第二節基因的自由組合定律

第一課時基因的自由組合定律

【目標導航】1.結合一對相對性狀的雜交實驗，分析兩對相對性狀的雜交實驗

過程。2.結合教材圖解，概述孟德爾對假說的驗證和自由組合定律的實質。

尹預習導學i挑戰自我，點點落實

基因的自由組合定律

1.兩對相對性狀的雜交實驗

實驗過程與現象如圖所示：

P黃色圓粒X綠色皺粒

黃色圓粒

F2黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒

個體數31510810132

比例9:3：3:1

2.對自由組合現象的解釋

(1)分別控制黃、綠和圓、皺這兩對相對性狀的基因彼此獨立，互不干擾。

(2)親本的基因型分別為YYRR和yyrr,分別產生YR、匹配子。

⑶Fi(YyRr)產生配子時，按照分離定律，Y與y、R與r分離,同時這兩對基因自

由組合。這樣Fi產生的雌配子和雄配子各有四種，其比例為：YR：Yr：yR：yr

=1：1：1：lo

(4)四種雌雄配子結合機會均篁，結合方式有坨種，在這些組合中，共有工種基

因型，決定生種表現型，比例為9：3：3：1。

3.對自由組合現象解釋的驗證一測交

雜種子一代隱性純合子

測交YyRr(黃色圓粒)Xyyrr(綠色皺粒)

測交后代YyRrYyrryyRryyrr

黃色黃色綠色綠色

圓粒皺粒圓粒皺粒

比例：1:1:1:1

4.基因的自由組合定律的實質

位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數分裂形成

配子時，一個細胞中的同源染色體上的等位基因彼此分離,非同源染色體上的非

等位基因可以進行自由組合。

5.孟德爾關于豌豆三對相對性狀的雜交實驗

(1)親本類型：具有三對相對性狀的親本。

(2)B的性狀表現：都表現為顯性性狀。

(3)F2的性狀表現：發生了性狀分離,數量比是27：9：9：9：3：3：3：1,即表

現型有a種，基因型有2L種。

6.自由組合定律的應用

(1)理論上的應用

解釋生物的多樣性:生物的變異大多數可以用不同基因的不同組合來解釋，如含

2對雜合基因的個體，其自交后代表現型可能有4(即2個種；含3對雜合基因的個

體，其自交后代表現型可能有8(即23)種；依此類推，含“對雜合基因的個體，其

自交后代表現型可能有￡種。

(2)實踐上的應用

①育種實踐上的應用

雜交育種：在遺傳學上，將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起，再

經過選擇和培育，獲得新品種的方法。

在育種實踐中，人們用雜交的方法,有目的地使生物不同品種間的基因重新組合,

以使不同親本的優良基因組合到一起,經選擇獲得新品種。

②醫學實踐上的應用

在醫學實踐中，可依據自由組合定律來分析家族系譜中兩種遺傳病同時發病的情

況，并且推斷出后代的基因型和表現型以及它們出現的概率,為遺傳病的預測和

診斷提供理論依據。

II預習診斷

1.判斷正誤

(1)在孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中，F2中出現的重組性狀指的是黃色皺粒和

綠色圓粒。()

(2)純合黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交，F2中的性狀分離比是9：3：3：lo

()

(3)在孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中，Fi形成的雌配子或雄配子都是四種，且

兩種配子的數量一樣多。()

(4)控制不同性狀的基因相互影響，從而形成新的重組性狀。()

答案(1)V(2)V(3)X(4)X

2.填充：寫出F2四種表現型對應的基因型及其比值

⑴黃色圓粒：1YYRR:2YYRr:2YyRR:4YyRr。

(2)黃色皺粒：IYYrr：2Yyrr。

(3)綠色圓粒：IyyRR:2yyRr。

(4)綠色皺粒：Ivvrro

h課堂講義i重點難點，個個擊破___________________________________________________________

一、孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗

1.Fi的表現型分析

(1)就粒色而言：Fi全是黃色今黃色對綠色是顯性。

(2)就粒形而言：Fi全是圓粒今圓粒對皺粒是顯性。

2.F2的表現型分析

(1)兩對相對性狀的分離是各自獨立的，均遵循分離定律

①黃色：綠色=3：lo②圓粒：皺粒=3：lo

(2)兩對性狀的組合是隨機的

:3圓粒一卷Q黃色圓粒

①I黃色(

'"皺粒T黃色皺粒

:圓粒一衣綠色圓粒

410

鼻粒f白綠色皺粒

41O

3.對F2的統計分析

有種組合方式，種基因型<，種表現型。種表現型比例為：

(1*216944

9黃色圓粒

1YYRR（純合）|3黃色皺粒J]3綠色圓粒|

1綠色皺粒

2YyRR（單雜）IYYrr（純合）IyyRR（純合）

2YYRr（單雜）12Yyrr（單雜）|12yyRr（單雜）|lyyrr（純合）

4YyRr（雙雜）

（2）雙顯性性狀的個體占9言單顯性性狀的個體（綠色圓粒、黃色皺粒）各占3高雙

隱性性狀的個體占專。

（1111A4412

（3）純合子%YYRR+而YYrr+育yRR+育ynj共占正，雜合子占1一記=而，

42

其中雙雜合個體（YyRr）占正，單雜合個體（YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr）各占在，共

占16。

（4問中親本類型（Y_R_+yyrr）占祟重組類型島Y_rr+擊TR_）占去

4.孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗簡記：雙親純種顯和隱；雜交Fi全顯性；

F2四性狀——兩個親本、兩個重組，比值恰為9：3：3：1。9為兩顯性（性狀），3

為兩重組（性狀），1為兩隱性（性狀）。

13思維激活

1.在孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中若將豆粒形狀與子葉顏色分別進行統計,

是否還符合基因分離定律？

答案若將豌豆的形狀與顏色分別進行統計仍符合基因分離定律。

即：P黃色X綠色一Fi黃色——>F23黃：1綠

P圓粒X皺粒一>Fi圓粒—>F23圓：1皺

2.在孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗中，如果親本為純合的黃色皺粒和綠色圓

粒，則F2中的重組類型的比例是多少？

答案如果親本是黃色皺粒和綠色圓粒，F2的性狀分離比也是“黃色圓粒：黃

色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒=9：3：3：1”，但其中重組類型是黃色圓粒和綠

915

色皺粒，它們在F2中所占的比例是諱+元宜。

I□應用示例

1.下表是豌豆五種雜交組合的實驗數據統計:

組另U表現型高莖紅花高莖白花矮莖紅花矮莖白花

高莖紅花X

―627203617212

矮莖紅花

高莖紅花X

二724750243262

高莖白花

高莖紅花X

三95331700

矮莖紅花

高莖紅花X

四925328315108

高莖紅花

高莖白花X

五517523499507

矮莖紅花

據上表判斷下列敘述不正確的是()

A.通過第一、三、四組可以得出紅花對白花為顯性性狀，通過第二、三、四組

可以得出高莖對矮莖為顯性性狀

B.以A和a分別表示株高的顯、隱性基因，D和d分別表示花色的顯、隱性基

因，則第一組兩個親本植株的基因型是AaDd、aaDd

C.每一組雜交后代的純合子所占的比例為3

D.第五組雜交后代中隱性純合子的比例為！

【問題導析】

(1)顯隱性的判斷：如果紅花X紅花一紅花+白花，則絲花為顯性；同理，如果高

莖X高莖一高莖+矮莖，則高莖為顯性。

(2)第一組子代中高莖：矮莖=1：1,根據一對相對性狀的遺傳規律(分離定律)可

知，親本的基因型分別是Aa和aa;同理，第一組中子代中紅花：白花=3：1,

親本的基因型分別是Dd和Dd。故親本基因型是AaDd和aaDd。

(3)第五組中高莖：矮莖=1：1,可知親本中高莖和矮莖個體的基因型分別是Aa

和四；紅花：白花=1：1,可知親本中的紅花和白花個體的基因型分別是迦_和

ddo

答案c

解析第一、三、四組中親本都是紅花，但子代中既有紅花也有白花，所以紅花

為顯性個體，同理，第二、四組中的親本都是高莖，但子代中既有高莖也有矮莖，

所以高莖為顯性；第三組中親本是高莖和矮莖，而子代全是高莖，也可推知高莖

為顯性，A正確。分析每一對相對性狀的遺傳可知，第一組中親本控制株高的基

因型是Aa和aa,控制花色的基因型是Dd和Dd,且親本的性狀表現為高莖紅花

X矮莖紅花，所以其基因型為AaDd、aaDd,B正確。由于第一組親本的基因型

是AaDd、aaDd,所以純合子有aaDD和aadd兩種，所占的比例都是故

純合子的比例為*C錯誤。第五組中的親本基因型是Aadd和aaDd,所以獲得的

隱性純合子(aadd)的比例=!x1=^,D正確。

【一題多變】

1.請寫出第二、三組中親本的基因型。

答案第二組親本的基因型是AaDd和Aadd；第三組親本的基因型是AADd和

aaDdo

2.用第一組中的高莖紅花親本和第三組中的高莖紅花親本雜交，則后代中的表現

型有幾種？它們的比例如何？

答案第一、三組中高莖紅花親本的基因型分別是AaDd和AADd,它們雜交所

得的子代中有高莖紅花和高莖白花兩種類型，它們的比例是3：1。

二、對自由組合現象解釋的驗證和自由組合定律的實質

1.自由組合定律的驗證

⑴測交的目的

①實驗目的：測定Fi的基因型及產生配子的種類和比例。

②實驗方法：測交——Fi(YyRr)與隱性純合子(yyrr)交配。

(2)遺傳圖解

基因型YyRrYyrryyRryyrr

表現型黃圓黃皺綠圓綠皺

比例1：1：1：1

(3)實驗結果與預期相符，證明了：

①F]是雜合子，基因型為YyRr。

②Fi產生了YR、Yr、yR、yr四種類型、比例相等的配子。

③Fi在形成配子時，每對基因彼此分離，不同對的基因自由組合。

2.自由組合定律的實質

四分體

(1)同源染色體分開，等

位基因分離；(2)非同源

染色體自由組合，非同源

第一次分裂色體上的非等位基因自

由組合

b淤b[b淤bj[BAH著絲粒分裂,

相同基因分離

第二次分裂或

(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。

(2)在形成配子時，一個細胞中的同源染色體上的等位基因彼此分離；非同源染色

體上的非等位基因可以進行自由組合。

3.遺傳兩大基本定律的區別和聯系

分離定律自由組合定律

研究性狀一對兩對或兩對以上

控制性狀的

一對兩對或兩對以上

等位基因

位于一對同源染分別位于兩對或兩對以上

等位基因與色體上同源染色體上

瑜

染色體關系

細胞學基礎后期I同源染色體分后期I非同源染色體自由組

離合

續表

非同源染色體上的非等位基因

遺傳實質等位基因分離

自由組合

基因對數1對2對或n對

配子類型

2種1：122種或2〃種數量相等

Fi及其比例

配子組合

4種42種或半種

數

基因型種

3種32種或3〃種

類

F2表現型種

2種22種或2”中

類

表現型比3：1（3:ip或（3:iy

基因型種

2種22種或2”中

Fi測類

交子表現型種

2種22種或2”中

代類

表現型比1：1（1：l）n

在減數分裂形成配子時，兩個定律所述的過程同時發生，在

同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非

聯系

等位基因自由組合。其中，分離定律是自由組合定律的基礎，

自由組合定律是分離定律的延伸與發展

13思維激活

分析分離定律與自由組合定律的實質：

如圖表示果蠅的一個細胞，其中數字表示染色體，字母表示基因。

(1)請寫出圖中的等位基因：。

答案A與a、B與b、D與d

(2)請寫出該個體的基因型，并預測這種個體產生配子的種類數(不考慮交叉互換)。

答案基因型是AaBbDdXeY；A和B,a和b位于同一條染色體上，所以根據分

離定律可知該個體產生的配子種類數=2X2X2=8。

(3)等位基因的分離發生在減數第一次分裂后期還是減數第二次分裂后期？

答案減數第一次分裂后期。等位基因隨著同源染色體的分開而分離。減數第二

次分裂后期是姐妹染色單體上的相同基因(如A和A)的分離。

(4)上圖中A和a、B和b兩對等位基因是否遵循自由組合定律？為什么？

答案不遵循；因為遵循自由組合定律的基因應該是位于非同源染色體上的非等

位基因，而A和a、B和b位于同一對同源染色體上。

(5)細胞質基因是否遵循孟德爾遺傳規律？為什么？

答案不遵循。原因是等位基因的分離或自由組合是隨著染色體的變化而發生的,

而細胞質中的基因不存在于染色體上。

□應用示例

2.孟德爾用純種黃圓豌豆與純種綠皺豌豆做雜交實驗，下列哪項能體現出不同性

狀的自由組合()

A.F2中有黃圓、黃皺、綠圓、綠皺4種表現型

B.Fi全部是黃色圓粒

C.F2中出現了黃皺和綠圓2種類型

D.F2中黃圓和綠皺各占總數的后

【問題導析】

(1)親本的表現型是黃圓和綠皺,在黃色、綠色和圓粒、皺粒兩對相對性狀中，只

有四種自由組合類型，即黃圓、縫縝、黃皺和綠圓。

(2*2的四種表現型中，不同于親本的類型是黃皺和綠圓。

⑶根據“黃圓：黃皺：綠圓：綠皺=9：3：3：1”可知，與親本有相同表現型的

9110533

類型(黃圓、綠皺)所占的比例。重組類型所占的比例

=7lo7+7lo7=7lo7=3o=7lo7+71O7=

63.53

168，以88°

答案A

【一題多變】

1.本題中的親本為黃圓和綠皺，如果親本換為黃皺和綠圓，則Fi和F2的表現型

及性狀分離比分別是怎樣的？

答案Fi仍然是黃圓,F2的性狀分離比為黃圓：黃皺：綠圓：綠皺=9：3：3：lo

2.在用純種黃圓豌豆與純種綠皺豌豆做的雜交實驗中，黃圓作為父本和作為母本

（即正交和反交）的結果是否相同？為什么？

答案相同，因為在每一對相對性狀的雜交實驗中，以顯性個體或隱性個體作為

母本，其結果都是顯性：隱性=3：1,所以兩對相對性狀的雜交實驗中，正交或

反交的結果也是相同的。

課堂嶼

自由組合定律

假說-

事對點練習建即時訓練，體驗成功___________________________________________________________________

考查

目標1

1.基因型為AaBb（這兩對基因獨立遺傳）的水稻自交，自交后代中兩對基因都是

純合子的個數占總數的（）

2468

A?五B.諱C.記D.記

答案B

考查

目標1

2.用具有兩對相對性狀的兩純種豌豆作親本雜交獲得Fi,Fi自交得F2,F2中黃

色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒的比例為9：3：3：L與F2出現這樣

的比例無直接關系的是（）

A.親本必須是純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆

B.Fi產生的雄、雌配子各有4種，比例為1：1：1：1

C.Fi自交時4種類型的雄、雌配子的結合是隨機的

D.Fi的16種配子結合方式都能發育成新個體

答案A

解析親本可以是純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆，也可以是純種黃色皺

粒豌豆與純種綠色圓粒豌豆。

考查

目標2

3.孟德爾認為基因型為YYRr的個體，產生的配子種類及比例是()

A.YR：Yr=l：1B.YR：yr=l：1

C.R:r=l：1D.Y：R：r=2：1：1

答案A

解析YYRr的個體產生配子時，YY分離，Rr分離，Y與R(r)自由組合，所以

產生的配子種類及比例為YR:Yr=l：lo

考查

目標2

4.基因的自由組合定律發生于下圖中哪個過程()

AaBb一①一1AB：lAb：laB：lab—里雌、雄配子隨機結合一配子代9種基因

型一配4種表現型

A.①B.②C.③D.④

答案A

解析基因自由組合定律的實質是非等位基因自由組合。

考查

目標1

5.番茄的高莖對矮莖為顯性，紅果對黃果為顯性。現有高莖黃果的純合子(TTrr)

和矮莖紅果的純合子(ttRR)雜交，按自由組合定律遺傳，問：

(1*2中出現的重組類型個體占總數的。

(2)F2中高莖紅果番茄占總數的,矮莖紅果番茄占總數的，高莖

黃果中純合子占。

⑶若F2共收獲800個番茄，其中黃果番茄約有個。

5931

答案（l）g⑵記記g⑶20°

h分層訓練i解疑糾偏，訓練檢測___________________________________________________________

【基礎鞏固】

1.在豌豆雜交實驗中，紫花與白花雜交，F2中紫花和白花的比為787：277,上

述實驗結果的實質是（）。

A.紫花基因對白花基因是顯性

B.Fi自交，后代出現性狀分離

C.控制紫花和白花的基因不在一條染色體上

D.等位基因隨同源染色體的分開而分離

答案D

2.用純種的黃色圓粒與綠色皺粒豌豆種子雜交得Fi,將Fi自交得F2的種子3200

粒。這些種子中應該有綠色皺粒約（）

A.1600粒B.400粒C.200粒D.1200粒

答案C

解析兩對相對性狀的純合子親本雜交，Fi只出現顯性性狀——黃色圓粒，F2中

出現四種表現型，其中綠色皺粒占的比例為強，所以F2中綠色皺粒種子數量是：

3200X號200（粒）。

3.基因型為AaBb的個體，正常情況下產生的配子的基因型不可能是（）

A.ABB.AbC.AaD.ab

答案c

解析配子形成時控制相對性狀的等位基因彼此分離，故配子中不含等位基因。

4.在孟德爾的具有兩對相對性狀的遺傳實驗中，F2出現的重組類型中能夠穩定

遺傳的個體約占總數的（）

1111

A-4B8C16D9

答案B

解析在孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗中，F2出現的重組類型為黃色皺粒和

312

綠色圓粒兩種，在F2中所占比例均為五，其中而為純合子，而為雜合子，因此，

純合子共占去+/=:。

IoloO

5.對純合黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交實驗結果的敘述中，錯誤的是（）

A.Fi能產生4種比例相同的雌配子和雄配子

B.F2中圓粒和皺粒之比接近于3：1,與分離定律相符

C.F2出現4種基因型的個體

D.F2出現4種表現型的個體，且比例為9：3：3：1

答案C

解析黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交，產生的子一代（Fi）能產生4種比例相

同的雌配子和雄配子，受精時，雌、雄配子隨機結合，共有16種結合方式，9種

基因型，4種表現型。每一對性狀都遵循分離定律，兩對性狀之間遵循自由組合

定律。

6.孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗中，具有1：1：1：1比例的是（）

①F］產生配子類型的比例②F2表現型的比例③Fi測交后代表現型的比例

④Fi表現型的比例⑤F2基因型的比例

A.②④B.①③C.④⑤D.②⑤

答案B

解析孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中，Fi基因型為YyRr,表現型只有一種，

Fi產生的配子為YR、Yr、yR、yr,比例為1：1：1：1。Fi測交后代基因型為

YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr4種，表現型也為4種，比例均為1：1：1：lo

7.下圖表示基因在染色體上的分布情況，其中不遵循基因自由組合定律的相關基

因是（）

答案A

解析基因自由組合定律研究的是不同對同源染色體上基因的遺傳規律，而圖示

中A—a與D—d基因位于同一對同源染色體上，故不遵循基因的自由組合定律。

【鞏固提升】

8.黃色圓粒和綠色圓粒豌豆雜交，兩對相對性狀獨立遺傳，對其子代的表現型進

行統計，結果如圖所示，則雜交后代中，新表現型個體占的比例為（）

11

A-3B4

”DX

16

答案B

131

解析由圖可知，子代黃色、綠色各占萬；圓粒、皺粒分別占京,兩對相對性狀

獨立遺傳，所以子代中黃色皺粒占［x<=J,綠色皺粒占］X；=!。雜交子代中新

Z4oZ4o

表現型為黃色皺粒與綠色皺粒，所以共占另一簡單方法：子代中出現的

oo4

皺粒即為新表現型，由圖知皺粒占粒形總數的最正確答案為B。

9.下表是具有兩對相對性狀的親本雜交得到的子二代的基因型，其中部分基因型

并未列出，而僅用阿拉伯數字表示。下列選項錯誤的是（）

隹配子

雌配學、、YRYryRyr

YR13YyRRYyRr

YrYYRrYYrr4Yyrr

yR2YyRryyRRyyRr

yrYyRrYyrryyRryyrr

A.1、2、3、4的表現型都一樣

B.在此表格中，YYRR只出現一次

C.在此表格中，YyRr共出現四次

D.基因型出現概率的大小順序為4>3>2>1

答案D

解析Fi產生的雌、雄配子各四種，隨機組合的F2基因型共有16種：“雙雜”

421

占正；“單雜”四種，各占誘；“純合子”四種，各占正。

10.具有兩對相對性狀(這兩對相對性狀可自由組合，互不干擾)的純合子雜交，

子二代中重組類型個體數占總個體數的比例為()

35

A-8B8

C0陽D.諱或誣

答案C

解析親本有兩種情況：一種情況是“雙顯”X“雙隱”，另一種情況是“一顯

一隱”X“一隱一顯”。

11.純合黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，子一代自交得到F2,在F2中：

(1)親本類型所占的比例是。

(2)重組類型所占的比例是,其中純合子占,雜合子占。

⑶純合子占的比例是,能直接通過性狀認定是純合子的比例是

解析純合黃色圓粒與綠色皺粒豌豆雜交，所得Fi全是黃色圓粒豌豆，再自交得

到F2,F2中出現四種表現型：黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒。(1)

.01915

黃色圓粒和綠色皺粒為親本類型，分別占F2的正和玄，所以共占(2)

lolololoO

3

黃色皺粒和綠色圓粒為重組類型，均占而，其中純合的黃色皺粒和綠色圓粒均占

1117

F2的諱，可見，重組類型中的純合子有W，雜合子有1—(3*2中的四種表

現型均有純合子出現，且每種表現型的純合子均占F2的七,F2中純合子共有心X4

=1,其中綠色皺粒個體一定為隱性純合子，占F2的專。

12.黃色皺粒豌豆與綠色圓粒豌豆雜交，對其子代的表現型按每對相對性狀進行

分析和統計，其結果如圖所示［其中黃色(Y)對綠色(y)為顯性，圓粒(R)對皺粒(r)

為顯性］,請據圖回答:

，百分比

100

75

50

八黃綠圓皺

25色色粒粒

⑴子代中圓粒與皺粒的比例為。

(2)親本中黃色皺粒豌豆與綠色圓粒豌豆的基因型分別為和。

⑶雜交后代的表現型及比例為