2020版高中生物第一章遗传因子的发现2孟德尔的豌豆杂交实验二课件（新人教版必修2）

第2节  孟德尔的豌豆杂交实验(二) 一、两对相对性状的杂交实验 1.两对相对性状的杂交实验——发现问题: (1)实验过程: (2)实验分析: ①两亲本无论正交还是反交,F1均为_________,说明豌 豆的粒色和粒形中显性性状分别是___________。 ②F2中除了出现亲本类型外,还出现的两种新类型是 _________和_________。 ③每对性状都遵循___________定律。 黄色圆粒 黄色和圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 基因的分离 2.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_____、_____。 ②F1的遗传因子组成为_____。 YYRR yyrr YyRr (2)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_________,不同对 的遗传因子可以_________。 ②配子的种类及比例:__∶__∶__∶__=1∶1∶1∶1。 自由组合 YR yR Yr yr 彼此分离 (3)受精时,雌雄配子随机结合。 ①配子结合方式:___种。 ②遗传因子组合:__种。 ③F2的表现型:__种。 16 9 4 3.对自由组合现象解释的验证——演绎验证: (1)方法:测交——F1(YyRr)与_________________杂交。 (2)遗传图解: 隐性纯合子(yyrr) (3)实验结论。 ①F1是杂合子,遗传因子组成是_____。 ②F1产生了4种类型的配子:_______________,比例相 等。 YyRr YR、Yr、yR、yr 4.自由组合定律的内容——得出结论: (1)发生时间:形成_____时。 (2)遗传因子间的关系:控制不同性状的_________的分 离和组合是_________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_________,决定不同性状的遗传因子_________。 配子 遗传因子 互不干扰 彼此分离 自由组合 【激疑】 原核生物的遗传是否也遵循基因的自由组合 定律?为什么? 提示:不遵循,基因的自由组合定律只适用于真核生物 的细胞核遗传。 二、孟德尔获得成功的原因及孟德尔遗传规律的再发 现 下列关于孟德尔获得成功的原因及相关概念叙述错 误的有_______。 ①先分析一对相对性状的遗传,再分析多对相对性状的 遗传 ②④⑤ ②孟德尔运用假说-演绎的方法分析实验结果 ③选用豌豆作为实验材料是孟德尔获得成功的原因之 一 ④D与D、D与d均属于等位基因 ⑤基因型相同的个体,表现型一定相同 【激疑】 水毛茛伸出水面的叶片呈扁平状,长期浸没 在水中的叶片却呈丝状,说明生物的表现型是否与环境 有关? 提示:水毛茛叶的性状表现受环境影响。 知识点一 两对相对性状的杂交实验 1.F1产生配子的分析: 2.F2表现型的分析: 两对相对性状的分离是各自独立的,二者之间自由组合。 3.F2基因型的分析: 控制每对相对性状的等位基因相互独立、互不干扰,二 者之间自由组合。 4.F2表现型与基因型的对应关系: 表现型 基因型及比例 双显性 1/16YYRR、2/16YyRR、 2/16YYRr、4/16YyRr 单显性 1/16YYrr、2/16Yyrr 1/16yyRR、2/16yyRr 双隐性 1/16yyrr 【思考·讨论】 1.某同学提出自由组合定律的实质是不同配子随机结 合,你是否同意该同学的说法,说出你的理由。(科学思 维) 提示:不同意。自由组合定律的实质应为F1产生配子时, 决定同一性状的成对的遗传因子分离的同时决定不同 性状的遗传因子自由组合。 2.现有黄色圆粒豌豆种子,欲确定其基因型,请讨论并 写出实验思路。(科学探究) 提示:将该种子种下,长成植株后让其与绿色皱粒种子 长成的植株杂交,观察子代种子的表现型。 【素养案例】 (2019·聊城高一检测)水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性, 抗病(R)对感病(r)为显性,这两对基因独立遗传。现将 一高秆抗病的植株与另一表现型相同的植株杂交,所得 子代表现型如图所示。下列叙述错误的是 (  ) 世纪金榜导学号 A.子代的表现型有4种 B.子代的基因型有9种 C.两亲本可以通过不同杂交组合获得 D.两亲本的基因型不同 【解题导引】 (1)抓题眼:两对基因独立遗传,即遵循基因的自由组合 定律。 (2)析图示:F1中高秆∶矮秆=3∶1,抗病∶感病=3∶1, 推测两亲本的基因型均为TtRr。 (3)逐项判:依据亲本的基因型逐项分析正误。 【解析】选D。由图可知,F1中高秆∶矮秆=3∶1,抗 病∶感病=3∶1,推测两亲本的基因型均为TtRr,则子代 中表现型种类为2×2=4种,基因型种类为3×3=9种,A、 B项正确,D项错误;两株亲本可以分别通过TTRR× ttrr→TtRr或TTrr×ttRR→TtRr获得,C项正确。 【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——演绎与推理 F1高秆抗病植株中能稳定遗传的个体所占比例为多少? 提示:1/9。F1中能稳定遗传的高秆抗病植株基因型及 比例为1/16TTRR,占F1高秆抗病植株(9/16T_R_)的比例 为1/9。 (2)科学探究——分析实验结果 若让F1中的矮秆抗病植株自交,请分析子代表现型的种 类。 提示:子代均为矮秆抗病或同时出现矮秆抗病和矮秆感 病。 【素养·迁移】 (2019·石嘴山高一检测)在孟德尔两对相对性状的杂 交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列叙 述正确的是(  ) A.实验过程中孟德尔必须在豌豆开花前对母本去雄 B.F1自交产生的黄色圆粒豌豆中杂合子占8/9 C.F2中能稳定遗传的个体所占比例为1/16 D.F2中亲本所没有的性状组合豌豆占总数的7/16 【解析】选B。由于豌豆为自花传粉、闭花受粉植物, 因此实验过程中,杂交时必须在豌豆开花前对母本去雄, 但自交时不需要进行去雄处理,A错误;F1自交产生的黄 色圆粒豌豆占9/16,其中纯合子YYRR占1/9,则杂合子所 占比例为1-1/9=8/9,B正确;F2中纯合子均能稳定遗传, 基因型及所占比例为1/16YYRR、1/16YYrr、1/16yyRR、 1/16yyrr,所以F2中能稳定遗传的个体所占比例为1/4, C错误;在两对相对性状杂交实验中,F2出现了亲本性状 组合即黄色圆粒和绿色皱粒,也出现了亲本没有的性状 组合,即黄色皱粒和绿色圆粒,其中亲本所没有的性状 组合所占比例为6/16,D错误。 【补偿训练】   利用豌豆做两对相对性状的遗传实验,不必考虑的 是 (  ) A.亲本双方都必须是纯合子 B.两对相对性状各自要有显隐性 C.对母本去雄,授予父本花粉 D.显性亲本作父本,隐性亲本作母本 【解析】选D。利用豌豆做两对相对性状的遗传实验时, 要求是两对相对性状的纯种亲本杂交,A不符合题意;两 对相对性状中每一对相对性状的遗传都遵循分离定律, 即两对相对性状各自有显隐性关系,B不符合题意;因为 以豌豆为实验材料,为避免自然状态下的自花传粉,故 要对母本去雄,授以父本花粉,C不符合题意;不管是正 交还是反交,结果都一样,故不需考虑显性亲本作父本, 隐性亲本作母本,D符合题意。 知识点二 自由组合定律的应用 1.自由组合问题的解题方法——分解组合法: (1)原理:分离定律是自由组合定律的基础。 (2)思路:将多对等位基因的自由组合现象“分解”为 若干对等位基因的分离问题后再分别进行分析,最后将 各对等位基因的分析结果“组合”,即相乘。 (3)常见类型及解题规律: 题型分类 解题规律 示例 种 类 问 题 配子类 型(配子 种类数) 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种 类数为2×2×1×2=8 配子间 结合方 式 配子间结合方式的种类数等于 配子种类数的乘积 AaBbCc×aaBbCC配子 间结合方式的种类数 为8×2=16 子代基 因型(或 表现型) 种类 双亲杂交(已知双亲基因型),子 代基因型(或表现型)种类数等 于各性状按分离定律所求基因 型(或表现型)种类数的乘积 AaBbCc×Aabbcc,子代 基因型为3×2×2= 12(种),表现型为2× 2×2=8(种) 题型分类 解题规律 示例 概 率 问 题 基因型 (或表现 型)的比 例 按分离定律求出相应基因型 (或表现型)的比例,然后利 用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd,F1 中AaBbDd所占的比 例为1×1/2×1/2 =1/4 纯合子 或杂合 子出现 的比例 按分离定律求出纯合子的概 率的乘积为纯合子出现的比 例,杂合子概率=1-纯合子的 概率 AABbDd×AaBBdd杂 交,后代中纯合子所 占比例为 1/2×1/2×1/2=1/8 2.验证不同对遗传因子是否独立遗传: (1)通过配子验证:以AaBb为例,若产生4种类型的配子, 则说明两对遗传因子独立遗传。 (2)通过自交法验证:以AaBb为例,若自交后代性状分离 比为9∶3∶3∶1,则说明两对遗传因子独立遗传。 (3)通过测交法验证:以AaBb为例,若测交后代性状分离 比为1∶1∶1∶1,则说明两对遗传因子独立遗传。 【思考·讨论】 某植物的花色由多对独立遗传的等位基因控制,每对等 位基因至少都有一个显性基因时才开红花,其余开白花。 某个每对基因均杂合的个体自交,子代中红花∶白花= 27∶37。请分析该植物的花色至少由几对等位基因控 制?(科学思维) 提示:某个每对基因均杂合的个体自交,子代中红花∶ 白花=27∶37,即红花个体占全部个体的比例为27÷ (27+37)=27/64=(3/4)3,所以可判断该植物的花色至少 由3对等位基因控制。 【素养案例】 (2019·福州高一检测)南瓜所结果实中白色(A)对黄色 (a)为显性,盘状(B)对球状(b)为显性,两对基因独立遗 传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜” 杂交,子代表现型及其比例如图所示,则下列叙述正确 的是 世纪金榜导学号(  ) A.“某南瓜”为纯合子 B.配子形成过程中A和B遵循基因的自由组合定律 C.“某南瓜”的基因型为aaBb D.子代中纯合子的概率是1/8 【解题导引】 (1)读图:子代中白色与黄色之比为3∶1,说明亲本的基 因型均为Aa;子代中盘状与球状之比为1∶1,则亲本的 基因型为Bb×bb。 (2)定型:由以上分析可知,两亲本的基因型分别为AaBb、 Aabb。 【解析】选B。由图可知,子代中白色∶黄色=3∶1,亲 本杂交方式为Aa×Aa,盘状∶球状=1∶1,亲本杂交方式 为Bb×bb,已知一个亲本基因型为AaBb,则另一个亲本 基因型为Aabb,A、C项错误;A与B位于两对同源染色体 上,故遵循基因的自由组合定律,B正确;亲本基因型为 AaBb、Aabb,子代中纯合子概率为1/2×1/2=1/4,D错误。 【方法规律】“逆向组合法”推断亲本基因型 (1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定 律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。 (2)题型示例: ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb); ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb); ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或 (Aa×aa)(Bb×Bb); ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或 (Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或 (aa×aa)(Bb×Bb)。 【素养·探究】——情境迁移 豌豆的花色有紫色和白色两种,必须同时具有基因A和B 才能开紫花。科学家在实验中发现,两株白花豌豆甲和 乙杂交,所得子一代全为紫花。 (1)结合上述信息,写出甲和乙的基因型。(科学思维) 提示:aaBB和AAbb(顺序可颠倒)。 (2)若子一代所得紫花植株自交,则子二代的表现型及 比例如何?(科学思维) 提示:紫花∶白花=9∶7。 【素养·迁移】 某植物有白花和红花两种性状,由等位基因R/r、I/i控 制,已知基因R控制红色素的合成,基因I会抑制基因R的 表达。某白花植株自交,F1中白花∶红花=5∶1;再让F1 中的红花植株自交,后代中红花∶白花=2∶1。下列有 关分析错误的是 (  ) A.基因R/r与I/i独立遗传 B.F1中白花植株的基因型有7种 C.基因R纯合的个体会致死 D.亲代白花植株的基因型为RrIi 【解析】选B。由题意可知,iiR_表现为红花,I_R_、 I_rr、iirr表现为白花,某白花植株自交,F1中白花∶ 红花=5∶1,后代红花占1/6=1/4×2/3,说明两对等位基 因独立遗传,遵循基因的自由组合定律,A正确;由A项分 析可知,亲本白花植株的基因型为IiRr,且再让F1中的 红花植株自交,后代中红花∶白花=2∶1,说明RR基因纯 合致死,故F1中白花植株的基因型有5种,分别为IIRr、 IiRr、IIrr、Iirr、iirr,B错误,C和D正确。 【课堂回眸】