4.2 基因的自由组合规律(Ⅰ) 学案（含答案）

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1、第第 15 课时课时 基因的自由组合规律基因的自由组合规律() 目标导读 1.在复习一对相对性状的杂交试验的基础上， 分析两对相对性状的杂交试验过程。 2.结合教材模拟实验， 阐明对自由组合现象的解释。 3.理解对自由组合现象解释的验证和自由 组合规律的实质。 重难点击 1.两对相对性状的杂交试验过程。2.对自由组合现象的解释。 一 两对相对性状的遗传试验 孟德尔完成了一对相对性状的杂交试验之后，又对其他性状产生了兴趣，进行了两对相对性 状的遗传试验。请结合教材 P5556图文分析试验过程。 1提出问题 自然条件下，就豌豆的子叶颜色和种子形状来说，有两种类型：黄色圆粒和绿色皱粒，决定 这两对性

2、状的基因相互之间有没有影响？它们杂交后，会不会出现黄色皱粒和绿色圆粒的豌 豆呢？ 2试验过程 3试验分析 (1)亲本为黄色圆粒、绿色皱粒的纯合体。 (2)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为显性。 (3)F2有 4 种表现型，比例为 9331。其中有两种和亲本表现型相同(亲本类型)：黄色圆 粒(占 9 16)、绿色皱粒(占 1 16)；两种和亲本的表现型不同(重组类型)：黄色皱粒(占 3 16)、绿色圆 粒(占 3 16)。 (4)每一对相对性状单独进行分析，结果如下： 粒形 圆粒种子 315108423 皱粒种子 10132133 圆粒皱粒31 粒色 黄色

3、种子 315101416 绿色种子 10832140 黄色绿色31 说明每一对相对性状的遗传均遵循分离规律，两对相对性状遗传时，基因互不干扰。 (5)由 PF1可推断黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状；若只根据 F1F2能否判 断性状的显隐性？ 答案 能。分别从粒色和粒形上看，F2中均出现不同于 F1的性状即绿色和皱粒，即 F1自交 时出现了性状分离，由此可判断 F1的性状黄色和圆粒为显性性状，F2中新出现的性状即绿色 和皱粒为隐性性状。 4综上来看，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。 小贴士 实验中所用的黄粒豌豆和绿粒豌豆的颜色实际上是种

4、子内子叶的颜色，由于豌豆种 子内的子叶占的体积较大，而且豌豆的种皮接近透明，所以种子呈现出子叶的颜色。 归纳提炼 两对相对性状的遗传试验中，F2表现型的分离比是每对性状各自 F2表现型分离比(31)的 乘积，因此，两对相对性状的遗传实质是两个彼此独立的分离规律的重叠： 3黄色1绿色 3圆粒1皱粒 9黄色圆粒3黄色皱粒3绿色圆粒1绿色皱粒 活学活用 1小麦高秆对矮秆为显性，抗病对不抗病为显性，两对相对性状由两对基因控制且分离时互 不干扰，用纯合高秆抗病和矮秆不抗病两个品种做样本，在 F2中选育矮秆抗病类型，其在 F2中所占的比例约为( ) A. 1 16 B. 2 16 C. 3 16 D. 4

5、 16 答案 C 解析 纯合高秆抗病与矮秆不抗病品种杂交得 F1，F1自交所得 F2有 4 种表现型，比例为 9331，其中矮秆抗病类型占 F2的 3/16。 二 对自由组合现象的解释 1模拟实验模拟杂种 F1产生的四种配子比 (1)活动目标 说出杂种 F1产生配子的过程中等位基因彼此分离的同时， 非同源染色体上的非等位基因的 行为。 进行 F1产生四种配子比的模拟实验。 (2)实验原理：杂种 F1在通过减数分裂形成配子的过程中，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，结果产生四种不同类型、比值相等的雌雄配子。 (3)材料用具：一枚 1 元硬币和一枚 5 角硬币，一支记号

6、笔。 (4)方法步骤 取一枚 1 元硬币，在正面写上大写字母 Y，反面写上小写字母 y；再取一枚 5 角硬币，在 正面写上大写字母 R，反面写上小写字母 r。 将这两枚硬币分别放在两只手的食指上，然后用拇指同时将其弹向空中。当两枚硬币落在 桌面上停稳后，观察 1 元硬币上的字母是 Y 还是 y,5 角硬币上的字母是 R 还是 r，记录下两 枚硬币的字母组合。 按上述方法连续做 50 或 100 次(重复的次数越多，结果越准确)。 统计两枚硬币组合分别为 YR、Yr、yR 和 yr 的数量，计算各自的百分比。 (5)实验结果：两枚硬币的组合为 YR、Yr、yR、yr，数量比接近于 1111。 (

7、6)实验结论：通过杂种 F1产生四种配子比的模拟实验，我们可以清楚地认识到，在等位基因 分离的同时，非同源染色体上的非等位基因在配子形成过程中自由组合，其结果产生四种比 值相等的配子，而每一个配子中只含有等位基因中的任意一个。 2孟德尔对自由组合现象的解释 (1)请在上图棋盘格中分别找出表现型相同和基因型相同的个体，并用线连起来，观察并记忆 其规律。 答案 如图所示 (2)由(1)中的图分析下面的内容： 基因型 纯合体YYRRYYrryyRRyyrr 共占1/164 双杂合体YyRr占4/16 单杂合体YyRRYYRrYyrryyRr 共占2/164 (3)试验中若选用纯种黄色皱粒和绿色圆粒豌

8、豆作亲本， F1表现怎样的性状？F2中重组类型和 所占比例发生怎样的变化？ 答案 F1的性状仍为黄色圆粒。亲本改变后 F2重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒，比例分 别为 9/16 和 1/16，此时重组类型共占 5/8。 归纳提炼 双杂合体自交结果分析 表现型及比例 基因型及比例 9/16Y_R_ (双显性) 1/16YYRR 2/16YYRr、 2/16YyRR 4/16YyRr 3/16Y_rr (一显一隐) 1/16YYrr 2/16Yyrr 3/16yyR_ (一隐一显) 1/16yyRR 2/16yyRr 1/16yyrr (双隐性) 1/16yyrr 活学活用 2豌豆子叶黄色(Y)对绿

9、色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。现将黄子叶圆粒(YyRr) 豌豆进行自花传粉，收获时得到绿子叶皱粒豌豆 192 粒。据理论推算，在子代黄子叶圆粒豌 豆中，能稳定遗传的约有( ) A192 粒 B384 粒 C576 粒 D1 728 粒 问题导析 (1)黄子叶圆粒(YyRr)豌豆进行自花传粉， 收获时会得到黄子叶圆粒、 黄子叶皱粒、 绿子叶圆粒、绿子叶皱粒豌豆，它们之间的比例为 9331。 (2)黄子叶圆粒(YyRr)豌豆进行自花传粉，子代的绿子叶皱粒豌豆的基因型为 yyrr，子代的能 稳定遗传的黄子叶圆粒豌豆的基因型为 YYRR，这两种豌豆在子代中占的比例相同。 答案 A

10、解析 YyRr 的豌豆自交，子代产生 4 种表现型，黄圆绿圆黄皱绿皱9331。每 一种表现型中，都只有一份可稳定遗传的纯合体，所以，绿皱为一份，192 粒，黄圆中也有 一份YYRR，约 192 粒。 三 对自由组合现象解释的验证和自由组合规律的实质 1对自由组合现象解释的验证 孟德尔知道他对两对相对性状的自由组合现象的解释仅仅是一种假设，假设只有通过验证才 能判断真伪。为此，孟德尔进行了逻辑演绎推理和试验验证，从而归纳出自由组合规律。 (1)试验目的：测定 F1的基因型及产生配子的比例。 (2)试验方法：测交F1(YyRr)与隐性纯合体(yyrr)交配。 (3)作用 测定 F1产生的配子种类及

11、比例。 测定 F1基因的组成。 判定 F1在形成配子时基因的行为。 (4)理论假设 测交过程的遗传图解 分析：如果理论正确，则 YyRryyrr1YyRr1Yyrr1yyRr1yyrr。 (5)试验结果 方式 正交 反交 亲本组合 F1黄圆绿皱 绿皱F1黄圆 F1性状 (粒数) 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 31 27 26 26 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 24 22 25 26 不同性状 的数量比 1111 1111 (6)与预期相符，证明了： F1是杂合体，基因型为 YyRr。 F1产生了 YR、Yr、yR、yr 四种类型、比例相等的配子。 F1在形成配子时，每对基因彼此分离，不同对的基因自由组合

12、。 (7)分析 在测交实验中，子代出现 4 种比例相等的性状类型的原因是什么？ 答案 F1是双杂合体，能产生 4 种数量相等的配子；隐性纯合体只产生一种配子。 若两亲本杂交，后代性状类型比例为 1111，据此能否确定亲本的基因型？ 答案 不能。当双亲的基因型为 AaBbaabb 或 AabbaaBb 时，其后代性状类型比例均为 1111，仅依据此比例不能确定亲本的基因型。 若测交后代有两种性状，且数量之比为 11，试分析 F1的基因型。 答案 由于隐性纯合体只产生一种配子 yr，所以测交后代的性状与比例由 F1决定，由于后代 有两种性状且比例为 11，说明 F1能够产生两种配子且比例为 11，

13、其基因型为 yyRr 或 Yyrr 或 YYRr 或 YyRR。 2自由组合规律的实质 结合基因自由组合规律与减数分裂的关系，分析自由组合规律的实质。 小贴士 遗传规律的适用范围 1真核生物的性状遗传：原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。 只有真核生物在有性生殖时才遵循两大遗传规律。 2细胞核遗传：只有真核生物细胞核内的基因随染色体的规律性变化而呈规律性变化，而细 胞质内的遗传物质数目不稳定，遵循细胞质母系遗传规律。 3有性生殖生物的性状遗传：同源染色体的分开以及非同源染色体的自由组合是基因分离规 律和自由组合规律的细胞学基础。 4基因的分离规律适用于一对等位基因控制的一

14、对相对性状的遗传，基因的自由组合规律适 用于两对或两对以上等位基因控制的两对或两对以上相对性状的遗传。 归纳提炼 孟德尔分离规律和自由组合规律与减数分裂的关系 活学活用 3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。能验证自由组合规律的 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 问题导析 (1)为验证对分离现象的解释是否正确， 孟德尔巧妙地设计了测交实验， 让 F1与隐 性纯合体杂交。 (2)F1测交后代的性状类型及比例取决于 F1产生

15、配子的类型及比例。 答案 D 解析 验证自由组合规律，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(双隐性纯合体)10 黑粗9 黑光8 白粗11 白光(四种类型，比例接近 1111)。 1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 9331，与此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 BF1产生的雄、雌配子各有 4 种，比例为

16、1111 CF1自交时 4 种类型的雄、雌配子的结合是随机的 DF1的 16 种配子结合方式都能发育成新个体 答案 A 解析 亲本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。 2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。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( ) A7/8 或 5/8 B9/16 或 5/16 C3/8 或 5/8 D3/8 答案 C 解析 两对相对性状的纯合亲本杂交，有两种情况(设红色 A，黄色 a；两室 B，一室 b)： AABBaabb， AAbbaaBB。这两

17、种情况杂交所得的 F1均为 AaBb，F1自交所得 F2中， A_B_(双显性：表现红色两室)占 9/16，A_bb(一显一隐：表现红色一室)占 3/16，aaB_(一隐 一显：表现黄色两室)占 3/16，aabb(双隐性：表现黄色一室)占 1/16。若为第一种情况 AABBaabb，则 F2中重组类型(红色一室和黄色两室)占 3/163/163/8；若为第二种情况 AAbb aaBB，则 F2中重组类型(红色两室和黄色一室)占 9/161/165/8。 3孟德尔认为基因型为 YYRr 的个体，产生的配子种类及比例是( ) AYRYr11 BYRyr11 CRr11 D YRr211 答案 A

18、 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。 4自由组合规律中的“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 自由组合规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。 5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

19、目 紫色酸果 绿色酸果 紫色酸果绿色甜果 A 210 208 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，_是隐性性状。 (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 紫色、甜果 (2)ccDD Ccdd CCdd 解析 根据组合中，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，且两亲本均为纯合体，所以紫色酸果的基因型为 ccDD，绿色甜 果 B 的基因型为 CCdd。再根据组合中，紫色酸果(ccDD)与绿色甜果 A(C_dd)杂交后代中 紫色绿色11，则可推出绿色甜果 A 的基因型为 Ccdd。