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第1章
遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
[学习目标]
1.分析两对相对性状实验的过程,进一步体会假说—演绎法。
2.通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的解释和验证,培养归纳与演绎的科学思维。
3.对自由组合现象进行解释,阐明自由组合定律。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
[对应学生用书第13页]
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
一、两对相对性状的杂交实验
1.过程与结果
P 黄色圆粒×绿色皱粒
F1 黄色圆粒
F2
黄色圆粒
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
2.分析
(1)性状的显隐性:
① ②
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
(2)相对性状的分离比:
说明每对相对性状的遗传都遵循 分离定律 ,决定不同相对性状的遗传因子的遗传是互不干扰的。
分离定律
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
②两种新性状组合: 黄色皱粒 、 绿色圆粒 。
黄色皱粒
绿色圆粒
(3)F2的性状组合:
两对性状 自由组合 ,共有4种不同性状组合,即:
①两种亲本性状:黄色圆粒、绿色皱粒。
自由组合
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
二、对自由组合现象的解释
YYRR
yyrr
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
YyRr
彼此分离
自由组合
YR
Yr
yR
yr
1∶1∶1∶1
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
16
9
YYRr
YyRR
YyRr
YYrr
Yyrr
yyRR
yyRr
黄色皱粒
4
绿色圆粒
9∶3∶3∶1
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
YR
yr
YyRr
YYRr
YyRr
黄色皱粒
黄色皱粒
黄色皱粒
绿色圆粒
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YYrr
Yyrr
yyRR
yyRr
yyrr
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
三、对自由组合现象解释的验证
1.验证方法: 测交 法,即F1(YyRr)与 隐性纯合子(yyrr) 杂交。
测交
隐性纯合子(yyrr)
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
2.遗传图解:
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
3.通过测交实验的结果可证实:
(1)F1产生 4 种类型且比例 相等 的配子。
(2)F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了 分离 ,不同对的遗传因子 自由组合 。
4
相等
分离
自由组合
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
四、自由组合定律
发生时间 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 在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 彼此分离 ,决定 不同性状 的遗传因子自由组合
配子
互不干扰
彼此分离
不同性状
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1的性状表现与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本无关。 ( √ )
(2)杂种F1(YyRr)产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1。 ( × )
(3)纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交,F2中重组类型比例为3/8。 ( × )
√
×
×
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
(4)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F2的遗传因子组成有4种,比例为9∶3∶3∶1。 ( × )
(5)F2中纯合子所占的比例为1/4。 ( √ )
(6)大肠杆菌、蓝细菌等原核生物的遗传不遵循自由组合定律。 ( √ )
×
√
√
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[对应学生用书第14页]
知识点一 两对相对性状的杂交实验及其解释
1.分析教材第9页图1-6,并根据孟德尔两对相对性状的杂交实验,回答以下问题:
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
2.分析教材第11页图1-8孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验所进行的解释的分析图解,思考F2中9∶3∶3∶1的分离比成立需满足的条件有哪些?
提示:①亲本必须为纯种。
②两对相对性状由两对遗传因子控制且完全显性。
③配子全部发育良好,后代存活率相同。
④所有后代都应处于一致的环境中,而且存活率相同。
⑤材料丰富,后代数量足够多。
⑥控制两对性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
1.孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验,下列选项中能体现出不同性状的自由组合是( )
A.F2中有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种性状表现
B.F1全部是黄色圆粒
C.F2中出现了黄皱和绿圆两种类型
D.F2中黄圆和绿皱各占总数的3/16
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
答案 C
解析 亲本性状为黄圆和绿皱,F2中有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种性状表现,其中新出现的性状组合黄皱、绿圆最能体现出不同性状的自由组合。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
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知识点二 对自由组合现象解释的验证与自由组合定律
分析教材第11页图1-9,结合孟德尔对自由组合现象的解释,回答下列问题:
(1)孟德尔设计的测交实验有哪些作用?
提示:测定F1产生的配子种类及比例;测定F1遗传因子的组成;判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
(2)测交实验中,子代出现4种比例相等的表现类型的原因是什么?
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。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
(3)从测交亲本产生配子种类及比例的角度分析,为什么测交可以确定F1产生配子的种类及比例?
提示:测交是让F1与隐性纯合子类型进行杂交,由于隐性纯合子产生的配子对F1个体产生的配子所决定的性状没有影响,所以测交后代出现的性状及比例与F1产生的配子种类及比例相符。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
(4)若测交后代有两种性状,且数量之比为1∶1,试分析F1的遗传因子组成是否唯一。
提示: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,其遗传因子组成不唯一,可以为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
1.对自由组合现象解释的验证
(1)方法:测交,即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)目的:
①测定F1产生的配子种类及比例;
②测定F1的遗传因子组成;
③判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
②F1产生4种比例相等的配子YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
③证实在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(3)结果及结论:
①F1的遗传因子组成为YyRr。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
2.自由组合定律的适用范围及条件
(1)适用生物类别:真核生物(原核生物及病毒的遗传均不符合)。
(2)适用遗传方式:细胞核遗传(真核生物的细胞质遗传不符合)。
(3)适用生殖方式:有性生殖(产生雌雄配子)。
(4)条件:①至少有两对相对性状;②控制不同相对性状的遗传因子独立遗传。
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3.验证自由组合定律的常用方法
(1)自交法:根据F1自交是否出现4种性状类型,且比例是否为9∶3∶3∶1进行判断。
(2)测交法:根据测交后代是否出现4种性状类型,且比例是否为1∶1∶1∶1进行判断。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
3.孟德尔通过测交实验对自由组合现象解释加以验证,下列说法错误的是 ( )
A.测交实验为杂种子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)的杂交
B.杂种子一代的配子组成为Yy、Rr、YR、yr,隐性纯合子的配子组成为yr
C.对于动物而言,测交法是验证自由组合定律的最佳方法
D.测交后代表现类型及比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
答案 B
解析 在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合,故杂种子一代产生的配子类型及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,B错误。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
4.自由组合定律发生于 过程中( )
AaBb 1AB∶1Ab∶1aB∶1ab 雌雄配子随机结合 子代9种遗传因子的组合形式 4种性状表现
A.① B.② C.③ D.④
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
解析 自由组合定律是在生物体产生配子时发生的。图中①表示AaBb产生4种数量相等的配子(1AB∶1Ab∶1aB∶1ab),即决定同一性状的成对的遗传因子(A与a、B与b)彼此分离,决定不同性状的遗传因子(A与B、A与b、a与B、a与b)自由组合,形成不同类型的配子。
答案 A
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
——素养发展 探究应用——
[情境]
桃的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:
实验一 有毛白肉A×无毛黄肉B→有毛黄肉∶有毛白肉为1∶1
实验二 无毛黄肉B×无毛黄肉C→全部为无毛黄肉
实验三 有毛白肉A×无毛黄肉C→全部为有毛黄肉
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
[探究]
(1)通过上述哪个实验可以确定无毛和有毛、白肉和黄肉的显隐性关系?说明理由。(科学思维)
提示:实验三。实验三中有毛白肉个体A与无毛黄肉个体C杂交,后代均为有毛黄肉,所以有毛、黄肉为显性性状。
(2)通过上述三个实验能否确定A、B、C的基因型?若能,写出基因型;若不能,说明理由。(科学思维)
提示:能。A的基因型为DDff,B的基因型为ddFf,C的基因型为ddFF。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
[对应学生用书第16页]
1.下列叙述中,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)孟德尔在探索遗传规律时,提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上的。 ( √ )
(2)孟德尔对自由组合现象的解释中提出:受精时,雌雄配子的结合方式有9种。
( × )
√
×
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
(3)含不同遗传因子的雌雄配子的随机组合属于自由组合定律。
( × )
(4)自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律。
( × )
(5)若两对相对性状遗传符合自由组合定律,则此两对相对性状遗传一定都符合分离定律。 ( √ )
×
×
√
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
2.下列有关分离定律和自由组合定律的说法,错误的是( )
A.孟德尔在研究分离定律和自由组合定律时,都用到了假说—演绎法
B.二者揭示的都是生物细胞核遗传物质的遗传规律
C.在生物性状遗传中,两个定律各自发生
D.分离定律是自由组合定律的基础
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
解析 两大遗传定律都是通过进行杂交实验、观察现象、提出问题、作出解释、演绎推理得出的,都运用了假说—演绎法,A正确;两个遗传定律都揭示了有性生殖生物细胞核遗传物质的遗传规律,B正确;生物体内都含有多对遗传因子,单独考虑一对决定同一性状的遗传因子时,遵循分离定律;考虑两对或多对独立遗传的决定不同性状的遗传因子时,遵循自由组合定律,因此在生物性状遗传中,两个定律同时起作用,C错误;分离定律是自由组合定律的基础,D正确。
答案 C
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
3.番茄果实的红色对黄色为显性,两室对一室为显性,两对性状遗传时可自由组合。育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交,子二代中重组类型的个体数占子二代总数的 ( )
A.7/8或5/8 B.9/16或5/16
C.3/8或5/8 D.3/8
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
解析 重组类型是指性状表现不同于双亲的类型,设控制两对性状的遗传因子分别为A、a和B、b,若亲本的杂交组合是AABB×aabb,则子二代的重组类型是单显性,概率为3/8;若亲本的杂交组合是AAbb×aaBB,则子二代的重组类型是双显性和双隐性,概率为5/8。
答案 C
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
4.(不定项)如图表示孟德尔的两对相对性状的杂交实验,黄色、绿色相关遗传因子分别用Y、y表示,圆粒、皱粒相关遗传因子分别用R、r表示,图中的序号对应遗传因子组成或性状表现。下列相关叙述正确的是 ( )
A.①产生配子时遗传因子Y、y分开,且Y、y可以与R、r随机组合
B.②中有4种遗传因子组成,其中与显性亲本相同的个体出现的概率为1/9
C.③④中纯合子和杂合子的比例为1∶2,杂合子自交后代的性状分离比为3∶1
D.利用⑤可以检测②中不同植株的遗传因子组成,且后代均会出现性状分离
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
解析 子一代产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合,所以①产生配子时遗传因子Y、y分开,且Y、y可以与R、r随机组合,A正确;②为黄色圆粒,有1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr共4种遗传因子组成,其中与显性亲本(YYRR)相同的个体出现的概率为1/9,B正确;③④中纯合子(YYrr或yyRR)和杂合子(Yyrr或yyRr)的比例为1∶2,故杂合子自交后代的性状分离比为3∶1,C正确;②中遗传因子组成为YYRR、YYRr、YyRR、YyRr,利用⑤yyrr检测②中不同植株的遗传因子组成时,YYRR的后代不会出现性状分离,D错误。
答案 ABC
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
5.水稻的抗病和易感病是一对相对性状,由等位基因D、d控制;晚熟和早熟是一对相对性状,由等位基因R、r控制,两对基因独立遗传。现有抗病晚熟和易感病早熟的两亲本杂交,F1全为抗病晚熟。F1自交,F2出现4种性状:抗病晚熟、抗病早熟、易感病晚熟、易感病早熟。根据上述信息,回答下列问题:
(1)F1产生的配子类型为 ,F2四种性状的比例为 。
(2)亲本的遗传因子组成组合是 ,F2中与亲本遗传因子组成相同的个体所占比例为 ,抗病晚熟植株中能稳定遗传的占 。
(3)从F2中选取一株抗病早熟的植株和一株易感病早熟的植株杂交,后代出现易感病早熟植株的概率是 。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
解析 (1)根据题意,两对基因独立遗传,即遵循自由组合定律,抗病晚熟和易感病早熟的两亲本杂交,F1全为抗病晚熟,说明抗病对易感病为显性,晚熟对早熟为显性,即F1遗传因子组成为DdRr,则F1产生的配子类型及比值为DR∶Dr∶dR∶dr=1∶1∶1∶1;F1自交,F2出现4种性状:抗病晚熟、抗病早熟、易感病晚熟、易感病早熟,则F2四种性状的比例为9∶3∶3∶1。
第1课时 孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
(2)根据上述分析可知,亲本的遗传因子组成组合是DDRR×ddrr,由于F2抗病晚熟、抗病早熟、易感病晚熟、易感病早熟四种性状的比例为9∶3∶3∶1,遵循自由组合定律,F2中与亲本DDRR遗传因子组成相同的概率为1/16,与亲本ddrr遗传因子组成相同的概率为1/16,因此F2中与亲本遗传因子组成相同的个体所占比例为1/8,抗病晚熟植株(D_R_)中能稳定遗传(DDRR)的占1/9。(3)根据上述分析可知,F2中抗病早熟植株的遗传因子组成种类及比例是DDrr∶Ddrr=1∶2,若从F2中选取一株抗病早熟的植株和一株易感病早熟(ddrr)的植株杂交,则后代出现易感病早熟植株的概率是2/3×1/2=1/3。
答案 (1)DR、Dr、dR、dr 9∶3∶3∶1 (2)DDRR×ddrr 1/8 1/9 (3)1/3
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[对应学生用书第13页]
二、对自由组合现象的解释
1.孟德尔的假说
(1)性状由遗传因子控制:
①亲本中纯种黄色圆粒和绿色皱粒的遗传因子组成分别是____________、____________。
②F1的遗传因子组成为____________。
(2)F1产生的配子的种类及比例:
①假说:F1产生配子时,每对遗传因子____________,不同对遗传因子可以____________。
②配子的种类及比例:______∶______∶______∶______=____________。
(3)受精时,F1产生的雌雄配子随机结合:
①配子结合方式:______种。
②遗传因子的组合形式:___种,即YYRR、____________、____________、___________、____________、____________、____________、____________、yyrr。
③F2的性状表现:___种,即黄色圆粒、____________、____________、绿色皱粒,且它们之间的比例是________________。
2.遗传图解
(1)过程图解
(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型:
①双显性:黄色圆粒:____________、____________、____________、____________。
②一显性一隐性 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(黄色皱粒:____________、____________,绿色圆粒:____________、____________))
③双隐性:绿色皱粒:____________。
(1)根据P→F1可推断黄色和圆粒为显性性状,绿色和皱粒为隐性性状,若根据F1→F2能不能判断性状的显隐性?说明理由。
提示:能。分别从子叶颜色和种子形状上看,黄色 eq \o(——→,\s\up17(
)) 黄色+绿色,圆粒 eq \o(——→,\s\up17(
)) 圆粒+皱粒,绿色和皱粒为新出现的性状,即隐性性状。
(2)F2中,新的性状组合(即重组类型)有哪些?所占比例共计多少?
提示:重组类型有2种,即黄色皱粒和绿色圆粒,比例均为3/16,所以重组类型所占比例共计3/8。
(3)请推测F1产生配子时,遗传因子的行为。
提示:决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
1.利用分枝法分析F2不同性状类型数量比9∶3∶3∶1
2.从数学角度考虑,9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推测,两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。
3.记准F2遗传因子组成和性状表现类型的种类及比例
2.(河北石家庄高一期末)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )
A.F1产生Yr卵细胞和Yr精子的数量之比约为1∶1
B.F2中,纯合子占1/4,遗传因子组成不同于F1的类型占3/4
C.F1产生的雌、雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质
D.受精时,F1雌雄配子的结合方式有9种,F2遗传因子组成有9种、表现类型有4种
解析 遗传因子组成为YyRr的豌豆将产生雌雄配子各4种,4种雌雄配子的数量比例接近1∶1∶1∶1,但一般雌配子和雄配子的数量不相等,雄配子的数量远远多于雌配子的数量,A错误;由于F1的遗传因子组成为YyRr,F1自交所得子代F2中,纯合子所占比例为1/2×1/2=1/4,遗传因子组成为YyRr的个体在子代F2中所占比例为1/2×1/2=1/4,故F2中遗传因子组成不同于F1的类型占3/4,B正确;在形成配子时,决定同一性状的成对遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合,C错误;YyRr能产生4种类型的配子,故F1雌雄配子结合方式有4×4=16(种),F2遗传因子组成有3×3=9(种),表现类型有2×2=4(种),D错误。
答案 B
$$