生物必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）教课内容课件ppt

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一、两对相对性状的杂交实验1.黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验图解
2.分析(1)两亲本无论正交还是反交,F1均为黄色圆粒,说明黄色对绿色为显性,圆粒对皱粒为显性。(2)F2中黄色与绿色的比为(315+101)∶(108+32)≈3∶1,圆粒与皱粒的比为(315+108)∶(101+32)≈3∶1,说明每对相对性状的遗传均符合分离定律。(3)F2中除出现的两种亲本类型外,还出现了两种新类型:绿色圆粒和黄色皱粒,即出现了不同相对性状间的重新组合。
二、对自由组合现象的解释1.理论解释
2.遗传图解(1)两对相对性状杂交实验的分析图解
(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型①双显型(黄色圆粒):YYRR、YyRR、YYRr、YyRr③双隐型(绿色皱粒):yyrr。【教材边角】要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆,亲代除黄色圆粒和绿色皱粒外,还可以有哪些类型?F2中的重组类型所占比例是多少?提示 还可以是黄色皱粒×绿色圆粒(YYrr×yyRR),重组类型是黄色圆粒和绿色皱粒,所占比例为5/8。
自我检测1.孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比,根本原因是不同对的遗传因子自由组合。判断下列表述正确与否。(1)控制粒色和粒形的遗传因子在遗传过程中互不干扰、独立遗传。(　　)(2)孟德尔实验中,F1的性状与亲本中黄色圆粒豌豆作为母本还是父本无关。(　　)(3)F1产生的4种类型的精子和卵细胞之间进行自由组合,是出现F2性状分离比的根本原因。(　　)
2.孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验,下列哪项能体现出不同性状的自由组合(　　)A.F2中有黄圆与绿皱性状表现B.F1全部是黄色圆粒C.F2中出现了黄皱和绿圆两种新类型D.F2中黄圆和绿皱各占总数的3/16答案 C
3.孟德尔两对相对性状的杂交实验是利用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆杂交,对自由组合现象进行了解释和验证,得出了基因的自由组合定律。下列关于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述,正确的是(　　)A.两对相对性状的研究,杂交过程进行了正交和反交实验,实验的现象和统计结果相同B.杂交实验过程中需要将亲本和子一代豌豆中的雌性植株在开花前进行人工去雄和套袋处理C.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传D.子二代植株所结种子的性状表现类型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒,它们之间数量比约为9∶3∶3∶1
答案 A解析 两对相对性状的杂交实验研究中,利用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆进行了正交和反交实验,实验的现象和统计结果相同,子一代都是黄圆豌豆,A项正确;子一代豌豆自交得到子二代,子一代中的雌性植株不需要去雄,B项错误;单独分析每对等位基因均遵循分离定律,可用分离定律单独分析两对等位基因中每对遗传因子的遗传,C项错误;子一代植株所结种子即为子二代,其性状表现及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒,数量比约为9∶3∶3∶1,D项错误。
4.孟德尔认为遗传因子组成为YYRr的个体,产生的配子种类及比例是(　　)A.YR∶Yr=1∶1B.YR∶yr=1∶1C.R∶r=1∶1D.Y∶R∶r=2∶1∶1答案 A解析 YYRr的个体产生配子时,Y与Y分离,R与r分离,Y与R(r)自由组合。
5.番茄果实的红色对黄色为显性,两室对多室为显性,两对性状遗传时可自由组合。育种者用具有这两对相对性状的纯合亲本杂交,子二代中重组类型的个体数占子二代总数的(　　)A.7/8或5/8B.9/16或5/16C.3/8或5/8D.3/8答案 C解析 重组类型是指性状表现不同于双亲的类型,设控制两对性状的遗传因子分别为A、a和B、b,若亲本的杂交组合是AABB×aabb,则子二代的重组类型是单显性,比例为3/8;若亲本的杂交组合是AAbb×aaBB,则子二代的重组类型是双显性和双隐性,比例为5/8。
6.19世纪中叶,孟德尔利用豌豆作为实验材料进行杂交实验,发现了分离定律和自由组合定律。下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是(　　)A.在一对相对性状的杂交实验中,观察到F1出现3∶1的性状分离比B.在一对相对性状的杂交实验中,F1体细胞中各遗传因子表达的机会相等C.在两对相对性状的杂交实验中,进行测交实验属于演绎推理的过程D.在两对相对性状的杂交实验中,F1产生的雌雄配子各4种
答案 D解析 在一对相对性状杂交实验中,观察到F2出现3∶1的性状分离比,A项错误;显性遗传因子和隐性遗传因子表达的机会不相等,B项错误;在两对相对性状的杂交实验中,进行测交实验属于实验验证,C项错误;在两对相对性状的杂交实验中,F1产生的雌雄配子各4种,雌雄配子的组合类型有16种,D项正确。
【情境探究】[情境创设] 孟德尔完成一对相对性状的豌豆杂交实验后,进行了两对相对性状的豌豆杂交实验,请结合下图两对相对性状的豌豆杂交实验过程,回答下列问题。
(1)由P→F1可推断黄色和圆粒为显性性状,绿色和皱粒为隐性性状;若只根据F1→F2能否判断性状的显隐性?提示 能。分别从豌豆的粒色和粒形上看,F2中均出现不同于F1的性状即绿色和皱粒,即F1自交后代出现了性状分离,由此可判断豌豆的黄色和圆粒为显性性状,F2中新出现的性状,即绿色和皱粒为隐性性状。(2)F2中,新的性状组合(即重组类型)有哪些?所占比例共计多少?提示 F2的性状表现中重组类型有2种,即黄色皱粒和绿色圆粒,比例均为3/16,所以重组类型所占比例共计3/8。
(3)从孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,可以提出什么问题?提示 F2中为什么会出现新的性状组合?两对性状的遗传是独立的还是相互影响的?(4)子叶颜色这对相对性状是否遵循分离定律?种子形状呢?如何判断?提示 遵循。F2中黄色∶绿色≈3∶1,圆粒∶皱粒≈3∶1,符合分离定律的分离比。
(5)从数学的角度分析,9∶3∶3∶1与3∶1能否建立数学联系?这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?提示 从数学角度分析,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果,如果每对相对性状单独进行分析,即分别只考虑圆粒和皱粒、黄色和绿色一对相对性状的遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32)≈3∶1;黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)≈3∶1,即每对相对性状的遗传都遵循分离定律,这说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,9∶3∶3∶1来自(3∶1)2,即两对相对性状的分离是各自独立的,组合是随机的。
【归纳提升】1.F1的性状分析(1)F1全是黄色→黄色对绿色是显性。(2)F1全是圆粒→圆粒对皱粒是显性。2.F2的性状分析(1)两对相对性状的分离是各自独立的①黄色∶绿色=3∶1。②圆粒∶皱粒=3∶1。
(2)两对性状的组合是随机的(3)F2的性状分离比黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。
【探究应用】1.(多选)牵牛花的叶子有普通叶和枫形叶两种,种子有黑色和白色两种。现用纯种的普通叶白色种子和纯种的枫形叶黑色种子作为亲本进行杂交,得到的F1为普通叶黑色种子,F1自交得F2,结果符合自由组合定律。下列对F2的描述,正确的是(　　)A.F2中有9种遗传因子组成、4种性状表现类型B.F2中普通叶与枫形叶之比为3∶1C.F2中与亲本性状表现类型相同的个体大约占3/8D.F2中普通叶白色种子个体的遗传因子组成有4种
答案 ABC解析 由题干信息可知,F2共有9种遗传因子组成、4种性状表现类型,其中与亲本性状表现类型相同的个体大约占3/16+3/16=3/8;F2中普通叶白色种子的个体有2种(纯合和杂合)遗传因子组成。
2.孟德尔用豌豆做两对相对性状的遗传实验时,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关系C.对母本去雄,授以父本花粉D.显性亲本为父本,隐性亲本为母本答案 D解析 进行两对相对性状的遗传实验时,两亲本必须都是纯合子。两对相对性状中每一对相对性状的遗传都要遵循分离定律,即两对相对性状各自有显隐性关系。以豌豆为实验材料,为避免自然条件下的自花传粉,要对母本去雄,授以父本的花粉。由于正交和反交的结果都一样,所以不需要考虑“显性亲本为父本,隐性亲本为母本”。
3.下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述,正确的是(　　)A.形成配子时非等位基因之间都能自由组合B.遗传因子组成为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质C.孟德尔做出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交,预测出后代的性状表现及比例D.设计了多组一对相对性状的杂交实验,F2性状分离比均接近3∶1,验证了其假设的正确性
答案 C解析 形成配子时非同源染色体上的非等位基因之间能自由组合,而同源染色体上的非等位基因之间不能自由组合,A项错误;遗传因子组成为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合,体现了受精作用,而在减数分裂过程中,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,体现了自由组合定律的实质,B项错误;孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验,进而预测出后代的性状表现及比例,这是“演绎”推理的过程,C项正确;孟德尔设计了多组相对性状的杂交实验,F2的性状分离比均接近3∶1,以说明3∶1的出现不是偶然的,但通过这些实验还不能验证其假设,如果要验证假设是否正确,需要做测交实验,D项错误。
【情境探究】仔细观察教材P11图1-8,分析回答下列问题。(1)写出单独分析一对相对性状和同时分析两对相对性状时,F1产生的配子种类及比例。(填写下表)
(2)基于以上分析,试对孟德尔两对相对性状杂交实验的结果进行解释。提示 ①假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制,黄色和绿色分别由Y、y控制。则纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr,F1的遗传因子组成是YyRr。②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同相对性状的遗传因子可以自由组合。F1产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,且数量比为1∶1∶1∶1。③受精时,雌雄配子的结合是随机的。
【归纳提升】1.图解法分析F1(YyRr)产生配子的种类及比例
2.F2的性状表现和遗传因子的组成(1)F1产生的雌雄配子随机结合,配子结合方式有16种。(2)9种遗传因子组成分析
【探究应用】1.(多选)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述错误的是(　　)A.F1产生4种配子,比例为1∶1∶1∶1B.F1产生遗传因子组成为YR的卵细胞和遗传因子组成为YR的精子数量之比为1∶1C.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D.F1产生的精子中,遗传因子组成为YR和遗传因子组成为yr的比例为1∶1
答案 BC解析 F1产生4种精子和4种卵细胞,YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1,4种精子和卵细胞可以随机结合,但精子的数量远多于卵细胞的数量;自由组合是指形成配子时,控制不同性状的遗传因子自由组合。
2.水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状(a)为隐性性状,抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,选择无香味感病与无香味抗病植株杂交,统计结果如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.香味性状一旦出现即能稳定遗传B.两亲本的遗传因子组成分别是Aabb、AaBbC.子一代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0D.子一代中有香味抗病植株所占比例为1/32
答案 D解析 由题意可知,香味性状对应遗传因子组成为aa,一旦出现即能稳定遗传,A项正确。由子代抗病∶感病=1∶1可推知,亲代对应遗传因子组成为bb和Bb;由子代无香味∶香味=3∶1可推知,亲代对应遗传因子组成为Aa和Aa,所以两亲本的遗传因子组成分别是Aabb、AaBb,B项正确。两亲本(Aabb、AaBb)杂交的子代中有香味抗病植株的遗传因子组成为aaBb,为杂合子,比例为1/8,C项正确,D项错误。