2020学年高中生物 第一章 孟德尔定律 第二节 自由组合定律 第1课时 两对相对性状的杂交实验及对

第2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（二）一、选择题1.甲、乙两位同学分别用小球做孟德尔定律模拟实验.甲同学每次分别从Ⅰ，Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ,Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。

将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。

下列叙述错误的是A．实验中每个小桶内的两种小球的数量必须相等,每个小桶内小球的总数也必须相等B．甲同学模拟的是等位基因的分离和配子的随机结合C．乙同学模拟的是非同源染色体上非等位基因的自由组合D．甲、乙重复300 次实验后,统计的Dd、AB 组合的概率依次为50％、25%【答案】A【解析】由图分析可知I和II模拟的是基因的分离定律，在此实验中I和II两个小桶代表的是雌雄生殖器官，桶内小球数量可以不等，但每只小桶内的两种小球的数量必须相等，A错误；分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离，抓取的过程模拟的就是分离过程，而记录过程模拟的是配子的随机结合，B正确；I和IV分别代表一对同源染色体，抓取过程模拟的是同源染色体上的等位基因分离，而非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，C正确；在统计足够多的情况下，Dd组合的概率应是50%，AB组合的概率是25％，D正确。

2.下图为某红绿色盲家族系谱图，相关基因用X B、X b表示。

人的MN血型基因位于常染色体上，基因型有3种：L M L M（M型）、L N L N（N型)、L M L N（MN型)。

已知I-1、I-3为M型，I-2、I—4为N型。

下列叙述错误的是A．基因M 与N 具有相同的基因座位，而且是共显性B．Ⅱ—3 和Ⅱ-4 再生一个出现MN 血型的红绿色盲男孩的几率是1/16C．Ⅲ—1 为杂合子的几率是5/8D．一个地区中男性红绿色盲个体在人群中的比例与这个群体中红绿色盲基因的频率相等【答案】D【解析】由MN血型系统中,有三种血型，分别是M型、N型和MN型,其基因型依次为L M L M、L N L N和L M L N，可知基因M与N具有相同的基因座位，而且是共显性，A正确;由Ⅱ-3的基因型为L M L N X B X B或L M L N X B X b，Ⅱ—4的基因型为L M L N X B Y,Ⅱ—3 和Ⅱ-4再生一个出现MN 血型的红绿色盲男孩的几率=12×14×12=116，B正确；仅研究MN血型，Ⅲ-1 为杂合子的几率是12，仅研究红绿色盲，Ⅲ—1 为杂合子的几率是14，故Ⅲ—1为杂合子的几率是1-1/2×3/4=58,C正确；只有处于哈迪-—温伯格平衡的地区人群中男性红绿色盲个体在人群中的比例与这个群体中红绿色盲基因的频率相等，D错误。

自由组合定律一、教学理念《普通高中生物新课程标准》倡导的是：面向全体学生、注重与现实生活的联系的基本理念，强调学生学习方式的转变，这就要求教师通过组织有效的教学，合理的进行教学设计来达到上述目的。

本节内容重点是两对相对性状杂交实验的解释，放弃以教师讲授为主的上课模式，利用小组合作、活动模拟、学习总结，尝试从性状表现和基因本质上解释实验现象，并且在课堂分享交流的形式进行，鼓励全体学生的参与，以学生为主体，不仅能让学生初步领会假说演绎法的一般过程，而且通过模拟活动和问题串更为直观的帮助学生理解内容，也使课堂教学充满活力与魅力。

二、教材分析1、内容分析《基因的自由组合定律》选自浙科版必修二第一章第2节内容，讲述的是两对（或两对以上）等位基因控制的两对相对性状的遗传规律，同样是从遗传性状研究出发来揭示遗传的规律。

由于基因自由组合定律是在基因分离定律的基础上讲述的，基因的自由组合定律在某种程度上是基因分离定律的应用和拓展，秉承了基因分离定律的研究思想和方法。

由于孟德尔的基因自由组合定律涉及到两对相对性状，解释过程较为繁琐，而基因是看不见摸不着的，非常抽象，大大增加了教学难度。

因此，在实施本小节内容的教学时，教师调整了教材逻辑顺序，学生先学习减数分裂过程，为孟德尔定律的细胞学解释做铺垫。

同时，在教学过程中，宜采用现代化的教学手段，化静态为动态，化无形为有形，通过红白豆模拟活动，从而调动学生学习的积极性。

2、教学重点基因自由组合定律的解释。

3、教学难点孟德尔的杂交试验，测交试验以及对实验结果的统计分析是具体的、可以观察的实验过程，学生对此不感到抽象。

孟德尔对实验结果的解释，也就是关于F1产生的配子类型和比例，学生理解能力是有限的。

因为减数分裂过程是肉眼看不到的；基因的分离及组合更是不能观察的。

突破方法：1、设置问题串，调动学生积极性，引导学生自主对每一步实验现象进行推理解释，体验领悟假说-演绎法，培养学生逻辑能力。

第二节自由组合定律(Ⅱ)知识内容必考要求加试要求自由组合定律的应用 c c课时要求1.概述孟德尔自由组合定律的应用。

2.结合提供的示例，归纳有关自由组合现象的解题规律。

一位漂亮的女模特对遗传学教授说：“让我们结婚吧，我们的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。

”遗传学教授平静地说：“如果我们的孩子像我一样丑陋，像你一样愚蠢，那该如何是好？” 假设他们俩真的结合了，那么他们的孩子可能出现几种情况？解决学生疑难点一、自由组合定律的解题规律1．分解组合法(“乘法原理”和“加法原理”)(1)原理：分离定律是自由组合定律的基础。

(2)思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。

在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa、Bb×bb，然后按照数学上的“乘法原理”和“加法原理”，根据题目要求的实际情况进行重组。

此法“化繁为简，高效准确”。

2．基本题型分类及解题规律(1)配子类型及概率计算求每对基因产生的配子种类和概率，然后再相乘。

示例1求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。

①产生的配子种类Aa Bb Cc↓ ↓ ↓ 2 × 2 × 2＝8种 ②配子中ABC 的概率 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓12(A) × 12(B) × 12(C)＝18(2)配子间的结合方式分别求出两个亲本产生的配子的种类，然后相乘。

示例2 AaBbCc 与AaBbCC 杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？①先求AaBbCc 、AaBbCC 各自产生多少种配子。

AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。

②再求两亲本配子间的结合方式。

由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc 与AaBbCC 配子之间有8×4＝32种结合方式。

(3)子代基因型种类及概率计算求出每对基因相交产生的子代的基因型种类及概率，然后根据需要相乘。

自由组合定律（第一课时）【设计思想】在《高中生物课程标准》中,提出了四项课程理念，其中有“倡导探究性学习"，这就要求生物学教学应该着眼于培养学生的探究思想，因此在教学中要让学生自己动手，并提出问题、探究其原因,使学生对学习过程变得更有兴趣，学到的知识也更加牢固，理解上也更加深入。

同时，也要让学生尝试一种新的学习方式:从过去教师讲什么就听什么，教师让做什么就做什么的被动学习者，变为知道自己需要什么、想了解什么的主动参与的学习者；由过去从学科的概念和规律开始学习的方式变为学生通过各种事实来发现概念和规律的学习方式；生物课上也将出现更多的学生讨论、交流等活动。

【教材分析】《自由组合定律》是普通高中课程标准实验教科书生物学（必修2)——《遗传与进化》（浙科版）第一章第二节的重点内容。

本节内容包括模拟孟德尔杂交实验，阐述两对相对性状的杂交实验，对自由组合现象的解释，对自由组合现象解释的验证和模拟两对相对性状的侧交实验,其中体现了很强的探究思想，本节重点在于自由组合定律的理解,教师通过呈现孟德尔实验并进行详细讲解，通过学生动手分析，教师讲解，使抽象的内容形象化，以达到教学目的。

【学情分析】学生在上节课已经学习了孟德尔一对相对性状杂交的实验和孟德尔的分离定律，为这节课学习两对相对性状杂交打下坚实基础，同时高二学生经过必修1的学习，已经初步具有获取信息、处理信息以及利用信息的能力，能较好地完成对本节中数据的理解和分析。

【教学目标】1.知识目标(1）阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验(2）简述自由组合定律及实质。

2.能力目标通过实验提高动手和分析问题的能力，通过有关习题训练，使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的技能、技巧。

3．情感与态度价值观通过孟德尔杂交实验的学习形成科学的探究思想，发现问题，试验,假设解释，试验验证,得出结论的探究真理的模式。

【教学重点和难点】对自由组合现象的解释,阐明自由组合定律。

第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)第1课时两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证[学习目标] 1.结合教材P9图1－6,分析两对相对性状的杂交实验过程.2.结合教材P11图1－8,阐明对自由组合现象的解释和相关假说.3.结合教材P11图1－9,阐明对自由组合现象解释的验证过程,并归纳自由组合定律的内容.知识点一两对相对性状的杂交实验1．实验过程(正交、反交)2．实验分析(1)亲本具有的两对相对性状08黄色与绿色①子叶颜色：□09圆粒与皱粒②种子形状：□(2)F1性状类型分析①子叶颜色：全为黄色⇒□10黄色对□11绿色为显性②种子形状：全为圆粒⇒□12圆粒对□13皱粒为显性(3)F2的性状类型分析16分离定律,决定不同相对性状①黄色∶绿色＝□143∶1,圆粒∶皱粒＝□153∶1⇒每对相对性状都遵循□17互不干扰的.的遗传因子是□②不同性状之间发生了新的组合③亲本类型：黄色圆粒和绿色皱粒 ④重组类型：□22黄色皱粒和□23绿色圆粒问题探究 两对相对性状中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状中3∶1有什么关系？提示：从数学角度分析,9∶3∶3∶1是(3∶1)2,即两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积.问题探究 由F 1→F 2能否判断性状显隐性？提示：可以判断显隐性,分别从子叶颜色和种子形状上看,黄色――→⊗黄色＋绿色,圆粒――→⊗圆粒＋皱粒,绿色和皱粒为新出现的性状即为隐性性状.问题探究 孟德尔在F 2中观察到了什么现象？提示：不同性状之间的自由组合,即黄色既可以与圆粒组合又可以与皱粒组合,绿色也可以分别与圆粒和皱粒组合.[例1] 孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验,下列哪项能体现不同性状的自由组合( )A ．F 2中有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种性状表现B ．F 1全部是黄色圆粒C ．F 2中出现了黄圆和绿皱2种类型D ．F 2中黄圆和绿皱各占总数的3/16解题分析 子叶颜色有两种性状,黄色与绿色,种子形状有两种性状,圆粒与皱粒,在F 2中,种子形状与子叶颜色自由组合出现四种性状组合,所以A 符合题意.答案 A[例2] 下列有关孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验的叙述,错误的是( )A．F1自交后,F2出现绿圆和黄皱两种新性状组合B．对F2每一对性状进行分析,比例都接近3∶1C．F2的性状表现有4种,比例接近9∶3∶3∶1D．F2中遗传因子组成有4种解题分析孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F2出现了绿圆和黄皱两种新性状组合,且分析每一对性状,比例都接近3∶1,说明遵循分离定律,A、B正确；F2的遗传因子组成有9种,性状表现有4种,比例接近9∶3∶3∶1,C正确,D错误.答案 D知识点二对自由组合现象的解释1．理论解释(1)两对相对性状分别由□01两对遗传因子控制.①黄色和绿色分别由遗传因子□02Y、y控制,圆粒和皱粒分别由遗传因子□03R、r控制.②亲本纯种黄色圆粒的遗传因子组成为□04YYRR,纯种绿色皱粒的遗传因子组成为□05yyrr.06遗传因子彼此分离,不同对遗传因子可以□07自由组合.(2)F1在产生配子时,每对□09黄色圆粒,产生的雌雄配子各有4种为□10YR、Yr、yR、yr,数量比为F1遗传因子组成为□08YyRr,表现为□111∶1∶1∶1.□1316种,遗传因子的组合形成□149种,(3)受精时,雌雄配子的结合是□12随机的.雌雄配子的结合方式有□性状表现有□154种.2．遗传图解(1)过程图解(2)F2中各性状表现、遗传因子组成及比例问题探究如果亲本换成纯合的黄色皱粒和绿色圆粒,F1表型是什么？F2性状表现有哪几种？其中亲本类型比例是多少？重组类型比例是多少？提示：亲本为YYrr×yyRR→F 1为YyRr,即F 1表型为黄色圆粒；F 2性状表现及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1,亲本类型比例是6/16,重组类型比例是10/16.问题探究 用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本,杂交获得F 1,F 1自交得F 2,F 2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F 2出现这样的比例有直接关系的原因是什么？提示：F 1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1；控制两对相对性状的遗传因子互不干扰；F 1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的；F 1的16种配子组合方式都能发育成新个体；必须有足量的F 2个体.[例1] 下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的叙述中,错误的是( ) A ．两对相对性状分别由两对遗传因子控制 B ．每一对遗传因子的传递都遵循分离定律 C ．F 1中控制两对性状的遗传因子相互融合D ．F 2中有16种配子结合方式、9种遗传因子组成和4种性状表现解题分析 F 1中控制两对性状的遗传因子是独立的,互不干扰的,不相融合的,C 错误. 答案 C[例2] 纯种白色盘状与黄色球形南瓜杂交,F 1全是白色盘状南瓜,F 1自交产生的F 2中白色球形南瓜有300株,则纯合的黄色盘状南瓜有( )A ．100株B ．200株C ．300株D ．400株解题分析 由白色×黄色→白色,可知白色为显性性状,盘状×球形→盘状,可知盘状为显性性状,假设A 、a 和B 、b 分别控制南瓜颜色和形状,则P 为AABB×aabb→F 1AaBb ――→⊗F 2A_B_ A_bb aaB_ aabb 白盘 白球 黄盘 黄球 9 3 3 1 300株 n n ＝300株,黄色盘状纯合子＝13×300＝100(株).答案 A[例3] 小麦高秆对矮秆为显性,抗病对不抗病为显性,用纯种的高秆抗病和矮秆不抗病两个品种做样本,在F 2重组类型中纯合子占的比例约为( )A.116 B.216 C.29 D.416解题分析 纯种高秆抗病×矮秆不抗病→F 1高秆抗病――→⊗F 2高秆抗病∶高秆不抗病∶矮秆抗病∶矮秆不抗病＝9∶3∶3∶1,重组类型所占的比例为916,故重组类型中纯合子所占比例为29.答案 C题后归纳重组类型的确定及概率计算(1)纯合亲本的杂交组合有两种类型：一种是双显(AABB)和双隐(aabb),另一种是一显一隐(AAbb)和一隐一显(aaBB).这两种情况下,F2中的重组类型及所占比例是不同的.(2)概率计算要确定范围.若求重组类型中的纯合子所占比例,范围是重组类型,而不是全部F2个体,不能忽略求解范围.知识点三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：□01测交实验,即让F1(YyRr)与□02隐性纯合子杂交.(2)测交实验分析图解①分析图解②孟德尔依据提出的假说,演绎推理出测交实验的结果(3)实验验证在孟德尔所做的测交实验中,无论是以F1作母本还是作父本,结果都与预测□11相符.(4)结果分析：实验结果与理论预期相符,由此证明了假说是正确的.问题探究在两对相对性状的实验中,若两亲本相交,后代性状出现了1∶1∶1∶1的比例,能否确定两亲本的基因型就是YyRr和yyrr？试举例说明.提示：不能.Yyrr和yyRr相交,后代也会出现1∶1∶1∶1的比例.问题探究在两对相对性状的实验中,若测交后代有两种性状,且数量之比为1∶1,试分析F1的遗传因子的组成.提示：由于隐性纯合子只产生一种配子yr,所以测交后代的性状及比例由F1决定,由于后代有两种性状且比例为1∶1,说明F1能够产生两种配子且比例为1∶1,其遗传因子组成为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR.2．自由组合定律[例1] 孟德尔通过测交实验对自由组合现象解释加以验证,下列说法错误的是( )A．测交实验为杂种子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)的杂交B．杂种子一代的配子组成为Yy、Rr、YR、yr,隐性纯合子的配子组成为yrC．雌雄配子随机结合D．测交后代表型为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝1∶1∶1∶1解题分析形成配子时,控制相对性状的遗传因子彼此分离,控制不同性状的遗传因子自由组合,故杂种子一代产生的配子及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1,B错误.答案 B[例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白光解题分析验证自由组合定律,就是验证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(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).答案 D技法提升验证自由组合定律的方法(1)测交法：让双杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1∶1∶1∶1.(2)双杂合子自交法：让双杂合子自交,后代的性状分离比为9∶3∶3∶1.(3)花粉鉴定法：取双杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律.1．已知玉米籽粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性,两对性状的遗传遵循自由组合定律.纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1,F1自交或测交,预期结果不正确的是( )A．自交结果中黄色甜与红色非甜比例为9∶1B．自交结果中黄色与红色比例为3∶1,非甜与甜比例为3∶1C．测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜＝1∶1∶1∶1D．测交结果是红色与黄色比例为1∶1,甜与非甜比例为1∶1答案 A解析黄色甜和红色非甜都属于单显类型,它们的比例应为1∶1,A错误.2．父本遗传因子组成为AABb,母本遗传因子组成为AaBb,其F1不可能出现的遗传因子组成是( ) A．AABb B．AabbC．AaBb D．aabb答案 D解析父本遗传因子组成为AABb,产生的配子为AB、Ab；母本遗传因子组成为AaBb,产生的配子为AB、Ab、aB、ab,F1中不可能出现aabb,D符合题意.3．遗传因子组成为AaBb(这两对遗传因子独立遗传)的水稻自交,自交后代中两对遗传因子都是纯合的个数占总数的( )A.216B.416C.616D.816答案 B解析AaBb自交后代中两对遗传因子都是纯合的个体遗传因子组成为AABB、aabb、aaBB、AAbb,均占F2的1/16,共占4/16.4．下列有关自由组合定律的叙述,正确的是( )A．控制不同性状的遗传因子是成对存在的,不相融合B．控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的C．形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子自由组合D ．形成配子时,决定不同性状的遗传因子彼此分离 答案 B解析 自由组合定律的内容是：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遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合,故A 、C 、D 错误,B 正确.5．自由组合定律发生于下图中哪个过程( )AaBb ――→①1AB∶1Ab∶1aB∶1ab――→②雌、雄配子随机结合――→③子代9种遗传因子组成――→④4种性状表现A ．①B ．②C ．③D ．④答案 A解析 自由组合定律发生于形成配子时.6．番茄的高茎对矮茎为显性,红果对黄果为显性.现有高茎黄果的纯合子(TTrr)和矮茎红果的纯合子(ttRR)杂交,按自由组合定律遗传,问：(1)F 2中出现的重组型个体占总数的________.(2)F 2中高茎红果番茄占总数的________,矮茎红果番茄占总数的________,高茎黄果番茄中纯合子占________.(3)若F 2共收获800个番茄,其中黄果番茄约有________个. 答案 (1)58 (2)916 316 13(3)200解析 (1)用高茎黄果纯合子和矮茎红果纯合子杂交,即TTrr×ttRR ,F 1为TtRr,F 1自交,F 2重组型个体高茎红果(T_R_)比例为3/4×3/4＝9/16,矮茎黄果(ttrr)比例为1/4×1/4＝1/16,故F 2出现重组型个体占总数的9/16＋1/16＝10/16＝5/8.(2)F 1自交,后代性状表现及其比例为高茎红果(T_R_)∶高茎黄果(T_rr)∶矮茎红果(ttR_)∶矮茎黄果(ttrr)＝9∶3∶3∶1.所以F 2中高茎红果番茄占9/16,矮茎红果番茄占3/16；高茎黄果番茄中纯合子(TTrr)占1/3.(3)F 2中黄果番茄所占的比例为3/16＋1/16＝1/4,1/4×800＝200,所以黄果番茄约有200个.。