高中生物 第一章 第二節(jié) 自由組合定律 第二課時(shí)學(xué)案 浙科版必修2

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1、第2課時(shí)　自由組合定律 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 1.能說(shuō)出自由組合定律的實(shí)質(zhì)。 重點(diǎn)：用測(cè)交法驗(yàn)證自由組合定律。 難點(diǎn)：自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用。 2.用測(cè)交法驗(yàn)證自由組合定律。 3.能用自由組合定律解決實(shí)際問(wèn)題。 一、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 1．自由組合定律的實(shí)質(zhì) 實(shí)質(zhì)：在F1形成配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)，非等位基因表現(xiàn)為自由組合。即一對(duì)等位基因與另一對(duì)等位基因的分離或組合是互不干擾的，是各自獨(dú)立地分配到配子中去。 2．對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 （1）實(shí)驗(yàn)方法：測(cè)交。 （2）理論預(yù)期 ①F1產(chǎn)生4種配子，分別是：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1

2、。 ②隱性純合子（yyrr）只產(chǎn)生一種配子yr。 ③測(cè)交后代有4種類型，分別為黃色圓形（YyRr）∶黃色皺形（Yyrr）∶綠色圓形（yyRr）∶綠色皺形（yyrr）＝1∶1∶1∶1。 （3）測(cè)交遺傳圖解： 預(yù)習(xí)交流 有一批黃色圓形（Y_R_）豌豆種子，這批黃色圓形豌豆的基因型可能有哪些？若用測(cè)交法判斷其具體的基因型，測(cè)交后代可能的表現(xiàn)型有哪些？據(jù)此可做出怎樣的判斷？ 答案：這批黃色圓形豌豆的基因型可能有：YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。 若用測(cè)交法判斷其具體的基因型，如果測(cè)交后代表現(xiàn)型全部為黃色圓形，那么此黃色圓形豌豆基因型為YYRR；如果測(cè)交后代為黃色圓形和黃色皺形

3、，且比例為1∶1，那么此豌豆基因型為YYRr；如果測(cè)交后代為黃色圓形和綠色圓形，且比例為1∶1，那么此豌豆基因型為YyRR；如果測(cè)交后代為黃色圓形、黃色皺形、綠色圓形、綠色皺形，且比例為1∶1∶1∶1，那么此豌豆基因型為YyRr。 二、自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用 1．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，自由組合定律被廣泛地運(yùn)用于育種工作。 2．在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，可以對(duì)家系中兩種或多種遺傳病的各種發(fā)病情況作出概率預(yù)測(cè)，為優(yōu)生優(yōu)育、遺傳病的防治提供理論依據(jù)。 三、孟德?tīng)柅@得成功的原因 （1）正確選用豌豆作實(shí)驗(yàn)材料是獲得成功的首要原因。 （2）在對(duì)生物的性狀分析時(shí)，首先針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究，再對(duì)多對(duì)性狀進(jìn)行研

4、究。 （3）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 （4）成功地應(yīng)用了“假設(shè)—推理”的方法。 預(yù)習(xí)交流 要想在科學(xué)研究上獲得成功，需要不懈地探索和不畏艱難的精神，還需要實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)研究方法，那么正確的科學(xué)研究方法一般是怎樣的呢？ 答案：提出問(wèn)題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)施實(shí)驗(yàn)→分析證據(jù)→得出結(jié)論。 一、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 1．孟德?tīng)枌?duì)自由組合現(xiàn)象作出了怎樣的解釋？該解釋的核心是什么？ 答案：YYRR產(chǎn)生了YR的配子，yyrr產(chǎn)生了yr的配子，兩親本雜交時(shí)，雌雄配子結(jié)合得到F1的基因型就是YyRr，F(xiàn)1自交產(chǎn)生配子時(shí)，產(chǎn)生了YR、Yr、yR、yr四種配子，且

5、比例是1∶1∶1∶1，受精時(shí)，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，有16種組合方式，使F2出現(xiàn)9種基因型、4種表現(xiàn)型。 該解釋的核心是：控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因，在形成配子時(shí)，每對(duì)等位基因分離，非等位基因自由組合。 2．孟德?tīng)栕鰷y(cè)交實(shí)驗(yàn)的目的是什么？ 答案：驗(yàn)證子一代（YyRr）是否產(chǎn)生了YR、Yr、yR、yr四種配子，且四種配子的比例是1∶1∶1∶1。 3．孟德?tīng)枩y(cè)交實(shí)驗(yàn)的具體操作是怎樣的？ 答案：讓子一代（YyRr）與雙隱性植株（yyrr）交配。 4．孟德?tīng)枩y(cè)交實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果是什么？ 答案：子二代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為1∶1∶1∶1。 5．孟德?tīng)枩y(cè)交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否相符？如相

6、符，說(shuō)明了什么？ 答案：相符。說(shuō)明了子一代確實(shí)產(chǎn)生了四種配子，且比例是1∶1∶1∶1。 在兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)某植物進(jìn)行測(cè)交，得到后代的基因型為Rrbb、RrBb，則該植株的基因型是（　?。? A．RRBb B．RrBb C．rrbb D．Rrbb 答案：A 解析：由題意可知對(duì)某植物進(jìn)行測(cè)交，就是與隱性純合子rrbb雜交。得到后代的基因型都是Rr，可知某植物基因型一定為RR；另一對(duì)相對(duì)性狀中，后代基因型為bb和Bb，可知某植物基因型為Bb。把這兩對(duì)相對(duì)性狀綜合起來(lái)，得出該植株的基因型是RRBb。 對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 1．實(shí)驗(yàn)方

7、法：測(cè)交即用F1與雙隱性純合親本（綠色皺形）進(jìn)行測(cè)交。 2．理論預(yù)期： （1）F1（YyRr）產(chǎn)生4種配子，分別是YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。 （2）隱性純合子（yyrr）只產(chǎn)生一種配子yr。 （3）測(cè)交后代有4種類型：黃色圓形（YyRr）∶綠色圓形（yyRr）∶黃色皺形（Yyrr）∶綠色皺形（yyrr）＝1∶1∶1∶1。 3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 測(cè)交后代有4種類型：黃色圓形（YyRr）∶綠色圓形（yyRr）∶黃色皺形（Yyrr）∶綠色皺形（yyrr）＝1∶1∶1∶1。 二、自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用 1．自由組合定律在育種上有何應(yīng)用？ 答案：在育種實(shí)踐中，可依據(jù)不同

8、性狀間的自由組合原理，將具有不同優(yōu)良性狀的親本進(jìn)行雜交，從而培育出具備雙親優(yōu)良性狀的品種（即雜交育種）。 2．簡(jiǎn)述利用自由組合定律培育優(yōu)良品種的步驟。 答案：通過(guò)雜交育種方法，在最短時(shí)間內(nèi)培育出同時(shí)具有兩品種優(yōu)良性狀的新類型，應(yīng)該采取的步驟是： ①讓兩品種進(jìn)行雜交得到F1； ②F1自交得F2； ③從F2群體中選出所需的植株，再進(jìn)行自交，直至不發(fā)生性狀分離。 3．自由組合定律在醫(yī)學(xué)上有何應(yīng)用？試舉例說(shuō)明。 答案：自由組合定律可預(yù)測(cè)不同表現(xiàn)型的夫婦雙方其子代中各性狀的重組類型及其出現(xiàn)的比例。如夫婦雙方一方為多指患者，另一方為白化病患者，依據(jù)自由組合定律可預(yù)測(cè)該夫婦所生子代中患多指、患

9、白化病或兩病兼患或兩病均不患的出現(xiàn)概率，從而為遺傳咨詢提供理論依據(jù)。 （2012·山東理綜，6）某遺傳病的遺傳涉及非同源染色體上的兩對(duì)等位基因。已知Ⅰ1基因型為AaBB，且Ⅱ2與Ⅱ3婚配的子代不會(huì)患病。根據(jù)以下系譜圖，正確的推斷是（　?。? A．Ⅰ3的基因型一定為AABb B．Ⅱ2的基因型一定為aaBB C．Ⅲ1的基因型可能為AaBb或AABb D．Ⅲ2與基因型為AaBb的女性婚配，子代患病的概率為 答案：B 解析：根據(jù)Ⅰ1基因型為AaBB可推知該遺傳病只要有一對(duì)等位基因?yàn)殡[性純合即可患病，患者的基因型為aaB_（或A_bb），而Ⅱ2與Ⅱ3的后代一定不患病，則說(shuō)明Ⅱ2 的

10、基因型為aaBB，Ⅱ3的基因型為AAbb，則Ⅰ3為AABb或AaBb；Ⅲ1的基因型為AaBb；Ⅲ2也是AaBb，若其與AaBb的女性婚配，子代患病概率為1/4＋1/4－1/4×1/4＝7/16。A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。 1．利用自由組合定律預(yù)測(cè)遺傳病的概率 序號(hào) 類型 計(jì)算公式 1 患甲病的概率 m，則非甲病概率為1－m 2 患乙病的概率 n，則非乙病概率為1－n 3 只患甲病的概率 m－mn 4 只患乙病的概率 n－mn 5 同患兩種病的概率 mn 6 只患一種病的概率 m＋n－2mn或m（1－n）＋n（1－m） 7 患病概率 m＋

11、n－mn或1－不患病概率 8 不患病概率 （1－m）（1－n） 以上規(guī)律可用下圖幫助理解： 2．應(yīng)用分離定律解決自由組合問(wèn)題 （1）思路： 將自由組合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問(wèn)題，在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對(duì)基因就分解成幾個(gè)分離定律，如AaBb×Aabb就可分解為如下兩個(gè)分離定律問(wèn)題：Aa×Aa，Bb×bb。 （2）題型： ①配子類型的問(wèn)題 例證1：求AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)。 Aa　Bb　Cc ↓　↓　↓ 2 × 2 × 2＝8種 例證2：AaBbCc與AaBbCC雜交過(guò)程中，配子間的結(jié)合方式。 先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。 AaB

12、bCc→8種配子，AaBbCC→4種配子。 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(jī)的，因而AaBbCc與AaBbCC的配子間有8×4＝32種結(jié)合方式。 ②基因型類型的問(wèn)題 如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代的基因型數(shù)，可分解為三個(gè)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后代中有3×2×3＝18種基因型。 ③表現(xiàn)型類型的問(wèn)題 如AaBbCc×AabbCc，其雜交后代可能的表現(xiàn)型種數(shù)?？煞譃槿齻€(gè)分離

13、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。 （3）高效快算法 用棋盤(pán)法、分枝法的優(yōu)點(diǎn)是思路清晰，條理性強(qiáng)，做題較準(zhǔn)確。這兩種方法運(yùn)用熟練后可逐步采取以下方法來(lái)高效快算。 如求YyRr×YyRR的子代基因型種類數(shù)和表現(xiàn)型種類數(shù)。 Yy×Yy→子代3種基因型，2種表現(xiàn)型； Rr×RR→子代2種基因型，1種表現(xiàn)型。 所求基因型種數(shù)＝3×2＝6種，表現(xiàn)型種數(shù)＝2×1＝2種。 如果黃色圓形豌豆甲（YyRr）和綠色圓形豌豆乙（yyRr）雜交，問(wèn)后代出現(xiàn)基因型Yy

14、RR的概率是多少？ 此題也可以這樣分析：先分別考慮基因型中的一對(duì)基因。單從豌豆的顏色考慮，甲和乙雜交后代的概率為Yy×yy→1/2Yy、1/2yy；單從豌豆的形狀考慮，甲和乙雜交后代的概率為Rr×Rr→1/4RR、1/4rr、1/2Rr。因此，甲和乙雜交，后代出現(xiàn)基因型YyRR的概率為1/2（Yy）×1/4（RR）＝1/8（YyRR）。 如此可以自由地計(jì)算各種基因型概率和表現(xiàn)型概率，如： 3．不同對(duì)數(shù)基因獨(dú)立分配的遺傳規(guī)律 雜交的基因?qū)?shù) F1配子 F2表現(xiàn)型 F2基因型 種類 比例 可能的組合數(shù) 數(shù)目 分離比 數(shù)目 分離比 1 2 （1∶1）1 4

15、 2 （3∶1）1 3 （1∶2∶1）1 2 4 （1∶1）2 16 4 （3∶1）2 9 （1∶2∶1）2 3 8 （1∶1）3 64 8 （3∶1）3 27 （1∶2∶1）3 4 16 （1∶1）4 256 16 （3∶1）4 81 （1∶2∶1）4 … … … … … … … … n 2n （1∶1）n 4n 2n （3∶1）n 3n （1∶2∶1）n 注意：表中第一欄所述“雜交的基因?qū)?shù)”指的是等位基因的對(duì)數(shù)（如基因型為AabbCc，則含等位基因?qū)?shù)n＝2）。 1．在環(huán)境影響因素相同的情況下

16、，下列各種基因型的生物，其表現(xiàn)型相同的一組是（　?。?。 A．AaBb和aaBb B．AaBb和AABb C．a(chǎn)aBb和Aabb D．AABB和aabb 答案：B 2．父本基因型為AABb，母本基因型為AaBb，其F1的基因型中不可能出現(xiàn)的是（　?。?。 A．AABb B．Aabb C．AaBb D．a(chǎn)abb 答案：D 解析：AA與Aa雜交，后代基因型中必有A。 3．水稻的高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性、抗稻瘟?。≧）對(duì)易感稻瘟病（r）為顯性，這兩對(duì)基因位于不同對(duì)的染色體上。將一株高稈抗病的植株（甲）與另一株高稈易感病的植株（乙）雜交，結(jié)果如圖所

17、示。下面有關(guān)敘述正確的是（　?。? A．如只研究莖高度的遺傳，圖示表現(xiàn)型為高稈的個(gè)體中，純合子的概率為1/2 B．甲乙兩植株雜交產(chǎn)生的子代有6種基因型，4種表現(xiàn)型 C．對(duì)甲植株進(jìn)行測(cè)交，可得到能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病個(gè)體 D．以乙植株為材料，通過(guò)自交可得到符合生產(chǎn)要求的植株占1/4 答案：B 解析：高稈和矮稈、抗稻瘟病和易感稻瘟病兩對(duì)基因位于不同對(duì)的染色體上，遵循基因的自由組合定律。根據(jù)雜交結(jié)果高稈∶矮稈＝3∶1，可知高稈雙親均為Dd，抗病∶易感?。?∶1，可知抗病親本為Rr，易感病親本rr，即甲為DdRr，乙為Ddrr，其子代有6種基因型，4種表現(xiàn)型。因此A選項(xiàng)中，高稈個(gè)體中純合

18、子占1/3。由于甲中抗病個(gè)體基因型為Rr，測(cè)交子代不會(huì)得到穩(wěn)定遺傳的抗病個(gè)體。符合生產(chǎn)要求的性狀為純合矮稈抗病ddRR，而乙為Ddrr，其自交不能得到符合要求的矮稈抗病性狀。 4．香豌豆中，當(dāng)A、B兩顯性基因都存在時(shí)，花為紅色。一株紅花香豌豆與基因型為aaBb的植株雜交（獨(dú)立遺傳），子代中3/8開(kāi)紅花，若讓此株紅花親本自交，后代紅花中純合子占（　?。?。 A．1/2 B．3/8 C．1/9 D．1/4 答案：C 解析：根據(jù)題意列遺傳圖解如下： P　紅花A_B_×aaBbA_×aa；B_×Bb 　　 　　↓　　　　 　↓　 　↓ F1　紅花A_B_（3/8）　　　A

19、a（1/2）　B_（3/4） 這株紅花香豌豆的基因型應(yīng)為AaBb，其自交后代的基因型及其比例如下：AaBbA_B_（9/16）＋A_bb（3/16）＋aaB_（3/16）＋aabb（1/16）?；蛐蜑锳_B_的植株開(kāi)紅花，占自交后代的9/16，而AABB占全部后代的比例為1/16，所以后代紅花中純合子占1/9。 5．豌豆子葉的黃色（Y）對(duì)綠色（y）是顯性，圓形（R）對(duì)皺形（r）為顯性。下表是4種不同的雜交組合以及各種雜交組合所產(chǎn)生的子代數(shù)。請(qǐng)?jiān)诒砀駜?nèi)填寫(xiě)親代的基因型。 親代 子代的表現(xiàn)型及其數(shù)量 基因型 表現(xiàn)型 黃色圓形 黃色皺形 綠色圓形 綠色皺形 ① 黃皺×綠

20、皺 0 34 0 36 ② 黃圓×綠皺 16 17 14 15 ③ 黃圓×綠圓 21 7 20 6 ④ 綠圓×綠圓 0 0 43 14 ⑤ 黃皺×綠圓 15 16 18 17 答案：①Yyrr×yyrr　②YyRr×yyrr?、踄yRr×yyRr　④yyRr×yyRr?、軾yrr×yyRr 解析：該題是已知親代的表現(xiàn)型和子代的表現(xiàn)型及比例推導(dǎo)親代的基因型，常用的解法有三種： （1）填空法：如②組雜交：黃圓×綠皺，先把能確定的基因?qū)懴聛?lái)，不能確定者暫時(shí)空出：Y_R_×yyrr，然后根據(jù)后代表現(xiàn)型來(lái)確定空處的基因。如子代

21、有綠色（yy）這是父母雙方各提供一個(gè)y配子結(jié)合成的，由此可知親本的基因型為YyRr×yyrr。 （2）分離組合法：如③組雜交：黃圓×綠圓，從子代表現(xiàn)型入手，將兩對(duì)性狀分開(kāi)考慮，子代黃與綠性狀比為1∶1，由分離規(guī)律可知親本的基因型為Yy×yy；同理，子代性狀圓與皺的比為3∶1，則親本的基因型為Rr×Rr，再根據(jù)親本表現(xiàn)型將兩對(duì)性狀的基因型結(jié)合，即得YyRr×yyRr。 （3）利用特殊的分離比：在自由組合實(shí)驗(yàn)中，常見(jiàn)的幾種分離比是YyRr×YyRr→9∶3∶3∶1；YyRr×yyrr→1∶1∶1∶1；Yyrr×yyRr→1∶1∶1∶1；YyRr×yyRr→3∶1∶3∶1；YyRr×Yyrr→3∶3∶1∶1。由此可知，第⑤組親本型為Yyrr×yyRr。 三種方法相比，第三種方法要在了解特殊分離比的情況下使用，第二種方法要在了解后代表現(xiàn)型和分離比時(shí)才能使用，第一種方法只要知道子代的表現(xiàn)型即可使用。 7