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2017年高中生物第3章遗传和染色体第2节基因的自由组合定律(第1课时)学案苏教版必修2.doc

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1、1第二节 基因的自由组合定律第 1 课时 基因的自由组合定律1概述孟德尔 2 对相对性状的杂交实验。(重点)2解释自由组合现象并验证。(难点)3理解并说出基因自由组合定律的内容和实质。(重难点)两 对 相 对 性 状 的 杂 交 实 验1实验过程(如下图所示)P 黄色圆粒绿色皱粒F 1 黄色圆粒F2 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒9 3 3 12实验结果(1)在选择的亲本中,2 对相对性状分别为:黄色和绿色、圆粒和皱粒。(2)黄色圆粒和绿色皱粒豌豆杂交,F 1表现型:黄色圆粒。(3)F2中表现型有 4 种,分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,数量比接近 9331。(4)F2中

2、有 2 种亲本类型,为黄色圆粒和绿色皱粒,另 2 种为重组类型,即黄色皱粒和绿色圆粒。3孟德尔对 F2统计结果的解释(1)2 对相对性状遗传的关系:彼此独立,即 2 对相对性状的遗传因子的分离是互不干扰的;控制这 2 对相对性状的遗传因子之间可以自由组合,1 对相对性状的分离和不同相对性状之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的。(2)F1产生的雌、雄配子的种类:各有 4 种,它们是 YR、Yr、yR、yr,其数量比接近21111。(3)F1自交,4 种雌配子与 4 种雄配子随机结合,可形成 16 种组合,共 9 种基因型,4种表现型。4对自由组合现象解释的验证测交(1)遗传图解(2)实验现象不论

3、以 F1为父本还是母本,后代都与预测结果一样,即出现四种表现型,且比例为1111。(3)实验结论以上现象说明孟德尔对自由组合现象的解释是正确的。合 作 探 讨 一个品种的奶牛产奶多,另一个品种的奶牛生长快,用二者培育出了既产奶多、又生长快的奶牛。探讨 :若两个品种的奶牛都是纯合子,如何判断这两对相对性状中的显性性状?1【提示】 让二者杂交,看 F1代中的表现型。探讨 :让 F1代的雌雄个体交配,F 2中可能出现哪些表现型?2【提示】 产奶多生长快、产奶多生长慢、产奶少生长快和产奶少生长慢四种表现型。探讨 :F 2中出现的产奶多生长快的奶牛一定可以用来大量繁殖吗?3【提示】 不一定。若产奶多、生

4、长快两性状中有显性性状,则 F2中的个体有部分为杂合子。思 维 升 华 1F 1的表现型分析3(1)就粒色而言:F 1全是黄色黄色对绿色为显性。(2)就粒形而言:F 1全是圆粒圆粒对皱粒为显性。2F 2的表现型分析(1)两对相对性状的分离是各自独立的,均遵循分离定律黄色绿色31。圆粒皱粒31。(2)两对性状的组合是随机的3对 F2的统计分析(1)F2有 16 种组合方式,9 种基因型,4 种表现型。4 种表现型比例为:9黄 色 圆 粒1YYRR 纯 合 2YyRR 单 杂 2YYRr 单 杂 4YyRr 双 杂 3黄 色 皱 粒1YYrr 纯 合 2Yyrr 单 杂 3绿 色 圆 粒1yyRR

5、 纯 合 2yyRr 单 杂 1绿 色 皱 粒1yyrr 纯 合 (2)双显性性状的个体占 ,单显性性状的个体(绿色圆粒、黄色皱粒)各占 ,双隐性916 316性状的个体占 。116(3)纯合子 共占 ,杂合子占 1 ,其中双(116YYRR 116YYrr 116yyRR 116yyrr) 416 416 1216杂合个体(YyRr)占 ,单杂合个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占 ,共占 。416 216 816(4)F2中亲本类型(Y_R_yyrr)占 ,重组类型 占 。1016 (316Y_rr 316rrR_) 6164孟德尔的两对相对性状的杂交实验简记:双亲纯种显和隐

6、;杂交 F1全显性;F 2四性状两个亲本、两个重组,比值恰为 9331。9 为两显性(性状),3 为两重组(性状),1 为两隐性(性状)。1孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,具有 1111 比例的是( ) 【导学号:21920019】F 1产生配子类型的比例F 2表现型的比例4F 1测交后代类型的比例F 1表现型的比例F 2基因型的比例A B C D【解析】 具有两对相对性状的遗传实验中,F 1个体的基因型是 AaBb,所以其产生的配子有四种且比例是 1111。F 2是 F1自交产生的,F 2中基因型有 9 种,不符合1111;表现型有 4 种,但比例关系是 9331。F 1的测交后代的基因型

7、和表现型均符合 1111。【答案】 B2下列关于孟德尔 2 对相对性状遗传实验的叙述中,错误的是( )AF 2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基因控制CF 1产生 4 种比例相等的雌配子和雄配子DF 2有 4 种表现型和 6 种基因型【解析】 孟德尔对 F2中不同对性状之间发生自由组合的解释是:两对相对性状分别由两对基因控制,控制这两对相对性状的两对基因的分离和组合是互不干扰的,其中每一对基因的传递都遵循分离定律。这样,F 1产生雌、雄配子各 4 种,数量比接近1111,配子随机结合,则 F2中有 9 种基因型和 4 种表现型。【答案】 D基 因 的 自

8、 由 组 合 定 律 及 其 应 用1孟德尔关于豌豆 3 对相对性状的杂交实验(1)亲本类型具有 3 对相对性状的纯合亲本。(2)F1的性状表现都表现为显性性状。(3)F2的性状表现发生了性状分离,数量比是 279993331,即表现型有 8 种,基因型有27 种。2基因的自由组合定律的实质时间 减数分裂形成配子的过程中对象 非同源染色体上的非等位基因内容 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,5非同源染色体上的非等位基因则自由组合3.基因自由组合定律的应用(1)在理论上,基因的自由组合定律可用于解释生物多样性。(2)在动、植物育种工作中的应用杂交育种:将两个或多个

9、品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。在农牧业生产中,高产、抗逆性强的农作物新品种和优良的家禽家畜品种,主要都是通过杂交育种获得的。(3)在医学实践中的应用人们根据基因的自由组合定律,分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情况,推断后代的基因型和表现型以及它们出现的概率,为遗传病的预防和诊断提供理论依据。合 作 探 讨 假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交得 F2。探讨 :F 2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例是多少?1【提示

10、】 3/16探讨 :F 2既抗倒伏又抗病类型中,纯合子的比例为多少?2【提示】 1/3探讨 :能够自由组合的两对基因在染色体上是如何分布的?3【提示】 分别位于两对同源染色体上。思 维 升 华 1基因自由组合定律的实质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。也就是说,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(如图所示)。6从图中可以看出,这其实是独立的两对等位基因同时进行基因的分离,如 AaBbaabb可以分成 Aaaa 和 Bbbb 两种组合方式。自由组合定律的核心是同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上

11、的非等位基因自由组合。2基因分离定律与基因自由组合定律的区别与联系基因的自由组合定律 规律项目 基因的分离定律 2 对相对性状 n 对相对性状相对性状的对数 1 对 2 对 n 对等位基因及位置1 对等位基因位于 1 对同源染色体上2 对等位基因位于 2 对同源染色体上n 对等位基因位于 n 对同源染色体上F1的配子 2 种,比例相等 22种,比例相等2n种,比例相等F2的表现型及比例2 种,3122种,93312n种,(31) nF2的基因型及比例3 种,12132种,(121) 23n种,(121) n测交表现型及比例2 种,比例相等22种,比例相等2n种,比例相等遗传实质减数分裂时,等位

12、基因随同源染色体的分离而进入不同配子中减数分裂时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合7实践应用 纯种鉴定及杂种自交纯合 将优良性状重组在一起联系在遗传时,遗传定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合。均适用于进行有性生殖的真核生物核基因的遗传3.基因自由组合定律的解题方法(1)基本方法:分解组合法(“乘法原理”和“加法原理”)。原理:分离定律是自由组合定律的基础。思路:首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律问题,如 AaBbAabb 可分解

13、为如下两个分离定律:AaAa、Bbbb,然后按照数学上的“乘法原理”和“加法原理”根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简,高效准确” 。(2)基本类型:已知亲本基因型,求产生配子的种类和概率。如 AaBbCc 产生的配子种类数为:Aa Bb Cc 2 2 28 种;又如 AaBbCc 产生 ABC 配子的概率为:(A) (B) (C)12 12 12 18已知双亲基因型,求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数。a规律:两基因型已知的双亲杂交,子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后,各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。b举例:AaBbCc 与 A

14、aBBCc 杂交,其后代有多少种基因型?多少种表现型?.分析每对基因的传递情况是:AaAa后代有 3 种基因型(1AA2Aa1aa),2 种表现型;BbBB后代有 2 种基因型(1BB1Bb),1 种表现型;CcCc后代有 3 种基因型(1CC2Cc1cc),2 种表现型。.总的结果是:后代有 32318 种基因型,有 2124 种表现型。已知双亲基因型,求某一具体基因型或表现型子代所占比例:a规律:某一具体基因型或表现型子代所占比例应等于按分离定律拆分,将各种基因型及表现型所占比例分别求出后,再组合并乘积。b举例:如基因型为 AaBbCC 与 AabbCc 的个体相交,分为以下两种情况:.求

15、基因型为 AabbCc 个体的概率。8.求表现型为 A_bbC_个体的概率。分析:先拆分为AaAa、Bbbb、CCCc,求出 Aa、bb、Cc 的概率依次为1/2、1/2、1/2,则子代中 AabbCc 个体的概率为 1/21/21/21/8。同理,求出A_、bb、C_的概率依次为 3/4、1/2、1,则子代中表现型为 A_bbC_个体的概率为3/41/213/8。1(2016江苏省武进中学高一测试)据图判断,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是( ) 【导学号:21920020】【解析】 位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,A(a)和 D(d)位于一对同源染色体上,不遵循自由组合

16、定律。【答案】 A2(2016全国丙卷)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F 1全部表现为红花。若 F1自交,得到的 F2植株中,红花为 272 株,白花为 212 株;若用纯合白花植株的花粉给 F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为 101 株,白花为 302 株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )AF 2中白花植株都是纯合体BF 2中红花植株的基因型有 2 种C控制红花与白花的基因在一对同源染色体上DF 2中白花植株的基因型种类比红花植株的多【解析】 本题的切入点在“若用纯合白花植株的花粉给 F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为 101 株,白花为

17、 302 株”上,相当于测交后代表现出 13 的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传。设相关基因为 A、a 和B、b,则 A_B_表现为红色,A_bb、aaB_、aabb 表现为白色,因此 F2中白花植株中有纯合体和杂合体,故 A 项错误;F 2中红花植株的基因型有 AaBb、AABB、AaBB、AABb 4 种,故 B项错误;控制红花与白花的两对基因独立遗传,位于两对同源染色体上,故 C 项错误;F 2中白花植株的基因型有 5 种,红花植株的基因型有 4 种,故 D 项正确。【答案】 D3(2016江苏省郑集中学高一测试)一个正常的女人与一个并指(基因为 B)的男人

18、结婚,他们生了一个白化病(控制肤色的基因为 A、a)且手指正常的孩子。求:9(1)他们再生一个孩子只出现并指的可能性是_。(2)他们生一个孩子只患白化病的可能性是_。(3)生一个既白化又并指的男孩的概率是_。(4)后代中只患一种病的可能性是_。(5)后代患病的可能性是_。【解析】 正常女人的基因组成可以表示为 A_bb,并指男人的基因型表示为A_B_,后代白化病且手指正常的孩子的基因型是 aabb,因此,正常女人的基因型是Aabb,并指男人的基因型是 AaBb。故再生一个孩子只出现并指的可能性是3/41/23/8;只患白化病的可能性是 1/41/21/8;生一个既白化又并指的男孩的概率是 1/

19、41/21/2(男孩的概率是 1/2)1/16;后代只患一种病的概率是3/41/21/41/24/81/2;后代患病的可能性是 13/41/25/8。【答案】 (1)3/8 (2)1/8 (3)1/16 (4)1/2 (5)5/81孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验,下列哪项能体现出不同性状的自由组合 ( ) 【导学号:21920021】AF 2中有黄圆和绿皱 2 种表现型BF 1全部是黄色圆粒CF 2中出现了黄皱和绿圆 2 种新类型DF 2中黄圆和绿皱各占总数的316【解析】 子二代中出现亲本之外的重组性状即黄皱和绿圆,说明基因发生了重新组合。【答案】 A2孟德尔将纯种黄色圆粒豌豆

20、与纯种绿色皱粒豌豆杂交,并将 F1黄色圆粒豌豆自交得到 F2。为了查明 F2的基因型及比例,他将 F2中的黄色圆粒豌豆自交,预计后代黄色圆粒豌豆中不发生性状分离的个体的比例为( )A1/9 B1/16 C4/16 D9/16【解析】 黄色圆粒豌豆包括 YYRR、2YyRR、2YYRr 和 4YyRr,其中不发生性状分离的占 1/9。【答案】 A3(2016潍坊高一检测)基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )AaBb 1AB1Ab1aB1ab 雌雄配子随机结合 子代 9 种基因型 104 种表现型 A B C D【解析】 基因的分离定律和自由组合定律都是在个体通过减数分裂产生配子时起作用,

21、不同于性状的自由组合,也不同于配子的自由组合。【答案】 A4(2016苏州高一检测)红花窄叶的牵牛花植株(Aabb)与“某植株”杂交,其后代的表现型及比例为 3 红阔3 红窄1 白阔1 白窄,则“某植株”的基因型和表现型是( )AaaBB(白花阔叶) BAaBb(红花阔叶)Caabb(白花窄叶) DAabb(红花窄叶)【解析】 由题可知,红白为 31,双亲为 AaAa;阔窄为 11,双亲为Bbbb,故其植株为 AaBb,表现红花阔叶。【答案】 B5黄色圆粒和绿色圆粒豌豆杂交,两对相对性状独立遗传,对其子代的表现型进行统计,结果如图所示,则杂交后代中,新表现型个体占的比例为 ( )A. B. 13 14C. D.19 116【解析】 由图可知,子代黄色、绿色各占 ;圆粒、皱粒分别占 、。两对相对性状12 3414独立遗传,所以子代中黄色皱粒占 ,绿色皱粒占 。杂交子代中新表现型为12 14 18 12 14 18黄色皱粒与绿色皱粒,所以共占 。另一简单方法:子代中出现的皱粒即为新表现型,18 18 14由图知皱粒占粒形总数的 。14【答案】 B课堂小结:网络构建 核心回扣

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