【名師課堂-備課包】2013-2020學年高一下學期生物必修2教案-(二)第一章第2節(jié)

第一章遺傳因子的發(fā)覺第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交試驗（二）板書教學過程二、基因的自由組合定律1．盂德爾的兩對相對性狀的遺傳試驗：（出示掛圖）

P黃色圓粒X綠色皺粒

↓

F1黃色圓粒

↓

F２黃色圓粒：綠色圓粒：黃色皺粒：綠色皺粒

315粒：108粒：101粒：32粒

9：3：3：12．對自由組合現(xiàn)象的解釋：1）每一對性狀的遺傳都符合分別規(guī)律。2）不同對的性狀之間自由組合。3）F１形成配子的種類和比例：

由于Y與R和r組合的幾率相同，R與Y和y組合的幾率也相同，所以四種配子的數(shù)量相同。4）黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交試驗分析圖示解：（幻燈）

PYYRRXyyrr

↓↓

配子YRvr

↓↓

F１YyRr

5）F２基因型、表現(xiàn)型基因型表現(xiàn)型

1YYRR

2YyRr黃色圓粒9

2YYRr

4YyRr1YYrr黃色皺粒32Yyrr1yyRR綠色圓粒3

2yyRr1yyrr綠色皺粒1課堂鞏固：（幻燈示鞏固題）第一課時引言：通過上一節(jié)課的學習，我們了解了基因的分別定律。下面請同學們共同回憶以下幾個問題：

提問：基因分別定律的實質(zhì)是什么？

（回答：基因分別定律是：在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有肯定的獨立性，生物體在進行減數(shù)分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分別，分別進入兩個配子中，獨立地隨配于遺傳給后代。）

提問：請同學們分析孟德爾的另外兩個一對相對性狀的遺傳試驗：

①豌豆粒色試驗②豌豆粒形試驗

P黃色X綠色P圓形X皺形

↓↓

F1黃色F1圓形

F2

F2

（回答：①F1黃色豌豆自交產(chǎn)生兩種表現(xiàn)型：黃色和綠色，比例為：3：1。②F1圓形豌豆自交產(chǎn)生F2有兩種類型：圓粒和皺粒，比例為3：1。）

二、基因的自由組合定律

敘述：1．孟德爾的兩對相對性狀的遺傳試驗。

孟德爾的基因分別定律是在完成了對豌豆的一對相對性狀的爭辯后得出的。那么，豌豆的相對性狀很多，假猶如一植株有兩對或兩對以上的純合親本性狀，如：豌豆的黃色相對于綠色為顯性性狀，圓粒相對于皺粒為顯性性狀，我們將同時具有黃色、圓粒兩種性狀的純親本植株和具有綠色、皺粒兩種性狀的純親本植株放到一起來爭辯它們雜交后的狀況的話，會消滅什么樣的現(xiàn)象？它是否還符合基因的分別規(guī)律呢？于是，孟德爾就又做了一個好玩的試驗，試驗的過程是這樣的：

孟德爾選用了豌豆的粒色和粒形這樣兩共性狀來進行雜交，即純種黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆做親本進行雜交，無論是正交還是反交，結(jié)出的種子都是黃色圓粒的。以后，孟德爾又讓F１植株進行自交，產(chǎn)生F2中，不僅消滅了親代原有的性狀——黃色圓粒和綠色皺粒，還產(chǎn)生了新組合的性狀——綠色圓粒和黃色皺粒。在所結(jié)的556粒種子中，有黃色圓粒的315粒、綠色圓粒的108粒、黃色皺粒的101粒、綠色皺粒32粒。這四種表現(xiàn)型的數(shù)量比接近9：3：3：1。

2．對自由組合現(xiàn)象的解釋：

提問：為什么會消滅以上這樣的結(jié)果呢？請同學們以四人小組的形式圍繞以下幾個問題進行爭辯。（老師組織學習小組爭辯，并分析問題，指定小組長回答問題。）

提問：這一試驗結(jié)果是否符合基因分別定律？

方法：從一對性狀（粒色、粒形）入手，看試驗結(jié)果是否符合分別規(guī)律：

粒色：黃色：315＋101＝416

綠色：108＋32＝140

黃色：綠色接近于3：1

粒形：圓粒：315＋108＝423

皺粒：101＋32＝133

圓粒：皺粒接近于3：1

（回答：由此可見，從一對性狀的角度去衡量這一試驗是符合分別定律的。）

提問：新組合的性狀是如何產(chǎn)生的呢？（引導同學思考。）

通過對上述遺傳試驗的分析，在F2不僅消滅了與親本性狀相同的后代，而且消滅了兩個新組合的外形：黃色皺粒和綠色圓粒，并且兩對相對性狀的分別比接近3：1。這說明什么問題？

（回答：這表明在F１形成配子后，配子在組合上發(fā)生了自由配對的現(xiàn)象。）

敘述：對，這表明兩對性狀在共同的遺傳過程中性狀分別和等位基因的分別是互不干擾，各自獨立的。由于一對性狀的分別是隨機的、獨立的，那么，兩對性狀在遺傳的過程中必定會發(fā)生隨機組合。

從試驗結(jié)果來看，在F2中：

粒色：黃色：3/4粒形：圓形：3/4

綠色：1/4

皺形：1/4

也就是說，在3/4的黃色種子中，其中應當有3/4是圓粒的，1/4是皺粒的；在1/4的綠色種子中，應當有3/4是圓粒的，1/4是皺粒的。反過來也一樣，即在3／4的圓粒種子中，應當有3/4是黃色的；有1/4是綠色的。在1/4的皺粒種子中，應當有3/4是黃色；1/4是綠色。

兩對性狀結(jié)合起來應當是556粒種子應消滅的性狀

黃色圓粒：3／4x3/4＝9／16556x9／16＝313

黃色皺粒：3／4xl／4＝3／16556x3／16＝104

綠色圓粒：1／4x3／4＝3／16556x3／16＝104

綠色皺粒：1／4xl／4＝1／16556xl／16＝34

雜交試驗的結(jié)果也正是如此，在556粒種子中，黃色圓粒315粒，黃色皺粒101粒，綠色圓粒108粒，綠色皺粒32粒，正好接近：9／16：3／16：3／16：1／16，即：9：3：3：1。

依據(jù)以上分析，請同學們看書：P30以上數(shù)據(jù)表明……至P31其次自然段結(jié)束。

敘述：孟德爾假設豌豆的粒色和粒形分別由一對等位基因把握，即黃色和綠色分別由Y和y把握）圓粒和皺粒分別由R和r把握，思考以下幾個問題：

提問：依據(jù)子一代的表現(xiàn)型，能否說明親本的顯隱性關系？

（回答：由于子一代表現(xiàn)為黃色圓粒，說明親本中黃色相對于綠色為顯性性狀，圓粒相對于皺粒為顯性性狀。）

提問：兩個親本的基因型如何表示？

（回答：純種黃色圓粒的基因型為YYRR；純種綠色皺粒的基因型為yyrr）

提問：兩個親本產(chǎn)生配子的狀況如何？F１的基因型是什么？

（回答：依據(jù)減數(shù)分裂的原理，YYRR產(chǎn)生的配子為YR，yyrr產(chǎn)生的配子為yr。F１的基因型為YyRr。）

提問：F１形成配子時，各等位基因之間的分別是互不干擾的，在形成配子時，不同對的非等位基因表現(xiàn)為隨機結(jié)合。請同學們思考F１產(chǎn)生的雌雄配子各幾種？比例如何？

（回答：F１產(chǎn)生的雌雄配子各四種，即YR、Yr、yR、yr，比例為：1：l：l：1。）

敘述：關于雜種F１產(chǎn)生配子的種類和比例是發(fā)生自由組合的根本緣由，也是這節(jié)課的難點。現(xiàn)在我們一起來分析F１產(chǎn)生配子的過程。

雜種F１（YyRr）在減數(shù)分裂形成配子時，等位基因Y和y、R和r會隨著同源染色體的分別進入不同的配子，而不同對的等位基因之間隨機組合在同一配子中。F１基因型等位基因分別非等位基因之間自由組合

→→YRYryRyr

1：1：1：1

由于Y與R和r組合的幾率相同，R與Y和y組合的幾率也相同，所以四種配子的數(shù)量相同。

提問：雜種F１形成配子后，受精時雌雄配子是如何隨機組合的？請同學們思考F１的配子結(jié)合的方式有多少種？

（回答：結(jié)合方式有16種。）

提問：以上結(jié)合方式中；共有幾種基因型、幾種表現(xiàn)型？

（回答：有九種基因型、四種表現(xiàn)型，表現(xiàn)型數(shù)量比接近于9：3：3：1。）

小結(jié)：盂德爾在完成了對豌豆一對相對性狀的爭辯以后，沒有滿足已經(jīng)取得的成果，而是進一步探究兩對相對性狀的遺傳規(guī)律。揭示出了遺傳的其次個規(guī)律——自由組合定律。在揭示這一規(guī)律時，他不僅很精確?????地把握住了兩對相對性狀的顯隱性特點，進行了雜交試驗。并在產(chǎn)生F１后，對F１進行自交，分析出由于在減數(shù)分裂形成配子時，各產(chǎn)生了4種雌雄配子，由于雌雄配子的自由組合，才在F２中消滅了新組合性狀這一規(guī)律。

鞏固：1．用結(jié)白色扁形果實（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否能夠培育出只有一種顯性性狀的南瓜？你能推算出具有一種顯性性狀南瓜的概率是多少？

2．具有兩對相對性狀的純種個體雜交，依據(jù)基因的自由組合定律，F(xiàn)２消滅的性狀中：1）能夠穩(wěn)定遺傳的個體數(shù)占總數(shù)的。2）與F１性狀不同的個體數(shù)占總數(shù)的。3．對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證：雜種

隱性

子一代純合

YyRryyrr

↓↓

YRYryR

yryr

↓

YyRrYyrryyRryyrr

1：1：1：14．基因自由組合定律的實質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的。在細胞減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。5．基因自由組合定律在實踐中的應用。

1)在育種中的應用。

2）在醫(yī)學和優(yōu)生優(yōu)育中的應用。

（幻燈示兩例題）其次課時引言：我們用試驗加統(tǒng)計學的方法分析了性狀的自由組合現(xiàn)象，是否能用試驗的方法進行驗證呢？這是這一理論能否成立的關鍵，盂德爾為了使這一理論更具有說服力，又進行了測交試驗。我們知道，消滅性狀的自由組合，最關鍵的問題是F1產(chǎn)生了4種雌雄配子而產(chǎn)生的。要證明自由組合現(xiàn)象是正確的，就必需證明F1產(chǎn)生了4種配子。

3．對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證

敘述：測交時，選用雙隱性植株與F1雜交，就是由于雙隱性個體只產(chǎn)生一種隱性（yr）配子。１）產(chǎn)生的后代的種類就是F1產(chǎn)生配子的種類；2）由于yr配子不會影響F1所產(chǎn)生配子對性狀的把握，所以依據(jù)測交后代的表現(xiàn)型可以推想F1配子的基因型；3）測交后代的比例也就是F1產(chǎn)生的配子的比例。

測交的結(jié)果是產(chǎn)生了4種后代：黃色圓粒。綠色圓粒。綠色皺粒、黃色皺粒，并且它們數(shù)量基本相同。即4種表現(xiàn)型的數(shù)量比接近1：1：l：1。另外，測交時要進行正反交，目的是要說明F1既能產(chǎn)生4種雄配子，又能產(chǎn)生4種雌配子。從而證明白F1在形成配子時，不同對等位基因是自由組合。

4．基因自由組合定律的實質(zhì)

敘述：孟德爾的雜交試驗從實踐的角度論證了自由組合定律的存在和規(guī)律，現(xiàn)在，我們從現(xiàn)代遺傳學的角度去解釋這一規(guī)律。

請同學們看圖思考：提問：孟德爾所說的兩對基因是指什么？

（回答：位于1、2號同源染色體上的Y和y及位于3、4號的另一對同源染色體上的R和r）

提問：1號染色體上的Y基因的非等位基因是那些基因？

（回答：3、4號染色體上的R和r）

提問：非同源染色體上的非等位基因在形成配于時的結(jié)合方式是什么？

（回答：自由組合。）

提問：這種非同源染色體上的非等位基因自由組合發(fā)生在哪一過程中？

（回答：發(fā)生在細胞減數(shù)分裂形成配子時。）

提問：基因自由組合定律的實質(zhì)是什么？

（回答：位于非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的。在細胞減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合）

5．基因自由組合定律在實踐中的應用

敘述：基因的自由組合定律為我們的動，植物育種和醫(yī)學實踐開闊了寬敞的前景，人類可以依據(jù)自己的需求，不斷改良動植物品種，為人類造福。例如：水稻中，有芒（A）對無芒（a）是顯性，抗?。≧）對不抗?。╮）是顯性。其中，無芒和抗病是人們需要的優(yōu)良性狀?，F(xiàn)有兩個水稻品種，一個品種無芒、不抗病，另一個品種有芒、抗病。請你想方法培育出一個無芒、抗病的新品種。

同學用練習本計算，得出結(jié)論：依據(jù)自由組合定律，這樣的品種占總數(shù)的3／16。

提問：我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢的品種可以代代遺傳嗎？

（回答：不行以，由于其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會消滅性狀的分別。）

提問：如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種？

（回答：要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種，就必需對所得到的無芒、抗病品種進行自交和育種，淘汰不符合要求的植株，最終得到能夠穩(wěn)定遺傳的無芒、抗病的類型。）敘述：在現(xiàn)代醫(yī)學上，我們也常用基因的自由組合規(guī)律來分析家族遺傳病的發(fā)病規(guī)律。并且推斷出其后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們消滅的依據(jù)。這對于遺傳病的猜測和診斷以及優(yōu)生、優(yōu)育工作都有現(xiàn)實意義。

例如：在一個家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基因P把握），母親的表現(xiàn)型正常，他們婚后卻生了一個手指正常但先天聾啞的孩子（由隱性致病基因d把握，基因型為dd），其父母的基因型分別是什么？提問：這樣的例子在我們?nèi)粘Ｉ钪惺墙?jīng)常遇到的，那么，我們一起來分析，雙方都未表現(xiàn)出來先天聾啞癥狀的父母，為什么會生出一個先大聾啞的孩子呢？

（回答：首先，先天聾啞肯定是遺傳病，其父母均未表現(xiàn)出來，說明其父母均是隱性基因的攜帶者。加之其父親為多指，可以判定其父親的基因型為：PpDd；其母親表現(xiàn)型正常，可以推斷其母的基因型為：ppDd。）

提問：依據(jù)上面的分析，其父母可能消滅的配子是什么？其子女中可能消滅的表現(xiàn)型有幾種？

（回答：其母親可能消滅的配子類型為：pD、pd，其父親可能消滅的配子類型為PD、Pd、pD、pd。）他們的后代可能消滅的表現(xiàn)型有4種：只患多指（基因型為PpDD、PpDd），只患先天聾?。ɑ蛐蚿pdd），既患多指又患先天聾?。ɑ蛐蚉pdd），表現(xiàn)型正常（基因型ppDD，ppDd。）

小結(jié)：由上面的例子可以看出，孟德爾發(fā)覺的這兩個遺傳規(guī)律對于我們?nèi)祟惿枳匀?，了解人類自己有多么重要的意義。尤其在當前，我們正處于一個新世紀的開頭，如何解決好我們國家進展過程中提高糧食產(chǎn)量，提高人口素養(yǎng)，特殊是在方案生育政策下，進行優(yōu)生優(yōu)育等很多問題都有待我們利用我們所學到的遺傳學學問去爭辯、去解決。在今后的工作中我們將面臨眾多的課題，這不僅需要我們把握好現(xiàn)代科學學問，而且，要學習孟德爾的科學精神。

6．孟德爾獲得成功的緣由

敘述：我們都知道，孟德爾并不是進行遺傳學爭辯的第一人，在孟德爾之前，有不少學者都做過動植物的雜交試驗，試圖發(fā)覺這其中的規(guī)律，但都未總結(jié)出規(guī)律來。孟德爾卻以他的科學精神和科學方法發(fā)覺了遺傳的兩大規(guī)律。

提問：為什