1.3 自由组合定律导学案-2024-2025学年高一下学期生物苏教版必修2

1.3 自由组合定律 学习目标 1.阐述孟德尔两对相对性状的杂交实验过程；理解自由组合定律的实质；掌握孟德尔遗传规律再发现的相关内容。 2.通过分析自由组合定律的实验数据，提升逻辑推理与数据分析能力；能运用自由组合定律解决实际遗传问题，培养知识迁移和应用能力。 3.体会孟德尔科学研究的严谨性和创新性，感悟科学探索的魅力，增强对遗传学学习的兴趣。 教学重难点 重点： 两对相对性状的杂交实验过程及自由组合定律的内容。 自由组合定律在遗传问题分析和育种实践中的应用。 难点： 理解自由组合定律的实质。 运用自由组合定律解决复杂的遗传概率计算问题 。 预习新知 知识点一：自由组合定律 1.两对相对性状的杂交实验 实验过程：孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，无论正交还是反交，F₁都表现为______。F₁自交，F₂中出现了四种表现型：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，其数量比接近______。 实验分析：F₂中不仅出现了亲代原有的性状组合（黄色圆粒和绿色皱粒），还出现了新的性状组合（黄色皱粒和绿色圆粒）。对每一对相对性状单独进行分析，黄色∶绿色≈______，圆粒∶皱粒≈______，说明每一对相对性状的遗传都遵循______定律。 2.对自由组合现象的解释 豌豆的黄色和绿色由遗传因子 Y、y 控制，圆粒和皱粒由遗传因子 R、r 控制。纯种黄色圆粒豌豆的遗传因子组成为______，纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成为______。 F₁的遗传因子组成为______，表现为黄色圆粒。F₁在产生配子时，每对遗传因子______，不同对的遗传因子可以______。这样 F₁产生的雌、雄配子各有 4 种：______、______、______、______，它们之间的数量比为 1∶1∶1∶1。 受精时，雌雄配子的结合是______的。雌雄配子的结合方式有______种，遗传因子的组合形式有______种，性状表现有______种。 3.对自由组合现象解释的验证 —— 测交实验 测交是让 F₁（YyRr）与______杂交。 测交实验结果：F₁（YyRr）× 隐性纯合子（yyrr）→黄色圆粒（YyRr）∶黄色皱粒（Yyrr）∶绿色圆粒（yyRr）∶绿色皱粒（yyrr）≈______，证明了 F₁产生了 4 种比例相等的配子，遵循自由组合定律。 4.自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的______和______是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此______，决定不同性状的遗传因子______。 知识点二：孟德尔遗传规律的再发现 1.基因：1909 年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的 “遗传因子” 一词起了一个新名字，叫做 “______”，并且提出了表现型和基因型的概念。 2.表现型和基因型 表现型是指生物个体表现出来的______，如豌豆的高茎和矮茎。 基因型是指与表现型有关的______组成，如高茎豌豆的基因型是 DD 或 Dd，矮茎豌豆的基因型是 dd。 3.等位基因：控制______性状的基因，叫做等位基因，如 D 和 d。 知识点一答案 1.黄色圆粒；9∶3∶3∶1；3∶1；3∶1；分离 2.YYRR；yyrr；YyRr；彼此分离；自由组合；YR；Yr；yR；yr；随机；16；9；4 3.隐性纯合子（yyrr）；1∶1∶1∶1 4.分离；组合；分离；自由组合 知识点二答案 1.基因 2.性状；基因 3.相对 易错提示 1.自由组合现象理解偏差：误认为 F₂的表现型比例 9∶3∶3∶1 是两对相对性状简单相加；不理解自由组合定律中 “自由组合” 发生在配子形成过程中，而非受精作用时 。 2.基因型与表现型关系混淆：混淆基因型和表现型的概念，不清楚表现型是基因型和环境共同作用的结果；不能正确根据表现型推导基因型 。 3.概率计算错误：在运用自由组合定律计算概率时，不会利用分离定律简化计算，导致复杂的多对相对性状概率计算出现错误 。 深化探究 问题 1：如何验证自由组合定律？ 参考答案：可以通过测交实验、自交实验等方法验证自由组合定律 。测交实验是让 F₁（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交，若遵循自由组合定律，F₁应产生 4 种比例相等的配子（YR、Yr、yR、yr），隐性纯合子只产生 yr 一种配子，测交后代的表现型及比例应为黄色圆粒（YyRr）∶黄色皱粒（Yyrr）∶绿色圆粒（yyRr）∶绿色皱粒（yyrr）≈1∶1∶1∶1 。自交实验是让 F₁（YyRr）自交，若遵循自由组合定律，F₁产生 4 种比例相等的配子，雌雄配子随机结合后，F₂的表现型及比例应为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒≈9∶3∶3∶1 。此外，还可通过花粉鉴定法，若 F₁（YyRr）产生 4 种不同类型且比例相等的花粉，也能证明遵循自由组合定律 。 问题 2：自由组合定律的实质是什么？ 参考答案：自由组合定律的实质是在减数分裂形成配子的过程中，位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的 。在减数分裂 Ⅰ 后期，同源染色体分离，导致等位基因分离；同时，非同源染色体自由组合，使得非同源染色体上的非等位基因也自由组合 。这一过程使得生物体产生的配子种类多样化，为生物的变异和进化提供了丰富的原材料 。 问题 3：如何利用分离定律解决自由组合定律的问题？ 参考答案：由于自由组合定律中每一对相对性状的遗传都遵循分离定律，所以可将多对相对性状的问题分解为若干个一对相对性状的问题分别进行分析 。例如，计算 YyRr×YyRr 后代中黄色皱粒（Y_rr）的比例，可先分别计算 Yy×Yy 后代中黄色（Y_）的比例为 3/4，Rr×Rr 后代中皱粒（rr）的比例为 1/4，然后将二者相乘，即 3/4×1/4 = 3/16，得到黄色皱粒的比例 。在推导基因型时，也可分别对每一对基因进行推导，再组合起来 。通过这种方法，将复杂的自由组合定律问题简化为熟悉的分离定律问题，便于计算和分析 。 巩固训练 1．某小组同学利用两种颜色彩球进行“性状分离比模拟实验”，下列操作错误的是( ) A.取2只小桶，在每个小桶中分别放入两种彩球各20个 B.在每次随机抓取彩球之前充分摇匀小桶中的彩球 C.抓取彩球后放回原桶 D.抓取10次后统计分析彩球组合类型比例 2．在两对相对性状独立遗传实验中，用黄色皱粒豌豆（YYrr）与绿色圆粒豌豆（yyRR）做亲本，F2代中能稳定遗传的个体和重组型个体所占的比是( ) A.4/16和3/16 B.1/4和3/8 C.1/4和5/8 D.9/16和2/16 3．下列基因型的个体中，只能产生一种配子的是( ) A.ddTt B.DdTt C.DDtt D.DDTt 4．两对基因均杂合的黄色圆形豆与绿色皱形豌豆（隐性纯合子）异花传粉，得到的后代是( ) A.黄圆∶绿皱=3∶1 B.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=3∶1∶3∶1 C.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1 D.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=1∶1∶1∶1 5．基因型为AaBb的个体，产生的配子基因型不可能是( ) A.AB B.Ab C.Aa D.ab 6．牵牛花的红花（A）对白花（a）为显性，阔叶（B）对窄叶（b）为显性。纯合红花窄叶和纯合白花阔叶杂交的后代再与“某植株”杂交，其后代中红花阔叶、红花窄叶、白花阔叶、白花窄叶的比依次是3：1：3：1，遗传遵循基因的自由组合定律。“某植株”的基因型是( ) A.aaBb B.aaBB C.AaBb D.Aabb 7．在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因（Y）对绿皮基因（y）为显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，基因Y和y都不能表达。现有基因型WwYy的个体自交，其后代表型种类及比例是( ) A.3种，12∶3∶1 B.3种，10∶3∶3 C.4种，9∶3∶3∶1 D.2种，13∶3 8．某鲤鱼种群体色遗传有如下特征，用黑色鲤鱼（简称黑鲤）和红色鲤鱼（简称红鲤）杂交，F1皆为黑鲤，F1雌雄个体相互交配所得F2的性状分离结果如下表所示。据此分析，若用F1（黑鲤）与红鲤杂交，子代中不同性状的数量比是( ) 取样地点 取样总数 F2性状分离情况 黑鲤 红鲤 黑鲤：红鲤 1号池 1699 1592 107 14.88：1 2号池 62 58 4 14.50：1 A.1：1：1：1 B.3：1 C.1：1 D.15：1 9．如图为遗传因子组成为AaBb的个体进行有性生殖的过程图解，下列有关说法正确的是( ) A.分离定律发生在①过程，自由组合定律发生在②过程 B.雌雄配子结合方式有9种，子代遗传因子组成有9种 C.F1中不同于亲本性状表现的个体占全部子代个体的7/16 D.F1中杂合子所占比例为4/16 10．下列有关叙述正确的是( ) A.孟德尔两对相对性状的杂交实验过程中都必须在豌豆开花时对母本去雄 B.孟德尔巧妙设计的测交实验只能用于检测F1的基因型 C.等位基因是控制相对性状的基因，D和D不是等位基因 D.性状分离指杂种后代中出现不同基因型个体的现象 参考答案 1．答案：D 解析：A、取2只小桶，在每个小桶中分别放入两种彩球各20个，表示两种配子的比例是1：1，A正确； B、为了保证每种配子被抓取的概率相等，在每次抓取小球时，都应充分摇匀小桶中的彩球，B正确； C、为了保证每种配子被抓取的概率相等，每次抓取小球统计后，应将彩球放回原来的小桶内，C正确； D、实验中重复次数越多，误差越小，结果越准确，抓取10次后记录并统计分析彩球组合类型比例，误差较大，D错误。 故选D。 2．答案：C 解析：根据题意可知，亲本基因型为YYrr、yyRR，F1为YyRr，F2为Y_R_∶Y_rr∶yyRr∶yyrr=9∶3∶3∶1，其中稳定遗传的纯合子占1/2×1/2=1/4，重组型个体（Y_R_、yyrr）所占的比9/16+1/16=5/8，C正确，ABD错误。 故选C。 3．答案：C 解析： 4．答案：D 解析： 5．答案：C 解析：A和a、B和b是两对等位基因，在减数第一次分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离，同时非同源染色体上的非等位基因之间自由组合，因此，基因型为AaBb的个体能产生四种配子，即AB、Ab、ab、aB，不会产生基因型为Aa的配子，C符合题意。 故选C。 6．答案：A 解析：牵牛花的红花（A）对白花（a）为显性，阔叶（B）对窄叶（b）为显性，则纯合红花窄叶（AAbb）和纯合白花阔叶（aaBB）杂交的后代基因型是AaBb，让其与“某植株”杂交，其后代中红花阔叶：红花窄叶：白花阔叶：白花窄叶是3：1：3：1，分析子代中红花：白色=1：1，扁形果：圆形果=3：1，说明前者是测交，后者是杂合子自交，所以与AaBb杂交的“某植株”基因型为aaBb，A正确，BCD错误。 故选A。 7．答案：A 解析：基因型为WwYy的个体自交所得后代中，W_Y_∶W_yy∶wwY_∶wwyy＝9∶3∶3∶1。因W存在时，基因Y和y都不能表达，所以后代的表型有3种，即白皮（W_Y_与W_yy）、黄皮（wwY_）、绿皮（wwyy），比例为12∶3∶1，A符合题意。 故选A。 8．答案：B 解析：A、据分析可知，F1黑鲤是双杂合个体，双杂合个体与双隐性个体杂交，后代基因型有4种，但只要含有显性基因的个体表现为黑鲤，故测交后代的表现型比例为黑鲤：红鲤=3：1，A错误； B、F1黑鲤是双杂合个体，测交后代中含有显性基因的个体表现为黑鲤，故测交后代的表现型比例为黑鲤：红鲤=3：1，B正确； C、F1测交后代的表现型比例为3：1，C错误； D、F1测交后代有四种基因型，表现型为两种，比例为3：1，D错误。 故选B。 9．答案：C 解析：A、基因的分离定律和基因的自由组合定律都发生在①减数分裂产生配子的过程中，A错误； B、雌雄配子各有4种，所以雌雄配子结合方式有16种，子代遗传因子组成有9种，B错误； C、由于亲本的基因型为AaBb，该基因型对应的表型在子代中所占比例为3/4×3/4＝9/16，故F1中不同于亲本性状表现的个体占全部子代个体的1-9/16=7/16，C正确； D、亲本为AaBb，子代纯合子为1/4，F1中杂合子所占比例为1-1/2×1/2＝3/4，D错误。 故选C。 10．答案：C 解析：A、孟德尔两对相对性状的杂交实验过程中F1需要自交，不需对母本去雄，A错误； B、测交实验可用于检测F1的基因型和F1产生的配子种类及比例等，B错误； C、等位基因是控制相对性状的基因，D和D控制显性性状，不是等位基因，C正确； D、性状分离指杂种后代中同时出现不同表现型个体的现象，D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $$