高中生物第三章遗传和染色体第二节基因的自由组合定律第1课时教学案苏教版必修.docx
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高中生物第三章遗传和染色体第二节基因的自由组合定律第1课时教学案苏教版必修
第1课时 基因的自由组合定律
[学习导航] 1.概述2对相对性状的杂交实验过程。
2.阐明对自由组合现象的解释和验证。
3.归纳自由组合定律的内容和实质。
[重难点击] 1.对自由组合现象的解释和相关假说。
2.对自由组合现象解释的验证过程，自由组合定律的内容。
一个品种的奶牛产奶多，另一个品种的奶牛生长快，要想培育出既产奶多、又生长快的奶牛，可以采用什么方法呢？
解决学生疑难点
_______________________________________________________________
一、2对相对性状的杂交实验
1．选用性状
（1）豌豆种子的颜色：
黄色与绿色。
（2）豌豆种子的形状：
圆粒与皱粒。
2．杂交方法：
正交或反交。
3．过程与现象
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓⊗
F2 9黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒
4．结果分析
（1）两对性状
（2）显隐性判断：
由F1可推出黄色和圆粒是显性性状。
（3）F2中分离比
5．结论：
豌豆粒色和粒形的遗传都遵循基因的分离定律。
分析上述实验结果，回答下列问题：
1．由P→F1能否推断出两对性状中的显隐性关系？
答案 由P→F1，结合显性性状和隐性性状的定义可知，黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状。
2．单纯看种子颜色这对性状，结果符合分离定律吗？
单纯看种子形状这对性状呢？
答案 符合。
粒色中黄色∶绿色＝3∶1；粒形中圆粒∶皱粒＝3∶1。
3．上述结果说明，两对相对性状遗传时是否是独立的、互不干扰的？
答案 是独立的、互不干扰的。
4．F24种性状表现类型中与亲本表现类型相同（亲本类型）和与亲本的表现类型不同（重组类型）的分别是哪几种？
比例分别是多少？
答案 亲本类型为黄色圆粒和绿色皱粒，共占
；重组类型为黄色皱粒和绿色圆粒，共占
。
5．将两对性状一并考虑，它们之间是什么关系？
答案 不同对的相对性状是可以相互组合的，而且组合是随机的，这种现象称为自由组合现象。
知识整合 黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状；F2中亲本类型为黄色圆粒和绿色皱粒，重组类型为黄色皱粒和绿色圆粒；每一对性状的遗传都是独立的、互不干扰的，符合分离定律；不同对的性状之间是可以自由组合的。
1．孟德尔用豌豆做两对相对性状的遗传实验不必考虑的是（ ）
A．亲本的双方都必须是纯合子
B．两对相对性状各自要有显隐性关系
C．对母本去雄，授以父本花粉
D．显性亲本作父本，隐性亲本作母本
答案 D
解析 孟德尔的豌豆杂交实验正反交的结果是一样的。
2．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亲本，在F2中选育矮秆抗病类型，其在F2中所占的比例约为（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 C
解析 高秆抗病与矮秆不抗病品种杂交得F1，F1自交所得F2有4种表现类型，比例为9∶3∶3∶1，其中矮秆抗病类型占F2的
。
二、对自由组合现象的解释
1．遗传图解
（1）F2共有9种基因型，4种表现型。
（2）F2中各种性状表现对应的基因型
①双显性：
黄色圆粒：
YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。
②一显一隐性
③双隐性：
绿色皱粒：
yyrr。
2．F1（YyRr）产生配子及其结合
（1）F1产生的配子
①雄配子种类及比例：
YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1。
②雌配子种类及比例：
YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1。
（2）F1配子的结合：
结合是随机的；结合方式有16种。
结合上述实验结果分析：
1．从基因型分析，F2中纯合子、两对基因均杂合、一对杂合一对纯合占的比例分别是多少？
答案
2．F2的黄色圆粒豌豆中，包含几种基因型，其中双杂合子占了多少？
答案 4种基因型：
YYRR、YyRr、YYRr、YyRR；双杂合子YyRr占
。
3．F2的绿色圆粒豌豆中，纯合子所占比例为多少？
答案
。
4．如果将上述亲本换成纯合的黄色皱粒和绿色圆粒，F1和F2的性状和比例会不会改变？
此时，F2中的重组类型占多少？
答案 F1和F2的性状和比例不会改变，此时，F2中的重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒，共占
。
知识整合 F2中有9种基因型，纯合子有4种，各占
，一对杂合一对纯合的有4种，各占
，两对基因均杂合的有一种，占
；F2的黄色圆粒豌豆中4种基因型：
YYRR、YyRr、YYRr、YyRR；F2的绿色圆粒豌豆中，纯合子占
。
亲本换成黄色皱粒和绿色圆粒时，F1和F2的性状和比例不会改变，此时，F2中的重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒。
3．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基因控制
B．每一对基因的传递都遵循分离定律
C．F1中控制两对性状的基因相互融合
D．F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型
答案 C
解析 孟德尔对F2中不同对性状之间发生自由组合的解释是：
两对相对性状分别由两对基因控制，控制两对相对性状的两对基因的分离和组合是互不干扰的，其中每一对基因的传递都遵循分离定律。
这样，F1产生雌雄配子各4种，比例接近1∶1∶1∶1，配子随机结合，则F2中有16种雌雄配子结合方式、9种基因型和4种表现型。
4．番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性，两对性状遗传时可自由组合。
育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交，子二代中重组类型的个体数占子二代总数的（ ）
A.
或
B.
或
C.
或
D.
答案 C
解析 重组类型是指性状表现不同于双亲的类型，设控制两对性状的基因分别为A、a和B、b，若亲本的杂交组合是AABB×aabb，则子二代的重组类型是单显性，概率为
；若亲本的杂交组合是AAbb×aaBB，则子二代的重组类型是双显性和双隐性，概率为
。
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：
测交法。
（2）遗传图解
（3）实验结论
①F1是杂合子，基因型为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，每对基因彼此分离，不同对的基因自由组合。
2．自由组合定律的提出
（1）条件：
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。
（2）实质：
减数分裂形成配子时，一个细胞中同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因则自由组合。
结合上述实验过程分析：
1．测交后代的基因型取决于哪个亲代个体？
为什么？
答案 取决于杂种子一代，因为隐性纯合子的绿色皱粒豌豆只产生一种配子。
2．两亲本相交，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。
答案 不一定。
Yyrr和yyRr相交，后代也会出现1∶1∶1∶1的比例。
3．如果对具有独立遗传的三对基因的杂合子AaBbCc进行测交，子代中aabbcc所占比例是多少？
答案
。
5．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基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合，产生四种不同基因型的配子，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）。
6．自由组合定律中的“自由组合”是指（ ）
A．带有不同基因的雌雄配子间的组合
B．决定同一性状的成对的基因的组合
C．两亲本间的组合
D．决定不同性状的基因的自由组合
答案 D
解析 自由组合定律的实质是生物在产生配子时，决定不同性状的基因自由组合。
1．下列对纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交实验结果的叙述中，错误的是（ ）
A．F1能产生4种比例相同的雄配子
B．F2中圆粒和皱粒之比接近3∶1，与分离定律相符
C．F2出现4种基因型的个体
D．F2出现4种表现型的个体，且比例为9∶3∶3∶1
答案 C
解析 纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交，F1为双杂合子，其可产生4种比例相同的雌雄配子，A正确；F2中，圆粒与皱粒、黄色与绿色比例均接近3∶1，符合分离定律，B正确；根据自由组合定律，F2中应有9种基因型，4种表现型且其比例为9∶3∶3∶1，C错误、D正确。
2．孟德尔认为基因型为YYRr的个体，产生的配子种类及比例是（ ）
A．YR∶Yr＝1∶1B．YR∶yr＝1∶1
C．R∶r＝1∶1D．Y∶R∶r＝2∶1∶1
答案 A
解析 YYRr的个体产生配子时，YY分离，Rr分离，Y与R（r）自由组合。
3．孟德尔的豌豆杂交实验中，F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表现类型，其比例为9∶3∶3∶1。
与此无关的解释是（ ）
A．F1产生了4种比例相等的配子
B．雌配子和雄配子的数量相等
C．F1的四种雌、雄配子随机结合
D．必须有足量的F2个体
答案 B
解析 通常情况，雄配子的数量远远多于雌配子。
4．已知玉米子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∶1
B．自交结果中黄色与红色比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1
C．测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜＝1∶1∶1∶1
D．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，所以A错误。
5．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，回答下列问题：
（1）F2中出现的重组类型个体占总数的________。
（2）F2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F2共收获800个番茄，其中黄果番茄约有________个。
答案
（1）
（2）
（3）200
课时作业
[学考达标]
1．孟德尔通过做两对相对性状的杂交实验，发现了自由组合定律。
他选用纯合黄色圆粒豌豆种子和纯合绿色皱粒豌豆种子为亲本杂交得到F1，F1种子全为黄色圆粒。
F1自交得到F2，F2种子有4种表现型：
黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，其比例为9∶3∶3∶1。
有关该实验说法不正确的是（ ）
A．实验中黄色和绿色、圆粒和皱粒的遗传均符合分离定律
B．F2出现了不同于亲本的性状组合
C．F2黄色皱粒种子中纯合子占
D．F2中杂合黄色圆粒种子占
答案 C
解析 本题根据两对相对性状的杂交实验现象，分别分析黄色和绿色、圆粒和皱粒这两对相对性状的遗传，F1全为显性性状（黄色和圆粒），F2出现性状分离，显性性状∶隐性性状＝3∶1（黄色∶绿色＝3∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1）。
故黄色和绿色、圆粒和皱粒这两对相对性状的遗传均符合分离定律。
F1基因型为YyRr，由于决定同一性状的基因的分离，决定不同性状的基因自由组合，F2出现了4类基因型：
Y__R__、yyR__、Y__rr、yyrr，其中yyR__、Y__rr的表现类型为绿色圆粒、黄色皱粒，是重组性状。
F2黄色皱粒有两种基因型：
YYrr和Yyrr，且比例为1∶2，故F2黄色皱粒种子中纯合子占
。
F2中黄色圆粒种子有4种基因型，只有一种纯合子，其他均为杂合子，且组合数所占比例为
，故F2中杂合黄色圆粒种子占
。
2．已知玉米子粒的黄色对白色为显性，非甜对甜为显性，两对性状独立遗传。
现让独立遗传的黄色非甜玉米（YYSS）与白色甜玉米（yyss）杂交，F1自交得F2，在F2中得到白色甜玉米80株，那么F2中表现不同于双亲的杂合植株约为（ ）
A．160株B．240株
C．320株D．480株
答案 C
解析 F2中白色甜玉米占总数的
，故F2总数为1280株。
F2中表现不同于双亲的杂合植株（包括Yyss和yySs）占总数的
，故符合条件的植株约为320株。
3．用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2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F2出现这样的比例无直接关系的是（ ）
A．亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B．F1产生的雄、雌配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1
C．F1自交时4种类型的雌雄配子的结合是随机的
D．F1的16种配子结合方式都能发育成新个体
答案 A
解析 亲本既可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆，也可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆。
4．已知豌豆某两对相对性状按照自由组合定律遗传，其子代基因型及比例如下图，则双亲的基因型是（ ）
A．AABB×AABbB．AaBb×AaBb
C．AABb×AaBbD．AaBB×AABb
答案 C
解析 由子代中AA∶Aa＝1∶1，可推知亲代为AA×Aa；由子代中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，可推知亲代为Bb×Bb，故双亲的基因型为AABb×AaBb。
5．孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，具有1∶1∶1∶1比例的是（ ）
①F1产生配子类型的比例 ②F2表现型的比例 ③F1测交后代表现型的比例 ④F1表现型的比例 ⑤F2基因型的比例
A．②④B．①③
C．④⑤D．②⑤
答案 B
解析 孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1基因型为YyRr，表现型只有一种，F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr，比例为1∶1∶1∶1。
F1测交后代基因型为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr4种，表现型也为4种，比例均为1∶1∶1∶1。
6．自由组合定律发生于下图中的哪个过程（ ）
AaBb
1AB∶1Ab∶1aB∶1ab
配子间16种结合方式
↓③
4种表现型（9∶3∶3∶1）
子代中有9种基因型
A．①B．②C．③D．④
答案 A
解析 自由组合定律发生在配子形成时，故选A。
[高考提能]
7．孟德尔的豌豆杂交实验中，将纯种的黄色圆粒（YYRR）与纯种的绿色皱粒（yyrr）杂交得F1，F1自交得F2种子556粒（以560粒计算）。
从理论上推测，F2种子中基因型与其个体数基本相符的是（ ）
项目
A
B
C
D
基因型
YyRR
yyrr
YyRr
yyRr
个体数
140粒
140粒
315粒
70粒
答案 D
解析 亲本全为纯合子，F1的基因型为YrRr，F1产生YR、Yr、yR、yr四种比例相等的雌雄配子，雌雄配子随机结合，F2有4种表现型，9种基因型。
YyRR：
（
）×（
）×560＝70（粒）；yyrr：
（
）×（
）×560＝35（粒）；YyRr：
（
）×（
）×560＝140（粒）；yyRr：
（
）×（
）×560＝70（粒）。
8．以黄色皱粒（YYrr）与绿色圆粒（yyRR）的豌豆作亲本进行杂交，F1植株自花传粉，从F1植株上所结的种子中任取1粒绿色圆粒和1粒绿色皱粒的种子，这两粒种子都是纯合子的概率为（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 A
解析 根据题意，F1植株的基因型为YyRr，则F2中绿色圆粒占
，其中纯合子占F2的
，则任取1粒绿色圆粒种子，是纯合子的概率为
，而绿色皱粒种子一定是纯合子，所以这两粒种子都是纯合子的概率为
×1＝
，故A正确。
9．番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，子房多室（M）对子房二室（m）为显性，两对性状的遗传符合自由组合定律。
现将红果多室和红果二室番茄进行杂交，其后代表现型及比例如图所示，请分析该图找出两亲本的基因型分别是（ ）
A．RrMm、RrmmB．RrMm、RRmm
C．RRMm、RrmmD．RRMM、RRmm
答案 A
解析 从题图观察可知红果∶黄果＝3∶1，多室∶二室＝1∶1，与选项A相符合。
10．某植物的花色由两对自由组合的基因决定。
显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。
请回答下面相关问题：
开紫花植株的基因型有________种，其中基因型是____________的紫花植株自交，子代表现为紫花植株∶白花植株＝9∶7；基因型为________和________的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株∶白花植株＝3∶1；基因型为________的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。
答案 4 AaBb AaBB AABb AABB
解析 AaBb植株自交，可产生9种基因型，其中AaBb、AaBB、AABb和AABB植株都含有基因A和B，它们都开紫花，开紫花的性状表现比例为
A__×
B__＝
，其余的开白花；同理可推知其他亲代的基因型。
11．某地开发出一种水果，其果皮颜色（C、c）有紫色的，也有绿色的；果肉味道（D、d）有甜的，也有酸的。
为了鉴别有关性状的显隐性关系，用紫色酸果植株分别和绿色甜果植株A、绿色甜果植株B进行杂交，结果如下表：
组合序号
杂交组合类型
F1性状表现和植株数目
紫色酸果
绿色酸果
①
紫色酸果×绿色甜果A
210
208
②
紫色酸果×绿色甜果B
0
280
据表回答下面相关问题：
（1）上述两对性状中，____________是显性性状。
（2）亲本中紫色酸果植株、绿色甜果植株A、绿色甜果植株B的基因型分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）绿色、酸果
（2）ccDD、Ccdd、CCdd
解析 根据组合②中，紫色酸果与绿色甜果B杂交后代全为绿色酸果可推知：
绿色对紫色为显性，酸果对甜果为显性，且两亲本均为纯合子，所以紫色酸果的基因型为ccDD，绿色甜果B的基因型为CCdd。
再根据组合①中，紫色酸果（ccDD）与绿色甜果A（C__dd）杂交后代中紫色∶绿色＝1∶1，则可推出绿色甜果A的基因型为Ccdd。
12．番茄是自花受粉植物，已知红果（R）对黄果（r）为显性，正常果形（F）对多棱果（f）为显性。
以上两对等位基因按自由组合定律遗传。
现有红色多棱果品种、黄色正常果形品种和黄色多棱果品种（三个品种均为纯合子），育种专家期望获得红色正常果形的新品种，为此进行杂交。
试回答下列问题：
（1）应选用________________和________________作为杂交亲本。
（2）上述两亲本杂交产生的F1的基因型为________，表现型为________________。
（3）在F2中表现红色正常果形植株出现的比例为________，F2中能稳定遗传的红色正常果形植株出现的比例为____________。
答案
（1）红色多棱果品种 黄色正常果形品种
（2）RrFf 红色正常果形 （3）
解析
（1）根据显隐性关系推知三个亲本的基因型分别为RRff、rrFF、rrff；题目要求获得红色正常果形的新品种，则所用的亲代中必然含有R和F基因，所以应用红色多棱果和黄色正常果形作亲本。
（2）纯合的红色多棱果和纯合的黄色正常果形的基因型分别为RRff和rrFF，它们杂交产生的F1的基因型是RrFf，性状为红色正常果形。
（3）F1自交得到的F2中红色正常果形（R_F_）占
×
＝
，其中能稳定遗传的RRFF占
×
＝
。
[真题体验]
13．（2015·海南，12）下列叙述正确的是（ ）
A．孟德尔定律支持融合遗传的观点
B．孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C．按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有16种
D．按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，测交子代基因型有8种
答案 D
解析 孟德尔指出，生物的性状是由基因决定的，这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失，他不支持融合遗传，A错误；孟德尔指出，生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中，而有丝分裂不会形成生殖细胞，B错误；根据孟德尔的自由组合定律，AaBbCcDd个体自交，四对基因的分离和组合是互不干扰的，每对基因可产生三种不同的基因组合，所以子代基因型可以有3×3×3×3＝81种，C错误；同理，AaBbCc个体进行测交，每对基因可以产生两种不同的基因组合，所以测交子代基因型有2×2×2＝8种，D正确。
14．（2013·天津，5）大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。
用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。
据图判断，下列叙述正确的是（ ）
P 黄色×黑色
↓
F1 灰色
↓F1雌雄交配
F2 灰色 黄色 黑色 米色
9 ∶3∶3∶1
A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状
B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种性状表现型
C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合子
D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为
答案 B
解析 A项中，两对等位基因杂交，F2中灰色比例最高，所以灰色为双显性性状，米色最少，为双隐性性状，黄色、黑色为单显性，故错误；B项中，F1为双杂合子（假设为AaBb），与黄色亲本（假设为aaBB）杂交，后代有两种表现型，故正确；C项中，F2出现性状分离，体色由两对等位基因控制，则灰色大鼠中有
为纯合子（AABB），其余为杂合子，故错误；D项中，F2的黑色大鼠中纯合子（AAbb）所占比例为
，与米色（aabb）杂交不会产生米色大鼠，杂合子（Aabb）所占比例为
，与米色大鼠（aabb）交配，产生米色大鼠的概率为
×
＝
，故错误。
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