1、第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）基础梳理 基因的自由组合定律基因的自由组合定律 基础梳理 1两对相对性状的遗传实验（1）以纯种黄圆和纯种绿皱豌豆杂交。（2）F1全为_，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。（3）F1自交产生F2。（4）F2出现四种性状表现：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱。比例为 ，F2有两种与亲本性状表现相同：黄色圆粒占9/16；绿色皱粒占1/16；有两种与亲本性状表现不同（叫_）：黄色皱粒、绿色圆粒各占3/16。黄色圆粒 9 3 3 1 重组类型 2对自由组合现象的解释（1）两对相对性状：粒色和粒形。（2）亲本遗传因子组合：YYRR和yyrr，分别产生YR和yr配子。（3）F1
2、的遗传因子组合为_，性状表现为黄色圆粒。（4）F1产生雌、雄配子各四种，即YR、Yr、yR、yr，且各自 。（5）F2形成16种 ，9种 ，4种表现型，比例为9 3 3 1。YyRr 数目相等 雌雄配子结合方式 基因型 3对自由组合现象解释的验证（测交验证）（1）F1与 （yyrr）个体杂交（测交）。（2）测交后代性状表现：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱。遗传因子组合：YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr。遗传因子组合比例：_。4自由组合定律控制不同性状的遗传因子的 是互不干扰的；在形成配子时，决定_的成对的遗传因子彼此分离，决定_的遗传因子自由组合。隐性纯合子 1 1 1 1 分离和组合 同一性状
3、 不同性状 探究思考：探究思考：1为什么碳是最基本的元素？答案：答案：进行有性生殖的真核生物细胞核内的基因。方法提示：方法提示：自由组合定律的解题方法1用分离定律来解决多对相对性状的自由组合问题在自由组合定律中，两对或多对相对性状在杂交后代中同时出现的概率是它们每一性状出现的概率的乘积（乘法定理）。在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律。（1）配子类型的问题 例：某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有：Aa Bb cc 2 2 1=4种（2）基因型类型的问题 例：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？先将问题分解为分离定
4、律问题：AaAa 后代有3种基因型（1AA 2Aa 1aa）；BbBB 后代有2种基因型（1BB 1Bb）；CcCc 后代有3种基因型（1CC 2Cc 1cc）。（3）表现型类型的问题 例：AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？先将问题分解为分离定律问题：AaAa 后代有2种表现型；Bbbb 后代有2种表现型；CcCc 后代有2种表现型。因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有2228种表现型。2用棋盘法来推导子代的基因型和表现型（AaBbAaBb）雌雄配子ABAbaBabABAABB AABb AaBB AaBbAbAABb AAbb AaBb AabbaBAaBB Aa
5、Bb aaBB aaBbabAaBbAabbaaBbaabb分析：(1)准确写出雌雄配子的类型是关键，按一定的顺序排列，子代在表中的排列很有规律。(2)表中两条对角线，一条是四种不同表现型的纯合子，一条是双显的双杂合子。(3)表中有三个三角形，最上端的是双显，共9个，中间两个是重组类型，也就是一显一隐的各占3个，最下端的是双隐纯合子，只有1个。3用比率来推导子代的基因型和表现型（AaBbAaBb）1/4AA（A）2/4Aa（A）1/4aa（aa）1/4BB（B）1/16AABB（AB）2/16AaBB（AB）1/16aaBB（aaB）2/4Bb（B）2/16AABb（AB）4/16AaBb（A
6、B）2/16aaBb（aaB）1/4bb（bb）1/16AAbb（Abb）2/16Aabb（Abb）1/16aabb（aabb）分析：(1)AaAa后代的基因型及比例为AA Aa aa=1 2 1，个体中纯合子各为1/4，杂合子为1/2。(2)后代基因型AaBb所占比例：2/42/4=4/16；AAbb所占比例：1/41/4=1/16；AaBB所占比例：2/41/4=2/16。4用分枝法来推导子代的基因型和表现型（AaBbAabb）(1)AaAa后代的基因型及比例为AA Aa aa=1 2 1，表现型用一个起决定作用的基因符号表示：A a=3 1；Bbbb后代的基因型及比例：Bb bb=1 1
7、，表现型比是B b=1 1。(2)基因型AABB=1AA1BB；表现型3AB=3A1B。5.用后代性状分离比法来推导亲代的基因型和表现型(1)AaBbAaBb=9 3 3 1。(2)AaBbaabb=1 1 1 1；AabbaaBb=1 1 1 1。(3)AaBbaaBb=3 1 3 1；AaBbAabb=3 3 1 1。归纳整合 一、基因自由组合的实质在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离；非同源染色体上的非等位基因可以自由组合。二、基因的自由组合的细胞学基础减数分裂 三、自由组合定律和分离定律的关系基因的分离定律基因的自由组合定律研究的相对性状一对两对及以上涉及等位基因一对两
8、对及以上基因的位置一对等位基因位于一对同源染色体上两对或多对等位基因分别位于两对或多对同源染色体上F1配子的种类及比值2种，1 14种或2n，(1 1)nF2的表现型及比例2种，3 12n，(3 1)nF2的基因型及比例3种，1 2 13n，(1 2 1)nF1测交后代比例1 1(1 1)n四、按自由组合定律遗传的两种疾病的发病情况当两种遗传病之间有自由组合关系时,各种患病情况的概率如下:1.患甲病的概率 m 则非甲概率为1-m2.患乙病的概率 n 则非乙概率为1-n3.只患甲病的概率 m-mn4.只患乙病的概率 n-mn5.同时患两种病的概率 mn6.只患一种病的概率 m+n-2mn或m(1
9、-n)+n(1-m)7.患病的概率 m+n-mn或1-不患病率8.不患病的概率 (1-m)(1-n)以上规律可用下图帮助理解跟踪训练 1（2009年上海卷）基因型为AaBBccDD的二倍体生物，可产生不同基因型的配子种类数是（）A2 B4 C8 D16 解析：解析：由基因型可知有四对基因，根据自由组合的分析思路应拆分为四个分离规律，Aa、BB、cc和DD，其产生的配子种类依次为2、1、1、1，则该个体产生的配子类型为2111=2种。答案：答案：A 2.（2009年宁夏卷）已知某闭花受粉植物的高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有
10、的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为（）A1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16 解析解析：假设红花显性基因为R,白花隐性基因为r,F1全为红花的基因型为Rr,F1自交,所得F2红花的基因型为1/3RR、2/3Rr,去掉白花,F2红花自交出现白花的比例为2/31/4=1/6。答案：答案：B热点聚焦 基因型与表现型比例计算基因型与表现型比例计算 （2009年江苏卷）已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、Aa
11、bbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是（）A表现型有8种，AaBbCc个体的比例为116B表现型有4种，aaBbcc个体的比例为116C表现型有8种，Aabbcc个体的比例为18D表现型有8种，aaBbCc个体的比例为116 解析：解析：本题考查遗传概率计算。后代表现型为222=8种,AaBbCc个体的比例为1/21/21/2=1/8。Aabbcc个体的比例为1/21/21/4=1/16。aaBbCc个体的比例为1/41/21/2=1/16。答案：答案：D名师点睛名师点睛：基因的自由组合规律是遗传学之父孟德尔的另一伟大发现。它是两对或两对以上等位基因控制两对或两对以上相对性
12、状的遗传规律。其细胞学基础是减数第一次分裂，同源染色体彼此分裂，非同源染色体之间自由组合。自由组合规律中的各种比例关系以基因分离规律中的各种比例关系为基础，所以在进行两对或两对以上等位基因的遗传概率计算时，必须逐对等位基因计算，每对等位基因的遗传概率计算出后再将它们综合在一起分析。热点训练 （2009年广东卷）基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1 1，则这个亲本基因型为（）AAABb BAaBb CAAbb DAaBB 解析：解析：由子代的基因型中全部含有Aa可知，亲本的基因型中含AA。Bb bb=1 1,即亲本
13、的基因型也含Bb。答案：答案：A走进实验室 基础再现实验课题：实验课题：验证基因的分离定律实验验证基因的分离定律实验 基因分离定律是指F1在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体分开而分离。它适用于进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传。验证基因分离定律实质上就是要推知F1产生配子的种类及比例，进而反推F1的基因组合方式及遗传行为。方法1：测交法 让两个纯合子杂交，取F1进行测交，依后代表现型的种类及比例反推F1产生的配子种类及比例。方法步骤：让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；让F1杂合粳稻与糯稻测交；观察后代性状分离现象。实验现象：测交后代出现粳稻和糯稻两种表现型且比例为1 1。分析
14、和结论：测交使用的糯稻只产生一种含糯性基因（m）的配子，后代既然出现两种表现型，则F1必然产生M和m两种类型配子，即F1中含有M和m基因且这对等位基因在F1产生配子的过程中必随同源染色体分开而分离，从而验证了基因分离定律。方法2：花粉鉴定法 花粉为亲代产生的雄配子，依题意，取F1的花粉经碘液染色后用显微镜观察并计数，直接验证基因的分离定律。方法步骤：让纯种粳稻和糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；F1开花时取一个成熟花药，挤出花粉置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察、计数。实验的现象：花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色。分析和结论：实验现象说明F1在减数分裂过程中产生了一种含M基因的配子(呈蓝黑色)和一
15、种含m基因的配子(呈红褐色)，从而验证了基因分离定律。方法3：花药离体培养法 花药中含有雄配子，对其进行离体培养，观察性状分离比即可推知F1产生配子的种类及比例。方法步骤：取两纯种亲本玉米进行杂交，获得F1；取F1植株的花药进行植物组织培养，获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理；统计不同表现型的数量比例。实验现象：出现粳稻和糯稻两种表现型且比例为1 1。分析和结论：花药离体培养后的植株，经秋水仙素处理获得粳稻和糯稻两种表现型，说明了花药中含有M、m两种雄配子，而这两种配子的产生必然是等位基因（M、m）随同源染色体分开而分离的结果，从而验证了基因分离定律。易错归纳 此类实验课题属于开放型实验方案设计
16、，一般不提供实验设计器材，要求学生根据所学知识，确定解决此类试题的原理和方法。因此，实验的原理不同，设计的方案亦不同，具有较大的灵活性。在使用不同方案时，要注意方法步骤。精题演习 1为了验证基因的分离定律，甲乙两组同学都将非甜玉米和甜玉米间行种植，分别挂牌，然后按孟德尔的实验过程进行实验，验证F2的分离比。甲组同学的实验结果：F1全为非甜玉米，F2有非甜和甜两种玉米，甜玉米约占1/8。乙组同学的实验结果：F1全为非甜玉米，F2有非甜和甜两种玉米，甜玉米约占1/4。（1）用简图表示乙组同学的实验过程：（用该题材料表示）（2）乙组同学的实验中F2的性状分离比为非甜玉米 甜玉米=_。（3）在上图中选
17、出甲乙两组在用亲本杂交时的授粉过程。甲组 ，乙组_。（4）如果按甲组的杂交方法不改进，后续实验要如何进行才能得到正确的性状分离比？_。（5）如果对甲组的实验进行改进，将如何改进？_。(1)P：非甜玉米甜玉米F1F2 (2）3 1 (3）C B (4)只将甜玉米植株上所结种子种下自交，统计其后代分离比(5)采用乙组同学的杂交方法（同时进行正反交）2.已知纯种的粳稻和糯稻杂交，F1全为粳稻。粳稻中含有直链淀粉，遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同)，糯稻中含支链淀粉，遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。请设计实验方案验证基因的分离规律(实验过程中可自由
18、取用必要的实验器材，基因用M和m表示)。实验方法：_。实验步骤：_。实验预期现象：_。实验现象的解释：_。实验结论：_。解析：解析：本题以粳稻和糯稻的杂交遗传为背景，以基因分离规律、自交、测交、淀粉鉴定等基础知识为载体，考查学生对课本知识的运用能力。对基因分离规律的验证，主要有3种方法：测交法、自交法和F1花粉鉴定法。答案：方案一实验方法：采用测交法加以验证实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻。(2)让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察其后代性状分离现象实验预期现象：测交后代出现两种不同表现型且比例为1 1实验现象的解释：依据测交使用的糯稻为纯合体只产生一种含糯性基因(m)的
19、配子，后代既然出现两种表现型，即粳稻和糯稻，则F1必然产生两种类型的配子，即M和m实验结论：F1中含有M和m基因，且M和m这对等位基因在F1产生配子的过程中必然随同源染色体的分开而分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离规律方案二实验方法：运用F1花粉鉴定法实验步骤：(1)首先让纯种粳稻和糯稻杂交。获得F1杂合粳稻。(2)F1开花时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察实验预期现象：花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色实验结论：由此说明，F1在减数分裂产生配子的过程中所含的等位基因M和m随同源染色体的分开而分离，并最终形成了两种不同的配子，从而直接验证了基因的
20、分离规律方案三实验方法：采用自交法加以验证实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获得F1杂合粳稻。(2)让F1杂合粳稻自交，观察其后代性状分离现象实验预期现象：自交后代出现两种不同表现类型且比例为粳稻 糯稻3 1实验现象的解释：依据自交使用的粳稻F1为杂合体，同时含有M和m基因，因此表现为粳稻。在F1进行减数分裂形成配子时，产生了含有基因M和m的两种雌配子和两种雄配子，无论是雌配子还是雄配子，其基因M m都接近1 1，雌雄配子的结合机会是相等的。因此，上述两种雌雄配子的结合所产生的F2便出现了两种表现型，粳稻 糯稻3 1实验结论：F1在进行减数分裂形成配子时，所含等位基因M和m随同源染色
21、体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代，从而验证了基因的分离规律课时作业 1.（2009年广州二模）下列有关孟德尔遗传定律的说法错误的是（）A叶绿体基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传定律B受精时，雌雄配子的结合是随机的，这是得出孟德尔遗传定律的条件之一C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D基因型为AaBb的个体自交，其后代一定有四种表现型和9种基因型 解析：解析：如果A、B基因位于同一条染色体上，则其产生两种配子AB和ab，故后代有两种表现型和三种基因型。答案：答案：D 4.果蝇的体细胞中含4对同源染色体，若研究的每对同源染色体上只含一对等位基因，在果
22、蝇形成卵细胞时，含全部显性基因的配子出现的比例是（）A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 解析：解析：这是一道中等层次的综合题，意在考查学生对基因、等位基因、同源染色体关系及减数分裂过程中等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合知识的应用。一是审清题意，即含四对等位基因(如AaBbCcDd)的细胞通过自由组合产生配子情况。二是全部含显性基因的配子(如ABCD)出现几率为：1/2*1/2*1/2*1/2=1/16 答案：答案：D 7.（2009年潮州二模）某人发现了一种新的高等植物，对其10对相对性状如株高、种子形状等的遗传规律很感兴趣，通过大量杂交实验发现，这些性状都是独立
23、遗传的。下列解释或结论合理的是（）A.植物的细胞中至少含有10条非同源染色体B有两个感兴趣的基因位于同一条染色体上C在某一染色体上含有两个以上控制这些性状的非等位基因D用这种植物的花粉培养获得的单倍体植株可以显示所有感兴趣的性状 .解析：解析：据题意，这10对相对性状都是独立遗传的，说明控制这些性状的基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，控制这10对相对性状的基因位于10对不同的同源染色体上，不可能存在于同一染色体上，故B、C选项错；该高等植物有可能是二倍体，其单倍体中只有一个染色体组，每个基因单个存在，此时无论该基因是显性还是隐性基因都可能在单倍体中表达了相应性状，即每种性状都可能出现。答案：
24、答案：AD 11.（2009年安徽卷）某种野生植物有紫花和白花两种表现型，已知紫花形成的生物化学途径是：A基因 B 酶A 酶B 前体物质(白色)中间产物(白色)紫色物质 A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交，F1：紫花 白花=1 1。若将F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花 白花=9 7。请回答：（1）从紫花形成的途径可知，紫花性状由 对基因控制。（2）根据F1紫花植株自交的结果，可以推测F1紫花植株的基因型是 ，其自交所得F2中，白花植株纯合体的基因型是 。（3）推测两亲本白花植株的杂交组合（基因型）是 或 ；用遗传图解表示两亲本白
25、花植株杂交的过程（只要求写一组）。（4）紫花形成的生物化学途径中，若中间产物是红色（形成红花），那么基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的表现型及比例为 。（5）紫花中的紫色物质是一种天然的优质色素，但由于B基因表达的酶较少，紫色物质含量较低。设想通过基因工程技术，采用重组的Ti质粒转移一段DNA进入细胞并且整合到染色体上，以促进B基因在花瓣细胞中的表达，提高紫色物质含量。右上图是一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒载体结构模式图，请填出标号所示结构的名称：；。解析：解析：根据图示可知，紫色可能的基因型A_B_，白色可能的基因型为其余的所有基因型，基因型不同的两白花杂交，后代出现了紫色，说明A和B存在于两个亲本中，A_bb、aaB_，所以后代紫花个体基因型为AaBb,AaBb自交后代中，A_B_占9/16,其余占7/16；只出现中间产物的基因型特点是A_bb，占3/16。能插入外源基因的质粒片段叫TDNA。答案：答案：(1)两 （2）AaBb aaBB、AAbb、aabb （3）AabbaaBB AAbbaaBb 遗传图解（只要求写一组）（4）紫花 红花 白花=9 3 4（5）TDNA 标记基因 复制原点 本章知识网络 祝祝您您
