精选高中生物第一章遗传因子的发展第2节孟德尔的豌豆杂交实验二Ⅱ导学案新人教版必修2.docx
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精选高中生物第一章遗传因子的发展第2节孟德尔的豌豆杂交实验二Ⅱ导学案新人教版必修2
第一章遗传因子的发展第2节孟德尔的豌豆杂交实验
（二）（Ⅱ）
1.简述对自由组合现象解释的验证过程，并说出自由组合定律的内容。
（重、难点） 2.说出孟德尔成功的原因。
3.概述自由组合定律在实践中的应用。
[学生用书P18]）
一、对自由组合现象解释的验证（阅读教材P10～P11）
1.验证方法：
测交法。
2.遗传图解
二、自由组合定律（阅读教材P11）
时期
形成配子时
遗传因子间的关系
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的
实质
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自由组合
三、孟德尔遗传规律的再发现（阅读教材P12）
1.表现型：
生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
2.基因型：
与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd。
3.等位基因：
控制相对性状的基因，如D和d。
1.思考
在测交实验中，子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么？
提示：
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。
2.判断
（1）测交实验必须有一隐性纯合子参与。
（√）
（2）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。
（×）
（3）多对相对性状遗传时，控制每一对相对性状的遗传因子先彼此分离，然后控制不同相对性状的遗传因子再自由组合。
（×）
（4）孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中，通过杂交实验发现问题，然后提出假设进行解释，再通过测交实验进行验证。
（√）
（5）基因A、a和基因B、b分别控制两对相对性状，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AABb。
（√）
主题一 对自由组合现象解释的验证[学生用书P18]
结合孟德尔对两对相对性状测交实验所得的实验结果，完成下面的分析。
表现型
项目
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际子粒数
F1作
母本
31
27
26
26
F1作
父本
24
22
25
26
（1）测交后代表现型的比例为1∶1∶1∶1。
（2）由
（1）可推知F1产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
（3）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，不成对的遗传因子自由组合。
若测交后代有两种性状，且数量之比为1∶1，试分析F1的遗传因子组成。
提示：
由于隐性纯合子只产生一种配子yr，所以测交后代的性状与比例由F1决定，由于后代有两种性状且比例为1∶1，说明F1能够产生两种配子且比例为1∶1，其遗传因子组成为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。
测交也可用乘法原理进行解释
1.在豚鼠中，黑色（C）对白色（c）是显性，毛皮粗糙（R）对毛皮光滑（r）是显性。
下列能验证基因的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
2.（2016·辽宁实验中学月考）已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。
纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1，F1自交或测交，预期结果正确的是（ ）
A.测交结果中黄色非甜与红色甜比例为3∶1
B.自交结果中与亲本表现型相同的子代所占的比例为5/8
C.自交结果中黄色和红色的比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1
D.测交结果中红色非甜子代所占的比例为1/2
验证自由组合定律的实验方法
①测交法：
双杂合子F1×隐性纯合子，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝1∶1∶1∶1。
②自交法：
双杂合子F1自交，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝9∶3∶3∶1。
主题二 孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现[学生用书P19]
1.归纳孟德尔获得成功的原因
（1）正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件
豌豆作为遗传实验材料的优点：
①自花传粉且闭花受粉，可避免外来花粉的干扰；②具有易于区分的相对性状；③花较大，人工去雄和异花授粉较方便。
（2）对相对性状遗传的研究，从一对到多对
①生物的性状多种多样，根据自由组合定律，如果有n对性状自由组合，后代的性状组合会有2n种，这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素（即一对相对性状）到多因素（即两对或两对以上相对性状）的研究方法。
（3）对实验结果进行统计学分析
孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
（4）运用假说—演绎法这一科学方法
孟德尔科学地设计了实验的程序，按“提出问题→实验→假设（解释）→验证→总结规律”的科学实验程序进行。
（5）创新的验证假说
孟德尔创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性，并归纳出了分离定律和自由组合定律。
2.遗传规律的再发现
（1）等位基因
图中属于等位基因的有A和a、D和d。
（2）基因型和表现型的关系
①基因型是生物性状表现的内因，而表现型是生物性状表现的外部形式。
②表现型相同，基因型不一定相同。
如DD、Dd都表现为高茎。
③基因型相同，表现型也不一定相同，如藏报春25℃开红花，30℃开白花。
基因型相同，但由于环境不同，表现型也可能不同。
1.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，关键在于他在实验的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，然后再研究多对相对性状的遗传规律
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C。
选项A、B、D是孟德尔获得成功的原因，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。
2.美国亚得桑那沙漠上生活着一种蜥蜴，其体温随外界温度的变化而变化。
当体温为28℃时体色灰绿，随着体温逐渐升高体色逐渐变蓝和鲜亮；体温为36℃时体色呈艳丽的蓝色。
这表明（ ）
A.这种蜥蜴的体温控制着体色性状
B.这种蜥蜴的体温能够引起体色的变异
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条件共同作用的结果
主题三 分离定律和自由组合定律的区别与联系[学生用书P20]
1.区别
定律
项目
分离定律
自由组合定律
研究性状
一对
两对
n对
控制性状的等位基因
一对
两对
n对
F1
等位基因对数
1
2
n
配子类型及其比例
2
1∶1
4
1∶1∶1∶1
2n
（1∶1）n
配子组合数
4
16
4n
F2
基因型种数
3
9
3n
表现型种数
2
4
2n
表现型比
3∶1
9∶3∶3∶1
（3∶1）n
F1测交子代
基因型种数
2
4
2n
表现型种数
2
4
2n
表现型比
1∶1
1∶1∶1∶1
（1∶1）n
2.联系
（1）均适用于真核生物核基因的遗传。
（2）形成配子时，两个遗传规律同时起作用。
（3）分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础。
运用分离定律解决自由组合问题时，先分析每对基因或性状，求出相应基因型、表现型及其比例或概率，然后运用乘法原则求出符合要求的结果。
推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型，也可用分离定律来解决自由组合问题。
1.（2016·太原高一期末）在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是（ ）
①杂种自交后代的性状分离比
②杂种产生配子类别的比例
③杂种测交后代的表现型比例
④杂种自交后代的基因型比例
⑤杂种测交后代的基因型比例
A.①②④ B.②④⑤
C.①③⑤D.②③⑤
2.已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性，控制它们的三对基因自由组合。
以纯合的红花高茎子粒皱缩与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2代理论上为（ ）
A.12种表现型
B.高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩为15∶1
C.红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩为9∶3∶3∶1
D.红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩为9∶7
解析：
选C。
三对等位基因自由组合情况下，F2中会出现8种表现型，红花高茎子粒饱满植株所占比例为3/4×3/4×3/4＝27/64，白花矮茎子粒皱缩为1/4×1/4×1/4＝1/64。
如果仅考虑其中的两对相对性状，可出现C所述分离比，而求得高茎子粒饱满和矮茎子粒皱缩所占比例分别为9/16和1/16。
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
1.两对相对性状的测交实验中，测交后代基因型和表现型均为4种，数量比例均为1∶1∶1∶1。
2.自由组合定律的实质：
在形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离的同时，控制不同性状的遗传因子自由组合。
3.等位基因是控制相对性状的基因。
4.生物的表现型是基因型和环境共同作用的结果。
[随堂检测][学生用书P21]
1.自由组合定律中的“自由组合”是指（ ）
A.带有不同遗传因子的雌雄配子间的组合
B.决定同一性状的成对的遗传因子的组合
C.两亲本间的组合
D.决定不同性状的遗传因子组合
解析：
选D。
自由组合定律是指形成配子时，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自由组合。
2.豌豆中高茎（T）对矮茎（t）为显性，绿豆荚（G）对黄豆荚（g）为显性，这两对基因是自由组合的，则Ttgg与TtGg杂交后代的基因型和表现型的种类依次是（ ）
A.5和3 B.6和4
C.8和6D.9和4
3.豌豆中，子粒黄色（Y）和圆形（R）分别对绿色和皱粒为显性。
现有甲（黄色圆粒）与乙（黄色皱粒）两种豌豆杂交，子代有四种表现型，如果让甲自交，乙测交，则它们的后代表现型之比应分别为（ ）
A.9∶3∶3∶1及1∶1∶1∶1
B.3∶3∶1∶1及1∶1
C.9∶3∶3∶1及1∶1
D.3∶1及1∶1
4.通过测交可以推测被测个体（ ）
①性状的显、隐性 ②产生配子的比例 ③基因型
④产生配子的数量
A.①②③④B.①②③
C.②③D.③④
解析：
选C。
测交中隐性个体只能产生一种配子，故测交后代的表现型及比例取决于F1的配子类型和比例。
5.下列各基因中，属于等位基因的是（ ）
A.A和AB.A和BC.A和bD.A和a
答案：
D
6.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：
选D。
F1是杂合子，但在不同的条件下表现型不一致，说明表现型是基因型与环境相互作用的结果。
7.牵牛花的花色由遗传因子R和r控制，叶的形态由遗传因子H和h控制，这两对相对性状是自由组合的。
下表是3组不同亲本的杂交实验及结果，请分析回答：
组合
亲本的表现型
子代的表现型和植株数目
红色
阔叶
红色
窄叶
白色
阔叶
白色
窄叶
一
白色阔叶×红色窄叶
415
0
397
0
二
红色窄叶×红色窄叶
0
419
0
141
三
白色阔叶×红色窄叶
427
0
0
0
（1）根据哪个组合能够分别判断上述两对相对性状的显性类型？
______________________。
（2）写出每个组合中两个亲本的基因型：
组合一：
________×________；
组合二：
________×________；
组合三：
________×________。
（3）组合三的后代是红色阔叶，让它们自交，其子一代的表现型及比例是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：
（1）组合三
（2）rrHH Rrhh Rrhh Rrhh rrHH RRhh
（3）红色阔叶∶红色窄叶∶白色阔叶∶白色窄叶＝9∶3∶3∶1
[课时作业][学生用书P115（独立成册）]
一、选择题
1.番茄的红果（A）对黄果（a）为显性，圆果（B）对长果（b）是显性，两对遗传因子独立遗传。
现用红色长果与黄色圆果番茄杂交，从理论上分析，其后代性状表现不可能出现的比例是（ ）
A.1∶0B.1∶2∶1
C.1∶1D.1∶1∶1∶1
2.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：
选A。
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。
3.南瓜果实的白色（A）对黄色（a）为显性，盘状（B）对球状（b）为显性，两对遗传因子独立遗传。
若让遗传因子组成为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交，子代性状表现及其比例如图所示，则“某南瓜”的遗传因子组成为（ ）
A.AaBbB.AabbC.aaBbD.aabb
4.（2016·临沂期末）现用某野生植物甲（AABB）、乙（aabb）两品系作亲本杂交得F1，F1的测交结果如下表。
下列推测或分析不正确的是（ ）
品系
测交后代基因型种类及比值
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1
A.F1自交得到的F2有9种基因型
B.F1产生的基因型为AB的花粉50%不能萌发而不能受精
C.F1自交后代F2中重组类型的比例是3/7
D.正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
答案：
D
5.豌豆子叶的黄色（Y）、圆粒种子（R）均为显性。
两亲本豌豆杂交的F1表现型如图所示。
让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为（ ）
A.1∶1∶1∶1
B.2∶2∶1∶1
C.3∶1∶3∶1
D.9∶3∶3∶1
解析：
选B。
根据图示，F1中圆粒∶皱粒＝3∶1，黄色∶绿色＝1∶1，可推知两亲本的基因型分别为YyRr、yyRr，因而F1中黄色圆粒豌豆（1/3YyRR、2/3YyRr）与绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交，F2的性状分离比为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝2∶2∶1∶1。
二、非选择题
6.小麦的毛颖和光颖是一对相对性状（显、隐性分别由A、a基因控制），抗锈和感锈是另一对相对性状（显、隐性分别由R、r基因控制），控制这两对相对性状的基因均独立遗传。
以纯种毛颖感锈植株（甲）和纯种光颖抗锈植株（乙）为亲本进行杂交，F1均为毛颖抗锈（丙）。
再用F1与丁进行杂交，F2有四种表现型，对每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果如图：
（1）丙的基因型是________，丁的基因型是________。
（2）F1形成的配子种类是________________________。
产生这几种配子的原因是F1在形成配子的过程中______________________。
（3）F2中表现型不同于双亲（甲和乙）的个体占全部F2的________。
（4）写出F2中抗锈病个体的基因型及比例________________________（只考虑抗锈和感锈一对相对性状）。
（2）因为决定同一性状的成对基因分离，而决定不同性状的基因自由组合，因此F1形成的配子种类有AR、Ar、aR、ar四种；
（3）丙的基因型是AaRr，丁的基因型是aaRr，后代中表现型不同于双亲（甲和乙）的个体占1－（3/4×1/2＋
1/2×1/4）＝1/2；
（4）由于只考虑抗锈和感锈一对相对性状，即Rr×Rr，故F2中抗锈病的基因型及比例为RR∶Rr＝1∶2。
答案：
（1）AaRr aaRr
（2）AR、Ar、aR、ar 决定同一性状的成对基因分离，而决定不同性状的基因自由组合
（3）1/2
（4）RR∶Rr＝1∶2
7.用黄色圆粒豌豆（YYRR）和绿色皱粒豌豆（yyrr）作亲本，杂交得到F1，F1自交得到F2。
某研究性学习小组的同学从F2中选取了一粒黄色圆粒豌豆甲，欲鉴定其基因型。
请完善下列实验方案并回答问题：
（1）选取多株表现型为________的豌豆乙与甲一起播种，进行杂交实验。
实验时，应选用的母本、父本分别是________，原因是
__________________________________________________；在母本的花成熟前，应先采取________处理，待花成熟时再进行________。
（2）请预测该实验可能得到的实验结果并得出相应的结论：
预测结果
相应结论
①________
甲的基因型为YyRr
后代只出现黄色圆粒、
黄色皱粒两种表现型
②________
________
③________
甲的基因型为YyRR
④________
⑤________
答案：
（1）绿色皱粒 乙、甲 多株乙接受甲的花粉，可以产生大量的种子，从而保证了该实验可获得大量的数据进行统计分析，避免了实验过程中的偶然性 去雄和套袋 人工授粉
（2）①后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型
②甲的基因型为YYRr
③后代只出现黄色圆粒、绿色圆粒两种表现型
④后代只出现黄色圆粒一种表现型
⑤甲的基因型为YYRR
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