第1章 第2节 第1课时 两对相对性状的杂交实验过程、解释及验证(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（人教版2019 单选）

第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第1课时　两对相对性状的杂交实验过程、解释及验证 学习目标 1.运用物质观，分析和阐明遗传因子与豌豆杂交实验的关系 生命观念 2.运用创造性思维，提出并分析两对相对性状杂交实验的问题 科学思维 3.采用假说—演绎法，解释孟德尔两对相对性状的杂交实验 科学思维 一、两对相对性状的杂交实验 1．实验过程及结果 2．实验分析 实验依据 实验结论 两亲本无论正交或反交，F1均为黄色圆粒 子叶颜色的显性性状是黄色，隐性性状是绿色；种子性状的显性性状是圆粒，隐性性状是皱粒 每对性状都遵循分离定律 F2共有4种不同性状表现，即 ①两种亲本类型：黄色圆粒、绿色皱粒 ②两种新类型(重组类型)：黄色皱粒、绿色圆粒 两对性状自由组合 二、对自由组合现象的解释 1．提出假说 (1)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 (2)F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 (3)F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2．现象解释 (1)过程图解 (2)说明 ①纯合子不论含有几对遗传因子，均只能产生1种类型的配子，亲代中，YYRR产生一种YR配子，yyrr产生一种yr配子。两种配子结合后，产生的F1遗传因子组成为YyRr，表现为黄色圆粒。 ②杂合子YyRr(Y和R独立遗传)产生的雌配子和雄配子各有四种类型，YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。 ③雌雄配子有16种结合方式，F2的遗传因子组成共有9种，性状表现有4种，黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。 三、对自由组合现象解释的验证 1．验证方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交。 2．测交遗传图解 3．实验验证：在孟德尔所做的测交实验中，无论正交和反交，得出的测交后代黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒≈1∶1∶1∶1。 4．结果分析：实际实验结果与预期实验结果相符，由此证明了假说正确。 四、自由组合定律的基本内容 1．发生时间：形成配子时。 2．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。 3．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。 水稻是二倍体(2N＝ 24)植株，其花粉粒中淀粉的非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性的花粉粒遇碘呈蓝黑色，糯性的花粉粒遇碘呈橙红色。花粉圆粒(R)对花粉长粒(r)为显性。用纯种非糯性花粉圆粒的植株和纯种糯性花粉长粒的植株杂交得F1植株。请对以下相关叙述进行判断： (1)取F1的花粉粒加碘染色后，用显微镜同时能观察花粉粒的颜色和形状。(√) (2)当F1花粉粒的性状的比例为9∶3∶3∶1时则可以证明W、w与R、r两对遗传因子符合自由组合定律。(×) 1．分析教材P9图1－6，根据孟德尔两对相对性状的杂交实验，回答以下问题： (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，根据F1→F2能不能判断性状的显隐性？ 提示：可以判断性状显隐性，分别从子叶颜色和种子形状上看，黄色黄色、绿色，圆粒圆粒、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(重组类型)是什么？所占比例是多少？ 提示：黄色皱粒、绿色圆粒　3/8 (3)在亲本为黄色圆粒和绿色皱粒的杂交实验中，黄色圆粒分别作为父本和母本的结果是否相同，为什么？ 提示：相同。因为在每一对相对性状的杂交实验中，以显性个体或隐性个体作为母本，其结果都是显性∶隐性≈3∶1，所以两对相对性状的杂交实验中，正交和反交的结果相同。 (4)实验中若选用纯种黄色皱粒和纯种绿色圆粒作亲本，F1的性状表现是什么？F2中重组类型及所占比例是多少？ 提示：黄色圆粒 　黄色圆粒和绿色皱粒，占5/8 2．教材P11图1－8为孟德尔对豌豆两对相对性状的杂交实验所进行的解释的分析图解，思考孟德尔对两对相对性状的杂交实验的分析中，黄色与绿色，圆粒与皱粒，它们的分离相互之间有影响吗？它们各自遵循分离定律吗？ 提示：这两对相对性状的分离相互之间没有影响，而且它们的遗传仍然遵循分离定律。 1．F2遗传因子组成及所占比例(以纯合黄圆与绿皱为亲本) 2．F2性状表现类型及所占比例(以纯合黄圆与绿皱为亲本) 3．F2中9∶3∶3∶1分离比成立的条件 (1)亲本必须是具有相对性状的纯合子。 (2)两对相对性状由两对遗传因子控制。 (3)控制不同性状的遗传因子的分离和自由组合互不干扰。 (4)配子全部发育良好，后代存活率相同。 (5)所有后代都应处于一致的环境中。 (6)材料丰富，后代数量足够多。 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(遗传因子组成为YyRr)，F1自交得F2。下列有关叙述正确的是(　　) A．F1产生配子时遗传因子Y、y分开，R与r分开，且Y、y可以与R、r自由组合 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黄色皱粒中任取两株，这两株遗传因子组成不同的概率为2/9 D．F2中纯合子所占比例是1/4，重组类型所占比例是5/8 解析　根据孟德尔的假说，F1生成配子时，成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合，A正确；F1产生的雄配子总数远大于雌配子总数，B错误；F2中黄色皱粒植株遗传因子组成为1/3YYrr、2/3Yyrr，从F2黄色皱粒中任取两株，这两株遗传因子组成不同的概率为2×1/3×2/3＝4/9，C错误；F2有9份黄色圆粒豌豆、3份黄色皱粒豌豆、3份绿色圆粒豌豆、1份绿色皱粒豌豆，四种性状表现中各有1份是纯合子，在F2中占4/16即1/4；F2中的重组类型是指性状表现与亲本不同的类型，即黄色皱粒和绿色圆粒，所占比例是3/8，D错误。 答案　A 2．(2024·潮州高一期末)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这种比例无直接关系的是(　　) A．亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆 B．F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1 C．F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的 D．F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体 解析　F2中出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，比例为9∶3∶3∶1，说明F1是黄色圆粒双杂合体，两对基因遵循基因自由组合定律。亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆，也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆，A错误；F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1，是F2中出现9∶3∶3∶1的基础，B正确；F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的，则配子间的组合方式有16种，是F2中出现9∶3∶3∶1的保证，C正确；F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体，即所有个体得到的存活机会相等，是F2中出现9∶3∶3∶1的保证，D正确。 答案　A 分析教材P11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．(1)测交实验验证了什么？ 提示：①F1产生了比例1∶1∶1∶1的4种配子。②F1的遗传因子组成为YyRr。③F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 (2)在测交实验中，子代出现4种比例相等的性状表现类型的原因是什么？ 提示：F1是杂合子。能产生四种比例相等的配子，而隐性纯合子只产生一种类型的配子。 (3)若两亲本杂交，后代性状表现类型的比例为1∶1∶1∶1，据此能否确定亲本的遗传因子组成就是AaBb、aabb? 提示：不能。当双亲的遗传因子组成为Aabb和aaBb，其后代性状表现类型的比例也为1∶1∶1∶1。 2．自由组合定律中的组合，指的是什么的自由组合？ 提示：决定不同性状的遗传因子自由组合。 3．分离和自由组合是同时进行的，还是有先后顺序的？ 提示：同时进行。 4．最能体现自由组合定律实质的是什么？ 提示：F1产生1∶1∶1∶1的四种配子 1．自由组合定律的适用范围及条件 (1)适用生物类别：进行有性生殖的真核生物 (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。 (5)发生时间：进行有性生殖的生物产生雌雄配子的过程中。 2．验证自由组合定律的常用方法 (1)自交法：根据F1自交后代是否出现4种性状类型，且比例是否为9∶3∶3∶1(及其变式)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(及其变式)进行判断。 (3)花粉鉴定法。 3．下列有关测交的说法，错误的是(　　) A．测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法 B．对遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆进行测交，后代中会出现该遗传因子组成的个体 C．通过测交可以推测被测个体的遗传因子组成、产生配子的种类和产生配子的数量等 D．对某植株进行测交，得到的后代遗传因子组成为Rrbb和RrBb(两对遗传因子独立遗传)，则该植株的遗传因子组成是RRBb 解析　测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法，孟德尔假说是否成立，关键是检测子一代产生配子的种类和比例，而测交可以解决这个问题，A正确；遗传因子组成为YyRr的个体会产生YR、Yr、yR、yr四种配子，由于隐性类型只能产生一种配子yr，所以测交后代中会出现遗传因子组成为YyRr的个体，B正确；通过测交不能推测被测个体产生配子的数量，C错误；由于隐性类型只能产生一种配子(rb)，所以若某植株产生的两种配子是Rb、RB，则其遗传因子组成是RRBb，D正确。 答案　C 4．(2024·湖北省天门中学联考)豌豆的高茎和矮茎、顶花和腋花这两对相对性状分别受A/a、B/b两对等位基因控制，这两对等位基因独立遗传。现有甲、乙两豌豆植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离；若甲和乙杂交，子代的表型及分离比为高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1∶1∶1。下列相关分析错误的是(　　) A．从题目给予的信息中能确定高茎和腋花为显性性状 B．甲、乙测交子代发生分离的性状不同，但分离比均为1∶1 C．甲测交的正反交结果不相同，乙测交的正反交结果相同 D．从题目给予的信息中能推断出两对基因的遗传遵循自由组合定律 解析　分析题干：甲自交所得子代为矮茎腋花、矮茎顶花；乙自交所得子代为高茎顶花、矮茎顶花；说明甲与乙都含有一对等位基因的杂合子，甲×乙→高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1∶1∶1，说明高茎和腋花为显性性状，A正确；甲的遗传因子为aaBb，乙的遗传因子为Aabb，二者分别与aabb测交，甲测交子代表型及比例为矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1，乙测交子代表型及比例为高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1, 甲、乙测交的正反交结果均相同，两对基因的遗传遵循自由组合定律，B、D正确，C错误。 答案　C [课堂小结] [课堂巩固] 1．(2024·揭阳月考)孟德尔选用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆进行两对相对性状的杂交实验，下列说法正确的是(　　) A．只能对黄色圆粒豌豆进行去雄，采集绿色皱粒豌豆的花粉 B．豌豆的黄色和绿色是指子叶的颜色而不是种皮的颜色 C．F2中亲本所没有的性状组合豌豆占总数的7/16 D．对每对相对性状单独进行分析，F2出现1∶2∶1的性状分离比 解析　孟德尔选用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆进行两对相对性状的杂交实验，无论是正交还是反交都得到了相同的结果，所以黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆都可作为母本或父本，A错误。豌豆的黄色和绿色是指子叶的颜色，而种皮的颜色由母本遗传因子组成决定，B正确。在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2出现了亲本的性状组合：黄色圆粒(9/16)和绿色皱粒(1/16)，还出现了亲本所没有的性状组合：绿色圆粒(3/16)和黄色皱粒(3/16)，则亲本所没有的性状组合豌豆占总数的3/8(6/16)，C错误。对每对相对性状单独进行分析，F2出现3∶1的性状分离比，D错误。 答案　B 2．(2024·河南郑州四中调研)孟德尔在对两对相对性状进行研究的过程中，发现了自由组合定律。下列有关自由组合定律的几组比例，能说明自由组合定律的实质的是(　　) A．F2豌豆籽粒表现为黄∶绿＝3∶1，圆∶皱＝3∶1 B．F1产生配子的比例为YR∶Yr∶yR∶yr ＝1∶1∶1∶1 C．F2籽粒表型及比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1 D．F1测交后代表型及比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝1∶1∶1∶1 解析　F1产生4种配子的比例为1∶1∶1∶1，直接体现了基因自由组合定律的实质。 答案　B 3．(2024·河南九师联盟)以下关于孟德尔两对相对性状的测交实验的叙述，正确的是(　　) A．必须用F1作母本，即对F1进行去雄 B．F1产生雌雄配子各4种，且雌雄配子数量相等 C．只有测交才能产生1∶1∶1∶1的分离比 D．孟德尔在做测交实验前，预测了结果 解析　在孟德尔所做的测交实验中，F1无论是作母本还是父本，结果都与预测相符，A错误；F1产生雌雄配子各4种，但一般雄配子数量多于雌配子数量，B错误；Yyrr×yyRr的后代也会出现1∶1∶1∶1的比例，但该杂交不属于测交，C错误；孟德尔在做测交实验前，依据提出的假说，演绎推理出测交实验的结果，D正确。 答案　D 4．(2024·广东佛山期中改编)如图为某植株自交产生后代的过程图解，下列叙述错误的是(　　) A．①过程中A与a、B与b分离互不干扰 B．自由组合定律体现在②过程雌雄配子结合时 C．M、N、P分别代表16、4、9 D．该植株测交后代不同性状的数量的比为1∶1∶1∶1 解析　在①(产生配子)过程中，每对遗传因子的分离互不干扰，A正确；自由组合发生在产生配子的过程中，即①过程，而不是②(受精作用)过程雌雄配子结合时，B错误；①过程形成雌配子和雄配子各4种，配子间随机结合的方式M有16种，子代的性状表现类型N为4种，数量比是9∶3∶3∶1，遗传因子组成P为9种，C正确；该植株测交后代的遗传因子组成及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，即不同性状的数量比为1∶1∶1∶1，D正确。 答案　B 5．豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由遗传因子Y和y控制，种子形状圆粒和皱粒分别由遗传因子R和r控制。科技小组在进行遗传实验过程中，用黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交，发现后代出现四种性状表现，对每对性状作出统计，结果如图所示。请回答： (1)豌豆每对相对性状的遗传符合__________定律。 (2)黄色圆粒亲本的遗传因子组成为________，绿色圆粒亲本的遗传因子组成为__________。 (3)后代中属于双隐性性状是__________，它是__________(填“纯合子”或“杂合子”)。 (4)杂交后代中，子叶黄色与绿色比是________；种子形状圆粒与皱粒的比是__________。 (5)杂交后代中黄色皱粒所占的比例是______。 解析　柱形图所显示的数据揭示的是各性状表现之间的比值，我们可以利用分离定律反推出亲代每对性状的遗传因子组成，由圆粒∶皱粒＝75∶25＝3∶1，可推出双亲种子形状的遗传因子组成都为Rr；由黄色∶绿色＝50∶50＝1∶1，可推出子叶颜色的双亲遗传因子组成为Yy和yy。则YyRr和yyRr杂交，单独研究每对遗传因子，其后代表现为黄色的概率为1/2，表现皱粒的概率为1/4，所以黄色皱粒所占的比例是1/8。 答案　(1)分离　(2)YyRr　yyRr (3)绿色皱粒　纯合子　(4)1∶1　3∶1　(5)1/8 学科网（北京）股份有限公司 $$