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、对自由组合现象的

第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)学习目标素养目标

1.阐明自由组合定律,并能运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象。

2.通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的分析,培养归纳与演绎的科学思维,进一步体会假说—演绎法。

1.基于生物体内的遗传因子来分析和阐明孟德尔的杂交实验,形成生物遗传的物质性观点。

2.基于孟德尔运用假说—演绎法进行两对相对性状的实验过程,培养归纳与演绎的科学思维,学习如何运用假说—演绎法进行科学探究。

第1课时

两对相对性状的杂交实验、对自由组合现象的解释和验证、自由组合定律预习梳理

预习检测任务活动任务一两对相对性状的杂交实验任务二对自由组合现象的解释任务三对自由组合现象解释的验证任务四自由组合定律备用习题一、两对相对性状的杂交实验预习梳理黄色圆粒绿色圆粒9∶3∶3∶1黄色皱粒孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,无论正交还是反交,结出的种子都是

的。F1自交,产生的F2中出现了新的性状组合——

和

,且黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=

。

二、对自由组合现象的解释和验证预习梳理1.对自由组合现象的解释(1)F1在产生配子时,每对遗传因子

,不同对的遗传因子可以

。

(2)受精时,雌雄配子的结合是

的。

彼此分离自由组合随机预习梳理2.对自由组合现象解释的验证(1)演绎推理:设计

实验,即让F1与

杂交,预期子代性状分离比为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=

。

(2)实验验证:在测交实验中,无论是以F1作为父本还是母本,后代性状表现及比例均为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱≈

,结果与预测

(填“相符”或“不符”)。

测交隐性纯合子(yyrr)1∶1∶1∶11∶1∶1∶1相符三、自由组合定律预习梳理1.概念:控制

的分离和组合是互不干扰的;在

时,决定

的成对的遗传因子彼此分离,决定

的遗传因子自由组合。

2.发生时期:

。

3.适用对象:

。

不同性状的遗传因子形成配子不同性状同一性状形成配子时进行有性生殖的真核生物预习检测(1)孟德尔两对相对性状的遗传实验中每一对遗传因子的传递都遵循分离定律。 (

)(2)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,重组类型即F2中与F1性状不同的类型。

(

)(3)两对相对性状的杂交实验中,F1产生配子时,成对的遗传因子可以自由组合。 (

)√××[解析]

重组类型指F2中与亲本性状不同的类型。[解析]

两对相对性状的杂交实验中,F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合。预习检测(4)两对相对性状的杂交实验中,受精时,F1雌雄配子的组合方式有9种。 (

)(5)F2的黄色圆粒中,只有YyRr是杂合子,其他的都是纯合子。

(

)××[解析]

两对相对性状的杂交实验中,受精时,F1雌雄配子的组合方式有16种。[解析]F2中黄色圆粒的遗传因子组成有YYRR、YYRr、YyRR、YyRr4种,除YYRR是纯合子外,其他3种都是杂合子。任务活动任务一两对相对性状的杂交实验【资料】

孟德尔完成一对相对性状的豌豆杂交实验后,进行了两对相对性状的豌豆杂交实验。阅读教材P9黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验的内容,完善黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验示意图。黄色圆粒绿色圆粒3931任务活动[分析]1.F1的性状表现分析(1)F1全是黄色⇒

对

是显性性状。

(2)F1全是圆粒⇒

对

是显性性状。

2.F2的性状类型分析

(1)黄色∶绿色≈

。

(2)

≈3∶1。

3.实验结论每一对相对性状的遗传都遵循

,两对相对性状的遗传是

的。

黄色圆粒圆粒∶皱粒3∶1分离定律互不干扰绿色皱粒任务活动4.实验延伸由实验结果可知:不同性状之间发生了新的组合(1)F2中的重组性状是

,占F2的比例是

。

绿色皱粒绿色圆粒绿色圆粒和黄色皱粒3/8任务活动(2)若该实验的亲本(P)为纯种黄色皱粒×纯种绿色圆粒。探究以下问题:①此时F1的性状为

。

②F2性状分离比为

。

③该实验中,F2中重组类型为

,在F2中所占比例为

。

黄色圆粒黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶15/8黄色圆粒和绿色皱粒任务活动例1孟德尔用豌豆做两对相对性状的遗传实验时不需要考虑的是(

)A.亲本的双方都必须是纯合子B.两对相对性状各自要有显隐性关系C.对母本去雄,授以父本花粉D.显性亲本作父本,隐性亲本作母本D任务活动[解析]亲本双方必须是纯合子,否则无法得到F2特定的性状分离比,A不符合题意;进行两对相对性状的杂交实验时,两对相对性状各自要有显隐性关系,便于观察和统计,B不符合题意;进行人工异花授粉,要对母本去雄,授以父本花粉,C不符合题意;孟德尔杂交实验中,正反交实验结果是相同的,因此不一定要以显性亲本作父本,隐性亲本作母本,D符合题意。任务活动例2下列关于图1-2-3中遗传图解的理解,不正确的是 (

)A.①②④⑤过程中发生遗传因子分离B.③过程发生了遗传因子的自由组合C.图甲子代中Aa占所有子代的1/2D.图乙子代中aaBB的个体在aaB_中占1/3B任务活动[解析]图中①②④⑤表示减数分裂形成配子,该过程中发生成对的遗传因子分离,A正确;图中③⑥过程为受精作用,而遗传因子的自由组合发生在减数分裂过程中,B错误;图甲中亲本的遗传因子组成均为Aa,子代中Aa占所有子代的1/2,C正确;图乙子代中aaBB的个体在aaB_(1/3aaBB、2/3aaBb)中占1/3,D正确。任务活动任务二对自由组合现象的解释【资料】

阅读教材P10、P11孟德尔对自由组合现象的原因提出的假说内容。[分析](1)完成两对相对性状杂交实验的分析图解:绿色皱粒YRYyRryrYYRrYyRrYyRryyrr任务活动(2)F1产生配子①遗传因子的行为:F1在产生配子时,

彼此分离,

可以自由组合。

②F1产生配子的类型及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=

。

(3)F1产生的雌雄配子随机结合①配子结合方式:

种。

②F2中不同的遗传因子组成有

种,表现类型有

种,数量比为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=

。

每对遗传因子不同对的遗传因子161∶1∶1∶1949∶3∶3∶1任务活动③按表格的分类,写出F2中对应性状表现的遗传因子组成及所占比例。YYRR、YyRR、YYRr、YyRr9/163/16YYrr、YyrryyRR、yyRr性状遗传因子组成比例双显黄圆

单显黄皱

绿圆

双隐绿皱

3/16yyrr1/16任务活动④若F1亲本产生的各配子之间数量相等,即雌配子或雄配子的种类及比例是YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,各种配子所占比例均为1/4;实际上雌雄配子之间数量不相等,但雌配子或雄配子的种类及比例依然是YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,各种配子所占比例依然为1/4,雌雄配子随机组合,形成的子代所占比例即为相应配子所占比例的乘积,用棋盘法表示如下:任务活动F2表现类型与遗传因子组成归纳任务活动例3

涉及两对自由组合的遗传因子遗传时,分析子代遗传因子组成常用棋盘法。图表示具有两对相对性状的纯合亲本杂交,分析F2遗传因子组成时的棋盘格。下列说法错误的是 (

)A.该方法的原理是受精时雌雄配子随机结合B.①~④代表的遗传因子组成在棋盘中各出现一次C.该杂交过程所选择的亲本遗传因子组成一定是YYRR×yyrrD.②代表的表现类型出现的概率与③代表的表现类型出现的概率相同C任务活动[解析]棋盘法的原理是受精时雌雄配子随机结合,A正确;①~④代表的均为纯合子,在棋盘中各出现一次,B正确;F1产生的雌雄配子均有4种:YR、Yr、yR、yr,该杂交过程所选择的亲本遗传因子组成是YYRR×yyrr或YYrr×yyRR,C错误;②代表的表现类型出现的概率与③代表的表现类型出现的概率相同,均为3/16,D正确。任务活动例4在孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验中,出现了9∶3∶3∶1的性状分离比。下列叙述与该性状分离比无关的是

(

)A.F2个体的存活率相同B.F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离C.F1产生配子时,不同对的遗传因子自由组合D.F1产生的雄配子的数量与雌配子的数量相同D任务活动[解析]F2中不同遗传因子组成的个体存活率相同,F2才能出现9∶3∶3∶1的性状分离比,A不符合题意;F1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,所以各产生4种类型的雌、雄配子,雌雄配子随机结合,F2中性状分离比为9∶3∶3∶1,B、C不符合题意;豌豆F1产生的雄配子数量远多于雌配子数量,D符合题意。任务活动任务三对自由组合现象解释的验证【资料】

阅读教材P11对自由组合现象解释的验证的内容。[分析](1)完成黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆测交实验的分析图解。YRYryryR黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒1111yrF1配子种类及比例

YR

Yr

yR

yr

yr

YyRr

(黄色圆粒)

Yyrr

(黄色皱粒)

yyRr

(绿色圆粒)

Yyrr

(绿色皱粒)任务活动(2)该图解是孟德尔对自由组合现象解释的

,该结果与实验结果相同,证明了该解释是正确的。

(3)请尝试用棋盘法表示测交实验的结果:演绎推理1/41/41/41/411/41/41/41/4任务活动(4)若两亲本杂交,后代表现类型比例为1∶1∶1∶1,据此能否确定亲本的遗传因子组成?为什么?

提示:不能。当双亲的遗传因子组成为YyRr×yyrr或Yyrr×yyRr时,其后代表现类型比例均为1∶1∶1∶1,故仅依据此比例不能确定亲本的遗传因子组成。任务活动例5下列有关测交的说法,不正确的是 (

)A.测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法B.对遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆进行测交,后代中会出现该遗传因子组成的个体C.通过测交可以推测被测个体的遗传因子组成、产生配子的种类和产生配子的数量等D.对某植株进行测交,得到的后代遗传因子组成为Rrbb和RrBb(两对基因独立遗传),则该植株的遗传因子组成是RRBbC任务活动[解析]测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法,A正确;对遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆进行测交,后代的遗传因子组成种类为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr,后代中会出现该遗传因子组成的个体,B正确;通过测交可以推测被测个体的遗传因子组成、产生配子的种类及比例,但不能推测产生配子的数量,C错误;对某植株进行测交,得到的后代遗传因子组成为Rrbb和RrBb(两对基因独立遗传),由于rrbb的个体只能产生rb一种配子,所以该植株产生配子种类为Rb、RB,则该植株的遗传因子组成为RRBb,D正确。任务活动例6下列关于孟德尔的两对相对性状的杂交实验的叙述正确的是 (

)A.F2出现重组性状且比例为7/16B.孟德尔提出的假说是F1产生Y、y、R、r四种配子C.孟德尔演绎推理测交实验结果应为四种表型且比例相等D.F1产生的雌雄配子随机结合体现了自由组合定律的实质C任务活动[解析]和亲代比较,F2出现重组性状且比例为6/16,A错误。孟德尔提出的假说是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。F1产生的雌、雄配子各有四种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比是1∶1∶1∶1。受精时,雌雄配子的结合是随机的,B错误。测交实验即将F1和双隐性个体杂交,后代应为四种表型且比例相等,C正确。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,这体现了自由组合定律的实质,D错误。任务活动任务四

自由组合定律【资料】

图中甲、乙分别为一对、两对相对性状的杂交实验分析图解。甲

乙任务活动[分析](1)图甲、乙中决定同一性状的成对遗传因子分离发生在

(填数字)过程中;决定不同性状的遗传因子自由组合发生在

(填数字)过程中。即自由组合定律发生在形成配子的过程中,指配子中遗传因子的自由组合,而过程⑥表示受精作用,指雌雄配子间的随机结合。

①②④⑤④⑤甲

乙任务活动(2)两只黄色(Aa)的小狗交配后,产生的后代中有黄色小狗和黑色小狗(aa),这个现象是否遵循自由组合定律?为什么?

不遵循。自由组合发生在两对或两对以上遗传因子之间,小狗的体色只受一对遗传因子控制,遵循分离定律。甲

乙任务活动

自由组合定律的适用范围(1)进行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)。任务活动例7[2023·宁夏贺兰期末]自由组合定律发生于图中哪个过程 (

)A.①

B.②

C.③

D.④A[解析]自由组合定律的实质是决定同一性状的成对遗传因子分离,决定不同性状的遗传因子自由组合,发生的时间为配子形成过程中,所以遗传因子组成为AaBb的个体在进行有性生殖时,自由组合定律发生于①配子的产生过程中。任务活动例8苜蓿种子的子叶黄色与褐色为一对相对性状,分别由遗传因子Y、y控制;圆粒与肾粒为一对相对性状,分别由遗传因子R、r控制。某科研小组进行遗传实验时,黄色圆粒苜蓿与黄色肾粒苜蓿杂交,F1出现四种表现类型,数量统计如图所示。下列相关表述错误的是

(

)A.F1中,圆粒与肾粒的比例为1∶1,黄色与褐色的比例为3∶1B.亲本中黄色圆粒和黄色肾粒的遗传因子组成分别是YyRr和YyrrC.黄色圆粒和褐色肾粒杂交,后代可能出现四种表现类型,比例为1∶1∶1∶1D.F1中纯合子有3种表现类型,占总数的1/4D任务活动[解析]由图可知,杂交后代中,圆粒与肾粒的比例为1∶1,黄色与褐色的比例为3∶1,A正确;杂交后代中,圆粒与肾粒的比例为1∶1,说明亲本的遗传因子组成为Rr和rr,黄色与褐色的比例为3∶1,说明亲本的遗传因子组成为Yy和Yy,因而亲本中黄色圆粒和黄色肾粒的遗传因子组成分别是YyRr和Yyrr,B正确;黄色圆粒的遗传因子组成可以为YyRr,当YyRr与褐色肾粒yyrr杂交时,后代可能出现四种表现类型,比例为1∶1∶1∶1,C正确;亲本中黄色圆粒和黄色肾粒的遗传因子组成分别是YyRr和Yyrr,F1中纯合子占总数的比例为1/2×1/2=1/4,有两种遗传因子组成,分别为YYrr和yyrr,D错误。

当堂小结

备用习题1.遗传因子组成为YYRr的个体产生的配子是 (

)A.YR和RR B.Yr和YrC.YY和Rr D.YR和YrD[解析]遗传因子组成为YY的个体只能产生一种配子,即Y;遗传因子组成为Rr的个体能产生两种配子,即R、r,根据自由组合定律,遗传因子组成为YYRr的个体产生的配子是YR、Yr,D正确。

备用习题2.孟德尔对自由组合现象的解释不包括 (

)A.两对相对性状由两对遗传因子控制B.F1在形成配子时,同一对遗传因子分离,不同对的遗传因子可以自由组合C