高考一轮复习人教版基因的自由组合定律教案

第2课基因的自由组合定律

----------核心概念•自查」—知识

【课标要求】

阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有

多种可能，并可由此预测子代的遗传性状

【概念梳理】

一、提出问题——两对相对性状的杂交实验

1.杂交实验：

p黄圆x绿皱

P黄圆

卢

F?9黄圆：3黄皱:3绿圆：1绿皱

2.结果分析：

(1)两对相对性状的显性性状分别是黄色、圆粒。

⑵这两对相对性状的遗传分别遵循分离定律,判断的依据是F?中

黄：绿=3：1,圆:皱=3：1。

⑶F2的表型中出现了重组类型，即黄皱和绿圆,它们不是新出现的性

状,而是原有性状的重新组合。

二、提出假说——对自由组合现象的解释

1.理论解释：

⑴两对相对性状分别由非同源染色体上的两对遗传因子控制。

(2)Fi产生配子时，或双的遨留且彼止匕分离不同对遗传因子间自由

组合。

(3)B产生了雌、雄各4种类型且比例相等的配子。

(4)受精时，雌雄配子随机组合。

2.遗传图解:

YYRRyyrr

PX

黄色圆粒绿色皴粒

减数I分裂减数I分裂

配于

FiYyRr

黄向赢

三、

1.演绎推理:设计测交实验，推测实验结果。

杂种子一代隐性纯合子

(黄色圆粒)(绿色皱粒)

测交Yy电、X邛T

,I

配子YRYryRyj；一「小

测交后代YyRrYyrr"yyrr

黄色黄色绿色

圆粒皱粒圆粒皱粒

1:1

提醒测交后代的性状及比例取决于杂种子一代产生的配子及比

例。

2.进行实验:不论正交还是反交，测交实验结果都与预期相同,证明了

B(YyRr)产生了四种配子，且比例为1：1：1：1,验证了假说的正确

性。

四、总结规律彳导出结论——基因的自由组合定律

L实质：

⑴位于非同源染色体上的韭笠位基因的分离和组合是互不干扰的。

⑵在减数分裂过程中，同源染色体上的短基因彼此分离的同时，韭

同源染色体上的非等位基因自由组合。(如图)

2.时间:减数第一次分裂后期。

3.范围:有性生殖的生物，真核细胞的细胞核内染色体上的基因。

五、孟德尔获得成功的原因和遗传规律的再发现

1.盍德尔获得成功的原因：

⑴材料:正确选用豌豆作为实验材料。

⑵对象:对性状分析是由一对到多对，遵循由单因素到多因素的研究

方法。

⑶结果处理:对实验结果进行统计学分析。

(4)方法:运用假说一演绎法这一科学方法。

2.遗传规律再发现：

(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作基因。

⑵因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗假丝发二

六、自由组合定律的应用

1.指导杂交宜种，把优良性状组合在一起。

不同优良杂交L自交选育符连续红人工

性状亲本合要求个体自交J口J

2.为遗传病的题提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传

递规律，推测基因型和表型的比例及群体发病率。

【概念辨析】

⑴非等位基因在形成配子时均能够自由组合。(x)

分析:只有位于非同源染色体上的非等位基因在形成配子时才能自由

组合。

(2)F2中重组类型占10/16,亲本类型占6/16o(x)

分析:如果亲本是AABB或aabb,那么F2中表型不同于亲本的重组类

型的比例是6/16o如果亲本是AAbb和aaBB,则F2中表型不同于亲

本的重组类型的比例是10/16o

⑶产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1：10

(x)

分析:因为每个精原细胞减数分裂可产生四个精子，而每个卵原细胞减

数分裂只产生一个卵细胞。因此，基因型为YR的精子数要远远多于

基因型为YR的卵细胞数。

⑷在F2的黄色皱粒豌豆中纯合子所占比例为1/3。N)

（5）自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组

合。（x）

分析:基因自由组合定律的实质:在进行减数分裂形成配子时，等位基

因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（6）基因型相同的生物，表型一定相同;基因型不同的生物，表型也不会

相同。（x）

分析:基因型相同，表型可能由于环境不同而不同;基因型不同,表型也

可能相同，如在相同的环境条件下同一性状的纯合子与杂合子,其表型

相同;表型是基因型与环境共同作用的结果，在同样的环境中,基因型

相同,则表型也一定相同。

（7）运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一。

H）

3关键能力，进阶川提升核力

考点一自由组合定律的发现及应用

【典例精研引领】

某一年生雌雄同株植物,茎高、花色和叶宽分别由基因A/a、B/b、

D/d控制。现有高茎红花窄叶（甲）、高茎红花宽叶（乙）、矮茎白花宽

叶（丙）和矮茎白花窄叶（丁）4个纯合品系,杂交实验结果如下：

实验一:品系甲x品系丙一Fi：身茎红花宽叶—F2：身茎红花窄叶：iW）茎

红花宽叶：高茎白花宽叶：矮茎红花窄叶：矮茎红花宽叶：矮茎白

花宽叶=3：6：3：1：2：1

实验—:品系乙x品系丁一Fi：局।是红花苑叶—F2：悬）是红花苑叶：局）至:

白花窄叶：矮茎红花宽叶：矮茎白花窄叶=9：3：3：1

不考虑基因突变和互换，回答下列问题：

⑴出现实验中结果的条件包括控制性状的基因与另两

对基因位于非同源染色体上，在受精时雌雄配子要_______________，而

且每种合子（受精卵）的存活率也要相等。

⑵实验一、二中,F2的表型及比例有明显差异,这取决于两组实验的

B中基因在染色体上的位置关系不同，具体表现是

⑶若想在两年内获得纯合矮茎红花宽叶植株种子，请简要写出利用实

验中F2植株进行杂交实验的思路:o

教师专用。I【名师授法解题】抓题眼练思维

关键

获取信息的能力、解决问题的能力

能力

题眼1：甲、乙、丙、丁四个纯合品系

题眼

题眼2:关注实验一、二中F2的表型及比例

信息

题眼3:不考虑基因突变和互换

解题（）熟悉孟德尔遗传规律的条件

思维⑵了解育种方式并做出合理选择

【解析】（1）根据实验一、二中,F2的表型及比例可以知道，两个实验

的B高茎红花宽叶基因型都是AaBbDd,但F.自交得到的F2的表型

及比例不同,分析比例可知茎高分别与花色和叶宽的遗传遵循两对基

因的自由组合，比值都是9：3：3：1,而花色与叶宽的遗传不遵循自

由组合定律，则可知控制花色和叶宽的基因位于一对同源染色体上，而

控制茎高（或:高茎和矮茎）的基因与控制花色和叶宽的基因位于非同

源染色体上，出现F2的表型及比例还应该遵循的条件是在受精时雌雄

配子要随机结合,而且每种合子（受精卵）的存活率也要相等。

⑵两个实验的Fi高茎红花宽叶基因型都是AaBbDd,但Fi自交得到

的F2的表型及比例不同,关键原因是在实验一P中基因B和基因d

位于一条染色体上（或连锁），基因b和基因D位于另一条同源染色体

上（或连锁）;实验二R中基因B和基因D位于一条染色体上（或连

锁），基因b和基因d位于另一条同源染色体上（或连锁）。

⑶实验二中F2矮茎红花宽叶植株的基因型是aaBBDD和aaBbDd两

种，若想在两年内获得纯合矮茎红花宽叶植株种子很!J可以让实验二中

F2矮茎红花宽叶植株自交，选取F3不发生性状分离的植株自交留种即

是纯合矮茎红花宽叶植株种子。

答案：（1）茎高（或高茎和矮茎）随机结合

⑵实验一B中基因B和基因d位于一条染色体上（或连锁），基因b和

基因D位于另一条同源染色体上（或连锁）;实验二B中基因B和基

因D位于一条染色体上（或连锁），基因b和基因d位于另一条同源染

色体上（或连锁）

⑶让实验二中F2矮茎红花宽叶植株自交，选取F3不发生性状分离的

植株自交留种

教师专用可【母题变式延伸】核心素养新命题

⑴上题中F2出现9：3：3：1的条件有哪些?（科学思维:分析与归

纳）

提示: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。

⑵YyRrxyyrr与yyRrxYyrr是否均属测交？

提示:测交是指R与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRrxyyrr和

yyRrxYyrr这两对杂交组合的后代的基因型相同,但只有YyRrxyyrr

称为测交。

【备选典例】

（202L德州模拟）果蝇的红眼与白眼、灰身与黑身、长翅与残翅

均是由一对等位基因控制的相对性状，且这三对基因位于两对同源染

色体上。将纯种黑身残翅白眼雌蝇与纯种灰身长翅红眼雄蝇交配,B

中雌蝇全为灰身长翅红眼,雄蝇全为灰身长翅白眼B中雌雄个体相互

交配,F2中灰身长翅：黑身残翅之3：10回答下列问题：

⑴眼色中为显性性状。

⑵灰身与黑身、长翅与残翅这两对性状的遗传（填'遵循”或

“不遵循”）基因的自由组合定律;上述实验F2中会出现少量的灰身残

翅和黑身长翅的个体，推测其原因最可能是

⑶科研人员偶然发现了一只无眼的雌果蝇研究结果表明控制有眼和

无眼的基因不位于上述两对同源染色体上，请设计实验方案判断无眼

性状的显隐性。

【解析】(1)根据题干信息分析，已知将纯种黑身残翅白眼雌蝇与纯种

灰身长翅红眼雄蝇交配,B中雌蝇全为灰身长翅红眼，雄蝇全为灰身长

翅白眼，分别考虑三对性状:后代雌雄性全部为灰身长翅，说明灰身对

黑身为显性、长翅对残翅为显性,且控制两对性状的等位基因都在常

染色体上;后代雌性为红眼，雄性为白眼，表现为伴X染色体遗传，且红

眼对白眼为显性。R中雌雄个体相互交配,F2中灰身长翅：黑身残翅

句：1,类似于一对等位基因的自交实验,说明控制体色和翅型的两对

等位基因在一对同源染色体上，且灰身、长翅基因在一条染色体上，黑

身、残翅在另一条染色体上。⑵根据以上分析可知，控制体色和翅型

的两对等位基因在一对同源染色体上，因此这两对性状的遗传不遵循

基因的自由组合定律，而后代会出现少量的灰身残翅和黑身长翅的个

体，可能是因为同源染色体非姐妹染色单体发生互换导致基因重组。

(3)根据题意分析，该实验的目的是设计实验方案判断无眼性状的显隐

性,可以让无眼雌果蝇和多只有眼雄果蝇杂交，观察R的性状表现，若

B全为有眼，则无眼为隐性性状;若B全为无眼或有眼：无眼为1：1,

则无眼为显性性状。

答案:（1）红眼

（2）不遵循同源染色体非姐妹染色单体发生互换导致基因重组

⑶实验方案:让无眼雌果蝇和多只有眼雄果蝇杂交，观察B的性状表

现。结果分析:若R全为有眼，则无眼为隐性;若R全为无眼或有眼：

无眼为1：1（或H出现无眼），则无眼为显性

【知能素养提升】

L自由组合定律发现的相关实验辨析（科学思维:分类与比较）：

利用分解组合法预测B自交所得F2的基因型和表型。

F.YyRr

配fYRYryRyr

（1）隐含规律：

①R减数分裂产生配子时，等位基因的分离、非同源染色体上非等位

基因的自由组合，同时发生不分先后。

②F2的4种表型与9种基因型情况统计如下：

a.双显性状（9）:1YYRR（纯合）：2YyRR（一杂）：2YYRr（—

杂）：4YyRr（双杂）；

b.显隐性状⑶:1XXK（纯合）：2Yyrr（一杂）；

c.隐显性状⑶:lyyRR（纯合）：2yyRr（一杂）:

d.双隐性状（1）:1yyrr（纯合）。

⑵信息提取：

①F2的4种（2〃）表型中才巴握住相关基因组合：

Y.R.：Y.rr:yyR.：yyrr=9：3：3：1。

②F2的9种（3〃）基因型中，每种基因型的系数可用2〃表示（〃表示等位

基因的对数），如基因型YYRR的系数为2。=1,基因型YYRr的系数为

2

26,基因型YyRr的系数为2=4O

③F2中纯合子4种（YYRR、yyRR、YYrr、yyrr）,各占总数的1/16;一

对基因杂合的杂合子4种（YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr）,各占总数的

2/16;两对基因都杂合的杂合子1种（YyRr）,占总数的4/16。

2.自由组合定律的实质与验证（科学思维:建立模型）：

（1）自由组合定律的细胞学基础

精（卵）原细胞

期⑴同源染色体分开,

等位基因分离;

（2）非同源染色体自由

组合，非同源染色

体上的非等位基

第一次分裂

、因自由组合。

4个，2种.1：14个，2利L1：1

（2）两对杂合基因位置与遗传分析

①位于两对同源染色体和一对同源染色体的杂交实验结果比较。

产生配子：4种

表型：4种

自交后代性状分离比：9：3：3：1

基因型：9种1

（不连锁）表型：4种

测交后代性状分离比：

基因型：4种

产生配子：2种

［表型：2种

自交性状分离比：3：1

后代HAABB

基因型：3种2辿

\Iaabb

（连锁）

表型：2种

常测交本性状分离比:里

I基——因E型i：2种*.Q（aAbaBbb

图二

产生配子：2种

（表型：3种

自交性状分离比：liM

后代（lAAbb

1基因型：3种2AaBb

IlaaBB

（连锁）

表型:2种

测交

性状分离比：1：1

后代

、基因型：2种｛篮:

图三

②两对基因,一对杂合一对隐性纯合位于两对同源染色体和一对同源

染色体的杂交实验结果比较。

（不连锁）图四

⑶基因自由组合定律的验证方法

3.1

9.3.

后代r

R自交

染色

非同源

例

型比

表现

非等

基因自体上的

代.

交后

F,测

配

yRr）的

由组合E（Y

随

因，

位基

实

例

型比

表现

的比例

定律子种类

染色

非同源

...

....

定.

粉鉴

F,花

:1:1

为1:1

由组

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