生物 第4章 遺傳信息的傳遞規(guī)律 第15課時(shí) 基因的自由組合規(guī)律(Ⅰ) 北師大版必修2

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1、第15課時(shí)基因的自由組合規(guī)律()第4章遺傳信息的傳遞規(guī)律目標(biāo)導(dǎo)讀1.在復(fù)習(xí)一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)過(guò)程。2.結(jié)合教材模擬實(shí)驗(yàn)，闡明對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。3.理解對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證和自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)。重難點(diǎn)擊1.兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)過(guò)程。2.對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)三對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證和自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)二對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋內(nèi)容索引當(dāng)堂檢測(cè)一兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)孟德?tīng)柾瓿闪艘粚?duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)之后，又對(duì)其他性狀產(chǎn)生了興趣，進(jìn)行了兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)。請(qǐng)結(jié)合教材P5556圖文分析試驗(yàn)過(guò)程。1.提出問(wèn)題自然條件下，就豌豆

2、的子葉顏色和種子形狀來(lái)說(shuō)，有兩種類型：黃色圓粒和綠色皺粒，決定這兩對(duì)性狀的基因相互之間有沒(méi)有影響？它們雜交后，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)黃色皺粒和綠色圓粒的豌豆呢？2.試驗(yàn)過(guò)程93綠色圓粒黃色皺粒133.試驗(yàn)分析(1)親本為黃色 、 皺粒的純合體。(2)F1全為 ，說(shuō)明子葉顏色中 對(duì) 為顯性，種子形狀中 對(duì) 為顯性。(3)F2有4種表現(xiàn)型，比例為 。其中有兩種和親本表現(xiàn)型相同(親本類型)： (占 )、 (占 )；兩種和親本的表現(xiàn)型不同(重組類型)：黃色皺粒(占 )、 (占 )。綠色圓粒黃色圓粒綠色黃色圓粒9 3 3 1皺粒黃色圓粒綠色皺粒綠色圓粒(4)每一對(duì)相對(duì)性狀單獨(dú)進(jìn)行分析，結(jié)果如下：圓粒皺粒黃色綠色3

3、13 1說(shuō)明每一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳均遵循 ，兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳時(shí)，基因 。分離規(guī)律互不干擾(5)由PF1可推斷黃色和圓粒為顯性性狀，綠色和皺粒為隱性性狀；若只根據(jù)F1F2能否判斷性狀的顯隱性？答案答案答案能。分別從粒色和粒形上看，F(xiàn)2中均出現(xiàn)不同于F1的性狀即綠色和皺粒，即F1自交時(shí)出現(xiàn)了性狀分離，由此可判斷F1的性狀黃色和圓粒為顯性性狀，F(xiàn)2中新出現(xiàn)的性狀即綠色和皺粒為隱性性狀。4.綜上來(lái)看，不同對(duì)的相對(duì)性狀是可以相互組合的，而且組合是 的，這種現(xiàn)象稱為自由組合現(xiàn)象。隨機(jī)實(shí)驗(yàn)中所用的黃粒豌豆和綠粒豌豆的顏色實(shí)際上是種子內(nèi)子葉的顏色，由于豌豆種子內(nèi)的子葉占的體積較大，而且豌豆的種皮接近透明，所以種

4、子呈現(xiàn)出子葉的顏色。小貼士小貼士歸納提煉歸納提煉兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)中，F(xiàn)2表現(xiàn)型的分離比是每對(duì)性狀各自F2表現(xiàn)型分離比(31)的乘積，因此，兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)質(zhì)是兩個(gè)彼此獨(dú)立的分離規(guī)律的重疊：3黃色1綠色3圓粒1皺粒9黃色圓粒3黃色皺粒3綠色圓粒1綠色皺粒1.小麥高稈對(duì)矮稈為顯性，抗病對(duì)不抗病為顯性，兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)基因控制且分離時(shí)互不干擾，用純合高稈抗病和矮稈不抗病兩個(gè)品種做樣本，在F2中選育矮稈抗病類型，其在F2中所占的比例約為答案解析活學(xué)活用活學(xué)活用解析解析純合高稈抗病與矮稈不抗病品種雜交得F1，F(xiàn)1自交所得F2有4種表現(xiàn)型，比例為9331，其中矮稈抗病類型占F2的3/16。二對(duì)

5、自由組合現(xiàn)象的解釋1.模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)?zāi)M雜種模擬雜種F1產(chǎn)生的四種配子比產(chǎn)生的四種配子比(1)活動(dòng)目標(biāo)說(shuō)出雜種F1產(chǎn)生配子的過(guò)程中等位基因 的同時(shí)，非同源染色體上的 的行為。進(jìn)行F1產(chǎn)生四種配子比的模擬實(shí)驗(yàn)。(2)實(shí)驗(yàn)原理：雜種F1在通過(guò)減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中， 彼此分離的同時(shí)， 上的 ，結(jié)果產(chǎn)生四種不同類型、比值相等的雌雄配子。(3)材料用具：一枚1元硬幣和一枚5角硬幣，一支記號(hào)筆。等位基因彼此分離非等位基因非同源染色體非等位基因自由組合(4)方法步驟取一枚1元硬幣，在正面寫(xiě)上大寫(xiě)字母Y，反面寫(xiě)上小寫(xiě)字母y；再取一枚5角硬幣，在正面寫(xiě)上大寫(xiě)字母R，反面寫(xiě)上小寫(xiě)字母r。將這兩枚硬幣分別放在

6、兩只手的食指上，然后用拇指同時(shí)將其彈向空中。當(dāng)兩枚硬幣落在桌面上停穩(wěn)后，觀察1元硬幣上的字母是Y還是y,5角硬幣上的字母是R還是r，記錄下兩枚硬幣的字母組合。按上述方法連續(xù)做50或100次(重復(fù)的次數(shù)越多，結(jié)果越準(zhǔn)確)。統(tǒng)計(jì)兩枚硬幣組合分別為YR、Yr、yR和yr的數(shù)量，計(jì)算各自的百分比。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：兩枚硬幣的組合為 、 、 、 ，數(shù)量比接近于 。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)雜種F1產(chǎn)生四種配子比的模擬實(shí)驗(yàn)，我們可以清楚地認(rèn)識(shí)到，在 分離的同時(shí)， 上的非等位基因在配子形成過(guò)程中 ，其結(jié)果產(chǎn)生 種 的配子，而每一個(gè)配子中只含有等位基因中的 。yRYRYryr1 1 1 1等位基因非同源染色體自由組合

7、四比值相等任意一個(gè)2 .孟德?tīng)枌?duì)自由組合現(xiàn)象的解釋分開(kāi)綠色皺粒YR、Yr、yR、YyRr兩YYRRyr自交雜合yr9種16種yyrr黃色圓粒綠色圓粒3931(1)請(qǐng)?jiān)谏蠄D棋盤(pán)格中分別找出表現(xiàn)型相同和基因型相同的個(gè)體，并用線連起來(lái)，觀察并記憶其規(guī)律。答案答案答案如圖所示基因型純合體(YYRRYYrryyRRyyrr)共占1/164雙雜合體(YyRr)占4/16單雜合體(YyRRYYRrYyrryyRr)共占2/164(2)由(1)中的圖分析下面的內(nèi)容：表現(xiàn)型雙顯性狀(YR)占_單顯性狀( )占_雙隱性狀(yyrr)占1/16親本類型( )占10/16重組類型(YrryyR)占6/169/16Yr

8、ryyR3/162YR yyrr(3)試驗(yàn)中若選用純種黃色皺粒和綠色圓粒豌豆作親本，F(xiàn)1表現(xiàn)怎樣的性狀？F2中重組類型和所占比例發(fā)生怎樣的變化？答案答案答案F1的性狀仍為黃色圓粒。親本改變后F2重組類型為黃色圓粒和綠色皺粒，比例分別為9/16和1/16，此時(shí)重組類型共占5/8。雙雜合體自交結(jié)果分析雙雜合體自交結(jié)果分析歸納提煉歸納提煉表現(xiàn)型及比例基因型及比例9/16Y_R_(雙顯性)1/16YYRR2/16YYRr、2/16YyRR4/16YyRr3/16Y_rr(一顯一隱)1/16YYrr2/16Yyrr3/16yyR_(一隱一顯)1/16yyRR2/16yyRr1/16yyrr(雙隱性)1/

9、16yyrr 2.豌豆子葉黃色(Y)對(duì)綠色(y)為顯性，種子圓粒(R)對(duì)皺粒(r)為顯性?，F(xiàn)將黃子葉圓粒(YyRr)豌豆進(jìn)行自花傳粉，收獲時(shí)得到綠子葉皺粒豌豆192粒。據(jù)理論推算，在子代黃子葉圓粒豌豆中，能穩(wěn)定遺傳的約有A.192粒 B.384粒C.576粒 D.1 728粒答案解析活學(xué)活用活學(xué)活用問(wèn)題導(dǎo)析問(wèn)題導(dǎo)析問(wèn)題導(dǎo)析(1)黃子葉圓粒(YyRr)豌豆進(jìn)行自花傳粉，收獲時(shí)會(huì)得到_、黃子葉皺粒、 、綠子葉皺粒豌豆，它們之間的比例為 。(2)黃子葉圓粒(YyRr)豌豆進(jìn)行自花傳粉，子代的綠子葉皺粒豌豆的基因型為 ，子代的能穩(wěn)定遺傳的黃子葉圓粒豌豆的基因型為 ，這兩種豌豆在子代中占的比例 。9 3

10、 3 1yyrr黃子葉圓粒綠子葉圓粒相同YYRR返回上頁(yè)答案解析解析YyRr的豌豆自交，子代產(chǎn)生4種表現(xiàn)型，黃圓綠圓黃皺綠皺9331。每一種表現(xiàn)型中，都只有一份可穩(wěn)定遺傳的純合體，所以，綠皺為一份，192粒，黃圓中也有一份YYRR，約192粒。返回上頁(yè)三對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證和自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)1.對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證孟德?tīng)栔浪麑?duì)兩對(duì)相對(duì)性狀的自由組合現(xiàn)象的解釋僅僅是一種假設(shè)，假設(shè)只有通過(guò)驗(yàn)證才能判斷真?zhèn)?。為此，孟德?tīng)栠M(jìn)行了邏輯演繹推理和試驗(yàn)驗(yàn)證，從而歸納出自由組合規(guī)律。(1)試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定F1的 及產(chǎn)生配子的比例。(2)試驗(yàn)方法：測(cè)交F1(YyRr)與 交配。

11、(3)作用測(cè)定F1產(chǎn)生的 及比例。測(cè)定F1 的組成。判定F1在形成配子時(shí) 的行為?；蛐突螂[性純合體(yyrr)配子種類基因(4)理論假設(shè)測(cè)交過(guò)程的遺傳圖解1YyRr1Yyrr1yyRr1yyrrYyrr1YyRryyrr111yyrryyRr分析：如果理論正確，則YyRryyrr 。方式正交反交親本組合F1黃圓綠皺綠皺F1黃圓F1性狀(粒數(shù))黃圓 黃皺 綠圓 綠皺 31272626黃圓 黃皺 綠圓 綠皺24222526不同性狀的數(shù)量比11111111(5)試驗(yàn)結(jié)果(6)與預(yù)期相符，證明了：F1是雜合體，基因型為 。F1產(chǎn)生了 四種類型、比例相等的配子。F1在形成配子時(shí)，每對(duì)基因 ，不同對(duì)的

12、基因 。YyRr自由組合YR、Yr、yR、yr彼此分離(7)分析在測(cè)交實(shí)驗(yàn)中，子代出現(xiàn)4種比例相等的性狀類型的原因是什么？答案答案答案F1是雙雜合體，能產(chǎn)生4種數(shù)量相等的配子；隱性純合體只產(chǎn)生一種配子。若兩親本雜交，后代性狀類型比例為1111，據(jù)此能否確定親本的基因型？答案答案不能。當(dāng)雙親的基因型為AaBbaabb或AabbaaBb時(shí)，其后代性狀類型比例均為1111，僅依據(jù)此比例不能確定親本的基因型。若測(cè)交后代有兩種性狀，且數(shù)量之比為11，試分析F1的基因型。答案答案答案由于隱性純合體只產(chǎn)生一種配子yr，所以測(cè)交后代的性狀與比例由F1決定，由于后代有兩種性狀且比例為11，說(shuō)明F1能夠產(chǎn)生兩種配

13、子且比例為11，其基因型為yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。2.自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)結(jié)合基因自由組合規(guī)律與減數(shù)分裂的關(guān)系，分析自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)。位基因染色體自由組合非同源等由組合相同基因自分裂，不進(jìn)行有性生殖。只有真核生物在有性生殖時(shí)才遵循兩大遺傳規(guī)律。(2)細(xì)胞核遺傳：只有真核生物細(xì)胞核內(nèi)的基因隨染色體的規(guī)律性變化而呈規(guī)律性變化，而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)數(shù)目不穩(wěn)定，遵循細(xì)胞質(zhì)母系遺傳規(guī)律。(3)有性生殖生物的性狀遺傳：同源染色體的分開(kāi)以及非同源染色體的自由組合是基因分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。(4)基因的分離規(guī)律適用于一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，基因的自

14、由組合規(guī)律適用于兩對(duì)或兩對(duì)以上等位基因控制的兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的遺傳。小貼士小貼士遺傳規(guī)律的適用范圍(1)真核生物的性狀遺傳：原核生物或非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物不進(jìn)行減數(shù)歸納提煉歸納提煉孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律和自由組合規(guī)律與減數(shù)分裂的關(guān)系孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律和自由組合規(guī)律與減數(shù)分裂的關(guān)系3.在豚鼠中，黑色(C)對(duì)白色(c)、毛皮粗糙(R)對(duì)毛皮光滑(r)為顯性。能驗(yàn)證自由組合規(guī)律的最佳雜交組合是A.黑光白光18黑光16白光B.黑光白粗25黑粗C.黑粗白粗15黑粗7黑光16白粗 3白光D.黑粗白光10黑粗9黑光8白粗11白光答案解析活學(xué)活用活學(xué)活用問(wèn)題導(dǎo)析問(wèn)題導(dǎo)析問(wèn)題導(dǎo)析(1)為驗(yàn)證對(duì)分離現(xiàn)象的解釋是否正確，孟德

15、爾巧妙地設(shè)計(jì)了 實(shí)驗(yàn)，讓 雜交。(2)F1測(cè)交后代的性狀類型及比例取決于 。F1產(chǎn)生配子的類型及比例測(cè)交F1與隱性純合體返回上頁(yè)答案解析解析驗(yàn)證自由組合規(guī)律，就是論證雜種F1產(chǎn)生配子時(shí)，是否決定同一性狀的成對(duì)基因彼此分離，決定不同性狀的基因自由組合，產(chǎn)生四種不同基因型的配子，最佳方法為測(cè)交。D項(xiàng)符合測(cè)交的概念和結(jié)果：黑粗(相當(dāng)于F1的雙顯)白光(雙隱性純合體)10黑粗9黑光8白粗11白光(四種類型，比例接近1111)。返回上頁(yè)課堂小結(jié)比例相等49 3 3 19491 1 1 1當(dāng)堂檢測(cè)1.用具有兩對(duì)相對(duì)性狀的兩純種豌豆作親本雜交獲得F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色

16、皺粒的比例為9331，與此比例無(wú)直接關(guān)系的是A.親本必須是純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆B.F1產(chǎn)生的雄、雌配子各有4種，比例為1111C.F1自交時(shí)4種類型的雄、雌配子的結(jié)合是隨機(jī)的D.F1的16種配子結(jié)合方式都能發(fā)育成新個(gè)體2341答案解析解析解析親本可以是純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆，也可以是純種黃色皺粒豌豆與純種綠色圓粒豌豆。52.番茄果實(shí)的紅色對(duì)黃色為顯性，兩室對(duì)一室為顯性，兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。用純合的具有這兩對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交，子二代中重組表現(xiàn)型個(gè)體數(shù)占子二代總數(shù)的A.7/8或5/8 B.9/16或5/16C.3/8或5/8 D.3/8答案解析231452314解析解

17、析兩對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交，有兩種情況(設(shè)紅色A，黃色a；兩室B，一室b)：AABBaabb，AAbbaaBB。這兩種情況雜交所得的F1均為AaBb，F(xiàn)1自交所得F2中，A_B_(雙顯性：表現(xiàn)紅色兩室)占9/16，A_bb(一顯一隱：表現(xiàn)紅色一室)占3/16，aaB_(一隱一顯：表現(xiàn)黃色兩室)占3/16，aabb(雙隱性：表現(xiàn)黃色一室)占1/16。若為第一種情況AABBaabb，則F2中重組類型(紅色一室和黃色兩室)占3/163/163/8；若為第二種情況AAbbaaBB，則F2中重組類型(紅色兩室和黃色一室)占9/161/165/8。53.孟德?tīng)栒J(rèn)為基因型為YYRr的個(gè)體，產(chǎn)生的配子種類及

18、比例是A.YRYr11 B.YRyr11C.Rr11 D.YRr211答案解析2314解析解析YYRr的個(gè)體產(chǎn)生配子時(shí)，YY分離，Rr分離，Y與R(r)自由組合。54.自由組合規(guī)律中的“自由組合”是指A.帶有不同基因的雌雄配子間的組合B.決定同一性狀的成對(duì)的基因的組合C.兩親本間的組合D.決定不同性狀的基因的自由組合231答案解析4解析解析自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)是生物在產(chǎn)生配子時(shí)，決定不同性狀的基因自由組合。5據(jù)表回答下面相關(guān)問(wèn)題：(1)上述兩對(duì)性狀中，_是顯性性狀，_是隱性性狀。(2)親本中紫色酸果植株、綠色甜果植株A、綠色甜果植株B的基因型分別是_、_、_。組合序號(hào)雜交組合類型F1性狀表現(xiàn)和植

19、株數(shù)目紫色酸果綠色酸果紫色酸果綠色甜果A210208紫色酸果綠色甜果B02805.某地開(kāi)發(fā)出一種水果，其果皮顏色(C、c)有紫色的，也有綠色的；果肉味道(D、d)有甜的，也有酸的。為了鑒別有關(guān)性狀的顯隱性關(guān)系，用紫色酸果植株分別和綠色甜果植株A、綠色甜果植株B進(jìn)行雜交，結(jié)果如下表：231答案解析綠色、酸果紫色、甜果CcddccDD4CCdd5231解析解析根據(jù)組合中，紫色酸果與綠色甜果B雜交后代全為綠色酸果可推知：綠色對(duì)紫色為顯性，酸果對(duì)甜果為顯性，且兩親本均為純合體，所以紫色酸果的基因型為ccDD，綠色甜果B的基因型為CCdd。再根據(jù)組合中，紫色酸果(ccDD)與綠色甜果A(C_dd)雜交后代中紫色綠色11，則可推出綠色甜果A的基因型為Ccdd。45