孟德尔的豌豆杂交实验（二）学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

孟德尔的豌豆杂交实验（二）学案学习目标：1.阐明自由组合定律，并能运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象。（生命观念）。2.通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎的科学思维，进一步体会假说演绎法。（科学思维）3.通过分析孟德尔发现遗传规律的原因，体会孟德尔的成功经验，认同敢于质疑、勇于创新、探索求真的科学精神。（科学探究和社会责任）重难点分析：阐明自由组合定律及应用。【自主学习】两对相对性状的杂交实验——提出问题1.选用性状：①豌豆种子的颜色：_______与绿色。②豌豆种子的形状：_______与皱粒。2.试验方法：____________3.过程与现象P黄色圆粒ｘ绿色皱粒F1EQ\o\ac(○,×)F2黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒比例______：______：______：______4.实验分析①F1全为黄色圆粒，说明_______对______为显性，_______对______为显性。②F2中粒色分离比为：黄色∶绿色=________，粒形的分离比为：圆粒∶皱粒=________。表明豌豆的粒色和粒形的遗传都遵循_________。③F2有四种性状表现，其中_________、绿色圆粒是不同于两亲本的性状的重新组合类型，表明不同性状的组合是自由的、随机的。二、对自由组合现象的解释和验证——提出假说，演绎推理1.遗传因子决定性状①豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制，圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制。②亲本遗传因子组成：纯种黄色圆粒为___________；纯种绿色皱粒为___________。2.F1的遗传因子组成:亲代形成配子时，YYRR产生一种_______配子，yyrr产生一种_______配子。亲代产生的两种配子结合后，产生的遗传因子组成(基因型)为________，表现（表现型）为_____。3.F1配子的产生①遗传因子的行为：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此______，不同对的遗传因子可以________。②配子的种类及比例:F1产生的雌配子和雄配子各4种，YR∶Yr∶__∶yr=___∶___∶___∶___。4.F2的遗传因子组成及性状表现①受精时，雌雄配子的结合是________的。雌配子雄配子YRYryRyrYRYryRyr分析：a.双显性状由直角三角形三条边表示，占________份，________种遗传因子组合形式，比例：____________________________。b.隐显性状由直角三角形的三个角表示，占________份，________种遗传因子组合形式，比例：________________________。c.显隐性状由直角三角形的三个角表示，占________份，________种遗传因子组成形式，比例：________。d.双隐性状yyrr占________份，________种遗传因子组成形式。e.由图解分析，每一对相对性状是否也遵循分离定律？______________________。②F2有______种结合方式，_____种遗传因子组合形式（基因型），______种性状表现。③遗传因子组成及比例YYRR∶YYRr∶YyRR∶YyRr∶YYrr∶Yyrr∶yyRR∶yyRr∶yyrr=____________。④性状表现黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=_____________________。用遗传图解表示：思考讨论：1.表现为双显性的个体中，纯合子、单杂合子、双杂合子所占的比例各是多少？2.如果黄色圆粒豌豆的后代中杂合的黄色皱粒有500粒，绿色圆粒共有多少？三、验证——测交实验1.过程及结果理论预期：①F1(YyRr)产生4种配子，分别是：YR∶Yr∶yR∶yr=______________。②隐性纯合子(yyrr)只产生一种配子_____________。③测交后代有4种类型黄色圆粒（YyRr）∶黄色皱粒(Yyrr)∶绿色圆粒(yyRr)∶绿色皱粒(yyrr)=___________。思考讨论：YyRr×yyrr与yyRr×Yyrr的后代比例相等，是否均属测交？2.结论：测交结果与预期相符，证实了F1产生了4种配子，F1产生配子时，_________彼此分离，__________________自由组合，并进入不同的配子中。四、自由组合定律的内容、时间、范围——得出结论1.自由组合定律的内容：控制__________________的遗传因子的_______________是互不干扰的；在形成配子时，___________的成对的遗传因子_________。_________的遗传因子_____________。2.时间：__________________。3.范围：_______生殖的生物，真核细胞的核内_____上的基因，无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。五、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现1.孟德尔获得成功的原因：①正确选材(豌豆):a._________b._________②对相对性状遗传的研究，从________对到________对；③对实验结果进行________的分析；④运用________法(包括“提出问题→提出假说→演绎推理→实验检验→得出结论”五个基本环节)2.遗传规律再发现①1909年，丹麦生物学家________把“遗传因子”叫做________。②因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“________________________”。六、基因自由组合定律在实践中的应用1.孟德尔遗传规律的适用条件(1)________生物的性状遗传。________生物和____________的生物(如病毒)没有________，不进行________分裂。(2)________生殖过程中的性状遗传。只有在生殖过程中才发生________的分离以及______________上的非等位基因的自由组合。(3)________遗传。只有真核生物的________随染色体的规律性变化而呈现规律性传递。(4)基因分离定律适用于________相对性状的遗传，只涉________等位基因。基因的自由组合定律适用于______或________相对性状的遗传，涉及________或________的等位基因且它们分别位于________或________的同源染色体上。2.比较基因自由组合定律与分离定律，完成下表填空：定律项目分离定律自由组合定律研究性状一对______________控制性状的等位基因一对两对或两对以上等位基因与染色体关系位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上____________细胞学基础(染色体的活动)减Ⅰ后期______________减Ⅰ后期同源染色体分离，____________________遗传实质同源染色体上等位基因分离非同源染色体上之间的_________自由组合3.自由组合问题的解决方法——-分解组合法（1）基本方法：分解组合法（用分离定律解决自由组合定律）①原理:分离定律是自由组合定律的基础。②思路:首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题，最后将各对相对性状的分析结果相乘，进行组合得到结果。如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律:Aa×Aa和Bb×bb,然后根据题目要求的实际情况进行重组。（2）基本题型分类及解题规律①配子类型的问题：a.具有多对等位基因的个体，在减数分裂时，产生配子的种类数是每对基因产生配子种类数的乘积。b.多对等位基因的个体产生某种配子的概率是每对基因产生相应配子概率的乘积。☞某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有：eq\a\vs4\al(AaBbcc,↓↓↓,2×2×1＝4)【典例】AaBbCc与AaBbCc杂交过程中，配子间的结合方式?先用分解法分别求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子，即：AaBbCc产生种配子，AaBbCC产生种配子再求两亲本配子的结合方式：由于雌雄配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有×=种结合方式。②基因型类型的问题：a.任何两种基因型的亲本相交，产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产生基因型种类数的乘积。b.子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。☞AaBbCc与AaBBCc杂交后代的基因型种类：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa→后代有3种基因型,AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1,Bb×BB→后代有2种基因型,BB∶Bb＝1∶1,Cc×Cc→后代有3种基因型,CC∶Cc∶cc＝1∶2∶1))→后代有3×2×3＝18种基因型③子代表现型种类的问题：☞AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律：Aa×Aa→后代有2种表现型；Bb×bb→后代有2种表现型；Cc×Cc→后代有2种表现型。所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2＝8种表现型。④子代基因型、表现型的比例：☞求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例分析：将ddEeFF×DdEeff分解：dd×Dd后代：基因型比1∶1，表现型比1∶1；Ee×Ee后代：基因型比1∶2∶1，表现型比3∶1；FF×ff后代：基因型1种，表现型1种。所以，基因型比为(1∶1)×(1∶2∶1)×1＝1∶2∶1∶1∶2∶1；表现型比为(1∶1)×(3∶1)×1＝3∶1∶3∶1。【典例】AaBbCcDd×AabbCcDD，其杂交后代中表现型种类数及ABCD在子代中所占比例?Aa×Aa，后代有种表现型；其中A占。Bb×bb，后代有种表现型；其中B占。Cc×Cc，后代有种表现型。其中C占。Dd×DD，后代有种表现型。其中D占。再组合：所以AaBbCcDd×AabbCcDD其后代中有×××=种表现型。其中ABCD在子代中所占比例为×××=。⑤性状分离比推断法：a.9∶3∶3∶1→AaBb×AaBbb.1∶1∶1∶1→AaBb×aabb或Aabb×aaBbc.3∶3∶1∶1→AaBb×Aabb或AaBb×aaBbd.3∶1→Aabb×Aabb、AaBB×AaBB、AABb×AABb等(只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型，另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可)。4.n对等位基因(完全显性)自由组合的计算方法等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种类比例121∶1431∶2∶123∶1222(1∶1)24232(1∶2∶1)222(3∶1)2323(1∶1)34333(1∶2∶1)323(3∶1)3⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮n2n(1∶1)n4n3n(1∶2∶1)n2n(3∶1)n5.遗传基本规律的验证验证方法结论自交法自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制花粉鉴定法花粉有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律花粉有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律七、自由组合定律的特殊情况1.遗传病概率问题①只患甲病的概率是m（1－n）；②只患乙病的概率是n（1－m）；③甲、乙两病均患的概率是m·n；④甲、乙两病均不患的概率是（1－m）（1－n）2.某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变设亲本的基因型为AaBb，符合基因自由组合定律。Ⅰ显性纯合致死（AA、BB致死）：①自交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死；②测交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1。Ⅱ隐性纯合：①双隐性致死。F1自交后代：A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3②单隐性致死（aa或bb）。F1自交后代：9A_B_∶3A_bb或9A_B_∶3aaB_Ⅲ常见比例变式①1∶1∶1∶1＝(1∶1)(1∶1)；②9∶3∶3∶1＝(3∶1)(3∶1)；③3∶1∶3∶1＝(3∶1)(1∶1)；④2∶1∶2∶1＝(1∶1)(2∶1)；⑤4∶2∶2∶1＝(2∶1)(2∶1)；⑥6∶3∶2∶1＝(3∶1)(2∶1)3.关于9∶3∶3∶1的变式问题思考①看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。②将异常分离比与正常分离比进行比对，分析合并性状的类型。③对照题干信息确定出现异常分离比的原因，并写出各种类型的基因型通式。④依据分离比、基因型通式特点和亲子代间基因传递特点及基因型和表现型的关系，推断相关问题结论。附表：F1自交后代比例原因分析（假设F1的基因型为AaBb）F1测交后代比例9∶7当双显性基因同时出现时为一种表现