内容正文:
生物·必修2遗传与进化
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与自由组合现象的解释
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1.生命观念:基于对孟德尔杂交实验的分析,理解自由组合
使得子代的基因型和表型有多种2.科学思维:认知科学家发现问题的研究方法,用文字或图
可能
示解释遗传现象
●
教材梳理。预新知
[基础梳理]
配子
YR
Yr
yR
yr
一、两对相对性状的杂交实验一观察现象、
YR
YYRR黄圆
YYRr黄圆
YyRR黄圆
YyRr黄圆
提出问题
Yr
YYRr黄圆
YyRr黄圆
Yyrr黄皱
实验过程
实验分析
yR
YyRR黄圆
YyRr黄圆
yyRR绿圆
yyRr绿圆
yr
YrRr黄圆
黄皱
yyRr绿圆
yyrr绿皱
(1)亲本具有两对相对
性状
2.遗传因子决定性状
①粒色:黄色与绿色
豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控
P黄色圆粒X绿色皱粒
②粒形:圆粒与皱粒
制,黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。
(2)F1的性状为显性,即
纯种黄色圆粒的遗传因子组成为YYRR;纯
①粒色:黄色对绿色为
种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr。
¥☒
显性
3.F1的遗传因子组成
F
②粒形:圆粒对皱粒为
亲代中,YYRR产生一种YR配子,yyrr产
显性
(3)F,的性状
生一种yr配子。两种配子结合后,产生的
表现型
比例
①每对相对性状都遵循
遗传因子组成为YyRr,表现为
①黄色圆粒
9
,即黄色:绿
②黄色皱粒
3
色=3:1,圆粒:皱粒=
4.F配子的产生
③绿色圆粒
3
(1)遗传因子的行为:F,在产生配子时,每对
②两对相对性状自由组
④绿色皱粒
遗传因子
,不同对的遗传因
合,共有4种性状,其中
子可以
是不同于亲本性状的重
(2)配子的种类及比例:F,产生的雌配子和雄
组类型
配子各有4种,YR:Yr:
yr=
二、对自由组合现象的解释一分析问题,提
5.F2的遗传因子组成及性状表现
出假说
(1)受精时,雌雄配子的结合是
的。
1.遗传图解
(2)雌雄配子有
种结合方式,F2的遗
P黄色圆粒
绿色皱粒
YYRR x
传因子组成共有
种。
配子YR
(3)F,性状表现及比例
VI
黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱
粒=
·10
第一章遗传因子的发现
[基础诊断]
3.纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交,
判断对错(正确的打“√”,错误的打“X”)
F2中重组类型比例为3/8。
1.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,
4.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F2
的表型与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本
无关。
()
的基因型有4种,比例为9:3:3:1。
2.杂种F(YyRr)产生4个配子,比例为1:1:
1:1。
5.F,中纯合子所占的比例为1/4。
板心要点⊙释疑惑
要点一
两对相对性状的杂交实验
[例1]下列有关孟德尔两对相对性状的杂
1.两对相对性状
交实验的叙述,正确的是
A.在豌豆开花时对亲本进行去雄和授粉
(1)粒色:黄色与绿色。
B.F,的性状表现与亲本中的黄色圆粒作为
(2)粒形:圆粒与皱粒。
母本还是父本无关
2.实验过程
C.F,产生的雌雄配子的结合方式有9种
(1)利用纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌
D.F,自交得到的F,的遗传因子组成有4
豆作亲本杂交得到子一代。
种,比例为9:3:3:1
(2)子一代自交得到子二代。
[尝试解答]
3.实验结果
要点二F双杂合子自交后代F的分析
(1)子一代(F,)全部为黄色圆粒豌豆。
1.双杂合子
(2)子二代(F2)黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆
在两对相对性状的杂交实验中,F,均为黄
粒:绿色皱粒的数量比约为9:3:3:1,
色圆粒,其基因型为YyRr。像这样两对等
位基因都杂合的个体,称为双杂合子。
如图所示:
2.F产生配子的类型及比例:YR:Yr:yR:
步
yr=1:1:1:1。
黄色圆粒绿色皱粒
3.双杂合子自交的结果一9:3:3:1
黄色圆粒
纯合子:YYRR1份、YYrr
遗传因
1份、yyRR1份、yyrr1份
o
的
子的组
黄色绿色黄色绿色
单杂合子:YyRR2份、
9种
圆粒圆粒皱粒皱粒
合形式
YYRr2份、Yyrr2份、
数量31510810132
9:3:3:1
(基因型)
yyRr2份
4.结果分析
双杂合子:YyRr4份
(1)两亲本无论正交还是反交,子一代都为黄
(1)双显型。黄色圆粒:
色圆粒,说明黄色对绿色为显性,圆粒对皱
YYRR1份、YyRR2份、
YYRr2份、YyRr4份,
粒为显性。
共9份
(2)若只考虑一对相对性状,,中:
表
4种
(2)一显一隐型。黄色皱
①圆粒:皱粒=(315+108):(101+32)
粒:YYrr1份、Yyrr2份;
=423:133≈3:1。
绿色圆粒:yyRR1份、yyRr
2份,共6份
②黄色:绿色=(315+101):(108+32)
(3)双隐型。绿色皱粒:
=416:140≈3:1。
yyrr1份
11
生物·必修2遗传与进化
续表
杂交得到F,的基因型为DdTt,F,自交得
具有两对相对性状的纯合
到F。下列叙述不正确的是
亲本杂交,F,中重组性状
A.F1自交时,雎配子与雄配子是随机结
为3/8或5/8。
合的
①当亲本为黄色圆粒
B.F2中重组类型占3/8
(YYRR)和绿色皱粒(yyrr)
C.F2中能稳定遗传的个体占1/4
时,F2中重组性状黄色皱粒
D.F2中有9种基因型,其中双显性状中的
重组类型
(Yrr)和绿色圆粒(yyR)所
2种
杂合子占8/9
占比例是(3+3)/16=3/8
[尝试解答]
②当亲本为黄色皱粒
[例3]南瓜的白色(A)对黄色(a)是显性,盘
(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)
状(B)对球状(b)是显性,这两对相对性状
时,F,中重组性状黄色圆
独立遗传。纯合白色盘状和黄色球状的南
粒(YR)和绿色皱粒
瓜杂交获得F,F,再自交产生F2,在F2中
(yyrr)所占比例是(9+1)/
收获纯合的黄色盘状南瓜252个,则白色盘
16=5/8
状中的杂合子有多少个
()
[例2]
D、d和T、t是两对独立遗传的等位
A.2016
B.1008
C.2268
D.2020
基因,控制两对相对性状。若两个纯合亲本
[尝试解答]
随堂自测。固双基
1.下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的
3.在三对基因各自独立遗传的条件下,亲本
叙述,错误的是
(
ddEeFF与DdEeff杂交,其子代表型不同于
A.两对相对性状分别由两对遗传因子控制
亲本的个体占全部后代的
B.每一对遗传因子的传递都遵循分离定律
A.5/8
B.3/8
C.1/12
D.1/4
C.F,中控制两对性状的遗传因子相互融合
4.豌豆种子的子叶数量,
100
D.F,中有16种组合方式、9种遗传因子组
黄色和绿色分别
成和4种性状表现
由基因Y、y控
50
25
2.(不定项)牵牛花的叶子有普通叶和枫形叶
制,形状圆粒和
两种,种子有黑色和白色两种。现用纯种的
皱粒分别由基因
圆粒皱粒黄色绿色性状
普通叶白色种子和纯种的枫形叶黑色种子
R、r控制(其中Y对y为显性,R对r为显
作为亲本进行杂交,得到的F,为普通叶黑
性)。某一科技小组在进行遗传实验时,用
色种子,F,自交得F2,结果符合基因的自由
黄色圆粒和绿色圆粒豌豆进行杂交,发现后
组合定律。下列对F,的叙述中,错误的是
代有4种表型,对每对相对性状作出统计结
果如图所示,试回答下面的问题:
(
(1)每对相对性状的遗传符合
A.F。中有9种基因型、4种表型
定律。
B.F,中普通叶与枫形叶之比为3:1
(2)亲代基因型:黄色圆粒为
,绿色
C.F,中与亲本表型相同的个体大约占5/8
圆粒为
D.F。中普通叶白色种子个体的基因型有
(3)杂交后代中纯合子的表型有
4种
·12·
第一章遗传因子的发现
(4)杂交后代中黄色皱粒占
(7)若将子代中的黄色圆粒豌豆自交,理论
(5)子代中能稳定遗传的个体占
上讲后代中的表型及其比例是
%。
(6)在杂交后代中非亲本类型的性状组合占
★答案解析
第2课时
自由组合定律
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课标内容要求
核心素养对接
1.科学思维:归纳总结核心概念间的关系。感悟科学研究
阐明有性生殖中基因自由组合使
的一般规律,提高科学素养
得子代的基因型和表型有多种可
2.科学探究:体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维
能,并可由此预测子代的遗传
3.社会责任:认同孟德尔敢于质疑的科学精神,大胆的想象
性状
和创新精神
教材梳理。预新知
[基础梳理]
3.规律
一、对自由组合现象解释的验证一演绎推
(1)决定同一性状的成对的遗传因子
理、实验验证
1.方法:测交,即让F,与隐性纯合子杂交。
(2)决定不同性状的遗传因子
2.测交遗传图解
三、孟德尔实验方法的启示
杂种子一代
隐性纯合子
测交
1.实验选材方面:选择
作为实验
黄色圆粒
绿色皱粒
YyRr
材料。
2.对生物性状分析方面:先研究
性
配子
状,再研究
性状。
3.对实验结果的处理方面:运用了
测交后代YyR
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒
分析。
比例
4.实验的程序方面:提出问题→实验→分
3.结论
析→
(解释)→验证一→总结
孟德尔测交实验结果与预期的结果相符,从
规律。
而证实了:
四、孟德尔遗传规律的再发现
(1)F,产生
种且比例相等的配子。
1.表型:也叫表现型,指生物个体表现出来的
(2)F是
(3)F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了
2.基因型:与表型有关的
,不成对的遗传因子表现为
3.等位基因:控制
的基因。
五、孟德尔遗传规律的应用
二、自由组合定律一得出结论
1.有助于人们正确地解释生物界普遍存在的
1.发生的时间:
现象。
2.遗传因子间的关系
2.能够预测杂交后代的
控制不同性状的遗传因子的
,这在动植物育种和医学实践等方面
是互不干扰的。
都具有重要意义。
·13参考答案
[例2]B[假设红色牵牛花的遗传因子组成为AA、粉红色
牵牛花的遗传因子组成为A,F2中红色牵牛花(AA):粉
红色牵牛花(A)为1:2。F,中粉红色牵牛花和红色牵牛
花分别自交:①1/3AA自交的后代还是1/3AA:②2/3Aa自
交的后代为2/3×(1/4AA十2/4Aa十1/4aa)=1/6AA十2/
6Aa十1/6aa。所以F,中粉红色牵牛花和红色牵牛花分
别自交,产生的后代中遗传因子组成及比例为AA(1/3
十1/6):Aa(2/6):aa(1/6)=3:2:1,即红色:粉红
色:白色=3:2:1。]
[例3]D[两头有角牛交配,子代出现无角牛,则亲代为FF
(雌牛)XFf(雄牛),子代中雄牛(FF、Ff)都有角,雌牛中既
有有角牛(FF),又有无角牛(Ff),A正确。无角雄牛(ff)与
有角雌牛(FF)交配,子代的遗传因子组成是Ff,雄牛有角,
雌牛无角,B正确。雄甲虫(Tt)与雌甲虫(Tt)交配,子代雌
性个体均无角,占全部子代的比例为1/2;子代雄性个体中
无角个体(tt)占全部子代的比例为1/4×1/2=1/8,有角个
体(TT、Tt)占全部子代的比例为3/4×1/2=3/8,故子代中
有角个体:无角个体=(3/8):(1/2十1/8)=3:5,C正确。
若要使子代甲虫中有角个体均为雄性、无角个体均为雌性,
则子代的遗传因子组成不能为t,故亲本甲虫的交配组合可
能是TTXTT、TTXTt或TT×tt,D错误。]
随堂自测·固双基
1.B[遗传因子组成为Bb的辣椒植株自由交配,F1的遗传因
子组成及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,其中遗传因子组
成为BB的个体花粉败育,F1产生的雌配子为1/2B、1/2b,雄
配子为1/3B、2/3b,所以F。中不抗病植株(bb)的比例为1/2
×2/3=1/3,抗病植株比例为1一1/3=2/3。]
2.B[设金鱼草的花色由A、控制,粉红色的金鱼草自交产
生的后代中,红色:粉红色:白色=44:91:47≈1:2:1,
说明粉红色金鱼草是杂合子(A),红色金鱼草和白色金鱼
草为纯合子。假设红色金鱼草是显性纯合子(AA),则白色
金鱼草为隐性纯合子(aa)。红色(AA)与粉红色(Aa)的金
鱼草杂交,子代遗传因子组成及比例为AA(红色):Aa(粉
红色)=1:1,即后代中粉红色金鱼草的比例是50%。]
3.A[由于两株红果番茄杂交,得到的子一代中既有红果又
有黄果,说明红果为显性性状,亲本的遗传因子组成均为R
(设控制这对相对性状的遗传因子为R、),则子一代的遗传
因子组成及比例为1/4RR、2/4Rr、1/4rr,子一代产生的雌、
雄配子均为R:r=1:1,所以若子一代中的所有番茄自由
交配,子二代中黄果番茄的比例是1/2×1/2=1/4。]
4.A[妻子非秃顶,妻子的母亲秃顶,可知妻子遗传因子组成
为Bb;丈夫秃顶,丈夫的父亲非秃顶,可知丈夫遗传因子组
成为Bb。这对夫妇所生女孩的遗传因子组成及比例为1/
4BB、1/2Bb、1/4bb,秃顶的概率为1/4;所生孩子为男孩的概
·8
率为1/2,男孩的遗传因子组成及比例为1/4BB、1/2Bb、1/
4bb,其中遗传因子组成为Bb、bb时都会秃顶,概率为3/4,
所以秃顶男孩的概率为3/4×1/2=3/8,故选A。]
第2节第1课时
教材梳理·预新知
基础梳理
一、黄色圆粒分离定律3:1黄色皱粒、绿色圆粒
二、l.yyrr YyRr YYrr黄皱Yyrr3.黄色圆粒
4.(1)彼此分离自由组合(2)R1:1:1:1
5.(1)随机(2)169(3)9:3:3:1
基础诊断
1./
2.×提示:F1会产生4种多个配子。
3.X提示:纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交,F,中
重组类型比例为5/8。
4.X提示:两对相对性状的杂交实验中,F,表型有4种,基
因型有9种。
5./
核心要点·释疑惑
[例1]B[应在豌豆开花前对母本未成熟花进行去雄,A错
误;F,的性状表现与亲本中的黄色圆粒作为母本还是父本
无关,B正确;F,产生的雌雄配子的结合是随机的,雌雄配
子各4种,结合方式有16种,C错误:F1自交得到的F2的性
状表现有4种,遗传因子组成有9种,D错误。]
例2]B[由于D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因,符
合基因的自由组合定律,F,为DdTt,自交时雌雄配子随机
结合,后代会出现9种基因型,4种表型,其中双显性状
(DT_)中的杂合子占8/9,A、D正确。F1的基因型为
DdTt,亲本的基因型组合为DDTT×ddtt或DDttX ddTT,
故F2中重组类型占3/8或5/8,B错误。F,中能稳定遗传
的个体即纯合子占4/16=1/4,C正确。]
[例3]A[纯合白色盘状(AABB)和黄色球状(aabb)的南
瓜杂交获得F1,基因型为AaBb,其自交所得F,的表型及比
例为白色盘状:白色球状:黄色盘状:黄色球状=9:3:
3:1,其中纯合的黄色盘状(aaBB)南瓜占1/16,而杂合的白
色盘状(AB,除AABB外)南瓜所占比例为8/16,因此白色
盘状中的杂合子数量为252×8=2016。]
随堂自测·固双基
1.C
2.CD[由题干信息可知,F,共有9种基因型、4种表型,其中
与亲本表型相同的个体大约占3/16十3/16=3/8;F2中普通叶
白色种子的个体有纯合和杂合2种基因型。]
3.A[ddEeFF与DdEeff杂交,其子代表型和亲本中ddEeFF
相同的占1/2×3/4×1=3/8,其子代表型和亲本中DdEeff
相同的概率为O。故亲本ddEeFF与DdEeff杂交,其子代表
型不同于亲本的个体占全部后代的1一3/8=5/8。]
4.解析:自由组合定律研究的是两对或两对以上的基因的遗传
规律,但对每对基因来说,仍然符合基因的分离定律。在本
题中,由于子代中圆粒和皱粒的比例是3:1,黄色和绿色的
比例是1:1,故亲本的基因型中黄色圆粒应是YyRr、绿色
圆粒是yyRr,然后根据遗传的基本定律分别计算出相应的
结果。最后一个小题要特别注意,F的黄色圆粒中有两种
基因型:YyRR和YyRr,且两者的比例为1:2,即前者占1/
3,后者占2/3。在统计它们自交后代的表型比例时,应该乘
上该系数,即1/3YyRR[1/3(3/4黄圆和1/4绿圆)]、2/
3YyRr[2/3(9/16黄圆、3/16黄皱、3/16绿圆和1/16绿
皱)],结果出现黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒
=15:5:3:1的比例。
答案:(1)分离(2)YyRr yyRr(3)绿色圆粒、绿色皱粒
(4)1/8(5)25(6)1/4(7)黄色圆粒:绿色圆粒:黄色
皱粒:绿色皱粒=15:5:3:1
第2课时
教材梳理·预新知
基础梳理
一、2.yyrr YRYryR yr11113.(1)4(2)杂
合子(3)分离自由组合
二、1.形成配子时2.分离和组合3.(1)彼此分离(2)自由
组合
三、1.豌豆2.一对多对3.统计学4.假设
四、1.性状2.基因组成3.相对性状
五、1.遗传2.类型和它们出现的概率(1)优良性状筛选
(2)患病概率遗传咨询
基础诊断
1./
2.X提示:测交实验能检测F产生的配子的种类及比例。
3./4./
核心要点·释疑惑
[例1]D[亲本为黄色皱粒与绿色圆粒,则可以首先确定亲
本黄色皱粒的基因型为Y_rr,绿色圆粒的基因型为yyR。
又已知后代中有黄色和绿色,说明亲本的相关基因型是Yy
yy:后代中有圆粒和皱粒,说明亲本的相关基因型是Rr、rr。
因此,亲本的基因型是Yyrr和yyRr。]
[例2]C[由题千可知,子代中直毛:卷毛=1:1,故亲本
相关基因型为BbX bb;黑色:白色=3:1,亲本相关基因型
为CeXCc。.已知一方亲本基因型为BbCc,则“个体X”基因
型为bbCc。]
[例3]A[①由于含一对等位基因的F能产生雌、雄配子
各两种,雌、雄配子的结合方式为4种,所以含对等位基因
·8
生物·必修2遗传与进化
的F形成F2时雌、雄配子的结合方式为4”;②由于含一对
等位基因的F,的表型种类数为2种,所以含对等位基因
的F,的表型种类数为2”;③由于含一对等位基因的F2的
基因型种类数为3种,所以含对等位基因的F,的基因型
种类数为3”;④由于含一对等位基因的F1能产生两种配
子,所以含对等位基因的F1形成配子的基因型种类数为
2”。综上所述,A正确。]
随堂自测·固双基
1,D[自由组合定律的实质是在形成配子时,决定不同性状
的遗传因子自由组合。]
2.C
3.BCD[F,自交,后代的性状表现及比例为高秆抗病:矮秆
抗病:高秆易感病:矮秆易感病=9:3:3:1,单独分析每
一对相对性状的性状分离比,高秆:矮秆=3:1,抗病:易
感病=3:1,后代高秆抗病:矮秆抗病=9:3,故A项错
误,B项正确。F测交,后代的性状表现及比例为高秆抗
病:矮秆抗病:高秆易感病:矮秆易感病=1:1:1:1,故
C、D项正确。]
4解析:(1)甲组为双杂合个体与隐性纯合子杂交,叫测交,测
交后代有四种表型,且比例为1:1:1:1。(2)乙组杂交后
代F1玫瑰状个体的基因型为2/3Aabb、1/3AAbb,和纯合的
豌豆状冠(aaBB)鸡杂交,后代中出现核桃状冠的概率是l/3
十2/3×1/2=2/3,出现豌豆状冠的概率是2/3×1/2=1/3,
比例为2:1。(3)丙组中,由F1全是核桃状,可推出亲代基
因型为aaBB、AAbb,F1基因型为AaBb,F1中雌雄个体杂
交,符合常规的自由组合定律,F,中玫瑰状冠的鸡为1/
16AAbb+2/16Aabb=120(只),故杂合的豌豆状冠(2/
16aaBb)个体理论上有80只。(4)基因型为AaBb、Aabb的
个体杂交,后代的基因型种类为3X2=6(种),纯合子所占
的比例为1/2×1/2=1/4。
答案:(1)测交1:1:1:1(2)核桃状:豌豆状=2:1
(3)80(4)61/4
第3课时
[例1]ABD[由题千分析可知,基因型为AaRr的亲本自
交,子代共有9种基因型;由于基因型为aa的植株无花瓣,
因此基因型为aa_的个体只有一种表型,综合分析可知,其
后代应有5种表型,即红色大花瓣、黄色大花瓣、红色小花
瓣、黄色小花瓣、无花瓣;子代有花瓣植林(AA-、Aa_)
中,AaRr所占的比例为1/3;子代的红花植株中,纯合子
(AARR)占1/9。(注意,如无花瓣就谈不上花瓣的颜色。)]
[例2]D[根据后代黄色:灰色=2:1、短尾:长尾=2:1
可知,DD个体不能存活,亲代黄色短尾鼠的基因型为
AA,Dd、AaDd,A正确;F1中与体色相关的基因型为
A1A2、A1a、A2a,故四种表型个体均为杂合体,B正确;若F