《创新课堂》第1章第2节 第1课时 两对相对性状的杂交实验与对自由组合现象的解释和验证 讲义（教师版）-高中生物学必修2（人教版）同步讲练测

第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1课时　两对相对性状的杂交实验与对自由组合现象的解释和验证
[课标内容]
1．运用物质观，分析和阐明遗传因子与豌豆杂交实验的关系。　2.运用归纳与概括能力，解释两对相对性状的杂交实验。　3.采用假说—演绎法，解释孟德尔两对相对性状的杂交实验。
一、两对相对性状的杂交实验
1．实验过程
INCLUDEPICTURE "WX11学.TIF" INCLUDEPICTURE "WX11学.TIF" \* MERGEFORMAT
2．结果分析
　　　　　　　 INCLUDEPICTURE "箭头a.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头a.TIF" \* MERGEFORMAT 两亲本无论正交或反交
(1)F1均为黄色圆粒，说明________和圆粒都是显性性状，________和皱粒都是隐性性状。
(2)F2中除出现了两种亲本类型外，还出现了两种新类型：________________和________________。
(3)F2中黄色与绿色的数量比接近3∶1，圆粒与皱粒的数量比接近3∶1，说明每对相对性状的遗传均遵循____________。
二、对自由组合现象的解释和验证
1．对自由组合现象的解释
(1)孟德尔的假说
INCLUDEPICTURE "WX12学.TIF" INCLUDEPICTURE "WX12学.TIF" \* MERGEFORMAT
(2)自由组合现象的遗传图解
INCLUDEPICTURE "lt6a学.tif" INCLUDEPICTURE "lt6a学.tif" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "lt6b学.tif" INCLUDEPICTURE "lt6b学.tif" \* MERGEFORMAT
2．对自由组合现象的验证
　　　　　　　　　　　 　 INCLUDEPICTURE "箭头a.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头a.TIF" \* MERGEFORMAT Yyrr×yyRr不属于测交
(1)验证方法：测交法，即让F1与隐性纯合子(yyrr)杂交。
(2)预测结果
INCLUDEPICTURE "WX14A学.TIF" INCLUDEPICTURE "WX14A学.TIF" \* MERGEFORMAT
(3)实际籽粒数
(4)验证假说：实际结果与预测结果______，说明假说成立。
①F1产生________种类型且比例______的配子。
②F1是____________。
③F1在产生配子时，决定同一性状的成对的遗传因子发生了________，决定不同性状的遗传因子可以____________。
三、自由组合定律
INCLUDEPICTURE "SS7学.TIF" INCLUDEPICTURE "SS7学.TIF" \* MERGEFORMAT
[答案自填] 黄色圆粒　黄色圆粒　绿色皱粒
3　1　黄色　绿色　绿色圆粒　黄色皱粒　分离定律　两对　彼此分离　随机
yyrr　黄皱　绿圆　Yyrr　YR　Yr　yR　yr　yyrr　1　1　1　1　相符　4　相等　双杂合子　分离　自由组合　配子　遗传因子　互不干扰　彼此分离　自由组合
INCLUDEPICTURE "自查自纠LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自查自纠LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)杂种F1(YyRr)产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1。(　　)
(2)F1的性状表现与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本无关。(　　)
(3)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2中双显性纯合子和双隐性纯合子所占的比例为1/4。(　　)
(4)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2的遗传因子组成有4种，比例为9∶3∶3∶1。(　　)
(5)子代性状分离比为1∶1∶1∶1的双亲的遗传因子组成仅有YyRr与yyrr。(　　)
(6)遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中。　(　　)
提示：(1)×　杂种F1(YyRr)产生4种配子，比例为1∶1∶1∶1。
(2)√
(3)×　在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2中双显性纯合子和双隐性纯合子所占的比例为1/8。
(4)×　在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2的性状表现有4种，比例为9∶3∶3∶1。
(5)×　子代性状分离比为1∶1∶1∶1的双亲的遗传因子组成为YyRr与yyrr或Yyrr与yyRr。
(6)×　遗传因子的自由组合发生在雌雄配子的形成过程中。
【知识框架】
INCLUDEPICTURE "课堂合作探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂合作探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
核心点一　两对相对性状的杂交实验及解释[学生用书P16]
INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
[探究1] 阅读教材P9～10并仔细观察分析下图，回答下列问题。
(1)F2出现几种遗传因子的组合？各占多少比例？
(2)F2中性状表现与亲本性状表现类型相同和不同的分别是哪几种？比例分别是多少？
(3)9∶3∶3∶1与3∶1从数学角度上看有什么关系？这说明了什么？
提示：(1)9种。YYRR占1/16、YYRr占1/8、YYrr占 1/16、YyRR占1/8、YyRr占1/4、Yyrr占1/8、yyRR占 1/16、yyRr占1/8、yyrr占1/16。
(2)F2中与亲本性状表现类型相同的是黄色圆粒和绿色皱粒，比例分别是9/16、1/16；与亲本性状表现类型不同的是黄色皱粒和绿色圆粒，比例分别是 3/16、3/16。
(3)9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推测，两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。
[探究2] 教材P11图1－8为孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验所进行的解释的分析图解，据图分析并回答下列问题：
(1)图中哪一过程出现了自由组合现象？
(2)F2中的纯合子、单杂合子、双杂合子的遗传因子组成和比例分别是什么？
(3)观察遗传图解，讨论F2的重组类型中纯合子的遗传因子组成及其占重组类型的比例为多少？
(4)在两对相对性状的杂交实验中，F2中纯合的黄色圆粒豌豆所占比例是多少？F2绿色圆粒豌豆中杂合子所占比例是多少？
(5)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、绿色皱粒的比例约为9∶3∶3∶1，与F2出现这样的比例有直接关系的条件是什么？
提示：(1)F1在产生配子时，遗传因子Y、y与R、r自由组合。
(2)纯合子：1/16YYRR、1/16YYrr、1/16yyRR、1/16yyrr，共1/4。单杂合子：1/8YYRr、1/8YyRR、1/8Yyrr、1/8yyRr，共1/2。双杂合子：1/4YyRr。
(3)YYrr、yyRR；1/3。
(4)1/16；2/3。
(5)F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1；控制两对相对性状的遗传因子的遗传互不干扰；F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的；F1的16种配子组合方式都能发育成新个体；必须有足量的F2个体。
INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
F2的性状和遗传因子组成结果分析
(1)
(2)
(3)
INCLUDEPICTURE "易错提醒LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "易错提醒LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　
F2：通式9Y_R_ ∶ 3Y_rr　∶ 3yyR_ ∶ 1yyrr
　　　　　　　　　　　
1YYRR 1YYrr 1yyRR 1yyrr
2YyRR 2Yyrr 2yyRr
2YYRr
4YyRr
INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．下列有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的叙述，正确的是(　　)
A．黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种性状表现
B．黄色圆粒豌豆(YyRr)产生的雄配子中，YR和yr的比例为1∶1
C．黄色圆粒豌豆(YyRr)产生YR的雌配子和YR的雄配子的数量比为 1∶1　
D．黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有4种遗传因子组成的个体
解析：选B。黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种遗传因子组成的个体，性状表现有4种，A、D错误；
黄色圆粒豌豆(YyRr)产生的4种雄配子的类型分别是YR、yr、Yr、yR，比例为1∶1∶1∶1，其中YR和yr的比例为1∶1，其产生YR的雌配子数量比YR的雄配子数量少，B正确，C错误。
2．假如水稻高秆对矮秆为显性，抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性，两对性状独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交，下列关于F2的叙述正确的是(　　)
A．重组类型占3/8或5/8
B．高秆抗病个体中纯合子占1/16
C．既抗倒伏又抗病的类型出现的比例为1/16
D．高秆抗病个体中与F1遗传因子组成相同的比例为4/9
解析：选D。假设水稻高秆和矮秆受D、d这一对遗传因子控制，抗稻瘟病和易感稻瘟病受R、r这一对遗传因子控制。纯合高秆抗稻瘟病亲本水稻的遗传因子组成为DDRR，纯合矮秆易感稻瘟病亲本水稻的遗传因子组成为ddrr，它们杂交产生的F1的遗传因子组成为DdRr，F1自交产生的F2的遗传因子组成及比例为D_R_∶D_rr∶ddR_∶ddrr＝9∶3∶3∶1，F2中出现的重组类型(3D_rr和3ddR_)占 3/8，A不符合题意；高秆抗病个体(9D_R_)中纯合子(1DDRR)占1/9，B不符合题意；F2中矮秆(抗倒伏)抗病个体(3ddR_)出现的比例为3/16，C不符合题意；高秆抗病个体(9D_R_)中与F1遗传因子组成相同的比例为4/9，D符合题意。
核心点二　自由组合定律的实质及验证[学生用书P18]
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仔细观察教材P11图1－9，回答下列问题。
(1)孟德尔为了验证对自由组合现象的解释，设计了怎样的实验？子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么？
(2)若具有两对相对性状的两亲本杂交，后代性状类型比例为1∶1∶1∶1，据此能否确定亲本的遗传因子组成？
(3)若测交后代有两种性状，且数量之比为 1∶1，试分析F1的遗传因子组成。
(4)结合下列甲、乙两图，分析分离定律和自由组合定律分别发生在图中哪些过程中？最能体现自由组合定律实质的是什么？
提示：(1)设计了测交实验，即让F1(YyRr)与双隐性纯合子(yyrr)杂交。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1种配子。
(2)不能。当双亲的遗传因子组成为AaBb×aabb或Aabb×aaBb时，后代性状类型比例均为1∶1∶1∶1，仅依据此比例不能确定亲本的遗传因子组成。
(3)由于隐性纯合子只产生一种配子yr，所以测交后代的性状与比例由F1决定，后代有两种性状且比例为1∶1，说明F1能够产生两种配子且比例为1∶1，其遗传因子组成为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。
(4)分离定律发生在图中①②④⑤过程中，自由组合定律发生在图中④⑤过程中。最能体现自由组合定律实质的是F1产生数量比为1∶1∶1∶1的4种配子。
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1．自由组合定律的实验验证方法
验证方法 实验结论
自交法 F1 如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1，则控制两对相对性状的遗传因子符合自由组合定律
测交法 F1×隐性纯合子→　　　 如果测交后代性状分离比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的遗传因子符合自由组合定律
花粉鉴定法 取F1的花粉，染色后在显微镜下观察 若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
2.自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在形成配子时，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。即YyRr→YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．以下关于孟德尔两对相对性状的测交实验的叙述，正确的是(　　)
A．必须用F1作母本，即对F1进行去雄
B．F1产生雌雄配子各4种，且雌雄配子数量相等
C．只有测交才能产生1∶1∶1∶1的分离比
D．孟德尔在做测交实验前，预测了结果
解析：选D。在孟德尔所做的测交实验中，F1无论是作母本还是作父本，结果都与预测相符，A错误；F1产生雌雄配子各4种，但一般雄配子数量多于雌配子数量，B错误；Yyrr×yyRr的后代也会出现1∶1∶1∶1的比例，但该杂交不属于测交，C错误；孟德尔在做测交实验前，依据提出的假说，演绎推理出测交实验的结果，D正确。
2．在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)为显性，毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)为显性，能验证自由组合定律的最佳组合是(　　)
A．黑光×白光→18黑粗∶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
解析：选D。验证自由组合定律时可以进行测交：黑粗个体(CcRr)与白光个体(ccrr)杂交，后代性状表现及比例为黑粗∶黑光∶白粗∶白光≈1∶1∶1∶1，说明在F1产生配子时，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。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5([学生用书P19]))
1．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(　　)
①双杂种自交后代的性状分离比
②双杂种产生配子类型的比例
③双杂种测交后代的性状表现比例
④双杂种自交后代的遗传因子组成比例
⑤双杂种测交后代的遗传因子组成比例
A．①②④　　　　　 B．②④⑤
C．①③⑤ D．②③⑤
解析：选D。在两对相对性状的遗传实验中，双杂种自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，①不符合题意；双杂种产生的配子种类有4种，比例为1∶1∶1∶1，②符合题意；双杂种测交后代的性状表现有4种，比例为1∶1∶1∶1，③符合题意；双杂种自交后代的遗传因子组成有9种，比例为1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，④不符合题意；双杂种测交后代的遗传因子组成有4种，比例为1∶1∶1∶1，⑤符合题意。
2．(2024·陕西宝鸡高一期中)下表列出了一对纯合豌豆杂交，F2中的部分个体遗传因子组成，下列叙述错误的是(　　)
配子 YR Yr yR yr
YR ① ② — YyRr
Yr — — ③ —
yR — — — —
yr — — ④ —
A.F2有9种遗传因子组成，4种性状表现
B．表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的
C．①②③④代表的遗传因子组成在F2中出现的概率之间的关系为③＞②＝④＞①
D．F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是
解析：选D。由F1产生的配子类型可知，F1的遗传因子组成为YyRr，但亲本类型不能确定：假如亲本的遗传因子组成是YYRR和yyrr，则重组类型个体的为Y_rr(YYrr、Yyrr)＋yyR_(yyRR、yyRr)，占总数的；假如亲本的遗传因子组成是YYrr和yyRR，则重组类型个体的为Y_R_(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)＋yyrr，占总数的，所以F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是或，D错误。
3．(教材P14“概念检测”T1改编)下列有关分离定律和自由组合定律的叙述，错误的是(　　)
A．遗传因子组成不相同的个体性状表现可能相同
B．可通过测交实验来确定生物性状的显隐性
C．自交可以用来判断某一显性植株的遗传因子组成
D．测交能用来验证分离定律和自由组合定律
解析：选B。遗传因子组成不相同的个体，性状表现可能相同，如遗传因子组成为AA、Aa的个体都表现为显性性状，A正确；测交往往用来鉴定某一显性个体的遗传因子组成和它形成的配子类型及其比例，但不能检测生物性状的显隐性，B错误；自交可以用来判断某一显性植株的遗传因子组成，若子代发生性状分离则其为杂合子，反之则为纯合子，C正确；测交和自交都可根据子代的性状表现及比例来验证分离定律和自由组合定律，D正确。
4．(教材P14“概念检测”T2改编)南瓜果实的白色(W)对黄色(w)为显性，盘状(D)对球状(d)为显性，两对遗传因子是独立遗传的。下面各个杂交组合后代中结白色球状果实最多的是(　　)
A．WwDd×wwdd
B．WWDd×WWdd
C．WwDd×wwDD
D．WwDd×WWDD
解析：选B。WwDd×wwdd，后代结白色球状果实(W_dd)的比例为(1/2)×(1/2)＝1/4；WWDd×WWdd，后代结白色球状果实(W_dd)的比例为1×(1/2)＝1/2；WwDd×wwDD，后代结白色球状果实(W_dd)的比例为(1/2)×0＝0；WwDd×WWDD，后代结白色球状果实(W_dd)的比例为1×0＝0。
5．自由组合定律体现在下图中哪个过程(　　)
AaBb1AB、1Ab、1aB、1ab雌雄配子随机结合子代9种遗传因子的组合形式4种性状表现
A．①　　 B．② C．③　　 D．④
解析：选A。题图中①表示遗传因子组成为AaBb的个体产生4种数量相等的配子(1AB、1Ab、1aB、1ab)，即决定同一性状的成对的遗传因子(A与a、B与b)分离，决定不同性状的遗传因子(A与B、A与b、a与B、a与b)自由组合形成不同类型的配子。