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两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证一、教学目标1.知识方面（1）.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
（2）.说出基因型、表现型和等位基因的含义。
2.情感态度与价值观方面：分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
3.能力方面1、孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解。
2、对自由组合现象解释的验证――测交试验及其图解。
二、教学重点和难点1.教学重点（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。
（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
2.教学难点：对自由组合现象的解释。
三、教学方法归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等。
五、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图引言【引入】以“问题探讨”引入。
〖提示〗可以通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。
进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？阅读思考讨论回答引起思考注意引入新课。
一、两对相对性状的杂交实验【问】一对相对性状的遗传——影响其他相对性状？孟德尔两对相对性状的杂交实验是怎样设计的？【讲述】教师以挂图和学生的回答讲述：一、两对相对性状的杂交实验阅读P9～P10第三段，思考时提出的以旧学新（一）实验现象（二）数据分析1、分析每对性状的F2：①粒色：黄/绿= 315+101 / 108+32 ≈ 3：1②粒形：圆/皱=315+108 / 101+32 ≈ 3：12、结论：1）每对相对性状的遗传仍遵循分离定律；2）两对相对性状遗传时，遗传因子互不干扰。
问题。
二、对自由组合现象的解释二、对自由组合现象的解释1、杂交：纯黄、圆X 绿、皱P基因型（YYRR）（yyrr）配子：YR yrF1：YyRr（黄色圆粒）2、F1自交F1配子：♀YR yRYryr（每对遗传因♂ 1/4 1/4 1/4 1/4子彼此分离，YR 不同对的遗传yR因子可以自由Yr组合）Yr思考为什么会出现1/16、2/16、4/16…（分离定律）学会棋盘法和分离法F2：YR（1/4）yR（1/4）Yr（1/4）yr（1/4）YYRR YyRR YYRr YyRr YR（1/4YyRR yyRR YyRr yyRr yR1/4YYRr YyRr YYrr Yyrr Yr1/4YyRr yyRr Yyrr yyrr yr1/4F2基因型则有：至少有一Y一R黄圆（前显后显）（9/16）：Y_R_：YYRR （1/16）YyRR（2/16）YYRr（2/16）YyRr（4/16）二yy有R：yyR（前隐后显）绿圆_：（3/16）yyRR（1/16）yyRr（2/16）有Y两rr：Y_rr（前显后隐）黄皱：（3/16）YYrr（1/16）Yyrr（2/16）两yy两rr：yyrr（前隐后隐）绿皱：（1/16）yyrr（1/16）【提示】从数学角度看，（3∶1）2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。
第1章遗传因子的发现第2节第1课时两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证教学目标知识方面：(1)阐明孟德尔两对相对性状的杂交试验。
(2)理解两对相对性状与两对等位基因的关系。
(3)掌握两对相对性状的遗传实验，F2中的性状分离比例。
情感态度与价值观方面：（1）通过孟德尔豌豆杂交实验所揭示的自由组合定律的信息，学到辩证唯物主义的价值观。
（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
能力方面：1、孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解2、对自由组合现象解释的验证――测交试验及其图解教学重点和难点教学重点：（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。
（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
教学难点：对自由组合现象的解释。
教学方法：归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等教学课时：2六、教学过程：教学内容教师组织和引导学生活动教学意图导入[问题与探讨]1、上一节课我们认识了一位伟大的科学家——孟德尔，他利用豌豆做了一系列巧妙的实验，从而发现了遗传因子的存在，并且总结出了遗传的规律。
他为什么要用豌豆做实验呢？（抽问）1、学生在听教师提问的同时回忆上节课学过的1、引起学生学习兴趣，回忆已有的旧知识。
2、孟德尔是利用豌豆做了怎么样的实验？（抽问）3、根据这个实验，孟德尔总结出了一个什么定律？（分离定律）请一位同学来叙述一下分离定律的内容。
4、上述实验呢，孟德尔是利用一对相对性状来进行的。
但是我们都知道，豌豆植株和种子上的相对性状不止一对，决定一对相对性状的遗传因子对别的相对性状的遗传因子有没有影响呢？比如说，孟德尔发现他所种植的豌豆的在自然状态下只有黄色圆粒和绿色皱粒两种，但是黄色的豌豆就一定会是圆粒的，绿色的就一定会是皱粒的吗？让我们带着这个疑问，仔细阅读书上的两对相对性状的杂交实验，并思考书上所提出的问题。
相关知识，并且进行作答。
2、思考教师提出的问题，联合生活经验进行思考2、该问题可以暴露学生以前所学知识的不足。
2024年高中生物新教材同步必修第二册第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)第1课时两对相对性状的杂交实验过程、解释及验证课程内容标准核心素养对接1.分析两对相对性状的杂交实验过程。
2.阐明对自由组合现象的解释和相关假说。
3.简述对自由组合现象解释的验证过程。
1.生命观念——通过遗传图解理解孟德尔所做的两对相对性状的遗传实验，掌握自由组合定律的实质。
2.科学思维——掌握通过“假说—演绎法”推知自由组合定律的过程。
知识点1两对相对性状的杂交实验——发现问题1.实验过程2.实验分析(1)两亲本无论正交或反交，F1均为黄色圆粒，说明黄色对绿色是显性，圆粒对皱粒是显性。
(2)F2中除了出现亲本类型外，还出现的两种新类型是黄色皱粒和绿色圆粒。
重组类型(3)每对性状的遗传都遵循分离定律。
(4)两对相对性状遗传时，是互不干扰的。
知识点2对自由组合现象的解释——提出假设说明(1)杂合子F1 YyRr(Y和R独立遗传)产生的雌配子和雄配子各有四种类型，YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
(2)雌雄配子有16种结合方式，F2的遗传因子组成共有9种，性状表现有4种，黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。
知识点3对自由组合现象的验证——演绎推理、实验验证(1)孟德尔在探索遗传规律时，提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上的。
(√)(2)自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律。
(×)(3)F2中与亲本不同的遗传因子组成，称为重组类型。
(×)(4)遗传因子的自由组合发生于雌雄配子随机结合的过程中。
(×)(5)自由组合定律可用于分析两对或两对以上的相对性状的遗传。
(√)(6)若两对相对性状遗传符合分离定律，则此两对相对性状遗传一定都符合自由组合定律。
(×)教材P11图示拓展据图回答下列有关问题：(1)测交实验可测定F1产生的配子的种类和比例，并进一步推测F1的遗传因子组成。
两对相对性状的杂交实验过程、解释课标解读：本节内容包括对“对自由组合现象解释的验证——测交试验”、寻找孟德尔获得成功的原因、“孟德尔遗传规律”的再发现。
“分析孟德尔遗传实验的科学方法，阐明自由组合定律”是课程标准对本节内容提出的基本要求。
教材分析：本章是本册书的开篇，它循着人类认识基因之路，从孟德尔的植物杂交实验开始，即从个体水平出发，来展示人力探索遗传规律的历程。
本节的教学内容是按照孟德尔的探索过程由现象到本质，层层深入的展开的。
教材首先介绍了孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题），接着介绍孟德尔对实验现象进行的分析（提出假说），然后介绍对自由组合现象解释的验证（验证假说），最后归纳总结出自由组合定律（总结规律）。
这样编写教材，在教学内容的组织上体现了学科内在的逻辑性与学生认识规律的统一，使教学内容更加简洁流畅，也便于学生沿着孟德尔的探索过程进行思考和从实验中领悟科学方法。
在呈现方式上，强调了科学史和科学研究方法的教育，让学生犹如亲历科学家的探索过程，从浓郁的历史感中获取科学知识和对科学方法的领悟。
学生情况分析：本设计面向我校高中二年级学生，我校学生处于普通高中F组，学生的阅读、理解、动手操作能力及自学等综合能力表现都一般，学习自觉性较差，需要在老师一步一脚印的带领下，并且是不断的重复回顾才能较好的掌握知识，并把知识转化为浅显的语言来加深理解与记忆。
教学策略：本节内容是在学生已经具有了分离定律知识的基础上展开教学活动的，学生对孟德尔的杂交实验有了一定的感性认识，建议在教学中以演绎推理为主线，使学生在积极的思维想像和推理过程中完成本节的学习内容。
理性思维训练贯穿于教学活动中。
在对两对相对性状遗传结果进行分析时，通过设置层层递进的问题，调动学生的想象力，为理解孟德尔提出的假说做铺垫，同时培养学生的逻辑推理能力。
选择适当的方式，将抽象内容具体直观化，突破教学难点。
关于不同对遗传因子的自由组合历来是学生学习的难点，特别是在学生没有学习减数分裂知识，不知道同源染色体行为变化的情况下，来理解这方面的内容则更困难。
孟德尔遗传定律相对性状分离比特例原因可能性分析河南省镇平县雪枫中学袁新波（474250）孟德尔遗传定律在近几年高考试题中被反复考查，这是大家熟知的，但在2008年高考试题中又采取常规考查和特例考查相结合的方式，考查考生对孟德尔遗传定律的相关知识的理解和掌握情况。
下面就孟德尔遗传定律相对性状分离比特例原因的可能性进行一些举例分析，以提高学生对孟德尔遗传定律的全面理解和应用。
一、一对相对性状的特例1.如果一个杂合子Aa自交后代有三种表现型，比例为1：2：1，这种情况可能的原因是不完全显性遗传。
在完全显性情况下：2. 如果一个杂合子Aa的自交后代有两种表现型，比例为2：1，这种情况可能的原因是显性纯合致死。
（在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化）例1. （08年北京理综第4小题）无尾猫是一种观赏猫。
猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。
为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。
由此推断正确的是A．猫的有尾性状是由显性基因控制的B．自交后代出现有尾猫是基因突变所致C．自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D．无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2解析：无尾猫自交后代有两种表现型：即有尾和无尾两种。
因此可以判断出猫的无尾性状是由显性基因控制的。
后代出现有尾猫是性状分离的结果。
假设有尾、无尾是由一对等位基因(A或a）控制，无尾猫自交，发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，说明显性纯合致死，因此自交后代无尾猫中只有杂合子。
无尾猫（Aa）与有尾猫（aa）杂交后代中：1/2为Aa（无尾），1/2为aa（有尾）。
3. 如果一个杂合子Aa的自交后代只有一种表现型，这种情况可能的原因是隐性纯合致死（例如在植物中的隐性白苗致死突变型在纯合情况下幼苗缺乏合成叶绿素的能力，子叶中的养料耗尽就会死亡。
两对相对性状的遗传实验分析1.两对相对性状的杂交实验——发现问题(1)杂交实验过程(2)实验结果分析①F1全为黄色圆粒，表明粒色中黄色是显性，粒形中圆粒是显性。
②F2中出现了不同性状之间的重新组合。
③F2中4种表现型的分离比为9∶3∶3∶1。
2.对自由组合现象的解释——提出假说(1)理论解释①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1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。
③F1产生配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的，配子结合方式为16种。
(2)遗传图解3.设计测交方案及验证——演绎和推理(1)方法测交实验。
(2)遗传图解4.自由组合定律——得出结论(1)内容①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
②在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
(2)实质5.孟德尔成功的原因分析(1)科学选择了豌豆作为实验材料。
(2)采用由单因素到多因素的研究方法。
(3)应用了统计学方法对实验结果进行统计分析。
(4)科学设计了实验程序。
即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理的假说，并且设计了新的测交实验来验证假说。
1.下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。
已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。
请思考：(1)基因分离定律的实质体现在图中的________，基因自由组合定律的实质体现在图中的________。
(填序号)(2)③⑥过程表示________，这一过程中子代遗传物质的来源情况如何？_________________________________________________________________。
(3)如果A和a、B和b(完全显性)各控制一对相对性状，并且彼此间对性状的控制互不影响，则图2中所产生的子代中表现型有________种，它们的比例为__________________________________________________________________。
(4)图中哪些过程可以发生基因重组？_________________________________。
提示(1)①②④⑤(2)受精作用细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方(3)49∶3∶3∶1(4)④⑤2.据图判断，下列①～④中哪些可遵循基因自由组合定律？提示②③④1.真题重组判断正误(1)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等，分别位于三对同源染色体上。
已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6 cm，每个显性基因增加纤维长度2 cm。
棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是8～14 cm。
(2016·经典高考卷，25)(√)(2)孟德尔定律支持融合遗传的观点(2015·海南卷，12)(×)(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·江苏，11C)(×)(4)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同(2014·海南高考，22D)(√)以上内容主要源自必修2 P9～11孟德尔豌豆杂交实验二全面分析孟德尔实验成功原因，把握自由组合定律实质是解题关键。
2.教材P11思考与讨论改编(1)在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？提示①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。
②当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。
③山柳菊的花小、难以做人工杂交实验。
(2)孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。
他为什么还要设计测交实验进行验证呢？提示作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果，故有必要设计测交实验予以验证。
3.教材P10旁栏思考题改编请从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系，此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示？提示从数学角度看，(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积，由此可获得如下启示：针对两对相对性状的遗传结果，如果对每一对相对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒∶皱粒＝(315＋108)∶(101＋32)＝3∶1；黄色∶绿色＝(315＋101)∶(108＋32)＝3∶1。
即每对性状的遗传都遵循了分离定律。
这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的“乘积”，即9∶3∶3∶1来自于(3∶1)2。
自由组合定律的实质1.(2014·全国卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。
已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。
若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。
回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。
那么，这两个杂交组合分别是________和________。
(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。
理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是________，________________，________________和______________。
解析(1)4个纯合品种组成的两个杂交组合的F1的表现型相同，且F2的表现型及其数量比完全一致，由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的、受精卵的存活率相等等条件。
两种杂交组合分别为抗锈病无芒×感锈病有芒、抗锈病有芒×感锈病无芒。
(2)若分别用A、a和B、b表示控制抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因，则F1基因型为AaBb，F2的基因型为A_B_、A_bb、aaB_、aabb，F2自交后代只表现出一对性状分离的基因型分别是AABb、AaBB、Aabb、aaBb，其对应F3株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1。
答案(1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒×感锈病有芒抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶12.已知茶树圆形叶(A)对长形叶(a)为显性、深绿叶(B)对浅绿叶(b)为显性，高茎(C)对矮茎(c)为显性。
图甲、乙分别是茶树甲、乙中部分染色体基因组成，已知失去图示三种基因中的任意一种，配子会因不能发育而死亡(不考虑交叉互换)。
请回答下列问题：现有一基因型确定为AaBbCc的茶树，有各种性状的染色体正常的植株可供选用，请设计遗传实验，判断该茶树染色体组成为图甲类型还是图乙类型。
最佳实验方案：_________________________________________________。
预测结果及结论：_______________________________________________。
答案将待测植株与长形浅绿叶矮茎植株进行测交，观察后代植株表现型若后代植株有4种表现型，其染色体组成为图甲类型；若后代植株有2种表现型，其染色体组成为图乙类型1.基因自由组合定律的细胞学基础2.巧用“逆向组合法”推断亲本基因型①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
注：并非所有非等位基因都遵循自由组合定律——减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如图A中基因a、b)，而不是所有的非等位基因。
同源染色体上的非等位基因(如图B中基因A、C)，则不遵循自由组合定律。
自由组合定律的验证1.(2013·全国卷，34)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。
请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。
要求：写出遗传图解，并加以说明。
解析基因分离定律是一对等位基因分配给子代时的规律，将具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1产生的雌雄配子各有两种，比例为1∶1，F2的表现型有两种，比例为3∶1。
基因的自由组合定律是位于非同源染色体上的非等位基因分配给子代时的规律，具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交，F1产生的雌雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1，在完全显性的条件下，F2表现型有四种，比例为9∶3∶3∶1。
因此，欲验证基因的分离定律，应选具两对相对性状的纯合亲本杂交：aaBB×AAbb(或者AABB×aabb)，得F1，F1自交得F2，观察并统计F2的表现型及其比例，若F2中黄色∶白色＝3∶1，则说明玉米子粒的颜色遵循分离定律，若F2中非糯粒∶糯粒＝3∶1，则验证该相对性状遵循分离定律。
若F2黄色非糯粒∶黄色糯粒∶白色非糯粒∶白色糯粒＝9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb，aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则验证这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
F2子粒中：①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝9∶3∶3∶1即：A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律(其他合理答案也可)2.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。
