生物（人教版必修2）课件第1章第2节第3课时孟德尔的豌豆杂交实验（二）（Ⅲ）

第一章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)第3课时孟德尔的豌豆杂交实验(二)(Ⅲ)1．强化对自由组合定律的认识和理解。2．阐明自由组合定律在实践中的应用。3．利用分离定律解决自由组合问题。(重难点)分离定律是自由组合定律的基础，要学会运用分离定律的方法解决自由组合的问题。请结合下面给出的例子归纳自由组合问题的解题规律：知识点一利用分离定律解决自由组合问题1．思路：将自由组合问题转化为若干个分离定律问题在独立遗传的情况下，有几对杂合遗传因子就可分解为几个分离定律，如AaBb×Aabb可分解为以下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb。2．常见题型推断性状的显隐性关系及亲子代的遗传因子组成和性状表现，求相应遗传因子组成、性状表现的比例或概率。3．根据亲本的基因型推测子代的基因型、表现型及比例——正推型(1)配子类型问题。求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。产生的配子种类

Aa

Bb

Cc

↓

↓

↓

_____

×

_____

×

____＝8种提示：2

2

2规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。(2)配子间结合方式问题。AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc→______种配子、AaBbCC→______种配子。②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有________×________＝32种结合方式。提示：①8

4

②8

4规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。(3)基因型数量、表现型数量及概率计算。基因型为AaBbCc与AaBBCc的个体杂交，思考以下问题：①其杂交的后代有几种基因型？其中AaBBCC的基因型的个体所占比例为多少？②其杂交的后代有几种表现型？其中A_B_cc的表现型的个体所占比例为多少？4．据子代性状分离比推测亲本基因型和表现型——逆推型将自由组合定律问题转化为分离定律问题后，充分利用分离比法、填充法和隐性纯合突破法等方法逆推亲代的基因型和表现型。

已知牵牛花普通叶(D)对枫形叶(d)为显性，种子黑色(R)对白色(r)为显性，控制上述性状的基因独立遗传。现用两个纯种的牵牛花品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1，再用F1与牵牛花丙杂交(如图1)，结果如图2所示。分析牵牛花丙的基因型为(

)A．DdRr

B．ddRR

C．ddRr

D．Ddrr[思路点拨]解析：结合孟德尔两对相对性状的遗传学实验的相关结论，利用反推和正推相结合的方法就能分析出牵牛花丙的基因型。牵牛花品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1，F1的基因型为DdRr；再结合图2中的比例，普通叶∶枫形叶＝1∶1，黑色种子∶白色种子＝3∶1，可推知牵牛花丙的基因型为ddRr。答案：C基因的自由组合定律是基因的分离定律的拓展和延伸，是控制不同相对性状的基因的自由组合，但每对等位基因仍然遵循分离定律。因此，解答自由组合定律的题目时，可以先用分解法分析每对性状，然后再将多对性状综合起来进行分析。1．假定三对等位基因自由组合，则AaBBDD×AaBbdd产生的子代中，有一对等位基因杂合、两对等位基因纯合的个体所占的比例是(

)A．1/2 B．1/4C．1/8 D．3/4解析：AaBBDD和AaBbdd杂交，子代的基因中一定有Dd，因此只要求出前两对基因杂交后代出现纯合子的概率即可，1/2×1/2＝1/4，故B正确。答案：B2．豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性，两亲本杂交的F1表现型如下图。让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为(

)A．2∶2∶1∶1 B．1∶1∶1∶1C．9∶3∶3∶1 D．3∶1∶3∶1解析：由实验结果可知，圆粒∶皱粒为3∶1，黄色∶绿色为1∶1，说明亲本基因组成是YyRr和yyRr。在子一代中黄色圆粒是1/3YyRR、2/3YyRr，绿色皱粒是yyrr。如果它们杂交，后代中会出现黄色∶绿色为1∶1，圆粒∶皱粒为2∶1，故综合为2∶2∶1∶1。答案：A和分离定律一样，自由组合定律在生产实践中也有一定的应用价值，主要集中于以下两个方面：知识点二自由组合定律在实践中的应用1．指导育种 杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是(

)A．优良性状 B．隐性性状C．显性性状 D．相对性状[思路点拨]解析：纯合子的性状是稳定遗传的，而显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状的个体一定是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。答案：B[归纳总结]在育种工作中，人们用杂交的方法，有目的地使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。结合所学知识完成对育种过程的探讨。2．预防遗传病 人类多指(T)对正常指(t)为显性，白化(a)对正常(A)为隐性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子(两种病都与性别无关)。请分析：(1)其再生一个孩子只患白化病的概率是________。(2)生一个只出现多指孩子的概率是________。(3)生一个既白化又多指的女儿的概率是________。(4)后代中只患一种病的概率是________。(5)后代中正常的概率是________。[思路点拨][归纳总结]当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，若已知患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，则各种患病情况如下表：1．在杂交育种中，根据自由组合定律，合理选用优缺点互补的亲本材料，通过杂交导致基因重新组合，可得到理想中的具有双亲优良性状的后代，摒弃双亲不良性状的杂种后代，并可预测杂种后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模。2．在医学实践中，自由组合定律为遗传病的预测和诊断提供了理论依据。1．多指症由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，这两种遗传病的基因独立遗传。一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是(

)A．1/2、1/4、1/8

B．1/4、1/8、1/2C．1/8、1/2、1/4 D．1/4、1/2、1/8解析：根据亲子代表现型，若这两对相对性状分别由A、a、B、b基因控制，可推出亲代基因型父：AaBb，母：aaBb，他们再生一个孩子的情况是：手指正常(aa)为1/2，多指(Aa)为1/2；听觉正常(B_)为3/4，先天性聋哑(bb)为1/4；既多指又聋哑的概率为1/2×1/4＝1/8。答案：A答案：C提示：自由组合分离正推逆推育种问题探讨1．答案：杂交育种。解析：杂交育种可以使控制不同性状的遗传因子进行重新组合，从而培育出人类所需品种。本节聚焦1．答案：孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交得F1，再让F1自交得F2。2．答案：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。3．答案：①要有扎实的知识基础和对科学的热爱。②要有严谨的科学态度。③要勤于实践。④要敢于向传统挑战。旁栏思考题答案：从数学角度看，(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒∶皱粒＝(315＋108)∶(101＋32)≈3∶1；黄色∶绿色＝(315＋101)∶(108＋32)≈3∶1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9∶3∶3∶1来自于(3∶1)2。解析：9∶3∶3∶1＝(3∶1)2，从这可以看出自由组合定律是在分离定律的基础上建立起来的。思考与讨论1．提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：(1)具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在1.5～2.0m，矮茎高度仅为0.3m左右，易于观察和区分；(2)豌豆是严格自花受粉植物，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；(3)豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。解析：用豌豆作实验材料，是孟德尔取得成功的条件之一。2．提示：如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规律，因为如果研究n对相对性状，将会有2n个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂进行观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。解析：孟德尔从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果，也是孟德尔取得成功的条件之一。3．提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入到对遗传实验结果的处理和分析中。解析：利用统计学原理统计实验结果也是孟德尔取得成功的原因之一。4．提示：作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。解析：假说还需实验进一步验证。5．提示：(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”思想的影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。(3)勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验中，连续进行了8年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。(4)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。解析：孟德尔取得成功的原因非常多，除了创造性地运用科学方法外，也与其对科学的热爱，严谨的科学态度，勤于实践等分不开。课后练习一、基础题1．(1)×表现型相同的生物，基因型不一定相同。比如DD、Dd表现型一样，基因型就不相同。(2)×等位基因是指控制相对性状的基因，如D和d。二、拓展题答案：(1)YyRr

yyRr(2)黄色皱粒绿色