Question

孟德尔分离定律及自由组合定律解题方法和步骤？

Answer 1

第一课时　　引言：孟德尔通过研究豌豆一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，揭示了基因的分离定律。但任何生物都不是只有一种性状，而是具有多种性状。如豌豆花的颜色有红花，有白花；在种子的颜色上有黄色、有绿色；在种子的形状上有圆形，有皱缩。如果两对或两对以上的相对性状同时遗传时，又是遵循怎样的遗传定律呢？孟德尔通过豌豆两对相对性状的遗传试验，又揭示了遗传的第二个基本定律——基因的自由组合定律。
1．两对相对性状的遗传试验
　　（l）试验过程
　　学生阅教材第30页，教师出示杂交试验挂图，讲解进行过程，何为去雄，怎样传粉，正交、反交及 自交等。
　　问：是指哪两对相对性状？为什么？
　　要求学生回答：黄色和绿色是一对相对性状，因为它们是豌豆粒色这一性状的两种表现类型，圆粒和皱粒是一对相对性状，因为它们是豌豆粒形这一性状的两种表现类型。
　　问：那么，两对相对性状遗传试验的结果呢？
　　（2）试验结果
　　要求学生仿照一对相对性状遗传试验的试验结果回答，经归纳：
　　①无论正交、反交， 都只表现黄色圆粒。
　　② 出现了性状的自由组合，即不仅出现两种与亲本相同的类型，还出现两种与亲本不同的类型，四种表现型比值接近 。
　　问： 代为什么只有黄圆一种性状？ 代为什么会出现绿圆和黄皱两种新性状？其实质是什么？
　　尽可能让学生展开讨论，教师不要急于下结论，待几位同学发言后，再转入孟德尔是如何解释这些问题的。
　　2．对自由组合现象的解释
　　如果就每一对相对性状单独分析，结果：
　　粒形 圆粒：皱粒=
粒色 黄色：绿色=
上述数据表明，豌豆的粒形和粒色这两对性状的遗传，都遵循了基因的分离定律。
　　问：根据性状自由组合的实质，控制黄色和绿色，圆粒和皱粒这两对相对性状的两对等位基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上？
　　要求学生答出：位于两对同源染色体上。
　　教师强调：
　　 ①黄色和绿色分别由 和 控制，位于一对同源染色体上，圆粒和皱粒分别由 和 控制，位于另一对同源染色体上。为此，两亲本的基因型是 和 ，它们的配子分别是 和 ， 的基因型为 。由于 对 ， 对 都具显性作用，故 的表现型只能是黄色圆粒（教师在黑板上边画边讲解下列染色体遗传图解）。　　② 自交产生配子进行减数分裂时，同源染色体上的每对等位基因都要彼此分离。与此同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。也就是 可以与 或 组合， 也可以与 和 。这里等位基因的分离和非等位基因间的自由组合是彼此独立、互不干扰的（可用染色体模型在磁性黑板上演示基因的分离和重组，让学生尝试写出 配子的种类）。
　　③ 形成 、 、 和 四种类型的雌、雄配子，其比例为 。
　　④四种类型雌配子和四种类型雄配子的结合是机会均等的（在杂交试验分析遗传图解上讲解上述过程）。
　　问：从棋盘的16种组合方式中，共有几种基因型？几种表现型？它们的比例如何？
　　学生思考后归纳：
　　 的9种基因型及其比例　　 　　 的4种表现型及其比例（可从上面的基因型总结出）
　 　 黄圆：黄皱：绿圆：绿皱　　比例 9：3：3：1
　　问：哪些是重组类型？产生的原因是什么？
　　学生答出：黄皱和绿圆是重组类型，产生的原因是由于非等位基因自由组合的结果。
（三）总结、扩展
　　总结两对等位基因的遗传：
　　 代减数分裂产生四种配子： 、 、 、 ，比例为 ； 代有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例为 。
　　问：1．如果是位于不同的同源染色体上的三对等位基因 ， 产生多少种配子？
　　答案：8种。
　　2．如果基因型为 的一个精原细胞，经减数分裂，能产生多少种配子？如果是一个卵原细胞呢？
　　答案：2种，l种。
（四）布置作业
　　1．思考题： 能否产生 或 等类型的配子，为什么？ 产生四种配子的根本原因是什么？
　　2．教材第37页，复习题一、填充题。
（五）板书设计二、基因的自由组合规律　　1．两对相冲控状的遗传试验
　　（l）试验过程
　　（2）试验结果
　　①正交、反交， 只表现黄色圆粒。
　　② 除出现性状分离，还出现性状重组。
　　2．对自由组合现象的解释第二课时　　复习提问：
　　孟德尔豌豆两对相对性状的遗传试验中， 产生配子的种类及比例？ 有几种组合方式，基因型和表现型的数量及比例？（可请几位同学上黑板书面回答）
　　讲授新课：
　　引入，孟德尔用基因自由组合的假说，对豌豆两对相对性状遗传试验的结果作了很好地解释。为了检验这种假说的正确性，应采取什么方法？
　　学生回答：测交。
　　3．对自由组合现象解释的验证——测交
　　问：什么是测交？这里应是谁和谁杂交？
　　学生回答：让 代和双隐性亲本回交，也就是 代和绿色皱缩豌豆杂交。
　　教师强调：
　　这是理论上推导的预期测交，即是按孟德尔提出的假说， 能产生 、 、 、 种配子，它们的数目相等，而隐性纯合子只产生 一种配子，故测交后代有4种表现型。黄圆 ：黄皱 ：绿圆 ：绿皱 = 。请一位同学将上述情况用基因遗传图解表示。　　而孟德尔用 代在试验田里做测交试验，无论是以 作母本还是作父本，试验结果（见教材第31页表6－3）完全符合他的理论预测结果，从而证实了他的假说是正确的。即 在形成配子时，不同对的基因是自由结合的。那么，这个假说就可以上升为理论。
　　4．基因自由组合定律的实质
　　豌豆的体细胞中有7对同源染色体， 和 位于第一对染色体上， 和 位于第7对最小的染色体上。在减数分裂第一次分裂后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合（用标有基因的染色体模型，来展示位于非同源染色体上的非等位基因间的动态关系）。要求学生回答：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。
　　问：为什么要强调是非同源染色体上，启发学生逆向思维，如果在同一同源染色体上的非等位基因能否自由组合？
教师板画：　　问：图中基因哪些能自由组合，哪些不能自由组合？为什么？以加深对非同源染色体的理解。
　　5．基因的自由组合定律在实践中的应用
　　（1）在育种中，有目的地把不同亲本的优良基因组合在一起，创造出对人类有益的新品种。
　　例如（教材第32页第7行）在水稻中，有芒（ ）对无芒（ ）是显性，抗病（ ）对不抗病（ ）是显性。有两个不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒、抗病。如何培育出无芒、抗病的优良品种？
　　分析：本试题取自课本内容，其原理是运用基因的自由组合定律，在 中分离出重组类型无芒、抗病品种。但分离出的无芒、抗病类型中，只有 是纯合子（ ）。为此，需将 中无芒、抗病品种进行自交，再进行选育，剔除自交会发生性状分离的种子。经多年自交选育后，就会获得纯度较高能稳定遗传的无芒、抗病新品种。
　　请一位同学上黑板将此题遗传图解写到黑板上，并说明杂交选育过程。　　（2）在医学上，分析家系中两种遗传病同时发病的情况、为遗传病的预测诊断提供理论依据。
　　又如，某家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因 控制），母亲正常，他们婚后生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子（由隐性致病基因 控制）。问再生一个小孩，这个小孩既患多指又患先天聋哑的概率？
　　分析：本题运用自由组合定律的原理，来分析家系中两种遗传病同时发病的情况。根据该夫妇生下一个手指正常但患先天聋哑的孩子（此小孩基因型为 ），可以推知双亲的基因型为 和 然后按基因的自由组合定律，找出双亲各产生配子的种类，再用棋盘法（或分技法）写出后代的组合情况，就可以找出答案。
　　答案：患多指又患先天聋哑1／8。
（三）总结、扩展
　　孟德尔通过两对相对性状的遗传试验，总结出基因的自由组合定律。其实质是在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。由于等位基因都要随同源染色体分开，因此，它们每一对等位基因的遗传仍遵循基因的分离定律。
　　在实践中，我们用杂交育种的方法，让位于不同的同源染色体上的非等位基因所控制的优良性状重组，以培育我们需要的良种，其理论基础就是基因的自由组合定律。
　　另外必须指出，位于一对同源染色体上的非等位基因则不能自由组合，它们在遗传过程中遵循基因的连锁和交换定律。
　　（四）布置作业
　　1．具有两对相对性状的纯合体植株杂交， 自交得 共1600株，则 中能稳定遗传的重组类型可能有（ ）
　　A．100 B．200 C．300 D．400
　　2．教材第34页中二、四。
（五）板书设计
　　3．对自由组合现象解释的验证——测交证明了孟德尔对自由组合现象解释的正确性。
　　4．基因自由组合定律的实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
　　5．基因自由组合定律在实践中的应用
　　（1）在杂交育种中的应用：培育良种。
　　（2）在医学实践中的应用：预测人类两种遗传病的发病概率及基因型、表现型。第三课时　　复习提问：
　　基因的自由组合定律的实质是什么？
　　讲授新课：
　　我们知道，孟德尔进行了长达8年的豌豆杂交试验，总结出了基因的分离定律和基因的自由组合定律。但是，在孟德尔之前，先后有奈特、萨格莱特等许多科学家，持续了近百年的植物杂交工作，都没有取得大的进展。那么，孟德尔为什么能成功呢？
　　6．孟德尔获得成功的原因
　　问：孟德尔为什么要选择豌豆作试验材料？
　　学生回答：豌豆是严格的自花传粉植物。且是闭花受粉。另外，豌豆各品种间有一些稳定的，容易区分的性状，使试验结果既可靠又容易分析。
　　所以，第一个原因是：
　　（l）正确地选用了豌豆作试验材料
　　问：什么叫单因素研究法？
　　学生答出：孟德尔先只针对一对相对性状进行研究，其他几对性状暂不予考虑。在弄清了一对相对性状的传递情况后，再研究两对、三对等。
　　所以，第二个原因是：
　　（2）采用了单因素到多因素的研究方法
　　教师强调：凡一对相对性状的遗传试验中， 代显性性状与隐性性状的数量比都接近 ；凡两对相对性状的遗传试验， 代表现型之比也都接近 。这些主要归功于孟德尔把787株高茎：277株矮茎，经数学统计法处理为3高：1矮，使其试验结果更真实地反映出了生物遗传的实质。这就是孟德尔成功的又一个原因。
　　（3）运用数学统计法对试验结果进行分析
　　孟德尔在豌豆杂交试验中，每一步要解决什么问题，如何分析试验结果，提出假说，怎样去验证假说等，都有一个十分清楚的构想。孟德尔严谨正确的科学方法，是他获得成功的第四个原因。
　　（4）科学地设计了试验的程序。
　　孟德尔揭示二个遗传定律的过程表明，任何一项科学研究成果的取得，不仅需要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。
　　那么，孟德尔所总结的二个定律有哪些区别和联系呢？（请学生自己列表比较，在综合几位同学回答的基础上，得出下表）。
　　7．两个定律的比较　　8．基因自由组合定律的例题分析
　　例1．豌豆的高茎（ ）对矮茎（ ）是显性，红花（ ）对白花（ ）是显性。推算亲本 与 杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比。（在银幕上显示。）
　　分析：为提高学生分析问题、解决问题及灵活运用的能力，提高学生解题效率，应指导学生运用分离定律和自由组合定律的知识，对有关个体的杂交，建议采用分枝法而不采用棋盘法进行分析。采用分枝法，应按先分离后组合的原则，始终盯在一对相对性状上，分析其能产生几种配子，然后按分离规律，一对一对写出杂交后代，再按自由组合规律，将不同对基因组合起来。
　　如本题中，若单独考虑高茎和矮茎， 子代的基因型和它们的数量比应为： ；子代的表现型和它们的数量比则为3高茎：1矮茎。如果单独考虑红花和白花， 子代的基因型和它们的数量比应该为： ，子代的表现型和它们的数量比则为3红花：l白花。在此基础上列表推算：
　　解：　　答：略。
　　例2．花生种皮的紫色（ ）对红色（ ）是显性，厚壳（ ）对薄壳（ ）是显性，这两对基因是自由组合的。问在下列杂交组合中，每个杂交组合能产生哪些基因型和表现型？它们的概率各是多少？（用分枝法计算）？
　　（1） （2）
请同学按先分离后组合的原则，盯在一对相对性状上，即① 和 ，② 和 ，按例题1的解答格式上黑板演板。
　　（三）总结、扩展
　　由于孟德尔正确地选用了豌豆作为试验材料，用单因子分析法、数学统计法和测交验证法等正确的研究方法，使其获得了成功。
　　另外，我们虽从研究的相对性状，等位基因的数量及在染色体上的位置，细胞等基础、遗传实质诸方面对分离定律和自由组合定律进行了比较。但是，分离定律是基础，非等位基因是在等位基因分离的前提下自由组合。
　　用分枝法解答两对或两对以上杂交组合的基因型、表现型及其比例，简便明了，可大大提高解题效率。但必须要注意到，只有符合自由组合定律的，也就是说控制两对或两对以上相对性状的等位基因必须是位于两对或两对以上同源染色体上。如果位于一对同源染色体上要考虑连锁与交换定律。
　　（四）布置作业
　　豌豆的高茎（ ）对矮茎（ ）是显性，黄色（ ）圆粒（ ）对绿色（ ）皱粒（ ）是显性（基因是不连锁的），推算亲本 与 杂交后，子代的基因型和表现型，以及它们的概率各是多少（用分枝法推算）？
　　（五）板书设计
　　6．孟德尔获得成功的原因
　　（1）正确地选用了豌豆作试验材料。
　　（2）采用了单因素到多因素的研究方法。
　　（3）运用数学统计法对试验结果进行分析。
　　（4）科学地设计了试验的程序。
　　7．分离定律和自由组合定律的比较
　　8．基因自由组合定律的例题分析（用分枝法）。 典型例题 　　例1 基因型为 （两对等位基因分别位于两对同源染色体）的个体，在一次排卵时发现该卵细胞的基因型为 ，则在形成该卵细胞时，随之产生的极体的基因型为（ ）
　　A． 、 、 B． 、 、
　　C． 、 、 D． 、 、
　　解析：依据题意， 和 这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律。 在减数分裂形成配子时彼此分离， 在减数分裂形成配子时也彼此分离。在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因则自由组合。由于卵细胞的基因组成为 ，说明在减数分裂的第一次分裂后期时 与 组合， 与 组合，进而可知，第一次分裂后产生的次级卵母细胞的基因组成为 ，第一极体的基因组成为 。经过减数分裂的第二次分裂，姐妹染色单体分开，次级卵母细胞则分裂为 的卵细胞和 的极体，第一极体则分裂为两个 的极体。
　　答案：B。
　　例2 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，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子正常或同时患有此两种疾病的几率是（ ）
　　A． ， B． ， C． ， D． ，
　　解析：根据题意可知，手指正常为隐性，肤色正常为显性。设多指基因为 ，则正常指基因为 ；设白化病基因为 ，则肤色正常基因为B。解题步骤如下：
　　第一步应写出双亲的基因型。父亲为多指、肤色正常，母亲手指和肤色都正常，所以父亲和母亲的基因式分别是 和 。
　　第二步应根据子代的表现型推断出双亲的基因型。因为他们生了一个手指正常但白化病的孩子，手指正常、白化病均为隐性，所以双亲的基因型就可推断出来，父亲为 ，母亲为 。
　　第三步应根据双亲的基因型求出子代的基因型和表现型。遗传图解如下： 　　从后代基因型判断： 、 的基因型个体均为正常孩子； 的基因型个体为同时患有两种 病的孩子。所以此题的正确答案为B。
　　解此题时也可以两对相对性状分别进行考虑，求出每对相对性状的遗传情况。 的后代中 （多指）和 （正常指）均占 ；另一对相对性状的遗传情况是： 的后代中 （正常）、 （正常）、 （白化病）。
　　上述两对相对性状的遗传是独立的，互不干扰的，如果这两对相对性状同时发生，它们的发生几率则为各自发生几率的乘积。所以此题所问这对夫妇生正常孩子的几率为 ，生同时患此两种病孩子的几率为 。
　　答案：B
　　例3　向日葵种子粒大（ ）对粒小（ ）是显性，含油少（ ）对含油多（ ）是显性，这两对等位基因按自由组合定律遗传。今有粒大油少和粒小油多的两纯合体杂交，试回答下列问题：
　　（1） 表现型有哪几种？其比例如何？
　　（2）如获得 种子544粒，按理论计算，双显性纯种有多少粒？双隐性纯种有多少粒？粒大油多的有多少粒？
　　（3）怎样才能培养出粒大油多，又能稳定遗传的新品种？
　　解析：
　　（1）粒大油少（ ）纯合体×粒小油多（ ）纯合体，得 。 自交 所得 的表现型可按每对基因自交分别考虑，即 其子代有两种表现型：粒大与粒小，比例为 ；同理 的子代表现型有两种：油少与油多，其比例为 ；若将上述两种性状综合考虑，即得 的子代表现型及其比例，现计算如下：粒大油少（ ）：粒大油多（ ）：粒小油少（ ）：粒小油多（ 。
　　（2）按上述方法， 的子代 占全部子代的比例为 ； 的子代 占全部子代的比例为 ；所以 的子代 所占其全部子代的比例为 ，因此 中双显性纯种的粒数为： （粒）。同理可计算双隐性纯种（ ）的比例为 ，其粒数为34。按（1）中所得的答案，粒大油多的占 个体的比例为 ，共计 （粒）。
　　（3）让 代中粒大油多植株自交， 自交得 子代； 自交会出现性状分离，去除粒小油多子代，再将得到的每一代粒大多个体自交，连续多代，直到不再发生性状分离，最终得到的就是能稳定遗传的粒大油多个体（ ）。
　　答案：
　　（1）粒大油少：粒大油多：粒小油少：粒小油多= ；
　　（2）34 34 102；
　　（3）略，见解析。
　　例4 豌豆子叶的黄色（ ）对绿色（ ）是显性，圆粒（ ）对皱粒（ ）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034036② 黄圆×绿皱16171415③ 黄圆×绿圆217206④ 绿圆×绿圆004314⑤ 黄皱×绿圆15161817　　解析：该题是已知亲代的表现型和子代的表现型及比例推导亲代的基因型，常用的解 法有三种。三种方法相比，第三种方法要在了解特殊分离比的情况下使用，第二种方法要在了解后代表现型和分离比时才能使用，第一种方法只要知道子代的表现型即可使用。通过这种一题多解的练习，可以培养思维的灵活性，便于掌握最佳解题方法，从而提高学习效率。
　　1．解法一：填空法
　　如②组杂交：黄圆×绿皱，先把能确定的基因写出来，不能确定的暂时空出： ，然后根据后代表现型来确定空处的基因。子代有绿色（ ），这是父母双方各提供一个 配子结合成的，由此可知亲本的基因型为 。
　　2．解法二：分离组合法
　　如③组杂交：黄圆×绿圆，从子代表现型入手，将两对性状分开考虑，子代性状黄与绿的比为 ，由分离规律可知亲本的基因型为 ；同理，性状圆与皱的比为 ，则亲本的基因型为 ，再根据亲本表现型两对性状的基因型组合，即得 。
　　3．解法三：
　　利用特殊的分离比在自由组合实验中，常见的几种分离比是： ； ； ； ； 。由此可知，第⑤组亲本基因型为： 。
　　答案：
　　① ② ③ ④ ⑤
　　例5 在小鼠中，有一复等位基因系列，其中有下面三个基因： ：黄色，纯合体致死；A：鼠色，野生型；a：非鼠色（黑色）。这一复等位基因系列位于常染色体上，且基因 对 ， 是显性， 对 是显性， 个体在胚胎发育期死亡。
　　（1）写出下列五个杂交组合的后代表现型及其比例：① （黄）× （黄） ② （黄）× （黄） ③ （黄）× （鼠色） ④ （黄）× （黑） ⑤ （黄）× （鼠色）
　　（2）假定有很多基因型为 （黄）和 （鼠色）的小鼠杂交，平均每窝生8只小鼠，在同样条件下，很多基因型为 （黄）和 （黄）的杂交，则预期平均每窝可生小鼠几只，原因是什么？
　　（3）一只黄色雄鼠（ ______________）跟几只非鼠色（ ）雌鼠杂交，能不能在子一代中同时得到鼠色和非鼠色的小鼠？为什么？
　　解析：
　　（1）此题要应用复等位基因知识，就等位基因而言它也符合孟德尔的遗传规律。以第①组为例做遗传简图如下图所示，由于 的纯合致死，所以后代的表现型及比例为黄：黑= ，根据同样的方法，可推导出其他各组杂交后代的表现型及比例。②组为：黄（ 、 ）： （鼠色）＝ ；③组为黄：鼠：黑= ；④组为黄：黑= ；⑤组为黄：鼠= 。　　（2） （黄）和 （鼠色）杂交，后代全部成活，平均每窝可生8只小鼠。那么 （黄）和 （黄）杂交，由于其后代有l／4纯合致死，所以成活率只有3／4，按平均每窝8只计算，此窝可成活的小鼠为 。
　　（3） 雄鼠和 雌鼠杂交，后代有黄色（ ）和鼠色（ ）； 雄鼠与 雌鼠杂交，后代有黄色（ ）和非鼠色（即黑色 ）。对一只黄色雄鼠来说其基因型只有一种：即 或 ，所以一只黄色雄鼠（ ）跟几只非鼠色（ ）雌鼠杂交只能得到鼠色和非鼠色中的一种，不能同时得到这两种小鼠。
　　答案：
　　（1）①黄：黑=2：1；②黄：鼠色=2：1；③黄：鼠色：黑=2：1：1；④黄：黑=1：1；⑤黄：鼠色=1：1
　　（2）6只，详见解析。
　　（3）不能，详见解析。

Answer 2

1．本小节讲述了位于非同源染色体上的两对（或两对以上）等位基因控制的两对相对性状的遗传定律。按照从现象到本质的顺序，教材先介绍了杂交试验中出现的自由组合现象，接着讲述了自由组合现象产生的原因，以及对自由组合现象解释的验证。最后归纳出基因自由组合定律的实质。在此基础上介绍了自由组合定律在生产和医学实践中的应用。由于自由组合定律是在分离定律的基础上讲述的，因此，在对自由组合现象进行分析时注意交代了它与分离定律的联系，即在两对相对性状中，每一对都遵循了分离定律。在讲述自由组合定律内容后，总结了孟德尔获得成功的原因，目的是让学生了解任何一项科学成果的获得，不仅要付出艰辛的劳动，还要有正确的研究方法，从而有利于培养学生严谨求实的科学态度和坚忍不拔、持之以恒的探索精神。 　　2．本小节正文内容的最后，以小字形式介绍了遗传学习题的另一种解题方法——分枝法。此外，为了使学生将所学的知识与生产实际相联系，安排了一个实习“用当地某种生物做有性杂交试验”。　　3．本小节与其他章节的联系：（1）孟德尔的杂交试验与第五章《生物的生殖和发育》相联系；（2）孟德尔对自由组合现象的解释与“减数分裂”和“基因的表达”相联系；（3）基因的自由组合定律的实质与《生物的变异》和《生物的进化》相联系。1．两对相对性状的遗传试验
　　（l）试验过程
　　学生阅教材第30页，教师出示杂交试验挂图，讲解进行过程，何为去雄，怎样传粉，正交、反交及 自交等。
　　问：是指哪两对相对性状？为什么？
　　要求学生回答：黄色和绿色是一对相对性状，因为它们是豌豆粒色这一性状的两种表现类型，圆粒和皱粒是一对相对性状，因为它们是豌豆粒形这一性状的两种表现类型。
　　问：那么，两对相对性状遗传试验的结果呢？
　　（2）试验结果
　　要求学生仿照一对相对性状遗传试验的试验结果回答，经归纳：
　　①无论正交、反交， 都只表现黄色圆粒。
　　② 出现了性状的自由组合，即不仅出现两种与亲本相同的类型，还出现两种与亲本不同的类型，四种表现型比值接近 。
　　问： 代为什么只有黄圆一种性状？ 代为什么会出现绿圆和黄皱两种新性状？其实质是什么？
　　尽可能让学生展开讨论，教师不要急于下结论，待几位同学发言后，再转入孟德尔是如何解释这些问题的。
　　2．对自由组合现象的解释
　　如果就每一对相对性状单独分析，结果：
　　粒形 圆粒：皱粒=
粒色 黄色：绿色=
上述数据表明，豌豆的粒形和粒色这两对性状的遗传，都遵循了基因的分离定律。
　　问：根据性状自由组合的实质，控制黄色和绿色，圆粒和皱粒这两对相对性状的两对等位基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上？
　　要求学生答出：位于两对同源染色体上。
　　教师强调：
　　 ①黄色和绿色分别由 和 控制，位于一对同源染色体上，圆粒和皱粒分别由 和 控制，位于另一对同源染色体上。为此，两亲本的基因型是 和 ，它们的配子分别是 和 ， 的基因型为 。由于 对 ， 对 都具显性作用，故 的表现型只能是黄色圆粒（教师在黑板上边画边讲解下列染色体遗传图解）。 　　② 自交产生配子进行减数分裂时，同源染色体上的每对等位基因都要彼此分离。与此同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。也就是 可以与 或 组合， 也可以与 和 。这里等位基因的分离和非等位基因间的自由组合是彼此独立、互不干扰的（可用染色体模型在磁性黑板上演示基因的分离和重组，让学生尝试写出 配子的种类）。
　　③ 形成 、 、 和 四种类型的雌、雄配子，其比例为 。
　　④四种类型雌配子和四种类型雄配子的结合是机会均等的（在杂交试验分析遗传图解上讲解上述过程）。
　　问：从棋盘的16种组合方式中，共有几种基因型？几种表现型？它们的比例如何？
　　学生思考后归纳：
　　 的9种基因型及其比例　　 　　 的4种表现型及其比例（可从上面的基因型总结出）
　 　 黄圆：黄皱：绿圆：绿皱　　比例 9：3：3：1
　　问：哪些是重组类型？产生的原因是什么？
　　学生答出：黄皱和绿圆是重组类型，产生的原因是由于非等位基因自由组合的结果。
（三）总结、扩展
　　总结两对等位基因的遗传：
　　 代减数分裂产生四种配子： 、 、 、 ，比例为 ； 代有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例为 。
　　问：1．如果是位于不同的同源染色体上的三对等位基因 ， 产生多少种配子？
　　答案：8种。
　　2．如果基因型为 的一个精原细胞，经减数分裂，能产生多少种配子？如果是一个卵原细胞呢？
　　答案：2种，l种。
（四）布置作业
　　1．思考题： 能否产生 或 等类型的配子，为什么？ 产生四种配子的根本原因是什么？
　　2．教材第37页，复习题一、填充题。
（五）板书设计二、基因的自由组合规律　　1．两对相冲控状的遗传试验
　　（l）试验过程
　　（2）试验结果
　　①正交、反交， 只表现黄色圆粒。
　　② 除出现性状分离，还出现性状重组。
　　2．对自由组合现象的解释第二课时　　复习提问：
　　孟德尔豌豆两对相对性状的遗传试验中， 产生配子的种类及比例？ 有几种组合方式，基因型和表现型的数量及比例？（可请几位同学上黑板书面回答）
　　讲授新课：
　　引入，孟德尔用基因自由组合的假说，对豌豆两对相对性状遗传试验的结果作了很好地解释。为了检验这种假说的正确性，应采取什么方法？
　　学生回答：测交。
　　3．对自由组合现象解释的验证——测交
　　问：什么是测交？这里应是谁和谁杂交？
　　学生回答：让 代和双隐性亲本回交，也就是 代和绿色皱缩豌豆杂交。
　　教师强调：
　　这是理论上推导的预期测交，即是按孟德尔提出的假说， 能产生 、 、 、 种配子，它们的数目相等，而隐性纯合子只产生 一种配子，故测交后代有4种表现型。黄圆 ：黄皱 ：绿圆 ：绿皱 = 。请一位同学将上述情况用基因遗传图解表示。　　而孟德尔用 代在试验田里做测交试验，无论是以 作母本还是作父本，试验结果（见教材第31页表6－3）完全符合他的理论预测结果，从而证实了他的假说是正确的。即 在形成配子时，不同对的基因是自由结合的。那么，这个假说就可以上升为理论。
　　4．基因自由组合定律的实质
　　豌豆的体细胞中有7对同源染色体， 和 位于第一对染色体上， 和 位于第7对最小的染色体上。在减数分裂第一次分裂后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合（用标有基因的染色体模型，来展示位于非同源染色体上的非等位基因间的动态关系）。要求学生回答：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。
　　问：为什么要强调是非同源染色体上，启发学生逆向思维，如果在同一同源染色体上的非等位基因能否自由组合？
教师板画：　　问：图中基因哪些能自由组合，哪些不能自由组合？为什么？以加深对非同源染色体的理解。
　　5．基因的自由组合定律在实践中的应用
　　（1）在育种中，有目的地把不同亲本的优良基因组合在一起，创造出对人类有益的新品种。
　　例如（教材第32页第7行）在水稻中，有芒（ ）对无芒（ ）是显性，抗病（ ）对不抗病（ ）是显性。有两个不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒、抗病。如何培育出无芒、抗病的优良品种？
　　分析：本试题取自课本内容，其原理是运用基因的自由组合定律，在 中分离出重组类型无芒、抗病品种。但分离出的无芒、抗病类型中，只有 是纯合子（ ）。为此，需将 中无芒、抗病品种进行自交，再进行选育，剔除自交会发生性状分离的种子。经多年自交选育后，就会获得纯度较高能稳定遗传的无芒、抗病新品种。
　　请一位同学上黑板将此题遗传图解写到黑板上，并说明杂交选育过程。　　（2）在医学上，分析家系中两种遗传病同时发病的情况、为遗传病的预测诊断提供理论依据。
　　又如，某家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因 控制），母亲正常，他们婚后生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子（由隐性致病基因 控制）。问再生一个小孩，这个小孩既患多指又患先天聋哑的概率？
　　分析：本题运用自由组合定律的原理，来分析家系中两种遗传病同时发病的情况。根据该夫妇生下一个手指正常但患先天聋哑的孩子（此小孩基因型为 ），可以推知双亲的基因型为 和 然后按基因的自由组合定律，找出双亲各产生配子的种类，再用棋盘法（或分技法）写出后代的组合情况，就可以找出答案。
　　答案：患多指又患先天聋哑1／8。
（三）总结、扩展
　　孟德尔通过两对相对性状的遗传试验，总结出基因的自由组合定律。其实质是在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。由于等位基因都要随同源染色体分开，因此，它们每一对等位基因的遗传仍遵循基因的分离定律。
　　在实践中，我们用杂交育种的方法，让位于不同的同源染色体上的非等位基因所控制的优良性状重组，以培育我们需要的良种，其理论基础就是基因的自由组合定律。
　　另外必须指出，位于一对同源染色体上的非等位基因则不能自由组合，它们在遗传过程中遵循基因的连锁和交换定律。
　　（四）布置作业
　　1．具有两对相对性状的纯合体植株杂交， 自交得 共1600株，则 中能稳定遗传的重组类型可能有（ ）
　　A．100 B．200 C．300 D．400
　　2．教材第34页中二、四。
（五）板书设计
　　3．对自由组合现象解释的验证——测交证明了孟德尔对自由组合现象解释的正确性。
　　4．基因自由组合定律的实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
　　5．基因自由组合定律在实践中的应用
　　（1）在杂交育种中的应用：培育良种。
　　（2）在医学实践中的应用：预测人类两种遗传病的发病概率及基因型、表现型。第三课时　　复习提问：
　　基因的自由组合定律的实质是什么？
　　讲授新课：
　　我们知道，孟德尔进行了长达8年的豌豆杂交试验，总结出了基因的分离定律和基因的自由组合定律。但是，在孟德尔之前，先后有奈特、萨格莱特等许多科学家，持续了近百年的植物杂交工作，都没有取得大的进展。那么，孟德尔为什么能成功呢？
　　6．孟德尔获得成功的原因
　　问：孟德尔为什么要选择豌豆作试验材料？
　　学生回答：豌豆是严格的自花传粉植物。且是闭花受粉。另外，豌豆各品种间有一些稳定的，容易区分的性状，使试验结果既可靠又容易分析。
　　所以，第一个原因是：
　　（l）正确地选用了豌豆作试验材料
　　问：什么叫单因素研究法？
　　学生答出：孟德尔先只针对一对相对性状进行研究，其他几对性状暂不予考虑。在弄清了一对相对性状的传递情况后，再研究两对、三对等。
　　所以，第二个原因是：
　　（2）采用了单因素到多因素的研究方法
　　教师强调：凡一对相对性状的遗传试验中， 代显性性状与隐性性状的数量比都接近 ；凡两对相对性状的遗传试验， 代表现型之比也都接近 。这些主要归功于孟德尔把787株高茎：277株矮茎，经数学统计法处理为3高：1矮，使其试验结果更真实地反映出了生物遗传的实质。这就是孟德尔成功的又一个原因。
　　（3）运用数学统计法对试验结果进行分析
　　孟德尔在豌豆杂交试验中，每一步要解决什么问题，如何分析试验结果，提出假说，怎样去验证假说等，都有一个十分清楚的构想。孟德尔严谨正确的科学方法，是他获得成功的第四个原因。
　　（4）科学地设计了试验的程序。
　　孟德尔揭示二个遗传定律的过程表明，任何一项科学研究成果的取得，不仅需要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。
　　那么，孟德尔所总结的二个定律有哪些区别和联系呢？（请学生自己列表比较，在综合几位同学回答的基础上，得出下表）。
　　7．两个定律的比较　　8．基因自由组合定律的例题分析
　　例1．豌豆的高茎（ ）对矮茎（ ）是显性，红花（ ）对白花（ ）是显性。推算亲本 与 杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比。（在银幕上显示。）
　　分析：为提高学生分析问题、解决问题及灵活运用的能力，提高学生解题效率，应指导学生运用分离定律和自由组合定律的知识，对有关个体的杂交，建议采用分枝法而不采用棋盘法进行分析。采用分枝法，应按先分离后组合的原则，始终盯在一对相对性状上，分析其能产生几种配子，然后按分离规律，一对一对写出杂交后代，再按自由组合规律，将不同对基因组合起来。
　　如本题中，若单独考虑高茎和矮茎， 子代的基因型和它们的数量比应为： ；子代的表现型和它们的数量比则为3高茎：1矮茎。如果单独考虑红花和白花， 子代的基因型和它们的数量比应该为： ，子代的表现型和它们的数量比则为3红花：l白花。在此基础上列表推算：
　　解：　　答：略。
　　例2．花生种皮的紫色（ ）对红色（ ）是显性，厚壳（ ）对薄壳（ ）是显性，这两对基因是自由组合的。问在下列杂交组合中，每个杂交组合能产生哪些基因型和表现型？它们的概率各是多少？（用分枝法计算）？
　　（1） （2）
请同学按先分离后组合的原则，盯在一对相对性状上，即① 和 ，② 和 ，按例题1的解答格式上黑板演板。
　　（三）总结、扩展
　　由于孟德尔正确地选用了豌豆作为试验材料，用单因子分析法、数学统计法和测交验证法等正确的研究方法，使其获得了成功。
　　另外，我们虽从研究的相对性状，等位基因的数量及在染色体上的位置，细胞等基础、遗传实质诸方面对分离定律和自由组合定律进行了比较。但是，分离定律是基础，非等位基因是在等位基因分离的前提下自由组合。
　　用分枝法解答两对或两对以上杂交组合的基因型、表现型及其比例，简便明了，可大大提高解题效率。但必须要注意到，只有符合自由组合定律的，也就是说控制两对或两对以上相对性状的等位基因必须是位于两对或两对以上同源染色体上。如果位于一对同源染色体上要考虑连锁与交换定律。
　　（四）布置作业
　　豌豆的高茎（ ）对矮茎（ ）是显性，黄色（ ）圆粒（ ）对绿色（ ）皱粒（ ）是显性（基因是不连锁的），推算亲本 与 杂交后，子代的基因型和表现型，以及它们的概率各是多少（用分枝法推算）？
　　（五）板书设计
　　6．孟德尔获得成功的原因
　　（1）正确地选用了豌豆作试验材料。
　　（2）采用了单因素到多因素的研究方法。
　　（3）运用数学统计法对试验结果进行分析。
　　（4）科学地设计了试验的程序。
　　7．分离定律和自由组合定律的比较
　　8．基因自由组合定律的例题分析（用分枝法）。

Answer 3

遗传基因的奥秘：2020新高考：高中生物--孟德尔分离定律 (1)