2018年苏教版生物必修2 第3章 第1节 第2课时 孟德尔获得成功的原因、基因的分离定律的应用

第2课时孟德尔获得成功的原因、基因的分离定律的应用1．分析孟德尔遗传实验的科学方法。

(重点)2．运用基因的分离定律解释一些遗传现象。

(难点)1．正确选用实验材料：豌豆。

(1)豌豆是严格的自花受粉植物，一般是纯合子。

(2)具有稳定的、容易区分的相对性状。

(3)子代个体数量多，便于数学统计。

2．采取单一变量研究法：由单因子到多因子，由简到繁的实验过程。

3．应用统计学的方法对实验结果进行分析。

4．科学设计实验的程序：5．巧妙设计了测交实验：以杂交子一代的个体再与隐性纯合子进行测交。

[合作探讨]某同学去养鸡场参观，发现两笼鸡，其中甲笼全是红色尾羽的鸡，乙笼既有红色尾羽的鸡，又有黑色尾羽的鸡。

已知这两笼鸡是亲代与子代关系。

探讨1：若甲笼鸡是乙笼鸡的亲本，则显性性状是什么？【提示】红色尾羽是显性。

探讨2：若甲笼鸡是乙笼鸡的亲本，请写出乙笼鸡可能的基因型。

(用A、a 表示基因)【提示】可能有AA、Aa(红色尾羽)和aa(黑色尾羽)。

探讨3：若乙笼鸡是甲笼鸡的亲本，请写出其遗传图解。

【提示】[思维升华]1．由亲代推断子代基因型、子代表现型(正推型)方法一：基因填充法。

先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。

方法二：隐性纯合突破法。

如果子代中有隐性个体存在，则亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。

方法三：根据分离定律中规律性比值来直接判断(用B、b表示相关基因)：(1)若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Bb)。

即Bb×Bb→3B_∶1bb。

(2)若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。

即Bb×bb→1Bb∶1bb。

(3)若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。

即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。

(4)若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。

即bb×bb→bb。

3．概率计算方法(1)实例：两只白羊交配生了两只白羊和一只黑羊，如果它们再生一只小羊，其毛色是白色的概率是多少？白色公羊的概率是多少？(2)分析：两只白羊所生的后代中出现了性状分离，则新出现的黑色为隐性性状，且双亲均为杂合子。

设用B 、b 表示遗传因子，则双亲的遗传因子组成均为Bb ，子代白羊的遗传因子组成为BB 或Bb ，黑羊的遗传因子组成为bb 。

(3)方法。

①用分离比直接推出。

Bb ×Bb →1BB ∶2Bb ∶1bb ，可见后代毛色是白色的概率是34，白色公羊的概率是34×12＝38。

②用配子的概率计算。

Bb 亲本产生B 、b 配子的概率都是12，则a ．后代为BB 的概率＝B(♀)概率×B(♂)概率＝12×12＝14。

b ．后代为Bb 的概率＝b(♀)概率×B(♂)概率＋b(♂)概率×B(♀)概率＝12×12＋12×12＝12。

所以，后代毛色是白色的概率是14＋12＝34，白色公羊的概率是34×12＝38。

1．南瓜的花色是由一对等位基因(A 和a)控制的，用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交，子代(F 1)既有开黄花的，也有开白花的。

让F 1自交产生F 2，表现型如图所示。

下列说法不正确的是( )【导学号：21920014】A ．由①可知黄花是隐性性状B ．由③可知白花是显性性状C ．F 1中白花的基因型是AaD．F2中，开黄花与开白花南瓜的理论比是5∶3【解析】由题意和图示可知，亲本为一对等位基因的杂交组合，由①不能确定这一对相对性状的显隐性关系；由③可知白花是显性性状。

F1中白花的基因型是Aa；F2中，开黄花的南瓜占的比例为：1/2＋1/2×1/4＝5/8。

【答案】 A2．遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功，关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。

下列各项中，除哪一项外均是他获得成功的重要原因？()A．先只针对一对相对性状的遗传情况进行研究，然后再研究多对相对性状的遗传情况B．选择了严格自花受粉的豌豆作为实验材料C．选择了多种植物作为实验材料，做了大量的实验D．应用统计学的方法对结果进行了统计分析【解析】孟德尔成功的原因是他正确地选择了豌豆作为实验材料，他先只针对一对相对性状的遗传情况进行研究，然后再扩展到多对相对性状，并运用统计学的方法处理实验结果等。

【答案】 C3．牛的毛色有黑色和棕色两种，如果两头黑牛交配，产生了一头棕色子牛。

请回答下列问题：(1)黑色和棕色哪种毛色是显性性状？________。

(2)若用B与b分别表示牛的毛色的显性基因与隐性基因，上述两头黑色牛及子代棕色牛的基因型分别是_____________________________________ _______________________________________________________________。

(3)上述两头黑色牛产生一头黑色子牛的可能性是________。

若上述两头黑色牛产生了一头黑色子牛，该子牛为纯合子的可能性是________，要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子，最好选用与其交配的牛是________。

A．纯种黑色牛B．杂种黑色牛C．棕色牛D．以上说法都不对(4)若用黑色雄牛X与多头杂种黑色雌牛相交配，共产生20头子牛，若子牛全为黑色，则雄牛X的基因型最可能是________；若子牛中14头为黑色，6头为棕色，则雄牛X的基因型最可能是________。

【解析】(1)若棕色性状受显性基因控制，而控制棕色毛色的基因一定来自亲代，则亲代必定有棕色牛，这与题目相矛盾，所以控制棕色毛色的基因是隐性基因。

(2)子代的隐性基因必定来自双亲，亲代黑色牛的体内具有控制棕色毛色基因但表现出黑色，说明亲代黑色牛的基因型是Bb。

(3)Bb×Bb→BB∶Bb∶bb ＝1∶2∶1，亲代黑色牛(Bb×Bb)产生黑色子牛(BB或Bb)的可能性是3/4；若已知子牛为黑色，则它是纯合子的可能性是1/3。

要鉴定一头黑色牛是纯合子还是杂合子，最好用测交的方法，即选用棕色牛(bb)与之交配。

(4)纯种黑色牛与杂种黑色牛交配，产生的后代全是黑色牛；杂种黑色牛与杂种黑色牛交配，产生黑色牛与棕色牛的比例约为3∶1。

【答案】(1)黑色(2)Bb、Bb、bb(3)3/41/3C(4)BB Bb1．能正确解释生物界的某些遗传现象。

2．预测杂交后代的类型及各种类型出现的概率。

(1)应用于育种实践在杂交育种中，首先按照育种目标，选择亲本进行杂交，根据性状的遗传表现选择符合需要的杂种后代；再经过有目的的选育，最终培育出具有稳定遗传性状的品种。

(2)应用于医学实践在医学实践中，人们常利用基因分离定律对遗传病的基因型和发病概率作出科学的推断。

[合作探讨]人眼的虹膜有褐色和蓝色的，褐色由显性基因控制，蓝色由隐性基因控制。

现有一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚。

探讨1：这对夫妇的基因型是怎样的？【提示】男：aa；女：Aa。

探讨2：他们的孩子虹膜是哪种颜色？【提示】可能是褐色也可能是蓝色。

探讨3：他们生出一个蓝眼女儿的概率是多少？【提示】蓝眼女儿的概率为12(蓝色)×12(女儿)＝14。

[思维升华]1．基因分离定律的应用(1)正确解释某些遗传现象根据性状分离现象，判断某些遗传病的显隐性关系，如果患病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，则该病肯定是显性遗传病；如果正常的双亲生出患病的孩子，即“无中生有”，则该病一定是隐性遗传病。

(2)指导农作物的育种实践①如果选用的品种是隐性性状，则隐性性状一旦出现，即可稳定遗传。

②如果选用的品种是显性性状，需通过连续自交的方法选育，直到后代不发生性状分离为止，一般要经过5～6代的选育。

③若优良性状为杂合子，两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。

(3)预防遗传病的发生①显性基因控制的遗传病例如，人类的多指是受显性基因控制的，如果双亲的一方为多指(AA或Aa)，他们的子女中患多指的概率为1或1/2。

②隐性基因控制的遗传病每人都可能是5～6种不同的隐性致病基因的携带者。

近亲结婚的双亲从共同祖先获得相同隐性基因的概率增加，后代患隐性遗传病的概率增加，因此要禁止近亲结婚。

分析遗传图谱，进行后代患病概率的推断时，一定要弄清发生的事件和未发生的事件。

例如，生一男孩患病和生一患病男孩是不同的；推断后代患病概率时，要先判断双亲基因型的可能性及概率。

2．杂合子Aa 自交n 次问题分析(1)杂合子Aa 连续自交，第n 代的比例情况如下表：由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。

3．自交和自由交配的概率求解自交是指相同基因型个体的交配；而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式，两种交配方式中概率求解方法不同，如：同样为13AA 、23Aa的群体，自交时隐性类型所占比例为23×⎝ ⎛⎭⎪⎫14AA 、24Aa 、14aa 得23×14aa ＝16aa 。

而自由交配时隐性类型应为23Aa ×23Aa ×14aa ＝19aa 。

1．种植基因型为AA 和Aa 的豌豆，两者数量之比是1∶3。

自然状态下(假设结实率相同)，其子代中基因型为AA 、Aa 、aa 的数量之比为( )A ．7∶6∶3B ．5∶2∶1C ．3∶2∶1D ．1∶2∶1【解析】 根据题干信息可知，AA 占1/4，Aa 占3/4；豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下通过自交产生后代，因此子代中aa 的概率为3/4×1/4＝3/16；Aa 的概率为3/4×2/4＝6/16，AA 的概率为1－3/16－6/16＝7/16，所以AA ∶Aa ∶aa ＝7∶6∶3，选项A 正确。

【答案】 A2．将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交3次， F 3中纯合体比例为( )A．1/8 B．7/8 C．7/16 D．9/16【解析】杂合子自交n代，后代纯合子和杂合子所占的比例分别为：杂合子的比例为(1/2)n，纯合子所占的比例为1－(1/2)n。

所以具有一对等位基因的杂合子，逐代自交3次，F3中纯合子的比例为1－(1/2)3＝7/8，故选B。

【答案】 B3．如下图所示为某家族中白化病(aa)遗传系谱，请分析并回答下列问题(以A、a表示有关的基因)：(1)5号、9号的基因型分别是______和______。