2026届高三一轮复习生物：孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件

第2讲　孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第五单元 课标要求 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,并可由此预测子代的遗传性状。 备考指导 1.运用拆分法理解两对相对性状遗传中后代不同表型的比例。 2.以基因型、表型的推断及概率的计算为核心,结合遗传设计和自由组合定律相关特例进行复习。 内容索引 01 02 03 第一环节　必备知识落实 第二环节　关键能力形成 第三环节　核心素养提升 第一环节　必备知识落实 知识点一 两对相对性状的杂交实验的假说—演绎过程 知识筛查 知识点一 知识点二 易错易混明确重组类型的内涵 (1)重组类型是指F2中与亲本表型不同的个体,而不是与亲本基因型不同的个体。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是3/16+3/16=3/8。 ①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是3/16+3/16=3/8。 ②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=5/8。 知识点一 知识点二 知识落实 1.现有四个水稻纯合品种,具有两对相对性状且各由一对等位基因控制。若用该四个品种组成两个杂交组合,使F1中这两对相对性状均为显性性状,且这两个组合的F2的表型及数量比完全一致。为实现上述目的,下列说法错误的是(　　) A.两对等位基因必须位于非同源染色体上 B.形成配子时等位基因必须自由组合 C.受精时雌雄配子必须随机结合 D.每种基因型的受精卵的存活率必须相同 B 知识点一 知识点二 由题干可知,四个纯合品种组成两个杂交组合,F1中两对相对性状均为显性性状,且F2的表型及数量比一致,说明F1产生的配子种类和比例是相同的,因此,这两对基因不可能位于一对同源染色体上,只能位于两对非同源染色体上,在形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合,A项正确,B项错误。受精时雌雄配子随机结合,受精卵的存活率相同,才能保证两个组合的F2的表型和比例相同,C、D两项正确。 知识点一 知识点二 2.利用豌豆的两对相对性状做杂交实验,其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,对其子代性状的统计结果如下图所示。 下列有关叙述错误的是(　　) A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRr B.子代中重组类型所占的比例为1/4 C.子代中自交能产生性状分离的占3/4 D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆 杂交,后代表型之比为1∶1∶1∶1 D 知识点一 知识点二 亲本黄色圆粒(Y_R_)豌豆和绿色圆粒(yyR_)豌豆杂交,分析其子代性状可知,黄色∶绿色=1∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,可推知亲本黄色圆粒豌豆的基因型应为YyRr,绿色圆粒豌豆的基因型应为yyRr,A项正确。子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒,黄色皱粒(Yyrr)占(1/2)×(1/4)=1/8,绿色皱粒(yyrr)占(1/2)×(1/4)=1/8,两者之和为1/4,B项正确。自交能产生性状分离的是杂合子,子代纯合子有yyRR和yyrr,其中yyRR占(1/2)×(1/4)=1/8,yyrr占(1/2)×(1/4)=1/8,两者之和为1/4,则子代杂合子占1-1/4=3/4,C项正确。子代黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR 和2/3YyRr,绿色皱粒豌豆的基因型为yyrr,两者杂交所得后代应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1,D项错误。 知识点一 知识点二 知识点二 自由组合定律的实质及孟德尔获得成功的原因 知识筛查 1.自由组合定律的内容 (1)细胞学基础 知识点一 知识点二 (2)实质、发生时间及适用范围 知识点一 知识点二 2.自由组合定律的应用 (1)在杂交育种中,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。 (2)为遗传咨询提供理论依据。 知识点一 知识点二 3.孟德尔成功的原因分析 知识点一 知识点二 知识落实 1.现有①~④四个纯种果蝇品系,其中品系①的性状均为显性,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。 若需验证自由组合定律,可选择的品系组合为(　　) A.①×④　　 B.①×② C.②×③ 　 D.②×④ 品系 ① ② ③ ④ 隐性性状 — 残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ D 知识点一 知识点二 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律,若要验证该定律,所取两个亲本需具有两对相对性状,且控制这两对相对性状的基因应分别位于两对同源染色体上,且均需含有隐性性状,所以可选择组合②×④或③×④。 知识点一 知识点二 2.下图甲、乙、丙、丁表示4株豌豆体细胞中的2对基因及其在染色体上的位置,下列分析错误的是(　　) A.甲、乙豌豆杂交后代的表型之比为3∶1 B.甲、丙豌豆杂交后代有4种基因型,2种表型 C.乙豌豆自交后代的性状分离比为1∶2∶1 D.丙、丁豌豆杂交后代的表型相同 C 知识点一 知识点二 图示中的2对等位基因分别位于2对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。甲和乙杂交,即AaBb与AaBB杂交,后代的表型之比为A_B_∶aaB_=3∶1,A项正确。甲和丙杂交,即AaBb与AAbb杂交,后代有4种基因型(AABb、AAbb、AaBb、Aabb),2种表型(A_B_、A_bb),B项正确。乙(AaBB)自交,后代的性状分离比为A_BB∶aaBB=3∶1,C项错误。丙和丁杂交,即AAbb与Aabb杂交,后代的基因型为AAbb、Aabb,表型相同,D项正确。 知识点一 知识点二 第二环节　关键能力形成 能力形成点 自由组合定律的解题规律及方法 典型例题 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2个个体进行杂交。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.表型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16 C.表型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8 D.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16 D 因3对等位基因自由组合,可将3对基因先分解再组合来解题。杂交后代的表型应为2×2×2=8(种),AaBbCc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8, aaBbcc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/4)=1/32,Aabbcc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/4)=1/16,aaBbCc 个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/2)=1/16。 整合构建 1.利用基因式法解答自由组合遗传题 (1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因式,如基因式可表示为A_B_、A_bb。 (2)根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知且显隐性关系已知的情况)。 2.用“先分解后组合”的方法解决自由组合的相关问题 (1)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,在各等位基因独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律问题。 (2)分类剖析 ①配子类型问题 a.含有多对等位基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应配子种类数的乘积。 b.举例: ②配子间结合方式的规律:两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。 ③基因型问题 a.具有两种基因型的亲本杂交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积。 b.子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。 c.举例:AaBBCc×aaBbcc杂交后代的基因型种类及比例 Aa×aa→Aa∶aa=1∶1　　 2种基因型 BB×Bb→BB∶Bb=1∶1 2种基因型 Cc×cc→Cc∶cc=1∶1 2种基因型 子代基因型种类:2×2×2=8(种)。 子代中出现AaBBCc基因型的概率为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8。 ④表型问题 a.两种基因型的亲本杂交,产生的子代表型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表型种类数的乘积。 b.子代某一表型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表型概率的乘积。 c.举例:AaBbCc×AabbCc杂交后代表型种类及比例 Aa×Aa→A_∶aa=3∶1　 2种表型 Bb×bb→Bb∶bb=1∶1 2种表型 Cc×Cc→C_∶cc=3∶1 2种表型 子代表型种类:2×2×2=8(种)。 子代中三种性状均为显性(A_B_C_)的概率为(3/4)×(1/2)×(3/4)=9/32。 训练突破 1.仓鼠的毛色灰色和黑色由3对独立遗传的等位基因(P和p、Q和q、R和r)控制,3对等位基因中至少各含有1个显性基因时,才表现为灰色,否则表现为黑色。下列叙述错误的是(　　) A.3对基因中任意两对基因都不位于同一对同源染色体上 B.该种仓鼠纯合灰色、纯合黑色个体的基因型各有1种、7种 C.基因型为PpQqRr的个体相互交配,子代中黑色个体占27/64 D.基因型为PpQqRr的灰色个体测交,子代黑色个体中纯合子占1/7 C 3对等位基因独立遗传,说明任意两对基因都不会位于同一对同源染色体上,A项正确。3对等位基因中至少各含有1个显性基因时,才表现为灰色,故纯合灰色个体的基因型为PPQQRR,纯合黑色个体的基因型有ppqqrr、PPqqrr、ppQQrr、ppqqRR、PPQQrr、ppQQRR、PPqqRR 7种,B项正确。基因型为PpQqRr的个体相互交配,子代中灰色个体占(3/4)×(3/4)×(3/4)= 27/64,黑色个体占1-27/64=37/64,C项错误。基因型为PpQqRr的灰色个体测交,后代有8种基因型,灰色个体基因型有1种,黑色个体基因型有7种,其中只有ppqqrr是黑色纯合子,D项正确。 2.若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立遗传的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是(　　) A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd D 由题干可知,黑色个体的基因型为A_B_dd,褐色个体的基因型为A_bbdd,其余基因型的个体为黄色个体。由F2中黄∶褐∶黑=52∶3∶9可知,黑色个体(A_B_dd)所占比例为9/64=(3/4)×(3/4)×(1/4),褐色个体(A_bbdd)所占比例为3/64=(3/4)×(1/4)×(1/4),由此可推出F1的基因型为AaBbDd, 只有D项亲本杂交得到的F1的基因型为AaBbDd。 3.(2023新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(　　) A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种 C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆 D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16 D 根据“F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1”可知,玉米茎高受两对独立遗传的等位基因控制,且高秆的基因型是A_B_,矮秆的基因型是A_bb或aaB_,即Aabb、AAbb、aaBb、aaBB,极矮秆的基因型是aabb,B、C两项正确。由于F2的表型比例是“9∶3∶3∶1”的变形,所以F1的基因型是AaBb,且突变亲本又是矮秆,所以亲本的基因型是aaBB和AAbb,A项正确。F2矮秆中纯合子(aaBB、AAbb)所占的比例是1/3,高秆中纯合子(AABB)所占的比例是1/9,D项错误。 第三环节　核心素养提升 高考真题剖析 【例题】 (2022全国甲卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型是bbtt的个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。 (1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是   　。  (2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为　　　　,F2中雄株的基因型是　　　　　　;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是　　　　　。  (3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是　　　　　　　;若非糯是显性,则实验结果是　　 　　。  核心素养考查点剖析:本题以玉米的性别为载体,综合考查基因的自由组合定律及其应用,较好地考查了“科学思维”这一学科素养。 答案:(1)甲先套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲雌蕊的柱头上,再套上纸袋　 (2)1/4　bbTT、bbTt　1/4　 (3)糯玉米植株上全为糯籽粒,非糯玉米植株上既有糯籽粒又有非糯籽粒　非糯玉米植株上全为非糯籽粒,糯玉米植株上既有糯籽粒又有非糯籽粒 解析:(1)以甲为母本、丁为父本进行杂交育种时,甲先套袋,待甲的雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲雌蕊的柱头上,再套上纸袋。(2)据题意可知,雌雄同株的基因型是B_T_,雌株的基因型可能是bbtt或B_tt,雄株的基因型是bbT_。乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株,则乙的基因型是BBtt,丁的基因型是bbTT,F1的基因型是BbTt,F1自交,F2中雌株所占比例为(1/4)×(1/4)+(3/4)×(1/4)=1/4。雄株的基因型有bbTT和bbTt两种。丙为纯合雌株,且与乙不同,可知丙的基因型是bbtt,所以在F2的雌株(bbtt或B_tt)中与丙基因型(bbtt)相同的植株所占比例是1/4。(3)玉米既可同株异花授粉,也可异株异花授粉,具有相对性状的纯合个体间行种植,则显性纯合体所结籽粒均表现为显性性状,隐性纯合体所结籽粒既有显性性状又有隐性性状。 典题训练 1.(2022全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(　　) A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍 B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12 C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍 D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等 B 由题干信息可知,含a的花粉50%可育、50%不育,则基因型为AaBb的亲本进行自交时产生的可育花粉的基因型及其比例为1/3AB、1/3Ab、1/6aB、1/6ab,卵细胞的基因型及其比例为1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,随机授粉后产生的后代中白花植株所占比例为(1/3)×(1/4)+(1/3)×(1/4)+(1/6)×(1/4)+(1/6)×(1/4)=1/4,则红花植株所占比例为3/4,所以子一代中红花植株数是白花植株数的3倍,A项正确。子一代中基因型为aabb的个体所占比例为(1/6)×(1/4)=1/24,B项错误。亲本产生4种雄配子,AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,但含a的花粉50%不育,因此可育雄配子数是不育雄配子数的3倍,C项正确。等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上,因此a与B和b组合的机会均等,亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D项正确。 2.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对相对性状的遗传特点,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分离定律,判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。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1对等位基因控制的是　　　　,判断的依据是　    　。  答案:(1)F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1　缺刻叶、齿皮 (2)甲和乙 (3)1/4 (4)果皮　若实验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,其中齿皮∶网皮=3∶1,符合基因的分离定律,则可判断果皮是由1对等位基因控制的 解析:(1)根据实验①中亲本甲与乙杂交,F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,说明这两对相对性状均符合基因的分离定律。实验②中F1(缺刻叶齿皮)自交得F2,F2中缺刻叶∶全缘叶=3∶1,齿皮∶网皮=3∶1,所以这两对相对性状中缺刻叶和齿皮是显性性状。(2)由题干可知,甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,根据甲和乙杂交后代F1的表型比例可知,乙种植后表现为全缘叶齿皮,且甲和乙为杂合子,根据丙和丁杂交后代F1及F1自交后代F2的表型比例可知,丁种植后表现为全缘叶齿皮,且丙和丁都是纯合子。(3)实验②的F1(缺刻叶齿皮)自交所得F2中出现4种表型,其比例为9∶3∶3∶1,符合基因的自由组合定律,所以F2中纯合子所占的比例为4/16,即1/4。(4)若实验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,其中齿皮(45+3)∶网皮(15+1)=3∶1,符合基因的分离定律,故可判断果皮是由1对等位基因控制的。 $$