《孟德尔的豌豆杂交实验（二）》导学案 课时2

学而优·教有方PAGE1-第2课时孟德尔的两对相对性状的杂交实验(二)课程标准阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状素养达成1．用假说—演绎法推理孟德尔遗传实验的过程；分析分离定律与自由组合定律的关系，培养归纳与概括、演绎与推理能力。(科学思维)2．探究自由组合定律在育种方面的应用，培养设计和分析实验能力。(科学探究)3．结合实例分析孟德尔获得成功的原因，学习他对科学的热爱和锲而不舍的精神。(社会责任)4．运用遗传定律知识指导农牧业生产，检测和预防遗传病。(社会责任)探究点一自由组合现象的验证及定律的内容【师问导学】一、仔细观察教材P11图1－9，回答下列问题：1．孟德尔为了验证对自由组合现象的解释，设计了怎样的实验？2．孟德尔设计的测交实验有哪些作用？3．测交实验中，子代出现4种比例相等的表现类型的原因是什么？4．若两亲本杂交，后代表现类型比例为1:1:1:1，据此能否确定亲本的遗传因子组成？5．从测交亲本产生配子种类及比例的角度分析，为什么测交可以确定F1产生配子的种类及比例？6．若测交后代有两种性状，且数量之比为1:1，试分析F1的基因型。二、观察图示，回答问题：1．写出图甲产生配子的种类及比例：____________。2．若将图甲植株测交，则选用的个体基因型为________________，测交后代的基因型及比例为________________。测交后代的表现型及比例为。3．图乙所示的基因位置关系，非等位基因之间会不会发生自由组合？4．图乙所示个体(不发生交叉互换)产生配子种类及比例分别为多少？三、如何验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律？【智涂笔记】1．熟记子代性状表现及比例倒推亲代的遗传因子组成子代性状表现比例亲代遗传因子组成3:1Aa×Aa1:1Aa×aa9:3:3:1AaBb×AaBb1:1:1:1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3:3:1:1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb2.自由组合定律的“三性”(1)同时性：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行。(2)独立性：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。(3)普遍性：自由组合定律广泛适用于生物界。【师说核心】1．对自由组合现象解释的验证(1)方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交。(2)目的①测定F1产生的配子种类及比例。②测定F1的遗传因子组成。③判定F1在形成配子时遗传因子的行为。(3)结果及结论①F1的基因型为YyRr。②F1减数分裂产生四种配子YR:Yr:yR:yr＝1:1:1:1。③证实在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。2．基因自由组合定律的适用条件(1)有性生殖生物的性状遗传(细胞核遗传)。(2)两对及两对以上的相对性状遗传。(3)控制两对或两对以上相对性状的等位基因独立遗传。3．基因自由组合定律与分离定律的比较项目分离定律自由组合定律研究性状一对两对或两对以上等位基因一对两对或两对以上遗传实质等位基因分离非同源染色体上的非等位基因自由组合F1基因对数1n(n≥2)配子类型及其比例21:14或2n数量相等配子组合数442或4nF2基因型种类332或3n表现型种类222或2n表现型比3:19:3:3:1或(3:1)nF1测交子代基因型种类222或2n表现型种类222或2n表现型比1:1数量相等【针对检测】1．下列有关测交的说法，正确的是()A．测交实验是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法B．对基因型为YyRr的黄圆豌豆进行测交，后代中不会出现该基因型的个体C．通过测交可以推测被测个体的基因型、产生配子的种类和产生配子的数量等D．对某植株进行测交，得到的后代基因型为Rrbb和RrBb(两对基因独立遗传)，则该植株的基因型是Rrbb2．基因的自由组合定律发生于图中哪个过程()AaBbeq\o(→,\s\up15(①))1AB:1Ab:1aB:1abeq\o(→,\s\up15(②))雌雄配子随机结合eq\o(→,\s\up15(③))子代9种遗传因子的组合形式eq\o(→,\s\up15(④))4种性状组合A．①B．②C．③D．④3．下列不是孟德尔的遗传实验研究获得成功原因的一项是()A．选择豌豆作实验材料，自然状态下豌豆一般是纯种B．豌豆的相对性状容易区分，且研究是从一对到多对进行的C．对实验结果进行了统计学分析D．应用物理和化学的方法使细胞发生癌变4．在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，具有1:1:1:1比例的是()①F1产生配子类型的比例②F2性状表现的比例③F1测交后代性状表现的比例④F1性状表现的比例⑤F2基因型的比例A．②④B．①③C．④⑤D．②⑤探究点二自由组合定律的应用及解题思路【师问导学】一、基因的自由组合定律在作物育种和医学上有重要的指导意义1．作物育种现有两种小麦，分别具有一种优良性状(如矮秆、抗病等)，可采用下列育种程序进行作物育种：Peq\o(→,\s\up15(杂交))F1eq\o(→,\s\up15(自交))X(1)如果培育的优良性状是隐性的，则图中X如何操作？(2)如果优良性状中为显性，则图中X如何操作？2．分析预防遗传病例如：人类多指(T)对正常指(t)为显性，正常(A)对白化(a)为显性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是？二、自由组合问题的解答思路结合孟德尔两对相对性状的杂交实验图解，按表格的分类，写出下表中F2对应表现型的基因型，尝试利用分离定律的思路计算相应表现型所占比例，并举例说明。表现型基因型比例双显性黄圆____________________________单显性黄皱________________绿圆________双隐性绿皱________________三、两对相对性状遗传的特殊分离比结合下列资料，分析回答下列问题。香豌豆的花色有紫花和白花两种，显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交，F1开紫花；F1自交，F2的性状分离比为紫花:白花＝9:7。1．两个纯合白花品种亲本的基因型分别是什么？F2中白花个体的基因型有几种？F2紫花中纯合子所占的比例是多少？2．请预测F1测交后代的表现型及比例。【智涂笔记】归纳概括：性状分离比9:3:3:1的变式题解题步骤1．看比看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．分析将异常分离比与正常分离比9:3:3:1进行对比，分析合并性状的类型。如比例为9:3:4，则为9:3:(3:1)，即4为两种表现型的合并结果。3．定因根据具体比例确定出现异常分离比的原因。4．推测根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。【师说核心】1．分析自由组合问题的“三字诀”2．巧用子代性状分离比推测亲本的基因型(1)9:3:3:1⇒(3:1)(3:1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb。(2)1:1:1:1⇒(1:1)(1:1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb。(3)3:3:1:1⇒(3:1)(1:1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。(4)3:1⇒(3:1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Bb×Bb)、(AA×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(Bb×Bb)(aa×aa)⇒AaBB×Aa__、AABb×__Bb、Aabb×Aabb、aaBb×aaBb。3．常见类型分析(1)配子类型及概率的问题①AaBbCc产生的配子种类数为：2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)＝8种②AaBbCc产生ABC配子的概率为：eq\f(1,2)(A)×eq\f(1,2)(B)×eq\f(1,2)(C)＝eq\f(1,8)(2)子代的基因型及概率问题①AaBbCc与AaBBCc杂交，求子代的基因型种类，可将其分解为3个分离定律：Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA:2Aa:1aa)；Bb×BB→后代有2种基因型(1BB:1Bb)；Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC:2Cc:1cc)。所以，后代中有3×2×3＝18种基因型。②AaBbCc与AaBBCc杂交，后代中AaBBcc出现的概率为：eq\f(1,2)(Aa)×eq\f(1,2)(BB)×eq\f(1,4)(cc)＝eq\f(1,16)(3)子代的表现型类型及概率的问题①AaBbCc与AabbCc杂交，求其杂交后代可能出现的表现型种类数，可分解为3个分离定律：Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_:1aa)；Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb:1bb)；Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_:1cc)。所以，后代中有2×2×2＝8种表现型。②AaBbCc与AabbCc杂交，后代中出现A_Bbcc的概率为3/4×1/2×1/4＝3/32。4．自由组合定律中的特殊分离比及其成因9:3:3:1是独立遗传的分别控制不同相对性状的两对等位基因自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则可能出现9:3:4、9:6:1、15:1、9:7等特殊分离比。当子代的比例为9:3:3:1或其变式时，则亲本必为双显性性状，且亲本必为双杂合子。如下表：条件自交后代性状分离比测交后代性状分离比存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现9:6:11:2:1即A_bb和aaB_个体的表现型相同A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状9:71:3即A_bb和aaB_、aabb个体的表现型相同a(或b)成对存在时表现双隐性性状，其余正常表现9:3:41:1:2即A_bb和aabb个体的表现型相同或aaB_和aabb的表现型相同只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现15:13:1即A_B_、A_bb和aaB_的表现型相同显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传)AABB:(AaBB、AABb):(AaBb、aaBB、AAbb):(Aabb、aaBb):aabb＝1:4:6:4:1AaBb:(Aabb、aaBb):aabb＝1:2:15.两种遗传病的概率计算方法当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，若已知患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，则各种患病情况如下表：序号类型计算公式①不患甲病的概率1－m②不患乙病的概率1－n③只患甲病的概率m(1－n)④只患乙病的概率n(1－m)⑤同患两种病的概率mn⑥只患一种病的概率m＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m)⑦患病概率m＋n－mn或1－不患病概率⑧不患病概率(1－m)(1－n)

【针对检测】1．某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性，体色黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因的分离和组合互不干扰)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代的表现型及比例为直毛黑色:卷毛黑色:直毛白色:卷毛白色＝3:3:1:1。则“个体X”的基因型为()A．BbCCB．BbCcC．bbCcD．Bbcc2．假定某植物五对等位基因是相互自由组合的，杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的后代中，两对等位基因杂合、三对等位基因纯合的个体所占的比例是()A．1/2B．1/4C．1/16D．1/643．黄色圆形和绿色圆形豌豆杂交，其子代的表现型统计结果如图所示，则杂交后代中新表现型个体所占的比例为()A.eq\f(1,3)B.eq\f(1,4)C.eq\f(1,9)D.eq\f(1,16)4．已知A与a、B与b、C与c3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是()A．表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16B．表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16C．表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8D．表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/165．向日葵种子粒大(B)对粒小(b)是显性，含油少(S)对含油多(s)是显性，这两对等位基因按自由组合定律遗传。现有粒大油少和粒小油多的两纯合子杂交，试回答下列问题：(1)F2表现型有________种，表现型及比例为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若获得F2种子544粒，按理论计算，双显性纯种有________粒、双隐性纯种有________粒、粒大油多的有________粒。(3)怎样才能培育出粒大油多，又能稳定遗传的新品种？补充下列步骤：第一步：让________与________杂交产生________；第二步：让________________________________________________________________________；第三步：选出F2中________个体________，逐代淘汰粒小油多的个体，直到后代不再发生________为止，即获得能稳定遗传的粒大油多的新品种。【网络建构】【主干落实】1．在两对相对性状的杂交实验中，F2中共有9种基因型，4种表现型，且表现型的比例为9:3:3:1。2．自由组合定律的实质：在形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离的同时，控制不同性状的遗传因子自由组合。3．等位基因是控制相对性状的基因。4．生物的表现型是基因型和环境共同作用的结果。5．两对相对性状的测交实验中，测交后代基因型和表现型均为4种，数量比例均为1:1:1:1。第2课时孟德尔的两对相对性状的杂交实验(二)互动·探究·智涂探究点一【师问导学】一、1．提示：设计了测交实验：F1(YyRr)与双隐性纯合子(yyrr)交配。2．提示：测定F1产生的配子种类及比例；测定F1遗传因子的组成；判定F1在形成配子时遗传因子的行为。3．提示：F1是双杂合子，能产生4种数量相等的配子，隐性纯合子只产生一种配子。4．提示：不能。当双亲的遗传因子组成为AaBb×aabb或Aabb×aaBb时，其后代性状类型比例均为1:1:1:1，仅依据此比例不能确定亲本的遗传因子组成。5．提示：测交是让F1与隐性纯合子类型进行杂交，由于隐性纯合子产生的配子对F1个体产生的配子所决定的性状没有影响，所以测交后代出现的性状及比例与F1产生的配子种类及比例相符。6．提示：由于隐性纯合子只产生一种配子yr，所以测交后代的性状与比例由F1决定，由于后代有两种性状且比例为1:1，说明F1能够产生两种配子且比例为1:1，其基因型为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。二、1．AB:Ab:aB:ab＝1:1:1:12．aabbAaBb:Aabb:aaBb:aabb＝1:1:1:1双显:一显一隐:一隐一显:双隐＝1:1:1:13．提示：不会。4．提示：AC:ac＝1:1。三、提示：①自交法：据F1自交是否出现4种性状类型，且比例为9:3:3:1的判断。②测交法：据测交后代是否出现4种性状类型，且比例为1:1:1:1进行判断。【针对检测】1．解析：选项A，测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法；选项B，基因型为YyRr的个体会产生YR、Yr、yR、yr四种配子，进行测交时，由于隐性类型只能产生一种配子yr，测交后代中会出现基因型为YyRr的个体；选项C，测交不能测定被测个体产生配子的数量；选项D，进行测交时，由于隐性类型只能产生一种配子(rb)，所以若“某植株”产生的两种配子是Rb、RB，则其基因型是RRBb。答案：A2．解析：自由组合定律是在个体产生配子时发生的。图中①表示AaBb产生4种数量相等的配子(1AB:1Ab:1aB:1ab)，即决定同一性状的成对的遗传因子(A与a，B与b)分离，决定不同性状的遗传因子(A与B，A与b，a与B，a与b)自由组合形成不同类型的配子。答案：A3．解析：孟德尔的遗传实验研究获得成功的原因包括：①选择了正确的实验材料——豌豆；②采用了正确的实验方法，从一对性状到多对性状进行研究，且对实验结果进行了统计学分析。答案：D4．解析：在孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F1基因型为YyRr，性状表现只有1种，F1产生的配子类型有YR、Yr、yR、yr4种，比例为1:1:1:1。F1测交后代基因型为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr4种，性状表现也为4种，比例为1:1:1:1。答案：B探究点二【师问导学】一、1．(1)提示：选出即可留种。(2)提示：连续自交直到不发生性状分离为止。2．提示：据题推知：父亲的基因型为TtAa，母亲的基因型为ttAa。用“分解法”可分析如下：故后代只患一种病的概率为eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＋eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(1,2)，患两种病的概率为eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)。二、YYRR、YyRR、YYRr、YyRr9/16YYrr、Yyrr3/16yyRR、yyRr3/16yyrr1/16三、1．提示：两个纯合白花品种的基因型是ccPP和CCpp；F2中白花个体的基因型有5种；F2紫花中纯合子占1/9。2．提示：紫花:白花＝1:3。【针对检测】1．解析：由题干可知，子代中直毛:卷毛＝1:1，故亲本相关基因型为Bb×bb；黑色:白色＝3:1，则亲本相关基因型为Cc×Cc。已知一方亲本的基因型为BbCc，则“个体X”的基因型为bbCc。答案：C2．解析：根据基因分离定律，分对计算，其中DD×dd一定得到Dd，在剩下的4对基因组合中，出现杂合体和纯合体的概率都是1/2；