資源簡介

生物（2019版）必修二知識梳理及訓練
1.2.1孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗過程、解釋和驗證
1.闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律。
2.分析兩對相對性狀的雜交實驗過程,體會假說—演繹法。
3.闡明對自由組合現象的解釋和對解釋的驗證,并能畫出遺傳圖解。
新知探究一　兩對相對性狀的雜交實驗
資料:孟德爾完成一對相對性狀的豌豆雜交實驗后,進行了兩對相對性狀的豌豆雜交實驗,根據兩對相對性狀的豌豆雜交實驗過程回答下列問題。
問題(1):F1全為黃色圓粒,說明子葉顏色中哪種性狀為顯性 種子形狀中哪種性狀為顯性
提示:黃色。圓粒。
問題(2):F2有4種表現類型,其中親本類型所占的比例為多少 重組類型所占的比例為多少
提示:10/16。6/16。
問題(3):F2中黃色∶綠色=3∶1,圓粒∶皺粒=3∶1,該比例關系說明每一對相對性狀的遺傳都　　　　(填“遵循”或“不遵循”)分離定律。
提示:遵循。
問題(4):孟德爾在F2中觀察到了什么現象
提示:不同性狀之間的自由組合,即黃色既可以與圓粒組合又可以與皺粒組合,綠色也可以與圓粒和皺粒組合。
問題(5):請推測F1產生配子時,遺傳因子的行為。
提示:決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
(1)親本具有兩對相對性狀
①粒色:黃色與綠色。
②粒形:圓粒與皺粒。
(2)F1的性狀為顯性
①粒色:黃色對綠色為顯性。
②粒形:圓粒對皺粒為顯性。
(3)F2的性狀
①每對相對性狀都遵循分離定律,即黃色∶綠色=3∶1,圓粒∶皺粒=3∶1。
②黃色圓粒∶綠色圓粒∶黃色皺粒∶綠色皺粒=9∶3∶3∶1,其中黃色皺粒、綠色圓粒是不同于親本性狀的重組類型。
1.用純種黃色皺粒豌豆(YYrr)和純種綠色圓粒豌豆(yyRR)作親本進行雜交,F1再進行自交,F2中與親本性狀表現相同的比例是(　D　)
A.1/2 B.1/4 C.5/8 D.3/8
解析:純種黃色皺粒豌豆(YYrr)和純種綠色圓粒豌豆(yyRR)作親本進行雜交,F1的遺傳因子組成為YyRr,其再自交產生F2,則F2出現9∶3∶3∶1的分離比,其中黃色圓粒和綠色皺粒為重組類型,占(9+1)/16=5/8,F2中與親本性狀表現相同的比例為(3+3)/16=3/8。
2.孟德爾用純種黃圓豌豆與純種綠皺豌豆做雜交實驗,下列能體現不同性狀自由組合的是(　A　)
A.F2中有黃圓、黃皺、綠圓、綠皺4種性狀表現
B.F1全部是黃色圓粒
C.F2中出現了黃圓和綠皺2種類型
D.F2中黃圓和綠皺各占總數的3/16
解析:子葉顏色有兩種性狀,黃色與綠色,種子形狀有兩種性狀,圓粒與皺粒。在F2中,種子形狀與子葉顏色自由組合出現4種性狀組合,所以A符合題意。
新知探究二　對自由組合現象的解釋和驗證
活動:閱讀教材P10～11,回答下列問題。
問題(1):請寫出F1所產生配子的遺傳因子組成及比例。
提示:YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1。
問題(2):完成下面關于F2遺傳因子組成及性狀表現對應關系表。
黃色圓粒(9) YYRR(1)、YYRr(　　)、 YyRR(2)、　　　
黃色皺粒(3) YYrr(1)、Yyrr(　　)
綠色圓粒(3) yyRR(1)、　　　
綠色皺粒(1) 　　　
提示:2　YyRr(4)　2　yyRr(2)　yyrr(1)
問題(3):孟德爾為了驗證對自由組合現象的解釋,設計了什么實驗
提示:設計了測交實驗,即F1(YyRr)與雙隱性純合子(yyrr)交配。
問題(4):孟德爾設計的測交實驗有哪些作用
提示:測定F1產生的配子種類及比例;測定F1遺傳因子的組成;判定F1在形成配子時遺傳因子的行為。
問題(5):測交實驗中,子代出現4種比例相等的表現類型的原因是什么
提示:F1是雙雜合子,能產生4種數量相等的配子,隱性純合子只產生一種配子。
問題(6):從測交親本產生配子種類及比例的角度分析,為什么測交可以確定F1產生配子的種類及比例
提示:測交是讓F1與隱性純合子類型進行雜交,由于隱性純合子產生的配子對F1個體產生的配子所決定的性狀沒有影響,所以測交后代出現的性狀及比例與F1產生的配子種類及比例相符。
問題(7):若測交后代有兩種性狀,且數量之比為 1∶1,試分析F1的遺傳因子組成是否唯一。
提示:隱性純合子只產生一種配子yr,所以測交后代的性狀與比例由F1決定,由于后代有兩種性狀且比例為1∶1,說明F1能夠產生兩種配子且比例為1∶1,其遺傳因子組成不唯一,可以為yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。
(1)兩對相對性狀的雜交實驗過程及分析
(2)F2四種性狀表現、九種遺傳因子組成及在F2中占比的歸納與概括
類型 四種性狀表現 九種遺傳 因子組成 F2中占比
Y　R　　(9/16) YYRR 1/16
YyRR 2/16
YYRr 2/16
YyRr 4/16
Y　rr　(3/16) YYrr 1/16
Yyrr 2/16
yyR　(3/16) yyRR 1/16
yyRr 2/16
yyrr　(1/16) yyrr 1/16
由表可知,九種遺傳因子組成中,有四種純合子,在F2中分別占1/16;有四種一對遺傳因子純合一對遺傳因子雜合的雜合子,在F2中分別占2/16;有一種兩對遺傳因子均雜合的雜合子,在F2中占4/16。
1.F2中9∶3∶3∶1分離比成立的條件
(1)親本必須是純合子。
(2)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,且完全顯性。
(3)配子全部發育良好,子代存活率相同。
(4)所有子代都應處于一致的環境中,存活率相同。
(5)子代數量足夠多。
2.驗證自由組合定律的方法
(1)測交法:讓雙雜合子與隱性純合子雜交,若后代的性狀分離比為1∶1∶1∶1,則說明遵循自由組合定律。
(2)雙雜合子自交法:讓雙雜合子自交,若后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1,則說明遵循自由組合定律。
(3)花粉鑒定法:取雙雜合子的花粉,對花粉進行特殊處理后,用顯微鏡觀察并計數,若有四種花粉,比例為1∶1∶1∶1,則符合自由組合定律。
3.關于孟德爾豌豆自由組合定律的實驗,下列解釋正確的是(　A　)
①黃色Y對綠色y是顯性,圓粒R對皺粒r是顯性 ②親代均為純合子,F1遺傳因子組成為YyRr,性狀表現為黃色圓粒,F1為雜合子　③F1產生配子時,Y和y分離,R與r分離,4個遺傳因子間自由組合　④F1雌雄各有4種配子,受精機會均等,因此F2有四種性狀表現,比例為9∶3∶3∶1,有9種遺傳因子組成
A.①②④ B.①③④
C.都對 D.只有①③
解析:根據子一代的性狀表現可知黃色Y對綠色y是顯性,圓粒R對皺粒r是顯性,①正確;親代(YYRR、yyrr),F1遺傳因子組成為YyRr,性狀表現為黃色圓粒,為雜合體,②正確;F1產生配子時,成對遺傳因子Y和y分離,R與r分離;不成對的遺傳因子Y與R、r,y與R、r自由組合,③錯誤;雌雄各有4種配子,受精機會均等,因此有16種結合方式。F2有4種性狀表現,比例為 9∶3∶3∶1,有9種遺傳因子組成,④正確。
4.已知玉米籽粒黃色對紅色為顯性,非甜對甜為顯性,兩對相對性狀獨立遺傳。純合的黃色非甜玉米與紅色甜玉米雜交得F1,F1自交或測交,預期結果不正確的是(　A　)
A.自交結果中黃色甜與紅色非甜比例為9∶1
B.自交結果中黃色與紅色比例為3∶1,非甜與甜比例為3∶1
C.測交結果是紅色甜∶黃色非甜∶紅色非甜∶黃色甜=1∶1∶1∶1
D.測交結果是紅色與黃色比例為1∶1,甜與非甜比例為1∶1
解析:黃色甜和紅色非甜都屬于單顯類型,它們的比例應為1∶1。
新知探究三　自由組合定律
活動:閱讀教材P12,思考下列問題。
問題(1):自由組合定律發生在什么時間
提示:形成配子時。
問題(2):自由組合定律中遺傳因子間具有什么關系
提示:控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的。
問題(3):具有2對相對性狀的純合親本雜交,F2出現9∶3∶3∶1的性狀分離比。符合要求的親本雜交組合遺傳因子組成有幾種 分別是什么 (不考慮正反交,涉及的遺傳因子分別用A/a、B/b、表示)
提示:2種;AABB×aabb和aaBB×AAbb。
(1)自由組合定律的內容
①控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的。
②在形成配子時,決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
(2)已知子代性狀表現及比例倒推親代的遺傳因子組成
子代性狀表現比例 親代遺傳因子組成
3∶1 Aa×Aa
1∶1 Aa×aa
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
自由組合定律的適用條件
(1)有性生殖生物的性狀遺傳(細胞核遺傳)。
(2)兩對或兩對以上的遺傳因子獨立遺傳。
5.自由組合定律發生于圖中哪個過程(　A　)
A.① B.①②
C.①②③ D.①②③④
解析:自由組合定律發生在形成配子時,即圖中①過程。
6.已知豌豆的黃粒對綠粒為顯性,受一對遺傳因子Y、y控制;圓粒對皺粒為顯性,受另一對遺傳因子R、r控制;兩對遺傳因子獨立遺傳。現有黃色皺粒與綠色圓粒兩品種雜交,其后代出現黃色圓粒 70株、綠色圓粒68株、黃色皺粒73株和綠色皺粒71株,則兩親本的遺傳因子組成是(　D　)
A.YYrr×yyRr B.YYrr×yyRR
C.Yyrr×yyRR D.Yyrr×yyRr
解析:后代黃粒∶綠粒=(70+73)∶(68+71)≈1∶1,可推知親本的相應遺傳因子組成為黃粒 Yy×綠粒yy;同理,后代圓粒∶皺粒=(70+68)∶(73+71)≈1∶1,可推知親本的相應遺傳因子組成為圓粒Rr×皺粒rr;結合親本性狀表現為黃色皺粒與綠色圓粒,所以親本的遺傳因子組成為 Yyrr×yyRr。
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
[生活情境]
某植物的花色由多對獨立遺傳的等位基因控制,每對等位基因至少都有一個顯性基因時才開紅花,其余開白花。某個每對基因均雜合的該植物個體自交,子代中紅花∶白花=27∶37。
探究:(1)請分析該植物的花色至少由幾對等位基因控制。
提示:3對。每對基因均雜合的個體自交,子代中紅花∶白花=27∶37,即紅花個體占全部個體的比例為27÷(27+37)=27/64=(3/4)3,所以可判斷該植物的花色至少由3對等位基因控制。
(2)由此我們可以得出分離定律和自由組合定律有什么聯系
提示:①兩定律同時進行,同時發揮作用;②分離定律是自由組合定律的基礎。
課堂小結
完善概念圖 關鍵語句
1.具有兩對相對性狀的純合親本雜交,子二代中出現和親本相同的性狀,也出現了重組性狀。4種性狀的數量分離比接近9∶3∶3∶1。 2.產生性狀自由組合的原因是控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時,決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
隨堂反饋
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.讓獨立遺傳的黃色非甜玉米YYSS與白色甜玉米yyss雜交,得F1,F1自交得F2,在F2中得到白色甜玉米80株,那么F2中性狀表現為黃色甜玉米的植株應約為(　B　)
A.160株 B.240株 C.320株 D.480株
解析:讓獨立遺傳的黃色非甜玉米YYSS與白色甜玉米yyss雜交,F1的遺傳因子組成為YySs,其自交所得F2的性狀表現及比例為黃色非甜(Y　S　)∶黃色甜粒(Y　ss)∶白色非甜(yyS　)∶白色甜粒 (yyss)=9∶3∶3∶1。F2中白色甜玉米占1/16,性狀表現為黃色甜玉米占3/16,所以F2中性狀表現為黃色甜玉米的植株應約為80×3=240(株)。
2.用純合的黃色皺粒和綠色圓粒豌豆作親本進行雜交,F1全部表現為黃色圓粒,F1自交獲得F2,從F2黃色皺粒豌豆和綠色圓粒豌豆中各取一粒,兩粒豌豆都為雜合子的概率為(　C　)
A.1/9 B.2/9 C.4/9 D.1/3
解析:豌豆子葉的黃色(Y)對綠色(y)為顯性,圓粒種子(R)對皺粒種子(r)為顯性,所以純合黃色皺粒的遺傳因子組成為YYrr,綠色圓粒的遺傳因子組成為yyRR,這兩種豌豆進行雜交,F1為黃色圓粒,遺傳因子組成為YyRr。F1自交,F2后代出現4種類型,分別是黃色圓粒(1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr)、黃色皺粒(1YYrr、2Yyrr)、綠色圓粒(1yyRR、2yyRr)和綠色皺粒(1yyrr),數量比為9∶3∶3∶1。因此,黃色皺粒的遺傳因子組成及比例為1/3YYrr、2/3Yyrr,綠色圓粒遺傳因子組成及比例為1/3yyRR、2/3yyRr。因此它們都是雜合子的概率為2/3×2/3=4/9。
3.在孟德爾兩對相對性狀雜交實驗中,F1黃色圓粒豌豆(YyRr)自交產生F2。下列表述正確的是(　D　)
A.F1產生4個配子
B.F1產生遺傳因子組成YR的卵細胞和遺傳因子組成YR的精子數量之比為1∶1
C.自由組合定律是指F1產生的4種類型的精子和卵細胞可以自由組合
D.F1產生的精子中,遺傳因子組成為YR和遺傳因子組成為yr的比例為1∶1
解析:在孟德爾的兩對相對性狀的遺傳實驗中,F1會產生4種、多個配子,且精子數目遠遠多于卵細胞數目;自由組合定律是在F1產生配子時起作用,其內容是形成配子時,決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合;F1(YyRr)產生的配子遺傳因子組成及比例為 YR∶yr∶Yr∶yR=1∶1∶1∶1,即YR∶yr=1∶1。
4.如圖表示孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗,黃色、綠色相關遺傳因子分別用Y、y表示,圓粒、皺粒相關遺傳因子分別用R、r表示,圖中的序號對應遺傳因子組成或性狀表現。下列相關敘述不正確的是(　D　)
A.①產生配子時遺傳因子Y、y分開,且Y、y可以與R、r隨機組合
B.②中有4種遺傳因子組成,其中與顯性親本相同的個體出現的概率為1/9
C.③④中純合子和雜合子的比例為1∶2,雜合子自交后代的性狀分離比為3∶1
D.利用⑤可以檢測②中不同植株的遺傳因子組成,且后代均會出現性狀分離
解析:子一代產生配子時,成對的遺傳因子彼此分離,不成對的遺傳因子自由組合,所以①產生配子時遺傳因子Y、y分開,且Y、y可以與R、r隨機組合;②為黃色圓粒,有1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr共 4種遺傳因子組成,其中與顯性親本(YYRR)相同的個體出現的概率為1/9;③④中純合子(YYrr或yyRR)和雜合子(Yyrr或yyRr)的比例為1∶2,故雜合子自交后代的性狀分離比為3∶1;②中遺傳因子組成為YYRR、YYRr、YyRR、YyRr,利用⑤yyrr檢測②中不同植株的遺傳因子組成時,YYRR的后代不會出現性狀分離。
5.豌豆種子的黃色(Y)對綠色(y)為顯性,圓粒(R)對皺粒(r)為顯性,用自然狀態下的黃色圓粒與綠色皺粒豌豆雜交得F1,現選用不同品種分別與F1進行雜交,依次得到以下結果:
品種①×F1→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=1∶1∶1∶1
品種②×F1→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=9∶3∶3∶1
品種③×F1→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=1∶1∶0∶0
品種④×F1→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=1∶0∶1∶0
品種⑤×F1→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=3∶0∶1∶0
品種⑥×F1→全為黃圓
(1)寫出以下品種的遺傳因子組成:
①　　　,②　　　　,④　　　　,⑤　　　　。
(2)若F1豌豆自交,則花粉的遺傳因子組成有　　　種,子代遺傳因子組成有　　　種,F2重組型個體中純合子占　　　。
(3)將品種③與⑤雜交,則子代中純合子比例為　　　,若子代個體分別自交,則下一代中純合子比例為　　　。
解析:(1)自然狀態下的黃色圓粒與綠色皺粒豌豆雜交得F1,則F1的遺傳因子組成為YyRr。品種①×F1(YyRr)→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=1∶1∶1∶1,屬于測交,則品種①的遺傳因子組成為yyrr;品種②×F1(YyRr)→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=9∶3∶3∶1,屬于雙雜合子自交,則品種②的遺傳因子組成為YyRr;品種③×F1(YyRr)→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=1∶1∶0∶0,則品種③的遺傳因子組成為YYrr;品種④×F1(YyRr)→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=1∶0∶1∶0,則品種④的遺傳因子組成為yyRR;品種⑤×F1(YyRr)→黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=3∶0∶1∶0,則品種⑤的遺傳因子組成為YyRR;品種⑥×F1(YyRr)→全為黃圓,則品種⑥的遺傳因子組成為YYRR。
(2)F1的遺傳因子組成為YyRr,能產生4種遺傳因子組成的花粉,即YR、Yr、yR、yr,子代的遺傳因子組成種類數為3×3=9(種);F1自交所得F2為Y　R　∶Y　rr∶yyR　∶yyrr=9∶3∶3∶1,其中Y　rr和yyR　屬于重組型,重組型的遺傳因子組成及比例為2/16Yyrr、1/16YYrr、2/16yyRr、1/16yyRR,因此重組型個體中純合子占1/3。
(3)品種③的遺傳因子組成為YYrr,品種⑤的遺傳因子組成為YyRR。品種③與⑤雜交,子代遺傳因子組成為1/2YYRr、1/2YyRr,純合子的概率為0。若子代個體分別自交,則下一代中純合子比例為1/2×1/2+1/2×1/4=3/8。
答案:(1)yyrr　YyRr　yyRR　YyRR
(2)4　9　1/3
(3)0　3/8

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