第1章 第2节 第1课时 两对相对性状的杂交实验过程和解释（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学必修第二册（人教版2024）

第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二) [课标要求]1.通过孟德尔两对相对性状的杂交实验，总结出自由组合定律(科学探究)。2.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，并由此预测子代的遗传性状(生命观念)。 第1课时　两对相对性状的杂交实验过程和解释 知识点1　两对相对性状的杂交实验过程 1．实验过程 2．实验分析 (1)亲本具有两对相对性状 粒色：①__黄色__与绿色； 粒形：②__圆粒__与皱粒。 (2)F1的性状为显性，即 粒色：①__黄色__对②__绿色__为显性； 粒形：③__圆粒__对④__皱粒__为显性。 (3)F2的性状 每对性状都遵循①__分离定律__，即黄色∶绿色＝②__3∶1__，圆粒∶皱粒＝③__3∶1__； 两对性状④__自由组合__，共有⑤__4__种性状，其中⑥__黄色皱粒、绿色圆粒__是不同于亲本性状的重组类型。 知识点2　对自由组合现象的解释 1．过程图解 2．亲本分析 亲本遗传因子组成为YYRR和yyrr，分别产生__YR__、__yr__的配子。 3．子代分析 (1)F1的遗传因子组成为__YyRr__，性状表现为__黄色圆粒__。 (2)F1产生配子的类型及比例①类型：__YR、Yr、yR、yr__，②比例：__1∶1∶1∶1__ (3)F1产生的雌雄配子随机结合 ①配子结合方式：__16__种。 ②遗传因子的组合形式：__9__种。 ③F2的性状表现：__4__种。 思考：F2中出现四种性状表现的根本原因是什么？ 提示　F1产生配子时，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。 1．(教材P10“旁栏思考”)从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立数学联系？这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示？ 从数学角度看，(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每对性状进行单独分析，如单独考虑圆粒和皱粒或黄色和绿色时，其性状的数量比分别是圆粒∶皱粒≈3∶1，黄色∶绿色≈3∶1，即每对性状的遗传都遵循分离定律。这说明两对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。 2．(教材P10“旁栏思考”)要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆，亲代除黄色圆粒和绿色皱粒外，还可以有哪些类型？ 亲代为黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)时，也可以得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆。 探究点1　两对相对性状的杂交实验 1．实验过程 2．结论 3．分析 【例1】 下列有关孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，错误的是(　　) A．F1自交后，F2出现绿色圆粒和黄色皱粒两种新性状组合 B．F2中每一对性状的分离比都接近3∶1 C．F2的性状表现有4种，比例接近9∶3∶3∶1 D．F1全部是黄色圆粒体现了黄色和圆粒都是隐性性状 答案　D 解析　黄色和圆粒都是显性性状。 【例2】 在孟德尔两对相对性状独立遗传的实验中，F2中能稳定遗传的个体和重组型个体(即和亲本P性状表现不同的类型)所占比例分别为(　　) A．9/16和1/2 B．1/16和3/16 C．9/16和3/16 D．1/4和3/8 答案　D 解析　纯合子能稳定遗传，则F2中能稳定遗传的遗传因子组成及比例为YYRR(1/16)、YYrr(1/16)、yyRR(1/16)、yyrr(1/16)，因此F2中能稳定遗传的个体所占的比例为1/4；F2中黄色皱粒(Y_rr)和绿色圆粒(yyR_)属于重组类型，因此F2代中性状重组型个体所占的比例为3/16＋3/16＝3/8。 F2中的重组类型是相对于亲本的性状表现而言的。若亲本为黄圆和绿皱，则F2中的绿圆(占3/16)和黄皱(占3/16)为重组类型；若亲本为绿圆和黄皱，则F2中的黄圆(占9/16)和绿皱(占1/16)为重组类型。 探究点2　对自由组合现象的解释 1．实验分析图解 2．两对相对性状杂交实验中F2遗传因子组成和性状表现的种类及比例 【例3】 孟德尔通过两对相对性状的杂交实验，发现了自由组合定律。他选用纯合黄色圆粒和纯合绿色皱粒豌豆种子为亲本杂交得到F1，F1种子全为黄色圆粒。F1自交得到F2，F2种子有4种表现类型：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，其比例为9∶3∶3∶1。下列有关该实验的说法不正确的是(　　) A．实验中黄色和绿色、圆粒和皱粒的遗传均符合分离定律 B．F2出现了不同于亲本的性状组合 C．F2中黄色皱粒种子中纯合子占1/16 D．F2中杂合黄色圆粒种子占1/2 答案　C 解析　F2中黄色皱粒种子中纯合子占1/3。 【例4】 在孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种性状表现类型，比例为9∶3∶3∶1。下列与此无关的解释是(　　) A．F1产生了4种比例相等的配子 B．雌配子和雄配子的数量相等 C．F1的4种雌、雄配子自由结合 D．必须统计足量的F2个体 答案　B 解析　F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种性状表现类型，比例为9∶3∶3∶1，即F1为YyRr，F1个体能产生YR、yr、Yr、yR 4种比例相等的配子，这是F2出现9∶3∶3∶1的条件之一，A项正确；雌配子和雄配子的数量不相等，其中雄配子的数量远远多于雌配子的数量，B项错误；F1产生的4种类型的雌、雄配子随机结合是F2出现9∶3∶3∶1的条件之一，C项正确；必须统计足量的F2个体，子代比例才能接近9∶3∶3∶1，D项正确。 F2出现9∶3∶3∶1的条件 (1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制，且遗传因子要完全显性。 (2)F1能产生1∶1∶1∶1的配子。 (3)不同类型的雌雄配子都发育良好，且受精的机会均等。 (4)所有后代都应处于比较一致的环境中，且存活率相同。 (5)实验的群体要足够大，个体数量要足够多。 核心知识小结 [网络构建] [答题必备] 1．自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；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。 2．具有两对相对性状的纯种豌豆杂交，F1(YyRr)分别产生4种雄配子和4种雌配子，4种雌雄配子的比例都是YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，F2出现9种遗传因子的组合，形成4种性状表现。4种性状表现的比例是(3∶1)(3∶1)＝9∶3∶3∶1，即 (3Y－∶1yy)(3R－∶1rr) ＝ 9Y－R－∶3Y－rr∶3yyR－∶1yyrr。 1．在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，不必考虑的是(　　) A．亲本的双方都必须为纯合子 B．每对相对性状各自要有显隐性关系 C．需要对母本去雄 D．显性亲本作为父本，隐性亲本作为母本 答案　D 解析　进行两对相对性状的杂交实验时，要求具有相对性状的纯合亲本杂交，A项正确；两对相对性状中每一对相对性状的遗传都遵循分离定律，即两对相对性状各自有显隐性关系，B项正确；因豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，为避免自然条件下自花传粉，需对母本去雄，授以父本花粉，C项正确；不管是正交还是反交，结果都一样，故显性亲本不一定要作父本，隐性亲本不一定要作母本，D项错误。 2．下列有关孟德尔的两对相对性状的杂交实验的叙述，正确的是(　　) A．F1自交产生的F2中有9种性状表现 B．F1产生的雄配子中，YR和yr的比例为1∶1 C．F1产生的遗传因子组成为YR的雌雄配子数量相等 D．自由组合定律中的自由组合指F1产生的4种雌配子和4种雄配子自由组合 答案　B 解析　在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1自交产生的F2中有4种性状表现，A项错误；F1产生配子时，控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，形成的配子种类和比例是YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，B项正确；F1产生的雌配子数量比雄配子数量少很多，C项错误；自由组合定律中的自由组合指F1产生配子过程中，控制不同性状的遗传因子自由组合，D项错误。 3．豌豆种子的子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，粒形圆粒(R)对皱粒(r)为显性。下列杂交组合所产生的后代中，绿色圆粒最多的一组是(　　) A．YyRr×yyRR B．yyRr×YyRr C．yyRR×yyrr D．YYRr×yyRr 答案　C 解析　YyRr×yyRR，后代绿色圆粒(yyR－)占1/2；yyRr×YyRr，后代绿色圆粒(yyR－)占1/2×3/4＝3/8；yyRR×yyrr，后代全部为绿色圆粒(yyRr)；YYRr×yyRr，后代不出现绿色圆粒(yyR－)。故选C项。 4．(2022·湖北改编)“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者做了如下实验： 【实验】 遗传特性及杂交育种的研究 在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表： 杂交组合 F1表型 F2表型 甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜 甲×丙 甜 3/4甜、1/4不甜 乙×丙 甜 13/16甜、3/16不甜 根据研究组的实验研究，回答下列问题：假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交，F2中表现为甜的植株的基因型有______种。品系乙的基因型为________。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜的比例为________。 解析　第一步：确定该对相对性状受几对基因控制 乙与丙杂交，F1均表现为甜，F1自交所得F2中甜∶非甜＝13∶3(9∶3∶3∶1的变式)，说明甜与不甜这对相对性状至少由两对等位基因控制。 第二步：确定基因型 假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙与丙杂交所得F1的基因型为AaBb，根据乙、丙杂交组合的F2中甜∶不甜＝13∶3，再结合不甜植株的基因型可知，甜植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb。已知甲、乙、丙为三个纯合品系，且乙、丙是两个高甜度品系，则乙、丙的基因型分别为aabb( 或AABB)、AABB(或aabb)。甲与乙杂交，F1均为不甜(A_bb)，F1自交所得F2中甜∶不甜＝1∶3，可知甲、乙杂交所得F1的基因型为Aabb，可推出甲、乙的基因型分别为AAbb、aabb，则丙的基因型为AABB。乙、丙杂交的F2中表现为甜的植株的基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、aabb，共7种。 第三步：表型比例计算 乙×丙中F2不甜的植株的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，乙×丙中F2不甜的植株自交，F3中甜植株(aabb)所占的比例为2/3×1/4＝1/6，不甜植株所占的比例为1－1/6＝5/6，即F3中甜∶不甜＝1∶5。 答案　7　aabb　1∶5 5．家兔的灰毛(A)对白毛(a)为显性，短毛(B)对长毛(b)为显性，控制这两对性状的遗传因子遵循自由组合定律。现将长毛灰兔与短毛白兔两纯种杂交，再让F1相互交配获得F2，请分析回答下列问题： (1)F2中出现纯合子的概率是________，遗传因子组成分别是______、______、______、______。 (2)F2的短毛灰兔中，纯合子的概率为________。 (3)在F2中，短毛兔所占的比例为________；雌性中，长毛灰兔所占的比例为________。 (4)在F2中，性状表现为非亲本类型的比例为________。 解析　(3)在雌性中，长毛灰兔所占的比例与长毛灰兔在F2所有个体中所占比例一样。(4)亲本类型是长毛灰兔与短毛白兔，故F2中性状表现为非亲本类型的是双显性的短毛灰兔(占9/16)和双隐性的长毛白兔(占1/16)。 答案　(1)1/4　AABB　AAbb　aaBB　aabb　(2)1/9　(3)3/4　3/16　(4)5/8 学科网（北京）股份有限公司 $$