第1章 第2节 第1课时 两对相对性状的杂交实验及自由组合定律-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（浙科版）

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 |学|习|目|标| 1.简述孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程，以及对实验结果的解释和验证。 2.解释孟德尔自由组合定律的实质。 3.理解子代遗传性状多样性的原因。 4.应用孟德尔定律，解决在实践中遇到的遗传学问题。 5.掌握基因自由组合定律的应用及常见解题方法。 第1课时　两对相对性状的杂交实验及自由组合定律 [主干知识梳理] 一、两对相对性状杂交实验中，F2出现新的性状组合类型 1.杂交后代的表型和比例 2.杂交结果及分析 (1)F1的种子为黄色圆形，说明黄色相对于绿色为显性，圆形相对于皱形为显性。 (2)F2中出现四种表型，分离比为9∶3∶3∶1，其中黄圆和绿皱与亲本的表型相同，黄皱和绿圆是不同于亲本表型的新组合。 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 1.对自由组合现象的解释 (1)两对相对性状(黄与绿，圆与皱)由两对遗传因子(Y与y，R与r)控制。 (2)两对相对性状都符合分离定律的比值，即3∶1(黄∶绿=3∶1，圆∶皱=3∶1)。 (3)F1(YyRr)产生配子时等位基因分离，非等位基因自由组合。 (4)F1产生雌、雄配子各4种，YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。 (5)受精时，雌、雄配子随机结合。 (6)F2的表型有4种，其中有两种亲本类型(黄圆和绿皱)、两种新组合类型(黄皱与绿圆)。黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。 (7)F2的基因型:16种组合方式，9种基因型。 2.自由组合定律的验证及实质 (1)自由组合定律的验证 ①选用方法:测交法。 ②选材: F1与双隐性纯合亲本(绿色皱形)。 ③实验过程及结果:F1×绿色皱形→黄圆、黄皱、绿圆、绿皱的比值接近1∶1∶1∶1。 (2)自由组合定律实质:F1形成配子时，等位基因发生分离的同时，非等位基因表现为自由组合。 三、模拟孟德尔杂交实验 1.一对相对性状的模拟杂交实验 2.两对相对性状的模拟杂交实验 [预习效果自评] 1.判断下列叙述的正误 (1)纯合亲本杂交得F1为黄色圆形，则在F2中会出现2种新性状。 (×) 提示:在F2中会出现2种新的性状组合。 (2)模拟孟德尔杂交实验中，写有“雄1”的大信封代表雄配子。 (×) 提示:写有“雄1”的大信封代表雄性生殖器官。 (3)F1黄色圆形(YyRr)豌豆形成配子时，等位基因分离后，非等位基因之间还会进行自由组合。 (×) 提示:等位基因分离和非等位基因之间自由组合是同时进行的，彼此独立、互不干扰。 (4)F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合，产生数量相等的4种配子。 (√) (5)F2的黄色圆粒中，只有YyRr是杂合子，其他的都是纯合子。 (×) 提示:F2的黄色圆粒中，只有YYRR是纯合子，其他的都是杂合子。 (6)图示“AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab配子间16种结合方式子代中有4种表型(9∶3∶3∶1)子代中有9种基因型”中，基因的自由组合定律发生于③。 (×) 提示:自由组合定律发生在配子的产生过程中，因此自由组合定律发生在图示的①。 2.在下表中填写F1测交产生的配子和后代的基因型 F1测交:YyRr　×　yyrr 配子 YR Yr yR yr yr YyRr Yyrr yyRr yyrr 3.思考题 阅读教材第19页“课外读”，孟德尔运用独特的科学思维方式，先从一对相对性状入手揭示了分离定律后，再对两对或多对性状进行研究。这是一种什么科学思维方式?对你的学习和生活有什么启示? 提示:这种科学思维方式是从简单到复杂、先易后难。学习和生活遇到困难问题，一时难以解决时，可思考分析能不能拆分成几个细小的问题，然后从易到难去解决。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.自由组合定律: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.有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，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重要意义。 提能点(一)　孟德尔两对相对性状的杂交实验现象分析 [任务驱动] 　　小麦有宽叶高产不抗病(AAbb)纯合品系和窄叶低产抗病(aaBB)纯合品系，育种工作中希望获得高产抗病的纯合品系，进行的育种流程如下图所示，最终获得了目标种。结合图文分析有关问题: (1)在育种过程中要不断进行人工选择，不能从F1开始选择的原因是什么? 提示:F1虽然表型为高产抗病，但自交后代会发生性状分离。 (2)F2出现了四种表型，这两对相对性状自由组合的原因是什么? 提示:F1形成配子时，控制不同性状的非等位基因自由组合。 (3)从F2中选出表型符合要求的品种，为什么还要连续自交? 提示:F2中表型为高产抗病品种的基因型有AABB、AaBb、AaBB和AABb四种，杂合子自交后代还会发生性状分离，所以要连续自交淘汰不符合要求的类型。 [生成认知] 1.孟德尔两对相对性状的杂交实验图示 2.实验现象分析 (1)方法:杂交，采用正反交。 (2)F1出现的现象及结论:所结种子F1都是黄色圆形；黄色和圆形为显性性状。 (3)对F2出现的现象疑问:①F2为什么出现新性状组合?②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?③是否还遵循分离定律? 对上述疑问③的解释(每对性状单独分析) 依然遵循分离定律。 　　[典例]　有关孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的说法，错误的是 (　　) A.亲本是纯合子，F1是杂合子 B.F1自交后代存在性状分离现象 C.分析F1或F2都能判断性状的显隐性关系 D.F2 4种表型数量比不能体现分离定律的分离比 [解析]　孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验选用黄色圆形与绿色皱形的纯合亲本杂交，F1全部是黄色圆形杂合子，A正确；分别观察每对性状，在F2中都出现3∶1的性状分离比，B正确，D错误；分析F1只出现一个亲本的性状或F2每对性状都出现性状分离，所以都能判断性状的显隐性关系，C正确。 [答案]　D [跟踪训练] 1.(2025·浙北G2联盟期中联考)孟德尔以豌豆为材料，选取种子的形状(圆形与皱形)与子叶的颜色(黄色与绿色)两对相对性状为研究对象，得出了基因的自由组合定律，其根本原因是 (　　) A.豌豆是自花传粉，闭花授粉的植物 B.这两对相对性状都表现在种子上，便于统计 C.控制两对相对性状的等位基因可以独立遗传 D.孟德尔重复进行了大量的杂交实验，统计了大量的数据 解析:选C　自由组合定律的实质为独立遗传的两对等位基因产生配子时，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合，C项符合题意。 2.(2025·湖州南浔中学月考)下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述，正确的是 (　　) A.从F1母本豌豆植株上选取一朵或几朵花，在花粉成熟时将花瓣掰开去雄 B.F2中出现的4种表型，有3种是不同于亲本表型的新组合 C.F1产生配子时非等位基因自由组合，含双显性基因的配子数量最多 D.F1产生的雌、雄配子各有4种，受精时配子的结合存在16种组合方式 解析:选D　从亲本母本豌豆植株上选取一朵或几朵花，在花粉未成熟时将花瓣掰开去雄，并套上纸袋，A错误；F2中出现的4种表型，有2种是不同于亲本表型的新组合，B错误；F1产生配子时非等位基因自由组合，产生4种类型的配子，比例为1∶1∶1∶1，C错误；F1产生的雌、雄配子各有4种，受精时配子的结合存在16种组合方式，D正确。 3.棉花的两对基因(E、e和F、f)遗传过程中遵循自由组合定律，现有子代基因型及比例如下表，则双亲的基因型是 (　　) 基因型 EEFF EEff EeFF Eeff EEFf EeFf 比例 1 1 1 1 2 2 A.EEFF×EeFf B.EeFf×EeFf C.EeFf×EEFf D.EeFF×EeFf 解析:选C　根据题意和图表分析可知:后代EE∶Ee=1∶1，说明亲本为EE和Ee；后代FF∶Ff∶ff=1∶2∶1，说明亲本相关基因型都是Ff，则亲本的基因型为EeFf和EEFf。 提能点(二)　孟德尔两对相对性状实验的假说及其验证 [任务驱动] 　　豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现后代出现四种类型，对性状的统计结果如表所示。请思考并回答以下问题: 性状类型 圆粒 皱粒 黄色 绿色 性状数量 310 102 210 202 　 (1)请确定亲本黄色圆粒与绿色圆粒的基因型。 提示:黄色圆粒基因型为YyRr，绿色圆粒的基因型为yyRr。 (2)根据表格中数据，分析F1的表型及其比例。 提示:F1的表型有4种，比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶1∶3∶1。 (3)取F1中的一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，请分析F2的表型及比例。 提示:根据亲本的基因型，可知F1中黄色圆粒豌豆的基因型为YyRR和YyRr，绿色皱粒的基因型为yyrr。若黄色圆粒的基因型为YyRR，与绿色皱粒yyrr杂交，子代表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1；若黄色圆粒的基因型为YyRr，与绿色皱粒yyrr杂交，子代表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。 [生成认知] 一、孟德尔提出假说解释性状自由组合现象 1.孟德尔的假设:不同对的遗传因子(即非等位基因)在形成配子时自由组合。 2.演绎推理:F1最终形成的雌雄配子均含有YR、Yr、yR、yr 4种类型，其比例为1∶1∶1∶1。 3.遗传图解及分析 配子 ①F1产生雌、雄配子类型及其比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 ②F1产生的雌、雄配子数量不相等:雄多于雌 ③雌、雄配子的结合方式有16种 表型 ①每对相对性状若单独分析都遵循基因的分离定律，即黄∶绿(或圆∶皱)=3∶1 ②F2中与亲本表型不同的比例为6/16(黄皱和绿圆) ③每种表型中纯合子所占的比例为1/16 微提醒:配子的随机结合发生在受精过程中，配子的随机结合不是基因的自由组合，基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，而不是受精作用时。 4.验证假说 二、自由组合定律的验证方法 验证方法 结论 自交法 若F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 花粉 鉴定法 花粉有4种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律 微提醒:同源染色体是指一条来自父方，另一条来自母方，其形态、大小基本相同的一对染色体。 　　[例1]　(2025·诸暨期中)孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，具有1∶1∶1∶1比例的是 (　　) ①F1产生配子类型的比例　②F2表型的比例　③F1测交后代类型的比例　④F1表型的比例　⑤F2基因型的比例 A.①③ B.②④ C.①② D.④⑤ [解析]　在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F1为双杂合子，产生的配子类型比例为1∶1∶1∶1，①正确；F2表型的比例为9∶3∶3∶1，②错误；F1测交后代类型的比例为1∶1∶1∶1，③正确；F1表型只有1种，④错误；F2基因型有9种，⑤错误。 [答案]　A 　　[例2]　番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性。两对性状分别受两对同源染色体上的等位基因控制。育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交，子一代自交得子二代，子二代中重组类型个体数占子二代总数的 (　　) A.7/8或5/8　　　　　 B.9/16或5/16 C.3/8或5/8 D.3/8 [解析]　具有两对相对性状的纯合亲本杂交，有两种情况(设控制红色和黄色的基因为A、a，两室和一室的基因为B、b):①AABB×aabb，②AAbb×aaBB，这两种情况杂交所得F1均为AaBb，F1自交得F2，F2中A_B_(红色两室)占9/16，A_bb(红色一室)占3/16，aaB_(黄色两室)占3/16，aabb(黄色一室)占1/16。若为①的杂交组合，则F2中重组类型(红色一室和黄色两室)占3/16+3/16=3/8；若为②的杂交组合，则F2中重组类型(红色两室和黄色一室)占9/16+1/16=5/8。 [答案]　C [易错提醒] 准确理解F2重组类型 (1)明确重组类型的含义:重组类型是指F2中与亲本表型不同的性状组合，而不是出现了新的性状，也不是基因型与亲本不同的个体。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。 ①当亲本基因型为YYRR(黄色圆粒)和yyrr(绿色皱粒)时，F1基因型为YyRr(黄色圆粒)，F2中重组类型(3/16黄色皱粒、3/16绿色圆粒)所占比例是6/16。 ②当亲本基因型为YYrr(黄色皱粒)和yyRR(绿色圆粒)时，F1基因型仍为YyRr(黄色圆粒)，但F2中重组类型(9/16黄色圆粒、1/16绿色皱粒)所占比例是10/16。 [跟踪训练] 1.(2025·温州十校联合体联考)对某一豌豆进行测交，得到的后代基因型为YyRr和yyRr，该豌豆基因型是 (　　) A.yyRr 　 B.YyRr C.Yyrr 　 D.YyRR 解析:选D　对某一豌豆进行测交，即某个体×yyrr→YyRr和yyRr，其中yyrr只能产生一种配子yr，则该个体能产生YR和yR两种配子，因此该豌豆的基因型为YyRR。 2.豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆形(R)对皱形(r)为显性。现将黄色圆形(YyRr)豌豆进行自花授粉，收获时得到绿色皱形豌豆192粒。据理论推算，在子代黄色圆形豌豆中，能稳定遗传的约有 (　　) A.192粒 B.384粒 C.576粒 D.1 728粒 解析:选A　基因型为YyRr的豌豆自交，子代产生4种性状组合，黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=9∶3∶3∶1。每一种性状组合中，都只有一份可稳定遗传的纯合子，所以，绿皱占一份，192粒，黄圆中也有一份——YYRR，约192粒。 3.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因独立遗传，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd。请完成下列问题。 (1)若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，可选择亲本①与　　　　或　　　　杂交。  (2)若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本　　　　和　　　　杂交。  (3)若培育糯性抗病优良品种，应选用　　　　和　　　　亲本杂交。  (4)将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，置于显微镜下观察，将会看到　　　　种类型的花粉，且比例为　　　　　　　　。  解析:(1)该植物花粉粒分为长形和圆形、非糯性和糯性，且非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，所选亲本杂交后要能得到基因型为Dd或Aa的子代，因此可选择亲本①与②或①与④杂交。(2)若利用花粉鉴定法验证自由组合定律，杂交后代要同时含有AaDd，应该选用②和④杂交。(3)若培育糯性抗病(aaT_)优良品种，杂交后代应该含有T和a，所以应该选择亲本①和④杂交。(4)②和④杂交后代的基因型是AattDd，其可以产生4种比例相等的配子，即AtD、Atd、atD、atd，所以将F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，置于显微镜下观察，将会看到4种类型的花粉，比例是1∶1∶1∶1。 答案:(1)②　④　(2)②　④　(3)①　④　(4)4　1∶1∶1∶1 科学探究——模拟孟德尔杂交实验的细节分析 　 1.材料用具代表的含义 信封代表 生殖器官 写有“雄1”“雄2”的信封代表豌豆的雄蕊，写有“雌1”“雌2”的信封代表豌豆的雌蕊 卡片代表 配子 代表携带控制种子子叶颜色遗传因子的配子所用的卡片，标有“黄Y”和“绿y”；代表携带控制种子形状遗传因子的配子所用的卡片，标有“圆R”和“皱r” 2.活动操作代表的含义 (1)“雄1”的信封放入标有“黄Y”和“绿y”的卡片，“雄2”的信封放入标有“圆R”和“皱r”的卡片，代表F1雄性个体的基因型是YyRr；“雌1”的信封放入标有“黄Y”和“绿y”的卡片，“雌2”的信封放入标有“圆R”和“皱r”的卡片，代表F1雌性个体的基因型是YyRr。 (2)从“雄1”“雄2”的信封抽出卡片放在一起表示F1雄性个体产生的配子基因型，从“雌1”“雌2”的信封抽出卡片放在一起表示F1雌性个体产生的配子基因型。 (3)从“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”信封内随机抽取的4张卡片组合在一起，表示配子随机结合形成F2的基因型。 3.注意事项 (1)从信封内抽取卡片要确保随机性，组合后要按照次序记录卡片的组合类型，并且要把卡片放回原信封，不能错放。 (2)模拟F1产生配子和受精作用产生F2，抽取和组合次数尽可能多几次，最后还要把班内各个小组的结果进行统计。 (3)模拟F1产生雌、雄配子各4种:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1，实际上雌、雄配子的数量不相等，雄配子数量远远多于雌配子数量。 (4)模拟F2时，要把基因型和表型分类。如“黄”“圆”对应的基因型就有4种:YYRR、YYRr、YyRR、YyRr。 [素养训练] 1.在模拟孟德尔杂交实验的活动中，在2个分别写好“雌”“雄”的信封内均装入“绿y”和“黄Y”的卡片各10张，分别从“雌”“雄”的信封中各随机取出1张卡片，下列有关叙述正确的是 (　　) A.“雌”“雄”信封内的卡片总数必须相同 B.取出卡片记录后要放回原信封内 C.“绿y”和“黄Y”卡片形状可以不同 D.模拟F1雌雄配子的随机结合 解析:选B　由于雌雄配子数目一般不等，因此“雌”“雄”信封内的卡片总数不一定要相同，A错误；取出卡片记录后要放回原信封内，保证每次取出每种卡片的概率为1/2，B正确；“绿y”和“黄Y”卡片形状要相同，避免主观因素影响实验结果，C错误；模拟的是F1产生配子时等位基因的分离，D错误。 2.(2025·温州新力量联盟联考)在模拟孟德尔杂交实验中，从如图袋中随机抓取一个小球并作相关记录，每次将抓取的小球分别放回原袋子中。下列有关叙述错误的是 (　　) A.从①②袋中随机抓取一个小球并组合可以模拟雌雄配子的随机组合 B.从①③中抓取一个小球并组合，模拟F1产生配子 C.袋子中放入的小球越多，实验结果的可信度越高 D.四个袋子中小球数量不需要相等 解析:选C　从①②中各随机抓取一个小球并组合，模拟F1(Bb)自交产生F2，A正确；从①③或②④中随机抓取一个小球并组合，模拟F1(BbDd)产生配子，B正确；只要每个袋子内两种小球数量相等，然后重复实验的次数越多，实验结果的可信度越高，C错误；由于雌雄配子数目一般不等，因此四个袋子中小球数量不需要相等，但每个袋子中两种小球的数目要相等，D正确。 3.(2025·桐乡高级中学月考)在模拟孟德尔杂交实验的活动中，老师准备了①~④四种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入12个小球，如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.模拟实验中，取出的小球可以不放回桶内 B.若模拟两对相对性状的杂交实验F1雌性个体产生配子的过程，可选择②③ C.若模拟一对相对性状的杂交实验F1雌雄配子的受精作用，则选择①③ D.若选③④模拟两对相对性状的杂交实验中雌性个体，则其产生AB配子的概率为1/2 解析:选B　模拟实验中，取出的小球需要放回桶内，A错误；若模拟两对相对性状的杂交实验F1雌性个体产生配子的过程，可选择②③，产生AB、Ab、aB、ab四种配子，比例为1∶1∶1∶1，B正确；若模拟一对相对性状的杂交实验F1雌雄配子的受精作用，则①产生的配子A∶a应为1∶1，而图中A数量大于a数量，不能模拟，C错误；若选③④模拟两对相对性状的杂交实验中雌性个体，则其产生AB配子的概率为1/4，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $