2024年新教材高中生物第1章遗传因子的发现第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和验证导学案新人教版必修2

第2节孟德尔的豌豆杂交试验(二)第1课时两对相对性状的杂交试验过程、说明和验证[学习目标]1.结合教材P9图1－6，分析两对相对性状的杂交试验过程。2.结合教材P11图1－8，阐明对自由组合现象的说明和相关假说。3.结合教材P11图1－9，阐明对自由组合现象说明的验证过程，并归纳自由组合定律的内容。学问点一两对相对性状的杂交试验1．试验过程(正交、反交)2．试验分析(1)亲本具有的两对相对性状①子叶颜色：eq\o(□,\s\up3(08))黄色与绿色②种子形态：eq\o(□,\s\up3(09))圆粒与皱粒(2)F1性状类型分析①子叶颜色：全为黄色⇒eq\o(□,\s\up3(10))黄色对eq\o(□,\s\up3(11))绿色为显性②种子形态：全为圆粒⇒eq\o(□,\s\up3(12))圆粒对eq\o(□,\s\up3(13))皱粒为显性(3)F2的性状类型分析①黄色∶绿色＝eq\o(□,\s\up3(14))3∶1，圆粒∶皱粒＝eq\o(□,\s\up3(15))3∶1⇒每对相对性状都遵循eq\o(□,\s\up3(16))分别定律，确定不同相对性状的遗传因子是eq\o(□,\s\up3(17))互不干扰的。②不同性状之间发生了新的组合③亲本类型：黄色圆粒和绿色皱粒④重组类型：eq\o(□,\s\up3(22))黄色皱粒和eq\o(□,\s\up3(23))绿色圆粒eq\a\vs4\al(问题探究)两对相对性状中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状中3∶1有什么关系？提示：从数学角度分析，9∶3∶3∶1是(3∶1)2，即两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积。eq\a\vs4\al(问题探究)由F1→F2能否推断性状显隐性？提示：可以推断显隐性，分别从子叶颜色和种子形态上看，黄色eq\o(→,\s\up7(⊗))黄色＋绿色，圆粒eq\o(→,\s\up7(⊗))圆粒＋皱粒，绿色和皱粒为新出现的性状即为隐性性状。eq\a\vs4\al(问题探究)孟德尔在F2中视察到了什么现象？提示：不同性状之间的自由组合，即黄色既可以与圆粒组合又可以与皱粒组合，绿色也可以分别与圆粒和皱粒组合。[例1]孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交试验，下列哪项能体现不同性状的自由组合()A．F2中有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种性状表现B．F1全部是黄色圆粒C．F2中出现了黄圆和绿皱2种类型D．F2中黄圆和绿皱各占总数的3/16解题分析子叶颜色有两种性状，黄色与绿色，种子形态有两种性状，圆粒与皱粒，在F2中，种子形态与子叶颜色自由组合出现四种性状组合，所以A符合题意。答案A[例2]下列有关孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交试验的叙述，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∶1C．F2的性状表现有4种，比例接近9∶3∶3∶1D．F2中遗传因子组成有4种解题分析孟德尔的两对相对性状的杂交试验中，F2出现了绿圆和黄皱两种新性状组合，且分析每一对性状，比例都接近3∶1，说明遵循分别定律，A、B正确；F2的遗传因子组成有9种，性状表现有4种，比例接近9∶3∶3∶1，C正确，D错误。答案D学问点二对自由组合现象的说明1．理论说明(1)两对相对性状分别由eq\o(□,\s\up3(01))两对遗传因子限制。①黄色和绿色分别由遗传因子eq\o(□,\s\up3(02))Y、y限制，圆粒和皱粒分别由遗传因子eq\o(□,\s\up3(03))R、r限制。②亲本纯种黄色圆粒的遗传因子组成为eq\o(□,\s\up3(04))YYRR，纯种绿色皱粒的遗传因子组成为eq\o(□,\s\up3(05))yyrr。(2)F1在产生配子时，每对eq\o(□,\s\up3(06))遗传因子彼此分别，不同对遗传因子可以eq\o(□,\s\up3(07))自由组合。F1遗传因子组成为eq\o(□,\s\up3(08))YyRr，表现为eq\o(□,\s\up3(09))黄色圆粒，产生的雌雄配子各有4种为eq\o(□,\s\up3(10))YR、Yr、yR、yr，数量比为eq\o(□,\s\up3(11))1∶1∶1∶1。(3)受精时，雌雄配子的结合是eq\o(□,\s\up3(12))随机的。雌雄配子的结合方式有eq\o(□,\s\up3(13))16种，遗传因子的组合形成eq\o(□,\s\up3(14))9种，性状表现有eq\o(□,\s\up3(15))4种。2．遗传图解(1)过程图解(2)F2中各性状表现、遗传因子组成及比例eq\a\vs4\al(问题探究)假如亲本换成纯合的黄色皱粒和绿色圆粒，F1表型是什么？F2性状表现有哪几种？其中亲本类型比例是多少？重组类型比例是多少？提示：亲本为YYrr×yyRR→F1为YyRr，即F1表型为黄色圆粒；F2性状表现及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1，亲本类型比例是6/16，重组类型比例是10/16。eq\a\vs4\al(问题探究)用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本，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出现这样的比例有干脆关系的缘由是什么？提示：F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1；限制两对相对性状的遗传因子互不干扰；F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的；F1的16种配子组合方式都能发育成新个体；必需有足量的F2个体。[例1]下列关于孟德尔两对相对性状遗传试验的叙述中，错误的是()A．两对相对性状分别由两对遗传因子限制B．每一对遗传因子的传递都遵循分别定律C．F1中限制两对性状的遗传因子相互融合D．F2中有16种配子结合方式、9种遗传因子组成和4种性状表现解题分析F1中限制两对性状的遗传因子是独立的，互不干扰的，不相融合的，C错误。答案C[例2]纯种白色盘状与黄色球形南瓜杂交，F1全是白色盘状南瓜，F1自交产生的F2中白色球形南瓜有300株，则纯合的黄色盘状南瓜有()A．100株 B．200株C．300株 D．400株解题分析由白色×黄色→白色，可知白色为显性性状，盘状×球形→盘状，可知盘状为显性性状，假设A、a和B、b分别限制南瓜颜色和形态，则P为AABB×aabb→F1AaBbeq\o(→,\s\up7(⊗))F2A_B_A_bbaaB_aabb白盘白球黄盘黄球9331300株nn＝300株，黄色盘状纯合子＝eq\f(1,3)×300＝100(株)。答案A[例3]小麦高秆对矮秆为显性，抗病对不抗病为显性，用纯种的高秆抗病和矮秆不抗病两个品种做样本，在F2重组类型中纯合子占的比例约为()A.eq\f(1,16)B.eq\f(2,16)C.eq\f(2,9)D.eq\f(4,16)解题分析纯种高秆抗病×矮秆不抗病→F1高秆抗病eq\o(→,\s\up7(⊗))F2高秆抗病∶高秆不抗病∶矮秆抗病∶矮秆不抗病＝9∶3∶3∶1，重组类型所占的比例为eq\f(9,16)，故重组类型中纯合子所占比例为eq\f(2,9)。答案C题后归纳重组类型的确定及概率计算(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)。这两种状况下，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，不能忽视求解范围。学问点三对自由组合现象说明的验证和自由组合定律1．对自由组合现象说明的验证(1)方法：eq\o(□,\s\up3(01))测交试验，即让F1(YyRr)与eq\o(□,\s\up3(02))隐性纯合子杂交。(2)测交试验分析图解①分析图解②孟德尔依据提出的假说，演绎推理出测交试验的结果(3)试验验证在孟德尔所做的测交试验中，无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预料eq\o(□,\s\up3(11))相符。(4)结果分析：试验结果与理论预期相符，由此证明白假说是正确的。eq\a\vs4\al(问题探究)在两对相对性状的试验中，若两亲本相交，后代性状出现了1∶1∶1∶1的比例，能否确定两亲本的基因型就是YyRr和yyrr？试举例说明。提示：不能。Yyrr和yyRr相交，后代也会出现1∶1∶1∶1的比例。eq\a\vs4\al(问题探究)在两对相对性状的试验中，若测交后代有两种性状，且数量之比为1∶1，试分析F1的遗传因子的组成。提示：由于隐性纯合子只产生一种配子yr，所以测交后代的性状及比例由F1确定，由于后代有两种性状且比例为1∶1，说明F1能够产生两种配子且比例为1∶1，其遗传因子组成为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。2．自由组合定律[例1]孟德尔通过测交试验对自由组合现象说明加以验证，下列说法错误的是()A．测交试验为杂种子一代(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．雌雄配子随机结合D．测交后代表型为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝1∶1∶1∶1解题分析形成配子时，限制相对性状的遗传因子彼此分别，限制不同性状的遗传因子自由组合，故杂种子一代产生的配子及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，B错误。答案B[例2]在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。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×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光D．黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光解题分析验证自由组合定律，就是验证F1产生配子时，是推翻定同一性状的成对的遗传因子彼此分别，确定不同性状的遗传因子自由组合、产生四种不同的配子，最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果，黑粗(相当于F1的双显)×白光(隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种类型，比例接近1∶1∶1∶1)。答案D技法提升验证自由组合定律的方法(1)测交法：让双杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分别比为1∶1∶1∶1。(2)双杂合子自交法：让双杂合子自交，后代的性状分别比为9∶3∶3∶1。(3)花粉鉴定法：取双杂合子的花粉，对花粉进行特别处理后，用显微镜视察并计数，若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。1．已知玉米籽粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性，两对性状的遗传遵循自由组合定律。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1，F1自交或测交，预期结果不正确的是()A．自交结果中黄色甜与红色非甜比例为9∶1B．自交结果中黄色与红色比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1C．测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜＝1∶1∶1∶1D．测交结果是红色与黄色比例为1∶1，甜与非甜比例为1∶1答案A解析黄色甜和红色非甜都属于单显类型，它们的比例应为1∶1，A错误。2．父本遗传因子组成为AABb，母本遗传因子组成为AaBb，其F1不行能出现的遗传因子组成是()A．AABb B．AabbC．AaBb D．aabb答案D解析父本遗传因子组成为AABb，产生的配子为AB、Ab；母本遗传因子组成为AaBb，产生的配子为AB、Ab、aB、ab，F1中不行能出现aabb，D符合题意。3．遗传因子组成为AaBb(这两对遗传因子独立遗传)的水稻自交，自交后代中两对遗传因子都是纯合的个数占总数的()A.eq\f(2,16)B.eq\f(4,16)C.eq\f(6,16)D.eq\f(8,16)答案B解析AaBb自交后代中两对遗传因子都是纯合的个体遗传因子组成为AABB、aabb、aaBB、AAbb，均占F2的1/16，共占4/16。4．下列有关自由组合定律的叙述，正确的是()A．限制不同性状的遗传因子是成对存在的，不相融合B．限制不同性状的遗传因子的分别和组合是互不干扰的C．形成配子时，确定同一性状的成对的遗传因子自由组合D．形成配子时，确定不同性状的遗传因子彼此分别答案B解析自由组合定律的内容是：限制不同性状的遗传因子的分别和组合是互不干扰的；在形成配子时，确定同一性状的成对遗传因子彼此分别，确定不同性状的遗传因子自由组合，故A、C、D错误，B正确。5．自由组合定律发生于下图中哪个过程()AaBbeq\o(→,\s\up7(①))1AB∶1Ab∶1aB∶1abeq\o(→,\s\up7(②))雌、雄配子随机结合eq\o(→,\s\up7(③))子代9种遗传因子组成eq\o(→,\s\up7(④))4种性状表现A．①