人教版高中生物必修2第二章《2.2.2基因在染色体上》教学设计
课题 基因在染色体上
课型 新授课√ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他
一.课程标准 概念3 遗传信息控制生物性状,并代代相传 3.2 有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能 3.2.3 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
二.教学内容 本节课主要有三个方面的教学内容。三个内容是按照科学发展史的先后顺序进行编排的,也是符合认知过程的顺序。首先介绍萨顿的假说,让学生对基因在染色体上有了初步的认识。然后通过摩尔根等人的果蝇杂交实验给基因在染色体上提供实验证据。再通过分析基因与染色体数目之间的关系,让学生认识到一条染色体可能有多个基因。同时通过介绍摩尔根等人发明的基因定位技术,展示了基因在染色体上呈线性排列的事实。最后运用基因在染色体上这一事实,重新解释孟德尔的遗传定律。
三.学情分析 学生通过对孟德尔遗传定律的学习,在知识上,学生已经知道了分离定律和自由组合定律中基因的行为变化,以及染色体在减数分裂和受精作用过程的行为变化。在能力上,学生能够运用两大定律解释一些遗传现象和解决生活中的一些实际问题。掌握了假说—演绎法,有比较强的分析、归纳和概括的能力。为学习基因在染色体上做好了知识和能力的储备。但是学生还不知道基因的实质和位置,以及基因和染色体之间的关系。所以在这一课时的教学中要注意引导学生将两者进行类比和推理,让学生主动认识到基因位于染色体上这一事实。
四.学习目标 理解萨顿的推理过程,并能运用萨顿的假说解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。 能够运用假说-演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验。 运用基因和染色体关系的知识,解释孟德尔的自由组合定律。 通过感悟和体验摩尔根等科学家对孟德尔遗传规律的“怀疑-认同”,以致发现新规律的科学探究过程,培养学生尊重科学事实、敢于质疑又勇于自我否定的科学精神。
五.评价任务 完成自学任务的能力清单(检测预习任务的达成) 完成任务一中的[思考1-1]和[学以致用1].(检测目标1) 完成任务二中的[活动2]和[学以致用2](检测目标2、4的达成情况) 完成任务三中的[活动3] [讨论1]和[ 学以致用3](检测目标3、4的达成情况)
六.学习任务 【自学任务】 学习资源 生物课本必修2,第P27-P32页 任务清单 1.知识清单 阅读生物课本必修2,第P27-P32页,在课本上标注出下列问题的答案 (1)孟德尔的分离定律和自由组合定律的内容分别是什么? (2)萨顿以蝗虫为实验材料观察到了什么生物学事实?由此事实得出了什么推论? (3)摩尔根最初对孟德尔和萨顿的假说为什么持怀疑态度? 果蝇具有什么样的特点?摩尔根在普通果蝇中发现了怎样的特殊果蝇? 摩尔根等人为解释白眼性状的遗传特点都做出了怎样的假说?通过什么实验验证了他们的假说? 基因和染色体之间有什么样的关系? (7)孟德尔遗传规律的现代解释是怎样的? 2.能力清单 根据预习内容,判断下列内容的正误 萨顿发现,有一种蝗虫的生殖细胞细胞中有24条染色体,体细胞中只有12条染色体。( ) 萨顿的推论是基因就是染色体,因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。( ) 果蝇体细胞中有4条染色体,3条是常染色体,1条是性染色体。雌果蝇体细胞中含有两条X染色体,雄果蝇体细胞含有一条X染色体和一条Y染色体。( ) 红白眼果蝇的杂交实验结果符合孟德尔的遗传规律,表明果蝇眼睛颜色是受一对等位基因控制的,红眼性状是显性性状。( ) 摩尔根等人通过类比推理的方法,证明了基因在染色体上,并成了孟德尔理论的坚定支持者。( ) 摩尔根等人对测交实验结果的推理过程,属于实验验证阶段。( ) 由果蝇X染色体上一些基因的示意图可知朱红眼基因和深红眼基因属于等位基因。( ) 由孟德尔遗传规律的现代解释可知在形成配子时非等位基因的分离或组合是互不干扰的,等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。( ) 存在的问题 【课堂探究】 情景激趣 人有46条染色体,但是在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。讨论: 1、对人类基因组的测序,为什么首先要确定哪些染色体? 为什么不测定全部46条染色体? 二、问题导思和探究展示 任务一 运用类比推理法体验萨顿提出基因在染色体上的假说的过程,并将基因定位在染色体上,解释孟德尔的一对相对性状的杂交实验。 [活动1]请同学们将孟德尔的分离定律和自由组合定律中的遗传因子替换成染色体,你会发现什么呢?由此你能得出什么推论?根据孟德尔的遗传规律,以及减数分裂过程中染色体的行为变化,通过独立完成下表,并通过小组交流展示完善,并思考回答以下问题。 比较项目基因的行为染色体的行为传递中的性质存在形式体细胞中生殖细胞中在体细胞中的来源形成配子时的分配
思考1-1:你同意萨顿的假说吗?如果你也认为基因在染色体上,请将基因定位在染色体上,通过画图在细胞水平上解释孟德尔的一对相对性状的杂交实验。 思考1-2:萨顿提出基因位于染色体上的假说是采用了哪一种科学研究方法?你还能说出这种研究方法用于发现其他科学规律的例子吗?你觉得这种研究方法得出的结论一定具有逻辑上的必然性吗?请举例说明 [学以致用1]萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出“基因在染色体上”的假说,下列不能说明基因和染色体行为存在明显的平行关系的是( ) A.基因和染色体在配子形成和受精作用过程中行为一致 B.在体细胞中,染色体是成对存在的,基因也是成对存在的 C.等位基因是一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是 D.原核细胞中没有染色体,也没有基因 任务二 通过运用假说-演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验,感悟和体验摩尔根等科学家对孟德尔遗传规律的“怀疑-认同”,以致发现新规律的科学探究过程。 请同学们阅读课本P28—P29页与“基因位于染色体上的实验证据”相关的内容完成[思考2]的问题: 思考2-1:果蝇为什么可以作为优秀的遗传学实验生物? 思考2-2:摩尔根果蝇杂交实验的结果与孟德尔豌豆杂交实验的结果对比,有哪些异同点? [活动2]请画出摩尔根运用假说—演绎法证明基因位于染色体上的流程图。 [拓展训练] 2. 你还可以设计出其它实验来验证摩尔根的假说吗?请画出对应的遗传图解。 2. 如果你是摩尔根,在分析控制眼睛颜色的基因在性染色体的位置时,你会做出哪些假设?并设计实验验证你假设? [学以致用2](改编 .2022·湖南娄底·高三期末)摩尔根以果蝇为实验材料采用假说—演绎法证明了白眼性状是由位于X染色体上的隐性基因控制。摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中,在2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇(XaXaY)。下列有关叙述错误的是( ) 白眼雄果蝇(摩尔根偶然发现的白眼雄果蝇)和红眼雌果蝇的杂交实验属于假说—演绎法的观察现象、提出问题阶段 B.果蝇具有易饲养、繁殖快、后代数量多、具有多对易于区分的相对性状等优点 C.正常情况下,白眼雄果蝇和杂合红眼雌果蝇杂交子代的表现型与性别相关联 D.白眼雌果蝇(XaXaY)出现的原因可能是亲本雌果蝇减Ⅰ异常 任务三 运用基因和染色体关系的知识,解释孟德尔的自由组合定律。 请阅读课本P30页的内容,完成[思考3] 思考3-1:人只有23对染色体,却有几万个基因,基因与染色体之间有什么对应关系? 思考3-2:基因一定都位于染色体上吗?举例说明 [活动3]请运用基因和染色体的关系,画图并解释孟德尔的自由组合定律 [小组讨论1]由孟德尔遗传规律的现代解释,请分析总结孟德尔遗传规律的适用范围?你认为摩尔根等人为什么可以获得成功?你从中获得了什么启示? [学以致用3]下图为一只果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( ) A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl是一对等位基因 B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的中部都排列在赤道板上 C.基因cn和基因cl不能自由组合,基因cn和基因v可以自由组合 D.在减数分裂Ⅱ后期,基因cn、cl、v、w不可能出现在细胞的同一极
板书设计 基因在染色体上 萨顿的假说 基因在染色体上的实验证据 实验材料 实验过程(假说—演绎法:观察现象、提出问题—作出假说—演绎推理—实验验证) 三、孟德尔遗传定律的现代解释
作业设计
【课前预习作业】
1.知识清单
阅读生物课本必修2,第P27-P32页,在课本上标注出下列问题的答案
(1)孟德尔的分离定律和自由组合定律的内容分别是什么?
(2)萨顿以蝗虫为实验材料观察到了什么生物学事实?由此事实得出了什么推论?
(3)摩尔根最初对孟德尔和萨顿的假说为什么持怀疑态度?
果蝇具有什么样的特点?摩尔根在普通果蝇中发现了怎样的特殊果蝇?
摩尔根等人为解释白眼性状的遗传特点都做出了怎样的假说?通过什么实验验证了他们的假说?
基因和染色体之间有什么样的关系?
(7)孟德尔遗传规律的现代解释是怎样的?
2.能力清单
根据预习内容,判断下列内容的正误
萨顿发现,有一种蝗虫的生殖细胞细胞中有24条染色体,体细胞中只有12条染色体。( )
萨顿的推论是基因就是染色体,因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。( )
果蝇体细胞中有4条染色体,3条是常染色体,1条是性染色体。雌果蝇体细胞中含有两条X染色体,雄果蝇体细胞含有一条X染色体和一条Y染色体。( )
红白眼果蝇的杂交实验结果符合孟德尔的遗传规律,表明果蝇眼睛颜色是受一对等位基因控制的,红眼性状是显性性状。( )
摩尔根等人通过类比推理的方法,证明了基因在染色体上,并成了孟德尔理论的坚定支持者。( )
摩尔根等人对测交实验结果的推理过程,属于实验验证阶段。( )
由果蝇X染色体上一些基因的示意图可知朱红眼基因和深红眼基因属于等位基因。( )
由孟德尔遗传规律的现代解释可知在形成配子时非等位基因的分离或组合是互不干扰的,等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。( )
答案:4正确,其它错误。
[你存在的问题]
【课中评价作业】
[学以致用1]萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出“基因在染色体上”的假说,下列不能说明基因和染色体行为存在明显的平行关系的是( )
A.基因和染色体在配子形成和受精作用过程中行为一致
B.在体细胞中,染色体是成对存在的,基因也是成对存在的
C.等位基因是一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是
D.原核细胞中没有染色体,也没有基因
【答案】D
【解析】
原核细胞没有染色体但是有基因。D不符合题意。
[学以致用2]摩尔根以果蝇为实验材料采用假说—演绎法证明了白眼性状是由位于X染色体上的隐性基因控制。摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中,在2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇(XaXaY)。下列有关叙述错误的是( )
A.白眼雄果蝇(摩尔根偶然发现的那只白眼雄果蝇)和红眼雌果蝇的杂交实验属于假说—演绎法的观察现象、提出问题阶段
B.果蝇具有易饲养、繁殖快、后代数量多、具有多对易于区分的相对性状等优点
C.正常情况下,白眼雄果蝇和杂合红眼雌果蝇杂交子代的表现型与性别相关联
D.白眼雌果蝇(XaXaY)出现的原因可能是亲本雌果蝇减Ⅰ异常
【答案】C
【解析】
正常情况下,白眼雄果蝇和杂合红眼雌果蝇杂交子代中,雌、雄果蝇均表现为红眼∶白眼=1∶1,即表现型与性别无关,C错误;
D、白眼雌果蝇(XaXaY)出现的原因是亲本雌果蝇减Ⅰ或减Ⅱ异常,从而产生了含XaXa的卵细胞,D错误。
故选B。
[学以致用3](改编题)下图为一只果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl是一对等位基因
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的中部都排列在赤道板上
C.基因cn和基因cl不能自由组合,基因cn和基因v可以自由组合
D.在减数分裂Ⅱ后期,基因cn、cl、v、w不可能出现在细胞的同一极
【答案】C
【解析】因为朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上,因此属于非等位基因,A错误;
在有丝分裂中期,细胞中的所有染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上,而不是中部,B错误;
在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则图中的常染色体和X染色体可能移向同一级,进入同一个细胞,当该细胞处于减数第二次分裂后期时,基因cn、cl、v、w则出现在细胞的同一极,D错误。
【课后巩固拓展作业】
1.下列有关基因和染色体的叙述,错误的是( )
①染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列
②摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用“假说—演绎”法确定了基因在染色体上
③同源染色体的相同位置上一定是等位基因
④一条染色体上有许多基因,染色体就是由基因组成的
⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”
A.①②③⑤ B.②③④ C.③④ D.①②⑤
答案:C
解析:①染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,①正确;
②摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用“假说—演绎”法确定了控制果蝇白眼的基因在X染色体上,②正确;③同源染色体的相同位置上可能存在一对相同的基因(如AA),也可能存在一对等位基因(如Aa),③错误;④基因是有遗传效应的DNA片段,一条染色体上有许多基因,染色体主要由DNA和蛋白质组成,④错误;⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”,⑤正确。
综上所述,C符合题意。
2.某高等动物精原细胞进行荧光标记,等位基因M、m都被标记为黄色(M、m位于常染色体上)。在荧光显微镜下观察处于减数第二次分裂中期的细胞及其以后的细胞,能观察的情况是( )
A.在赤道板附近不能看见黄色荧光点
B.某条染色体上有2个黄色荧光点
C.每条染色体都有2个荧光点
D.在精细胞中观察不到荧光点。
答案:B
解析:只有含有M或m的染色体才具有荧光点,即只有1条染色体有2个荧光点,AC错B正确;精细胞有且仅有一个荧光点,D错误。
3.摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时,经历了若干过程,其中:①白眼性状是如何遗传的,是否与性别有关;②白眼由隐性基因控制,仅位于X染色体上;③预测F1红眼雌果蝇的测交实验。上面三个叙述分别属于假说—演绎法的什么步骤( )
A.①提出问题,②演绎推理,③实验验证
B.①提出问题,②做出假设,③演绎推理
C.①演绎推理,②做出假设,③实验验证
D.①观察现象,②做出假设,③实验验证
答案:B
解析:摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置所采用的方法是假说—演绎法,他根据现象提出的问题是白眼性状是如何遗传的,是否与性别有关?做出的假设是白眼由隐性基因控制,仅位于X染色体上,对F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的测交实验进行演绎推理预测实验结果并进行测交实验,验证假说,最后提出“基因位于染色体上”的结论。综上分析,ACD错误,B正确。
4.右图表示果蝇的一个细胞,其中数字表示染色体,字母表示基因。下列叙述正确的是( )
A.从染色体情况上看,该果蝇是雌性果蝇
B.e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等
C.形成配子时基因A、a与B、b间自由组合
D.只考虑3、4与7、8两对染色体时,该个体能形成四种配子,并且配子数量相等
答案:D
解析:由图可知,该果蝇为雄性个体,图中7为X染色体,8为Y染色体;e位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,所以e基因控制的性状,在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率;A、a与B、b位于同一对同源染色体上,减数分裂形成配子时,A、B进入一个配子,a、b进入另一个配子,它们连锁在一起,因此,A、a与B、b之间不能自由组合;只考虑3、4与7、8两对同源染色体时,该果蝇基因型可写成DdXeY,可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子,且数量相等。
5.野生型果蝇都是红眼,摩尔根及其同事发现一只白眼雄果蝇。他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下:
请回答下列问题:
(1)果蝇是遗传学研究的好材料,写出两条理由:① ;②______________,便于用统计学方法对实验结果进行分析。若对果蝇进行核基因组测序建立其基因图谱时需测_______条染色体的碱基序列。
(2)根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体,1对性染色体)的事实,摩尔根等人提出以下假设:_____________,从而使上述遗传现象得到合理的解释。
(3)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下实验图解是他们完成的测交实验之一:
(说明:测交亲本中的红眼雌果蝇来自杂交实验的F1)
①上述测交实验现象并不能充分验证其假设,其原因是__________________。
②为充分验证其假设,需在上述测交实验的基础上,从上述测交子代中选取实验材料,再补充设计两个不同的实验方案,这两个实验都能独立证明的其假设。请写出该实验的杂交组合以及支持其假设的预期实验结果。
杂交组合一:______,支持其假设的预期子代表现型及比例:___________。
杂交组合二:______,支持其假设的预期子代表现型及比例:___________。
答案 (1) 繁殖周期短,可缩短实验周期 雌果蝇产生的后代数量多 5 (2)控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上(控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,Y染色体上没有他的等位基因) (3)控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上,测交实验结果皆相同 白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 白眼雄果蝇:红眼雌果蝇=1:1 红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 红眼雌果蝇:白眼雄果蝇:红眼雄果蝇=2:1:1
解析:1、萨顿运用类比推理法提出“基因位于染色体上”的假说,摩尔根利用“假说--演绎法”证明基因位于染色体上。
2、遗传图解分析:红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1的表现型无论雌雄都是红眼,F1的雌雄红眼杂交,F2中白眼占1/4,且都是雄果蝇,红眼雌雄都有,说明白眼性状的遗传与性别有关,可能位于XY染色体同源区段,也可能位于X非同源区段。
(1)由于果蝇具有培养周期短,缩短实验周期;相对性状多且明显;容易饲养;雌果蝇产生的后代数量多,便于用统计学方法对实验结果进行分析,因此果蝇是遗传学研究的好材料;果蝇的性别决定是XY型,由于X、Y染色体是异型同源染色体,遗传信息不同,因此在对果蝇进行核基因组测序建立其基因图谱时需测3条常染色体和1条X染色体、1条Y染色体共5条染色体的碱基序列。
(2)红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的杂交实验支持萨顿的“基因在染色体上”的假说,根据其他生物学家发现果蝇体细胞中的染色体组型的事实,摩尔根做出了控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上(控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,Y染色体上没有他的等位基因)的假说,从而使图F2出现的性状分离比在雌雄个体间的比例不同的现象得到了合理的解释。
(3)①分析图中测交实验可知,测交后代在雌雄个体间的性状分离比相同,都是1:1,相关基因用B和b表示。假如基因位于常染色体上,测交(Bb×bb)后代在雌雄个体间的性状分离比相同,都是1:1;如果基因位于X染色体上,测交(XBXb×XbY)后代在雌雄个体间的性状分离比也相同,都是1:1,因此该实验不能证明摩尔根提出的“控制颜色的基因只位于X染色体上”的假说,因为控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上,测交实验结果皆相同。
②为了充分验证摩尔根提出的假说(基因位于X染色体上),可从测交子代中选择白眼雌白眼雌果蝇×红眼雄果蝇,亲本的基因型分别是XbXb、XBY,后代的基因型为XbY和XBXb,且比例为1:1,故白眼雄果蝇:红眼雌果蝇=1:1。也可从测交子代中选择红眼雌果蝇×红眼雄果蝇,亲本的基因型分别是XBXb、XBY,后代的基因型为XBXB、XBXb、XbY、XBY,且比例为1:1:1:1,故红眼雌果蝇:白眼雄果蝇:红眼雄果蝇=2:1:1。
6.豌豆具有多对易区分相对性状,是良好遗传实验材料。豌豆豆荚的颜色绿色(A)对黄色(a)为显性,豆荚的形状饱满(B)对不饱满(b)为显性,如图1所示甲、乙、丙、丁分别表示四株豌豆体细胞中染色体和基因的组成。请根据图或实验回答:
(1)图1中的两种豌豆杂交,其后代表现型的比例如图2所示,这两种豌豆分别是图1中的________(从“甲、乙、丙、丁”选择),它们的杂交后代中,表现型与双亲不同且能稳定遗传的个体所占比例是___。
(2)假设甲种植株进行自交,子代的基因型有________种,获得的子代6400株中,从理论上讲其中杂合的豆荚黄色饱满的约有__________株。
(3)现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆,叶腋花(B)对茎顶花(b)为显性,现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案,探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎(A)、矮茎(a)的等位基因在同一对同源染色体上,并做出判断(假设没有发生交叉互换和基因突变)。
实验方案:________________________________________________________________。
实验结果预期及结论(要求推测上述实验中子代性状分离比):
①如果_______________________________________________________________________,说明控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;
②如果_______________________________________________________________________,说明控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因位于一对同源染色体上。
答案:(1) 甲、丁 1/8
(2) 9 800
(3) 用纯种高茎叶腋花与矮茎茎顶花杂交产生F1代,F1代自交产生F2代,统计分析F2代的表现型及比例(用纯种高茎叶腋花与矮茎茎顶花杂交产生F1代,再让 F1代与矮茎茎顶花测交产生后代,统计分析测交后代的表现型及比例) F2代出现四种性状,且数量比为高茎叶腋花∶高茎茎顶花∶矮茎叶腋花∶矮茎茎顶花=9∶3∶3∶1(测交后代出现四种性状,且数量比为高茎叶腋花∶高茎茎顶花∶矮茎叶腋花∶矮茎茎顶花=1∶1∶1∶1) F2代只出现两种性状高茎叶腋花和矮茎茎顶花,且数量比为3∶1(测交后代只出现两种性状高茎叶腋花和矮茎茎顶花,且数量比为1∶1)
解析:图1中两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;图2中子代的表现型豆荚绿色∶豆荚黄色=3∶1,子代豆荚饱满∶豆荚不饱满=1∶1;验证是否符合自由组合定律,可以采用自交或者测交的方法。
(1)图2中子代的表现型豆荚绿色∶豆荚黄色=3∶1,说明亲代的父本和母本的基因型均为Aa,子代豆荚饱满∶豆荚不饱满=1∶1,说明亲代的基因型为Bb和bb,综合分析这两种豌豆分别是图1中的甲、丁,能稳定遗传是指纯合子,它们的杂交后代中,表现型与双亲不同且能稳定遗传的个体为豆荚黄色不饱满,基因型为aabb,所占比例是1/8。
(2)图1中甲细胞的基因型为AaBb,两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,假设甲种植株进行自交,子代的基因型有9种,分别是AABB,AABb,AaBB,AaBb,AAbb,Aabb,aaBB,aaBb,aabb,获得的子代6400株中,从理论上讲其中杂合的豆荚黄色饱满的基因型为aaBb,所占比例为1/8,约有800株。
(3)可以采用亲本杂交,得到F1,再让F1自交或者测交,根据子代的表现型及比例判断是否在同一对同源染色体上,如果在同一对同源染色体,将不符合自由组合定律,只符合分离定律,如果不在,将符合自由组合定律,所以实验方案及预期结果和结论如下:
实验方案:用纯种高茎叶腋花与矮茎茎顶花杂交产生F1代,F1代自交产生F2代,统计分析F2代的表现型及比例(用纯种高茎叶腋花与矮茎茎顶花杂交产生F1代,再让 F1代与矮茎茎顶花测交产生后代,统计分析测交后代的表现型及比例)。
实验结果预期及结论:①如果F2代出现四种性状,且数量比为高茎叶腋花∶高茎茎顶花∶矮茎叶腋花∶矮茎茎顶花=9∶3∶3∶1(测交后代出现四种性状,且数量比为高茎叶腋花∶高茎茎顶花∶矮茎叶腋花∶矮茎茎顶花=1∶1∶1∶1),说明控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;②如果F2代只出现两种性状高茎叶腋花和矮茎茎顶花,且数量比为3∶1(测交后代只出现两种性状高茎叶腋花和矮茎茎顶花,且数量比为1∶1),说明控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因位于一对同源染色体上。