高中生物：3.2《基因的自由组合定律》备课课件（苏教版必修2）

1、基因的自由组合定律基因的自由组合定律 一、基因分离定律的回顾一、基因分离定律的回顾 （一）（一）2. 2. 豌豆粒形试验豌豆粒形试验1. 1.豌豆粒色试验豌豆粒色试验3:1黄色黄色绿色绿色 F1 黄色黄色F2性状分离比性状分离比自自 交交3:1圆形圆形皱形皱形F1 圆形圆形F2性状分离比性状分离比自自 交交二、基因的自由组合定律二、基因的自由组合定律 （一）两对相对性状的遗传试验（一）两对相对性状的遗传试验 个体数：个体数： 315 108 101 32比比 例例 9 3 3 1P 黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒F1黄色圆粒黄色圆粒（正交、反交）（正交、反交） 结果分析：结果分析：F1都是黄

2、色圆粒。说明黄色对绿都是黄色圆粒。说明黄色对绿色是显性；圆粒对皱粒是显性。色是显性；圆粒对皱粒是显性。F2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆圆粒粒绿色绿色皱粒皱粒F2中不仅出现了亲代原有的性中不仅出现了亲代原有的性状状黄色圆粒和绿色皱粒，还黄色圆粒和绿色皱粒，还出现了新的性状出现了新的性状。说明不同对性状间发生了自由组合。说明不同对性状间发生了自由组合。（二）对自由组合现象的解释（二）对自由组合现象的解释 1. 1. 每一对性状的分离都符合基因的分离定律每一对性状的分离都符合基因的分离定律 粒形粒形： 圆粒：圆粒：315+108=423 皱粒：皱粒：101+32=133 粒色粒色： 黄

3、色：黄色：315+105=416 绿色：绿色：108+32=140 圆粒：皱粒圆粒：皱粒3：1 黄色：绿色黄色：绿色 3：1 以上数据表明以上数据表明： 豌豆的粒形和粒色的遗传都遵循了基因的分离定律。豌豆的粒形和粒色的遗传都遵循了基因的分离定律。黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P（正交、反交）（正交、反交）F1YyRr yr YR配子配子受精受精减数减数 分裂分裂减数减数 分裂分裂YYRRyyrr 我们知道控制生物性状的我们知道控制生物性状的基本单位是基因。基本单位是基因。假设：假设：豌豆种豌豆种子粒色子粒色黄色由基因黄色由基因Y控制控制绿色由基因绿色由基因y控制控制豌豆种豌豆种子粒形子粒形圆

4、粒由基因圆粒由基因R控制控制皱粒由基因皱粒由基因r控制控制减数减数分裂分裂Y与与y为同源染色体上的等位基因为同源染色体上的等位基因R与与r为另一对同源染色体上的等为另一对同源染色体上的等位基因位基因a. a.等位基因随同源染色体的分开而分离。等位基因随同源染色体的分开而分离。 Y y R rY y R rRrYyRrYRYryRyrYR：Yr：yR：yr 1： 1： 1： 1等位基因的分离和不同对基因之间的组合彼此独立、互不干扰等位基因的分离和不同对基因之间的组合彼此独立、互不干扰b.b.不同对的基因之间自由组合不同对的基因之间自由组合基因型基因型9种种表现型表现型4种种1 YYRR 2 Yy

5、RR 2 YYRr 4 YyRr 9 黄色圆粒黄色圆粒 1 yyrr1 绿色皱粒绿色皱粒1 yyRR 2 yyRr3 绿色圆粒绿色圆粒 1 YYrr 2 Yyrr3 黄色皱粒黄色皱粒 YYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRr YyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrryyrr 9 3 3 1黄色圆粒黄色圆粒 黄色皱粒黄色皱粒 绿色圆粒绿色圆粒 绿色皱粒绿色皱粒所以：所以：(1:1:1:1)YRyRYr yrF1配子配子F2YRyRYryr(1:1:1:1)结合方式结合方式16种种 单显性单显性16916416216216116316216116316216

6、1161 所以，所以，F2表现型有四种，黄圆、黄皱、绿圆、绿表现型有四种，黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，比例为皱，比例为9：3：3：1YRyRYryr(A)YYRR 1(B)YyRR5(C)YYRr6(D)YyRr7YyRR5yyRR2YyRr7yyRr8YYRr6YyRr7YYrr3Yyrr9YyRr 7 yyRr8Yyrr9yyrr4F1配子配子F2YRyRYryr 双显性双显性黄圆黄圆:1,5,6,7绿圆绿圆:2,8黄皱黄皱:3,9 双隐性双隐性绿皱绿皱: 4，(A)YYRR 1(B)YyRR5(C)YYRr6(D)YyRr7YyRR5yyRR2YyRr7yyRr8YYRr 6YyRr7YYr

7、r3Yyrr9YyRr 7yyRr 8Yyrr9yyrr4 单杂合体单杂合体(一对基一对基因杂合，一对基因纯因杂合，一对基因纯合合)。5 6 8 9，即，即YyRR YYRr yyRr Yyrr ，各占各占2/16，共占，共占8/16（1/2）。）。 双杂合体双杂合体(两对基两对基因都杂合因都杂合)。7 ，即，即YyRr，占，占4/16(1/4)。 4/16 纯合体纯合体。 1 2 3 4，即即YYRR yyRR YYrr yyrr，各占，各占1/16，共占，共占4/16。1/4YRyRYr yrF1配子配子F2YRyRYryr黄圆黄圆 ：YR 黄皱黄皱：Yrr 绿圆绿圆：yyR 根据孟德尔这

8、种解释得知根据孟德尔这种解释得知：孟德尔的两对相对性状遗传实验，孟德尔的两对相对性状遗传实验，F2代中有四种表现代中有四种表现型，比例为型，比例为 9：3：3：1；九种基因型；九种基因型 。 YYRR YyRR YYRr YyRr 1 ， 2 ， 2 ， 4 即即 9/16YYrr Yyrr 1 ， 2 即即 3/16yyRR yyRr 1 ， 2 即即 3/16绿皱绿皱：yyrr1 ， 即即 1/16 根据：显性性状至少有一个显性基因，隐性性状必定是一对隐性基因根据：显性性状至少有一个显性基因，隐性性状必定是一对隐性基因2 基因的自由组合定律基因的自由组合定律对自由组合定律解释的验证对自由组

9、合定律解释的验证测交测交YyRrX yyrrYyRryR杂种子一代杂种子一代隐性纯合子隐性纯合子测交测交配子配子测交测交后代后代YR yryyrr黄色圆粒黄色圆粒1 : 1 : 1 : 1Yr yrYyrr yyRr黄色皱粒黄色皱粒绿色圆粒绿色圆粒绿色皱粒绿色皱粒概率直接计算法：概率直接计算法：当对分离规律掌握得较透彻的时候，运用概率的有关知识可以直接当对分离规律掌握得较透彻的时候，运用概率的有关知识可以直接进进行有关概率计算。行有关概率计算。加法定理：加法定理： 当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件或交为互斥事件或

10、交互事件互事件(非此即彼非此即彼)。这种互斥事件出现的概率是它。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。们各自概率的和。 乘法定理：乘法定理： 当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件或相继出现事件或相继出现的事件的事件(亦此亦彼亦此亦彼)概率是它们各自出现概率的乘积。概率是它们各自出现概率的乘积。 1. 用白色扁形果实（基因型是用白色扁形果实（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否）的南瓜植株自交，是否能培养出只有一种显性性状的南瓜？你能推算出具有一种显能培养出只有一种显性性状的南瓜？你能推算出具有一种显性性状南瓜的概

11、率是多少？性性状南瓜的概率是多少？(白色和黄色为一对相对性状，扁形和圆形为相对性状。)答案答案：能培养出只有一种显性性状的南瓜。能培养出只有一种显性性状的南瓜。 具有一种显性性状南瓜的概率是具有一种显性性状南瓜的概率是6/16。wwddwwDdWwddWwDdwdwwDdwwDDWwDdWwDDwDWwddWwDdWWddWWDdWdWwDdWwDDWWDdWWDDWDwdwDWdWD配子 方法一：方法一：棋盘法。分析分析：只有一种显性性状可能的基因型：W_dd或者wwD_ 方法二：方法二：单显性，所以是3/16+3/16=6/162. 具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交，具有两对相对性状的两

12、个纯合亲本杂交，(AABB和和aabb)，F1自交自交产生的产生的F2中，新的性状组合个体数占总数的（中，新的性状组合个体数占总数的（ ） A、10/16 B、6/16 C、9/16 D、3/16B3. 一个基因型为一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按照自由组合定律遗传，各能产生几种类型的精子和卵细胞，按照自由组合定律遗传，各能产生几种类型的精子和卵细胞（胞（ ） A. 2 种和种和1种种 B. 4种和种和4种种 C. 4种和种和1种种 D. 2种和种和2种种分析：分析：由于一个精原细胞经减数分裂可产生四个精子，其中两两精子的基因组成相

13、同，而一个卵原细胞减数分裂只能产生一个卵细胞。 一个一个精原细胞精原细胞产生精子：2种种，YR：yr(或)Yr：yR=1：1 一个一个卵原细胞卵原细胞产生卵细胞：1种种， YR或yr或Yr或yR； 一个一个个体个体产生精子(卵细胞)：4种种， YR:yr:Yr:yR=1:1:1:1。A4.4.一株黄色圆粒豌豆与一株黄色皱粒豌豆杂交，一株黄色圆粒豌豆与一株黄色皱粒豌豆杂交，其子代黄圆占其子代黄圆占3/83/8，黄皱占，黄皱占3/83/8，绿圆占，绿圆占1/81/8，绿皱占绿皱占1/81/8，则两亲本的基因型为（，则两亲本的基因型为（ ）A A. YyRR YYRr B. YyRr YyRr. Y

14、yRR YYRr B. YyRr YyRr C. YYRR yyrr D. YyRr YyrrC. YYRR yyrr D. YyRr Yyrr5. 5. 辣椒有长形和圆形二种果实，纯种长果和纯种辣椒有长形和圆形二种果实，纯种长果和纯种圆果辣椒杂交圆果辣椒杂交, ,1 1全是长果辣椒，自交得全是长果辣椒，自交得2 2共共300300株株, ,其中结长果的杂合体有其中结长果的杂合体有（ ）A.A.100100 B. 150B. 150 B.B.C. 200C. 200 D. 250D. 250 DB1指导杂交育种：可根据需要，把具有不同优良性状的两个亲本的优良性状组合到一起，选育优良品种。2提供

15、遗传病的预测和诊断的理论依据：人们可根据基因的自由组合定律分析家系中两种或两种以上遗传病后代发病的概率。 三、在实践中的应用：1、理论上、理论上： 生物体在进行有性生殖的过程中，生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因可以控制不同性状的基因可以 重新组重新组合（合（即基因重组即基因重组），从而导致后代），从而导致后代发生变异。发生变异。 这是生物种类多样性的原因之一这是生物种类多样性的原因之一。 比如说，一种具有比如说，一种具有20对等位对等位基因（这基因（这20对等位基因分别位对等位基因分别位于于 20对同源染色体上）的生物对同源染色体上）的生物进行杂交时，进行杂交时，F2可能出现的

16、表可能出现的表现型就有现型就有220=1048576种。种。2、实践上：、实践上：在杂交育种工作中，人们有目的地在杂交育种工作中，人们有目的地用具有不同优良性状用具有不同优良性状的两个亲本进的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状结行杂交，使两个亲本的优良性状结合在一起，就能产生所需要的合在一起，就能产生所需要的优良优良品种品种。例如：例如：有这样两个品种的小麦：一个品种有这样两个品种的小麦：一个品种抗倒伏，但易染锈病；另一个品种抗倒伏，但易染锈病；另一个品种易倒伏，但抗锈病。让这两个品种易倒伏，但抗锈病。让这两个品种的小麦进行杂交，的小麦进行杂交，在在 F2中就可能出中就可能出现既抗倒伏又抗

17、锈病的新类型现既抗倒伏又抗锈病的新类型，用，用它作种子繁育下去，经过选择和培它作种子繁育下去，经过选择和培育，就可以得到优良的小麦新品种。育，就可以得到优良的小麦新品种。小结： 基因的自由组合定律研究的是基因的自由组合定律研究的是两对（或两对以上）相对性状的遗两对（或两对以上）相对性状的遗传规律，即：两对（或两对以上）传规律，即：两对（或两对以上）等位基因分别位于两对（或两对以等位基因分别位于两对（或两对以上）同源染色体上的遗传规律。上）同源染色体上的遗传规律。 发生过程发生过程： 在杂合子减数分裂在杂合子减数分裂产生配子的过程中产生配子的过程中。 实质实质： 等位基因分离，非等位等位基因分离

18、，非等位基因自由组合基因自由组合理论意义理论意义： 基因重组，生物种类多基因重组，生物种类多样性的原因之一。样性的原因之一。 实践意义实践意义： 指导杂交育种，选择培指导杂交育种，选择培育新品种。育新品种。 1、应用分离定律解决自由组合问题（1）思路：将自由组合问题转化为若干个分离问题。某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种类数的乘积；子代基因型或表现型种类数=各对基因单独自交时产生的基因型或表现型种类数的乘积；子代中个别基因型或表现型所占比例等于该个别基因型或表现型中各对基因型或表现型出现几率的乘积；（2）题型 求配子：纯合体只产生一种配子：AA ；AAdd ；杂合子：2n （

19、n为等位基因的数量（对）如：Aa有21种，AaRrTT有 种两亲本杂交，求配子间的结合方式。先求各自产生几个配子，再做乘法。如AaBbCc与AaBbCC杂交中配子结合方式有84=32种。2、分离和自由组合定律的比较：类型比较分离定律自由组合定律研究性状一对两对（或多对）控制性状的等位基因一对两对（或多对）F1的配子种类21种22（2n种）F2表现型种类21种22（2n种）F2基因型种类31种32（3n种）3显、隐性性状的判断判断相对性状中的显、隐性性状的方法主要有下两种：根据显、隐性性状的概念来判断。具有相对性状的亲本杂交，若子一代只显现亲本的一个性状，则子一代所显现出来的那个性状为显性性状，未显现出来的性状为隐性性状。根据性状分离的现象来判断。两亲本表现同一性状，子一代中出现了性状分离的现象，则亲本所表现的性状为显性性状，子一代新出现的那个性状为隐性性状；如上例题中的“组三”就是这种情况。或某