第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)[学习目标][核心素养]1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合规律。2.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。3.说出基因型、表现型和等位基因的含义。1.科学思维——通过分析和讨论、归纳和概括,阐明两对相对性状的遗传实验,总结基因的自由组合定律。2.科学探究——结合两对相对性状的杂交实验,设计相关实验探究生物体的基因型和表现型。3.社会责任——结合子代基因型和表现型的推算过程,能够科学地解释生物的遗传现象,并能够利用所学知识解决现实生活中的生物学相关问题。读教材、抓双基自主预习一、两对相对性状的杂交实验——发现问题实验过程黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒实验分析(1)亲本具有两对相对性状:粒色:4_________与绿色粒形:5_________与皱粒(2)F1的性状为显性,即粒色:6_________对7_________为显性粒形:8_________对9_________为显性黄色圆粒黄色绿色圆粒皱粒实验分析(3)F2的性状:每对性状都遵循10_________,即黄色∶绿色=11_________,圆粒:皱粒=12_________。两对性状13_________,共有14_________种性状,其中15_________________________是不同于亲本性状的重组类型分离定律3∶13∶1自由组合4黄色皱粒、绿色圆粒实验结果1.不论是正交还是反交,F1均为黄色圆粒。2.F2中除了亲本类型外,还出现了两种新类型。二、对自由组合现象的解释——提出假设1.性状由遗传因子控制(1)亲本中纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒的遗传因子组成分别是16_________、17_________。(2)F1的遗传因子组成为18_________。YYRRyyrrYyRr2.F1产生配子的种类及比例(1)假说:F1产生配子时,每对遗传因子19_________,不同对的遗传因子可以20_________。(2)配子的种类及比例:21_________∶22_________∶23_________∶24_________=1∶1∶1∶1。彼此分离自由组合YRyRYryr3.受精时,雌雄配子随机结合(1)配子结合方式:25_________种。(2)遗传因子组合:26_________种。(3)F2的表现型:27_________种。三、对自由组合现象解释的验证——演绎推理1.方法:测交——F1与28_________个体杂交。2.测交后代的基因型及其比例为291YyRr∶1Yyrr∶1yyRr∶1yyrr,表现型及其比例为30________________________________________________________。1694隐性1黄色圆粒∶1黄色皱粒∶1绿色圆粒∶1绿色皱粒四、自由组合定律——得出结论1.发生时间:形成31_________时。2.遗传因子间的关系:控制不同性状的32_________的分离和组合是33_________的。3.得出结论:在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子34_________,决定不同性状的遗传因子35_________。配子遗传因子互不干扰彼此分离自由组合五、孟德尔获得成功的原因1.选用36_________作为实验材料,其优点是37_______________________、具有38________________的相对性状。2.先研究39_______相对性状,再研究40_________相对性状。3.用41_________的方法进行实验结果的分析。4.采用42_________的方法对提出的假说进行验证。豌豆自花传粉、闭花受粉多对容易区分一对多对统计学测交1.判断正误(1)F1(基因型为YyRr)产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1。()(2)F1(基因型为YyRr)产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1。()(3)基因型为AaBb的植株自交,后代的遗传因子组成有4种,比例为9∶3∶3∶1。()√××(4)基因型为AaBb的植株自交,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16。()(5)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。()(6)基因型为AaBb的植株自交,受精时雌雄配子的组合方式有9种。()×××2.(2019·衡水检测)自由组合定律的实质是()A.杂种后代性状自由组合B.杂种后代性状比例为9∶3∶3∶1C.杂种产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合D.杂种产生的配子自由组合解析:选C杂种产生配子时,非同源染色体上非等位基因的自由组合是自由组合定律的实质;杂种后代性状自由组合及性状分离比为9∶3∶3∶1是非等位基因自由组合的结果;杂种产生的配子受精时随机结合,是实现杂种后代性状自由组合和后代9∶3∶3∶1性状分离比的前提条件。3.孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,具有1∶1∶1∶1比例的是()①F1产生配子类型的比例②F2表现型的比例③F1测交后代表现型的比例④F1表现型的比例⑤F2基因型的比例A.②④B.①③C.④⑤D.②⑤解析:选B孟德尔两对相对性状的遗传实验中,具有1∶1∶1∶1比例的是①F1产生配子类型的比例、③F1测交后代表现型的比例。F1只有一种表现型,F2表现型的比例为9∶3∶3∶1,F2基因型的比例为1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1。解疑难、提能力课堂探究探究点一|两对相对性状的杂交实验及解释|核心探究|一、两对相对性状的杂交实验1.实验2.实验结果F1为黄色圆粒,说明黄色对绿色是显性,圆粒对皱粒是显性F2中除了出现两个亲本性状外,还出现了两个非亲本性状,即重组类型[易错易混]F2中的重组类型是相对于亲本的性状表现而言的。若亲本为黄圆和绿皱,则F2中的绿圆占3/16和黄皱占3/16为重组类型;若亲本为绿圆和黄皱,则F2中的黄圆占9/16和绿皱占1/16为重组类型。二、对自由组合现象的解释(提出假设)从上表可以看出:①双显性状(黄色圆粒)可用直角三角形A的三条边表示,占9份,共有4种遗传因子组成,比例为1YYRR∶2YYRr∶2YyRR∶4YyRr。②一显一隐性状(黄色皱粒)可用直角三角形B的三个角表示,占3份,有2种遗传因子组成,比例为1YYrr∶2Yyrr。③一隐一显性状(绿色圆粒)可用直角三角形C的三个角表示,占3份,有2种遗传因子组成,比例为1yyRR∶2yyRr。④双隐性状(绿色皱粒)占1份,1种遗传因子组成,即yyrr。|探究思考|两对等位基因控制的性状都遵循自由组合定律吗?[提示]两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律如图所示,A—a、B—b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律,该个体自交后代的性状分离比并非9∶3∶3∶1,而是3∶1。|探究演练|1.一个基因型为AaBb的高等植物自交,两对基因独立遗传,下列叙述中错误的是()A.产生的雌雄配子种类和数量都相同B.子代中共有9种不同的基因型C.雌雄配子的结合是随机的D.子代的4种表现型之比为9∶3∶3∶1解析:选A基因型为AaBb的高等植物产生的雄配子数量较多,雌配子数量较少,但是种类相同,雌雄配子间随机结合,则其后代共有9种基因型,4种表现型,且比例为9∶3∶3∶1。2.(2019·泰安期中)豌豆种子黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交,F1出现黄圆、绿圆、黄皱、绿皱四种表现型,其比例为3∶3∶1∶1,推知其亲代杂交组合基因型是()A.YyRr×yyRrB.YyRR×yyRrC.YYRr×yyRRD.YYRr×yyRr解析:选A黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交的后代中,圆粒∶皱粒=3∶1,说明亲本的基因组成为Rr和Rr;黄色∶绿色=1∶1,说明亲本的基因组成为Yy和yy。因此可以判断亲本的基因型为YyRr和yyRr。3.孟德尔用具有两对相对性状的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出现这种比例无直接关系的是()A.亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆B.F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1C.F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体解析:选A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,A符合题意;F1(YyRr)减数分裂产生的雌、雄配子各有4种,其基因型及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,B不符合题意;F1自交,欲得到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,应满足:F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的,F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体,C、D不符合题意。探究点二|对自由组合现象解释的验证和自由组合定律|核心探究|1.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)理论预期:按照孟德尔的假设,F1产生四种配子,即YR、yR、Yr、yr,且比例为1∶1∶1∶1,而隐性纯合子只产生一种配子yr,所以,测交产生四种类型的后代:黄圆(YyRr)、绿圆(yyRr)、黄皱(Yyrr)、绿皱(yyrr),且比例为1∶1∶1∶1。(4)测交实验过程(5)结果及结论①F1的基因型为YyRr。②F1减数分裂产生四种配子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。2.自由组合定律(1)内容①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。②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。(2)适用条件①有性生殖的真核生物。原核生物和病毒由于不进行有性生殖,其遗传不遵循自由组合定律。②细胞核遗传。细胞核内的染色体上的遗传因子在形成配子时发生规律性分配,而细胞质中的遗传物质在遗传过程中随机分配。|探究思考|若两亲本杂交,后代表现型比例为1∶1∶1∶1,据此能否确定亲本的基因型?[提示]不能。当双亲的遗传因子组成为AaBb×aabb或Aabb×aaBb时,其后代表现型比例均为1∶1∶1∶1,仅依据此比例不能确定亲本的基因型。|探究演练|4.普通小麦中有高秆抗病和矮秆易感病两个品种,控制两对相对性状的遗传因子独立遗传。现用显性纯合高秆抗病小麦和矮秆易感病小麦杂交得F1,F1自交或测交,预期结果不正确的是()A.自交结果中高秆抗病与矮秆抗病比例为9∶1B.自交结果中高秆与矮秆比例为3∶1,抗病与易感病比例为3∶1C.测交结果为矮秆抗病∶矮秆易感病∶高秆抗病∶高秆易感病为1∶1∶1∶1D.自交和测交后代出现四种相同的表现型解析:选AF1自交后代表现型及比例为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病=9∶3∶3∶1,所以高秆抗病∶矮秆抗病=3∶1,高秆∶矮秆=3∶1,抗病∶易感病=3∶1,A错误,B正确;F1测交后代表现型及比例为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病=1∶1∶1∶1,C、D正确。5.如表是豌豆杂交实验中F1自交产生F2的结果统计。对此说法不正确的是()F2黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒数量31510810132A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状B.这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律C.F1的表现型和基因型不能确定D.亲本的表现型和基因型不能确定解析:选C通过上述结果可以看出黄色和圆粒是显性性状,并且遵循自由组合定律;F2的性状分离比为9∶3∶3∶1,所以F1的基因型为双杂合,而亲本的基因型不能确定。6.某鲤鱼种群体色遗传有如下特征,用纯合黑鲤和纯合红鲤杂交,F1皆表现为黑鲤,F1交配结果如表所示。F2性状的分离情况取样地点F2取样总数/条黑鲤红鲤黑鲤∶红鲤