1.2孟德尔豌豆杂交实验（二）知识清单2026-2027学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学知识清单系统梳理了孟德尔豌豆杂交实验（二）的自由组合定律知识体系。从分离定律基础出发，通过两对相对性状杂交实验，运用假说-演绎法，结合分解组合法和棋盘法分析F₂代基因型与表现型，明确定律实质及适用范围，延伸至孟德尔成功原因、杂交育种和遗传病概率应用，涵盖连锁、变式分离比及致死问题等拓展内容。 知识链路按“实验现象-理论构建-实际应用-拓展深化”逻辑展开，以假说-演绎法培养科学思维，通过分解组合法等科学方法训练分析能力，例题设计覆盖验证、计算等情境注重探究实践。系统梳理基础规律与特殊情况，帮助学生构建完整遗传规律认知框架，提升解决复杂遗传问题的能力。

2.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 一、两对相对性状的杂交实验 1.研究两对相对性状的遗传时选择种子的形状和子叶的颜色来研究的原因：种子的形状和子叶的颜色这两种性状是在个体发育的同一时期、同一器官表现的，便于统计。 2.孟德尔研究分离定律和自由组合定律用到的科学方法是假说-演绎法，数据处理用到的方法是统计学分析。 “观察现象，提出问题”用到的交配方式是杂交、自交。 “演绎推理，实验验证”用到的交配方式是测（注意错别字）交。 测交实验让杂种子一代（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。 测交可以验证：①F1配子的种类及比例 ②F1的基因型。 3.分解组合法分析： (1)F1自交后，子叶颜色的遗传因子组成有3种，种子形状的遗传因子组成有3种，因此F2的遗传因子组成有3×3=9种。其中纯合子有2×2=4种，各占总数的1/4×1/4=1/16，一对遗传因子杂合的有2×2=4种，各占总数的1/2×1/4=1/8；双杂合子有1×1=1种，占总数的1/2×1/2=1/4。 (2)F1自交后，子叶颜色的性状表现有2种，种子形状的性状表现有2种，因此F2的性状表现有2×2=4种。 (3)F1自交后，黄色豌豆出现的概率为3/4，圆粒豌豆出现的概率为3/4，因此F2中黄色圆粒豌豆出现的概率为3/4×2/4=9/16。 4.★棋盘法分析（三角形和对角线） ♀ ♂ YR Yr yR yr双杂合子 YR ※ ※ ※ ※ Yr ※ ● ※ ● yR ※ ※ △ △ yr ※ ● △ ▣单杂合子 F1雌雄配子的结合方式有4×4=16种； ①双显性：黄色圆粒(YYRR、YyRR、YYRr、YyRr)； ②一显性一隐性：黄色皱粒(YYrr、Yyrr)、绿色圆粒(yyRR、yyRr)； ③双隐性：绿色皱粒(yyrr)。 ④★含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例为3/8或5/8。 5.★孟德尔假说的核心：F1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。 6.出现重组类型的原因：形成配子时，控制同对性状的遗传因子彼此分离，控制不同对性状的遗传因子自由组合。受精时，雌雄配子的结合是随机的。 7.自由组合定律（孟德尔第二定律）： ⑴内容：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的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 ①②过程发生等位基因的分离，④⑤发生等位基因的分离以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合。 ★注意： 分离定律和自由组合定律发生于减数分裂过程中，而不是受精作用过程中。 并非所有的非等位基因都能自由组合，位于同源染色体上的非等位基因是连锁的。 例1：（多选）下图表示杂交实验中的相关过程，说法错误的是（　　） A. 分离定律实质体现在①中，自由组合定律实质体现在④中 B. ②中性状分离比3：1的出现是基因自由组合的结果 C. ⑤中4种表型的出现必须满足A对a、B对b完全显性 D. AaBb的个体经③产生图中四种配子，两对等位基因一定位于非同源染色体上 答案ABD ⑵适用范围： ①进行有性生殖的生物；（进行减数分裂的生物） ②真核生物的细胞核遗传； ③多对相对性状(两对或两对以上的位于非同源染色体上的非等位基因）的遗传 【注：原核生物不遵循；无性生殖和细胞质遗传不遵循】 二、★孟德尔获得成功的原因： ①选用豌豆作为实验材料； ②从一对相对性状到多对相对性状进行研究； ③运用统计学方法对实验结果进行分析； ④科学设计实验程序（假说-演绎法）， ⑤首创了测交法； ⑥创造性使用符号体系。 三、孟德尔遗传规律的应用 1. 杂交育种： ⑴目的：将不同亲本的优良性状组合在一个个体中。（集优） ⑵根据不同的育种目的，杂交育种在操作时会有以下几种情况： ①培育杂合子品种(杂种优势，例如：骡子、杂交水稻） 选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。 ②培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1→F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。 ★若所选性状为植株的性状一般为3年，若所选的性状为种子的性状，一般为2年。 ③培育显性纯合子品种 植物：选择具有不同优良性状的纯合亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。（多次自交选种--常规，也可利用建立株系法） 若要纯合度达到90%以上，若要培育单显性状至少需要6年，若要培育双显性状至少需要7年。 动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代只有一种性状的F2个体。 优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。 缺点：获得新品种的周期长。 杂交育种选育为什么从F2开始？--因为从F2开始发生性状分离。 2.遗传病概率 ①只患甲病的概率是m×（1-n）； ②只患乙病的概率是n×（1-m）； ③甲、乙两病均患的概率是m×n； ④甲、乙两病均不患的概率是（1-m）×（1-n） 4、 自由组合规律总结 1.自由组合定律的验证方法（此处的F1指基因型为AaBb--双杂的个体，若无则先杂交出AaBb） ⑴自交法：若F1自交后代的性状分离比为9:3:3:1或9:3:3:1变形或F2性状分离比之和为16，则符合基因的自由组合定律（判断依据），由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。 ⑵测交法：若F1测交后代的性状分离比为1:1:1:1或1:1:1:1变形或F2性状分离比之和为4，，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。 ⑶花粉鉴定法：若F1有四种花粉，比例为1:1:1:1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。（最直观，最能体现分离定律的实质的方法） ⑷单倍体育种法：取花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1:1:1:1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。（具体内容在第5章第2节） 例题： 例1.（多选）某单子也植物的花粉非糯性（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，A/a位于1号染色体上，D/d位于2号染色体上，T/t位于3号染色体上。非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液边棕色。现有四种纯合子基因型分别为①AATTdd、 ②aaTTDD、 ③AAttDD 、④aattdd。下列说法正确的是（ ） A若要验证基因的分离定律，可选择①～④中任意两个作为亲本进行验证 B 若要采用花粉法验证分离定律，可选①④杂交验证 C若要验证基因的自由组合定律，可选择，可选择①～④中任意两个作为亲本进行验证 D 若采用划花粉鉴定法验证基因的足有组合定律，可选②③杂交验证 答案ABC 例2.(单选）甲、乙都是某种开两性花的植物，体细胞中的有关基因组成如图。下列操作不合理的是（  ） A．甲自交，可验证A、a的遗传遵循基因的分离定律 B．乙自交，可验证B、b的遗传遵循基因的分离定律 C．甲、乙杂交，可验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律 D．甲、乙杂交，可验证B、b与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律 答案C 例3：（单选）下图表示孟德尔所选用的不同性状豌豆及其体内相关基因的情况，下列叙述正确的是（　　） A. 甲个体通过减数分裂可以产生4种配子 B. 丙丁杂交可以验证基因自由组合定律 C. 丁个体DdYyrr测交子代会出现四种表型，比例为1：1：1：1 D. 丙自交产生的子代中高茎皱粒所占比例为9/16 答案B 2.用分离定律解决自由组合定律 ⑴基本思路：在独立遗传的情况下，将自由组合的问题拆分为若干个分离定律问题，如 AaBb×Aabb 可分解为 Aa×Aa 、Bb×Bb ⑵理论依据：每对相对性状都遵循分离定律且互为独立事件，最后将各对等位基因的分析结果相乘，这是概率理论中的乘法问题。（简单来说就是一对一对的做，再乘起来） 亲本组合 Aa×AA Bb×Bb Cc×Cc AaBbCc×AABbCc 配子种类 2种、1种 2种、2种 2种、2种 2×2×2=8种、1×2×2=4种 配子组合 2×1=2种 2×2=4种 2×2=4种 8×4=32种 F1基因型种类 2种 3种 3种 2×3×3=18种 F1基因型及比例 1/2AA、1/2Aa 1/4BB、1/2Bb、1/4bb 1/4CC、1/2Cc、1/4cc 如AabbCc: 1/2×1/4×1/2=1/16 F1表型种类 1种 2种 2种 1×2×2=4种 F1表型及其比例 全显 3/4显、1/4隐 3/4显、1/4隐 如全显： 1×3/4×3/4=9/16 ⑶多对相对性状的自由组合 相对性状对数 1 2 3 …… n F1配子 种类数 2 4（即22) 8（即23) …… 2n 可能的组合数 4 16（即42) 64（即43) …… 4n F2基因型 种类数 3 9（32) 27（即33) …… 3n 分离比 1：2：1 （1：2：1)2 （1：2：1)3 …… （1：2：1)n F2表型 种类数 2 4（即22) 8（即23) …… 2n 分离比 3：1 (3：1)2 (3：1)3 …… (3：1)n ⑷.判断生物性状受几对等位基因控制 基因的分离定律 基因的自由组合定律 研究的性状 一对 两对（或多对） 涉及的遗传因子 一对 两对（或多对） F1配子的种类及比例 2种；比值相等 4种 （2n种）比值相等 F2基因型及比例 3种；1：2：1 9种 （3n种） （1：2：1）n F2表型及比例 2种；显：隐=3：1 4种 （2n种）9:3:3:1 （3：1）n F1测交代表型种类及比例 2种；1：1 4种 （2n种）1:1:1:1 （1：1）n 遗传实质 F1形成配子时，成对的等位基因发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 F1形成配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合 联系 两个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的基础； 适用范围：真核生物的有性生殖的细胞核遗传 ⑸.判断生物性状至少受几对等位基因控制，先看清楚是自交还是测交。 ①自交则看分母是4n，则至少受n对基因控制； 如：一对相对性状占3/4、1/4，分母为41 则受1对基因控制；； 两对相对性状占 9/16、3/16、1/16， 分母为42，则受2对基因控制； 用分离定律解决自由组合定律，所以分母为4n，则至少受n对。 ②测交则看分母是2n，则至少受n对基因控制； 例如：一对相对性状占1/2、1/2，分母为21 则受1对基因控制； 两对相对性状占1/4、1/4、1/4、1/4，分母为22，则受2对基因控制； 用分离定律解决自由组合定律，所以分母为2n，则至少受n对。 3.连锁【连锁的计算用棋盘法、配子法解决】 ⑴当两对基因位于一对同源染色体上时，其在遗传时不遵循自由组合定律，则为连锁。【如下图1 和 2】 ⑵图 1 产生配子种类及比例为 AB：ab=1:1；则用棋盘法、配子法，如下表，后代基因型及比例为 AABB：AaBb:aabb=1:2:1；表型（完全显性）的比例为3：1 ♀ ♂ AB ab AB AABB AaBb ab AaBb aabb AB ab AB AABB AaBb ab AaBb aabb Ab aB Ab AAbb AaBb aB AaBb aaBB ⑶图 2 产生配子种类及比例为 Ab ：aB= 1:1；则用棋盘法、配子法，如下表，后代基因型及比例为 AAbb： AaBb ：aaBB= 1 ：2 ：1；表型的比例为1：2：1 ♂ ♀ Ab aB Ab AAbb AaBb aB AaBb aaBB 注意：反过来也要背过。（正推逆答法--基因定位最常用的方法） AaBb自交后代出现 3:1 ，则 AB在一条染色体上，ab 在另一条染色体上； AaBb自交后代出现 1:2:1，则 Ab在一条染色体上,aB在一条染色体上； AaBb自交后代出现 9:3:3:1（或其变式），则 A/a 、B/b 位于两对同源染色体上。 ⑷★若选用aaBb和Aabb杂交,其杂交结果不能说明两对基因位于两对同源染色体上。因为这两对基因无论位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，杂交结果相同。 4.★F2出现9∶3∶3∶1的条件 (1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制，且遗传因子要完全显性。 (2)F1能产生1∶1∶1∶1的配子。 (3)不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。 (4)所有后代都应处于比较一致的环境中，且存活率相同。 (5)实验的群体要足够大，个体数量要足够多。 5.★9:3:3:1的变式、“和”为16的特殊分离比问题 AaBb自交后代性状分离比 原因分析 测交后代性状比 9：7（互补作用） (9A_B_ ) : (3A_bb+3aaB_+1aabb) 1：3 9：3：4（隐性上位） (9A_B_）: (3A_bb) :（3aaB_+1aabb) 1：1：2 9：6：1（累加作用） (9A_B_）: (3A_bb+3aaB_) :1 aabb 1：2：1 1：4：6：4：1（累加作用） (AABB):(AaBB+AABb):(AaBb+AAbb+aaBB):(Aabb+aaBb):aabb 1：2：1 15：1（重叠作用） (9A_B_+3A_bb+3aaB_) :(1aabb） 3：1 13：3（抑制作用） (9A_B_+ 3A_bb+1aabb)（3aaB_） 3：1 12：3：1（显性上位） (9A_B_ +3A_bb) :(3aaB_) : (1aabb) 2：1：1 ★纯合子自交后代不出现性状分离比，自交不出现性状分离的个体不一定是纯合子。 序号 双杂合子自交 双杂合子测交的正反交 子代表型 比例 子代表型 比例 ① A_BB : A_Bb :A_bb: aaBB: aaBb: aabb (B/b为不完全显性) 3:6:3:1:2:1 AaBb: Aabb : aaBb: aabb 1:1:1:1 ② A_BB :A_Bb :A_bb:(aaBB:+aaBb: aabb) (B/b为不完全显性，aa隐性上位) 3:6:3:4 AaBb: Aabb : aaBb: aabb 1:1:2 AaXBXb × AaXBY 子代表型及比例为6：2：3：3：1：1（完全显性） AaXBXb × AaXbY 子代表型及比例为3：3：1：1：3：3：1：1（完全显性） 6.★自由组合定律的致死问题（“和”小于16的特殊分离比，分为个体致死和配子致死） 致死类型 AaBb自交后代 AaBb测交后代 显性纯合致死 AA和BB致死 4：2：2：1 1：1：1：1 AA（或BB）致死 6：2：3：1 1：1：1：1 AABB致死 8：3：3：1 1：1：1：1 隐性纯合致死 aa和bb同时存在致死 9：3：3 ----- aa或bb存在致死 9：3 ------ 杂合致死 AABb 和 AaBB致死 5：3：3：1 1：1：1：1 Aabb致死 9：1：3：1 1：0：1：1 aaBb致死 9：3：1：1 1：1：0：1 配子致死 AaBb为母本（或父本） AB雌（或雄）配子致死 5：3：3：1 0：1：1：1（或1：1：1：1） Ab雌（或雄）配子致死 7：1：3：1 1：0：1：1（或1：1：1：1） aB雌（或雄）配子致死 7：3：1：1 1：1：0：1（或1：1：1：1） ab雌（或雄）配子致死 8：2：2：0 1：1：1：0（或1：1：1：1） AB雌（或雄）配子50%致死 7：3：3：1 1：2：2：2（或1：1：1：1） 若要探究是雌配子还是雄配子致死，用测交的正反交探究。--正推逆答 若要探究是配子致死还是合子致死，用测交的正反交探究。--正推逆答 例题：(多选）果蝇的长翅与残翅、红眼与白眼分别由A/a、B/b两对等位基因控制，且两对基因均不位于Y染色体上。现用一只长翅白眼雄果蝇与一只残翅红眼雌果蝇交配，F1全为长翅红眼，让F1雌雄果蝇随机交配得到F2，F2的表现型及比例为长翅红眼雌蝇：残翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇：长翅白眼雄蝇：残翅红眼雄蝇：残翅白眼雄蝇=4：2：1：3：1：1。下列相关叙述正确的是（　　） A.出现上述的比例的原因在于AXB的雄配子致死 B.将F2中长翅红眼个体自由交配后代出现残翅白眼的概率为1/64 C.F1的长翅红眼雌果蝇能产生4种基因型不同的卵细胞 D.将F2中长翅红眼雌蝇和残翅白眼雄蝇进行杂交，下一代出现长翅白眼雄果蝇的概率为1/5 答案AD 学科网（北京）股份有限公司 $