内容正文:
第1章 遗传因子的发现
第1节孟德尔的豌豆杂交实验(二)(第1课时)
倘若我与你结婚,生下的孩子既有你的聪慧又有我的美貌,岂不是很好?
若他具有我的相貌和你的智商,那不就糟了?
思考:
(1)假设他们俩真的结婚了,那么他们的孩子可能出现几种情况?
(2)美和丑、聪明和愚钝是两对相对性状,那两对相对性状是怎么遗传的呢?
【趣味故事】
考点一 细胞的多样性和统一性
【新课导入】
观察花园里的豌豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包含了两种类型:一种是黄色圆粒的,还有一种是绿色皱粒的。
1. 决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有什么影响呢?
2. 黄色的豌豆就一定是饱满的、绿色的豌豆就一定是皱缩的吗?
不会有影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子是独立的,互不干扰。
不一定。也有黄色皱缩、绿色饱满的豌豆。
一对相对性状的分离对其他性状有没有影响呢?
【问题探讨】
考点一 细胞的多样性和统一性
【新课导入】
一、两对相对性状杂交实验的分析
【活动1】阅读教材P9-10结合图1-6,思考下列问题
(1)该实验选择怎样类型的豌豆作为亲本?
(2)怎么确定这两对相对性状的显隐性关系?判断依据?
(3)重组类型(新的性状组合)和亲本类型?
(4)为什么会出现新的性状组合,它们之间有什么数量关系?
(5)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?
×
9 : 3 : 3 : 1
P
F1
♀
♂
♀
♂
正交、反交
F2
315
108
101
32
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒
考点一 细胞的多样性和统一性
观察现象、提出问题:
P
F1
子一代
亲本
正交
反交
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒
×
F2
子二代
315
108
101
32
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
数量
比例
9 : 3 : 3 : 1
P
F1
子一代
亲本
黄色圆粒
×
×
F2
子二代
315
108
101
32
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
数量
比例
9 : 3 : 3 : 1
绿色皱粒
黄色圆粒
结
果
相
同
考点一 细胞的多样性和统一性
观察现象、提出问题:
P
F1
子一代
亲本
正反交
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒
×
F2
子二代
315
108
101
32
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
数量
比例
9 : 3 : 3 : 1
黄色对绿色为显性,圆粒对皱粒为显性。
依据: 无论亲本进行正交还是反交实验,结出的种子(F1)都是黄色圆粒。
F2中新的性状组合: 绿色圆粒和黄色皱粒
不同于亲本的类型(重组类型)
(2)这两对相对性状的显隐性关系?判断依据?
(3)F2代中哪些是亲本所没有的性状组合?
考点一 细胞的多样性和统一性
观察现象、提出问题:
P
F1
子一代
亲本
正反交
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒
×
F2
子二代
315
108
101
32
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
数量
比例
9 : 3 : 3 : 1
(4)为什么F2中会出现新的性状组合呢?它们之间有什么数量关系吗?
种子形状
圆粒
+
=423
皱粒
+
=133
315
108
101
32
子叶颜色
黄色
+
=416
绿色
+
=140
315
108
101
32
3
1
3
1
版权为学生物真有范所有
说明两对相对性状的分离互不干扰(各自独立),不同性状之间进行了重新组合。
考点一 细胞的多样性和统一性
(5)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?
如果把两对性状联系在一起分析,F2出现的四种表现型的比例
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
9 : 3 : 3 : 1
F2
(黄色:绿色)×(圆粒:皱粒)=(3:1)×(3:1)
黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9∶3∶3∶1
不同性状之间发生重新组合
皱粒
黄色
圆粒
绿色
考点一 细胞的多样性和统一性
观察现象、提出问题:
上述分析表明:
不同性状之间发生了新的组合,是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢?
3.将两对性状的遗传一起考虑,不同性状之间发生了 ,F2出现的四种表现型的比为: 。
1.只看一对相对性状,无论是豌豆种子的形状还是颜色,依然遵循 。
2.控制子叶颜色的遗传因子和控制种子形状的遗传因子 。
提出问题:
分离定律
互不干扰
自由组合
9:3:3:1
考点一 细胞的多样性和统一性
二、两对相对性状杂交实验的分析
【活动2】阅读课本P10-11, 思考回答下列问题:
(1)不同性状之间发生了新的组合,是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢?孟德尔对此做出了怎样的解释?
(2)孟德尔为了验证解释(假说)的正确性,做了什么实验?
(3)该实验选择怎样类型的亲本?
(4)请同学们写出该实验的遗传分析图解
考点一 细胞的多样性和统一性
提出假说、解释现象
(1)假说内容
假说① 豌豆的圆、皱粒分别由遗传因子R、r,控制黄色和绿色分别由遗传因子 Y、y 控制;
P
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒
YYRR
yyrr
假说② F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合(核心);
YyRr
配子
YR
yr
受精
Y
R
r
y
分离
分离
自由组合
雄配子4种: YR :Yr :yR :yr =1:1:1:1
雌配子4种: YR :Yr :yR :yr =1:1:1:1
F1
问题1:F1产生的雌雄配子各有几种及比例为?
考点一 细胞的多样性和统一性
♀
♂
F1配子
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
YyRr
YyRR
YyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
yyrr
yyRr
Yyrr
YYRr
YyRr
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
提出假说、解释现象
(1)假说内容
假说③ 受精时,雌雄配子的结合是随机的。
问题1:雌雄配子的结合方式有多少种?
雌雄配子结合方式=雌配子种类×雄配子的种类
➡4x4=16种
问题2:F2的性状表型有多少种?其比例?
黄色圆粒: 绿色圆粒: 黄色皱粒: 绿色皱粒
9 : 3 : 3 : 1
考点一 细胞的多样性和统一性
♀
♂
F1配子
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
YyRr
YyRR
YyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
yyrr
yyRr
Yyrr
YYRr
YyRr
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
提出假说、解释现象
问题3:F2的遗传因子组合有多少种?
YYrr
yyRR
yyrr
YyRR
YYRr
YyRr
YYRR
Yyrr
yyRr
9/16
Y_R_
3/16
Y_rr
3/16
yyR_
1/16
yyrr
(双显型)
(单显型)
(单显型)
(双隐型)
9种遗传因子组合
考点一 细胞的多样性和统一性
♀
♂
F1配子
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
YyRr
YyRR
YyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
yyrr
yyRr
Yyrr
YYRr
YyRr
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
提出假说、解释现象
问题4:F2中能稳定遗传的后代占比为?
黄圆
黄皱
YYrr
绿圆
yyRR
绿皱
yyrr
YYRR
纯合子4/16
双杂合子: 两对基因型均为杂合子
黄圆
4YyRr
➡4/16
单杂合子: 任意1对基因型为杂合子
黄圆
2YyRR、2YYRr
黄皱
2Yyrr
绿圆
2yyRr
8/16
考点一 细胞的多样性和统一性
♀
♂
F1配子
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
YyRr
YyRR
YyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
yyrr
yyRr
Yyrr
YYRr
YyRr
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
提出假说、解释现象
问题5:请完成下列填空
F2中稳定遗传的绿色圆粒占总数的____
F2绿色圆粒中,能稳定遗传的占______
F2中不同于F1表型的个体占总数的____
F2中重组类型占总数的______
1/16
1/3
7/16
3/8
考点一 细胞的多样性和统一性
上述解释(假说)是否正确呢? F1是否真的产生了4种等量的配子?这在当时是无法直接看到的。于是孟德尔又设计了测交实验:
演绎推理
(1)设计测交实验:即选F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交,演绎推理。
P
×
YyRr
yyrr
YR
yr
Yr
yR
yr
配子
F1
黄色皱粒
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色圆粒
1 : 1 : 1 : 1
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
演绎推理结果
表型 黄色
圆粒 绿色
圆粒 黄色
皱粒 绿色
皱粒
比例 ≈1:1:1:1
(纸上谈兵)
考点一 细胞的多样性和统一性
结果:
(2)实施测交实验,检验假说:
即大田种植让F1与隐性纯合子杂交
黄色圆粒
杂种子一代
绿色皱粒
隐性纯合子
×
(实战训练)
F1性状组合 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
实际
籽粒数 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 1 : 1 : 1 : 1
测交实验的结果符合预期的设想,无论正交还是反交,均出现四种性状类型,而且比例接近1∶1∶1∶1。因此证明解释是正确的。
实验验证
考点一 细胞的多样性和统一性
分析结果,得出结论
自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是___________的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此_________,决定不同性状的遗传因子_______________。
2.发生时间:
①两对及两对以上相对性状的遗传(独立遗传);
②有性生殖的真核生物的遗传;
③细胞核遗传
4.实质:
在形成配子时,决定不同性状的遗传因子自由组合
3.适用范围:
在形成配子时
互不干扰
分离
自由组合
YR
yr
yR
Yr
黄色圆粒
r
Y
R
y
考点一 细胞的多样性和统一性
发现问题
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
自由组合定律的发现过程
两对相对性状杂交实验
F2性状表现类型及其比例为
黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈
9∶3∶3∶1
在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合
杂种子一代和隐性纯合子测交
黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈
1∶1∶1∶1
后代的比例为
测交实验的结果符合预期的设想,因此证明孟德尔假说是正确的。
【科学方法】假说—演绎法
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。
考点一 细胞的多样性和统一性
(1)下图中哪些过程可以体现分离定律的实质?哪些过程体现了自由组合定律的实质?
分离定律
分离定律
自由组合定律
精卵随机结合
①两大遗传定律在生物的性状遗传中______进行,______起作用。
②分离定律是自由组合定律的________。
同时
同时
基础
2.自由组合定律的实质及其验证
考点一 细胞的多样性和统一性
【知识拓展】
课本知识迁移
若有四种花粉,比例为_______________,则符合自由组合定律。
F1测交后代的性状比为________________,则符合自由组合定律,性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
F1自交后代的性状分离比为_____________,则符合自由组合定律,性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
(2)请归纳两对遗传因子的遗传是否遵循自由组合定律的验证方法:
9∶3∶3∶1
1∶1∶1∶1
1∶1∶1∶1
(1)自交法:
(2)测交法:
(3)花粉鉴定法:
考点一 细胞的多样性和统一性
【知识拓展】
课本知识迁移
(1)若有两亲本杂交,后代性状出现了1:1:1:1的比例,能否确定两亲本的遗传因子组成就是YyRr和yyrr?
(2)若有两亲本杂交,F2性状出现了9:3:3:1的比例,能否确定两亲本的遗传因子组成就是YYRR和yyrr?
还可能是Yyrr和yyRr
F2性状出现了9:3:3:1的比例,则F1的遗传因子组成是YyRr,
则亲本P的遗传因子组成还可能是YYrr和yyRR
课本P10“思考题”延伸
考点一 细胞的多样性和统一性
【知识拓展】
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1.(课本P9“图1-6”改编)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出现绿圆和黄皱两种新性状组合
B.对F2每一对性状进行分析,比例都接近3∶1
C.F2的性状表现有4种,比例接近9∶3∶3∶1
D.F2中有3/8的个体性状表现与亲本相同
考点一 细胞的多样性和统一性
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2.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,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4个配子,比例为1∶1∶1∶1
B.F1产生遗传因子组成为YR的卵细胞和遗传因子组成为YR的精子的数量之比为1∶1
C.遗传因子的自由组合是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可随机结合
D.F1产生的精子中,遗传因子组成为YR和遗传因子组成为yr的比例为1∶1
考点一 细胞的多样性和统一性
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3.下列有关自由组合定律的叙述,正确的是
A.自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验的结果及其解释归纳总结的,不适合多对相对性状的遗传
B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的
C.在形成配子时,决定不同性状的遗传因子的分离是随机的,所以称为自由组合定律
D.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
考点一 细胞的多样性和统一性
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4.如表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交实验中F2的部分遗传因子组成,下列叙述错误的是
配子 YR Yr yR yr
YR ① ② YyRr
Yr ③
yR ④
yr yyrr
A.F2有9种遗传因子组成,4种性状表现
B.表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的
C.①②③④代表的遗传因子组成在F2中出现的概率之间的关系为③>②=④>①
D.F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是3/8
考点一 细胞的多样性和统一性
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5.下列关于图解的理解正确的是
A.自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B.分离定律的实质表现在图中①②③
C.图甲中③过程的随机性是子代Aa占1/2的原因之一
D.因乙中子代aaBB 的个休在aaB_中的比例为1/16。
考点一 细胞的多样性和统一性
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6.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)为显性。下列能验证自由组合定律的最佳杂交组合是
A.黑光×白光→18黑光∶16白光
B.黑光×白粗→25黑粗
C.黑粗×黑光→25黑粗∶8白粗
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光
考点一 细胞的多样性和统一性
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