2020版高考生物一轮复习 第5单元 第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验（二）教学案 苏教版必修2

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第2讲孟德尔的豌豆杂交实验(二)[考纲展示]基因的自由组合定律(Ⅱ)考点一|两对相对性状的遗传实验及基因的自由组合定律1．两对相对性状的杂交实验(1)实验过程：P黄色圆粒×绿色皱粒↓F1黄色圆粒↓⊗F29黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒(2)结果分析：结果结论F1全为黄色圆粒说明黄色和圆粒为显性性状F2中圆粒∶皱粒＝3∶1说明种子粒形的遗传遵循分离定律F2中黄色∶绿色＝3∶1说明种子粒色的遗传遵循分离定律F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒)说明不同性状之间进行了自由组合2.对自由组合现象的解释(1)理论解释(提出假设)：①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。②F1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。③F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量比相等。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解：PYYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)↓F1YyRr(黄色圆粒)↓⊗F2？①试写出F2中4种表现型包含的基因型及比例。-2-a．黄色圆粒：1/16YYRR，1/8YYRr，1/8YyRR，1/4YyRr。b．黄色皱粒：1/16YYrr，1/8Yyrr。c．绿色圆粒：1/16yyRR，1/8yyRr。d．绿色皱粒：1/16yyrr。②两对相对性状杂交实验结果分析。a．纯合子共有4种，每一种纯合子在F2中所占比例均为1/16。b．一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有4种，每一种单杂合子在F2中所占比例均为1/8。c．两对基因均杂合的双杂合子有1种，在F2中所占比例为1/4。3．对自由组合现象解释的验证(1)验证方法：测交实验。(2)理论预期①F1产生4种比例相等的配子。②测交产生4种比例相等的后代。(3)遗传图解：(4)测交实验结果：与预期相符，证实了F1产生了4种配子，而且比例为1∶1∶1∶1，说明产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合。4．自由组合定律的实质在减数分裂形成配子时，一个细胞中的同源染色体上的等位基因彼此分离；非同源染色体上的非等位基因可以进行自由组合。[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)F1(基因型为YyRr)产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1。(√)(2)F1(基因型为YyRr)产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1。(×)提示：精子的数量比卵细胞多。(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。(×)提示：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。-3-(4)自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。(×)提示：自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2．思考回答(规范表述)据图思考回答(1)甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪些基因不遵循基因的自由组合定律？为什么？提示：Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律。(2)乙图中基因自由组合发生在哪些过程中？为什么？提示：④⑤。基因自由组合发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑥过程中仅④、⑤过程发生基因自由组合，图①、②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因自由组合。1．基因自由组合定律的细胞学基础-4-(1)同源染色体分开，等位基因分离。(2)非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2．分离定律和自由组合定律的比较项目分离定律自由组合定律两对相对性状n(n2)对相对性状控制性状的等位基因一对两对n对F1配子类型及比例2，1∶122，(1∶1)2即1∶1∶1∶12n，(1∶1)n配子组合数4424nF2基因型种数31323n比例1∶2∶1(1∶2∶1)2(1∶2∶1)n表现型种数21222n比例3∶1(3∶1)2即9∶3∶3∶1(3∶1)nF1测交后代基因型种数21222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n表现型种数21222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n注明：本表中所列“n”是指等位基因的对数。-5-◎考法1两对相对性状遗传实验分析1．(2018·潍坊期中)黄色圆粒(YyRr)豌豆自交，从其子代中任取一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代不可能出现的表现型比例是()A．只有一种表现型B．1∶1C．1∶1∶1∶1D．3∶1∶3∶1D[黄色圆粒(YyRr)豌豆自交，后代黄色圆粒豌豆的基因型为YYRR或YYRr或YyRR或YyRr，与yyrr的豌豆杂交，后代出现的表现型比例是只有一种或两种1∶1或四种1∶1∶1∶1。]2．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()P黄色×黑色↓F1灰色↓F1雌雄交配F2灰色黄色黑色米色9∶3∶3∶1A．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1/4B[由题意可知，大鼠毛色受两对等位基因控制，故无法直接确定显隐性性状；若用A、a，B、b表示此两对基因，由图可知F2表现型与基因型应为灰色(9/16A_B_)、黄色(假设黄色为3/16A_bb)、黑色(3/16aaB_)、米色(1/16aabb)，可推知F1基因型为AaBb，则黄色亲本基因型为AAbb，两者杂交后代基因型为AABb(灰色)、AaBb(灰色)、AAbb(黄色)、Aabb(黄色)，只有两种表现型；F1中灰色大鼠为杂合子，F2中灰色大鼠有杂合子也有纯合子；F2黑色大鼠的基因型为1/3aaBB或2/3aaBb，米色大鼠的基因型为aabb，两者杂交后代出现米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3。]◎考法2基因自由组合定律的实质和理解3．(2019·潍坊模拟)在孟德尔两对性状的杂交实验中，最能反映基因自由组合定律实质的是()A．F2四种子代比例为9∶3∶3∶1B．F1测交后代比例为1∶1∶1∶1C．F1产生的配子比例为1∶1∶1∶1D．F1产生的雌雄配子随机结合-6-C[自由组合定律的实质是减数分裂产生配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。]4．已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是(不考虑基因突变)()A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律B．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生4种配子D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型，比例不一定为9∶3∶3∶1B[A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子；由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，因此，基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现4种表现型且比例不一定为9∶3∶3∶1。]◎考法3考查自由组合定律的验证[解题指导]“四法”验证基因自由组合定律验证方法结论自交法F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1(或其变式)，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∶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F1若有四种花粉，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，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律5.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①②③④隐性性状残翅黑身紫红眼基因所在的染色体Ⅱ、ⅢⅡⅡⅢ-7-若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为()A．①×④B．①×②C．②×③D．②×④D[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。]6．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。请根据杂交结果，回答下列问题：(1)杂交结果说明雌雄果蝇均产生了________种配子。实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，为什么？________，因为________________________________________________________________。(2)请用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。实验1：杂交组合：________________________________，子代表现型的种类数和比例为____________________。实验2：杂交组合：________________________________，子代表现型的种类数和比例为____________________。解析：(1)一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，则亲本的基因型为Bbvv和bbVv；这两对等位基因位于一对同源染色体上时，亲本所产生的配子为Bv、bv和bV、bv，若这两对等位基因位于两对同源染色体上，亲本产生的配子也是Bv、bv和bV、bv，故该实验不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。(2)由题意可知，子代中灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅的基因型为BbVv、Bbvv、bbVv、bbvv。用杂交实验的子代果蝇为材料，证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，可让灰身长翅(BbVv)与灰身长翅(BbVv)杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝9∶3∶3∶1，则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上；也可用灰身长翅(BbVv)与黑身残翅(bbvv)杂交，若子代表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝1∶1∶1∶1，则可证明这两对等位基因位于两对同源染色体上。答案：(1)两不能无论两对等位基因是否位于两对同源染色体上，实验结果相同(2)灰身长翅×灰身长翅4种，比例为9∶3∶3∶1灰身长翅×黑身残翅4种，比例为1∶1∶1∶1考点二|基因自由组合定律应用的相关题型◎考法1根据亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例-8-[解题指导]1．思路将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。2．方法题型分类解题规律示例种类问题配子类型(配子种类数)2n(n为等位基因对数)AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8配子间结合方式配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数＝4×2＝8子代基因型(或表现型)种类双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)种类的乘积AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12种，表现型为2×2×2＝8种概率问题基因型(或表现型)的比例按分离定律求出相应基因型(或表现型)的比例，然后利用乘法原理进行组合AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1×1/2×1/2＝1/4纯合子或杂合子出现的比例按分离定律求出纯合子的概率的乘积为