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第一章第2节 孟德尔豌豆杂交实验（二）
（第二课时）
【学习目标】
1.自由组合定律的解释验证
2.归纳自由组合定律
3.探讨孟德尔实验的成功之处
【学习重点】
1.自由组合定律的实质
2.自由组合定律的应用
【学习难点】
1.自由组合定律的实质
2.自由组合定律的应用
【课型】新课
【学习过程】
孟德尔研究了一对相对性状的杂交实验，发现它们有性状分离的现象，接下来在研究两对相对性状的时候，观察到有性状重新组合的现象并对此作出了假设，他是怎么假设的？（假设这两对性状由两对遗传因子控制，在子一代产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，受精时，产生的雌雄配子随机结合，出现了四种性状，其中有两种是亲本所没有的）
对于以上的假设是否正确呢？如何验证？
学生回答:用测交法。
(三)对自由组合现象解释的验证
提问:什么叫测交
学生回答:是用F1代与亲本的隐性类型杂交。目的是测定F1的基因型。
请一位学生到黑板上仿照分离定律的测交验证模式，写出测交及其结果的遗传图解。
教师指导:这是根据孟德尔对自由组合现象的解释。从理论上推导出来的结果，如果实验结果与理论推导相符，则说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明这种理论推导是错误的，实践才是检验真理的惟一标准。
学生活动:阅读教材P10。孟德尔用F1作了测交实验，实验结果完全符合他的预想。证实了他理论推导的正确性。
设疑:用F1(YyRr)作母本和父本测交的试验结果怎样呢
学生争先恐后推演，教师出示投影，比较测交结果，师生结论是:两种情况是相同的，这说明F1在形成配子时，不同对的基因是自由组合的。
(四)基因自由组合定律
归纳基因的自由组合定律
教师介绍:等位基因的概念及分布。豌豆体细胞有7对同源染色体，控制颜色的基因(Y与y)位于第l对染色体上，控制形状的基因(R与r)位于第7对染色体上。在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，从而使位于非同源染色体上的非等位基因分离或组合。
设疑:如果在同一对同源染色体上的非等位基因能不能自由组合 为什么
学生展开热烈讨论。
学生回答:不能，只有非同源染色体上的非等位基因才自由组合。
设疑:基因的分离定律和自由组合定律有哪些区别和联系呢
教师出示投影表格，由学生讨论完成。
基因的分离定律和自由组合定律的比较
项目\ 规律 分离定律 自由组合定律
研究的相对性状 一对 两对或两对以上
等位基因数量及在染色体上的位置 一对等位基因位于一对同源染色体上 两对(或两对以上)等位基因分别位于不同的同源染色体上
联系 分离定律是自由组合定律的基础
(五)基因自由组合定律在实践中的应用
教师讲述:基因自由组合定律在动植物育种工作和医学实践中具有重要意义。
在育种上，由于每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，该有多好。如果控制这些性状的基因分别位于不同的同源染色体上，基因的自由组合定律就能帮助我们实现这一美好愿望。
教师出示投影:在水稻中，有芒(A)对无芒(a)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性，那么，AArr × aaRR能否培养出优良品种：无芒抗病水稻呢 怎么培育
学生活动:积极推演，由一学生到黑板上推演。发现F2代会出现无芒抗病水稻，但基因型有aaRR和aaRr两种。
设疑:在上述两种基因型中，是否都可用在生产中呢
学生回答:只有能稳定遗传的aaRR才行。
再问:怎样就得到纯种的aaRR呢
学生回答:需要对无芒抗病类型进行自交和选育，淘汰不符合要求的植株，最后得到稳定遗传的无芒抗病的类型。
学生思考下列问题:
投影显示:
* 在一个家庭中，父亲是多指患者(由显性致病基因P控制)，母亲表现正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制,基因型为dd)，问:父母的基因型分别是什么
学生活动:争先恐后推演(片刻)由一学生答出:父为PpDd，母亲为ppDd，而后全体学生都推出相应的结果，教师给予肯定并鼓励。
提问:这对夫妇若再生一个孩子，又是怎样的情况呢 出现的可能性多大
学生活动:推演、得出结论:只患多指，只患先天聋哑；既患多指又患先天聋哑；表现型完全正常。可能性分别为:3/8；1/8；1/8；3/8。
从上述例子师生共同归纳出:用自由组合定律能为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。
(六)孟德尔获得成功的原因
通过前面两个定律的学习，可知孟德尔成功的原因可归纳为四个方面:
1.正确地选用了试验材料 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )。
2.由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
3.应用统计学方法对实验结果进行分析。
4.科学地设计了试验的程序。
通过对这一内容的学习，让学生懂得，任何一项科学成果的取得，不仅需要有坚韧的意志和持之以恒的探索精神，还需要有严谨求实的科学态度和正确的研究方法。
(七)基因自由组合定律的例题分析
通过教学使学生掌握解决遗传题的另一种方法---分枝法。
具体步骤:
1.对各对性状分别进行分析。
2.子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积，子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。
分枝法应用的理论依据:基因自由组合定律是建立在基因分离定律的基础之上的，研究更多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。
教师投影，显示题目:
豌豆的高茎(D)对矮茎(d)是显性，红花(C)对白花(c)是显性。推算亲本DdCc与DdCc杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比是多少
教师讲解方法:
先推出每对性状后代的比例：Dd×Dd→1DD∶2Dd∶ldd；Cc×Cc→1CC∶2Cc∶1cc
后代基因型和表现型的比例是各对性状的比值相乘。
答案:子代基因型和它们的数量比是：1DDCC∶2DDCc∶1DDcc∶2DdCC∶4DdCc∶2Ddcc∶1ddCC；2ddCc∶1ddcc。
子代表现型和它们的数量比: 9高茎红花：3高茎白花：3矮茎红花：l矮茎白花。
【典型例题】
例1、番茄的红果(A)对黄果(a)是显性，圆果(B)对长果(b)是显性，且遵循自由组合定律。现用红色长果与黄色圆果番茄杂交，从理论上分析，其后代的基因型数不可能是 (　　)
A．1种　　　　　　　　　　　 B．2种
C．3种 D．4种
解析：红色长果的基因型为A__bb，黄色圆果的基因型为aaB__，当二者都是纯合子时，其后代的基因型有1种；当红色长果为杂合子，黄色圆果为纯合子时，或红色长果为纯合子，黄色圆果为杂合子时其后代的基因型数都是2种；当二者都是杂合子时，其后代有4种基因型。
答案：C
例题2、控制两对相对性状的基因自由组合，如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1，那么F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是 (　　)
A．1∶3、1∶2∶1和3∶1 B．3∶1、4∶1和1∶3
C．1∶2∶1、4∶1和3∶1 D．3∶1、3∶1和1∶4
解析：控制两对相对性状的基因只有分别位于两对同源染色体上才表现为自由组合，F2典型的性状分离比是9(双显)∶3(一显一隐)∶3(一隐一显)∶1(双隐)。由9∶7的比例可以看出，“双显”表现出一种表现型，其余的表现出另一种表现型。由于F1测交后代基因型比例为相等的四种，所以两种表现型的比例应为1∶3；由9∶6∶1的比例可以看出，一显一隐和一隐一显表现出了一种表现型，其他仍正常表现，由于F1测交后代基因型不变，表现型比例为1∶2∶1；由15∶1可以看出，典型比例中“9(双显)∶3(一显一隐)∶3(一隐一显)”都是表现相同的一种性状，只有含有双隐性纯合基因时才表现为另一种性状，因此，F1测交后代中的表现型比例为3∶1。
答案：A
例题3、南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b)，这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交，F1收获的全是扁盘形南瓜；F1自交，F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断，亲代圆形南瓜植株的基因型分别是 (　　)
A．aaBB和Aabb　　　　　　 B．aaBb和AAbb
C．AAbb和aaBB D．AABB和aabb
解析：从F2的性状及比例(9∶6∶1)可推知：基因型A_B_为扁盘形，基因型A_bb和aaB_为圆形，基因型aabb为长圆形，故F1的基因型为AaBb，亲代圆形的基因型为AAbb和aaBB。
答案：C《第一章第2节 孟德尔豌豆杂交实验（二） 第二课时》问题训练—评价单
姓名： 班级： 学号： 设计者： 　　　　　　　　　　
1、在孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中，F2代中能稳定遗传的个体和重组型个体所占的比例分别是 （ ）
A.4/16和6/16 B.9/16和2/16 C.1/8和3/8 D.2/4和3/8
2、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
3、某个生物体细胞内有3对同源染色体，其中A、B、C来自父方，A/、B/、C/来自母方，通过减数分裂产生的配子中，同时含有三个父方(或母方)染色体的配子占所有配子的（ ）
A.1／2 B.1／4 C.1／8 D.1／16
4、用黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代有黄色圆粒70粒、黄色皱粒68粒、绿色圆粒73粒、绿色皱粒77粒。亲本的杂交组合是 （ ）
A.YYRR×yyrr B.YYRr×yyRr C.YyRr×YyRr D. YyRr×yyrr
5、豌豆子叶的黄色（Y）对绿色（y）是显性，圆粒（R）对皱粒（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 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
① 黄皱×绿皱 0 34 0 36
② 黄圆×绿皱 16 17 14 15
③ 黄圆×绿圆 21 7 20 6
④ 绿圆×绿圆 7 0 43 14
⑤ 黄皱×绿圆 0 16 18 17
6、孟德尔通过纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交和测交实验，成功地发现了自由组合定律。请回答下面的问题。
（1）下列哪一项要求操作不是孟德尔发现自由组合定律所必需的 （ ）
A.杂交的两个亲本必须为纯种 B.必须以黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交
C.对母本去雄、授粉与隔离 D.两对相对性状必须由非同源染色体控制
（2）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型，其比例为9∶3∶3∶1。与此无关的解释是 （ ）
A.F1产生了四种比例相等的配子 B.雌配子和雄配子的数量相等
C.F1的四种雌、雄配子自由结合 D.必须有足量的F2个体
（3）在下列各项实验中，最终证实基因的自由组合定律成立的是 （ ）
A.鉴定亲本是否为纯种的自交实验 B.不同类型纯种亲本之间的杂交实验
C.F1个体的自交实验 D.F1个体与隐性类型的测交实验
（4）孟德尔豌豆杂交实验所反映的科学研究的一般过程是怎样的？
7、某男子患白化病，他的父母和妹妹均无此病，如果他的妹妹与白化病患者结婚，生出病孩的概率是 （ ）
A.1/2 B.2/3 C.1/3 D.1/4
8、 一对表现正常的夫妇，他们各自的双亲表现也都正常，但双方都有一个患白化病的兄弟，问他们婚后生育白化病孩子的概率是 （ ）
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/9
9、人类中男人的秃头(S)对非秃头(s)是显性，女人在S基因为纯合时才为秃头。褐眼(B)对蓝眼(b)为显性，现有秃头褐眼的男人和蓝眼非秃头的女人婚配，生下一个蓝眼秃头的女儿和一个非秃头褐眼的儿子。
(1)这对夫妇的基因分别是 ， 。
(2)他们若生下一个非秃头褐眼的女儿基因型可能是 。
(3)他们新生的儿子与父亲，女儿与母亲具有相同基因型的几率分别是 、 。
(4)这个非秃头褐眼的儿子将来与一个蓝眼秃头的女子婚配，他们新生的子女可能的表现型分别是 、 。若生一个秃头褐眼的儿子的几率是 。若连续生三个都是非秃头蓝眼的女儿的几率是 。
参考答案
1、A 2、C 3． C 4、D
5、（1）Yyrr yyrr （2）YyRr yyrr （3）YyRr yyRr
(4) yyRr yyRr (5) Yyrr yyRr
6、 （1）B （2）B （3）D （4）假说-演绎法（实验—假说—验证—结论）
7、C 8、D
9、答案:(1)SsBb Ssbb (2)SsBb或ssBb (3)1／4 1／4 (4)褐秃(儿)、蓝秃(儿) 褐非秃(女)、蓝非秃(女) 1／4 1／64
自我评价： 同伴评价： 学科长评价：《第一章第2节 孟德尔豌豆杂交实验（二） 第二课时》问题导读—评价单
姓名： 班级： 学号： 设计者： 　　　　　　　　　　
【学习目标】
1.自由组合定律的解释验证
2.归纳自由组合定律
3.探讨孟德尔实验的成功之处
【学习重点】
1.自由组合定律的实质
2.自由组合定律的应用
【学习难点】
1.自由组合定律的实质
2.自由组合定律的应用
【课型】新课
【导读过程】
（三）对自由组合现象解释的验证
展示预习情况
思考：测交时母本和父本的选择对实验结果有关吗？为什么？
（四）基因的自由组合定律
思考：控制不同性状的遗传因子的分离和组合为什么是互不干扰的？
比较：基因的分离定律和自由组合定律有哪些区别和联系呢
基因的分离定律和自由组合定律的比较
项目\ 规律 分离定律 自由组合定律
研究的相对性状
等位基因数量及在染色体上的位置
联系
（五）基因自由组合定律在实践中的应用
（1）基因自由组合定律在动植物育种工作和医学实践中具有重要意义。
在育种上，由于每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，该有多好。
思考:在水稻中，有芒(A)对无芒(a)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性，那么，AArr × aaRR能否培养出优良品种：无芒抗病水稻呢 怎么培育
设疑:在上述两种基因型中，是否都可用在生产中呢？如何获得生产需要的种子？
（2）用自由组合定律能为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。
例如： 在一个家庭中，父亲是多指患者(由显性致病基因P控制)，母亲表现正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制,基因型为dd)，问:父母的基因型分别是什么？这对夫妇若再生一个孩子，又是怎样的情况呢？出现的可能性多大？
（六）孟德尔获得成功的原因
通过前面两个定律的学习，孟德尔成功的原因可归纳为:
1. 。
2. 。
3. 。
4. 。
（七）基因自由组合定律的例题分析
学生掌握解决遗传题的另一种方法---分枝法。
具体步骤:
参考答案：
（三）对自由组合现象解释的验证
从理论上推导出来的结果，如果实验结果与理论推导相符，则说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明这种理论推导是错误的，实践才是检验真理的惟一标准。
（四）基因的自由组合定律
豌豆体细胞有7对同源染色体，控制颜色的基因(Y与y)位于第l对染色体上，控制形状的基因(R与r)位于第7对染色体上。在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，从而使位于非同源染色体上的非等位基因分离或组合。自我评价：
项目\ 规律 分离定律 自由组合定律
研究的相对性状 一对 两对或两对以上
等位基因数量及在染色体上的位置 一对等位基因位于一对同源染色体上 两对(或两对以上)等位基因分别位于不同的同源染色体上
联系 分离定律是自由组合定律的基础
（五）基因自由组合定律在实践中的应用
（1）需要对无芒抗病类型进行自交和选育，淘汰不符合要求的植株，最后得到稳定遗传的无芒抗病的类型。
（2）只患多指，只患先天聋哑；既患多指又患先天聋哑；表现型完全正常。可能性分别为:3/8；1/8；1/8；3/8
（六）孟德尔获得成功的原因
1.正确地选用了试验材料。
2.由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
3.应用统计学方法对实验结果进行分析。
4.科学地设计了试验的程序。
（七）基因自由组合定律的例题分析
1.对各对性状分别进行分析。
2.子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积，子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。
分枝法应用的理论依据:基因自由组合定律是建立在基因分离定律的基础之上的，研究更多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。
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姓名： 班级： 学号： 设计者： 　　　　　　　　
【教师生成的问题】
1、叙述孟德尔遗传规律的适用范围？
2、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？
如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？多少种表现型？
【学生生成的问题】
参考答案：
1、(1)适用生物类别：真核生物，凡原核生物及病毒的遗传均不遵循此规律。
(2)遗传方式：细胞核遗传，真核生物的细胞质遗传不遵循此规律。
(3)发生时间：进行有性生殖的生物经减数分裂产生配子
时，减数第一次分裂后期，随同源染色体分开等位基因分离(基因的分离定律)，而随非同源染色体的自由组合非同源染色体上的非等位基因也自由组合(基因的自由组合定律)。在进行有丝分裂或无性生殖的过程中不发生这两大规律。
2、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。先看每对基因的传递情况：
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；2种表现型；
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)；1种表现型；
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；2种表现型。
因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有3×2×3＝18种基因型；有2×1×2＝4种表现型。
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