
?第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)
[課程標(biāo)準(zhǔn)要求]
[核心素養(yǎng)目標(biāo)]
通過孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),總結(jié)出自由組合定律;闡明有性生殖中基因的自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能,并可由此預(yù)測(cè)子代的遺傳性狀。
1.生命觀念:分析自由組合定律的實(shí)質(zhì),闡釋生命的延續(xù)性,建立進(jìn)化與適應(yīng)的觀點(diǎn)。
2.科學(xué)思維:分析各遺傳因子的自由組合,掌握自由組合定律的實(shí)質(zhì)。
3.科學(xué)探究:學(xué)會(huì)從單因子到多因子的分析方法,并用于雜交實(shí)驗(yàn)的研究。
4.社會(huì)責(zé)任:形成嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。
研習(xí)1 兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程及解釋
[梳理教材]
1.兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的過程
實(shí)驗(yàn)過程
實(shí)驗(yàn)分析
P 黃色圓粒 × 綠色皺粒
↓
F1 ________
↓?
F2∶∶∶
9 ∶____∶____∶1
(1)顯隱性
①粒色:________是顯性
②粒形:________是顯性
(2)F2性狀
①粒色:黃色∶綠色=_____
②粒形:圓?!冒櫫#絖____
③出現(xiàn)了不同于親本的性狀組合——______________
2.孟德爾對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋
(1)兩對(duì)相對(duì)性狀分別由兩對(duì)遺傳因子決定:假設(shè)粒色由Y、y遺傳因子決定,粒形由R、r遺傳因子決定。則純種黃色圓粒的遺傳因子組成為________,純種綠色皺粒的遺傳因子組成為________。
(2)形成配子時(shí),每對(duì)遺傳因子彼此分離,不同對(duì)的遺傳因子可以自由組合,彼此獨(dú)立,互不干擾。
①親本產(chǎn)生的配子類型
F1遺傳因子組成為________,性狀表現(xiàn)類型為________。
②F1產(chǎn)生的配子類型及比例
雌配子:________________________________________________________________________。
雄配子:________________________________________________________________________。
3.受精時(shí),雌雄配子隨機(jī)結(jié)合
(1)F1配子的組合方式共________種。
(2)F2的遺傳因子組成類型共有________種,其中純合子4種,單雜合子4種,雙雜合子1種。
(3)F2的性狀表現(xiàn)類型共有________種,其中4種遺傳因子組成類型表現(xiàn)為雙顯性,2種遺傳因子組成類型表現(xiàn)為一種單顯性,2種遺傳因子組成類型表現(xiàn)為另一種單顯性,1種遺傳因子組成類型表現(xiàn)為雙隱性。
答案:
1.黃色圓粒 3 3 (1)①黃色?、趫A?!?2)①3∶1 ②3∶1?、埸S色皺粒和綠色圓粒
2.(1)YYRR yyrr (2)①YR yr YyRr 黃色圓?!、赮R∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1
3.(1)16 (2)9 (3)4
[拓展提升]
1.實(shí)驗(yàn)分析
2.相關(guān)結(jié)論
F2共有16種配子組合方式,9種遺傳因子組成類型,4種性狀表現(xiàn)。
(1)組合方式4×4=16種
(2)性狀表現(xiàn)
(3)
[特別提醒]
實(shí)驗(yàn)中所用的黃粒豌豆和綠粒豌豆的顏色實(shí)際上是種子內(nèi)子葉的顏色,由于豌豆種子內(nèi)的子葉占的體積較大,而且豌豆的種皮接近透明,所以種子呈現(xiàn)出子葉的顏色。
[即時(shí)練習(xí)]
1.判斷
(1)純合黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交,F(xiàn)2中的性狀分離比接近于9∶3∶3∶1。( )
(2)兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)1產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子可以自由組合。( )
(3)兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)1能產(chǎn)生YR、Yr、yR、yr 4種類型的配子。( )
(4)兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,受精時(shí),F(xiàn)1雌雄配子的組合方式有9種。( )
(5)兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)2的遺傳因子組成有4種,比例為9∶3∶3∶1。( )
答案:(1)√
(2)× F1產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分離,不成對(duì)的遺傳因子自由組合。
(3)√
(4)× 兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,受精時(shí),F(xiàn)1雌雄配子的組合方式有16種。
(5)× 兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)2的遺傳因子組成有9種。
2.(2021·新鄉(xiāng)高一檢測(cè))已知玉米籽粒黃色對(duì)紅色為顯性,非甜對(duì)甜為顯性。純合的黃色甜玉米與紅色非甜玉米雜交得到F1,F(xiàn)1自交或測(cè)交,預(yù)期結(jié)果錯(cuò)誤的是( )
A.自交結(jié)果中黃色非甜與紅色甜的比例為9∶1
B.自交結(jié)果中與親本相同的表型占子代的比例為5/8
C.自交結(jié)果中黃色和紅色的比例為3∶1,非甜與甜的比例為3∶1
D.測(cè)交結(jié)果中紅色非甜所占比例為1/4
答案:B 解析:假設(shè)控制玉米籽粒顏色的相關(guān)遺傳因子為A和a,控制非甜和甜的遺傳因子為B和b,則親本的遺傳因子組成為AAbb、aaBB,F(xiàn)1的遺傳因子組成為AaBb。如果F1自交,則F2中性狀表現(xiàn)為黃色非甜、黃色甜、紅色非甜、紅色甜,比例為9∶3∶3∶1,黃色非甜與紅色甜比例為9∶1,選項(xiàng)A正確;F2中與親本相同的性狀表現(xiàn)占子代的比例為3/16+3/16=3/8,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合分離定律,F(xiàn)2中黃色和紅色的比例為3∶1,非甜與甜的比例為3∶1,選項(xiàng)C正確;AaBb與aabb測(cè)交,后代性狀表現(xiàn)為黃色非甜、黃色甜、紅色非甜、紅色甜,比例各為1/4,選項(xiàng)D正確。
【互動(dòng)探究】
(1)F1自交結(jié)果中能夠穩(wěn)定遺傳的黃色甜玉米的比例是多少?
(2)F1測(cè)交子代中黃色和紅色玉米的比例、非甜與甜玉米的比例分別是多少?
答案:(1)1/16 (2)1∶1;1∶1
研習(xí)2 對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——測(cè)交
[梳理教材]
1.方法
________,即讓F1與________雜交。
2.結(jié)果及結(jié)論
孟德爾測(cè)交實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果相符:
(1)F1產(chǎn)生________________的配子。
(2)F1是____________。
(3)F1在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子發(fā)生了________,決定不同性狀的遺傳因子表現(xiàn)為________。
答案:
1.測(cè)交法 隱性純合子(yyrr)
2.YR Yr yR yr yyrr yr 1 1 1 1 (1)四種類型且比例相等 (2)雙雜合子 (3)分離 自由組合
[延伸思考]
(1)具有1對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)2出現(xiàn)的性狀分離比是多少?2對(duì)呢?
提示:3∶1;9∶3∶3∶1即(3∶1)2。
(2)具有3對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)2出現(xiàn)的性狀分離比是多少?n對(duì)呢?
提示:27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1即(3∶1)3;(3∶1)n。
(3)具有1對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)2出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。符合要求的親本雜交組合遺傳因子組成有幾種?分別是什么?(不考慮正反交,涉及的遺傳因子分別用A/a、B/b、C/c…表示)
提示:1種;AA×aa。
(4)具有2對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)2出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比。符合要求的親本雜交組合遺傳因子組成有幾種?分別是什么?(不考慮正反交,涉及的遺傳因子分別用A/a、B/b、C/c…表示)
提示:2種;AABB×aabb和aaBB×AAbb。
(5)具有3對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)2出現(xiàn)27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1的性狀分離比。符合要求的親本雜交組合遺傳因子組成有幾種?分別是什么?(不考慮正反交,涉及的遺傳因子分別用A/a、B/b、C/c…表示)
提示:4種;AABBCC×aabbcc,aaBBCC×AAbbcc, AAbbCC×aaBBcc和AABBcc×aabbCC。
(6)具有n對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)2出現(xiàn)(3∶1)n的性狀分離比。符合要求的親本雜交組合遺傳因子組成有幾種?
提示:2n-1種。
[拓展提升]
1.逐對(duì)遺傳因子單獨(dú)分析,利用分離定律解題
(1)思路:將多對(duì)遺傳因子的自由組合分解為若干分離定律問題分別分析,再運(yùn)用乘法原理將各組按求解的遺傳因子組成類型或性狀表現(xiàn)類型進(jìn)行組合。
(2)題型示例
①配子類型及概率的問題
具有多對(duì)遺傳
因子的個(gè)體
解答方法
舉例:遺傳因子組成為AaBbCc的個(gè)體
產(chǎn)生配子的種類數(shù)
每對(duì)遺傳因子產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積
配子種類數(shù)為
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8種
產(chǎn)生某種配子
的概率
每對(duì)遺傳因子產(chǎn)生相應(yīng)配子概率的乘積
產(chǎn)生ABC配子的概率為1/2×1/2×1/2=1/8
②遺傳因子組成類型及概率的問題
問題舉例
計(jì)算方法
AaBbCc×AaBBCc,求后代的遺傳因子組成類型種類數(shù)
可分解為三個(gè)分離定律問題:
Aa×Aa→后代有3種遺傳因子組成類型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有2種遺傳因子組成類型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有3種遺傳因子組成類型(1CC∶2Cc∶1cc)
因此,AaBbCc×AaBBCc的后代有3×2×3=18種遺傳因子組成類型
AaBbCc×AaBBCc,求后代中AaBBcc出現(xiàn)的概率
根據(jù)上面的分析,可知概率為1/2×1/2×1/4=1/16
③性狀表現(xiàn)類型及概率的問題
問題舉例
計(jì)算方法
AaBbCc×AabbCc,求后代可能的性狀表現(xiàn)種類數(shù)
可分解為三個(gè)分離定律問題:
Aa×Aa→后代有2種性狀表現(xiàn)(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有2種性狀表現(xiàn)(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有2種性狀表現(xiàn)(3C_∶1cc)
所以,AaBbCc×AabbCc的后代有2×2×2=8種性狀表現(xiàn)
AaBbCc×AabbCc,求后代中第一種性狀為顯性,另外兩種性狀為隱性的概率
根據(jù)上面的分析,可知該概率為3/4×1/2×1/4=3/32
2.自由組合問題的兩點(diǎn)提醒
(1)運(yùn)用分離定律解決自由組合問題時(shí),先分析每對(duì)遺傳因子或性狀,求出相應(yīng)遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)及其比例或概率,然后運(yùn)用乘法原則求出符合要求的結(jié)果。
(2)推斷性狀的顯隱性關(guān)系及親子代的遺傳因子組成和性狀表現(xiàn),也可用分離定律來解決自由組合問題。
[即時(shí)練習(xí)]
1.判斷
(1)測(cè)交實(shí)驗(yàn)必須有隱性純合子參與。( )
(2)雙雜合子測(cè)交,后代會(huì)出現(xiàn)9種遺傳因子組成。( )
(3)孟德爾在以豌豆為材料所做的實(shí)驗(yàn)中,通過雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題,然后提出假說進(jìn)行解釋,再通過測(cè)交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。( )
答案:(1)√
(2)× 雙雜合子測(cè)交,后代會(huì)出現(xiàn)4種遺傳因子組成。
(3)√
2.玉米體內(nèi)D與d、S與s兩對(duì)遺傳因子的遺傳符合自由組合定律。兩種不同遺傳因子組成的玉米雜交,子代遺傳因子組成及比例為DDSS∶DDSs∶DDss∶DdSS∶DdSs∶Ddss=1∶2∶1∶1∶2∶1。這兩種玉米的遺傳因子組成是 ( )
A.DDSS×DDSs B.DdSs×DdSs
C.DdSS×DDSs D.DdSs×DDSs
答案:D 解析:兩對(duì)遺傳因子的遺傳符合自由組合定律,也符合分離定律。由于子代中DD∶Dd=1∶1,SS∶Ss∶ss=1∶2∶1,可推出親本為DD×Dd,Ss×Ss,故親本的遺傳因子組成為DdSs×DDSs,D正確。
研習(xí)3 自由組合定律
[梳理教材]
答案:
分離 組合 彼此分離 自由組合 自由組合
[拓展提升]
1.已知子代的性狀表現(xiàn)及比例,求親代的遺傳因子組成的方法
已知豌豆的黃色對(duì)綠色為顯性,受一對(duì)遺傳因子Y、y控制;圓粒對(duì)皺粒為顯性,受另一對(duì)遺傳因子R、r控制;兩對(duì)遺傳因子獨(dú)立遺傳。如果黃色圓粒豌豆與綠色圓粒豌豆進(jìn)行雜交,發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)了4種性狀表現(xiàn):黃色圓粒125粒、綠色圓粒131粒、黃色皺粒45粒、綠色皺粒42粒。求親本的遺傳因子組成。
第一步:逐對(duì)性狀統(tǒng)計(jì),估算子代的分離比。
粒色:黃色∶綠色=(125+45)∶(131+42)=170∶173≈1∶1;粒形:圓?!冒櫫#?125+131)∶(45+42)=256∶87≈3∶1。
第二步:逐對(duì)考慮,推測(cè)親本的遺傳因子組成。
根據(jù)子代出現(xiàn)黃色∶綠色≈1∶1的性狀分離比,可推測(cè)親本應(yīng)為雜合子測(cè)交,即黃色(Yy)×綠色(yy);
根據(jù)子代出現(xiàn)圓?!冒櫫!?∶1的性狀分離比,可推測(cè)親本應(yīng)為雜合子自交,即圓粒(Rr)×圓粒(Rr)。
第三步:結(jié)合親本的性狀表現(xiàn),寫出親本遺傳因子組成。
由于親本為黃色圓粒和綠色圓粒,所以親本的遺傳因子組成為YyRr×yyRr。
2.已知親本性狀表現(xiàn)和遺傳因子組成,求子代性狀表現(xiàn)、遺傳因子組成及其比例(即正推型)
(1)棋盤法:將親本產(chǎn)生的配子按一定順序在行和列中排列,然后根據(jù)雌雄配子隨機(jī)組合的原則,寫出合子的遺傳因子組成;將表格填滿后,依題意統(tǒng)計(jì)表中子代各種遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)的種類、數(shù)目及其比例。
(2)化整為零法:如果已知親本性狀表現(xiàn)和遺傳因子組成符合自由組合定律,則可按分離定律一對(duì)一對(duì)分別求解,最后加以組合。
(3)分枝法:利用概率計(jì)算中的乘法定律,把“化整為零法”更直觀地展現(xiàn)出來。用分枝法可方便地寫出配子的種類及比例,寫出后代個(gè)體的遺傳因子組成及比例。
(4)遺傳圖解法:用遺傳圖解連線的方法可直接得出結(jié)論。但此法只適用于產(chǎn)生配子種類較少的情況,如果配子種類多,連的線太多就容易出錯(cuò)。
3.已知親本性狀表現(xiàn)、子代性狀表現(xiàn)及其比例,求親本遺傳因子組成(即逆推型)
(1)隱性純合突破法:一旦出現(xiàn)隱性性狀可以直接寫出遺傳因子組成并可推知兩個(gè)親本都有隱性遺傳因子。
(2)填充法:先根據(jù)親本性狀表現(xiàn)寫出可能的遺傳因子組成,再根據(jù)子代的性狀表現(xiàn)將未確定的遺傳因子補(bǔ)全。
(3)利用子代分離比例法:利用子代中各種特殊的分離比例來推斷親代遺傳因子組成。
①在分離定律中,不同遺傳因子組成個(gè)體之間交配,后代在性狀上往往有規(guī)律性的分離比。如雜種F1自交,后代分離比為3∶1,測(cè)交比是1∶1;親本之一為顯性純合子,其后代只有顯性性狀的個(gè)體等。利用這些分離比先將每一對(duì)相對(duì)性狀遺傳的親本遺傳因子組成求出,然后將它們組合。
②將兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳合并在一起看,也有規(guī)律性的分離比,如:“雙雜”個(gè)體自交,子代的性狀分離比為9∶3∶3∶1;親本遺傳因子組成的每一對(duì)是一對(duì)相對(duì)性狀的“測(cè)交”,子代的性狀分離比為1∶1∶1∶1;親本遺傳因子組成中一對(duì)是“雜合自交”,一對(duì)是“測(cè)交”,子代的性狀分離比為3∶3∶1∶1??梢愿鶕?jù)這些分離比,將親本遺傳因子組成直接寫出。
[特別提醒]
1.兩對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)2中重組性狀不一定為3/8
(1)當(dāng)親本為黃色圓粒(YYRR)和綠色皺粒(yyrr)時(shí),F(xiàn)2中重組性狀黃色皺粒(Y_rr)和綠色圓粒(yyR_)所占比例是(3+3)/16=3/8。
(2)當(dāng)親本為黃色皺粒(YYrr)和綠色圓粒(yyRR)時(shí),F(xiàn)2中重組性狀黃色圓粒(Y_R_)和綠色皺粒(yyrr)所占比例是(9+1)/16=5/8。
2.兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中的“4”
(1)F1產(chǎn)生的配子有4種;
(2)F2的性狀表現(xiàn)有4種;
(3)F2中純合子共有4種;
(4)F1測(cè)交后代的性狀表現(xiàn)和遺傳因子組成有4種。
[即時(shí)練習(xí)]
1.判斷
(1)多對(duì)相對(duì)性狀遺傳時(shí),控制不同性狀的遺傳因子先彼此分離,然后控制相同性狀的遺傳因子再自由組合。( )
(2)遺傳因子的自由組合發(fā)生在雌雄配子隨機(jī)結(jié)合過程中。( )
(3)自由組合定律的實(shí)質(zhì)是決定不同性狀的遺傳因子自由組合。( )
答案:(1)× 控制相同性狀的遺傳因子在彼此分離的同時(shí),控制不同性狀的遺傳因子自由組合。
(2)× 遺傳因子的自由組合發(fā)生在配子形成的過程中。(3)√
2.豌豆子葉黃色(Y)對(duì)綠色(y)為顯性,種子圓粒(R)對(duì)皺粒(r)為顯性,兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。現(xiàn)用黃色圓粒豌豆和黃色皺粒豌豆雜交,得到子代的性狀表現(xiàn)及比例為黃色圓粒∶綠色圓?!命S色皺?!镁G色皺粒=3∶1∶3∶1,則黃色圓粒親本的遺傳因子組成為( )
A.YYRR B.YyRR
C.YYRr D.YyRr
答案:D 解析:根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:黃色∶綠色=3∶1,圓?!冒櫫#?∶1。推知親本的兩對(duì)遺傳因子為Yy×Yy,Rr×rr,故親本的黃色圓粒豌豆遺傳因子組成為YyRr,黃色皺粒豌豆的遺傳因子組成為Yyrr,故選D。
研習(xí)4 孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示及孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
[梳理教材]
1.孟德爾獲得成功的原因
(1)正確地選用________作實(shí)驗(yàn)材料是成功的首要條件。
(2)在對(duì)生物的性狀分析時(shí),孟德爾首先只針對(duì)________相對(duì)性狀進(jìn)行研究,再對(duì)________相對(duì)性狀進(jìn)行研究。
(3)提出新概念并應(yīng)用________表達(dá)概念。
(4)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行________分析,即將數(shù)學(xué)的方法引入對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析中。
(5)科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序:按________→________→演繹推理→________→總結(jié)規(guī)律的科學(xué)實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2.孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
(1)生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀叫作表型(也叫表現(xiàn)型)。
(2)與表型有關(guān)的基因組成叫作基因型。
(3)控制相對(duì)性狀的基因叫作等位基因。
答案:
1.(1)豌豆 (2)一對(duì) 兩對(duì)或多對(duì) (3)符號(hào)體系
(4)統(tǒng)計(jì)學(xué) (5)發(fā)現(xiàn)問題 提出假說 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
[即時(shí)練習(xí)]
1.判斷
(1)孟德爾把數(shù)學(xué)方法引入生物學(xué)的研究,是超越前人的創(chuàng)新。( )
(2)選擇豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料是孟德爾成功的首要條件。( )
(3)孟德爾提出了遺傳因子、基因型和表型的概念。( )
(4)表型相同的生物,基因型一定相同。( )
答案:(1)√ (2)√
(3)× 基因型和表型的概念是約翰遜提出的。
(4)× 雜合子和顯性純合子的表型相同,基因型不同。
2.孟德爾提出了分離定律和自由組合定律,他獲得成功的主要原因有( )
①選取豌豆作實(shí)驗(yàn)材料?、诳茖W(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序?、圻M(jìn)行人工雜交實(shí)驗(yàn) ④應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析?、葸x用了從單因素到多因素的研究方法 ⑥先選擇豌豆再選擇紫茉莉、草莓等植物作實(shí)驗(yàn)材料
A.①②③④ B.①②④⑤
C.②③④⑤ D.③④⑤⑥
答案:B 解析:孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)之所以獲得成功,首先因?yàn)樗x擇了合適的實(shí)驗(yàn)材料——豌豆,豌豆是自花傳粉而且是閉花受粉的植物,因此自然狀態(tài)下的豌豆均為純種;其次是科學(xué)地設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)程序,運(yùn)用從單因素到多因素的研究方法,并且應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
研習(xí)5 孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用
[梳理教材]
1.在動(dòng)植物育種中的應(yīng)用——雜交育種
(1)雜交育種的定義:人們有目的地將具有____________的兩個(gè)親本________,使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀組合在一起,再________出所需要的優(yōu)良品種。
(2)雜交育種的實(shí)例:抗倒伏抗條銹病純種小麥的培育。
2.在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用——推斷某些遺傳病在后代中的患病概率
(1)原理:根據(jù)分離定律和自由組合定律,對(duì)某些遺傳病在后代中的患病概率作出科學(xué)的推斷,從而為________提供理論依據(jù)。
(2)實(shí)例:人類的白化病是一種由隱性基因(a)控制的遺傳病,如果一個(gè)患者的雙親表型正常,根據(jù)分離定律可知,患者的雙親一定都是________(填“顯性純合子”“雜合子”或“隱性純合子”),基因型均為________,則雙親后代中患病概率為1/4。
答案:
1.(1)不同優(yōu)良性狀 雜交 篩選
2.(1)遺傳咨詢 (2)雜合子 Aa
[延伸思考]
(1)雜交育種通常包括哪些主要步驟?
提示:雜交→選擇→培育。
(2)雜交育種過程中,如果選擇出的性狀表現(xiàn)符合要求的個(gè)體中含有一定比例的雜合子,一般應(yīng)如何培育才能讓其純合率符合生產(chǎn)實(shí)際的要求?
提示:連續(xù)自交多代,并逐代淘汰性狀表現(xiàn)不符合要求的個(gè)體。
[即時(shí)練習(xí)]
1.判斷
(1)雜交育種不需要篩選就可獲得優(yōu)良品種。( )
(2)根據(jù)孟德爾遺傳規(guī)律可以推斷遺傳病患病概率。( )
答案:(1)× 雜交育種通常包括雜交和篩選兩個(gè)基本過程。
(2)√
2.食指長(zhǎng)于無名指為長(zhǎng)食指,反之為短食指,該相對(duì)性狀由常染色體上一對(duì)等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示長(zhǎng)食指基因)。此等位基因表達(dá)受性激素影響,TS在男性中為顯性,TL在女性中為顯性。若一對(duì)夫婦均為短食指,所生孩子既有長(zhǎng)食指又有短食指,則該夫婦再生一個(gè)孩子是長(zhǎng)食指的概率為( )
A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4
答案:A 解析:根據(jù)這對(duì)夫婦的表型可以確定男性的基因型為TLTS或者TSTS,女性的基因型一定為TSTS,又根據(jù)其孩子中既有長(zhǎng)食指又有短食指,可以確定該男性的基因型一定為TLTS(如果是TSTS,則后代的基因型都為TSTS,不論男孩還是女孩,都是短食指,與題干不符)。因此,后代的基因型為TLTS或TSTS,各占1/2,TSTS不論男孩還是女孩都是短食指,TLTS只有是女孩時(shí)才是長(zhǎng)食指,因此,該夫婦生一個(gè)孩子為長(zhǎng)食指的概率為1/2×1/2=1/4。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
要語(yǔ)必背
1.自由組合定律:控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
2.具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純種豌豆雜交,F(xiàn)1(YyRr)分別產(chǎn)生4種雄配子和4種雌配子,4種雌雄配子的比例都是YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,F(xiàn)2出現(xiàn)9種遺傳因子組成,4種性狀表現(xiàn)。4種性狀表現(xiàn)的比例是(3∶1)(3∶1)=9∶3∶3∶1,即(3Y_∶1yy)(3R_∶1rr)=9Y_R_∶3Y_rr∶3yyR_∶1yyrr。
3.生物個(gè)體的基因型相同,表型不一定相同;表型相同,基因型也不一定相同。表型受基因型和環(huán)境的共同影響。
4.雜交育種是有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本雜交,使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀組合在一起,再篩選出所需要的優(yōu)良品種。
[鞏固提升]
1.下列關(guān)于遺傳學(xué)的基本概念的敘述中,正確的是( )
A.后代同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象就叫性狀分離
B.純合子雜交產(chǎn)生的子一代所表現(xiàn)的性狀就是顯性性狀
C.不同環(huán)境下,基因型相同,表型不一定相同
D.兔的白毛和黑毛,狗的長(zhǎng)毛和卷毛都是相對(duì)性狀
答案:C 解析:不同環(huán)境下,基因型相同,但表型不一定相同,如相同基因型的水毛茛在水表面和水下表型不同。
2.大豆的紫花和白花為一對(duì)相對(duì)性狀。下列四組雜交實(shí)驗(yàn)中,能判定性狀顯隱性關(guān)系的是( )
①紫花×紫花→紫花?、谧匣ā磷匣ā?01紫花+101白花?、圩匣ā涟谆ā匣ā、茏匣ā涟谆ā?8紫花+107白花
A.①和② B.③和④
C.①和③ D.②和③
答案:D 解析:紫花×紫花→紫花,不能判斷性狀的顯隱性關(guān)系,①錯(cuò)誤;紫花×紫花→301紫花、101白花,性狀分離比接近3∶1,可以判斷紫花對(duì)白花是顯性性狀,②正確;紫花×白花→紫花,可以判斷紫花對(duì)白花是顯性性狀,③正確;紫花×白花→98紫花、107白花,相當(dāng)于測(cè)交實(shí)驗(yàn),不能判斷顯隱性關(guān)系,④錯(cuò)誤。
3.下列敘述正確的是( )
A.隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀
B.性狀分離是指雜種顯性個(gè)體與純種隱性個(gè)體雜交產(chǎn)生隱性的后代
C.基因型相同,表型不一定相同;表型相同,基因型也不一定相同
D.純合子自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離,雜合子自交后代不會(huì)出現(xiàn)純合子
答案:C 解析:隱性性狀是指雜合子子一代不能表現(xiàn)出的性狀,A錯(cuò)誤; 性狀分離是指雜種子一代自交后,后代同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;表型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果,基因型相同,表型不一定相同,表型相同,基因型也不一定相同,C正確;雜合子自交后代會(huì)出現(xiàn)純合子,D錯(cuò)誤。
4.豌豆種子的子葉黃色和綠色分別由基因Y和y控制,形狀圓粒和皺粒分別由基因R和r控制??萍夹〗M在進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)過程中,用黃色圓粒和綠色圓粒進(jìn)行雜交,發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)四種表型,對(duì)每對(duì)性狀作出統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答:
(1)豌豆每對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合________定律。
(2)黃色圓粒親本的基因型為________,綠色圓粒親本的基因型為________。
(3)后代中屬于雙隱性性狀的是________,它是________(填“純合子”或“雜合子”)。
(4)雜交后代中,子葉黃色與綠色比是________;形狀圓粒與皺粒的比是________。
(5)雜交后代中黃色皺粒所占的比例是____________。
答案:(1)基因的分離 (2)YyRr yyRr (3)綠色皺?!〖兒献印?4)1∶1 3∶1 (5)1/8
解析:柱形圖所顯示的數(shù)據(jù)揭示的是各表型之間的比值,可以利用分離定律反推出親代每對(duì)性狀的基因型,由圓?!冒櫫#?5∶25=3∶1,可推出雙親種子形狀的基因型都為Rr;由黃色∶綠色=50∶50=1∶1,可推出雙親子葉顏色的基因型為Yy和yy。則YyRr和yyRr雜交,單獨(dú)研究每對(duì)基因,其后代表現(xiàn)為黃色的概率為1/2,表現(xiàn)皺粒的概率為1/4,所以黃色皺粒所占的比例是1/8。
這是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第1節(jié) 盂德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)學(xué)案設(shè)計(jì),共6頁(yè)。
這是一份生物必修2《遺傳與進(jìn)化》第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)案,共4頁(yè)。學(xué)案主要包含了基礎(chǔ)學(xué)習(xí),鞏固練習(xí)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)案,共22頁(yè)。
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