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第1课时课件-2025-2026学年高一下学期生物浙科版必修2

该高中生物学课件聚焦孟德尔自由组合定律，通过兔子毛色、南瓜形状等性状提问导入，衔接分离定律，以问题列表引导学生思考F₂新性状组合及9:3:3:1比例的成因，构建知识脉络与学习支架。 其特色在于结合模拟实验（一对和两对性状杂交操作）、假说-演绎法完整流程（观察现象到实验验证）及遗传图解解析，培养科学思维与探究实践，强化生命观念中基因与性状的关系。随堂小测结合实例巩固，助力学生动手与逻辑推理，教师教学更直观高效。

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 第一章 遗传的基本规律 第1课时 本章学习目标 1.简述孟德尔的杂交实验过程，以及对实验结果的解释和验证。 2.解释孟德尔分离定律和自由组合定律的实质。 3.举例说明有关的遗传学术语。 4.应用孟德尔定律，解释或解决在实践中遇到的遗传学问题。 情境导入 孟德尔用一对相对性状的豌豆杂交实验揭示了基因在亲、子代传递过程中的遗传规律，它能够解释一对相对性状的分离现象。然而，生物个体均具有多种性状，下图所示的兔子有眼睛颜色、毛色等不同性状，南瓜有颜色、形状等不同性状。那么，不同性状在遗传过程中的关系是如何呢？ 黄圆 F1 黄圆 P × 绿皱 黄圆 绿圆 F2 315 101 108 32 9 ： 3 ： 3 ： 1 绿皱 黄皱 × 3.为什么F2出现四种表型且比例为 9:3:3:1？ 黄色 绿色 圆粒 皱粒 亲 本 型 重组型 1.为什么F1都是黄色圆粒？ 2.F2为什么会出现新的性状组合？ 4.9:3:3:1与一对相对性状实验中 F2的数量比3:1有数学上联系吗？ ——➊观察现象，提出问题 假说—演绎法 两对相对性状杂交实验中，F2出现新的性状组合类型 1.进行一对相对性状杂交的模拟实验，认识等位基因在形成配子时相互分离，认识受精作用时雌、雄配子的结合是随机的。 2.进行两对相对性状杂交的模拟实验，探究自由组合定律。 实验目的 实验原理 两个信封分别代表雌雄生殖器官，两个信封内的卡片分别代表雌雄配子，用不同卡片的随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合。 活动：模拟孟德尔杂交实验 材料用具 每小组大信封4个，标有“黄Y”“绿y”“圆R”“皱r”的卡片各20张，记录纸若干等。 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 1.准备一对相对性状杂交的F1：①在两个大信封上分别写好“雄1”“雌1”，每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型都为Yy，表型都是黄色。 雄1 Yy(黄色) 雌1 Yy(黄色) 黄Y 绿y 黄Y 绿y 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ②模拟F1产生配子：从“雄1”信封内随机取出1张卡片，同时从“雌1”信封内随机取出1张卡片，表示F1雌、雄个体产生的配子。 雌1 雄1 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ③模拟受精作用：模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用：将分别从“雄1”“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起，用YY、Yy和yy记录2张卡片的组合类型，这样的组合类型就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内。 雌1 雄1 绿y 黄Y 基因型 YY Yy yy 次数 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ④重复步骤（2）～（3）10次以上，计算F2中3种基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 ⑤统计全班出现各种组合的数目，计算F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 2.准备两对相对性状杂交的F1：①准备两对相对性状杂交的F1：在另外两个大信封上分别写好“雄2”“雌2”，每个信封内装入“圆R”和“皱r”卡片各10张，表示F1雌、雄个体决定种子形状的基因型都为Rr。 “雄1”“雄2”共同表示F1雄性个体的基因型为YyRr，同样“雌1”“雌2”共同表示F1雌性个体的基因型也为YyRr，F1雌、雄个体的表型都是黄色圆形。 雄1 雌1 雄2 雌2 黄Y 绿y 黄Y 绿y 圆R 皱r 圆R 皱r 雌：YyRr (黄色圆粒) 雄：YyRr (黄色圆粒) 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 2.准备两对相对性状杂交的F1： 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ②模拟F1产生配子：从“雄1”“雄2”信封内各随机取出1张卡片，这2张卡片的组合表示F1雄性个体产生的配子基因型，同时从“雌1”“雌2”信封内各随机取出1张卡片，表示F1雌性个体产生的配子基因型。 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ②模拟F1产生配子：从“雄1”“雄2”信封内各随机取出1张卡片，这2张卡片的组合表示F1雄性个体产生的配子基因型，同时从“雌1”“雌2”信封内各随机取出1张卡片，表示F1雌性个体产生的配子基因型。 雄1 雄2 雌1 雌2 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ③模拟受精作用：将分别从“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”信封内随机取出的4张卡片组合在一起。这4张卡片的组合类型，就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内，注意别放错。 雄1 雄2 雌1 雌2 绿y 黄Y 皱r 圆R YyRr(黄色圆粒) 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ③模拟受精作用： 活动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 ④重复并计算：④重复步骤（2）～（3）10次以上，计算F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 ⑤统计全班出现的各种组合数目，计算F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 孟德尔认为，不同对的遗传因子 （即非等位基因） 在形成配子时自由组合。 Y→控制黄色子叶的基因 y→控制绿色子叶的基因 R→控制圆形种子的基因 r→控制皱形种子的基因 亲本的基因型：黄色圆形→YYRR 绿色皱形→yyrr 配子的基因型： YR yr 亲本杂交时，雌、雄配子结合所得的 F1的基因型为YyRr，由于Y对y、R对r均为显性，所以F1的表型为黄色圆形。 活动：模拟孟德尔杂交实验 × ——➋分析问题，提出假说 （1）对每对相对性状单独进行分析 315+108=423 圆粒 绿色 ≈ 3 : 1 黄圆 F1 黄圆 P × 绿皱 黄圆 绿圆 F2 108 绿皱 黄皱 101+32=133 315+101=416 108+32=140 每对相对性状的传递仍然遵循分离定律 皱粒 黄色 ≈ 3 : 1 315 101 32 9 ： 3 : 3 ： 1 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 控制不同性状的遗传因子也在 。 × （2）两对相对性状综合进行分析 黄圆 F1 黄圆 P × 绿皱 黄圆 绿圆 F2 108 绿皱 黄皱 315 101 32 9 ： 3 : 3 ： 1 F2出现新的性状组合是： ， 说明不同性状之间进行了 。 黄色皱粒 绿色圆粒 自由组合 自由组合 黄 ： 绿 圆 ： 皱 （3 : 1 ) ( 3 : 1 ) = 9 : 3 : 3 : 1 ——➋分析问题，提出假说 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 YR yr yR Yr F1配子 Y R r y × P F1 YYRR yyrr YyRr YR yr 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 配子 分离 分离 自由组合 F1产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1:1:1:1 假说1：圆粒与皱粒分别由R、r控制； 黄色与绿色分别由Y、y控制。 假说2：在产生配子时，每对遗传因子彼此分 离，不同对的遗传因子可以自由组合。 假说3：受精时，雌雄配子结合是随机的。 Q2：上述两个亲本产生的配子又是如何表示？ Q1：上述两个亲本的遗传因子组成如何表示？ Q3：F1能产生几种配子？比例如何？ 1 : 1 : 1 : 1 ——➋分析问题，提出假说 （3）提出假说： 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 1yyRR 2Yyrr 1yyrr 2YYRr 2YyRR 4YyRr 1YYRR 9/16 3/16 3/16 1/16 双显 单显 2yyRr 1YYrr 9 黄圆 3 绿圆 3 黄皱 1 绿皱 双隐 yyR_: Y_rr: yyrr: Y_R_: YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1 配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr ♂ ♀ 遗传图解（棋盘法） （4）结果分析 ①精卵结合方式有 种 ②基因型____种 ③表现型____种 4 9 16 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 1. F2中双杂合比例合占多少？ 3. F2中稳定遗传的绿色圆粒占总数的 ? 4、F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占___? 5、F2中重组类型占总数的___________ 1/3 6/16=3/8 YyRr 4/16=1/4 YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1 配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr ♂ ♀ 2. F2中能稳定遗传的个体占总数的 比例是? （4）结果分析 4/16=1/4 YYRR、yyrr、YYrr、yyRR 纯合子 1/16 指F2中表现型与亲本不同的个体 遗传图解（棋盘法） 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 孟德尔观察了两对相对性状的杂交实验过程，并对其结果进行了假说，合理的解释了自由组合现象。但他的假说 是否经得起验证呢？怎样才能验证呢？ 测交实验： 让F1（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。 设计测交方案，验证假说 ——➌演绎推理，设计实验 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 Yy Rr Yy rr yy Rr yy rr YR yr yR Yr yr 比例： 1 : 1 : 1 : 1 Yy Rr 杂种子一代 yy rr 隐性纯合子 测交 × 理论上测交后代 黄圆：绿圆：黄皱：绿皱=1:1:1:1 ？ Yy Rr yy rr 黄色圆粒 杂种子一代 绿色皱粒 隐性纯合子 × 测交 设计测交方案，验证假说 ——➌演绎推理，设计实验 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 理论上测交后代 黄圆：绿圆：黄皱：绿皱 = 1 : 1 : 1 : 1 Yy Rr yy rr 黄色圆粒 杂种子一代 绿色皱粒 隐性纯合子 × 测交 实验验证，得出结论 ——④ 实验检验，得出结论 测交后代表现型 项目 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 实际子粒数 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 性状表现型比 1 1 1 1 F1黄色圆粒与双隐性类型绿色皱粒测交实验结果 无论是正交还是反交，测交实验的结果符合预期的设想➩假说正确 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 【自由组合定律的内容】 ——④ 实验检验，得出结论 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 无论是正交还是反交，都得到4种数目相近的不同类型的测交后代，比例为1:1:1:1，与预期的结果相符。这证实F1雌、雄个体确实产生4种数目相等的配子，从而令人信服地验证了自由组合定律的正确性。 孟德尔第二定律—— 自由组合定律 一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是___________的，是各自_______地分配到配子中去的。这就是孟德尔_________定律的实质。 互不干扰 自由组合 独立 (2)发生时间: (3)实质: 形成配子（精子、卵细胞）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。 (4)适用范围： ① 真核生物的性状遗传。 ② 有性生殖生物的性状遗传。 ③ 细胞核遗传。 ④ 两对及两对以上相对性状的遗传。 (1)定义： 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 (5) 核心 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。 粒色 粒形 Y y r F1 配子 自由组合 Yy Rr R YR yR Yr yr 最能反映自由组合定律实质的是雌雄配子种类及比例： YR : yR : Yr : yr＝1 : 1 : 1 : 1 分离 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 基因的分离定律 基因的自由组合定律 研究的相对性状 涉及的遗传因子 F1配子的种类 及比例 F2基因型及比值 F2表现型及比值 F1测交后代表现型种类及比值 遗传实质 联系 一对 两对（或多对） 一对 两对（或多对） 2种；比值相等 4种（2n种）；比值相等 3种；1︰2︰1 9种(3n种);(1:2:1)n 2种；显︰隐＝3︰1 4种(2n种);9:3:3:1(3:1)n 2种；1︰1 4种(2n种);1:1:1:1(1:1)n F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 F1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。 两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时， 且同时起作用；分离定律是自由组合定律的基础 多对等位基因的自由组合现象（遵循自由组合定律）的遗传规律 相对性状对数 等位 基因 对数 F1配子 F1配子可能组 合数 F2基因型 F2表现型 种类 比例 种类 比例 种类 比例 1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1 2 2 22 （1∶1）2 42 32 （1∶2∶1）2 22 （3∶1）2 3 3 23 （1∶1）3 43 33 （1∶2∶1）3 23 （3∶1）3 ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ n n 2n （1∶1）n 4n 3n （1∶2∶1）n 2n （3∶1）n 自由组合定律的拓展应用 孟德尔成功地应用了“假说-演绎”的方法。例如，他在研究中观察到杂交子代的显隐性、表型比例（3:1或9:3:3:1）和不同性状重新组合等现象后，提出了遗传因子控制遗传性状的假说。为了验证自己的假说和推理，他又设计了许多实验方法，如测交验证法等。 总之，孟德尔的成功表明，在科学研究上要想获得成就，不仅需要有不懈探索与不畏艰难的奋斗精神，还要有实事求是的科学态度和正确的科学研究方法。 “假说－演绎”法 随堂小测 随堂小测 1.某兴趣小组模拟孟德尔两对相对性状的杂交实验，选取某自花传粉植物的幼苗(基因型为AaBb，A控制红色花、a控制白色花；B控制宽叶、b控制窄叶；两对等位基因独立遗传)，待植株成熟后，随机摘取5个豆荚，共得到40粒种子，这些种子播种后，植株的表型统计结果如下表所示。下列叙述最合理的是(   ) A.该实验中红色与白色的表型比不符合孟德尔分离定律 B.若增大摘取豆荚的数量，则子代的表型比会更接近9：3：3：1 C.40粒种子中应有18粒红色宽叶种子，2粒白色窄叶种子 D.实验结果表明含B基因的雄配子活力显著高于含b基因的雄配子 性状 红色 白色 宽叶 窄叶 个数(株) 32 8 28 12 答案：B 解析：红色(32粒)：白色(8粒)≈4：1，因样本量小存在偏差，但整体接近分离定律的3：1比例，符合孟德尔分离定律；孟德尔遗传定律的性状分离比是在统计大量样本的基础上得出的结论(减少偶然性影响)，若增大摘取豆荚的数量(增加种子总数)，统计误差会减小，子代的表型比会更接近自由组合定律的9：3：3：1；根据孟德尔自由组合定律，AaBb自交后代中红色宽叶(A_B_)理论上占9/16、白色窄叶(aabb)理论上占1/16，但由于仅统计5个豆荚的40粒种子(样本量小，存在偶然性)，无法确定“应有18粒红色宽叶、2粒白色窄叶”；宽叶与窄叶的数量差异，可能是配子活力、受精概率或样本偶然性等多种因素导致，仅通过少量样本无法得出“含B基因的雄配子活力显著高于含b基因的雄配子”的结论。故选B项。 随堂小测 2.孟德尔在豌豆杂交实验中，除了研究豌豆的籽粒形状(圆粒和皱粒)和子叶颜色(黄色和绿色)外，还观察了另外两对相对性状：豆荚形状(饱满和缢缩)和花的位置(腋生和顶生)。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交，F1全部表现为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2，F2中出现了四种表型，比例接近9：3：3：1。下列相关分析正确的是(   ) A.孟德尔通过观察F2的表型比例，提出“遗传因子”成对存在且彼此独立，这是他对分离定律的初步解释 B.若F1与缢缩豆荚顶生花的豌豆相交，后代会出现1：1：1：1的表型比例，说明控制豆荚形状和花位置的基因位于非同源染色体上 C.自由组合定律的实质是F1产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合 D.孟德尔利用“假说-演绎法”进行测交实验时若F2未出现预期比例，则假说必然被推翻 答案：B 解析：A、孟德尔通过观察F2的表型比例，提出“不同对遗传因子自由组合”，这是对自由组合定律的初步解释，A错误； B、F1与缢缩豆荚顶生花的豌豆测交，后代出现1：1：1：1的表型比例，说明F1产生四种比例相等的配子，控制豆荚形状和花位置的基因位于非同源染色体上，B正确； C、自由组合定律的实质是F1产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，C错误； D、测交实验若未出现预期比例，可能是实验误差等原因，不一定推翻假说，D错误。故选B。 $