高三一轮复习生物：自由组合定律课件

第23讲基因自由组合定律及其验证

提出问题提出假说演绎推理实验验证得出结论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，形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代假说—演绎法设计测交实验，F1与矮茎植株测交，预测后代中高茎：矮茎=1：1分离定律实施测交实验，实验结果中高茎：矮茎=1:1，验证假说正确为什么F2的性状分离比是3：1？【温故知新】孟德尔运用________科学方法研究豌豆一对相对性状杂交实验揭示基因分离定律。孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验研究的方法呢？考点一自由组合定律的发现F1黄色圆粒绿色皱粒P×黄色圆粒F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒31510110832×9：3：3：1

一、两对相对性状的杂交实验——观察实验，发现问题问题：（1）正交、反交的F1全是黄色圆粒，说明了什么？黄色对绿色显性;圆粒对皱粒显性问题：（2）F2与亲本不同的性状组合是什么？绿色圆粒与黄色皱粒问题：（3）F2中的黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1。从数学的角度分析,9:3:3:1与3:1能否建立数学联系?这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?9

:

3:3:1=(3∶1)×(3∶1)F1黄色圆粒绿色皱粒P×黄色圆粒F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒31510110832×9：3：3：1

方法：单独分析种子形状子叶颜色315+108=423｛圆粒种子皱粒种子｛黄色种子绿色种子圆粒∶皱粒≈黄色∶绿色≈101+32=133315+101=416108+32=1403∶13∶1无论是豌豆种子的形状还是子叶的颜色,每对相对性状依然遵循分离定律一、两对相对性状的杂交实验——观察实验，发现问题F1提出假说:假设豌豆的圆、皱粒分别由遗传因子R、r控制，

黄、绿色分别由遗传因子Y、y控制；YYRRyyrrYRyr配子黄色圆粒YyRrYyF1配子RrYR1:1:1:1(1)F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，

不同对的遗传因子自由组合；F1产生的雌配子和雄配子各有4种：雌配子:YR、Yr、yR、yr，且比例为1:1:1:1雄配子:YR、Yr、yR、yr，且比例为1:1:1:1Yr

yR

yr二、对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题黄色圆粒绿色皱粒P×YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrr

F1配子YRyryRYrYRyryRYr棋盘法二、对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题♂♀(2)受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子结合方式

种,F2基因型

种,F2表现型

种。9416统计YRyrYryRYRyrYryRYRYRYRyrYRyRYRYrYRYrYRyRYRyrYRyrYRyrYyrrYyrrYYrryRyRyRyryRyr黄圆黄皱YYrr

Yyrr绿圆

yyRRyyRr绿皱1yyrrYyRRYYRr

YyRrYYRR

yyrr12241212F1：YyRr配子9/163/163/161/16遗传图解YYRR×yyrrF2出现9∶3∶3∶1必须满足哪些条件？(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。(2)不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。(3)所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。(4)供实验的群体要足够大，个体数量要足够多。解题神器①：P:AABB

aabb(aaBB)(AAbb)F1:AaBbF2:A_B_A_bbaaB_aabb

9:3:3:12AABb2Aabb2aaBb

2AaBB

4AaBb

1AABB1AAbb1aaBB1aabb

1/162/164/169/1610/166/16③结果分析思考:纯合子、单杂合、双杂合子各几种？所占比例分别是多少？你能用分离定律推理出吗？【提醒】

①YYRR基因型个体在F2中的比例为

，在黄色圆粒豌豆中的比例为

，注意范围不同，求解比例不同。

黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。1/161/9②若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝

；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝

。10/166/16三.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说YRYryRyrYyRrYyrr黄色皱粒绿色皱粒1∶1∶1∶1(1)演绎推理辨析

若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr(

)×纸上谈兵(2)实验验证：实验结果与演绎结果相符，则假说成立。黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果表现型项目黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒实际子粒数F1作_____31272626F1作_____24222526不同性状的数量比

_____________________母本父本1∶1∶1∶1无论F1作母本还是父本，均能产生4种类型的配子，且数量比为1∶1∶1∶1解题神器②：P:(测交)：AaBb

aabb(杂交)：

(aaBb)(Aabb)F1:AaBbAabbaaBbaabb

1:1:1:1细胞学基础（4）自由组合定律【提醒】个数≠种类数；雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。四、得出结论研究对象（4）自由组合定律发生时间实质位于

上的___________减Ⅰ后期等位基因分离的同时，位于

上的非等位基因自由组合非同源染色体非等位基因非同源染色体不是发生在受精作用过程中适用范围四、得出结论进行有性生殖的真核生物的多对相对性状的细胞核遗传。五、孟德尔获得成功的原因假说—演绎豌豆统计学

例.自由组合定律的思考（1）甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？为什么？答案：Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律。（2）图中哪些过程可以发生基因重组？为什么？④⑤。基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，图①、②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组。49∶3∶3∶191∶1∶1∶1（3）非等位基因的遗传规律1.不连锁23∶12AaBb1∶1AaBb21∶2∶11AAbb1∶1基因有连锁现象时，不符合基因的自由组合定律，其子代也呈现特定的性状分离比。2.基因连锁3.连锁互换（1）若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型，但比例为

42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因是什么？

A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生4种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。正常：AB:ab=1:1

互换：AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1基因型为AaBb的植物甲与基因型为aabb的乙杂交，后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=9∶1∶1∶9，下列有关说法错误的是（

）A.两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律B.由测交结果推测植物甲产生四种配子，比例为

AB∶Ab∶aB∶ab=9∶1∶1∶9C.植物甲自交后代仍是9种基因型、4种表现型D.植物甲自交后代中，隐性纯合子所占比例为1/16DAaBbAbabABaB（1）自交法（2）测交法具有相对性状的纯合亲本杂交F1杂合子自交后代性状分离比为9:3:3:1符合基因自由组合定律杂合子隐性纯合子子代性状分离比为1:1:1:1符合基因自由组合定律五、自由组合定律的验证（3）配子法(花粉鉴定法)1:1:1:1

有一定局限性，相应性状需在花粉中表现。（4）单倍体育种法取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。例.如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成，要通过一代杂交达成目标，下列操作不合理的是(

)A.甲自交，验证B、b的遗传遵循基因的分离定律B.乙自交，验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律C.甲、乙杂交，验证D、d的遗传遵循基因的分离定律D.甲、乙杂交，验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律B1.指导杂交育种——植物（1）过程：（2）优点：在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。基因重组（3）缺点：育种时间长（4）原理：六、自由组合定律的应用1.指导杂交育种——植物

P

抗倒易病

易倒抗病

F1

抗倒易病F2DDTTddttDdTtDdtt抗倒易病抗倒抗病易倒易病易倒抗病DDtt杂交自交选优自交F3选优连续自交，直至不出现性状分离为止。抗倒抗病DDtt1.指导杂交育种——动物1.指导杂交育种——总结（1）植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种；（2）动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本；（3）如果优良性状是隐性，直接在F2中选出即为纯合体。2.指导医学实践P141两种遗传病之间有“自由组合”关系时，各种患病情况概率如下：患甲病a不患甲病

患乙病b同时患两病只患乙病不患乙病只患甲病两病都不患ab1－ab(1－a)a(1－b)(1－a)(1－b)1－b自由组合定律的常规解题规律和方法考点二1.适用范围：2.解题思路两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用(如导致配子致死)。单独处理，彼此相乘

一、已知亲代求子代的“顺推型”题目3.常见题型分析(1)基因型(表型)种类及概率求出每对基因相交产生的子代的基因型种类及概率，然后根据需要相乘。AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。③后代中AaBBcc的概率：(Aa)×(BB)×(cc)＝1/16。①先分解为三个分离定律Aa×Aa→后代有3种基因型(1/4AA∶2/4Aa∶1/4aa)；Bb×BB→后代有2种基因型(1/2BB∶1/2Bb)；Cc×Cc→后代有3种基因型(1/4CC∶2/4Cc∶1/4cc)。②后代中基因型有3×2×3＝18种。

有多对等位基因的个体举例：基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数Aa

Bb

Cc↓

↓

↓2×2×2＝8(种)产生某种配子的概率产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/83.常见题型分析(2)配子种类及概率求每对基因产生的配子种类和概率，然后再相乘。一、已知亲代求子代的“顺推型”题目3.常见题型分析(3)配子间的结合方式分别求出两个亲本产生的配子的种类，然后相乘。AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。②再求两亲本配子间的结合方式。

由于两性配子间的结合是随机的，

因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×4＝32种结合方式。例.AaBbCc×aaBbCC，则后代中①杂合子的概率为________。②与亲代具有相同基因型的个体概率为______。③与亲代具有相同表现型的个体概率为______。④基因型为AAbbCC的个体概率为______。⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为______。7/81/43/401/4【提醒】在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去相同表型的概率即可。按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率。根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×BB)⇒AaBB×AaBB

或(Aa×Aa)(BB×Bb)⇒AaBB×AaBb

或(Aa×Aa)(BB×bb)⇒AaBB×Aabb

或(Aa×Aa)(bb×bb)⇒Aabb×Aabb(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)⇒AaBb×Aabb二、已知子代求亲代的“逆推型”题目例.水稻的高秆(D)对矮秆(d)是显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)是显性，这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是（

）A.Ddrr或ddRr B.DdRRC.ddRR D.DdRrA亲本相对性状的对数F1配子F2表型F2基因型种类比例种类比例种类比例12(1∶1)12(3∶1)13(1∶2∶1)1222(1∶1)222(3∶1)232(1∶2∶1)2n2n(1∶1)n2n(3∶1)n3n(1∶2∶1)n三、多对基因控制生物性状的分析n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上。注

(1)若F2中纯显性性状的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n，则该性状由n对等位基因控制。(2)若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。F1测交后代基因型种数21222n比例1∶1(1∶1)2

即1∶1∶1∶1(1∶1)n表现型种数21222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n逆向思维：①某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。②某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。③若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。例.(2021·全国Ⅱ，6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（

）A.植株A的测交子代中会出现2n种不同表型的个体B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数B例.(2017·全国卷Ⅱ)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是(

)DA.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd

纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示：项目表型及比例

yyR_(绿圆)自交绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1测交绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1自由交配绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1四、自由组合中的自交、测交和自由交配问题项目表型及比例Y_R_(黄圆)

自交黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝