第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二)

自主学习 新知突破

1．掌握孟德尔两对相对性状的杂交实验过程及解释。 2．熟记F2中各种表现型及所占比例。 3．会运用分离定律解决两对相对性状的遗传问题。

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 __________ ↓⊗ 　　　　　　　　 ↓ F1　　　　 　 __________ 　　　　　　　　 ↓⊗ F2　黄色圆粒 ∶黄色皱粒 ∶__________∶绿色皱粒 比例　　__________________ 黄色圆粒 绿色圆粒 9∶3∶3∶1

2．实验结果 (1)F1全为黄色圆粒，说明________对________为显性，圆粒对皱粒为显性。 (2)F2有四种表现型，其中黄皱、绿圆是不同于两亲本的性状重新组合类型。 3．对自由组合现象的解释 P　黄色圆粒(_________)×绿色皱粒(_________) ↓ F1　　　　　　黄色圆粒(__________) 　 　　　　　　　　 ↓⊗ F2 ? 黄色 绿色 YYRR yyrr YyRr

(1)写出亲本产生的配子类型： 黄色圆粒产生的配子：__________ 绿色皱粒产生的配子：__________ (2)F1产生配子的类型及比例： 类型：_____∶_____∶______∶______ 比例：_____∶ ____∶______ ∶ ______ (3)F1产生的雌、雄配子随机结合： 雌、雄配子的结合方式，共有______种，F2的表现型有4种，其中两种亲本类型(黄圆和绿皱)，两种新组合类型(黄皱与绿圆)。黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝_____________。 YR yr YR yr yR Yr 1 1 1 1 16 9∶3∶3∶1

4．对自由组合现象解释的验证(实验验证) (1)实验方法：__________。 (2)理论预期： ①F1(YyRr)产生4种配子，分别是YR∶Yr∶yR∶yr＝______________。 ②隐性纯合子(yyrr)只产生一种配子yr。 ③测交后代有4种类型。 黄色圆粒(YyRr)∶绿色圆粒(yyRr)∶黄色皱粒(Yyrr)∶绿色皱粒(yyrr)＝______________。 测交 1∶1∶1∶1 1∶1∶1∶1

[思考探讨]　1.选用黄色皱粒纯合子和绿色圆粒纯合子杂交，F2中的重组类型是什么？所占比例为多少？ 2．测交有哪些作用？ 思考探讨提示：　1.重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒，所占比例分别为9/16、1/16。 2．(1)测定F1产生的配子种类及比例； (2)测定F1遗传因子的组成； (3)判定F1在形成配子时遗传因子的行为。

2.熟记F2中基因型、表现型及比例 F2共有16种配子组合方式，9种基因型，4种表现型

(1)重组类型是指F2中与亲本性状表现不同的个体，而不是遗传因子组合形式与亲本不同的个体。 (2)若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝10/16；亲本类型所占比例为3/16＋3/16＝6/16。

自由组合定律 1．发生时期：形成__________时。 配子 2．内容：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_______________彼此分离，决定______________________自由组合。 配子 成对遗传因子 不同性状的遗传因子

[思考探讨]　3.自由组合定律的实质是什么？ 思考探讨提示：　自由组合定律的实质是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。

1．自由组合问题的解决方法——分解组合法 思路：将自由组合问题转化为若干个分离现象。 在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个现象，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。

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？ 先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子：AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子；再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式。

③子代基因型类型的问题。 如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？ 先看每对基因的传递情况： 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→后代中有3×2×3＝18种基因型。

④子代表现型类型的问题。 如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表现型？ 先看每对基因杂交后代的表现型： 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。

孟德尔实验方法的启示和遗传定律的再发现 1．孟德尔获得成功的原因分析 (1)正确地选用豌豆作为实验材料。 (2)由_____________的研究顺序，即先研究一对相对性状的遗传情况，再研究两对或两对以上相对性状的遗传情况。 (3)应用__________方法分析结果。 (4)科学地设计实验程序，运用_____________进行研究。 简单到复杂 统计学 假说—演绎法

2．孟德尔遗传定律的再发现 (1)表现型：生物个体________________。 (2)基因型：与表现型有关的基因组成。 3．等位基因：位于____________上的__________，控制__________的基因。 表现出来的性状 同源染色体 相同位置 相对性状

[思考探讨]　4.若n表示生物个体所含有的等位基因对数，且符合自由组合定律，则该个体产生的配子种类数是多少？自交后代基因型和表现型种类数分别是多少？ 5．基因型相同的个体，表现型一定相同吗？ 思考探讨提示：　4.配子种类数为2n，自交后代基因型种类数为3n，表现型种类数为2n。 5．不一定相同，性状表现还受环境的影响。

[记知识纲要]

[背关键语句] 1．等位基因是指位于一对同源染色体上相同位置控制相对性状的基因。 2．在两对相对性状的杂交实验中，F2中共有9种基因型，4种表现型，比例为9∶3∶3∶1，重组类型在F2中所占比例为5/8或3/8。 3．表现型指生物个体表现出来的性状，基因型是与表现型有关的基因组成，表现型相同，基因型不一定相同，表现型是基因型与环境共同作用的结果。

4．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的分离组合是互不干扰的；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。 5．孟德尔对实验结果进行统计学分析，对分离现象和性状重新组合作出合理的解释。

合作探究 课堂互动

两对相对性状的杂交实验 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，结果如右图。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

[自主解答]　________

解析：　控制该大鼠的两对等位基因遵循自由组合定律，根据题图F2表现型及比例可推断出大鼠的毛色受位于非同源染色体上的两对等位基因控制，设这两对等位基因用A－a、B－b表示，则黄色亲本的基因型为AAbb(或aaBB)，黑色亲本的基因型为aaBB(或AAbb)，故A错误。现按照黄色亲本基因型为AAbb，黑色亲本基因型为aaBB分析，F1基因型为AaBb，F1与黄色亲本AAbb杂交，子代有灰色(A_Bb)、黄色(A_bb)两种表现型，故B正确。F2中灰色大鼠既有杂合体也有纯合体，故C错误。F2中黑色大鼠为1/3aaBB,2/3aaBb，与米色大鼠(aabb)交配，后代米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3，故D错误。 答案：　B

【互动探究】　怎样检测F2中的黄色大鼠的基因型？

1．牵牛花中，叶子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，结果符合自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是(　　) A．F2中有9种遗传因子组成，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与枫形叶白色种子个体杂交将会得到两种比例相同的个体

解析：　设叶子的形状由A、a控制，种子的颜色由B、b控制，根据F1全为普通叶黑色种子，可判断普通叶、黑色种子均为显性性状，可得F1的遗传因子组成为AaBb，其自交过程可拆分为Aa的自交和Bb的自交。因此F1自交后代F2的遗传因子组成有3×3＝9种，表现型有2×2＝4种，A正确；单独分析叶形的遗传，遵循分离定律，F1自交后代F2中普通叶(显性)∶枫形叶(隐性)＝3∶1，B正确；F2的表现型有4种，亲本类型为普通叶白色种子(A_bb)和枫形叶黑色种子(aaB_)，分别占F2的3/16和3/16，共占3/8，C正确；F2中普通叶白色种子的遗传因子组成及比例为1/3AAbb、2/3Aabb，枫形叶白色种子的遗传因子组成为aabb，它们杂交后代的情况如下：

答案：　D

两对相对性状的概率计算 基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，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( )

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 [自主解答]　________ 解析：　依数学组合原理及基因自由组合定律，1对等位基因杂合，6对纯合的个体出现的概率为7/128，A错误；5对基因杂合，2对基因纯合的个体出现的概率为21/128，C错误；6对等位基因纯合个体与6对等位基因杂合的个体出现的概率相等为7/128，D错误。 答案：　B

两种遗传病的概率计算方法 序号 类型 计算公式 1 患甲病的概率为m 则不患甲病的概率为1－m 2 患乙病的概率为n 则不患乙病的概率为1－n 3 只患甲病的概率 m－mn 4 只患乙病的概率 n－mn 5 同患两种病的概率 mn 6 只患一种病的概率 m＋n－2mn 7 患病概率 m＋n－mn或1－不患病的概率 8 不患病概率 (1－m)(1－n)

以上规律可用下图帮助理解：

解析：　设叶子的形状由A、a控制，种子的颜色由B、b控制，根据F1全为普通叶黑色种子，可判断普通叶、黑色种子均为显性性状，可得F1的遗传因子组成为AaBb，其自交过程可拆分为Aa的自交和Bb的自交。因此F1自交后代F2的遗传因子组成有3×3＝9种，表现型有2×2＝4种，A正确；单独分析叶形的遗传，遵循分离定律，F1自交后代F2中普通叶(显性)∶枫形叶(隐性)＝3∶1，B正确；F2的表现型有4种，亲本类型为普通叶白色种子(A_bb)和枫形叶黑色种子(aaB_)，分别占F2的3/16和3/16，共占3/8，C正确；F2中普通叶白色种子的遗传因子组成及比例为1/3AAbb、2/3Aabb，枫形叶白色种子的遗传因子组成为aabb，它们杂交后代的情况如下：

答案：　D

解析：　基因型为AaBb的植物自交法，子代有16种结合方式，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

由子代基因型推断亲本基因型 能够产生YyRR、yyRR、YyRr、yyRr、Yyrr、yyrr六种遗传因子组成的杂交组合是( ) A．YYRR×yyrr B．YyRr×yyRr C．YyRr×yyrr D．YyRr×Yyrr [自主解答]　________

解析：　YYRR×yyrr的后代遗传因子组成都是YyRr，A不符合要求；YyRr×yyRr的后代遗传因子组成为YyRR、yyRR、YyRr、yyRr、Yyrr、yyrr，B符合要求；YyRr×yyrr的后代遗传因子组成有YyRr、yyrr、Yyrr、yyRr，C不符合要求；YyRr×Yyrr的后代遗传因子组成有YYRr、yyRr、YyRr、yyrr、YYrr、Yyrr，D不符合要求。 答案：　B

3．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，子代的基因型为AaBb和Aabb，其比例为1∶1，则这个亲本基因型为(　　) A．AABb B．AaBb C．AAbb D．AaBB

解析：　基因型aabb的个体只能产生基因型为ab的配子，所以，要产生基因型为AaBb和Aabb的个体，还需要AB和Ab两种配子，而且其比例为1∶1，能产生AB和Ab基因型配子的个体的基因型只能是AABb。 答案：　A

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1．已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性。控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2理论上后代将出现(　　) A．12种表现型 B．高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩＝15∶1 C．红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩＝9∶3∶3∶1 D．红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩＝8∶1

解析：　设题干所说的三对性状亲本的遗传因子组成分别为AABBcc和aabbCC，则F1的遗传因子组成为AaBbCc，因此F2的表现类型有8种，A错误；高茎子粒饱满和矮茎子粒皱缩为9∶1，B错误；红花高茎子粒饱满与白花矮茎子粒皱缩为27∶1，D错误。 答案：　C

2．一个遗传因子组成为AaBbcc的小麦与一个遗传因子组成为AABbCc的小麦杂交，三对性状遗传符合基因的自由组合定律，则子代中与亲本遗传因子组成不同的个体占(　　) C．3/4 D．5/8

解析：　AaBbcc×AABbCc，后代遗传因子组成和比例分别为AaBBCc、1/16；AaBBcc、1/16；AaBbCc、1/8；AaBbcc、1/8；AabbCc、1/16；Aabbcc、1/16；AABBCc、1/16；AABBcc、1/16；AABbCc、1/8；AABbcc、1/8；AAbbCc、1/16；AAbbcc、1/16；有12种，与亲本遗传因子组成不同的个体占3/4。 答案：　C

3．苜蓿种子的子叶黄色与褐色为一对相对性状，分别由基因Y、y控制；圆粒与肾粒为一对相对性状，分别由基因R、r控制。某科研小组进行遗传实验时，黄色圆粒苜蓿与黄色肾粒苜蓿杂交，后代出现四种表现型，数量统计如图所示。下列相关表述不正确的是(　　)

A．杂交后代中，圆粒与肾粒的比例为1∶1，黄色与褐色的比例为3∶1 B．亲本中黄色圆粒和黄色肾粒的基因型分别是YyRr和Yyrr C．若亲本黄色圆粒和褐色肾粒杂交，后代可能出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1 D．黄色肾粒和褐色圆粒杂交，后代一定是黄色圆粒

解析：　杂交后代中，圆粒与肾粒的比例为(96＋32)∶(96＋32)＝1∶1，黄色与褐色的比例为(96＋96)∶(32＋32)＝3∶1，A正确；Yy×Yy→黄色与褐色的比例为3∶1，Rr×rr→圆粒与肾粒的比例为1∶1，B正确；亲本黄色圆粒的基因型为YyRr，与褐色肾粒(yyrr)杂交，后代可能出现黄色圆粒、黄色肾粒、褐色圆粒、褐色肾粒四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，C正确；黄色肾粒(Y_rr)和褐色圆粒(yyR_)杂交，后代不一定全是黄色圆粒(Y_R_)，D错误。 答案：　D

4．如图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的结果统计。对此说法不正确的是(　　)

A．这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状 B．这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 C．F1的表现型和基因型不能确定 D．亲本的表现型和基因型不能确定 解析：　通过上述结果可以看出黄色和圆粒是显性性状，并且遵循自由组合定律；F2性状的分离比为9∶3∶3∶1，所以F1的基因型为双杂合子；而亲本的基因型不能确定。 答案：　C

①两对基因(A­a和B­b)位于________对染色体上，小鼠乙的基因型为________。 ②实验一的F2中，白鼠共有________种基因型，灰鼠中杂合体占的比例为________。 ③图中有色物质1表________色物质，实验二的F2中黑鼠的基因型为____________。

(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁)，让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下： ①据此推测：小鼠丁的黄色性状是由基因________突变产生的，该突变属于________性突变。 ②为验证上述推测，可用实验三F1的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为____________，则上述推测正确。 亲本组合 F1 F2 实验三 丁× 纯合黑鼠 1黄鼠∶1灰鼠 F1黄鼠随机交配∶3黄鼠∶1黑鼠 F1灰鼠随机交配∶3灰鼠∶1黑鼠

解析： 分析题干可以得出以下结论：Ⅰ. 灰色物质的合成肯定有A基因的表达；Ⅱ. 黑色物质的合成肯定有B基因的表达；Ⅲ 解析：　分析题干可以得出以下结论：Ⅰ.灰色物质的合成肯定有A基因的表达；Ⅱ.黑色物质的合成肯定有B基因的表达；Ⅲ.aabb表现为白色，A和B基因的相互作用无法得出。(1)根据实验一F2的表现型比例9(灰)∶3(黑)∶4(白)，可推出：Ⅰ.F1灰鼠基因型为AaBb；Ⅱ.A_B_表现为灰色，由题干得知黑色个体中一定有B基因，故黑色个体的基因型为aaB_，而基因型为A_bb和aabb的个体表现为白色；Ⅲ.两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，故两对基因位于两对同源染色体上。

①依据上述结论，可知两对基因位于两对染色体上。根据实验一F1的基因型和甲、乙都为纯合子，可推知甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb。②依据上述结论，可知实验一的F2中白鼠共有AAbb，Aabb、aabb三种基因型，9灰鼠的基因型为A_B_，其中纯合子AABB只占1份，故杂合体所占比例为8/9。③依据上述结论知黑色个体的基因型为aaB_，可推知图中有色物质1代表黑色物质。实验二的亲本组合为(乙)aabb和(丙)aaBB，其F2的基因型为aaBB(黑鼠)、aaBb(黑鼠)、aabb(白鼠)。

(2)①根据题意和实验三可知，纯合灰鼠(AABB)后代中突变体丁(黄鼠)与纯合黑鼠(aaBB)杂交，F1出现灰鼠(A_B_)和黄鼠，比例为1∶1，F1中黄鼠随机交配，F2中黄鼠占3/4，说明该突变为显性突变，存在两种可能性：第一种情况，基因A突变为A1，则突变体丁(黄鼠)基因型是A1ABB，F1中黄鼠基因型为A1aBB，其随机交配产生的F2中黄鼠A1_BB占3/4，符合题意；第二种情况，基因B突变为B1，则突变体丁(黄鼠)基因型是AAB1B，F1中黄鼠基因型为AaB1B，其随机交配产生的F2中灰鼠AaBB占1/8，黄鼠AaB1_占3/8，不符合题意。

②若上述第一种情况成立，实验三F1中黄鼠A1aBB与灰鼠AaBB杂交，后代会出现A1aBB、A1ABB、AaBB、aaBB 4种基因型，其表现型比例为黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1。