1.2 孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律（知识清单）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+知识清单（浙科版2019必修2）

第二节　孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律 一、两对相对性状的杂交实验及自由组合定律 1. 两对相对性状的杂交实验——发现问题 F2四种表型之比接近9∶3∶3∶1，且出现新的性状组合，与亲本表型相同的性状组合（亲组合）：黄色圆形、绿色皱形占 ，与亲本表型不同的性状组合（重组合）：黄色皱形、绿色圆形占 。 注意：含两对相对性状的纯合亲本杂交,F,中重组性状所占比例并不都是6/16。 （1）当亲本基因型为YYRR和 yyrr时,F2中重组性状所占比例是6/16。 （2）当亲本基因型为YYrr 和 yyRR时,F₂中重组性状所占比例是10/16。 2. 对自由组合现象的解释—提出假说 (1)假说内容 ①豌豆的子叶颜色和种子形状由两对等位基因控制，亲本的基因型为YYRR和yyrr，其产生的配子基因型分别为YR和yr，F1的基因型为YyRr。 ②F1自交形成配子时，每对等位基因彼此分离，非等位基因自由组合，且分离和自由组合两个事件的发生是彼此独立、互不干扰的。F1最终形成的雌、雄配子均有 种类型，其比例为 。 ③受精时，雌雄配子随机结合，有16种组合方式，得到的F2基因型有9种，表型有4种，比例为9∶3∶3∶1。 (2)两对相对性状杂交实验的相关计算 ①YyRr(体细胞)→(1/2Y+1/2y)×(1/2R+1/2r)，即1/4YR+1/4Yr+1/4yR+1/4yr(配子)。 ②在一对相对性状的杂交实验中，F2中P(Y_)=3/4，P(yy)=1/4，P(R_)=3/4，P(rr)=1/4 在两对相对性状的杂交实验中，两对相对性状的遗传是互不影响的，不同性状组 合出现的概率应是它们各自概率的乘积，即F2中： P(Y_R_)=3/4×3/4=9/16 P(Y_rr)=3/4×1/4=3/16 P(yyR_)=1/4×3/4=3/16 P(yyrr)=1/4×1/4=1/16 3. 对自由组合现象解释的验证——演绎推理，验证假说 (1)方法：将F1与隐性纯合子(绿色皱形)进行测交。 测交后代性状及比例为黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=1∶1∶1∶1。 (2)实验过程及结果 (3)结论：测交实验结果与预期结果相符，假说正确。 4. 自由组合定律——得出结论 (1)实质：在 时，等位基因 的同时， 表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去的。 (2)适用条件 ①进行有性繁殖的真核生物的细胞核遗传。 ②有两对或两对以上控制不同相对性状的基因(独立遗传)。 特例： 图一遵循自由组合，图二为连锁，遵循分离定律。 5. 孟德尔获得成功的原因 (1)选用豌豆作为实验材料。 (2)运用从简单到复杂、先易后难科学思维方法，即先研究一对相对性状，再研 究两对及多对相对性状。 (3)用数理统计分析法对实验结果进行分析。 (4)成功应用了“假说-演绎”的方法。 二、模拟孟德尔杂交实验 1. 实验过程 小桶代表生殖器官，I,III代表雄性生殖器官，II，IV代表雌性生殖器官。其中的小球代表配子，由于雌雄配子数量一般不相等，因此每个小桶中的小球数量 （一定或不一定）相等，但每个小桶要保证D和d两种球的数量 ，每个小桶要保证A和a两种球的数量相等。 2. 实验结果 (1)从I和III中分别取一个小球，模拟雄配子 = 。 (2)从每个小俑中各取一个小球组合在一起，组合类型有9种，表型有4种且比例接近9∶3∶3∶1。 3. 注意事项 (1)材料的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为造成的误差。 (2)取出小球前，要将桶内的小球充分混匀，记录后将其放回，保证两 种雌配子或两种雄配子比例相同。 (3)重复的次数足够多。 三、基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能 1. 子代基因型和表型有多种可能的原因及意义 (1)原因：来源于不同亲本的控制不同性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子，随着配子的随机结合，子代将产生多种多样的基因型和表型。 (2)意义：让进行有性生殖的生物产生更为多样化的子代，从而适应多变的环境，对生物的适应和进化有着重要的意义。 2. 基因的分离和自由组合定律的应用 (1)植物育种工作：选择含有目标品种性状的亲本→通过杂交得到含有所有目标性状的品种→连续 纯化所需目标品种。 (2)动物育种工作：选择含有目标品种性状的亲本→通过杂交得到含有所有目标性状的品种→ 选择所需目标品种。 (3)在医学实践中的应用：医生需要对家系中多种遗传病在后代中的多种发病可能进行预测，为优生优育、遗传病的防治提供理论依据。 四、用分离定律解决自由组合定律问题 1. 应用分离定律解决自由组合定律问题 (1)思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律问题分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。 (2)利用“拆分法”分析自由组合 类型 计算方法 配子种类及概率 AaBbCC→AbC配子概率　　　　     ↓↓↓　　　　　↓ 2×2×1=4(种)　1/2×1/2×1=1/4 配子结合方式 AaBbCc×aaBbCC(雌配子种类数×雄配子种类数) 　 ↓　　 ↓ 　8   ×2　=　16(种) 子代基因型种类及概率 已知亲代为AaBbCc×aaBbCC，求子代基因型种类 及aaBbCc出现的概率： ①Aa×aa→1/2Aa、1/2aa，共2种 ②Bb×Bb→1/4BB、2/4Bb、1/4bb，共3种⇒ ③Cc×CC→1/2CC、1/2Cc，共2种 子代表型种类 及概率 已知亲代为AaBbCc×aaBbCC，求子代表型种类及与亲本AaBbCc表型相同的概率： ①Aa×aa→1/2显、1/2隐，共2种 ②Bb×Bb→3/4显、1/4隐，共2种⇒ ③Cc×CC→全显，1种 根据子代表型比例推测亲本基因型 ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)，则亲本组合类型为AaBb×AaBb； ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)，则亲本组合类型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb； ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)，则亲本组合类型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb； ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×Bb)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)； ⑤1∶1⇒(1∶1)×1⇒(Aa×aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×bb)或(Aa×aa)(bb×bb)或(aa×aa)(Bb×bb) 五、孟德尔遗传定律的验证 方法 分离定律的验证 自由组合定律的验证 测交法 杂合子(Aa)与隐性纯合子杂交，后代性状的比例为1∶1 双杂合子(AaBb)与隐性纯合子杂交，后代性状的比例为1∶1∶1∶1 自交法 杂合子(Aa)自交，后代性状分离比为3∶1 双杂合子(AaBb)自交，后代性状分离比为9∶3∶3∶1 花粉鉴定法 取杂合子(Aa)的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察花粉的特征并计数，比例为1∶1 取双杂合子(AaBb)的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察花粉的特征并计数，比例为1∶1∶1∶1 六、自由组合定律的相关比例与变式 1. “9∶3∶3∶1”的变式归纳 条件 F1自交后代比例 F1测交后代比例 两个显性基因同时出现时表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状：(9A_B_)∶(3A_bb+3aaB_+1aabb) 1∶3 bb(或aa)存在时表现为同一种性状：(9A_B_)∶(3aaB_)∶(3A_bb+1aabb)或(9A_B_)∶(3A_bb)∶(3aaB_+1aabb) 9∶3∶4 1∶1∶2 双显、单显、双隐各表现为一种性状：(9A_B_)∶(3A_bb+3aaB_)∶(1aabb) 1∶2∶1 只要存在显性基因(A或B)就表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状：(9A_B_+3aaB_+3A_bb)∶(1aabb) 15∶1 3∶1 单显表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状： (9A_B_+1aabb)∶(3aaB_+3A_bb) 10∶6 1∶1 显性基因数目决定性状表现，不同显性基因间的作用效果相同：1AABB∶(2AaBB+2AABb)∶(4AaBb+1aaBB+1AAbb)∶(2Aabb+2aaBb)∶1aabb 1∶4∶6∶4∶1 1∶2∶1 2. “和”小于16的特殊分离比成因 原因 F1自交后代比例 F1测交比例后代 显性纯 合致死 AA和BB致死 4∶2∶2∶1 AA或BB致死 6∶3∶2∶1 1∶1∶1∶1 隐性纯 合致死 aabb致死 9∶3∶3 aa或bb致死 9∶3 1 配子致死 AB的精子致死 5∶3∶3∶1 A或者B的精子致死 3∶1∶3∶1 1∶1 七、遗传定律的验证实验 1.自交法 2.测交法 3.花粉鉴定法（适合特殊情况） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节　孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律 一、两对相对性状的杂交实验及自由组合定律 1. 两对相对性状的杂交实验——发现问题 F2四种表型之比接近9∶3∶3∶1，且出现新的性状组合，与亲本表型相同的性状组合（亲组合）：黄色圆形、绿色皱形占，与亲本表型不同的性状组合（重组合）：黄色皱形、绿色圆形占。 注意：含两对相对性状的纯合亲本杂交,F,中重组性状所占比例并不都是6/16。 （1）当亲本基因型为YYRR和 yyrr时,F2中重组性状所占比例是6/16。 （2）当亲本基因型为YYrr 和 yyRR时,F₂中重组性状所占比例是10/16。 2. 对自由组合现象的解释—提出假说 (1)假说内容 ①豌豆的子叶颜色和种子形状由两对等位基因控制，亲本的基因型为YYRR和yyrr，其产生的配子基因型分别为YR和yr，F1的基因型为YyRr。 ②F1自交形成配子时，每对等位基因彼此分离，非等位基因自由组合，且分离和自由组合两个事件的发生是彼此独立、互不干扰的。F1最终形成的雌、雄配子均有YR、Yr、yR、yr 4种类型，其比例为1∶1∶1∶1。 ③受精时，雌雄配子随机结合，有16种组合方式，得到的F2基因型有9种，表型有4种，比例为9∶3∶3∶1。 (2)两对相对性状杂交实验的相关计算 ①YyRr(体细胞)→(1/2Y+1/2y)×(1/2R+1/2r)，即1/4YR+1/4Yr+1/4yR+1/4yr(配子)。 ②在一对相对性状的杂交实验中，F2中P(Y_)=3/4，P(yy)=1/4，P(R_)=3/4，P(rr)=1/4 在两对相对性状的杂交实验中，两对相对性状的遗传是互不影响的，不同性状组 合出现的概率应是它们各自概率的乘积，即F2中： P(Y_R_)=3/4×3/4=9/16 P(Y_rr)=3/4×1/4=3/16 P(yyR_)=1/4×3/4=3/16 P(yyrr)=1/4×1/4=1/16 3. 对自由组合现象解释的验证——演绎推理，验证假说 (1)方法：将F1与隐性纯合子(绿色皱形)进行测交。 测交后代性状及比例为黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形=1∶1∶1∶1。 (2)实验过程及结果 (3)结论：测交实验结果与预期结果相符，假说正确。 4. 自由组合定律——得出结论 (1)实质：在F1形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去的。 (2)适用条件 ①进行有性繁殖的真核生物的细胞核遗传。 ②有两对或两对以上控制不同相对性状的基因(独立遗传)。 特例： 图一遵循自由组合，图二为连锁，遵循分离定律。 5. 孟德尔获得成功的原因 (1)选用豌豆作为实验材料。 (2)运用从简单到复杂、先易后难科学思维方法，即先研究一对相对性状，再研 究两对及多对相对性状。 (3)用数理统计分析法对实验结果进行分析。 (4)成功应用了“假说-演绎”的方法。 二、模拟孟德尔杂交实验 1. 实验过程 小桶代表生殖器官，I,III代表雄性生殖器官，II，IV代表雌性生殖器官。其中的小球代表配子，由于雌雄配子数量一般不相等，因此每个小桶中的小球数量不一定相等，但每个小桶要保证D和d两种球的数量相等，每个小桶要保证A和a两种球的数量相等。 2. 实验结果 (1)从I和III中分别取一个小球，模拟雄配子AD：Ad:aD：ad=1:1:1:1。 (2)从每个小俑中各取一个小球组合在一起，组合类型有9种，表型有4种且比例接近9∶3∶3∶1。 3. 注意事项 (1)材料的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为造成的误差。 (2)取出小球前，要将桶内的小球充分混匀，记录后将其放回，保证两 种雌配子或两种雄配子比例相同。 (3)重复的次数足够多。 三、基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能 1. 子代基因型和表型有多种可能的原因及意义 (1)原因：来源于不同亲本的控制不同性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子，随着配子的随机结合，子代将产生多种多样的基因型和表型。 (2)意义：让进行有性生殖的生物产生更为多样化的子代，从而适应多变的环境，对生物的适应和进化有着重要的意义。 2. 基因的分离和自由组合定律的应用 (1)育种工作：选择含有目标品种性状的亲本→通过杂交得到含有所有目标性状的品种→连续自交纯化所需目标品种。 (2)动物育种工作：选择含有目标品种性状的亲本→通过杂交得到含有所有目标性状的品种→ 测交 选择所需目标品种。 (3)在医学实践中的应用：医生需要对家系中多种遗传病在后代中的多种发病可能进行预测，为优生优育、遗传病的防治提供理论依据。 四、用分离定律解决自由组合定律问题 1. 应用分离定律解决自由组合定律问题 (1)思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律问题分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。 (2)利用“拆分法”分析自由组合 类型 计算方法 配子种类及概率 AaBbCC→AbC配子概率　　　　     ↓↓↓　　　　　↓ 2×2×1=4(种)　1/2×1/2×1=1/4 配子结合方式 AaBbCc×aaBbCC(雌配子种类数×雄配子种类数) 　 ↓　　 ↓ 　8   ×2　=　16(种) 子代基因型种类及概率 已知亲代为AaBbCc×aaBbCC，求子代基因型种类 及aaBbCc出现的概率： ①Aa×aa→1/2Aa、1/2aa，共2种 ②Bb×Bb→1/4BB、2/4Bb、1/4bb，共3种⇒ ③Cc×CC→1/2CC、1/2Cc，共2种 子代表型种类 及概率 已知亲代为AaBbCc×aaBbCC，求子代表型种类及与亲本AaBbCc表型相同的概率： ①Aa×aa→1/2显、1/2隐，共2种 ②Bb×Bb→3/4显、1/4隐，共2种⇒ ③Cc×CC→全显，1种 根据子代表型比例推测亲本基因型 ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)，则亲本组合类型为AaBb×AaBb； ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)，则亲本组合类型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb； ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)，则亲本组合类型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb； ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×Bb)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)； ⑤1∶1⇒(1∶1)×1⇒(Aa×aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×bb)或(Aa×aa)(bb×bb)或(aa×aa)(Bb×bb) 五、孟德尔遗传定律的验证 方法 分离定律的验证 自由组合定律的验证 测交法 杂合子(Aa)与隐性纯合子杂交，后代性状的比例为1∶1 双杂合子(AaBb)与隐性纯合子杂交，后代性状的比例为1∶1∶1∶1 自交法 杂合子(Aa)自交，后代性状分离比为3∶1 双杂合子(AaBb)自交，后代性状分离比为9∶3∶3∶1 花粉鉴定法 取杂合子(Aa)的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察花粉的特征并计数，比例为1∶1 取双杂合子(AaBb)的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察花粉的特征并计数，比例为1∶1∶1∶1 六、自由组合定律的相关比例与变式 1. “9∶3∶3∶1”的变式归纳 条件 F1自交后代比例 F1测交后代比例 两个显性基因同时出现时表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状：(9A_B_)∶(3A_bb+3aaB_+1aabb) 9∶7 1∶3 bb(或aa)存在时表现为同一种性状：(9A_B_)∶(3aaB_)∶(3A_bb+1aabb)或(9A_B_)∶(3A_bb)∶(3aaB_+1aabb) 9∶3∶4 1∶1∶2 双显、单显、双隐各表现为一种性状：(9A_B_)∶(3A_bb+3aaB_)∶(1aabb) 9∶6∶1 1∶2∶1 只要存在显性基因(A或B)就表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状：(9A_B_+3aaB_+3A_bb)∶(1aabb) 15∶1 3∶1 单显表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状： (9A_B_+1aabb)∶(3aaB_+3A_bb) 10∶6 1∶1 显性基因数目决定性状表现，不同显性基因间的作用效果相同：1AABB∶(2AaBB+2AABb)∶(4AaBb+1aaBB+1AAbb)∶(2Aabb+2aaBb)∶1aabb 1∶4∶6∶4∶1 1∶2∶1 2. “和”小于16的特殊分离比成因 原因 F1自交后代比例 F1测交比例后代 显性纯 合致死 AA和BB致死 4∶2∶2∶1 1∶1∶1∶1 AA或BB致死 6∶3∶2∶1 1∶1∶1∶1 隐性纯 合致死 aabb致死 9∶3∶3 1∶1∶1 aa或bb致死 9∶3 1 配子致死 AB的精子致死 5∶3∶3∶1 1∶1∶1 A或者B的精子致死 3∶1∶3∶1 1∶1 七、遗传定律的验证实验 1.自交法 2.测交法 3.花粉鉴定法（适合特殊情况） 学科网（北京）股份有限公司 $$