学年人教版必修2 第1章 第2节 第1课时 孟德尔的两对相对性状的杂交实验 学案Word下载.docx

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F2　　　　　　　　？

1.

2.F1产生配子的类型及比例

3.F1产生的雌雄配子随机结合

（1）配子结合方式：

16种。

（2）遗传因子的组合形式：

9种。

（3）F2的表现型：

4种。

三、对自由组合现象解释的验证

1.方法　测交法，即让F1与隐性纯合子（yyrr）杂交。

2.结果及结论

孟德尔测交实验的实验结果与预期的结果相符，从而证实了：

（1）F1产生四种类型且比例相等的配子。

（2）F1是双杂合子。

（3）F1在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子发生了分离，决定不同性状的遗传因子表现为自由组合。

四、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.实质　决定不同性状的遗传因子自由组合。

五、孟德尔实验方法的启示及孟德尔遗传规律的再发现

1.孟德尔获得成功的原因

（1）正确地选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。

（2）在对生物的性状分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状进行研究，再对两对或多对相对性状进行研究。

（3）对实验结果进行统计学分析，即将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析中。

（4）科学地设计实验程序。

按发现问题→提出假说→演绎推理→实验验证→总结规律的科学实验程序。

2.孟德尔遗传规律的再发现

（1）生物个体表现出来的性状叫做表现型

（2）与表现型有关的基因组成叫做基因型

（3）控制相对性状的基因叫做等位基因

|过程评价|

1.F2中有2种亲本类型，为黄色圆粒和绿色皱粒，另2种为重组类型，即黄色皱粒和绿色圆粒（　　）

2.F1（YyRr）产生的YR卵细胞和YR精子数量之比为1∶1（　　）

3.形成配子时，决定同种性状的遗传因子自由组合（　　）

4.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（　　）

5.受精时，雌雄配子的组合方式有9种（　　）

6.F2的遗传因子组成有4种，比例为9∶3∶3∶1（　　）

答案　1.√　2.×

　3.×

　4.×

　5.×

　6.×

|联想·

质疑|

★两对相对性状的杂交实验

★两对相对性状的杂交实验的分析图解

★两对相对性状的测交实验的分析图解

（1）任意的两对相对性状的遗传都会遵守自由组合定律吗？

提示：

不是。

（2）孟德尔先研究了一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传，如果先研究两对相对性状的遗传有何弊端？

研究的难度会增加，因为两对相对性状的遗传实验及结果相比一对相对性状的遗传实验要复杂。

科学探究1　孟德尔两对相对性状的杂交实验及其解释

孟德尔在利用豌豆进行的两对相对性状的杂交实验中，利用了统计学的方法，科学的分析数据，发现了遗传的自由组合定律，回答以下问题：

1.对孟德尔两对相对性状的杂交实验内容的分析

（1）F2中两种粒形和两种粒色比例均为3∶1，说明两种性状的遗传都遵循什么定律？

遵循分离定律。

（2）F2中的重组性状、亲本性状类型在F2中所占比例分别是多少？

3/8；

5/8。

（3）将亲本（P）改为：

纯种黄色皱粒×

纯种绿色圆粒。

探究以下问题：

①Fl的性状是怎样的？

黄色圆粒。

②F2性状分离比是多少？

黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1。

③F2中重组类型所占比例是多少？

2.对自由组合现象的解释

（1）遗传因子组成为Yy、Rr和YyRr的三种个体产生的配子种类及其比例分别是怎样的？

Yy——两种（Y和y），比例为1∶1；

Rr——两种（R和r），比例为1∶1；

YyRr——四种（YR、Yr、yR、yr），比例为1∶1∶1∶1。

（2）为什么遗传因子组成为YyRr的个体能产生四种比例相等的配子？

因为同一对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。

（3）双杂合子黄色圆粒豌豆的自交结果可表示为：

Y_R_：

Y_rr∶yyR_∶yyrr＝9∶3∶3∶1，这些个体中纯合子和杂合子分别占多少？

纯合子占1/4，杂合子占3/4。

【探究应用】

豌豆子叶黄色（Y）对绿色（y）为显性，种子圆粒（R）对皱粒（r）为显性。

现将黄子叶圆粒（YyRr）豌豆进行自花传粉，收获时得到绿子叶皱粒豌豆192粒。

据理论推算，在子代黄子叶圆粒豌豆中，能稳定遗传的约有（　　）

A.192粒　　　　　　　　　B.384粒

C.576粒D.1728粒

解析　YyRr的豌豆自交，子代产生4种性状组合，黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱＝9∶3∶3∶1。

每一种性状组合中，都只有一份可稳定遗传的纯合子，所以，绿皱为一份，192粒，黄圆中也有一份——YYRR，约192粒。

答案　A

【一题多变】

（1）与亲本性状表现不同的个体约有多少株？

与亲本性状表现相同的个体占9/16，则与亲本性状表现不同的个体约占7/16，约有192×

7＝1344（株）。

（2）所有子代中纯合体约占多少？

纯合子只有四种：

YYRR、YYrr、yyRR和yyrr，每种占1/16，所以所有的纯合子约占1/4。

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。

科学探究2　对自由组合现象解释的验证和自由组合定律

1.孟德尔为了验证对自由组合现象的解释，设计了怎样的实验？

测交实验：

F1（YyRr）与双隐性纯合子（yyrr）交配。

2.孟德尔设计的测交实验有哪些作用？

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.测交实验子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么？

F1是双杂合子，能产生4种数量相等的配子，隐性纯合子只产生一种配子。

4.若两亲本杂交，后代性状类型比例为1∶1∶1∶1，据此能否确定亲本的遗传因子组成？

不能。

当双亲的遗传因子组成为AaBb×

aabb或Aabb×

aaBb时，其后代性状类型比例均为1∶1∶1∶1，仅依据此比例不能确定亲本的遗传因子组成。

5.如何验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律？

①自交法：

据F1自交是否出现4种性状类型，且比例为9∶3∶3∶1判断。

②测交法：

据测交后代是否出现4种性状类型，且比例为1∶1∶1∶1判断。

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

解析　验证自由组合定律，就是论证杂种F1产生配子时，是否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，检测四种不同遗传因子组成的配子，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的双显杂合子）×

白光（双隐性纯合子）→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

（1）四个选项的组合中，哪个选项能同时判断出两对相对性状的显隐性？

B

（2）如何确定C项中亲本的遗传因子组成？

先统计后代中黑∶白≈1∶1，据此可确定亲本的遗传因子组成是Cc×

cc；

再统计后代中粗∶光≈3∶1，据此确定亲本的遗传因子组成是Rr×

Rr，故C项中亲本的遗传因子组成为CcRr、ccRr。

熟记子代性状表现及比例倒推亲代的遗传因子组成

子代性状表现比例

亲代遗传因子组成

3∶1

Aa×

Aa

1∶1

aa

9∶3∶3∶1

AaBb×

AaBb

1∶1∶1∶1

aaBb

3∶3∶1∶1

aaBb或AaBb×

Aabb

【运用概念】

1.已知玉米有色子粒对无色子粒是显性。

现用一有色子粒的植株X进行测交实验，后代有色子粒与无色子粒的比是1∶3。

对这种杂交现象的推测不正确的是（　　）

A.测交后代的有色子粒的基因型与植株X相同

B.玉米的有、无色子粒遗传遵循基因的自由组合定律

C.玉米的有、无色子粒是由一对等位基因控制的

D.测交后代的无色子粒的基因型有三种

解析　根据测交后代有色子粒与无色子粒比为1∶3，说明有色子粒和无色子粒是受两对基因控制的。

1∶3的比例是由1∶1∶1∶1转化而来，因此植株X为双杂合子。

双杂合子测交后代中有色子粒为双杂合子，无色子粒基因型有三种。

答案　C

2.基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程（　　）

1AB∶1Ab∶1aB∶1ab

雌、雄配子随机结合

子代9种基因型

4种表现型

A.①B.②

C.③D.④

解析　基因的自由组合定律发生在形成配子时，由图可知为①过程。

3.具有两对相对性状的纯合亲本杂交，获得F1。

让F1与双隐性类型进行测交，通过该测交实验不能了解到（　　）

A.F1的基因型

B.F1产生配子的种类

C.F1相关基因的结构

D.F1产生配子的比例

解析　测交不能了解基因结构。

4.（科学思维）豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由基因Y和y控制，形状圆粒和皱粒分别由基因R和r控制。

科技小组在进行遗传实验过程中，用黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交，发现后代出现四种表现型，对每对性状作出统计，结果如图所示。

请回答：

（1）豌豆每对相对性状的遗传符合______________定律。

（2）黄色圆粒亲本的基因型为________，绿色圆粒亲本的基因型为__________。

（3）后代中属于双隐性性状的是__________，它是__________（纯合子/杂合子）。

（4）杂交后代中，子叶黄色与绿色的比是________；

形状圆粒与皱粒的比是__________。

（5）杂交后代中黄色皱粒所占的比例是______________。

解析　柱形图所显示的数据揭示的是各性状之间的比值，我们可以利用分离定律反推出亲代每对性状的基因型，由圆粒∶皱粒＝75∶25＝3∶1，可推出双亲种子形状的基因型都为Rr；

由黄色∶绿色＝50∶50＝1∶1，可推出子叶颜色的双亲基因型为Yy和yy。

则YyRr和yyRr杂交，单独研究每对基因，其后代表现为黄色的概率为1/2，表现皱粒的概率为1/4，所以黄色皱粒所占的比例是1/8。

答案　

（1）基因的分离　

（2）YyRr　yyRr

（3）绿色皱粒　纯合子　（4）1∶1　3∶1　（5）1/8

课时提升训练

（时间：

30分钟　满分：

50分）

1.下列有关自由组合定律遗传实验的叙述，错误的是（　　）

A.两对相对性状分别由两对遗传因子控制

B.F1细胞中控制两对相对性状的遗传因子相互融合

C.每一对遗传因子的传递都遵循分离定律

D.F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型

解析　孟德尔对自由组合现象的解释是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遗传都遵循分离定律。

这样F1产生的雌雄配子各有4种，数量比接近1∶1∶1∶1。

雌雄配子随机结合，在F2中有16种组合、9种基因型、4种表现型。

答案　B

2.已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。

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∶1

B.自交结果中黄色与红色比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1

C.测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜＝1∶1∶1∶1

D.测交结果中红色与黄色比例为1∶1，甜与非甜比例为1∶1

解析　F1自交的结果是黄色非甜∶黄色甜∶红色非甜∶红色甜＝9∶3∶3∶1，所以黄色甜和红色非甜分别占3/16和3/16，比例为1∶1，故A错误。

3.基因A、a和基因B、b的遗传遵循自由组合定律。

一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶1，则这个亲本基因型为（　　）

A.AABbB.AaBb

C.AAbbD.AaBB

解析　基因型为aabb的个体只能产生基因型为ab的配子，所以，要产生基因型为AaBb和Aabb的个体，还需要AB和Ab两种配子，而且其比例为1∶1，所以能产生AB和Ab基因型配子的个体的基因型只能是AABb。

4.自由组合定律中的“自由组合”是指（　　）

A.带有不同基因的雌雄配子间的组合

B.决定同一性状的成对的基因的组合

C.两亲本间的组合

D.决定不同性状的基因的自由组合

解析　自由组合定律的实质是生物在产生配子时，决定不同性状的基因自由组合。

5.遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功，关键在于他在实验过程中选择了正确的方法。

下面各项中，除哪一项外均是他获得成功的重要原因（　　）

A.先只针对一对相对性状的遗传规律进行研究，然后再研究多对性状的遗传规律

B.选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料

C.选择了多种植物作为实验材料，做了大量的实验

D.应用了统计学的方法对结果进行统计分析

解析　选项A、B、D是孟德尔获得成功的重要原因，选项C不能说明成功的原因。

因为无目的、无意义的大量实验只是浪费时间和精力，他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，也反过来说明正确选择实验材料是科学研究取得成功的重要前提。

【科学思维】

6.水稻的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对不抗锈病（r）为显性，这两对基因自由组合。

甲水稻（DdRr）与乙水稻杂交，其后代四种表现型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是（　　）

A.Ddrr或ddRrB.DdRR

C.ddRRD.DdRr

解析　从后代表现型的比例为3∶3∶1∶1中可确定两种性状的比例，一种性状的后代性状分离比为3∶1，另一种性状的后代性状分离比为1∶1，已知甲水稻基因型为DdRr，则乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。

7.用两个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的比例无关的是（　　）

A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆

B.杂交后代F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1

C.F1自交时4种类型的雌、雄配子的结合是随机的

D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体

解析　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，证明符合自由组合定律。

出现上述理论比值的条件有：

F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1；

F1自交时，4种类型的雌、雄配子随机结合；

F1的16种配子结合方式产生的后代F2均能发育成新个体。

但是亲本不一定是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆，用纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆也可以。

8.金鱼草的纯合红花植株与白花植株杂交，F1在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下却开白花，这个事实说明（　　）

A.基因型是表现型的内在因素

B.表现型一定，基因型可以转化

C.表现型相同，基因型不一定相同

D.表现型是基因型与环境相互作用的结果

解析　F1是杂合子，但在不同的条件下表现型不一致，说明表现型是基因与环境相互作用的结果。

9.两个亲本杂交，相应基因的遗传遵循自由组合定律，其子代的基因型是1yyRR、1yyrr、1YyRR、1Yyrr、2yyRr、2YyRr，那么这两个亲本的基因型是（　　）

A.yyRR和yyRrB.yyrr和YyRr

C.yyRr和YyRrD.YyRr和YyRr

解析　子代基因型中Yy∶yy＝1∶1，故亲本为Yy×

yy；

子代基因型中RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，故亲本为Rr×

Rr，组合即得亲本基因型。

10.基因型为AaBb（两对基因独立遗传）的个体，正常情况下产生的配子基因型不可能为（　　）

A.ABB.Ab

C.AaD.ab

解析　根据孟德尔的遗传规律可知，正常情况下配子中不会有相同基因或等位基因。

11.香豌豆的花有紫花和白花两种，显性基因C和P同时存在时开紫花。

两个纯合白花品种杂交，F1开紫花；

F1自交，F2的性状分离比为紫花∶白花＝9∶7。

下列分析错误的是（　　）

A.两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP

B.F1测交后代中紫花与白花的比例为1∶1

C.F2紫花中纯合子的比例为1/9

D.F2中白花的基因型有5种

解析　根据题意可知，显性基因C、P同时存在时开紫花，两纯合白花品种杂交，子代全为紫花（C_P_），则亲本的基因型为CCpp和ccPP。

F1的基因型为CcPp，测交子代紫花（CcPp）∶白花（Ccpp＋ccPp＋ccpp）＝1∶3。

F2紫花中纯合子（CCPP）的比例是1/3×

1/3＝1/9。

F2中白花的基因型有Ccpp、ccPp、ccpp、ccPP、CCpp五种。

12.下列有关自由组合定律的叙述，正确的是（　　）

A.自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的，不适合多对相对性状

B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的

C.在形成配子时，决定不同性状的遗传因子的分离是随机的，所以称为自由组合定律

D.在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子表现为自由组合

解析　自由组合定律的内容是：

（1）控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；

因此，B、C选项错误，D选项正确。

自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状杂交实验的结果及其解释归纳总结的，也适合多对相对性状，所以，A选项错误。

13.按照基因的自由组合定律（完全显性），下列杂交组合的后代理论上会出现3∶3∶1∶1的亲本组合是（　　）

A.EeFf×

EeFfB.EeFf×

eeFf

C.Eeff×

eeFfD.EeFf×

EeFF

解析　A项杂交组合中后代的分离比为9∶3∶3∶1，C项杂交组合中后代的分离比为1∶1∶1∶1，D项杂交组合中后代的分离比为3∶1。

14.下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的子二代的基因型，其中部分基因型并未列出，而仅用阿拉伯数字表示。

下列选项错误的是（　　）

　　　雄配子

雌配子　　　　

YR

Yr

yR

yr

1

3

YyRR

YyRr

YYRr

YYrr

4

Yyrr

2

yyRR

yyRr

yyrr

A.1、2、3、4的表现型都一样

B.在此表格中，YYRR只出现一次

C.在此表格中，YyRr共出现四次

D.基因型出现概率的大小顺序为4>

3>

2>

解析　F1产生的雌、雄配子各四种，随机组合的F2基因型共有9种；

“双杂”占

；

“单杂”四种，各占

“纯合子”四种，各占

。

15.根据遗传学研究知道，家兔的毛色是受A、a和B、b两对等位基因控制的。

其中，基因A决定黑色素的形成；

基因B决定黑色素在毛皮内的分散（黑色素的分散决定了灰色性状的出现）；

没有黑色素的存在，就谈不上黑色素的分散。

这两对基因独立遗传。

育种工作者选用纯合的家兔进行了如图所示的杂交实验：

请分析上述杂交实验图解，回答下列问题：

（1）亲本基因型为________________________，控制家兔毛色的两对基因在遗传方式上________（填“是”或“否”）遵循孟德尔遗传定律，原因是_____________

____________________________________________________________________。

（2）F2中灰色家兔的基因型最多有________种，其中纯合子与杂合子之比为________；

黑色家兔的基因型为________________。

（3）F2白色家兔的基因型为________________，其中与亲本基因型不同的个体中杂合子占________。

（4）育种时，常选用某些纯合的黑毛家兔与纯合白兔进行杂交，在其后代中全部表现为灰毛兔，请试用遗传图解表示此过程并简要说明原因。

解析　

（1）根据图示F2的比例为9∶3∶4，可知F1基因型为AaBb，亲本基因型为AABB、aabb。

这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。

（2）依题意，F2中灰色家兔基因型为A_B_、黑色家兔基因型为A_bb、白色家兔基因型为aaB_、aabb，因此，灰色家兔基因型有AaBb、AABb、AaBB、AABB，最多有4种，且纯合子AABB所占比例为1/9。

黑色家兔的基因型为AAbb或Aabb。

（3）F2中白色家兔的基因型有aaBB、aaBb、aabb3种，其中与亲本基因型不同的个体为1/3aaBB和2/3aaBb，其中杂合子aaBb占2/3。

答案　

（1）AABB、aabb　是　F2中9∶3∶4的比例是9∶3∶3∶1比例的变式　

（2）4　1∶8　AAbb或Aabb　

（3）aaBB、aaBb、aabb　2/3

（4）如图：

说明：

基因型为AAbb的黑色家兔与基因型为aaBB的白色家兔进行杂交，后代中可全部表现为灰色兔。

16.果蝇中灰身（B）与黑身（b）、大翅脉（E）与小翅脉（e）是两对相对性状且独立遗传。

灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只