2023-2024学年 苏教版 必修二 自由组合定律 学案

知识点(一)两对相对性状的杂交实验及自由组合现象的解释[教材知识梳理](一)两对相对性状的杂交实验——发现问题1．过程与结果2．分析(1)性状的显隐性(2)相对性状的分离比(二)对自由组合现象的解释——提出假说1．理论解释(1)根据两对相对性状的杂交实验，孟德尔推断，豌豆种子的黄色和绿色、圆形和皱形这两对相对性状是独立遗传的。也就是说，控制子叶颜色、种子形状这两对相对性状的遗传因子是互不干扰的，在产生配子时，F1(YyRr)中Y与y、R与r的分离是相互独立的。(2)孟德尔还推断，控制这两对相对性状的遗传因子之间可以自由组合。也就是说，Y与R或r结合的机会相同，y与R或r结合的机会也相同。(3)因此，一对相对性状的分离与不同相对性状之间的组合是彼此独立、互不干扰的。

2.遗传图解(1)过程图解(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组合类型双显型黄色圆粒：YYRR、YyRR、YYRr、YyRr一显一隐型①黄色皱粒：YYrr、Yyrr②绿色圆粒：yyRR、yyRr双隐型绿色皱粒：yyrr[核心要点点拨](一)图解法分析F1(YyRr)产生配子的种类及比例1．图解示意2．F1产生的配子的种类及比例YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。(二)应用分离定律分析两对相对性状的杂交实验两对相对性状杂交实验中，F1雌雄配子共有16种结合方式，9种遗传因子组合，4种性状表现类型。1．遗传因子组合2．性状表现类型[微提醒](1)重组类型是指F2中与亲本(不是F1)性状表现不同的个体，而不是遗传因子组成与亲本不同的个体。(2)若亲本为纯合的黄圆和绿皱，则F2中的绿圆(3/16)和黄皱(3/16)为重组类型；若亲本为纯合的绿圆和黄皱，则F2中黄圆(9/16)和绿皱(1/16)为重组类型。[典例](2023·南京六校联考)已知狗的毛色受两对遗传因子控制(B、b和D、d)，具有B遗传因子的狗，皮毛可以呈黑色，具有bb遗传因子组成的狗，皮毛可以呈褐色，D遗传因子抑制皮毛细胞色素的合成，下图是一个有关狗毛色的遗传实验。请回答下列问题：(1)分析实验结果，B、b和D、d遵循自由组合定律吗？请说出判断的理由。___________________________________________________________________________________。(2)亲代褐毛狗和白毛狗的遗传因子组成分别是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)F2中白毛狗的遗传因子组成有几种？其中纯合子的概率是多少？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)遵循；F2中白毛狗∶黑毛狗∶褐毛狗＝12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变形(2)亲代褐毛狗的遗传因子组成为bbdd，白毛狗为BBDD(3)F2中白毛狗的遗传因子组成有6种；其中纯合子的概率是1/6[归纳拓展]F2中9∶3∶3∶1分离比成立的条件(1)亲本必须是纯种。(2)两对相对性状由两对成对的遗传因子控制，且是完全显性遗传。(3)控制不同性状的遗传因子的分离和组合互不干扰。(4)配子全部发育良好，存活率相同。(5)所有后代都应处于一致的环境中，而且存活率相同。(6)材料丰富，后代数量足够多。[层级训练评价](一)澄清概念1．判断下列叙述的正误(1)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1的性状表现与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本无关。(√)(2)杂种F1(YyRr)产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1。(×)提示：F1会产生4种配子，比例为1∶1∶1∶1。(3)纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F2中重组类型比例为3/8。(×)提示：纯合的绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F2中重组类型比例为5/8。(二)落实知能2．孟德尔在用豌豆进行两对相对性状的杂交实验时，选用纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)与纯种绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交，得F1均为黄色圆粒豌豆，再让F1自交得F2，下列选项正确的是()A．F1产生的雌雄配子各有4种，雌雄配子的结合方式有9种B．F2重组类型中，能稳定遗传的个体占1/3C．F2的黄色皱粒豌豆有3种遗传因子组成D．F2的绿色皱粒豌豆与亲本的绿色皱粒豌豆遗传因子组成不相同解析：选BF1产生的雌雄配子各有4种，雌雄配子的结合方式有4×4＝16(种)，A错误；F2重组类型为黄色皱粒豌豆和绿色圆粒豌豆，其中能稳定遗传的个体(YYrr、yyRR)占2/6＝1/3，B正确；F2的黄色皱粒豌豆有YYrr和Yyrr2种遗传因子组成，C错误；F2的绿色皱粒豌豆与亲本的绿色皱粒豌豆遗传因子组成都是yyrr，D错误。3．涉及两对自由组合的遗传因子遗传时，分析子代遗传因子组成常用棋盘法。如图表示具有两对相对性状的纯合亲本杂交，分析F2遗传因子组成时的棋盘格。下列说法错误的是()A．该方法的原理是受精时雌雄配子随机结合B．①～④代表的遗传因子组成在棋盘中各出现一次C．该杂交过程所选择的亲本遗传因子组成是①×④D．①代表的性状表现出现的概率是④代表的性状表现出现概率的9倍解析：选C棋盘法的原理是受精时雌雄配子随机结合，A正确；①～④代表的遗传因子组成为纯合子，在棋盘中各出现一次，B正确；F1产生的雌雄配子均有4种：YR、Yr、yR、yr，该杂交过程所选择的亲本遗传因子组成是①YYRR×④yyrr或②YYrr×③yyRR，C错误；①代表的性状表现出现的概率是9/16，④代表的性状表现出现的概率是1/16，即①代表的性状表现出现的概率是④代表的性状表现出现概率的9倍，D正确。4．[多选]具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交，F1的遗传因子组成为AaBb，F2性状类型中不同于双亲的个体数约占总数的()A．1/4 B．3/8C．1/16 D．5/8解析：选BD具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交，纯合亲本的遗传因子组成为AABB和aabb或aaBB和AAbb。如果亲本的遗传因子组成为AABB和aabb，则F2性状类型中不同于双亲的(3A_bb、3aaB_)个体数约占6/16＝3/8；如果纯合亲本的遗传因子组成为aaBB和AAbb，则F2性状类型中不同于双亲的(9A_B_、1aabb)个体数约占10/16＝5/8。B、D正确。(三)迁移应用5．(2023·南京调研)根据遗传学研究，家兔的毛色是受A、a和B、b两对遗传因子控制的。其中，遗传因子A决定黑色素的形成，遗传因子B决定黑色素在毛皮内的分散(黑色素的分散决定了灰色性状的出现)，没有黑色素的存在，就谈不上黑色素的分散。这两对遗传因子独立遗传。育种工作者选用纯合的家兔进行了如图所示的杂交实验：请分析上述杂交实验图解，回答下列问题：(1)亲本遗传因子组成为______________，控制家兔毛色的两对遗传因子在遗传方式上______(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。(2)F2中灰色家兔的遗传因子组成最多有________种，黑色家兔的遗传因子组成为_______________。(3)F2白色家兔的遗传因子组成为____________________，其中与亲本遗传因子组成不同的个体中杂合子占________。(4)育种时，常选用某些纯合的黑色家兔与纯合的白色家兔进行杂交，其后代全部表现为灰色兔，请用遗传图解表示此过程并简要说明。解析：(1)分析题意可知，同时有A与B遗传因子时显灰色，有A遗传因子无B遗传因子时显黑色，无A遗传因子时显白色，即灰色家兔的遗传因子组成为A_B_，黑色家兔的遗传因子组成为A_bb，白色家兔的遗传因子组成为aa__。F2中四种性状表现的比例为9∶3∶4，是“9∶3∶3∶1”的变式，说明F1的遗传因子组成为AaBb，亲本均为纯合子，其中灰色亲本的遗传因子组成为AABB，白色亲本的遗传因子组成为aabb。综上分析，两对遗传因子在遗传方式上遵循自由组合定律。(2)依题意，灰色家兔遗传因子组成有AaBb、AABb、AaBB、AABB，最多有4种，黑色家兔的遗传因子组成为AAbb、Aabb共2种。(3)F2中白色家兔的遗传因子组成有aaBB、aaBb、aabb共3种，其中与亲本遗传因子组成不同的个体为1/3aaBB和2/3aaBb，即杂合子aaBb占2/3。(4)纯合的黑色家兔遗传因子组成是AAbb，纯合白色家兔的遗传因子组成是aaBB、aabb，二者杂交子代全为灰色兔，则纯合白色家兔的遗传因子组成为aaBB，遗传图解见答案。答案：(1)AABB、aabb遵循(2)4AAbb、Aabb(3)aaBB、aaBb、aabb2/3(4)遗传图解如下所示：说明：遗传因子组成为AAbb的黑色家兔与遗传因子组成为aaBB的白色家兔进行杂交，后代可全部表现为灰色兔。知识点(二)对自由组合现象解释的验证、孟德尔遗传规律的再发现[教材知识梳理](一)对自由组合现象解释的验证——演绎推理1．验证方法：测交法。2．遗传图解(1)由测交后代的遗传因子组成及比例可推知①杂种子一代产生的配子的比例为1∶1∶1∶1。②杂种子一代的遗传因子组成为YyRr。(2)通过测交实验的结果可证实①F1产生4种类型且比例相等的配子。②F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，不同对的遗传因子自由组合。(二)自由组合定律——得出结论发生时间形成配子时遗传因子间的关系控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的实质决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合(三)孟德尔遗传规律的再发现基因控制生物性状的遗传因子表型指生物体表现出来的性状基因型指与表型有关的基因组成等位基因控制相对性状的基因[核心要点点拨](一)遗传规律的适用范围生物真核生物的遗传遵循，原核生物与病毒的遗传均不遵循生殖方式适用于有性生殖遗传方式适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传(二)图解减数分裂与孟德尔遗传定律的关系(A和a、B和b分别代表不同对同源染色体上的等位基因)[典例]某生物兴趣小组为了验证自由组合定律是否适用于动物，采用小鼠为实验材料进行探究，已知小鼠的毛色由Y(黄色)、y(灰色)，尾长由B(长尾)、b(短尾)两对等位基因控制。现有纯种黄色长尾小鼠和纯种灰色短尾小鼠，请利用测交实验进行验证。(1)实验思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)预期结果及结论：若子代的表型及比例满足_______________________________，那么说明自由组合定律适用于动物。[答案](1)选取纯种黄色长尾小鼠与纯种灰色短尾小鼠杂交，产生F1；另选纯种灰色短尾小鼠与F1交配，并统计子代的表型及比例(2)黄色长尾∶黄色短尾∶灰色长尾∶灰色短尾＝1∶1∶1∶1[层级训练评价](一)澄清概念1．判断下列叙述的正误(1)测交实验必须有一隐性纯合子参与。(√)(2)测交实验结果只能证明F1产生配子的种类，不能证明不同配子间的比例。(×)提示：测交实验结果能证明F1产生配子的种类及比例。(3)孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中，通过杂交实验发现问题，然后提出假设进行解释，再通过测交实验进行验证。(√)(4)基因A、a和基因B、b分别控制两对相对性状，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶1，则这个亲本的基因型为AABb。(√)(二)落实知能2．在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是()A．黑光×白光→18黑光∶16白光B．黑光×白粗→25黑粗C．黑粗×白粗→15黑粗∶5黑光∶16白粗∶5白光D．黑粗×白光→10黑粗∶11黑光∶9白粗∶11白光解析：选D验证基因的自由组合定律应该进行测交，即基因型为CcRr(黑色粗糙)的个体与ccrr(白色光滑)个体杂交，后代表型及比例为黑色粗糙∶黑色光滑∶白色粗糙∶白色光滑＝1∶1∶1∶1，说明基因型为CcRr的个体产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。因此能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是黑粗×白光→10黑粗∶11黑光∶9白粗∶11白光，D符合题意。3．鼠粗毛(R)对光毛(r)为显性，黑毛(B)对白毛(b)为显性，两对基因独立遗传。将粗毛黑鼠与粗毛白鼠杂交，产生的后代中有28只粗毛黑鼠、31只粗毛白鼠、11只光毛黑鼠、9只光毛白鼠。则亲本的基因型最可能为()A．RRBb×RRbb B．RrBb×RrbbC．RrBb×RRBb D．RrBB×Rrbb解析：选B两对基因独立遗传，鼠粗毛(R)对光毛(r)为显性，黑毛(B)对白毛(b)为显性，将粗毛黑鼠与粗毛白鼠杂交，后代粗毛∶光毛≈3∶1，黑毛∶白毛≈1∶1，则亲本的基因型最可能为RrBb×Rrbb，B正确。4．在一对等位基因控制一对相对性状、完全显性的条件下，下列所示基因状况的生物自交，其子代性状分离比为9∶3∶3∶1的是()ABCD解析：选BA项图中A/a、B/b、D/d位于三对同源染色体上，其自交子代性状分离比为27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1，不符合题意；B项图中AA为纯合，B/b、D/d分别位于两对同源染色体上，其自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1，符合题意；C项图中AA、bb为纯合，D/d位于一对同源染色体上，其自交后代性状分离比为3∶1，不符合题意；D项图中DD为纯合，A/a、B/b位于一对同源染色体上，其自交子代性状分离比为3∶1，不符合题意。(三)迁移应用5．(2023·南通质检)燕麦颖片颜色由B、b和Y、y基因控制(两对基因遵循自由组合定律)，B和Y基因分别控制前体物质转变为黑色色素和黄色色素。黑色色素存在时，能够遮盖黄色，使燕麦颖片表现为黑色，如图1，将黑颖(BBYY)和白颖(bbyy)燕麦杂交，F1均表现为黑颖，如图2，请回答问题：(1)F1自交获得F2，F2表型有________种，性状分离比为______________________。(2)F2黑颖中纯合子所占的比例是________。(3)将F1与白颖燕麦杂交，后代中黄颖燕麦所占比例为________，其基因型是________。解析：(1)将黑颖(BBYY)和白颖(bbyy)燕麦杂交，F1均表现为黑颖，F1黑颖(BbYy)自交获得F2，由于只要有一个显性基因B存在，植株就表现黑颖，没有B只有Y时表现黄颖，所以F2共有3种表型，比例为12黑颖(9B_Y_＋3B_yy)∶3黄颖(bbY_)∶1白颖(bbyy)。(2)F2黑颖中纯合子所占的比例是2/12＝1/6。(3)将F1黑颖(BbYy)与白颖(bbyy)燕麦杂交，后代中黄颖燕麦(bbY_)所占比例为1/2×1/2＝1/4，其基因型是bbYy。答案：(1)3黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1(2)1/6(3)1/4bbYy(四)科学探究6．某种植物的花色有白色、红色和紫色三种类型，由A、a和B、b两对等位基因控制，且两对基因独立遗传。下图表示该植物中两种相关色素的合成途径。请回答下列问题：注：基因a和基因b控制合成的酶不具有催化能力。(1)该植物开红花个体的基因型是______________，白花个体的基因型有______种。(2)基因型为AaBb的植株自交，后代开紫花的个体占______。(3)若要检验一开白花植株的基因型，现有纯合紫花植株和纯合红花植株，请写出实验思路并预期实验结果及结论。解析：(1)根据题图可知，该植物基因型为A_B_开紫花，aabb、aaB_开白花，A_bb开红花，因此白花个体的基因型有aaBB、aaBb、aabb共3种。(2)基因型为AaBb的植株自交，后代开紫花的个体(A_B_)占3/4×3/4＝9/16。(3)现有一白花植株，其基因型可能是aabb、aaBB或aaBb。要检验该植株的基因型，应使之与纯合的红花植株(AAbb)杂交，实验思路与预期实验结果及结论见答案。答案：(1)AAbb、Aabb3(2)9/16(3)实验思路：选择纯合红花植株与待测的白花植株杂交，统计子代表型及比例。预期实验结果及结论：若子代全开红花，则白花植株的基因型是aabb；若子代全开紫花，则白花植株的基因型是aaBB；若子代红花∶紫花＝1∶1，则白花植株的基因型是aaBb。

/课堂小结与随堂训练/一、知识体系构建二、关键语句必背1．在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。F1产生的雌雄配子各有4种，数量比接近1∶1∶1∶1。2．在两对相对性状的杂交实验中，F2中共有9种遗传因子组合，4种性状表现，比例为9∶3∶3∶1。3．在两对相对性状的测交实验中，测交后代遗传因子组成和性状类型均为4种，数量比例均为1∶1∶1∶1。4．自由组合定律的实质：在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。5．生物的表型是基因型和环境共同作用的结果。三、素养好题训练1．(2023·扬州月考)牵牛花的叶子有普通叶和枫形叶两种，种子有黑色和白色两种，各受一对等位基因控制。现用纯种的普通叶白色种子和纯种的枫形叶黑色种子作为亲本进行杂交，得到的F1为普通叶黑色种子。F1自交得F2，结果符合基因的自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是()A．F2中有9种基因型、4种表型B．F2中黑色种子与白色种子之比为3∶1C．F2中出现的亲本所没有的性状组合占5/8D．F2中普通叶白色种子个体的基因型有4种解析：选D设控制牵牛花叶子形状的基因为A/a，控制种子颜色的基因为B/b，由题意可知，普通对枫形叶为显性，种子黑色对白色为显性，F1基因型为AaBb，F2共有9种基因型、4种表型，A正确；F2中黑色种子与白色种子之比为3∶1，B正确；F2中与亲本表型(A_bb＋aaB_)相同的个体大约占3/16＋3/16＝3/8，则F2中出现的亲本所没有的性状组合占5/8，C正确；F2中普通叶白色种子(A_bb)的个体有2种基因型(AAbb、Aabb)，D错误。2．假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，控制两对性状的基因独立遗传。将基因型为DdRr的个体与个体X杂交，子代的表型及其比例为高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病＝3∶1∶3∶1，则个体X的基因型为()A．Ddrr B．ddRrC．DdRR D．DDRr解析：选B由于两对等位基因是相对独立的，可单独分析，子代中高秆∶矮秆＝1∶1，说明亲本的基因型为Dd×dd；抗病∶感病＝3∶1，说明亲本的基因型为Rr×Rr，综合分析可知，X的基因型为ddRr，B正确。3．某雌雄同株的高等植物，其成熟果实的果皮颜色由独立遗传的两对等位基因控制，其中基因型为AaBB的植株的果皮为黄色，基因型为aa__的植株的果皮为绿色，其他基因型植株的果皮均为褐色。以某植株作亲本进行自交，子代中有黄果植株、绿果植株、褐果植株。下列相关分析正确的是()A．亲本植株为褐果植株B．亲本植株的基因型为AaBbC．子代褐果植株的基因型有5种D．子代中绿果植株约占1/4解析：选D某植株作亲本进行自交，子代中有黄果植株(AaBB)、绿果植株(aa__)、褐果植株，说明亲本至少含有一对等位基因Aa，且子代应出现BB。因此亲本基因型为AaBb或AaBB，AaBb表现为褐果，AaBB表现为黄色。若亲本为AaBB，子代褐果植株的基因型为AABB，子代中绿果植株(aaBB)约占1/4；若亲本为AaBb，子代褐果植株的基因型为AABB、AABb、A