1.2孟德?tīng)枏膬蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出自由組合定律高一下學(xué)期生物浙科版（2019）必修2

第二節(jié)

孟德?tīng)枏膬蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出自由組合定律（第二課時(shí)）第一章

遺傳的基本規(guī)律素養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)用自由組合定律，解釋或解決在實(shí)踐中遇到的遺傳學(xué)問(wèn)題?？茖W(xué)思維教學(xué)重難點(diǎn)01基因的自由組合定律及其在實(shí)踐中的應(yīng)用。復(fù)習(xí)導(dǎo)入控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是_________

的；形成

時(shí)；決定________的成對(duì)的遺傳因子彼此

，決定__________的遺傳因子

。互不干擾配子同一性狀分離不同性狀自由組合形成配子時(shí)發(fā)生時(shí)間決定不同性狀的遺傳因子自由組合實(shí)質(zhì)進(jìn)行有性生殖的真核生物的細(xì)胞核遺傳；兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳適用范圍基因的分離和自由組合使得子代基因型和表型有多種可能從孟德?tīng)枌?duì)于基因分離和自由組合的解釋可以看出，在遺傳過(guò)程中控制生物體相同性狀的成對(duì)基因彼此分離，控制不同性狀的基因能夠自由組合，從而出現(xiàn)了在親本中不曾存在的新的組合形式。基因的分離和自由組合使得子代基因型和表型有多種可能因此，基因的分離和自由組合使得子代基因型和表型有多種可能，這是進(jìn)行有性生殖的生物更加適應(yīng)環(huán)境變化的重要原因之一。人們可以利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法，根據(jù)基因分離和自由組合的規(guī)律預(yù)測(cè)子代可能具有的部分遺傳性狀?；虻姆蛛x和自由組合使得子代基因型和表型有多種可能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：指導(dǎo)雜交育種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。

P抗霜凍易感銹病

×不抗霜凍抗銹病

AABBaabb

F1AaBb抗霜凍易感銹病

?連續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離Aabb（抗霜凍抗銹病）F2

抗霜凍抗霜凍不抗霜凍不抗霜凍易感病抗銹病易感銹病抗銹病

A_B_A_bbaaB_aabb基因的分離和自由組合使得子代基因型和表型有多種可能醫(yī)學(xué)實(shí)踐對(duì)家系中多種遺傳病在后代中的多種發(fā)病可能進(jìn)行預(yù)測(cè)，為優(yōu)生優(yōu)育、遺傳病的防治提供理論依據(jù)。

P短指癥

×正常

B-C-bbC-

Fbbcc

白化病

BbCcbbCc

F短指癥白化病短指白化正常3/81/81/83/8孟德?tīng)枱釔?ài)自然科學(xué)，有著對(duì)科學(xué)執(zhí)著追求的精神，既善于從前人的研究中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，又不迷信權(quán)威。正是遺傳因子的“顆粒性”，才使其具有分離和自由組合的性質(zhì)，才使生物具有遺傳和變異的基本特性。孟德?tīng)栠z傳理論的精髓是“顆粒”遺傳。如果當(dāng)時(shí)孟德?tīng)柮孕湃诤线z傳理論，那么遺傳學(xué)史也許就要改寫(xiě)了。孟德?tīng)柅@得成功的原因+“融合假說(shuō)”：認(rèn)為子代的遺傳物質(zhì)來(lái)源于雙親遺傳物質(zhì)的融合，就像藍(lán)色顏料與黃色顏料混合成為綠色顏料一樣。“顆粒假說(shuō)”，認(rèn)為雙親遺傳物質(zhì)像某種完整顆粒一樣遺傳給后代，互不融合，保持完整性。孟德?tīng)栠x取了合適的雜交實(shí)驗(yàn)材料——豌豆，這是一種嚴(yán)格的自花授粉植物，能防止外來(lái)花粉的干擾，可形成不同的純合品種，并具有各種穩(wěn)定的、區(qū)別明顯的相對(duì)性狀；花冠較大，便于人工摘除雄蕊和授粉；容易栽植、結(jié)實(shí)率高、種子數(shù)量大、便于統(tǒng)計(jì)分析等優(yōu)點(diǎn)。孟德?tīng)柅@得成功的原因孟德?tīng)柌捎脟?yán)密的實(shí)驗(yàn)分析方法，詳細(xì)地記載了各世代不同性狀的大量數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)分析中應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析法，從各種類(lèi)型之間的數(shù)量關(guān)系中找出遺傳的規(guī)律性，這也是他勝人一籌之處。孟德?tīng)柅@得成功的原因孟德?tīng)栠\(yùn)用其獨(dú)特的科學(xué)思維方式，先從一對(duì)相對(duì)性狀入手，并對(duì)它進(jìn)行逐代追蹤。例如，在研究株高性狀遺傳時(shí)，不考慮如花色、種子形狀等其他性狀，當(dāng)揭示一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律后，再對(duì)兩對(duì)或多對(duì)性狀進(jìn)行研究，進(jìn)而又發(fā)現(xiàn)了自由組合定律。正是這種從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、先易后難的科學(xué)思維方法使他獲得成功。孟德?tīng)柅@得成功的原因孟德?tīng)柍晒Φ貞?yīng)用了“假說(shuō)-演繹”的方法。例如，他在研究中觀察到雜交子代的顯隱性、表型比例

（3∶1或9∶3∶3∶1）

和不同性狀重新組合等現(xiàn)象后，提出了遺傳因子控制遺傳性狀的假說(shuō)。為了驗(yàn)證自己的假說(shuō)和推理，他又設(shè)計(jì)了許多實(shí)驗(yàn)方法，如測(cè)交驗(yàn)證法等。孟德?tīng)柅@得成功的原因總之，孟德?tīng)柕某晒Ρ砻?，在科學(xué)研究上要想獲得成就，不僅需要有不懈探索與不畏艱難的奮斗精神，還要有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)研究方法。孟德?tīng)柅@得成功的原因自由組合定律的應(yīng)用1.根據(jù)親代的基因型推配子和子代的基因型及比例（1）思路將多對(duì)等位基因的自由組合分解為若干分離定律分別分析，再運(yùn)用乘法原理進(jìn)行組合。題型分類(lèi)解題規(guī)律示例種類(lèi)問(wèn)題

配子類(lèi)型(配子種類(lèi)數(shù))2n(n為等位基因?qū)?shù))AaBbCCDd產(chǎn)生配子種類(lèi)數(shù)為23＝8配子間結(jié)合方式配子間結(jié)合方式種類(lèi)數(shù)等于配子種類(lèi)數(shù)的乘積AABbCc×aaBbCC，配子間結(jié)合方式種類(lèi)數(shù)＝4×2＝8子代基因型(或表現(xiàn)型)種類(lèi)雙親雜交子代基因型(或表現(xiàn)型)種類(lèi)等于各性狀按分離定律所求基因型(或表現(xiàn)型)種類(lèi)的乘積AaBbCc×Aabbcc，基因型為3×2×2＝12(種)，表現(xiàn)型為2×2×2＝8(種)自由組合定律的應(yīng)用1.根據(jù)親代的基因型推配子和子代的基因型及比例概率問(wèn)題題型分類(lèi)解題規(guī)律示例基因型(或表現(xiàn)型)的比例純合子或雜合子出現(xiàn)的比例按分離定律求出相應(yīng)基因型(或表現(xiàn)型)的比例，然后利用乘法原理進(jìn)行組合AABbDd×aaBbdd，F(xiàn)1中AaBbDd所占比例為1×(1/2)×(1/2)＝1/4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AABbDd×AaBBdd，F(xiàn)1中AABBdd所占比例為(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/8（1）思路將多對(duì)等位基因的自由組合分解為若干分離定律分別分析，再運(yùn)用乘法原理進(jìn)行組合。自由組合定律的應(yīng)用1.根據(jù)親代的基因型推配子和子代的基因型及比例例題豌豆的花色和花的位置分別由基因A、a和B、b控制，基因型為·AaBb的豌豆植株自交獲得的子代表型及比例是紅花頂生：白花頂生：紅花腋生：白花腋生=9：3：3：1。下列說(shuō)法正確的是（

）A.子代產(chǎn)生9：3：3：1的表型與親代產(chǎn)生的配子種類(lèi)無(wú)關(guān)B.子代中不同于雙親表現(xiàn)型的個(gè)體中，可穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占1/16C.讓子代白花頂生與紅花腋生雜交，后代中紅花頂生的概率為4/9D.子代紅花頂生植株中，基因型為AABb的個(gè)體占1/16解析：A、子代產(chǎn)生9：3：3：1的表型，說(shuō)明親代產(chǎn)生的配子種類(lèi)為4種，并且比例為1:1:1:1，A錯(cuò)誤；B、子代中不同于雙親表現(xiàn)型的個(gè)體（1-A_B_）中，可穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占3/7，B錯(cuò)誤；C、讓子代白花頂生（aaBB:aaBb=1:2）與紅花腋生（AAbb:Aabb=1:2）雜交，后代中紅花頂生的概率為1/3×1/3×1+2/3×1/3×1/2+2/3×1/3×1/2+2/3×2/3×1/4=4/9，C正確；D、子代紅花頂生植株中，基因型為AABb的個(gè)體占2/9，D錯(cuò)誤。故選C。C自由組合定律的應(yīng)用2.根據(jù)子代的表現(xiàn)型推斷親代的基因型2.根據(jù)子代的表現(xiàn)型推斷親代的基因型根據(jù)親代表現(xiàn)型可大概寫(xiě)出其基因型如A_B_、aaB_等，再根據(jù)子代表現(xiàn)型將所缺處填完，特別要學(xué)會(huì)利用后代中的隱性性狀，因?yàn)楹蟠幸坏┐嬖陔p隱性個(gè)體，那親代基因型中一定存在a、b等隱性基因。根據(jù)子代表現(xiàn)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：9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb基因填充法分解組合法自由組合定律的應(yīng)用例題2.根據(jù)子代的表現(xiàn)型推斷親代的基因型家兔的毛色受B、b和H、h兩對(duì)等位基因控制，灰兔和白兔雜交，F(xiàn)1均為灰兔，F(xiàn)2中灰兔：黑兔：白兔=12：3：1，下列有關(guān)推斷錯(cuò)誤的是（

）A.親代白兔的基因型為bbhhB.F2中黑兔的基因型有兩種，灰兔基因型有6種C.基因B、b和H、h位于兩對(duì)同源染色體上D.F2中的黑兔與白兔雜交，后代性狀分離比為3：1解析：A、根據(jù)分析可知，親代白兔的基因型為bbhh，A正確；B、F2中黑兔只占3/16，其基因型有兩種，為BBhh、Bbhh，灰兔基因型有6種，為BBHH、BbHH、BBHh、BbHh、bbHH、bbHh，B正確；C、根據(jù)分析可知，基因B、b和H、h位于兩對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律，C正確；D、F2中的黑兔（假設(shè)為1/3BBhh、2/3Bbhh）與白兔（bbhh）雜交，后代中白兔為2/3×1/2＝1/3，其它為黑兔，故性狀分離比為2∶1，D錯(cuò)誤。故選D。D自由組合定律的應(yīng)用3.考查多對(duì)基因自由組合的分析2.根據(jù)子代的表現(xiàn)型推斷親代的基因型相對(duì)性狀對(duì)數(shù)等位基因?qū)?shù)F1配子F1配子可能組合數(shù)F2基因型F2表現(xiàn)型種類(lèi)比例種類(lèi)比例種類(lèi)比例1121∶1431∶2∶123∶12222(1∶1)24232(1∶2∶1)222(3∶1)23323(1∶1)34333(1∶2∶1)323(3∶1)3………………………nn2n(1∶1)n4n3n(1∶2∶1)n2n(3∶1)nn對(duì)等位基因(完全顯性)位于n對(duì)同源染色體上的遺傳規(guī)律

自由組合定律的應(yīng)用例題3.考查多對(duì)基因自由組合的分析某雌雄同株植物的花色有三種表型，受三對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因R/r、B/b、D/d控制，已知基因R、B和D三者共存時(shí)表現(xiàn)為紅花（分為深紅花、淺紅花兩種表型）。選擇深紅花植株與某白花植株進(jìn)行雜交，所得F1均為淺紅花，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中深紅花：淺紅花：白花=1：26：37。下列關(guān)于F2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.淺紅花植株的基因型有7種，白花植株的基因型有19種B.白花植株之間雜交，后代可能出現(xiàn)淺紅花植株C.親本白花植株的基因型為bbdd，F(xiàn)2白花植株中純合子占7/37D.淺紅花和白花植株雜交，后代中會(huì)有深紅花植株出現(xiàn)解析：根據(jù)上述分析可知，淺紅花植株的基因型有（2×2×2）-1=7（種），白花植株的基因型有（3×3×3）-（2×2×2）=19（種），A正確。白花植株之間雜交，后代可能出現(xiàn)淺紅花植株，如rBBDD×RRbbdd，后代基因型為RrBbDd，是淺紅花植株，B正確。親本深紅花植株的基因型為RRBBDD，F(xiàn)1淺紅花植株的基因型為RrBbDd，所以親本白花植株的基因型為rrbbdd；F2白花植株中純合子的基因型為RRBBdd、RRbbDD、rrBBDD、RRbbdd、rrBBdd、rbbDD、rbbdd，所占比例為7/37，C正確。由于白花植株的基因型為R_B_D_基因型以外的所有其他基因型，淺紅花植株的基因型為R_B_D_基因型中除去RRBBDD后的所有其他基因型，二者雜交，后代中不會(huì)出現(xiàn)基因型為RRBBDD的個(gè)體，即不會(huì)有深紅花植株出現(xiàn)，D錯(cuò)誤。D自由組合定律的應(yīng)用4.能運(yùn)用自由組合定律，性狀分離比9∶3∶3∶1的變式問(wèn)題2.根據(jù)子代的表現(xiàn)型推斷親代的基因型9：3：3:1的幾種變形AaBb自交后代性狀比原因分析測(cè)交后代9∶6∶1雙顯、單顯、雙隱表現(xiàn)為3種性狀9A_B_∶(3A_bb+3aaB_)∶1aabb1∶2∶11AaBb∶(1Aabb+1aaBb)∶1aabb9∶7A、B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀，其余基因型為另一性狀9A_B_∶(3A_bb

+3aaB_+1aabb1∶31AaBb∶(1Aabb

+1aaBb+1aabb）15∶1只要有顯性基因就表現(xiàn)為一種表現(xiàn)型，其余基因型為另一種表現(xiàn)型(9A_B_+3A_bb

+3aaB_)∶1aabb3∶1(1AaBb+1Aabb

+1aaBb)∶1aabb自由組合定律的應(yīng)用4.能運(yùn)用自由組合定律，性狀分離比9∶3∶3∶1的變式問(wèn)題2.根據(jù)子代的表現(xiàn)型推斷親代的基因型9：3：3:1的幾種變形AaBb自交后代性狀比原因分析測(cè)交后代9∶3∶4一對(duì)等位基因中的隱性基因制約其它基因的作用9A_B_∶(3A_bb)∶(3aaB_+1aabb)

1:1:21AaBb∶1Aabb∶(1aaBb+1aabb）1∶4∶6∶4∶1A與B作用效果相同，但是顯性基因越多，其效果越強(qiáng)1AABB∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb+AAbb+aaBB)

∶4(Aabb+aaBb)∶1aabb

1:2:11AaBb∶2(Aabb+1aaBb)∶1aabb自由組合定律的應(yīng)用例題4.能運(yùn)用自由組合定律，性狀分離比9∶3∶3∶1的變式問(wèn)題某植物的花色有紅色、粉色和白色三種，受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因A/a、B/b控制，現(xiàn)將基因型為AABB的紅花個(gè)體與基因型為aabb的白花個(gè)體雜交，得到的F1均開(kāi)紅花，F(xiàn)1測(cè)交后代中紅花：粉花：白花=1：2：1，則F1自交后代花色的表型及比例為（

）A.紅花：粉花：白花=3：10：3B.紅花：粉花：白花=12：3：1C.紅花：粉花：白花=9：6：1D.紅花：粉花：白花=9：3：4C解析：分析題干可知，基因型為AABB的紅花個(gè)體與基因型為aabb的白花個(gè)體雜交，F(xiàn)1均開(kāi)紅花（基因型為AaBb），F(xiàn)1測(cè)交后代基因型為AaBb（紅花）：Aabb：aaBb：aabb（白花）=1：1：1：1，又因?yàn)楸硇蜑榧t花：粉花：白花=1：2：1，可推知基因型為Aabb和aaBb的個(gè)體均開(kāi)粉花，F(xiàn)1（基因型為AaBb）自交后代花色的基因型及比例為A_B：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，則表型及比例為紅花（A_B_）：粉花（A_bb和aaB_）：白花（aabb）=9：6：1，C正確。課堂練習(xí)1.豌豆的花色和花的位置分別由基因A、a和B、b控制，基因型為AaBb的豌豆植株自交獲得的子代表型及比例是紅花頂生∶白花頂生∶紅花腋生∶白花腋生=9∶3∶3∶1。下列說(shuō)法正確的是（

）A.子代產(chǎn)生9∶3∶3∶1的表型與親代產(chǎn)生的配子種類(lèi)無(wú)關(guān)B.子代中不同于雙親表現(xiàn)型的個(gè)體中，可穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占1/16C.讓子代白花頂生與紅花腋生雜交，后代中紅花頂生的概率為4/9D.子代紅花頂生植株中，基因型為AABb的個(gè)體占1/16解析：A、子代產(chǎn)生9∶3∶3∶1的表型，說(shuō)明親代產(chǎn)生的配子種類(lèi)為4種，并且比例為1∶1∶1∶1，A錯(cuò)誤；B、子代中不同于雙親表現(xiàn)型的個(gè)體（1-A_B_）中，可穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占3/7，B錯(cuò)誤；C、讓子代白花頂生（aaBB∶aaBb=1∶2）與紅花腋生（AAbb∶Aabb=1∶2）雜交，后代中紅花頂生的概率為1/3×1/3×1+2/3×1/3×1/2+2/3×1/3×1/2+2/3×2/3×1/4=4/9，C正確；D、子代紅花頂生植株中，基因型為AABb的個(gè)體占2/9，D錯(cuò)誤。故選C。C課堂練習(xí)2.某自交植物的抗病與不抗病為一對(duì)相對(duì)性狀，受兩對(duì)等位基因控制，將一純合抗病植株與一純合不抗病植株雜交，F(xiàn)1均表現(xiàn)為不抗病，F(xiàn)1自交所得F2的表型及比例為抗病∶不抗病=3∶13。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A.控制抗病與不抗病的兩對(duì)基因位于兩對(duì)染色體上B.F1能產(chǎn)生4種數(shù)量相等的配子C.F2不抗病植株中純合子的比例為3/7D.F2中抗病植株自交得到的子代中抗病植株的比例為5/6解析：A、由題意可知，將純合抗病植株與純合不抗病植株雜交，F(xiàn)1均表現(xiàn)為抗病，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中抗病∶不抗?。?3∶3，為9∶3∶3∶1的變式，說(shuō)明抗病與不抗病的遺傳遵循基因的自由組合定律，A錯(cuò)誤；B、F1是雙雜合子，能產(chǎn)生4種數(shù)量（比例）相等的配子，但雌雄配子的數(shù)目不同，B正確；C、設(shè)相關(guān)基因是A/a、B/b，F(xiàn)1的基因型為AaBb，表現(xiàn)為不抗病，其自交所得不抗病植株中，純合子為AABB、aabb、AAbb（aaBB），這三種基因型的個(gè)體占不抗病植株的比例為3/13，C錯(cuò)誤；D、F2中抗病植株aaB-（或A-bb）包括1/3aaBB、2/3aaBb，自交得到的子代中不抗病植株aabb比例為2/3×1/4=1/6，則抗病植株的比例為1-1/6=5/6，D正確。故選C。C課堂練習(xí)3.已知某種優(yōu)質(zhì)水稻品種甲具有對(duì)螟蟲(chóng)的抗性（簡(jiǎn)稱(chēng)抗蟲(chóng)，相關(guān)基因?yàn)锳/a）和對(duì)稻瘟病的抗性（簡(jiǎn)稱(chēng)抗病，相關(guān)基因?yàn)锽/b）。甲自交所得F1的表型及比例為抗蟲(chóng)抗?。嚎瓜x(chóng)不抗病∶不抗蟲(chóng)抗病∶不抗蟲(chóng)不抗病=41∶7∶7∶9（已知各種配子存活率相同）。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上B.F1中抗蟲(chóng)抗病純合子占9/64C.F1中抗蟲(chóng)抗病個(gè)體的基因型有4種D.F1中抗蟲(chóng)抗病個(gè)體基因型與甲相同的占9/32解析：第一步：判斷基因在染色體上的位置和顯隱性。甲抗蟲(chóng)抗病，F(xiàn)1的表型及比例為抗蟲(chóng)抗病∶抗蟲(chóng)不抗病∶不抗蟲(chóng)抗病∶不抗蟲(chóng)不抗病=41∶7∶7∶9，說(shuō)明F1的基因型為AaBb，抗蟲(chóng)、抗病為顯性性狀；41∶7∶7∶9不是9∶3∶3∶1的變式【判斷依據(jù)】，A/a、B/b的遺傳不遵循基因的自由組合定律，因此兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上。第二步：判斷F1產(chǎn)生的配子情況。F1中不抗蟲(chóng)不抗病個(gè)體（aabb）占9/64，故甲產(chǎn)生的ab配子占3/8，AB配子占3/8，Ab配子和aB配子均占1/8，由以上分析可知，A正確；F1中抗蟲(chóng)抗病個(gè)體的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb4種，F(xiàn)1中抗蟲(chóng)抗病純合子（AABB）占3/8×3/8=9/64，F(xiàn)1中與甲基因型（AaBb）相同的個(gè)體占3/8×3/8×2+1/8×1/8×2=10/32，B、C正確，D錯(cuò)誤