2024-2025學(xué)年新教材高中生物第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第2節(jié)第2課時自由組合定律教案新人教版必修2

PAGE9-第2課時自由組合定律課標內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接闡明有性生殖中基因自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預(yù)料子代的遺傳性狀。1.科學(xué)思維：歸納總結(jié)核心概念間的關(guān)系。感悟科學(xué)探討的一般規(guī)律，提高科學(xué)素養(yǎng)。2．科學(xué)探究：體驗孟德爾遺傳試驗的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維。3．社會責(zé)任：認同孟德爾敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神，大膽的想象和創(chuàng)新精神。一、對自由組合現(xiàn)象說明的驗證——演繹推理1．驗證方法：測交法。2．遺傳圖解(1)由測交后代的遺傳因子組成及比例可推知：①雜種子一代產(chǎn)生的配子的比例為1∶1∶1∶1。②雜種子一代的遺傳因子組成為YyRr。(2)通過測交試驗的結(jié)果可證明：①F1產(chǎn)生4種類型且比例相等的配子。②F1在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生了分別，不同對的遺傳因子自由組合。二、自由組合定律——得出結(jié)論三、孟德爾試驗方法的啟示1．試驗選材方面：選擇豌豆作為試驗材料。2．對生物性狀分析方面：先探討一對性狀，再探討多對性狀。3．對試驗結(jié)果的處理方面：運用了統(tǒng)計學(xué)分析。4．試驗的程序方面：提出問題→試驗→分析→假設(shè)(說明)→驗證→總結(jié)規(guī)律。四、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)覺1．表型：也叫表現(xiàn)型，指生物個體表現(xiàn)出來的性狀。2．基因型：與表型有關(guān)的基因組成。3．等位基因：限制相對性狀的基因。五、孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用1．有助于人們正確地說明生物界普遍存在的遺傳現(xiàn)象。2．能夠預(yù)料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(xué)實踐等方面都具有重要意義。(1)在雜交育種中，人們有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本雜交，使兩個親本的優(yōu)良性狀組合在一起，再篩選出所須要的優(yōu)良品種。(2)在醫(yī)學(xué)實踐中，對某些遺傳病在后代中的患病概率作出科學(xué)的推斷，從而為遺傳詢問供應(yīng)理論依據(jù)。推斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．測交試驗必需有一隱性純合子參加。 ()2．測交試驗結(jié)果只能證明F1產(chǎn)生配子的種類，不能證明不同配子間的比例。 ()3．孟德爾在以豌豆為材料所做的試驗中，通過雜交試驗發(fā)覺問題，然后提出假設(shè)進行說明，再通過測交試驗進行驗證。 ()4．基因A、a和基因B、b分別限制兩對相對性狀，一個親本與aabb測交，子代基因型為AaBb和Aabb，分別比為1∶1，則這個親本基因型為AABb。 ()[答案]1．√2．×提示：測交試驗?zāi)軝z測F1產(chǎn)生的配子的種類及比例。3．√4．√自由組合現(xiàn)象的驗證及自由組合定律1．對自由組合現(xiàn)象說明的驗證(1)方法：測交，即讓F1與隱性純合子雜交。(2)目的①測定F1產(chǎn)生的配子種類及比例。②測定F1的遺傳因子組成。③判定F1在形成配子時遺傳因子的行為。(3)結(jié)果及結(jié)論①F1的基因型為YyRr。②F1減數(shù)分裂產(chǎn)生四種配子YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。③證明在形成配子時，確定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分別，確定不同性狀的遺傳因子自由組合。2．自由組合定律的“三性”(1)同時性：確定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分別與確定不同性狀的遺傳因子自由組合同時進行。(2)獨立性：確定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分別與確定不同性狀的遺傳因子自由組合，互不干擾，各自獨立地安排到配子中去。(3)普遍性：自由組合定律廣泛適用于生物界。遺傳規(guī)律的適用范圍1．(不定項)下列有關(guān)測交的說法，正確的是()A．測交試驗是孟德爾“假說—演繹法”中對推理過程及結(jié)果進行驗證的方法B．對基因型為YyRr的黃圓豌豆進行測交，后代中出現(xiàn)該基因型的個體的比值為1/4C．通過測交可以推想被測個體的基因型、產(chǎn)生配子的種類和產(chǎn)生配子的數(shù)量等D．對某植株進行測交，得到的后代基因型為Rrbb和RrBb(兩對基因獨立遺傳)，則該植株的基因型是RrbbAB[測交是孟德爾“假說—演繹法”中對推理過程及結(jié)果進行驗證的方法；基因型為YyRr的個體會產(chǎn)生YR、Yr、yR、yr四種配子，由于隱性類型只能產(chǎn)生一種配子yr，測交后代中會出現(xiàn)基因型為YyRr的個體；測交不能測定被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量；由于隱性類型只能產(chǎn)生一種配子(rb)，所以若“某植株”產(chǎn)生的兩種配子是Rb、RB，則其基因型是RRBb。]2．基因的自由組合定律發(fā)生于圖中哪個過程()AaBbeq\o(――→,\s\up10(①))1AB∶1Ab∶1aB∶1abeq\o(――→,\s\up10(②))雌雄配子隨機結(jié)合eq\o(――→,\s\up10(③))子代9種遺傳因子的組合形式eq\o(――→,\s\up10(④))4種性狀組合A．①B．②C．③D．④A[自由組合定律是在個體產(chǎn)生配子時發(fā)生的。圖中①表示AaBb產(chǎn)生4種數(shù)量相等的配子(1AB∶1Ab∶1aB∶1ab)，即確定同一性狀的成對的遺傳因子(A與a，B與b)分別，確定不同性狀的遺傳因子(A與B，A與b，a與B，a與b)自由組合形成不同類型的配子。]自由組合定律發(fā)生在配子形成過程中，而不是發(fā)生在雌雄配子隨機結(jié)合中。自由組合定律的應(yīng)用1．雜交育種(1)過程①培育雜合子品種選取符合要求的純種雙親雜交(♀×)→F1(即為所需品種)。②培育隱性純合子品種選取符合要求的雙親雜交(♀×)→F1eq\o(――→,\s\up10())F2→選出表型符合要求的個體種植并推廣。③培育顯性純合子品種a．植物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇須要的類型，自交至不發(fā)生性狀分別為止。b．動物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇須要的類型與隱性類型測交，選擇后代不發(fā)生性狀分別的F2個體。(2)優(yōu)點：操作簡便，可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。(3)缺點：獲得新品種的周期長。2．遺傳病概率的計算當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，各種患病狀況概率如下：(1)只患甲病的概率：m·(1－n)；(2)只患乙病的概率：n·(1－m)；(3)甲、乙兩病同患的概率：m·n；(4)甲、乙兩病均不患的概率：(1－m)·(1－n)；(5)患病的概率：1－(1－m)·(1－n)；(6)只患一種病的概率：m·(1－n)＋n·(1－m)。以上規(guī)律可用下圖幫助理解：合作探究：1.動物中優(yōu)良品種的選育與植物的雜交育種有什么不同？提示：植物的雜交育種一般須要連續(xù)自交，既保留了優(yōu)良品種又能不斷提高純合比例；動物假如須要獲得雙隱性個體，一旦出現(xiàn)即是所需，假如須要獲得顯性個體，可以通過一次測交試驗來鑒定其是否為純合優(yōu)良品種，與植物有較大區(qū)分。2．分析雜交育種方法的不足。提示：雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)建新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分別現(xiàn)象，育種進程緩慢，過程困難。這些都是雜交育種方法的不足。1．(不定項)生物愛好小組用已知基因型為AAbb和aaBB(兩對基因獨立遺傳)的某種植物進行雜交育種試驗，下列關(guān)于他們試驗設(shè)計思路的敘述，合理的是()A．要獲得aabb植株，可從F1中干脆選育出表型符合要求的個體B．要獲得AABB植株，可從F2中選出表型符合要求的個體連續(xù)自交C．要獲得AaBb植株，可將親代上所結(jié)的種子干脆保存進行播種D．要獲得AaBb植株，可將親本保留起來進行年年制種BCD[親本基因型為AAbb和aaBB，F(xiàn)1基因型為AaBb，故不能得到aabb的個體，A錯誤；親本基因型為AAbb和aaBB，F(xiàn)1基因型為AaBb，要獲得AABB植株，可讓F1自交，從F2中選出表型符合要求的個體連續(xù)自交，最終得到純合子，B正確；親本基因型為AAbb和aaBB，F(xiàn)1基因型為AaBb，故可將親代上所結(jié)的種子干脆保存進行播種，C正確；要獲得AaBb植株，由于該個體屬于雙雜合，可將親本保留起來進行年年制種，D正確。]2．有一種軟骨發(fā)育不全的遺傳病，兩個患這種病的人(其他性狀正常)結(jié)婚，他們所生的第一個孩子得白化病和軟骨發(fā)育不全，其次個孩子性狀全部正常。假設(shè)限制這兩種病的基因的遺傳符合基因的自由組合定律，請預(yù)料他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是()A．eq\f(1,16)B．eq\f(1,8)C．eq\f(3,16)D．eq\f(3,8)C[兩個患有軟骨發(fā)育不全的人(其他性狀正常)結(jié)婚，他們所生的第一個孩子得白化病和軟骨發(fā)育不全，其次個孩子性狀全部正常，可知軟骨發(fā)育不全是由顯性基因確定的，白化病是由隱性基因確定的，并可以推斷出此夫婦的基因型均為AaBb(假設(shè)白化病相關(guān)基因用A、a表示，軟骨發(fā)育不全相關(guān)基因用B、b表示)，他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是eq\f(1,4)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,16)。]運用分別定律解決自由組合定律問題的步驟(1)先分析每對基因或性狀，求出相應(yīng)的基因型、表型及比例或概率。(2)運用乘法原則求出符合要求的結(jié)果。自由組合定律的解題技巧1．分析自由組合問題的“三字訣”2．巧用子代性狀分別比推想親本的基因型(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×B_)、(Aa×Aa)(BB×bb)、(AA×A_)(Bb×Bb)或(AA×aa)(Bb×Bb)?AaBB×AaB_、AaBB×Aabb、AABb×A_Bb或AABb×aaBb。3．常見類型分析(1)配子類型及概率的問題①AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)為：2(A、a)×2(B、b)×2(C、c)＝8種②AaBbCc產(chǎn)生ABC配子的概率為：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問題①AaBbCc與AaBBCc雜交，求子代的基因型種類，可將其分解為3個分別定律：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)。所以，后代中有3×2×3＝18種基因型。②AaBbCc與AaBBCc雜交，后代中AaBBcc出現(xiàn)的概率為：eq\f(1,2)(Aa)×eq\f(1,2)(BB)×eq\f(1,4)(cc)＝eq\f(1,16)(3)子代的表型類型及概率的問題①AaBbCc與AabbCc雜交，求其雜交后代可能出現(xiàn)的表型種類數(shù)，可分解為3個分別定律：Aa×Aa→后代有2種表型(3A_∶1aa)；Bb×bb→后代有2種表型(1Bb∶1bb)；Cc×Cc→后代有2種表型(3C_∶1cc)。所以，后代中有2×2×2＝8種表型。②AaBbCc與AabbCc雜交，后代中出現(xiàn)A_Bbcc的概率為3/4×1/2×1/4＝3/32。1．某種哺乳動物的直毛(B)對卷毛(b)為顯性，體色黑色(C)對白色(c)為顯性(這兩對基因分別和組合互不干擾)。基因型為BbCc的個體與“個體X”交配，子代的表型及比例為直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色＝3∶3∶1∶1。則“個體X”的基因型為()A．BbCCB．BbCcC．bbCcD．BbccC[由題干可知，子代中直毛∶卷毛＝1∶1，故親本相關(guān)基因型為Bb×bb；黑色∶白色＝3∶1，親本相關(guān)基因型為Cc×Cc。已知一方親本基因型為BbCc，則“個體X”基因型為bbCc。]2．假定某植物五對等位基因是相互自由組合的，雜交組合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe產(chǎn)生的后代中，兩對等位基因雜合、三對等位基因純合的個體所占的比例是()A．1/2B．1/4C．1/16D．1/64B[本題的解題思路是把基因自由組合類問題轉(zhuǎn)換成基因分別定律問題去解決。依據(jù)基因分別定律，分對計算，其中DD×dd肯定得到Dd，在剩下的4對基因組合中，出現(xiàn)雜合體和純合體的概率都是1/2；要滿意題意，則須要除D、d之外的4對基因組合中，有一對為雜合體，另外三對均為純合體，其概率：4×1/2×1/2×1/2×1/2＝1/4；其中4是指“在4對基因組合(Aa×Aa，Bb×BB，Cc×CC，Ee×Ee)中，有且只有一對出現(xiàn)雜合體的狀況有4種”，每一次出現(xiàn)一雜三純的概率是1/2×1/2×1/2×1/2。][課堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.自由組合定律的實質(zhì)：在形成配子時，確定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分別，確定不同性狀的遺傳因子自由組合。2.等位基因是指限制相對性狀的基因。3.表型是指生物個體表現(xiàn)出來的性狀。生物的表型是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果。4.基因型：與表型有關(guān)的基因組成。5.兩對相對性狀的測交試驗中，測交后代基因型和表型均為4種，數(shù)量比例均為1∶1∶1∶1。6.在兩對相對性狀的雜交試驗中，F(xiàn)2中共有9種基因型，4種表型，比例為9∶3∶3∶1。1．自由組合定律中的“自由組合”是指()A．帶有不同遺傳因子的雌雄配子間的組合B．確定同一性狀的成對的遺傳因子的組合C．兩親本間的組合D．確定不同性狀的遺傳因子的自由組合D[自由組合定律的實質(zhì)是在形成配子時，確定不同性狀的遺傳因子自由組合。]2．孟德爾進行的兩對相對性狀的遺傳試驗中，具有1∶1∶1∶1比例關(guān)系的組合是()①雜種自交后代的性狀分別比②雜種產(chǎn)生配子類型的比例③雜種測交后代的表型比例④雜種自交后代的基因型比例⑤雜種測交后代的基因型比例A．①②④ B．②④⑤C．①③⑤ D．②③⑤D[兩對相對性狀的雜種自交，后代的性狀分別比為9∶3∶3∶1，①不符合題意；雜種產(chǎn)生配子種類的比例為1∶1∶1∶1，②符合題意；雜種測交后代的表型比例為1∶1∶1∶1，③符合題意；雜種自交后代的基因型比例為1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1，④不符合題意；雜種測交后代的基因型比例為1∶1∶1∶1，⑤符合題意。]3．已知一玉米植株的基因型為AABB，則用其進行雜交育種，其子代不行能出現(xiàn)的基因型是()A．AABB B．AABbC．a(chǎn)aBb D．AaBb[答案]C4．(不定項)一般小麥中有高稈抗病和矮稈易感病兩個品種，限制兩對相對性狀的遺傳因子獨立遺傳。現(xiàn)用顯性純合子高稈抗病小麥和隱性純合子矮稈易感病小麥雜交得F1，F(xiàn)1自交或測交，下列預(yù)期結(jié)果正確的是()A．自交結(jié)果中高稈抗病與矮稈抗病的比例為9∶1B．自交結(jié)果中高稈與矮稈的比例為3∶1，抗病與易感病的比例為3∶1C．測交結(jié)果為矮稈抗病∶矮稈易感病∶高稈抗病∶高稈易感?。?∶1∶1∶1D．自交和測交后代中均出現(xiàn)四種性狀表現(xiàn)BCD[F1自交，后代的性狀表現(xiàn)及比例為高稈抗病∶矮稈抗病∶高稈易感病∶矮稈易感?。?∶3∶3∶1，單獨分析每一對相對性狀的性狀分別比，高稈∶矮稈＝3∶1，抗病∶易感病＝3∶1，后代高稈抗病∶矮稈抗?。?∶3，故A項錯誤，B項正確。F1測交，后代的性狀表現(xiàn)及比例為高稈抗病∶矮稈抗病∶高稈易感病∶矮稈易感?。?∶1∶1∶1，故C、D項正確。]5．雞冠的形態(tài)由兩對基因(A和a，B和b)限制，這兩對基因的遺傳符合基因的自由組合定律，且與性別無關(guān)。據(jù)下表回答問題：項目基因組合A、B同時存在(A_B_型)A存在、B不存在(A_bb型)B存在、A不存在(aaB_型)A和B都不存在(aabb型)雞冠形態(tài)核桃狀玫瑰狀豌豆狀單片狀雜交組合甲