高三一輪復(fù)習(xí)生物：自由組合定律課件

第23講基因自由組合定律及其驗(yàn)證

提出問(wèn)題提出假說(shuō)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論生物的體細(xì)胞中控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合，形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代假說(shuō)—演繹法設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1與矮莖植株測(cè)交，預(yù)測(cè)后代中高莖：矮莖=1：1分離定律實(shí)施測(cè)交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中高莖：矮莖=1:1，驗(yàn)證假說(shuō)正確為什么F2的性狀分離比是3：1？【溫故知新】孟德?tīng)栠\(yùn)用________科學(xué)方法研究豌豆一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)揭示基因分離定律。孟德?tīng)枌?duì)豌豆兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)研究的方法呢？考點(diǎn)一自由組合定律的發(fā)現(xiàn)F1黃色圓粒綠色皺粒P×黃色圓粒F2黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒31510110832×9：3：3：1

一、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)——觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題問(wèn)題：（1）正交、反交的F1全是黃色圓粒，說(shuō)明了什么？黃色對(duì)綠色顯性;圓粒對(duì)皺粒顯性問(wèn)題：（2）F2與親本不同的性狀組合是什么？綠色圓粒與黃色皺粒問(wèn)題：（3）F2中的黃圓:黃皺:綠圓:綠皺=9:3:3:1。從數(shù)學(xué)的角度分析,9:3:3:1與3:1能否建立數(shù)學(xué)聯(lián)系?這對(duì)理解兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果有什么啟示?9

:

3:3:1=(3∶1)×(3∶1)F1黃色圓粒綠色皺粒P×黃色圓粒F2黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒31510110832×9：3：3：1

方法：?jiǎn)为?dú)分析種子形狀子葉顏色315+108=423｛圓粒種子皺粒種子｛黃色種子綠色種子圓?！冒櫫！贮S色∶綠色≈101+32=133315+101=416108+32=1403∶13∶1無(wú)論是豌豆種子的形狀還是子葉的顏色,每對(duì)相對(duì)性狀依然遵循分離定律一、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)——觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題F1提出假說(shuō):假設(shè)豌豆的圓、皺粒分別由遺傳因子R、r控制，

黃、綠色分別由遺傳因子Y、y控制；YYRRyyrrYRyr配子黃色圓粒YyRrYyF1配子RrYR1:1:1:1(1)F1在產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，

不同對(duì)的遺傳因子自由組合；F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4種：雌配子:YR、Yr、yR、yr，且比例為1:1:1:1雄配子:YR、Yr、yR、yr，且比例為1:1:1:1Yr

yR

yr二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋——提出假說(shuō)，解釋問(wèn)題黃色圓粒綠色皺粒P×YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrr

F1配子YRyryRYrYRyryRYr棋盤(pán)法二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋——提出假說(shuō)，解釋問(wèn)題♂♀(2)受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。雌雄配子結(jié)合方式

種,F2基因型

種,F2表現(xiàn)型

種。9416統(tǒng)計(jì)YRyrYryRYRyrYryRYRYRYRyrYRyRYRYrYRYrYRyRYRyrYRyrYRyrYyrrYyrrYYrryRyRyRyryRyr黃圓黃皺YYrr

Yyrr綠圓

yyRRyyRr綠皺1yyrrYyRRYYRr

YyRrYYRR

yyrr12241212F1：YyRr配子9/163/163/161/16遺傳圖解YYRR×yyrrF2出現(xiàn)9∶3∶3∶1必須滿足哪些條件？(1)所研究的每一對(duì)相對(duì)性狀只受一對(duì)等位基因控制，而且等位基因要完全顯性。(2)不同類(lèi)型的雌雄配子都能發(fā)育良好，且受精的機(jī)會(huì)均等。(3)所有后代都應(yīng)處于比較一致的環(huán)境中，而且存活率相同。(4)供實(shí)驗(yàn)的群體要足夠大，個(gè)體數(shù)量要足夠多。解題神器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結(jié)果分析思考:純合子、單雜合、雙雜合子各幾種？所占比例分別是多少？你能用分離定律推理出嗎？【提醒】

①YYRR基因型個(gè)體在F2中的比例為

，在黃色圓粒豌豆中的比例為

，注意范圍不同，求解比例不同。

黃圓中雜合子占8/9，綠圓中雜合子占2/3。1/161/9②若親本是黃皺(YYrr)和綠圓(yyRR)，則F2中重組類(lèi)型為綠皺(yyrr)和黃圓(Y_R_)，所占比例為1/16＋9/16＝

；親本類(lèi)型為黃皺(Y_rr)和綠圓(yyR_)，所占比例為3/16＋3/16＝

。10/166/16三.對(duì)自由組合現(xiàn)象的驗(yàn)證——演繹推理、驗(yàn)證假說(shuō)YRYryRyrYyRrYyrr黃色皺粒綠色皺粒1∶1∶1∶1(1)演繹推理辨析

若雙親豌豆雜交后子代表現(xiàn)型之比為1∶1∶1∶1，則兩個(gè)親本基因型一定為YyRr×yyrr(

)×紙上談兵(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與演繹結(jié)果相符，則假說(shuō)成立。黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆的測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)型項(xiàng)目黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒實(shí)際子粒數(shù)F1作_____31272626F1作_____24222526不同性狀的數(shù)量比

_____________________母本父本1∶1∶1∶1無(wú)論F1作母本還是父本，均能產(chǎn)生4種類(lèi)型的配子，且數(shù)量比為1∶1∶1∶1解題神器②：P:(測(cè)交)：AaBb

aabb(雜交)：

(aaBb)(Aabb)F1:AaBbAabbaaBbaabb

1:1:1:1細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（4）自由組合定律【提醒】個(gè)數(shù)≠種類(lèi)數(shù)；雌配子數(shù)≠雄配子數(shù)。4種雌配子比例相同，4種雄配子比例相同，但雄配子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)。四、得出結(jié)論研究對(duì)象（4）自由組合定律發(fā)生時(shí)間實(shí)質(zhì)位于

上的___________減Ⅰ后期等位基因分離的同時(shí)，位于

上的非等位基因自由組合非同源染色體非等位基因非同源染色體不是發(fā)生在受精作用過(guò)程中適用范圍四、得出結(jié)論進(jìn)行有性生殖的真核生物的多對(duì)相對(duì)性狀的細(xì)胞核遺傳。五、孟德?tīng)柅@得成功的原因假說(shuō)—演繹豌豆統(tǒng)計(jì)學(xué)

例.自由組合定律的思考（1）甲圖表示基因在染色體上的分布情況，其中哪組不遵循基因的自由組合定律？為什么？答案：Aa與Dd和BB與Cc分別位于同一對(duì)同源染色體上，不遵循該定律。只有位于非同源染色體上的非等位基因之間，其遺傳時(shí)才遵循自由組合定律。（2）圖中哪些過(guò)程可以發(fā)生基因重組？為什么？④⑤?；蛑亟M發(fā)生于產(chǎn)生配子的減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，圖①、②過(guò)程僅發(fā)生了等位基因分離，未發(fā)生基因重組。49∶3∶3∶191∶1∶1∶1（3）非等位基因的遺傳規(guī)律1.不連鎖23∶12AaBb1∶1AaBb21∶2∶11AAbb1∶1基因有連鎖現(xiàn)象時(shí)，不符合基因的自由組合定律，其子代也呈現(xiàn)特定的性狀分離比。2.基因連鎖3.連鎖互換（1）若基因型為AaBb的個(gè)體測(cè)交后代出現(xiàn)4種表型，但比例為

42%∶8%∶8%∶42%，試解釋出現(xiàn)這一結(jié)果的可能原因是什么？

A、a和B、b兩對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上，且部分初級(jí)性母細(xì)胞在四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換，產(chǎn)生4種類(lèi)型配子，其比例為42%∶8%∶8%∶42%。正常：AB:ab=1:1

互換：AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1基因型為AaBb的植物甲與基因型為aabb的乙雜交，后代基因型及比例為AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=9∶1∶1∶9，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.兩對(duì)等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律B.由測(cè)交結(jié)果推測(cè)植物甲產(chǎn)生四種配子，比例為

AB∶Ab∶aB∶ab=9∶1∶1∶9C.植物甲自交后代仍是9種基因型、4種表現(xiàn)型D.植物甲自交后代中，隱性純合子所占比例為1/16DAaBbAbabABaB（1）自交法（2）測(cè)交法具有相對(duì)性狀的純合親本雜交F1雜合子自交后代性狀分離比為9:3:3:1符合基因自由組合定律雜合子隱性純合子子代性狀分離比為1:1:1:1符合基因自由組合定律五、自由組合定律的驗(yàn)證（3）配子法(花粉鑒定法)1:1:1:1

有一定局限性，相應(yīng)性狀需在花粉中表現(xiàn)。（4）單倍體育種法取花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株有四種表現(xiàn)型，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律。例.如圖甲和乙分別為兩株豌豆體細(xì)胞中的有關(guān)基因組成，要通過(guò)一代雜交達(dá)成目標(biāo)，下列操作不合理的是(

)A.甲自交，驗(yàn)證B、b的遺傳遵循基因的分離定律B.乙自交，驗(yàn)證A、a與B、b的遺傳遵循基因的自由組合定律C.甲、乙雜交，驗(yàn)證D、d的遺傳遵循基因的分離定律D.甲、乙雜交，驗(yàn)證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律B1.指導(dǎo)雜交育種——植物（1）過(guò)程：（2）優(yōu)點(diǎn)：在雜交育種中，人們有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本雜交，使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀組合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種?？梢园讯鄠€(gè)親本的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上?；蛑亟M（3）缺點(diǎn)：育種時(shí)間長(zhǎng)（4）原理：六、自由組合定律的應(yīng)用1.指導(dǎo)雜交育種——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雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止?？沟箍共Dtt1.指導(dǎo)雜交育種——?jiǎng)游?.指導(dǎo)雜交育種——總結(jié)（1）植物雜交育種中，優(yōu)良性狀的純合子獲得一般采用多次自交選種；（2）動(dòng)物雜交育種中，優(yōu)良性狀的純合子獲得一般采用測(cè)交，選擇測(cè)交后代不發(fā)生性狀分離的親本；（3）如果優(yōu)良性狀是隱性，直接在F2中選出即為純合體。2.指導(dǎo)醫(yī)學(xué)實(shí)踐P141兩種遺傳病之間有“自由組合”關(guān)系時(shí)，各種患病情況概率如下：患甲病a不患甲病

患乙病b同時(shí)患兩病只患乙病不患乙病只患甲病兩病都不患ab1－ab(1－a)a(1－b)(1－a)(1－b)1－b自由組合定律的常規(guī)解題規(guī)律和方法考點(diǎn)二1.適用范圍：2.解題思路兩對(duì)或兩對(duì)以上的基因獨(dú)立遺傳，并且不存在相互作用(如導(dǎo)致配子致死)。單獨(dú)處理，彼此相乘

一、已知親代求子代的“順推型”題目3.常見(jiàn)題型分析(1)基因型(表型)種類(lèi)及概率求出每對(duì)基因相交產(chǎn)生的子代的基因型種類(lèi)及概率，然后根據(jù)需要相乘。AaBbCc與AaBBCc雜交，求其后代的基因型種類(lèi)數(shù)以及產(chǎn)生AaBBcc子代的概率。③后代中AaBBcc的概率：(Aa)×(BB)×(cc)＝1/16。①先分解為三個(gè)分離定律Aa×Aa→后代有3種基因型(1/4AA∶2/4Aa∶1/4aa)；Bb×BB→后代有2種基因型(1/2BB∶1/2Bb)；Cc×Cc→后代有3種基因型(1/4CC∶2/4Cc∶1/4cc)。②后代中基因型有3×2×3＝18種。

有多對(duì)等位基因的個(gè)體舉例：基因型為AaBbCc的個(gè)體產(chǎn)生配子的種類(lèi)數(shù)Aa

Bb

Cc↓

↓

↓2×2×2＝8(種)產(chǎn)生某種配子的概率產(chǎn)生ABC配子的概率為1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/83.常見(jiàn)題型分析(2)配子種類(lèi)及概率求每對(duì)基因產(chǎn)生的配子種類(lèi)和概率，然后再相乘。一、已知親代求子代的“順推型”題目3.常見(jiàn)題型分析(3)配子間的結(jié)合方式分別求出兩個(gè)親本產(chǎn)生的配子的種類(lèi)，然后相乘。AaBbCc與AaBbCC雜交過(guò)程中，配子間的結(jié)合方式有多少種？①先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。AaBbCc→8種配子、AaBbCC→4種配子。②再求兩親本配子間的結(jié)合方式。

由于兩性配子間的結(jié)合是隨機(jī)的，

因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4＝32種結(jié)合方式。例.AaBbCc×aaBbCC，則后代中①雜合子的概率為_(kāi)_______。②與親代具有相同基因型的個(gè)體概率為_(kāi)_____。③與親代具有相同表現(xiàn)型的個(gè)體概率為_(kāi)_____。④基因型為AAbbCC的個(gè)體概率為_(kāi)_____。⑤表現(xiàn)型與親代都不同的個(gè)體的概率為_(kāi)_____。7/81/43/401/4【提醒】在計(jì)算不同于雙親的表型的概率時(shí)，可以先算與雙親一樣的表型的概率，然后用1減去相同表型的概率即可。按分離定律求出純合子的概率的乘積為純合子出現(xiàn)的比例，雜合子概率＝1－純合子概率。根據(jù)子代表型比例拆分為分離定律的分離比，確定每一對(duì)相對(duì)性狀的親本基因型，再組合。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、已知子代求親代的“逆推型”題目例.水稻的高稈(D)對(duì)矮稈(d)是顯性，抗銹病(R)對(duì)不抗銹病(r)是顯性，這兩對(duì)基因自由組合。甲水稻(DdRr)與乙水稻雜交，其后代四種表型的比例是3∶3∶1∶1，則乙水稻的基因型是（

）A.Ddrr或ddRr B.DdRRC.ddRR D.DdRrA親本相對(duì)性狀的對(duì)數(shù)F1配子F2表型F2基因型種類(lèi)比例種類(lèi)比例種類(lèi)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、多對(duì)基因控制生物性狀的分析n對(duì)等位基因(完全顯性)分別位于n對(duì)同源染色體上。注

(1)若F2中純顯性性狀的比例為(3/4)n或隱性個(gè)體的比例為(1/4)n，則該性狀由n對(duì)等位基因控制。(2)若F2中子代性狀分離比之和為4n，則該性狀由n對(duì)等位基因控制。F1測(cè)交后代基因型種數(shù)21222n比例1∶1(1∶1)2

即1∶1∶1∶1(1∶1)n表現(xiàn)型種數(shù)21222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n逆向思維：①某顯性親本的自交后代中，若全顯個(gè)體的比例為(3/4)n或隱性個(gè)體的比例為(1/4)n，可知該顯性親本含有n對(duì)雜合基因，該性狀至少受n對(duì)等位基因控制。②某顯性親本的測(cè)交后代中，若全顯性個(gè)體或隱性個(gè)體的比例為(1/2)n，可知該顯性親本含有n對(duì)雜合基因，該性狀至少受n對(duì)等位基因控制。③若F2中子代性狀分離比之和為4n，則該性狀由n對(duì)等位基因控制。例.(2021·全國(guó)Ⅱ，6)某種二倍體植物的n個(gè)不同性狀由n對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制(雜合子表現(xiàn)顯性性狀)。已知植株A的n對(duì)基因均雜合。理論上，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.植株A的測(cè)交子代中會(huì)出現(xiàn)2n種不同表型的個(gè)體B.n越大，植株A測(cè)交子代中不同表型個(gè)體數(shù)目彼此之間的差異越大C.植株A測(cè)交子代中n對(duì)基因均雜合的個(gè)體數(shù)和純合子的個(gè)體數(shù)相等D.n≥2時(shí)，植株A的測(cè)交子代中雜合子的個(gè)體數(shù)多于純合子的個(gè)體數(shù)B例.(2017·全國(guó)卷Ⅱ)若某哺乳動(dòng)物毛色由3對(duì)位于常染色體上的、獨(dú)立分配的等位基因決定,其中,A基因編碼的酶可使黃色素轉(zhuǎn)化為褐色素;B基因編碼的酶可使該褐色素轉(zhuǎn)化為黑色素;D基因的表達(dá)產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達(dá);相應(yīng)的隱性等位基因a、b、d的表達(dá)產(chǎn)物沒(méi)有上述功能。若用兩個(gè)純合黃色品種的動(dòng)物作為親本進(jìn)行雜交,F1均為黃色,F2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數(shù)量比,則雜交親本的組合是(

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

純合黃色圓粒豌豆(YYRR)和純合綠色皺粒豌豆(yyrr)雜交后得F1，F(xiàn)1再自交得F2，若F2中綠色圓粒豌豆個(gè)體和黃色圓粒豌豆個(gè)體分別進(jìn)行自交、測(cè)交和自由交配，所得子代的表型及比例分別如下表所示：項(xiàng)目表型及比例

yyR_(綠圓)自交綠色圓?！镁G色皺粒＝5∶1測(cè)交綠色圓?！镁G色皺粒＝2∶1自由交配綠色圓?！镁G色皺粒＝8∶1四、自由組合中的自交、測(cè)交和自由交配問(wèn)題項(xiàng)目表型及比例Y_R_(黃圓)

自交黃色圓?！镁G色圓?！命S色皺?！镁G色皺粒＝