《测交实验、自由组合定律》.

第2课时对自由组合现象解释的验证和自由组合定律[学习目标] 1.简述对自由组合现象解释的验证过程，并说出自由组合定律的内容。

2.说出孟德尔成功的原因。

3.概述孟德尔遗传规律的再发现，掌握核心概念间的关系。

一、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律1．对自由组合现象解释的验证(1)方法：测交——F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)交配。

(2)遗传图解(3)实验结论①F1是杂合子，遗传因子组成为YyRr。

②F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子。

③F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。

2．自由组合定律(1)发生时间：形成配子时。

(2)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。

(3)实质：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。

归纳整合分离定律和自由组合定律的区别与联系(1)区别(2)联系①均适用于真核生物核基因的遗传。

②形成配子时，两个遗传规律同时起作用。

③分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础。

例1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∶7黑光∶16白粗∶3白光D．黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光答案D解析验证自由组合定律，就是论证杂种F1产生配子时，是否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，产生四种不同遗传因子组成的配子，最佳方法为测交。

D项符合测交的概念和结果：黑粗(相当于F1的双显)×白光(双隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种类型，比例接近1∶1∶1∶1)。

例2自由组合定律中的“自由组合”是指()A．带有不同遗传因子的雌雄配子间的组合B．决定同一性状的成对的遗传因子的组合C．两亲本间的组合D．决定不同性状的遗传因子的自由组合答案D解析自由组合定律的实质是生物在产生配子时，决定不同性状的遗传因子自由组合。

“自由组合定律”教学设计(一教学目标分析1.知识目标(1分析孟德尔遗传阐明自由组合遗传实验的科学方法。

(2阐明自由组合定律。

2.能力目标(1运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象。

(2尝试进行杂交实验的设计。

3.情感、态度与价值观目标认同敢于质疑、勇于创新、勇于实验,以及严谨、求实的科学态度和科学精神。

(二教学内容分析本单元为人教版普通高中课程标准实验教科书必修模块2《遗传与进化》第章的教学内容。

1. 教材内容的结构杂交实验(二两对相对性状的遗传实验对自由组合现象的解释对自由组合现象解释的验证自由组合定律孟德尔实验方法的启示孟德尔遗传规律的再发现2. 教材内容的特点（1在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认知规律的统一。

教材内容按照孟德尔的探索过程的顺序来构建框架体系。

由现象到本质,层层深入地展开讨论,削枝强干,重点突出,内容简洁流畅,便于学生沿孟德尔的探索过程进行思考和从实验中领悟科学的方法。

（2在教学内容的呈现方式上强调了科学研究方法的教育。

在呈现方式上,编者的主旨思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线,突出科学史和科学方法的教育,让学生犹如亲历科学家的探索过程,在浓郁的历史背景中获取科学知识和及领悟科学方法。

3. 本节在高中生物新课程中的地位和作用本节是高中生物新课程三个必修模块之一《遗传与进化》的第二部分,《遗传与进化》不仅从微观层面上阐述生命的延续性,而且立足于整个生物界,从宏观层面上阐述生命的发展过程、原因和结果。

4. 本节与高中生物新课程必修模块2《遗传与进化》中的其他单元的联系本节的内容都与其他单元有紧密的联系。

本单元讲述的是140年前孟德尔对遗传现象的推测,以及根据推测总结出的遗传规律。

但推测是否正确,遗传规律的细胞学基础是什么?分子生物学基础是什么?需要后期的研究成果去验证、解释和发展。

例如,必修模块2《遗传与进化》的第1章（遗传因子的发现揭示的是遗传规律的细胞学基础;第3章（基因的本质揭示的是遗传规律的分子生物学基础;第4章（基因的表达揭示的是基因控制性状的机制;第5章（基因的突变及其他变异是从分子生物学和细胞学角度解释性状的变异;第6章（从杂交育种到基因工程讲述的是遗传规律的应用及其发展;第7章（现代生物进化理论是从群体的角度,讲述遗传和变异在生物进化中的作用。

自由组合定律知识点一、孟德尔的两对相对性状的杂交实验。

1. 实验材料。

- 豌豆，具有多对易于区分的相对性状，如子叶颜色（黄色和绿色）、种子形状（圆粒和皱粒）等。

2. 实验过程。

- 亲本：纯种黄色圆粒（YYRR）×纯种绿色皱粒（yyrr）。

- F1代：YyRr（表现为黄色圆粒）。

- F1自交：YyRr×YyRr。

3. 实验结果。

- F2代出现了四种表现型：黄色圆粒（Y - R - ）、黄色皱粒（Y - rr）、绿色圆粒（yyR - ）、绿色皱粒（yyrr），比例为9:3:3:1。

二、对自由组合现象的解释。

1. 两对相对性状分别由两对遗传因子控制。

- 黄色和绿色由Y和y控制，圆粒和皱粒由R和r控制。

2. F1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（YyRr）产生的配子类型及比例为YR:Yr:yR:yr = 1:1:1:1。

3. 受精时，雌雄配子的结合是随机的。

- 16种受精方式，产生9种基因型，4种表现型。

三、对自由组合现象解释的验证——测交实验。

1. 测交亲本。

- F1（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。

2. 测交结果。

- 测交后代的基因型为YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr = 1:1:1:1，表现型为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒 = 1:1:1:1，证实了F1产生配子时，不同对的遗传因子自由组合。

四、自由组合定律的实质。

1. 实质内容。

- 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，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自由组合。

2. 细胞学基础。

- 减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

五、自由组合定律的应用。

1. 指导杂交育种。

- 例如，有两个纯合亲本，一个是抗倒伏易染锈病（ddRR），一个是易倒伏抗锈病（DDrr）。

- 让它们杂交得到F1（DdRr），F1自交后在F2中选择既抗倒伏又抗锈病（ddR -）的个体。

第2课时自由组合定律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——得出结论三、孟德尔实验方法的启示1．实验选材方面：选择豌豆作为实验材料。

2．对生物性状分析方面：先研究一对性状，再研究多对性状。

3．对实验结果的处理方面：运用了统计学分析。

4．实验的程序方面：提出问题―→实验―→分析―→假设(解释)―→验证―→总结规律。

四、孟德尔遗传规律的再发现1．表型：也叫表现型，指生物个体表现出来的性状。

2．基因型：与表型有关的基因组成。

3．等位基因：控制相对性状的基因。

五、孟德尔遗传规律的应用1．有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象。

2．能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率，这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。

(1)在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。

(2)在医学实践中，对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)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实F1产生配子的种类，不能证明不同配子间的比例。

( ) 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，则这个亲本基因型为AABb。

( )[答案]1．√2．×提示：测交实验能检测F1产生的配子的种类及比例。

测交实验自由组合定律测交实验是物理学中用来研究光的折射现象的实验之一，通过这个实验可以得到光线在两种介质界面上的折射规律。

其中，测交实验自由组合定律是指在介质界面上，光线的入射角、出射角和折射率之间的关系。

本文将详细介绍测交实验自由组合定律及其应用。

1. 测交实验简介测交实验通常使用一块透明的玻璃板和一束直射的光线进行。

当光线从一个介质（如空气）斜射入光密介质（如玻璃板）时，会发生折射现象。

通过观察光线的入射角和出射角的关系，可以得出折射定律。

2. 折射定律折射定律是描述光线在介质界面上折射现象的基本规律。

在测交实验中，折射定律可以表示为：光线的入射角和出射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。

数学表达式如下：n1sinθ1 = n2sinθ2其中，n1和n2分别是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是光线在两种介质中的入射角和出射角。

根据折射定律，我们可以计算出光线在不同介质中的传播情况。

3. 测交实验自由组合定律测交实验自由组合定律是在折射定律的基础上推导出来的。

它是指在同一介质中，光线通过两个界面的折射时，光线的入射角和出射角之间的关系。

根据测交实验自由组合定律，当光线通过两个界面的折射时，两个入射角之和等于两个出射角之和。

数学表达式如下：θ1 + θ3 = θ2 + θ4其中，θ1和θ2为光线相对于第一个界面的入射角和出射角，θ3和θ4为光线相对于第二个界面的入射角和出射角。

4. 应用举例测交实验自由组合定律在实际应用中具有重要意义，如在光学设备设计、材料研究和光信号传输等领域。

例如，在光纤通信中，光纤作为一种常见的光信号传输介质，其内部有多个介质界面。

当光线通过光纤的一段时，根据测交实验自由组合定律，可以确定光线的入射角和出射角，从而设计合适的折射结构，以实现高效的光信号传输。

另外，测交实验自由组合定律也可用于光学器件的设计中。

例如，透镜是一种常见的光学器件，通过调节透镜的曲率和折射率，可以控制光线经过透镜后的方向和聚焦效果。

浅谈高中生物三个测交实验在概念教学中的差异作者：王江源来源：《中学生物学》2013年第04期测交是指基因型未知的显性个体与隐性纯合体交配，以检定显性个体基因型的方法。

人教版高中生物《必修2·遗传与进化》中，孟德尔在发现基因的分离定律、基因的自由组合定律以及摩尔根在确定基因在染色体上的果蝇杂交实验中都分别用到了“测交实验”，然而，三者的作用却不尽相同！1.基因的分离定律中的测交实验孟德尔对豌豆一对相对性状的杂交实验做出4点假设之后，教材中这样写道“孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交试验中出现的性状分离现象。

但是一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果”。

所以，在分离定律中运用测交试验，孟德尔是为了“预测另一些实验结果”。

然而，孟德尔在这里为什么选择了测交实验呢？对于豌豆的高茎和矮茎这一对相对性状的杂交试验来说，存在这样6种杂交组合：①AAxAA、②AAxAa、③AAxaa、④AaxAa、⑤Aaxaa、⑥aaxaa。

其中①和⑥在自然界中普遍发生，无需预测；④和⑤在孟德尔的豌豆杂交实验中已经有了；而②也无法说明问题。

所以⑤就成了孟德尔“巧妙设计”的验证实验。

所以，基因的分离定律中运用测交实验，是为了“能够预测另一些实验结果”。

2.基因的自由组合定律中的测交实验孟德尔在两对相对性状的杂交实验中运用测交实验又是为什么呢？首先，孟德尔对该实验现象的解释：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。

这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1：1：1：1。

而测交的一个性质正好体现了这一点——测交后代表现型种类及比例与测交对象产生的配子的种类及比例相等。

这样也就有了教材中“孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果都符合预期的设想”。

所以，自由组合定律中运用测交实验，是为了“验证F1产生的雌、雄配子各有4种，且比例相等”。

①豌豆粒色实验P黄色X绿色②豌豆粒形实验P圆形X皱形第二节基因的自由组合定律【学习目的】1.理解孟德尔两对相对性状的遗传实验2.理解基因自由组合定律的实质3.能区分相关遗传概念【教学重点】1、对自由组合现象的解释2、基因的自由组合定律的实质3、孟德尔获得成功的原因【教学难点】对自由组合现象的解释【教学用具】豌豆粒色遗传和粒形遗传的杂交示意图、两对相对性状杂交实验分析图解，两对相对性状测交实验图【教学方法】讲授法、讨论法【教学过程】上一节课我们学习了基因的分离定律。

下面我们来复习一下：1、基因分离定律的实质是什么？（基因分离定律是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代）2、分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传实验JJF1黄色F1圆形F2—F2—（①F］黄色豌豆自交产生两种表现型：黄色和绿色，比例为：3：1；②F］圆形豌豆自交产生F2有两种类型：圆粒和皱粒，比例为3：1）这节课我们在学习了基因的分离定律的基础上，来学习基因的自由组合定律。

首先我们来了解孟德尔的两对相对性状的遗传实验。

(一)两对相对性状的遗传实验孟德尔的基因分离定律是在完成了对豌豆的一对相对性状的研究后得出的。

那么，豌豆的相对性状很多，如果同一植株有两对或两对以上的纯合亲本性状，如：豌豆的黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。

我们将同时具有黄色、圆粒两种性状的纯亲本植株和具有绿色、皱粒两种性状的纯亲本植株放到一起来研究它们杂交情况的话，会出现什么样的现象呢？它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了一个有趣的实验，实验的过程是这样的。

1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交实验P黄色圆粒X绿色皱粒F1黄色圆粒F2黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒315粒：108粒：101粒：32粒9：3：3：1孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交。