第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
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100分
一、选择题(本大题共14个小题,每小题4分,共56分)
1.下列有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的表述,正确的是( )
A.F1产生四个配子,比例是1∶1∶1∶1
B.F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子的数量比为1∶1
C.基因的自由组合定律是指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,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
2.某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交获得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
3.(2012?福建四地六校第二次联考)某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa的表现为小花瓣,aa的表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣是红色,rr的为黄色,两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交,则下列有关判断错误的是( )
A.子代共有9种基因型
B.子代共有4种表现型
C.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例为1/3
D.子代的所有植株中,纯合子占1/4
4.人类的皮肤中含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)控制;显性基因A和B可以使黑色素含量增加,两者的增加效应相等,并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配,后代肤色为黑白中间色;如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为( )
A.3种 3∶1
B.3种 1∶2∶1
C.9种 9∶3∶3∶1
D.9种 1∶4∶6∶4∶1
5.现有①~④四个果蝇品系(都是纯种),其中品系①的性状均为显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ?Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型?( )
A.①×② B.②×④
C.②×③ D.①×④
6.(2012?安徽名校第三次联考)玉米是一种雌雄同株的植物,正常植株的基因型为A__B__,其顶部开雄花,中下部开雌花;基因型为aaB__的植株不能长出雌花而成为雄株;基因型为A__bb或aabb植株的顶端长出的是雌花而成为雌株(两对基因位于两对同源染色体上)。育种工作者选用上述材料作为亲本,杂交后得到下表中的结果。则所用亲本的基因型组合是( )
类型
正常株
雄株
雌株
数目
998
1 001
1 999
A.aaBb×Aabb或AaBb×aabb
B.AaBb×Aabb或AaBb×aabb
C.aaBb×AaBb或AaBb×Aabb
D.aaBb×aabb或Aabb×aabb
7.某生物的三对等位基因(Aa、Bb、Ee)分别位于三对同源染色体上,且基因A、b、e分别控制①②③三种酶的合成,在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由无色物质转化而来,如下图所示:
现有基因型为AaBbEe的两个亲本杂交,出现黑色子代的概率为( )
A.1/64 B.8/64 C.3/64 D.27/64
8.(2012?山东济宁一模)雕鸮(鹰类)的下列性状分别由位于两对常染色体上的两对等位基因控制,其中有一对基因具有显性纯合致死效应(显性纯合子在胚胎期死亡)。已知绿色条纹雕鸮与黄色无纹雕鸮交配,F1为绿色无纹和黄色无纹,比例为1∶1。当F1的绿色无纹雕鸮彼此交配时,其后代(F2)表现型及比例均为绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹=6∶3∶2∶1,下列有关说法错误的是( )
A.F1中的黄色无纹个体测交后代比例为1∶1∶1∶1
B.F1中的绿色无纹个体都是双杂合子
C.显性性状分别是绿色、无纹
D.F2中致死的个体所占的比例为1/4
9.已知A与a、B与b、C与c3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中,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
10.人类中,显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发育是必需的;二者缺一,个体即聋。这两对基因分别位于两对常染色体上。下列有关说法中,不正确的是(双选)( )
A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子
B.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,只能生下耳聋的孩子
C.基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的几率为9/16
D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
11.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这样的比例有直接关系的是(双选)( )
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雌、雄配子数量相等
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)
12.小麦高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因(A1与a1,A2与a2)控制,且含显性基因越多,产量越高。现有高产与低产两个纯系杂交得F1,F1自交得F2,F2中出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系。让F2中某一中产个体自交,后代中有高产个体出现。该中产个体的基因型为( )
A.A1a1A2a2 B.A1A1a2a2
C.a1a1A2A2 D.A1a1A2A2
13.某种鼠中,鼠毛色的颜色的控制基因中黄色基因A对灰色基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,且基因A或b在纯合时使胚胎致死,这两对基因位于非同源染色体上。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代中杂合子所占的比例为( )
A.1/4 B.3/4
C.1/9 D.8/9
14.多指症是由显性基因控制的,先天性聋哑是由隐性基因控制的,控制这两种遗传病的基因位于非同源染色体上。一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生育了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生育的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是( )
A.1/2、1/4、1/8 B.1/4、1/8、1/2
C.1/8、1/2、1/4 D.1/4、1/2、1/8
二、非选择题(共44分)
15.(14分)(2010?大纲全国 Ⅰ 高考)现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:
实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1
实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1
实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘∶圆∶长均等于1∶2∶1。
综合上述实验结果,请回答:
(1)南瓜果形的遗传受 对等位基因控制,且遵循 定律。
(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为 ,扁盘的基因型应为 ,长形的基因型应为 。
(3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有 的株系F3果形的表现型及其数量比为扁盘∶圆=1∶1,有 的株系F3果形的表现型及其数量比为 。
16.(14分)某种牧草体内形成氰的途径为前体物质→产氰糖苷→氰。基因A控制前体物质生成产氰糖苷,基因B控制产氰糖苷生成氰。表现型与基因型之间的对应关系如下表:
表现型
有氰
有产氰糖
苷、无氰
无产氰糖
苷、无氰
基因型
A_B_
(A和B同时
存在)
A _bb
(A存在,
B不存在)
aaB_或aabb
(A不存在)
(1)在有氰牧草(AABB)后代中出现的突变型个体(AAbb)因缺乏相应的酶而表现无氰性状,如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同,则翻译至mRNA的该位点时发生的变化可能是,编码的氨基酸 ,或者是 。
(2)与氰形成有关的两对基因自由组合。若两个无氰的亲本杂交,F1均表现为有氰,则F1与基因型为aabb的个体杂交,子代的表现型及比例为 。
(3)高茎与矮茎分别由基因E、e控制。亲本甲(AABBEE)和亲本乙(aabbee)杂交,F1均表现为有氰、高茎。假设三对等位基因自由组合,则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体占 。
(4)以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本,通过杂交育种,可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明。
17.(16分)不能同化半乳糖的病,叫做半乳糖血症,为常染色体上的隐性遗传病。半乳糖在身体中形成半乳糖脂,是构成神经系统的重要原料,又可与其他糖类一样,作为能量的来源。把半乳糖导入糖类的通常代谢途径中,必须先转变为葡萄糖的衍生物(物质C)。它在人体内的正常代谢途径示意如下:
已知控制酶①、酶②、酶③合成的基因(设显性基因分别为A、B、C)位于不同对的常染色体上。
(1)从半乳糖在人体内正常代谢途径可说明基因与性状之间的关系有:
① ;
② 。
(2)某研究性学习小组调查该遗传病在人群中的发病率,结果与权威部门发布的不相符,可能的原因有 、
等。
(3)下表是一个患者家庭中某半乳糖血症患者及其父母与正常人体内三种酶的活性比较:(表中数值代表酶活性的大小,且数值越大酶活性越大)
平均活性mmol转换
(小时·g细胞)(37 ℃)
酶①
酶②
酶③
正常人(AABBCC)
0.1
4.8
0.32
半乳糖血症患者
0.09
<0.02
0.35
患者的正常父亲
0.05
2.5
0.17
患者的正常母亲
0.06
2.4
0.33
①与酶①、酶②、酶③合成相关基因的遗传遵循 定律,理由是 。
②写出患者的正常父亲的基因型: ,若患者的父母再生一个孩子,患半乳糖血症的概率为 。
(4)苯丙酮尿症(简称PKU)患者的血液中苯丙酮酸含量超标。为了检测某新生儿的血液中苯丙酮酸是否超标,请根据提供的实验材料和用具,设计相关的实验步骤并预期实验结果得出结论。
实验原理:枯草杆菌在含有其生长抑制剂的培养基上不能正常生长。若用滤纸吸取PKU患儿血液,干燥成血斑,再将带有血斑的滤纸覆盖于含有枯草杆菌生长抑制剂的培养基上,因苯丙酮酸含量超标,枯草杆菌生长抑制剂分解,枯草杆菌可生长。
材料用具:带有待测新生儿血液血斑的滤纸、带有健康新生儿血液血斑的滤纸、枯草杆菌菌种、枯草杆菌生长抑制剂、培养基、接种环、培养箱等。
实验步骤:
①分别向A、B培养基中加入等量的枯草杆菌生长抑制剂;
② ;
③ ;
④ 。
预期实验结果、得出结论:
① ;
② 。
第1章 遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
参考答案
1.D 解析:F1产生数量众多的四种配子,不是四个配子,A项错误;F1经减数分裂形成的精子(花粉)数量远多于卵细胞的数量,B项错误;自由组合定律是指在减数分裂过程中位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合,C项错误;F1产生的精子有四种类型,YR∶yr=1∶1,D项正确。
名师点评:①配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中,而不是受精作用时。②自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因,它们是不能自由组合的。
2.B 解析:F1的基因型为AaBbCc,与aabbcc测交,aabbcc产生的配子类型为abc,将测交后代基因型中的abc去掉,再分析基因的组成情况即可得出结论。
3.B 解析:本题运用拆分法求解,Aa×Aa后代有3种基因型,3种表现型;Rr×Rr后代有3种基因型,2种表现型。故AaRr自交后代有3×3=9种基因型,有2×3=6种表现型,A项正确、B项错误。子代有花瓣植株占12/16=3/4,其中AaRr(4/16)所占的比例约为1/3。子代的所有植株中,纯合子占4/16=1/4。
4.D 解析:根据题干条件可知,纯种黑人与纯种白人婚配后,后代的基因型为AaBb,其与同基因型的人婚配后的基因型种类为9种:AABB(1/16)、AaBB(2/16)、AaBb(4/16)、AAbb(1/16)、Aabb(2/16)、aaBB(1/16)、aaBb(2/16)、aabb(1/16)、AABb(2/16)。根据显隐性关系,表现型相同的有AaBB(2/16)与AABb(2/16);AAbb(1/16)、aaBB(1/16)与AaBb(4/16);Aabb(2/16)与aaBb(2/16);还有AABB(1/16)和aabb(1/16)两种表现型,因此应该有5种表现型,其比例为1∶4∶6∶4∶1。
5.B 解析:自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的基因的遗传规律,若要验证该定律,所取两个亲本具有两对不同相对性状且控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上即可,故选②×④或③×④。
6.A 解析:根据题意可知,A B 为正常株,aaB 为雄株,A bb和aabb为雌株,要使某亲本组合产生的后代满足正常株∶雄株∶雌株=1∶1∶2的结果,只要符合测交类型即可,即亲本杂交组合为aaBb×Aabb或AaBb×aabb,A项正确。
7.C 解析:假设该生物体内的黑色素的合成只能由无色物质转化而来,则黑色个体的基因型是A bbee,则AaBbEe×AaBbEe产生A bbee个体的比例为3/4×1/4×1/4=3/64。
8.A 解析:分析F2的表现型可知,绿色∶黄色=2∶1,无纹∶条纹=3∶1,所以绿色和无纹为显性性状且控制绿色的基因纯合致死。F1中的黄色无纹个体测交,后代比例应当为黄色无纹∶黄色有纹=1∶1。
9.D 解析:三对基因按自由组合定律遗传,其中每对基因的遗传仍遵循分离定律,故Aa×Aa杂交后代表现型有两种,其中aa出现的几率为1/4;Bb×bb杂交后代表现型有两种,其中Bb出现的几率为1/2;Cc×Cc杂交后代表现型有两种,其中Cc出现的几率为1/2,所以AaBbCc×AabbCc两个体杂交后代表现型有2×2×2=8种,aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16。
10.BC 解析:听觉正常与否受两对等位基因的控制,符合孟德尔自由组合定律的条件,其基因型控制相应的表现型如下表:
性状
听觉正常
听觉不正常(耳聋)
基因型
D E
D ee ddE ddee
夫妇中一个听觉正常(D E )、一个耳聋(D ee、ddE 、ddee)有可能生下听觉正常的孩子。双方一方只有耳蜗管正常(D ee),另一方只有听神经正常(ddE )的夫妇也有可能生出听觉正常的孩子。夫妇双方基因型均为DdEe,后代中听觉正常的占9/16,耳聋的占7/16。基因型为D ee和ddE 的耳聋夫妇,有可能生下基因型为(D E )听觉正常的孩子。
11.CD 解析:亲本除可以是纯种黄色圆粒与纯种绿色皱粒外,也可以是纯种黄色皱粒与纯种绿色圆粒。
12.A 解析:根据题意可知,中产个体基因型中只能含有2个显性基因,即有三种可能:
A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1A2A2,根据基因的自由组合定律,只有基因型为A1a1A2a2的个体自交,后代才能产生基因型为A1A1A2A2的高产个体。
13.D 解析:这两对基因位于非同源染色体上,符合孟德尔的自由组合定律,两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型是AaBb,交配时会产生9种基因型,但是由于基因A或b在纯合时使胚胎致死,所以,只有AaBB(2/9)、AaBb(4/9)、aaBB(1/9)、aaBb(2/9)四种基因型的个体能够生存下来,杂合子所占的比例为8/9。
14.A 解析:根据亲子代表现型,可推出亲代基因型:父AaBb,母aaBb,他们再生一个孩子情况如下:
①线表示全正常,×=,
②线表示只患聋哑,×=,
③线表示只患多指症,×=,
④线表示既患多指症又患聋哑,×=。
15.(1)两 自由组合
(2)A_ bb和aaB_
A_ B_
aabb
(3)4/9 4/9 扁盘∶圆∶长=1∶2∶1
解析:(1)实验1与实验2的F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变形,说明南瓜的果形是由两对等位基因控制的,遵循基因的自由组合定律。(2)由题意可知,显性基因A和B同时存在时,南瓜表现型为扁盘形,基因型为AaBb、AABb、AaBB、AABB;当基因型为AAbb、aaBB、Aabb、aaBb时,南瓜表现型为圆形;当没有显性基因存在时,南瓜表现型为长形,基因型为aabb。(3)F2扁盘果实的种子中,理论上的基因型及比例为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,它们分别与长形品种(aabb)测交,在所有株系中,1/9AABB×aabb→1/9AaBb(扁盘),2/9AaBB×aabb→1/9AaBb(扁盘)∶1/9aaBb(圆),2/9AABb×aabb→1/9AaBb(扁盘)∶1/9Aabb(圆),4/9AaBb×aabb→1/9AaBb(扁盘)∶1/9Aabb(圆)∶1/9aaBb(圆)∶1/9aabb(长),即有4/9株系F3果形的表现型及数量比为扁盘∶圆=1∶1,有4/9株系F3果形的表现型及数量比为扁盘∶圆∶长=1∶2∶1。
16.(1)(种类)不同 合成终止(或翻译终止) (2)有氰∶无氰=1∶3(或有氰∶有产氰糖苷、无氰∶无产氰糖苷、无氰=1∶1∶2) (3)3/64 (4) 后代中没有符合要求的aaB_E_或abbE_的个体
解析:分析图表,可以得到如下流程图:
(1)密码子改变有三种情况,一种情况是决定的氨基酸改变成另一种氨基酸,第二种情况是改变成不决定氨基酸的终止密码子,第三种情况是所决定的氨基酸不变,性状不变。
(2)由题意可知,F1的基因型为AaBb,则可推断出两亲本的基因型分别为AAbb和aaBB。F1与aabb杂交,后代中AaBb占1/4,能产氰,其余的三种基因型都不能产氰。
(3)F1的基因型为AaBbEe,在F2中能稳定遗传的无氰高茎个体:
总共为
(4)有氰、高茎亲本的基因型为AABBEE,无氰、矮茎的基因型为AAbbee,F1的基因型为AABbEe。既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草的基因型为aaB-E-或aabbE-,通过F1自交是无法获得这两种基因型个体的。
17.(1)①基因通过控制酶的合成来控制(半乳糖)代谢过程,进而控制生物体的性状 ②多个基因控制一个性状 (2)调查的群体小 取样不随机 (3)①基因的自由组合 三对等位基因位于三对同源染色体上
②AaBbCc 7/16 (4)实验步骤:②分别在A、B培养基上接种枯草杆菌 ③将带有待测新生儿血斑的滤纸覆盖于A培养基上,将带有健康新生儿血斑的滤纸覆盖于B培养基上 ④将A、B培养基在37 ℃的培养箱培养24 h,观察枯草杆菌的生长情况 预期实验结果、得出结论:①A培养基中血斑区域有枯草杆菌菌落,B培养基中没有,则待测新生儿苯丙酮酸超标 ②A、B培养基中都没有枯草杆菌菌落,则待测新生儿的苯丙酮酸不超标
解析:(1)由题图分析可知,基因通过控制酶的合成来控制(半乳糖)代谢过程,进而控制生物体的性状,同时也说明性状也可以由多个基因控制。(2)调查的群体小或取样不随机会造成遗传病发病率的调查出现误差。(3)①由于三种酶由三对等位基因控制分别位于三对同源染色体上,所以三种酶合成相关基因的遗传遵循自由组合定律。②酶活性的大小决定于显性基因的数量,显性纯合子中的某种酶的活性是杂合子中该酶活性的2倍,隐性纯合子则近似于零。依据表格中的数据分析,可以看出表格其他三个个体的基因型是AAbbCC(半乳糖血症患者)、AaBbCc(患者的正常父亲)、AaBbCC(患者的正常母亲)。计算该夫妇再生一个半乳糖血症患者的概率:1-(A B 的概率)=1-9/16=7/16。(4)设计实验探究新生儿的血液中苯丙酮酸是否超标,只要遵循对照实验的对照原则确定携带不同婴儿血液血斑的滤纸作为变量即可。
课件89张PPT。第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
一、教学目标
⑴ 知识方面
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
2.说出基因型、表现型和等位基因的含义。
⑵ 情感态度与价值观方面
分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
⑶ 能力方面
1、孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解
2、对自由组合现象解释的验证――测交试验及其图解
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)对自由组合现象的解释,阐明自由组合定律。
(2)分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
2.教学难点
(1)对自由组合现象的解释。
三、教学方法
归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等
四、教学课时
2
五、教学过程
教学内容
教师组织和引导
学生活动
教学意图
引言
〖引入〗以“问题探讨”引入。
〖提示〗可以通过水稻杂交育种等实例,使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状,后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论,双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的?在育种实践中人类如何获得所需的性状组合?
阅读思考讨论回答
引起思考注意,引入新课。
一、两对相对性状的杂交实验
〖问〗一对相对性状的遗传——影响其他相对性状?
孟德尔两对相对性状的杂交实验是怎样设计的?
〖讲述〗教师以挂图和学生的回答讲述:
一、两对相对性状的杂交实验
(一)实验现象
1、杂交P:黄色、圆粒 X 绿色、皱粒
(种子) (种子)
(植株) (植株)
F1: (受精卵)
黄色、圆粒
(种子、100%)
2、F1自交:黄色、圆粒(种子时的F1)
(即:黄、圆 X 黄、圆)
同植株卵子 精子
F2: 种子
黄色圆粒 、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒
315 108 102 32
( ≈ 9 : 3 : 3 : 1 )
(二)数据分析
1、分析每对性状的F2:
①粒色:黄/绿 = 315+101 / 108+32 ≈ 3:1
②粒形:圆/皱 =315+108 / 101+32 ≈ 3:1
2、结论:1)每对相对性状的遗传仍遵循分离定律;
2)两对相对性状遗传时,遗传因子互不干扰。
阅读P9~P10第三段,思考时提出的问题。
以旧学新
二、对自由组合现象的解释
二、对自由组合现象的解释
1、杂交:纯黄、圆 X 绿、皱
P基因型(YYRR) (yyrr)
配子: YR yr
F1: YyRr (黄色圆粒——种子)
2、F1自交 植株
F1配子:♀YR yR Yr yr (每对遗传因
♂ 1/4 1/4 1/4 1/4 子彼此分离,
YR 不同对的遗传
yR 因子可以自由
Yr 组合)
Yr
F2:
YR(1/4)
yR(1/4)
Yr(1/4)
yr(1/4)
YR (1/4
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yR 1/4
YyRR
yyRR
YyRr
yyRr
Yr 1/4
YYRr
YyRr
YYrr
Yyrr
yr 1/4
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
F2基因型则有:
至少有一Y一R黄圆 (前显后显) (9/16): Y_R_:
YYRR (1/16) YyRR (2/16)
YYRr (2/16) YyRr (4/16)
二yy有R: yyR(前隐后显)绿圆 _:(3/16)
yyRR (1/16) yyRr (2/16)
有Y两rr: Y_rr(前显后隐)黄皱: (3/16)
YYrr (1/16) Yyrr (2/16)
两yy两rr: yy rr(前隐后隐)绿皱: (1/16)
yyrr (1/16)
〖提示〗从数学角度看,(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,如果对每一对性状进行单独的分析,如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时,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。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑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,即9∶3∶3∶1来自于(3∶1)2。
思考为什么会出现1/16、2/16、4/16…(分离定律)
思考 “旁兰思考题”并回答。
学会棋盘法和分离法
(第2课时)
三、对自由组合现象解释的验证——测交
1、亲本:(F1种子)黄圆 X 绿皱
设计: (YyRr) (yyrr)
植株
配子 YR yR Yr yr yr
(1/4) (1/4)(1/4) (1/4) 100%
YyRr yyRr Yyrr yyrr
1/4 1/4 1/4 1/4
黄圆、 绿圆、 黄皱 绿皱
1 1 1 1
测交后代实际:31 27 26 26(F1作母本)
24 22 25 26(F1作父本)
结论:测交有4种(1:1:1:1)的后代,说明F1产生4种(1:1:1:1)的配子,细胞二对遗传因子进行自由组合。
板出测交实验的过程,看表1-2,想一想预测与实验是否符合。
学及时用,巩固所学知识
四、自由组合定律
〖板书〗控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
总结孟德尔第二定律
共同总结,印象深刻。
五、孟德尔实验方法的启示——成功的原因:
〖提示〗1.豌豆适于作杂交实验材料的优点有:(1)具有稳定的易于区分的相对性状;(2)豌豆严格自花受粉,在自然状态下可以获得纯种,纯种杂交获得杂合子;(3)花比较大,易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果进行量化统计,所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2.如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传,很难从数学统计中发现遗传规律,因为如果研究n对相对性状,将会有2n个性状组合,这是很难统计的,也很难从数学统计中发现问题,揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训,孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验,改变实验方法,从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果,从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
3.很难。因为通过统计,孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例,这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率,也适用于生物遗传的研究,从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
4.作为一种正确的假说,不仅能解释已有的实验结果,还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。
5.(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时,通过对自然科学的学习,使他具有生物类型是可变的,可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学,使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响,产生应用数学方法解决遗传学问题的想法,使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。
(2)严谨的科学态度。从观察遗传现象出发,提出问题,作出假设,然后设计实验验证假设的研究方法。
(3)勤于实践。进行了8年的研究,统计分析。
(4)敢于向传统挑战。提出了“颗粒性遗传”的思想。
总结:
1、选材准确——自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆;
①人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰,结果可靠
②豌豆有多对易于区分的相对性状(高-矮;圆粒-皱粒;)
2、研究方法恰当——先对一对相对性状进行遗传研究,后多对相对-,设计测交实验进行验证;
3、利用统计学进行分析;
思考“讨论”并讨论、回答。
培养学生认真思考和合作精神;也让他们体会孟德尔的成功原因。
六、孟德尔遗传规律的再发现
1、基因——控制生物体性状的基本单位---。
2、表现型——生物个体表现出来的性状。如高度(高茎、矮茎)
3、基因型——与表现型有关的基因的基因组成。
如DD、Dd——高茎 dd————矮茎
4、等位基因——控制相对性状的基因(D——d)
〖提示〗性状表现=遗传因子组成+环境条件
学生思考:基因型能完全决定表现行吗?举例说明。
学生踏实掌握概念,理解概念间的关系
七、分离规律实验现象与遗传题解题
1、高 X 矮——高 亲本杂交(AA X aa);
2、F1高X F1矮——高3:矮1 亲本杂合子自交(Aa X Aa);
3、F1高 X 矮——高1:矮1 亲本测交(Aa X aa )
培养学生的备考意识
高中生物 第一章第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(1课时)学案 新人教版必修2课前预习学案
一、预习目标
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程及自由组合定律。
2.分析子二代中的各性状的基因型种类。
二、预习内容
(一)孟德尔的两对相对性状的实验:
思考:这符不符合孟德尔的分离规律?这与一对相对性状实验的F2的3:1的数量关系有联系吗?
(二)对自由组合的解释
尝试学着孟德尔对一对相对性状的解释方法来对两对相对性状的实验结果进行解释:
(1)假设亲本中黄色圆粒为 绿色皱粒为
(2)推出F1代为 ,表现为黄色圆粒
(3)F1可以产生几种配子?棋盘法分析组合。(决定同一性状的遗传因子相互分离,决定不同相对性状的遗传因子自由组合)
(4)用棋盘法来分析F2代:遗传因子的组合有几种类型?比例是多少?表现型有几种类型?比例是多少?
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点
疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程及自由组合定律。
2.分析子二代中的各性状的基因型种类,并总结成规律。
3.运用自由组合定律解释一些遗传现象。
学习重难点
1、对自由组合现象的解释,阐明自由组合定律。
2、用交叉相乘法,解析孟德尔两对相对性状实验结果中的规律
前置测评
1.写出一对相对性状杂交实验的杂合子自交和测交的遗传图解:
?
?
2.一对肤色正常的夫妇,他们生有一个正常儿子和一个白化病的女儿。该正常儿子长大后与一个白化女性患者婚配,生一个正常的子女的几率是???? 。
A?、1/2??? B、?1/3? ?? C、?1/6??? D、?2/3
二、学习过程
一、孟德尔的两对相对性状的实验:
讨论分析以下问题:
(1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的?
(2)Fl代的表现型是什么?说明了什么问题?
(3)F2代的表现型是什么?比值是多少?为什么出现了两种新的性状?
(4)分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律?
二、对自由组合的解释
讨论分析以下问题:
(1)孟德尔研究控制两对相对性状的基因是位于一对还是两对同源染色体上?
(2)孟德尔假设黄色圆粒和绿色皱粒两纯种亲本的基因型是什么?推出Fl代的基因型是什么?
(3)F1代在产生配子时,两对等位基因如何分配到配子中?产生几种配子类型?
(4)F2代的基因型和表现型各是什么?数量比为多少?
精讲点拨:
(1)?总共有9种遗传因子的组合,因为雄配子有3种,雌配子有3种。3*3=9种。
(2) 总共有4种表现型,因为F2中子叶颜色有2种表现型,种子圆滑与否有2种表现型。
(3) 双显:单显单隐:单显单隐:双隐=9:3:3:1
(4) 双显的计算方法:黄3 * 圆3 = 黄圆9
(5)?F2中的纯合子共有占4/16
(6) 每类表现型中纯合子占1份
三、反思总结:
四、当堂练习:
1.一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞,按照自由组合定律遗传,各能产生几种类型的精子和卵细胞 (??? ) A.2种和1种??? ?B.4种和4种 C.4种和1种??? ?D.2种和2种2.在两对相对性状独立遗传的实验中,F2代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是(??? ) ?A.9/16和l/2??? B.1/16和3/16??? ?C.1/8和l/4??? ?D.1/4和3/8
课后练习与提高
l.P12复习题,第一题2.具有两对相对性状的植株个体杂交,按自由组合定律遗传,F1只有一种表现型,那么F2代出现重组类型中能稳定遗传的个体占总数的 ? ?(?? ) A.1/16??? ?B.2/16??? ?C.3/16??? ?D.4/163.某生物体细胞中有3对同源染色体,经减数分裂产生的只含有父方染色体的配子占配子总数的???? (??? ) A.l/2??? ?B.1/4??? ?C.1/6??? ?D.1/84.将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为aaBb的雌蕊,所得到的籽粒,其胚的基因型最多有???? (??? ) A.3种?? ? ?B.4种??? ?C.6种??? ? D.9种5.桃的果实成熟时,果肉与果皮粘联的称为粘皮,不粘连的称为离皮;果肉与果核粘连的称为粘核,不粘连的称为离核。已知离皮(A)对粘皮(a)为显性,离核(B)对粘核(a)为显性。现将粘皮、离核的桃(甲)与离皮、粘核的桃(乙)杂交,所产生的子代出现4种表现型。据此推断,甲乙两株桃的基因型分别是? ( ?? )
A .AABB?aabb?????? B.aaBB?AAbb??? C.aaBB?Aabb??? D.aaBb?Aabb
6.已知一植株的基因型为AABB,周围虽生长有其他基因的玉米植株,但其子代不可能出现的基因型是 (???)
A.AABB??????? ??? B.AABb C.aaBb???????????????D.AaBb
高中生物 第二章第2节 孟德尔的豌豆杂交实验.(2课时)学案 新人教版必修2
一、预习目标
1.自由组合定律的解释验证 2.归纳自由组合定律
二、预习内容
(三)对自由组合现象解释的验证
方法: 实验 ?????????
过程:亲本: ×
遗传图解:
预测结果:
实验结果:测交后代有四种性状,比例为1:1:1:1,符合预期设想。
(四)自由组合定律
(五)孟德尔遗传规律的再发现
??“遗传因子”命名为基因;提出“表现型”和“基因型”:
表现型指生物_____________________________,与表现型有关的___________叫做基因型。控制相对性状的基因,叫________________。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点
疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.自由组合定律的解释验证
2.归纳自由组合定律
3.探讨孟德尔实验的成功之处
学习重点及难点
1.自由组合定律的实质
2.自由组合定律的应用
二、学习过程
(三)对自由组合现象解释的验证
展示预习情况
思考:测交时母本和父本的选择对实验结果有关吗?为什么?
(四)基因的自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;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。
思考:控制不同性状的遗传因子的分离和组合为什么是互不干扰的?
比较:基因的分离定律和自由组合定律有哪些区别和联系呢?
基因的分离定律和自由组合定律的比较
项目 规律
分离定律
自由组合定律
研究的相对性状
等位基因数量及在染色体上的位置
联系?
(五)基因自由组合定律在实践中的应用
(1)基因自由组合定律在动植物育种工作和医学实践中具有重要意义。在育种上,由于每种生物都有不少性状,这些性状有的是优良性状,有的是不良性状,如果能想办法去掉不良性状,让优良性状集于一身,该有多好。
思考:在水稻中,有芒(A)对无芒(a)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性,那么,AArr × aaRR能否培养出优良品种:无芒抗病水稻呢?怎么培育?
设疑:在上述两种基因型中,是否都可用在生产中呢?如何获得生产需要的种子?
(2)用自由组合定律能为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。
例如: 在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因P控制),母亲表现正常,他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制,基因型为dd),问:父母的基因型分别是什么?这对夫妇若再生一个孩子,又是怎样的情况呢?出现的可能性多大?
(六)孟德尔获得成功的原因通过前面两个定律的学习,孟德尔成功的原因可归纳为:1. 。2. 。3. 。4. 。(七)基因自由组合定律的例题分析
学生掌握解决遗传题的另一种方法---分枝法。具体步骤:1.对各对性状分别进行分析。2.子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积,子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。分枝法应用的理论依据:基因自由组合定律是建立在基因分离定律的基础之上的,研究更多对相对性状的遗传规律,两者并不矛盾。例题: 豌豆的高茎(D)对矮茎(d)是显性,红花 (C)对白花(c)是显性。推算亲本DdCc与DdCc杂交后,子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比是多少?解析:1.先推出每对性状后代的比例:Dd×Dd→1DD∶2Dd∶ldd;Cc×Cc→1CC∶2Cc∶1cc2.后代基因型和表现型的比例是各对性状的比值相乘。答案:子代基因型和它们的数量比是:1DDCC∶2DDCc∶1DDcc∶2DdCC∶4DdCc∶2Ddcc∶1ddCC;2ddCc∶1ddcc。
三、反思总结:
四、当堂检测:
1、番茄紫茎(A)对绿茎(a)是显性,缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)是显性。让紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交,后代植株数是:紫缺321,紫马101,绿缺310,绿马107。如果两对等位基因自由组合,问两亲本的基因型是什么?
2、下列杂交的组合中,后代会出现两种表现型的是(遵循自由组合定律) (? )
? A.AAbb×aaBB??? B.AABb×aabb??? C.AaBb×AABB??? D.AaBB×AABb
3、在下列基因型个体中,只能产生一种配子的是 (?? )
A.YyRrDd???? B.yyRrdd????? C.yyRRDd?????? D.YYrrDD
4、最终证明孟德尔“对分离现象和自由组合现象的假设性解释”正确的实验是 (?? )
A.豌豆的杂交实验 ? B.豌豆的自交实验 C.豌豆的测交实验 D.豌豆的反交实验
5、在孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,F2代中能稳定遗传的个体和重组型个体所占的比例分别是 ( )
A.4/16和6/16???? B.9/16和2/16 ?????C.1/8和3/8????? D.2/4和3/8
课后练习与提高
1、P12复习题第2题。2、基因型为AaBb的个体进行测交,后代中不会出现的基因型是 (??? )
A. AaBb????? B. aabb????? C. AABb????? D. aaBb
3、某个生物体细胞内有3对同源染色体,其中A、B、C来自父方,A/、B/、C/来自母方,通过减数分裂产生的配子中,同时含有三个父方(或母方)染色体的配子占所有配子的(?? ) A.1/2??? ?B. 1/4??? ?C.1/8??? ?D.1/164、用黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代有黄色圆粒70粒、黄色皱粒68粒、绿色圆粒73粒、绿色皱粒77粒。亲本的杂交组合是 (??? )
A.YYRR×yyrr??? B.YYRr×yyRr??? C.YyRr×YyRr??? D. YyRr×yyrr
5、豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)是显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。下表是4种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数。请在表格内填写亲代的基因型。
亲代
子代的表现型及其数量
基因型
表现型
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
①
?
黄皱×绿皱
0
34
0
36
②
?
黄圆×绿皱
16
17
14
15
③
?
黄圆×绿圆
21
7
20
6
④
?
绿圆×绿圆
7
0
43
14
⑤
?
黄皱×绿圆
0
16
18
17
6、孟德尔通过纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交和测交实验,成功地发现了自由组合定律。请回答下面的问题。
(1)下列哪一项要求操作不是孟德尔发现自由组合定律所必需的 (?? )
A.杂交的两个亲本必须为纯种?? B.必须以黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交
C.对母本去雄、授粉与隔离????D.两对相对性状必须由非同源染色体控制
(2)在F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表现型,其比例为9∶3∶3∶1。与此无关的解释是 ( )
A.F1产生了四种比例相等的配子? B.雌配子和雄配子的数量相等
C.F1的四种雌、雄配子自由结合 ? D.必须有足量的F2个体
(3)在下列各项实验中,最终证实基因的自由组合定律成立的是 ( )
A.鉴定亲本是否为纯种的自交实验? B.不同类型纯种亲本之间的杂交实验
C.F1个体的自交实验????????????? ? D.F1个体与隐性类型的测交实验
(4)孟德尔豌豆杂交实验所反映的科学研究的一般过程是怎样的?
?
7、某男子患白化病,他的父母和妹妹均无此病,如果他的妹妹与白化病患者结婚,生出病孩的概率是 (?? )
A.1/2???????? B.2/3 ?????????C.1/3????????? D.1/4
8、 一对表现正常的夫妇,他们各自的双亲表现也都正常,但双方都有一个患白化病的兄弟,问他们婚后生育白化病孩子的概率是 ( )
A.1/4???????? B.1/6?????? ??C.1/8???????? D.1/9
9、人类中男人的秃头(S)对非秃头(s)是显性,女人在S基因为纯合时才为秃头。褐眼(B)对蓝眼(b)为显性,现有秃头褐眼的男人和蓝眼非秃头的女人婚配,生下一个蓝眼秃头的女儿和一个非秃头褐眼的儿子。(1)这对夫妇的基因分别是?????? ,?????? 。(2)他们若生下一个非秃头褐眼的女儿基因型可能是?????????? 。(3)他们新生的儿子与父亲,女儿与母亲具有相同基因型的几率分别是???、? ? 。(4)这个非秃头褐眼的儿子将来与一个蓝眼秃头的女子婚配,他们新生的子女可能的表现型分别是?? 、 ?? 。若生一个秃头褐眼的儿子的几率是????? 。若连续生三个都是非秃头蓝眼的女儿的几率是???? 。
答案: