第1章 第3节 自由组合定律(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（苏教版2019）

第三节　自由组合定律 [学习目标] 1．分析两对相对性状杂交实验的过程，进一步体会假说－演绎法。 2．通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的解释和验证，培养归纳与演绎的科学思维。 3．对自由组合现象进行解释，阐明自由组合定律。 知识点一　对两对相对性状杂交实验的分析及解释 新知梳理　素养奠基 1．实验过程 2．实验结果 (1)F1全为黄色圆粒，所以黄色对绿色是显性，圆粒对皱粒是显性。 (2)F2有四种性状表现，与亲本性状表现相同的是：黄色圆粒占9/16，绿色皱粒占1/16；与亲本性状表现不同(新性状表现、重组类型)的是：黄色皱粒、绿色圆粒各占3/16。 3．孟德尔对自由组合现象的解释 (1)两对相对性状 分别控制豌豆种子黄色和绿色、圆形和皱形这两对相对性状的一对相对性状的分离与不同相对性状之间的组合是彼此独立、互不干扰的。 (2)亲本遗传因子组成YYRR和yyrr分别产生YR、yr一种配子。 (3)F1的遗传因子组成为YyRr，性状表现为黄色圆粒。 (4)F1产生配子时，按照分离定律，Y与y、R与r分离，同时这两对遗传因子之间可以自由组合，即Y与R或r结合的机会相同，y与R或r结合的机会也相同，这样F1产生雌雄配子各4种，即YR、Yr、yR、yr，其数量比接近于1∶1∶1∶1。 (5)F1自交，四种雌雄配子随机结合，结合方式有16种，在这16种组合中，共有9种遗传因子组合，4种性状表现。 【判断正误】 1．孟德尔的实验中黄色圆粒豌豆必须作母本才能得到相应结果。(×) 2．F2的黄色皱粒和绿色圆粒是组合性状，所以其中没有纯合子。(×) 3．F2出现4种性状表现，这是性状分离现象。(√) 4．F2中只有1/4是纯合子。(√) 5．控制不同相对性状的遗传因子之间自由组合是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(×) 探究学习　素养形成 1．仔细阅读分析教材P25相关材料，由P→F1可推断黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状；若只根据F1→F2能否判断性状的显隐性？试分析原因。 提示：能。分别从粒色和粒形上看，F2中均出现不同于F1的性状即黄色皱粒和绿色圆粒，即F1自交时出现了性状分离，由此可判断F1的性状黄色和圆粒为显性性状，F2中新出现的性状绿色和皱粒为隐性性状。 2．在豌豆的两对相对性状杂交实验中，对比亲本，孟德尔在F2中观察到了什么现象？ 提示：不同性状之间的自由组合，即黄色既可以与圆粒组合又可以与皱粒组合，绿色也可以与圆粒或皱粒组合。 3．试用分离定律的方法，写出F2的遗传因子组合和性状表现的种类。 提示：F1的遗传因子组成为YyRr，可拆分为Yy和Rr。 ①Yy自交→3种遗传因子组合(YY、Yy、yy)和2种性状表现。 ②Rr自交→3种遗传因子组合(RR、Rr、rr)和2种性状表现。因此YyRr自交可得到3×3＝9种遗传因子组合，2×2＝4种性状表现。 【归纳总结】 1．图解法分析F1(YyRr)产生配子的种类及比例 F1产生的配子：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。 2．F2的性状表现和遗传因子的组成 (1)F1产生的雌雄配子随机结合 ①配子结合方式：16种。 ②遗传因子的组合形式：9种。 ③F2的性状表现类型：4种。 (2)F2性状表现 ①双显性状(Y_R_)占9/16 ②单显性状(Y_rr＋yyR_)占(3/16)×2 ③双隐性状(yyrr)占1/16 ④亲本类型(Y_R_＋yyrr)占10/16 ⑤重组类型(Y_rr＋yyR_)占6/16 (3)F2遗传因子组成 ①纯合子(YYRR＋YYrr＋yyRR＋yyrr) 共占(1/16)×4 ②双杂合子(YyRr)占4/16 ③单杂合子(YyRR＋YYRr＋Yyrr＋yyRr) 共占(2/16)×4 题组通关　素养案例 1．豌豆的圆粒对皱粒为显性，受一对遗传因子R和r控制，种皮的黄色对绿色为显性，受另一对遗传因子Y和y控制。现让纯种的黄色圆粒豌豆与纯种的绿色皱粒豌豆杂交，得到F1，再让F1自交得F2，F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比。下列相关叙述错误的是(　　) A．F1全表现为黄色圆粒 B．F2中黄色圆粒所占的比例为9/16 C．F2中绿色皱粒所占的比例为1/16 D．F2中重组类型所占的比例为5/8 解析　亲本的性状表现为黄色圆粒和绿色皱粒，所以F2中的黄色皱粒和绿色圆粒为重组类型，它们所占的比例为3/16＋3/16＝3/8。 答案　D 2．下列有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的叙述，正确的是(　　) A．黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种性状表现 B．F1产生的配子中，YR和yr的比例为1∶1 C．F1产生YR的雌配子和YR的雄配子的数量比为1∶1 D．黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代的遗传因子组合有4种 解析　黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代性状表现为4种，A错误；黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代的遗传因子组合有9种，F1产生的4种配子的遗传因子组成分别是YR、yr、Yr和yR，比例为1∶1∶1∶1，其中YR和yr的比例为1∶1，B正确，D错误；F1产生遗传因子组成为YR的雌配子数量比遗传因子组成为YR的雄配子数量少，即雄配子多于雌配子，C错误。 答案　B 知识点二　对自由组合现象解释的验证及自由组合定律的实质 新知梳理　素养奠基 1．对自由组合现象解释的验证 (1)方法：测交法，即让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。 (2)测交实验遗传分析图解 (3)结果及结论 测交实验的实验结果与孟德尔推论相符，从而证实了： ①F1产生四种类型且比例相等的配子。 ②F1是双杂合子。 ③F1在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子发生了分离，决定不同性状的遗传因子表现为自由组合。 2．自由组合定律 概念：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 3．孟德尔遗传规律的再发现 (1)1909年，丹麦科学家约翰逊把孟德尔的遗传因子称为“基因”，还提出了表型和基因型两个生物学术语。 ①表型：是指生物体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。 ②基因型：是指与表型有关的基因组成，如开红色花的豌豆基因型为HH或Hh，开白色花的豌豆基因型为hh。 ③等位基因：指控制这对相对性状的基因，如H和h分别位于同源色体的相同位置上。 (2)基因的本质和作用原理成为遗传学研究的中心问题，这些问题的研究使人们对生物的认识越来越接近生命活动的本质。 【判断正误】 1．孟德尔提出两对遗传因子控制两对相对性状的假说后，为了验证这一假说的正确性，他仍然选择了测交实验。(√) 2．将F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交，可产生两种表型。(×) 3．孟德尔对测交实验进行正交和反交，结果均比较一致，说明关于两对相对性状遗传方式的分析是可信的。(√) 4．控制相对性状的基因叫作等位基因，如H和h分别位于同源染色体的相同位置上。(√) 5．孟德尔遗传规律的再发现，促进了人们对生命活动本质的探究。(√) 探究学习　素养形成 1．从测交亲本产生配子种类及比例的角度分析，为什么测交可以确定F1产生配子的种类及比例？ 提示：测交是让F1与隐性纯合子进行杂交，由于隐性纯合子产生的配子对F1个体产生的配子所决定的性状没有影响，所以测交后代出现的性状及比例与F1产生的配子的种类及比例相等。 2．据图思考回答： 图中基因自由组合发生在哪些过程中？为什么？ 提示：④⑤。基因自由组合发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是控制不同性状的基因自由组合，故①～⑤过程中仅④⑤过程发生了基因自由组合，①②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因自由组合。 【归纳总结】 1．验证自由组合定律的方法 若要验证控制两对相对性状的两对等位基因的遗传是否符合自由组合定律，可以采用自交法或测交法。 (1)自交法：F1自交，若后代性状分离比符合9∶3∶3∶1，则控制两对相对性状的两对等位基因符合自由组合定律；否则，不符合。 (2)测交法：对F1测交，若后代性状分离比为1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的两对等位基因符合自由组合定律；否则，不符合。 2．自由组合定律的实质 结合基因自由组合定律与减数分裂的关系，结合图解分析自由组合定律的实质。 题组通关　素养案例 1．如图为某植株自交产生后代的过程示意图，下列叙述错误的是(　　) A．A、a与B、b的自由组合发生在①过程 B．②过程发生雌雄配子的随机结合 C．M、N、P分别代表16、9、3 D．该植株测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1 解析　①过程为减数分裂产生配子的过程，A、a与B、b的自由组合发生在减数第一次分裂后期；②过程为受精作用，发生雌雄配子的随机结合；①过程产生4种配子，则雌雄配子随机结合的方式有4×4＝16种，基因型为3×3＝9种，表型为3种；根据F2的3种表型比例为12∶3∶1，得出A_B_个体表型与A_bb个体或aaB_个体相同，该植株测交后代基因型比例为1(AaBb)∶1(Aabb)∶1(aaBb)∶1(aabb)，则表型的比例为2∶1∶1 答案　D 2．下列关于遗传基本概念的叙述，正确的是(　　) A．相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型，如棉花的细绒与长绒 B．表型是指生物个体所表现出来的性状，表型相同基因型一定相同 C．纯合子自交后代一定不发生性状分离 D．性状分离是指杂种后代中出现不同基因型个体的现象 解析　相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型，如棉花的细绒与粗绒、长绒与短绒，A错误；表型相同基因型不一定相同，如高茎豌豆的基因型有AA和Aa两种，B错误；纯合子自交后代仍是纯合子，不发生性状分离，C正确；性状分离是指杂种后代中出现不同表型个体的现象，D错误。 答案　C [实验情境] 安哥拉兔毛以柔软、光泽闻名于世，根据遗传学最新研究可知，家兔的毛色是受A、a和B、b两对等位基因控制的。其中，基因A决定黑色素的形成；基因B决定黑色素在毛皮内的分散(黑色素的分散决定了灰色性状的出现)；没有黑色素的存在，就谈不上黑色素的分散。这两对基因独立遗传。育种工作者选用纯合的家兔进行了如图所示的杂交实验： 探究： (1)控制家兔毛色的两对等位基因是否遵循自由组合定律？说明理由。 提示：遵循。因为F2的性状分离比是9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式。 (2)欲探究F2中一只白色家兔的基因型，请利用图中的个体，简单写出杂交实验方案，并预测结果。 提示：实验方案：让该白色家兔与F1杂交，统计子代的表型及比例。 结果及结论：①若子代家兔灰色∶黑色∶白色＝1∶1∶2，则该白兔基因型为aabb。 ②若子代家兔中灰色∶白色＝1∶1，则该白兔的基因型为aaBB。 ③若子代家兔中灰色∶黑色∶白色＝3∶1∶4，则该白兔的基因型为aaBb。 [课堂小结] 1．重要概念：孟德尔以豌豆为实验材料，采用假说－演绎法，由一对相对性状到多对相对性状进行研究，并采用统计学分析实验结果，成功提出两大遗传定律。约翰逊将“遗传因子”命名为“基因”，提出基因型和表型的概念。分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具有普遍性。 2．科学思维：借助推理与分析、归纳与概括利用分离定律分析自由组合定律问题。 3．科学探究：设计实验验证自由组合定律。 4．社会责任：运用遗传定律解释育种和医学实践中的问题。 学科网（北京）股份有限公司 $$