1.2.2 自由组合定律及孟德尔遗传规律的应用-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第1章 遗传因子的发现 第2节　 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第2课时　 自由组合定律及孟德尔遗传规律的应用 任务一　自由组合定律 自主预习 合作探究 学以致用 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 任务二　孟德尔遗传规律的应用 自主预习 合作探究 学以致用 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 任务三　 应用分离定律解决自由组合定律 自主预习 合作探究 学以致用 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 新情境命题 杂种优势（科学思维） 课堂小结　巩固提升 课下巩固训练(五) 自由组合定律及孟德尔遗传规律的应用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 【学习目标】1.生命观念：阐明自由组合定律的本质，并能运用自由组合定律解释或者预测一些遗传现象。 2.科学思维：分析分离定律与自由组合定律的关系，培养归纳与概括、演绎与推理能力。 3.科学探究：探究自由组合定律在育种方面的应用，培养设计和分析实验能力。 4.社会责任：结合实例分析孟德尔获得成功的原因，学习他对科学的热爱和锲而不舍的精神，并能运用遗传定律知识指导农牧业生产，检测和预防遗传病。 配子 同一性状 自由组合 1.自由组合定律 控制不同性状的遗传因子的 是互不干扰的；在形成 时，决定 的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子 。 分离和组合 【深挖教材·P12】　自由组合定律的实质 【点拨】　自由组合定律的适用范围 (1)适用生物类别：真核生物，凡原核生物及病毒的遗传均不符合。 (2)遗传方式：细胞核遗传，真核生物的细胞质遗传不符合。 (3)发生时间：进行有性生殖的生物形成配子的过程中。 (4)范围：真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递。 数学统计 作出假说 2.孟德尔获得成功的原因 (1)正确的选材：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 相对性状 3.孟德尔遗传规律的再发现 (1)1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为 ，并提出了表型和基因型的概念。 (2)表型(表现型)：生物个体表现出来的 。 (3)基因型：与表型有关的 。 (4)等位基因：控制 的基因。 基因 性状 基因组成 【深挖教材·P13】　复等位基因 复等位基因是指一个基因存在多种等位基因的现象，复等位基因尽管有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现出特定的性状，最常见的如人类ABO血型的遗传，有4种表型，涉及三个基因(IA、IB、i)，组成六种基因型(IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii)。 1.图甲、乙分别为一对、两对相对性状的杂交实验遗传图解： (1)图甲中分离定律发生在哪些过程？图乙中自由组合定律发生在哪些过程？ 提示：分离定律：①②过程；自由组合定律：④⑤过程。 (2)在两对相对性状的测交实验中，子代出现4种比例相等的表型的原因有哪些？ 提示：F1是杂合子，能产生4种比例相等的配子，而隐性纯合子只产生1种类型的配子。 2.现有甲、乙两株高茎豌豆，分别做了以下实验： 在适宜的田地里分别种植两株豌豆，让它们自然受粉，种子收获后再分别种植，发现甲的后代都是高茎，乙的后代有高茎也有矮茎，将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里，结果都表现为植株矮小。 (1)如果用D、d表示等位基因，甲、乙的基因型是否相同？ 提示：不相同，甲：DD，乙：Dd。 (2)甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里，结果都表现为植株矮小，是它们的基因型发生了改变吗？若不是，是受什么的影响？ 提示：基因型没有改变。是受环境的影响。 (3)综上分析，基因型和表型二者之间的关系是怎样的？ 提示：表型是基因型和环境共同作用的结果。 1.(2024·山东济南期中)孟德尔在对两对相对性状进行研究的过程中，发现了自由组合定律。下列有关自由组合定律的几组比例，能直接说明自由组合定律的实质的是(　　) A.F1产生配子的比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1 B.F2豌豆籽粒表现为黄∶绿＝3∶1，圆∶皱＝3∶1 C.F1测交后代性状表现及比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝1∶1∶1∶1 D.F2籽粒性状表现及比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1 解析：选A。基因自由组合定律是在形成配子时，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，F1产生配子的比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，直接体现了自由组合定律的实质，A符合题意。 2.(2024·河北保定期末)孟德尔通过多年的杂交实验，发现了遗传的两大定律。孟德尔的成功与实验选材、实验方法密切相关，下列选项中不是孟德尔成功的重要因素的是(　　) A.豌豆具有容易区分的相对性状 B.巧妙地设计自交实验验证假说 C.由单因素到多因素连续开展研究 D.应用统计学的方法分析实验结果 解析：选B。孟德尔选择豌豆做实验，实验材料性状多，相对性状易于区分，A不符合题意；科学地设计了实验程序，设计了测交实验用于对假说的验证，B符合题意；进行性状分析时，采用由单因素到多因素的研究方法，C不符合题意；运用统计学方法对实验结果进行分析，得出了科学的结论，D不符合题意。 3.(2024·山东菏泽高一期中)菜花蛇是一种常见的蛇类品种，根据体色颜色分为花斑蛇、黑斑蛇、红斑蛇和白斑蛇，受两对等位基因(A/a、B/b)控制。科研小组选用纯合品系进行了下列杂交实验： 实验一：花斑蛇×黑斑蛇→花斑蛇→花斑蛇∶黑斑蛇＝3∶1 实验二：花斑蛇×红斑蛇→花斑蛇→花斑蛇∶红斑蛇＝3∶1 实验三：黑斑蛇×红斑蛇→花斑蛇→花斑蛇∶红斑蛇∶黑斑蛇∶白斑蛇＝9∶3∶3∶1 下列分析错误的是(　　) A.控制该性状的两对等位基因符合自由组合定律 B.实验三亲本中的黑斑蛇和红斑蛇基因型分别为AAbb和aaBB C.实验一和实验三的F1雌雄个体杂交，后代为花斑蛇∶黑斑蛇＝3∶1 D.实验二的F2雌雄蛇自由交配，子代花斑蛇中杂合子占比为2/3 解析：选B。实验三的花斑蛇雌雄个体杂交，F2花斑蛇∶红斑蛇∶黑斑蛇∶白斑蛇＝9∶3∶3∶1，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，符合基因的自由组合定律，F1花斑蛇的基因型为AaBb，且F2花斑蛇的基因型为A_B_，红斑蛇的基因型为aaB_或A_bb，黑斑蛇的基因型为A_bb或aaB_，白斑蛇的基因型为aabb，故实验三亲本中的黑斑蛇和红斑蛇基因型分别为AAbb、aaBB或aaBB、AAbb，A正确，B错误；假设黑斑蛇的基因型为A_bb，则红斑蛇的基因型为aaB_，实验一亲本的基因型为AABB、AAbb，F1花斑蛇的基因型为AABb，实验三的F1的基因型为AaBb，二者 杂交，后代为花斑蛇∶黑斑蛇＝3∶1，C正确；假设黑斑蛇的基因型为A_bb，则红斑蛇的基因型为aaB_，则实验二亲本的基因型为AABB、aaBB，F1的基因型为AaBB，F2的基因型及比例为aaBB∶AaBB∶AABB＝1∶2∶1，F2雌雄蛇产生配子的类型及比例为AB∶aB＝1∶1，子代花斑蛇(A_B_)的比例为1－1/2×1/2＝3/4，纯合子花斑蛇(AABB)的比例为1/2×1/2＝1/4，杂合子花斑蛇的比例为3/4－1/4＝1/2，子代花斑蛇中杂合子占比为1/2÷(3/4)＝2/3，D正确。 类型 概率 优良性状 患病概率 遗传咨询 掌握孟德尔的遗传规律有助于人们正确地解释生物界普遍存在的 。 2.能够预测杂交后代的 和它们出现的 ，在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。 (1)在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的 组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。 (2)在医学实践中，人们可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在后代中的 作出科学的推断，从而为 提供理论依据。 遗传现象 【深挖教材·P13】　植物杂交育种中纯合子的获得不能通过测交，只能通过逐代自交的方法获得；动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法进行确认后获得。 【点拨】　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：m·(1－n)； (2)只患乙病的概率：n·(1－m)； (3)甲、乙两病同患的概率：m·n； (4)甲、乙两病均不患的概率：(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： (2)杂交育种的目的是什么？ 提示：使两个亲本的优良性状组合在一起。 小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt)，用什么方法能培育出矮秆抗锈病(ddTT)的优良新品种？ (1)怎样将矮秆和抗锈病两种性状结合在一起？ 提示：通过杂交育种。 (3)在某一子代最先得到所需性状后，就可以将其种子直接卖给农民作为良种吗？为什么？ 提示：不能。因为这时得到的种子不一定是纯合子。 (4)请写出培育矮秆抗锈病(ddTT)优良新品种的过程(用遗传图解表示)。 提示： (7)培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？ 提示：不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。 (5)杂交育种选育为什么从F2开始？ 提示：因为从F2开始发生性状分离。 (6)如果培育隐性纯合的新品种，比如用基因型为AAbb和aaBB的亲本，培育出aabb的优良品种，是否需要连续自交？ 提示：不需要，因为隐性性状一旦出现即为纯合子。 【归纳总结】　根据不同的育种目的，杂交育种在操作时会有以下三种情况： (1)培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×)→F1(即为所需品种)。 (2)培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交(♀×)→F1→F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。 (3)培育显性纯合子品种 ①植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得 F2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。 ②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代只有一种性状的F2个体。 ③优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。 ④缺点：获得新品种的周期长。 1.(2024·四川成都期中)并指由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，这两种遗传病的基因独立遗传。一对男性患并指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生一个孩子为只患一种病、不患病这两种情况的可能性依次是(　　) A.1/2、3/8 B.3/8、5/8 C.3/8、3/8 D.1/2、5/8 解析：选A。设并指由显性基因A控制，手指正常由隐性基因a控制，先天性聋哑由隐性基因b控制，正常由显性基因B控制，一对男性患并指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子，这对夫妇的基因型为AaBb、aaBb，把成对的基因拆开，根据分离定律来分析，Aa×aa→1/2Aa、1/2aa，Bb×Bb→1/4BB、1/2Bb、1/4bb，这对夫妇所生孩子中并指占1/2，手指正常占1/2，先天性聋哑占1/4，不患先天性聋哑占3/4，这对夫妇再生一个孩子为只患一种病可能性为1/2×3/4＋1/2×1/4＝1/2，不患病的可能性为1/2×3/4＝3/8，A正确。 2.(2024·安徽蚌埠期末)已知小麦的有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，小麦一年只播种一次。如图是培育无芒抗病小麦的示意图： 下列相关叙述错误的是(　　) A.杂交的目的是将控制无芒和抗病的基因集中到子一代中 B.子一代自交的目的是使子二代中出现无芒抗病个体 C.得到纯合的无芒抗病种子至少需要五年 D.子二代中无芒抗病植株自交的目的是筛选子二代中无芒抗病植株中的纯合子 解析：选C。由图可知，杂交的目的是将控制无芒和抗病的基因集中到子一代中，从而使后代中出现目标类型，A正确；子一代自交是为了出现性状分离，使子二代中出现无芒抗病个体，以便留种，B正确；因为小麦一年只播种一次，要杂交一次、自交两次才能获得纯合的无芒抗病种子，所以至少需要三年才能获得纯合的无芒抗病种子，C错误；子二代中无芒抗病植株自交的目的是筛选子二代中无芒抗病植株中的纯合子，同时也能提高纯合子的比例，D正确。 3.(2024·黑龙江鸡西期末)番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，两对基因独立遗传(前者用A、a表示，后者用G、g表示)。利用三种不同基因型的番茄(紫茎马铃薯叶①、绿茎缺刻叶②、绿茎缺刻叶③)进行杂交，实验结果如下图所示。 回答下列问题： (1)紫茎和绿茎这对相对性状中的显性性状为______，缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中的显性性状为__________。 (2)紫茎马铃薯叶①、绿茎缺刻叶②、绿茎缺刻叶③的基因型依次为__________________________。 (3)若绿茎缺刻叶②自交，理论上，下一代的表型及比例为______________________________。 (4)若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表型及比例为_____________________________。 (5)实验2中得到的子代绿茎缺刻叶的基因型有____________________。 解析：(1)实验1和实验3中，紫茎和绿茎杂交后代全为紫茎，紫茎和绿茎这对相对性状中的显性性状为紫茎；分析实验3，缺刻叶和马铃薯叶杂交后代全为缺刻叶，缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中的显性性状为缺刻叶。(2)分析实验1，紫茎马铃薯叶①和绿茎缺刻叶②杂交，后代紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶＝1∶1，紫茎马铃薯叶①的基因型为AAgg，绿茎缺刻叶②的基因型为aaGg；紫茎马铃薯叶①和绿茎缺刻叶③杂交，后代全为紫茎缺刻叶，绿茎缺刻叶③的基因型为aaGG。(3)绿茎缺刻叶②的基因型为aaGg，若绿茎缺刻叶②自交，后代的基因型及比例为aaGG∶aaGg∶aagg＝1∶2∶1，则表型及比例为绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶＝3∶1。 (4)紫茎马铃薯叶①的基因型为AAgg，绿茎缺刻叶③的基因型为aaGG，则实验3中的子代的基因型为AaGg，若实验3中的子代自交，下一代的基因型及其比例为A－G－∶A－gg∶aaG－∶aagg＝9∶3∶3∶1，则下一代的表型及比例为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶＝9∶3∶3∶1。(5)绿茎缺刻叶②的基因型为aaGg，绿茎缺刻叶③的基因型为aaGG，实验2中得到的子代绿茎缺刻叶的基因型有aaGG、aaGg。 答案：(1)紫茎　缺刻叶　(2)AAgg、aaGg、aaGG　(3)绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶＝3∶1　(4)紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶＝9∶3∶3∶1　(5)aaGG、aaGg 4或2n，数量相等 自由组合定律与分离定律的关系 项目 分离定律 自由组合定律 研究性状 一对 等位基因 一对 两对或两对以上 遗传实质 等位基因分离 非等位基因之间的自由组合 F1 基因对数 1 2或n(n>2) 配子类型及其比例 2种，1∶1 两对或两对以上 22或2n 项目 分离定律 自由组合定律 F2 配子组合数 4 基因型种类 3 表型种类 2 表型比 3∶1 9∶3∶3∶1或(3∶1)n F1测交 子代 基因型种类 2 表型种类 2 22或2n 表型比 1∶1 1∶1∶1∶1或(1∶1)n 42或4n 32或3n 22或2n 豌豆高茎(D)对矮茎(d)为显性，种子黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。进行如下实验： 实验一：基因型为DdYyRr与基因型为DdYyRR的豌豆杂交。 实验二：黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交，F1出现黄圆、绿圆、黄皱、绿皱四种表型，其比例为3∶3∶1∶1。 已知基因型为DdYyRr与DdYyRR各对基因之间符合自由组合定律。 (1)实验一杂交后代的基因型与表型的种类数分别为多少？ 提示：DdYyRr×DdYyRR，后代中有3×3×2＝18(种)基因型，有2×2×1＝4(种)表型。 (2)实验一杂交后代中DDyyRr与ddYyRR出现的概率分别是多少？ 提示：DdYyRr与DdYyRR的个体杂交，后代中DDyyRr的概率为1/4×1/4×1/2＝1/32，ddYyRR的概率为1/4×1/2×1/2＝1/16。 (3)实验一杂交后代中高茎绿色圆粒豌豆和矮茎黄色圆粒豌豆出现的概率分别是多少？ 提示：杂交后代中高茎绿色圆粒豌豆的基因型为D_yyR_，出现的概率为3/4×1/4×1＝3/16，矮茎黄色圆粒豌豆的基因型为ddY_R_，出现的概率为1/4×3/4×1＝3/16。 (4)实验二亲本杂交组合基因型是什么？ 提示：黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆进行杂交的后代中，圆粒∶皱粒＝3∶1，说明亲本的基因组成为Rr和Rr；黄色∶绿色＝1∶1，说明亲本的基因组成为Yy和yy。因此可以判断亲本的基因型为YyRr和yyRr。 【方法归纳】 1.“拆分法”解答自由组合问题的一般思路 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，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb，可分解为两组：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案。 2.“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路 (1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。 (2)题型示例 ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Yy×Yy)(Rr×Rr)。 ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Yy×yy)(Rr×rr)。 ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Yy×Yy)(Rr×rr)或(Yy×yy)(Rr×Rr)。 ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Yy×Yy)(RR×_ _)或(Yy×Yy)(rr×rr)或 (YY×_ _)(Rr×Rr)或(yy×yy)(Rr×Rr)。 1.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。下列关于杂交后代的推测，正确的是(　　) A.表型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16 B.基因型有18种，aaBbCc个体的比例为1/16 C.表型有4种，Aabbcc个体的比例为1/32 D.基因型有8种，aaBbcc个体的比例为1/16 解析：选B。AaBbCc×AabbCc，每一种性状的表型是2种，因此杂交后代的表型是2×2×2＝8(种)，后代中AaBbCc个体的比例是1/2×1/2×1/2＝1/8，Aabbcc个体的比例是1/2×1/2×1/4＝1/16，A、C错误；杂交后代基因型的种类是3×2×3＝18(种)，后代中aaBbCc个体的比例是1/4×1/2×1/2＝1/16，aaBbcc个体的比例是1/4×1/2×1/4＝1/32，B正确，D错误。 2.已知豌豆的黄粒对绿粒为显性，受一对遗传因子Y、y控制；圆粒对皱粒为显性，受另一对遗传因子R、r控制；两对遗传因子独立遗传。现有黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交，其后代出现黄色圆粒70株、绿色圆粒68株、黄色皱粒73株和绿色皱粒71株。则两亲本的遗传因子组成是(　　) A.YYrr×yyRr B.YYrr×yyRR C.Yyrr×yyRR D.Yyrr×yyRr 解析：选D。后代黄粒∶绿粒＝(70＋73)∶(68＋71)≈1∶1，可推知亲本的相应遗传因子组成为黄粒Yy×绿粒yy；同理，后代圆粒∶皱粒＝(70＋68)∶(73＋71)≈1∶1，可推知亲本的相应遗传因子组成为圆粒Rr×皱粒rr；结合亲本性状表现为黄色皱粒与绿色圆粒，亲本的遗传因子组成为Yyrr×yyRr。 3.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性，体色黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分离和组合互不干扰)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代的表型及比例为直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色＝3∶3∶1∶1。则“个体X”的基因型为(　　) A.BbCC B.BbCc C.bbCc D.Bbcc 解析：选C。由题干分析可知，子代中直毛∶卷毛＝1∶1，亲本相关基因型为Bb×bb；黑色∶白色＝3∶1，亲本相关基因型为Cc×Cc。已知一方亲本基因型为BbCc，则“个体X”的基因型为bbCc。 玉米(2n＝20)是一年生雌雄同株异花传粉的植物，杂交种的杂种优势明显，在高产、抗病等方面，杂合子表现出的某些性状优于纯合亲本(纯系)。玉米茎的高度、果穗的大小、胚乳的颜色等性状与其抗倒伏、高产等品质密切相关。 【命题设计】 1.考查知识运用能力 (1)玉米茎的高度有高茎和矮茎两种类型，A控制高茎，a控制矮茎，在连续繁殖高茎玉米品系的过程中，偶然发现一株矮茎玉米突变体M，M自交，子代中高茎玉米植株占1/4。研究发现，M基因型表示为AA＋。让M自交，后代出现高茎玉米和矮茎玉米，利用遗传定律的实质解释产生此现象的原因：________________________________________。M与正常矮茎玉米植株杂交得F1，F1自由交配的后代中，矮茎植株所占比例是______。 2.考查科学思维 (2)如果玉米的某杂种优势性状由n对等位基因控制，且每对等位基因都独立遗传。现有该性状n对基因都杂合的杂种优势品种，其后代n对基因都纯合时才表现衰退，该品种自然状态授粉留种，子代表现衰退的概率为________。 解析：(1)突变体M基因型表示为AA＋，A、A＋属于等位基因，形成配子时，A、A＋发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，雌雄配子随机结合后，后代发生性状分离，出现高茎玉米和矮茎玉米。突变体M植株与正常矮茎玉米植株(aa)杂交得F1，F1的基因型是Aa∶A＋a＝1∶1，产生配子的类型及比例是A∶A＋∶a＝1∶1∶2，自由交配的后代中，矮茎植株(AA＋、A＋A＋、A＋a、aa)所占比例是1/4×1/4×2＋1/4×1/4＋1/4×1/2×2＋1/2×1/2＝11/16。(2)先考虑一对等位基因，A1A2自交后代有1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，即衰退率为1/2，后代n对基因都纯合时才表现衰退，因此该品种自然状态授粉留种，子代表现衰退的概率为1/2n。 答案：(1)形成配子时，A和A＋发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代　11/16　(2)1/2n 【教材答疑】 P12 是。归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。 思考·讨论 P12 1.优点：①豌豆花是两性花，自花传粉，避免了外来花粉的干扰，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，实验结果既可靠，又容易分析；②豌豆植株具有易于区分的性状，这些性状能够稳定地遗传给后代，实验结果易于观察和分析。这说明科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。 2.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难对分离现象作出解释。因为通过数学统计，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，这引发他揭示其本质的兴趣。 3.一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果，并通过实验来验证。孟德尔基于他对豌豆杂交实验作出的假说，设计测交实验，其实验结果与预测相符，由此证明自己提出的假说是正确的。 4.有关系。数学符号能简洁、准确地反映数学概念的本质。孟德尔用这种方法，也更加简洁、准确地表现抽象的遗传过程，使他的逻辑推理更加顺畅。 5.扎实的知识基础和对科学的热爱、严谨的科学态度、创造性地应用科学符号、勤于实践、敢于向传统挑战等。 [练习与应用·P14] 一、概念检测 1.(1)×　(2)√　2.C　3.A 二、拓展应用 1.3/16 2.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，后代为杂合子(既含有显性基因，也含有隐性基因)，表现为显性性状，故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，后代为杂合子，表现为显性性状，即非甜玉米的性状，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒。 3.会。用A和a分别表示控制双眼皮的显性基因和控制单眼皮的隐性基因，如果父母是基因型为Aa的杂合子，其表型虽然为双眼皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为aa)。生物的性状主要决定于基因型，但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。基因型为AA或Aa的人，如果因提上睑肌纤维发育不完全，则可能表现为单眼皮；这样的男性和女性婚配所生的子女，如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A，由于提上睑肌纤维发育完全，则表现为双眼皮。由此可见，遗传规律虽然通常由基因决定，但也受到环境等多种因素的影响，因而表现得十分复杂。 【体系构建】 【核心语句】 1.自由组合定律的实质：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。 2.表型指生物个体表现出来的性状，与表型有关的基因组成叫作基因型。 3.等位基因是控制相对性状的基因。 4.生物的表型是基因型和环境共同作用的结果。 5.在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。 6.在医学实践中，人们可以对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。 【基础巩固练】 一、选择题 1.(2024·江苏徐州高一期中)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2，下列表述正确的是(　　) A.F1产生4个配子，YR∶yr∶Yr∶yR＝1∶1∶1∶1 B.F1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 C.F1产生的精子中，基因型为Yr、yr的比例为1∶1 D.自由组合定律是指F1产生的精子和卵细胞可以随机组合 解析：选C。在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)产生4种配子，种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，F1产生的精子中，基因型为Yr、yr的比例为1∶1，A错误，C正确；一般情况下，精子的数量远多于卵细胞，B错误；自由组合定律是指F1产生成熟生殖细胞的过程中，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，精子和卵细胞的结合不属于自由组合，D错误。 2.(2024·石家庄高一检测)金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下却开白花。这个事实说明(　　) A.基因型是表型的内在因素 B.表型一定，基因型可以转化 C.表型相同，基因型不一定相同 D.表型是基因型与环境共同作用的结果 解析：选D。F1是杂合子，但在不同的条件下表型不一致，说明表型是基因型与环境共同作用的结果，D符合题意。 3.(2024·河南郑州期末)高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，两对性状独立遗传，用一个纯合易感病矮秆品种与一个纯合抗病高秆杂交得F1，F1自交得F2，F2中抗病抗倒伏(抗倒伏即矮秆)的基因型及其所占比例为(　　) A.ddRR，1/8 B.ddRR，1/16和ddRr，1/8 C.ddRr，1/16 D.DDrr，1/16和DdRR，1/8 解析：选B。用一个纯合易感病的矮秆品种(ddrr)与一个纯合抗病高秆品种(DDRR)杂交，则F1为双杂合子DdRr。让F1自交，其后代产生性状分离比为高秆抗病(D_R_)∶高秆易感病(D_rr)∶矮秆抗病(ddR_)∶矮秆易感病(ddrr)＝9∶3∶3∶1。F2中出现既抗病又抗倒伏(抗倒伏即矮秆)的个体占的比例为3/16，其中基因型为ddRR与ddRr的个体的表型都是既抗病又抗倒伏，它们在F2中所占的比例分别为1/4×1/4＝1/16、1/4×1/2＝1/8，B正确。 4.(2024·四川遂宁期中)孟德尔创造性地运用了“假说—演绎法”对豌豆的两对相对性状的杂交实验进行研究，最终总结出了自由组合定律，下列说法正确的是(　　) A.F1自交，F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比属于“提出问题” B.由F2出现了9∶3∶3∶1性状分离比，推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离，不成对遗传因子自由组合属于“提出问题” C.若F1产生配子时成对遗传因子分离，不成对遗传因子自由组合，则测交后代会出现性状比接近1∶1∶1∶1属于“实验验证” D.若F1产生配子时成对遗传因子分离，不成对遗传因子自由组合，则 F2中会出现9种遗传因子组成属于“演绎推理” 解析：选A。F1自交，F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比属于“提出问题”，A正确；由F2出现了9∶3∶3∶1性状分离比，推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离，不成对遗传因子自由组合属于“提出假说”，B错误；若F1产生配子时成对遗传因子分离，不成对遗传因子自由组合，则测交后代会出现性状比接近1∶1∶1∶1属于“演绎推理”，C错误；若F1产生配子时成对遗传因子分离，不成对遗传因子自由组合，则F2中会出现9种遗传因子组成属于“提出假说”，D错误。 5.(2024·陕西咸阳期末)已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，两对基因独立遗传。现将高秆抗病水稻和矮秆抗病水稻作亲本进行杂交，发现后代(F1)出现4种类型，其比例为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病＝3∶3∶1∶1。若让F1中高秆抗病植株自交，则F2中能够稳定遗传的矮秆抗病植株所占比例为(　　) A.1/18 B.3/16 C.1/8 D.1/12 解析：选C。F1中高秆∶矮秆＝(3＋1)∶(3＋1)＝1∶1，两亲本相关的基因型分别为Tt、tt；F1中抗病∶易感病＝(3＋3)∶(1＋1)＝3∶1，两亲本相关的基因型均为Rr。亲本的基因型分别为TtRr、ttRr，则F1中高秆抗病的基因型为TtRR(1/3)、TtRr(2/3)，若让F1中高秆抗病植株自交，则F2中能够稳定遗传的矮秆抗病植株(ttRR)所占比例为1/3×1/4×1＋2/3×1/4×1/4＝3/24＝1/8，C正确。 6.(2024·云南师大附中期中)南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性，盘状(B)对球状(b)为显性，两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与某南瓜杂交，子代表型及其比例如图所示，则该南瓜的基因型为(　　) A.AaBb B.Aabb C.AaBB D.aaBb 解析：选B。由扇形图可知，白色盘状∶白色球状∶黄色盘状∶黄色球状＝3∶3∶1∶1＝(3白色∶1黄色)(1盘状∶1球状)，因此杂交组合是AaBb×Aabb，即该南瓜的基因型是Aabb，B正确。 7.(2024·河北邢台期末)已知A/a、B/b与C/c 3对等位基因分别控制3对性状，现有基因型为AaBbcc的个体甲和基因型为AabbCc的个体乙，不考虑互换。下列叙述错误的是(　　) A.若甲的自交后代有4种表型，则说明A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律 B.若乙的测交后代有4种基因型，则说明A/a与C/c的遗传遵循自由组合定律 C.若甲、乙杂交后代有8种表型，则说明3对基因的遗传都遵循自由组合定律 D.若甲、乙分别测交的后代都有4种表型，则说明3对基因的遗传都遵循自由组合定律 解析：选D。若甲AaBbcc的自交后代有4种表型，由于cc不影响后代的比例，则说明A/a与B/b控制的两种性状可以自由组合，说明A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律，A正确；若乙AabbCc的测交后代有4种基因型，由于bb是纯合子，说明 AaCc能产生4种配子，则说明A/a与C/c的遗传遵循自由组合定律，B正确；若甲AaBbcc、乙AabbCc杂交后代有8种表型，A/a、B/b与C/c 3对等位基因分别控制3对性状可以自由组合，则说明3对基因的遗传都遵循自由组合定律，C正确；若甲、乙分别测交的后代都有4种表型，则说明A/a与B/b、A/a与C/c的遗传遵循自由组合定律，但B/b和C/c不能确定位置关系，不能说明3对基因的遗传都遵循自由组合定律，D错误。 8.(2024·安徽滁州期中)在家蚕遗传中，黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如表所示。下列说法错误的是(　　) 项目 黑蚁蚕黄茧 黑蚁蚕白茧 淡赤蚁蚕黄茧 淡赤蚁蚕白茧 组合一 9 3 3 1 组合二 0 1 0 1 组合三 3 0 1 0 A.组合一亲本基因型组合一定是AaBb×AaBb B.组合三亲本基因型组合可能是AaBB×AaBB C.若组合一和组合三亲本杂交，子代表型及比例与组合三的相同 D.组合二亲本基因型组合一定是Aabb×aabb 解析：选C。组合一的杂交后代表型比例为9∶3∶3∶1，亲本的基因型组合为AaBb×AaBb，A正确；组合三杂交后代只有黄茧，且黑蚁蚕与淡赤蚁蚕比例为3∶1，亲本的基因型组合为AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb，B正确；只有组合一中AaBb和组合三中AaBB杂交，子代表型及比例才与组合三相同，C错误；组合二杂交后代只有白茧，且黑蚁蚕与淡赤蚁蚕比例为1∶1，亲本基因型组合为Aabb×aabb，D正确。 二、非选择题 9.(2024·黑龙江哈尔滨期中)番茄是自花传粉植物，已知红果(R)对黄果(r)为显性，正常果形(F)对多棱果(f)为显性。以上两对基因按自由组合定律遗传。现有红色多棱果品种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种(三个品种均为纯合子)，育种专家期望获得红色正常果形的新品种，为此进行杂交。请回答下列问题： (1)应选用_______________和_______________作为杂交亲本。 (2)上述两亲本杂交产生的F1的基因型为__________，性状为________。 (3)在F2中表型为红色正常果形植株出现的概率为________，F2中能稳定遗传的红色正常果形植株出现的概率为________。 解析：(1)根据显隐性关系推知三个亲本的基因型分别为RRff、rrFF、rrff；题目要求获得红色正常果形的新品种，所用的亲代中必然含有R和F基因，应用红色多棱果品种和黄色正常果形品种作为亲本。(2)纯合的红色多棱果和纯合的黄色正常果形的基因型分别为RRff和rrFF，它们杂交产生的F1的基因型是RrFf，性状为红色正常果形。(3)F1自交得到的F2中红色正常果形(R_F_)占3/4×3/4＝9/16，其中能稳定遗传的RRFF在F2中占1/4×1/4＝1/16。 答案：(1)红色多棱果品种　黄色正常果形品种　(2)RrFf　红色正常果形　(3)9/16　1/16 【综合提升练】 一、选择题 1.(2024·山东菏泽期中)某种蛇体色的遗传如图所示，基因B、b和T、t遵循自由组合定律，当两种色素都没有时表现为白色。选纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇作为亲本进行杂交，下列有关叙述不正确的是(　　) A.亲本黑蛇和橘红蛇的基因型分别为BBTT、bbtt B.F1的基因型全部为BbTt，均为花纹蛇 C.让F1相互交配，后代花纹蛇中纯合子所占的比例为1/9 D.让F1与杂合的橘红蛇交配，其后代出现白蛇的概率为1/8 解析：选A。基因B、b和T、t遵循自由组合定律，当两种色素都没有时表现为白色，B_tt为黑蛇、bbT_为橘红蛇，亲本纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇的基因型分别是BBtt、bbTT，A错误；亲本纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇的基因型分别是BBtt、bbTT，F1的基因型全部为BbTt，表型均为花纹蛇，B正确；F1相互交配，子二代为B_T_∶B_tt∶bbT_∶bbtt＝9∶3∶3∶1，其中花纹蛇B_T_(1/9BBTT、2/9BBTt、2/9BbTT、4/9BbTt)中纯合子占1/9，C正确；F1花纹蛇基因型是BbTt，杂合橘红蛇的基因型是bbTt，杂交后代白蛇(bbtt)的比例是1/2×1/4＝1/8，D正确。 2.人类皮肤中黑色素的含量由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)控制，显性基因A和B可以使黑色素的含量增加，二者增加的量相等，并且可以累加。基因型同为AaBb的男女婚配，假设不进行计划生育，下列关于其子女皮肤颜色深浅的叙述，正确的是(　　) A.最多能生出6种肤色深浅不同的孩子 B.生出两个与父母肤色深浅相同的孩子的概率为9/32 C.其子女的基因型为AABB时肤色最深 D.理论上不同肤色的子女数量比例约为1∶3∶8∶3∶1 解析：选C。显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。基因型同为AaBb的男女婚配，能生出5种肤色深浅不同的孩子(分别是含四个显性基因的AABB，三个显性基因的AABb和AaBB，两个显性基因的AaBb、AAbb和aaBB，一个显性基因的Aabb和aaBb和全隐性基因的aabb)，A错误；基因型同为AaBb的男女婚配，生出与父母肤色深浅相同的孩子(2个显性基因，包括AAbb、aaBB、AaBb)的概率为1/16＋1/16＋1/4＝3/8，因此生出两个与父母肤色深浅相同的孩子的概率为3/8×3/8＝9/64，B错误；基因型同为AaBb的男女婚配，理论上生出肤色最浅孩子的基因型为aabb，生出肤色最深孩子的基因型为AABB，C正确；理论上，不同肤色的子女个数比例约为1(AABB)∶4(AABb、AaBB)∶6(AAbb、aaBB、AaBb)∶4(Aabb、aaBb)∶1(aabb)，D错误。 二、非选择题 3.植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。 实验 亲本 F1 F2 ① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮， 1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮 － ② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮， 3/16缺刻叶网皮， 3/16全缘叶齿皮， 1/16全缘叶网皮 回答下列问题： (1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合________定律。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是_____________________。 (2)甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是_____________________________。 (3)实验②的F2中纯合子所占的比例为__________。 (4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由一对等位基因控制的是________，判断的依据是_______________________。 解析：(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮、1/4缺刻叶网皮、1/4全缘叶齿皮、1/4全缘叶网皮，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律。根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性。(2)甲、乙、丙、丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，用A/a、B/b代表相关基因，则实验②F1的基因型为AaBb，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是甲和乙。 (3)实验②的F2中纯合子基因型为1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB、1/16aabb，所有纯合子占的比例为1/4。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮＝45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝60∶4＝15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，可推知叶形受两对等位基因控制，而齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，可推知果皮受一对等位基因控制。 答案：(1)分离　缺刻叶和齿皮　(2)甲和乙　(3)1/4　(4)果皮　F2中齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，说明受一对等位基因控制 $$