高三生物一轮复习学案：第16讲 豌豆杂交实验（二） 人教版

高三生物一轮复习学案：第16讲 豌豆杂交实验（二） 人教版

学案16 孟德尔的豌豆杂交实验二 课前探究案 ‎【预习目标】‎ 1． 语言描述孟德尔两对性状杂交实验过程，并说明蕴含的技巧和方法。‎ 2． 解释各种表现型、纯合体、杂合体比例形成原因。‎ 3． 解释孟德尔成功的原因。‎ ‎【基础知识回顾】‎ 一、两对相对性状的杂交实验（假说演绎法）‎ ‎1．杂交实验，发现问题 现象分析：‎ ‎（1）两对相对性状中的显性性状依次是 、 。‎ ‎（2）在F2中 ①亲本类型是 。‎ ‎②重组类型是 。‎ ③其中重组类型所占的比例是 。‎ 注：亲本类型指的是与亲本（P）表现型相同的个体而不是基因型相同。‎ ‎2．提出假说，解释现象 ‎（1）两对相对性状分别由 控制。‎ ‎（2）F1产生配子时（ 分裂）， 彼此分离（即Y与 分离，R与 分离），不同对的遗传因子 （即Y 与 ，y与 自由组合）；F1产生的雌雄配子各有 种，即 。‎ ‎（3）受精时，雌雄配子的结合是 的。‎ ‎（4）遗传图解 F2中黄色皱粒个体的基因型有 ，纯合的黄色皱粒个体所占比例为 。黄色皱粒个体中的纯合子占 。‎ ‎3．设计实验，验证假说 请根据假说，推测测交结果。‎ 验证：F1的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆测交，统计数据。‎ ‎4．归纳综合，总结规律 测交结果与预期设想相符，证明了F1产生了 种配子，F1产生配子时，‎ ‎ 分离， 自由组合，并进入不同配子中。‎ 二、解读自由组合定律 ‎1．发生时间：形成 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 的。‎ ‎3．实质：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 。‎ ‎【思维链接】减数分裂过程中同源染色体分离、姐妹染色单体分开及非同源染色体自由组合的时期各是在什么时期？‎ ‎ 。‎ ‎【判断正误】在减数分裂过程中，在等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。 ( )‎ 三、遗传规律科学史 ‎1．1866年：孟德尔遗传定律整理成论文发表 核心：F1产生配子时，每对遗传因子彼此 ，不同对的遗传因子 。‎ ‎2．19世纪80年代：减数分裂被发现 减数第一次分裂后期染色体行为：同源染色体 ，非同源染色体 。‎ ‎3．1903年：萨顿假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代，即基因在 上。‎ ‎4．1910年：摩尔根用果蝇做实验证明了基因在 上。‎ ‎【自我检测】‎ ‎1．紫种皮、厚壳与红种皮、薄壳的花生杂交，F1全是紫种皮、厚壳花生。F1自交，F2中杂合的紫种皮、薄壳花生有3966株。由此可知，F2中纯合的红种皮、厚壳花生约为(　)‎ A．1322株　　　　　B．1983株 　　 　 C．3966株 　　　　D．7932株 ‎2．下图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，这两对基因分别控制两对相对性状，从理论上说，下列分析不正确的是　　　　　　　　　　　　(　)‎ A．甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1︰1∶1∶1‎ B．甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1‎ C．丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1‎ D．正常情况下，甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离 ‎3．孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，具有1∶1∶1∶1比例的是　　　　　　　(　)‎ ‎①F1产生配子类型的比例　②F2表现型的比例　③F1测交后代基因型的比例　④F1表现型的比例　⑤F2基因型的比例　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．②④ 　　　　 B．①③ 　　 C．④⑤ 　　 D．②⑤‎ ‎4．荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律，进行了杂交实验（如图）。‎ ‎（1）图中亲本基因型为 。‎ 根据F2表现型比例判断，荠菜果实形状的遗传遵循 。‎ ‎（2）F1测交后代的表现型及比例为 。‎ ‎【预习反馈】‎ 根据预习情况，你对该部分知识还存在哪些疑惑？ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 学案16 孟德尔的豌豆杂交实验二 课内探究案 ‎【学习目标】‎ ‎1．理解并用图示表达自由组合定律的实质。‎ ‎2．准确应用相关分离比解决不规则比例问题。‎ ‎3．熟练应用技巧和方法解决自由组合综合题。‎ ‎【探究点一】理解自由组合定律的实质 ‎【典例1】下表是具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交得到的F2的过程，结果如下表，下列叙述不正确的是 （ ）‎ A．此表格中2代表的基因型出现2次 B．该结果表示受精时，F1雌雄配子的随机结合，不成对的基因自由组合 C．F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的比例是6／16或10／16‎ D．表中Y、y、R、r基因一定不在细胞质中 思考：‎ ‎1.请用竖线“|”表示相关染色体，用点“· ”表示相 关基因位置，在右图中画出F1体细胞的基因。‎ ‎2．若某雄性动物的遗传因子组成为AaB（未变异）,其产生的配子种类为 。‎ ‎【归纳提升】‎ ‎1．自由组合定律的实质：在减数 分裂 期， 彼此分离， 自由组合。‎ ‎2．自由组合定律只适用于 （填“真核”或“原核”）生物 （填“细胞核”或“细胞质”）遗传。‎ ‎3．性染色体的遗传 （填“是”或“否”）也符合孟德尔遗传定律。‎ ‎【训练1】下图表示4对等位基因在染色体上的位置，下列选项中不遵循基因自由组合规律的是 ( ) ‎ ‎【探究点二】应用分离定律解决自由组合定律问题 ‎【典例2】灰身（B）与黑身（b）、大翅脉（E）与小翅脉（e）是位于常染色上的2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，结果如下图所示，请据图回答下列问题：‎ ‎（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）上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型及比例为 。‎ ‎【归纳提升】‎ 位于两对同源染色体上的两对性状，每一对相对性状的遗传都遵循 定律，且互为独立事件。‎ ‎【对应训练2】人类多指基因(T)对手指正常(t)是显性，白化病基因(a)对肤色正常(A)为隐性，基因都位于常染色体上，而且都是独立遗传，一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个白化病但手指正常的孩子。则再生一个孩子 ‎（1）同时患有两种遗传病的概率是 ； （2）这个孩子表现正常的概率是 ；‎ ‎（3）患病的概率是 ； （4）只患一种病的概率是 。‎ ‎【探究点三】遗传中的不规则分离比问题 ‎【典例3】若某植物紫花形成的生物化学途径如下（两对基因位于两对同源染色体上）‎ ‎（1）开紫花个体的基因型应满足什么条件： ；‎ 开红花个体的基因型为 ；开白花个体的基因型为 。‎ ‎（2）基因型为AaBb的个体的表现型是 ，它自交产生后代基因型种类为 种，表现型及比例为： 。‎ 思考：‎ 题（2）中AaBb个体自交产生后代的过程符合自由组合定律吗？为什么出现这样的比例？‎ ‎【归纳提升】 F2的不规则性状分离比原因分析 F1（AaBb）自交后代 基因型比例 表现型比例 原因分析 ‎9︰3︰3︰1‎ 正常的完分显性 ‎9︰6︰1‎ ‎9︰7‎ ‎15︰1‎ ‎10︰6‎ ‎【对应训练3】某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性,且基因A或基因B在纯合时使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的,现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代表现型比例为 （ ）‎ A ．9：3：3：1       B．3：3：1：1      ‎ C ．4：2：2：1      D．1：1：1：1‎ ‎【当堂检测】‎ ‎1．下列有关孟德尔遗传定律的说法错误的是 (　　)‎ A．叶绿体基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传定律 B．受精时，雌雄配子的结合是随机的，这是得出孟德尔遗传定律的条件之一 C．孟德尔发现分离定律与自由组合定律的过程运用了假说—演绎法 D．孟德尔所做假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”‎ ‎2．黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交得F1，F1全为黄色圆粒。F1与某豌豆杂交，得到四种类型的后代：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，其比例为3∶3∶1∶1。那么，该豌豆的基因型是（ ）‎ A．YYRR B．yyRr C．YyRr D．Yyrr ‎ ‎3． 蚕的黄色茧Y对白色茧y是显性，抑制黄色出现的基因I对黄色出现的基因i是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配，后代中白色茧对黄色茧的分离比是 （ ）‎ A． 3：1 B．13：‎3 C．1：1 D．15：1‎ ‎4．（2013·天津理综）大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据图判断，下列叙述正确的是(　　)‎ A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状 B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型 C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合体 D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为1/4‎ 学案16 孟德尔的豌豆杂交实验二 课后拓展案 ‎1．假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是 （ ） ‎ A. 孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” ‎ B. 孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程 C. 为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验 D. 测交后代性状比为1：1可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质 ‎2. 已知A与a、B与b、C与c 3对 等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是 （ ）‎ A．表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1／16‎ B．表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1／16‎ C．表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1／8‎ D．表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1／16‎ ‎3．灰兔和白兔杂交，F1全是灰兔，F1雌雄个体相互交配，F2中有灰兔、黑兔和白兔，比例为9∶3∶4，则描述错误的是 （ ）‎ A． 家兔的毛色受两对等位基因控制 B． F2灰兔中能稳定遗传的个体占1/16‎ C． F2灰兔基因型有4种，能产生4种配子，其比例为AB:Ab:aB:ab＝4:2:2:1‎ D．F2中黑兔与白兔交配，后代出现白兔的几率是1/3‎ ‎4.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1∶1，则这个亲本基因型为 （ ）‎ A．AAbb B．AaBb C． AABb D．AaBB ‎5．某植物的基因型为AaBb，两对等位基因独立遗传，在该植物的自交后代中，表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为 （ ）‎ A．3／16 B．1／‎4 ‎C．3／8 D．5／8‎ ‎6．某植物控制花色的两对等位基因A、a和B、b，位于不同对的同源染色体上。以累加效应决定植物花色的深浅，且每个显性基因的遗传效应是相同的。纯合子AABB和aabb杂交得到Fl，再自交得到F2，在F2中表现型的种类有（ ） ‎ A．1种 B．3种 C．5种 D．7种 ‎7．（2013·海南生物）人类有多种血型系统，MN血型和Rh血型是其中的两种。MN血型由常染色体上的1对等位基因M、N控制，M血型的基因型为MM，N血型的基因型为NN，MN血型的基因型为MN；Rh血型由常染色体上的另1对等位基因R和r控制，RR和Rr表现为Rh阳性，rr表现为Rh阴性；这两对等位基因自由组合。若某对夫妇中，丈夫和妻子的血型均为MN型－Rh阳性，且已生出1个血型为MN型－Rh阴性的儿子，则再生1个血型为MN型－Rh阳性女儿的概率是(　　)‎ A．3/8 B．3/‎16 C．1/8 D．1/16‎ ‎8．已知玉米高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制上述性状的基因位于两对同源染色体上。现用两个纯种的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得F1，再用Fl与玉米丙杂交（图1），结果如图2所示，分析玉米丙的基因型为（ ） ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ A．DdRr B．ddRR C．ddRr D．Ddrr ‎9．下表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目。据表分析下列错误的是（ ）‎ 组合序号 杂交组合类型 子代表现型和植株数目 抗病 红种皮 抗病 白种皮 感病 红种皮 感病 白种皮 一 抗病红种皮×感病红种皮 ‎416‎ ‎138‎ ‎410‎ ‎135‎ 二 抗病红种皮×感病白种皮 ‎180‎ ‎184‎ ‎178‎ ‎182‎ 三 感病红种皮×感病白种皮 ‎140‎ ‎136‎ ‎420‎ ‎414‎ A．6个亲本都是杂合体 B．抗病对感病为显性 ‎ C．红种皮对白种皮为显性 D．这两对性状自由组合 ‎10．下列对孟德尔遗传定律理解和运用的说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．孟德尔遗传定律适用于各种有细胞结构的生物 ‎ B．受精时，雌雄配子的结合是随机的，这是孟德尔遗传定律成立的前提之一 ‎ ‎ C．孟德尔遗传定律不适用于伴性遗传 ‎ D．依据孟德尔遗传定律，基因型为AaBb的个体自交，其后代一定有四种表现型和9种基因型 ‎11．狗皮毛的颜色受两对常染色体上的等位基因A、a与B、b（分别位于两对同源染色体上）控制，表现型有三种：沙色、红色和白色。经观察绘得系谱图如下（1号、2号为纯合子），请分析回答：‎ ‎ （1）以上图示性状遗传遵循孟德尔的什么遗传定律? ______________________。‎ ‎ （2）1号和2号的基因型是___________。‎ ‎ （3）6号和7号的后代出现三种表现型的根本原因是_____________ __，其表现型及比例为_______________________________。‎ ‎ （4）若已知8号不带有B基因，则15号的基因型为___________。若12号与一白色雌狗交配，则生出沙色狗的概率为__________。‎ ‎12．报春花的花色白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)为一对相对性状，由两对等位基因(A和a，B和b)共同控制，显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达(生化机制如下图所示)。据此回答下列问题：‎ ‎(1)开黄花的报春花植株的基因型可能是 。 ‎ ‎(2)现有AABB、aaBB和aabb三个纯种白色报春花品种，为了培育出能稳定遗传的黄色品种，某同学设计了如下程序：‎ ‎ Ⅰ．选择________和________两个品种进行杂交，得到F1种子；‎ ‎ Ⅱ．F1种子种下得Fl植株，F1随机交配得F2种子；‎ ‎ Ⅲ．F2种子种下得F2植株，F2自交，然后选择开黄色花植株的种子混合留种；‎ ‎ Ⅳ．重复步骤Ⅲ若干代，直到后代不出现性状分离为止。‎ ‎①补充完整以上程序。‎ ‎②F1植株能产生比例相等的四种配子，原因是________________________________。‎ ‎③报春花的雌蕊和雄蕊不等长，自然状态下可以进行异花传粉。为了让F2自交，应该怎样处理? 。‎ ‎④F2植株中开黄花的占________________，在这些开黄花的植株上所结的种子中黄色纯合子占________________。‎ ‎⑤有同学认为这不是一个最佳方案，你能在原方案的基础上进行修改，以缩短培育年限吗?请简要概述你的方案： 。‎ 学案16 孟德尔的豌豆杂交实验二 课前探究案 ‎[基础知识回顾]‎ 一、1． 黄圆 黄皱 绿圆 9:3:3:1 (1) 黄色 圆粒 (2) ① 黄圆 绿皱 ② 黄皱 绿圆 ‎ ③ 3/8 ‎ ‎2． （1） R和r Y 和y ‎ ‎（2） 减数 每对遗传因子 y r 可以自由组合 R和r R和r 4 YR Yr yR yr ‎ ‎（3）随机的 ‎ ‎（4）‎ ‎ ‎ Yyrr Yyrr 1/16 1/3‎ ‎3. ‎ ‎4． 4 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 二、 1 配子 2、互不干扰 3 彼此分离 自由组合 ‎ 思维链接：同源染色体分离：减数第一次分裂后期姐妹染色单体分开：减数第二次分裂后期 非同源染色体自由组合：：减数第一次分裂后期 ‎ 判断：错 三、1 分离 自由组合 ‎ ‎2 分离 自由组合 ‎ ‎3 染色体 ‎ ‎ 4 染色体 ‎ ‎【自我检测】‎ ‎1 .B ‎ ‎2 .D ‎ ‎3. B ‎ ‎4. （1） AABB和aabb 基因自由组合定律 ‎（2）三角形果实︰卵圆形果实=3︰1‎ 课内探究案 ‎【探究点一】理解自由组合定律的实质 ‎【典例1】 B ‎ 思考：1、图略 解析：考查符合自由组合定律的基因位于非同源染色体上 ‎2、AXB AY aXB aY ‎ ‎ 提示：让学生联系到性染色体的非同源区段 ‎ ‎ ‎【归纳提升】1.第一次后 等位基因 非同源染色体上的非等位基因 ‎ ‎2. 真核 细胞核 ‎ ‎3. 是 ‎[对应训练1] A ‎ ‎【探究点二】应用分离定律解决自由组合定律问题 ‎[典例2 ](1)灰身︰黑身=3︰1 大翅脉︰小翅脉=1︰1‎ ‎ (2)BbEe身Bbee (3)BBEe︰BbEe=1︰2 ‎ ‎[归纳提升] 分离 ‎ ‎[对应训练2 ]（1） 1/8 （2） 3/8 （3） 5/8 （4） 1/2‎ ‎【探究点三】遗传中的不规则分离比问题 ‎[典例3]（1） 至少有一个A一个B AAbb Aabb aaBB aaBb aabb ‎（2） 紫花 9 紫花：红花：白花=9:3:4 ‎ 思考：符合与基因和性状的关系有关 ‎【归纳提升】 F2的不规则性状分离比原因分析 F1（AaBb）自交后代 基因型比例 表现型比例 原因分析 ‎9：3：3：1‎ 正常的完全显性 ‎9：6：1‎ 应有三种情况A、B同时存在A、B单独存在，A、B都不存在 ‎9：7‎ A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状 ‎15：1‎ 只要存在显性基因就表现为同一种性状，其余表现为另一种性状。‎ ‎10：6‎ 双显性和双隐性表现为一种性状，单显性表现为一种性状 ‎……‎ ‎……‎ ‎[对应训练3] C ‎ 当堂检测：‎ ‎1 D ‎ ‎2 D ‎ ‎3 B ‎ ‎4 B 解析：设控制大鼠毛色的两对等位基因为A、a和B、b。两对等位基因杂交，F2‎ 中灰色比例最高，所以灰色为双显性状，米色最少为双隐性状，黄色、黑色为单显性状，A错误；F1为双杂合子（AaBb），与黄色亲本（假设为aaBB）杂交，后代有两种表现型，B正确；F2出现性状分离，体色由两对等位基因控制，则灰色大鼠中有1/9为纯合体（AABB），其余为杂合体，C错误；F2中黑色大鼠中纯合子（假设为AAbb）所占比例为1/3，与米色大鼠（aabb）杂交不会产生米色大鼠，杂合子（假设为Aabb）所占比例为2/3，与米色大鼠（aabb）交配，产生米色大鼠的概率为2/3×1/2=1/3，D错误。‎ 课后拓展案 ‎1. C解析：孟德尔时期还没有基因概念的出现，也没有对减数分裂的研究，故A、B错误，测交后代性状比为1：1从个体水平上说明基因分离定律的实质，为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验。‎ ‎2. D ‎ ‎3. B ‎ ‎4. C ‎ ‎5. A ‎ ‎6. C 解析：根据题意可知，花色受显性基因数目的控制，纯合子AABB和aabb杂交得到Fl，F1再自交得到F2中有所有的基因型，故存在：4个显性基因，3个显性基因，2个显性基因，1个显性基因和没有显性基因这5种情况。‎ ‎7. B 解析：夫妻均为MN型-Rh阳性，后代血型为MM占1/4；MN占2/4（即1/2）；NN1/4；Rh阳性（包括RR和Rr占3/4；rr占1/4）；女儿占1/2；由题干可知基因组成为：MNRr×MNRr→MNrr。再生一个MNR_♀= 即3/4  X  1/2  X 1/2 = 3/16‎ ‎8. C ‎ ‎9. B ‎ ‎10. B ‎ ‎11. （1）基因的自由组合定律(和分离定律) （2）aaBB、AAbb （3）等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合 红色：沙色：白色＝9 ：6 ：1 （4）Aabb 2/3‎ ‎12. （1） AAbb或Aabb（完整写对两个才可）‎ ‎ （2）①AABB aabb ‎ ‎ ②A和a、B和b 分别位于3号和1号染色体上，产生配子时，等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 ③开花前套袋处理 ④3/16 1/3‎ ‎ ⑤ 取F1植株的花药进行离体培养，用秋水仙素处理幼苗，成熟后开黄花的植株即为纯种。‎