人教版高中生物必修二第1章遗传因子的发现第2节第1课时孟德尔两对相对性状的杂交实验、对自由组合现象的解释和验证课件

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第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二)第1课时　孟德尔两对相对性状的杂交实验、对自由组合现象的解释和验证目 标 素 养 1.通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的分析、解释和验证,培养归纳与演绎的科学思维,进一步体会假说—演绎法。2.对自由组合现象进行解释,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。知 识 概 览 一、两对相对性状的杂交实验1.过程与结果2.分析 (1)性状的显隐性及类型③类型:F2中除亲本类型外,还出现了黄色皱粒和绿色圆粒两种类型。(2)相对性状的分离比及结论结论:每对性状都遵循基因的分离定律。 微判断1基于孟德尔的两对相对性状的杂交实验,判断下列表述是否正确。(1)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1的性状表现与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本无关。(　　)(2)纯合黄色皱粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,F1的性状表现是黄色圆粒,F2中出现的重组性状是黄色皱粒和绿色圆粒。(　　)(3)纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交,F2中的性状分离比接近9∶3∶3∶1。(　　)√×√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在产生配子时,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)F1产生的雌雄配子的结合方式有 16 种;F2遗传因子的组合形式有 9 种,性状表现有 4 种:黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒= 9∶3∶3∶1 。三、对自由组合现象解释的验证1.验证方法:测交法。2.遗传图解(1)由测交后代的遗传因子组成及比例可推知:①杂种子一代产生的配子的比例为1∶1∶1∶1;②杂种子一代的遗传因子组成为YyRr。(2)通过测交实验的结果可证实:①F1产生4种类型且比例相等的配子;②F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了分离,不同对的遗传因子自由组合。微判断2基于孟德尔对自由组合现象的解释及其验证方法,判断下列表述是否正确。(1)F1产生配子时,成对的遗传因子可以自由组合。(　　)(2)F1能产生YR、Yr、yR、yr 4种类型的配子。(　　)(3) F1受精时,雌雄配子的结合方式有9种。(　　)(4)F2的遗传因子组成有4种,比例为9∶3∶3∶1。(　　)(5)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1形成的雌配子或雄配子都是4种,且两种配子的数量一样多。(　　)×√×××(6)测交实验必须有一隐性纯合子参与。(　　)(7)测交实验结果只能证实F1产生配子的种类,不能证明不同配子间的比例。(　　)√×一 两对相对性状的杂交实验问题探究观察花园里的豌豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包括两种类型:一种是黄色圆粒豌豆,一种是绿色皱粒豌豆。那么,决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢?为研究此问题,孟德尔对豌豆两对相对性状的遗传进行了研究,过程如下图所示。请回答下列问题。1.据图如何判断两对性状中的显隐性?请写出两种方法。提示: ①具有相对性状的纯合亲本杂交→子一代表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。两亲本无论正交或反交,F1均为黄色圆粒,说明黄色对绿色是显性,圆粒对皱粒是显性。②由F1→F2,根据子代分离比判断显隐性,黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,所以黄色对绿色是显性,圆粒对皱粒是显性。2.对比亲本,在F2中是否出现了亲本所没有的性状组合?说明不同性状之间有什么关系?提示:是。不同性状之间可以自由组合,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。3.F2中出现的重组类型有哪些?所占比例共计多少?如果实验中选用纯种黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本,那么F1的性状表现是怎样的?F2中重组类型和所占比例发生了怎样的变化?提示:重组类型有2种,即黄色皱粒和绿色圆粒,比例均为3/16,所以重组类型所占比例共计3/8。如果选用纯种黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本,F1的性状仍为黄色圆粒。亲本改变后F2重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒,比例分别为9/16和1/16,此时重组类型共占5/8。归纳总结1.两对相对性状是指豌豆的粒色(黄色和绿色)和粒形(圆粒和皱粒)。2.实验过程及分析 综合分析两对相对性状:黄色圆粒所占的比例为(3/4)×(3/4)=9/16,绿色圆粒所占的比例为(1/4)×(3/4)=3/16,黄色皱粒所占的比例为(3/4)×(1/4)=3/16,绿色皱粒所占的比例为(1/4)×(1/4)=1/16,即黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。典例剖析【例1】 孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆做杂交实验,下列哪项能体现不同性状的自由组合?(　　)A.F2中有黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒4种性状表现B.F1全部是黄色圆粒C.F2中出现了黄色圆粒和绿色皱粒2种类型D.F2中黄色圆粒和绿色皱粒分别占总数的9/16和1/16答案:A解析:亲本性状为黄色圆粒和绿色皱粒,F2中有黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒4种性状表现,说明不同性状发生了自由组合。1.让两对性状独立遗传的黄色非甜玉米(YYSS)与白色甜玉米(yyss)杂交,F2中得到白色甜玉米80株,那么理论上F2中性状表现不同于双亲的杂合子植株约为(　　)A.160株　 B.240株C.320株 D.480株答案:C解析:F2中白色甜玉米占1/16,为80株,性状表现不同于双亲的杂合子(Yyss和yySs)占1/4,80×4=320(株)。学以致用 二 自由组合现象的实质和验证问题探究下面的图甲、图乙分别为一对、两对相对性状的杂交实验遗传图解,请分析回答下列问题。1.图甲中分离定律发生在哪些过程?图乙中自由组合定律发生在哪些过程?提示:分离定律发生在①②过程;自由组合定律发生在④⑤过程。2.孟德尔为验证对自由组合现象的解释,设计了什么实验?该实验有哪些作用?提示:设计了测交实验,即F1(YyRr)与双隐性纯合子(yyrr)交配。作用:测定F1产生的配子种类及比例;测定F1遗传因子的组成;判定F1在形成配子时遗传因子的行为。3.在两对相对性状的测交实验中,子代出现4种比例相等的性状表现的原因是什么?提示:F1是杂合子,能产生4种比例相等的配子,而隐性纯合子只产生一种类型的配子。归纳总结自由组合定律的实验验证方法典例剖析【例2】 下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的F2的遗传因子组成,其中部分遗传因子组成并未列出,仅用数字表示。下列说法错误的是(　　)A.①②③④的性状表现都一样B.在此表格中,YYRR只出现1次C.在此表格中,YyRr共出现4次D.遗传因子组成出现概率的大小顺序为④>③>②>①答案:D解析:由题表可知,①为YYRR,②为YyRR,③为YYRr,④为YyRr,性状表现都是双显性个体。YYRR只出现了1次,YyRr共出现了4次。由题表可知,遗传因子组成出现概率的大小顺序为④>②=③>①。学以致用2.下图为某植株自交产生后代的过程示意图。下列叙述错误的是(　　)A.A、a与B、b的自由组合发生在①过程B.②过程发生雌、雄配子的随机结合C.M、N、P分别代表16、9、3D.该植株测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1答案:D解析:①过程为减数分裂产生配子的过程,A、a与B、b的自由组合发生在减数第一次分裂后期,A项正确。②受精作用过程发生雌、雄配子的随机结合,B项正确。①过程产生4种配子,则雌、雄配子的随机结合的方式是4×4=16(种),遗传因子组合形式有3×3=9(种),性状表现为3种,C项正确。根据子代的3种性状表现比例为12∶3∶1,得出A_B_个体性状表现与A_bb个体或aaB_个体相同,该植株测交后代遗传因子组成及其比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=1∶1∶1∶1,则性状表现的比例为2∶1∶1,D项错误。1.豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,黄色(Y)对绿色(y)为显性,两对基因独立遗传。现有纯合黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得到F1,F1自交得到F2。下列叙述正确的是(　　)A.F1产生4种雌配子和4种雄配子,雌、雄配子数量相等B.F2中黄色圆粒豌豆有4种遗传因子组成,其中纯合子占1/8C.F2中与亲本性状表现相同的个体占5/8,与亲本遗传因子组成相同的个体占1/8D.遗传因子的分离与自由组合发生在精子和卵细胞随机结合的过程中答案:C解析:两对相对性状分别由两对遗传因子控制,控制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,但雌配子和雄配子的数量不相等,雄配子的数量多于雌配子的数量,A项错误。F2中黄色圆粒的遗传因子组成及其比例是YYRR∶YyRr∶YyRR∶ YYRr=1∶4∶2∶2,共有4种,其中纯合子占1/9,B项错误。F2中与亲本性状表现相同的个体占9/16+1/16=5/8,与亲本遗传因子组成相同的个体为YYRR和yyrr,所占比例为1/16+1/16=1/8,C项正确。遗传因子的分离与自由组合发生在减数分裂过程中,也就是形成雌、雄配子的过程中,而精子和卵细胞随机结合的过程属于受精作用,D项错误。2.父本的遗传因子组成为AABb,母本的遗传因子组成为AaBb,子一代不可能出现的遗传因子组成是(　　)A.AABb　　 B.AabbC.AaBb D.aabb答案:D解析:父本的遗传因子组成为AABb,产生的配子为AB、Ab;母本的遗传因子组成为AaBb,产生的配子为AB、Ab、aB、ab,子一代中不可能出现的遗传因子组成是aabb。3.按照孟德尔的解释,遗传因子组成为YYRr的个体,产生的配子种类及其比例是(　　)A.YR∶Yr=1∶1 B.YR∶yr=1∶1C.R∶r=1∶1 D.Y∶R∶r=2∶1∶1答案:A解析:遗传因子组成为YYRr的个体产生配子时,YY分离,Rr分离,Y与R(r)自由组合。4.番茄的高茎对矮茎为显性,红果对黄果为显性。控制这两对性状的遗传因子可自由组合。现有高茎黄果的纯合子(TTrr)和矮茎红果的纯合子(ttRR)杂交。请回答下列问题。(1)F2中出现的重组类型个体占总数的　　　　。 (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)5/8　(2)9/16　3/16　1/3　(3)200解析:(1)高茎黄果纯合子和矮茎红果纯合子杂交,即TTrr×ttRR→TtRr,F1自交,F2中的重组类型为高茎红果和矮茎黄果。高茎红果(T_R_)所占比例为(3/4)×(3/4)=9/16,矮茎黄果(ttrr)所占比例为(1/4)×(1/4)=1/16,故F2中重组类型个体占总数的比例为9/16+1/16=10/16=5/8。(2)F1自交,后代的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。高茎黄果中,纯合子(TTrr)占1/3。(3)F2中黄果番茄所占的比例为1/4,约有(1/4)×800=200(个)。