PAGE11-第2課時孟德爾試驗方法啟示、自由組合定律的應用[學習目標]1.熟記課本主要結論并能用來解決類似問題。2.能夠比較嫻熟地運用“分合思維”快速進行概率等相應計算。3.初步了解一些常見的特別規概率的由來并運用。學問點一孟德爾試驗方法啟示學問梳理1.孟德爾獲得勝利的緣由(1)試驗選材方面：選擇eq\o(□,\s\up4(01))豌豆作為試驗材料。(2)對生物性狀分析方面：先探討eq\o(□,\s\up4(02))一對相對性狀，再探討eq\o(□,\s\up4(03))多對相對性狀。(3)對試驗結果的處理方面：運用了eq\o(□,\s\up4(04))統計方法。(4)試驗的程序方面：提出問題→試驗→分析→eq\o(□,\s\up4(05))假設(說明)→驗證→總結規律。2．孟德爾遺傳規律的再發覺(1)基因：就是eq\o(□,\s\up4(06))遺傳因子。(2)表現型：生物個體表現出來的性狀。如：豌豆的高莖、矮莖。(3)基因型：與表現型有關的基因組成。如：DD、Dd、dd等。(4)等位基因：限制eq\o(□,\s\up4(07))相對性狀的基因。如：D和d。1.表現型相同，基因型不肯定相同。基因型相同，表現型肯定相同嗎？提示：不肯定。表現型是基因型與環境共同作用的結果。2．D和D、d和d、D和d都是等位基因嗎？為什么？提示：只有D和d是等位基因，限制的是相對性狀，D和D、d和d限制的是相同性狀。典題精析[例1]金魚草的純合紅花植株與白花植株雜交，F1在強光、低溫條件下開紅花，在陰暗、高溫條件下卻開白花，這個事實說明()A．基因型是表現型的內在因素B．表現型肯定，基因型可以轉化C．表現型相同，基因型不肯定相同D．表現型是基因型與環境共同作用的結果解題分析F1是雜合子，但在不同的條件下表現型不一樣，說明表現型是基因型與環境共同作用的結果。答案D[例2]孟德爾利用“假說—演繹”的方法發覺了兩大遺傳規律。下列對其探討過程的分析中，正確的是()A．在豌豆雜交、F1自交和測交的試驗基礎上提出問題B．所作假說的核心內容是“性狀是由位于染色體上的基因限制的”C．為了驗證所作出的假說是否正確，設計并完成了正、反交試驗D．先探討一對相對性狀的遺傳，再探討兩對或多對相對性狀的遺傳解題分析測交是為了驗證假說是否正確所做的試驗，A、C錯誤；假說內容是“性狀是由細胞內的遺傳因子(基因)限制的”，基因位于染色體上是由摩爾根等人發覺的，B錯誤。答案D易錯警示基因型和表現型之間的關系學問點二利用分別定律解決自由組合問題學問梳理1.解題模式(1)應用基礎：eq\o(□,\s\up4(01))分別定律。熟識孟德爾的一對相對性狀的雜交試驗和測交試驗中的常見種類及其比值。例如：⑥遺傳因子組成為DD的個體，能產生eq\o(□,\s\up4(04))1種類型的配子，是eq\o(□,\s\up4(05))D；遺傳因子組成為Dd的個體，能產生eq\o(□,\s\up4(06))2種類型的配子，分別是eq\o(□,\s\up4(07))D和d；遺傳因子組成為dd的個體，能產生eq\o(□,\s\up4(08))1種類型的配子，是eq\o(□,\s\up4(09))d。(2)應用原則：先分后合、概率相乘第一步：將多對相對性狀分開，針對每一對相對性狀分別按基因的分別定律進行相應的推算(基因型或表現型及其概率，基因型或表現型種類數，產生的配子類型及其比例等等)；其次步：依據解題須要，將第一步中的結果進行組合，即得到所需的基因型(或表現型、配子種類等)，對應的概率相乘，即得到相應基因型(或表現型、配子種類等)的概率。2．基本題型分類(1)由親代求子代基因型及概率①配子類型及概率計算例1：AaBbCc產生的配子種類及配子中ABC的概率。②配子間的結合方式問題例2：AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間的結合方式種數。a．先求AaBbCc、AaBbCC各自產生多少種配子。AaBbCc→eq\o(□,\s\up4(15))8種配子，AaBbCC→eq\o(□,\s\up4(16))4種配子。b．再求兩親本配子間的結合方式。由于兩性配子間結合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子間有eq\o(□,\s\up4(17))8×4＝32種結合方式。③子代的基因型及概率問題例3：AaBbCc與AaBBCc雜交后，求其子代的基因型種類及概率。a．先分解為3個分別定律：Aa×Aa→后代有eq\o(□,\s\up4(18))3種基因型(eq\f(1,4)eq\o(□,\s\up4(19))AA∶eq\f(1,2)eq\o(□,\s\up4(20))Aa∶eq\f(1,4)eq\o(□,\s\up4(21))aa)；Bb×BB→后代有eq\o(□,\s\up4(22))2種基因型(eq\f(1,2)eq\o(□,\s\up4(23))BB∶eq\f(1,2)eq\o(□,\s\up4(24))Bb)；Cc×Cc→后代有eq\o(□,\s\up4(25))3種基因型(eq\f(1,4)eq\o(□,\s\up4(26))CC∶eq\f(1,2)eq\o(□,\s\up4(27))Cc∶eq\f(1,4)eq\o(□,\s\up4(28))cc)。b．依據解題須要，將a中結果進行組合、運算AaBbCc×AaBBCc，后代中有eq\o(□,\s\up4(29))3×2×3＝18種基因型。后代中AaBBcc出現的概率為：eq\o(□,\s\up4(30))eq\f(1,2)(Aa)×eq\o(□,\s\up4(31))eq\f(1,2)(BB)×eq\o(□,\s\up4(32))eq\f(1,4)(cc)＝eq\o(□,\s\up4(33))eq\f(1,16)。④表現型類型及概率的問題例4：AaBbCc×AabbCc，求其雜交后代可能出現的表現型種類數及概率。a．先分解為3個分別定律：Aa×Aa→后代有eq\o(□,\s\up4(34))2種表現型(A_∶aa＝eq\o(□,\s\up4(35))3∶1)；Bb×bb→后代有eq\o(□,\s\up4(36))2種表現型(Bb∶bb＝eq\o(□,\s\up4(37))1∶1)；Cc×Cc→后代有2種表現型(C_∶cc＝eq\o(□,\s\up4(38))3∶1)。b．依據解題須要，將a中結果進行組合、運算AaBbCc×AabbCc后代中有eq\o(□,\s\up4(39))2×2×2＝8種表現型。后代中性狀表現為A_bbcc的個體出現的概率為：eq\o(□,\s\up4(40))eq\f(3,4)(A_)×eq\o(□,\s\up4(41))eq\f(1,2)(bb)×eq\o(□,\s\up4(42))eq\f(1,4)(cc)＝eq\o(□,\s\up4(43))eq\f(3,32)。(2)由子代表現型推親本基因型已知子代表現型分別比推想親本基因型a．9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)?AaBb×AaBb；b．1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb)?AaBb×aabb或Aabb×aaBb；c．3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)?AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。例5：豌豆子葉的黃色(Y)、圓粒種子(R)均為顯性。兩親本豌豆雜交的F1表現型如圖。請寫出親代的基因型和表現型。①粒形粒色先分開考慮，分別應用基因分別定律逆推，依據黃色∶綠色＝eq\o(□,\s\up4(44))1∶1，可推出親代為eq\o(□,\s\up4(45))Yy×eq\o(□,\s\up4(46))yy；依據圓?！冒櫫＃絜q\o(□,\s\up4(47))3∶1，可推出親代為eq\o(□,\s\up4(48))Rr×eq\o(□,\s\up4(49))Rr。②然后進行組合，故親代基因型為eq\o(□,\s\up4(50))YyRr×yyRr。③親代的表現型為eq\o(□,\s\up4(51))黃色圓粒、eq\o(□,\s\up4(52))綠色圓粒。典題精析[例1](已知顯隱性關系和親代基因型)已知遺傳因子A、B、C及其成對的遺傳因子獨立遺傳互不干擾?，F有一對夫婦，妻子的遺傳因子組成為AaBBCc。丈夫的遺傳因子組成為aaBbCc。其子女中遺傳因子組成為aaBBCC的比例和出現具有aaB_C_表現型的女兒的比例分別為()A．1/8、3/8 B．1/16、3/16C．1/16、3/8 D．1/8、3/16解題分析AaBBCc與aaBbCc婚配，求其后代的概領先分解為三個分別定律：Aa×aa→后代有2種基因型(1Aa∶1aa)BB×Bb→后代有2種基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)aaBBCC的比例＝1/2aa×1/2BB×1/4CC＝1/16aaBBCCaaB_C_表現型女兒的比例＝1/2aa×1B_×3/4C_×1/2＝3/16，故選B。答案B[例2](不知顯隱性關系)某哺乳動物毛的顏色有白色和灰色兩種，毛的長度有長毛和短毛兩種?，F用純合白色長毛親本與純合灰色短毛親本雜交，得到的F1全為白色短毛個體，F1雌雄個體自由交配得F2，結果符合自由組合定律。下列對F2的描述中錯誤的是()A．F2中短毛與長毛之比為3∶1B．F2有9種基因型，4種表現型C．F2中與親本表現型相同的個體大約占3/8D．F2中灰色短毛與灰色長毛個體雜交，得到兩種比例相同的個體解題分析純合白色長毛親本與純合灰色短毛親本雜交，得到的F1全為白色短毛個體，F1雌雄個體自由交配得F2，結果符合自由組合定律，則F1是雙雜合個體，設基因型為AaBb，因此F2表現型種類為2×2＝4種，基因型種類為3×3＝9種，B正確；F2中兩對性狀分開分析，每一對都符合基因的分別定律，所以白色與灰色之比為3∶1，短毛與長毛之比為3∶1，A正確；與親本表現型相同的基因型為A_bb和aaB_，F2中A_bb比例為eq\f(3,4)×eq\f(1,4)＝eq\f(3,16)，aaB_比例為eq\f(1,4)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,16)，故F2中與親本表現型相同的個體大約占eq\f(3,16)＋eq\f(3,16)＝eq\f(3,8)，C正確；F2中灰色短毛(其中aaBB占eq\f(1,3)、aaBb占eq\f(2,3))與灰色長毛aabb雜交，后代得到灰色短毛比例為：eq\f(1,3)×1＋eq\f(2,3)×eq\f(1,2)＝eq\f(2,3)，灰色長毛eq\f(2,3)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,3)，所以得到兩種比例為2∶1的個體，D錯誤。答案D[例3](患病概率與正常概率)人類多指基因T對正?；騮為顯性，白化病基因a對正?；駻為隱性，二者皆獨立遺傳。在一個家庭中父親多指，母親正常，他們有一白化病但手指正常的孩子，則下一個孩子只有一種病和有兩種病的概率分別是()A．3/4、1/4 B．5/8、1/8C．1/2、1/8 D．1/4、1/8解題分析由題干可知，父親的基因型為T_A_，母親的基因型為ttA_，他們有一個白化病手指正常的孩子，基因型為ttaa，因此，父親的基因型為TtAa，母親的基因型為ttAa。對于多指基因，子代為Tt的概率為eq\f(1,2)，tt的概率為eq\f(1,2)，即孩子是多指的概率為eq\f(1,2)；對于白化病基因，子代為A_的概率為eq\f(3,4)，為aa的概率為eq\f(1,4)，即孩子患白化病的概率為eq\f(1,4)。因此依據自由組合定律，下一個孩子患一種病的概率為eq\f(1,2)×eq\f(3,4)＋eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,2)，患兩種病的概率為eq\f(1,2)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,8)。答案C[例4]小麥的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，有芒(B)對無芒(b)為顯性，這兩對基因的遺傳遵循自由組合定律。將兩種小麥雜交，后代中出現高稈有芒、高稈無芒、矮稈有芒、矮稈無芒四種表現型，且其比例為3∶1∶3∶1，則親本的基因型為()A．DDBB×ddBb B．Ddbb×ddbbC．DdBb×ddBb D．DdBb×ddbb解題分析雜交后代中高稈∶矮稈＝1∶1，有芒∶無芒＝3∶1。依據一對相對性狀的遺傳規律，題中親本關于莖稈高度的基因型為Dd和dd，關于有芒和無芒的基因型為Bb和Bb。答案C技法提升1.已知親本表現型、子代表現型及比例，求親本基因型(逆推型)(1)隱性純合突破法：一旦出現隱性性狀，可以干脆寫出基因型，并推知兩個親本各有一個隱性基因。(2)基因填充法：先依據親本表現型寫出可能的基因，再依據子代的表現型及比例將未確定的基因補全。(3)子代的性狀分別比法：利用子代特別的性狀分別比來推斷親代的基因型。2．若患甲病的概率為m，患乙病的概率為n，兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，各種患病狀況如下表：學問點三自由組合定律的特別規計算學問梳理1.自由組合定律9∶3∶3∶1的變式2．累加效應(1)顯性基因或隱性基因的數量會導致表現型的累加效應稱為基因之間相互作用的累加效應。(2)解題思路①明確單個顯性基因效應是多少。②明確每種基因型中顯性基因個數。③依據基因與性狀關系確定具有某些性狀個體的基因型或子代表現型種類及比例。3．致死效應(1)致死基因的類型(2)在解答此類試題時都要依據正常的遺傳規律進行分析，在分析致死類型后，再確定基因型和表現型的比例。典題精析[例1]南瓜的扁盤形、圓形、長圓形三種瓜形由兩對等位基因限制(A、a和B、b)，這兩對基因獨立遺傳?，F將2株圓形南瓜植株進行雜交，F1收獲的全是扁盤形南瓜；F1自交，F2獲得137株扁盤形、89株圓形、15株長圓形南瓜。據此推斷，親代圓形南瓜植株的基因型分別是()A．aaBB和Aabb B．aaBb和AabbC．AAbb和aaBB D．AABB和aabb解題分析本題可由“F2獲得137株扁盤形、89株圓形、15株長圓形南瓜”切入。137∶89∶15與9∶6∶1相近，而9∶6∶1可看作是9∶3∶3∶1的變形，則F1的基因型為AaBb，即扁盤形的基因型為A_B_，圓形的基因型為aaB_或A_bb，長圓形的基因型為aabb。若要獲得基因型均為AaBb的F1，親代圓形南瓜植株的基因型應為AAbb和aaBB，C正確。答案C[例2]某種鼠中，黃色卷尾彼此雜交，子代中6/12黃色卷尾鼠、2/12黃色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。出現上述遺傳現象的主要緣由是()A．不遵循基因的自由組合定律B．限制黃色性狀的基因純合致死C．卷尾性狀由顯性基因限制D．鼠色性狀由隱性基因限制解題分析由題意可知，黃色卷尾鼠