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1、讲基因的自由组合定律教学案 学习目标： 1. 孟德尔两对相对性状杂交实验的过程 孟德尔对自由组合现象的解释和验证 自由组合定律的实质和应用 教材梳理 一、两对相对性状的杂交实验 过程与结果 P 黄色圆粒绿色皱粒 F1 黄色圆粒 ? F2 表现型：黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒 比例： 1 分析 两对相对性状粒色：黄色与绿色粒形：圆粒与皱粒 显性性状粒色：黄色粒形：圆粒 隐性性状粒色：绿色粒形：皱粒 F2 每对相对性状的分离比粒色：黄色绿色31 粒 形：圆粒皱粒31 二、对自由组合现象的解释 填写对应个体基因型的组成 , 亲本产生的配子类型 黄色圆粒 yR，绿色皱粒 yr 。 F1 产生的配子
2、类型及比例 类型： yRyr yRyr 比例： 1111 F1 产生的雌雄配子随机结合 配子结合方式：16 种。 基因结合类型：9 种。 F2 的表现型： 4 种。 F2 中各种性状表现对应的基因组成类型 双显型： 黄色圆粒： yyRR、yyRr、yyRR、yyRr 。 一显一隐型： 黄色皱粒： yyrr 、yyrr 。 绿色圆粒： yyRR、yyRr。 双隐型： 绿色皱粒： yyrr 。 三、对自由组合现象解释的验证 方法 测交，即让F1 与隐性纯合子杂交。 测交遗传图解 由测交后代的基因组成及比例可推知 杂种子一代产生的配子的比例为：1111。 杂种子一代的基因组成：yyRr 。 通过测交
3、实验的结果可证实 F1 产生 4 种类型且比例相等的配子。 F1 形成配子时， 等位基因发生了彼此分离，非等位基因 自由组合。 四、基因自由组合定律的实质 在减数分裂形成配子的过程中，位于非同源染色体上 的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。 在减数分裂形成配子时，一个细胞中的同源染色体上 的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因可以进 行自由组合。 五、三对相对性状的豌豆杂交实验 亲本类型：具有三对相对性状的纯合亲本。 F1 的性状表现：都表现为显性性状。 F2 的性状表现：发生了性状分离，数量比是279 993331，即表现型有8 种，基因型有27 种。 六、基因的自由组合定律的应用
4、 理论上：是生物变异的之一。 实践上 育种：利用基因重新组合，创造有益的新品种。 医学实践：分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情 况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概 率。 牛刀小试 一、两对相对性状的杂交实验 仔细观察分析教材内容，回答下列问题： 由 PF1 可推断黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒 为隐性性状；若只根据F1F2 能否判断性状的显隐性？ 提示：能。分别从粒色和粒形上看，F2 中均出现不同于 F1 的性状即绿色和皱粒，即F1 自交时出现了性状分离，由 此可判断F1 的性状黄色和圆粒为显性性状，F2 中新出现的 性状即绿色和皱粒为隐性性状。 F2 中新的性状组合有哪些
5、？所占比例共计多少？ 提示：重组类型有2 种，即黄色皱粒和绿色圆粒，比例 均为 3/16 ，所以重组类型所占比例共计3/8 。 实验中若选用纯种黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本， F1 表现怎样的性状？F2 中重组类型和所占比例发生怎样的 变化？ 提示： F1 的性状仍为黄色圆粒。亲本改变后F2 重组类 型为黄色圆粒和绿色皱粒，比例分别为9/16 和 1/16 ，此时 重组类型共占5/8 。 二、对自由组合现象的解释 仔细观察分析教材内容，分析回答下列问题： 写出单独分析一对相对性状和同时分析两对相对性状 时， F1 产生的配子种类及比例。 F1yyRryyRr 配子 比例 提示： y、y R、r
6、 yR、yr 、yR、yr 11 11 1 111 根据 1 的分析，基因型为AaBbcc 的个体能产生几种 配子？ 提示： 8 种。 尝试归纳生物个体所产生配子种类数与其含有的等位 基因对数之间具有怎样的关系。 提示：某一基因型的个体能产生的配子种类数等于2n 种。 试用分离定律的方法，讨论F2 的基因型和表现型的 种类。 提示： F1 的基因型为yyRr ，可拆分为yy 和 Rr。 yy 自交 3 种基因型和2 种表现型。 Rr 自交 3 种基因型和2 种表现型。 因此 yyRr 自交可得到339 种基因型， 224 种表 现型。 F1 产生的雌雄配子是随机结合的，当雄配子 1/4yr与
7、雌配子 1/4yR 结合后，形成的个体其基因型是怎样的？在F2 中所占比例为多少？ 提示：配子yr 与 yR结合后，形成的个体其基因型为 yyRr 。 因雌雄配子随机结合，所以该基因型在F2 中所占比 例为 1/4 1/4 1/16 。 F2 不同于亲本性状类型中纯合子的比例是多少？ 提示：F2 中不同于亲本性状的类型是黄色皱粒和绿色圆 粒，各占3/16 ，两种类型共占6/16 ，每一种性状类型中的 纯合子各有一个，所以F2 中不同于亲本性状类型中纯合子 的比例是 2/6 1/3 。 三、对自由组合现象解释的验证及自由组合定律的实质 仔细观察分析教材内容，回答下列问题： 从测交亲本产生配子种类
8、及比例的角度分析，为什么测 交可以确定F1 产生配子的种类及比例？ 提示：测交是让F1 与隐性纯合子进行杂交，由于隐性 纯合子产生的配子对F1 个体产生的配子所决定的性状没有 影响，所以测交后代出现的性状及比例与F1 产生的配子种 类及比例相符。 若两亲本杂交， 后代表现型比例为1111，据此能 否确定亲本的基因型？ 提示：不能。当双亲的遗传因子组成为AaBbaabb 或 AabbaaBb 时，其后代表现型比例均为1111，仅依 据此比例不能确定亲本的基因型。 若测交后代有两种性状，且数量之比为11，试分析 F1 的基因型。 提示： 由于隐性纯合子只产生一种配子yr ，所以测交后 代的性状与比
9、例由F1 决定，由于后代有两种性状且比例为 11，说明 F1 能够产生两种配子且比例为11，其基因型 为 yyRr 或 yyrr或 yyRr 或 yyRR。 某细胞染色体上的基因如图所示：中哪两对基 因符合自由组合定律？ 提示：和。 重难突破 一、两对相对性状的遗传实验分析 亲本：必须是具有相对性状的纯种。 F1 的性状：均为双显性状。 F2 中的性状及比例： 双显一显一隐一隐一显双隐9331 重组类型及比例：若亲本不同，则F2 中重组类型和 比例也不同。 若亲本为： 纯种黄色圆粒纯种绿色皱粒，F2 中的重组 类型为黄色皱粒、绿色圆粒，比例均为3/16 。 若亲本为： 纯种黄色皱粒纯种绿色圆粒
10、，F2 中的重组 类型为黄色圆粒和绿色皱粒，比例分别为9/16 、1/16 。 二、 F2 中 9331 分离比成立的条 亲本必须是纯种。 两对相对性状由两对等位基因控制。 配子全部发育良好，后代存活率相同。 所有后代都应处于一致的环境中，而且存活率相同。 材料丰富，后代数量足够多。 三、自由组合定律的细胞学基础 四、分离定律与自由组合定律的比较 五、自由组合定律的应用杂交育种 杂交育种中适合作为亲本的条 必须具有不同的优良性状。即两个亲本都具有优良性 状，但它们所具有的优良性状一定不能是相对性状。 必须是纯合子，不能是杂合子。若具有某一优良性状的 个体是杂合子，则需经多次自交使其纯化后才能使
11、用。 培育动植物优良品种的一般步骤 考向聚焦 例 1 大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。 用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。 据图判断， 下列叙述正确的是 A黄色为显性性状，黑色为隐性性状 BF1 与黄色亲本杂交，后代有两种表现型 cF1 和 F2 中灰色大鼠均为杂合子 DF2 黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大 鼠的概率为1/4 解析 F1 灰色基因型为AaBb，黄色亲本基因型为aaBB 或 AAbb ，杂交后代中会出现两种表现型；F2 黑色中，纯合 子占 1/3 ，与米色杂交，后代中不会产生米色鼠，杂合子占 2/3 ，与米色杂交后代中产生米色鼠的概率为2/3 1/2
12、 1/3 。 答案 B 例 2 某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色 为两对相对性状，各由一对等位基因控制，且独立遗传。利 用该种植物三种不同基因型的个体进行杂交，实验结果如 下： 有毛白肉 A无毛黄肉B 无毛黄肉 B无毛黄肉c 有毛黄肉有毛白肉为11 全部为无毛黄肉 实验 1 实验 2 有毛白肉 A无毛黄肉c 全部为有毛黄肉 实验 3 回答下列问题： 果 皮 有 毛 和 无 毛 这 对 相 对 性 状 中 的 显 性 性 状 为 _，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为 _。 有毛白肉 A、无毛黄肉B 和无毛黄肉c 的基因型依次为 _。 若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例
13、为 _。 若实验 3 中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比 例为 _。 实 验2中 得 到 的 子 代 无 毛 黄 肉 的 基 因 型 有 _。 解析 由实验 3 有毛白肉 A 与无毛黄肉c 杂交的子代都 是有毛黄肉，可判断果皮有毛对无毛为显性性状，果肉黄色 对白色为显性性状。依据性状与基因的显隐性对应关系，可 确定有毛白肉A 的基因型是D_ff ，无毛黄肉B 的基因型是 ddF_， 因有毛白肉A和无毛黄肉B 的子代果皮都表现为有毛， 则有毛白肉A 的基因型是DDff ；又因有毛白肉A 和无毛黄肉 B的子代黄肉白肉为11， 则无毛黄肉 B的基因型是ddFf ； 由有毛白肉A 与无毛黄肉c
14、的子代全部为有毛黄肉可以推 测，无毛黄肉 c 的基因型为ddFF。无毛黄肉 B 自交后代的基 因型为ddFFddFf ddff 121，故后代表现型及比例 为无毛黄肉无毛白肉31。实验3 中亲代的基因型是 DDff 和 ddFF，子代为有毛黄肉，基因型为DdFf，其自交后 代表现型为有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉 9331。实验 2 中无毛黄肉B与无毛黄肉c 杂交，子代 无毛黄肉的基因型为ddFF 和 ddFf 。 答案 有毛黄肉DDff 、ddFf 、ddFF 无毛黄肉无 毛白肉 31 有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白 肉 9331 ddFF、ddFf 分解组合法解答自由组合题 思路：将自由
15、组合问题拆分成若干基因分离的问题分别 计算求解，然后再将每一对遗传因子所得答案再进行组合。 示例：已知 AaBb aabb，求后代中表现型种类、性状分 离比和 aabb 的概率，解答步骤如下： 先拆分求解： Aaaa，即得到2 种表现型，数量之比为11，aa 的概率为1/2 ，Bbbb，即得到2 种表现型，数量之比 为 11，bb 的概率为 1/2 。 后组合相乘： 后代中表现型种类数：224；后代性状分离比 1111；aabb 的概率为： 1/2 1/2 1/4 。 课堂归纳 网络构建 填充：黄圆 9331 彼此分离 自由组合隐性纯合子 1111 关键语句 控制不同相对性状的基因位于非同源染
16、色体上是基因 自由组合的前提。 具有两对等位基因的杂合子自交，F2 有 16 种组合， 9 种基因型， 4 种表现型，其比例为9A_B_：3A_bb3aaB_ 1aabb。 自由组合定律的实质：减数分裂形成配子时，同源染 色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因 自由组合。 分离定律和自由组合定律只适用于真核生物有性生 殖、核基因的遗传，原核生物、无性生殖的生物及细胞质基 因的遗传均不符合孟德尔遗传定律。 知识点一、孟德尔两对相对性状的杂交实验 下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述，错误 的是 AF2 中圆粒和皱粒之比接近于31，符合基因的分离 定律 B两对相对性状分别由两对等位基因控制 cF1 产生 4 种比例相等的雌配
