杂合子1种，占总数的4/16。
3．成对遗传因子的分离和不成对遗传因子之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的。
知识贴士, F2四种性状类型中，与双亲类型相同的占9/16＋1/16＝10/16，重组型?单显性性状?占6/16；F2四种性状类型中各有1种纯合子?各占1/16?，因此，纯合子占4/16，而杂合子占1－4/16＝12/16。
典例剖析
典例2 孟德尔认为遗传因子组成为YYRr的个体，产生的配子种类及比例是( A )
A．YR?Yr＝1?1
B．YR?yr＝1?1
C．R?r＝1?1
D．Y?R?r＝2?1?1
[解析] YYRr的个体产生配子时，YY分离，Rr分离，Y与R(r)自由组合。
┃┃变式训练2
■
(2020·江苏四市模拟改编)孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验中，纯种亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的数量比为9?3?3?1，与F2出现这种比例无直接关系的是( A )
A．亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B．F1产生的雌、雄配子各有4种，且比例为1?1?1?1
C．F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D．F1的雌、雄配子结合后都能发育成新个体
[解析] 亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆，也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆。
对自由组合现象解释的验证和自由组合定律(演绎推理、得出结论)
要点归纳
1．对自由组合现象解释的验证：
(1)方法：测交——F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。
(2)用遗传图解表示演绎推理过程：
(3)进行实验并得出实验结果：
性状组合
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际籽粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
不同性状的数量比
1 ? 1 ? 1 ? 1
(4)得出结论：比较推理结果与实验结果可知，二者是一致的，说明假说是正确的。
2．自由组合定律的理解：
(1)发生时间：形成配子时。
(2)遗传因子间的关系：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
(3)实质：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。
[易错提醒] 关于自由组合的两个理解误区
(1)并非所有的控制不同性状的遗传因子都能自由组合，有些是连锁的。
(2)决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行。
典例剖析
典例3 以下关于孟德尔测交实验的叙述，正确的是( D )
A．必须用F1作母本，即对F1进行去雄
B．F1产生雌雄配子各4种，且雌雄配子数量相等
C．只有测交才能产生1?1?1?1的分离比
D．孟德尔在做测交实验前，预测了结果
[解析] 在孟德尔所做的测交实验中，F1无论是作母本还是父本，结果都与预测相符，A错误；F1产生雌雄配子各4种，但一般雄配子数量多于雌配子数量，B错误；Yyrr×yyRr的后代也会出现1?1?1?1的比例，但该杂交不属于测交，C错误；孟德尔在做测交实验前，依据提出的假说，演绎推理出测交实验的结果。D正确，
┃┃变式训练3
■
(2020·辽宁沈阳期中)基因的自由组合定律体现在下列图中哪个过程AaBb1AB?1Ab?1aB?1ab雌雄配子随机结合子代9种遗传因子的组合形式4种性状组合( A )
A．①
B．②
C．③
D．④
[解析] 图中①表示AaBb产生4种数量相等的配子(1AB?1Ab?1aB?1ab)，即决定同一性状的成对的遗传因子(A与a，B与b)分离，决定不同性状的遗传因子(A与B，A与b，a与B，a与b)自由组合形成不同类型的配子。
孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现
要点归纳
1．孟德尔实验方法的启示
(1)豌豆作为遗传实验材料的优点：
①自花传粉且闭花受粉，自然状态下均为纯种。
②具有易于区分的相对性状。
③花较大，人工去雄和异花授粉较方便。
④子代数量多，便于统计分析。
(2)对相对性状遗传的研究，从一对到多对：
①生物的性状多种多样，根据自由组合定律，如果有n对性状自由组合，后代的性状组合就会有2n种，这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
(3)对实验结果进行统计学分析：
孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
(4)运用假说—演绎法这一科学方法：
孟德尔科学地设计了实验的程序，按“提出问题→作出假设(解释)→演绎推理→验证→总结规律”的科学实验程序进行。
2．遗传规律的再发现
(1)基因概念的提出：
①1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表。
②1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔的工作。
③1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，叫作“基因”，并且提出了表型和基因型的概念。
(2)有关概念辨析：
①表型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型：与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型有DD、Dd，矮茎豌豆的基因型为dd等。
③等位基因：控制相对性状的基因，如D和d。
[易错提醒] 辨析基因型和表型
(1)基因型是生物性状表现的内因，而表型是生物性状表现的外部形式。
(2)表型相同，基因型不一定相同，如基因型为DD和Dd的表型相同。
(3)基因型相同，表型也不一定相同。基因型相同，但由于环境不同，表型也可能不同。
典例剖析
典例4 (2020·广东惠州一中期中)以下关于表型和基因型的叙述正确的是( D )
A．表型都能通过眼睛观察出来，如高茎和矮茎
B．基因型不能通过眼睛观察，必须使用电子显微镜
C．在相同环境条件下，表型相同，基因型一定相同
D．基因型相同，表型不一定相同
[解析] 表型是指生物个体表现出来的性状，是可以观察和测量的，但不一定都能通过眼睛观察出来，A错误；基因型一般通过表型来推知，不能通过电子显微镜观察，B错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不一定相同，如高茎的基因型可能是DD或Dd，C错误；表型是基因型与环境条件共同作用的结果，因此，基因型相同，表型不一定相同，D正确。
┃┃变式训练4
■
下列关于孟德尔遗传规律的得出过程，说法错误的是( D )
A．豌豆自花传粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B．统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律
C．进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D．得出分离定律时采用了假说——演绎法，得出自由组合定律时未使用
[解析] 豌豆是自花传粉植物，自然状态下一般都是纯种，具有一些稳定的、易于区分的性状，这些使孟德尔得到的实验结果既可靠又易于统计分析，A正确：孟德尔运用统计学的方法对较多的实验数据进行处理，得出F2的性状分离比，B正确；孟德尔在实验的基础上提出问题，然后提出假说，首创测交方法，用以验证提出的假说，C正确；无论是得出分离定律还是自由组合定律，孟德尔都使用了假说一演绎法，D错误。
孟德尔遗传规律的应用
要点归纳
1．育种方面的应用：
(1)方法：将具有不同优良性状的亲本杂交。
(2)目的：使两个亲本的优良性状组合在一起。
(3)原理：基因的自由组合定律。
(4)实例：既抗倒伏又抗条锈病的纯种的培育。
P 抗倒伏易染条锈病(DDTT)×易倒伏抗条锈病(ddtt)
↓
F1
↓培育
抗倒伏抗条锈病的纯种(DDtt)
2．医学实践中的应用：
(1)原理：基因的分离定律和自由组合定律。
(2)目的：对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断，从而为遗传咨询提供理论依据。
(3)遗传病发病率的确定：
①单独分析每一对基因的遗传规律，确定每一种单基因遗传病的发病率。如某家庭所生孩子患甲病的概率为m，患乙病的概率为n。
②依据自由组合定律，用乘法解决两种遗传病的相关表型的概率。
规律总结
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：
(1)只患甲病的概率是m·(1－n)；
(2)只患乙病的概率是n·(1－m)；
(3)甲、乙两病同患的概率是m·n；
(4)正常的概率是(1－m)·(1－n)；
(5)患病的概率：1－(1－m)·(1－n)；
(6)只患一种病的概率：m(1－n)＋n·(1－m)。
以上规律可用下图帮助理解：
典例剖析
典例5 (2020·江苏泰州测试)现有两个小麦品种，一个纯种小麦的性状为高秆(D)抗锈病(T)，另一个纯种小麦的性状为矮秆(d)不抗锈病(t)，两对基因独立遗传。现要培育矮秆抗锈病的新品种，过程如下：
高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病小麦F1F2稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
请回答下列问题：
(1)上述过程为
杂交
育种，a是
杂交
，b是
自交
。
(2)c的处理方法是筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离。
(3)F1的基因型是
DdTt
，表型是
高秆抗锈病
，稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型应是
ddTT
。
[解析] a是杂交，产生的F1的基因型为DdTt，表型为高秆抗锈病。b是自交，目的是获取表型为矮秆抗锈病的小麦(ddT_)，而要想得到能稳定遗传的矮秆抗锈病植株(ddTT)，必须经过c，即筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离。
┃┃变式训练5
■
(2020·济南高一检测)如图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状由两对基因控制，并独立遗传。下列有关说法错误的是( D )
P ×
↓
F1
↓
F2
↓
A．该育种方法是杂交育种
B．图中育种过程，需从F2开始选育
C．经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是1/9
D．选留植株经一代自交留种，即为低植酸抗病性状稳定的品种
[解析] 该育种方法为杂交育种。根据题图育种过程，所需植株在F2中才开始出现，所以应从F2开始筛选。从题图可以看出，低植酸抗病是双显性(在F2中占9/16)，经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合子所占的比例是1/9。选留植株一代自交获得的种子基因型有多种，需再进行种植筛选才能获得低植酸抗病性状稳定的品种。
指点迷津·拨云见日
一、运用分离定律解决自由组合定律的问题
分离定律是自由组合定律的基础，所以可将多对基因的自由组合问题“分解”为若干个分离定律问题分别分析，“化繁为简”，最后将各组情况运用乘法原理进行“组合”。
1．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，有几对基因就可以分解为几个分离定律。如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb。
2．用分离定律解决自由组合的不同类型问题
(1)配子类型及概率的问题
如AaBbCc产生的配子种类
Aa Bb Cc
↓ ↓
↓
2 × 2 ×
2＝8种
又如AaBbCc产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8。
(2)配子间结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子：
AaBbCc→8种配子；AaBbCC→4种配子。
②再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因此AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式。
(3)基因型类型及概率的问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA?2Aa?1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB?1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC?2Cc?1cc)
因而AaBbCc×AaBBCc，后代有3×2×3＝18种基因型。
又如该双亲后代中基因型为AaBBCC的个体所占的比例为1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(CC)＝1/16。
(4)表型类型及概率的问题
如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表型？
可分为三个分离定律：
Aa×Aa→后代有2种表型
Bb×bb→后代有2种表型
Cc×Cc→后代有2种表型
所以AaBbCc×AabbCc，后代有2×2×2＝8种表型。
又如该双亲后代中表型为A_bbcc的个体所占的比例为3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32。
典例6 基因型为AAbbCC与aaBBCC的小麦进行杂交，这三对基因互不干扰，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是( C )
A．8和27
B．4和27
C．4和9
D．32和81
[解析] 根据题意可知，基因型为AAbbCC与aaBBCC的小麦进行杂交，F1的基因型为AaBbCC，它产生的配子就相当于拿出1个A或a、1个B或b、1个C，它们之间自由组合，共有2×2×1＝4种；F2为AaBbCC自交的结果，每对等位基因单独进行分析，Aa进行自交产生的后代基因型为AA、Aa、aa
3种，Bb进行自交产生的后代基因型为BB、Bb、bb
3种，CC进行自交产生的后代基因型为CC，因此F2的基因型种类数为3×3×1＝9种。故选C。
二、基因型和表型的确定
1．根据子代表型推断亲代基因型的方法(即逆推型)
方法一：隐性纯合突破法
根据亲本的表型写出其已知的相关基因，不能确定的用“_”表示。
如亲本的基因型为D_R_、ddR_，若已知其后代有双隐性个体，基因型为ddrr，它是由基因型均为dr的雌雄配子结合后发育形成的，因此，两亲本都能产生基因型为dr的配子，故两亲本的基因型为DdRr、ddRr。
方法二：分离比推断法
两对或两对以上的基因自由组合的同时，如果分开分析，每一对基因的遗传仍遵循分离定律，因此，对于有关多对性状的题目，可先研究每一对基因的遗传情况，再综合起来进行分析。
如豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。高茎红花与高茎白花豌豆杂交，后代植株表型及其数量比分别是高茎红花?高茎白花?矮茎红花?矮茎白花＝724?750?243?260。试问两亲本的基因型是什么？
后代中高茎?矮茎＝(724＋750)?(243＋260)≈3?1，两亲本应都为杂合子，即为Dd、Dd；红花?白花＝(724＋243)?(750＋260)≈1?1，应属于测交类型，即两亲本基因型为Rr、rr，再根据两亲本的表型可知，两亲本的基因型应为DdRr、Ddrr。
2．根据亲本的表型和基因型，推断子代的表型、基因型及其比例(即正推型)
(1)化整为零法：如果已知亲本表型和基因型符合基因的自由组合定律，则可按分离定律逐对分别求解，最后组合。
(2)棋盘法：将亲本产生的配子按一定顺序在行和列中排列，然后根据雌雄配子随机结合的原则，写出子代的基因型；将表格填满后，统计表中子代各种基因型和表型的种类、数目及比例。
(3)分枝法：利用概率计算中的乘法原理，把“化整为零”更直观地展现出来。
典例7 (2020·湖南怀化三中高一下期末)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
AABB
AAbb
AaBB
Aabb
AABb
AaBb
比例
1
1
1
1
2
2
则双亲的基因型是( C )
A．AABB×AABb
B．AaBb×AaBb
C．AaBb×AABb
D．AaBB×AaBb
[解析] 分析表格数据可知，子代中AA?Aa＝1?1，因此亲代控制该性状的基因型分别为AA、Aa；子代中BB?Bb?bb＝1?2?1，因此亲代控制该性状的基因型分别为Bb、Bb。综上可知，亲代基因型是AaBb×AABb。
三、表型分离比异常问题
1．两对等位基因共同控制生物性状时，F2中出现的表型异常比例
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
测交后代比例
9?3?3?1
正常的完全显性
1?1?1?1
9?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
1?3
9?3?4
当一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现
1?1?2
9?6?1
一种显性基因存在时为一种表型，其余正常表现(9A_B_)?(3A_bb＋3aaB_)?(1aabb) 9 ? 6 ? 1
1?2?1
15?1
只要具有显性基因其表型就一致，其余基因型为另一种表型
3?1
10?6
具有单显基因为一种表型，其余基因为另一种表型
2?2
1?4?6?4?1
A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)
0?0?1?2?1
典例8 (2020·山东菏泽一中高一月考)某植物的花色受两对独立遗传的基因A、a，B、b控制，这两对基因与花色的关系如下图所示。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型及比例是( C )
A基因 B基因
↓
↓
白色色素粉色色素红色色素
A．红?粉?白，3?10?3
B．红?粉?白，3?12?1
C．红?粉?白，9?3?4
D．红?粉?白，6?9?1
[解析] F1的基因型为AaBb，自交后代表型及比例为9A_B?3A_bb?3aaB_?1aabb，根据题图可知，3aaB_、1aabb都为白色，3A_bb为粉色，9A_B_为红色，因此F1的自交后代中花色的表型及比例是红?粉?白＝9?3?4。
2．自然界中由致死因素造成的比例异常问题
(1)隐性致死：隐性基因成对存在时，对个体发育有致死作用。如植物中的白化基因(b)，当基因型为bb时，使植物不能形成叶绿素，植物将不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死：显性基因具有致死作用。如人的神经胶质症(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。
(3)配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
(4)合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。
3．基因数量遗传及基因致死的异常分离比
类型
特殊值原因
自交后代比例
测交后代比例
①
显性纯合致死(如AA、BB致死)
AaBb?Aabb?aaBb?aabb＝4?2?2?1，其余基因型个体致死
AaBb?Aabb?aaBb?aabb＝1?1?1?1
②
隐性纯合致死(自交情况)
自交出现9?3?3(双隐性致死)，自交出现9?1(单隐性致死)
注：此类问题较复杂，此处只是列举了典型实例，解答时要根据具体条件进行综合分析，切不可生搬硬套！
典例9 (2020·福建龙岩一级达标校教学质量检查)黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎死亡，两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，其所生的子代中纯合子所占的比例为( B )
A．1/4
B．1/9
C．3/4
D．8/9
[解析] 根据题意可知，两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型是AaBb，交配时会产生9种基因型的个体，即A_B_、A_bb、aaB_、aabb，由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以只有AaBB、AaBb、aaBB、aaBb四种基因型的个体能够生存下来，比例为2?4?1?2，因为生存下来的子代中只有aaBB为纯合子，所以两只双杂合的黄色短尾鼠交配，子代中纯合子所占的比例为1/9。
四、验证遗传定律的实验方法
验证方法
结论
自交法
F1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
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
F1测交后代的性状比例为1?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
F1测交后代的性状比例为1?1?1?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
花粉鉴定法
若有两种花粉，比例为1?1，则符合分离定律
若有四种花粉，比例为1?1?1?1，则符合自由组合定律
典例10 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] 根据题目要求“选择适宜纯合亲本”“杂交实验”等关键词，可选择(纯合白非糯)aaBB和(纯合黄糯)AAbb或(纯合黄非糯)AABB和(纯合白糯)aabb作为亲本，杂交后F1均为AaBb(杂合黄非糯)。F1自交，若F2中黄粒(A_)?白粒(aa)＝3?1，则说明子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律，同理，若F2中非糯粒(B_)?糯粒(bb)＝3?1，则说明子粒的非糯与糯的遗传符合基因分离定律。若F2中黄非糯粒?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，则说明以上两对性状遗传符合自由组合定律。
[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)
↓
F1 AaBb(杂合白非糯)
↓?
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；
③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,教材问题·解疑答惑
?问题探讨?P9
1．提示：不会有影响。
2．提示：不一定。
?旁栏思考?P10
提示：从数学角度分析，(3?1)2的展开式为9?3?3?1，即9?3?3?1的比例可以表示为两个3?1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对相对性状单独进行分析，如单纯考虑圆粒和皱粒或黄色和绿色一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒?皱粒＝(315＋108)?(101＋32)≈3?1；黄色?绿色＝(315＋101)?(108＋32)≈3?1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9?3?3?1来自(3?1)2。
?旁栏思考?P10
提示：还可以用绿色圆粒(yyRR)和黄色皱粒(YYrr)杂交。
?旁栏思考?P11
提示：若用中文代表遗传因子，如图：
用字母作为符号，使遗传图解更直观。
?旁栏思考?P12
提示：用到了，他任选两对性状进行杂交实验，得出的结果都是一样的，从而归纳出孟德尔的遗传规律的普遍适用性。
?思考·讨论?P12
1．提示：用豌豆作杂交实验材料的优点有：
(1)具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在1.5～2.0
m，矮茎高度仅为0.3
m左右，易于观察和区分。
(2)豌豆严格自花传粉，在自然状态下一般为纯种，纯种杂交获得杂合子。
(3)花比较大，易于做人工杂交实验。
孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是使科学研究取得成功的重要保障之一。
2．提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难作出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，这激发了他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
3．提示：因为作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够通过此假说预测另一些实验结果。另外假说需要用实验进行验证。
4．提示：有关系；孟德尔用字母代表不同的遗传因子符号直观且便于理解。正是因为孟德尔进修过数学，增强了孟德尔的逻辑性，为他的推理打下了坚实的基础。孟德尔学习数学，使他受到数学方法可以应用于各门自然科学之中的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于遗传杂交实验结果预测的科学家。
5．提示：(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，对自然科学的学习使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等生物进化思想。
(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是采用从观察遗传现象出发，提出问题，作出假说，然后设计实验验证假说的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
(3)勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了8年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。
(4)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。
?练习与应用?P14
一、概念检测
1．(1)× 表型相同，基因型不一定相同，如表型为显性，有纯合子和杂合子两种基因型。
(2)√
2．C WwDd表现为白色盘状，wwDd表现为黄色盘状，A错误；WWdd表现为白色球状，WwDd表现为白色盘状，B错误；WwDd、WWDD均表现为白色盘状，C正确；WWdd表现为白色球状，WWDd表现为白色盘状，D错误。
3．A 自由组合定律研究的是非等位基因的传递规律，单独研究一对等位基因，均符合分离定律，因此自由组合定律是以分离定律为基础的，A正确、B错误；自由组合定律不能用于分析一对等位基因的遗传，C错误；基因的分离和自由组合是同时发生的，D错误。
二、拓展应用
1．提示：3/16。
2．提示：因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，非甜玉米花粉产生的精子含有显性基因，而甜玉米的胚珠中的极核含有隐性基因，极核受精后发育成胚乳，胚乳细胞中显性基因对隐性基因有显性作用，故在甜玉米植株上结出非甜玉米；当非甜玉米接受甜玉米花粉时，甜玉米花粉产生的精子含有隐性基因，而非甜玉米的胚珠中的极核含有显性基因，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米。
3．提示：会；父亲或母亲的基因发生了突变。在遗传过程中可能发生变异。第一章
第二节
A组基础题组
一、单选题
1．(2020·河北省保定市易县中学高一月考)下列叙述正确的是( D )
A．孟德尔定律支持融合遗传的观点
B．孟德尔描述的过程发生在有丝分裂中
C．按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有16种
D．按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，子代基因型有8种
[解析] 孟德尔一对相对性状的遗传实验中，F1表现出一个亲本的性状，F2的性状分离比为3?1，不支持融合遗传的观点，A项错误；孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂中，B项错误；按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有3×3×3×3＝81(种)，C项错误；对AaBbCc个体进行测交(即与aabbcc个体杂交)，测交子代基因型有2×2×2＝8(种)，D项正确。故选D。
2．下列叙述正确的是( D )
A．等位基因位于同源染色体上，非等位基因一定位于非同源染色体上
B．杂合子与纯合子基因型不同，表型也不同
C．非等位基因的遗传一定遵循基因自由组合定律
D．孟德尔设计的测交方法能用于检测F1产生的配子种类和比例
[解析] 位于同源染色体上的同一位置上，控制相对性状的基因称为等位基因；非同源染色体上的基因为非等位基因，一条染色体上的基因以及同源染色体的不同位置上的基因也称为非等位基因，A错误；杂合子与纯合子基因型不同，但是表型可能相同，如DD与Dd基因型不同，但是都表现为显性，B错误；非同源染色体上的非等位基因遵循基因的自由组合定律，而同源染色体上的非等位基因不遵循基因的自由组合定律，C错误；孟德尔设计的测交方法产生的F2的表型及比例是由F1产生的配子的类型及比例决定的，所以孟德尔设计的测交方法能用于检测F1产生的配子种类和比例，D正确。
3．(2020·河北承德第一中学高一下学期网课测试)遵循分离定律和自由组合定律的基因都位于( D )
A．同源染色体上
B．非同源染色体上
C．细胞质中染色体上
D．细胞核中染色体上
[解析] 分离定律和自由组合定律适用于真核生物核基因的遗传，核基因位于细胞核中染色体上；细胞质中没有染色体。故选D。
4．(2020·焦作高一检测)已知玉米籽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( B )
A．自交结果中黄色非甜与红色甜比例为9?1
B．自交结果中与亲本表现型相同的占子代的比例为5/8
C．自交结果中黄色和红色的比例为3?1，非甜与甜的比例为3?1
D．测交结果中红色非甜占子代的比例为1/4
[解析] 假设控制玉米籽粒颜色的相关遗传因子为A和a，非甜和甜的遗传因子为B和b，则F1的遗传因子组成为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，其中与亲本表现类型相同的占子代的比例为6/16。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，则后代表现类型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜，比例为1?1?1?1，即红色非甜占1/4。
5．(2020·甘肃省天水市第一中学高一期末)一种观赏植物，纯合的蓝色品种与纯合的红色品种杂交，F1为蓝色，F1自交，F2为9蓝?6紫?1红。若将F2中的紫色植株用红色植株授粉，则后代表型及其比例是( B )
A．2红?1蓝
B．2紫?1红
C．2红?1紫
D．3紫?1蓝
[解析] 设用A、a和B、b这两对基因表示，根据F2为蓝?紫?红＝9?6?1的比例可以确定双显性的为蓝色，双隐性的为红色，其它均为紫色。由此可确定F2中的紫色植株的基因型有1/16AAbb、2/16Aabb、1/16aaBB、2/16aaBb，即比例为1?2?1?2，它与aabb的红色植株授粉，后代只有紫色植株和红色植株，其中红色植株有2/6×1/2＋2/6×1/2＝1/3，则紫色植株为2/3，则后代表型及其比例是紫色?红色＝2?1，故选B。
6．孟德尔的豌豆杂交实验中，将纯种的黄色圆粒(YYRR)与纯种的绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交。F2种子为560粒。从理论上推测，F2种子中基因型与其个体基本相符的是( C )
选项
A
B
C
D
基因型
YyRR
yyrr
YyRr
yyRr
个体数
140粒
70粒
140粒
35粒
[解析] 根据孟德尔两对相对性状的杂交实验可知，A项YyRR占F2总数的比例为2/16，即560×2/16＝70粒；B项yyrr占F2总数的比例为1/16，即560×1/16＝35粒；C项YyRr占F2总数的比例4/16，即560×4/16＝140粒；D项占F2总数的比例为2/16，即560×2/16＝70粒。
二、非选择题
7．“遗传学之父”孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律，在实验过程中恰当地应用了假说—演绎法等科学方法。结合豌豆杂交实验过程分析回答下列问题：
(1)自由组合定律的发现：下图是孟德尔杂交实验过程及现象，补充完成下列图解。
P 黄圆(纯合子) × 绿皱(纯合子)
↓
F1 黄圆(
①
)
↓
(
②
)
() ? ? ?
图中②代表的过程为
自交
，③可用符号
F2
来表示，④表示的性状为
黄色圆粒
。
(2)假设黄色和绿色分别由基因Y、y控制，圆粒和皱粒分别由基因R、r控制，则④的基因型及比例是
YYRR?YYRr?YyRR?YyRr＝1?2?2?4
。
(3)⑥中的杂合子与纯合子的比例
2?1
。
(4)孟德尔对图中实验现象的解释是：F1在产生配子时，
成对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合
。这样F1产生的雌配子和雄配子各有
4
种，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子的结合方式有
16
种。
(5)以上的解释是否正确呢？孟德尔设计了
测交
实验进行验证，即让子一代(F1)与隐性纯合子(yyrr)杂交。
[解析] 图中展示的是实验过程，①～⑦分别考查了对于杂交实验过程中的专业术语的掌握情况。④是黄色圆粒，基因型有YYRR、YyRR、YYRr、YyRr4种，且比例为1?2?2?4。⑥是绿色圆粒或黄色皱粒，其杂合子与纯合子的比例是2?1。孟德尔的假说—演绎过程是观察到实验现象后提出了假说，然后通过测交实验对假说进行了验证。
B组能力题组
一、单选题
1．牵牛花中，叶有普通叶和枫形叶两种，种子有黑色和白色两种。现用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为亲本进行杂交，得到的F1为普通叶黑色种子，F1自交得F2，两对性状独立遗传。下列对F2的描述中错误的是
( D )
A．9种遗传因子组成，4种表现类型
B．普通叶与枫形叶之比为3?1
C．与亲本表现类型相同的个体约占3/8
D．普通叶白色种子个体的遗传因子组成有4种
[解析] 该题中两对相对性状独立遗传，可参照孟德尔两对相对性状的遗传实验的知识解答试题。亲本纯种杂交，子一代表现出来的性状类型是显性性状，故在叶形中普通叶是显性性状，种子颜色中黑色是显性性状，白色是隐性性状，F1为双杂合子，自交得F2，F2中有9种遗传因子组成，4种表现型，A项正确；单独看叶形，F2中普通叶与枫形叶之比为3?1，B项正确；亲本是一显一隐的纯合子，所以F2中与亲本表现类型相同的占6/16，即3/8，C项正确；F2中普通叶白色种子只有2种遗传因子组成，D项错误。
2．某同学利用性状分离比的模拟实验装置，进行如下实验，从甲、乙两个容器中各随机抽出一个小球，记录组合情况，重复多次实验后，结果发现AB、Ab、aB、ab的比值接近1?1?1?1。以下关于该实验的说法正确的是( C )
A．甲、乙两个容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官
B．小球的颜色和字母表示雌、雄配子的种类
C．该实验模拟的是减数分裂过程中非同源染色体上非等位基因的自由组合
D．每个容器中两种小球的比例应为1?1，但甲乙两个容器中小球的总数一定不同
[解析] 甲、乙两个容器分别代表某动物减数分裂过程中的两对同源染色体，A错误；小球的颜色和字母表示等位基因的种类，B错误；该实验模拟的是减数分裂过程中非同源染色体上非等位基因的自由组合，C正确；每个容器中两种的小球数量需相等，且甲乙两个容器中小球的总数也要相等，D错误。故选C。
3．(2020·山东省济宁市高一开学考试)某种鼠中，黄色基因A对灰色基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时胚胎致死，这两对基因独立遗传。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代性状分离比为( A )
A．2?1
B．3?1?1
C．4?2?2?1
D．9?3?3?1
[解析] 根据题意分析可知，控制老鼠体色和尾的这两对基因位于非同源染色体上，符合孟德尔的自由组合定律。两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型是AaBb，交配时会产生9种基因型的个体，即：A_B_、A_bb、aaB_、aabb，但是由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以只有AaBB(2/16)、AaBb(4/16)、aaBB(1/16)、aaBb(2/16)四种基因型个体能够生存下来，其中AaBB(2/16)、AaBb(4/16)为黄色短尾；aaBB(1/16)、aaBb(2/16)为灰色短尾，所以理论上正常出生的子代表型比例为(2/16＋4/16)?(1/16＋2/16)＝2?1。故A项正确，B、C、D项错误。
4．D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因，控制两对相对性状。若两个纯合亲本杂交得到的基因型为DdTt，F1自交得到F2下列叙述不正确的是( B )
A．F1自交时，雌配子与雄配子是随机结合的
B．F2中重组类型占3/8
C．F2中能稳定遗传的个体占1/4
D．F2中有9种基因型，其中双显性状中的杂合子占8/9
[解析] F1自交时，雌配子与雄配子是随机结合的，这是后代会出现9种基因型，4种表型的基础，A正确；F1的基因型为DdTt，亲本的基因型组合为DDTT×ddtt或DDtt×ddTT，故F2中重组类型占3/8或5/8，B错误；F2中能稳定遗传的个体即纯合子占4/16＝1/4，C正确；F1的基因型为DdTt，后代会出现9种基因型，4种表型，其中双显性状(D_T_)中的杂合子占8/9，D正确。故选B。
二、不定项选择题
5．鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1，F1自交得到F2，F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜?紫色甜?白色非甜?白色甜＝27?9?21?7。下列说法正确的是( AC )
A．紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律
B．亲本性状的表型不可能是紫色甜和白色非甜
C．F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理，可获得紫色甜粒纯合个体
D．F2中的白色籽粒发育成植株后随机受粉，得到的籽粒中紫色籽粒占4/49
[解析] F2中籽粒紫色?白色＝9?7，非甜?甜＝3?1，这说明紫色与白色性状至少是由两对独立遗传的等位基因控制的，符合基因的自由组合定律，A项正确。不考虑可能存在的其他纯合基因，假设A和a、B和b两对基因控制籽粒颜色，则A_B_表现为紫色，其他基因型表现为白色；假设E和e控制籽粒甜度，则E_表现非甜，ee表现为甜，亲本的性状可以是紫色甜和白色非甜(AABBee和aabbEE)，也可以是紫色非甜和白色甜(AABBEE和aabbee)，B项错误。F1的基因型为AaBbEe，F1的花粉有8种基因型(其中有ABe)，经过离体培养获得单倍体后用秋水仙素处理可以获得纯合紫色甜玉米(AABBee)，C项正确。F2的白色籽粒植株的基因型有1/7AAbb、2/7Aabb、1/7aaBB、2/7aaBb、1/7aabb，其所产生的配子及比例为Ab?aB?ab＝2?2?3，则F2中白色籽粒发育成的植株随机受粉，紫色籽粒(AaBb)所占比例为2/7×2/7×2＝8/49，D项错误。
6．(2020·山东省济宁市高一开学考试)香豌豆能利用体内的前体物质经过一系列代谢过程逐步合成蓝色中间产物和紫色色素，此过程是由B、b和D、d两对等位基因控制(如下图所示)，两对基因不在同一对染色体上。其中具有紫色素的植株开紫花，只具有蓝色中间产物的开蓝花，两者都没有的则开白花。下列叙述中正确的是( ABD )
基因B 基因D
↓
↓
酶B
酶D
↓
↓
前体物质白色―→中间物质蓝色―→紫色色素紫色
A．只有香豌豆基因型为B_D_时，才能开紫花
B．基因型为bbDd的香豌豆植株不能合成中间物质，所以开白花
C．基因型BbDd与bbdd测交，后代表型的比例为1?1?1?1
D．基因型为BbDd的香豌豆自花传粉，后代表型比例为9?3?4
[解析] 由图可知，合成紫色色素需要酶B和酶D催化，即需要基因B和D，A正确；由图可知，基因型为bbDd的香豌豆植株不能合成中间物质，所以开白花，B正确；基因型BbDd与bbdd测交，子代有BbDd(紫色)、Bbdd(蓝色)、bbDd(白色)、bbdd(白色)，后代表型紫色：蓝色：白色＝1?1?2，C错误；基因型为BbDd的香豌豆自花传粉，后代的基因型之比为B_D_?B_dd?bbD_?bbdd＝9?3?3?1，其中bbD_和bbdd都是白色，后代表型比例为9?3?4，D正确。
三、非选择题
7．(2020·桂林市第十八中学高一期中)某种植物的花色由两对等位基因A、a和B、b控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同)。基因B为修饰基因，BB使红色素完全消失，Bb使红色素颜色淡化。现用两组纯合亲本进行杂交，实验结果如下。回答下列问题：
P 白花 × 红花
↓
F1 粉红花
↓自交
F2 红花 粉红花 白花
1 ? 2 ? 1
第1组
P 白花 × 红花
↓
F1 粉红花
↓自交
F2 红花 粉红花 白花
3 ? 6 ? 7
第2组
(1)根据上述杂交实验结果，可判断控制性状的两对基因位于
2
对同源染色体上，遵循
基因自由组合
定律。
(2)在第1组杂交实验中，白花亲本和红花亲本的基因型分别是
AABB
、
AAbb
；F2粉红花的基因型为
AABb
。在第2组杂交实验中，F2开白花植株的基因型有
5
种。
(3)若让第1组F2的所有个体随机交配，F3中红花：粉红花：白花的比例为
1?2?1
；若让第二组F2的所有白色个体自交，F3中白花的比例为 100% 。
(4)若让两组F2中的粉红花杂交，后代中纯合红花的比例为
1/6
。
[解析] (1)由第2组的实验结果可知，后代出现3?6?7的性状分离比，是9?3?3?1的变形，说明控制花色性状的两对基因位于两对同源染色体上，两对基因的遗传遵循基因自由组合定律；(2)分析题干信息可知，纯合白花的基因型为AABB、aaBB、aabb，第l组杂交实验中，纯合白花×纯合红花(AAbb)→粉红花(A_Bb)，F1自交后代出现1?2?1的分离比，说明F1的基因型为AABb，则白花亲本的基因型为AABB；F1粉红花植株(AABb)自交得F2，F2中白花(AABB)?粉红花(AABb)?红花(AAbb)＝1?2?1。第2组杂交实验中，纯合白花×纯合红花(AAbb)→粉红花(A_Bb)，F1自交后代性状分离比为3?6?7，是9?3?3?1的变形，说明F1的基因型为AaBb，则F2白花植株的基因型为A_BB、aa
，共有5种基因型。(3)若让第1组F2的所有个体随机交配，理想条件下，F2产生的雌雄配子类型均为1/2Ab、1/2AB，故F2中白花(AABB)?粉红花(AABb)?红花(AAbb)＝1?2?1，若让第2组F2的白花个体自交，因F2白花的基因型A_BB、aa
，所以自交F3中一定为
BB或aa
即表型都为白色，故得出F3中白色的比例为100%。(4)第1组F2中的粉红花植株的基因型为AABb，第2组F2中的粉红花植株的基因型为1/3AABb、2/3AaBb，让两组F2中的粉红花植株杂交，后代中纯合红花植株(AAbb)所占的比例为1/3×1/4＋2/3×1/2×1/4＝1/6。(共107张PPT)
第一章
遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
课内探究·名师点睛
指点名津·拨云见日
教材问题·解疑答惑
巩固训练·课堂达标
夯基提能作业
基础知识·双基夯实
课程要求
核心素养
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并由此预测子代的遗传性状。
1.通过遗传图解分析两对相对性状的豌豆杂交实验，理解假说演绎法在发现基因的自由组合定律过程中的应用。(科学思维)
2．通过实例分析，明确基因型和表型的关系。(生命观念、科学思维)
3．运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内两对及两对以上相对性状的传递规律。(科学思维、科学探究)
4．通过案例分析，理解基因的自由组合定律在育种和人类遗传病的预防等方面的应用。(科学思维、社会责任)
知识导图
基础知识·双基夯实
一、两对相对性状的杂交实验——发现问题
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 ____________
↓?
F2 黄色圆粒：____________?____________?绿色皱粒
比例 9 ? 3 ? 3 ? 1
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
二、对自由组合现象的解释——作出假说
1．理论解释
(1)F1在产生配子时，每对遗传因子____________，不同对的遗传因子可以____________。
(2)受精时，雌雄配子的结合是__________。
彼此分离
自由组合
随机的
2．遗传图解
三、对自由组合现象解释的验证——演绎推理
1．验证方法：____________。
2．遗传图解
测交实验
四、自由组合定律——得出结论
控制________性状的遗传因子的分离和组合是____________的；在形成________时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此________，决定不同性状的遗传因子____________。
不同
互不干扰
配子
分离
自由组合
五、孟德尔获得成功的原因
1．选材得当：选择________作为实验材料。
2．科学地确定研究对象：先研究______对相对性状，再研究______对相对性状。
3．科学的统计方法：运用____________的方法。
4．科学的实验程序设计：提出问题→____________→演绎推理→实验验证→得出结论。
豌豆
一
多
数学统计
作出假说
六、孟德尔遗传规律的再发现
1．表型：生物个体表现出来的________。
2．基因型：与表型有关的____________。
3．等位基因：控制____________的基因。
性状
基因组成
相对性状
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)表型相同的生物，基因型不一定相同。
(
)
(2)纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交时，正交与反交后结出的种子不都为黄色圆粒。
(
)
(3)杂种F1(YyRr)产生4个配子，比例为1?1?1?1。
(
)
(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9?3?3?1。
(
)
(5)自由组合定律的实质是不同的配子可随机自由结合产生后代。
(
)
√
×
×
×
×
〔思考〕
1．两对相对性状的杂交实验中F2中纯合子所占的比例是多少？
提示：F2中纯合子包括1/16YYRR、1/16YYrr、1/16yyRR、1/16yyrr，所以纯合子所占比例为1/4。
2．具有2对相对性状的纯合亲本杂交，F2出现9?3?3?1的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合遗传因子组成有几种？分别是什么？(不考虑正反交、涉及的遗传因子分别用A/a、B/b、C/c…表示)
提示：2种；AABB×aabb和aaBB×AAbb。
〔学霸记忆〕
1．具有两种相对性状的纯种豌豆杂交，F2出现9种基因型、4种表型，比例是9?3?3?1。
2．生物个体的基因型相同，表型不一定相同；表型相同，基因型也不一定相同。
3．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。
4．分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。分离定律是自由组合定律的基础。
课内探究·名师点睛
1．实验过程及结果
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓?
F2 黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
数量 315 108 101 32
比例
9 ? 3
? 3 ?
1
一
两对相对性状的杂交实验(发现问题)
要点归纳
2．实验结果分析
具有两对相对性状的纯种亲本杂交：
(1)F1表现双显性性状。
(2)F2有四种不同的性状类型，数量比接近于9?3?3?1。
(3)每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律：
即F2中黄色占3/4，绿色占1/4；圆粒占3/4，皱粒占1/4。故也可从理论上推导F2的四种性状表现之比：
黄色圆粒＝3/4×3/4＝9/16；
黄色皱粒＝3/4×1/4＝3/16；
绿色圆粒＝1/4×3/4＝3/16；
绿色皱粒＝1/4×1/4＝1/16。
知识贴士, F2中的重组型是相对于亲本的性状表现而言的。若亲本为黄圆和绿皱，则F2中的绿圆(占3/16)和黄皱(占3/16)为重组型；若亲本为绿圆和黄皱，则F2中的黄圆(占9/16)和绿皱(占1/16)为重组型。
(2020·福建厦门期末)下列有关孟德尔两对相对性状的杂交实验的叙述，正确的是
( )
A．在豌豆开花时对亲本进行去雄和授粉
B．F1的性状表现与亲本中的黄色圆粒作为母本还是父本无关
C．F1产生的雌雄配子的结合方式有9种
D．F1自交得到的F2的遗传因子组成有4种，比例为9?3?3?1
B
典例剖析
典例
1
[解析] 应在豌豆开花前对母本成熟花进行去雄，A错误；F1的性状表现与亲本中的黄色圆粒作为母本还是父本无关，B正确；F1产生的雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子各4种，结合方式有16种，C错误；F1自交得到的F2的性状表现有4种，遗传因子组成有9种，D错误。
豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。现将黄子叶圆粒(YyRr)豌豆进行自花传粉，收获时得到绿子叶皱粒豌豆192粒。据理论推算，在子代黄子叶圆粒豌豆中，能稳定遗传的约有
( )
A．192粒
B．384粒
C．576粒
D．1
728粒
A
变式训练1
[解析] YyRr的豌豆自交，子代产生4种性状组合，黄色圆粒?绿色圆粒?黄色皱粒?绿色皱粒＝9?3?3?1。每一种性状组合中，都只有一份可稳定遗传的纯合子，所以，绿皱为一份，192粒，黄圆中能稳定遗传的也有一份——YYRR，约192粒。
1．两对相对性状分别由两对遗传因子控制
如豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制；豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。纯种黄色圆粒的遗传因子组成为YYRR，纯种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr，F1黄色圆粒的遗传因子组成为YyRr。
二
对自由组合现象的解释(提出假设)
要点归纳
2．F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合
(1)F1产生雌雄配子各4种，它们是：YR、Yr、yR、yr，数量比接近1?1?1?1。
(2)受精时，雌雄配子随机结合，结合方式有16种。F2有9种遗传因子组成，4种性状表现，数量比接近9?3?3?1。
3．遗传图解
P YYRR × yyrr
黄色圆粒 绿色皱粒
↓ ↓
配子 YR yr
↘ ↙
F1 YyRr
黄色圆粒
F2
↓?
?
YR(1/4)
yR(1/4)
Yr(1/4)
yr(1/4)
YR(1/4)
YYRR
黄色圆粒
YyRR
黄色圆粒
YYRr
黄色圆粒
YyRr
黄色圆粒
yR(1/4)
YyRR
黄色圆粒
yyRR
绿色圆粒
YyRr
黄色圆粒
yyRr
绿色圆粒
Yr(1/4)
YYRr
黄色圆粒
YyRr
黄色圆粒
YYrr
黄色皱粒
Yyrr
黄色皱粒
yr(1/4)
YyRr
黄色圆粒
yyRr
绿色圆粒
Yyrr
黄色皱粒
yyrr
绿色皱粒
领悟整合：
F2分析统计
1．表现类型共有4种，其中双显?一显一隐?一隐一显?双隐＝9?3?3?1。
2．遗传因子组成共有9种，其中纯合子4种，各占总数的1/16；一对遗传因子杂合的杂合子4种，各占总数的2/16；两对遗传因子都杂合的杂合子1种，占总数的4/16。
3．成对遗传因子的分离和不成对遗传因子之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的。
知识贴士, F2四种性状类型中，与双亲类型相同的占9/16＋1/16＝10/16，重组型(单显性性状)占6/16；F2四种性状类型中各有1种纯合子(各占1/16)，因此，纯合子占4/16，而杂合子占1－4/16＝12/16。
孟德尔认为遗传因子组成为YYRr的个体，产生的配子种类及比例是
( )
A．YR?Yr＝1?1
B．YR?yr＝1?1
C．R?r＝1?1
D．Y?R?r＝2?1?1
[解析] YYRr的个体产生配子时，YY分离，Rr分离，Y与R(r)自由组合。
A
典例剖析
典例
2
(2020·江苏四市模拟改编)孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验中，纯种亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的数量比为9?3?3?1，与F2出现这种比例无直接关系的是
( )
A．亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B．F1产生的雌、雄配子各有4种，且比例为1?1?1?1
C．F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D．F1的雌、雄配子结合后都能发育成新个体
A
变式训练2
[解析] 亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆，也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆。
1．对自由组合现象解释的验证：
(1)方法：测交——F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。
三
对自由组合现象解释的验证和自由组合定律(演绎推理、得出结论)
要点归纳
(2)用遗传图解表示演绎推理过程：
(3)进行实验并得出实验结果：
(4)得出结论：比较推理结果与实验结果可知，二者是一致的，说明假说是正确的。
性状组合
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际籽
粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
不同性状的数量比
1 ? 1 ? 1 ? 1
2．自由组合定律的理解：
(1)发生时间：形成配子时。
(2)遗传因子间的关系：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
(3)实质：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。
[易错提醒] 关于自由组合的两个理解误区
(1)并非所有的控制不同性状的遗传因子都能自由组合，有些是连锁的。
(2)决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行。
以下关于孟德尔测交实验的叙述，正确的是
( )
A．必须用F1作母本，即对F1进行去雄
B．F1产生雌雄配子各4种，且雌雄配子数量相等
C．只有测交才能产生1?1?1?1的分离比
D．孟德尔在做测交实验前，预测了结果
D
典例剖析
典例
3
[解析] 在孟德尔所做的测交实验中，F1无论是作母本还是父本，结果都与预测相符，A错误；F1产生雌雄配子各4种，但一般雄配子数量多于雌配子数量，B错误；Yyrr×yyRr的后代也会出现1?1?1?1的比例，但该杂交不属于测交，C错误；孟德尔在做测交实验前，依据提出的假说，演绎推理出测交实验的结果。D正确，
A
变式训练3
[解析] 图中①表示AaBb产生4种数量相等的配子(1AB?1Ab?1aB?1ab)，即决定同一性状的成对的遗传因子(A与a，B与b)分离，决定不同性状的遗传因子(A与B，A与b，a与B，a与b)自由组合形成不同类型的配子。
1．孟德尔实验方法的启示
(1)豌豆作为遗传实验材料的优点：
①自花传粉且闭花受粉，自然状态下均为纯种。
②具有易于区分的相对性状。
③花较大，人工去雄和异花授粉较方便。
④子代数量多，便于统计分析。
四
孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现
要点归纳
(2)对相对性状遗传的研究，从一对到多对：
①生物的性状多种多样，根据自由组合定律，如果有n对性状自由组合，后代的性状组合就会有2n种，这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
(3)对实验结果进行统计学分析：
孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
(4)运用假说—演绎法这一科学方法：
孟德尔科学地设计了实验的程序，按“提出问题→作出假设(解释)→演绎推理→验证→总结规律”的科学实验程序进行。
(2)有关概念辨析：
①表型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型：与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型有DD、Dd，矮茎豌豆的基因型为dd等。
③等位基因：控制相对性状的基因，如D和d。
[易错提醒] 辨析基因型和表型
(1)基因型是生物性状表现的内因，而表型是生物性状表现的外部形式。
(2)表型相同，基因型不一定相同，如基因型为DD和Dd的表型相同。
(3)基因型相同，表型也不一定相同。基因型相同，但由于环境不同，表型也可能不同。
(2020·广东惠州一中期中)以下关于表型和基因型的叙述正确的是
( )
A．表型都能通过眼睛观察出来，如高茎和矮茎
B．基因型不能通过眼睛观察，必须使用电子显微镜
C．在相同环境条件下，表型相同，基因型一定相同
D．基因型相同，表型不一定相同
D
典例剖析
典例
4
[解析] 表型是指生物个体表现出来的性状，是可以观察和测量的，但不一定都能通过眼睛观察出来，A错误；基因型一般通过表型来推知，不能通过电子显微镜观察，B错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不一定相同，如高茎的基因型可能是DD或Dd，C错误；表型是基因型与环境条件共同作用的结果，因此，基因型相同，表型不一定相同，D正确。
下列关于孟德尔遗传规律的得出过程，说法错误的是
( )
A．豌豆自花传粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B．统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律
C．进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D．得出分离定律时采用了假说——演绎法，得出自由组合定律时未使用
D
变式训练4
[解析] 豌豆是自花传粉植物，自然状态下一般都是纯种，具有一些稳定的、易于区分的性状，这些使孟德尔得到的实验结果既可靠又易于统计分析，A正确：孟德尔运用统计学的方法对较多的实验数据进行处理，得出F2的性状分离比，B正确；孟德尔在实验的基础上提出问题，然后提出假说，首创测交方法，用以验证提出的假说，C正确；无论是得出分离定律还是自由组合定律，孟德尔都使用了假说一演绎法，D错误。
1．育种方面的应用：
(1)方法：将具有不同优良性状的亲本杂交。
(2)目的：使两个亲本的优良性状组合在一起。
(3)原理：基因的自由组合定律。
(4)实例：既抗倒伏又抗条锈病的纯种的培育。
五
孟德尔遗传规律的应用
要点归纳
2．医学实践中的应用：
(1)原理：基因的分离定律和自由组合定律。
(2)目的：对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断，从而为遗传咨询提供理论依据。
(3)遗传病发病率的确定：
①单独分析每一对基因的遗传规律，确定每一种单基因遗传病的发病率。如某家庭所生孩子患甲病的概率为m，患乙病的概率为n。
②依据自由组合定律，用乘法解决两种遗传病的相关表型的概率。
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：
(1)只患甲病的概率是m·(1－n)；
(2)只患乙病的概率是n·(1－m)；
规
律
总
结
(3)甲、乙两病同患的概率是m·n；
(4)正常的概率是(1－m)·(1－n)；
(5)患病的概率：1－(1－m)·(1－n)；
(6)只患一种病的概率：m(1－n)＋n·(1－m)。
以上规律可用下图帮助理解：
规
律
总
结
(2020·江苏泰州测试)现有两个小麦品种，一个纯种小麦的性状为高秆(D)抗锈病(T)，另一个纯种小麦的性状为矮秆(d)不抗锈病(t)，两对基因独立遗传。现要培育矮秆抗锈病的新品种，过程如下：
典例剖析
典例
5
请回答下列问题：
(1)上述过程为________育种，a是________，b是________。
(2)c的处理方法是_____________________________________
_____。
(3)F1的基因型是____________，表型是______________，稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型应是____________。
[解析] a是杂交，产生的F1的基因型为DdTt，表型为高秆抗锈病。b是自交，目的是获取表型为矮秆抗锈病的小麦(ddT_)，而要想得到能稳定遗传的矮秆抗锈病植株(ddTT)，必须经过c，即筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离。
杂交
杂交
自交
筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离
DdTt
高秆抗锈病
ddTT
(2020·济南高一检测)如图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状由两对基因控制，并独立遗传。下列有关说法错误的是
( )
变式训练5
A．该育种方法是杂交育种
B．图中育种过程，需从F2开始选育
C．经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是1/9
D．选留植株经一代自交留种，即为低植酸抗病性状稳定的品种
[解析] 该育种方法为杂交育种。根据题图育种过程，所需植株在F2中才开始出现，所以应从F2开始筛选。从题图可以看出，低植酸抗病是双显性(在F2中占9/16)，经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合子所占的比例是1/9。选留植株一代自交获得的种子基因型有多种，需再进行种植筛选才能获得低植酸抗病性状稳定的品种。
[答案]
D
指点迷津·拨云见日
一、运用分离定律解决自由组合定律的问题
分离定律是自由组合定律的基础，所以可将多对基因的自由组合问题“分解”为若干个分离定律问题分别分析，“化繁为简”，最后将各组情况运用乘法原理进行“组合”。
1．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，有几对基因就可以分解为几个分离定律。如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb。
2．用分离定律解决自由组合的不同类型问题
(1)配子类型及概率的问题
如AaBbCc产生的配子种类
Aa Bb Cc
↓ ↓
↓
2 × 2 ×
2＝8种
又如AaBbCc产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8。
(2)配子间结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子：
AaBbCc→8种配子；AaBbCC→4种配子。
②再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因此AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式。
(3)基因型类型及概率的问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA?2Aa?1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB?1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC?2Cc?1cc)
因而AaBbCc×AaBBCc，后代有3×2×3＝18种基因型。
又如该双亲后代中基因型为AaBBCC的个体所占的比例为1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(CC)＝1/16。
(4)表型类型及概率的问题
如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表型？
可分为三个分离定律：
Aa×Aa→后代有2种表型
Bb×bb→后代有2种表型
Cc×Cc→后代有2种表型
所以AaBbCc×AabbCc，后代有2×2×2＝8种表型。
又如该双亲后代中表型为A_bbcc的个体所占的比例为3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32。
基因型为AAbbCC与aaBBCC的小麦进行杂交，这三对基因互不干扰，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是
( )
A．8和27
B．4和27
C．4和9
D．32和81
C
典例
6
[解析] 根据题意可知，基因型为AAbbCC与aaBBCC的小麦进行杂交，F1的基因型为AaBbCC，它产生的配子就相当于拿出1个A或a、1个B或b、1个C，它们之间自由组合，共有2×2×1＝4种；F2为AaBbCC自交的结果，每对等位基因单独进行分析，Aa进行自交产生的后代基因型为AA、Aa、aa
3种，Bb进行自交产生的后代基因型为BB、Bb、bb
3种，CC进行自交产生的后代基因型为CC，因此F2的基因型种类数为3×3×1＝9种。故选C。
二、基因型和表型的确定
1．根据子代表型推断亲代基因型的方法(即逆推型)
方法一：隐性纯合突破法
根据亲本的表型写出其已知的相关基因，不能确定的用“_”表示。
如亲本的基因型为D_R_、ddR_，若已知其后代有双隐性个体，基因型为ddrr，它是由基因型均为dr的雌雄配子结合后发育形成的，因此，两亲本都能产生基因型为dr的配子，故两亲本的基因型为DdRr、ddRr。
方法二：分离比推断法
两对或两对以上的基因自由组合的同时，如果分开分析，每一对基因的遗传仍遵循分离定律，因此，对于有关多对性状的题目，可先研究每一对基因的遗传情况，再综合起来进行分析。
如豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。高茎红花与高茎白花豌豆杂交，后代植株表型及其数量比分别是高茎红花?高茎白花?矮茎红花?矮茎白花＝724?750?243?260。试问两亲本的基因型是什么？
后代中高茎?矮茎＝(724＋750)?(243＋260)≈3?1，两亲本应都为杂合子，即为Dd、Dd；红花?白花＝(724＋243)?(750＋260)≈1?1，应属于测交类型，即两亲本基因型为Rr、rr，再根据两亲本的表型可知，两亲本的基因型应为DdRr、Ddrr。
2．根据亲本的表型和基因型，推断子代的表型、基因型及其比例(即正推型)
(1)化整为零法：如果已知亲本表型和基因型符合基因的自由组合定律，则可按分离定律逐对分别求解，最后组合。
(2)棋盘法：将亲本产生的配子按一定顺序在行和列中排列，然后根据雌雄配子随机结合的原则，写出子代的基因型；将表格填满后，统计表中子代各种基因型和表型的种类、数目及比例。
(3)分枝法：利用概率计算中的乘法原理，把“化整为零”更直观地展现出来。
(2020·湖南怀化三中高一下期末)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：
则双亲的基因型是
( )
A．AABB×AABb
B．AaBb×AaBb
C．AaBb×AABb
D．AaBB×AaBb
C
典例
7
基因型
AABB
AAbb
AaBB
Aabb
AABb
AaBb
比例
1
1
1
1
2
2
[解析] 分析表格数据可知，子代中AA?Aa＝1?1，因此亲代控制该性状的基因型分别为AA、Aa；子代中BB?Bb?bb＝1?2?1，因此亲代控制该性状的基因型分别为Bb、Bb。综上可知，亲代基因型是AaBb×AABb。
三、表型分离比异常问题
1．两对等位基因共同控制生物性状时，F2中出现的表型异常比例
F1(AaBb)自
交后代比例
原因分析
测交后
代比例
9?3?3?1
正常的完全显性
1?1?
1?1
9?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
1?3
F1(AaBb)自
交后代比例
原因分析
测交后代比例
9?3?4
当一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现
1?1?2
9?6?1
一种显性基因存在时为一种表型，其余正常表现
1?2?1
F1(AaBb)自
交后代比例
原因分析
测交后
代比例
15?1
只要具有显性基因其表型就一致，其余基因型为另一种表型
3?1
10?6
具有单显基因为一种表型，其余基因为另一种表型
2?2
F1(AaBb)自
交后代比例
原因分析
测交后
代比例
1?4?6?
4?1
A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)
0?0?
1?2?1
(2020·山东菏泽一中高一月考)某植物的花色受两对独立遗传的基因A、a，B、b控制，这两对基因与花色的关系如下图所示。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型及比例是
( )
典例
8
A．红?粉?白，3?10?3
B．红?粉?白，3?12?1
C．红?粉?白，9?3?4
D．红?粉?白，6?9?1
[解析] F1的基因型为AaBb，自交后代表型及比例为9A_B?3A_bb?3aaB_?1aabb，根据题图可知，3aaB_、1aabb都为白色，3A_bb为粉色，9A_B_为红色，因此F1的自交后代中花色的表型及比例是红?粉?白＝9?3?4。
[答案]
C
2．自然界中由致死因素造成的比例异常问题
(1)隐性致死：隐性基因成对存在时，对个体发育有致死作用。如植物中的白化基因(b)，当基因型为bb时，使植物不能形成叶绿素，植物将不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死：显性基因具有致死作用。如人的神经胶质症(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。
(3)配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
(4)合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。
3．基因数量遗传及基因致死的异常分离比
注：此类问题较复杂，此处只是列举了典型实例，解答时要根据具体条件进行综合分析，切不可生搬硬套！
类型
特殊值原因
自交后代比例
测交后代比例
①
显性纯合致死(如AA、BB致死)
AaBb?Aabb?aaBb?aabb＝4?2?2?1，其余基因型个体致死
AaBb?Aabb?aaBb?aabb＝
1?1?1?1
②
隐性纯合致死(自交情况)
自交出现9?3?3(双隐性致死)，自交出现9?1(单隐性致死)
(2020·福建龙岩一级达标校教学质量检查)黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎死亡，两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，其所生的子代中纯合子所占的比例为
( )
A．1/4
B．1/9
C．3/4
D．8/9
典例
9
B
[解析] 根据题意可知，两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型是AaBb，交配时会产生9种基因型的个体，即A_B_、A_bb、aaB_、aabb，由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以只有AaBB、AaBb、aaBB、aaBb四种基因型的个体能够生存下来，比例为2?4?1?2，因为生存下来的子代中只有aaBB为纯合子，所以两只双杂合的黄色短尾鼠交配，子代中纯合子所占的比例为1/9。
四、验证遗传定律的实验方法
验证方法
结论
自交法
F1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
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
验证方法
结论
测交法
F1测交后代的性状比例为1?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
F1测交后代的性状比例为1?1?1?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
花粉鉴定法
若有两种花粉，比例为1?1，则符合分离定律
若有四种花粉，比例为1?1?1?1，则符合自由组合定律
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。
典例
10
[解析] 根据题目要求“选择适宜纯合亲本”“杂交实验”等关键词，可选择(纯合白非糯)aaBB和(纯合黄糯)AAbb或(纯合黄非糯)AABB和(纯合白糯)aabb作为亲本，杂交后F1均为AaBb(杂合黄非糯)。F1自交，若F2中黄粒(A_)?白粒(aa)＝3?1，则说明子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律，同理，若F2中非糯粒(B_)?糯粒(bb)＝3?1，则说明子粒的非糯与糯的遗传符合基因分离定律。若F2中黄非糯粒?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，则说明以上两对性状遗传符合自由组合定律。
[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)
↓
F1 AaBb(杂合白非糯)
↓?
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；
③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
教材问题·解疑答惑
?问题探讨?P9
1．提示：不会有影响。
2．提示：不一定。
?旁栏思考?P10
提示：从数学角度分析，(3?1)2的展开式为9?3?3?1，即9?3?3?1的比例可以表示为两个3?1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对相对性状单独进行分析，如单纯考虑圆粒和皱粒或黄色和绿色一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒?皱粒＝(315＋108)?(101＋32)≈3?1；黄色?绿色＝(315＋101)?(108＋32)≈3?1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9?3?3?1来自(3?1)2。
?旁栏思考?P10
提示：还可以用绿色圆粒(yyRR)和黄色皱粒(YYrr)杂交。
?旁栏思考?P11
提示：若用中文代表遗传因子，如图：
用字母作为符号，使遗传图解更直观。
?旁栏思考?P12
提示：用到了，他任选两对性状进行杂交实验，得出的结果都是一样的，从而归纳出孟德尔的遗传规律的普遍适用性。
?思考·讨论?P12
1．提示：用豌豆作杂交实验材料的优点有：
(1)具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在1.5～2.0
m，矮茎高度仅为0.3
m左右，易于观察和区分。
(2)豌豆严格自花传粉，在自然状态下一般为纯种，纯种杂交获得杂合子。
(3)花比较大，易于做人工杂交实验。
孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是使科学研究取得成功的重要保障之一。
2．提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难作出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，这激发了他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
3．提示：因为作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够通过此假说预测另一些实验结果。另外假说需要用实验进行验证。
4．提示：有关系；孟德尔用字母代表不同的遗传因子符号直观且便于理解。正是因为孟德尔进修过数学，增强了孟德尔的逻辑性，为他的推理打下了坚实的基础。孟德尔学习数学，使他受到数学方法可以应用于各门自然科学之中的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于遗传杂交实验结果预测的科学家。
5．提示：(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，对自然科学的学习使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等生物进化思想。
(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是采用从观察遗传现象出发，提出问题，作出假说，然后设计实验验证假说的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
(3)勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了8年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。
(4)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。
?练习与应用?P14
一、概念检测
1．(1)× 表型相同，基因型不一定相同，如表型为显性，有纯合子和杂合子两种基因型。
(2)√
2．C WwDd表现为白色盘状，wwDd表现为黄色盘状，A错误；WWdd表现为白色球状，WwDd表现为白色盘状，B错误；WwDd、WWDD均表现为白色盘状，C正确；WWdd表现为白色球状，WWDd表现为白色盘状，D错误。
3．A 自由组合定律研究的是非等位基因的传递规律，单独研究一对等位基因，均符合分离定律，因此自由组合定律是以分离定律为基础的，A正确、B错误；自由组合定律不能用于分析一对等位基因的遗传，C错误；基因的分离和自由组合是同时发生的，D错误。
二、拓展应用
1．提示：3/16。
2．提示：因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，非甜玉米花粉产生的精子含有显性基因，而甜玉米的胚珠中的极核含有隐性基因，极核受精后发育成胚乳，胚乳细胞中显性基因对隐性基因有显性作用，故在甜玉米植株上结出非甜玉米；当非甜玉米接受甜玉米花粉时，甜玉米花粉产生的精子含有隐性基因，而非甜玉米的胚珠中的极核含有显性基因，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米。
3．提示：会；父亲或母亲的基因发生了突变。在遗传过程中可能发生变异。第一章
第二节
1．(2020·安徽黄山八校联考)孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验时，针对F2中出现两种新类型提出的假设是( D )
A．生物性状是由基因控制的，控制不同性状的基因不相同
B．F1全部为显性性状，F2中有四种表现类型，且比例为9?3?3?1
C．F1与隐性纯合子杂交，将产生四种表现类型不同的后代，且比例为1?1?1?1
D．F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合
[解析] 针对F2中出现两种新类型提出的假设：F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，D正确。孟德尔所在的年代还没有“基因”一词，A错误。F1全部为显性性状，F2中有四种表现类型，且比例为9?3?3?1，这是实验现象，不是提出的假设，B错误。F1与隐性纯合子杂交，将产生四种表现类型不同的后代，且比例为1?1?1?1，这是演绎推理，不是提出的假设，C错误。
2．(2019·南郑中学高一期中)人体肤色的深浅受A、a和B、b两对基因控制(A、B控制深色性状)。基因A和B控制皮肤深浅的程度相同，基因a和b控制皮肤深浅的程度相同，且肤色深浅与显性基因的个数成正相关，(如：Aabb和aaBb的肤色一致)一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中，不正确的是( C )
A．子女可产生四种表型
B．肤色最浅的孩子的基因型是aaBb
C．与亲代AaBB表型相同的有1/4
D．与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8
[解析] 结合题意，根据亲本的基因型可知，子女中显性基因的数量可以是4个、3个、2个或1个，所以子女可产生四种表型，A正确；根据亲本的基因型可知，肤色最深的孩子的基因型是AABB，肤色最浅的孩子的基因型是aaBb，B正确；与亲代AaBB表型相同的子女的基因型中应该有三个显性基因，即有AaBB和AABb，他们出现的比例分别是1/4和1/8,
所以与亲代AaBB表型相同的有1/4＋1/8＝3/8，C错误；与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样子女的基因型中应该有两个显性基因，即基因型AaBb和aaBB符合，他们出现的比例分别是1/4和1/8，则与亲代AaBB表型相同的有1/4＋1/8＝3/8，D正确。
3．番茄的紫茎(A)对绿茎(a)是显性，缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)是显性。现将紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交，其后代中紫茎缺刻叶321株，紫茎马铃薯叶101株，绿茎缺刻叶301株，绿茎马铃薯叶107株。则其亲本的基因型组合是( B )
A．AABB×aaBB
B．AaBb×aaBb
C．AaBb×aabb
D．AABb×aaBB
[解析] 先对实验数据进行分析，得到每一对基因交配的后代分离比，再判断亲本的基因型。紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交，后代出现紫茎缺刻叶321株，紫茎马铃薯叶101株，绿茎缺刻叶301株，绿茎马铃薯叶107株，分别考虑两对性状的比例，紫茎?绿茎＝(321＋101)?(301＋107)≈1?1，说明亲本的相关基因型为Aa、aa；缺刻叶?马铃薯叶＝(321＋301)?(101＋107)≈3?1，说明亲本的相关基因型为Bb、Bb，综上分析，亲本的基因型是AaBb、aaBb，B正确。
4．高秆抗病(DDRR)与矮秆感病(ddrr)的小麦相交，得F1，两对基因独立遗传，由F1自交得F2，从F2中选一株矮秆抗病和一株矮秆感病，它们都是纯合子的概率为( D )
A．1/16
B．1/2
C．1/8
D．1/3
[解析] 由题知矮秆感病植株一定为纯合子，而F2中矮秆抗病基因型为ddRR(1/3)或ddRr(2/3)。
5．(不定项选择题)(2020·河北唐山期末改编)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列叙述错误的是( ABC )
A．亲本为黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)
B．F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1?1
C．自由组合是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞的随机结合
D．F1产生的精子中，基因型为YR的精子?基因型为yr的精子＝1?1
[解析] 孟德尔两对相对性状的实验中，亲本为黄色圆粒(YYRR)和绿色皱粒(yyrr)，A错误；F1产生基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子数量少，即雄配子多于雌配子，B错误；自由组合是指在形成配子时，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，C错误；F1产生的精子中，共有YR、yr、Yr和yR
4种基因型。比例为1?1?1?1，D正确。
6．(2020·河池中学高一期末)南瓜的遗传符合孟德尔遗传规律，请分析回答下面的问题。
(1)以能稳定遗传的南瓜品种长圆形果和扁盘形果为亲本杂交，子一代均为扁盘形果。可据此判断，
扁盘形
为显性。
(2)若上述性状由一对等位基因(A、a)控制，则杂交得到的子一代自交，预测子二代的表型及其比例应该是
扁盘形?长圆形＝3?1
。
(3)实际上该实验的结果是：子一代均为扁盘形果，子二代出现性状分离，表型及其比例为扁盘形?圆球形?长圆形＝9?6?1。依据实验结果判断，南瓜果形性状受
两
对基因的控制，符合基因的
自由组合
定律。
(4)若用测交的方法检验对第(3)小题的实验结果的解释是否正确，请写出亲本的基因型
AaBb×aabb
，预测测交子代表型及比例是
扁盘形?圆球形?长圆形＝1?2?1
。
[解析] (1)根据“以稳定遗传的长圆形果和扁盘形果为亲本杂交，子一代均为扁盘形果”，可据此判断，扁盘形对长圆形为显性。(2)由(1)小题可知，亲本均为纯合子。若上述性状由一对等位基因(A、a)控制，则亲本为AA(扁盘形)×aa(长圆形)，子一代为Aa(扁盘形)，子一代自交所得的子二代为1/4AA(扁盘形)、2/4Aa(扁盘形)、1/4aa(长圆形)，所以子二代的表型及其比例应该是扁盘形?长圆形＝3?1。(3)根据“9?3?3?1”的变式，可推知扁盘形?圆球形?长圆形＝9?6?1＝9(A_B_)?6(A_bb、aaB_)?1aabb。所以依据实验结果判断，南瓜果形性状受两对基因的控制，符合基因的自由组合定律。(4)测交法需要选择隐性纯合子(aabb)对F1(AaBb)进行检测。测交子代为1AaBb(扁盘形)?1Aabb(圆球形)?1aaBb(圆球形)?1aabb(长圆形)，所以测交子代表型及比例是扁盘形?圆球形?长圆形＝1?2?1。
