内容正文:
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
课标内容要求
核心素养对接
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。
1.简述孟德尔两对相对性状的杂交实验过程,能够对实验结果进行解释和验证。(生命观念)
2.学会用分离组合法解决自由组合问题。(科学思维、科学探究)
3.应用自由组合定律,解释或解决在实践中遇到的遗传学问题。(科学思维、社会责任)
一、两对相对性状杂交实验中,F2出现新的性状组合类型
1.过程与结果
P 黄色圆形×绿色皱形
↓
F1 黄色圆形
↓
F2
2.性状的显隐性
(1)
(2)
3.相对性状的分离比
(1)每对性状都遵循分离定律。
(2)两对性状表现为自由组合,共有4种不同性状表现,即:
①与亲本表型相同的类型:黄色圆形、绿色皱形。
②与亲本表型不同的新组合:黄色皱形、绿色圆形。
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(4人一组)
每小组大信封4个,标有“黄Y”“绿y”“圆R”“皱r”的卡片(也可用其他物品代替)各20张,记录纸若干等。
3.方法步骤
(1)一对相对性状的模拟杂交实验
①准备一对相对性状杂交的F1:在两个大信封上分别写好“雄1”“雌1”,每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张,表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型都为Yy,表型都为黄色。
②模拟F1产生配子:从“雄1”信封内随机取出1张卡片,同时从“雌1”信封内随机取出1张卡片,表示F1雌、雄个体产生的配子。
③模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用:将分别从“雄1”“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起,用YY、Yy和yy记录2张卡片的组合类型,这样的组合类型就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内。
④重复步骤②~③10次以上,计算F2中3种基因型的比例是多少,表型的比例是多少。
⑤统计全班出现各种组合的数目,计算F2基因型的比例是多少,表型的比例是多少。
(2)两对相对性状的模拟杂交实验
①准备两对相对性状杂交的F1:在另外两个大信封上分别写好“雄2”“雌2”,每个信封内装入“圆R”和“皱r”卡片各10张,表示F1雌、雄个体决定种子形状的基因型都为Rr。
“雄1”“雄2”共同表示F1雄性个体的基因型为YyRr,同样“雌1”“雌2”共同表示F1雌性个体的基因型也为YyRr,F1雌、雄个体的表型都是黄色圆形。
②模拟F1产生配子:从“雄1”“雄2”信封内各随机取出1张卡片,这2张卡片的组合表示F1雄性个体产生的配子基因型,同时从“雌1”“雌2”信封内各随机取出1张卡片,表示F1雌性个体产生的配子基因型。
③模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用:将分别从“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”信封内随机取出的4张卡片组合在一起。这4张卡片的组合类型,就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内,注意别放错。
④重复步骤②~③10次以上,计算F2基因型的比例是多少,表型的比例是多少。
⑤统计全班出现的各种组合数目,计算F2基因型的比例是多少,表型的比例是多少。
三、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
1.提出的假说
(1)假说的内容
①孟德尔认为,不同对的遗传因子(即非等位基因)在形成配子时自由组合。用Y和y分别代表控制黄色子叶和绿色子叶的基因,R和r分别代表控制圆形种子和皱形种子的基因,于是纯合的黄色圆形和绿色皱形亲本的基因型分别为YYRR和yyrr,其产生的配子基因型分别为YR和yr。亲本杂交时,雌、雄配子结合所得的F1的基因型为YyRr,由于Y对y、R对r均为显性,所以F1的表型为黄色圆形。
②当F1自交形成配子时,根据分离定律,等位基因Y和y分离,并分别进入不同的配子,等位基因R和r也分离,并分别进入不同的配子;在等位基因分离的同时,非等位基因之间自由组合,即Y以同等的机会与非等位基因R或r结合,产生YR或Yr型配子,y也以同等的机会与R或r结合,产生yR或yr型配子。上述分离和自由组合两个事件的发生是彼此独立、互不干扰的,F1最终形成的雌、雄配子均有YR、Yr、yR、yr 4种类型,其比例为1∶1∶1∶1。
③受精时,雌、雄配子随机结合,有16种组合方式,组合的结果使得F2出现9种基因型和4种表型。
(2)遗传图解
图中F2的9种基因型,可归纳为如下的4种表型:
黄色圆形Y-R-,1/16YYRR+2/16YyRR+ 2/16YYRr+4/16YyRr=_9/16;
黄色皱形Y-rr,1/16YYrr+2/16 Yyrr=3/16;
绿色圆