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驗（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驗(二)第3課時孟德爾的豌豆雜交實驗(二)(Ⅲ)1．強化對自由組合定律的認識和理解。2．闡明自由組合定律在實踐中的應用。3．利用分離定律解決自由組合問題。(重難點)分離定律是自由組合定律的基礎，要學會運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系及親子代的遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)，求相應遺傳因子組成、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。

已知牽牛花普通葉(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立遺傳?，F(xiàn)用兩個純種的牽?；ㄆ贩N甲(DDRR)和乙(ddrr)雜交得F1，再用F1與牽?；ūs交(如圖1)，結(jié)果如圖2所示。分析牽?；ū幕蛐蜑?

)A．DdRr

B．ddRR

C．ddRr

D．Ddrr[思路點撥]解析：結(jié)合孟德爾兩對相對性狀的遺傳學實驗的相關結(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?；ㄆ贩N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?；ū幕蛐蜑閐dRr。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：由實驗結(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?！冒櫫?∶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)實踐中也有一定的應用價值，主要集中于以下兩個方面：知識點二自由組合定律在實踐中的應用1．指導育種 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)合所學知識完成對育種過程的探討。2．預防遺傳病 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)。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________。[思路點撥][歸納總結(jié)]當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，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)缺點互補的親本材料，通過雜交導致基因重新組合，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)學實踐中，自由組合定律為遺傳病的預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要有扎實的知識基礎和對科學的熱愛。②要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。③要勤于實踐。④要敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。旁欄思考題答案：從數(shù)學角度看，(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行單獨的分析，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上建立起來的。思考與討論1．提示：豌豆適于作雜交實驗材料的優(yōu)點有：(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，易于做人工雜交實驗。孟德爾正是因為選用了豌豆做雜交實驗，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，才能對遺傳實驗結(jié)果進行量化統(tǒng)計，所以科學地選擇實驗材料是科學研究取得成功的重要保障之一。解析：用豌豆作實驗材料，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)學統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因為如果研究n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驗中留下的經(jīng)驗與教訓，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗，改變實驗方法，從簡單到復雜進行觀察、統(tǒng)計、分析實驗結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實驗驗證、得出結(jié)論。解析：孟德爾從簡單到復雜地進行觀察、統(tǒng)計、分析實驗結(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驗結(jié)果進行統(tǒng)計學分析，他很難做出對分離現(xiàn)象的解釋。因為通過統(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)學比例，這引發(fā)他揭示其實質(zhì)的興趣。同時這也使孟德爾意識到數(shù)學概率也適用于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學的方法引入到對遺傳實驗結(jié)果的處理和分析中。解析：利用統(tǒng)計學原理統(tǒng)計實驗結(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驗結(jié)果，還應該能夠預測另一些實驗結(jié)果。可參考教科書對“假說—演繹法”的解釋。解析：假說還需實驗進一步驗證。5．提示：(1)扎實的知識基礎和對科學的熱愛。孟德爾在維也納大學進修學習時，通過對自然科學的學習，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化思想。同時孟德爾還學習數(shù)學，使他受到“數(shù)學方法可以應用于各門自然科學之中”思想的影響，產(chǎn)生應用數(shù)學方法解決遺傳學問題的想法，使孟德爾成為第一個認識到概率原理能用于預測遺傳雜交實驗結(jié)果的科學家。(2)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。孟德爾對雜交實驗的研究是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設，然后設計實驗驗證假設。這在當時是一種新的研究思路，光是豌豆的雜交實驗，他就沒有局限于對實驗結(jié)果的簡單描述和歸納。(3)勤于實踐。孟德爾在豌豆的遺傳雜交實驗中，連續(xù)進行了8年的研究，并且對每次實驗的結(jié)果進行統(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)。孟德爾通過實驗研究，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)造性地運用科學方法外，也與其對科學的熱愛，嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，勤于實踐等分不開。課后練習一、基礎題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