生物人教版必修2課堂探究第一章第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（二）

課堂探究探究點一豌豆兩對相對性狀的雜交實驗和自由組合定律問題導(dǎo)引用黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆為親本雜交，子一代全部為黃色圓粒。子一代自交，子二代中出現(xiàn)了哪些表現(xiàn)型？比例是多少？提示：子二代出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型。黃色圓?！命S色皺?！镁G色圓?！镁G色皺粒＝9∶3∶3∶1。名師精講1．兩對相對性狀的雜交實驗實驗過程實驗分析（1）親本具有兩對相對性狀①粒色：黃色與綠色②粒形：圓粒與皺粒（2）F1的性狀為顯性，即①粒色：黃色對綠色為顯性②粒形：圓粒對皺粒為顯性（3）F2的性狀①每對性狀都遵循分離定律，即黃色∶綠色＝3∶1，圓?！冒櫫＃?∶1②兩對性狀自由組合，共有4種性狀，其中黃色皺粒、綠色圓粒是不同于親本性狀的重組類別特別提醒F2中的重組型是相對于最初的親本的性狀表現(xiàn)而言的。若最初的親本為黃圓和綠皺，則F2中的綠圓（占3/16）和黃皺（占3/16）為重組型；若最初的親本為綠圓和黃皺，則F2中的黃圓（占9/16）和綠皺（占1/16）為重組型。2．對自由組合現(xiàn)象的解釋（1）F1遺傳因子的組成。在豌豆雜交實驗中，豌豆種子子葉的顏色和形狀在遺傳過程中分別遵循分離定律，兩對相對性狀分別由一對遺傳因子控制，如豌豆的黃色和綠色分別由遺傳因子Y、y控制，圓粒和皺粒分別由遺傳因子R、r控制。純合的黃色圓粒豌豆的遺傳因子組成為YYRR，產(chǎn)生的配子為YR；純合的綠色皺粒豌豆的遺傳因子組成為yyrr，產(chǎn)生的配子為yr。兩親本雜交，兩配子結(jié)合成F1的遺傳因子組成為YyRr，性狀表現(xiàn)為黃色圓粒。（2）F1配子的產(chǎn)生。F1形成配子時，Y和y分離，R和r分離；同時這兩對遺傳因子自由組合，Y與R組合成YR配子，Y與r組合成Yr配子，y與R組合成yR配子，y與r組合成yr配子。因此，F(xiàn)1產(chǎn)生遺傳因子分別為YR、Yr、yR、yr的4種雌雄配子，且數(shù)量比為1∶1∶1∶1。遺傳圖解如下所示：（3）F2的遺傳因子組合種類和數(shù)量分析。受精時，F(xiàn)1產(chǎn)生的4種雌雄配子結(jié)合機會均等，結(jié)合方式有16種，共有9種形式的遺傳因子組合，共有4種遺傳性狀表現(xiàn)。特別提醒常用棋盤法、分枝法、乘積法推導(dǎo)F2遺傳因子組成和表現(xiàn)型的種類及比例。其步驟是先將F1（YyRr）兩對遺傳因子及性狀單獨按分離定律考慮，再按自由組合重新分析。方法一：棋盤法方法二：分枝法①F2遺傳因子組合種類和數(shù)量關(guān)系見圖甲。②F2性狀表現(xiàn)種類和數(shù)量關(guān)系見圖乙。甲乙方法三：乘積法多對相對性狀雜交后代基因型和表現(xiàn)型的比例是各對相對性狀雜交后代相應(yīng)的比例相乘。如YyRr×YyRr，子代基因型和它們的數(shù)量比是（1YY∶2Yy∶1yy）×（1RR∶2Rr∶1rr）＝1YYRR∶2YYRr∶1YYrr∶2YyRR∶4YyRr∶2Yyrr∶1yyRR∶2yyRr∶1yyrr。子代表現(xiàn)型和它們的數(shù)量比是（3黃色∶1綠色）×（3圓?！?皺粒）＝9黃色圓?！?黃色皺粒∶3綠色圓?！?綠色皺粒。3．自由組合定律（1）內(nèi)容：①控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；②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。（2）適用條件：①有性生殖的真核生物。原核生物和病毒由于不進行有性生殖，其遺傳不遵循自由組合定律；②細(xì)胞核遺傳。細(xì)胞核內(nèi)的染色體上的遺傳信息在形成配子時發(fā)生規(guī)律性變化，而細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)在遺傳過程中隨機分配；③獨立遺傳的兩對或兩對以上的相對性狀。特別提醒理解基因的自由組合定律，要注意以下兩點：①同時性：同源染色體上等位基因的分離與非同源染色體上非等位基因的自由組合同時進行。②獨立性：同源染色體上等位基因間的相互分離與非同源染色體上非等位基因間的自由組合，互不干擾，各自獨立地分配到配子中。【例題1】已知豌豆紅花（A）對白花（a）、高莖（B）對矮莖（b）、子粒飽滿（C）對子粒皺縮（c）為顯性，控制它們的三對基因自由組合。以純合的紅花高莖子粒皺縮與純合的白花矮莖子粒飽滿植株雜交，F(xiàn)2理論上為（）A．12種表現(xiàn)型B．高莖子粒飽滿∶矮莖子粒皺縮為15∶1C．紅花子粒飽滿∶紅花子粒皺縮∶白花子粒飽滿∶白花子粒皺縮為9∶3∶3∶1D．紅花高莖子粒飽滿∶白花矮莖子粒皺縮為18∶1解析：純合紅花高莖子粒皺縮的基因型為AABBcc，純合白花矮莖子粒飽滿的基因型為aabbCC，F(xiàn)1基因型為AaBbCc，則F2的表現(xiàn)型有2×2×2＝8種；表現(xiàn)型及比例為3高莖∶1矮莖，3子粒飽滿∶1子粒皺縮，3紅花∶1白花。因此，高莖子粒飽滿∶矮莖子粒皺縮＝（3×3）∶（1×1）＝9∶1；紅花子粒飽滿∶紅花子粒皺縮∶白花子粒飽滿∶白花子粒皺縮＝（3×3）∶（3×1）∶（1×3）∶（1×1）＝9∶3∶3∶1，紅花高莖子粒飽滿∶白花矮莖子粒皺縮＝（3×3×3）∶（1×1×1）＝27∶1。答案：C探究點二自由組合問題的解答思路問題導(dǎo)引在孟德爾所進行的分別以種子形狀和顏色為觀察對象的雜交實驗中，單獨統(tǒng)計分析F2的種子形狀（或顏色），均表現(xiàn)出了3∶1的性狀分離比，而綜合統(tǒng)計分析種子形狀和顏色卻表現(xiàn)出了9∶3∶3∶1的性狀分離比。思考：（1）自由組合定律的發(fā)生影響分離定律的發(fā)生嗎？（2）如果每對性狀的分離比不是3∶1，對兩對性狀綜合分析時還會出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比嗎？提示：（1）自由組合定律的發(fā)生不影響分離定律的發(fā)生。（2）如果每對性狀的分離比不是3∶1，對兩對性狀綜合分析時不會出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比。名師精講分解組合法：由于任何成對染色體上的任何一對等位基因，遺傳時總是遵循分離定律，每對等位基因（或相對性狀）的傳遞都遵循分離定律且互為獨立事件，所以可將多對等位基因的自由組合現(xiàn)象“分解”為若干個分離定律問題分別分析，這樣“化繁為簡”，最后將各組情況進行“組合”。解題程序如下：審題確定是自由組合問題→分解為若干個分離問題單獨分析→將各個分離結(jié)果組合。分解組合法可解決以下不同類型的問題：1．正推類（1）配子類型的問題。如計算AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(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？a．先求兩親本AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生的配子數(shù)。AaBbCc→8種配子；AaBbCC→4種配子。b．再求兩親本配子間的結(jié)合方式。由于兩性配子間結(jié)合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子間有8×4＝32（種）結(jié)合方式。（3）基因型類型的問題。如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？可先分解為三個分離定律：Aa×Aa→后代有3種基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；Bb×BB→后代有2種基因型（1BB∶1Bb）；Cc×Cc→后代有3種基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。因而AaBbCc×AaBBCc，后代有3×2×3＝18（種）基因型。（4）表現(xiàn)型類型的問題。如AaBbCc×AabbCc，其雜交后代可能的表現(xiàn)型數(shù)。可分為三個分離定律：Aa×Aa→后代有2種表現(xiàn)型；Bb×bb→后代有2種表現(xiàn)型；Cc×Cc→后代有2種表現(xiàn)型。所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2＝8（種）表現(xiàn)型。（5）基因型和表現(xiàn)型的概率的計算。已知雙親基因型求后代某一基因型或者表現(xiàn)型的概率：如AaBbCc與AabbCc雜交，其后代中aabbcc占多少？后代各對性狀均為顯性的個體占多少？先將問題分解為分離定律問題：Aa×Aa→后代aa占1/4，表現(xiàn)顯性的A_占3/4；Bb×bb→后代bb占1/2，表現(xiàn)顯性的B_占1/2；Cc×Cc→后代cc占1/4，表現(xiàn)顯性的C_占3/4。因而這兩種個體的雜交后代aabbcc占1/4×1/2×1/4＝1/32；各對性狀均為顯性的后代占3/4×1/2×3/4＝9/32。2．逆推類：由子代的性狀分離比推測親本的基因型兩親本雜交，子代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型且性狀分離比為3∶3∶1∶1，推測親本的基因型。將3∶3∶1∶1分解為（3∶1）×（1∶1），共有兩個分離問題：3∶1→親本基因型為Aa×Aa（或Bb×Bb）,1∶1→親本基因型為Bb×bb（或Aa×aa）；綜合分析，親本基因型為AaBb×Aabb（或AaBb×aaBb）。特別提醒用分解組合法分析自由組合問題，用到的遺傳圖解一般為分枝法、棋盤法（見本節(jié)探究點一）。3．探究具有“自由組合”關(guān)系的兩種遺傳病的各種患病情況當(dāng)兩種遺傳?。ɑ技撞〉母怕蕿閙，患乙病的概率為n）之間具有“自由組合”關(guān)系時，各種患病情況的概率如下表。序號類型計算公式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－mn4只患乙病的概率N－mn5同時患兩種病的概率mn6只患一種病的概率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）【例題2】向日葵種子粒大（B）對粒?。╞）是顯性，含油少（S）對含油多（s）是顯性。某人用粒大油少和粒大油多的向日葵進行雜交，結(jié)果如下圖所示。這些雜交后代的基因型種類數(shù)是（）A．4 B．6 C．8