第1課時(shí)　孟德爾的兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)
自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)
一、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)過程
二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋1.理論解釋(提出假設(shè))(1)兩對(duì)相對(duì)性狀分別由兩對(duì)遺傳因子控制。(2)F1在產(chǎn)生配子時(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。(3)F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有 4 種,且數(shù)量比為1∶1∶1∶1。(4)受精時(shí),雌、雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。
3.對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。①純合子共有 4 種,每一種純合子在F2中所占的比例均為1/16。②一對(duì)基因純合、一對(duì)基因雜合的(單雜合子)共有 4 種,每一種單雜合子在F2中所占的比例均為1/8。③兩對(duì)基因均雜合的(雙雜合子)有 1 種,在F2中所占的比例為1/4。
三、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證1.方法:測交法,即讓F1與隱性純合子(yyrr)雜交。2.遺傳圖解
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)F1是雜合子,遺傳因子組成為YyRr。(2)F1產(chǎn)生了YR、Yr、yR、yr 4種比例相等的配子。(3)F1在形成配子時(shí),每對(duì)遺傳因子彼此分離,不同對(duì)的遺傳因子自由組合。
四、自由組合定律1.發(fā)生時(shí)間:形成配子時(shí)。2.遺傳因子間的關(guān)系:控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的。3.實(shí)質(zhì):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。
【預(yù)習(xí)檢測】 1.判斷下列有關(guān)兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的敘述是否正確。(1)F1(遺傳因子組成為YyRr)產(chǎn)生的遺傳因子組成為YR的卵細(xì)胞和精子的數(shù)量之比為1∶1。(　　)(2)自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的精子和卵細(xì)胞可以自由組合。(　　)(3)在F2中,純合黃色皺粒豌豆所占的比例為1/16。(　　)(4)如果以純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本進(jìn)行雜交,在F2中,重組類型占5/8,親本類型占3/8。(　　)(5)遺傳因子組成為AaBb的植株自交,得到的后代中性狀表現(xiàn)與親本不相同的概率為9/16。(　　)
(6)F2的遺傳因子組成有9種,比例為9∶3∶3∶1。(　　)(7)F2的黃色圓粒中,只有YyRr是雜合子,其他的都是純合子。(　　)
2.孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)揭示了遺傳的基本定律。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.F1自交時(shí),雌、雄配子結(jié)合的機(jī)會(huì)相等B.F1自交后,具有不同遺傳因子組成的個(gè)體成活的機(jī)會(huì)相等C.F1形成配子時(shí),產(chǎn)生了數(shù)量相等的雌、雄配子D.F1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答案:C解析:F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子的數(shù)量不相等。
合作探究·釋疑解惑
知識(shí)點(diǎn)一 兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋
問題引領(lǐng)1.仔細(xì)觀察分析教科書第9頁圖1-6,回答下列問題。(1)由P→F1可推斷黃色和圓粒為顯性性狀,綠色和皺粒為隱性性狀。若只根據(jù)F1→F2能否判斷性狀的顯隱性?提示:能。從粒色和粒形上看,F2中均出現(xiàn)了不同于F1的性狀(綠色和皺粒),即F1自交時(shí)出現(xiàn)了性狀分離,由此可判斷出F1的性狀(黃色和圓粒)為顯性性狀,F2中新出現(xiàn)的性狀(綠色和皺粒)為隱性性狀。
(2)F2中,新的性狀組合(即重組類型)有哪些?所占比例共計(jì)多少?提示:重組類型有2種,即黃色皺粒和綠色圓粒,比例均為3/16,所以重組類型所占比例共計(jì)3/8。(3)實(shí)驗(yàn)中若分別選用純種黃色皺粒豌豆和純種綠色圓粒豌豆作親本,則F1表現(xiàn)出怎樣的性狀?F2中重組類型和所占比例會(huì)發(fā)生怎樣的變化?提示:F1的性狀仍為黃色圓粒。親本改變后,F2中重組類型為黃色圓粒和綠色皺粒,所占比例分別為9/16和1/16,重組類型共占5/8。
2.仔細(xì)觀察教科書第11頁圖1-8,分析回答下列問題。(1)在下表中寫出單獨(dú)分析一對(duì)相對(duì)性狀和同時(shí)分析兩對(duì)相對(duì)性狀時(shí),F1產(chǎn)生的配子種類及其比例。
答案:Y、y　R、r　YR、Yr、yR、yr　1∶1　1∶1　1∶1∶1∶1
(2)試用分離定律分析F2中黃色圓粒個(gè)體的遺傳因子組成及其在F2中的比例。提示:①YYRR,1/16;②YyRR,1/8;③YYRr,1/8;④YyRr,1/4。(3)F1產(chǎn)生的雌、雄配子是隨機(jī)結(jié)合的,雄配子Yr與雌配子YR結(jié)合,形成的受精卵發(fā)育成的個(gè)體其遺傳因子組成是怎樣的?具有該遺傳因子組成的個(gè)體還可由哪兩種配子結(jié)合成的受精卵發(fā)育而來?提示:YYRr。具有該遺傳因子組成的個(gè)體還可由雄配子YR與雌配子Yr結(jié)合成的受精卵發(fā)育而來。
(4)F2不同于親本性狀類型的個(gè)體中純合子的比例是多少?提示:F2中不同于親本性狀的類型是黃色皺粒和綠色圓粒,各占3/16(其中1/16為純合子,2/16為雜合子),所以F2不同于親本性狀類型的個(gè)體中純合子的比例是1/3。
歸納提升1.兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)分析(1)親本:必須是具有相對(duì)性狀的純種。(2)F1的性狀:均為雙顯性狀。(3)F2的性狀及其比例:雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱=9∶3∶3∶1。(4)重組類型及其比例①若親本為純種黃色圓粒×純種綠色皺粒,則F2中的重組類型為黃色皺粒和綠色圓粒,比例均為3/16。②若親本為純種黃色皺?！良兎N綠色圓粒,則F2中的重組類型為黃色圓粒和綠色皺粒,比例分別為9/16和1/16。
2.F2中9∶3∶3∶1分離比成立的條件(1)親本必須是純種。(2)兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)遺傳因子控制。(3)配子全部發(fā)育良好,后代存活率相同。(4)所有后代都應(yīng)處于一致的環(huán)境中,而且存活率相同。(5)材料豐富,后代數(shù)量足夠多。
典型例題下列有關(guān)黃色圓粒豌豆(YyRr)自交的敘述,正確的是(　　)A.黃色圓粒豌豆(YyRr)自交后代有9種性狀表現(xiàn)B.F1產(chǎn)生的精子中,YR和yr的比例為1∶1C.F1產(chǎn)生YR的雌配子和YR的雄配子的數(shù)量比為1∶1　D.自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種雄配子和4種雌配子自由結(jié)合答案:B
解析:黃色圓粒豌豆(YyRr)自交后代有4種性狀表現(xiàn)。F1產(chǎn)生的4種雄配子的遺傳因子組成分別是YR、yr、Yr和yR,比例為1∶1∶1∶1。F1產(chǎn)生的遺傳因子組成為YR的雌配子的數(shù)量比遺傳因子組成為YR的雄配子的數(shù)量少。自由組合定律是指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。
【變式訓(xùn)練】 1.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。現(xiàn)讓黃子葉圓粒(YyRr)豌豆進(jìn)行自花傳粉,收獲時(shí)得到綠子葉皺粒豌豆192粒。據(jù)理論推算,在子代黃子葉圓粒豌豆中,能穩(wěn)定遺傳的約有(　　)A.192?！　.384粒C.576粒D.1 728粒答案:A
解析:黃子葉圓粒(YyRr)豌豆自交,子代產(chǎn)生4種性狀組合,黃子葉圓粒∶綠子葉圓?！命S子葉皺?！镁G子葉皺粒=9∶3∶3∶1。綠子葉皺粒占1/16,為192粒。黃子葉圓粒豌豆中,能穩(wěn)定遺傳的遺傳因子組成為YYRR,占全部后代的1/16,所以其數(shù)量約為192粒。
2.用具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純種豌豆作親本雜交獲得F1,F1自交獲得F2,F2中黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒的比例為9∶3∶3∶1,與F2的性狀出現(xiàn)該比例無直接關(guān)系的是(　　)A.親本必須是純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆B.F1產(chǎn)生的雄、雌配子各有4種,比例為1∶1∶1∶1C.F1自交時(shí)4種類型的雄、雌配子的結(jié)合是隨機(jī)的D.F1的16種配子結(jié)合方式形成的受精卵都能發(fā)育成新個(gè)體答案:A解析:親本可以是純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆,也可以是純種黃色皺粒豌豆與純種綠色圓粒豌豆。
知識(shí)點(diǎn)二 對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證和自由組合定律
問題引領(lǐng)仔細(xì)觀察教科書第11頁圖1-9,回答下列問題。(1)從測交親本產(chǎn)生配子的種類及其比例的角度分析,為什么測交可以確定F1產(chǎn)生配子的種類及其比例?提示:測交是讓F1與隱性純合子進(jìn)行雜交,由于隱性純合子產(chǎn)生的配子對(duì)F1個(gè)體產(chǎn)生的配子所決定的性狀沒有影響,所以測交后代出現(xiàn)的性狀及其比例與F1產(chǎn)生配子的種類及其比例相符。
(2)若兩親本雜交,后代性狀表現(xiàn)比例為1∶1∶1∶1,據(jù)此能否確定親本的遺傳因子組成就是YyRr和yyrr?請舉例說明。提示:否。當(dāng)雙親的遺傳因子組成為YyRr×yyrr或Yyrr×yyRr時(shí),其后代性狀表現(xiàn)比例均為1∶1∶1∶1。(3)若某黃色圓粒豌豆測交后代有兩種性狀,且數(shù)量比為1∶1,試分析該黃色圓粒豌豆的遺傳因子組成。提示:若出現(xiàn)黃圓∶綠圓=1∶1,則其遺傳因子組成為YyRR;若出現(xiàn)黃圓∶黃皺=1∶1,則其遺傳因子組成為YYRr。
歸納提升1.yyRr×Yyrr不屬于測交測交是指F1與隱性純合子雜交。因此雖然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr這兩對(duì)組合的后代的遺傳因子組成相同,但只有YyRr×yyrr稱為測交。2.“實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)”與“9∶3∶3∶1及其變式”間的轉(zhuǎn)化涉及兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),許多題目給出的結(jié)果并非是9∶3∶3∶1或其變式(9∶6∶1或9∶3∶4或10∶6或9∶7等規(guī)律性比例),而是列出許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)數(shù)據(jù),針對(duì)這些看似毫無規(guī)律的數(shù)據(jù),應(yīng)設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為9∶3∶3∶1或其變式,再進(jìn)行解題。
典型例題下圖為某植株自交產(chǎn)生后代的過程示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)?A.A、a與B、b的自由組合發(fā)生在①過程B.②過程發(fā)生雌、雄配子的隨機(jī)結(jié)合C.M、N、P分別代表16、9、3D.該植株測交后代性狀分離比為1∶1∶1∶1
解析:①過程為產(chǎn)生配子的過程,A、a與B、b的自由組合發(fā)生在此過程。②過程為受精作用,發(fā)生雌、雄配子的隨機(jī)結(jié)合。①過程產(chǎn)生4種雌配子和4種雄配子,雌、雄配子的結(jié)合方式有4×4=16種,子代的遺傳因子組成有3×3=9種,性狀表現(xiàn)有3種。根據(jù)F2的3種性狀表現(xiàn)比例為12∶3∶1,得出遺傳因子組成為A_B_與A_bb(或aaB_)的個(gè)體性狀表現(xiàn)相同。該植株測交后代的遺傳因子組成及其比例為AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,性狀表現(xiàn)比例為2∶1∶1。
【變式訓(xùn)練】 在豚鼠中,黑色(C)對(duì)白色(c)為顯性,毛皮粗糙(R)對(duì)毛皮光滑(r)為顯性。能驗(yàn)證自由組合定律的最佳雜交組合是(　　)A.黑色光滑×白色光滑→黑色光滑∶白色光滑=9∶8B.黑色光滑×白色粗糙→全為黑色粗糙C.黑色粗糙×白色粗糙→黑色粗糙∶黑色光滑∶白色粗糙∶白色光滑=15∶7∶16∶3D.黑色粗糙×白色光滑→黑色粗糙∶黑色光滑∶白色粗糙∶白色光滑=10∶9∶10∶11
解析:驗(yàn)證自由組合定律的方法有測交和自交兩種。測交子代的性狀表現(xiàn)應(yīng)為1∶1∶1∶1,自交子代的性狀表現(xiàn)應(yīng)為9∶3∶3∶1。黑色粗糙×白色光滑(測交)→黑色粗糙∶黑色光滑∶白色粗糙∶白色光滑=10∶9∶10∶11≈1∶1∶1∶1。

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第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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