《基因的自由組合定律》第1課時(shí)導(dǎo)學(xué)案

13/13第二節(jié)基因的自由組合定律第1課時(shí)【高效導(dǎo)航】1.學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）闡明孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證的過程、結(jié)果及原理；（2）記住孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀實(shí)驗(yàn)F2的基因型和表現(xiàn)型分布和比例規(guī)律。（3）會(huì)應(yīng)用基因自由組合定律解決育種和遺傳病分析問題。（4）掌握解題思路及方法。2.學(xué)習(xí)重點(diǎn)：（1）通過配子形成與減數(shù)分裂的聯(lián)系，訓(xùn)練知識(shí)遷移的能力。（2）用基因自由組合定律解決遺傳學(xué)中的概率計(jì)算、遺傳育種、家族遺傳病分析等遺傳學(xué)問題。3.學(xué)習(xí)難點(diǎn)：（1）對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。（2）基因的自由組合定律及其在實(shí)踐中的應(yīng)用（3）用基因自由組合定律解決遺傳學(xué)問題?！翱础薄R(shí)經(jīng)緯基因的自由組合定律（1）“導(dǎo)”—自主預(yù)習(xí)第二節(jié)基因的自由組合定律一、基因的自由組合定律（1）選用性狀：①豌豆種子的顏色：_______與綠色。②豌豆種子的形狀：_______與皺粒。（2）實(shí)驗(yàn)方法：___________。（3）過程與現(xiàn)象P黃色圓粒P黃色圓?！辆G色皺粒F1_________F2黃色圓?！命S色皺?！镁G色圓粒∶綠色皺粒比例________∶________∶________∶________（4）實(shí)驗(yàn)分析①F1全為黃色圓粒，說明_______對(duì)______為顯性，_______對(duì)______為顯性。②F2中粒色分離比為：黃色∶綠色=________，粒形的分離比為：圓?！冒櫫?________。表明豌豆的粒色和粒形的遺傳都遵循_________。③F2有四種性狀表現(xiàn)，其中_________、綠色圓粒是不同于兩親本的性狀的重新組合類型，表明不同性狀的組合是自由的、隨機(jī)的。（二）對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋（1）遺傳因子決定性狀①豌豆的黃色和綠色分別由遺傳因子Y、y控制，圓粒和皺粒分別由遺傳因子R、r控制。②親本遺傳因子組成：純種黃色圓粒為________；純種綠色皺粒為_______。（2）F1的遺傳因子組成:親代形成配子時(shí)，YYRR產(chǎn)生一種_______配子，yyrr產(chǎn)生一種_______配子。親代產(chǎn)生的兩種配子結(jié)合后，產(chǎn)生的遺傳因子組成（基因型）為________，表現(xiàn)（表現(xiàn)型）為___________。（3）F1配子的產(chǎn)生①遺傳因子的行為：F1在產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此______，不同對(duì)的遺傳因子可以________。②配子的種類及比例:F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各4種，YR∶Yr∶___∶yr=____∶____∶____∶____。（4）F2的遺傳因子組成及性狀表現(xiàn)①受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是________的。②F2有______種結(jié)合方式，_____種遺傳因子組合形式（基因型），______種性狀表現(xiàn)。③遺傳因子組成及比例YYRR∶YYRr∶YyRR∶YyRr∶YYrr∶Yyrr∶yyRR∶yyRr∶yyrr=_____________________。④性狀表現(xiàn)為黃色圓?！命S色皺粒∶綠色圓?！镁G色皺粒=_____________。（三）對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證（1）實(shí)驗(yàn)方法：_____________。（2）理論預(yù)期①F1（YyRr）產(chǎn)生4種配子，分別是：YR∶Yr∶yR∶yr=______________。②隱性純合子（yyrr）只產(chǎn)生一種配子_____________。③測(cè)交后代有4種類型黃色圓粒（YyRr）∶黃色皺粒（Yyrr）∶綠色圓粒（yyRr）∶綠色皺粒（yyrr）=___________________。（3）遺傳圖解：（四）自由組合定律：（1）發(fā)生時(shí)間：形成時(shí)。（2）遺傳因子的關(guān)系：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是______的。（3）實(shí)質(zhì)：決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子（等位基因）彼此，決定不同性狀的遺傳因子（非等位基因）。“學(xué)”—互動(dòng)探究探究一兩對(duì)相對(duì)性狀實(shí)驗(yàn)F2的基因型和表現(xiàn)型的比例規(guī)律閱讀課本P35-P37相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合圖3－10、圖3－11和圖3－12，思考并小組討論下列問題：1.請(qǐng)據(jù)下圖總結(jié)兩對(duì)相對(duì)性狀實(shí)驗(yàn)F2的基因型和表現(xiàn)型的比例規(guī)律F1YyRr×YyRrF1配子→↓YRYryRyrQ1.仔細(xì)觀察F2的基因型和表現(xiàn)型在表中的分布特點(diǎn)和數(shù)量比例，找出規(guī)律并加以記憶。F2YRYYRRYYRrYyRRYyRrYrYYRrYYrrYyRrYyrryRYyRRYyRryyRRyyRryrYyRrYyrryyRryyrr提示：（1）顯隱性：（圖一）雙顯性（Y_R_黃圓，9）：最大三角形的三個(gè)角和三個(gè)邊雙隱性（yyrr綠皺，3）：最小三角形內(nèi)單顯性（Y_rr黃皺，3）：次大三角形的三個(gè)角單顯性（yyR_綠圓，1）：第三大三角形三個(gè)角（2）合子類型：純合子（YYRR，YYrr，yyRR，yyrr）：對(duì)角線（左上到右下）雙雜合子（YyRr）：對(duì)角線（左下到右上）（3）相同基因型（圖二）：一對(duì)基因的雜合體以純合體的對(duì)角線為軸而對(duì)稱。YYRrYyRRYyRrYYRrYyRrYyrrYyRRYyRryyRrYyRrYyrryyRr圖二（4）九中基因型可作如下規(guī)律性的排列：（用F2中兩對(duì)基因組合方式及比率相乘的方法得出如下結(jié)果，每種基因型前的系數(shù)即為其比例數(shù)）1YY（黃）2Yy（黃）1yy（綠）1RR（圓）2Rr（圓）1YYRR（黃圓）2YyRR（黃圓）2YYRr（黃圓）4YyRr（黃圓）1yyRR（綠圓）2yyRr（綠圓）1rr（皺）1YYrr（黃皺）2Yyrr（黃皺）1yyrr（綠皺）2.這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合基因分離定律？提示：分析數(shù)據(jù)可知，從一對(duì)性狀的角度去衡量這一實(shí)驗(yàn)是符合分離定律的。3.通過對(duì)上述遺傳實(shí)驗(yàn)的分析，在F2不僅出現(xiàn)了與親本性狀相同的后代，而且出現(xiàn)了兩個(gè)新組合的形狀：黃色皺粒和綠色圓粒，并且兩對(duì)相對(duì)性狀的分離比接近3∶1。這說明什么問題？提示：這表明在F1形成配子后，配子在組合上發(fā)生了自由配對(duì)的現(xiàn)象。這表明兩對(duì)性狀在共同的遺傳過程中性狀分離和等位基因的分離是互不干擾，各自獨(dú)立的。由于一對(duì)性狀的分離是隨機(jī)的、獨(dú)立的，那么，兩對(duì)性狀在遺傳的過程中必然會(huì)發(fā)生隨機(jī)組合。4.根據(jù)子一代的表現(xiàn)型，能否說明親本的顯隱性關(guān)系？提示：由于子一代表現(xiàn)為黃色圓粒，說明親本中黃色相對(duì)于綠色為顯性性狀，圓粒相對(duì)于皺粒為顯性性狀。5.兩個(gè)親本的基因型如何表示？提示：純種黃色圓粒的基因型為YYRR；純種綠色皺粒的基因型為yyrr。6.兩個(gè)親本產(chǎn)生配子的情況如何？F1的基因型是什么？提示：根據(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。7.F1形成配子時(shí)，各等位基因之間的分離是互不干擾的，在形成配子時(shí)，不同對(duì)的非等位基因表現(xiàn)為隨機(jī)結(jié)合。請(qǐng)同學(xué)們思考F1產(chǎn)生的雌雄配子各幾種？比例如何？提示：F1產(chǎn)生的雌雄配子各四種，即YR、Yr、yR、yr，比例為1∶l∶l∶1。8.雜種F1形成配子后，受精時(shí)雌雄配子是如何隨機(jī)組合的？請(qǐng)同學(xué)們思考F1的配子結(jié)合的方式有多少種？提示：結(jié)合方式有16種。以上結(jié)合方式中；共有幾種基因型、幾種表現(xiàn)型？提示：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。9.什么是測(cè)交？這里應(yīng)是誰(shuí)和誰(shuí)雜交？提示：讓F1和雙隱性親本回交，也就是F1和綠色皺縮豌豆雜交。這是理論上推導(dǎo)的預(yù)期測(cè)交，即是按孟德爾提出的假說，能產(chǎn)生4種配子，它們的數(shù)目相等，而隱性純合子只產(chǎn)生一種配子，故測(cè)交后代有4種表現(xiàn)型。黃圓∶黃皺∶綠圓∶綠皺=1∶1∶1∶1。請(qǐng)一位同學(xué)將上述情況用基因遺傳圖解表示。10.根據(jù)染色體在減數(shù)分裂中的行為及基因與染色體的關(guān)系，總結(jié)自由組合定律的實(shí)質(zhì)。基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是什么？提示：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數(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離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。11.為什么要強(qiáng)調(diào)是非同源染色體上，如果在同一同源染色體上的非等位基因能否自由組合？提示：不能【經(jīng)典回眸】純合的黃圓（YYRR）豌豆與綠皺（yyrr）豌豆雜交，F(xiàn)1自交，將F2中的全部綠圓豌豆再種植（再交），則F3中純合的綠圓豌豆占F3的（）。A.1/2B.1/3C.1/4D.7/12【解析】（1）根據(jù)題意可知：F1的基因型為YyRr。（2）F1（YyRr）自交產(chǎn)生的F2中，綠色圓粒豌豆有兩種基因型：yyRR∶yyRr＝1∶2。即在F2的綠色圓粒中，yyRR占1/3；yyRr占2/3。（3）F2中綠色圓粒豌豆再自交，F(xiàn)3中：1/3yyRR的自交后代不發(fā)生性狀分離，yyRR占的比例為1/3×1＝1/3；2/3yyRr的自交后代中，發(fā)生性狀分離出現(xiàn)三種基因型，其中基因型為yyRR的所占的比例為2/3×1/4＝1/6。（4）F3中純合體的綠圓豌豆（yyRR）占F3的比例為：1/3+1/6＝1/2【答案】A【變式訓(xùn)練】1.南瓜所結(jié)果實(shí)中白色（A）對(duì)黃色（a）為顯性，盤狀（B）對(duì)球狀（b）為顯性，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。若讓基因型為AaBb的白色盤狀南瓜與“某南瓜”雜交，子代表現(xiàn)型及其比例如圖所示，則“某南瓜”的基因型為（）A.AaBbB.AabbC.AaBbD.Aabb2.已知玉米子粒黃色對(duì)紅色為顯性，非甜對(duì)甜為顯性。純合的黃色甜玉米與紅色非甜玉米雜交得到F1、F1自交或測(cè)交，預(yù)期結(jié)果錯(cuò)誤的是A.自交結(jié)果中黃色非甜與紅色甜比例9∶1B.自交結(jié)果中與親本相同的表現(xiàn)型所占子代的比例為5∶8C.自交結(jié)果中黃色和紅色的比例為3∶1，非甜與甜的比例為3∶1D.測(cè)交結(jié)果中紅色非甜所占子代的比例為1∶4探究二基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用閱讀課本P38的相關(guān)內(nèi)容，思考并小組討論下列問題：1.請(qǐng)同學(xué)們討論基因自由組合定律在育種實(shí)踐中的具體應(yīng)用。提示：使不同親本的優(yōu)良性狀的基因組合到一個(gè)個(gè)體內(nèi)，創(chuàng)造出優(yōu)良品種。2.基因的自由組合定律為我們的動(dòng)、植物育種和醫(yī)學(xué)實(shí)踐開闊了廣闊的前景，人類可以根據(jù)自己的需求，不斷改良動(dòng)植物品種，為人類造福。例如：水稻中，有芒（A）對(duì)無(wú)芒（a）是顯性，抗?。≧）對(duì)不抗病（r）是顯性。其中，無(wú)芒和抗病是人們需要的優(yōu)良性狀?，F(xiàn)有兩個(gè)水稻品種，一個(gè)品種無(wú)芒、不抗病，另一個(gè)品種有芒、抗病。請(qǐng)你想辦法培育出一個(gè)無(wú)芒、抗病的新品種。根據(jù)自由組合定律，這樣的品種占總數(shù)的3／16。我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢(shì)的品種可以代代遺傳嗎？提示：不可以，因?yàn)槠渲杏?/16的植株是雜合體，它的下一代會(huì)出現(xiàn)性狀分離。3.那么，如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種？提示：要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種，就必須對(duì)所得到的無(wú)芒、抗病品種進(jìn)行自交和育種，淘汰不符合要求的植株，最后得到能夠穩(wěn)定遺傳的無(wú)芒、抗病的類型。4.請(qǐng)同學(xué)們討論基因自由組合定律在醫(yī)學(xué)和優(yōu)生優(yōu)育中的具體應(yīng)用。提示：在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上，我們也常用基因的自由組合規(guī)律來(lái)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)型以及它們出現(xiàn)的依據(jù)。這對(duì)于遺傳病的預(yù)測(cè)和診斷以及優(yōu)生、優(yōu)育工作都有現(xiàn)實(shí)意義。5.在一個(gè)家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基因P控制），母親的表現(xiàn)型正常，他們婚后卻生了一個(gè)手指正常但先天聾啞的孩子（由隱性致病基因d控制，基因型為dd），其父母的基因型分別是什么？提示：首先，先天聾啞一定是遺傳病，其父母均未表現(xiàn)出來(lái)，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，可以判斷其母的基因型為：ppDd。6.根據(jù)上面的分析，其父母可能出現(xiàn)的配子是什么？其子女中可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型有幾種？提示：其母親可能出現(xiàn)的配子類型為：pD、pd，其父親可能出現(xiàn)的配子類型為PD、Pd、pD、pd。）他們的后代可能出現(xiàn)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）。7.為什么孟德爾會(huì)取得這么大的成果呢？我們從中應(yīng)該得到那些啟示呢？提示：（1）正確地選擇了實(shí)驗(yàn)材料。（2）在分析生物性狀時(shí)，采用了先從一對(duì)相對(duì)性狀入手再循序漸進(jìn)的方法（由單一因素到多因素的研究方法）。（3）在實(shí)驗(yàn)中注意對(duì)不同世代的不同性狀進(jìn)行記載和分析，并運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（4）科學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)程序。8.孟德爾實(shí)驗(yàn)的成功給了我們以很大的啟示，即進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須具備的幾點(diǎn)精神是什么？提示：（1）科學(xué)的工作態(tài)度和方法：采取循序漸進(jìn)的方法，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜；并注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不放過任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（2）運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)成果，如孟德爾首先將統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法用于生物實(shí)驗(yàn)的分析。（3）科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)的材料?！窘?jīng)典回眸】下表為甲～戊五種類型豌豆的有關(guān)雜交結(jié)果統(tǒng)計(jì)。甲～戊中表現(xiàn)型相同的有（）后代表現(xiàn)型親本組合黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒甲×乙85289432甲×丁78626871乙×丙0011334丁×戊004951A.甲、丙B.甲、戊C.乙、丙、丁D.乙、丙、戊【解析】本題為逆推類（由子推親）題目，考查了自由組合定律的相關(guān)知識(shí)。要注意先分后合、單獨(dú)考慮每對(duì)相時(shí)性狀。根據(jù)每組子代表現(xiàn)型分離比，可推得甲、乙、丙、T、戊的基因型依次為YyRr、yyRr、yyRr、yyrr、yyRr，所以乙、丙、戊的基因型、表現(xiàn)型都相同。【答案】D【變式訓(xùn)練】3.一位正常指聾啞人的父親患短指癥，母親為正常指，父母都會(huì)說話。已知短指（B）對(duì)正常指（b）為顯性，會(huì)說話（D）對(duì)聾?。╠）為顯性。請(qǐng)問該正常指聾啞人父母的基因型和該正常指聾啞人是由哪種精子和卵細(xì)胞結(jié)合而來(lái)的（）A.父BBDd、母bbDD、Bb精子、bD卵細(xì)胞B.父BBDD、母bbDd、BD精子、bd卵細(xì)胞C.父BbDd、母bbDd、bd精子、bd卵細(xì)胞D.父BbDd、母bbDD、bD精子、bD卵細(xì)胞4.數(shù)量性狀通常顯示出一系列連續(xù)的表型。現(xiàn)有控制植物高度的兩對(duì)等位基因A、a和B、b，位于不同的同源染色體上。以累加效應(yīng)決定植株的高度，且每個(gè)顯性基因的遺傳效應(yīng)是相同的。純合子AABB高50厘米，aabb高30厘米，這兩個(gè)純合子之間雜交得到F1，再自交得到F2，在F2中表現(xiàn)40厘米高度的個(gè)體基因型有幾種（）A.1種B.2種C.3種D.4種“思”—課堂小結(jié)同學(xué)們，通過這節(jié)課學(xué)習(xí)，你有哪些收獲和體會(huì)，存在哪些疑問，請(qǐng)把它填在下面的表格中，以便及時(shí)總結(jié)、彌補(bǔ)知識(shí)缺漏，不吃?shī)A生飯，不做欠賬人。收獲內(nèi)容疑點(diǎn)內(nèi)容“練”—當(dāng)堂檢測(cè)1.下圖表示不同基因型豌豆體細(xì)胞中的兩對(duì)基因及其在染色體上的位置，這兩對(duì)基因分別控制兩對(duì)相對(duì)性狀，從理論上說，下列分析不正確的是（）A.甲、乙植株雜交后代的表現(xiàn)型比例是1∶1∶1∶1B.甲、丙植株雜交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1C.丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1D.正常情況下，甲植株中基因A與a在減數(shù)第二次分裂時(shí)分離2.刺鼠的毛色由兩個(gè)位點(diǎn)B和C決定，B（b）和C（c）的遺傳符合基因自由組合定律。B（黑色）對(duì)b（褐色）為顯性；凡是具CC和Cc基因型的鼠是正常體色，只要基因型是cc則為白化鼠。親本為黑色的刺鼠與bbcc的白化鼠交配，其子一代中，1／2個(gè)體是白化鼠，l／4是黑色正常刺鼠，l／4是褐色正常刺鼠。請(qǐng)推測(cè)黑色親本的基因型是（）A.bbCcB.BbCcC.BbCCD.BBCc3.某種蝴蝶紫翅（P）對(duì)黃翅（p）是顯性，綠眼（G）對(duì)白眼（g）為顯性，兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，生物小組同學(xué)用紫翅綠眼和紫翅白眼的蝴蝶進(jìn)行雜交，F(xiàn)1出現(xiàn)的性狀類型及比例如右圖所示。下列說法正確的是（）A.上述親本的基因型是PpGg×PPggB.上述親本的基因型是PpGg×PPggC.F1紫翅白眼個(gè)體自交（基因型相同個(gè)體間的交配），其中純合子所占比例是2/2D.F1·紫翅白眼個(gè)體自交（基因型相同個(gè)體間的交配），其中純合子所占比例是1/24.番茄紅果對(duì)黃果為顯性，圓果對(duì)長(zhǎng)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(zhǎng)果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.1∶0B.1∶2∶1C.1∶lD.1∶1∶1∶15.已知某植物的胚乳非糯（