2019-2020年高中生物 第二節(jié)自由組合定律輔導(dǎo)教案 浙科版 導(dǎo)學(xué)誘思 1.兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn) （1）發(fā)現(xiàn)者：奧地利人孟德爾 （2）圖解： P：黃圓綠皺 F1： 黃圓 F2：表現(xiàn)型：黃圓黃皺綠圓綠皺 比值： 9 3 3 1 2.對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋 （1）兩對(duì)相對(duì)性狀（黃與綠，圓與皺）由兩對(duì)遺傳因子（Y與y，R與r）控制。 （2）兩對(duì)相對(duì)性狀都符合分離定律的比值，即31。黃綠31，圓皺31。 （3）F1（YyRr）產(chǎn)生配子時(shí)等位基因分離，非等位基因自由組合。 （4）F1產(chǎn)生雌、雄配子各4種，YRYryRyr1111。 （5）受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。 （6）F2的表現(xiàn)型有4種，其中兩種親本類型（黃圓和綠皺），兩種新組合類型（黃皺與綠圓）。黃圓黃皺綠圓綠皺9331。 （7）F2的基因型：16種組合方式，有9種基因型。 思考：孟德爾對(duì)基因的自由組合定律的解釋提出的假設(shè)是什么？預(yù)期結(jié)果是什么？ 提示：豌豆的兩對(duì)相對(duì)性狀分別由兩對(duì)基因控制，F(xiàn)1產(chǎn)生四種類型的雌、雄配子，即YR、yR、Yr、yr，且比值為1111；預(yù)期F2有四種表現(xiàn)型即黃圓、綠圓、黃皺、綠皺，且比值為9331。 3.對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 （1）方法：測(cè)交 （2）預(yù)測(cè)： F1 （YyRr）綠皺（yyrr） 配子：YR Yr yR yr yr 子代：基因型 ：YyRr Yyrr yyRr yyrr 表現(xiàn)型黃圓黃皺綠圓綠皺 1 1 1 1 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：正反交結(jié)果與理論預(yù)測(cè)相符，說明對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋是正確的。 思考：孟德爾成功地發(fā)現(xiàn)自由組合定律的一個(gè)重要因素是成功地設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)程序。正確的實(shí)驗(yàn)程序是什么？ 提示：首先設(shè)計(jì)兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)再設(shè)計(jì)兩對(duì)相對(duì)性狀的自交實(shí)驗(yàn)；最后設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)測(cè)交實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，從而得出正確的結(jié)論。 4.自由組合定律 控制不同性狀的基因分離和組合是互不干擾的；F1形成配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)，非等位基因自由組合。名師解惑 探究1：兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2的有關(guān)規(guī)律。 棋盤法確定F2的表現(xiàn)型和基因型圖解 （1）結(jié)果分析： F2中有4種表現(xiàn)型和9種基因型。 雙顯性A_B_：在1的各角和各邊上，1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb。 單顯性A_bb：在2的各角上，1AAbb、2Aabb。 單顯性aaB_：在3的各角上，1aaBB、2aaBb。 雙隱性aabb：在4內(nèi)，aabb。 （2）從表格中可以得出以下規(guī)律： F2中的純合子在四個(gè)直角三角形的直角頂點(diǎn)上，占。 F2中的雙雜合子在1的斜邊上，占。 其余的為單雜合子，占。 以四個(gè)純合子組成的對(duì)角線為對(duì)稱軸，兩邊對(duì)應(yīng)的格子內(nèi)基因型相同。 F2中親本類型（A_B_和aabb）占，重組類型（A_bb和aaB_）占。 探究2：如何用分離定律的有關(guān)知識(shí)（比例）解決自由組合問題？ 自由組合定律研究的是兩對(duì)（或多對(duì)）相對(duì)性狀的遺傳情況，分離定律研究的是一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，我們可以用分離定律的有關(guān)比例結(jié)合概率的有關(guān)定理解決自由組合問題。 概率就是某件事發(fā)生可能性的大小，它有兩個(gè)基本定理： （1）乘法定理：兩個(gè)獨(dú)立事件同時(shí)出現(xiàn)的概率是各自出現(xiàn)概率的乘積。 （2）加法定理：兩個(gè)獨(dú)立事件只發(fā)生一個(gè)的概率是各自出現(xiàn)概率的和。 探究3：用乘法定理求子代概率的方法。 （1）子代基因型概率：具有兩對(duì)以上相對(duì)性狀親本雜交，子代基因型概率等于每一對(duì)相對(duì)性狀相交所得基因型概率的乘積。例：求AaBbAaBb的子代中AABB的概率，等于1/41/41/16。 （2）子代表現(xiàn)型概率：具有兩對(duì)（或多對(duì)）相對(duì)性狀親本雜交，子代表現(xiàn)型概率等于每一對(duì)相對(duì)性狀相交所得表現(xiàn)型概率的乘積。例如：AaBbAaBb子代A_B_的表現(xiàn)型概率是3/43/49/16。 （3）求子代基因型種數(shù)：具有兩對(duì)（成多對(duì)）相對(duì)性狀親本雜交，子代基因型種數(shù)等于每一對(duì)性狀相對(duì)相交所得基因型種數(shù)的乘積。例：求AaBbAaBb的子代中基因型種數(shù)是：339種。 （4）子代表現(xiàn)型種數(shù)：具有兩對(duì)（或多對(duì)）相對(duì)性狀的親本雜交，子代表現(xiàn)型種數(shù)等于每一對(duì)性狀相對(duì)相交所得表現(xiàn)型種數(shù)和乘積。例如：AaBbAaBb子代的表現(xiàn)型種數(shù)是224。 探究4：兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中的數(shù)值問題。 （1）兩對(duì)相對(duì)性狀（黃與綠，圓與皺）由兩對(duì)等位基因（Y與y，R與r）控制。 （2）兩對(duì)相對(duì)性狀都符合分離定律的比值，即31。黃綠31，圓皺31。 （3）F1雌、雄配子各4種（22），YRYryRyr1111。 （4）F2的表現(xiàn)型有4種（22），其中兩種親本類型（黃圓和綠皺），兩種新組合類型（黃皺與綠圓）。黃圓黃皺綠圓綠皺9331。 （5）F2的基因型：16種組合方式，有9種基因型。 探究5：正確理解基因的自由組合定律和基因的分離定律的關(guān)系。 （1）基因的分離定律是遺傳基本規(guī)律的基礎(chǔ)，研究的是等位基因的傳遞行為。 （2）基因的自由組合定律是基因分離定律的發(fā)展，研究的是在等位基因分離的基礎(chǔ)上，位于不同染色體上的非等位基因的傳遞行為。 （3）基因的自由組合定律可以分解為每對(duì)基因的分離定律。 探究6：基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系。 表現(xiàn)型指生物個(gè)體所表現(xiàn)出來的性狀。例如，高莖和矮莖。 基因型指與表現(xiàn)型相關(guān)的基因組成。例如，高莖豌豆的基因型有DD和Dd兩種，而矮莖豌豆的基因型只dd一種。基因型是指生物體內(nèi)部的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)，存在于細(xì)胞核基因中，一般用英文字母表示。表現(xiàn)型指性狀。 探究7：探究具有“自由組合”關(guān)系的兩種遺傳病的各種患病情況。 （1）當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，各種患病情況的概率如表：序號(hào)類型計(jì)算公式1患甲病的概率m，則非甲概率為1m2患乙病的概率n，則非乙概率為1n3只患甲病的概率mmn4只患乙病的概率nmn5同時(shí)患兩種病的概率mn6只患一種病的概率mn2mn或m（1n）n（1m）7患病概率mnmn或1不患病概率8不患病概率（1m）（1n） （2）當(dāng)遺傳病的遺傳規(guī)律是以遺傳系譜圖的形式呈現(xiàn)時(shí)，其解題步驟一般是：確定顯隱性關(guān)系；判斷遺傳方式；推斷基因型；概率計(jì)算。 題例領(lǐng)悟 【例題1】已知玉米子粒黃色對(duì)紅色為顯性，非甜對(duì)甜為顯性。純合的黃色非甜玉米與紅色甜玉米雜交得到F1，F(xiàn)1自交或測(cè)交，預(yù)期結(jié)果正確的是（ ） A.自交結(jié)果為黃色非甜與紅色甜比例91 B.自交結(jié)果為黃色與紅色比例31，非甜與甜比例31 C.測(cè)交結(jié)果為紅色甜黃色非甜紅色非甜：黃色甜為1111 D.測(cè)交結(jié)果為紅色與黃色比例11，甜與非甜比例11 解析：純合的黃色非甜玉米與紅色甜玉米雜交得到的F1是雙雜合子，F(xiàn)1自交子代表現(xiàn)型比值為：黃色非甜黃色甜紅色非甜紅色甜9331。F1測(cè)交，后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比值為：黃色非甜黃色甜紅色非甜紅色甜1111。每對(duì)相對(duì)性狀遵循基因的分離定律，所以F1自交，后代表現(xiàn)型為：黃紅31。非甜甜31。F1測(cè)交，后代表現(xiàn)型為：黃紅11，非甜甜11。 答案：ABCD 【例題2】名貴的郁金香能開出紅色、白色等各種顏色的花朵，清香四溢，誘人觀賞?；ǘ涞念伾怯杉?xì)胞液中的色素形成的，色素的形成由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的顯性基因A和B所控制，基因A、B在控制同一種色素的形成中作用相等，并且可以累加，從而表現(xiàn)出不同的顏色。a、b不能控制色素的形成，從而表現(xiàn)出白色花朵。純種紅色（AABB）與白色郁金香雜交，后代為紫色，如果該后代自交，其子代基因型種類和不同表現(xiàn)型的比例為（ ） A.2種；31 B.9種；14641 C.9種；9331 D.3種；121 解析：由題意知，基因A和B控制合成的色素量相等，而且可以累加，從而出現(xiàn)不同的表現(xiàn)型。所以顯性基因數(shù)量不同，花朵所表現(xiàn)的顏色不同，四個(gè)顯性基因同時(shí)存在表現(xiàn)的顏色是紅色，沒有顯性基因時(shí)才表現(xiàn)為白色。純種紅色（AABB）與白色郁金香雜交，子一代基因型是AaBb，AaBb個(gè)體自交子代基因型有9種，含四個(gè)顯性基因（AABB）的占1/16，含三個(gè)顯性基因（AABb或AaBB）的占4/16，含兩個(gè)顯性基因（AaBb或AAbb或aaBB）的占6/16，含一個(gè)顯性基因（Aabb或aaBb）的占4/16。不含顯性基因（aabb）的占1/16。 答案：B 領(lǐng)悟 雙雜合子自交子代基因型有9種，基因型及比例為：AABBAABbAaBBAaBbAabbaaBBAabbaaBbaabb122411221。 【例題3】xx臨沂統(tǒng)考 小麥的毛穎和光穎是一對(duì)相對(duì)性狀（顯、隱性由P、p基因控制），抗銹和感銹是一對(duì)相對(duì)性狀（由R、r控制），控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)同源染色體上。以純種毛穎感銹（甲）和純種光穎抗銹（乙）為親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為毛穎抗銹（丙）。再用F1與丁進(jìn)行雜交，F(xiàn)2有四種表現(xiàn)型，對(duì)每對(duì)相對(duì)性狀的植株數(shù)目作出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下圖所示，則丁的基因型是（ ） A.Pprr B.PPRr C.PpRR D.ppRr 解析：由純種甲和乙雜交得F1（丙）全部為毛穎抗銹，可知丙的基因型為PpRr，丙與丁雜交F2的表現(xiàn)型為抗銹與感銹比為31，根據(jù)分離定律可推知，丁控制此性狀的基因組成為Rr，由F2中毛穎與光穎比為11，則丁控制該性狀的基因組成為pp，因此丁的基因型為ppRr。 答案：D 領(lǐng)悟 根據(jù)后代分離比解題：在基因的分離定律中，不同基因型的個(gè)體之間交配，后代在性狀上往往有一些規(guī)律性的分離比。如雜種F1（一對(duì)雜合基因，有顯隱性關(guān)系）自交，后代分離比為31，測(cè)交比是11；親本之一為顯性純合子，其后代只有顯性性狀的個(gè)體等。利用這些規(guī)律性的分離比先求出親本的每一對(duì)基因的組成情況，再組合得出結(jié)果。 課堂反饋 1.番茄紅果對(duì)黃果為顯性，圓果對(duì)長果為顯性，且控制這兩對(duì)性狀的基因自由組合，現(xiàn)用紅色長果番茄與黃色圓果番茄雜交，從理論上分析，其后代的基因型不可能出現(xiàn)的比例是（ ） A.10 B.121 C.11 D.1111 解析：由題意知雙親基因型可能為AAbbaaBB或AabbaaBB或AabbaaBb或AAbbaaBb。由雙親基因型知子代表現(xiàn)型比值不能出現(xiàn)121。 答案：B 2.將基因型為AaBB的雪梨穗條嫁接在基因型為AABB的豆梨砧木上，接穗成活后，其所結(jié)果實(shí)果肉的基因型為（ ） A.AaBB和AABB B.AaBB C.AABB D.無法確定 解析：嫁接屬于無性繁殖技術(shù)，子代與接穗的基因型相同。 答案：B 3.假說演繹法是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法。下列屬于孟德爾在發(fā)現(xiàn)基因自由組合定律時(shí)的“演繹”過程的是（ ） A.生物的性狀是由遺傳因子決定的 B.由F2出現(xiàn)了“31”推測(cè)生物體產(chǎn)生配子時(shí)，成對(duì)遺傳因子彼此分離 C.若F1產(chǎn)生配子時(shí)成對(duì)遺傳因子分離，則測(cè)交后代會(huì)出現(xiàn)四種性狀比值接近1111 D.若F1產(chǎn)生配子時(shí)成對(duì)遺傳因子分離，則F2中三種基因型個(gè)體數(shù)量比接近121 解析：孟德爾提出的假設(shè)是：F1產(chǎn)生配子時(shí)成對(duì)遺傳因子分離產(chǎn)生四種配子，其比值是1111。然后運(yùn)用演繹法推測(cè)出測(cè)交后代會(huì)出現(xiàn)四種性狀，比值接近1111。 答案：C 4.下表是分析豌豆的兩對(duì)基因遺傳情況所得到的F2基因型結(jié)果（非等位基因位于非同源染色體上），表中列出部分基因型，有的以數(shù)字表示。下列敘述不正確的是（ ）配子YRYryRyrYR12YyRrYr3yR4yryyrr A.表中Y、y、R、r都是核基因 B. 1、2、3、4代表的基因型在F2中出現(xiàn)的概率大小為3241 C.F2中出現(xiàn)表現(xiàn)型不同于親本的重組類型的比例是或 D.表中Y、y、R、r基因的載體有染色體、葉綠體、線粒體 解析：孟德爾遺傳定律是核基因的傳遞規(guī)律，所以Y、y、R、r都是核基因。只能位于兩對(duì)同源染色體上，不能在葉綠體和線粒體中。1（YYRR）出現(xiàn)的概率是1/16，2（YYRr）出現(xiàn)的概率是1/8，3（YyRr）出現(xiàn)的概率是1/4，4（yyRr）出現(xiàn)的概率是1/8。 答案：D