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1、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。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：子叶颜色：黄色、绿色种子形状：圆粒、皱粒实验材料：纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆（1）实验过程及现象（正反交）9 : 3 : 3 : 1F1表现为黄色圆粒，说明黄色和圆粒都是显性性状F2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）问题：为
2、什么出现新的性状组合？它们之间的数量关系为什么是9:3:3:1？这与一对相对性状的杂交实验中F2的3:1数量有什么关系？（2）两对性状单独分析子叶颜色黄色：绿色（315+101）:（108+32）3 : 1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 P：纯种黄色圆粒：YYRR YR 纯种绿色皱粒：yyrr yr（2）F
3、1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）F1产生的雌雄配子均为： YR、Yr、yR、yr，且数量 之比为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16种（等于后代性状之比的和）遗传因子的组合形式有9种，性状表现为4种。 9 : 3 : 3 : 1总结：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。 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1/4
4、。 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_rryyR_）占6/16，重组类型（Y_R_yyrr）占 10/16。三、对自由组合现象的验证测交实验（1）目的：检测F1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）（4）实验结果（正反交）四、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
5、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位基因自由组合。（3）细胞学基础（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测交法：双杂合子测交后代的性状分离比为1:1:1:1。自交法：双杂合子自交后代的性状分离比为9:3:3:1。花粉鉴定法：若双杂合子的花粉有4种，比例为1:1:1:1（直接证据）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
6、理能获得4种植株，比例为1:1:1:1。六、孟德尔获得成功的原因1、材料：正确选择豌豆作为实验材料（三大优点）2、对象：由1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：对实验结果进行统计学分析；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）、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）等位基因：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
7、概念间的相互关系八、孟德尔遗传规律的应用指导杂交育种（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：（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：只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的 基因；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
8、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F1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： Aa Bb CC Dd 2 2 1 2=8种AaBbCCDd产生ABCD配子的概率为：1/21/211/2=1/8。（2）配子间的结合方式问题规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类
9、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。AaBbCc222=8种配子，AaBbCC221=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84=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，其后代的基因型数可分解为三个分离定律：后代中有323=18种基因型。AaXAa后代有3种基因型（1AA:2Aa:1aa)BbXBB后代有2种基因型（1BB:1Bb)CcXCc
10、后代有3种基因型（1CC:2Cc:1cc)后代中AaBBcc出现的概率为：1/2(Aa)1/2(BB)1/4(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222=8种表现型。后代中AaXAa后代有2种表现型（3A_:1aa)Bbbb后代有2种表现型（1Bb:1bb)CcXCc后代有2种表现型（3C_:1cc)表现型A_bbcc出现的概率为：3/4(A)1/2(bb)1/4(cc)=3/32。（5）推断亲代的基因型、表型基因填充法例：番茄紫茎（A)对绿茎（a)为显性，缺刻叶（B)对马铃薯叶（b)为显性。这两对性状
11、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：紫茎缺刻叶绿茎缺刻叶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：(1)根据题意，确定亲本的基因型为：A_B_、aaB_。（2)根据后代有隐性性状绿茎（aa)与马铃薯叶（bb)可推得每个亲本都至少有一个a与b。因此亲本基因型：AaBbxaaBb。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=1:1:1:1。请
12、写出两亲本的基因型。解题思路：1)将两对性状分解为毛颖：光颖=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9:3:3:1（3:1)(3:1)（AaAa)(BbBb) AaBbAaBb1:1:1:1（1:1)(1:1)AaBbaabb或AabbaaBb3:3:1:1（3:1)(1:1)（AaAa)(Bbbb)或（AaXaa)(BbBb) AaBbAabb或AaBbaaBb3:1（3:1)1AabbAabb或AaBBAaBB或AABbAABb或aaBbaaBb或AaBBAaBb或AABbAaBb十、“和”为16的特殊分离比成因（1）不同条件下，自交或测交后代分离比（属于基因互作）（2）显性基因的累加效应（属于基因互作）十一、“和”小于16的特殊分离比原因个体或配子致死十二、基因完全连锁遗传现象（以A、a和B、b两对基因为例）