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(共46张PPT)
第23讲 基因的自由组合定律（1）
学习目标：
1.闸明自由组合定律，并能运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象。
2.通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎的科学思维，进一步体会假说——演绎法。
3.通过分析孟德尔发现遗传规律的原因，体会孟德尔的成功经验，认同敢于质疑、勇于创新、探索求真的科学精神。
1、两对相对性状的杂交实验——假说-演绎法
书本P9
每一对相对性状的传递规律仍然遵循 定律。
分离
发现问题
黄色圆粒
3黄色皱粒
1绿色皱粒
黄色
圆粒
重新组合
[提醒]　在两对相对性状的杂交实验中，F2中出现了新的表型，但没有出现新性状，新表型的出现是因为有性状重新组合。
（2）(必修2 P10 旁栏思考)从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系，这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示？
4.深挖教材
对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状单独进行分析，其性状的数量比都是3∶1，即每对性状的遗传都遵循分离定律。
两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9∶3∶3∶1，来自(3∶1)2
提出假说
两对遗传因子
每对遗传因子
同对的遗传因子
雄配子
4
随机
不
YR
yR
Yr
yr
♀
YR
yR
Yr
yr
♂
9∶3∶3∶1
亲本类型？
重组类型？
纯合子比例？
杂合子比例？
单杂合子比例？
双杂合子比例？
某种表现型中纯合子、杂合子所占比例？
杂交实验结果分析
4种配子，16种结合方式，后代9种基因型，4种表型
提出假说
4.深挖教材（1）(必修2 P9正文信息)F2中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。请思考：具有两对相对性状的纯合亲本杂交，产生的F1的基因型为AaBb，则两亲本的基因型是什么？F2中重组类型是什么？所占比例又是多少？
亲本基因型可以是AABB×aabb
此时重组类型是A_bb和aaB_，占3/8
亲本基因型还可以是AAbb×aaBB
此时重组类型是A_B_和aabb，占5/8
结果：
结论： 。
验证假说： 实验
演绎推理
实验验证
得出结论
测交
假说成立
（2）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%，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%。
1∶1∶1∶1
1∶1
1∶1
AaBb;aabb
Aabb;aaBb
产生配子
测交后代性状分离比
5.长句应答
2、自由组合定律
书本P112
1.基因的自由组合定律的细胞学基础
或
基因自由组合定律
实质: 等位基因分离的同时 　 染色体上的　 基因自由组合。
时间:　 。
范围：
非同源
非等位
减数第一次分裂后期
①有性生殖的生物
②真核细胞的染色体上的基因（核基因）
③独立遗传的两对及两对以上的等位基因
5.长句应答（1）配子的随机结合就是基因的自由组合吗？请联系非等位基因自由组合发生的时期、原因进行分析。
不是。减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因随之自由组合
3.自由组合定律发生在下图的 过程；基因分离定律发生在 过程。
四、课后作业.巩固提高
④⑤
①②④⑤
4、已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是(　　)
A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂
交后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1
C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生
互换，则它只产生4种配子
D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型，比例为 9∶3∶3∶1
B
若非等位基因位于一对同源染色体上，则只遵循分离定律，而不遵循自由组合定律，我们把这样的现象称为连锁现象。（如下图）
注意：
孟德尔获得成功的原因：
豌豆
多对
统计学
假说—演绎
（3）(必修2 P12 思考·讨论)在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？
①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
四、课后作业.巩固提高1.(2021·广东广州阶段训练)下列有关孟德尔遗传规律的说法，错误的是(　　)A.孟德尔解释分离现象时提出了生物体的性状是由遗传因子决定的B.孟德尔发现分离定律与自由组合定律的过程运用了假说—演绎法C.基因型为AaBb的个体自交，F1一定有4种表型和9种基因型D.叶绿体与线粒体基因控制的性状，其遗传不遵循孟德尔遗传规律
2.(2022·福建顶尖名校联考)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1，F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是(　　)A．F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质B．F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提C．从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株，则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9D．若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植，后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36
C
D
3、验证自由组合定律的方法
①测交法：双杂合子测交后代的性状分离比为 。
②自交法：双杂合子自交后代的性状分离比为 。
③花粉鉴定法：若双杂合子的花粉有 种，比例为
。（直接证据）
④单倍体育种法：取双杂合子进行 培养后，
用 。处理能获得 种植株，
比例为 。
1:1:1:1
花药离体
秋水仙素
4
9:3:3:1
1:1:1:1
4
1:1:1:1
思路：通过实验结果，可以说明杂合体（如AaBb）能产生4种配子，比例1:1:1:1
6．在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是(　　)A．黑光×白光→18黑光∶16白光 B．黑光×白粗→25黑粗C．黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光D．黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶10白粗∶11白光
D
三、考向预测.高考真题（2021全国甲，32）植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见表（实验②中F1自交得F2）
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4 缺刻叶齿皮， 1/4 缺刻叶网皮 1/4 全缘叶齿皮， 1/4 全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16 缺刻叶齿皮 3/16 缺刻叶网皮 3/16 全缘叶齿皮 1/16 全缘叶网皮
回答下列问题：（1）根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是
根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是 .（2）甲乙丙丁中属于杂合体的是_________。（3）实验②的 F2 中纯合体所占的比例为______。
实验① F1中缺刻叶:全缘叶=1:1，齿皮:网皮 =1:1__
缺刻叶、齿皮。
甲乙
1/4
5.某单子叶植物非糯性（A）对糯性（a）为显性，抗病（T）对易染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘变蓝色，糯性花粉遇碘变棕色。现有四种纯合子，基因型分别为①AATTdd、②AAttdd、③AAttDD、④aattdd。以下说法正确的是( )
A.选择①和③为亲本进行杂交，可通过观察F1的花粉来验证自由组合定律
B.任意选择上述亲本中的两个进行杂交，都可通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律
C.选择①和④为亲本进行杂交，将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝色花粉粒∶棕色花粉粒＝1∶1
D.选择①和②为亲本进行杂交，可通过观察F2植株的表现型及比例来验证自由组合定律
C
四、课后作业.巩固提高
第23讲 基因的自由组合定律（2）
【考查内容】基因自由组合定律应用的常规题型
1、根据亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例
分解组合法解题步骤：①分解:将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。②组合:将用分离定律研究的结果按一定方式(相加或相乘)进行组合。
Aa AaBb AaBbCc
配子种类 2 22=4 23=8
基因型种类 3 32=9 33=27
表现型种类 2 22=4 23=8
性状分离比 3:1 (3:1)2=9:3:3:1 (3:1)3=27:9:9:9:3:3:3:1
【如】现有一绿色圆粒豌豆（yyRr），让该豌豆种植并自花
传粉结实得F1，F1继续自花传粉得F2，请预测F2籽粒中纯合的绿色圆粒豌豆占 。
【分析】
P1 yy
F1 yy
F2 yy
U
U
P1 Rr
F1 1/4RR 1/2Rr 1/4rr
F2 3/8RR 1/4Rr 3/8rr
U
U
∴纯合绿圆= （1×3/8）=3/8
3/8
练习 课本P14 二、拓展应用 第1题
典例1某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣),请思考如下问题:
(1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示,则其产生的配子种类数为　　　 种,基因型为AbCd的配子所占比例为　　　 ,其自交所得子代的基因型有　　　种,其中AABbccdd所占比例为　　　,其子代的表型有　　 种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为　　　。
8
27
8
1/8
1/32
27/64
2 、根据子代基因型、表现型及比例推断亲本基因型
“逆向组合法”推断亲本基因型:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb);②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb);③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
典例2 如果已知子代基因型及比例为1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶ 1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr，并且也知道上述结果是按自由组合定律产生的。那么亲本的基因型是( )A．YYRR×YYRr B．YYRr×YyRr
C．YyRr×YyRr D．YyRR×YyRr
　B　
典例3．小麦的毛颍（P）对光颍(p)是显性，抗锈（R）对感锈（r）是显性。两对性状自由组合。下表是四组不同品种小麦杂交结果，试填写出每个组合的基因型。
亲本植株 子代表现型及数量 基因型 表现型 毛抗 毛感 光抗 光感
毛抗× 毛抗 64 23 20 7
毛抗× 光感 34 0 36 0
毛感× 光抗 15 18 16 17
光抗× 光抗 0 0 43 14
PpRr × PpRr
PpRR × pprr
Pprr × ppRr
ppRr × ppRr
3 、巧用“性状比之和”快速判断控制遗传性状的基因对数
①若F2中某性状所占分离比为(3/4)n或(1/4)n，则由n对等位基因控制。②若F2子代性状分离比之和为4n，则由n对等位基因控制。
典例4 　(2011·全国卷Ⅰ，32改编)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表型及其比例如右：
(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？(2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制？
答案：(1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)。(2)至少4对
4 、探究两对基因在染色体上的关系
　
4
　9∶3∶3∶1
9　
4
两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合定律；两对等位基因位于一对同源染色体上，基因连锁，不遵循自由组合定律）
C
典例5:如图为某植物细胞中部分染色体及相关基因。不考虑互换和基因突变，则下列说法正确的是(　　 )
A．该个体自交后代出现8种表现型B．三对等位基因在减数第一次分裂后期都能自由组合C．该个体与隐性纯合子测交，子代有四种基因型且比例为1∶1∶1∶1D．该细胞经减数分裂形成精细胞的基因型为 ABD、ABd、abD、abd
三、课后作业.巩固提高1．已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合且为完全显性，基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是(　　)A．基因型有18种，AabbDd个体的比例为1/16B．表型有6种，aabbdd个体的比例为1/32C．杂合子的比例为7/8D．与亲本基因型不同的个体的比例为1/4
2.课本P16 选择题第4题3.课本P16非选择题第1题
C
4.(2021·全国乙卷，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
5.（2020·昆明模拟）已知红玉杏花朵颜色由两对基因（A、a和B、b）控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见下表：
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _
表现型 深紫色 淡紫色 白色
请回答下列问题：（1）纯合白色植株和纯合深紫色植株作为亲本杂交，子一代全部是淡紫色植株。该杂交亲本的基因型组合是　　　　　　　　。
AABB×AAbb或aaBB×AAbb
（2）有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏（AaBb）设计实验进行探究。实验步骤：让淡紫色红玉杏（AaBb）植株自交，观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例（不考虑交叉互换）。实验预测及结论：①若子代红玉杏花色及比例为　　　　　　，则A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。
②若子代红玉杏花色及比例为__________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和b在同一条染色体上。
③若子代红玉杏花色及比例为____________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和B在同一条染色体上。
深紫色：淡紫色：白色=3：6：7
深紫色：淡紫色：白色=1：2：1
淡紫色：白色=1：1
第23讲 基因的自由组合定律（3）
【考查内容】基因自由组合定律应用的常规题型
1、9：3：3：1 的变式
F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 F1测交后代比例
9∶7 1：4
9∶3∶4 1∶1∶2
9：6：1 1∶2∶1
15∶1 3∶1
12∶3∶1 2∶1∶1
13∶3 4：1
[提醒] ①将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。②若是真实数据，应设法将其转化为“9∶3∶3∶1或其变式”的规律性比③看F2的表型比例，若表型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律
典例1（9：3：3：1的变式）(2021·湖北省选择性考试模考)某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白)，如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花授粉产生子一代，下列相关叙述正确的是(　　)
C
A．子一代的表型及比例为红色∶黄色＝9∶7B．子一代的白色个体的基因型为Aabb和aaBbC．子一代的表型及比例为红色∶白色∶黄色＝9∶4∶3D．子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
若显性基因作用效果相同，且存在累加效应，则显性基因越多，其作用效果越强。
2、显性基因累加效应
①若为两对等位基因（AaBb）自交，后代出现4+1=5种表现型，比例为1：4：6：4：1(和为16)；②若为n对等位基因自交，后代出现2n+1种表现型，比例为C2n0：C2n1：C2n2：……：C2n2n ）
典例2 （显性基因累加效应）(2022·福建福州高三月考)人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制，A/a、B/b、E/e位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色，aabbee为白色，其他性状与基因型的关系如下图所示，即肤色深浅与显性基因的个数有关，如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等与含任何3个显性基因的肤色一样。若双方均为含3个显性基因的杂合体婚配(AaBbEe×AaBbEe)，则子代肤色的基因型和表型分别有多少种(　　)
A．27，7　　　　B．16，9
C．27，9 D．16，7
√
YR
yR
Yr
yr
♀
YR
yR
Yr
yr
♂
黄圆：
黄皱：
绿圆：
绿皱：
YY或RR致死:
6:2:3:1
YY和RR致死:
4:2:2:1
yyrr合子致死:
9:3:3
1:1:1:1
1:1:1:1
1:1:1
rr或yy致死:
9:3
1:1
yr雄（雌）配子致死：
8：2：2
YR雄、雌配子都致死：
2:3:3:1
3、基因致死导致的特殊比例
典例3 （基因致死导致的特殊比例）(2022·湖北宜昌期末)致死基因的存在可影响后代性状比例。现有基因型为AaBb的个体，两对等位基因独立遗传，但具有某种基因型的配子或个体致死，不考虑环境因素对表型的影响，若该个体自交，下列说法错误的是(　　)
A．后代分离比为5∶3∶3∶1，则推测原因可能是基因型为AABb的个体死亡B．后代分离比为6∶3∶2∶1,则推测原因可能是某一对基因显性纯合致死C．后代分离比为4∶1∶1，则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死D．后代分离比为7∶3∶1∶1，则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
A
（思路：①先将其拆分成分离定律单独分析。②将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表现型及比例。）6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 一对显性基因纯合致死。4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合致死。
三、课后作业.巩固提高1.(2022·三湘名校第一次联考)某植物的红花、白花这对性状由两对独立遗传的等位基因控制，一红花植株和一白花植株杂交，F1中既有开白花的植株又有开红花的植株且两种植株均只有一种基因型。F1中红花植株自交后代红花∶白花＝9∶7，F1中一红花植株和一白花植株杂交，后代开红花和开白花的植株的比例为3∶5。下列分析错误的是(　　)A.亲本中的白花植株一定为纯合体B.F1中开白花和开红花个体的比例为1∶1C.F1中白花植株自交，后代均开白花D.F1中红花植株与亲本白花植株杂交，后代开红花的比例为3/4
2.(2022·海南三亚高三月考)某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时，花色为白色，当存在显性基因时，随显性基因数量的增加，花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1，F1自交得F2，F2中有白花植株和4种红花植株，按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。下列说法不正确的是(　　)A．该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律B．亲本的基因型可能为AAbb和aaBBC．同一花色的个体基因型最多有4种D．用F1作为材料进行测交实验，测交后代有3种表型
D
C
3.基因型为AaBb的个体自交，下列有关子代(数量足够多)的各种性状分离比情况，分析正确的是(　　)
A．若子代出现6∶2∶3∶1的性状分离比，则存在AA和BB纯合致死现象B．若子代出现15∶1的性状分离比，则具有A或B基因的个体都表现为显性性状C．若子代出现4∶2∶2∶1的性状分离比，则存在AA或BB纯合致死现象D．若子代出现9∶7的性状分离比，则亲本进行测交会出现3：1的比例
B
4.(2021·普宁二中高三适应性考试)某种飞蛾的体色受独立遗传的两对等位基因D/d、E/e控制，某种基因型的雄配子存在致死现象。将纯合黄色飞蛾和棕色飞蛾个体杂交，F1全部表现为黑色飞蛾，F1自由交配得F2，F2的表现型及比例为黑色∶黄色∶棕色∶灰色＝5∶3∶3∶1。回答下列相关问题：(1)现有一只黄色飞蛾，其体细胞内D、d基因的部分核苷酸序列如下：D基因：ATTCGATCCGATd基因：ATTCGATCGGATD基因突变为d基因导致飞蛾体色改变的原因是 研究得知，不同体色的形成是因为细胞内含有的黄酮类物质的种类和数量不同，则花色基因控制花色性状是通过 来实现的。(2)F2出现表现型比例为5∶3∶3∶1的最可能原因是 ，若要验证该假设成立，从F1和F2中选择材料设计简单的实验方案进行验证，并预测实验结果。你的杂交方案是 实验结果预测
答案：(1)碱基的替换导致基因的改变，从而引起所编码蛋白质的改变，最终导致飞蛾体色的改变　控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状　(2) 基因型为DE的雄配子致死　让F1中的黑色雄飞蛾与F2中的灰色雌飞蛾杂交，观察并统计子代的表现型和比例　子代：黄色∶棕色∶灰色＝1∶1∶1

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