2021学年第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）第1课时教案设计

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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[学习目标]　1.结合教材P9图1－6，分析两对相对性状的杂交实验过程。2.结合教材P11图1－8，阐明对自由组合现象的解释和相关假说。3.结合教材P11图1－9，阐明对自由组合现象解释的验证过程，并归纳自由组合定律的内容。知识点一　两对相对性状的杂交实验1．实验过程(正交、反交)2．实验分析(1)亲本具有的两对相对性状①子叶颜色：黄色与绿色②种子形状：圆粒与皱粒(2)F1性状类型分析①子叶颜色：全为黄色⇒黄色对绿色为显性②种子形状：全为圆粒⇒圆粒对皱粒为显性(3)F2的性状类型分析①黄色∶绿色＝3∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1⇒每对相对性状都遵循分离定律，决定不同相对性状的遗传因子是互不干扰的。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：黄色皱粒和绿色圆粒　　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。　　由F1→F2能否判断性状显隐性？提示：可以判断显隐性，分别从子叶颜色和种子形状上看，黄色黄色＋绿色，圆粒圆粒＋皱粒，绿色和皱粒为新出现的性状即为隐性性状。　　孟德尔在F2中观察到了什么现象？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实验，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，种子形状有两种性状，圆粒与皱粒，在F2中，种子形状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实验的叙述，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实验中，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，说明遵循分离定律，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知识点二　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。①黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制，圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制。②亲本纯种黄色圆粒的遗传因子组成为YYRR，纯种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr。(2)F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对遗传因子可以自由组合。F1遗传因子组成为YyRr，表现为黄色圆粒，产生的雌雄配子各有4种为YR、Yr、yR、yr，数量比为1∶1∶1∶1。(3)受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种，遗传因子的组合形成9种，性状表现有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　　如果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。　　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出现这样的比例有直接关系的原因是什么？提示：F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1；控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；必须有足量的F2个体。[例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．两对相对性状分别由两对遗传因子控制B．每一对遗传因子的传递都遵循分离定律C．F1中控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中控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分别控制南瓜颜色和形状，则P为AABB×aabb→F1AaBbF2A_B_　A_bb　aaB_　aabb                          白盘  　白球　黄盘　黄球  　                        9　　   3　　 3　 　1  　　　                           300株　nn＝300株，黄色盘状纯合子＝×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.  B.  C.  D.解题分析　纯种高秆抗病×矮秆不抗病→F1高秆抗病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，故重组类型中纯合子所占比例为。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。知识点三　对自由组合现象解释的验证和自由组合定律1．对自由组合现象解释的验证(1)方法：测交实验，即让F1(YyRr)与隐性纯合子杂交。(2)测交实验分析图解①分析图解②孟德尔依据提出的假说，演绎推理出测交实验的结果(3)实验验证在孟德尔所做的测交实验中，无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测相符。(4)结果分析：实验结果与理论预期相符，由此证明了假说是正确的。　　在两对相对性状的实验中，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。　　在两对相对性状的实验中，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决定，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]　孟德尔通过测交实验对自由组合现象解释加以验证，下列说法错误的是(　　)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．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，控制相对性状的遗传因子彼此分离，控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，是否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、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，后代的性状分离比为1∶1∶1∶1。(2)双杂合子自交法：让双杂合子自交，后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。(3)花粉鉴定法：取双杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，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不可能出现的遗传因子组成是(　　)A．AABb    B．Aabb  C．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中不可能出现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.  B.  C.  D.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．控制不同性状的遗传因子是成对存在的，不相融合B．控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的C．形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子自由组合D．形成配子时，决定不同性状的遗传因子彼此分离答案　B解析　自由组合定律的内容是：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遗传因子彼此分离，决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(　　)AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab雌、雄配子随机结合子代9种遗传因子组成4种性状表现A．①    B．②  C．③    D．④答案　A解析　自由组合定律发生于形成配子时。6．番茄的高茎对矮茎为显性，红果对黄果为显性。现有高茎黄果的纯合子(TTrr)和矮茎红果的纯合子(ttRR)杂交，按自由组合定律遗传，问：(1)F2中出现的重组型个体占总数的________。(2)F2中高茎红果番茄占总数的________，矮茎红果番茄占总数的________，高茎黄果番茄中纯合子占________。(3)若F2共收获800个番茄，其中黄果番茄约有________个。答案　(1)　(2)　　　(3)200解析　(1)用高茎黄果纯合子和矮茎红果纯合子杂交，即TTrr×ttRR，F1为TtRr，F1自交，F2重组型个体高茎红果(T_R_)比例为3/4×3/4＝9/16，矮茎黄果(ttrr)比例为1/4×1/4＝1/16，故F2出现重组型个体占总数的9/16＋1/16＝10/16＝5/8。(2)F1自交，后代性状表现及其比例为高茎红果(T_R_)∶高茎黄果(T_rr)∶矮茎红果(ttR_)∶矮茎黄果(ttrr)＝9∶3∶3∶1。所以F2中高茎红果番茄占9/16，矮茎红果番茄占3/16；高茎黄果番茄中纯合子(TTrr)占1/3。(3)F2中黄果番茄所占的比例为3/16＋1/16＝1/4,1/4×800＝200，所以黄果番茄约有200个。