生物必修2《遗传与进化》第二节 孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律第二课时学案

这是一份生物必修2《遗传与进化》第二节 孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律第二课时学案，共15页。
第二课时　“基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能”“模拟孟德尔杂交实验”和“孟德尔获得成功的原因”
[学习目标]　1.理解基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能。2.掌握“模拟孟德尔杂交实验”。3.理解孟德尔获得成功的原因。
知识点一　基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能

1．基因的分离和自由组合定律的意义
(1)在遗传过程中控制生物体相同性状的成对基因彼此分离，控制不同性状的基因能够自由组合，使来源于不同亲本的控制不同性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子，随着配子的随机结合，子代产生多种多样的基因型和表型。
(2)上述过程让进行有性生殖的生物产生更为多样化的子代，从而适应多变的环境，对生物的适应和进化有着重要的意义。
2．基因的分离和自由组合定律的实践应用
(1)指导育种
根据自由组合定律，合理选用优缺点互补的亲本材料，通过杂交导致基因重新组合，可得到理想中的具有双亲优良性状，摒弃双亲不良性状的杂种后代，并可预测杂种后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模，具体分析如下：
①培育具有显性性状的纯合子，如AAbb、aaBB等，应进行如下操作：
选择具有不同优良性状的亲本F1F2

②培育隐性纯合子：自F2中筛选即可。
(2)在医学实践中的应用
在医学实践中，医生需要对家系中多种遗传病在后代中的多种发病可能进行预测，为优生优育、遗传病的防治提供理论依据。

[例1]　有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)，但易感锈病(r)；另一个易倒伏(D)，但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传，让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是(　　)
A．F1产生配子时，非等位基因发生了自由组合
B．F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种能稳定遗传
D．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占
解题分析　由题意可知，ddrr×DDRR→DdRr(F1)D_R_∶D_rr∶ddR_∶ddrr＝9∶3∶3∶1。F1产生配子时，非等位基因发生了自由组合，A正确；F1产生的雌雄配子数量不相等，一般雄性配子要多得多，但是雌雄配子结合的几率相同，B错误；F2中出现的既抗倒伏又抗锈病新品种的基因型是ddR_，占F2总数的，其中能稳定遗传的是ddRR，C、D错误。
答案　A
[例2]　多指症由显性基因控制，白化病由隐性基因控制，这两种遗传病的基因独立遗传。一对夫妇，男性患多指，女性正常，婚后生了一个手指正常的白化病孩子。这对夫妇再生一个孩子(　　)
A．为正常女孩的概率为
B．只患白化病的概率为
C．既患多指又患白化病的概率为
D．只患一种病的概率为
解题分析　若控制多指症和白化病的基因分别用A、a和B、b表示，该夫妇中，男性患多指，基因型为A_B_，女性正常，基因型为aaB_，又知他们生了一个手指正常的白化病孩子(aabb)，所以该夫妇中男性的基因型为AaBb，女性的基因型为aaBb。这对夫妇再生一个孩子为正常(aaB_)女孩的概率为××＝，A错误；这对夫妇再生一个孩子只患白化病(aabb)的概率为×＝，B错误；这对夫妇再生一个孩子既患多指又患白化病(A_bb)的概率为×＝，C正确；只患多指(A_B_)的概率为×＝，只患白化病(aabb)的概率为，所以这对夫妇再生一个孩子只患一种病的概率为＋＝，D错误。
答案　C

用集合论和乘法定理计算子代中遗传病的发病率
当两种遗传病(甲病和乙病)之间具有“自由组合”关系时，可用图解法来计算患病概率。首先根据题意求出患一种病的概率，再根据乘法定理计算：

(1)设患甲病概率为m，则不患甲病概率为1－m；
(2)设患乙病概率为n，则不患乙病概率为1－n；
(3)两病兼患的概率为mn；
(4)只患一种病概率为m(1－n)＋n(1－m)＝m＋n－2mn；
(5)患病概率：m(1－n)＋n(1－m)＋mn＝m＋n－mn；
(6)正常概率：(1－m)·(1－n)＝1－m－n＋mn＝1－(m＋n－mn)；
(7)只患甲病概率：m－mn；只患乙病概率：n－mn。

知识点二　模拟孟德尔杂交实验

1．目的要求
(1)进行一对相对性状杂交的模拟实验，认识等位基因在形成配子时要相互分离，认识受精作用时雌、雄配子的结合是随机的。
(2)进行两对相对性状杂交的模拟实验，探究自由组合定律。
2．材料用具
每小组大信封(代表杂交的亲本)4个，标有“黄Y”“绿y”“圆R”“皱r”的卡片(代表配子的基因型)各20张，记录纸若干。
3．方法步骤
步骤
一对相对性状的模拟杂交实验
两对相对性状的模拟杂交实验
准备F1
信封“雄1”“雌1”分别表示雄、雌个体，每个信封内装“黄Y”“绿y”的卡片各10张，表示两亲本基因型均为Yy，表型均为黄色
信封“雄1”“雄2”共同表示F1雄性个体，信封“雌1”“雌2”共同表示F1雌性个体，“雄1”“雌1”内均装“黄Y”“绿y”的卡片各10张，“雄2”“雌2”内均装“圆R”“皱r”的卡片各10张，表示两亲本基因型均为YyRr，表型均为黄色圆形

续表

步骤
一对相对性状的模拟杂交实验
两对相对性状的模拟杂交实验
模拟F1产生配子
每个信封中随机被抽出的1张卡片代表F1雌、雄个体产生的配子
从“雄1”“雄2”信封内各随机抽出1张卡片，组合在一起表示F1雄性个体产生的配子基因型，同时从“雌1”“雌2”信封内各取出1张卡片，表示F1雌性个体产生的配子基因型
模拟受
精作用
将随机抽出的2张卡片组合在一起，组合类型即为F2的基因型
将随机抽取的4张卡片组合在一起，组合类型即为F2的基因型
重复上述步骤
重复上述模拟步骤10次以上(注意每次记录后将卡片放回原信封内)
统计
计算F2基因型、表型的比例

4．减小实验数据统计误差的方法
(1)从信封中抽取的卡片一定要放回原信封内，保证再次抽取不同卡片时机会均等。
(2)各组分别统计各个实验的数据，由于实验次数相对较少，各个实验数据反映的关系(数据比例)差别比较大。增大统计样本数量，可以减小误差。
(3)在数据统计时样本数量越大，数据所反映的规律性问题越准确，因此每组实验次数应比10次更多。

　模拟孟德尔杂交实验要注意哪些问题？
提示：(1)本实验模拟的是在F1形成配子时，等位基因随同源染色体分离而分离，非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。
(2)两种性别的信封中的卡片总数可以不相等；记录后将卡片放回原信封内。
(3)从“雄1”和“雌1”信封内各取出一张卡片表示F1雌、雄个体减数分裂产生的配子。分别从“雄1”和“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起可模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用。从“雄1”中取出一张卡片再从雄2中取出一张卡片，组合在一起模拟的不是受精作用，而是减数分裂产生配子的过程。

[例1]　甲、乙两位同学分别用小球做孟德尔定律模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。下列叙述错误的是(　　)

A．实验中每个小桶内的两种小球的数量必须相等，每个小桶内小球的总数也必须相等
B．甲同学模拟的是等位基因的分离和配子的随机结合
C．乙同学模拟的是非同源染色体上非等位基因的自由组合
D．甲、乙重复300次实验后，统计的Dd、AB组合的概率依次为50%、25%
解题分析　由图分析可知Ⅰ和Ⅱ模拟的是基因的分离定律，在此实验中Ⅰ和Ⅱ两个小桶代表的是雌、雄生殖器官，两个桶内小球总数可以不等，但每只小桶内的两种小球的数量必须相等，A错误；分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离，甲同学抓取的过程模拟的就是分离过程，而记录字母组合的过程模拟的是配子的随机结合，B正确；Ⅲ和Ⅳ分别代表一对同源染色体，抓取过程模拟的是同源染色体上的等位基因分离，记录字母组合过程模拟的是非同源染色体上非等位基因的自由组合，C正确；在统计足够多的情况下，甲同学记录的字母组合及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，其中Dd组合的概率应是50%，乙同学记录的字母组合及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，AB组合的概率是25%，D正确。
答案　A
[例2]　在“模拟孟德尔杂交实验”中，用4个大信封，按照如表分别装入一定量的卡片，然后从每个信封内各随机取出1张卡片，记录组合后放回原信封，重复多次。下列关于该模拟结果的叙述中，错误的是(　　)

A．可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生F2的过程
B．可模拟雌1、雌2、雄1、雄2随机交配的子代
C．可模拟子代基因型，记录的卡片组合类型有9种
D．若模拟受精作用，需分步记录组合才得到模拟结果
解题分析　从每个信封中抽取一个卡片，模拟的是减数分裂时等位基因的分离，将同一性别的不同信封中的卡片组合，模拟的是非等位基因的自由组合，将来自不同性别的卡片继续组合模拟的是受精作用，所以上述结果可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生的F2，A正确，B错误；由表格可知，模拟的两亲本均为YyRr，子代基因型有9种，所以可模拟子代基因型，记录的卡片组合类型有9种，C正确；若模拟受精作用，需先将雌1和雌2中抽取的卡片组合、雄1和雄2中抽取的卡片组合，然后再继续将两种组合结果组合在一起，即需要分步记录组合才得到模拟结果，D正确。
答案　B
知识点三　孟德尔获得成功的原因

1．热爱自然科学，有着对科学执着追求的精神，既善于从前人的研究中吸取经验和教训，又不迷信权威。
2．选取了合适的杂交实验材料——豌豆。豌豆是严格的自花授粉植物，能防止外来花粉的干扰可形成不同的纯合品种；豌豆具有各种稳定的、容易区分的性状；花冠较大，便于人工摘除雄蕊和授粉。容易栽植、结实率高、种子数量大，便于统计分析等优点。
3．采用严密的实验分析方法，应用数理统计分析法分析实验数据。
4．从一对相对性状到两对或多对性状的研究方法。对生物性状进行分析时，孟德尔开始只对一对性状的遗传情况进行研究，暂时忽略其他性状，揭示一对相对性状的遗传规律后，再对两对或多对性状进行研究。
5．应用了“假说—演绎”的方法。

　请结合学过的知识，描述孟德尔如何使用“假说—演绎法”发现分离定律？
提示：


[例1]　孟德尔遗传实验的科学方法不包括(　　)
A．正确的选用实验材料
B．同时对豌豆的全部相对性状进行实验分析
C．运用统计学的方法对实验结果进行分析
D．运用假说—演绎的思维方法
解题分析　孟德尔遗传实验的科学方法之一是正确的选用实验材料，A正确；孟德尔遗传实验的科学方法之一是先研究一对相对性状的遗传情况，再研究多对相对性状的遗传情况，B错误；孟德尔遗传实验的科学方法之一是运用统计学的方法对实验结果进行分析，C正确；孟德尔遗传实验的科学方法之一是运用了假说—演绎的思维方法，D正确。
答案　B
[例2]　假说—演绎法包括“提出问题、作出假设、演绎推理、验证假设、得出结论”五个基本环节，利用假说—演绎法孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析错误的是(　　)
A．提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的豌豆遗传实验基础上
B．孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子控制的”
C．为了检验作出的假设是否正确，孟德尔设计了7对相对性状的测交实验，实验结果都是接近1∶1的分离比
D．孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交，预测后代产生1∶1的性状分离比
解题分析　孟德尔通过运用统计学方法对一对相对性状的杂交实验分析发现F2都是3∶1的分离比，因此提出了问题，A正确；孟德尔在解释分离现象时所作的假设，其核心内容(即分离定律的实质)是：控制一对相对性状的两个不同的遗传因子互相独立、互不融合，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，B错误。
答案　B

1．下列有关基因的分离和自由组合定律的描述正确的是(　　)
A．基因的自由组合定律发生在配子的随机结合过程中
B．基因的分离定律使子代产生多种多样的基因型和表型
C．根据基因的分离和自由组合定律可预测某家系遗传病的发病率
D．植物育种中运用基因的分离定律可将两个品种的优良性状组合在一起
答案　C
解析　基因的自由组合定律发生在配子的形成过程中，A错误；基因的自由组合定律使子代产生多种多样的基因型和表型，B错误；植物育种中运用基因自由组合定律可将两个品种的优良性状组合在一起，D错误。
2．一对正常夫妇，双方都有耳垂，结婚后生了一个白化且无耳垂的孩子，若这对夫妇再生一个孩子，为有耳垂但患白化病的概率是(两种遗传病独立遗传)(　　)
A．3/8 B．3/16
C．3/32 D．5/16
答案　B
解析　假设控制白化病的基因用A/a表示，控制耳垂的基因用C/c表示。由于正常夫妇结婚后生了一个白化(aa)且无耳垂(cc)的孩子，说明两人基因型为AaCc、AaCc。则再生一个孩子为有耳垂但患白化病(aaC_)的概率是：1/4×3/4＝3/16。
3．如图为某同学在“模拟孟德尔杂交实验”活动时的材料用具，对该模拟活动的有关叙述正确的是(　　)

A．Ⅰ和Ⅱ中小球数量相同，表示产生的雌、雄配子数量相等
B．从Ⅱ、Ⅳ中随机抓取一个小球并组合模拟雌、雄配子受精
C．从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中各取1个小球组合，组合类型有9种
D．每次取出小球后需要放回小桶内，是为了保证每次取小球的随机性
答案　C
解析　Ⅰ和Ⅱ表示雌、雄生殖器官，其中的小球表示雌、雄配子，两只桶内的小球数量不一定相等，A错误；从Ⅱ、Ⅳ中随机抓取一个小球并组合模拟基因的自由组合，B错误；从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中各取1个小球组合，组合类型即基因型种类有：3×3＝9种，C正确；每次取出小球后需要放回小桶内，是为了保证每次取每只小球的概率相等，D错误。
4．水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制，抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．香味性状一旦出现即能稳定遗传
B．两亲本的基因型分别为Aabb、AaBb
C．两亲本杂交的子代中，能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0
D．两亲本杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32
答案　D
解析　由题意可知，香味性状对应基因型为aa，一旦出现即能稳定遗传，A正确；由于子代抗病∶感病＝1∶1，可推知亲代基因型为Bb和bb，子代无香味∶香味＝3∶1，可推知亲代基因型为Aa和Aa，所以两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb，B正确；两亲本(Aabb、AaBb)杂交，子代中有香味抗病植株的基因型为aaBb，不能稳定遗传，C正确；两亲本杂交的子代为1/8AABb、1/4AaBb、1/8AAbb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb。其中1/4AaBb、1/8aaBb自交能产生有香味的抗病植株(aaB_)，所以子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)所占比例为1/4×1/4×1/4＋1/8×1/4＝3/64，D错误。
5．孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律。下列关于孟德尔的遗传学实验的叙述中，不正确的是(　　)
A．孟德尔提出分离定律的过程为：观察现象，提出问题→分析问题，作出假说→演绎推理，实验验证→分析结果，得出结论
B．孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌、雄配子”
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1，属于“演绎推理”的过程
D．杂交实验过程运用了正反交实验，即高茎(♀)×矮茎(♂)和矮茎(♀)×高茎(♂)
答案　B
解析　孟德尔提出分离定律的过程为：观察现象，提出问题→分析问题，作出假说→演绎推理，实验验证→分析结果，得出结论，A正确；“生物体能产生数量相等的雌雄配子”不属于孟德尔所做假设内容，B错误；若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1，属于“演绎推理”的过程，C正确；杂交实验过程运用了正反交实验，即高茎(♀)×矮茎(♂)和矮茎(♀)×高茎(♂)，D正确。



知识点一　基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能
1.有关基因分离定律和自由组合定律说法错误的是(　　)
A．基因重组能够产生多样化的基因组合的子代
B．受精时，雌、雄配子间的随机结合是形成配子多样性的重要原因
C．利用基因的自由组合定律原理可以进行杂交育种
D．利用基因的分离定律和自由组合定律可以预测家系中某遗传病的发病率
答案　B
解析　受精时，雌、雄配子间的随机结合导致合子多种多样，从而导致了生物的多样性，B错误。
2．假如水稻高杆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对感稻瘟病(r)为显性，两对性状独立遗传。用一个纯合易感病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病高杆品种(易倒伏)杂交，F2中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型为(　　)
A．ddRR B．ddRr
C．ddRR、ddRr D．DDr、DdRR
答案　C
解析　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，F2产生性状分离比例为高秆抗稻瘟病(D_R_)∶高秆易感稻瘟病(D_rr)∶矮秆抗稻瘟病(ddR_)∶矮秆易感稻瘟病(ddrr)＝9∶3∶3∶1。显然F2中出现既抗病又抗倒伏的个体的基因型为ddRR和ddRr，即C正确。
3．玉米种子颜色由三对等位基因控制，符合基因自由组合定律。A、C、R基因同时存在时为有色，其余基因型都为无色。一棵有色种子的植株Z与三棵植株杂交得到的结果为：①AAccrr×Z→有色∶无色＝1∶1
②aaCCrr×Z→有色∶无色＝1∶3
③aaccRR×Z→有色∶无色＝1∶1
植株Z的基因型为(　　)
A．AaCCRr B．AACCRr
C．AaCcrr D．AaCcRR
答案　A
解析　玉米有色种子必须同时具备A、C、R三个基因，否则无色，则有色种子的基因型是A_C_R_，其余基因型都为无色。一棵有色种子的植株Z与三棵植株杂交得到的结果为：①AAccrr×Z→有色∶无色＝1∶1，则植株Z的基因型是_CcRR或_CCRr；②aaCCrr×Z→有色∶无色＝1∶3，则植株Z的基因型是Aa_Rr；③aaccRR×Z→有色∶无色＝1∶1，则植株Z的基因型是AaCC_或AACc_；根据上面三个过程的结果可以推知该有色植株的基因型为AaCCRr，故选A。
4．多指由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，决定这两种遗传病的基因自由组合，一对男性患多指、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手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是(　　)
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
答案　A
解析　设多指相关基因用A、a表示，聋哑相关基因用B、b表示。根据亲、子代表型可知，该夫妇中男性的基因型为AaBb，女性的基因型为aaBb，他们再生一个孩子的情况如图所示：

①表示全正常，×＝；②表示只患聋哑，×＝；③表示只患多指，×＝；④表示既患多指又患聋哑，×＝。据此可得出答案。
知识点二　模拟孟德尔杂交实验
5.在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①、②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①、③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原烧杯后，重复100次。

下列叙述正确的是(　　)
A．甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用
B．乙同学的实验模拟基因自由组合
C．乙同学抓举小球的组合类型中DR约占1/2
D．从①—④中随机各抓取一个小球的组合类型有16种
答案　B
解析　甲同学模拟的是分离定律，模拟的是F1产生配子和配子结合(受精作用)的情况，A错误；乙同学从①和③中抓取的是不同的基因，模拟的是自由组合定律，B正确；乙同学从①中抓取得到D的概率为1/2，从③中抓取得到R的概率为1/2，所以得到DR的概率为1/2×1/2＝1/4，C错误；从①②③④中随机各抓取1个小球的组合类型有DDRR、DDRr、DDrr、DdRR、DdRr、Ddrr、ddRR、ddRr、ddrr，共9种，D错误。
6．在“模拟孟德尔杂交实验”中，将标有Y、y、R、r的4种卡片等量装入4个信封内，分别为雌1(Y和y)、雌2(R和r)、雄1(Y和y)、雄2(R和r)，然后从4个信封内各随机取出1张卡片，记录组合后放回原信封，重复多次。下列关于该模拟结果的叙述错误的是(　　)
A．分别从雄1和雌1内随机取出一张卡片记录组合类型，模拟基因的自由组合
B．雌1或雄1大信封中的黄Y和绿y的卡片数必须相等
C．记录组合后将卡片放回信封，可保证每次取各种卡片的概率相同
D．可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生的F2
答案　A
解析　雄1和雌1内均含有一对等位基因Y和y，因此分别从雄1和雌1内随机取出一张卡片记录组合类型，是模拟等位基因分离及雌、雄配子随机结合形成受精卵的过程，A错误；黄Y和绿y的卡片表示一对等位基因，因此雌1或雄1大信封中的黄Y和绿y的卡片数必须相等，B正确；雌1和雌2共同表示雌性个体的基因型(YyRr)，雄1和雄2共同表示雄性个体的基因型(YyRr)，因此可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生的F2，D正确。
7．某同学在完成了“模拟孟德尔杂交实验”的活动后，对一对相对性状的杂交模拟实验提出了以下说法，下列相关叙述错误的是(　　)
A．实验中不能用小球代替卡片，因为小球容易滚落丢失
B．实验中能认识到受精作用时雌、雄配子的结合是随机的
C．若要模拟果蝇性别决定，可以在雌1中放入X卡片10张，在雄1中放入X卡片20张Y卡片20张
D．若要模拟F2中能稳定遗传的个体随机交配的子代基因型种类和比例，可在雌1信封中放入Y卡片10张，在雄1信封中放入y卡片10张
答案　D
解析　实验中不能用小球代替卡片，因为小球容易滚落丢失，A正确；实验中能认识到受精作用时雌、雄配子的结合是随机的，B正确；雌果蝇只有X一种性染色体，雄果蝇有X和Y两种比例相同的性染色体，因此要模拟果蝇性别决定，可以在雌1中放入X卡片10张，在雄1中放入X卡片20张Y卡片20张，C正确；F2中能稳定遗传的个体的基因型及比例为YY∶yy＝1∶1，则Y的基因频率为，y的基因频率为，因此要模拟F2中能稳定遗传的个体随机交配的子代基因型种类和比例，可在雌1和雄1信封中都放入10张Y卡片和10张y卡片，D错误。
知识点三　孟德尔获得成功的原因
8.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的分析，错误的是(　　)
A．自然界的豌豆一般情况下不发生性状分离的原因是豌豆是异花传粉植物
B．雌、雄配子的结合是随机的属于假说的内容之一
C．测交实验证明，杂合子Aa产生的不同配子的比例是1∶1
D．孟德尔豌豆杂交实验研究的过程所使用的科学研究方法是假说—演绎法
答案　A
解析　自然界的豌豆一般情况下不发生性状分离的原因是豌豆是严格的自花传粉植物，A错误。
9．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的说法，正确的是(　　)
A．豌豆雌雄同花，自然状态既能自交也能杂交
B．孟德尔发现问题采用的实验方法是归纳法
C．孟德尔提出了生物的性状是由基因决定的假说
D．孟德尔为了验证所作出的假设是否正确，设计并完成了测交实验的正、反交实验
答案　D
解析　豌豆雌雄同花，自然状态只能自交，A错误；孟德尔发现问题采用的实验方法是先杂交后自交，B错误；孟德尔提出了生物的性状是由遗传因子决定的假说，孟德尔所在的年代还没有“基因”一词，C错误。
10．“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列不属于孟德尔在发现基因分离定律时“假说”内容的是(　　)
A．生物的性状是由遗传因子决定的，生物体细胞中遗传因子成对存在
B．由F2出现了3∶1推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离
C．受精时F1产生的雌、雄配子随机结合，则F2中三种基因型个体比例接近1∶2∶1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状比例接近1∶1
答案　D
解析　若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状比例接近1∶1，这属于演绎推理，不属于假说内容，D符合题意。

11．经典遗传学奠基人孟德尔研究了豌豆7对相对性状的遗传，随着遗传学的发展，科学家已经将控制这些性状的基因定位于豌豆的染色体上，结果如下表所示。若要验证孟德尔自由组合定律，最适宜选取的性状组合是(　　)

基因所在
染色体编号
1号
4号
5号
7号
基因控制的
相对性状
花的颜色
子叶的颜色
花的位置
豆荚的形状
植株的高度
豆荚的
颜色
种子的
形状

A．花的颜色和子叶的颜色
B．豆荚的形状和植株的高度
C．花的位置和豆荚的形状
D．豆荚的颜色和种子的形状
答案　D
解析　基因的自由组合定律指的是位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。控制花的颜色和子叶的颜色的基因都在1号染色体上，因此两对基因不遵循基因的自由组合定律，A错误；控制豆荚的形状和植株的高度的基因都在4号染色体上，因此两对基因不遵循基因的自由组合定律，B错误；控制花的位置和豆荚的形状的基因都在4号染色体上，因此两对基因不遵循基因的自由组合定律，C错误；控制豆荚的颜色和种子的形状的基因分别位于5号和7号染色体上，因此两对基因遵循基因的自由组合定律，D正确。
12．现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和易感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对易感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。
(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前，为了确定F2的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是____________________________________。
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。
答案　(1)抗病矮秆　(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上　(3)将纯合抗病高秆与易感病矮秆植株杂交，产生F1，再让F1与易感病矮秆植株杂交。
解析　(1)杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。
(3)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先杂交得到杂合子，然后再进行测交实验。
13．某种蛇体色的遗传如下图所示，当两种色素都没有时表现为白色，请回答以下问题：

(1)由上图可知，这两对等位基因共同控制蛇的体色这一性状，且其遗传遵循________定律。
(2)若选取纯合的黑蛇和纯合的橘红蛇作为亲本进行杂交，则F1的基因型为________，表型为________。F1可产生的配子基因型及比例分别为____________________。
(3)请用遗传图解表示(2)中F1与杂合橘红蛇交配得到F2的过程。
答案　(1)自由组合　(2)BbOo　花纹蛇　BO∶Bo∶bO∶bo＝1∶1∶1∶1
(3)
F1　　　BbOo　 ×　　bbOo
(花纹蛇) (橘红蛇)
　↓
F2　BbOO　BbOo　Bboo　bbOO　bbOo　bboo
　(花纹蛇)(花纹蛇)(黑蛇)(橘红蛇)(橘红蛇)(白蛇)
表型比例：花纹蛇∶黑蛇∶橘红蛇∶白蛇＝3∶1∶3∶1
解析　分析图解可得，基因B存在时，控制相应酶的合成生成黑色素，蛇表现为黑色；基因O存在时，控制相应酶的合成生成橙红色素，蛇表现为橙红色；两个显性基因均存在时，蛇表现为花斑色；隐性纯合子时表现为白色。
(1)据图分析可知，控制蛇体色的两对等位基因位于非同源染色体上，因此遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)纯合的黑蛇和纯合的橘红蛇的基因型分别为BBoo和bbOO，所以F1的基因型为BbOo，表现为花纹蛇。F1产生的配子基因型及比例分别为BO∶Bo∶bO∶bo＝1∶1∶1∶1。
14．某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对易染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因独立遗传，非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd。请回答下列问题：
(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，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，可以选择亲本________和________(填序号)杂交。
(3)若培育糯性抗病优良品种，应选用________和________(填序号)亲本杂交。
(4)将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，置于显微镜下观察，将会看到________种类型的花粉，且比例为____________。
答案　(1)②或④　(2)②　④　(3)①　④　(4)4　1∶1∶1∶1
解析　验证分离定律和自由组合定律常用的方法有：F1(杂合子)自交、F1(杂合子)测交、F1(杂合子)花粉鉴定法等方法。使用时要注意分离定律研究的对象为一对相对性状的遗传，而自由组合定律研究的对象为两对及以上相对性状的遗传。