1.2孟德爾的豌豆雜交實驗（二）（第二課時）（導學案）

1.2孟德爾的豌豆雜交實驗（二）學習目標：1、闡明自由組合定律并能運用自由組合定律解釋或預測一些遺傳現(xiàn)象。2、分析孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗，體會假說演繹法。學習重點：1、自由組合定律及有關(guān)計算學習難點：1、自由組合定律及有關(guān)計算導入：前面我們學習的是一對相對性狀的遺傳規(guī)律，而在實際情況中，生物的性狀是多方面的，當生物的多種性狀綜合起來的時候，其遺傳又有什么規(guī)律？當時孟德爾也產(chǎn)生的新的疑問，一對相對性狀的分離對其他相對性狀有沒有影響呢？導學問題一孟德爾實驗方法的啟示、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用1．孟德爾實驗方法的啟示——孟德爾獲得成功的原因(1)實驗選材方面：選擇豌豆作為實驗材料。(2)對實驗結(jié)果的處理方面：運用了統(tǒng)計學方法。(3)實驗的程序方面：提出問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結(jié)論。運用了假說—演繹法這一科學方法。2．孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)(1)遺傳因子：就是基因。(2)表型：生物個體表現(xiàn)出來的性狀。如：豌豆的高莖、矮莖。(3)基因型：與表型有關(guān)的基因組成。如：高莖豌豆的基因型為DD或Dd。(4)等位基因：控制相對性狀的基因。如：D和d。3．孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用(1)分離定律和自由組合定律在生物的遺傳中具有普遍性。(2)應(yīng)用：有助于人們正確地解釋生物界普遍存在的遺傳現(xiàn)象，還能夠預測雜交后代的類型和它們出現(xiàn)的概率，這在動植物育種和醫(yī)學實踐等方面都具有重要意義。探究一：孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用例1(雜交育種)：雜交育種是植物育種的常規(guī)方法,其選育新品種的一般方法是（C）根據(jù)雜種優(yōu)勢原理,從子一代(F1)中即可選出B.從子三代(F3)中選出,因為子三代才出現(xiàn)純合子C.既可從子二代(F2)中選出,也可從子三代(F3)中選出D.只能從子四代(F4)中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種解析：雜交育種:是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法;雜交育種的方法通常是選出具有不同優(yōu)的個體雜交，從子代雜合體中逐代自交選出能穩(wěn)定遺傳的符合生產(chǎn)要求的個體;其優(yōu)點是簡便易行，缺點是育種周期較長。例2(醫(yī)學實踐)：小鼠體色由位于常染色體上的兩對基因決定，A基因決定黃色，R基因決定黑色，A、R同時存在則皮毛呈灰色，無A、R則呈白色。一灰色雄鼠和一黃色雌鼠交配，F(xiàn)1表型及其比例為：3/8黃色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。試問：(1)親代中，灰色雄鼠的基因型為AaRr，黃色雌鼠的基因型為Aarr。(2)讓F1的黑色雌、雄小鼠交配，則理論上F2黑色個體中純合子的比例為1/3。(3)若讓F1中的黃色雌、雄小鼠自由交配，得到的F2中體色的表型應(yīng)為黃色或白色，其比例為8：1，黃色雌鼠的概率應(yīng)為4/9。(4)若小鼠的另一性狀由另外的兩對等位基因(B和b、F和f)決定，且遵循自由組合定律。讓基因型均為BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出現(xiàn)四種表型，比例為6∶3∶2∶1。請對比例6∶3∶2∶1的產(chǎn)生原因做出合理解釋：B或F純合子致死。解析：(1)由題意知，親本分別為灰色和黃色，子代出現(xiàn)四種體色，所以親本基因型分別為AaRr和Aarr。(2)F1的黑色鼠基因型為aaRr，所以讓F1的黑色雌、雄小鼠交配，則理論上F2黑色個體的基因型及其比例為aaRr:aaRR=2:1，其中純合子的比例為1/3。(3)F1中的黃色鼠基因型為Aarr:AArr=2:1，F(xiàn)1中的黃色雌、雄小鼠自由交配，其子代基因型及其比例為Aarr:AArr:aarr=4:4:1，即黃色(Aarr和AArr):白色(aarr)=8:1，其中黃色雌鼠的概率為8/9x1/2=4/9。(4)基因型均為BbFf的雌、雄鼠相互交配，正常情況子代出現(xiàn)的四種表現(xiàn)型及其比例為B_F_:B_ff:bbF_:bbff=9:3:3:1，題中子代出現(xiàn)表現(xiàn)型比例為6:3:2:1，則BB一或FF不存在，即B或F純合致死。探究二：兩對基因控制的性狀遺傳中異常分離比現(xiàn)象1.“和”為16的由基因互作或顯性基因累加效應(yīng)導致的特殊分離比序號條件F1(AaBb)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(xiàn)為同一種性狀，其余表現(xiàn)正常9∶6∶11∶2∶12A、B同時存在時表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶33aa(或bb)成對存在時，表現(xiàn)雙隱性性狀，其余表現(xiàn)正常9∶3∶41∶1∶24只要存在顯性基因(A或B)就表現(xiàn)為同一種性狀，其余表現(xiàn)正常15∶13∶15顯性基因在基因型中的個數(shù)影響性狀表現(xiàn)（累加效應(yīng)）AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1例3(9∶3∶3∶1的變式)南瓜的扁盤形、圓形、長圓形三種瓜形由兩對等位基因控制(A、a和B、b)，這兩對基因獨立遺傳?，F(xiàn)將2株圓形南瓜植株進行雜交，F(xiàn)1收獲的全是扁盤形南瓜；F1自交，F(xiàn)2獲得137株扁盤形、89株圓形、15株長圓形南瓜。據(jù)此推斷，親代圓形南瓜植株的基因型分別是(C)A．a(chǎn)aBB和Aabb B．a(chǎn)aBb和AabbC．AAbb和aaBB D．AABB和aabb解析：由題意知“F2獲得137株扁盤形、89株圓形、15株長圓形南瓜”。137:89:15與9:6:1相近，而9:6:1可看作是9:3:3:1的變形,則F?的基因型為AaBb,即扁盤形的基因型為A_B_,圓形的基因型為aaB_、A_bb,長圓形的基因型為aabb。若要獲得基因型均為AaBb的F:,親代圓形南瓜植株的基因型應(yīng)為AAbb和aaBB,C正確。變式31（累加效應(yīng)）控制果實重量的三對等位基因A/a、B/b、C/c對果實重量的作用相同，分別位于三對同源染色體上。已知基因型為aabbcc的果實重120g，AABBCC的果實重210g。現(xiàn)有果樹甲和乙雜交，甲的基因型為AAbbcc，F(xiàn)1的果實重135～165g，則乙的基因型為(D)A．a(chǎn)aBBcc B．AaBBccC．AaBbCc D．a(chǎn)aBbCc解析：aabbcc沒有顯性基因,重120g;AABBCC有6個顯性基因，重210g,所以一個顯性基因?qū)麑嵉脑鲋匦Ч麨?210120)÷6=15(g)。子一代的果實重135～165g,即為(120+15×1)～(120+15×3).所以子一代有1～3個顯性基因;甲的基因型為AAbbee，必定會提供一個顯性基因，所以乙應(yīng)提供0～2個顯性基因。aaBbCc可以提供0～2個顯性基因,D正確;aaBBcc必定會提供1個顯性基因.A錯誤;AaBBcc可提供1～2個顯性基因,B錯誤:AaBbCc可提供0～3個顯性基因，C錯誤。2.“和”小于16的由基因致死導致的特殊比例(1)致死類型歸類分析①顯性純合致死F1F1自交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型個體致a.AA和BB致死測交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb,＝1∶1∶1∶1FF1自交后代：AaB_∶aaB_∶Aabb∶aabb＝6∶3∶2∶1或A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb＝6∶3∶2∶1，其余基因型個體致死b.AA(或BB)致死測交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1②隱性純合致死a.雙隱性致死：F1自交后代A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3b.單隱性致死(aa或bb):F1自交后代A_B_∶A_bb＝9∶3或A_B_∶aaB_＝9∶3(2)致死類問題解題思路第一步：先將其拆分成分離定律單獨分析。第二步：將單獨分析結(jié)果再綜合在一起，確定成活個體基因型、表現(xiàn)型及比例。例4（致死效應(yīng)）某種鼠中，黃色卷尾彼此雜交，子代中6/12黃色卷尾鼠、2/12黃色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。出現(xiàn)上述遺傳現(xiàn)象的主要原因是(B)A．不遵循基因的自由組合定律B．控制黃色性狀的基因純合致死C．卷尾性狀由顯性基因控制D．鼠色性狀由隱性基因控制解析：由題意可知，親本黃色鼠彼此雜交，子代中黃色:鼠色=8:4=2:1,發(fā)生了性狀分離，說明該親本中控制毛色的基因是雜合的，且黃色是顯性性狀;卷尾:正常尾=3:1，說明親本中控制尾形的基因是雜合的，且卷尾是顯性性狀，說明這兩對性狀的遺傳均遵循基因的分離定律，雜交后代中出現(xiàn)四種表型，說明兩對基因的遺傳遵循自由組合定律,A不符合題意;子代中黃色:鼠色=2:1,不符合3:1的分離比的原因是控制黃色的基因純合致死,導致后代性狀分離比偏離9:3:3:1的情況,B符合題意;卷尾性狀由顯性基因控制以及鼠色由隱性基因控制，均不是子代的表型的比例偏離9:3:3:1的主要原因,C、D不符合題意。變式41某種鼠中，黃鼠基因Y對灰鼠基因y為顯性，短尾基因T對長尾基因t為顯性，且基因Y或t純合時都能使胚胎致死，這兩對基因是獨立遺傳的，現(xiàn)有兩只雙雜合的黃色短尾鼠交配，理論上所生的子代表型比例為(A)A．2∶1 B．9∶3∶3∶1C．4∶2∶2∶1 D．1∶1∶1∶1解析：本題考查自由組合定律中經(jīng)典比值9:3:3:1的變式應(yīng)用。正常情況下Y_T_:Y_tt:yyT_:yytt=9:3:3:1,但是基因Y或t純合時都能使胚胎致死,即YY__個體和__tt個體是不存在的。所以Y_T_中有2/3能存活,Y_tt和yytt全部死亡,yyT_正常存活,所以YyT_:yyT_=6:3。也可以用基因的分離定律解釋:Yy自交后代出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型,基因型為Yy和yy,而Tt自交的后代只有1種表現(xiàn)型(TT和Tt都表現(xiàn)為顯性性狀),所以理論上應(yīng)是Yy和yy的比例,為2:1。探究三：設(shè)計實驗驗證分離定律和自由組合定律1.分離定律的驗證方法①測交法：若測交后代的性狀比例為1：1，則符合基因的分離定律。②自交法：若F1自交后代的分離比為3：1，則符合基因的分離定律。③花粉鑒定法：若花粉有兩種表現(xiàn)型且比例為1：1，則符合基因的分離定律。2.自由組合定律的驗證方法①測交法：若測交后代的性狀比例為1：1：1：1，則符合基因的自由組合定律。②自交法：若F1自交后代的分離比為9：3：3：1，則符合基因的自由組合定律。③花粉鑒定法：若花粉有四種表現(xiàn)型且比例為1：1：1：1，則符合基因的自由組合定律。跟蹤訓練：1.已知某植株的抗?。ˋ）和不抗冰（a）、花粉長行（B）和花粉圓形（b）、高莖（D）和矮莖（d）三對性狀能自由組合?，F(xiàn)有四株純合的植株,其基因型分別為①aaBBDD②AABBDD、③aaBBdd、④AAbbDD。下列相關(guān)敘述不正確的是（B）A.任意選擇兩植株進行雜交等相關(guān)實驗都能驗證基因的分離定律B.欲驗證基因的自由組合定律可選用的雜交組合只有①和④、②和③C.欲培育出基因型為aabbdd的植株,可選擇③和④進行雜交D.欲通過檢測花粉驗證基因的分離定律可選擇④和其他三株任意植株雜交解析：任意選擇兩植株進行雜交等相關(guān)實驗都能產(chǎn)生含有等位基因的后代,所以都能驗證基因的分離定律,A正確;欲驗證基因的自由組合定律,雜交后代至少含有兩對等位基因,可選用的雜交組合有①和④、②和③、③和④,B錯誤;欲培育出基因型為aabbdd的植株,可選擇③和④進行雜交,得到基因型為AaBbDd的植株，再讓其自交即可產(chǎn)生基因型為aabbdd的植株,C正確;④和其他三株任意植株雜交,都可產(chǎn)生同時含B、b等位基因的植株,通過檢測花粉可驗證基因的分離定律,D正確。當堂檢測1.以下敘述中，哪一條不是孟德爾能獲得成功的原因(A)A．正確假設(shè)了等位基因控制相對性狀B．正確選用了豌豆作為實驗材料C．由單因素到多因素的研究方法D．科學地設(shè)計了實驗的程序解析：A、孟德爾所在的年代還沒有“基因”一詞，A錯誤;B、孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因之一是正確選用了豌豆作為實驗材料，B正確;C、孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因之一是由單因素到多因素的研究方法，C正確;D、孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因之一是科學地設(shè)計了實驗的程序，D正確。故選:A。2.下列關(guān)于基因型和表型關(guān)系的敘述，錯誤的是(B)A．表型相同，基因型不一定相同B．基因型相同，表型一定相同C．環(huán)境相同，基因型不同，表型也可能相同D．環(huán)境相同，表型相同，基因型不一定相同解析：表型是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果，基因型相同,表型不一定相同。3.在完全顯性遺傳的雜交實驗中，AabbCcDdEe與AaBbCcddee雜交，子代會出現(xiàn)基因型為A_bbC_DdEe個體的概率是(C)A．3/128 B．6/128C．9/128 D．12/128解析：根據(jù)基因的分離定律來分析自由組合定律的問題，可以使用拆分法來進行計算，即Aa與Aa雜交產(chǎn)生A.的概率為一，bb與Bb雜交產(chǎn)生bb的概率為一，以此類推，可以計算出雜交產(chǎn)生A_bbC_DdEe的概率為:3/4×1/2×3/4×1/2×1/2=9/128故選:C。4.已知豌豆某兩對遺傳因子按照自由組合定律遺傳，其子代遺傳因子組成及比值為Aa