1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 导学案（含2课时，无答案） 高一下学期生物人教版必修2

人教版高中生物学必修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）》导学案
【第1课时】
【学习目标】
理解孟德尔两对相对性状的杂交实验及自由组合定律；
理解对自由组合现象的解释、验证及分析图解。
【重点与难点】
（1）两对相对性状的杂交实验的理解；
（2）对自由组合现象的解释、验证及分析图解。
【自学与释疑】
一、两对相对性状的杂交实验
1、选用性状：（1）豌豆种子的颜色：_______与绿色。 （2）豌豆种子的形状：_______与皱粒。
2、试验方法：_________________________。
3、过程与现象：
P 黄色圆粒 × 绿色皱粒
↓
F1 _________
↓
F2 黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒
比例 ________∶________∶________∶________
4、实验分析：
（1）F1全为黄色圆粒，说明_______对______为显性，_______对______为显性。
（2）F2中粒色分离比为：黄色∶绿色=________，粒形的分离比为：圆粒∶皱粒=________。表明豌豆的粒色和粒形的遗传都遵循______________。
（3）F2有四种性状表现，其中_________、绿色圆粒是不同于两亲本的性状的重新组合类型，表明不同性状的组合是自由的、随机的。
【合作探究】
探究一：对自由组合现象的解释
1、遗传因子决定性状
假设豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制，圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制。那么，亲本遗传因子组成：纯种黄色圆粒为___________； 纯种绿色皱粒为___________。
2、F1的遗传因子组成：亲代形成配子时，YYRR产生一种_______配子，yyrr产生一种_______配子。亲代产生的两种配子结合后，产生的遗传因子组成为________，性状表现为___________。
3、F1配子的产生
（1）遗传因子的行为：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此___________，不同对的遗传因子可以_____________。
（2）配子的种类及比例：F1产生的雌配子和雄配子各4种，YR∶Yr∶___∶yr = ____∶____∶____∶____。
4、F2的遗传因子组成及性状表现
（1）受精时，雌雄配子的结合是________的。
（2）F2有______种结合方式，_____种遗传因子组合形式，______种性状表现。
（3）遗传因子组成及比例
YYRR∶YYRr∶YyRR∶YyRr∶YYrr∶Yyrr∶yyRR∶yyRr∶yyrr=__________________________________
（4）性状表现
黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=____________________________________
附：
P 　YYRR（黄圆）×yyrr（绿皱）
↓ ↓
配子 YR　　　　　 yr
↓
F1　　　　　YyRr（黄圆）
F2（填写下表）
配子 YR Yr yR yr
YR
Yr
yR
yr
探究二：对自由组合现象解释的验证
1、实验方法：______________。
就是让F1与亲本隐性类型杂交，目的是测定_______的基因型，按照孟德尔的假设，F1产生4种配子，即____________________________________，且比值为___________________，而隐形纯合子只产生____种配子_______。所以测交结果应当产生4种类型的后代。基因型为__________________________________________________________，从而证实了F1在减数分裂形成配子时，不同对的基因是_____________的。
2、理论预期
（1）F1(YyRr)产生4种配子，分别是： YR∶Yr∶yR∶yr = __________________________。
（2）隐性纯合子(yyrr)只产生一种配子_________________________。
（3）测交后代有4种类型：
黄色圆粒（YyRr）∶黄色皱粒(Yyrr)∶绿色圆粒(yyRr)∶绿色皱粒(yyrr)=________________________
3、写出测交实验的分析图解
【展示与反馈】
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 ）
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、在孟德尔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（ D ）
A. 9/16和1/2 B. 1/16和3/16 C. 1/8和1/4 D.1/4和3/8
【测评与小结】
1、豌豆的纯合黄色圆粒与绿色皱粒杂交，F2中黄色皱粒有360株，那么绿色皱粒约有（ B ）
A. 360株 B. 120株 C. 90株 D. 40株
2、基因型为YyRr的个体与YyRR的个体杂交，按自由组合定律遗传时，子代基因型有（ C ）
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种
一个精原细胞有两对等位基因（AaBb），它们分别位于两对同源染色体上，经过减数分裂，形成的精子种类和数量各是（ A ）
A．2、4 B．4、8 C．2、8 D．4、4
4、按基因自由组合规律，具两对相对性状的纯合体杂交，F1自交得到F2，F2个体中双隐性性的个体数是（ A ）
A．1／16 B．3／16 C．4／16 D．6／16
5、番茄紫茎（A）对绿茎（a）为显性，缺刻叶（B）对马铃薯叶（b）为显性。控制这两对相对性状的两对基因分别位于两对同源染色体上。AABB×aabb ，在2400株F2中新类型占（ B ）
A．1500 B．900 C．300 D．150
6、在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1：1：1：1比例关系的是( D )
①杂种自交后代的性状分离比； ②杂种产生配子类型的比例；③杂种测交后代的表现型比例；④杂种自交后代的基因型比例；⑤杂种测交后代的基因型比例
①②④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤
7、下列①～⑨的基因型不同，在完全显性的条件下，表现型共有( B )
① AABB；②AABb；③AaBB；④AaBb；⑤AAbb；⑥Aabb；⑦aaBB；⑧aaBb；⑨aabb
A．九种 B．四种 C．二种 D．一种
8、对于孟德尔所做黄圆与绿皱豌豆的杂交试验，下列哪项叙述不正确( C )
A. F1产生配子时，每对基因都要彼此分离
B. F1产生的雌配子有YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比接近于1∶1∶1
C. F1产生的雌雄配子的数量相同
D. F1的雌雄配子结合的方式可以有16种
9、在两对相对性状独立遗传实验中，F2代中能稳定遗传的个体和重组型个体所占的比是( D )
A. 4/16和6/16 B.9/16和2/16 C.1/8和3/8 D.2/4和 3/8
10、假定等位基因A和a，B和b是独立分配的，且A对a，B对b为显性，则基因型AaBb亲本自交后代中，出现亲本没有的新性状占( D )
A．1／8 B．3／8 C．1/16 D．7/16
11、基因型AaBb的个体自交，按自由组合定律，其后代中纯合体的个体占( B )
A．3／8 B．1/4 C．5／8 D．1／8
12、某一杂交组产生了四种后代，其理论比值3∶1∶3∶1，则这种杂交组合为( C )
Ddtt×ddtt B．DDTt×Ddtt 　C．Ddtt×DdTt D．DDTt×ddtt
13、后代出现性状分离的亲本杂交组合是( A )
A．AaBB×AAbb B．AaBB×AaBb C．AAbb×aaBB D．AaBB×AABB
14、在显性完全的条件，下列各杂交组合中，后代与亲代具有相同表现型的是( B )
A．BbSS×BbSs B．BBss×BBss C．BbSs×bbss D．BBss×bbSS
15、基因型为DdTt的个体与DDTt个体杂交，按自由组合规律遗传，子代基因型有( A )
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种　
16、基因型为AaBB的父亲和基因型为Aabb的母亲，所生子女的基因型一定不可能是( A )
A．AaBB B．AABb C．AaBb D．aaBb
17、下列基因型中，具有相同表现型的是( A )
A．AABB和AaBB B．AABb和Aabb
C．AaBb和aaBb D．AAbb和aaBb
18、基因型为AaBb的个体，能产生多少种配子( D )
A. 数目相等的四种配子 B. 数目两两相等的四种配子 　
C. 数目相等的两种配子 D. 以上三项都有可能
【第2课时】
【学习目标】
（1）自由组合定律的实质
（2）自由组合定律在杂交育种和医学实践中的应用以及相应的例题分析
（3）孟德尔获得成功的原因
【自学与释疑】
一、自由组合定律的内容
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此 ，决定不同性状的遗传因子 。
★ 基因自由组合定律的实质是：
★ 为什么要强调是非同源染色体上，如果在同一同源染色体上的非等位基因能否自由组合？
★ 看图回答问题：
（1）图中的同源染色体是； ；
（2）图中的同源染色体是： ；
（3）图中的等位基因是： ；
（4）图中的非等位基因是： 。
二、孟德尔成功的原因
认真阅读教材P12“思考·讨论：分析孟德尔获得成功的原因”，回答下列问题，并总结孟德尔实验方法的启示。
用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用？
如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能对分离现象作出解释？
3、孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？
4、孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系？这对他进行逻辑推理有什么帮助？
5、孟德尔在总结遗传规律时，是否用到了归纳法？
6、除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些？
【练习与探究】
探究活动一：基因分离和自由组合定律的比较
分离定律 自由组合定律
研究对象
F1配子类型及比例
F2基因型种类及比例
F2表现型种类及比例
F1测交后代 表现型种类及比例
遗传实质
联系
探究活动二：利用分离定律解决自由组合定律的问题
原理：由于任何一对同源染色体上的一对等位基因，其遗传时总遵循基因的分离定律，因此，可将多对等位基因的自由组合现象分解成若干个分离定律问题分别分析，最后将各组情况进行组合。
（一）有关配子、基因型、表现型种类计算
n对等位基因位于n对同源染色体上，完成表格
等位基因 的对数 F1 配子种类 F2组合方式种类 F2基因型种类 F2表现型种类
1对
2对
n对
1、求配子：
（1）纯合体只产生一种配子，如：AA→ ；AAdd→ ；
（2）杂合子产生2n （ n为等位基因的数量（对））种配子，如：Aa有21种，AaRrTT有 种；
（3）两亲本杂交，求配子间的结合方式。先求各自产生几种配子，再相乘。如AaBbCc与AaBbCC杂交中配子结合方式有 种。
2、由亲代基因型求子代表现型或基因型及概率：
因为，每对性状遗传都遵循基因的分离定律（3:1），即F2中，黄:绿＝3:1，圆:皱＝3:1
所以，先分别将每对基因拆开计算，再用相乘法可快速求得任一子代基因型的概率。
例：F1自交: YyRr × YyRr 黄圆 × 黄圆
↓ ↓
( Yy × Yy ) × ( Rr × Rr ) (黄×黄)×( 圆×圆)
↓ ↓ ↓ ↓
( 1YY : 2Yy : 1yy ) × ( 1RR : 2Rr : 1rr ) ( 3黄:1绿 )×( 3圆:1皱 )
↓ ↓
子代基因型共有3×3＝9种，（3n种） 子代表现型共有2×2＝4种，（2n种）
其中：YYRR占（1/4）×（1/4）＝ ，黄圆占（3/4×（3/4）＝ ，YyRR占 ，YyRr占 ，绿圆占 ， 绿皱占 。
3、由子代表现型及概率倒推亲代基因型（具两对相对性状分别由A、a和B、b控制）：
子代表现型比例 3：1 1：1 9：3：3：1 1：1：1：1 3：3：1：1
亲代基因型
【迁移训练】
1、基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是（ ）
A. 4和9 B. 4和27 C. 8和27 D. 32和81
2、某一个体的基因型为AABbDdeeFf，这些基因位于5对同源染色体上，此个体能产生配子的类型数是（ ）
A. 4种 B. 8种 C. 16种 D. 32种
3、 番茄的紫茎（A）对绿茎（a），缺刻叶（B）对马铃薯叶（b）显性。今有紫茎缺刻叶番茄与绿茎缺刻叶番茄杂交，后代植株表现型及数量分别是：紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶：绿茎缺刻叶：绿茎马铃薯叶=321：101：301：107。试问亲本的基因型是 。
4、某种哺乳动物的直毛（B）对卷毛（b）为显性，黑色（D）对白色（d）为显性，这两对基因分别位于不同对的同源染色体上。基因型为BbDd的个体与个体X交配，子代中的表现型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色、卷毛白色，它们之间的比为3:1:3:1。个体X的基因型为（ ）
A. bbDd B. Bbdd C. BbDD D. bbdd
（二）、有关基因自由组合的概念计算
程序：将问题分解为多个1对基因（相对性状）的遗传问题并按分离定律分析→运用乘法原理组合出后代的基因型（或表现型）及概率。
AaBbCc的个体自交，则
1、后代中出现AaBbcc的几率（ ）
2、后代中表现型为A B cc的几率（ ）
3、后代中纯合子的几率（ ）
4、后代中出现新基因型的几率（ ）
5、后代中出现新表现型（生物新类型）的几率（ ）
6、在后代全显性的个体中，杂合子的几率（ ）
探究活动三： 基因的自由组合定律在实践中的应用
1、在育种中，有目的地把不同亲本的优良性状组合在一起，创造出对人类有益的新品种。
例：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。有两个不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒、抗病。如何培育出无芒、抗病的优良品种？
请试写出遗传图解，并说明杂交育种过程。
2、在医学实践上，分析家系中两种遗传病同时发病的情况，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
例：人类多指基因（T）对正常（t）是显性，白化基因（a）对正常（A）是隐性，都在常染色体上，而且是独立遗传。一个家庭中父亲多指，母亲正常，他们有一个白化病且手指正常的孩子，则下一个孩只有一种病和有两种病的机率分别是（ ）
A．1/2，1/8 B．3/4，1/4 C．1/4，1/4 D．1/4，1/8
【测评与小结】
1、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出现这样的比例无直接关系的是（ ）
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产生的雄、雌配子各有4种，比例为1：1：1：1
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）
2、家兔的黑色（B）对褐色（b）呈显性，短毛（D）对长毛（d）呈显性，独立遗传，兔甲与一只黑色短毛兔（BbDd）杂交共产仔26只，其中黑短9只，黑长3只，褐短10只，褐长4只，按理论推算，兔甲表现型应为（ ）
A、黑色短毛 B、黑色长毛 C、褐色短毛 D、褐色长毛
3、牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制；叶的形态由一对等位基因W、w控制，这两对相对性状是自由组合的。下表是三组不同的亲本杂交的结果。
组合 亲本表现型 子代表现型和植株数目
红色阔叶 红色窄叶 白色阔叶 白色窄叶
一 白色阔叶×红色窄叶 403 0 397 0
二 红色窄叶×红色窄叶 0 430 0 140
三 白色阔叶×红色窄叶 410 0 0 0
（1）根据哪个组合能够分别判断上述两对相对性状的显性关系？说明理由
。
（2）写出每个组合中两个亲本的基因型：组合一 ，组合二 ，组合三 。
（3）第三个组合的后代是红色阔叶，让它们进行自交，所产生的子一代的表现型是 ，相应的比例是
4、假定五对等位基因自由组合。则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是（ ）
A. 1/32 B. 1/16 C. 1/8 D. 1/4
5、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。下列表述正确的是（ ）
A．F1产生4个配子，比例为1：1：1：1
B．F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1：1
C．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可以自由组合　
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
6、小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制，这四对基因分别位于四对同源染色体上。每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性。将麦穗离地27cm的mmnnuuvv和离地99cm的MMNNUUVV杂交得到F1，再用F1代与甲植株杂交，产生F2代的麦穗离地高度范围是36-90cm，则甲植株可能的基因型为（ ）
A．MmNnUuVv　　B．mmNNUuVv　　C．mmnnUuVV　　D．mmNnUuVv