第5课时 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
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1.2.1 孟德尔的豌豆杂交实验(二)一、孟德尔两对相对性状的杂交实验——提出问题1.实验材料:纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆。
研究的亲本具有两对相对性状,分别是粒色(黄色和绿色)和粒形(圆粒和皱粒)。
2.实验过程3.实验结果及分析4.问题提出①F 2中为什么出现新性状组合? ②为什么不同类型性状比为9:3:3:1? 二、对自由组合现象的解释——提出假说 1.理论解释(1)两对相对性状分别由________________控制。
(2)F 1产生配子时,____________彼此分离,____________可以自由组合。
(3)F 1产生的雌配子和雄配子各有________,它们之间的数量比为________。
(4)受精时,雌雄配子的结合是________的,配子的结合方式有________种。
2.遗传图解 (1)过程图解(2)F 2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型 ①双显型:黄色圆粒:YYRR ,YyRR ,YYRr ,YyRr 。
②一显一隐型⎩⎪⎨⎪⎧黄色皱粒:YYrr 、Yyrr绿色圆粒:yyRR 、yyRr③双隐型:绿色皱粒:yyrr 。
3.两对相对性状杂交实验中F 2基因型和表型的种类及比例F 2共有__________种组合,__________种基因型,__________种表型。
(1)基因型(2)表型易错提醒:亲本不同,F2中重组类型及其比例也不同(1)当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是__________。
(2)当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是__________。
知识点一两对相对性状的杂交实验——提出问题【知识点梳理】1.两对相对性状杂交实验的过程2.对杂交实验结果的分析3.提出问题(1)F2中为什么会出现新的性状组合呢?(2)F 2中不同性状的比(9:3:3:1)与一对相对性状杂交实验中F 2的3:1的数量比有联系吗? 【典型例题】豌豆子叶的黄色(Y )对绿色(y )为显性,种子的圆粒(R )对皱粒(r )为显性,两亲本杂交得到F 1,其表型如图。
第1章遗传因子的发现
第2节孟德尔的豌豆杂交实验〔二〕
一、知识构造
两对相对性状遗传实验
对自由组合现象的解释
孟德尔的豌豆杂交实验〔二对自由组合现象解释的验证
自由组合定律
孟德尔实验方法的启示
孟德尔遗传规律的再发现
二、教学目标
⑴知识方面:
(1)说明孟德尔两对相对性状的杂交试验。
(2)理解两对相对性状与两对等位基因的关系。
(3)掌握两对相对性状的遗传实验,F2中的性状别离比例。
(4)简述基因的自由组合定律及其在实践中的应用。
(5)了解孟德尔获得成功的原因。
⑵情感态度与价值观方面:
〔1〕通过孟德尔豌豆杂交实验所提醒的自由组合定律的信息,学到辩证唯物主义的价值观。
〔2〕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
三、教学重点和难点
:
〔1〕对自由组合现象的解释,说明自由组合定律。
〔2〕分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
:对自由组合现象的解释。
四、教学方法:归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等
五、教学课时:2
六、教学过程:
七、板书设计。
必修2《遗传与进化》复习提纲第一章遗传因子的发现第二节孟德尔豌豆杂交试验(二)知识点回顾:1.孟德尔两对相对性状的杂交实验的遗传图解:2.孟德尔两对相对性状的杂交实验的有关结论:(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
(2)F1 减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组合,且同时发生。
(3)F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例9:3:3:13.自由组合定律的实质是:形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。
4.自由组合定律的适用条件:①有性生殖的生物;②减数分裂过程中;③细胞核基因;④非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5.研究分离定律和自由组合定律时,孟德尔设计的实验全过程使用了假说——演绎法。
6.基因分离定律和自由组合定律关系及相关比例7.用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题(1)思路:首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律的问题。
(2)分类剖析①配子类型问题a.多对等位基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应配子种类数的乘积。
b.举例:AaBbCCDd产生的配子种类数②求配子间结合方式的规律:两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
③基因型问题a.任何两种基因型的亲本杂交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积。
b.子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。
c.举例:AaBBCc×aaBbcc杂交后代基因型种类及比例Aa×aa→1Aa∶1aa2种基因型BB×Bb→1BB∶1Bb 2种基因型Cc×cc→1Cc∶1cc 2种基因型子代中基因型种类:2×2×2=8种。
第5课时孟德尔的豌豆杂交实验(二)(Ⅱ)ks5u目标导读] 1.结合教材P10图1-9,阐明对自由组合现象解释的验证过程,并归纳自由组合定律的内容。
2.分析教材P11“思考与讨论”,归纳孟德尔成功的原因。
3.阅读教材P12孟德尔遗传规律的再发现过程,掌握相关核心概念的关系。
ks5u重难点击] 1.自由组合现象解释的验证过程。
2.孟德尔遗传规律核心概念的关1.孟德尔对一对相对性状豌豆杂交实验的验证(1)测定遗传因子组成的方法——测交、自交。
(2)测交的功能①验证孟德尔的遗传定律。
②鉴定显性亲本的遗传因子组成。
(3)测交的过程2.对自由组合现象的解释(1)解释①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,故F1可产生4种比例相等的配子。
③受精时雌雄配子的结合是随机的。
④雌雄配子结合的方式有16种,遗传因子的组合形式有9种,性状表现为4种,其比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。
(2)图解课堂导入师:孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交,其F1代只有一种性状,F2代出现四种性状类型,比例为9∶3∶3∶1,孟德尔用遗传因子的自由组合作了解释,要确定这种解释是否正确,该怎么办?生:测交。
探究点一对自由组合现象解释的验证和自由组合定律孟德尔为了验证对自由组合现象的解释,设计了测交实验,并由此归纳出了自由组合定律。
1.对自由组合现象解释的验证(1)方法测交——F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)交配。
(2)作用①测定F1产生的配子种类及比例。
②测定F1遗传因子的组成。
③判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
(3)遗传图解(5)实验结论①F1是杂合子,遗传因子组成为YyRr。
②F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子。
③F1在形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。
(6)分析①在测交实验中,子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么?答案F1是双杂合子,能产生4种数量相等的配子;隐性纯合子只产生一种配子。
第5课时孟德尔的豌豆杂交实验(二)[目标导读] 1.结合教材P10图1-9,阐明对自由组合现象解释的验证过程,并归纳自由组合定律的内容。
2.分析教材P11“思考与讨论”,归纳孟德尔成功的原因。
3.阅读教材P12孟德尔遗传规律的再发现过程,掌握相关核心概念的关系。
[重难点击] 1.自由组合现象解释的验证过程。
2.孟德尔遗传规律核心概念的关系。
1.孟德尔对一对相对性状豌豆杂交实验的验证(1)测定遗传因子组成的方法——测交、自交。
(2)测交的功能①验证孟德尔的遗传定律。
②鉴定显性亲本的遗传因子组成。
(3)测交的过程2.对自由组合现象的解释(1)解释①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,故F1可产生4种比例相等的配子。
③受精时雌雄配子的结合是随机的。
④雌雄配子结合的方式有16种,遗传因子的组合形式有9种,性状表现为4种,其比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。
(2)图解课堂导入师:孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交,其F1代只有一种性状,F2代出现四种性状类型,比例为9∶3∶3∶1,孟德尔用遗传因子的自由组合作了解释,要确定这种解释是否正确,该怎么办?生:测交。
师:什么叫测交?这里具体应是谁和谁测交?探究点一对自由组合现象解释的验证和自由组合定律孟德尔为了验证对自由组合现象的解释,设计了测交实验,并由此归纳出了自由组合定律。
1.对自由组合现象解释的验证(1)方法测交——F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)交配。
(2)作用①测定F1产生的配子种类及比例。
②测定F1遗传因子的组成。
③判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
(3)遗传图解(4)实验结果(5)实验结论①F1是杂合子,遗传因子组成为YyRr。
②F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子。
③F1在形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。
(6)分析①在测交实验中,子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么?答案F1是双杂合子,能产生4种数量相等的配子;隐性纯合子只产生一种配子。
②若两亲本杂交,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?答案不能。
当双亲的遗传因子组成为AaBb×aabb或Aabb×aaBb时,其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若测交后代有两种性状,且数量之比为1∶1,试分析F 1的遗传因子组成。
答案 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F 1决定,由于后代有两种性状且比例为1∶1,说明F 1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 。
2.自由组合定律(1)发生时间:形成配子时。
(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互不干扰的。
(3)实质: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。
(4)如何验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律?答案 ①自交法:据F 1自交是否出现4种性状类型,且比例为9∶3∶3∶1判断。
②测交法:据测交后代是否出现4种性状类型,且比例为1∶1∶1∶1判断。
归纳提炼测交也可用乘法原理进行解释 F 1 YyRr × yyrr ↓先分解⎩⎪⎨⎪⎧Yy×yy―→⎩⎪⎨⎪⎧ 遗传因子组成及比例:1Yy∶1yy 性状表现及比例:12黄∶12绿Rr×rr―→⎩⎪⎨⎪⎧遗传因子组成及比例:1Rr∶1rr 性状表现及比例:12圆∶12皱↓再组合活学活用1.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。
能验证自由组合定律的最佳杂交组合是( )A .黑光×白光→18黑光∶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白光问题导析 (1)为验证对分离现象的解释是否正确,孟德尔巧妙地设计了测交实验,让F 1与隐性纯合子杂交。
(2)孟德尔又设计了测交实验,对自由组合现象的解释进行验证。
答案 D解析验证自由组合定律,就是论证杂种F1产生配子时,是否决定同一性状的成对遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合,产生四种不同遗传因子组成的配子,最佳方法为测交。
D项符合测交的概念和结果:黑粗(相当于F1的双显)×白光(双隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种类型,比例接近1∶1∶1∶1)。
探究点二孟德尔实验方法的启示结合教材P11“思考与讨论”归纳孟德尔获得成功的原因。
1.正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件豌豆作为遗传实验材料的优点:(1)自花传粉且闭花受粉,可避免外来花粉的干扰;(2)具有易于区分的相对性状;(3)花较大,人工去雄和异花授粉较方便。
2.对相对性状遗传的研究,从一对到多对(1)生物的性状多种多样,根据自由组合定律,如果有n对性状自由组合,后代的性状组合会有2n种,这是很难统计的。
(2)孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
3.对实验结果进行统计学分析孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计,从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例,并最终解释了这些现象。
4.运用假说—演绎法这一科学方法孟德尔科学地设计了实验的程序,按“提出问题→实验→假设(解释)→验证→总结规律”的科学实验程序进行。
5.创新的验证假说孟德尔创新性地设计了测交实验,证实了对实验现象的解释,验证了假说的正确性,并归纳出了分离定律和自由组合定律。
归纳提炼活学活用2.孟德尔提出了分离定律和自由组合定律,他获得成功的主要原因有( )①选取豌豆作实验材料②科学地设计实验程序③进行人工杂交实验④应用统计学方法对实验结果进行分析⑤选用了从单因素到多因素的研究方法⑥先选择豌豆再选择紫茉莉、草莓等植物作实验材料A.①②③④ B.①②④⑤C.②③④⑤ D.③④⑤⑥答案 B解析孟德尔的杂交实验之所以获得成功,首先因为他选择了合适的实验材料豌豆,豌豆是自花传粉而且是闭花受粉的植物,因此自然状态下的豌豆均为纯种;其次是科学地设计了实验程序,运用从单因素到多因素的研究方法,并且应用统计学的方法对实验结果进行分析。
探究点三孟德尔遗传规律的再发现孟德尔的发现并没有在当时引起重视,30多年后才被科学家重新发现并进行了补充和完善。
1.基因概念的提出(1)1866年,孟德尔将遗传规律整理成论文发表。
(2)1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。
(3)1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字“基因”,并且提出了表现型和基因型的概念。
2.有关概念辨析(1)表现型:指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
(2)基因型:指与表现型有关的基因组成,如DD、Dd、dd等。
(3)等位基因:指控制相对性状的基因,如D和d。
等位基因一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因。
如图所示:属于等位基因的有A和a、D和d。
小贴士基因型和表现型的关系1基因型是生物性状表现的内因,而表现型是生物性状表现的外部形式。
2表现型相同,基因型不一定相同。
如DD、Dd都表现高茎。
3基因型相同,表现型也不一定相同,如藏报春25 ℃开红花,30 ℃开白花。
基因型相同,但由于环境不同,表现型也可能不同。
归纳提炼核心概念间的关系活学活用3.下列关于基因型和表现型关系的叙述中,错误的是( )A.表现型相同,基因型不一定相同B.基因型相同,表现型一定相同C.环境相同,基因型相同,表现型一定相同D.环境相同,表现型相同,基因型不一定相同答案 B解析表现型是基因型和环境共同作用的结果。
1.已知玉米有色子粒对无色子粒是显性。
现用一有色子粒的植株X 进行测交实验,后代有色子粒与无色子粒的比是1∶3,对这种杂交现象的推测不正确的是( ) A .测交后代的有色子粒的基因型与植株X 相同B .玉米的有、无色子粒遗传遵循基因的自由组合定律C .玉米的有、无色子粒是由一对等位基因控制的D .测交后代的无色子粒的基因型至少有三种 答案 C解析 根据测交后代中“有色子粒与无色子粒的比是1∶3”可知,玉米的有色子粒、无色子粒不是由一对等位基因控制的,应是至少由两对等位基因控制的。
2.基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )AaBb ――→①1AB∶1Ab∶1aB∶1ab――→②雌、雄配子随机结合――→③子代9种基因型――→④4种表现型A .① B.② C.③ D.④ 答案 A3.孟德尔研究遗传规律,主要是通过( ) A .性状的遗传推知的 B .显微镜观察发现的 C .理论分析总结的 D .测交实验总结的 答案 A解析 孟德尔对遗传规律的研究属于个体水平的研究,通过观察个体的性状表现来假设、推知内在的规律。
4.豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由基因Y 和y 控制,形状圆粒和皱粒分别由基因R 和r 控制。
科技小组在进行遗传实验过程中,用黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交,发现后代出现四种表现型,对每对性状作出统计,结果如图所示。
请回答:(1)豌豆每对相对性状的遗传符合________________定律。
(2)黄色圆粒亲本的基因型为________,绿色圆粒亲本的基因型为________________。
(3)后代中属于双隐性性状的是____________,它是____子。
(4)杂交后代中,子叶黄色与绿色的比是________;形状圆粒与皱粒的比是____________。
(5)杂交后代中黄色皱粒所占的比例是____________。
答案(1)基因的分离(2)YyRr yyRr (3)绿色皱粒纯合(4)1∶13∶1(5)1/8解析柱形图所显示的数据揭示的是各性状之间的比值,我们可以利用分离定律反推出亲代每对性状的基因型,由圆粒∶皱粒=75∶25=3∶1,可推出双亲种子形状的基因型都为Rr;由黄色∶绿色=50∶50=1∶1,可推出子叶颜色的双亲基因型为Yy和yy。
则YyRr和yyRr 杂交,单独研究每对基因,其后代表现为黄色的概率为1/2,表现皱粒的概率为1/4,所以黄色皱粒所占的比例是1/8。
基础过关知识点一对自由组合现象解释的验证和自由组合定律1.已知玉米子粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。
纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1,F1自交或测交,预期结果不正确的是( )A.自交结果中黄色甜与红色非甜比例9∶1B.自交结果中黄色与红色比例为3∶1,非甜与甜比例为3∶1C.测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜=1∶1∶1∶1D.测交结果为红色与黄色比例1∶1,甜与非甜比例1∶1答案 A2.孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,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测交后代表现型的比例④F1表现型的比例⑤F2基因型的比例A.②④ B.①③ C.④⑤ D.②⑤答案 B解析孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1基因型为YyRr,表现型只有一种,F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr,比例为1∶1∶1∶1。