生物（人教版必修2）課件第1章第2節(jié)第3課時孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）（Ⅲ）

第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)第3課時孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)(Ⅲ)1．強(qiáng)化對自由組合定律的認(rèn)識和理解。2．闡明自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用。3．利用分離定律解決自由組合問題。(重難點(diǎn))分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)，要學(xué)會運(yùn)用分離定律的方法解決自由組合的問題。請結(jié)合下面給出的例子歸納自由組合問題的解題規(guī)律：知識點(diǎn)一利用分離定律解決自由組合問題1．思路：將自由組合問題轉(zhuǎn)化為若干個分離定律問題在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對雜合遺傳因子就可分解為幾個分離定律，如AaBb×Aabb可分解為以下兩個分離定律：Aa×Aa；Bb×bb。2．常見題型推斷性狀的顯隱性關(guān)系及親子代的遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)，求相應(yīng)遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)的比例或概率。3．根據(jù)親本的基因型推測子代的基因型、表現(xiàn)型及比例——正推型(1)配子類型問題。求AaBbCc產(chǎn)生的配子種類，以及配子中ABC的概率。產(chǎn)生的配子種類

Aa

Bb

Cc

↓

↓

↓

_____

×

_____

×

____＝8種提示：2

2

2規(guī)律：某一基因型的個體所產(chǎn)生配子種類數(shù)等于2n種(n為等位基因?qū)?shù))。(2)配子間結(jié)合方式問題。AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間的結(jié)合方式有多少種？①先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。AaBbCc→______種配子、AaBbCC→______種配子。②再求兩親本配子間的結(jié)合方式。由于兩性配子間的結(jié)合是隨機(jī)的，因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有________×________＝32種結(jié)合方式。提示：①8

4

②8

4規(guī)律：兩基因型不同的個體雜交，配子間結(jié)合方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積。(3)基因型數(shù)量、表現(xiàn)型數(shù)量及概率計算?；蛐蜑锳aBbCc與AaBBCc的個體雜交，思考以下問題：①其雜交的后代有幾種基因型？其中AaBBCC的基因型的個體所占比例為多少？②其雜交的后代有幾種表現(xiàn)型？其中A_B_cc的表現(xiàn)型的個體所占比例為多少？4．據(jù)子代性狀分離比推測親本基因型和表現(xiàn)型——逆推型將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為分離定律問題后，充分利用分離比法、填充法和隱性純合突破法等方法逆推親代的基因型和表現(xiàn)型。

已知牽?；ㄆ胀ㄈ~(D)對楓形葉(d)為顯性，種子黑色(R)對白色(r)為顯性，控制上述性狀的基因獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)用兩個純種的牽牛花品種甲(DDRR)和乙(ddrr)雜交得F1，再用F1與牽牛花丙雜交(如圖1)，結(jié)果如圖2所示。分析牽牛花丙的基因型為(

)A．DdRr

B．ddRR

C．ddRr

D．Ddrr[思路點(diǎn)撥]解析：結(jié)合孟德爾兩對相對性狀的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)結(jié)論，利用反推和正推相結(jié)合的方法就能分析出牽?；ū幕蛐?。牽牛花品種甲(DDRR)和乙(ddrr)雜交得F1，F(xiàn)1的基因型為DdRr；再結(jié)合圖2中的比例，普通葉∶楓形葉＝1∶1，黑色種子∶白色種子＝3∶1，可推知牽牛花丙的基因型為ddRr。答案：C基因的自由組合定律是基因的分離定律的拓展和延伸，是控制不同相對性狀的基因的自由組合，但每對等位基因仍然遵循分離定律。因此，解答自由組合定律的題目時，可以先用分解法分析每對性狀，然后再將多對性狀綜合起來進(jìn)行分析。1．假定三對等位基因自由組合，則AaBBDD×AaBbdd產(chǎn)生的子代中，有一對等位基因雜合、兩對等位基因純合的個體所占的比例是(

)A．1/2 B．1/4C．1/8 D．3/4解析：AaBBDD和AaBbdd雜交，子代的基因中一定有Dd，因此只要求出前兩對基因雜交后代出現(xiàn)純合子的概率即可，1/2×1/2＝1/4，故B正確。答案：B2．豌豆子葉的黃色(Y)、圓粒種子(R)均為顯性，兩親本雜交的F1表現(xiàn)型如下圖。讓F1中黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，F(xiàn)2的性狀分離比為(

)A．2∶2∶1∶1 B．1∶1∶1∶1C．9∶3∶3∶1 D．3∶1∶3∶1解析：由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，圓?！冒櫫?∶1，黃色∶綠色為1∶1，說明親本基因組成是YyRr和yyRr。在子一代中黃色圓粒是1/3YyRR、2/3YyRr，綠色皺粒是yyrr。如果它們雜交，后代中會出現(xiàn)黃色∶綠色為1∶1，圓粒∶皺粒為2∶1，故綜合為2∶2∶1∶1。答案：A和分離定律一樣，自由組合定律在生產(chǎn)實(shí)踐中也有一定的應(yīng)用價值，主要集中于以下兩個方面：知識點(diǎn)二自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用1．指導(dǎo)育種 雜交育種中，雜交后代的性狀一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳的是(

)A．優(yōu)良性狀 B．隱性性狀C．顯性性狀 D．相對性狀[思路點(diǎn)撥]解析：純合子的性狀是穩(wěn)定遺傳的，而顯性性狀的個體不一定是純合子，隱性性狀的個體一定是純合子，所以一旦出現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳。答案：B[歸納總結(jié)]在育種工作中，人們用雜交的方法，有目的地使生物不同品種間的基因重新組合，以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起，從而創(chuàng)造出對人類有益的新品種。結(jié)合所學(xué)知識完成對育種過程的探討。2．預(yù)防遺傳病 人類多指(T)對正常指(t)為顯性，白化(a)對正常(A)為隱性，決定不同性狀的基因自由組合。一個家庭中，父親是多指，母親正常，他們有一個患白化病但手指正常的孩子(兩種病都與性別無關(guān))。請分析：(1)其再生一個孩子只患白化病的概率是________。(2)生一個只出現(xiàn)多指孩子的概率是________。(3)生一個既白化又多指的女兒的概率是________。(4)后代中只患一種病的概率是________。(5)后代中正常的概率是________。[思路點(diǎn)撥][歸納總結(jié)]當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，若已知患甲病的概率為m，患乙病的概率為n，則各種患病情況如下表：1．在雜交育種中，根據(jù)自由組合定律，合理選用優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的親本材料，通過雜交導(dǎo)致基因重新組合，可得到理想中的具有雙親優(yōu)良性狀的后代，摒棄雙親不良性狀的雜種后代，并可預(yù)測雜種后代中優(yōu)良性狀出現(xiàn)的概率，從而有計劃地確定育種規(guī)模。2．在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，自由組合定律為遺傳病的預(yù)測和診斷提供了理論依據(jù)。1．多指癥由顯性基因控制，先天性聾啞由隱性基因控制，這兩種遺傳病的基因獨(dú)立遺傳。一對男性患多指、女性正常的夫婦，婚后生了一個手指正常的聾啞孩子。這對夫婦再生下的孩子為手指正常、先天性聾啞、既多指又先天性聾啞這三種情況的可能性依次是(

)A．1/2、1/4、1/8

B．1/4、1/8、1/2C．1/8、1/2、1/4 D．1/4、1/2、1/8解析：根據(jù)親子代表現(xiàn)型，若這兩對相對性狀分別由A、a、B、b基因控制，可推出親代基因型父：AaBb，母：aaBb，他們再生一個孩子的情況是：手指正常(aa)為1/2，多指(Aa)為1/2；聽覺正常(B_)為3/4，先天性聾啞(bb)為1/4；既多指又聾啞的概率為1/2×1/4＝1/8。答案：A答案：C提示：自由組合分離正推逆推育種問題探討1．答案：雜交育種。解析：雜交育種可以使控制不同性狀的遺傳因子進(jìn)行重新組合，從而培育出人類所需品種。本節(jié)聚焦1．答案：孟德爾用純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本進(jìn)行雜交得F1，再讓F1自交得F2。2．答案：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。3．答案：①要有扎實(shí)的知識基礎(chǔ)和對科學(xué)的熱愛。②要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。③要勤于實(shí)踐。④要敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。旁欄思考題答案：從數(shù)學(xué)角度看，(3∶1)2的展開式為9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示為兩個3∶1的乘積。對于兩對相對性狀的遺傳結(jié)果，如果對每一對性狀進(jìn)行單獨(dú)的分析，如單純考慮圓和皺或黃和綠一對相對性狀遺傳時，其性狀的數(shù)量比是圓?！冒櫫＃?315＋108)∶(101＋32)≈3∶1；黃色∶綠色＝(315＋101)∶(108＋32)≈3∶1。即每對性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無疑說明兩對相對性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自遺傳結(jié)果的乘積，即9∶3∶3∶1來自于(3∶1)2。解析：9∶3∶3∶1＝(3∶1)2，從這可以看出自由組合定律是在分離定律的基礎(chǔ)上建立起來的。思考與討論1．提示：豌豆適于作雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀，如高莖和矮莖，高莖高度在1.5～2.0m，矮莖高度僅為0.3m左右，易于觀察和區(qū)分；(2)豌豆是嚴(yán)格自花受粉植物，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；(3)豌豆花比較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)。孟德爾正是因?yàn)檫x用了豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計，所以科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。解析：用豌豆作實(shí)驗(yàn)材料，是孟德爾取得成功的條件之一。2．提示：如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳，很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因?yàn)槿绻芯縩對相對性狀，將會有2n個性狀組合，這是很難統(tǒng)計的，也很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)問題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中留下的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗(yàn)，改變實(shí)驗(yàn)方法，從簡單到復(fù)雜進(jìn)行觀察、統(tǒng)計、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。解析：孟德爾從簡單到復(fù)雜地進(jìn)行觀察、統(tǒng)計、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也是孟德爾取得成功的條件之一。3．提示：如果孟德爾沒有對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，他很難做出對分離現(xiàn)象的解釋。因?yàn)橥ㄟ^統(tǒng)計，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學(xué)比例，這引發(fā)他揭示其實(shí)質(zhì)的興趣。同時這也使孟德爾意識到數(shù)學(xué)概率也適用于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學(xué)的方法引入到對遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析中。解析：利用統(tǒng)計學(xué)原理統(tǒng)計實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是孟德爾取得成功的原因之一。4．提示：作為一種正確的假說，不僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能夠預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。可參考教科書對“假說—演繹法”的解釋。解析：假說還需實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。5．提示：(1)扎實(shí)的知識基礎(chǔ)和對科學(xué)的熱愛。孟德爾在維也納大學(xué)進(jìn)修學(xué)習(xí)時，通過對自然科學(xué)的學(xué)習(xí)，使他具有生物類型是可變的，可以通過雜交產(chǎn)生新的生物類型等進(jìn)化思想。同時孟德爾還學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，使他受到“數(shù)學(xué)方法可以應(yīng)用于各門自然科學(xué)之中”思想的影響，產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決遺傳學(xué)問題的想法，使孟德爾成為第一個認(rèn)識到概率原理能用于預(yù)測遺傳雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)家。(2)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾對雜交實(shí)驗(yàn)的研究是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。這在當(dāng)時是一種新的研究思路，光是豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)，他就沒有局限于對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡單描述和歸納。(3)勤于實(shí)踐。孟德爾在豌豆的遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中，連續(xù)進(jìn)行了8年的研究，并且對每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。(4)敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德爾通過實(shí)驗(yàn)研究，提出了“顆粒性遺傳”的思想，這是對傳統(tǒng)的遺傳觀念的挑戰(zhàn)。解析：孟德爾取得成功的原因非常多，除了創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)方法外，也與其對科學(xué)的熱愛，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，勤于實(shí)踐等分不開。課后練習(xí)一、基礎(chǔ)題1．(1)×表現(xiàn)型相同的生物，基因型不一定相同。比如DD、Dd表現(xiàn)型一樣，基因型就不相同。(2)×等位基因是指控制相對性狀的基因，如D和d。二、拓展題答案：(1)YyRr

yyRr(2)黃色皺粒綠色