高中生物 第一章 第二节 自由组合定律 第二课时学案 浙科版必修2

第2课时自由组合定律学习目标重点难点1.能说出自由组合定律的实质。重点：用测交法验证自由组合定律。难点：自由组合定律在实践中的应用。2.用测交法验证自由组合定律。3.能用自由组合定律解决实际问题。一、对自由组合现象解释的验证1自由组合定律的实质实质：在F1形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去。2对自由组合现象解释的验证（1）实验方法：测交。（2）理论预期F1产生4种配子，分别是：YRYryRyr1111。隐性纯合子（yyrr）只产生一种配子yr。测交后代有4种类型，分别为黄色圆形（YyRr）黄色皱形（Yyrr）绿色圆形（yyRr）绿色皱形（yyrr）1111。（3）测交遗传图解：预习交流有一批黄色圆形（Y_R_）豌豆种子，这批黄色圆形豌豆的基因型可能有哪些？若用测交法判断其具体的基因型，测交后代可能的表现型有哪些？据此可做出怎样的判断？答案：这批黄色圆形豌豆的基因型可能有：YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。若用测交法判断其具体的基因型，如果测交后代表现型全部为黄色圆形，那么此黄色圆形豌豆基因型为YYRR；如果测交后代为黄色圆形和黄色皱形，且比例为11，那么此豌豆基因型为YYRr；如果测交后代为黄色圆形和绿色圆形，且比例为11，那么此豌豆基因型为YyRR；如果测交后代为黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形，且比例为1111，那么此豌豆基因型为YyRr。二、自由组合定律在实践中的应用1在农业生产上，自由组合定律被广泛地运用于育种工作。2在医学实践中，可以对家系中两种或多种遗传病的各种发病情况作出概率预测，为优生优育、遗传病的防治提供理论依据。三、孟德尔获得成功的原因（1）正确选用豌豆作实验材料是获得成功的首要原因。（2）在对生物的性状分析时，首先针对一对相对性状进行研究，再对多对性状进行研究。（3）对实验结果进行统计学分析。（4）成功地应用了“假设推理”的方法。预习交流要想在科学研究上获得成功，需要不懈地探索和不畏艰难的精神，还需要实事求是的科学态度和正确的科学研究方法，那么正确的科学研究方法一般是怎样的呢？答案：提出问题作出假设设计实验实施实验分析证据得出结论。一、对自由组合现象解释的验证1孟德尔对自由组合现象作出了怎样的解释？该解释的核心是什么？答案：YYRR产生了YR的配子，yyrr产生了yr的配子，两亲本杂交时，雌雄配子结合得到F1的基因型就是YyRr，F1自交产生配子时，产生了YR、Yr、yR、yr四种配子，且比例是1111，受精时，雌雄配子随机结合，有16种组合方式，使F2出现9种基因型、4种表现型。该解释的核心是：控制两对相对性状的两对等位基因，在形成配子时，每对等位基因分离，非等位基因自由组合。2孟德尔做测交实验的目的是什么？答案：验证子一代（YyRr）是否产生了YR、Yr、yR、yr四种配子，且四种配子的比例是1111。3孟德尔测交实验的具体操作是怎样的？答案：让子一代（YyRr）与双隐性植株（yyrr）交配。4孟德尔测交实验的预期结果是什么？答案：子二代出现四种表现型，且比例为1111。5孟德尔测交的实验结果与预期结果是否相符？如相符，说明了什么？答案：相符。说明了子一代确实产生了四种配子，且比例是1111。在两对相对性状遗传实验时，对某植物进行测交，得到后代的基因型为Rrbb、RrBb，则该植株的基因型是（）。ARRBb BRrBbCrrbb DRrbb答案：A解析：由题意可知对某植物进行测交，就是与隐性纯合子rrbb杂交。得到后代的基因型都是Rr，可知某植物基因型一定为RR；另一对相对性状中，后代基因型为bb和Bb，可知某植物基因型为Bb。把这两对相对性状综合起来，得出该植株的基因型是RRBb。对自由组合现象解释的验证1实验方法：测交即用F1与双隐性纯合亲本（绿色皱形）进行测交。2理论预期：（1）F1（YyRr）产生4种配子，分别是YRYryRyr1111。（2）隐性纯合子（yyrr）只产生一种配子yr。（3）测交后代有4种类型：黄色圆形（YyRr）绿色圆形（yyRr）黄色皱形（Yyrr）绿色皱形（yyrr）1111。3实验结果：测交后代有4种类型：黄色圆形（YyRr）绿色圆形（yyRr）黄色皱形（Yyrr）绿色皱形（yyrr）1111。二、自由组合定律在实践中的应用1自由组合定律在育种上有何应用？答案：在育种实践中，可依据不同性状间的自由组合原理，将具有不同优良性状的亲本进行杂交，从而培育出具备双亲优良性状的品种（即杂交育种）。2简述利用自由组合定律培育优良品种的步骤。答案：通过杂交育种方法，在最短时间内培育出同时具有两品种优良性状的新类型，应该采取的步骤是：让两品种进行杂交得到F1；F1自交得F2；从F2群体中选出所需的植株，再进行自交，直至不发生性状分离。3自由组合定律在医学上有何应用？试举例说明。答案：自由组合定律可预测不同表现型的夫妇双方其子代中各性状的重组类型及其出现的比例。如夫妇双方一方为多指患者，另一方为白化病患者，依据自由组合定律可预测该夫妇所生子代中患多指、患白化病或两病兼患或两病均不患的出现概率，从而为遗传咨询提供理论依据。（2012山东理综，6）某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知1基因型为AaBB，且2与3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图，正确的推断是（）。A3的基因型一定为AABbB2的基因型一定为aaBBC1的基因型可能为AaBb或AABbD2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为答案：B解析：根据1基因型为AaBB可推知该遗传病只要有一对等位基因为隐性纯合即可患病，患者的基因型为aaB_（或A_bb），而2与3的后代一定不患病，则说明2 的基因型为aaBB，3的基因型为AAbb，则3为AABb或AaBb；1的基因型为AaBb；2也是AaBb，若其与AaBb的女性婚配，子代患病概率为1/41/41/41/47/16。A、C、D三项错误，B项正确。1利用自由组合定律预测遗传病的概率序号类型计算公式1患甲病的概率m，则非甲病概率为1m2患乙病的概率n，则非乙病概率为1n3只患甲病的概率mmn4只患乙病的概率nmn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率mn2mn或m（1n）n（1m）7患病概率mnmn或1不患病概率8不患病概率（1m）（1n）以上规律可用下图帮助理解：2应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，有几对基因就分解成几个分离定律，如AaBbAabb就可分解为如下两个分离定律问题：AaAa，Bbbb。（2）题型：配子类型的问题例证1：求AaBbCc产生的配子种类数。AaBbCc2 2 28种例证2：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式。先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc8种配子，AaBbCC4种配子。再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC的配子间有8432种结合方式。基因型类型的问题如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代的基因型数，可分解为三个分离定律：AaAa后代有3种基因型（1AA2Aa1aa）；BbBB后代有2种基因型（1BB1Bb）；CcCc后代有3种基因型（1CC2Cc1cc）。因而AaBbCcAaBBCc后代中有32318种基因型。表现型类型的问题如AaBbCcAabbCc，其杂交后代可能的表现型种数。可分为三个分离定律：AaAa后代有2种表现型；Bbbb后代有2种表现型；CcCc后代有2种表现型。所以AaBbCcAabbCc后代中有2228种表现型。（3）高效快算法用棋盘法、分枝法的优点是思路清晰，条理性强，做题较准确。这两种方法运用熟练后可逐步采取以下方法来高效快算。如求YyRrYyRR的子代基因型种类数和表现型种类数。YyYy子代3种基因型，2种表现型；RrRR子代2种基因型，1种表现型。所求基因型种数326种，表现型种数212种。如果黄色圆形豌豆甲（YyRr）和绿色圆形豌豆乙（yyRr）杂交，问后代出现基因型YyRR的概率是多少？此题也可以这样分析：先分别考虑基因型中的一对基因。单从豌豆的颜色考虑，甲和乙杂交后代的概率为Yyyy1/2Yy、1/2yy；单从豌豆的形状考虑，甲和乙杂交后代的概率为RrRr1/4RR、1/4rr、1/2Rr。因此，甲和乙杂交，后代出现基因型YyRR的概率为1/2（Yy）1/4（RR）1/8（YyRR）。如此可以自由地计算各种基因型概率和表现型概率，如：3不同对数基因独立分配的遗传规律杂交的基因对数F1配子F2表现型F2基因型种类比例可能的组合数数目分离比数目分离比12（11）142（31）13（121）124（11）2164（31）29（121）238（11）3648（31）327（121）3416（11）425616（31）481（121）4n2n（11）n4n2n（31）n3n（121）n注意：表中第一栏所述“杂交的基因对数”指的是等位基因的对数（如基因型为AabbCc，则含等位基因对数n2）。1在环境影响因素相同的情况下，下列各种基因型的生物，其表现型相同的一组是（）。AAaBb和aaBb BAaBb和AABbCaaBb和Aabb DAABB和aabb答案：B2父本基因型为AABb，母本基因型为AaBb，其F1的基因型中不可能出现的是（）。AAABb BAabb CAaBb Daabb答案：D解析：AA与Aa杂交，后代基因型中必有A。3水稻的高秆（D）对矮秆（d）为显性、抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显性，这两对基因位于不同对的染色体上。将一株高秆抗病的植株（甲）与另一株高秆易感病的植株（乙）杂交，结果如图所示。下面有关叙述正确的是（）。A如只研究茎高度的遗传，图示表现型为高秆的个体中，纯合子的概率为1/2B甲乙两植株杂交产生的子代有6种基因型，4种表现型C对甲植株进行测交，可得到能稳定遗传的矮秆抗病个体D以乙植株为材料，通过自交可得到符合生产要求的植株占1/4答案：B解析：高秆和矮秆、抗稻瘟病和易感稻瘟病两对基因位于不同对的染色体上，遵循基因的自由组合定律。根据杂交结果高秆矮秆31，可知高秆双亲均为Dd，抗病易感病11，可知抗病亲本为Rr，易感病亲本rr，即甲为DdRr，乙为Ddrr，其子代有6种基因型，4种表现型。因此A选项中，高秆个体中纯合子占1/3。由于甲中抗病个体基因型为Rr，测交子代不会得到稳定遗传的抗病个体。符合生产要求的性状为纯合矮秆抗病ddRR，而乙为Ddrr，其自交不能得到符合要求的矮秆抗病性状。4香豌豆中，当A、B两显性基因都存在时，花为红色。一株红花香豌豆与基因型为aaBb的植株杂交（独立遗传），子代中3/8开红花，若让此株红花亲本自交，后代红花中纯合子占（）。A1/2 B3/8 C1/9 D1/4答案：C解析：根据题意列遗传图解如下：P红花A_B_aaBbA_aa；B_Bb F1红花A_B_（3/8）Aa（1/2）B_（3/4）这株红花香豌豆的基因型应为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）。基因型为A_B_的植株开红花，占自交后代的9/16，而AABB占全部后代的比例为1/16，所以后代红花中纯合子占1/9。5豌豆子叶的黄色（Y）对绿色（y）是显性，圆形（R）对皱形（r）为显性。下表是4种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数。请在表格内填写亲代的基因型。亲代子代的表现型及其数量基因型表现型黄色圆形黄色皱形绿色圆形绿色皱形黄皱绿皱034036黄圆绿皱16171415黄圆绿圆217206绿圆绿圆004314黄皱绿圆15161817答案：YyrryyrrYyRryyrrYyRryyRryyRryyRrYyrryyRr解析：该题是已知亲代的表现型和子代的表现型及比例推导亲代的基因型，常用的解法有三种：（1）填空法：如组杂交：黄圆绿皱，先把能确定的基因写下来，不能确定者暂时空出：Y_R_yyrr，然后根据后代表现型来确定空处的基因。如子代有绿色（yy）这是父母双方各提供一个y配子结合成的，由此可知亲本的基因型为YyRryyrr。（2）分离组合法：如组杂交：黄圆绿圆，从子代表现型入手，将两对性状分开考虑，子代黄与绿性状比为11，由分离规律可知亲本的基因型为Yyyy；同理，子代性状圆与皱的比为31，则亲本的基因型为RrRr，再根据亲本表现型将两对性状的基因型结合，即得YyRryyRr。（3）利用特殊的分离比：在自由组合实验中，常见的几种分离比是YyRrYyRr9331；YyRryyrr1111；YyrryyRr1111；YyRryyRr3131；YyRrYyrr3311。由此可知，第组亲本型为YyrryyRr。三种方法相比，第三种方法要在了解特殊分离比的情况下使用，第二种方法要在了解后代表现型和分离比时才能使用，第一种方法只要知道子代的表现型即可使用。7