高三一轮复习生物：专题十三 基因的自由组合定律讲义

专题十三基因的自由组合定律

英国有位美貌的女演员，写信向大文

豪萧伯纳求婚：“因为你是个天才，我

不嫌你年迈丑陋c假如我和你结合的

话，咱们后代有你的智慧和我的美貌,

那一定是十全十美了。”萧伯纳给她回

信说：“你的想象很是美妙，可是，假

如生下的孩子外貌像我，而智慧像你，

那又该怎么办呢？”

一、两对相对性状的杂交实验

两对相对性状：

①子叶颜色：黄色、绿色

②种子形状：圆粒、皱粒

实验材料：纯种黄色圆粒航豆和纯种绿色皱粒蜿豆

(1)实验过程及现象(正反交)

poxO

黄色圆粒I绿色皱粒

F>O

黄色圆粒

圆粒圆粒皱粒皱粒

31510810132

9:3:3:1

①Fi表现为黄色圆粒,说明黄色和圆粒都是显性性状

②F2不仅表现出亲本性状(黄色圆粒和绿色皱粒)，还出现了重组类

型(绿色圆粒和黄色皱粒)

③问题：为什么出现新的性状组合？它们之间的数■关系为什么是

9:3：3：1?这与一对相对性状的杂交实验中F2的3:1数■有什么关系？

(2)两对性状单独分析

①子叶颜色

黄色:绿色=(315+101):(108+32)=3:1

②种子形状

圆粒：皱粒=(315+108):(101+32)«3:1

(3)结论

单独看任意一对相对性状，遵循分离定律,说明控制子叶颜色和种子

形状的遗传因子的遗传互不干扰。

那么，性状的组合是否意味着遗传因子也发生组合了呢？

二、对自由组合现象的解释(提出假说)

(1)两对相对性状是由两对遗传因子控制

Y•黄色y•绿色R・圆粒r•皱粒

纯种黄色圆粒纯种绿色皱粒

P:纯种黄色圆粒：YYRR―YR

纯种绿色皱粒：yyrryr

Fi：黄色圆粒：YyRr

黄色圆粒

(2)Fi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。(核心内容)黄色圆粒

Fi产生的雌雄配子均为：

YR、Yr、yR、yr,且数•

1：1：1：1

(3)受精时，雌雄配子

的结合是随机的。

雌雄配子的结合方式有

种(等于后代性状之

黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9：3：3：1

比的和)遗传因子的组合

形式有2种，性状表现为生种。

933:1

oo

1YYRR1yxBB1YYrr1yyrr

2YYRr2yyRr2Yvrr

2YyRR

4XxEi

YRyyR_Y_rryyrr

总结：①表型(显隐性)：双显占9/16、单显(绿圆、黄皱)

各占3/6、双隐占1/16。

②基因型(纯杂合)：双纯合(YYRR.YYrr、yyRR.

yyrr)

各占F2的1/16,一纯一杂(YYRr、yyRr.YyRR.

Yyrr)

各占F2的2/16,双杂合(YyRr)占F2的1/4O

③亲本类型、重组类型(表型角度)

a.当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中亲本类型

(Y_R_+yyrr)占10/16,重组类型(yyR_+Y_rr)占

6/16。

b.当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中亲本类型

(Y_rr+yyR_)占6/16,重组类型(Y_R_+yyrr)占

10/16o

三、对自由组合现象的验证测交实验

(1)目的：检测事产生的配子种类及其比例

(2)选材：杂种子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交

(3)推测结果(演绎推理)

黄圆黄皱绿圆绿皱

1：1：1：1

(4)实验结果(正反交)

表现

黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒

项目

实际K作母本31272626

子粒数F1作父本24222526

不同性状的数量比1:1:1:1

!1!、自由组合定律

(1)内容

控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配

子时，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)实质

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,

在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同

源染色体上的非等住-Eq人

精(卵)原细胞

(3)细胞学基础复制

（卵）

四分体

①同源染色体分开，\HBb次b

等位基因分离减数第一

次分裂

②非同源染色体自由?

(4)适用范围：两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因；

细胞核内染色体上的基因；进行有性生殖的真核生物。

五、自由组合定律的验证方法

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9:3:3:1o

③花粉鉴定法若双杂合子的花粉有4种比例为直接证据)

④单倍体育种法：取双杂合子进行花药离体培养后，用秋水仙素处

理能获得4种植株,比例为

六、孟德尔获得成功的原因

1、材料：正确选择典且作为实验材料(三大优点)

2、对象：由L对相对性状到多对相对性状(单因素到多因素研究法)

3、技术手段：对实验结果进行包学分析；

4、科学地设计实验程序(方法：假说——演绎法)

七、孟德尔遗传规律的再发现

孟德尔：遗传因子、性状、遗传因子组成

约翰逊：基因、表型(表现型x基因型、等位基因

与基因有关的概念：

(1)基因：通常是有遗传效应的DNA片段

(2)相同基因：控制同一性状的基因，如A与A

(3)等位裁因：控制相对性状的基因，如A与a

(4)非等位基因：位于同源染色体上的非等位基因和位于非同源染

色体上的非等位基因。

(5)遗传概念间的相互关系

基因型基因»等位基因・等位基因分离

I

显性隐性

基因基因

+

自交

后控制］［控制导

环致

出

代

代

现决

出

不境显性隐性

状定

现

状

性

分

性性状性状

分

商

离

表现型相对性状性状分离

八、孟德尔遗传规律的应用一指导杂交育种(将优良性状结合在一起)

(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再

经过选择和培育，获得新品种的方法。

(2)育种原理：基因重组。

(3)方法：杂交―自交―选种-自交。

现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型

为BBee的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下：

PBBEExbbee

BbEe

」植物的描述为F1自交

动物的描述为B雌、

雄个体间交配

9BE:3Bee:3bbE:Ibbee

植物动物

连续自交，直到选异性隐性纯合子测交，

后代不发生性状以检测亲本基因型，不

分离发生性状分离的为所选品种

(4)成果：袁隆平的杂交水稻，中国荷斯坦牛等。

(5)优点：能根据人的预见把位于两个品种上的优良性状集于一身。

(6)缺点：①只能利用已有基因的重组,按需选择，不能创造新的

基因；②杂交后代会出现分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。

(7)注意：若后代选育的是双隐性优良纯种，则只要在子二代出现

该性状即可。若只想利用杂种优势，则只进行两亲本一次杂交

得到Fi即可。

九、自由组合定律的做题方法

思路：因为非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，所以多

对等位基因的遗传问题可以先分别运用分离定律分析，再运用乘法原理将各组

情况进行组合。

(1)配子类型及概率的问题

规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因

对数)如：

AaBbCCDd产生的配子种类数：

AaCCDd

2xx1x2=8种

AaBbCCDd产生ABCD配子的概率为：1/2*1/2x1xl/2=1/8。

(2)配子间的结合方式问题期

规律：两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本

产生配子种类数的乘积。如

AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种数：

a、先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。

AaBbCc-2*2x2=8种配子，AaBbCCf2*2x1=4种配子。

b、再求两亲本配子间的结合方式。

由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8

x4=32种结合方式。(不同结合方式可能产生相同基因型)

(3)子代基因型类型及概率问题

AaBbCc与AaBBCc杂交其后代的感因型数可分解为三个分离定律:

后代中有3x2x3=18种基因型。

AaXAa-后代有3种基因型(1AA:2Aa:1aa)

BbXBBf后代有2种基因型(1BB:1Bb)

CCXCCT后代有3种基因型(1CC:2Cc:1cc)

后代中AaBBcc出现的概率为：1/2(Aa)x1/2(BB)x1/4(cc)=1/16。

（4）表现型类型及概率的问题

AaBbCcXAabbCc,其杂交后代可能的表现型数可分解为三个分离定

律：后代中有2x2x2=8种表现型。

后代中AaXAa-后代有2种表现型（3A_:1aa）

Bbxbb-后代有2种表现型（1Bb:1bb）

CCXCCT后代有2种表现型（3C_:1cc）

表现型A_bbcc出现的概率为：3/4（A）x1/2（bb）x1/4（cc）=3/32o

（5）推断亲代的基因型、表型

①基因填充法

例：番茄紫茎（A）对绿茎（a）为显性，缺刻叶（B）对马铃・叶（b）为

显性。这两对性状的遗传遵循自由组合定律。已知以紫茎缺刻叶与绿

茎缺刻叶作亲本杂交，后代表型及比例如下：紫茎缺刻叶X绿茎缺刻

叶一321紫缺:101紫马：310绿缺：107绿马。试确定亲本的基因型。

解题思路：⑴根据题意，确定亲本的基因型为：A_B_、aaB_o（2）

根据后代有隐性性状绿茎（aa）与马铃・叶（bb）可推得每个亲本都至

少有一个a与b。因此亲本基因型：AaBbxaaBbo

②分解组合法

例：小麦的毛颖(P)对光颖(p)为显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)

为显性。这两对性状的遗传遵循自由组合定律。已知以毛颖感锈病与

光颖抗锈病两植株作亲本杂交，子代为毛颖抗锈病：毛颖感锈病：光

颖抗锈病：光颖感锈病=1:1:1请写出两亲本的基因型。

解题思路:1)将两对性状分解为毛颖洸颖=1:1抗锈病感锈病=1:1。

2)根据亲本的表型确定亲本部分基因型是P_rrxppR_,只有Pppp,子

代才能表现为毛颖：光颖=1:1,同理，只有rrxRr,子代才能表现为

抗锈病：感锈病=1:1。综上所述,亲本基因型分别是Pprr与ppRr。

(6)已知子代表现型分离比推测亲本基因型

9:3:3:1f(3:1)(3:1)->(AaxAa)(BbxBb)^AaBbxAaBb

AaBbxaabb或Aabb*aaBb

3:3:1:1->(3:1)(1:1)->(Aa*Aa)(Bbxbb)或(AaXaa)(BbxBb)->AaBb

xAabb或AaBbxaaBb

3:1—(3:力1-AabbxAabb或AaBBxAaBB或AABbxAABb或aaBb

xaaBb或AaBBxAaBb或AABbxAaBb

十、“和”为16的特殊分离比成因

(1)不同条件下,自交或测交后代分南出(蜃干基因互作)

F,(AaBb)F.测交

序号条件

自父后代比例后代比例

存在一种显性基因时表现为同一

I9：6：11：2：1

性状,其余正常表现

两种显性基因同时存在时,表现为

29：71：3

一种性状,否则表现为另一种性状

当某一对隐性基因成对存在时表

39：3：41：1：2

现为双隐性状，其余正常表现

只要存在显性基因就表现为一种

415：13：1

性状,其余正常表现

(2)显性基因的累加效应(属于基因互作)

累加效应表型显性基因A与B的作用效果相同，表型与显性基

的分析原理因的个数有关，显性基因越多，效果越强

1AABB：(2AaBB、2AABb):(4AaBb.laaBB.

AaBb自交后代lAAbb)•(2Aabb、2a