必修二1.2孟德爾的豌豆雜交實驗2-教學案

第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗2教學案一、兩對相對性狀的雜交實驗（一）遺傳實驗及結果1.親本：純種黃色圓粒和綠色皺粒的表現(xiàn)型：黃色圓粒的表現(xiàn)型：黃圓、綠圓、黃皺、綠皺；比例為9：3：3：1圖示：P黃圓×綠皺F1黃圓自交F2黃圓黃皺綠圓綠皺9：3：3：1（二）結果分析：1.不論正反交F1的表現(xiàn)型都為黃圓，證明兩對性狀中黃色對綠色顯性，圓粒對皺粒顯性。出現(xiàn)相對性狀分離、不同性狀之間自由組合，且親本類型/重組類型=10：63.每一對相對性狀之間符合基因分離定律（具體說明見教材）二、作出假設（理論解釋）1.解釋：（1）黃、綠是一對相對性狀，圓、皺是一對相對性狀，且兩對相對性狀分別由兩對同源染色體上的兩對等位基因控制，分別為Y、y；R、r，則親本的基因型為YYRR和yyrr（2）減數分裂時，YYRR產生一種YR配子，yyrr產生一種yr配子，受精后產生的F1的基因型為YyRr，Y對y顯性，R對r顯性，F(xiàn)1表現(xiàn)型為黃色圓粒（3）F1減數分離產生配子時，等位基因（Y與y、R與r）隨同源染色體分離而分開，非等位基因（Y與R、Y與r、y與R、y與r）隨非同源染色體的自由組合而組合，且同時發(fā)生，不分先后，產生YR、Yr、yR、yr4種數目相對的雌、雄配子，比值為1：1：1：1（4）受精時，雌雄配子結合是隨機的，因此F2有結合方式16種，基因型9種，表現(xiàn)型4種2.圖解：PYYRR×yyrr配子YRyr受精作用F1YyRr自交即：♂YyRr×♀YyRrYRYryRyrYRYryRyr1：1：1：11：1：1：1受精作用（隨機結合）♀♂1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr1/4YR1/4Yr1/4yR1/4yr棋盤法：F2分析：結合方式：16種純合子：1/16YYRR1/16YYrr1/16yyRR1/16yyrr基因型：種類：9種(能穩(wěn)定遺傳)雙雜合子：4/16YyRr雜合子：2/16YYRr2/16YyRR單雜合子：2/16Yyrr2/16yyRr表現(xiàn)型：種類：4種YR黃圓9/16Yrr黃皺3/16親本類型=10/16yyR綠圓3/16重組類型=6/16（能穩(wěn)定遺傳的占?）yyrr綠皺1/16分枝法：將自由組合定律分解成基因分離定律，然后再將多對性狀子代的基因型、表現(xiàn)型的幾率相乘即可（1）首先將自由組合問題轉化為若干個分離定律問題。在獨立遺傳的情況下，有幾對基因就可以分解為幾個分離定律問題。如AaBb×Aabb可分解為：Aa×Aa、Bb×bb。（2）用分離定律解決自由組合的不同類型的問題。①配子類型的問題例：某生物雄性個體的基因型為AaBbcc，這三對基因為獨立遺傳，則它產生的精子的種類有：Aa

Bb

cc↓

↓

↓2

×

2

×1＝4種②基因型類型的問題例：AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？后代基因型為AaBbCC個體的概率？后代基因型為AbbC個體的概率？③表現(xiàn)型類型的問題例：AaBbCc與AabbCc雜交，其后代有多少種表現(xiàn)型？由此分析：YyRr自交結果YyRr自交自交基因型表現(xiàn)型1RR3/4圓1YY2Rr3/4黃1rr1/4皺1RR2Yy2Rr略略1rr3/4圓1RR1/4綠1yy2Rr1/4皺1rr雜交中基因對數與基因型、表現(xiàn)型的關系PF1配子F2表現(xiàn)F2基因雜交中包括的基因對數配子數配子組合數表現(xiàn)型數分離比基因型數分離比12423：131：2：124164(3：1)29(1：2：1)238648(3：1)327(1：2：1)3n2n4n2n(3：1)n3n(1：2：1)n三、驗證（測交實驗）1.目的：測定F1配子的種類及比例測定F1的基因型判斷F1在形成配子時基因的行為2.過程：正交反交P♀黃圓×♂綠皺♀綠皺×♂黃圓F黃圓黃皺綠圓綠皺黃圓黃皺綠圓綠皺31272626242225261：1：1：11：1：1：13.結果：與預期的設想相符，證實了F1是雜合子，基因型為YyRrF1產生了YR、Yr、yR、yr四種類型比值相等的配子F1在形成配子時，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因指教進行自由組合四、實質1.兩對（或兩對以上）等位基因分別位于兩對（或兩對以上）同源染色體上，分離或組合互不干擾2.減數分裂形成配子時，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因自由組合等位基因分離Yy等位基因分離YyYyRrRr非等位基因自由組合YRYryRyr兩對基因是否符合孟德爾遺傳規(guī)律的判定判斷原則：孟德爾遺傳規(guī)律中，不同對等位基因位于不同對同源染色體上，減數分裂時，等位基因分離，非等位基因自由組合。方法有：（1）自交法：雙雜合體×雙雜合體。如果后代產生四種性狀，且性狀比為9：3：3：1，則說明兩對基因的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律；否則則不符合。（2）測交法：雙雜合體×隱性純合子。如果后代產生四種性狀，且性狀比為1：1：1：1則說明兩對基因的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律；否則則不符合。例1．果蠅的殘翅（b）對正常翅（B）為隱性，后胸變形（h）對后胸正常（H）對隱性，這兩對基因分別位于II號與III號常染色體上?，F(xiàn)有兩個種果蠅品系：殘翅后胸正常與正常翅后胸變形。設計一個實驗來驗證這兩對基因位于兩對染色體上。解析：自由組合定律的實質是：位于同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的，即控制兩對性狀的兩對等位基因位于兩對同源染色體上。在減數分裂形成配子過程中，同源染色體上的等位基因分離，同時非同源染色體上的非等位基因自由組合?；诖?，雙雜合體自交后代有四種表現(xiàn)型，其比例為9：3：3：1；或者雙雜合體測交后代有四種表現(xiàn)型，其比例為1：1：1：1，我們可以據此進行判斷。答案：將這兩個純種果蠅的雌雄個體之間交配，得F1，F(xiàn)1自交得F2。如果F2中出現(xiàn)9：3：3：1的表現(xiàn)型之比，則遵循自由組合規(guī)律，說明這兩對基因位于兩對染色體上。（將這兩個純種果蠅的雌雄個體之間交配，得F1，F(xiàn)1再與殘翅后胸變形個體（隱性純合體）測交得F2。如果F2中出現(xiàn)1：1：1：1的表現(xiàn)型之比，則遵循自由組合規(guī)律，說明這兩對基因位于兩對染色體上。）例題2．已知果蠅的長翅和殘翅性狀是由位于第Ⅱ號同源染色體（常染色體）上的一對等位基因控制?，F(xiàn)有一批未交配過的純種長翅灰體和殘翅黑體果蠅，請利用提供的雜交方案探討：灰體和黑體是否由一對等位基因控制？控制灰體和黑體的基因是否位于第Ⅱ號同源染色體上？雜交方案：長翅灰體×殘翅黑體→F1→F2。問題探討（1）如果F2出現(xiàn)性狀分離，且灰體、黑體個體之間的比例為3：1，符合基因的分離定律，說明灰體和黑體性狀是由一對等位基因控制。（2）如果F2出現(xiàn)4種性狀，其性狀分離比為9：3：3：1，符合基因的由組合定律，說明控制灰體、黑體的這對等位基因不是位于第Ⅱ號同源染色體上。五、應用1.科學地解釋了生物多樣性的原因：基因重組是生物多樣性的重要原因，對生物進化具有重要意義2.實踐中的應用（1）動植物育種：用雜交方法使生物不同品種間的優(yōu)良基因重組在一起，創(chuàng)造出對人類有益的新品種①原理：基因重組②方法：雜交育種（不斷自交，連續(xù)選擇）③缺點：育種過程繁瑣④基本過程：選擇親本雜交雜種F1自交從F2中選出所需性狀個體，連續(xù)自交選出所需的純系品種例題分析：現(xiàn)在三個番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AabbDD，C品種的基因型為aaBBDD。三對等位基因分別位于三對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形三對相對性狀。請回答：（1）如何運用雜交育種方法利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡要描述獲得過程即可）A與B雜交得到雜交一代，雜交一代與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，可以得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成基因型為aabbdd植株。（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾年？4（3）如果要縮短獲得aabbdd植株的時間，可采用什么方法？（寫出方法的名稱即可）單倍體育種技術（2）細胞融合與基因自由組合定律例題分析：現(xiàn)有甲乙兩個煙草品種（2n=48），其基因型分別為aaBB和AAbb，兩對基因位于非同源染色體上，且在光照強度大于800勒克司時，都不能生長，這是由于它們中的一對隱性純合基因（aa或bb）作用的結果。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細胞制成原生質體，并將兩者相混，使之融合，誘導產生的細胞團。然后，放到大于800勒克司光照下培養(yǎng)，結果有的細胞團不能分化，有的能分化發(fā)育成植株。請回答下列問題：（1）甲乙兩煙草品種花粉的基因型分別為___aB______和____Ab_____。（2）將葉肉細胞制成原生質體時，使用___纖維素酶（或果膠酶）______破除細胞壁。（3）在細胞融合技術中，常用的促融劑是___聚乙二醇（或滅活的病毒）______。（4）細胞融合后誘導產生的細胞團叫__愈傷組織_______。（5）在大于800勒克司光照下培養(yǎng)，有_____2____種細胞團不能分化；能分化的細胞團是由____甲乙兩品種_____的原生質體融合來的（這里只考慮2個原生質體的相互融合）。由該細胞團分化發(fā)育成的植株，其染色體數是____48_____，基因型是__AaBb_______，該植株自交后代中，在大于800勒克司光照下，出現(xiàn)不能生長的植株的概率是_____7/16____。解析：該題創(chuàng)設了一個新的生物學情境，讓學生根據學過的細胞融合（細胞雜交）技術，減數分裂與生殖細胞成熟，遺傳規(guī)律等有關知識綜合回答提出的問題，重在考查學生運用所學基礎知識，結合分析解決問題的能力。（3）醫(yī)學實踐中：為遺傳病的預測和診斷提供理論依據（4）果肉、胚、胚乳的遺傳例題分析：如右圖所示，某種植物果實甜味對酸味為顯性（A），子葉寬大對狹窄為顯性（B），經研究證實A與B（b）無連鎖關系，讓AABB作父本，aabb作母本雜交，所得果實1（果皮1、種皮1、胚乳1、胚1）；果實1發(fā)育成F1植株，F(xiàn)1自交所得果實2（果皮2、種皮2、胚乳2、胚2）。分析回答問題。①果實1的味道___酸味_；果實2的味道___甜味__.②胚2發(fā)育成的植株的基因型有__9_種，這些植株所結果實味道如何？__3甜：1酸（理論比）3.題型（1）求幾率：運用加法原理和乘法原理乘法原理：某個體產生的配子類型=各對基因單獨形成的配子種類的乘積任何兩個基因型親本相交產生的子代基因型和表現(xiàn)型的種類數=親本各對基因單獨相交所產生的基因型數和表現(xiàn)型數的乘積子代個別基因型或表現(xiàn)型所占的比例=該個別基因型或表現(xiàn)型中每對基因型或表現(xiàn)型出現(xiàn)幾率大乘積例題：一對正常的夫婦生了一個聾啞且色盲的男孩（ａａＸｂＹ），請推測：①這對夫婦再生一個正常男孩的基因型及幾率是AAXBY=1/16；AaＸＢＹ＝１／８。②后代只患一種病的幾率③后代中患病的幾率④后代中患聾啞且色盲的幾率⑤后代中男孩正常的幾率補充：（1）概率求解范圍的確定：①在所有后代求概率：不考慮性別，凡其后代均屬于求解范圍；②只在某一性別中求概率：需別開另一性別，只看所求性別中的概率；③連同性別一起求概率：此種情況性別本身也屬求解范圍，因而先將該性別的出生幾率（1/2）列入范圍，再在該性別中求概率。（2）當兩種遺傳?。撞『鸵也。┲g具有“自由組合”關系時，各種患病情況的概率如下表：（２）已知親本表現(xiàn)型和基因型，求子代表現(xiàn)型、基因型及其比例——分枝法例題：基因型分別為ddEeFf和DdEeff的兩種碗豆雜交，在3對等位基因各自獨立遺傳的條件下，回答下列問題。（1）該雜交后代的基因型及表現(xiàn)型種類分別是（12，8）（2）該雜交后代中表現(xiàn)型為D性狀顯性、E性狀顯性，F(xiàn)性狀為隱性的概率為（3/16）。（3）該雜交后代中基因型為ddeeff的個體所占比例為（1/16）。（4）該雜交后代中，子代基因型不同于兩親本的個體數占全部子代的比例為（3/4）。（３）已知親本表現(xiàn)型、子代表現(xiàn)型及比例，推測親本基因型例題：（1）《世紀金榜》例題２、（2）高考熱點預測（3）番茄紅果（Y）對黃果（y）為顯性，二室（M）對多室(m)為顯性。一株紅果二室番茄與一株紅果多室番茄雜交后，F(xiàn)1有3/8紅果二室，3/8紅果多室，1/8黃果二室，1/8黃果多室。則兩個親本基因型是（C）A．YYMM×YYmmB．YYRr×YymmC．YuMm×YymmD．YyMm×YYmm（4）已知子代基因型及比例為：1YYRR：1YYrr：1YyRR：1Yyrr：2YYRr：2YyRr，按自由組合定律推測雙親的基因型是（B）A．YYRR×YYRrB．YYRr×YyRrC．YyRr×YyRrD．Yyrr×YyRr（4）遺傳家系譜圖類型例題：1、右圖是患甲?。@性基因為A，隱性基因為a）和乙病（顯性基因為B，隱性基因為b）兩種遺傳病的系譜圖。據圖回答：（1）甲病致病基因位于__常__染色體上，為____顯__性基因。（2）從系譜圖上可以看出甲病的遺傳特點是___世代相傳__；子代患病，則親代之—必____患病__；若Ⅱ-5與另一正常人婚配，則其子女患甲病的概率為__1/2。（3）假設Ⅱ-1不是乙病基因的攜帶者，則乙病的致病基因位于_X__染色體上；為__隱_性基因。乙病的特點是呈___隔代交叉（答隔代、交叉、男性多于女性、伴性遺傳的其中之一都給分）遺傳。I-2的基因型為___aaXbY_，Ⅲ-2基因型為__AaXbY_。假設Ⅲ-1與Ⅲ-5結婚生了一個男孩，則該男孩患一種病的概率為__1/4_，所以我國婚姻法禁止近親間的婚配。2.下圖是具有兩種遺傳病的家庭系譜圖，設甲病顯性基因為A，隱性基因為a；乙病顯性基因為B，隱性基因為b。若II-7為純合體，請據圖回答：（1）甲病是致病基因位于__常染色體上的__顯性遺傳病；乙病是致病基因位于___常__染色體上的_隱_性遺傳病。（2）II-5的基因型可能是___aaBB或aaBb_，III-8的基因型是__AaBb__。（3）III-10的純合體的概率是___2/3__。（4）假設III-10與III-9結婚，生下正常男孩的概率是___5/12_。（5）該系譜圖中，屬于II-4的旁系血親有__II-5，II-6，III-10__。3.小黃狗的皮毛著色由位于不同常染色體上的兩對基因（A、a和B、b）控制，共有四種表現(xiàn)型，黑色（A_B_）、褐色（aaB_）、紅色（A_bb）和黃色（aabb）。下圖是小黃狗的一個系譜，請回答下列問題。（1）Ⅰ2的基因型是AaBb。（2）欲使Ⅲ1產下褐色的小狗，應讓其與表現(xiàn)型為黑色或褐色的雄狗雜交。（3）如果Ⅲ2與Ⅲ6雜交，產下的小狗是紅色雄性的概率是1/12。（4）Ⅲ3懷孕后走失，主人不久找加一只小狗，分析得知小狗與Ⅱ2的線粒體DNA序列特征不同，能否說明這只小狗不是Ⅲ3生產的？（能/不能）;請說明判斷的依據：線粒體DNA只隨卵細胞傳給子代，Ⅱ2與Ⅲ3及Ⅲ3所生小狗的線粒體DNA序列特征應相同。（5）有一只雄狗表現(xiàn)出與雙親及群體中其他個體都相同的新性狀，該性狀由核內顯性基因D控制，那么該變異來源于基因突變。（6）讓（5）中這只雄狗與正常雄狗雜交，得到了足夠多的F1個體。①如果F1代中出現(xiàn)了該新性狀，且顯性基因D位于