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- 2021-10-11 发布
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真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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第一章 遗传因子的发展 第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)(Ⅱ)
1. 简述对自由组合现象解释的验证过程,并说出自由组合定律的内容。(重、难点) 2. 说出孟德
尔成功的原因。
3. 概述自由组合定律在实践中的应用。
[学生用书 P18])
一、对自由组合现象解释的验证(阅读教材 P10~P11)
1. 验证方法:测交法。
2. 遗传图解
二、自由组合定律(阅读教材 P11)
时期 形成配子时
遗 传 因 子 间 的
关系
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的
实质 决定同一性状的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
三、孟德尔遗传规律的再发现(阅读教材 P12)
1. 表现型:生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
2. 基因型:与表现型有关的基因组成,如高茎豌豆的基因型是 DD 或 Dd。
3. 等位基因:控制相对性状的基因,如 D 和 d。
1. 思考
在测交实验中,子代出现 4 种比例相等的性状类型的原因是什么?
提示:F1 是双杂合子,能产生 4 种数量相等的配子,隐性纯合子只产生一种配子。
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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2. 判断
(1) 测交实验必须有一隐性纯合子参与。(√)
(2) 测交实验结果只能证实 F1 产生配子的种类,不能证明不同配子间的比例。(×)
(3) 多对相对性状遗传时,控制每一对相对性状的遗传因子先彼此分离,然后控制不同相对性状的遗传因
子再自由组合。(×)
(4) 孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中,通过杂交实验发现问题,然后提出假设进行解释,再通过测交
实验进行验证。(√)
(5) 基因 A、a 和基因 B、b 分别控制两对相对性状,一个亲本与 aabb 测交,子代基因型为 AaBb 和 Aabb,
分离比为 1∶1,则这个亲本基因型为 AABb。(√)
主题一 对自由组合现象解释的验证[学生用书 P18]
结合孟德尔对两对相对性状测交实验所得的实验结果,完成下面的分析。
表现型
项目
黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
实 际 子
粒数
F1 作
母本
31 27 26 26
F1 作
父本
24 22 25 26
(1) 测交后代表现型的比例为 1∶1∶1∶1。
(2) 由(1) 可推知 F1 产生的配子种类及比例为 YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
(3) 通过测交实验的结果可证实
①F1 产生 4 种类型且比例相等的配子。
②F1 在形成配子时,成对的遗传因子发生了分离,不成对的遗传因子自由组合。
若测交后代有两种性状,且数量之比为 1∶1,试分析 F1 的遗传因子组成。
提示:由于隐性纯合子只产生一种配子 yr,所以测交后代的性状与比例由 F1 决定,由于后代有两种性状且
比例为 1∶1,说明 F1 能够产生两种配子且比例为 1∶1,其遗传因子组成为 yyRr 或 Yyrr 或 YYRr 或 YyRR。
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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测交也可用乘法原理进行解释
1. 在豚鼠中,黑色(C) 对白色(c) 是显性,毛皮粗糙(R) 对毛皮光滑(r) 是显性。下列能验证基因的自由
组合定律的最佳杂交组合是( )
A. 黑光×白光→18 黑光∶16 白光
B. 黑光×白粗→25 黑粗
C. 黑粗×白粗→15 黑粗∶7 黑光∶16 白粗∶3 白光
D. 黑粗×白光→10 黑粗∶9 黑光∶8 白粗∶11 白光
2. (2016·辽宁实验中学月考) 已知玉米子粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与
红色非甜玉米杂交得到 F1,F1 自交或测交,预期结果正确的是( )
A. 测交结果中黄色非甜与红色甜比例为 3∶1
B. 自交结果中与亲本表现型相同的子代所占的比例为 5/8
C. 自交结果中黄色和红色的比例为 3∶1,非甜与甜比例为 3∶1
D. 测交结果中红色非甜子代所占的比例为 1/2
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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验证自由组合定律的实验方法
①测交法:双杂合子 F1×隐性纯合子,后代 F2 中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性=1∶1∶1∶1。
②自交法:双杂合子 F1 自交,后代 F2 中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性=9∶3∶3∶1。
主题二 孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现[学生用书 P19]
1. 归纳孟德尔获得成功的原因
(1) 正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件
豌豆作为遗传实验材料的优点:①自花传粉且闭花受粉,可避免外来花粉的干扰;②具有易于区分的相对
性状;③花较大,人工去雄和异花授粉较方便。
(2) 对相对性状遗传的研究,从一对到多对
①生物的性状多种多样,根据自由组合定律,如果有 n 对性状自由组合,后代的性状组合会有 2n 种,这是
很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状) 到多因素(即两对或两对以上相对性状) 的研究方法。
(3) 对实验结果进行统计学分析
孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计,从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例,
并最终解释了这些现象。
(4) 运用假说—演绎法这一科学方法
孟德尔科学地设计了实验的程序,按“提出问题→实验→假设(解释) →验证→总结规律”的科学实验程序
进行。
(5) 创新的验证假说
孟德尔创新性地设计了测交实验,证实了对实验现象的解释,验证了假说的正确性,并归纳出了分离定律
和自由组合定律。
2. 遗传规律的再发现
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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(1) 等位基因
图中属于等位基因的有 A 和 a、D 和 d。
(2) 基因型和表现型的关系
①基因型是生物性状表现的内因,而表现型是生物性状表现的外部形式。
②表现型相同,基因型不一定相同。如 DD、Dd 都表现为高茎。
③基因型相同,表现型也不一定相同,如藏报春 25 ℃开红花,30 ℃开白花。基因型相同,但由于环境不
同,表现型也可能不同。
1. 遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功,关键在于他在实验的过程中选择了正
确的方法。下面各项中,除哪一项外均是他获得成功的重要原因( )
A. 先只针对一对相对性状的遗传规律进行研究,然后再研究多对相对性状的遗传规律
B. 选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料
C. 选择了多种植物作为实验材料,做了大量的实验
D. 应用了统计学的方法对结果进行统计分析
解析:选 C。选项 A、B、D 是孟德尔获得成功的原因,选项 C 不能说明成功的原因。因为无目的、无意义的
大量实验只是浪费时间和精力。他曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无所获,也反过来说明正确选择
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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实验材料是科学研究取得成功的重要前提。
2. 美国亚得桑那沙漠上生活着一种蜥蜴,其体温随外界温度的变化而变化。当体温为 28 ℃时体色灰绿,
随着体温逐渐升高体色逐渐变蓝和鲜亮;体温为 36 ℃时体色呈艳丽的蓝色。这表明( )
A. 这种蜥蜴的体温控制着体色性状
B. 这种蜥蜴的体温能够引起体色的变异
C. 表现型相同,基因型不一定相同
D. 表现型是基因型与环境条件共同作用的结果
主题三 分离定律和自由组合定律的区别与联系[学生用书 P20]
1. 区别
定律
项目
分离定律 自由组合定律
研究性状 一对 两对 n 对
控制性状的等位基因 一对 两对 n 对
F1
等位基因对数 1 2 n
配子类型及其比例
2
1∶1
4
1∶1∶1∶1
2n
(1∶1) n
配子组合数 4 16 4n
F2
基因型种数 3 9 3n
表现型种数 2 4 2n
表现型比 3∶1 9∶3∶3∶1 (3∶1) n
F1 测
交 子
代
基因型种数 2 4 2n
表现型种数 2 4 2n
表现型比 1∶1 1∶1∶1∶1 (1∶1) n
2. 联系
(1) 均适用于真核生物核基因的遗传。
(2) 形成配子时,两个遗传规律同时起作用。
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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(3) 分离定律是最基本的遗传定律,是自由组合定律的基础。
运用分离定律解决自由组合问题时,先分析每对基因或性状,求出相应基因型、表现型及其比例或概率,
然后运用乘法原则求出符合要求的结果。推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型,也可用分离
定律来解决自由组合问题。
1. (2016·太原高一期末) 在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杂种测交后代的表现型比例
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
2. 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 代理论上为( )
A. 12 种表现型
B. 高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩为 15∶1
C. 红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩为 9∶3∶3∶1
D. 红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩为 9∶7
解析:选 C。三对等位基因自由组合情况下,F2 中会出现 8 种表现型,红花高茎子粒饱满植株所占比例为
3/4×3/4×3/4=27/64,白花矮茎子粒皱缩为 1/4×1/4×1/4=1/64。如果仅考虑其中的两对相对性状,可
出现 C 所述分离比,而求得高茎子粒饱满和矮茎子粒皱缩所占比例分别为 9/16 和 1/16。
核心知识小结
[要点回眸]
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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[规范答题]
1. 两对相对性状的测交实验中,测交后代基因型和表现型均为 4.种.,数量比例均为 1.∶1.∶1.∶1.。
2. 自由组合定律的实质:在形成配子时,控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离..的同时,控制不同性状
的遗传因子自由组合....。
3. 等位基因....是控制相对性状的基因。
4. 生物的表现型是基因型...和环境共同作用......的结果。
[随堂检测][学生用书 P21]
1. 自由组合定律中的“自由组合”是指( )
A. 带有不同遗传因子的雌雄配子间的组合
B. 决定同一性状的成对的遗传因子的组合
C. 两亲本间的组合
D. 决定不同性状的遗传因子组合
解析:选 D。自由组合定律是指形成配子时,决定同一性状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. 豌豆中高茎(T) 对矮茎(t) 为显性,绿豆荚(G) 对黄豆荚(g) 为显性,这两对基因是自由组合的,则 Ttgg
与 TtGg 杂交后代的基因型和表现型的种类依次是( )
A. 5 和 3 B. 6 和 4
C. 8 和 6 D. 9 和 4
3. 豌豆中,子粒黄色(Y) 和圆形(R) 分别对绿色和皱粒为显性。现有甲(黄色圆粒) 与乙(黄色皱粒) 两种
豌豆杂交,子代有四种表现型,如果让甲自交,乙测交,则它们的后代表现型之比应分别为( )
A. 9∶3∶3∶1 及 1∶1∶1∶1
B. 3∶3∶1∶1 及 1∶1
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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C. 9∶3∶3∶1 及 1∶1
D. 3∶1 及 1∶1
4. 通过测交可以推测被测个体( )
①性状的显、隐性 ②产生配子的比例 ③基因型
④产生配子的数量
A. ①②③④ B. ①②③
C. ②③ D. ③④
解析:选 C。测交中隐性个体只能产生一种配子,故测交后代的表现型及比例取决于 F1 的配子类型和比例。
5. 下列各基因中,属于等位基因的是( )
A. A 和 A B. A 和 B C. A 和 b D. A 和 a
答案:D
6. 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. 基因型是表现型的内在因素
B. 表现型一定,基因型可以转化
C. 表现型相同,基因型不一定相同
D. 表现型是基因型与环境相互作用的结果
解析:选 D。F1 是杂合子,但在不同的条件下表现型不一致,说明表现型是基因型与环境相互作用的结果。
7. 牵牛花的花色由遗传因子 R 和 r 控制,叶的形态由遗传因子 H 和 h 控制,这两对相对性状是自由组合的。
下表是 3 组不同亲本的杂交实验及结果,请分析回答:
组合 亲本的表现型
子代的表现型和植株数目
红色
阔叶
红色
窄叶
白色
阔叶
白色
窄叶
一 白色阔叶×红色窄叶 415 0 397 0
二 红色窄叶×红色窄叶 0 419 0 141
三 白色阔叶×红色窄叶 427 0 0 0
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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(1) 根据哪个组合能够分别判断上述两对相对性状的显性类型?
______________________。
(2) 写出每个组合中两个亲本的基因型:
组合一:________×________;
组合二:________×________;
组合三:________×________。
(3) 组合三的后代是红色阔叶,让它们自交,其子一代的表现型及比例是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1) 组合三
(2) rrHH Rrhh Rrhh Rrhh rrHH RRhh
(3) 红色阔叶∶红色窄叶∶白色阔叶∶白色窄叶=9∶3∶3∶1
[课时作业][学生用书 P115(独立成册) ]
一、选择题
1. 番茄的红果(A) 对黄果(a) 为显性,圆果(B) 对长果(b) 是显性,两对遗传因子独立遗传。现用红色长
果与黄色圆果番茄杂交,从理论上分析,其后代性状表现不可能出现的比例是( )
A. 1∶0 B. 1∶2∶1
C. 1∶1 D. 1∶1∶1∶1
2. 水稻的高秆(D) 对矮秆(d) 为显性,抗锈病(R) 对不抗锈病(r) 为显性,这两对基因自由组合。甲水稻
(DdRr) 与乙水稻杂交,其后代四种表现型的比例是 3∶3∶1∶1,则乙水稻的基因型是( )
A. Ddrr 或 ddRr B. DdRR
C. ddRR D. DdRr
解析:选 A。从后代表现型的比例为 3∶3∶1∶1 中可确定两种性状的比例,一种性状的后代性状分离比为
3∶1,另一种性状的后代性状分离比为 1∶1,已知甲水稻基因型为 DdRr,则乙水稻的基因型为 Ddrr 或 ddRr。
3. 南瓜果实的白色(A) 对黄色(a) 为显性,盘状(B) 对球状(b) 为显性,两对遗传因子独立遗传。若让遗
传因子组成为 AaBb 的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交,子代性状表现及其比例如图所示,则“某南瓜”的
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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遗传因子组成为( )
A. AaBb B. Aabb C. aaBb D. aabb
4. (2016·临沂期末) 现用某野生植物甲(AABB) 、乙(aabb) 两品系作亲本杂交得 F1,F1 的测交结果如下表。
下列推测或分析不正确的是( )
品系 测交后代基因型种类及比值
父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb
F1 乙 1 2 2 2
乙 F1 1 1 1 1
A. F1 自交得到的 F2 有 9 种基因型
B. F1 产生的基因型为 AB 的花粉 50%不能萌发而不能受精
C. F1 自交后代 F2 中重组类型的比例是 3/7
D. 正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
答案:D
5. 豌豆子叶的黄色(Y) 、圆粒种子(R) 均为显性。两亲本豌豆杂交的 F1 表现型如图所示。让 F1 中黄色圆粒
豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,F2 的性状分离比为( )
A. 1∶1∶1∶1
B. 2∶2∶1∶1
C. 3∶1∶3∶1
D. 9∶3∶3∶1
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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解析:选 B。根据图示,F1 中圆粒∶皱粒=3∶1,黄色∶绿色=1∶1,可推知两亲本的基因型分别为 YyRr、
yyRr,因而 F1 中黄色圆粒豌豆(1/3YyRR、2/3YyRr) 与绿色皱粒豌豆(yyrr) 杂交,F2 的性状分离比为黄色
圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1。
二、非选择题
6. 小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(显、隐性分别由 A、a 基因控制) ,抗锈和感锈是另一对相对性状(显、
隐性分别由 R、r 基因控制) ,控制这两对相对性状的基因均独立遗传。以纯种毛颖感锈植株(甲) 和纯种
光颖抗锈植株(乙) 为亲本进行杂交,F1 均为毛颖抗锈(丙) 。再用 F1 与丁进行杂交,F2 有四种表现型,对每
对相对性状的植株数目比例作出的统计结果如图:
(1) 丙的基因型是________,丁的基因型是________。
(2) F1 形成的配子种类是________________________。产生这几种配子的原因是 F1 在形成配子的过程中
______________________。
(3) F2 中表现型不同于双亲(甲和乙) 的个体占全部 F2 的________。
(4) 写出 F2 中抗锈病个体的基因型及比例________________________(只考虑抗锈和感锈一对相对性状) 。
(2) 因为决定同一性状的成对基因分离,而决定不同性状的基因自由组合,因此 F1 形成的配子种类有 AR、
Ar、aR、ar 四种;
(3) 丙的基因型是 AaRr,丁的基因型是 aaRr,后代中表现型不同于双亲(甲和乙) 的个体占 1-(3/4×1/2
+
1/2×1/4) =1/2;
(4) 由于只考虑抗锈和感锈一对相对性状,即 Rr×Rr,故 F2 中抗锈病的基因型及比例为 RR∶Rr=1∶2。
答案:(1) AaRr aaRr
(2) AR、Ar、aR、ar 决定同一性状的成对基因分离,而决定不同性状的基因自由组合
(3) 1/2
(4) RR∶Rr=1∶2
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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7. 用黄色圆粒豌豆(YYRR) 和绿色皱粒豌豆(yyrr) 作亲本,杂交得到 F1,F1 自交得到 F2。某研究性学习小
组的同学从 F2 中选取了一粒黄色圆粒豌豆甲,欲鉴定其基因型。请完善下列实验方案并回答问题:
(1) 选取多株表现型为________的豌豆乙与甲一起播种,进行杂交实验。实验时,应选用的母本、父本分
别是________,原因是
__________________________________________________;在母本的花成熟前,应先采取________处理,
待花成熟时再进行________。
(2) 请预测该实验可能得到的实验结果并得出相应的结论:
预测结果 相应结论
①________ 甲的基因型为 YyRr
后代只出现黄色圆粒、
黄色皱粒两种表现型
②________
________
③________ 甲的基因型为 YyRR
④________ ⑤________
答案:(1) 绿色皱粒 乙、甲 多株乙接受甲的花粉,可以产生大量的种子,从而保证了该实验可获得大
量的数据进行统计分析,避免了实验过程中的偶然性 去雄和套袋 人工授粉
(2) ①后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型
②甲的基因型为 YYRr
③后代只出现黄色圆粒、绿色圆粒两种表现型
④后代只出现黄色圆粒一种表现型
⑤甲的基因型为 YYRR
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