高中生物必修二优质学案：1.2.2 对自由组合现象解释的验证和自由组合定律

第2课时对自由组合现象解释的验证和自由组合定律
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)杂交。

(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。

(4)
归纳整合分离定律和自由组合定律的区别与联系(1)区别
项目分离定律自由组合定律
研究性状一对两对n对
控制性状的遗传因子一对两对n对
F1
遗传因子对数 1 2 n
配子种数及其比例
2种
1∶1
4种
1∶1∶1∶1
2n种
(1∶1)n
配子组合数 4 16 4n
F2
遗传因子组成种数 3 9 3n
性状表现类型种数 2 4 2n
性状表现类型比3∶1 9∶3∶3∶1 (3∶1)n
F1
测
交
子
代
遗传因子组成种数 2 4 2n
性状表现类型种数 2 4 2n
性状表现类型比1∶1 1∶1∶1∶1 (1∶1)n
(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。

(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)多对相对性状遗传时，控制每一对相对性状的遗传因子先彼此分离，然后控制不同相对性状的遗传因子再自由组合()
答案(1)√(2)×(3)×
结合孟德尔测交实验过程分析：
1．测交后代的遗传因子组成取决于哪个亲代个体？为什么？
提示取决于杂种子一代，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，能否确定两亲本的遗传因子组成就是YyRr和yyrr？试举例说明。

提示不一定。

Yyrr和yyRr杂交，后代性状也会出现1∶1∶1∶1的比例。

3．如果对具有独立遗传的三对遗传因子的杂合子AaBbCc进行测交，子代中aabbcc所占比例是多少？
提示1
8。

二、孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现
1．孟德尔成功的原因
(1)正确选用豌豆作为实验材料。

(2)采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。

(3)运用了统计学的方法对实验结果进行了分析。

(4)科学设计了实验程序，即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理的假说，并且设计了新的测交实验来验证假说。

(5)运用假说—演绎法这一科学方法。

2．孟德尔遗传规律的再发现
(1)表现型：指生物个体表现出来的性状，有显隐性之分，如豌豆的高茎和矮茎。

(2)基因型：指与表现型有关的基因组成，即遗传因子组成，如DD、Dd、dd等。

(3)等位基因：指控制相对性状的基因，如D和d。

(1)孟德尔把数学方法引入生物学的研究，是超越前人的创新()
(2)选择豌豆作为实验材料是孟德尔成功的首要条件()
(3)孟德尔提出了遗传因子、基因型和表现型的概念()
(4)表现型相同的生物，基因型一定相同()
答案(1)√(2)√(3)×(4)×
现有甲、乙两株高茎豌豆，分别对它们做了以下实验，据此分析生物的表现型和基因型之间的关系：
1．在适宜的田地里分别种植两株豌豆，让它们自然受粉，种子收获后再分别种植，发现甲的后代都是高茎，乙的后代有高茎也有矮茎，如果用D、d表示等位基因，甲、乙的基因型是否相同？
提示不相同。

甲的基因型是DD，乙的基因型是Dd。

2．将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里，结果都表现为植株矮小，是它们的基因型发生了改变吗？
提示不是。

是受环境的影响。

3．综上分析，基因型和表现型二者之间的关系是怎样的？
提示表现型是基因型和环境共同作用的结果。

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。

2．(2018·广东中山校级月考)下列关于孟德尔遗传规律的得出过程的叙述，说法错误的是
()
A．豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B．统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律
C．进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D．得出分离定律时采用了假说—演绎法，得出自由组合定律时未使用
答案 D
解析豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，自然状态下一般是纯种，具有一些稳定的、易于区分的性状，这些使孟德尔得到的实验结果既可靠又易于统计分析；孟德尔运用统计学的方法对较多的实验数据进行处理，得出F2的性状分离比；孟德尔在实验的基础上提出问题，然后提出假说，首创测交方法，用以验证提出的假说。

无论是分离定律还是自由组合定律，孟德尔都使用了假说—演绎法，D错误。

3．(2019·河北石家庄校级月考)在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)为显性。

下列能验证基因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×黑光→25黑粗∶8白粗
D．黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光
答案 D
解析验证基因的自由组合定律，就是验证F1产生配子时，决定同一性状的成对遗传因子是否彼此分离，决定不同性状的遗传因子是否自由组合，因此最佳方法为测交。

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，即出现4种性状表现类型，且比例接近1∶1∶1∶1。

4．(2017·全国Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是()
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
答案 D
解析表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成
需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇其子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合子，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。

5．(2018·河南郑州一中质量检测)已知玉米的两对基因按照自由组合定律遗传，现有子代基因型及比例如下表：
则双亲的基因型是()
A．TTSS×TTSs B．TtSs×TtSs
C．TtSs×TTSs D．TtSS×TtSs
答案 C
解析分析表中数据可知，子代中TT∶Tt＝1∶1，SS∶Ss∶ss＝1∶2∶1，则亲代基因型为TTSs×TtSs。

6．孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，F1全为黄色圆粒。

F1自交，F2的表现型及比例为
黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1，孟德尔通过研究发现了自由组合定律。

(1)孟德尔研究的这两对相对性状中，显性性状分别为______________。

F2中，圆粒∶皱粒＝________，F2中表现型不同于亲本的类型所占的比例为________。

(2)孟德尔对自由组合现象的解释包括________(从下列叙述中选填序号)。

①两对相对性状由两对遗传因子控制
②F1在形成配子时，同一对遗传因子分离，不同对的遗传因子可以自由组合
③受精时，雌雄配子的结合是随机的
(3)为验证假说，孟德尔设计了测交实验，请完成测交实验遗传图解：
①______，②________，③____________。

答案 (1)黄色和圆粒 3∶1 3/8 (2)①②③ (3)①Yr ②YrRr ③绿色圆粒
解析 (1)根据题意分析可知：纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，F 1全为黄色圆粒，说明孟德尔研究的这两对相对性状中，显性性状分别为黄色和圆粒。

F 2中，圆粒∶皱粒＝3∶1，黄色∶绿色＝3∶1。

F 2中表现型不同于亲本的类型为黄色皱粒豌豆和绿色圆粒豌豆，所占的比例为
316＋316＝3
8。

(2)孟德尔在解释自由组合现象时，认为两对相对性状由两对遗传因子控制；F 1在形成配子时，同一对遗传因子分离，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，因而F 2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。

(3)F 1(YrRr)能产生YR 、Yr 、yR 、yr 四种配子，测交后代的基因型有YyRr 、Yyrr 、yyRr 、yyrr ，表现型分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒。