2023-2024学年 人教版 必修二 　两对相对性状的杂交实验与对自由组合现象的解释和验证 学案

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对自由组合现象的解释和验证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。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。2．认知科学家发现问题的研究方法；用文字或图示解释遗传现象。3．采用假说—演绎法，解释孟德尔两对相对性状的杂交实验。一、两对相对性状的杂交实验——提出问题1．实验过程写出图中①～④代表的表型或比例：①黄色圆粒；②黄色圆粒；③绿色圆粒；④9∶3∶3∶1。2．分析(1)两亲本无论正交还是反交，F1均为黄色圆粒，说明豌豆的粒色和粒形中显性性状分别是黄色和圆粒。(2)F2中除了出现亲本类型外，还出现的两种新类型是黄色皱粒和绿色圆粒。(3)每对性状都遵循分离定律。孟德尔针对两对相对性状的杂交实验发现了什么问题？提示：F2出现了亲本没有的性状组合(黄色皱粒、绿色圆粒)且F2出现的4种性状的比例是9∶3∶3∶1。二、对自由组合现象的解释——提出假说1．性状由遗传因子控制(1)亲本中纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR、yyrr。(2)F1的遗传因子组成为YyRr。2．F1产生的配子种类及比例(1)假说：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。(2)F1产生配子的种类及比例：YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1。3．受精时，雌雄配子随机结合(1)配子结合方式：16种。(2)性状4种，遗传因子组合形式9种。4．遗传图解要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆，亲本除黄色圆粒和绿色皱粒外，还可以有哪些类型？F2中重组类型占多少？提示：亲本可以是纯合黄色皱粒和绿色圆粒；3/8或5/8。三、对自由组合现象解释的验证——演绎推理、实验验证在测交实验中，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为杂合子，能产生4种比例相等的配子，而隐性纯合子只产生1种类型的配子。四、自由组合定律——得出结论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。(正确的打“√”，错误的打“×”)1．在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1的表型与亲本中黄色圆粒作母本还是作父本无关。 ()2．杂种F1(YyRr)产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1。 ()3．纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F2中重组类型比例为3/8。 ()4．在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2的遗传因子组成有4种，比例为9∶3∶3∶1。 ()5．子代性状分离比为1∶1∶1∶1的双亲的遗传因子组成仅有YyRr与yyrr。 ()6．遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中。 ()提示：1．√2．×F1会产生4种多个配子。3．×纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F2中重组类型比例为5/8。4．×两对相对性状的杂交实验中，F2的遗传因子组成有9种。5．×双亲的遗传因子组成也可以是Yyrr与yyRr。6．×遗传因子的自由组合发生在形成配子时。两对相对性状的杂交实验准备4个大信封，其中两个分别标上“雌1”“雄1”，每个信封中分别装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张；另外两个信封分别标上“雌2”“雄2”，每个信封中分别装入“圆R”和“皱r”的卡片各10张(如下图)，以此模拟孟德尔杂交实验。)1．如果模拟F1产生雄配子时遗传因子彼此分离，应该怎样抽取卡片？提示：从“雄1”和“雄2”信封中随机取出一张卡片。2．如果研究“黄”和“绿”的传递规律，要模拟受精作用，应该怎样操作？卡片共有几种组合？提示：从“雌1”和“雄1”信封中各随机取出一张卡片组合在一起；卡片共有3种组合。3．如果分别从“雌1”和“雌2”信封中各随机取出一张卡片组合在一起，该操作模拟的是什么过程？写出组合的种类及可能的数量比。提示：模拟F1产生雌配子时不同对的遗传因子自由组合；YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1。1．F2性状表现的分析Ｋ2．F2遗传因子组成的分析3．F2的性状表现与遗传因子组成的对应关系性状表现类型遗传因子组成及比例双显性1/16YYRR、2/16YyRR、2/16YYRr、4/16YyRr单显性1/16YYrr、2/16Yyrr1/16yyRR、2/16yyRr双隐性1/16yyrreq\a\vs4\al()1．下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的叙述中，错误的是()A．F2中圆粒和皱粒之比接近于3∶1，符合遗传因子的分离定律B．两对相对性状由两对遗传因子控制C．F1产生4种比例相等的雌配子和雄配子D．F2有4种性状表现和6种遗传因子组成D[孟德尔对F2中不同性状之间发生自由组合的解释：两对相对性状由两对遗传因子控制，控制这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传递都遵循分离定律。这样，F1产生雌、雄配子各4种，数量比接近1∶1∶1∶1，配子随机结合，则F2有9种遗传因子组成和4种性状表现。]2．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．在F1雌雄配子的随机结合过程中，遗传因子发生自由组合，F2遗传因子组成有9种D．F2中纯合子所占比例是1/4，重组类型所占比例是5/8A[根据孟德尔的假说，F1生成配子时，成对的遗传因子分离，不成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。遗传因子的自由组合发生在F1生成配子的过程中，而不是受精过程中，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，所以F2中纯合子所占比例是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6/16，即3/8，D错误。]两对相对性状的杂交实验中，F2中9∶3∶3∶1分离比成立的条件(1)亲本必须是纯种。(2)两对相对性状由两对成对的遗传因子控制，且是完全显性遗传。(3)配子全部发育良好，后代存活率相同。(4)所有后代都应处于一致的环境中，而且存活率相同。(5)材料丰富，后代数量足够多。对自由组合现象的解释及对自由组合定律的理解材料1已知玉米籽粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯性(B)对糯性(b)为显性，且这两对相对性状自由组合。材料2甲、乙分别为一对、两对相对性状的杂交实验遗传图解。1．阅读材料1，请选择适宜的纯合亲本进行一个测交实验验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律(要求：写出遗传图解，并加以说明)。提示：亲本(纯合白色非糯性)aaBB×AAbb(纯合黄色糯性)或(纯合黄色非糯性)AABB×aabb(纯合白色糯性)↓F1AaBb(杂合黄色非糯性)×aabb(纯合白色糯性)↓F2F2籽粒中，若黄色非糯性∶黄色糯性∶白色非糯性∶白色糯性＝1∶1∶1∶1，则验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律。2．材料2图甲中的分离定律、图乙中自由组合定律分别发生在哪些过程？提示：①、②；④、⑤。1．图解法分析F1(YyRr)产生配子的种类及比例(1)分支法书写配子类型实例：YyRr产生的配子种类F1产生的配子：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。(2)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。2．对自由组合定律的理解(1)最能体现自由组合定律实质的是F1产生1∶1∶1∶1的四种配子。(2)两对遗传因子的遗传是否遵循自由组合定律的方法①自交法：F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，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测交法：F1测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1，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。③花粉鉴定法：若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。eq\a\vs4\al()3．在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是()①杂种自交后代的性状分离比②杂种产生配子类型的比例③杂种测交后代的性状表现比例④杂种自交后代的遗传因子组成比例⑤杂种测交后代的遗传因子组成比例A．①②④ B．②④⑤C．①③⑤ D．②③⑤D[在两对相对性状的遗传实验中，杂种自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，①错误；杂种产生的配子种类有4种，比例为1∶1∶1∶1，②正确；杂种测交后代的性状表现有4种，比例为1∶1∶1∶1,③正确；杂种自交后代的遗传因子组成是9种，比例为1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，④错误；杂种测交后代的遗传因子组成是4种，比例为1∶1∶1∶1，⑤正确。]4．孟德尔通过测交实验对自由组合现象的解释加以验证，下列说法不正确的是()A．测交实验为杂种子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)的杂交B．杂种子一代的配子组成为Yy、Rr、YR、yr，隐性纯合子的配子组成为yrC．对于动物而言，测交法是验证自由组合定律的最佳方法D．测交后代表现类型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝1∶1∶1∶1B[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，故杂种子一代产生的配子类型及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，B错误。]“天上蟠桃，人间肥桃”，肥桃被誉为群桃之冠。在其培育过程中，对其某些性状进行研究。桃的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对遗传因子控制(前者用D、d表示，后者用F、f表示)，且独立遗传。利用该种植物3种不同遗传因子组成的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交，实验结果如下：分析比较杂交实验的结果，可选取“相对性状的个体杂交方法”确定性状的显隐性。通过正确书写相关遗传图解，可深刻理解性状表现和遗传因子组成间的内在联系。(1)通过上述哪个实验可确定无毛和有毛、白肉和黄肉的显隐性关系？说明理由。提示：实验3。实验3中有毛白肉个体A与无毛黄肉个体C杂交，后代均为有毛黄肉，所以有毛、黄肉为显性性状。(2)通过上述3个实验能否确定A、B、C的遗传因子组成？若能，请写出遗传因子组成；若不能，请说明理由。提示：能。A的遗传因子组成为DDff，B的遗传因子组成为ddFf，C的遗传因子组成为ddFF。1．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。2．F1(YyRr)产生雌雄配子各4种，它们是YR、Yr、yR、yr，数量比接近1∶1∶1∶1。3．受精时，雌雄配子的结合是随机的。4．在两对相对性状的杂交实验中，F2中共有9种遗传因子组成，4种性状表现，比例为9∶3∶3∶1。5．自由组合定律的内容：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。1．下列对纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交实验结果的叙述中，错误的是()A．F1能产生4种比例相同的雄配子B．F2中圆粒和皱粒之比接近3∶1，与分离定律相符C．F2出现4种遗传因子组成的个体D．F2出现4种性状表现的个体，且比例为9∶3∶3∶1C[F2中应出现9种遗传因子组成的个体，C错误。]2．孟德尔的豌豆杂交实验表明，种子黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性。小明想重复孟德尔的实验，他用纯种黄色圆粒豌豆(P1)与纯种绿色皱粒豌豆(P2)杂交，得到F1，Fl自交得到F2，F2的性状表现如图所示。根据自由组合定律判断，下列说法不正确的是()A．①②③④都是皱粒B．①②③④都是黄色C．④的遗传因子组成与P2相同D．①②③都是重组类型个体B[分析表格可知，①②③都是黄色，④是绿色，B错误。]3．下列说法表示孟德尔两对相对性状杂交实验演绎过程的是()A．在体细胞中控制生物性状的遗传因子总是成对存在的B．F1产生配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合C．若假说成立，则F1与双隐性个体杂交，后代会出现1∶1∶1∶1的比例D．让F1与双隐性个体杂交，后代出现了1∶1∶1∶1的比例C[在体细胞中控制生物性状的遗传因子总是成对存在的，这属于假说内容，A错误；F1产生配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，这属于假说内容，B错误；若假说成立，则F1与双隐性个体杂交，后代会出现1∶1∶1∶1的比例，这属于演绎过程，C正确；让F1与双隐性个体杂交，后代出现了1∶1∶1∶1的比例，这属于实验验证，D错误。]4．大麦的黑稃(B)对白稃(b)为显性，刺芒(R)对光芒(r)为显性，这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。现有白稃刺芒品种甲和黑稃光芒品种乙，让大量的甲与乙杂交，F1中没有出现白稃光芒的个体，则()A．甲、乙都是纯合子B．甲、乙都是杂合子C．甲、乙都是纯合子，或者一个是纯合子一个是杂合子D．条件不够，无法判断C[甲(白稃刺芒，bbR_)与乙(黑稃光芒，B_rr)杂交，F1中没有出现白稃光芒(bbrr)的个体，则