备战2025届新高考生物一轮总复习第5单元孟德尔遗传定律与伴性遗传第20讲孟德尔的豌豆杂交实验二课件

这是一份备战2025届新高考生物一轮总复习第5单元孟德尔遗传定律与伴性遗传第20讲孟德尔的豌豆杂交实验二课件，共56页。PPT课件主要包含了素养目标，黄色圆粒，∶3∶3∶1，自由组合，∶1∶1∶1，真核生物，细胞核遗传，等位基因，非同源，染色体上的非等内容，欢迎下载使用。
考点一　自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
2.自由组合定律(1)自由组合定律概念图解
(2)细胞学基础(以精细胞的形成为例)
3.孟德尔获得成功的原因
4.孟德尔遗传定律的应用(1)指导杂交育种:把两个亲本的　　　　　组合在一起。 
(2)指导医学实践:为遗传病的　　　　　　提供理论依据。分析两种及两种以上遗传病的传递规律,推测基因型和表型的比例及群体发病率。 
1.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验(1)过程分析
(2)结果分析:F2共有9种基因型,4种表型
2.自由组合定律的验证
练思维·考教衔接[根据2020全国Ⅱ卷情境设计]控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上。现有表型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表型。回答下列问题。(1)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为　　 　　、　　　　　、　　　　　和　　　　　。 (2)若丙和丁杂交,则子代的表型为　　　　　　　　　　　　　　。 (3)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1,则植株X的基因型为　　　　。 
花叶绿叶感病、花叶紫叶感病
考向一 通过两对相对性状的杂交实验分析,考查科学思维1.孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1,F1自交得F2,下列有关叙述正确的是(　　)A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提C.从F2的绿色圆粒植株中任取两株,这两株基因型不同的概率为4/9D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81
解析 一对同源染色体的两对等位基因也都遵循分离定律,故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论,A项错误;F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数,B项错误;从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株,这两株基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9,故不同的概率为4/9,C项正确;自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,由于豌豆是自花传粉植物,只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr),故后代出现绿色皱粒的概率为(4/9)×(1/16)=1/36,D项错误。
2.(2023·辽宁大连模拟)D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因,控制两对相对性状。若两个纯合亲本杂交得到F1的基因型为DdTt,F1自交得到F2。下列叙述不正确的是(　　)A.F1自交时,雌配子与雄配子是随机结合的B.F2中不同于亲本的重组类型占3/8C.F2中能稳定遗传的个体占1/4D.F2中有9种基因型,在双显性状中,杂合子占8/9
解析 F1的基因型为DdTt,亲本的基因型组合为DDTT×ddtt或DDtt×ddTT,故F2中不同于亲本的重组类型占3/8或5/8,B项错误。
考向二 围绕自由组合定律的实质和验证,考查科学探究能力3.某单子叶植物抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒非糯性(A)对糯性(a)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因的分离和组合互不干扰,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,它们的基因型分别为①AAddTT、②AADDtt、③AAddtt、④aaddtt。下列说法不正确的是(　　)A.若采用花粉鉴定法验证分离定律,亲本的选择组合有5种(正反交只记为1组)B.若采用花粉鉴定法验证自由组合定律,可以选择亲本①和②、①和④杂交C.若培育糯性抗病优良品种,应选择亲本①和④杂交D.将②和④杂交所得F1的花粉直接在显微镜下观察,只能看到两种花粉粒,比例为1∶1
解析 由题可知,某单子叶植物抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒非糯性(A)对糯性(a)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因的分离和组合互不干扰,若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应选择亲本①和④、②和④、③和④、①和②、②和③杂交所得F1的花粉,因此亲本的选择组合有5种,A项正确;非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色,若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以选择亲本②和④杂交所得F1的花粉,B项错误;若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交,即AAddTT×aaddtt,C项正确;将②(AADDtt)和④(aaddtt)杂交后所得的F1的花粉直接在显微镜下观察,预期结果有2种,花粉粒长形与圆形比例为1∶1,D项正确。
4.(2023·山东泰安模拟)如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成,要通过一代杂交达成目标,下列操作不合理的是(　　)A.甲自交,验证B、b的遗传遵循基因的分离定律B.乙自交,验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律C.甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律D.甲、乙杂交,验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
解析 只考虑B/b基因控制的性状,甲自交,子代表型之比为3∶1,可以验证B、b的遗传遵循基因的分离定律,A项合理;乙自交,由于两对等位基因位于一对同源染色体上,因此A、a与B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律,B项不合理;只考虑D/d基因控制的性状,甲、乙杂交,后代表型之比为1∶1,可以验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,C项合理;只考虑A/a和D/d基因控制的性状,甲、乙杂交,A、a与D、d两对等位基因位于两对同源染色体上,杂交后代的表型之比为1∶1∶1∶1,可以验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D项合理。
考点二　自由组合定律的常规题型解题思路和方法
1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例)(1)求产生配子种类数
题型一 “分解组合法”解决已知亲代求子代的顺推型题目
(3)求配子间结合方式AaBbCCDd自交,配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)=64(种)。
(2)求产生ABCD配子的概率
2.求基因型和表型的类型及比例
1.番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是(　　)A.9/64、1/9　　B.9/64、1/64C.3/64、1/3D.3/64、1/64
解析 设控制三对性状的基因分别用A、a,B、b,C、c表示,亲代基因型为AABBcc与aabbCC,F1的基因型为AaBbCc,F2中A_∶aa=3∶1,B_∶bb=3∶1, C_∶cc=3∶1,所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是3/4×1/4×3/4=9/64;在F2的每对相对性状中,显性性状中的纯合子占1/3,故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/3×1/3=1/9。
2.某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是(　　)A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表型有3种,基因型有4种B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,6种表型C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3,而所有植株中纯合子约占1/4D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占3/8
解析 若基因型为AaRr的个体测交,则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种,表型有3种,分别为小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣,A项正确;若基因型为AaRr的亲本自交,由于两对基因独立遗传,根据基因的自由组合定律,子代共有3×3=9(种)基因型,而Aa自交子代表型有3种,Rr自交子代表型有2种,但由于aa表现为无花瓣,故aaR_与aarr的表型相同,所以子代表型共有5种,B项错误;若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为2/3×1/2=1/3,子代的所有植株中,纯合子所占比例约为1/4,C项正确;若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2=3/8,D项正确。
题型二 “逆向组合法”推断亲本基因型
1.基因填充法(1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型,如基因型可表示为A_B_、A_bb。(2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知,且显隐性关系已知时)。
2.根据子代表型及比例推测亲本基因型规律:根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再进行组合。如:
3.(2023·湖南师大附中模拟)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制),半无叶形和普通叶形(受基因F、f控制),是两对相对性状。现利用花腋生普通叶形植株甲、花顶生普通叶形植株乙和花腋生半无叶形植株丙进行杂交实验,实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是(　　)A.AaFF、aaFF、AAffB.AaFf、aaFf、AAffC.AaFF、aaFf、AAffD.AaFF、aaFf、Aaff
解析 由乙×丙组可推测出花腋生对花顶生为显性,由甲×丙组可推测出普通叶形对半无叶形为显性,即甲为A_F_,植株乙为花顶生普通叶形,即乙的基因型为aaF_,植株丙为花腋生半无叶形,即丙的基因型为A_ff。甲(A_F_)×乙(aaF_),后代花腋生∶花顶生=1∶1,即甲中关于花腋生的基因型为Aa。甲(AaF_)×丙(A_ff)杂交,后代全部表现为普通叶形,说明甲中关于叶形的基因型为FF,即甲的基因型为AaFF。乙(aaF_)×丙(A_ff)杂交,后代普通叶形∶半无叶形=1∶1,说明乙中关于叶形的基因型为Ff,则乙的基因型为aaFf,甲和丙杂交后代全为花腋生,说明丙中关于花腋生的基因型为AA,故丙的基因型为AAff。
4.(2023·河北模拟)某自花传粉植物的花色受等位基因A、a控制,红花对白花为显性;叶形有卵圆形和心形,受等位基因B、b控制。上述两对基因独立遗传。现将植株甲和植株乙杂交得F1,F1自交,F2的表型及比例为红花卵圆形叶∶红花心形叶∶白花卵圆形叶∶白花心形叶=18∶6∶30∶10。下列叙述错误的是(　　)A.该植物花色和叶形的遗传遵循自由组合定律B.亲本甲、乙的基因型分别为AaBB、aabbC.F2中红花植株的纯合子和白花植株的纯合子共占3/4D.将F2中某一卵圆形叶植株和心形叶植株杂交,若后代全部为卵圆形叶,则该卵圆形叶植株为纯合子
解析 花色受等位基因A、a控制,红花对白花为显性,叶形有卵圆形和心形,受等位基因B、b控制,两对基因独立遗传,符合基因的自由组合定律,A项正确;F2关于花色的表型及比例为红花∶白花=(18+6)∶(30+10)=3∶5,推出F1的基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,F2关于叶形的表型及比例为卵圆形叶∶心形叶=(18+30)∶(6+10)=3∶1,则F1的基因型均为Bb,从而推出亲本甲、乙的基因型分别是AaBB、aabb或aaBB、Aabb,B项错误;F2中红花植株纯合子(AA)占1/8,白花植株纯合子(aa)占5/8,二者共占3/4,C项正确;将F2中某一卵圆形叶植株和心形叶植株杂交,若后代全部为卵圆形叶,则该卵圆形叶植株为纯合子,D项正确。
题型三　多对等位基因自由组合的分析
1.n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律
2.判断控制性状的等位基因对数的方法(1)若F2中显性性状的比例为(3/4)n,则该性状由n对等位基因控制。(2)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
5.(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种不同表型的个体B.n越大,植株A测交子代中不同表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
解析 若n=1,则植株A测交会出现2(21)种不同的表型,若n=2,则植株A测交会出现4(22)种不同的表型,以此类推,当n对等位基因测交时,会出现2×2×2……×2=2n种不同的表型,A项正确;n越大,植株A测交子代中表型的种类数目越多,但各表型的比例相等,与n的大小无关,B项错误;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,占子代个体总数的比例均为(1/2)n,C项正确;植株A的测交子代中,纯合子的个体数所占比例为(1/2)n,杂合子的个体数所占比例为1-(1/2)n,当n≥2时,杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D项正确。
6.落粒是作物种子成熟后脱落的现象。落粒性和非落粒性是一对相对性状。研究者利用荞麦的非落粒性纯合品系与落粒性纯合品系杂交得F1,F1自交得F2,F2中落粒性与非落粒性的比例约为27∶37,下列分析错误的是(　　)A.农业生产中,荞麦的非落粒性是优良性状B.落粒性和非落粒性至少由3对等位基因控制C.F2中自交后代不发生性状分离的个体约占1/8D.F2中的非落粒性个体基因型至少有19种
解析 农业生产中,荞麦的非落粒性是优良性状,这样可以避免因为落粒造成的减产,A项正确;F2中落粒性与非落粒性的比例约为27∶37,其中落粒个体所占的比例为(3/4)3,因此,可推测落粒性和非落粒性至少由3对等位基因控制,B项正确;若该性状由三对等位基因控制,则F2中自交后代不发生性状分离的个体包括所有的非落粒个体和三显纯合子,约占37/64+1/64=38/64=19/32,C项错误;若该性状由三对等位基因控制,则相关的基因型有3×3×3=27(种),其中落粒性状的基因型有2×2×2=8(种),则F2中的非落粒性个体基因型至少有27-8=19(种),D项正确。
1.(2021·湖北卷)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
根据结果,下列叙述错误的是(　　)A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
解析 由组别1、2中F2表型及比例为9红色∶7白色可知,F1均有两对等位基因为杂合,可设三个品种的基因型:甲AAbbCC、乙aaBBCC、丙AABBcc。若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒(AaBBCc),两对等位基因遵循自由组合定律,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色,A项正确;若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制,B项正确;据分析可知,组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,C项错误;组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,D项正确。
2.(2021·全国甲卷)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)。
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　　　　　　　。 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
F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1
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)据题干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的性状比例可知,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的性状比例可知,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,则可判断果皮是由1对等位基因控制的。
3.(2021·湖南卷)油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。
回答下列问题。(1)根据F2表型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有　　　种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是　  　。 F1减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为　　　　　　。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为　　　　　　　　　(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律?　　　　　　。 
解析 (1)分析题意可推测,半矮秆突变体S是双隐性纯合子,只要含有显性基因即表现为高秆,杂交组合①的F1为双杂合子,减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以产生4种比例相等的配子,自交时雌雄配子有16种结合方式,且每种结合方式概率相等,导致F2出现高秆∶半矮秆≈15∶1。
(2)杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,至少含有一对纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB,占高秆植株的比例为7/15,其后代全为高秆,记为F3-Ⅰ;AaBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆∶半矮秆≈15∶1,和杂交组合①、②的F2基本一致,记为F3-Ⅱ;2Aabb、2aaBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致,记为F3-Ⅲ,产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,不论两对基因位于一对同源染色体上,还是位于两对同源染色体上,亲本均产生两种数量相等的雌雄配子,子代均出现高秆∶半矮秆=3∶1,因此不能验证基因的自由组合定律。
1.(必修2第9页图1-6)孟德尔的豌豆杂交实验中用黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆进行正交和反交实验,可以进一步说明　　　　　　　　　　。 提示 性状的遗传是否和母本有关,即排除细胞质遗传2.(必修2第12页“思考·讨论”)在豌豆杂交实验之前,孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无所获,其原因主要有:①山柳菊没有　　　　　　　 　　　　　　　;②山柳菊有时进行有性生殖,有时进行　　　　　　;③山柳菊的　　　　,难以做人工杂交实验。 
既容易区分又可以连续观察的相对性状