學案-孟德爾的豌豆雜交實驗2

學案：孟德爾的豌豆雜交實驗(二)一、兩對相對性狀的雜交實驗——提出問題1．過程2．歸納(1)F1全為____。(2)F2中出現了不同性狀之間的________。(3)F2中4種表現型的別離比為________。二、對自由組合現象的解釋和驗證——提出假說，演繹推理1．理論解釋(1)F1在產生配子時，____________彼此別離，________________自由組合，產生雌雄配子各有____種類型，且數目相等。(2)受精時雌雄配子隨機結合，結合方式共____種，F2中共有基因型____種，表現型____種，數量比為________。2．圖解想一想現用綠色圓粒豌豆與黃色皺粒豌豆雜交，其后代基因型可能出現哪些比例？3．驗證——測交實驗(1)過程及結果(2)結論：測交結果與預期相符，證實了F1產生了4種配子，F1產生配子時，________________彼此別離，非同源染色體上的________________________自由組合，并進入不同的配子中。三、自由組合定律的內容實質、時間、范圍——得出結論1．實質：在生物體進行減數分裂產生配子時，____________上的________彼此別離，________染色體上的________基因自由組合。(如圖)2．時間：__________________。3．范圍：________生殖的生物，真核細胞的核內________上的基因，無性生殖和細胞質基因遺傳時不遵循。四、孟德爾實驗方法的啟示和遺傳規(guī)律的再發(fā)現1．實驗方法啟示孟德爾獲得成功的原因：①正確選材(豌豆)；②對相對性狀遺傳的研究，從________對到________對；③對實驗結果進行________的分析；④運用________法(包括“提出問題→提出假說→演繹推理→實驗檢驗→得出結論〞五個根本環(huán)節(jié))這一科學方法。2．遺傳規(guī)律再發(fā)現(1)1909年，丹麥生物學家________把“遺傳因子〞叫做________。(2)因為孟德爾的杰出奉獻，他被公認為“________________________〞。探究點一孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗觀察兩對相對性狀雜交實驗的圖像，完成填空與問題：(1)雙顯性狀由直角三角形________三條邊表示，占________份，________種遺傳因子組合形式，比例：________________________________。(2)隱顯性狀由直角三角形__________的三個角表示，占________份，________種遺傳因子組合形式，比例：________________________。(3)顯隱性狀由直角三角形________的三個角表示，占________份，________種遺傳因子組成形式，比例：________。(4)雙隱性狀yyrr占________份，________種遺傳因子組成形式。(5)由圖解分析，每一對相對性狀是否也遵循別離定律？________________________。思維拓展1．“在十六格棋盤〞中有16種配子結合方式，9種組合形式，4種性狀表現。2．在16種配子結合方式中有4種純合結合方式，在4種性狀表現中各有一種。3．在4種性狀表現中有2種與親本不同，是新類型、新品種，是重組類型。4．假設親本是“一顯一隱〞和“一隱一顯〞的純合子，那么F2中重組類型及其與親本表現型相同的類型及各自所占比例會發(fā)生相應的變化，如P∶YYrr×yyRR→F1∶YyRrF2中重組類型占10/16，而親本類型占6/16。5．YYRR基因型個體在F2的比例為1/16，在黃色圓粒豌豆中的比例為1/9，注意范圍不同。黃圓中雜合子占8/9，綠圓中雜合子占2/3。探究例如1(2023·北京理綜，4)決定小鼠毛色黑(B)/褐(b)色、有(s)/無(S)白斑的兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上?；蛐蜑锽bSs的小鼠間相互交配，后代中出現黑色有白斑小鼠的比例是()A．1/16B．3/16C．7聽課記錄：變式訓練1孟德爾的豌豆雜交實驗中，將純種的黃色圓粒(YYRR)與純種的綠色皺粒(yyrr)豌豆雜交得F1，F1自交得F2。假設F2中種子為560粒。從理論上推測，F2種子中基因型和個體數相符的是()ABCD基因型YYRRyyrrYyRrYyRR個體數315粒70粒140粒35粒探究點二孟德爾兩大遺傳定律1．孟德爾遺傳規(guī)律的適用條件(1)________生物的性狀遺傳。________生物和____________的生物(如病毒)沒有________，不進行________分裂。(2)________生殖過程中的性狀遺傳。只有在________生殖過程中才發(fā)生________的別離以及______________上的非等位基因的自由組合。(3)________遺傳。只有真核生物的________隨染色體的規(guī)律性變化而呈現規(guī)律性傳遞。(4)基因別離定律適用于________相對性狀的遺傳，只涉________等位基因?；虻淖杂山M合定律適用于______或________相對性狀的遺傳，涉及________或________的等位基因且它們分別位于________或________的同源染色體上。2．比擬基因自由組合定律與別離定律，完成下表填空：定律工程別離定律自由組合定律研究性狀一對______________控制性狀的等位基因一對兩對或兩對以上等位基因與染色體關系位于一對同源染色體上分別位于兩對或兩對以上____________細胞學根底(染色體的活動)減Ⅰ后期______________減Ⅰ后期同源染色體別離，____________________遺傳實質____________同源染色體上等位基因別離，非同源染色體上_________之間的自由組合F1基因對數12或n配子類型及其比例21∶122或2n(1∶1)2或(1∶1)nF2配子組合數442或4n基因型種類332或3n表現型種類222或2n表現型比3∶1________________F1測交子代基因型種類222或2n表現型種類222或2n表現型比1∶1(1∶1)n探究例如2小麥的毛穎和光穎是一對相對性狀(顯、隱性由P、p基因控制)，抗銹和感銹是一對相對性狀(由R、r控制)，控制這兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上。以純種毛穎感銹(甲)和純種光穎抗銹(乙)為親本進行雜交，F1均為毛穎抗銹(丙)。再用F1與丁進行雜交，F2有四種表現型，對每對相對性狀的植株數目作出的統(tǒng)計結果如下圖，那么丁的基因型是()A．PprrB．PPRrC．PpRRD．ppRr聽課記錄：規(guī)律方法逆推法——由子代推斷親代的基因型和表現型方法一：基因填充法。先根據親代表現型寫出能確定的基因，如顯性性狀的基因型可用A_來表示，那么隱性性狀基因型只有一種aa，由于子代中一對基因分別來自兩個親本，由此即可推出親代中未知的基因型。方法二：隱性純合突破法。出現隱性性狀就能寫出基因型。如果子代中有隱性個體存在，它往往是逆推過程中的突破口，因為隱性個體是純合子(aa)，因此親代基因型中必然都有一個a基因，然后再根據親代的表現型作進一步的推斷。方法三：根據子代別離比解題。(1)可先單獨分析，然后再組合。單獨分析某一性狀時：①假設子代性狀別離比為顯∶隱＝3∶1→親代一定是雜合子，即Bb×Bb→3B_∶1bb。②假設子代性狀別離比為顯∶隱＝1∶1→雙親一定是測交類型，即Bb×bb→1Bb∶1bb。③假設子代只有顯性性狀，那么雙親至少有一方是顯性純合子，即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。④假設子代只有隱性性狀，那么雙親一定都是隱性純合子，即bb×bb→bb。(2)也可根據特殊比值直接推斷，如以下圖：變式訓練2紅花窄葉的牽?；ㄖ仓?Aabb)與“某植株〞雜交，其后代的表現型及比例為3紅闊∶3紅窄∶1白闊∶1白窄，那么“某植株〞的基因型和表現型是()A．aaBB(白花闊葉)B．AaBb(紅花闊葉)C．aabb(白花窄葉)D．Aabb(紅花窄葉)題組一孟德爾的兩對相對性狀的雜交(基因的自由組合定律)實驗及應用1．孟德爾將純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆雜交，并將F1黃色圓粒自交得到F2。為了查明F2的基因型及比例，他將F2中的黃色圓粒豌豆自交，預計后代不發(fā)生性狀別離的個體占F2的黃色圓粒的比例為()A．1/9B．1/16C．42．(2023·濰坊質檢)基因的自由組合定律發(fā)生于以下圖中哪個過程()AaBbeq\o(→,\s\up7(①))1AB∶1Ab∶1aB∶1abeq\o(→,\s\up7(②))雌雄配子隨機結合eq\o(→,\s\up7(③))子代9種基因型eq\o(→,\s\up7(④))4種表現型A．①B．②C．③D．④3．(2023·宿遷質檢)在兩對相對性狀的遺傳實驗中，可能具有1∶1∶1∶1比例關系的是(多項選擇)()A．雜種自交后代的性狀別離比B．雜種產生配子類別的比例C．雜種測交后代的表現型比例D．雜種自交后代的基因型比例4．以下圖表示不同基因型豌豆體細胞中的兩對基因及其在染色體上的位置，這兩對基因分別控制兩對相對性狀，從理論上說，以下分析不正確的選項是()A．甲、乙植株雜交后代的表現型比例是1∶1∶1∶1B．甲、丙植株雜交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1C．丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1D．正常情況下，甲植株中基因A與a在減數第二次分裂時別離5．某種哺乳動物的直毛(B)對卷毛(b)為顯性，黑色(C)對白色(c)為顯性，這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。基因型為BbCc的個體與“個體X〞交配，子代表現型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，并且其比例為3∶3∶1∶1，“個體X〞的基因型為()A．BbCcB．BbccC．bbCcD．bbcc6．(2023·哈爾濱四中期中)某一動物種群中僅有Aabb和AAbb兩種類型的個體，Aabb∶AAbb＝1∶1，且種群中雌雄個體比例為1∶1，兩對基因位于兩對同源染色體上，個體之間能自由交配。那么該種群自由交配產生的子代中能穩(wěn)定遺傳的個體占()A．1/2B．5/8C．1/4D7．一種欣賞植物，純合的藍色品種與純合的鮮紅色品種雜交，F1為藍色，F1自交，F2為9藍∶6紫∶1鮮紅。假設將F2中的紫色植株用鮮紅色植株的花粉受粉，那么后代表現型及比例是()A．2鮮紅∶1藍B．2紫∶1鮮紅C．1鮮紅∶1紫D．3紫∶1藍8．豌豆紅花對白花、高莖對矮莖、子粒飽滿對子粒皺縮為顯性，控制它們的三對基因自由組合。以純合的紅花高莖子粒皺縮植株與純合的白花矮莖子粒飽滿植株雜交，F2理論上為(多項選擇)()A．12種表現型B．高莖子粒飽滿∶矮莖子粒皺縮＝15∶1C．紅花子粒飽滿∶紅花子粒皺縮∶白花子粒飽滿∶白花子粒皺縮＝9∶3∶3∶1D．紅花高莖子粒飽滿∶白花矮莖子粒皺縮＝27∶1題組二孟德爾的成功及遺傳規(guī)律的再發(fā)現9．(2023·無錫質檢)遺傳學的奠基人孟德爾之所以在研究遺傳規(guī)律時獲得了巨大成功，關鍵在于他在實驗的過程中選擇了正確的方法。下面各項中，哪項是他獲得成功的重要原因(多項)()A．先只針對一對相對性狀的遺傳規(guī)律進行研究，然后再研究多對相對性狀的遺傳規(guī)律B．選擇了嚴格自花傳粉的豌豆作為實驗材料C．選擇了多種植物作為實驗材料，做了大量的實驗D．應用了統(tǒng)計學的方法對結果進行統(tǒng)計分析題組三應用提升10．(2023·重慶卷，30)請答復有關綿羊遺傳與發(fā)育的問題：(1)假設綿羊黑面(A)對白面(a)為顯性，長角(B)對短角(b)為顯性，兩對基因位于染色體上且獨立遺傳。①在兩組雜交試驗中，Ⅰ組子代只有白面長角和白面短角，數量比為3∶1；Ⅱ組子代只有黑面短角和白面短角，數量比為1∶1。其親本的基因型組合是：Ⅰ組______________，Ⅱ組________________。②純種與非純種的黑面長角羊雜交，假設子代個體相互交配能產生白面長角羊，那么雜交親本的基因型組合有______________________。(2)假設綿羊的面色性狀屬于細胞質遺傳，那么不同面色的羊雜交，其后代面色性狀____________(填“能〞或“不能〞)出現一定別離比。(3)克隆羊多利是將多塞特母羊的乳腺細胞核注入蘇格蘭羊的去核卵細胞中，將此融合卵細胞培養(yǎng)后植入母羊體內發(fā)育而成。①比擬三種細胞內的X染色體數：多塞特羊交配后產生的正常受精卵__________多利羊的體細胞__________蘇格蘭羊的次級卵細胞(填“>〞、“≥〞、“<〞、“≤〞、或“＝〞)。②哺乳動物的端粒(由DNA組成的染色體末端結構)在個體發(fā)育開始后，隨細胞分裂不斷縮短。因此，多利的端粒長度應比普通同齡綿羊的__________。學案孟德爾的豌豆雜交實驗(二)課前準備區(qū)一、1.黃圓9黃圓1綠皺2.(1)黃圓(2)自由組合(3)9∶3∶3∶1二、1.(1)每對遺傳因子不同對的遺傳因子4(2)16949∶3∶3∶12．YRyrYyRrY－R－YYRR4/16YyRrY－rrYYrrYyrryyR－想一想(1)yyRR×YYrr→YyRr＝1；(2)yyRr×Yyrr→YyRr∶yyRr∶Yyrr∶yyrr＝1∶1∶1∶1；(3)yyRr×YYrr(yyRR×Yyrr)→YyRr∶Yyrr＝1∶1。3．(2)成對的遺傳因子決定不同性狀的遺傳因子三、1.同源染色體等位基因非同源非等位2．減數第一次分裂后期3.有性染色體四、1.一多統(tǒng)計學假說—演繹2．(1)約翰遜基因(2)遺傳學之父課堂活動區(qū)探究點一(1)A941YYRR∶2YYRr∶2YyRR∶4YyRr(2)B321yyRR∶2yyRr(3)C321YYrr∶2Yyrr(4)11(5)遵循探究例如1B[基因型為BbSs的小鼠相互交配，后代黑色有白斑小鼠(B__ss)的比例為3/4×1/4＝3/16。]變式訓練1C[F1的基因型為YyRr，自交得到的F2中，每一種純合體各占1/16，YyRr占4/16，YyRR占2/16。]探究點二1．(1)真核原核非細胞結構染色體減數(2)有性有性等位基因非同源染色體(3)細胞核核基因(4)一對一對兩對兩對以上兩對兩對以上兩對兩對以上2．兩對或兩對以上同源染色體上同源染色體別離非同源染色體自由組合等位基因別離非等位基因(3∶1)2或(3∶1)n探究例如2D[此題重點考查了遺傳的根本規(guī)律——基因的自由組合定律。具有兩對相對性狀的親本雜交，子一代表現為顯性性狀，基因型為PpRr，其與丁雜交，根據圖示可知，抗銹與感銹表現型比為3∶1，那么丁控制此性狀的基因型為Rr；毛穎與光穎表現型比為1∶1，那么丁控制此性狀的基因型為pp，因此丁的基因型為ppRr。]變式訓練2B[先看紅花與白花這一對相對性狀，子代中性狀別離比為(3＋3)∶(1＋1)，符合雜合子自交的性狀別離結果，故雙親均應為這對基因的雜合子(Aa)；再看闊葉與窄葉這一對相對性狀，子代中性狀別離比為(3＋1)∶(3＋1)，符合測交的性狀別離結果，故雙親中一個是隱性純合子(bb)，另一個是雜合子(Bb)，由于的親本基因型為Aabb，那么未知的親本基因型應為AaBb，其表現型為紅花闊葉。]構建知識網絡減Ⅰ后期非等位基因自由組合別離定律課后練習區(qū)1．A[F2中黃色圓粒的基因型及比例為1/16YYRR，2/16YYRr，2/16YyRR,4/16YyRr，其中自交后不發(fā)生性狀別離的為YYRR，占F2中黃色圓粒的比例為1/16÷9/16＝1/9。]2．A[基因的別離定律和自由組合定律都是在個體通過減數分裂產生配子時起作用，不同于性狀的自由組合，也不同于配子的自由組合。]3．BC[兩對相對性狀的遺傳實驗中，雜種自交后代的性狀別離比為9∶3∶3∶1，雜種產生配子類別的比例為1∶1∶1∶1，雜種測交后代的表現型比例為1∶1∶1∶1。]4．D[甲植株與乙植株的雜交屬于測交類型，且甲又是雜合子，所以后代的表現型比例為1∶1∶1∶1，A正確；甲植株與丙植株雜交，后代的基因型為AABb、AAbb、AaBb、Aabb，且比例為1∶1∶1∶1，B正確；Aabb自交的結果是：1/4AAbb、1/2Aabb、1/4aabb，比例為1∶2∶1，C正確；正常情況下，等位基因的別離發(fā)生在減數第一次分裂后期。]5．C[后代直毛∶卷毛＝(3＋1)∶(3＋1)＝1∶1，黑色∶白色＝(3＋3)∶(1＋1)＝3∶1，故親本基因型為BbCc和bbCc故“個體X〞的基因型為bbCc。]6．B[此題中兩種個體的基因型及比例已經知道，我們可以只考慮Aa和AA自由交配的情況，用棋盤法進行解答?！帷?/2AA1/2Aa1/2AA1/4AA1/4(1/2AA,1/2Aa)1/2Aa1/4(1/2AA,1/2Aa)1/4(1/4AA,1/2Aa,1/4aa)由表格中的數據可知，不能穩(wěn)定遺傳的Aa的比例為3/8，那么能穩(wěn)定遺傳的個體占5/8。]解題技巧一題多法求解方法1：雌雄配子相乘法雌配子雄配子1/4ab3/4Ab1/4ab1/16aabb3/16Aabb3/4Ab3/16Aabb9/16AAbb?自由交配后代穩(wěn)定遺傳個體占5/8方法二：遺傳平衡法：由于該種群自由交配，那么親子代間遵循遺傳平衡定律。由于子代中是否穩(wěn)定遺傳只與A、a基因有關，所以我們可以直接計算A和a的基因頻率，計算相關基因型的個體比例。如下：A的基因頻率＝3/4＝75%，a的基因頻率＝1/4＝25%，那么依據(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2可分別計算出AA＝9/16，aa＝1/16，所以穩(wěn)定遺傳個體占10/16＝5/8。方法三：棋盤法(個體)如下表♂♀1/2Aabb1/2AAbb1/2Aabb1/4(1/4AAbb＋1/2Aabb＋1/4aabb)1/4(1/2AAbb＋1/2Aabb)1/2AAbb1/4(1/2AAbb＋1/2Aabb)1/4AAbb由表格可知能夠穩(wěn)定遺傳為5/8。7．B[由上述解題策略可知，F2中各性狀個體所占比數的代數和為9＋6＋1＝16，應該屬于含兩對等位基因的雜合子自交類型(F1：AaBb×AaBb)，那么F2中9藍(A__B__)∶6紫(3A__bb＋3aaB__)∶1鮮紅(aabb)。再用F2中的紫色植株(1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb)與鮮紅色植株雜交，后代基因型和表現型情況如下：F2紫色植株×鮮紅色植株F3基因型和表現型紫色植株(♀)鮮紅色植株(♂)基因型表現型1/6AAbbaabb1/6Aabb1/6紫色2/6Aabbaabb1/6Aabb、1/6aabb1/6紫色、1/6鮮紅1/6aaBBaabb1/6aaBb1/6紫色2/6aaBbaabb1/6aaBb、1/6aabb1/6紫色、1/6鮮紅所以，紫色∶鮮紅＝2∶1。]解題技巧利用“合并同類項〞巧解特殊別離比難題首先，要了解問題的本質：雙雜合的F1自交后代有四種表現型，比例為9∶3∶3∶1，但如果這兩對等位基因控制同一性狀或相互影響，那么F1自交后代的表現型和比例可能會出現以下幾種情況：①兩種表現型，比例為15∶1、13∶3或9∶7；②三種表現型，比例為12∶3∶1、9∶6∶1或9∶4∶3；③五種表現型，比例為1∶4∶6∶4∶1。其次，要熟悉題型，此類試題一般有兩種形式：(1)親代基因型，推導子代性狀別離比；(2)子代的性狀別離比，推導親代基因型。再次，根據不同題型采取不同的解題策略。題型(1)的解題策略：先利用自由組合定律的根本知識，以“基因根〞的形式寫出其后代性狀別離比，然后根據題意將具有相同性狀的個體進行“合并同類項〞，即可得出正確答案。體會特殊別離比的解題技巧：①看后代的可能組合，假設可能組合是16種，不管以什么樣的比例呈現，都符合基因的自由組合定律；②寫出正常比值為9∶3∶3∶1；③對照題中所給信息，進行歸類，假設其比值是9∶7，那么為9∶(3∶3∶1)，即7是后三種合并的結果；假設其比值為9∶6∶1，那么為9∶(3∶3)∶1；假設其比值是15∶1，那么為(9∶3∶3)∶1。8．CD[首先假設紅花和白花、高莖和矮莖、子粒飽滿和子粒皺縮的等位基因分別為A和a、B和b、C和c。那么純合的紅花高莖子粒皺縮植株與純合的白花矮莖子粒飽滿植株的基因型為AABBcc和aabbCC，F1的基因型為AaBbCc，F2理論上有2×2×2＝8種表現型；高莖子粒飽滿∶矮莖子粒皺縮為9∶1；紅花子粒飽滿∶紅花子粒皺縮∶白花子粒飽滿∶白花子粒皺縮為9∶3∶3∶1；紅花高莖子粒飽滿∶白花矮莖子粒皺縮為(3×3×3)∶(1×1×1)＝27∶1。]易錯警示不能用基因別離定律的數學模型解決基因自由組合類試題該題拓展了遺傳實驗中的數學模型。考生容易受多對性狀的干擾，不能靈活應用基因的別離定律和自由組合定律中的比例關系去解決多對相對性狀的遺傳問題。只要題目中說明控制