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导学案-2024-2025学年高一下学期生物浙科版（2019）必修2

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 学习目标 1.生命观念：通过分析两对相对性状的杂交实验，理解基因自由组合现象，建立 “基因与性状间复杂关系” 的生命观念 。 2.科学思维：运用假说 — 演绎法推导自由组合定律，培养逻辑推理和归纳概括能力，能够解释基因自由组合对生物多样性的意义。 3.科学探究：通过模拟实验或数据分析，验证自由组合定律，掌握科学探究的方法和步骤。 4.社会责任：认识自由组合定律在农业育种和遗传疾病研究中的应用价值，增强科学实践意识。 学习重难点 重点： 两对相对性状杂交实验的过程及 F₂中性状组合类型和比例。 自由组合定律的实质：非同源染色体上非等位基因的自由组合。 运用自由组合定律进行简单的基因型和表现型的推导与计算。 难点： 对自由组合现象的解释和假说的理解。 自由组合定律与分离定律的内在联系及综合应用。 预习新知 知识点一：两对相对性状杂交实验中 F₂出现的性状组合类型 1.杂交实验过程 孟德尔选用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作为亲本进行杂交，F₁全部表现为__________（颜色和粒形）。F₁自交后，F₂中不仅出现了亲本性状，还出现了__________，即黄色皱粒和绿色圆粒。F₂中共有__________种表现型，其比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒 = __________。 2.实验结果分析 在 F₂的表现型中，黄色与绿色之比约为__________，圆粒与皱粒之比也约为__________，这表明每对相对性状的遗传都遵循__________定律。同时，不同性状之间自由组合，说明控制两对相对性状的基因之间相互__________ 。 知识点二：性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 1.孟德尔的假说 生物的性状是由__________（基因）控制的。黄色和绿色由一对等位基因（Y、y）控制，圆粒和皱粒由另一对等位基因（R、r）控制。 纯种黄色圆粒豌豆的基因型为__________，纯种绿色皱粒豌豆的基因型为__________。F₁的基因型为__________，表现为黄色圆粒。 形成配子时，成对的基因彼此__________，不同对的基因可以__________。F₁（YyRr）产生的配子类型及比例为 YR∶Yr∶yR∶yr = __________。 受精时，雌雄配子的结合是__________的。 2.自由组合定律的实质 在减数分裂形成配子的过程中，位于__________上的__________的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂__________后期，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因__________ 。 知识点三：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.F₂的基因型和表现型推导 通过棋盘法或分枝法分析 F₁（YyRr）自交后代的情况，F₂中共有__________种基因型。其中纯合子有__________种，分别是 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr；单杂合子有__________种，如 YyRR、YYRr 等；双杂合子有__________种，即 YyRr。F₂中共有__________种表现型，比例为 9∶3∶3∶1。 2.概率计算 在自由组合问题中，可先将多对基因拆分成多对相对性状，利用分离定律分别计算每一对的概率，再运用__________定律将各对的概率相乘。例如，YyRr 自交后代中 YyRR 的概率为 Yy（1/2）×RR（1/4） = __________ 。 知识点四：孟德尔获得成功的原因 1.正确选择实验材料：豌豆是严格的__________授粉植物，且具有多对易于区分的__________ 。 2.科学的研究方法：采用由__________到__________的研究思路，先研究一对相对性状的遗传，再研究两对及多对相对性状的遗传；运用__________—__________法，通过实验、提出假说、演绎推理、验证假说等步骤得出结论。 3.运用数学统计方法：对实验结果进行__________分析，使实验结果更具说服力。 知识点一参考答案 1.黄色圆粒；新的性状组合；4；9∶3∶3∶1 2.3∶1；3∶1；分离；独立 知识点二参考答案 1.遗传因子；YYRR；yyrr；YyRr；分离；自由组合；1∶1∶1∶1；随机 2.非同源染色体；非等位基因；第一次；自由组合 知识点三参考答案 1.9；4；4；1；4 2.乘法；1/8 知识点四参考答案 1.自花闭花；相对性状 2.单；多；假说；演绎 3.统计学 易错提示 1.混淆等位基因和非等位基因：等位基因位于同源染色体的相同位置，控制相对性状；非等位基因可位于非同源染色体上或同源染色体的不同位置，自由组合定律针对的是非同源染色体上的非等位基因。 2.错误计算自由组合概率：在计算多对基因组合的概率时，要先将其拆分为分离定律问题分别计算，再相乘，不能直接整体计算。 3.忽略自由组合定律的适用条件：自由组合定律只适用于真核生物有性生殖过程中，非同源染色体上的非等位基因。原核生物、无性生殖等不遵循该定律。 深化探究 问题 1：在两对相对性状杂交实验中，F₂出现 9∶3∶3∶1 的性状分离比需要满足哪些条件？ 参考答案： 1.控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。 2.F₁产生的雌雄配子各有 4 种，且比例为 1∶1∶1∶1；雌雄配子随机结合，且结合的机会均等。 3.不同基因型的个体存活率相同，无致死现象。 4.实验统计的样本数量足够大，以减少实验误差。 问题 2：自由组合定律与分离定律有什么联系？ 参考答案： 1.分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律包含分离定律。在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，每一对等位基因的遗传都遵循分离定律 。 2.研究分离定律时，只涉及一对等位基因；研究自由组合定律时，涉及两对或多对等位基因，可将多对基因拆分成多个一对基因，分别遵循分离定律，再组合分析。 问题 3：如何利用自由组合定律进行育种？ 参考答案： 1.选择具有不同优良性状的亲本进行杂交，将控制优良性状的基因集中到 F₁中。 2.让 F₁自交，在 F₂中会出现性状重组的个体，通过筛选获得具有所需优良性状组合的个体。 3.对筛选出的个体进行连续自交或其他选育方法，不断纯化优良品种，获得稳定遗传的纯合子。 巩固训练 1．基因型为YYRr的个体与基因型为Yyrr的个体杂交（两对等位基因分别位于两对同源染色体上）理论上其子代表现型的比例为( ) A.1：1 B.1：1：1：1 C.3：1 D.9：3：3：1 2．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 3．两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 4．下列杂交组合中，不属于测交的是( ) A.EeFf×eeff B.AaBb×AAbb C.AaBb×aabb D.Aa×aa 5．用纯合的黄色皱粒（YYrr）和绿色圆粒（yyRR）豌豆作亲本进行杂交，F1全部为黄色圆粒，F1自交获得F2，从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒，一个纯合一个杂合的概率为( ) A.1/9 B.2/9 C.1/3 D.4/9 6．南瓜所结果实中白色（A）对黄色（a）为显性，盘状（B）对球状（b）为显性，两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交，子代表型及其比例如下图所示，则下列叙述正确的是( ) A.“某南瓜”的可以产生4种配子，且比例为1：1：1：1 B.“某南瓜”的基因型为Aabb C.若“某南瓜”自交，则后代有四种表现型，比例为3：3：1：1 D.“某南瓜”的表型为白色盘状 7．豌豆种子黄色（Y）、圆粒（R）均为显性，某兴趣小组用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现后代F1出现4种类型，性状统计结果如图所示。下列分析错误的是( ) A.F1中表型不同于亲本的有黄色皱粒和绿色皱粒，且比例为1∶1 B.F1中纯合子为绿色皱粒，且占F1的比例为1/8 C.F1黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr或YyRR，且比例为2∶1 D.亲本的基因型为YyRr和yyRr 8．番茄花色的遗传受两对等位基因A/a、B/b控制，已知只有显性基因A存在时开蓝花，显性基因A和B同时存在时开紫花，其他基因型均开白花。如图表示番茄花色的遗传情况。下列叙述错误的是( ) A.F2中白花植株的基因型有3种 B.F2紫花植株中能稳定遗传的个体占1/9 C.F1进行测交，后代表型及比例为紫花：蓝花：白1:1:2 D.F2中蓝花植株自交，子代蓝花植株中纯合子所占比例为2/3 9．某植物的花色有蓝色和白色，为研究该性状的遗传规律、研究人员进行了两组杂交实验，其中F1自交产生F2，结果见下表。下列有关分析错误的是( ) 亲本 F1株数 F2株数 蓝花 白花 蓝花 白花 1.蓝花×白花 260 0 751 49 2.蓝花×白花 84 0 211 70 A.该植物的花色至少由两对独立遗传的等位基因控制 B.1组F2蓝花植株中能稳定遗传的占8/15 C.2组蓝花亲本植株的基因型可能有2种 D.1组F1与2组F2中的蓝花植株杂交，后代有11/12的植株开蓝花 10．豌豆子叶的黄色和绿色、圆粒种子和皱粒种子为两对相对性状，已知黄色对绿色为显性。某育种小组选用黄色圆粒和绿色圆粒豌豆进行杂交，发现后代出现4种表现型，对两对性状统计结果如图所示。请据图回答： （1）根据统计结果分析，圆粒为____________性状。 （2）若控制豌豆子叶颜色的基因用Y、y表示，粒形的基因用R、r表示。则亲本的相关基因组成是____________、____________。 （3）在杂交后代中表现型不同于亲本的是____________，它们之间的比例为____________。 （4）若亲本的黄色圆粒豌豆在自然状态下生长繁殖，则其后代表现型及其比例为____________。 参考答案 1．答案：A 解析：基因型为YyRR的个体与yyRr个体杂交，可以分解成Yy与yy杂交，以及RR与Rr杂交，Yy与yy杂交后代表现型比例为1：1，RR与Rr杂交后代表现型为1种，因此子代表现型的理论比为1：1，故选A。 2．答案：C 3．答案：D 4．答案：B 5．答案：D 解析：根据题意可知，亲本杂交得到的子一代基因型为YyRr，自交得到的F2中绿色圆粒豌豆的遗传因子组成为1/3yyRR、2/3yyRr，黄色皱粒豌豆的遗传因子组成为1/3YYrr、2/3Yyrr，则从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒都是纯合子的概率为1/3×1/3=1/9，都是杂合子的概率为2/3×2/3=4/9，因此它们一个纯合一个杂合的概率为1-1/9-4/9=4/9，D正确，ABC错误。 故选D。 6．答案：B 解析：“某南瓜”和基因型为AaBb的白色盘状南瓜杂交后子代中白色:黄色=3:1，盘状:球状=1:1，故该南瓜的基因型为Aabb，产生两种配子Ab:ab=1:1，A错误，B正确；“某南瓜”(Aabb)自交子代只有两种表现型，比例为3:1，C错误；“某南瓜”的表现型为白色球状，D错误。 7．答案：B 解析：A、在F1中，表型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒，它们之间的数量比为1∶1，A正确； B、F1中纯合子有两种yyRR（绿色圆粒）和yyrr（绿色皱粒），占F1的比例均为1/8，B错误； C、黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr，比例为2∶1，C正确； D、对图形进行分析，子代中圆粒∶皱粒＝3∶1，所以亲本控制粒型的基因型是Rr×Rr，黄色∶绿色＝1∶1，所以亲本控制粒色的基因型是Yy×yy，结合亲本表型推出亲本基因型组合为YyRr×yyRr，因此亲本的基因型是YyRr（黄色圆粒），yyRr（绿色圆粒），D正确。 故选B。 8．答案：D 解析：A、由题干可知，白花植株的基因型为aaBB、aaBb、aabb共3种，A正确； B、图中9∶3∶4为9∶3∶3∶1的变式，故番茄花色性状的遗传遵循自由组合定律。紫花植株的基因型为A_B_，其中能稳定遗传的个体（AABB）所占比例为1/3×1/3=1/9，B正确； C、F1（AaBb）进行测交，即与aabb杂交，则后代基因型和比例为AaBb（紫花）∶aaBb（白花）∶Aabb（蓝花）∶aabb（白花）=1∶1∶1∶1，因此表型及比例为紫花∶蓝花∶白花=1∶1∶2，C正确； D、F1中蓝花植株基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，自交产生子代中蓝花植株中纯合子AAbb所占比例为（1/3+2/3×1/4）÷（1-2/3×1/4）=3/5，D错误。 故选D。 9．答案：B 10．答案：（1）显性 （2）YyRr；yyRr （3）黄色皱粒、绿色皱粒；1:1 （4）黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9:3:3:1 解析：（1）根据统计结果分析，圆粒：皱粒=3:1，表明圆粒为显性性状。 （2）黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交的后代中，圆粒：皱粒=3:1，说明亲本的基因组成为Rr和Rr；黄色：绿色=1:1，说明亲本的基因组成为Yy和yy，故亲本的相关基因组成是YyRr、yyRr。 （3）亲本性状是黄色圆粒和绿色圆粒，在杂交后代中表现型不同于亲本的是黄色皱粒（1/8Yyrr）、绿色皱粒（1/8yyrr），它们之间的比例为1:1。 （4）亲本的黄色圆粒豌豆基因型是YyRr，豌豆自然状态下进行自花授粉，则其后代表现型及其比例为黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9:3:3:1，由此可见，控制豌豆子叶颜色和粒形的两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$