1、专 题 五专 题 五 基因自由组合定律的基因自由组合定律的 拓展题型突破拓展题型突破 一位一位 对对 说：说： “让我们结婚吧让我们结婚吧! 我们的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。我们的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。” 平静地说：平静地说： “如果我们的孩子像我一样丑，像你一样蠢，如何是好？如果我们的孩子像我一样丑，像你一样蠢，如何是好？” 假设他们俩真的结合了，那么他们的孩子可能出现几种情况？假设他们俩真的结合了，那么他们的孩子可能出现几种情况？ 新课导入 假若控制“美丽”与“丑陋”的是一对等位基因A与a，控制“聪明”与“愚 蠢”的是一对等位基因B与b。两对基因独立遗传。那么，
2、基因型为Aabb 的美女模特与基因型为aaBb的遗传学教授婚配， 则后代的基因型及比例是_ 表现型及比例是_ 可分解为两个分离定律：AaaaAaaa11，bbBbBbbb11 Aa 1 aa 1 美丽 丑陋 Bb 1 bb 1 聪明 愚蠢 AaBb 美丽聪明美丽聪明 1 1 Aabb 美丽愚蠢美丽愚蠢 1 1 aaBb 丑陋聪明丑陋聪明 1 1 aabb 丑陋愚蠢丑陋愚蠢 1 1 AaBb：Aabb：aaBb：aabb=11：11 美丽聪明：美丽愚蠢美丽聪明：美丽愚蠢：丑陋聪明：丑陋聪明：丑陋愚蠢：丑陋愚蠢= =1 11 1：1 11 1 【分析分析】 AabbaaBb AaBb：Aabb：a
3、aBb：aabb 1 1 ： 1 1 AaBbaabb 测测 交交 测测 交交 易错警示易错警示 测交的实质是用隐性纯合子与待测个体进行杂交，测交的实质是用隐性纯合子与待测个体进行杂交， 检测待测个体产生配子的种类及比例检测待测个体产生配子的种类及比例 （多对基因分别求解，结果相乘。）（多对基因分别求解，结果相乘。） 乘法原理乘法原理 计算后代基因型种类及比例计算后代基因型种类及比例 计算后代表现型种类及比例计算后代表现型种类及比例 计算配子种类及比例计算配子种类及比例 两个独立事件同时发生两个独立事件同时发生的概率是的概率是各自发生概率的乘积各自发生概率的乘积。 （一）“拆分法”解决自由组合
4、问题 【例】【例】AaBBCcAaBBCc个体能产生个体能产生 种配子；让其自交，则种配子；让其自交，则F F1 1的的 基因型有基因型有 种、比例为种、比例为 ；表现型有表现型有 种、种、 比例比例 。 【分析分析】 配子：配子：2 21 12=42=4（种）（种） 基因型基因型 表现型表现型 3 3种（种（1:2:11:2:1） 2 2种种(3:1)(3:1) 4 4 1 1种种 1 1种种 3 3种（种（1:2:11:2:1） 2 2种种(3:1)(3:1) 基因型基因型= = 3 31 13 3= =9 9（种）（种） 基因型比例基因型比例= =（1:2:11:2:1）1 1（1:2:
5、11:2:1）= = 1:2:1:2:4:2:1:2:11:2:1:2:4:2:1:2:1 9 9 1:2:1:2:4:2:1:2:11:2:1:2:4:2:1:2:1 表现型表现型= = 2 21 12 2= =4 4（种）（种） 表现型比例表现型比例= =（3:13:1）1 1（3:13:1）= = 9 9: :3 3: :3 3:1:1 4 4 9 9: :3 3: :3 3:1:1 Aa 1AA:2Aa:1aaAa 1AA:2Aa:1aa BB BBBB BB Cc 1CC:2Cc:1ccCc 1CC:2Cc:1cc （一）“拆分法”解决自由组合问题 （一）“拆分法”解决自由组合问题
6、【例】【例】基因基因A/aA/a、B/bB/b、C/cC/c分别位于不同对的同源染色体上，分别位于不同对的同源染色体上， AABbCcAABbCc与与AaBBccAaBBcc杂交，子代中纯合子所占的比例为杂交，子代中纯合子所占的比例为 ，杂合，杂合 子所占的比例为子所占的比例为 。 【分析】：【分析】： AAAAAa 1/2AAAa 1/2AA BbBbBB 1/2BBBB 1/2BB CcCccc 1/2cccc 1/2cc 纯合子纯合子AABBccAABBcc占占1/8,1/8, 杂合子占杂合子占1 1- -1/8=7/81/8=7/8 1/81/8 7/87/8 易错警示易错警示 只要含
7、等位基因的都是杂合子只要含等位基因的都是杂合子 【例】【例】基因基因A A、a a和和B B、b b分别位于不同对的同源染色体上，分别位于不同对的同源染色体上， 一个亲本与一个亲本与aabbaabb测交，子代基因型为测交，子代基因型为AaBbAaBb和和AabbAabb，分离，分离 比为比为1:11:1，则这个亲本的基因型为，则这个亲本的基因型为 。 【分析】：【分析】： P _ _ P _ _ aabbaabb F F1 1 AaBb AabbAaBb Aabb 1 : 11 : 1 _aaAa,aaAa,可推出亲本为可推出亲本为 _bbBbbbBb：bb,bb,可推出亲本为可推出亲本为 1
8、 11 1 AAAA BbBb AABbAABb （二）“逆向组合法”解决自由组合问题 根据子代基因型或表现型比例拆分为分离定律的分根据子代基因型或表现型比例拆分为分离定律的分 离比，确定每一相对性状的亲本基因型，再组合。离比，确定每一相对性状的亲本基因型，再组合。 9:3:3:1 (3:1)(3:1) (Aa9:3:3:1 (3:1)(3:1) (AaAa)(BbAa)(BbBb)Bb) 1:1:1:1 (1:1)(1:1) (Aa1:1:1:1 (1:1)(1:1) (Aaa aa)(Bba)(Bbb bb)b) 3:3:1:1 (3:1)(1:1) (Aa3:3:1:1 (3:1)(1:
9、1) (AaA Aa)(Bba)(Bbb bb)b) 3:1 3:1 亲本中有亲本中有AAAA或或BBBB，另一方是杂合子自交，另一方是杂合子自交 解题技巧 【例】【例】根据下列常见表现型的比例，推导亲本基因型根据下列常见表现型的比例，推导亲本基因型 （二）“逆向组合法”解决自由组合问题 巧用巧用“性状比性状比”之和，直接之和，直接推控制性状的基因对数推控制性状的基因对数 自交自交情况下，得到的总和是情况下，得到的总和是4 4n n，该性状就，该性状就n n对等位基因控制，。对等位基因控制，。 测交测交情况下，得到的总和是情况下，得到的总和是2 2n n，该性状就，该性状就n n对等位基因控制
10、，。对等位基因控制，。 解题技巧 【例】【例】 自交后代表现型比例为自交后代表现型比例为3:13:1 9:3:3:19:3:3:1 12:3:1 12:3:1 9:7 9:7 52:3:952:3:9 测交后代表现型比例为测交后代表现型比例为1:11:1 1:1:1:11:1:1:1 1:2:11:2:1 1:1:1:1:1:1:1:11:1:1:1:1:1:1:1 各数字相加为各数字相加为16=416=42 2 1 1对对 各数字相加为各数字相加为4=44=41 1 2 2对对 各数字相加为各数字相加为64=464=43 3 3 3对对 1 1对对 各数字相加为各数字相加为2=22=21 1
11、 各数字相加为各数字相加为4=24=22 2 2 2对对 各数字相加为各数字相加为8=28=23 3 3 3对对 （二）“逆向组合法”解决自由组合问题 （二）“逆向组合法”解决自由组合问题 【例】【例】若某哺乳动物毛色由若某哺乳动物毛色由3 3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因对位于常染色体上的、独立分配的等位基因 决定，其中，决定，其中，A A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B B基因编码的酶基因编码的酶 可使该褐色素转化为黑色素；可使该褐色素转化为黑色素；D D基因的表达产物能完全抑制基因的表达产物能完全抑制A A基因的表达基因的表达 相应的隐性
12、等位基因相应的隐性等位基因a a、b b、d d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合品的表达产物没有上述功能。若用两个纯合品 种的动物作为亲本进行杂交，种的动物作为亲本进行杂交，F1F1均为黄色，均为黄色，F2F2中毛色表现型出现了黄褐中毛色表现型出现了黄褐 黑黑=52=52：3 3：9 9的数量比符合杂交亲本要求的组合是（的数量比符合杂交亲本要求的组合是（ ） A. AABBddA. AABBddaabbDDaabbDD，或，或 AAbbddAAbbddaaBBDDaaBBDD B. aaBBDDB. aaBBDDaabbddaabbdd，或，或 AAbbDDAAbbDDaaBBDDaaBB
13、DD C. aabbDDC. aabbDDaabbddaabbdd，或，或 AAbbDDAAbbDDaabbddaabbdd D. AABBDDD. AABBDDaaBBddaaBBdd，或，或 AAbbDDAAbbDDaabbddaabbdd 各数字相加为各数字相加为64=464=43 3，3 3对等位基因对等位基因 A A 【例】【例】甲病患病概率为甲病患病概率为1/2,1/2,正常为正常为1/21/2 乙病患病概率为乙病患病概率为2/3,2/3,正常为正常为1/31/3 则：两病皆患的概率则：两病皆患的概率 = = 两病皆无的概率两病皆无的概率 = = 只患一种病的概率只患一种病的概率
14、= = 1/21/22/3=2/6=1/32/3=2/6=1/3 1/21/21/3=1/61/3=1/6 1/21/22/3=2/62/3=2/6 患甲不患乙患甲不患乙= = 患乙不患甲患乙不患甲= = 1/61/62/6=3/62/6=3/6 1/21/21/3=1/61/3=1/6 加法原理加法原理 3/63/6 当一事件出现，另一事件就被排除，这种互斥当一事件出现，另一事件就被排除，这种互斥事件事件出出 现的概率，是它们现的概率，是它们各自概率之和各自概率之和。 （三）利用自由组合定律计算患遗传病概率 =1=1- -2/62/6- -1/61/6 = =两病皆患两病皆患+ +只患一种病
15、只患一种病 =1=1- -两病皆无两病皆无 基因互作问题基因互作问题 AaBbAaBb自交自交 后代分离比后代分离比 原因分析原因分析 AaBbAaBb测交测交 后代分离比后代分离比 9:3:3:19:3:3:1 9:79:7 9:3:49:3:4 1:1:1:11:1:1:1 当双显性基因同时出现时表现为一种性状，其余情况当双显性基因同时出现时表现为一种性状，其余情况 表现为另一种性状，即：表现为另一种性状，即： （9A_B_9A_B_）: :（3A_bb+3aaB_+1aabb3A_bb+3aaB_+1aabb）=9:7=9:7 1:31:3 存在存在aaaa（或者（或者bbbb）时表现为
16、隐性性状，其余情况）时表现为隐性性状，其余情况 正常表现，即：正常表现，即： （9A_B_9A_B_）: :（3A_bb3A_bb）：（）：（3aaB_+1aabb3aaB_+1aabb）=9:3:4=9:3:4 或者（或者（9A_B_9A_B_）: :（3aaB_3aaB_）：（）：（3A_bb+1aabb3A_bb+1aabb）=9:3:4=9:3:4 1:1:21:1:2 正常完全显性正常完全显性 （四）基因自由组合现象的特殊分离比 只有只有A A、B B同时存在才表现为紫花，其余均为白花同时存在才表现为紫花，其余均为白花 只有只有A A、B B同时存在才表现为紫花，有同时存在才表现为紫
17、花，有B B没有没有A A表现为表现为 红花，红花，其余均为白花其余均为白花 AaBbAaBb自交自交 后代分离比后代分离比 原因分析原因分析 AaBbAaBb测交测交 后代分离比后代分离比 9:6:19:6:1 15:115:1 13:313:3 1:2:11:2:1 单显性时表现为一种性状，其余情况正常表现，即：单显性时表现为一种性状，其余情况正常表现，即： （9A_B_9A_B_）: :（3A_bb+3aaB_3A_bb+3aaB_）: :（1aabb1aabb）=9:6:1=9:6:1 3:13:1 双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在
18、时 都表现为同一种性状，而另一种单显性基因存在时都表现为同一种性状，而另一种单显性基因存在时 表现为另一种性状表现为另一种性状，即：，即： （9A_B_+3A_bb+1aabb9A_B_+3A_bb+1aabb）: :（3aaB_3aaB_）=13:3=13:3 或者（或者（9A_B_+3aaB_+1aabb9A_B_+3aaB_+1aabb）: :（3A_bb3A_bb）=13:3=13:3 只要有显性基因存在时都表现为同一种性状，没有只要有显性基因存在时都表现为同一种性状，没有 显性基因存在时表现为另一种性状，即：显性基因存在时表现为另一种性状，即： （9A_B_+3A_bb+3aaB_9
19、A_B_+3A_bb+3aaB_）: :（1aabb1aabb）=15:1=15:1 3:13:1 A A、B B都有才都有才为紫花，只有为紫花，只有A A或或B B为红花，其余为红花，其余为白花为白花 只要只要A A或或B B任一个就可以表现任一个就可以表现为紫花，为紫花，其余其余为白花为白花 只有一种情况下表现为紫花，即只有只有一种情况下表现为紫花，即只有A A基因表现时。基因表现时。 其余为白花其余为白花 （四）基因自由组合现象的特殊分离比 【例】【例】某植物的花色受不连锁的两对基因某植物的花色受不连锁的两对基因A/aA/a、B/bB/b控制，这两对基因与控制，这两对基因与 花色的关系如
20、图所示现将基因型为花色的关系如图所示现将基因型为AABBAABB的个体与基因型为的个体与基因型为aabbaabb的个体的个体 杂交得到杂交得到F1F1，则，则F1F1的自交后代中花色的表现型及比例是（的自交后代中花色的表现型及比例是（ ） A. A. 白：白：红红：粉粉，3 3：1010：3 B. 3 B. 白：白：红红：粉粉，3 3：1212：1 1 C. C. 白：白：红红：粉粉，4 4：9 9：3 D. 3 D. 白：白：红红：粉粉，6 6：9 9：1 1 红色，红色，A_A_B_B_ 粉色，粉色，A_A_bbbb 白色，白色，aaBaaB_ _ aabbaabb 9 9 3 3 3 3
21、 1 1 C C （四）基因自由组合现象的特殊分离比 （四）基因自由组合现象的特殊分离比 【例】【例】用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1F1 全部表现为红花全部表现为红花。F1F1自交得到的自交得到的F2F2植株中，红花植株中，红花272272株，白花株，白花212212株；株； 若用纯合白花植株的花粉给若用纯合白花植株的花粉给F1F1红花植株授粉，红花植株授粉，在在得到的子代植株中，得到的子代植株中， 红花为红花为101101株，白花为株，白花为302302株据株据此此推断，下列叙述正确的是（推断，下列叙述正确的是（
22、） A. F2A. F2中白花植株都是纯合体中白花植株都是纯合体 B. F2B. F2中红花植株的基因型有中红花植株的基因型有2 2种种 C. C. 控制红花与白花的基因在一对同源染色体上控制红花与白花的基因在一对同源染色体上 D. F2D. F2中白花植株的基因类型比红花植株的多中白花植株的基因类型比红花植株的多 9 : 7 测交测交 1 : 3 红色，红色，A_A_B_B_ 白色，白色，A_A_bbbb aaBaaB_ _ aabbaabb D D 致死问题致死问题（例如：胚胎致死）（例如：胚胎致死） 致死基因致死基因 AaBbAaBb自交自交 后代分离比后代分离比 AaBbAaBb测交测
23、交 后代分离比后代分离比 AAAA和和BBBB致死致死 AAAA或或BBBB致死致死 AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1， AA_AA_和和_BB_BB个体致死个体致死 AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1 AaB_:Aabb:aaB_:aabb=6:2:3:1AaB_:Aabb:aaB_:aabb=6:2:3:1， AA_AA_个体致死个体致死 或或 A_Bb:A_bb:aaBb:aabb=6:3:2:1A_Bb:A_bb:aaBb:aabb=6:
24、3:2:1， _BB_BB个体致死个体致死 AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1 AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1 （四）基因自由组合现象的特殊分离比 致死基因致死基因 AaBbAaBb自交自交 后代分离比后代分离比 AaBbAaBb测交测交 后代分离比后代分离比 aaaa和和bbbb同时同时 存在时致死存在时致死 aaaa或或bbbb致死致死 A_B_:A_bb:aaB_=9:3:3A_B_:A_bb:aaB_=9:3:3， aabbaabb个体
25、致死个体致死 AaBb:Aabb:aaBb=1:1:1AaBb:Aabb:aaBb=1:1:1 A_B_:A_bb=3:1A_B_:A_bb=3:1，aaaa个体致死个体致死 或或 A_B_:aaB_=3:1A_B_:aaB_=3:1，bbbb个体致死个体致死 AaBb:Aabb=1:1AaBb:Aabb=1:1 AaBb:Aabb=1:1AaBb:Aabb=1:1 （四）基因自由组合现象的特殊分离比 (2)隐性纯合致死隐性纯合致死 致死类型致死类型 F1自交后代基因型及比例自交后代基因型及比例 F1测交后代基因型及比例测交后代基因型及比例 双隐性致死双隐性致死 A_B_A_bbaaB_933
26、 AaBb1Aabb1aaBb 111 单隐性致死单隐性致死 A_B_A_bb93 或或 A_B_aaB_93 AaBbAabb11 或或 AaBbaaBb11 3.致死类问题解题思路致死类问题解题思路 第一步：先将其拆分成分离定律第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。单独分析。 第二步：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。第二步：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。 【例】【例】某种鼠中，黄鼠基因某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因对灰鼠基因a为显性，短尾基因为显性，短尾基因B对长尾对长尾 基因基因b为显性，且基因为显性，且基因A或或b在纯合时使
27、胚胎致死，这两对基因独立遗在纯合时使胚胎致死，这两对基因独立遗 传现在两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代中纯合子传现在两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代中纯合子 所占的比例是（所占的比例是（ ） A. 1/4 B. 3/4 C. 1/9 D. 8/9A. 1/4 B. 3/4 C. 1/9 D. 8/9 AA_ _ _ _ bb AaBb自交自交 Aa 2 aa 1 BB 1 Bb 2 1/3 1/3 C C （四）基因自由组合现象的特殊分离比 【例】【例】某观赏植物的白花对紫花为显性，花瓣一直为单瓣，但经人工某观赏植物的白花对紫花为显性，花瓣一直为单瓣，但经人工 诱变后培
28、育出一株重瓣白花植株，研究发现重瓣对单瓣为显性，且含诱变后培育出一株重瓣白花植株，研究发现重瓣对单瓣为显性，且含 重瓣基因的花粉致死。以新培育出的重瓣白花植株做母本与单瓣紫花重瓣基因的花粉致死。以新培育出的重瓣白花植株做母本与单瓣紫花 植株杂交，植株杂交，F1中出现中出现1/2重瓣白花，重瓣白花，1/2单瓣白花，让单瓣白花，让F1中的重瓣白花中的重瓣白花 自交，所得自交，所得F2中各表现型之间的比例为（中各表现型之间的比例为（ ） A. 9：3：3：1 B. 3：3：1：1 C. 6：3：2：1 D. 4：2：2：1 设重瓣基因为设重瓣基因为A，单瓣基因为，单瓣基因为a a。 A型雄配子致死型
29、雄配子致死 设白花基因为设白花基因为B B，紫花基因为，紫花基因为b b AaBB aabb AaBb 雄雄 雌雌 A A a a a a AaAa aaaa 重瓣重瓣 单瓣单瓣 1 : 1 B B （四）基因自由组合现象的特殊分离比 累加效应问题：累加效应问题：当两对等位基因决定同一性状时，当两对等位基因决定同一性状时， 若若A A与与B B的作用的作用效果相同效果相同，且显性基因，且显性基因越多越多，其效果，其效果越强越强。 0 0个显性基因，个显性基因，aabbaabb；4 4个显性基因，个显性基因，AABBAABB。均占。均占1 1/16/16 1 1个显性基因，个显性基因，Aabb/
30、aaBbAabb/aaBb；3 3个显性基因，个显性基因，AaBB/AABbAaBB/AABb。均占。均占2 2/16/16 2 2个显性基因，个显性基因，AAbb/aaBB,AAbb/aaBB,均占均占1 1/16/16；AaBbAaBb，占，占4 4/16/16 自交：有自交：有 种表现型，比例为种表现型，比例为 则：则：AaBbAaBb 测交：测交：有有 种表现型，比例为种表现型，比例为 1 14 46 64 41 1 5 5 3 3 1 12 21 1 累加效应常见于颜色深浅、长度（高度）、质量等。累加效应常见于颜色深浅、长度（高度）、质量等。 （四）基因自由组合现象的特殊分离比 当当
31、两对两对等位基因只位于等位基因只位于一对一对同源染色体时，只遵循同源染色体时，只遵循分离分离 定律，而不遵循定律，而不遵循自由组合自由组合定律。定律。 A A与与D D基因、基因、a a与与d d基因发生连锁，基因发生连锁， 不考虑交叉互换的情况下，不考虑交叉互换的情况下， A AaDaDd d只能产生两种只能产生两种配子配子。 产生后代时用产生后代时用棋盘法棋盘法。 （五）连锁现象 连锁现象连锁现象 【例】【例】如图表示两对等位基因在染色体上的分布情况（显性基因对隐如图表示两对等位基因在染色体上的分布情况（显性基因对隐 性基因为完全显性），若图性基因为完全显性），若图1、2、3中的同源染色体
32、均不发生交叉互换中的同源染色体均不发生交叉互换 ，则图中所示个体自交后代的表现型种类依次是（，则图中所示个体自交后代的表现型种类依次是（ ） A. 2、2、4 B. 2、3、4 C. 2、4、4 D. 4、4、4 （五）连锁现象 雄雄 雌雌 ABAB abab ABAB AABBAABB AaBbAaBb abab AaBbAaBb aabbaabb 雄雄 雌雌 AbAb aBaB AbAb AAbbAAbb AaBbAaBb aBaB AaBbAaBb aaBBaaBB B B 课堂总结 自由组自由组 合定律合定律 拓展题拓展题 型突破型突破 拆分法 逆推组合法 特殊分离比 连锁现象 棋盘法 求后代基因型及比例 基因互作 致死问题 累加效应 自由组合求遗传病概率 求后代表现型及比例 求配子类型及比例 谢谢 谢谢
