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2019-2020年高中生物 第2講 基因的自由組合定律教案 蘇教版必修2 [教學目標] 1．了解孟德爾兩對相對性狀的遺傳實驗過程及結果。 2．理解孟德爾對自由組合現象的解釋及遺傳圖解。 3．理解測交實驗及遺傳圖解。 4．理解自由組合規(guī)律的實質。 5．理解自由組合規(guī)律在理論上和實踐上的意義。 [教學重難點]： 1．對自由組合現象的解釋。 2．自由組合規(guī)律的實踐上的應用。 [教學安排]：3課時 [教學過程]： 回扣基礎要點 一、兩對相對性狀的雜交實驗 1.過程 P 黃圓綠皺 ↓ F1 F2 ∶3黃皺∶3綠圓∶ 2.歸納 (1)F1全為 。 (2)F2中出現了不同性狀之間的 。 (3)F2中4種表現型的分離比為 。 (4)F2中重組類型(與P不同，不是與F1不同的表現型)為 ，所占比例為 _______，若親本改為黃皺綠圓（均純合），則重組類型所占比例為 。 二、對自由組合現象的解釋和驗證 1.假說 (1)F1在形成配子時, ____________ 彼此分離,_________________ 自由組合。 (2)F1產生雌雄配子各__ 種類型,且數目_____ 。 (3)受精時,雌雄配子的結合是______ ,結合方式有___ 種，遺傳因子的組合形式有__ 種，性狀表現為___ 種。 2.圖解（見上圖） 3.驗證 (1)驗證方法:_________,所用親本為F1黃圓____ ,目的是檢測F1產生配子的 情況。 (2)實驗結果:后代出現__ 種基因型,__ 種表現型，比例為__________ 。 例1：(xx廣東理基,44)基因A、a和基因B、b分別位于不同對的同源染色體上,一個親本與aabb測交,子代基因型為AaBb和Aabb,分離比為1∶1,則這個親本基因型為 ( ) A.AABb B.AaBb C.AAbb D.AaBB 三、自由組合定律的實質、時間、范圍 1.實質：_______染色體上的_______基因自由組合。 2.時間：____________________。 3.范圍：_____生殖的生物,真核細胞的核內______上的基因,無性生殖和細胞質基因遺傳時不符合。 四、孟德爾實驗方法的啟示和遺傳規(guī)律的再發(fā)現 1.實驗方法啟示 孟德爾獲得成功的原因：①正確選材(豌豆);②對相對性狀遺傳的研究,從 對到 對；③對實驗結果進行______ 的分析；④運用________ 法(包括“提出問題→作出假設→演繹推理→實驗檢驗→得出結論”五個基本環(huán)節(jié))這一科學方法。 2.遺傳規(guī)律再發(fā)現 (1)1909年,丹麥生物學家_______ 把“遺傳因子”叫做______ 。 (2)因為孟德爾的杰出貢獻,他被公認為“____________ ”。 高頻考點突破 考點一 孟德爾兩對相對性狀雜交實驗的規(guī)律分析 1.實驗分析 P YYRR(黃圓)yyrr(綠皺) ↓ F1 YyRr(黃圓) F2 1YY(黃) 2Yy(黃) 1yy(綠) 1RR(圓) 1YYRR(黃圓) 2YyRR(黃圓) 1yyRR(綠圓) 2Rr(圓) 2YYRr(黃圓) 4YyRr(黃圓) 2yyRr(綠圓) 1rr(皺) 1YYrr(黃皺) 2Yyrr(黃皺) 1yyrr(綠皺) 2.相關結論 (1)F2中黃∶綠=3∶1,圓∶皺=3∶1,都符合基因的分離定律。 (2)F2中共有16種組合,9種基因型,4種表現型。 (3)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,分別位于兩對同源染色體上。 (4)純合子 共占 ，雜合子占 ， 其中雙雜合個體(YyRr)占 ，單雜合個體(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占 共占 (5)YYRR基因型個體在F2的比例為 ,在黃色圓粒豌豆中的比例為 ,注意范圍不同。黃圓中雜合子占 ,綠圓中雜合子占 。 (6)重組類型：指與親本不同的表現型。 ①P：YYRRyyrr→F1 F2中重組性狀類型為單顯性,占 。 ②P：YYrryyRR→F1 F2中重組性狀類型為雙顯性和雙隱性,共占 。 例2：下表是具有兩對相對性狀的親本雜交得到的F2基因型結果,表中列出部分基因型,有的以數字表示。下列敘述不正確的是 ( ) 配子 YR Yr yR yr YR 1 2 YyRr Yr 3 yR 4 yr yyrr A.此表格中2代表的基因型出現了2次 B.1、2、3、4代表的基因型在F2中出現的概率大小為3＞2＞4＞1 C.F2中出現表現型不同于親本的重組類型的比例是6/16或10/16 D.表中Y、y、R、r基因的載體為染色體 例3：(xx廣東理基，45)兩對基因(A—a和B—b)位于非同源染色體上,基因型為AaBb的植株自交,產生后代的純合子中與親本表現型相同的概率是 ( ) A.3/4 B.1/4 C.3/16 D.1/16 考點二 自由組合定律解題指導 1.熟記子代表現型及比例與親代雜交組合的關系 子代表現型比例 親代基因型 3∶1 AaAa 1∶1 Aaaa 9∶3∶3∶1 AaBbAaBb 1∶1∶1∶1 AaBbaabb或AabbaaBb 3∶3∶1∶1 AaBbaaBb或AaBbAabb 示例 小麥的毛穎(P)對光穎(p)是顯性,抗銹(R)對感銹(r)為顯性,這兩對性狀可自由組合。已知毛穎感銹與光穎抗銹兩植株做親本雜交,子代有毛穎抗銹∶毛穎感銹∶光穎抗銹∶光穎感銹=1∶1∶1∶1,寫出兩親本的基因型。 分析：將兩對性狀分解為：毛穎∶光穎=1∶1,抗銹∶感銹=1∶1。根據親本的表現型確定親本基因型為PrrppR ,只有Pppp,子代才有毛穎∶光穎=1∶1,同理,只有rrRr,子代抗銹∶感銹=1∶1。綜上所述,親本基因型分別是Pprr與ppRr。 2.乘法法則的熟練運用 (1)原理：分離定律是自由組合定律的基礎。 (2)思路：首先將自由組合定律問題轉化為若干個分離定律問題。在獨立遺傳的情況下,有幾對基因就可分解為幾個分離定律問題,如AaBbAabb可分解為如下兩個分離定律：AaAa;Bbbb。 (3)題型 ①配子類型的問題 示例 AaBbCc產生的配子種類數 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ = 種 ②配子間結合方式問題 示例 AaBbCc與AaBbCC雜交過程中,配子間的結合方式有多少種？ 先求AaBbCc、AaBbCC各自產生多少種配子。AaBbCc→ 種配子、AaBbCC→ 種配子。再求兩親本配子間的結合方式。由于兩性配子間的結合是隨機的,因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有 = 種結合方式。 ③基因型類型的問題 示例 AaBbCc與AaBBCc雜交,求其后代的基因型數先分解為三個分離定律： AaAa→后代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa) BbBB→后代有2種基因型(1BB∶1Bb) CcCc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc) 因而AaBbCcAaBBCc,后代中有323=18種基因型。 ④表現型類型的問題 示例 AaBbCcAabbCc，其雜交后代可能的表現型數可分解為三個分離定律： AaAa→后代有 種表現型 Bbbb→后代有 種表現型 CcCc→后代有 種表現型 所以AaBbCcAabbCc，后代中有 種表現型。 ⑤子代基因型、表現型的比例（★學習分支法，金版教程106頁） 示例 求ddEeFF與DdEeff雜交后代中基因型和表現型比例 分析：將ddEeFFDdEeff分解： ddDd后代：基因型比1∶1,表現型比1∶1； EeEe后代：基因型比1∶2∶1,表現型比3∶1； FFff后代：基因型1種,表現型1種。 所以,后代中基因型比為： (1∶1)(1∶2∶1)1=1∶2∶1∶1∶2∶1； 表現型比為：(1∶1)(3∶1)1=3∶1∶3∶1。 ⑥計算概率 示例 基因型為AaBb的個體(兩對基因獨立遺傳)自交,子代基因型為AaBB的概率為 。 3．n對等位基因(完全顯性）分別位于n對同源染色體上的遺傳規(guī)律如下表： 親本相 對性狀 的對數 F1配子 F2表現型 F2基因型 種類 比例 可能組 合數 種類 分離比 種類 分離比 1 2 (1:1)1 4 2 (3:1)1 3 (1:2:1)1 2 4 (1:1)2 16 4 (3:1)2 9 (1:2:1)2 3 8 (1:1)3 64 8 (3:1)3 27 (1:2:1)3 4 16 (1:1)4 256 16 (3:1)4 81 (1:2:1)4 N 2n (1:1)n 4n 2n (3:1)n 3n (1:2:1)n 對位訓練 例4：(xx江蘇卷，10)已知A與a、B與b、C與c 3對等位基因自由組合,基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個體進行雜交。下列關于雜交后代的推測,正確的是 ( ) A.表現型有8種,AaBbCc個體的比例為1／16 B.表現型有4種,aaBbcc個體的比例為1／16 C.表現型有8種,Aabbcc個體的比例為1／8 D.表現型有8種,aaBbCc個體的比例為1／16 例5：(xx寧夏理綜,29)某植物的花色由兩對自由組合的基因決定。顯性基因A和B同時存在時,植株開紫花,其他情況開白花。請回答： 開紫花植株的基因型有____種,其中基因型是_____的紫花植株自交,子代表現為紫花植株∶白花植株= 9∶7?；蛐蜑開_______和_______的紫花植株各自自交,子代表現為紫花植株∶白花植株=3∶1?；蛐蜑開_______的紫花植株自交,子代全部表現為紫花植株。 考點三 自由組合定律異常情況集錦 1.正常情況 (1)AaBb →雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱=9∶3∶3∶1 (2)測交：AaBbaabb→雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱=1∶1∶1∶1 2.異常情況 序號 條件 自交后代比例 測交后代比例 1 存在一種顯性基因(A或B)時表現為同一種性狀,其余正常表現 9∶6∶1 1∶2∶1 2 A、B同時存在時表現為一種性狀，否則表現為另一種性狀 9∶7 1∶3 3 aa(或bb)成對存在時,表現雙隱性性狀,其余正常表現 9∶3∶4 1∶1∶2 4 只要存在顯性基因(A或B)就表現為同一種性狀,其余正常表現 15：1 3：1 5 根據顯性基因在基因型中的個數影響性狀表現 AABB：(AaBB 、 AABb)：(AaBb、aaBB、AAbb) ：(Aabb、aaBb)∶ aabb=1∶4∶6∶4∶1 AaBb：(Aabb 、 aaBb)∶aabb=1∶2∶1 6 顯性純合致死 AaBb ∶Aabb ∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型個體致死 AaBb ∶ Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1 例6：(xx安徽理綜,31)某種野生植物有紫花和白花兩種表現型,已知紫花形成的生物化學途徑是： : A和a、B和b是分別位于兩對同源染色體上的等位基因,A對a、B對b為顯性?；蛐筒煌膬砂谆ㄖ仓觌s交,F1紫花∶白花=1∶1。若將F1紫花植株自交,所得F2植株中紫花∶白花=9∶7。請回答： (1)從紫花形成的途徑可知,紫花性狀是由_____對基因控制。 (2)根據F1紫花植株自交的結果,可以推測F1紫花植株的基因型是________,其自交所得F2中,白花植株純合子的基因型是 。 (3)推測兩親本白花植株的雜交組合(基因型)是 或 ；用遺傳圖解表示兩親本白花植物雜交的過程(只要求寫一組)。 (4)紫花形成的生物化學途徑中,若中間產物是紅色(形成紅花),那么基因型為AaBb的植株自交,子一代植株的表現型及比例為 。 【易錯分析】 對減數分裂過程中產生配子的情況不熟練 分析配子產生時應特別注意是“一個個體”還是“一個性原細胞”。 (1)若是一個個體則產生2n種配子,n代表同源染 色體對數或等位基因對數。 (2)若是一個性原細胞,則一個卵原細胞僅產生1 個卵細胞,而一個精原細胞可產生4個2種(兩兩相同)精細胞(未發(fā)生交叉互換的情況)。例：YyRr基因型的個體產生配子情況如下： 可能產生配子的種類 實際能產生配子的種類 一個精原細胞 4種 2種(YR、yr或Yr、yR) 一個雄性個體 4種 4種(YR、yr、Yr、yR) 一個卵原細胞 4種 1種(YR或yr或Yr或yR) 一個雌性個體 4種 4種(YR、yr、Yr、yR) （注意寫產生配子時“、”和“或”的運用） 例7：基因型為AaBb（兩對基因分別位于非同源染色體上)的個體,在一次排卵時發(fā)現該卵細胞的基因型為Ab,則在形成該卵細胞時隨之產生的極體的基因型為 ( ) A.AB、ab、ab B.Ab、aB、aB C.AB、aB、ab D.ab、AB、ab 例8：基因型為AaBbCc(獨立遺傳)的一個初級精母細胞和一個初級卵母細胞分別產生的精子和卵細胞基因型的種類數之比為 : ( ) A.4∶1 B.3∶1 C.2∶1 D.1∶1 例9：(xx福建理綜,27)某種牧草體內形成氰的途徑為：前體物質→產氰糖苷→氰 ?；駻控制前體物質生成產氰糖苷,基因B控制產氰糖苷生成氰。表現型與基因型之間的對應關系如下表： 表現型 有氰 有產氰糖苷、無氰 無產氰糖苷、無氰 基因型 A_B_(A和B同時存在) A_bb(A存在, B不存在) aaB_或aabb(A不存在) (1)在有氰牧草(AABB)后代中出現的突變型個體(AAbb)因缺乏相應的酶而表現無氰性狀,如果基因b與B的轉錄產物之間只有一個密碼子的堿基序列不同,則翻譯至mRNA的該位點時發(fā)生的變化可能是：編碼的氨基酸__________,或者是____________。 (2)與氰形成有關的兩對基因自由組合。若兩個無氰的親本雜交,F1均表現為有氰,則F1與基因型為aabb的個體雜交,子代的表現型及比例為_______________。 (3)高莖與矮莖分別由基因E、e控制。親本甲(AABBEE)和親本乙(aabbee)雜交,F1均表現為有氰、高莖。F1自交得F2,假設三對等位基因自由組合,則F2中能穩(wěn)定遺傳的無氰、高莖個體占 。 (4)以有氰、高莖與無氰、矮莖兩個能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本,通過雜交育種,可能無法獲得既無氰也無產氰糖苷的高莖牧草。請以遺傳圖解簡要說明。 【課時練習】 1．(xx廣東文基，72)兩對基因(A-a和B-b)自由組合,基因型為AaBb的植株自交,得到的后代中表現型與親本不相同的概率是 ( ) A．1/4 B．3/4 C．7/16 D．9/16 2．(xx上海卷,10)據下圖，下列選項中不遵循基 因自由組合定律的是 ( ) A． B． C． D． 3．現有AaBb和Aabb兩種基因型的豌豆個體自交，假設這兩種基因型個體的數量和它們的生殖能力均相同,在自然狀態(tài)下,子一代中能穩(wěn)定遺傳的個體所占比例是 ( ) A.1/2 B.1/3 C.3/8 D.3/4 ② ③ ① 4．基因的自由組合定律發(fā)生于下圖中哪個過程 ( ) ④ AaBb 1AB∶1Ab∶1aB∶1ab 雌雄配子隨機結合 子代9種基型 4種表現型 A.① B.② C.③ D.④ 5．某植物的花色由兩對等位基因控制,且兩對等位基因獨立遺傳。純合的藍色品種與純合的紫色品種雜交,F1為藍色,F1自交,F2為1紫∶6紅∶9藍。若將F2中的紅色植株的花粉兩兩融合,培育出的融合植株表現型和基因型的種類分別是 ( ) A.3種 6種 B.2種 3種 C.4種 4種 D.2種 4種 6．下圖表示人類某單基因遺傳病的系譜圖。假設3號與一正常男性婚配，生了一個既患該病又患苯丙酮尿癥(兩種病獨立遺傳)的兒子，預測他們再生一個 正常女兒的概率是 ( ) A.9/16 B.3/16 C.2/3 D.1/3 7．豌豆花的顏色受兩對等位基因E/e與F/f所控制,只有當E、F同時存在時才開紫花，否則開白花。下列選項中都符合條件的親本組合是 ( ) A.EeFfEeff EEFfeeff P： 紫花 白花 B.EeFfeeFf EeFFEeff ↓ C.EeFfeeff EeFFEeff F1： 3/8紫花 5/8白花 D.EeFfEeff EeFfeeFf 8．番茄的紅果(A)對黃果(a)是顯性,圓果(B)對長果(b)是顯性,且自由組合，現用紅色長果與黃色圓果(番茄)雜交,從理論上分析,其后代的基因型不可能 出現的比例是 ( ) A.1∶0 B.1∶2∶1 C.1∶1 D.1∶1∶1∶1 9.豌豆的紅花(A)對白花(a)為顯性,高莖(B)對矮莖(b)為顯性。一株高莖紅花豌豆與基因型為Aabb的豌豆雜交，子代中3/4開紅花,1／2為高莖。若讓這一株高莖紅花豌豆自交，則自交后代高莖紅花植株中雜合子所占的比例為 ( ) A.1／9 B.2／9 C.5／9 D.8／9