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1、第二节第二节 基因的自由组合定律基因的自由组合定律第一课时第一课时 基因的自由组合定律基因的自由组合定律11.1.理解孟德尔遗传实验的思路。理解孟德尔遗传实验的思路。2.2.掌握对自由组合现象的解释和验证。掌握对自由组合现象的解释和验证。3.3.学会基因自由组合定律的应用。学会基因自由组合定律的应用。21.1.孟德尔对分离现象是如何解释和验证的？孟德尔对分离现象是如何解释和验证的？ 2.2.基因的分离定律的实质是什么？基因的分离定律的实质是什么？3.3.孟德尔遗传实验用了哪些科学方法？孟德尔遗传实验用了哪些科学方法？前情回顾前情回顾3 孟德尔发现并总结出的基因分离定律，只研究了一对等孟德尔发现
2、并总结出的基因分离定律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有位基因控制的一对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有一种性状，而是具有许多种性状，如豌豆在茎的高度上有高一种性状，而是具有许多种性状，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有紫色和白色等。那么，当同有圆粒和皱粒；在花的颜色上有紫色和白色等。那么，当同时考虑两对或两对以上的相对性状时，它们又遵循怎样的遗时考虑两对或两对以上的相对性状时，它们又遵循怎样的遗传规律呢传规律呢? ?孟德尔通过豌豆的两对
3、相对性状杂交实验，又揭孟德尔通过豌豆的两对相对性状杂交实验，又揭示出了遗传学的第二大定律示出了遗传学的第二大定律基因的自由组合定律。基因的自由组合定律。 4一、两对相对性状的遗传实验一、两对相对性状的遗传实验P PF F1 1F F2 2（正交（正交/ /反交）反交）黄色黄色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色圆粒圆粒绿色绿色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色皱粒皱粒52.F2.F2 2为什么会出现为什么会出现93319331这样的结果？两对相对性这样的结果？两对相对性状的杂交是否遵循分离定律？状的杂交是否遵循分离定律？93319331与与3131是否有是否有数学联系？数学联系？思考
4、：思考：1.1.实验中实验中F F1 1是黄色圆粒说明了什么？是黄色圆粒说明了什么？F F2 2黄色黄色圆粒圆粒绿色绿色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色皱粒皱粒315 315 108 101 32 108 101 32 9 9 3 3 3 3 1 16分析：分析：对每一对相对性状单独进行分析对每一对相对性状单独进行分析315+108=423315+108=423101+32 =133101+32 =133315+101=416315+101=416108+ 32 =140108+ 32 =140粒形粒形圆粒圆粒皱粒皱粒粒色粒色黄色黄色绿色绿色3 31 1: :3 31 1: :说明：说明：豌豆
5、的粒形和粒色的遗传分别由两对等位基因控制，豌豆的粒形和粒色的遗传分别由两对等位基因控制，每一对相对性状的遗传仍然遵循着基因的分离定律。每一对相对性状的遗传仍然遵循着基因的分离定律。7如果把两对性状联系在一起分析，如果把两对性状联系在一起分析，F F2 2出现四种表现型，即：出现四种表现型，即： 出现这样的结果出现这样的结果, , 如何解释呢？如何解释呢？黄色黄色圆粒圆粒绿色绿色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色皱粒皱粒315 315 108 108 101 101 32 329 9 3 3 3 1 3 18二、对二、对自由组合现象的解释自由组合现象的解释 P P（亲本）的（亲本）的纯种黄圆和纯种
6、绿皱的基因型就是纯种黄圆和纯种绿皱的基因型就是YYRRYYRR和和yyrryyrr, ,配子配子分别是分别是YRYR和和yryr。F F1 1的基因型的基因型就是就是YyRrYyRr, ,所以全部所以全部表现为表现为黄圆。黄圆。 孟德尔孟德尔假设豌豆的假设豌豆的粒形粒形和和粒色粒色分别由一对遗传因子分别由一对遗传因子控制，控制，黄色黄色和绿色分别由和绿色分别由Y Y和和y y控制、圆控制、圆粒和皱粒分别由粒和皱粒分别由R R和和r r控制。控制。YRryRrF F1 1在形成配子时在形成配子时: :9 1 : 1 : 1 : 1 1 : 1 : 1 : 1YYRRYyRRYYRrYyRrYyR
7、rYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr1 1: :1 1: :1 1: :1 1F F1 1配子配子F2YRYRYrYryRyRyryrYRYRYrYryRyRyryr10表现型的比例为表现型的比例为 9 : 3 : 3 : 19 : 3 : 3 : 19 9 黄黄圆：圆： 1YYRR 2YyRR 1YYRR 2YyRR 2YYRr2YYRr 4YyRr 4YyRr3 3 黄黄皱：皱： 1YYrr 2Yyrr1YYrr 2Yyrr3 3 绿绿圆：圆： 1yyRR 2yyRr1yyRR 2yyRr1 1 绿绿皱：皱： 1yyrr1yyrr 由图
8、可知：由图可知：F F1 1雌雄配子的结合方式有雌雄配子的结合方式有1616种，形成的种，形成的F F2 2表表现现型有型有4 4种，基因型有种，基因型有9 9种。种。11YYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrrF F1 1配子配子F F2 2YRYRYrYryRyRyryrYRYRYrYryRyRyryr9 91 12 23 34 45 55 56 66 67 77 77 77 78 88 89 912基因型特点及比例基因型特点及比例 纯合子纯合子1 1、2 2、3 3、4 4，即，即YYRRYYRR、y
9、yRRyyRR、YYrrYYrr、yyrryyrr, ,各占各占1/16,1/16,共共4/16;4/16;能稳定遗传的个体占能稳定遗传的个体占1/41/4。单杂合子（一对基因杂合，一对基因纯合）单杂合子（一对基因杂合，一对基因纯合）5 5、6 6、8 8、9 9，即，即YyRRYyRR、YYRrYYRr、yyRryyRr、YyrrYyrr ，各占，各占2/162/16，共占共占8/168/16，即，即1/21/2。双杂合子双杂合子( (两对基因都杂合两对基因都杂合) )7 7，即，即YyRrYyRr，占，占4/164/16， 即即1/41/4。13YYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYy
10、RrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrrF F1 1配子配子F F2 2YRYRYrYryRyRyryrYRYRYrYryRyRyryr9 91 12 23 34 45 55 56 66 67 77 77 77 78 88 89 914表现型特点及比例表现型特点及比例 双显性双显性 黄圆黄圆:1,5 ,6, 71,5 ,6, 7单显性单显性绿圆绿圆:2,82,8 黄皱黄皱:3,93,9双隐性双隐性 绿皱绿皱: :可见，可见，F F2 2表现型有四种，黄圆、绿圆、黄皱、绿皱，表现型有四种，黄圆、绿圆、黄皱、绿皱，比例为比例为9 93 33 31 1。1
11、/161/161/16+2/16+2/16+4/16=9/161/16+2/16+2/16+4/16=9/161/16+2/16=3/161/16+2/16=3/161/16+2/16=3/161/16+2/16=3/164 415测交测交后代后代配子配子测交测交F F1 1比例比例1 1 1 1 1 1 1 1三、对自由组合现象解释验证三、对自由组合现象解释验证测交测交16 测交结果证明：测交结果证明：位于同源染色体上的非等位基因的位于同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的。分离和组合是互不干扰的。17四、自由组合定律的内容和实质四、自由组合定律的内容和实质内容：内容：在减数分裂形
12、成配子时，一个细胞中的同源染色体在减数分裂形成配子时，一个细胞中的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可上的等位基因彼此分离；非同源染色体上的非等位基因可以进行自由组合。这就是基因的自由组合定律。以进行自由组合。这就是基因的自由组合定律。实质：实质：非同源染色体上的非等位基因的自由组合。非同源染色体上的非等位基因的自由组合。181.1.在育种上的应用在育种上的应用人人们们有有目目的的地地使使生生物物不不同同品品种种间间的的基基因因重重新新组组合合，以以便便使使不不同同亲亲本本的的优优良良基基因因重重新新组组合合到到一一起起，从从而而培培育育出出优优良良新新品种。品种。五、
13、自由组合定律在实践中的应用五、自由组合定律在实践中的应用2 2. .在医学上的应在医学上的应用用 人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因型人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因型, ,推断出后代基因型、表现型以及它们出现的概率，为人类遗推断出后代基因型、表现型以及它们出现的概率，为人类遗传病的预测和诊断提供理论依据传病的预测和诊断提供理论依据。191.1.孟德尔在研究基因的自由组合定律时，针对发现的问题孟德尔在研究基因的自由组合定律时，针对发现的问题提出的假设是（提出的假设是（ ） A.FA.F1 1表现显性性状，表现显性性状，F F1 1自交产生四种表现型不同的后代，自交
14、产生四种表现型不同的后代，比例为比例为9331 9331 B.FB.F1 1形成配子时，同对遗传因子彼此分离，不同对的遗传形成配子时，同对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，因子自由组合，F F1 1产生四种比例相等的配子产生四种比例相等的配子C.FC.F1 1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合几率相等产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合几率相等 D.FD.F1 1测交将产生四种表现型的后代，比例为测交将产生四种表现型的后代，比例为11111111 B B20解析：解析：A A项内容是孟德尔发现的问题，针对这些问题，孟项内容是孟德尔发现的问题，针对这些问题，孟德尔提出了德尔提出了B
15、B项所述假设，为了验证假设是否成立进行了项所述假设，为了验证假设是否成立进行了测交实验。测交实验。212.2.按自由组合定律遗传的具有两对相对性状的纯合子杂交，按自由组合定律遗传的具有两对相对性状的纯合子杂交，F F2 2中出现的性状重组类型的个体占总数的中出现的性状重组类型的个体占总数的( () ) A A3/8 3/8 B B3/83/8或或5/8 5/8 C C5/8 5/8 D D1/161/16解析：解析：若亲本为双显和双隐，则若亲本为双显和双隐，则F F2 2中重组类型所占比例为中重组类型所占比例为3/83/8。若亲本为单显。若亲本为单显( (YYrrYYrr和和yyRRyyRR)
16、 )，则，则F F2 2中重组类型所占比中重组类型所占比例为例为5/85/8。B B223 3番茄果实的红色对黄色为显性，两室对多室为显性，植番茄果实的红色对黄色为显性，两室对多室为显性，植株高对矮为显性。三对相对性状分别受三对同源染色体上的株高对矮为显性。三对相对性状分别受三对同源染色体上的等位基因控制。育种者用纯合红色两室矮茎番茄与纯合黄等位基因控制。育种者用纯合红色两室矮茎番茄与纯合黄 色多室高茎番茄杂交。下列对实验结果预测的叙述中，不正色多室高茎番茄杂交。下列对实验结果预测的叙述中，不正确的是（确的是（ ） A A三对性状的遗传遵循基因的自由组合定律三对性状的遗传遵循基因的自由组合定律
17、 B BF F1 1可产生可产生8 8种不同基因组合的雌雄配子种不同基因组合的雌雄配子C CF F2 2中的表现型共有中的表现型共有9 9种种 D DF F2 2中的基因型共有中的基因型共有2727种种C C23解析：解析：这三对基因位于三对染色体上，遗传时遵循基因的这三对基因位于三对染色体上，遗传时遵循基因的自由组合定律；自由组合定律；F F1 1的基因型为的基因型为AaBbDdAaBbDd，能产生，能产生8 8种不同基因种不同基因组合的雌雄配子，组合的雌雄配子，F F2 2基因型共有基因型共有2727种，表现型为种，表现型为8 8种。种。24解析：解析：由题意可知：两亲本基因型为由题意可知
18、：两亲本基因型为A_bbaaBA_bbaaB_ _。因此后。因此后代基因型的比例可能是：代基因型的比例可能是：（1 1）AAbbaaBBAaBbAAbbaaBBAaBb为为1010（2 2）AAbbaaBbAaBbAabbAAbbaaBbAaBbAabb1111（3 3）AabbaaBBAaBbaaBbAabbaaBBAaBbaaBb1111（4 4）AabbaaBbAaBbaaBbAabbaabbAabbaaBbAaBbaaBbAabbaabb11111111B B4.4.番茄的红果番茄的红果(A)(A)对黄果对黄果(a)(a)是显性，圆果是显性，圆果(B)(B)对长果对长果(b)(b)是显
19、是显性，且自由组合，现用红色长果与黄色圆果性，且自由组合，现用红色长果与黄色圆果( (番茄番茄) )杂交，从杂交，从理论上分析，其后代的基因型不可能出现的比例是理论上分析，其后代的基因型不可能出现的比例是( )( )A A10 B10 B121 C121 C11 D11 D11111111255.5.南瓜中白色果南瓜中白色果(W)(W)对黄色果对黄色果(w)(w)为显性，扁形果为显性，扁形果(D)(D)对圆对圆形果形果(d)(d)为显性。纯合白色圆形果和黄色扁形果杂交的后代为显性。纯合白色圆形果和黄色扁形果杂交的后代再与再与“某植株某植株”杂交，其后代中白色扁形果、白色圆形杂交，其后代中白色扁
20、形果、白色圆形果、黄色扁形果、黄色圆形果的比是果、黄色扁形果、黄色圆形果的比是3131, 3131, 遗传遵遗传遵循基因的自由组合定律。循基因的自由组合定律。“某植株某植株”的基因型是的基因型是( () )A AWwddWwdd B BwwDDwwDD C CWwDdWwDd D DwwDdwwDd D D26解析：解析：先根据题干信息推出，两种纯合南瓜的杂交后代基因先根据题干信息推出，两种纯合南瓜的杂交后代基因型为型为WwDdWwDd，然后将两对相对性状先分开分析：颜色，然后将两对相对性状先分开分析：颜色白色白色黄色黄色1111，推出亲本基因型为，推出亲本基因型为WwWw和和wwww；形状；
21、形状扁形扁形圆形圆形3131，推出亲本基因型都为，推出亲本基因型都为DdDd；最后将二者综合，推出；最后将二者综合，推出“某植株某植株”的基因型为的基因型为wwDdwwDd。276.6.下表为下表为3 3个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目。株数目。28（1 1）据表分析，下列推断错误的是（）据表分析，下列推断错误的是（ ）A.6A.6个亲本都是杂合子个亲本都是杂合子 B.B.抗病对感病为显性抗病对感病为显性C.C.红种皮对白种皮为显性红种皮对白种皮为显性 D.D.这两对性状自由组合这两对性状自由组合29（2 2）三个杂交组合中亲本的基因型分别是）
22、三个杂交组合中亲本的基因型分别是_，_，_。（3 3）第）第_组符合测交实验结果。组符合测交实验结果。【解析解析】（1 1）通过对每组杂交的子代表现型类型及数目）通过对每组杂交的子代表现型类型及数目的分析，这两对性状应为自由组合。第一组中亲本均为的分析，这两对性状应为自由组合。第一组中亲本均为红种皮，但子代中出现了白种皮，说明红种皮对白种皮红种皮，但子代中出现了白种皮，说明红种皮对白种皮为显性，亲本红种皮的基因型都为杂合的；第三组中亲为显性，亲本红种皮的基因型都为杂合的；第三组中亲本均为感病，其杂交子代中出现了抗病，说明感病对抗本均为感病，其杂交子代中出现了抗病，说明感病对抗病为显性，亲本感病
23、的基因型都为杂合的；第二组亲本病为显性，亲本感病的基因型都为杂合的；第二组亲本的杂交后代中出现了白种皮、抗病，由此可知亲本中红的杂交后代中出现了白种皮、抗病，由此可知亲本中红种皮、感病均为杂合的，因而种皮、感病均为杂合的，因而6 6个亲本均为杂合子。个亲本均为杂合子。30（2 2）推断亲本的基因型常用的方法有三种：）推断亲本的基因型常用的方法有三种：方法一：基因填充法方法一：基因填充法如第一组中：抗病红种皮如第一组中：抗病红种皮感病红种皮，先把确定的基因感病红种皮，先把确定的基因写下来，不确定的用写下来，不确定的用“_ _”表示待定：表示待定：aaB_aaB_A_BA_B_ _，然后根，然后根
24、据子代的表现型来确定据子代的表现型来确定“_ _”处的基因。应特别关注隐性个处的基因。应特别关注隐性个体，子代中有抗病白种皮体，子代中有抗病白种皮aabbaabb，则这是由双亲各提供一个，则这是由双亲各提供一个abab配子结合而成的，由此确定双亲基因型为配子结合而成的，由此确定双亲基因型为aaBbaaBbAaBbAaBb。方法二：分离组合法方法二：分离组合法如第二组中：抗病红种皮如第二组中：抗病红种皮感病白种皮，从子代表现型入感病白种皮，从子代表现型入手，将两对性状单独考虑，子代性状中感病手，将两对性状单独考虑，子代性状中感病抗病抗病=11=11，由分离定律可知，符合测交实验结果，确定亲本基因
25、型为由分离定律可知，符合测交实验结果，确定亲本基因型为31AaAaaaaa; ;同理，子代性状中红种皮同理，子代性状中红种皮白种皮白种皮=11=11，则亲，则亲本基因型确定为本基因型确定为BbBbbbbb，再根据亲本的表现型将两对性，再根据亲本的表现型将两对性状的基因型组合，即得状的基因型组合，即得aaBbaaBbAabbAabb。方法三：特殊分离比法方法三：特殊分离比法在两对相对性状的自由组合实验中，常见的几种分离比在两对相对性状的自由组合实验中，常见的几种分离比如下：如下：AaBbAaBbAaBb9331AaBb9331AaBbAaBbAabb3311Aabb3311AaBbAaBbaaB
26、b3131aaBb3131AaBbAaBbaabb1111aabb1111AabbAabbaaBb1111aaBb111132如第三组中：双亲表现型为感病红种皮如第三组中：双亲表现型为感病红种皮感病白种皮，感病白种皮，结合特殊分离比可确定基因型为结合特殊分离比可确定基因型为AaBbAaBbAabbAabb。（3 3）单独分析第二组中每一对相对性状，均符合测交实）单独分析第二组中每一对相对性状，均符合测交实验结果，即子代中显性验结果，即子代中显性隐性隐性=11=11。答案：答案：（1 1）B B （2 2）aaBbaaBbAaBbAaBb aaBbaaBbAabbAabbAaBbAaBbAabbAabb （3 3）二）二 3334成功并不是用一个人达到什么地位来衡量，而是依据他在迈向成功的过程中，克服了多少困难和障碍。35
