1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）第二课时 学案 2024—2025学年高一下学期生物人教版必修2

1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）第2课时 一、自由组合定律的应用 （一）杂交育种 1.概念：人们有目的地将具有 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.过程(以抗倒伏和抗条锈病小麦品种的选育为例) （1）杂交育种中选择应从F2开始，原因是 。 （2）从F2中选择出抗倒伏、抗条锈病的优良品种，不能立即推广种植，因为 。 （3）若培育隐性纯合的新品种，比如用亲本AAbb和aaBB，培育出aabb的优良品种，是否需要连续自交? （4）杂交育种的方法是否适用于动物，与植物杂交育种相比，有何不同？ （5）培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法? 。 （6）总结杂交育种的优点和缺点 （7）试总结杂交育种的一般过程： ①若需要培育杂合子品种(杂种优势的利用)：选取合适的双亲杂交→F1。 ②若需要培育隐性纯合子：选取合适的双亲杂交→F1→______→F2→______________________________。 ③若培育双显纯合子或一隐一显纯合子： 选取合适的双亲杂交→F1→______→F2→______________→F3→……(逐步淘汰不符合性状要求的个体)→直到______________，选出稳定遗传的个体推广种植。 【知识拓展】对于植物杂交育种，培育显性纯合子品种时需要连续多代自交，所需时间太长，缩短育种周期的做法如下： 条件：假设每年只繁殖一代，从播种到收获种子记为一年 第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子； 第二年：种植F1，自交，收获F2种子； 第三年：种植F2，获得表型符合要求的植株类型，同时让该植株类型自交，收获F3种子，分单株保存； 第四年：分别种植符合要求的F3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为符合要求的新品种。 例1．生物兴趣小组用已知基因型为AAbb和aaBB(两对基因独立遗传)的某种植物进行杂交育种实验，下列关于他们实验设计思路的叙述，不合理的是(　　) A．要获取aabb植株，可从F1中直接选育出表型符合要求的个体 B．要获取AABB植株，可从F2中选出表型符合要求的个体连续自交 C．要获取AaBb植株，可将亲代上所结的种子直接保存进行播种 D．要获取AaBb植株，可将亲本保留起来进行年年制种 （二）医学实践： 1. 应用：人们可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在 作出科学的推断，从而为___________提供理论依据。 2．两种遗传病的患病概率问题 例2．人类多指基因（T）对正常指基因（t）为显性；白化基因（a）对正常（A）为隐性，这两对基因都是独立遗传。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常， 他们有一个白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是（       ） A．1/2、1/8 B．3/4、1/4 C．1/4、1/4 D．1/4、1/8 二、基因分离定律和自由组合定律的比较 分离定律 自由组合定律 相对性状的对数 1对 2对 3对 n对 F1配子的种类及比例 测交后代种类及比例 F2基因型种类及比例 F2表现型种类及比例 F2中纯合子 F1雌雄配子结合方式 二者的关联： 2 两大遗传定律在生物的性状遗传中 进行，_______起作用。 ②分离定律是自由组合定律的________。 例3．在孟德尔两对相对性状的遗传实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是(　　) ①杂种自交后代的性状分离比 ②杂种产生配子类别的比例 ③杂种测交后代的表型比例 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．②④⑤ C．①③⑤ D．②③⑤ 例4.（2021•全国乙卷）某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制（杂合子表现显性性状）。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（　　） A.植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体 B.n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大 C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等 D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数 三、应用分离定律解决自由组合定律 1．解题思路 在独立遗传的情况下，有几对杂合基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。 2. 根据亲本的基因型推测子代的基因型、表型及比例——正推型 例5.植物甲(AaBbCc)与植物乙(AabbCC)杂交。 (1)植物甲和乙产生的配子种类数分别为________种、_____种。两亲本配子间的结合方式有 种。 (2)杂交后代的基因型与表现型的种类数分别为________种、________种。 (3)杂交后代中基因型为aaBbCC的概率是________。 (4)杂交后代中表现型为A_bbC_的概率是________。 (5)杂交后代中纯合子和杂合子的概率分别是________、________。 (6)杂交后代中表现型不同于双亲的个体占________。 例6．已知A与a、B与b、C与c三对等位基因分别控制三对相对性状。若基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个个体进行杂交，则下列关于杂交后代的推测，不正确的是(　　) A．表型有4种，基因型为AABbcc的个体占1/16 B．子代三对性状均为显性的个体占9/32 C．基因型有18种，基因型为aaBbCc的个体占1/16 D．子代中纯合子占1/8 3.根据子代表现型及比例推亲代基因型——逆推型 子代表现型分离比 分析比例组合 亲代基因型 9∶3∶3∶1 (3∶1)×(3∶1) AaBb×AaBb 1∶1∶1∶1 3∶1∶3∶1 4.由配子及比例反推亲本基因型 配子比例 亲本基因型 AB：Ab=1:1 AB：Ab：aB：ab=1:1:1:1 AbD：Abd：abD：abd=1:1:1:1 例7．牵牛花的红花（A）对白花（a）为显性，阔叶（B）对窄叶（b）为显性，这两对基因独立遗传。基因型为AaBb的个体与“个体X”杂交，其后代中红花阔叶∶红花窄叶∶白花阔叶∶白花窄叶＝3∶1∶3∶1，“个体X”自交后代中基因型的种类是 A．2种 B．3种 C．4种 D．9种 四、遗传定律的验证方法 验证 方法 过程 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测交后代的分离比为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测交后代的分离比为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 例8．某单子叶植物非糯性(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色，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, ③ AAttdd, ④aattdd。按要求回答下列问题： （1）、若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①与 （填序号）杂交。 （2）、若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，杂交时应选择的两亲本为 （填序号）。将杂交所得F1的花粉涂抹在载玻片上，置于显微镜下观察，预期结果为： 五、基因型为AaBb的个体自交后代及测交后代分析 （一）当A、a与B、b两对基因分别位于位于两对同源染色体上（独立遗传） 1.正常情况 （1）AaBb自交→双显∶显隐∶隐显∶双隐=9∶3∶3∶1。 （2）测交：AaBb×aabb→双显∶显隐∶隐显∶双隐=1∶1∶1∶1。 2.异常情况——仍然遵循自由组合定律，但会出现异常的分离比 第一类：基因互作导致的“和”为16的特殊分离比 F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 F1测交后代比例 9∶7 当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 9(A_B_)∶7(3A_bb＋3aaB_＋1aabb) 9∶6∶1 双显、单显、双隐三种表型 9(A_B_)∶6(3A_bb＋3aaB_)∶1aabb 9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为一种性状，其余正常表现 9A_B_∶3A_bb∶4(3aaB_＋1aabb)或9A_B_∶3aaB_∶4(3A_bb＋1aabb) 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 15(9A_B_＋3A_bb＋3aaB_)∶1aabb 13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状 13(9A_B_＋3aaB_＋1aabb)∶3A_bb或13(9A_B_＋3A_bb+1aabb)∶3aaB_ 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( ＋ )∶6( ＋ ＋ )∶ 4( ＋ )∶1(aabb) 例9．香豌豆的花色有紫花和白花两种，显性基因A和B同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交，F1开紫花，F1自交，F2的性状分离比为紫花∶白花＝9∶7。下列分析错误的是 A．A/a与B/b这两对等位基因遵循基因组合定律 B．F1测交结果，紫花与白花的数量比例为1∶3 C．F1的雌、雄配子各4种，F2基因型有9种 D．F2中纯合子有4种，紫花纯合子∶白花纯合子=1∶1 例10．荠菜果实形状——三角形和卵圆形由位于两对独立遗传的基因A、a和B、b决定。基因型为AaBb的个体自交，F1中三角形∶卵圆形＝301∶20。在F1的三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代均为三角形果实，这样的个体在F1的三角形果实荠菜中所占的比例为(　　) A．1/15 B．7/15 C．3/16 D．7/16 例11．“好竹千竿翠，新泉一勺水。”科学家发现某一种竹子在外界环境相同时，其高度受五对等位基因控制，五对基因独立遗传，每增加一个显性基因，其高度增加5cm。现以显性纯合子与隐性纯合子为亲本交配得到F1，F1自交得到F2。下列叙述不正确的是（       ） A．F1可以产生32种不同基因型的配子 B．F2中共有32种不同基因型的个体 C．F2中共有11种不同表型的个体 D．F2中表型同亲本相同的个体占总数的1/512 例12．牡丹的花色种类多种多样，其中白色的不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，由两对独立遗传的基因(A和a，B和b)所控制；显性基因A和B可以使花青素含量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。若一深红色牡丹与一白色牡丹杂交，就能得到中等红色的个体，若这些个体自交，其子代将出现的花色种类和比例分别是(　　) A．3种，9∶6∶1 B．4种，9∶3∶3∶1 C．5种，1∶4∶6∶4∶1 D．6种，1∶4∶3∶3∶4∶1 第二类：“和”小于16的特殊分离比（致死） 致死类型 AaBb自交后代表现型及比例 测交后代表现型及比例 若AA纯合致死 若AA和BB纯合致死 若bb纯合致死 若含A雄配子致死 若AB雄配子致死 若Ab雄配子致死 例13．某种鼠中，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在纯合时使胚胎致死，两对基因独立遗传。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代中纯合子所占的比例为(　　) A．1/4 B．3/4 C．1/9 D．4/9 例14．在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)，两对相对性状的遗传符合自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表型为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致 死)。以下说法不正确的是(　 ) A．黄色短尾亲本能产生4种正常配子 B．致死胚胎的基因型共有4种 C．表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种 D．若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾小鼠占2/3 例15.果蝇是常用的遗传学实验材料，其体色有黄身（H）、灰身（h）之分，翅形有长翅（V）、残翅（v）之分。现用两种纯合果蝇杂交，F2出现 4 种类型且比例为 5：3：3：1，已知果蝇的一种精子不具有受精能力。回答下列问题： （1）果蝇体色与翅形的遗传遵循 定律，亲本果蝇的基因型是 。 （2）若让 F2灰身长翅果蝇自由交配，则子代的表现型及比例为 。 （3）不具有受精能力的精子的基因组成是 。F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为 。 （4）现有多种不同类型的果蝇，从中选取亲本通过杂交实验来验证上述不能完成受精作用精子的基因型。 ①杂交组合：选择双杂合的黄身长翅雄果蝇与 杂交,观察统计后代表现型。 ②结果推断：若后代出现 ，则不具有受精能力的精子基因型为 。 （二）当A、a与B、b两对基因位于一对同源染色体上（不遵循自由组合定律） 1、 AB基因位于一条染色体上；ab 基因位于另一条染色体上，AaBb自交后代表现型比例为： 。 2、 Ab基因位于一条染色体上；aB基因位于另一条染色体上，AaBb自交后代表现型比例为： 。 3、 若发生互换，则AaBb产生 种配子。 例16.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表现型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因：_____________ 。 例17.等位基因A、a和B、b在染色体上的关系如下图所示，则AaBb×AaBb的后代中（不考虑基因突变、互换及染色体变异）基因型aabb的个体所占比例不可能的是 A．0 B．1/2 C．1/4 D．1/16 六、有关探究个体基因型的实验设计题的解法 1．对于植物，往往可以采用杂交、自交或测交的方法 2. 对于动物一般采用测交的方法 例18.某种蝴蝶紫翅(B)对黄翅(b)为显性，绿眼(R)对白眼(r)为显性，两对基因独立遗传。现有紫翅白眼与黄翅绿眼的亲代个体杂交，F1均为紫翅绿眼，F1雌雄个体相互交配得到F2共1 335只，其中紫翅1 022只，黄翅313只，绿眼1 033只，白眼302只。请回答下列问题。 (1)由此判断亲代基因型为________________，F2中紫翅白眼个体所占比例为________。 (2)与亲代相比，F2中重组类型是______________________。 (3)现欲确定F2中一只黄翅绿眼雄性蝴蝶的基因型，最好采取________的方法，请简述实验思路，预测实验结果和结论： 实验思路：___________________________________________________ 。 预测实验结果和结论：___________________________________________________ 。 例19.某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A、a和B、b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。 实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶 实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交，子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3 回答下列问题。 (1)甘蓝叶色中隐性性状是________，实验①中甲植株的基因型为________。 (2)实验②中乙植株的基因型为________，子代中有______种基因型。 (3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因型是______________；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是____________________________________ ；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为________。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$