高中人教版 (2019)第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）第1课时学案

这是一份高中人教版 (2019)第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）第1课时学案，共13页。学案主要包含了两对相对性状的杂交实验，对自由组合现象的解释，对自由组合现象解释的验证，自由组合定律——得出结论等内容，欢迎下载使用。


一、两对相对性状的杂交实验
1．实验过程
根据孟德尔两对相对性状杂交实验的过程填空：
写出图中①～⑤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每对性状都遵循分离定律。
②两对性状自由组合，共有4种不同性状表现，即：
Ⅰ.两种亲本类型：黄色圆粒、绿色皱粒。
Ⅱ.两种新类型(重组类型)：黄色皱粒、绿色圆粒。
二、对自由组合现象的解释
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
(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型
①双显型：黄色圆粒：YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。
②一显一隐型eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(黄色皱粒：YYrr、Yyrr,绿色圆粒：yyRR、yyRr))
③双隐型：绿色皱粒：yyrr。
三、对自由组合现象解释的验证
四、自由组合定律——得出结论
判断对错(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为母本还是父本无关。( )
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的基因型有4种，比例为9∶3∶3∶1。( )
5．子代性状分离为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表型有4种，基因型有9种。
5．× 双亲的基因型组合也可以是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
1．F2性状表现的分析
2．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
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。
1．孟德尔用两对具有相对性状的豌豆作亲本进行杂交获得F1，F1自交得到F2，性状分离比为9∶3∶3∶1。与F2出现这种比例有关的是( )
A．亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆
B．F1产生雌雄配子的数量和比例相等
C．黄色对绿色，圆粒对皱粒都为完全显性
D．F1受粉完成后是否有套袋处理
C [亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆，也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆，F1都是YyRr，F1自交得到F2，性状分离比均为9∶3∶3∶1，A错误；F1产生的雄配子数量远多于雌配子数量，B错误；孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F2中出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒4种表型，比例接近9∶3∶3∶1，其中黄色∶绿色＝3∶1、圆粒∶皱粒＝3∶1，说明黄色对绿色是显性、圆粒对皱粒是显性，且每一对相对性状遵循基因分离定律，所以黄色对绿色，圆粒对皱粒都为完全显性是出现上述比例的前提，C正确；豌豆属于自花传粉闭花受粉植物，F1在花蕾期完成了受粉，所以受粉完成后不需要套袋处理，D错误。]
2．下表是具有两对相对性状的亲本杂交后子二代的遗传因子组成，其中部分遗传因子组成未列出，以阿拉伯数字表示。下列选项错误的是( )
A．1、2、3、4的性状表现一样
B．在此表格中，RRYY只出现一次
C．在此表格中，RrYy共出现四次
D．遗传因子组成出现概率的大小顺序为4>3>2>1
D [表格中1的遗传因子组成为RRYY，2的遗传因子组成为RrYY，3的遗传因子组成为RRYy，4的遗传因子组成为RrYy，出现的概率分别为1/16、1/8、1/8、1/4，大小顺序为4>3＝2>1。]
豌豆粒色≠豌豆种皮颜色
豌豆的粒色(黄色和绿色)是指子叶的颜色，是由受精卵发育而来的，而种皮是母本的一部分。
对自由组合现象的解释和验证及自由组合定律
1．图解法分析F1(YyRr)产生配子的种类及比例
(1)图解示意
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
①测定F1产生的配子种类及比例。
②测定F1的遗传因子组成。
③判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
(3)结果及结论
①F1的基因型为YyRr。
②F1产生四种配子YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
③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。
3．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。
1．孟德尔利用黄色圆粒与绿色皱粒杂交实验中，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．若要鉴定黄色圆粒豌豆的遗传因子组成(YyRr或YYRr)，应让其与性状表现为绿色皱粒进行测交，统计后代的性状表现种类，预测出现的现象及所得结论：
(1)若测交后代性状表现及比例是_________________________
____________，则待测个体的遗传因子组成是YyRr。
(2)若测交后代性状表现及比例是_________________________
______________________，则待测个体的遗传因子组成是YYRr。
提示：(1)黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝1∶1∶1∶1 (2)黄色圆粒∶黄色皱粒＝1∶1
1．(不定项)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。下列叙述中，正确的是( )
A．F1产生4种配子，雌配子的比例为1∶1∶1∶1
B．F1产生基因型为YR的卵细胞和遗传因子组成为YR的精子数量之比为1∶1
C．自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合
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
AD [F1产生4种配子；F1产生4种精子和4种卵细胞，YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1，4种精子和卵细胞可以随机结合，但精子的数量远多于卵细胞的数量；自由组合是指形成配子时，控制不同性状的遗传因子自由组合。]
2．牵牛花的花色由一对遗传因子R、r控制，叶的形状由另一对遗传因子W、w控制，这两对相对性状是自由组合的。若子代的遗传因子组成及比值如下表所示，下列说法正确的是( )
A．双亲的遗传因子组成为RrWw×RrWW
B．测交是验证亲代遗传因子组成最简便的方法
C．表中的表现形式有3种
D．遗传因子组成为RrWw的个体自交，后代中与上表中表现形式不同的个体占1/4
D [由题表可知，RR∶Rr＝(1＋1＋2)∶(1＋1＋2)＝1∶1，可知双亲的遗传因子组成为RR×Rr。WW∶Ww∶ww＝(1＋1)∶(2＋2)∶(1＋1)＝1∶2∶1，可知双亲的遗传因子组成为Ww×Ww，因此双亲的遗传因子组成组合为RrWw×RRWw，A错误。自交和测交均可验证亲代的遗传因子组成，但对于牵牛花来说，自交更简便，B错误。表中表型只有2种，C错误。上表中的表现型有两种，其中RRWW、RrWW、RRWw、RrWw的表现型相同，RRww、Rrww的表现型相同。基因型为RrWw的个体自交，后代的基因型及表现型的比例为9R_W_(与上表中表现型相同)∶3R_ww(与上表中表现型相同)∶3rrW_(与上表中表现型不同)∶1rrww(与上表中表现型不同)，因此与上表中表现型不同的个体占1/4，D正确。]
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。
玉米是我国大面积种植的作物，在遗传学及育种上具有极大的研究价值。已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯性(B)对糯性(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个较为简便的杂交实验来验证以上两对性状的遗传符合自由组合定律。
设计实验时，一定要关注题干的关键信息，如本题中的“选用适宜的纯合亲本”“较为简便的杂交实验”，从而选择符合要求的亲本。通过建构科学合理的遗传图解，可深刻理解表型和基因型这两个核心概念的内在联系。
1．请写出该实验的设计思路。(科学探究)
提示：选择亲本的遗传因子组成为AAbb、aaBB(或AABB、aabb)的个体杂交得到F1；F1自交得到F2，统计F2子粒的性状。
2．写出相关的遗传图解。(科学思维)
提示：
[课堂小结]
1．下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述，错误的是( )
A．两对相对性状分别由两对遗传因子控制
B．F2 中四种性状表现比例为9∶3∶3∶1
C．F2 中有3/8的个体遗传因子组成与亲本相同
D．F2 中有16种配子组合方式、9种遗传因子组合和4种性状表现
C [亲本的遗传因子组成为YYRR和yyrr，F2中遗传因子与亲本相同的占1/8，C错误。]
2．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。]
3．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，则甲、乙不能同时产生遗传因组成为br的配子，故甲、乙可能都是纯合子，也可能一个是纯合子，一个是杂合子。]
4．豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)种子对皱粒(r)种子为显性。某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现后代出现4种类型，对性状的统计结果如图所示，据图回答问题。
(1)亲本的遗传因子组成是__________(黄色圆粒)、________(绿色圆粒)。
(2)在F1中，不同于亲本的性状表现分别是______________________，它们之间的数量比为________。F1中纯合子占的比例为________。
(3)F1中黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是____________。如果用F1中的一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，得到的F2的性状类型有________种，数量比为____________。
[解析] (1)分析图示可知，圆粒∶皱粒＝75∶25＝3∶1，双亲的相关遗传因子组成均为Rr；黄色∶绿色＝50∶50＝1∶1，双亲的相关遗传因子组成为Yy和yy。则亲本的遗传因子组成是YyRr(黄色圆粒)和yyRr(绿色圆粒)。
(2)结合对(1)的分析可知：F1中的性状表现及其比例为黄色圆粒(Y_R_)∶绿色圆粒(yyR_)∶黄色皱粒(Y_rr)∶绿色皱粒(yyrr)＝3∶3∶1∶1，所以在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒，它们之间的数量比为1∶1；F1中纯合子(yyRR、yyrr)占的比例是1/2×(1/4＋1/4)＝1/4。(3)F1中黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是YyRR或YyRr。如果F1中的一株黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是YyRR，则其与yyrr杂交，得到的F2的性状类型及其比值为黄色圆粒∶绿色圆粒＝1∶1；如果F1中的一株黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是YyRr，则其与yyrr杂交，得到的F2的性状类型及其比值为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝1∶1∶1∶1，即用F1中的一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，得到的F2的性状类型有2种或4种类型，数量比为1∶1或1∶1∶1∶1。
[答案] (1)YyRr yyRr (2)黄色皱粒和绿色皱粒 1∶1 1/4 (3)YyRR或YyRr 2或4 1∶1或1∶1∶1∶1
课标内容要求
核心素养对接
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．生命观念：基于对孟德尔杂交实验的分析，理解自由组合。
2．科学思维：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。
表型
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、2/16Yyrr
1/16yyRR、2/16yyRr
双隐性
1/16yyrr
雄配子
RY
Ry
rY
ry
雌配子
RY
1
3
RrYY
RrYy
Ry
RRYy
RRyy
4
Rryy
rY
2
RrYy
rrYY
rrYy
ry
RrYy
Rryy
rrYy
rryy
遗传因
子组成
RRWW
RRww
RrWW
Rrww
RRWw
RrWw
比值
1
1
1
1
2
2
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵
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产生雌雄配子各4种，它们是YR、Yy、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。
5.两对相对性状的测交实验中，测交后代遗传因子组成和性状表现均为4种，数量比例均为1∶1∶1∶1。
6.自由组合定律的内容：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。