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第三节
基因自由组合定律
苏教版必修2第一章 遗传的细胞基础
1.分离定律是针对几对相对性状进行实验得出的结论？
2.孟德尔先后做了哪些实验？
3.如果我们同时关注两对相对性状并进行杂交实验，那会得到什么结论呢？
请学生阅读课本p26豌豆子叶颜色和种子粒形的遗传实验。思考分析问题。
问题1:实验中哪些是显性性状，哪些是隐性性状，判断理由是什么？
问题2:F2的表型有几种？数量比是多少？F2中出现了哪些新性状，这些新性状与亲本性状是何种关系？
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
黄色圆粒
F2
315
101
108
32
黄圆
绿圆
绿皱
黄皱
显隐关系？
×
显性性状 隐性性状
粒色
粒形
黄
绿
圆
皱
1. 观察现象，提出问题
×
一、豌豆两对相对性状杂交实验
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
x
黄色圆粒
F2
315
101
108
32
9
3
3
1
：
：
：
黄圆
绿圆
绿皱
黄皱
×
粒色
黄粒：315+101=416
绿粒：108+32=140
粒形
圆粒：315+108=423
皱粒：101+32=133
结论：豌豆的粒形和粒色的遗传都遵循基因的分离定律
３ ：１
３ ：１
一、豌豆两对相对性状杂交实验
如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现型的比黄圆：黄皱：绿圆：绿皱，接近于9：3：3：1。
9：3：3：1＝（3：1）*（3：1）
说明控制两对相对性状的遗传因子发生了组合
对此，孟德尔又是如何解释的呢？
从数学角度分析，9：3：3：1与3：1之间有什么联系？
一、豌豆两对相对性状杂交实验
这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种： ，数量比为 。
YR、Yr、yR、yr
1 : 1 : 1 : 1
假说1：两对相对性状由两对遗传因子控制。设黄，绿由Y,y控制；圆，皱由R,r控制
假说2：F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。
一、豌豆两对相对性状杂交实验
2. 分析问题，作出假设
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
黄色圆粒
YYRR
yyrr
YR
yr
配子
YyRr
Y
R
r
y
分离
分离
配子
YR
yr
1 : 1 : 1 : 1
yR
Yr
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
黄圆：
9
黄皱：
3
绿圆：
3
绿皱：
1
假说3：受精时，雌雄配子的结合是随机的。
一、豌豆两对相对性状杂交实验
F1配子
2. 分析问题，作出假设
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
1. F1自交精卵结合方式共
种，F2中遗传因子组成
种，表现类型 种。
16
9
4
2. F2中双显性占 ，单显性占 ，双隐性占 。
9/16
6/16
1/16
3. F2中纯合子占 。
4/16
4. F2中杂合子占 。
12/16
一、豌豆两对相对性状杂交实验
1.F2中能稳定遗传的个体占总数的________
2.F2中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的________
3.F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占________
4.F2中不同于F1表现型的个体占总数的______
5.F2中重组类型占总数的________
1/4
1/16
1/3
7/16
3/8
YYRR
1
YyRR
YYRr
yyRR
YyRr
yyRr
2
2
4
1
2
黄圆
绿圆
9
3
9Y_R_
3yyR_
yyrr
YYrr
Yyrr
1
2
1
绿皱
黄皱
3
1
3Y_rr
6.F2中亲本类型的个体占________
5/8
【及时巩固】
一、豌豆两对相对性状杂交实验
F1 ×双隐性个体（尝试画出遗传图解）
并回答以下问题：
1. F1产生的配子种类和比例是？
2. 测交后代的表现类型的种类和比例是？
3. 测交时F1的配子种类与后代的表现种类的关系？
4. 理论结果与实际结果说明什么？
一、豌豆两对相对性状杂交实验
3. 演绎推理，测交验证
Yy
Rr
Yy
rr
yy
Rr
yy
rr
YR
yr
yR
Yr
yr
1 : 1 : 1 : 1
Yy
Rr
杂种子一代
yy
rr
隐性纯合子
×
配子
测交后代
测交实验的结果符合预期的设想，因此可以证明，孟德尔对自由组合现象的解释是完全正确的。即F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子是可以自由组合的。
一、豌豆两对相对性状杂交实验
演绎推理
实验验证
测交实验：F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交
1. 定义：
（1）与遗传因子的关系：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；
（2）时间：在形成配子时：
（3）实质：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离；决定不同性状的遗传因子自由组合。
2. 适用条件：
（1）有性生殖真核生物细胞核遗传
（2）两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子
二、自由组合定律
自由组合 定律
杂交实验
理论解释（假说）
测交验证
自由组合定律研究方法：假说-演绎法
F2性状表现类型及其比例为
子代性状表现类型及其比例为
（两对相对性状）
黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈
9∶3∶3∶1
F1在产生配子时，每对遗传因子彼此________，不同对的遗传因子可以____________。
分离
自由组合
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 ≈
1：1：1：1
二、自由组合定律
阅读教材P29内容，理解基因、表现型、基因型的相关概念。
1. 1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子” 一词起了一个新名字，叫作基因(gene);
2. 表型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；
3.基因型：指与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型：DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd；
关系：表型＝基因型+环境条件
三、孟德尔遗传定律的再发现
思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题， 然后按照数学上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组，“化繁为简，高效准确”。
原理：分离定律是自由组合定律的基础。等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合互不干扰。
四、自由组合定律在解题中的应用
1. 应用分离定律解决自由组合定律问题
解题思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。
①求解配子类型及概率
基因型为AaBbCCDd的个体，求产生配子种类，产生配子ABCD的概率
②求解基因型类型及概率
AaBbCc × AaBBCc求后代的基因型种类数，子代AaBBcc概率？
求后代表现型种类数，子代与亲本表型相同的概率？
题型一 巧用“拆分法”解自由组合定律计算问题
四、自由组合定律在解题中的应用
例1. (多选)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a、B/b、C/c……)控制，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才开红花，否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中的白花植株占37/64。若不考虑变异，下列说法正确的是(　 　)
A.每对等位基因的遗传均遵循分离定律
B.该花色遗传至少受3对等位基因控制
C.F2红花植株中杂合子占26/27
D.F2白花植株中纯合子基因型有4种
ABC
四、自由组合定律在解题中的应用
基因填充法
(1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型，如基因型可表示为A_B_、A_bb。
(2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知，且显隐性关系已知时)。
题型二　已知子代求亲代的“逆推型”题目
四、自由组合定律在解题中的应用
(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)
(1) 9∶3∶3∶1
(3∶1)(3∶1)
(Aa×Aa)(Bb×Bb)
(2) 1∶1∶1∶1
(1∶1)(1∶1)
(Aa×aa)×(Bb×bb)
(3) 3∶3∶1∶1
(3∶1)(1∶1)
(Aa×Aa)×(Bb×bb)
(4) 3∶1
(3∶1)×1
例：
例2. 豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现后代出现4种类型，对性状的统计结果如图，据图回答问题。
（1）亲本的基因型是 ， 。
（2）在F1中，表现型不同于亲本的是 、 ，它们之间的数量比为 。F1中纯合子占的比例是 。
YyRr
yyRr
黄色皱粒
绿色皱粒
1︰1
1/4
四、自由组合定律在解题中的应用
题型三　多对基因控制生物性状的分析
亲本相对性 状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型 种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1
2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2
n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
四、自由组合定律在解题中的应用
例3. (多选)某植物的花色有红色、粉红色和白色三种类型，由三对等位基因控制(分别用A/a、B/b、C/c表示)，设计不同杂交实验并对子代花色进行统计，结果如下。下列分析正确的是(　 　 )
实验一：红花×白花→红花∶粉红花∶白花＝1∶6∶1
实验二：粉红花×红花→红花∶粉红花＝9∶7
A.三对等位基因位于三对同源染色体上，遵循基因自由组合规律
B.实验一为测交实验，白花基因型是aabbcc，粉红花有六种基因型
C.实验一子代红色个体自交后代粉红花比例是27/64
D.实验二结果表明，亲代粉红花和红花的基因型均由两对双杂合和一对纯合组成
ABD
四、自由组合定律在解题中的应用
序号 类 型 计算公式
1 患甲病的概率m 则不患甲病概率为1－m
2 患乙病的概率n 则不患乙病概率为1－n
3 只患甲病的概率 m(1－n)＝m－mn
4 只患乙病的概率 n(1－m)＝n－mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 1－mn－(1－m)(1－n)或m(1－n)＋n(1－m)
7 患病概率 m(1－n)＋n(1－m)＋mn或1－(1－m)(1－n)
8 不患病概率 (1－m)(1－n)
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：
题型四 利用自由组合定律预测遗传病概率
四、自由组合定律在解题中的应用
例4. 人类多指(T)对正常指(t)为显性，正常(A)对白化(a)为显性，决定不同性状的基因自由组合，一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是______、_______。
(1) 写出亲本：
ttA_
T_A_
(2) 书写子代：
ttaa
(3) 逆推亲代基因型：
t a a
(4) 计算概率：
多指：
白化病：
1/2
1/4
只患一种病的概率
1/2
+
1/4
1/2×1/4×2
=1/2
同患两种病的概率
1/2×1/4
=1/8
1/2
1/8
四、自由组合定律在解题中的应用
（AaBb）自交后代比例 规律
9∶6∶1
9:7
9:3:4
15∶1
单显都表现同一性状
双显表现一种性状、其他另一种性状
某对隐性基因成对存在表现为双隐性状
存在显性基因就表现为一种性状
四、自由组合定律在解题中的应用
题型五 理解9∶3∶3∶1的变式
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1(或其变式)，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
四、自由组合定律在解题中的应用
例5. (多选)某种大鼠毛色有黑色、白色、黄色、灰色，受两对等位基因A、a和B、b控制，基因A控制黑色物质合成，基因a控制白色物质合成，且A对a为不完全显性；b基因纯合时A和a基因表达受到抑制，大鼠毛色表现为黄色。黑身大鼠与黄身大鼠纯合品系甲进行正反交，F1全为灰身大鼠，F1与品系甲进行回交，结果如下表所示。下列分析错误的是(　　 )
ABC
杂交组合 父本 母本 F2表型及比例
Ⅰ F1 品系甲 灰身∶黄身＝1∶1
Ⅱ 品系甲 F1 灰身∶白身∶黄身＝21∶4∶25
A.基因A、a与基因B、b的遗传遵循自由组合定律
B.黄身大鼠雌雄间进行交配，后代可出现性状分离
C.杂交组合Ⅱ中品系甲产生配子时发生了基因重组
D.F1雌雄个体杂交，后代中灰身大鼠所占比例最大
四、自由组合定律在解题中的应用
例6. 南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因(A,a和 B,b)控制,这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1 收获的全是扁盘形南瓜， F1 自交,F2获得 137株扁盘形、89 株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜植株的基因型分别是（ ）
A.aaBB 和 Aabb B.aaBb 和 AAbb
C. AAbb 和 aaBB D. AABB 和 aabb
C
四、自由组合定律在解题中的应用
例7. 人类的皮肤中含有黑色素，皮肤的颜色是由两对独立遗传的基因（A和a，B和b）所控制；显性基因A和B可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，且可以累加。若某一纯种黑人与某纯种白人配婚，后代肤色为黑白中间色；如果该后代与同基因型的异性婚配，其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例分别为
A．3种 3:1 B．3种 1:2:1
C．9种 1:4:6:4:1 D．9种 9:3:3:1
C
如果该后代与纯种白人配婚呢？
4种 1：2：1
四、自由组合定律在解题中的应用
致死类型 F1(AaBb)自交后代比例
胚胎 致死 显性纯合致死 YY和RR致死
YY(或RR)致死
隐性纯合致死 yy和rr同时存在致死
yy(或rr)致死
4∶2∶2∶1
6∶2∶3∶1
9∶3∶3∶0
9∶3∶0∶0
配子 致死 YR雄配子致死
Yr(或yR)雄配子致死
YR雄配子50%致死
5∶3∶3∶1
7∶1∶3∶1
7∶3∶3∶1
“和”小于16的特殊分离比（致死情况分析）
注：有致死情况一定要注意根据题中条件调整好比例。
四、自由组合定律在解题中的应用
例8. 某植物AaBb自花授粉，经检测发现ab的花粉中有50％的致死率，则其后代出现双显性表现型个体的概率为( 　)
A．17/28 B．19/28 C．9/16 D．32/49
雌配子 雄配子 1AB 1Ab 1aB 1ab
1AB 1 1 1 1
1 Ab 1 1 1 1
1 aB 1 1 1 1
1/2 ab 1/2 1/2 1/2 1/2
A
四、自由组合定律在解题中的应用
本 课 结 束

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