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1、基因的自由组合定律【学习目标】1、阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。2、基因自由组合定律的解释和验证。3、了解基因自由组合定律的应用。【要点梳理】要点一：两对相对性状的杂交实验1 豌豆杂交中自由组合现象思考：为什么在F2代中出现了与亲本不同的表型，且各种性状的分离比为9: 3: 3: 1呢?2 对性状自由组合现象的解释（假设）（1）两对相对性状分别由两对等位基因控制（2）Fi产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合，产生四种数量相等的配子（3）受精时，4种类型的雌雄配子结合的几率相等 遗传图解：Fi:亲本：YYRR （黄圆）X yyrr （绿皱）F2：.1WyR（黄黄圆）2
2、Yy （黄）Yy x Yy1YY：2 Y1yy （绿）1RR （圆）2Rr （圆）1YYRR YyRRc、八八丄fRr /X品r _ 1RR:2 Rr:2YYRr 4YyRr （黄圆） iyy1yyRR12yyRr （绿圆）1rr （皱）1YYrr 2Yyrr （黄皱）1yyrr （绿皱）F2的性状分离比：黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9 : 3 : 3 : 1。 每对相对性状的结果分析a.性状分离比：黄粒：绿粒 =3 ： 1;圆粒：皱粒=3 ： 1。b .结论：每对相对性状的遗传符合分离定律；两对相对性状的分离是各自独立的。 两对相对性状的随机组合 F2的表现型与基因型的比例关系双
3、纯合子一纯一杂双杂合子合计黄圆（双显性）1 / 16YYRR2/ 16YYRr、2/ 16YrRR4/ 16YyRr9 / 16Y_R_黄皱（单显性）1 / 16YYrr2/ 16Yyrr3/ 16Y_rr绿圆（单显性）1 / 16yyRR2/ 16yyRr3 / 16yyR_绿皱（双隐性）1 / 16yyrr1 / 16yyrr合计4/168/164 /161F2 中 4 种表现型，9 种基因型分别为：YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr（2 ）有关结论 F2共有9种基因型、4种表现型。 双显性占9/16，单显性（绿圆、黄皱）各占 3/16
4、，双隐性占1/16。 纯合子占 4/16 （1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/ 16yyrr）,杂合子占：1 4/16=12/16。 F2 中双亲类型（9/16Y_R_+1/16yyrr ）占 10/16，重组类型占 6/16 （3/16Y_rr+3/16yyR_ ）。思考：按照上述孟德尔的假设条件，所获得的各种性状及其比例是完全符合9： 3： 3: 1的比例的，所以只需证明F1是双杂合体的假设成立，如何设计实验来验证呢？3.对自由组合现象解释的验证测交实验实验方案：杂合体 F1与隐性纯合体杂交实验结果：方 式正交反交亲本组合F1黄圆早X绿皱F1黄圆8 X录皱Ft表型(
5、粒数)黄圆黄皱绿圆绿皱31272626黄圆黄皱绿圆绿皱24222526论证依据F1产生4种数量相等的雌、雄配子实验结论F1产生配子时，等位基因之间的分离和非等位基因之间重组互不干扰结论：通过测交实验，所获得的 F2代各种性状及其比例为黄圆：黄皱：绿圆：绿皱为 1 : 1: 1 : 1,证实了 Fl 产生了比例相同的四种配子，确定为双杂合体。因此，孟德尔的假设是成立的。4 .基因自由组合定律(1) 自由组合规律的内容：控制两对不同性状的两对等位基因在配子形成过程中，这一对等位基因与另一对等 位基因的分离和组合互不干扰，各自自由组合到配子中去。(2) 基因自由组合定律的实质：等位基因之间的分离和非
6、等位基因之间的重组互不干扰的。F1非等位基因重组导致了 F2性状重组5 基因自由组合定律的应用：(1) 杂交育种，利用了基因自由组合定律(2) 优生优育，为遗传病的预测和诊断提供理论依据要点二：分离定律和自由组合定律的比较分离定律是指在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。自由组合定律是指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。列表比较如下：定律 项目分离定律自由组合定律研究性状一对两对及两
7、对以上控制性状的等位基因一对两对及两对以上等位基因与染色体的关系位于一对冋源染色体上分别位于两对及两对以上冋源染色体上遗传实质等位基因分离非等位基因之间的分离和重组互不干扰F1基因对数12或n配子类型及其比例2种，比例为1 : 122或2n种，数量相等配子组合数442 或 4nF2基因型种类332 或 3n表现型种类222 或 2n表现型比3 : 1(3 : 1)2 或(3 : 1)nF1测交子代基因型种类222 或 2n表现型种类222 或 2n表现型比1 : 1(1 : 1)n要点三：孟德尔获得成功的原因(1) 对科学执着的追求、浓厚的兴趣和持之以恒的精神(2) 大胆创新，提出颗粒遗传&q
8、uot;理论，挑战融合理论(3) 选择合适的杂交实验材料-豌豆(4) 严密的数理统计分析实验的方法（5）由单因子到多因子的独特科学思维方式（6）成功地应用了 假设一演绎推理”科学研究方法【典型例题】 类型一：表现型或基因型的推导1、在番茄中，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，紫茎和绿茎是另一对相对性状。下表是几种番茄杂交 的结果。则亲代的基因型依次为（）亲本表现型Fi代表现型紫缺紫马绿缺绿马i紫缺沌录缺VVVV2紫缺標马VVVV3紫马沌录缺VVVV4紫缺沌录马V一V一AaBb aaBb AaBbx Aabb AabbXaaBb AaBB< aabb AaBbx AaBbA .B .C .D
9、.【答案】C【解析】首先判断显隐性。从第一组杂交组合可以判断出。缺刻叶是显性性状、马铃薯叶是隐性性状；从第二组 杂交组合可以判断出紫茎是显性性状，绿茎是隐性性状。其次，根据表现型，把能够写出的基因都写出来，如第 一组杂交组合（紫色 A、绿色a;缺刻叶B、马铃薯叶b）:A_B_XaaB_,最后看后代有无相关的隐性性状，最直接的办法是找隐性纯合体，如后代出现了绿色马铃薯叶，说明上式中空着的都是隐性基因。即基因型为AaBbx aaBb。同理，可推出其他各组的基因型。【点评】此类题型的特点：已知亲本及子代的表现型，推导亲本的基因型；已知子代的表现型或基因型推导亲本 的基因型。基本方法是：一、判断显隐性
10、；二、根据表现型写出能够写出的基因，不能确定的先空着；三、看后代有无 隐性性状出现，若有，则先空着的基因就是隐性基因，反之，就是显性基因。【举一反三】：【变式】豌豆种子黄色（Y）对绿色（y）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性，且性状独立遗传。用黄圆豌 豆和绿圆豌豆杂交得 Fi, Fi测交后代为：黄圆：绿圆：黄皱：绿皱 =3 : 3 : 1 ： 1，贝U Fi基因型为（）A . YyRr B . YyRr 和 yyrr C. Yyrr 和 yyRr D . YyRr 和 yyRr【答案】D类型二：表现型和基因型的种类和概率的计算2、某紫花植株自交，子代中紫花植株：白花植株=9 : 7,下列叙述
11、正确的是（）A 该性状遗传由两对等位基因控制B 子代紫花植株中能稳定遗传的占i/16C .子代白花植株的基因型有3种D .亲代紫花植株的测交后代紫花：白花=i : i【答案】A【解析】9 ： 7是9 : 3 : 3 : i的变形，说明紫花性状由两对等位基因控制；子代紫花植株中有i/9个体能稳定遗传；子代白花植株的基因型有5种；亲代紫花植株的测交后代紫花：白花=i : 3。【点评】本题主要针对表现型与基因型的比例进行考察。【举一反三】：【变式】豌豆子叶的黄色（Y）、圆粒种子（R）均为显性。两亲本豌豆杂 交的Fi表现型如右图所示，让 Fi中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌 豆杂交，F2的性状分离比为（）性
12、状数量比/%00755025黄色绿色圆粒皱粒性扶类型A . 9 : 3 : 3 : 1B. 3 : 1 : 3 : 1C. 1 : 1 ： 1 : 1D. 2 : 2 : 1 : 1【答案】D类型三：自由组合定律的应用3、某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制(两对基因独立遗传)，这两对基因与花色的关系如图所示，此外，a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为 aabb的个体杂交得到F1，则F1的自交后代中花色的表现型及比例是()A .白：粉：红=3 : 10 : 3B .白：粉：红=10 : 3 : 3C .白：粉：红=4 : 9 : 3D .白：粉：红
13、=6 : 9 : 1【答案】C【解析】基因型为 AABB的个体与基因型为 aabb的个体杂交得到 F1，贝U F1的基因型为AaBb , F1自交后代中花 色的表现型及比例为13 113 1131 3白(aaB_+aabb)：粉(A_bb+AaB_):红(AAB_)=(汉x :(汉x_):x _) =4 : 9 : 3。故选 C。-4444442444【点评】本题考查基因自由组合定律的在遗传学中应用。【举一反三】：【变式一】 番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性，这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
14、 或 5/8B. 9/16 或 5/16C. 3/8 或 5/8D . 3/ 8【答案】C【变式二】 一个正常的女性与一个并指(Bb)的男性结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。求：(1) 他们再生一个孩子只出现并指的可能性是 。(2) 只患白化病的可能性是 。(3) 生一个既患白化病又患并指的男孩的概率是 。(4) 后代只患一种病的可能性是 。(5) 后代中患病的可能性是 。【答案】(1)3/ 8( 2)1/8( 3)l /16( 4)1 / 2(5)5/ 8【解析】由题意可知，孩子的基因型为aabb,则该夫妇的基因型应分别为妇：Aabb，夫：AaBb ;依据该夫妇基因型知，孩子患并指的概率应为I/2 (非并指率为1/2),白化病的概率应为 1 /4 (非白化率应为 3/4)。(1) 再生一仅患并指孩子的可能性为：并指率冷E白化率=1 / 2 X3/ 4=3/8。(2) 只患白化病的概率为：白化率 X非并指率=1 /4 X /2=1 /&(3) 生一既白化又并指的男孩的概率为：男孩出生率X白化率X并指率=1/2 X /4 X/2=1 /16。(4) 后代只患一种病的概率为：并指率X非白化率+白化率X非并指率=1/2 X3/4+1 /4 X/ 2=1 / 2。(5) 后代中患病的可能性为：1全正常(非并指、非白化)=1 1/2 X3/4=5/ 8。第6页