1、第5课时孟德尔的豌豆杂交实验(二)()ks5u目标导读1.结合教材P10图19，阐明对自由组合现象解释的验证过程，并归纳自由组合定律的内容。2.分析教材P11“思考与讨论”，归纳孟德尔成功的原因。3.阅读教材P12孟德尔遗传规律的再发现过程，掌握相关核心概念的关系。ks5u重难点击1.自由组合现象解释的验证过程。2.孟德尔遗传规律核心概念的关系。1孟德尔对一对相对性状豌豆杂交实验的验证(1)测定遗传因子组成的方法测交、自交。(2)测交的功能验证孟德尔的遗传定律。鉴定显性亲本的遗传因子组成。(3)测交的过程2对自由组合现象的解释(1)解释两对相对性状分别由两对遗传因子控制。F1产生配子时，每对遗
2、传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，故F1可产生4种比例相等的配子。受精时雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子结合的方式有16种，遗传因子的组合形式有9种，性状表现为4种，其比例为黄圆黄皱绿圆绿皱9331。(2)图解配子YRYryRyrYRYYRR黄圆YYRr黄圆YyRR黄圆YyRr黄圆YrYYRr黄圆YYrr黄皱YyRr黄圆Yyrr黄皱yRYyRR黄圆YyRr黄圆yyRR绿圆yyRr绿圆yrYyRr黄圆Yyrr黄皱yyRr绿圆yyrr绿皱课堂导入师：孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交，其F1代只有一种性状，F2代出现四种性状类型，比例为9331，孟德尔用遗传因子的自由组合作了解释，要确定这
3、种解释是否正确，该怎么办？生：测交。师：什么叫测交？这里具体应是谁和谁测交？探究点一对自由组合现象解释的验证和自由组合定律孟德尔为了验证对自由组合现象的解释，设计了测交实验，并由此归纳出了自由组合定律。1对自由组合现象解释的验证(1)方法测交F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)交配。(2)作用测定F1产生的配子种类及比例。测定F1遗传因子的组成。判定F1在形成配子时遗传因子的行为。(3)遗传图解(4)实验结果 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31272626F1作父本24222526不同性状的数量比1_1_1_1(5)实验结论F1是杂合子，遗传因子组成为YyR
4、r。F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子。F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。(6)分析在测交实验中，子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么？答案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。若两亲本杂交，后代性状类型比例为1111，据此能否确定亲本的遗传因子组成？答案不能。当双亲的遗传因子组成为AaBbaabb或AabbaaBb时，其后代性状类型比例均为1111，仅依据此比例不能确定亲本的遗传因子组成。若测交后代有两种性状，且数量之比为11，试分析F1的遗传因子组成。答案由于隐性纯合子只产生一种配子yr，所以测交后代
5、的性状与比例由F1决定，由于后代有两种性状且比例为11，说明F1能够产生两种配子且比例为11，其遗传因子组成为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。2自由组合定律(1)发生时间：形成配子时。(2)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。(3)实质：在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。(4)如何验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律？答案自交法：据F1自交是否出现4种性状类型，且比例为9331判断。测交法：据测交后代是否出现4种性状类型，且比例为1111判断。归纳提炼测交也可用乘法原理进行解释F1YyRryyrr 先
6、分解再组合活学活用1在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证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白光问题导析(1)为验证对分离现象的解释是否正确，孟德尔巧妙地设计了测交实验，让F1与隐性纯合子杂交。(2)孟德尔又设计了测交实验，对自由组合现象的解释进行验证。答案D解析验证自由组合定律，就是论证杂种F1产生配子时，是否决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，产生四种不同遗传因子组成的配子，最佳方法为测交。D项符合测交的
7、概念和结果：黑粗(相当于F1的双显)白光(双隐性纯合子)10黑粗9黑光8白粗11白光(四种类型，比例接近1111)。探究点二孟德尔实验方法的启示结合教材P11“思考与讨论”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
8、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。归纳提炼活学活用2孟德尔提出了分离定律和自由组合定律，他获得成功的主要原因有()选取豌豆作实验材料科学地设计实验程序进行人工杂交实验应用统计学方法对实验结果进行分析选用了从单因素到多因素的研究
9、方法先选择豌豆再选择紫茉莉、草莓等植物作实验材料A BC D答案B解析孟德尔的杂交实验之所以获得成功，首先因为他选择了合适的实验材料豌豆，豌豆是自花传粉而且是闭花受粉的植物，因此自然状态下的豌豆均为纯种；其次是科学地设计了实验程序，运用从单因素到多因素的研究方法，并且应用统计学的方法对实验结果进行分析。探究点三孟德尔遗传规律的再发现孟德尔的发现并没有在当时引起重视，30多年后才被科学家重新发现并进行了补充和完善。1基因概念的提出(1)1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。(2)1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。(3)1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一
10、词起了一个新名字“基因”，并且提出了表现型和基因型的概念。2有关概念辨析(1)表现型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。(2)基因型：指与表现型有关的基因组成，如DD、Dd、dd等。(3)等位基因：指控制相对性状的基因，如D和d。等位基因一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因。如图所示：属于等位基因的有A和a、D和d。小贴士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
11、环境不同，表现型也可能不同。归纳提炼核心概念间的关系活学活用3下列关于基因型和表现型关系的叙述中，错误的是()A表现型相同，基因型不一定相同B基因型相同，表现型一定相同C环境相同，基因型相同，表现型一定相同D环境相同，表现型相同，基因型不一定相同答案B解析表现型是基因型和环境共同作用的结果。1已知玉米有色子粒对无色子粒是显性。现用一有色子粒的植株X进行测交实验，后代有色子粒与无色子粒的比是13，对这种杂交现象的推测不正确的是()A测交后代的有色子粒的基因型与植株X相同B玉米的有、无色子粒遗传遵循基因的自由组合定律C玉米的有、无色子粒是由一对等位基因控制的D测交后代的无色子粒的基因型至少有三种答
12、案C解析根据测交后代中“有色子粒与无色子粒的比是13”可知，玉米的有色子粒、无色子粒不是由一对等位基因控制的，应是至少由两对等位基因控制的。2基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程()AaBb1AB1Ab1aB1ab雌、雄配子随机结合子代9种基因型4种表现型A B C D答案A3孟德尔研究遗传规律，主要是通过()A性状的遗传推知的B显微镜观察发现的C理论分析总结的D测交实验总结的答案A解析孟德尔对遗传规律的研究属于个体水平的研究，通过观察个体的性状表现来假设、推知内在的规律。4豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由基因Y和y控制，形状圆粒和皱粒分别由基因R和r控制。科技小组在进行遗传实验过程中，用黄色
13、圆粒和绿色圆粒进行杂交，发现后代出现四种表现型，对每对性状作出统计，结果如图所示。请回答：(1)豌豆每对相对性状的遗传符合_定律。(2)黄色圆粒亲本的基因型为_，绿色圆粒亲本的基因型为_。(3)后代中属于双隐性性状的是_，它是_子。(4)杂交后代中，子叶黄色与绿色的比是_；形状圆粒与皱粒的比是_。(5)杂交后代中黄色皱粒所占的比例是_。答案(1)基因的分离(2)YyRryyRr(3)绿色皱粒纯合(4)1131(5)1/8解析柱形图所显示的数据揭示的是各性状之间的比值，我们可以利用分离定律反推出亲代每对性状的基因型，由圆粒皱粒752531，可推出双亲种子形状的基因型都为Rr；由黄色绿色50501
14、1，可推出子叶颜色的双亲基因型为Yy和yy。则YyRr和yyRr杂交，单独研究每对基因，其后代表现为黄色的概率为1/2，表现皱粒的概率为1/4，所以黄色皱粒所占的比例是1/8。基础过关知识点一对自由组合现象解释的验证和自由组合定律1已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1，F1自交或测交，预期结果不正确的是()A自交结果中黄色甜与红色非甜比例91B自交结果中黄色与红色比例为31，非甜与甜比例为31C测交结果是红色甜黄色非甜红色非甜黄色甜1111D测交结果为红色与黄色比例11，甜与非甜比例11答案A2孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，具有1111比例
15、的是()F1产生配子类型的比例F2表现型的比例F1测交后代表现型的比例F1表现型的比例F2基因型的比例A B C D答案B解析孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1基因型为YyRr，表现型只有一种，F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr，比例为1111。F1测交后代基因型为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr 4种，表现型也为4种，比例均为1111。3基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上。一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为11，则这个亲本基因型为()AAABb BAaBbCAAbb DAaBB答案A解析基因型为aabb的个体只能产生基因型为ab的配子
16、，所以，要产生基因型为AaBb和Aabb的个体，还需要AB和Ab两种配子，而且其比例为11，所以能产生AB和Ab基因型配子的个体的基因型只能是AABb。4自由组合定律中的“自由组合”是指()A带有不同基因的雌雄配子间的组合B决定同一性状的成对的基因的组合C两亲本间的组合D决定不同性状的基因的自由组合答案D解析自由组合定律的实质是生物在产生配子时，决定不同性状的基因自由组合。知识点二孟德尔实验方法的启示5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
17、后再研究多对性状的遗传规律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答案C解析选项A、B、D是孟德尔获得成功的重要原因，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。6孟德尔对自由组合定律的探索经历了()A分析假设实验验证B假设实验结论验证C实验分析假设验证D实验假设验证讨论答案C解析孟德尔对遗传规律的探索均采用了假说演绎法，即在观察和分析的基础上提出问题后，通过推理和想像提出解释问题的假
18、说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。知识点三孟德尔遗传规律的再发现7孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是巧妙地设计了实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是()A红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花B红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花C红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离D红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花答案C解析所谓融合遗传指杂交实验中，由于遗传物质在子代中融合使F1性状介于双亲之间，且以后无法分离
19、，所以C答案中F2代按照一定比例出现花色分离否定了融合遗传而支持孟德尔遗传方式。8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答案D解析F1是杂合子，但在不同的条件下表现型不一致，说明表现型是基因与环境相互作用的结果。能力提升9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3311，则乙水稻的基因型是()ADd
20、rr或ddRr BDdRRCddRR DDdRr答案A解析从后代表现型的比例为3311中可确定两种性状的比例，一种性状的后代性状分离比为31，另一种性状的后代性状分离比为11，已知甲水稻基因型为DdRr，则乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。10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()A9331及1111B3311及11C9331及11D31及11答案C解析由题意可知，甲与乙杂交子代有四种表现型，则依据分离定律，甲(黄)乙(黄)，后代存在两种表现型，即黄与
21、绿，则甲(Yy)乙(Yy)；甲(圆)乙(皱)杂交，后代存在两种表现型，则甲(Rr)乙(rr)，故甲为YyRr、乙为Yyrr。11香豌豆的花有紫花和白花两种，显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交，F1开紫花；F1自交，F2的性状分离比为紫花白花97。下列分析错误的是()A两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPPBF1测交后代中紫花与白花的比例为11CF2紫花中纯合子的比例为1/9DF2中白花的基因型有5种答案B解析根据题意可知显性基因C、P同时存在时开紫花，两纯合白花品种杂交，子代全为紫花(C_P_)，则亲本的基因型为CCpp和ccPP。F1的基因型为CcPp，测交子代紫花(Cc
22、Pp)白花(CcppccPpccpp)13。F2紫花中纯合子(CCPP)的比例是1/31/31/9。F2中白花的基因型有Ccpp、ccPp、ccpp、ccPP、CCpp五种。12下列有关自由组合定律的叙述，正确的是()A自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的，不适合多对相对性状B控制不同性状的基因的分离和组合是相互联系、相互影响的C在形成配子时，决定不同性状的基因的分离是随机的，所以称为自由组合定律D在形成配子时，决定同一性状的基因彼此分离，决定不同性状的基因表现为自由组合答案D解析自由组合定律的内容是：(1)控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的；(
23、2)在形成配子时，决定同一性状的成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。因此，B、C选项错误，D选项正确。自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状杂交实验的结果及其解释归纳总结的，也适合多对相对性状，所以，A选项错误。13豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性，两亲本杂交的F1表现型如下图所示，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()A2211 B1111C9331 D3131答案A解析由F1圆粒皱粒31，知亲代相应基因型为RrRr；由F1黄色绿色11，知亲代相应基因型为Yyyy，故亲代基因型为YyRryyRr。F1中黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR、2
24、/3YyRr，F1中绿色皱粒豌豆基因型为yyrr。按如下计算：1/3YyRRyyrr1/6YyRr、1/6yyRr；2/3YyRryyrr1/6YyRr、1/6Yyrr、1/6yyRr、1/6yyrr。综合考虑两项结果，得YyRryyRrYyrryyrr2211。14牵牛花的花色由基因R和r控制，叶的形态由基因H和h控制。下表是3组不同亲本的杂交及结果，请分析回答：杂交组合亲本的表现型后代的表现型及数目红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶白色阔叶红色窄叶40303970红色窄叶红色窄叶04300140白色阔叶红色窄叶413000(1)根据第_组合可判断阔叶对窄叶最可能为显性；由第_组合可判断_对_
25、为显性。(2)3个杂交组合中亲本的基因型分别是_、_、_。(3)杂交组合产生的红色阔叶植株自交，产生的后代的性状及比例是_。(4)杂交组合产生的红色阔叶与白色阔叶再杂交，得到隐性纯合子的概率是_。答案(1)或红色白色(2)rrHHRrhhRrhhRrhhrrHHRRhh(3)红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶9331(4)解析(1)根据亲子代表现型及比例，确定两对性状的显隐性关系。单独分析每一对性状，如果亲本性状相同，杂交后代出现了性状分离，则亲本性状为显性；如果亲本性状不同，杂交后代只有一种表现型，则后代的表现型最可能为显性性状。据此可知，组合可确定阔叶最可能为显性性状，组合可确定红色为显性性
26、状。(2)判断亲本的基因型时，可根据已知亲本的表现型运用基因填充法，首先把确定的基因写下来，待定的基因先用空格表示，如组合中两个亲本基因型先写成rrH_和R_hh，再以隐性性状为突破口，综合分析写出双亲基因型。如组合的后代中有白色性状出现，可确定红色窄叶亲本的基因型为Rrhh，后代中全为阔叶，另一亲本基因型为rrHH。其他杂交组合可根据同样方法解决，得组合双亲基因型为RrhhRrhh，组合双亲基因型为rrHHRRhh。(3)组合产生的红色阔叶植株基因型为RrHh，根据自由组合定律，自交后代有红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶9331。(4)组合产生的红色阔叶与白色阔叶植株基因型为RrHhrrHh
27、，产生隐性纯合子(rrhh)的概率为。15果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。回答下列问题：(1)在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为_和_。(2)两个亲本中，雌蝇的基因型为_，雄蝇的基因型为_。(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为_，其理论比例为_。(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为_，黑身大翅脉个体的基因型为_。答案（1）灰身黑身31大翅脉小翅脉11(2)BbEeBbee(3)41111(4)B
28、BEe和BbEebbEe解析(1)子代的4种表现型是两种性状自由组合的结果，将两种性状分开分析，灰身有474996(只)，而黑身有171532(只)，因而灰身黑身31，大翅脉有471764(只)，小翅脉有491564(只)，因此大翅脉小翅脉11。(2)先根据表现型写出雌蝇的基因型B_E_，雄蝇的基因型B_ee，由于后代中有黑身，因此雌、雄蝇都有隐性基因b；又因为后代出现了小翅脉，因此，雌蝇中一定有基因e，所以可推出雌蝇的基因型为BbEe，雄蝇的基因型为Bbee。(3)雌蝇的基因型为BbEe，在产生配子时两对基因发生自由组合，产生卵的基因组成种类为BE、Be、bE、be，比例为1111。(4)子
29、代中灰身的基因型有两种：BB、Bb，而大翅脉的基因型只能是Ee，因此，子代中灰身大翅脉的基因型为BBEe、BbEe，黑身的基因型只能是bb，因此黑身大翅脉的基因型为bbEe。个性拓展16在家兔中黑色(B)对褐色(b)为显性，短毛(E)对长毛(e)为显性，这两对基因是独立遗传的。现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。请回答下列问题：(1)试设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案(简要程序)。第一步：_；第二步：_；第三步：_。(2)黑色长毛兔的基因型有_和_两种，其中纯合子占黑色长毛兔总数的_，杂合子占F2总数的_。(3)此现象符合基因的_定律。答案(1)黑色短毛兔褐色长毛兔F1F1雌雄个体相互交配得到F2，从F2中选出黑色长毛兔F2中黑色长毛兔褐色长毛兔(测交)，其后代不出现褐色长毛兔的亲本即为纯黑色长毛兔(2)BBeeBbee1/31/8(3)自由组合解析黑色长毛兔是亲本中没有的性状，是重新组合出的新性状，可利用基因的自由组合定律知识解决此题，但是要注意到重组性状是第二代才出现的。题目要求是能稳定遗传的黑色长毛兔，所以必须要选育出纯合子才能稳定遗传。