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孟德尔自由组合定律
必修二第一章第二节
一对相对性状的杂交试验
亲本（P）
子一代（F1）
子二代（F2）
3
1
：
遗传图解
孟德尔在对性状分离现象进行解释时，并不清楚遗传因子（基因）究竟存在于细胞的哪一部分，直到20世纪初，遗传学家通过大量的试验，才证实了基因位于染色体上，并且成对的基因正好位于一对同源染色体相同位置上。
P
p
紫花
分离定律的核心内容（分离定律的实质）是：控制一对相对性状的两个不同的等位基因互相独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有一种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基因。
等位基因和同源染色体的关系
P
P
P
紫花
p
p
白花
×
减数 分裂
减数 分裂
P
p
配子
P
p
紫花
P
p
减数 分裂
P
p
P
P
P
p
P
p
p
p
F1配子
紫花
紫花
紫花
白花
受精
×
实质
等位基因——位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。
×
黄色 绿色 黄色 绿色
圆粒 圆粒 皱粒 皱粒
数量
315 108 101 32
9 ： 3 ： 3 ： 1
黄色圆粒 绿色皱粒
×
P
F1
黄色圆粒
F2
一、两对相对性状的杂交实验
≈3:1
粒色：黄色:绿色 = 416:140
表现型
比例
每对性状的遗传遵循分离定律
≈3:1
粒形：圆粒:皱粒 = 423:133
现象
假说
演绎
验证
结论
F2中黄色圆形和绿色皱形与亲本的表型相同，黄色皱形和绿色圆形是不同于亲本表型的新组合（重组类型）。

P:
F1:
配子：
Y
R
y
r
孟德尔提出三点假设：
①豌豆的粒色和粒形分别由一对等位基因控制。
②黄色和绿色由一对等位基因Y、y控制，圆粒和皱粒由一对等位基因R、r控制。
③F1产生配子时，根据基因的分离定律，每对基因都要彼此分离，即Y与y分离，R与r分离，与此同时，不同对的基因之间可以自由组合。
二、对自由组合现象的解释
现象
假说
演绎
验证
结论
F1:
请你分析一下该基因型的个体会产生几种配子？
Y
y
R
r
Y
y
R
r
Y
y
R
r
Y
R
r
y
Y
r
R
y
配子:
二、对自由组合现象的解释
现象
假说
演绎
验证
结论
F1:
Y
y
R
r
R
Y
r
y
Y
R
Y
R
Y
R
y
r
y
r
y
r
Y
R
y
r
以雄配子为例
同源染色体分离
等位基因分离
二、对自由组合现象的解释
现象
假说
演绎
验证
结论
F1:
Y
y
r
R
r
R
Y
y
Y
r
Y
r
y
R
y
R
Y
r
y
R
Y
r
y
R
以雄配子为例
非同源染色体自由组合
非等位基因自由组合
二、对自由组合现象的解释
现象
假说
演绎
验证
结论
二、对自由组合现象的解释
F1:
Y
y
R
r
Y
R
r
y
Y
r
R
y
雄配子 = 1YR : 1yr : 1Yr : 1yR
雌配子 = 1YR : 1yr : 1Yr : 1yR
Y
R
r
y
Y
r
R
y
配子 = 1YR : 1yr : 1Yr : 1yR
现象
假说
演绎
验证
结论
Q：雌雄配子数比也是1：1吗？
减数分裂过程重点问题解析
或
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
相同
相同
相反
相同
相同
相反
两两相同互不重复
现象
假说
演绎
验证
结论
二、对自由组合现象的解释
F2的基因型:（9种）
YYRR(1/16) YYRr(2/16) YyRR(2/16) YyRr(4/16)
YYrr(1/16) Yyrr(2/16)
yyRR(1/16) yyRr(2/16)
yyrr(1/16)
Y_R_(黄圆)
Y_rr(黄皱)
yyR_(绿圆)
yyrr(绿皱)
比例:1:2:2:4:1:2:1:2:1=(1:2:1)2
现象
假说
演绎
验证
结论
二、对自由组合现象的解释
F2的基因型:（9种）
YYRR(1/16) YYRr(2/16) YyRR(2/16) YyRr(4/16)
YYrr(1/16) Yyrr(2/16)
yyRR(1/16) yyRr(2/16)
yyrr(1/16)
Y_R_(黄圆)
Y_rr(黄皱)
yyR_(绿圆)
yyrr(绿皱)
比例:1:2:2:4:1:2:1:2:1=(1:2:1)2
F2的表现型:（4种）
黄圆(9/16) 黄皱(3/16)
绿圆(3/16) 绿皱(1/16)
比例 = 9 : 3 : 3 : 1 =（3 ：1）2
现象
假说
演绎
验证
结论
二、对自由组合现象的解释
F2的表现型和基因型的比例关系：
双纯合子 一纯一杂 双杂合子 合计
黄圆（双显性） 1/16YYRR 2/16YYRr 2/16YyRR 4/16YyRr 9/16Y_R_
黄皱（单显性） 1/16YYrr 2/16Yyrr 3/16Y_rr
绿圆（单显性） 1/16yyRR 2/16yyRr 3/16yyR_
绿皱（双隐性） 1/16yyrr 1/16yyrr
合计 4/16 8/16 4/16 1
现象
假说
演绎
验证
结论
二、对自由组合现象的解释
F1: Yy (黄色)
Rr (圆形)
逐对分析法：
YY Yy yy
F2基因型
RR Rr rr
比例
1/4 2/4 1/4
1/4 2/4 1/4
x
X
YYRR ( * ) YYRr( * ) YyRR( * ) YyRr( * )
yyrr( * )
yyRR( * ) yyRr( * )
yyRR( * ) yyRr( * )
乘法原理：
现象
假说
演绎
验证
结论
二、对自由组合现象的解释
F1: Yy (黄色)
Rr (圆形)
逐对分析法：
YY Yy yy
F2基因型
RR Rr rr
比例
1/4 2/4 1/4
1/4 2/4 1/4
x
X
性状表现
黄色 绿色
比例
3/4 1/4
圆形 皱形
3/4 1/4
3/4 3/4 = 9/16

黄色圆粒
3/4 1/4 = 3/16

黄色皱粒
1/4 3/4 = 3/16

绿色圆粒
1/4 1/4 = 1/16

绿色皱粒
乘法原理：
现象
假说
演绎
验证
结论
三、对自由组合现象解释的验证
现象
假说
演绎
验证
结论
预测
测交后代
P
1 : 1 : 1 : 1
Yy
Rr
Yy
rr
yy
Rr
yy
rr
YR
Yr
yR
yr
yr
配子
杂种子一代 隐性纯合子
黄色圆粒 绿色皱粒
×
YyRr
yyrr
预测（测交法）
作用:
2）判断F1在形成配子时基因的行为
1）测定F1配子的种类及比例
3）测定F1的基因型
三、对自由组合现象解释的验证
现象
假说
演绎
验证
结论
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作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的测交实验结果
1 : 1 : 1 : 1
预测测交实验结果 1　： 1　 ： 1 ： 1
三、对自由组合现象解释的验证
现象
假说
演绎
验证
结论
（2）F1在形成配子时,同对基因分离的同时,不同对
基因之间进行自由组合
结果:与预期的设想相符,证实了
（3）F1是杂合体,基因型为YyRr
（1）F1产生了YR、Yr、yR、yr四种数目相等的配子
Q：除此之外还有没有别的方法证明自由组合定律？
四、自由组合定律的实质
现代遗传学认为：具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在杂合体形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合.
(1)同时性:同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等
位基因间的自由组合同时进行.
(2)独立性:同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体
上非等位基因间的自由组合,互不干扰,各自独立分配
到配子中去.
注意掌握以下两点:
五、基因自由组合定律的适用范围
有性生殖生物的性状遗传
真核生物的性状遗传
细胞核遗传
两对及两对以上相对性状遗传
控制两对或两对相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上
Y
Y
y
y
R
R
r
r
六、孟德尔的遗传定律的意义
1）对生物的适应和进化有着重要的意义
来源于不同亲本的控制不同性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子，随着配子的随机结合，子代将产生多种多样的基因型和表型，从而适应多变的环境。
2）广泛应用于育种工作
3）医学应用（提供遗传病的预测和诊断的理论依据）
六、孟德尔的遗传定律的意义
2）广泛应用于育种工作
某作物的高杆(A)对矮杆(a)为显性,感病(R)对抗病(r)为显性.Aa和Rr是位于非同源染色体上的两对等位基因.今有高杆抗病和矮杆感病纯种,人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮杆抗病新类型.应该采取的步骤是:
(1)__________________________________________
(2)_______________
(3) ______________________________
让高杆抗病和矮杆感病的两品种行杂交得到F1
F1自交得到F2
从F2群体中选出矮杆抗病的植株
多代自交，提高纯度
Q:若要得到能稳定遗传的矮杆抗病的植株，该如何操作？
六、孟德尔的遗传定律的意义
3）医学应用（提供遗传病的预测和诊断的理论依据）
在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd）。请推算一下，在这对夫妇所生子女中，每一种表现型出现的概率是多少？
只患多指：只患先天聋哑：既患多指又患聋哑：完全正常
3/8 ： 1/8 ： 1/8 ： 3/8
拓展：只患一种病的概率？
患两种病的概率？
患病的概率？完全正常的概率？
七、模拟孟德尔杂交实验
一对相对性状的杂交实验
F1
雄1
雌1
黄Y
黄Y
黄Y
黄Y
黄Y
绿y
绿y
绿y
绿y
绿y
各10张
次数 “雄1”配子基因型 “雌1”配子基因型 子代基因型 子代表现型
1 Y Y YY 黄
2 Y y Yy 黄
...
10 y y yy 绿
2）从标有“雄1”的信封内随机取出1张卡片，同时从标有“雌1”的信封内随机取出1张卡片
1）在标有“雄1”“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张
3）随机取出的2张卡片组合在一起；记录后将卡片放回原信封内，重复10次以上。
七、模拟孟德尔杂交实验
两对相对性状的杂交实验
F1
雄1
雌1
黄Y
黄Y
黄Y
黄Y
黄Y
绿y
绿y
绿y
绿y
绿y
各10张
1）在标有“雄1”“雌1”的每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张
F1
雄2
雌2
各10张
圆R
圆R
圆R
圆R
圆R
皱r
皱r
皱r
皱r
皱r
1）在标有“雄2”“雌2”的每个信封内装入“圆R”和“圆r”的卡片各10张
七、模拟孟德尔杂交实验
两对相对性状的杂交实验
2）从标有“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”的袋中随机取出一张卡片，“雄1”和“雄2”中取出的卡片组成雄配子，“雌1”和“雌2”中取出的卡片组成雌配子。
次数 “雄1”配子基因型 “雌1”配子基因型 子代基因型 子代表现型
1 YR YR YYRR 黄圆
2 YR yR YyRR 黄圆
...
10 yr yr yyrr 绿皱
3）随机取出的4张卡片组合在一起；记录后将卡片放回原信封内，重复10次以上。
小检测
1、具有两对相对性状的纯合子杂交，在F2中能稳定遗传的个体数占总数的（ ）
A、1/16 B、1/8 C、1/2 D、1/4
2、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交（AABB和aabb），F1自交产生的F2中，新的性状组合个体数占总数的（ ）
A、10/16 B、6/16 C、9/16 D、3/16
3、基因型为AaBb的个体自交，子代中与亲代相同的基因型占总数的（ ），双隐性类型占总数的（ ）
A、1/16 B、3/16 C、4/16 D、9/16
D
B
C
A
八、关于基因组合定律解题思路和方法
1、已知表现型,推知基因型
2、已知基因型,推知表现型
3、求概率题
4、关于遗传系谱的分析
九、分离定律和自由组合定律的区别和联系
分离定律 自由组合定律
研究的相对形状
涉及的遗传因子 （或等位基因）
F1配子的种类及其比值
F2基因型及其比值
F2表现型及比值
F1测交后代基因型、表现型种类及比值
一对
一对
两对（或多对）
2种，比值相等
两对（或多对）
4种(2n),比值相等
3种，1:2:1
9种(3n),(1:2:1)n
2种，显:隐=3:1
4种(2n),9:3:3:1(3:1)n
2种，显:隐=1:1
4种(2n ) ,1:1:1:1(1:1) n
九、分离定律和自由组合定律的区别和联系
遗传实质
联系 F1形成配子时，成对的遗传因子（或等位基因）发生分离，分
别进入不同的的配子中，随配子遗传给后代
F1形成配子时，决定同一形状的成对的遗传因子（或等位基因）发生分离，决定不同形状的遗传因子自由组合
两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时，且同时起作用；分离定律是自由组合定律的基础。
十、两对相对性状杂交实验的异常分离比
一、性状分离比9∶3∶3∶1的变式
F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 测交后代比例
9∶3∶3∶1 正常的完全显性 1∶1∶1∶1
9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的基因型为另一种表型： 9 ∶ 7 1∶3
9∶3∶4 一对等位基因中隐性基因制约另一对基因的作用： 9　 ∶　3　 ∶ 　　4 1∶1∶2
十、两对相对性状杂交实验的异常分离比
一、性状分离比9∶3∶3∶1的变式
F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 测交后代比例
9∶6∶1 双显、单显、双隐三种表型： 9　 ∶　　 6　　　 ∶　1 1∶2∶1
15∶1 只要有显性基因其表型就一致，其余基因型为另一种表型： 15　　　 　∶　 1 3∶1
十、两对相对性状杂交实验的异常分离比
一、性状分离比9∶3∶3∶1的变式
F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 测交后代比例
10∶6 具有单显基因为一种表型，其余基因型为另一种表型： 10　　　∶　　　 6 2∶2
1∶4∶6∶4∶1 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强： 1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb) 1∶2∶1
十、两对相对性状杂交实验的异常分离比
解题思路：
1）查看F2各表型的占比之和是否为16；
2）异常的分离比和正常分离比（9:3:3:1)比较，推测异常原因；
扁盘形：圆形：长圆形 ≈ 9:6:1
自交A_B_:aaB_:A_bb:aabb ≈ 9:3:3:1
测交AaBb:aaBb:Aabb:aabb ≈ 1:1:1:1
十、两对相对性状杂交实验的异常分离比
一、性状分离比9∶3∶3∶1的变式
F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 测交后代比例
13∶3 一种显性基因抑制另一种显性基因的作用，使后者的作用不能显示出来： 13　　　　　∶　3 3∶1
12∶3∶1 一对等位基因中显性基因制约另一对基因的作用： 12　　　∶　 3　∶　 1 2∶1∶1
十、两对相对性状杂交实验的异常分离比
十一、表型比例之和小于16的特殊分离比
1．致死类型归类分析(亲本基因型为AaBb，两对基因独立遗传)
(1) 显性纯合致死
①AA和BB致死
②AA或BB致死
F1自交后代：
AaBb：Aabb：aaBb：aabb（1:1:1:1）其余死亡
F1测交后代：
AaBb：Aabb：aaBb：aabb（1:1:1:1）
F1自交后代：
6(2AaBB + 4AaBb)：2Aabb：3aaB_：1aabb其余死亡
6(2AABb + 4AaBb)：2aaBb：3A_bb：1aabb其余死亡
F1测交后代：
AaBb：Aabb：aaBb：aabb（1:1:1:1）
(2)隐性纯合致死
①双隐性致死
②单隐性致死(aa或bb)
十一、表型比例之和小于16的特殊分离比
F1自交后代：
A_B_：A_bb：aaB_（1:1:1）aabb死亡
F1自交后代：
9A_B_：3A_bb (3aaB_:1aabb) 死亡
9A_B_：3aaB_ (3A_bb:1aabb) 死亡

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