1819　孟德尔的豌豆杂交实验二

1、第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)学习目标知识概览1.阐明孟德尔两对相对性状的杂交实验过程及对自由组合现象的解释。(重点)2.两对相对性状杂交实验的分析及自由组合定律的应用。(重、难点)3.举例说明基因型和表现型的含义。4.说出孟德尔遗传实验获得成功的原因。自 主 预 习·探 新 知一、两对相对性状的杂交实验发现问题1过程与结果P黄色圆粒×绿色皱粒F1黄色圆粒F22分析 (1)性状的显隐性(2)相对性状的分离比二、对自由组合现象的解释提出假说1理论解释(1)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。(2)F1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

2、产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量相等。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。2遗传图解(1)过程图解填图(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型双显型：黄色圆粒：YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。一显一隐型双隐型：绿色皱粒：yyrr。三、对自由组合现象解释的验证演绎推理1验证方法：测交法。2遗传图解填图(1)由测交后代的遗传因子组成及比例可推知：杂种子一代产生的配子的比例为1111。杂种子一代的遗传因子组成为：YyRr。(2)通过测交实验的结果可证实：F1产生4种类型且比例相等的配子。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。四、自由组合定律得出结论

3、填图五、孟德尔获得成功的原因1实验选材方面：选择豌豆作为实验材料。2对生物性状分析方面：先研究一对性状，再研究多对性状。3对实验结果的处理方面：运用了统计学方法。4实验的程序方面：提出问题实验分析假设(解释)验证总结规律。六、孟德尔遗传规律的再发现1表现型：生物个体表现出来的性状。2基因型：与表现型有关的基因组成。3等位基因：控制相对性状的基因。基础自测1判断对错(1)A和a、a和a、A和A都是等位基因。()(2)进行两对相对性状的杂交实验时，无须考虑显性亲本作父本，隐性亲本作母本对实验的影响。()(3)自由组合定律中的“自由组合”指控制不同性状的遗传因子的自由组合。()(4)在自由组合遗传实

4、验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。()提示：(1)×等位基因是指控制相对性状的基因，而a和a、A和A控制的是相同性状。(2)(3)(4)×在自由组合遗传实验中，F1产生配子时，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。2孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，具有1111比例的是() 【导学号：77782019】F1产生配子类型的比例F2表现性状的比例F1测交后代类型的比例F1表现性状的比例ABCDB孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F1的遗传因子组成为YyRr，表现性状只有一种；F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr，比例为1111；F1测交后代遗传因子组成为

5、YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr 4种，比例为1111；F1自交得F2，表现性状为4种，比例为9331。3以下叙述中，哪一条不是孟德尔能获得成功的原因()A正确假设了等位基因控制相对性状B正确选用了豌豆作为实验材料C由单因素到多因素的研究方法D科学地设计了实验的程序A孟德尔获得成功的原因在于选材正确、合理地设计了实验程序以及使用了统计学方法。合 作 探 究·攻 重 难两对相对性状的杂交实验过程及解释思考交流1仔细观察教材P9图17及P10图18，讨论F2的重组类型中纯合子的遗传因子组成是什么？占重组类型的比例为多少？提示：YYrr、yyRR；1/3。2若将此实验中的两纯合亲本“

6、黄色圆粒、绿色皱粒”改为两对相对性状的纯合亲本杂交，思考F2中不同于亲本性状的个体所占比例是多少？提示：3/8或5/8。归纳总结 1两对相对性状的遗传实验分析(1)亲本：必须是具有相对性状的纯种。(2)F1的性状：均为双显性状。(3)F2中的性状及比例：双显一显一隐一隐一显双隐9331(4)重组类型及比例：若亲本不同，则F2中重组类型和比例也不同。若亲本为：纯种黄色圆粒×纯种绿色皱粒，F2中的重组类型为黄色皱粒、绿色圆粒，比例均为3/16。若亲本为：纯种黄色皱粒×纯种绿色圆粒，F2中的重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒，比例分别为9/16、1/16。2对自由组合现象的解释从图中可

7、以看出：(1)双显性状(黄色圆粒)可用直角三角形A的三条边表示，占9份，共有4种遗传因子组合形式，比例为1YYRR2YYRr2YyRR4YyRr。(2)一显一隐性状(黄色皱粒)可用直角三角形B的三个角表示，占3份，有2种遗传因子组合形式，比例为1YYrr2Yyrr。(3)一隐一显性状(绿色圆粒)可用直角三角形C的三个角表示，占3份，有2种遗传因子组合形式，比例为1yyRR2yyRr。(4)双隐性状(绿色皱粒)占1份，1种遗传因子组合形式，即yyrr。所以，黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒9331。巧学善思：1从数学角度分析，9331与31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

8、示？从数学角度看，(31)2的展开式为9331，即9331的比例可以表示为两个31的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一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(315108)(10132)31，黄色绿色(315101)(10832)31，即每对性状的遗传都遵循分离定律。这无疑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9331来自(31)2。2如何很快记住F2中遗传因子组成的比例？F2中遗传因子组成及比例为1YYRR2YYRr2YyRR 4YyRr1yyRR 2yyRr1YYrr2Yyrr1yyrr，即遗传因子组成共9种，雌雄

9、配子的结合方式有16种(将遗传因子组成前的系数相加)。仔细观察，可以发现每种遗传因子组成所占的份数为2n，n代表每种遗传因子组成中杂合遗传因子的对数。例如，YYRR没有杂合遗传因子，即杂合遗传因子的对数为0，201，所以YYRR占1份；又如，YyRr中杂合遗传因子的对数为2，224，所以YyRr占4份。这提醒同学们在学习过程中要善于寻找规律，巧学善思就不用死记硬背！活学活用1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()AF1产生4个配子，比例为1111BF1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为11C基因自由组合定律是指F1产生的4种类

10、型的精子和卵可能自由组合DF1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为11D在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F1会产生4种多个配子，且精子数目远远多于卵细胞数目；基因自由组合定律是在F1产生配子时起作用，其实质是减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合随配子遗传给后代。2两对相对性状独立遗传的两纯合亲本杂交，F2出现的重组类型中能稳定遗传的个体约占()【导学号：77782019】A1/8B1/5C1/5或1/3D1/16C设控制两对相对性状的基因分别为A、a和B、b，题干中两纯合亲本杂交的情况有两种，即AABB×aabb或AAbb×aaBB。当

11、为AABB×aabb时，则F1为AaBb，自交后，F2为A_B_、A_bb、aaB_、aabb四种类型，其中重组类型为3/16A_bb、3/16aaB_，其中能稳定遗传的是1/16AAbb、1/16aaBB，其比例为(1/161/16)÷(3/163/16)1/3；当为AAbb×aaBB时，则F1为AaBb，自交后，F2为A_B_、A_bb、aaB_、aabb四种类型，其重组类型为9/16A_B_、1/16aabb，其中能稳定遗传的是1/16AABB、1/16aabb，其比例为(1/161/16)÷(9/161/16)1/5。方法规律：重组类型的确定及概

12、率计算(1)纯合亲本的杂交组合有两种类型：一种是双显(AABB)和双隐(aabb)，另一种是一显一隐(AAbb)和一隐一显(aaBB)。这两种情况下，F2中的重组类型及所占比例是不同的。(2)概率计算要确定范围。若求重组类型中的纯合子所占比例，范围是重组类型，而不是全部F2个体，不能忽略求解范围。用纯合的黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本进行杂交，F1全部为黄色圆粒，F1自交获得F2，从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒，一个纯合一个杂合的概率为()A1/9B2/9C1/3D4/9D由题意可知，F2中黄色皱粒的基因型为YYrr(1/3)或Yyrr(2/3)，绿色圆粒的基因型为yyRR(1/3)或y

13、yRr(2/3)，黄色皱粒纯合、绿色圆粒杂合的概率为1/3×2/32/9，黄色皱粒杂合、绿色圆粒纯合的概率为2/3×1/32/9，则一个纯合一个杂合的概率为4/9。 自由组合现象的验证及定律的内容背景材料教材P10P12思考交流1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。2若两亲本杂交，后代表现型比例为1111，据此能否确定亲本的基因型？提示：不能。当双亲的遗传因子

14、组成为AaBb×aabb或Aabb×aaBb时，其后代表现型比例均为1111，仅依据此比例不能确定亲本的基因型。3表现型相同的个体，基因型一定相同吗？基因型相同时，表现型是否一定相同？提示：不一定，例如豌豆的高茎，基因型可能是DD，也可能为Dd。不一定。表现型除受基因型决定外，还受环境的影响，即表现型基因型环境。归纳总结 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)目的测定F1产生的配子种类及比例。测定F1的遗传因子组成。判定F1在形成配子时遗传因子的行为。(3)理论预期：按照孟德尔的假设，F1产生四种配子，即YR、yR、Yr、yr，且比例为

15、1111，而隐性纯合子只产生一种配子yr，所以，测交产生四种类型的后代：黄圆(YyRr)、绿圆(yyRr)、黄皱(Yyrr)、绿皱(yyrr)，且比例为1111。(4)测交实验过程(5)结果及结论F1的基因型为YyRr。F1减数分裂产生四种配子YRYryRyr1111。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。2自由组合定律的“三性”(1)同时性：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行。(2)独立性：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。(3)

16、普遍性：自由组合定律广泛适用于生物界。特别提醒：自由组合定律的适用范围是什么？(1)有性生殖的真核生物。(2)细胞核内的遗传因子。(3)两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子(独立遗传)。3孟德尔遗传规律的再发现过程(1)1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表。(2)1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。(3)1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字“基因”，并且提出了表现型和基因型的概念。4表现型、基因型和等位基因的概念(1)表现型指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。(2)基因型指与表现型相关的基因组成，如高茎的基因型为DD、Dd，

17、矮茎的基因型为dd。易错提醒：表现型和基因型的关系如何？(1)基因型是表现型的内因，表现型是基因型的外在表现。(2)表现型相同，基因型不一定相同。(3)基因型相同，若环境条件不同，表现型也可能不同。即基因型环境条件表现型。(3)等位基因：控制相对性状的基因，如D、d。活学活用1普通小麦中有高秆抗病和矮秆易感病两个品种，控制两对相对性状的遗传因子独立遗传。现用显性纯合高秆抗病小麦和矮秆易感病小麦杂交得F1，F1自交或测交，预期结果不正确的是() 【导学号：77782019】A自交结果中高秆抗病与矮秆抗病比例为91B自交结果中高秆与矮秆比例为31，抗病与易感病比例为31C测交结果为矮秆抗病矮秆易感

18、病高秆抗病高秆易感病为1111D自交和测交后代出现四种相同的表现型AF1自交后代表现型及比例为高秆抗病矮秆抗病高秆易感病矮秆易感病9331，所以高秆抗病矮秆抗病31，高秆矮秆31，抗病易感病31，故A错误，B正确。F1测交后代表现型及比例为高秆抗病矮秆抗病高秆易感病矮秆易感病1111，故C、D正确。易错警示：孟德尔的分离定律和自由组合定律中涉及的11或1111的配子比例，强调的并非是雌雄配子间的比例。一般而言，无论动物还是植物，雄配子(精子)的数量要远远超过雌配子(卵细胞)的数量。另外，自由组合定律的实质是形成配子时控制不同性状的遗传因子的自由组合，而非雌雄配子的随机结合。2基因的自由组合定律

19、发生于图中哪个过程？AaBb1AB1Ab1aB1ab雌雄配子随机结合子代9种遗传因子的组合形式4种性状组合ABCDA自由组合定律是在个体产生配子时发生的。图中表示AaBb产生4种数量相等的配子(1AB1Ab1aB1ab)，即决定同一性状的成对的遗传因子(A与a，B与b)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。3以下关于表现型和基因型的叙述正确的是()A表现型都能通过眼睛观察出来，如高茎和矮茎B基因型不能通过眼睛观察，必须使用电子显微镜C在相同环境下，表现型相同，基因型一定相同D基因型相同，表现型不一定相同D本题考查表现型和基因型的概念及关系。表

20、现型是指生物个体表现出来的性状，是可以观察和测量的，但不一定都能通过眼睛观察出来，A错误；基因型一般通过表现型来推知，不能通过电子显微镜观察，B错误；在相同环境条件下，表现型相同，基因型不一定相同，如高茎的基因型可能是DD或Dd，C错误；表现型是基因型与环境条件共同作用的结果，因此，基因型相同，表现型不一定相同，D正确。自由组合定律的应用1.分析自由组合问题的“三字诀”2巧用子代性状分离比推测亲本的基因型(1)9331(31)(31)(Aa×Aa)(Bb×Bb)AaBb×AaBb(2)1111(11)(11)(Aa×aa)(Bb×bb)AaBb

21、×aabb或Aabb×aaBb(3)3311(31)(11)(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)AaBb×Aabb或AaBb×aaBb(4)31(31)×1(Aa×Aa)(BB×B_)、(Aa×Aa)(BB×bb)、(AA×A_)(Bb×Bb)或(AA×aa)(Bb×Bb)AaBB×AaB_、AaBB×Aabb、AABb×A_Bb或AABb×aaBb3常见类型分析(

22、1)配子类型及概率的问题。AaBbCc产生的配子种类数为：2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)8种AaBbCc产生ABC配子的概率为：(A)×(B)×(C)(2)子代的基因型及概率问题。AaBbCc与AaBBCc杂交，求子代的基因型种类，可将其分解为3个分离定律：Aa×Aa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa)；Bb×BB后代有2种基因型(1BB1Bb)；Cc×Cc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)。所以，后代中有3×2×318种基因型。AaBbCc与AaBBCc杂交，后代中AaBBcc出现的概率

23、为：(Aa)×(BB)×(cc)(3)子代的表现型类型及概率的问题。AaBbCc与AabbCc杂交，求其杂交后代可能出现的表现型种类数，可分解为3个分离定律：Aa×Aa后代有2种表现型(3A_1aa)；Bb×bb后代有2种表现型(1Bb1bb)；Cc×Cc后代有2种表现型(3C_1cc)。所以，后代中有2×2×28种表现型。AaBbCc与AabbCc杂交，后代中出现A_Bbcc的概率为3/4×1/2×1/43/32。易错提醒：自由组合问题的两点提醒(1)运用分离定律解决自由组合问题时，先分析每对基因或性状

24、，求出相应基因型、表现型及其比例或概率，然后运用乘法原则求出符合要求的结果。(2)推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型，也可用分离定律来解决自由组合问题。活学活用1某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性，体色黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分离和组合互不干扰)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代的表现型及比例为直毛黑色卷毛黑色直毛白色卷毛白色3311。则“个体X”的基因型为()【导学号：77782019】ABbCCBBbCcCbbCcDBbccC由题干可知，子代中直毛卷毛11，故亲本相关基因型为Bb ×bb；黑色白色31，亲本相关基因型为Cc×

25、Cc。已知一方亲本基因型为BbCc，则“个体X”基因型为bbCc。2假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEe× AaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比例是()A1/32B1/16C1/8D1/4B分析亲本基因型组合，即发现DD×ddDd，已确定子代中该对基因必定杂合，其余杂交组合中，子代纯合子均占1/2，故在AaBBCcDDEe与AaBbCCddEe杂交产生的子代中，一对基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)1/16。当 堂 达 标

26、·固 双 基1下列有关自由组合定律遗传实验的叙述，错误的是()A两对相对性状分别由两对遗传因子控制BF1细胞中控制两对相对性状的遗传因子相互融合C每一对遗传因子的传递都遵循分离定律DF2中有16种组合、9种基因型和4种表现型B孟德尔对自由组合现象的解释是两对相对性状分别由两对遗传因子控制，控制两对相对性状的两对遗传因子的分离和组合是互不干扰的，其中每一对遗传因子的遗传都遵循分离定律。这样F1产生的雌雄配子各有4种，数量比接近1111。雌雄配子随机结合，在F2中有16种组合、9种基因型、4种表现型。2已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F

27、1，F1自交或测交，预期结果正确的是() 【导学号：77782019】A测交结果中黄色非甜与红色甜比例为31B自交结果中与亲本表现型相同的子代所占的比例为5/8C自交结果中黄色和红色的比例为31，非甜与甜比例为31D测交结果中红色非甜子代所占的比例为1/2CF1测交，其子代有四种表现型，且比例为1111，故黄色非甜与红色甜的比例为11，A错误；F1自交，其子代有四种表现型，其比例为9331，其中与亲本表现型相同的黄色甜与红色非甜所占比例分别为3/16、3/16，故其所占比例为3/8，B错误；两对相对性状中每一对均符合分离定律，故F1自交后代中黄色红色31，非甜甜31，C正确；F1测交子代中红色

28、非甜所占比例为1/4，D错误。3按照基因的自由组合定律(完全显性)，下列杂交组合的后代理论上会出现3311的亲本组合是()AEeFf×EeFfBEeFf×eeFfCEeff×eeFfDEeFf×EeFFBA项杂交组合中后代的分离比为9331，C项杂交组合中后代的分离比为1111，D项杂交组合中后代的分离比为31。4豌豆中，当C、R两个显性基因都存在时，花呈红色。一株红花豌豆与基因型为ccRr的植株杂交，子代中有3/8开红花，若让这些红花豌豆自交，后代中红花豌豆的比例为() 【导学号：77782020】A5/8B3/8C3/16D9/16A一株红花豌豆(C_R_)与基因型为ccRr的植株杂交，子代中有3/8开红花，可推知该红花亲本基因型为CcRr，因此后代中红花豌豆的基因型为CcRRCcRr12，因此这些红花豌豆自交后代中出现红花的概率为1/3×3/42/3×9/165/8。5