基因的自由组合定律教学设计第一课时

必修二

遗传与进化

第一章第二节

基因的自由组合定律

朱恬

一．知识结构

两对相对性状的遗传试验

对自由组合现象的解释

对自由组合现象的验证

基因自由组合定律的实质

基因的自由组合定律

在育种方面

基因的自由组合定律在实践中应用

在医学实践方面

孟德尔获得成功的原因

二．教学目标

1．基因的自由组合定律及其在实践中的应用

2．孟德尔获得成功的原因

三．重点和难点

1．教学重点（1）对自由组合现象的解释（2）基因自由组合定律的实质

（3）孟德尔获得成功的原因

2．教学难点

对自由组合现象的解释

四．教学过程

1.复习导入：请学生分享对假说演绎法的理解（学生回答）；

师生一起复习假说演绎法的流程。

2.教学设计：布置任务:在本节孟德尔的第二个豌豆杂交实验中依然沿用了假说演绎法，接下来请以小组为单位参照假说演绎法的流程，了解孟德尔的实验过程。

（一）两对相对性状的遗传试验

P：

黄色圆粒×绿色皱粒

杂交

F1

黄色圆粒

自交

F2

黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒

9

：

3

：

3

：

1 （二）对自由组合现象的解释

1．每一对相对性状的遗传仍符合分离定律

圆粒种子

315+108=423

粒形

圆粒：皱粒≈3：1

皱粒种子

101+32=133

黄色种子

315+101=416

粒色

黄色：绿色≈3：1

绿色种子

108+32=140

1

2．两对相对性状的基因位于非同源染色体上

F1配子

YR yR Yr yr YR YYRR YyRR YYRr YyRr yR YyRR yyRR YyRr yyRr Yr YYRr YyRr YYrr Yyrr yr YyRr yyRr Yyrr yyrr 3．分析

1 YYRR（双纯）

2 YyRR（一纯一杂）

黄色圆粒（9）

1．表现型共有4种，其中双显

：一显一

2 YYRr（一纯一杂）

隐

：一隐一显

：双隐=9：3：3：1；

4 YyRr（双杂）

2．基因型共有9种，其中纯合体4种，各

1 YYrr（双纯）

占总数的1/16、一纯一杂各4种，各

黄色皱粒（3）

占总数的2/16、双杂1种，占总数

2 Yyrr（一纯一杂）

的1/4；

1 yyRR（双纯）

3．这里的等位基因的分离和不同对基因之

绿色圆粒（3）

间的组合是彼此独立、互不干扰的；

2 yyRr（一纯一杂）

1 yyrr（双纯）

绿色皱粒（1）

（三）对自由组合现象解释的验证

1．测交试验：

P

YyRr

×

yyrr

测交后代：YyRr ：Yyrr ：yyRr ：yyrr

1

：

1

：

1

：

1 2．测交试验证明：F1在形成配子时，不同对的基因是自由组合的。

（四）基因自由组合定律的实质

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。

①一个基因型为AaBb的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按自由组合定律遗传，

2

各能产生几种类型的精子和卵细胞 （ ）

A、2种和1种 B、4种和4种 C、4种和1种 D、2种和2种

②基因型为AaBb（两对等位基因位于两对同源染色体上）的个体，在一次排卵时，发现该卵细胞的基因型为Ab，则在形成该卵细胞时，随之产生的极体的基因型为 （ ）

A、AB、ab、ab B、Ab、aB、aB C、AB、aB、ab D、ab、AB、Ab ③下图表示某动物体细胞，A、a、B、b表示控制两对相对性状的两对等位基因，分析回答：

（1）在减数分裂过程中，一定分离的基因是 ；

自由组合的基因是 ；

（2）有丝分裂的后期，该细胞的基因型是 ；初级精母细胞的基因型为

；次级精母细胞的基因型是 ；精子细胞的基因型为 。

（五）基因自由组合定律在实践中的应用

1．育种方面

原理：通过基因重组，培育具有多个优良性状的新品种，如小麦

矮杆、不抗病×高杆、抗病

矮杆抗病新品种（纯合体）

2．医学实践方面

原理：根据基因的自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发病的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。

例如：人类的多指是一种显性遗传病，白化病是一种隐性遗传病。已知控制这两种疾病的等位基因都在常染色体上，而且都是独立遗传的。在一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子正常和同时患有两种疾病的概率分别为（ ）

A、3/4、1/8 B、3/8、1/8 C、1/4、1/4 D、1/4、1/8 （六）孟德尔获得成功的原因

1．正确地选用试验材料是孟德尔获得成功的首要条件；

2．在对生物的性状进行分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究（单因素到多因素的研究方法）；

3．应用了统计学的方法对试验结果进行了分析；

4．科学地设计了试验的程序；

（七）应用分枝法来解决基因自由组合定律的问题

1．分枝法

例题：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。

解：基因型种类和数量关系 表现型种类和数量关系

Dd×Dd Cc×Cc 子代基因型 子代表现型

1CC＝1DDCC 3红花＝9高茎红花

3

1DD 2Cc ＝2DDCc 3高茎

1cc＝1DDcc 1白花＝3高茎白花

1CC＝2DdCC 3红花＝3矮茎红花

2Dd 2Cc ＝4DdCc 1矮茎

1cc＝2Ddcc 1白花＝1矮茎白花

1CC＝1ddCC 1dd 2Cc＝2ddCc 1cc＝1ddcc 2．一般规律

（1）随着控制多对相对性状的等位基因对数的增加，杂种后代的性状表现更为复杂。下表表示在多对等位基因独立遗传的前提下，F1等位基因的对数与F2基因型和表现型的数量关系，可以据此对多对相对性状的遗传作出预测和分析。

F1等位基因对数

n n=2时

F1配子种类数

2

2＝4 2nF1雌性配子的组合数

4

4=16 2nF2基因型

种类

3

3=9 2nF2表现型

种类

2

2=4 2nF2纯合子的种类数

2

2=4 2nn比例

(1:2:1)

(1:2:1)

2n比例

(3:1)

9:3:3:1 （2）某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种类数的乘积；

3如：AaBBCcDd的个体，产生的配子数为2=8种

（3）子代基因型的种类数=各对基因单独自交时产生的基因型种类数的乘积；

子代表现型的种类数=各对基因单独自交时产生的表现型种类数的乘积；

（4）子代中个别基因型或表现型所占比例等于该个别基因型或表现型中各对基因型或表现型出现几率的乘积；

如：AaBbCc×AaBbcc 后代基因型数为3×3×2=18种

后代表现型数为2×2×2=8种

后代中A B C 占3/4×3/4×1/2=9/32 后代中AaBBcc占2/4×1/4×1/2=1/16

五．教后感

本节课在复习基因的分离定律基础上自然导入新课，知识点之间过渡自然，符合学生的认知规律，例题紧扣知识点。知识条理化，便于学生接受。

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