【2012优化方案 精品课件】北师大版 生物 必修2 第4章第2节基因的自由组合规律

(共49张PPT)
第2节　基因的自由组合规律
课标领航
1．理解并概述孟德尔两对相对性状的杂交试验过程。
2．运用自由组合规律对一些遗传现象作出解释。
3．应用自由组合规律对一些杂交育种实践活动提出一些合理化建议。
情景导引
爱美之心，人皆有之。尤其是我们这些
刚刚步入青年时代的中学生，更是如此
，都想长得美丽、端庄、大方。例如，
大家都想拥有一对美丽的双眼皮和一对
圆润的耳垂。
思考：小明的父母，一个双眼皮有耳垂，一个双眼皮无耳垂，而小明却是单眼皮无耳垂？小红的父母均是双眼皮有耳垂，而小红却是单眼皮无耳垂？对这些现象应该如何解释？
提示：这些现象涉及到两对相对性状的自由组合，应当运用自由组合规律进行解释。
核心要点突破
基础自主梳理
知能过关演练
第2节
基础自主梳理
一、两对相对性状的杂交试验
1．过程
2．现象
(1)F1全为_________。
(2)F2中出现了不同性状之间的_____________。
(3)F2中4种表现型的分离比为______________。
黄圆
自由组合
9∶3∶3∶1
二、性状自由组合现象的解释、验证和自由组合规律的实质
1．解释
(1)两对相对性状分别由两对基因控制。
(2)F1产生配子时，____________彼此分离，__________________自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有_______，且数目相等。
(3)受精时，雌雄配子的结合是_______的。
每对基因
不同对的基因
4种
随机
2．验证——测交试验
(1)过程及结果
(2)结论：测交结果与预期设想相符，证实了F1产生了4种配子，F1产生配子时，每对基因彼此分离，不同对的基因可以自由组合，并进入不同的配子中。
3．自由组合规律的实质
控制各种相对性状的各对______________，分布在不同的同源染色体上。在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的_____________彼此分离，同时非同源染色体上的_________________自由给合。
等位基因
等位基因
非等位基因
三、自由组合规律在实践中应用
1．在杂交育种中的应用
在杂交育种的实践中，可以有目的地将________或_________品种的优良性状组合在一起，再经过自交不断进行纯化和选择，最终可以得到一种符合理想要求的新品种。
两个
多个
2．在医学实践中的应用
分析家族中的两种遗传病______________或两遗传病中只患一种病的情况，并且推断出后代的__________和表现型以及它们出现的______，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
同时发病
基因型
概率
核心要点突破
两对相对性状的杂交试验
上述数据表明，豌豆的粒形和粒色的遗传分别遵循分离规律。
2．对两对性状进行分析
(1)从上述每一对相对性状的分析看：圆粒占3/4，皱粒占1/4；黄色占3/4，绿色占1/4。因为不同对的相对性状可以相互组合，如果组合是随机的，那么在3/4的黄粒中应该有3/4圆粒，1/4皱粒；在1/4绿色的豌豆中，也是3/4圆粒，1/4皱粒。反过来，在3/4圆粒中，应该有3/4黄粒，1/4绿粒；在1/4皱粒中，也有3/4黄粒，1/4绿粒，将两对相对性状结合
起来看，组合是随机的，应该是：
黄圆＝3/4×3/4＝9/16　绿圆＝1/4×3/4＝3/16
黄皱＝3/4×1/4＝3/16　绿皱＝1/4×1/4＝1/16
这种结果与事实相符，从定量分析看，四者分别为9/16，3/16，3/16,1/16，即比例为9∶3∶3∶1。
(2)决定粒色的基因对决定粒形的基因没有影响，黄色的豌豆不一定是饱满的、绿色的豌豆不一定是皱缩的，这两对相对性状不但可以拆开，进行重组，而且是自由组合的。
特别提醒
孟德尔的豌豆杂交试验研究的是生物在有性生殖过程中的核基因的遗传规律，无论正交还是反交，其结果是一样的。在遗传学的试验中，通常利用正交和反交的结果对比，来揭示某些遗传现象是否遵循核遗传规律。
【尝试解答】　D
例1
【解析】　做两对相对性状的遗传试验时，要求是两对相对性状的纯种亲本杂交，故A需要考虑；两对相对性状中每一对相对性状的遗传都遵循分离规律，即两对相对性状各自有显隐性关系，故B需考虑；因是以豌豆为试验材料，为避免自然条件下的自花传粉，故要对母本去雄，授以父本花粉，C也需考虑；由于不论是正交还是反交，结果都是一样，故不需考虑显性亲本作父本，隐性亲本作母本。
跟踪训练　(2010年高考北京卷)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是(　　)
A．1/16　　　　　　 B．3/16
C．7/16 D．9/16
解析：选B。根据题意，黑色有白斑小鼠的基因型为B－ss，基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现B－ss的概率为3/16。
对性状自由组合现象的解释及其验证
1．试验分析
黄圆 1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr 1＋2＋2＋4＝9
黄皱 1YYrr 2Yyrr 1＋2＝3
绿圆 1yyRR 2yyRr 1＋2＝3
绿皱 1yyrr 1
注：“1”均为纯合子，“2”均为单杂合子，“4”为双杂合子。
2．相关结论
(1)F2共有16种组合，9种基因组合形式，4种性状表现。
(2)双显性性状的个体占9/16，单显性性状的个体(绿圆、黄皱)各占3/16，双隐性性状的个体占1/16。
(3)纯合子占4/16(1/16YYRR＋1/16YYrr＋1/16yyRR＋1/16yyrr)，杂合子占：1－4/16＝12/16。
(4)F2中亲本类型(Y－R－＋yyrr)占10/16，重组类型占6/16(3/16Y－rr＋3/16yyR－)。
特别提醒
(1)重组类型是指F2中与亲本性状表现不同的个体，而不是基因组合形式与亲本不同的个体。
(2)亲本表现型不同，则重组类型所占比例也不同，若将孟德尔两对相对性状的试验中的亲本类型换成绿圆、黄皱，则重组性状为黄圆、绿皱，所占比例为5/8。
3．应用分离规律解决自由组合规律问题
在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离规律，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离规律：Aa×Aa；Bb×bb。
4．概率的基本运算法则
(1)加法定理：两个互不相容的事件A与B的和的概率，等于事件A与B的概率之和，即P(A＋B)＝P(A)＋P(B)，如豌豆豆粒颜色是“黄色”或“绿色”的概率，等于它们各自概率之和(其和为1)。
(2)乘法定理：两个(或两个以上)独立事件同时出现的概率，等于它们各自概率的乘积，P(AB)＝P(A)·P(B)。如豌豆豆粒出现“黄色”同时又出现“圆粒”的概率是它们各自概率之积。
5．基因型与表现型的推断问题
(1)根据后代分离比解题
在基因的分离规律中，不同基因型个体之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂种F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3∶1，测交比是1∶1；亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体等。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题
隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，然后根据亲代或后代性状(尤其是隐性性状)表现，推知个体的基因型。
6．乘法原理在解题中的应用
(1)配子类型及概率的问题
如AaBbCc产生的配子种类数
(2)配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种数
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子。
②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配子间有8×4＝32种结合方式。
2011年重庆一中高一检测)孟德尔的两对相对性状的杂交试验中，具有1∶1∶1∶1比例的是(　　)
①F1产生配子类型的比例　②F2性状表现的比例③F1测交后代类型的比例　④F1性状表现的比例
A．②④　　　　　　　　 B．①③
C．③④ D．②③
【尝试解答】　B
例2
【解析】　孟德尔两对相对性状的杂交试验中，F1只有一种表现型；F1产生四种比例相等的雌雄配子，F1自交产生的F2中，有4种性状表现，黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1，F1测交后代有4种性状表现，比例为1∶1∶1∶1。
跟踪训练　在F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表现类型，其比例为9∶3∶3∶1。与此无关的解释是(　　)
A．F1产生了4种比例相等的配子
B．雌配子和雄配子的数量相等
C．F1的四种雌、雄配子自由组合
D．必须有足量的F2个体
解析：选B。在F1自交过程中，4种比例相等的雄配子与4种比例相等的雌配子随机结合形成16种合子，其中9种合子发育成黄色圆粒，3种合子发育成黄色皱粒，3种合子发育成绿色圆粒，1种合子发育成绿色皱粒，其比例为9∶3∶3∶1。在豌豆花中，雌配子数量有限，但雄配子却多得难以计数，因此在F1的自交过程中，雌、雄配子的数量之间没有对等关系。保证F2中有足够数量的个体是为了提高概率统计的准确性。
1．育种原理：通过基因的重新组合，把两亲本的优良性状组合在一起。
2．适用范围：一般用于同种生物的不同品系间。
3．优缺点：方法简单，但需要较长年限的选择才能获得所需类型的纯合子。
自由组合规律在实践中的应用
4．动植物杂交育种比较：如图所示(以获得基因型为AAbb的个体为例)
基因型为ddEeFF和DdEeff的两种豌豆杂交，在3对等位基因各自独立遗传的条件下，其子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的(　　)
A．1/4 B．3/8
C．5/8 D．3/4
【尝试解答】　C
例3
【解析】　解法一：棋盘法
跟踪训练　(2010年高考福建卷)已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制)，蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的试验统计数据：
亲本组合 后代的表现型及其株数
组别 表现型 乔化蟠桃 乔化圆桃 矮化蟠桃 矮化圆桃
甲 乔化蟠桃×矮化圆桃 41 0 0 42
乙 乔化蟠桃×乔化圆桃 30 13 0 14
(1)根据组别__________的结果，可判断桃树树体的显性性状为____________。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为__________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断，上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合规律。理由是：如果这两对性状的遗传遵循自由组合规律，则甲组的杂交后代应出现______________种表现型。比例应为__________。
解析：本题主要以蟠桃生物育种为题材考查遗传规律。通过乙组乔化蟠桃与乔化圆桃杂交，后代出现了矮化圆桃，说明矮化为隐性。两对相对性状的杂交试验，我们可以对每一对相对性状进行分析，乔化与矮化交配后，后代出现乔化与矮化且比例为1∶1，所以亲本一定测交类型即乔化基因型Dd与矮化基因型dd，同理可推出另外一对为蟠桃基因型Hh与圆桃基因型hh
，所以乔化蟠桃基因型是DdHh、矮化圆桃基因型是ddhh。根据自由组合规律，可得知甲组乔化蟠桃DdHh与矮化圆桃ddhh测交，结果后代应该有乔化蟠桃、乔化圆桃、矮化蟠桃、矮化圆桃四种表现型，而且比例为1∶1∶1∶1。根据表中数据可知这两对等位基因位于同一对同源染色体上。
答案：(1)乙　乔化　(2)DdHh、ddhh　(3)4　1∶1∶1∶1
知能过关演练
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