生物：1.2《孟德尔的豌豆杂交实验（二）》学案（新人教版必修2）

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第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
教学目标：
1. 阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律；
2. 分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
3. 说出基因型、表现型和等位基因的含义。
教学重点：
1、对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律；
2、分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
学习难点：
对自由组合现象的解释。
自主学习与要点讲解：
一、两对相对性状的杂交实验（观察图1-7）
（1）两对相对性状指哪两对？
_________________________________________________。
（2）Fl代的表现型是什么 说明了什么问题
_________________________________________________。
（3）F2原有的性状是哪几个？新出现的性状是哪几个？它们的数量比接近于多少？
__________________________________________________________________________。
（4）这与一对相对性状实验中F2的3：1的数量比有联系吗？
__________________________________________________________________________。
二、对自由组合现象的解释
粒色：黄色和绿色（由Y和y控制）
1. 两对相对性状
粒形：圆粒和皱粒（由R和r控制）
分别控制黄、绿和圆、皱这两对相对性状的Y和y、R和r是彼此独立，互不干扰的；
2. 亲本基因型：YYRR和yyrr分别产生YR、yr一种配子；
3. F1的基因型为YyRr，表现型为黄色圆粒；
4. F1产生配子时，按照分离定律，Y与y、R与r分离，同时这两对遗传因子自由组合，Y与R组合成YR配子；Y与r组合成Yr配子；y与R组合成yR配子；y与r组合成yr配子。四种雄配子和四种雌配子的比例均为1：1：1：1；
5. 四种雌雄配子结合机会均等，结合方式有16种，在这16种组合中，共有9种遗传因子组合，决定4种性状表现，比例为9：3：3：1。
三、对自由组合现象解释的验证
方法：测交实验 写出测交的遗传图解：（分枝法）
测交 F1 ×
配子
测交后代
比例 ： ： ：
四、自由组合定律
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。
五、孟德尔获得成功的原因
1.选材；
2.从一对性状到多对；
3.______________________________；
4.________________________________；
5._______________________等。
六、孟德尔遗传规律的再发现
“遗传因子”命名为基因；提出“表现型”和“基因型”，表现型指生物_____________________________，与表现型有关的___________叫做基因型。控制相对性状的基因，叫________________。
七、基因的自由组合定律的应用：
1．在育种工作中：
[例题]：有这样两个品种的小麦：一个品种矮秆、不抗病；另一个品种高秆、抗病。
如何才能得到能够稳定遗传优良品种？尝试写出杂交选育的遗传图解。
（高秆：D 矮秆：d 抗病：R 不抗病：r）
F1自交
P DDRR × ddrr
配子
F1
选出 类型
植物连续自交、选育， 淘汰 F2自交 ×
不符合要求的植株，最后得
到能够稳定遗传的类型，其 配子
基因型为 。
F3
2．在医学实践中：
[例题]：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因D控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子（由隐性致病基因p控制，基因型为pp）。
推测：这对夫妻的基因型是什么？这对夫妻生育的子女中①两病兼得的概
率是多少？②只得一种病的概率是多少？③都正常的概率是多少？
解：由题意可知：孩子的基因型为 。
由此可推知：父亲的基因型为 ；母亲的基因型为 。
这对夫妻生育子女的遗传图解如下：
父亲：
母亲：
由遗传图解可知：①两病兼得的概率是
②只得一种病的概率是
③都正常的概率是
课堂检测
1. 自由组合定律是孟德尔通过豌豆多少对相对性状的杂交实验总结出来的（ ）
A.1 B.2 C.3 D.多
2. 在完全显性情况下，在同一环境条件下，性状表现完全相同的一组是（ ）
A.AABB和AABb B.Aabb和aaBb C.aaBB和AAbb D.AaBb和aaBB
3. 孟德尔用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆杂交，F1全部表现为黄色圆粒；F1代自交，在F2代中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒之比为9：3：3：1。这个杂交实验不能说明（ ）
A.黄色对绿色显性，圆粒对皱粒显性
B.豌豆子粒颜色和形状的遗传都遵循分离定律
C.控制子粒颜色和子粒形状的基因融合
D.决定豌豆子粒颜色和决定子粒形状的基因互不影响
4. 孟德尔用纯种黄圆豌豆和纯种绿皱豌豆做杂交实验，F2中出现的不同于亲本的类型是（ ）
A.黄绿、圆皱 B.黄圆、圆皱 C.黄绿、绿圆 D.黄皱、绿圆
5. 孟德尔的豌豆两对相对性状的遗传实验中，F2中除了出现两个亲本类型外，还出现了两个与亲本不同的类型。对这一现象的正确解释是F1的（ ）
A.遗传因子发生了改变
B.成对的遗传因子的分离
C.非成对的遗传因子的分离
D.成对的遗传因子分离的同时，非成对的遗传因子间自由组合
6. 黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F1全部为黄色圆粒，F2中的绿色皱粒豌豆种子有6186粒，F2中的绿色圆粒豌豆种子约有（ ）
A.6186粒 B.12372粒 C.18558粒 D.3093粒
7. 遗传因子组合为RrYy的水稻自交，其子代中的性状表现、遗传因子组合形式分别是（ ）
A.3种、9种 B.3种、16种 C.4种、8种 D.4种、9种
8. 做两对相对性状的遗传实验不必考虑的是（ ）
A.亲本的双方都必须是纯合子 B.每对相对性状各自要有显隐关系
C.对母本去雄，授以父本的花粉 D.显性亲本作父本，隐性亲本作母本
9. 下列杂交组合中，所有后代与亲代性状表现相同的一组是（ ）
A.AaBB×AABb B.Aabb×aaBb
C.AAbb×aaBb D.AaBb×AaBb
10.基因型为AaBb的个体进行测交，后代中不会出现的基因型是（ ）
A. AaBb B. aabb C. AABb D. aaBb
答案
B、A、C、D、D、C、D、D、A 、C
（一）问题探讨
提示：问题探讨的目的是活跃学生的思维，引领学生进入新的学习状态，教师可以通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？为导入新课做好准备。
（二）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1.5～2.0 m，矮茎高度仅为0.3 m左右，易于观察和区分；（2）豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；（3）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。
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，从简单到复杂地进行观察、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。
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对遗传实验结果的处理和分析。
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。
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”的思想影响，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的研究方法。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研究中，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。
（三）旁栏思考题
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。
（四）练习
基础题
1.（1）×；（2）×。
2.C。
拓展题
（1）YyRr；yyRr。（2）黄色皱粒，绿色皱粒；1∶1；1/4。（3）YyRR或YyRr；4；如果是YyRR与yyrr杂交，比值为黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1；如果是YyRr与yyrr杂交，比值为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
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