高中生物（苏教版必修二）第三章 第二节 第一课时基因的自由组合定律

第二节基因的自由组合定律

第一课时基因的自由组合定律

【目标导航】1.结合一对相对性状的杂交实验，分析两对相对性状的杂交实验

过程。2.结合教材图解，概述孟德尔对假说的验证和自由组合定律的实质。

尹预习导学i挑战自我，点点落实

基因的自由组合定律

1.两对相对性状的杂交实验

实验过程与现象如图所示：

P黄色圆粒X绿色皱粒

黄色圆粒

F2黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒

个体数31510810132

比例9:3：3:1

2.对自由组合现象的解释

(1)分别控制黄、绿和圆、皱这两对相对性状的基因彼此独立，互不干扰。

(2)亲本的基因型分别为YYRR和yyrr,分别产生YR、匹配子。

⑶Fi(YyRr)产生配子时，按照分离定律，Y与y、R与r分离,同时这两对基因自

由组合。这样Fi产生的雌配子和雄配子各有四种，其比例为：YR：Yr：yR：yr

=1：1：1：lo

(4)四种雌雄配子结合机会均篁，结合方式有坨种，在这些组合中，共有工种基

因型，决定生种表现型，比例为9：3：3：1。

3.对自由组合现象解释的验证一测交

杂种子一代隐性纯合子

测交YyRr(黄色圆粒)Xyyrr(绿色皱粒)

测交后代YyRrYyrryyRryyrr

黄色黄色绿色绿色

圆粒皱粒圆粒皱粒

比例：1:1:1:1

4.基因的自由组合定律的实质

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。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

等位基因可以进行自由组合。

5.孟德尔关于豌豆三对相对性状的杂交实验

(1)亲本类型：具有三对相对性状的亲本。

(2)B的性状表现：都表现为显性性状。

(3)F2的性状表现：发生了性状分离,数量比是27：9：9：9：3：3：3：1,即表

现型有a种，基因型有2L种。

6.自由组合定律的应用

(1)理论上的应用

解释生物的多样性:生物的变异大多数可以用不同基因的不同组合来解释，如含

2对杂合基因的个体，其自交后代表现型可能有4(即2个种；含3对杂合基因的个

体，其自交后代表现型可能有8(即23)种；依此类推，含“对杂合基因的个体，其

自交后代表现型可能有£种。

(2)实践上的应用

①育种实践上的应用

杂交育种：在遗传学上，将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再

经过选择和培育，获得新品种的方法。

在育种实践中，人们用杂交的方法,有目的地使生物不同品种间的基因重新组合,

以使不同亲本的优良基因组合到一起,经选择获得新品种。

②医学实践上的应用

在医学实践中，可依据自由组合定律来分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情

况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率,为遗传病的预测和

诊断提供理论依据。

II预习诊断

1.判断正误

(1)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2中出现的重组性状指的是黄色皱粒和

绿色圆粒。()

(2)纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，F2中的性状分离比是9：3：3：lo

()

(3)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，Fi形成的雌配子或雄配子都是四种，且

两种配子的数量一样多。()

(4)控制不同性状的基因相互影响，从而形成新的重组性状。()

答案(1)V(2)V(3)X(4)X

2.填充：写出F2四种表现型对应的基因型及其比值

⑴黄色圆粒：1YYRR:2YYRr:2YyRR:4YyRr。

(2)黄色皱粒：IYYrr：2Yyrr。

(3)绿色圆粒：IyyRR:2yyRr。

(4)绿色皱粒：Ivvrro

h课堂讲义i重点难点，个个击破___________________________________________________________

一、孟德尔两对相对性状的杂交实验

1.Fi的表现型分析

(1)就粒色而言：Fi全是黄色今黄色对绿色是显性。

(2)就粒形而言：Fi全是圆粒今圆粒对皱粒是显性。

2.F2的表现型分析

(1)两对相对性状的分离是各自独立的，均遵循分离定律

①黄色：绿色=3：lo②圆粒：皱粒=3：lo

(2)两对性状的组合是随机的

:3圆粒一卷Q黄色圆粒

①I黄色(

'"皱粒T黄色皱粒

:圆粒一衣绿色圆粒

410

鼻粒f白绿色皱粒

41O

3.对F2的统计分析

有种组合方式，种基因型<，种表现型。种表现型比例为：

(1*216944

9黄色圆粒

1YYRR（纯合）|3黄色皱粒J]3绿色圆粒|

1绿色皱粒

2YyRR（单杂）IYYrr（纯合）IyyRR（纯合）

2YYRr（单杂）12Yyrr（单杂）|12yyRr（单杂）|lyyrr（纯合）

4YyRr（双杂）

（2）双显性性状的个体占9言单显性性状的个体（绿色圆粒、黄色皱粒）各占3高双

隐性性状的个体占专。

（1111A4412

（3）纯合子%YYRR+而YYrr+育yRR+育ynj共占正，杂合子占1一记=而，

42

其中双杂合个体（YyRr）占正，单杂合个体（YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr）各占在，共

占16。

（4问中亲本类型（Y_R_+yyrr）占祟重组类型岛Y_rr+击TR_）占去

4.孟德尔的两对相对性状的杂交实验简记：双亲纯种显和隐；杂交Fi全显性；

F2四性状——两个亲本、两个重组，比值恰为9：3：3：1。9为两显性（性状），3

为两重组（性状），1为两隐性（性状）。

13思维激活

1.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中若将豆粒形状与子叶颜色分别进行统计,

是否还符合基因分离定律？

答案若将豌豆的形状与颜色分别进行统计仍符合基因分离定律。

即：P黄色X绿色一Fi黄色——>F23黄：1绿

P圆粒X皱粒一>Fi圆粒—>F23圆：1皱

2.在孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，如果亲本为纯合的黄色皱粒和绿色圆

粒，则F2中的重组类型的比例是多少？

答案如果亲本是黄色皱粒和绿色圆粒，F2的性状分离比也是“黄色圆粒：黄

色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9：3：3：1”，但其中重组类型是黄色圆粒和绿

915

色皱粒，它们在F2中所占的比例是讳+元宜。

I□应用示例

1.下表是豌豆五种杂交组合的实验数据统计:

组另U表现型高茎红花高茎白花矮茎红花矮茎白花

高茎红花X

―627203617212

矮茎红花

高茎红花X

二724750243262

高茎白花

高茎红花X

三95331700

矮茎红花

高茎红花X

四925328315108

高茎红花

高茎白花X

五517523499507

矮茎红花

据上表判断下列叙述不正确的是()

A.通过第一、三、四组可以得出红花对白花为显性性状，通过第二、三、四组

可以得出高茎对矮茎为显性性状

B.以A和a分别表示株高的显、隐性基因，D和d分别表示花色的显、隐性基

因，则第一组两个亲本植株的基因型是AaDd、aaDd

C.每一组杂交后代的纯合子所占的比例为3

D.第五组杂交后代中隐性纯合子的比例为！

【问题导析】

(1)显隐性的判断：如果红花X红花一红花+白花，则丝花为显性；同理，如果高

茎X高茎一高茎+矮茎，则高茎为显性。

(2)第一组子代中高茎：矮茎=1：1,根据一对相对性状的遗传规律(分离定律)可

知，亲本的基因型分别是Aa和aa;同理，第一组中子代中红花：白花=3：1,

亲本的基因型分别是Dd和Dd。故亲本基因型是AaDd和aaDd。

(3)第五组中高茎：矮茎=1：1,可知亲本中高茎和矮茎个体的基因型分别是Aa

和四；红花：白花=1：1,可知亲本中的红花和白花个体的基因型分别是迦_和

ddo

答案c

解析第一、三、四组中亲本都是红花，但子代中既有红花也有白花，所以红花

为显性个体，同理，第二、四组中的亲本都是高茎，但子代中既有高茎也有矮茎，

所以高茎为显性；第三组中亲本是高茎和矮茎，而子代全是高茎，也可推知高茎

为显性，A正确。分析每一对相对性状的遗传可知，第一组中亲本控制株高的基

因型是Aa和aa,控制花色的基因型是Dd和Dd,且亲本的性状表现为高茎红花

X矮茎红花，所以其基因型为AaDd、aaDd,B正确。由于第一组亲本的基因型

是AaDd、aaDd,所以纯合子有aaDD和aadd两种，所占的比例都是故

纯合子的比例为*C错误。第五组中的亲本基因型是Aadd和aaDd,所以获得的

隐性纯合子(aadd)的比例=!x1=^,D正确。

【一题多变】

1.请写出第二、三组中亲本的基因型。

答案第二组亲本的基因型是AaDd和Aadd；第三组亲本的基因型是AADd和

aaDdo

2.用第一组中的高茎红花亲本和第三组中的高茎红花亲本杂交，则后代中的表现

型有几种？它们的比例如何？

答案第一、三组中高茎红花亲本的基因型分别是AaDd和AADd,它们杂交所

得的子代中有高茎红花和高茎白花两种类型，它们的比例是3：1。

二、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律的实质

1.自由组合定律的验证

⑴测交的目的

①实验目的：测定Fi的基因型及产生配子的种类和比例。

②实验方法：测交——Fi(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)交配。

(2)遗传图解

基因型YyRrYyrryyRryyrr

表现型黄圆黄皱绿圆绿皱

比例1：1：1：1

(3)实验结果与预期相符，证明了：

①F]是杂合子，基因型为YyRr。

②Fi产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子。

③Fi在形成配子时，每对基因彼此分离，不同对的基因自由组合。

2.自由组合定律的实质

四分体

(1)同源染色体分开，等

位基因分离；(2)非同源

染色体自由组合，非同源

第一次分裂色体上的非等位基因自

由组合

b淤b[b淤bj[BAH着丝粒分裂,

相同基因分离

第二次分裂或

(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。

(2)在形成配子时，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以进行自由组合。

3.遗传两大基本定律的区别和联系

分离定律自由组合定律

研究性状一对两对或两对以上

控制性状的

一对两对或两对以上

等位基因

位于一对同源染分别位于两对或两对以上

等位基因与色体上同源染色体上

瑜

染色体关系

细胞学基础后期I同源染色体分后期I非同源染色体自由组

离合

续表

非同源染色体上的非等位基因

遗传实质等位基因分离

自由组合

基因对数1对2对或n对

配子类型

2种1：122种或2〃种数量相等

Fi及其比例

配子组合

4种42种或半种

数

基因型种

3种32种或3〃种

类

F2表现型种

2种22种或2”中

类

表现型比3：1（3:ip或（3:iy

基因型种

2种22种或2”中

Fi测类

交子表现型种

2种22种或2”中

代类

表现型比1：1（1：l）n

在减数分裂形成配子时，两个定律所述的过程同时发生，在

同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非

联系

等位基因自由组合。其中，分离定律是自由组合定律的基础，

自由组合定律是分离定律的延伸与发展

13思维激活

分析分离定律与自由组合定律的实质：

如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因。

(1)请写出图中的等位基因：。

答案A与a、B与b、D与d

(2)请写出该个体的基因型，并预测这种个体产生配子的种类数(不考虑交叉互换)。

答案基因型是AaBbDdXeY；A和B,a和b位于同一条染色体上，所以根据分

离定律可知该个体产生的配子种类数=2X2X2=8。

(3)等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期还是减数第二次分裂后期？

答案减数第一次分裂后期。等位基因随着同源染色体的分开而分离。减数第二

次分裂后期是姐妹染色单体上的相同基因(如A和A)的分离。

(4)上图中A和a、B和b两对等位基因是否遵循自由组合定律？为什么？

答案不遵循；因为遵循自由组合定律的基因应该是位于非同源染色体上的非等

位基因，而A和a、B和b位于同一对同源染色体上。

(5)细胞质基因是否遵循孟德尔遗传规律？为什么？

答案不遵循。原因是等位基因的分离或自由组合是随着染色体的变化而发生的,

而细胞质中的基因不存在于染色体上。

□应用示例

2.孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验，下列哪项能体现出不同性

状的自由组合()

A.F2中有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种表现型

B.Fi全部是黄色圆粒

C.F2中出现了黄皱和绿圆2种类型

D.F2中黄圆和绿皱各占总数的后

【问题导析】

(1)亲本的表现型是黄圆和绿皱,在黄色、绿色和圆粒、皱粒两对相对性状中，只

有四种自由组合类型，即黄圆、缝缜、黄皱和绿圆。

(2*2的四种表现型中，不同于亲本的类型是黄皱和绿圆。

⑶根据“黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：1”可知，与亲本有相同表现型的

9110533

类型(黄圆、绿皱)所占的比例。重组类型所占的比例

=7lo7+7lo7=7lo7=3o=7lo7+71O7=

63.53

168，以88°

答案A

【一题多变】

1.本题中的亲本为黄圆和绿皱，如果亲本换为黄皱和绿圆，则Fi和F2的表现型

及性状分离比分别是怎样的？

答案Fi仍然是黄圆,F2的性状分离比为黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：lo

2.在用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做的杂交实验中，黄圆作为父本和作为母本

（即正交和反交）的结果是否相同？为什么？

答案相同，因为在每一对相对性状的杂交实验中，以显性个体或隐性个体作为

母本，其结果都是显性：隐性=3：1,所以两对相对性状的杂交实验中，正交或

反交的结果也是相同的。

课堂屿

自由组合定律

假说-

事对点练习建即时训练，体验成功___________________________________________________________________

考查

目标1

1.基因型为AaBb（这两对基因独立遗传）的水稻自交，自交后代中两对基因都是

纯合子的个数占总数的（）

2468

A•五B.讳C.记D.记

答案B

考查

目标1

2.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得Fi,Fi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9：3：3：L与F2出现这样

的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

B.Fi产生的雄、雌配子各有4种，比例为1：1：1：1

C.Fi自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的

D.Fi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。

考查

目标2

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()

A.YR：Yr=l：1B.YR：yr=l：1

C.R:r=l：1D.Y：R：r=2：1：1

答案A

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，所以

产生的配子种类及比例为YR:Yr=l：lo

考查

目标2

4.基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程()

AaBb一①一1AB：lAb：laB：lab—里雌、雄配子随机结合一配子代9种基因

型一配4种表现型

A.①B.②C.③D.④

答案A

解析基因自由组合定律的实质是非等位基因自由组合。

考查

目标1

5.番茄的高茎对矮茎为显性，红果对黄果为显性。现有高茎黄果的纯合子(TTrr)

和矮茎红果的纯合子(ttRR)杂交，按自由组合定律遗传，问：

(1*2中出现的重组类型个体占总数的。

(2)F2中高茎红果番茄占总数的,矮茎红果番茄占总数的，高茎

黄果中纯合子占。

⑶若F2共收获800个番茄，其中黄果番茄约有个。

5931

答案（l）g⑵记记g⑶20°

h分层训练i解疑纠偏，训练检测___________________________________________________________

【基础巩固】

1.在豌豆杂交实验中，紫花与白花杂交，F2中紫花和白花的比为787：277,上

述实验结果的实质是（）。

A.紫花基因对白花基因是显性

B.Fi自交，后代出现性状分离

C.控制紫花和白花的基因不在一条染色体上

D.等位基因随同源染色体的分开而分离

答案D

2.用纯种的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆种子杂交得Fi,将Fi自交得F2的种子3200

粒。这些种子中应该有绿色皱粒约（）

A.1600粒B.400粒C.200粒D.1200粒

答案C

解析两对相对性状的纯合子亲本杂交，Fi只出现显性性状——黄色圆粒，F2中

出现四种表现型，其中绿色皱粒占的比例为强，所以F2中绿色皱粒种子数量是：

3200X号200（粒）。

3.基因型为AaBb的个体，正常情况下产生的配子的基因型不可能是（）

A.ABB.AbC.AaD.ab

答案c

解析配子形成时控制相对性状的等位基因彼此分离，故配子中不含等位基因。

4.在孟德尔的具有两对相对性状的遗传实验中，F2出现的重组类型中能够稳定

遗传的个体约占总数的（）

1111

A-4B8C16D9

答案B

解析在孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，F2出现的重组类型为黄色皱粒和

312

绿色圆粒两种，在F2中所占比例均为五，其中而为纯合子，而为杂合子，因此，

纯合子共占去+/=:。

IoloO

5.对纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交实验结果的叙述中，错误的是（）

A.Fi能产生4种比例相同的雌配子和雄配子

B.F2中圆粒和皱粒之比接近于3：1,与分离定律相符

C.F2出现4种基因型的个体

D.F2出现4种表现型的个体，且比例为9：3：3：1

答案C

解析黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，产生的子一代（Fi）能产生4种比例相

同的雌配子和雄配子，受精时，雌、雄配子随机结合，共有16种结合方式，9种

基因型，4种表现型。每一对性状都遵循分离定律，两对性状之间遵循自由组合

定律。

6.孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，具有1：1：1：1比例的是（）

①F］产生配子类型的比例②F2表现型的比例③Fi测交后代表现型的比例

④Fi表现型的比例⑤F2基因型的比例

A.②④B.①③C.④⑤D.②⑤

答案B

解析孟德尔两对相对性状的杂交实验中，Fi基因型为YyRr,表现型只有一种，

Fi产生的配子为YR、Yr、yR、yr,比例为1：1：1：1。Fi测交后代基因型为

YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr4种，表现型也为4种，比例均为1：1：1：lo

7.下图表示基因在染色体上的分布情况，其中不遵循基因自由组合定律的相关基

因是（）

答案A

解析基因自由组合定律研究的是不同对同源染色体上基因的遗传规律，而图示

中A—a与D—d基因位于同一对同源染色体上，故不遵循基因的自由组合定律。

【巩固提升】

8.黄色圆粒和绿色圆粒豌豆杂交，两对相对性状独立遗传，对其子代的表现型进

行统计，结果如图所示，则杂交后代中，新表现型个体占的比例为（）

11

A-3B4

”DX

16

答案B

131

解析由图可知，子代黄色、绿色各占万；圆粒、皱粒分别占京,两对相对性状

独立遗传，所以子代中黄色皱粒占［x<=J,绿色皱粒占］X；=!。杂交子代中新

Z4oZ4o

表现型为黄色皱粒与绿色皱粒，所以共占另一简单方法：子代中出现的

oo4

皱粒即为新表现型，由图知皱粒占粒形总数的最正确答案为B。

9.下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的子二代的基因型，其中部分基因型

并未列出，而仅用阿拉伯数字表示。下列选项错误的是（）

隹配子

雌配学、、YRYryRyr

YR13YyRRYyRr

YrYYRrYYrr4Yyrr

yR2YyRryyRRyyRr

yrYyRrYyrryyRryyrr

A.1、2、3、4的表现型都一样

B.在此表格中，YYRR只出现一次

C.在此表格中，YyRr共出现四次

D.基因型出现概率的大小顺序为4>3>2>1

答案D

解析Fi产生的雌、雄配子各四种，随机组合的F2基因型共有16种：“双杂”

421

占正；“单杂”四种，各占诱；“纯合子”四种，各占正。

10.具有两对相对性状(这两对相对性状可自由组合，互不干扰)的纯合子杂交，

子二代中重组类型个体数占总个体数的比例为()

35

A-8B8

C0阳D.讳或诬

答案C

解析亲本有两种情况：一种情况是“双显”X“双隐”，另一种情况是“一显

一隐”X“一隐一显”。

11.纯合黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，子一代自交得到F2,在F2中：

(1)亲本类型所占的比例是。

(2)重组类型所占的比例是,其中纯合子占,杂合子占。

⑶纯合子占的比例是,能直接通过性状认定是纯合子的比例是

解析纯合黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交，所得Fi全是黄色圆粒豌豆，再自交得

到F2,F2中出现四种表现型：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒。(1)

.01915

黄色圆粒和绿色皱粒为亲本类型，分别占F2的正和玄，所以共占(2)

lolololoO

3

黄色皱粒和绿色圆粒为重组类型，均占而，其中纯合的黄色皱粒和绿色圆粒均占

1117

F2的讳，可见，重组类型中的纯合子有W，杂合子有1—(3*2中的四种表

现型均有纯合子出现，且每种表现型的纯合子均占F2的七,F2中纯合子共有心X4

=1,其中绿色皱粒个体一定为隐性纯合子，占F2的专。

12.黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交，对其子代的表现型按每对相对性状进行

分析和统计，其结果如图所示［其中黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)

为显性］,请据图回答:

，百分比

100

75

50

八黄绿圆皱

25色色粒粒

⑴子代中圆粒与皱粒的比例为。

(2)亲本中黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆的基因型分别为和。

⑶杂交后代的表现型及比例为