122自由组合定律的应用及解题方法教学案.docx
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122自由组合定律的应用及解题方法教学案
1.2.2自由组合定律的应用及解题方法教学案
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第1课时 自由组合定律的理论基础
一、两对相对性状的杂交实验（阅读教材P9～11）
．过程
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓⊗
F2 黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒
2．对自由组合现象的解释
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。
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
3．对自由组合现象解释的验证：
测交实验
选择杂种子一代与隐性纯合子杂交。
后代表现型和比例：
黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝1∶1∶1∶1。
二、自由组合定律（阅读教材P11～12）
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。
重点聚焦
．孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、实验解释、验证方法是什么？
2．自由组合定律的内容是什么？
3．孟德尔获得成功的原因是什么？
[共研探究]
孟德尔完成一对相对性状的豌豆杂交实验后，进行了两对相对性状的豌豆杂交实验，请结合相关材料分析作答：
．如图为两对相对性状的豌豆杂交实验过程，请根据图示回答下列问题：
F1全为黄色圆粒，说明子叶颜色中黄色对绿色为显性，种子形状中圆粒对皱粒是显性。
F2有4种表现类型，其中亲本类型所占的比例为10/16，重组类型所占的比例为6/16。
如果杂交实验的亲本改为纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒，F1、F2的性状表现及比例与上述杂交实验相同，重组类型的种子所占的比例为10/16。
F2中黄色∶绿色＝3∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，该比例关系说明两对相对性状也遵循基因的分离定律。
2．孟德尔对自由组合现象的解释如图所示，请结合图解思考：
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，产生比例相等的4种配子：
yR、yr、yR、yr。
受精时雌雄配子随机结合，结合方式共16种，F2中共有基因型9种，表现型4种，数量比为9∶3∶3∶1。
F2中能稳定遗传的占4/16，遗传因子组成是yyRR、yyrr、yyRR、yyrr。
若F2共收获种子2880粒，理论上黄色圆粒有1_620粒，绿色圆粒有540粒。
3．仔细观察测交遗传图解，回答下列问题：
测交实验的作用
①测定F1产生的配子种类及比例；
②测定F1的遗传因子组成；
③判定F1在形成配子时遗传因子的行为。
当双亲的遗传因子组成为yyRr×yyrr时，yyRr产生4种比例相等的配子，后代表现型比例为1∶1∶1∶1；当双亲的遗传因子组成为yyrr×yyRr时，后代的表现型比例为1∶1∶1∶1，所以两亲本杂交后代的表现型比例为1∶1∶1∶1时，不能仅依此确定亲本的基因型。
若测交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，其基因型为yyRr或yyrr或yyRr或yyRR。
[总结升华]
．两对相对性状杂交实验分析
/4yy 2/4yy
/4yy
/4RR
2/4Rr
/16yyRR 2/16yyRR
2/16yyRr 4/16yyRr
/16yyRR 2/16yyRr
/4rr
/16yyrr 2/16yyrr
/16yyrr
2.两对相对性状杂交实验的相关总结
F2共有16种组合，9种遗传因子组合形式，4种性状表现类型。
遗传因子组合形式
性状表现类型
F1形成配子的种类
F1在产生配子时，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，F1产生的雌雄配子各4种：
yR∶yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，图解如下：
3．两对相对性状的杂交实验中，F2中9∶3∶3∶1分离比成立的条件
亲本必须是纯种。
两对相对性状由两对等位基因控制。
配子全部发育良好，后代存活率相同。
所有后代都应处于一致的环境中，而且存活率相同。
材料丰富，后代数量足够多。
【易误提醒】
F2的4种表现型中，把握住相关基因组合y_R_∶y_rr∶yyR_∶yyrr＝9∶3∶3∶1。
含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是/16。
①当亲本基因型为yyRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是/16。
②当亲本基因型为yyrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
[对点演练]
．判断正误
在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1的表现型与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本无关。
杂种F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1。
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。
在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2的基因型有4种，比例为9∶3∶3∶1。
F2中纯合子所占的比例为1/4。
解析：
F1会产生4种多个配子。
纯合绿色圆粒豌豆与黄色皱粒杂交，F2中重组类型比例为5/8。
两对相对性状的杂交实验中，F2表现型有4种，基因型有9种。
答案：
√ × × × √
[共研探究]
观察图示，回答问题：
．写出图甲产生配子的种类及比例：
AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1。
2．若将图甲植株测交，则选用的个体基因型为aabb，测交后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1。
测交后代的表现型及比例为双显∶一显一隐∶一隐一显∶双隐＝1∶1∶1∶1。
3．图乙不发生自由组合，回答下列问题：
图示个体产生配子种类及比例：
Ac∶ac＝1∶1。
图乙个体自交产生后代的基因型有3种，即AAcc∶Aacc∶aacc＝1∶2∶1。
其表现型及比例为双显∶双隐＝3∶1。
图乙个体测交后代的基因型及比例为Aacc∶aacc＝1∶1，其表现型及比例为双显∶双隐＝1∶1。
4．形成图甲个体的亲本基因型为AABB×aabb或AAbb×aaBB。
[总结升华]
．自由组合定律
2．自由组合定律适用范围界定
适用生物类别：
真核生物，凡原核生物及病毒的遗传均不符合。
遗传方式：
细胞核遗传，真核生物的细胞质遗传不符合。
发生时间：
进行有性生殖的生物形成配子的过程中。
范围：
两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。
3．孟德尔遗传实验获得成功的原因
正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。
在对生物性状分析时，首先针对一对相对性状进行研究，再对两对或多对性状进行研究。
对实验结果进行统计学分析。
科学地设计了实验的程序。
按“提出问题→实验→假设→验证→总结规律”的科学实验程序进行。
[对点演练]
2．连线
1．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组合
解析：
选D 自由组合定律是指形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2．下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述，错误的是
A．F2中圆粒和皱粒之比接近于3∶1，符合基因的分离定律
B．两对相对性状分别由两对等位基因控制
c．F1产生4种比例相等的雌配子和雄配子
D．F2有4种表现型和6种基因型
解析：
选D 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等位基因控制，控制两对相对性状的两对等位基因的分离和组合是互不干扰的，其中每一对等位基因的传递都遵循分离定律。
这样，F1产生雌雄配子各4种，数量比接近1∶1∶1∶1，配子随机结合，则F2中有9种基因型和4种表现型。
3．自由组合定律发生在图中的哪个过程中
A．①
B．②
c．③
D．④
解析：
选A 自由组合定律的主要内容是：
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。
图中①是配子形成过程。
4．有一种无毒蛇的体表花纹颜色由两对基因控制，这两对基因按自由组合定律遗传，与性别无关。
花纹颜色和基因型的对应关系如表所示。
基因
组合
D、H同时存在
D存在、H不存在
H存在、D不存在
D和H都不存在
花纹颜色
野生型
橘红色
黑色
白色
现存在下列三个杂交组合，请回答下列问题。
甲：
野生型×白色→F1：
野生型、橘红色、黑色、白色
乙：
橘红色×橘红色→F1：
橘红色、白色
丙：
黑色×橘红色→F1：
全部都是野生型
甲组杂交方式在遗传学上称为________________，属于假说—演绎法的________阶段；甲组杂交，F1的四种表现型比例是____________。
让乙组后代F1中橘红色无毒蛇与另一纯合黑色无毒蛇杂交，杂交后代的表现型及比例在理论上是____________________________。
让丙组F1中的雌雄个体交配，后代表现为橘红色的有120条，那么表现为黑色的杂合子理论上有________条。
野生型与橘红色个体杂交，后代中白色个体的概率最大的亲本基因型组合为________________________________________________________________________。
解析：
由题分析可知，甲组亲本的基因型为DdHh与ddhh，该杂交方式在遗传学上称为测交，属于假说—演绎法的验证阶段；甲组杂交，F1的四种表现型及比例为野生型∶橘红色∶黑色∶白色＝1∶1∶1∶1。
乙组亲本的基因型为Ddhh与Ddhh，产生的F1橘红色无毒蛇的基因型为1/3DDhh、2/3Ddhh，纯合黑色无毒蛇的基因型为ddHH，因此两者杂交的组合方式为1/3DDhh×ddHH、2/3Ddhh×ddHH，因此子代中表现型为野生型的概率为2/3×1/2＋1/3＝2/3，表现型为黑色的概率为2/3×1/2＝1/3，因此杂交后代的表现型及比例为野生型∶黑色＝2∶1。
丙组亲本的基因型为ddHH与DDhh，F1的基因型为DdHh，因此F1雌雄个体交配，子代中橘红色所占的比例为3/16，因此F2个体数量为640条，其中黑色杂合子的个体理论上为640×2/16＝80。
野生型与橘红色个体杂交，基因型为DdHh与Ddhh的亲本杂交，后代出现白色个体的概率最大，为1/8。
答案：
测交 验证 1∶1∶1∶1 野生型∶黑色＝2∶1 80 DdHh与Ddhh
【基础题组】
．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
解析：
选D 做两对相对性状的遗传实验时，要求是纯合亲本杂交；两对相对性状中每一对相对性状的遗传都遵循基因分离定律，即两对相对性状各自有显隐性关系；以豌豆为实验材料，为避免自然条件下的自花传粉，要对母本去雄，授以父本的花粉；由于不管是正交还是反交，结果都一样，故不需考虑显性亲本作父本，隐性亲本作母本。
2．下列有关自由组合定律的叙述，正确的是
A．自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验的结果及其解释归纳总结的，不适合多对相对性状的遗传
B．控制不同性状的基因的分离和组合是相互联系、相互影响的
c．在形成配子时，决定不同性状的基因的分离是随机的，所以称为自由组合定律
D．在形成配子时，决定同一性状的成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合
解析：
选D 自由组合定律的内容：
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；②在形成配子时，决定同一性状的成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。
自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验的结果及其解释归纳总结的，也适合多对相对性状的遗传。
3．已知某玉米基因型为yyRR，周围虽生长有其他基因型的玉米植株，但其子代不可能出现的基因型是
A．yyRR B．yyRr
c．yyRr
D．yyRr
解析：
选c 由于yyRR个体产生的配子是yR，所以后代的基因型中肯定会出现y和R的基因，后代不会有yyRr基因型的个体。
4．用纯合的黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本进行杂交，F1全部为黄色圆粒，F1自交获得F2，从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒，一个纯合一个杂合的概率为
A．1/9
B．2/9
c．1/3
D．4/9
解析：
选D 由题意可知，F2中黄色皱粒的基因型为yyrr或yyrr，绿色圆粒的基因型为yyRR或yyRr，黄色皱粒纯合、绿色圆粒杂合的概率为1/3×2/3＝2/9，黄色皱粒杂合、绿色圆粒纯合的概率为2/3×1/3＝2/9，则一个纯合一个杂合的概率为4/9。
5．番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性，两对相对性状独立遗传。
育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交，子二代中重组表现型个体数占子二代总数的
A．7/8或5/8
B．9/16或5/16
c．3/8或5/8
D．3/8
解析：
选c 两对相对性状的纯合亲本杂交，有两种情况：
①AABB×aabb，②AAbb×aaBB。
这两种情况杂交所得的F1均为AaBb，F1自交所得F2中，A_B_占9/16，A_bb占3/16，aaB_占3/16，aabb占1/16。
若为第一种情况，则F2中重组类型占3/16＋3/16＝3/8；若为第二种情况，则F2中重组类型占9/16＋1/16＝5/8。
6．某生物个体产生的雌雄配子种类和比例均为Ab∶aB∶AB∶ab＝3∶3∶2∶2，若该生物进行自交，其后代出现纯合子的概率是
A．1/4
B．1/16
c．26/100
D．1/100
解析：
选c 该生物产生的配子Ab、aB、AB、ab分别占3/10、3/10、2/10、2/10，故该生物自交后代出现纯合子的概率为2＋2＋2＋2＝26%。
7．某种哺乳动物的直毛对卷毛为显性，黑色对白色为显性，这两对基因分别位于两对同源染色体上。
基因型为Bbcc的个体与“个体X”交配，子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，并且其比例为3∶3∶1∶1，“个体X”的基因型为
A．Bbcc
B．Bbcc
c．bbcc
D．bbcc
解析：
选c 后代直毛∶卷毛＝∶＝1∶1，黑色∶白色＝∶＝3∶1，故亲本基因型为Bbcc和bbcc，故“个体X”的基因型为bbcc。
8．遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功，关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。
下面各项中，哪项不是他获得成功的重要原因
A．先只针对一对相对性状的遗传规律进行研究，然后再研究多对相对性状的遗传规律
B．选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料
c．选择了多种植物作为实验材料，做出了大量的实验
D．应用了统计学的方法对结果进行统计分析
解析：
选c 选项A、B、D均是孟德尔成功的原因，选项c不能作为其成功的原因。
因为无目的、无意义的大量的实验只是浪费时间和精力。
他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，也反过来说明正确选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障。
【能力题组】
9．某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa表现为小花瓣，aa表现为无花瓣。
花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr表现为黄色，两对基因独立遗传。
若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是
A．子代共有9种基因型
B．子代共有4种表现型
c．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例为1/3
D．子代的所有植株中，纯合子占1/4
解析：
选B Aa×Aa后代有3种基因型，3种表现型；Rr×Rr后代有3种基因型，2种表现型。
故AaRr自交后代有3×3＝9种基因型，有2×3＝6种表现型，但基因型为aa的个体无花瓣，因此，表现型只有5种，A正确，B错误。
子代有花瓣植株占12/16＝3/4，其中，AaRr所占的比例为1/3。
子代的所有植株中，纯合子占4/16＝1/4。
0．玉米体内D与d、S与s两对基因的遗传符合基因的自由组合定律。
两种不同基因型的玉米杂交，子代基因型及比例为1DDSS∶2DDSs∶1DDss∶1DdSS∶2DdSs∶1Ddss。
这两种玉米的基因型是
A．DDSS×DDSs
B．DdSs×DdSs
c．DdSS×DDSs
D．DdSs×DDSs
解析：
选D 两对基因的遗传符合基因的自由组合定律，也符合基因的分离定律。
由于子代基因型中有Dd，排除A选项；子代基因型中无dd，排除B选项；子代基因型中有ss，排除c选项。
1．豌豆子叶的黄色，圆粒种子均为显性。
两亲本豌豆杂交的F1表现型如图所示。
让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为
A．1∶1∶1∶1
B．2∶2∶1∶1
c．3∶1∶3∶1
D．9∶3∶3∶1
解析：
选B 据图分析，圆粒∶皱粒＝3∶1，黄色∶绿色＝1∶1，则亲本基因型为yyRr和yyRr，F1中黄色圆粒豌豆基因型为yyRR或yyRr，二者比例为1∶2。
由此可得出F2的性状分离比为2∶2∶1∶1。
2．现有①～④四个果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。
这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如表所示：
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
若需验证自由组合定律，可选择下列哪种交配类型
A．①×②
B．②×④
c．②×③
D．①×④
解析：
选B 若要验证自由组合定律，所取两个亲本具有两对相对性状即可，故选②×④或③×④。
3．小麦的毛颖和光颖是一对相对性状，抗锈和感锈是另一对相对性状，控制这两对相对性状的基因均独立遗传。
以纯种毛颖感锈植株和纯种光颖抗锈植株为亲本进行杂交，F1均为毛颖抗锈。
再用F1与丁进行杂交，F2有四种表现型，对每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果如图：
两对相对性状中，显性性状分别是____________________________________。
亲本甲、乙的基因型分别是____________________；丁的基因型是____________。
F1形成的配子种类是________。
产生这几种配子的原因是F1在形成配子的过程中___________________________________________________________________________。
F2中基因型为ppRR的个体所占的比例是________，光颖抗锈植株所占的比例是________。
F2中表现型不同于双亲的个体占全部F2的________。
写出F2中抗锈病的基因型及比例：
________。
解析：
由纯种毛颖感锈植株和纯种光颖抗锈植株为亲本进行杂交，F1均为毛颖抗锈，可判断毛颖、抗锈为显性性状，亲本甲、乙的基因型分别是PPrr、ppRR；丙的基因型是PpRr，由每对相对性状的植株数目比例作出的统计结果图判断丁的基因型是ppRr。
因为决定同一性状的成对基因分离，而决定不同性状的基因自由组合，因此F1形成的配子种类有PR、Pr、pR、pr四种。
由于只考虑抗锈和感锈一对相对性状，即Rr和Rr杂交，因此F2中抗锈病的基因型及比例为RR∶Rr＝1∶2。
答案：
毛颖、抗锈 PPrr、ppRR ppRr PR、Pr、pR、pr 决定同一性状的成对基因分离，而决定不同性状的基因自由组合 1/8 3/8 1/2
RR∶Rr＝1∶2
4．二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因分别位于3号和8号染色体上。
下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据：
亲本组合
F1株数
F2株数
紫色叶
绿色叶
紫色叶
绿色叶
①紫色叶×绿色叶
21
0
451
30
②紫色叶×绿色叶
89
0
242
81
请回答：
结球甘蓝叶色性状的遗传遵循________定律。
表中组合①的两个亲本基因型为________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为________。
表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为________。
若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为________。
解析：
由于控制结球甘蓝叶色性状的两对等位基因A、a和B、b分别位于第3号和第8号染色体上，故其遗传遵循基因的自由组合定律。
组合①的F1全部表现为紫色叶，F2中紫色叶∶绿色叶＝451∶30≈15∶1，即∶1，说明两个亲本的基因型为AABB、aabb，F1的基因型为AaBb，F2的表现型及比例为∶1aabb＝15紫色叶∶1绿色叶，F2紫色叶植株中纯合子为1/15AABB、1/15AAbb、1/15aaBB，所占比例为3/15＝1/5。
由于组合②的遗传情况是P紫色叶×绿色叶―→F1紫色叶――→⊗F2紫色叶∶绿色叶≈3∶1，说明F1的基因型为Aabb，亲本紫色叶的基因型为AAbb。
F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代表现型及比例为紫色叶∶绿色叶＝1∶1。
答案：
自由组合 AABB、aabb 1/5 AAbb或aaBB 紫色叶∶绿色叶＝1∶1
5．某种雌雄同株植物的花色由两对等位基因控制，叶片宽度由等位基因控制。
已知花色有三种表现型：
紫花、粉花和白花。
如表所示为某校的同学们所做的杂交实验的结果，请分析回答下列问题：
组
别
亲本组合
F1的表现型及比例
紫花
宽叶
粉花
宽叶
白花
宽叶
紫花
窄叶
粉花
窄叶
白花
窄叶
甲
紫花宽叶×紫花窄叶
932
332
432
932
332
432
乙
紫花宽叶×白花宽叶
916
316
0
316
16
0
丙
粉花宽叶×粉花窄叶
0
38
8
0
38
8
根据表中杂交组合________，可判断叶片宽度这一性状中________是隐性性状。
写出甲、乙两个杂交组合中亲本紫花宽叶植株的基因型。
甲：
________________；乙：
________________________________________________________________________。
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