【名師課堂-備課包】2013-2020學(xué)年高一下學(xué)期生物必修2教案-(二)第一章第2節(jié)

第一章遺傳因子的發(fā)覺(jué)第2節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交試驗(yàn)（二）板書(shū)教學(xué)過(guò)程二、基因的自由組合定律1．盂德?tīng)柕膬蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)：（出示掛圖）

P黃色圓粒X綠色皺粒

↓

F1黃色圓粒

↓

F２黃色圓粒：綠色圓粒：黃色皺粒：綠色皺粒

315粒：108粒：101粒：32粒

9：3：3：12．對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋?zhuān)?）每一對(duì)性狀的遺傳都符合分別規(guī)律。2）不同對(duì)的性狀之間自由組合。3）F１形成配子的種類(lèi)和比例：

由于Y與R和r組合的幾率相同，R與Y和y組合的幾率也相同，所以四種配子的數(shù)量相同。4）黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交試驗(yàn)分析圖示解：（幻燈）

PYYRRXyyrr

↓↓

配子YRvr

↓↓

F１YyRr

5）F２基因型、表現(xiàn)型基因型表現(xiàn)型

1YYRR

2YyRr黃色圓粒9

2YYRr

4YyRr1YYrr黃色皺粒32Yyrr1yyRR綠色圓粒3

2yyRr1yyrr綠色皺粒1課堂鞏固：（幻燈示鞏固題）第一課時(shí)引言：通過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了基因的分別定律。下面請(qǐng)同學(xué)們共同回憶以下幾個(gè)問(wèn)題：

提問(wèn)：基因分別定律的實(shí)質(zhì)是什么？

（回答：基因分別定律是：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有肯定的獨(dú)立性，生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開(kāi)而分別，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配于遺傳給后代。）

提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們分析孟德?tīng)柕牧硗鈨蓚€(gè)一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)：

①豌豆粒色試驗(yàn)②豌豆粒形試驗(yàn)

P黃色X綠色P圓形X皺形

↓↓

F1黃色F1圓形

F2

F2

（回答：①F1黃色豌豆自交產(chǎn)生兩種表現(xiàn)型：黃色和綠色，比例為：3：1。②F1圓形豌豆自交產(chǎn)生F2有兩種類(lèi)型：圓粒和皺粒，比例為3：1。）

二、基因的自由組合定律

敘述：1．孟德?tīng)柕膬蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)。

孟德?tīng)柕幕蚍謩e定律是在完成了對(duì)豌豆的一對(duì)相對(duì)性狀的爭(zhēng)辯后得出的。那么，豌豆的相對(duì)性狀很多，假猶如一植株有兩對(duì)或兩對(duì)以上的純合親本性狀，如：豌豆的黃色相對(duì)于綠色為顯性性狀，圓粒相對(duì)于皺粒為顯性性狀，我們將同時(shí)具有黃色、圓粒兩種性狀的純親本植株和具有綠色、皺粒兩種性狀的純親本植株放到一起來(lái)爭(zhēng)辯它們雜交后的狀況的話，會(huì)消滅什么樣的現(xiàn)象？它是否還符合基因的分別規(guī)律呢？于是，孟德?tīng)柧陀肿隽艘粋€(gè)好玩的試驗(yàn)，試驗(yàn)的過(guò)程是這樣的：

孟德?tīng)栠x用了豌豆的粒色和粒形這樣兩共性狀來(lái)進(jìn)行雜交，即純種黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆做親本進(jìn)行雜交，無(wú)論是正交還是反交，結(jié)出的種子都是黃色圓粒的。以后，孟德?tīng)栍肿孎１植株進(jìn)行自交，產(chǎn)生F2中，不僅消滅了親代原有的性狀——黃色圓粒和綠色皺粒，還產(chǎn)生了新組合的性狀——綠色圓粒和黃色皺粒。在所結(jié)的556粒種子中，有黃色圓粒的315粒、綠色圓粒的108粒、黃色皺粒的101粒、綠色皺粒32粒。這四種表現(xiàn)型的數(shù)量比接近9：3：3：1。

2．對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋?zhuān)?/p>

提問(wèn)：為什么會(huì)消滅以上這樣的結(jié)果呢？請(qǐng)同學(xué)們以四人小組的形式圍繞以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行爭(zhēng)辯。（老師組織學(xué)習(xí)小組爭(zhēng)辯，并分析問(wèn)題，指定小組長(zhǎng)回答問(wèn)題。）

提問(wèn)：這一試驗(yàn)結(jié)果是否符合基因分別定律？

方法：從一對(duì)性狀（粒色、粒形）入手，看試驗(yàn)結(jié)果是否符合分別規(guī)律：

粒色：黃色：315＋101＝416

綠色：108＋32＝140

黃色：綠色接近于3：1

粒形：圓粒：315＋108＝423

皺粒：101＋32＝133

圓粒：皺粒接近于3：1

（回答：由此可見(jiàn)，從一對(duì)性狀的角度去衡量這一試驗(yàn)是符合分別定律的。）

提問(wèn)：新組合的性狀是如何產(chǎn)生的呢？（引導(dǎo)同學(xué)思考。）

通過(guò)對(duì)上述遺傳試驗(yàn)的分析，在F2不僅消滅了與親本性狀相同的后代，而且消滅了兩個(gè)新組合的外形：黃色皺粒和綠色圓粒，并且兩對(duì)相對(duì)性狀的分別比接近3：1。這說(shuō)明什么問(wèn)題？

（回答：這表明在F１形成配子后，配子在組合上發(fā)生了自由配對(duì)的現(xiàn)象。）

敘述：對(duì)，這表明兩對(duì)性狀在共同的遺傳過(guò)程中性狀分別和等位基因的分別是互不干擾，各自獨(dú)立的。由于一對(duì)性狀的分別是隨機(jī)的、獨(dú)立的，那么，兩對(duì)性狀在遺傳的過(guò)程中必定會(huì)發(fā)生隨機(jī)組合。

從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在F2中：

粒色：黃色：3/4粒形：圓形：3/4

綠色：1/4

皺形：1/4

也就是說(shuō)，在3/4的黃色種子中，其中應(yīng)當(dāng)有3/4是圓粒的，1/4是皺粒的；在1/4的綠色種子中，應(yīng)當(dāng)有3/4是圓粒的，1/4是皺粒的。反過(guò)來(lái)也一樣，即在3／4的圓粒種子中，應(yīng)當(dāng)有3/4是黃色的；有1/4是綠色的。在1/4的皺粒種子中，應(yīng)當(dāng)有3/4是黃色；1/4是綠色。

兩對(duì)性狀結(jié)合起來(lái)應(yīng)當(dāng)是556粒種子應(yīng)消滅的性狀

黃色圓粒：3／4x3/4＝9／16556x9／16＝313

黃色皺粒：3／4xl／4＝3／16556x3／16＝104

綠色圓粒：1／4x3／4＝3／16556x3／16＝104

綠色皺粒：1／4xl／4＝1／16556xl／16＝34

雜交試驗(yàn)的結(jié)果也正是如此，在556粒種子中，黃色圓粒315粒，黃色皺粒101粒，綠色圓粒108粒，綠色皺粒32粒，正好接近：9／16：3／16：3／16：1／16，即：9：3：3：1。

依據(jù)以上分析，請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)：P30以上數(shù)據(jù)表明……至P31其次自然段結(jié)束。

敘述：孟德?tīng)柤僭O(shè)豌豆的粒色和粒形分別由一對(duì)等位基因把握，即黃色和綠色分別由Y和y把握）圓粒和皺粒分別由R和r把握，思考以下幾個(gè)問(wèn)題：

提問(wèn)：依據(jù)子一代的表現(xiàn)型，能否說(shuō)明親本的顯隱性關(guān)系？

（回答：由于子一代表現(xiàn)為黃色圓粒，說(shuō)明親本中黃色相對(duì)于綠色為顯性性狀，圓粒相對(duì)于皺粒為顯性性狀。）

提問(wèn)：兩個(gè)親本的基因型如何表示？

（回答：純種黃色圓粒的基因型為YYRR；純種綠色皺粒的基因型為yyrr）

提問(wèn)：兩個(gè)親本產(chǎn)生配子的狀況如何？F１的基因型是什么？

（回答：依據(jù)減數(shù)分裂的原理，YYRR產(chǎn)生的配子為YR，yyrr產(chǎn)生的配子為yr。F１的基因型為YyRr。）

提問(wèn)：F１形成配子時(shí)，各等位基因之間的分別是互不干擾的，在形成配子時(shí)，不同對(duì)的非等位基因表現(xiàn)為隨機(jī)結(jié)合。請(qǐng)同學(xué)們思考F１產(chǎn)生的雌雄配子各幾種？比例如何？

（回答：F１產(chǎn)生的雌雄配子各四種，即YR、Yr、yR、yr，比例為：1：l：l：1。）

敘述：關(guān)于雜種F１產(chǎn)生配子的種類(lèi)和比例是發(fā)生自由組合的根本緣由，也是這節(jié)課的難點(diǎn)。現(xiàn)在我們一起來(lái)分析F１產(chǎn)生配子的過(guò)程。

雜種F１（YyRr）在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因Y和y、R和r會(huì)隨著同源染色體的分別進(jìn)入不同的配子，而不同對(duì)的等位基因之間隨機(jī)組合在同一配子中。F１基因型等位基因分別非等位基因之間自由組合

→→YRYryRyr

1：1：1：1

由于Y與R和r組合的幾率相同，R與Y和y組合的幾率也相同，所以四種配子的數(shù)量相同。

提問(wèn)：雜種F１形成配子后，受精時(shí)雌雄配子是如何隨機(jī)組合的？請(qǐng)同學(xué)們思考F１的配子結(jié)合的方式有多少種？

（回答：結(jié)合方式有16種。）

提問(wèn)：以上結(jié)合方式中；共有幾種基因型、幾種表現(xiàn)型？

（回答：有九種基因型、四種表現(xiàn)型，表現(xiàn)型數(shù)量比接近于9：3：3：1。）

小結(jié)：盂德?tīng)栐谕瓿闪藢?duì)豌豆一對(duì)相對(duì)性狀的爭(zhēng)辯以后，沒(méi)有滿足已經(jīng)取得的成果，而是進(jìn)一步探究?jī)蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律。揭示出了遺傳的其次個(gè)規(guī)律——自由組合定律。在揭示這一規(guī)律時(shí)，他不僅很精確?????地把握住了兩對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性特點(diǎn)，進(jìn)行了雜交試驗(yàn)。并在產(chǎn)生F１后，對(duì)F１進(jìn)行自交，分析出由于在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，各產(chǎn)生了4種雌雄配子，由于雌雄配子的自由組合，才在F２中消滅了新組合性狀這一規(guī)律。

鞏固：1．用結(jié)白色扁形果實(shí)（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否能夠培育出只有一種顯性性狀的南瓜？你能推算出具有一種顯性性狀南瓜的概率是多少？

2．具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純種個(gè)體雜交，依據(jù)基因的自由組合定律，F(xiàn)２消滅的性狀中：1）能夠穩(wěn)定遺傳的個(gè)體數(shù)占總數(shù)的。2）與F１性狀不同的個(gè)體數(shù)占總數(shù)的。3．對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證：雜種

隱性

子一代純合

YyRryyrr

↓↓

YRYryR

yryr

↓

YyRrYyrryyRryyrr

1：1：1：14．基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的。在細(xì)胞減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。5．基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用。

1)在育種中的應(yīng)用。

2）在醫(yī)學(xué)和優(yōu)生優(yōu)育中的應(yīng)用。

（幻燈示兩例題）其次課時(shí)引言：我們用試驗(yàn)加統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析了性狀的自由組合現(xiàn)象，是否能用試驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證呢？這是這一理論能否成立的關(guān)鍵，盂德?tīng)枮榱耸惯@一理論更具有說(shuō)服力，又進(jìn)行了測(cè)交試驗(yàn)。我們知道，消滅性狀的自由組合，最關(guān)鍵的問(wèn)題是F1產(chǎn)生了4種雌雄配子而產(chǎn)生的。要證明自由組合現(xiàn)象是正確的，就必需證明F1產(chǎn)生了4種配子。

3．對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證

敘述：測(cè)交時(shí)，選用雙隱性植株與F1雜交，就是由于雙隱性個(gè)體只產(chǎn)生一種隱性（yr）配子。１）產(chǎn)生的后代的種類(lèi)就是F1產(chǎn)生配子的種類(lèi)；2）由于yr配子不會(huì)影響F1所產(chǎn)生配子對(duì)性狀的把握，所以依據(jù)測(cè)交后代的表現(xiàn)型可以推想F1配子的基因型；3）測(cè)交后代的比例也就是F1產(chǎn)生的配子的比例。

測(cè)交的結(jié)果是產(chǎn)生了4種后代：黃色圓粒。綠色圓粒。綠色皺粒、黃色皺粒，并且它們數(shù)量基本相同。即4種表現(xiàn)型的數(shù)量比接近1：1：l：1。另外，測(cè)交時(shí)要進(jìn)行正反交，目的是要說(shuō)明F1既能產(chǎn)生4種雄配子，又能產(chǎn)生4種雌配子。從而證明白F1在形成配子時(shí)，不同對(duì)等位基因是自由組合。

4．基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)

敘述：孟德?tīng)柕碾s交試驗(yàn)從實(shí)踐的角度論證了自由組合定律的存在和規(guī)律，現(xiàn)在，我們從現(xiàn)代遺傳學(xué)的角度去解釋這一規(guī)律。

請(qǐng)同學(xué)們看圖思考：提問(wèn)：孟德?tīng)査f(shuō)的兩對(duì)基因是指什么？

（回答：位于1、2號(hào)同源染色體上的Y和y及位于3、4號(hào)的另一對(duì)同源染色體上的R和r）

提問(wèn)：1號(hào)染色體上的Y基因的非等位基因是那些基因？

（回答：3、4號(hào)染色體上的R和r）

提問(wèn)：非同源染色體上的非等位基因在形成配于時(shí)的結(jié)合方式是什么？

（回答：自由組合。）

提問(wèn)：這種非同源染色體上的非等位基因自由組合發(fā)生在哪一過(guò)程中？

（回答：發(fā)生在細(xì)胞減數(shù)分裂形成配子時(shí)。）

提問(wèn)：基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是什么？

（回答：位于非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的。在細(xì)胞減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合）

5．基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用

敘述：基因的自由組合定律為我們的動(dòng)，植物育種和醫(yī)學(xué)實(shí)踐開(kāi)闊了寬敞的前景，人類(lèi)可以依據(jù)自己的需求，不斷改良動(dòng)植物品種，為人類(lèi)造福。例如：水稻中，有芒（A）對(duì)無(wú)芒（a）是顯性，抗?。≧）對(duì)不抗病（r）是顯性。其中，無(wú)芒和抗病是人們需要的優(yōu)良性狀?，F(xiàn)有兩個(gè)水稻品種，一個(gè)品種無(wú)芒、不抗病，另一個(gè)品種有芒、抗病。請(qǐng)你想方法培育出一個(gè)無(wú)芒、抗病的新品種。

同學(xué)用練習(xí)本計(jì)算，得出結(jié)論：依據(jù)自由組合定律，這樣的品種占總數(shù)的3／16。

提問(wèn)：我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢(shì)的品種可以代代遺傳嗎？

（回答：不行以，由于其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會(huì)消滅性狀的分別。）

提問(wèn)：如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種？

（回答：要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢(shì)品種，就必需對(duì)所得到的無(wú)芒、抗病品種進(jìn)行自交和育種，淘汰不符合要求的植株，最終得到能夠穩(wěn)定遺傳的無(wú)芒、抗病的類(lèi)型。）敘述：在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上，我們也常用基因的自由組合規(guī)律來(lái)分析家族遺傳病的發(fā)病規(guī)律。并且推斷出其后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們消滅的依據(jù)。這對(duì)于遺傳病的猜測(cè)和診斷以及優(yōu)生、優(yōu)育工作都有現(xiàn)實(shí)意義。

例如：在一個(gè)家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基因P把握），母親的表現(xiàn)型正常，他們婚后卻生了一個(gè)手指正常但先天聾啞的孩子（由隱性致病基因d把握，基因型為dd），其父母的基因型分別是什么？提問(wèn)：這樣的例子在我們?nèi)粘Ｉ钪惺墙?jīng)常遇到的，那么，我們一起來(lái)分析，雙方都未表現(xiàn)出來(lái)先天聾啞癥狀的父母，為什么會(huì)生出一個(gè)先大聾啞的孩子呢？

（回答：首先，先天聾啞肯定是遺傳病，其父母均未表現(xiàn)出來(lái)，說(shuō)明其父母均是隱性基因的攜帶者。加之其父親為多指，可以判定其父親的基因型為：PpDd；其母親表現(xiàn)型正常，可以推斷其母的基因型為：ppDd。）

提問(wèn)：依據(jù)上面的分析，其父母可能消滅的配子是什么？其子女中可能消滅的表現(xiàn)型有幾種？

（回答：其母親可能消滅的配子類(lèi)型為：pD、pd，其父親可能消滅的配子類(lèi)型為PD、Pd、pD、pd。）他們的后代可能消滅的表現(xiàn)型有4種：只患多指（基因型為PpDD、PpDd），只患先天聾?。ɑ蛐蚿pdd），既患多指又患先天聾?。ɑ蛐蚉pdd），表現(xiàn)型正常（基因型ppDD，ppDd。）

小結(jié)：由上面的例子可以看出，孟德?tīng)柊l(fā)覺(jué)的這兩個(gè)遺傳規(guī)律對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)生疏自然，了解人類(lèi)自己有多么重要的意義。尤其在當(dāng)前，我們正處于一個(gè)新世紀(jì)的開(kāi)頭，如何解決好我們國(guó)家進(jìn)展過(guò)程中提高糧食產(chǎn)量，提高人口素養(yǎng)，特殊是在方案生育政策下，進(jìn)行優(yōu)生優(yōu)育等很多問(wèn)題都有待我們利用我們所學(xué)到的遺傳學(xué)學(xué)問(wèn)去爭(zhēng)辯、去解決。在今后的工作中我們將面臨眾多的課題，這不僅需要我們把握好現(xiàn)代科學(xué)學(xué)問(wèn)，而且，要學(xué)習(xí)孟德?tīng)柕目茖W(xué)精神。

6．孟德?tīng)柅@得成功的緣由

敘述：我們都知道，孟德?tīng)柌⒉皇沁M(jìn)行遺傳學(xué)爭(zhēng)辯的第一人，在孟德?tīng)栔?，有不少學(xué)者都做過(guò)動(dòng)植物的雜交試驗(yàn)，試圖發(fā)覺(jué)這其中的規(guī)律，但都未總結(jié)出規(guī)律來(lái)。孟德?tīng)枀s以他的科學(xué)精神和科學(xué)方法發(fā)覺(jué)了遺傳的兩大規(guī)律。

提問(wèn)：為什