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第1课时基因的自由组合定律1.孟德尔两对相对性状的遗传实验。(重点)2.基因的自由组合定律及其应用。(重点)一、阅读教材P37～39分析2对相对性状的杂交实验1．实验过程P黄色圆粒×绿色皱粒↓F1黄色圆粒↓⊗F2黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒比例9∶3∶3∶12．实验结果(1)F1全为黄色圆粒，所以黄色对绿色是显性，圆粒对皱粒是显性。(2)F2有四种表现型，与亲本表现型相同的是：黄色圆粒占9/16，绿色皱粒占1/16；与亲本表现型不同(新性状、重组型)的是：黄色皱粒、绿色圆粒各占3/16。3．孟德尔对自由组合现象的解释(1)两对相对性状粒色：黄色和绿色(由Y和y控制)粒形：圆粒和皱粒(由R和r控制)分别控制黄、绿和圆、皱这两对相对性状的Y和y、R和r是彼此独立、互不干扰的。(2)亲本遗传因子组成YYRR和yyrr分别产生YR、yr一种配子。(3)F1的遗传因子组成为YyRr，表现型为黄色圆粒。(4)F1产生配子时，按照分离定律，Y与y、R与r分离，同时这两对遗传因子自由组合，即Y与R或r结合的机会相同，y与R或r结合的机会相同，这样F1产生雌雄配子各4种，即YR、Yr、yR、yr，其数量比接近于1∶1∶1∶1。(5)F1自交，四种雌雄配子结合机会均等，结合方式有16种，在这16种组合中，共有9种基因型，4种表现型。二、阅读教材P39～40分析基因的自由组合定律1．概念在减数分裂形成配子时，一个细胞中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则自由组合。2．验证实验——测交(1)实验过程(2)实验结论孟德尔测交实验结果与预期的结果相符，从而证实了：①F1是杂合子。②F1产生4种比值相等的配子。③F1在形成配子时，成对的基因发生分离，不成对的基因自由组合。3．孟德尔针对3对相对性状的遗传杂交实验具有3对相对性状的纯合亲本杂交，F1都表现为显性性状，F2发生了性状分离，数量比是27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1，即表现型有8种，基因型有27种。4．应用(1)解释生物多样性：生物的变异原因很多，但大多可以用不同基因的不同组合来解释。(2)指导杂交育种：有目的地使生物不同品种间的基因重新组合，以使不同亲本的优良基因组合到一起，再经过选择，创造出对人类有益的新品种。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，获得新品种的方法称为杂交育种。(3)为遗传病的预测和诊断提供理论依据：根据基因的自由组合定律来分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情况，推断后代的基因型和表现型以及它们出现的概率。判一判(1)孟德尔的实验中黄色圆粒豌豆必须做母本才能得到相应结果。(×)(2)F2的黄色皱粒和绿色圆粒是组合性状，所以其中没有纯合子。(×)(3)F2出现四种表现型，这是性状分离现象。(√)(4)F2中只有1/4的纯合子。(√)连一连豌豆两对相对性状的杂交实验分析及假说解释孟德尔完成了一对相对性状的杂交实验之后，又对其他性状产生了兴趣，进行了两对相对性状的杂交实验，以黄色圆粒和绿色皱粒为例结合教材P37～39内容完成以下探究。探究1依照孟德尔的两对杂交实验结果，分析两对相对性状杂交实验(1)F1的表现型分析F1全是黄色⇒黄色对绿色是显性；F1全是圆粒⇒圆粒对皱粒是显性。(2)F2的表现型分析①黄色∶绿色＝3∶1；圆粒∶皱粒＝3∶1。说明2对相对性状的分离是各自独立的，每对性状的遗传都遵循基因的分离定律。②两对性状的组合是随机的。③结合上述完成分析④F2性状表现双显性状(Y_R_)占9/16单显性状(Y_rr＋yyR_)占3/16×2双隐性状(yyrr)占1/16亲本类型(Y_R_＋yyrr)占10/16重组类型(Y_rr＋yyR_)占6/16探究2结合上面的分析，完成孟德尔的解释(1)F1产生配子图解(2)F2的基因型分析①控制每对性状的等位基因相互独立，互不干扰。②两对等位基因自由组合。③结合上述完成分析基因型比例纯合子YYRR1/16YYrr1/16yyRR1/16yyrr1/16单杂合子YyRR2/16Yyrr2/16YYRr2/16yyRr2/16双杂合子YyRr4/161．孟德尔的两对相对性状的杂交实验简记：双亲纯种显和隐；杂交F1全显性；F2四性状——两个亲本、两个重组，比值恰为9∶3∶3∶1。9为两显性(性状)，3为两重组(性状)，1为两隐性(性状)。2．两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状不一定占3/8。(1)当亲本为黄色圆粒(YYRR)和绿色皱粒(yyrr)时，F2中重组性状所占比例是3/16＋3/16＝3/8。(2)当亲本为黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝5/8。3．分离定律是自由组合定律的基础，要学会运用分离定律的方法解决自由组合定律的问题。突破1两对相对性状的杂交实验1．孟德尔关于两对相对性状的豌豆杂交实验中，F1中的黄色圆粒豌豆自交，下列叙述错误的是()A．控制两对相对性状的基因独立遗传B．子代有9种基因型，4种表现型C．基因遗传符合自由组合定律，但不符合分离定律D．子代出现一定的性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合解析：选C。两对相对性状的杂交实验：P黄圆×绿皱↓F1黄圆↓F29黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱据实验过程分析，黄色∶绿色＝3∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，说明控制两对相对性状的基因独立遗传，符合基因分离定律，A正确、C错误。YyRr自交，子代基因型＝3×3＝9种，表现型＝2×2＝4种，B正确。子代性状分离比的出现，依赖于F1产生雌雄配子各4种类型，且数目相等，受精时，雌雄配子的结合是随机的，D正确。突破2对自由组合现象的解释2．用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这样的比例无直接关系的是()A．亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆B．F1产生的雄、雌配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1C．F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的D．F1的16种配子结合方式都能发育成新个体解析：选A。亲本可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆，还可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆，A无关；F1黄色圆粒产生的雄、雌配子各有4种，比例均为1∶1∶1∶1，才能使子代出现9∶3∶3∶1，B有关；F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的，即结合的机会是均等的，C有关；F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)与F2出现这样的比例有着直接的关系，D有关。两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律的情况如图中A—a、B—b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律，分为以下两种情况：(1)在不发生交叉互换的情况下，AaBb自交后代性状分离比为3∶1。(2)在发生交叉互换的情况下，其自交后代有四种表现型，但比例不是9∶3∶3∶1。自由组合定律的验证及自由组合定律的实质孟德尔对自由组合现象仍用测交法验证，现已总结出了自由组合定律的实质。结合所学知识完成下面的分析。探究1用乘法原理进行测交解释F1YyRr×yyrr↓先分解Yy×yy→遗传因子组成及比例：1Yy∶1yy性状表现及比例：12黄∶12绿Rr×rr→遗传因子组成及比例：1Rr∶1rr性状表现及比例：12圆∶12皱↓再组合探究2结合减数分裂，分析自由组合定律的本质(1)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。(2)在形成配子时，一个细胞中的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进行自由组合。观察下图讨论下列问题：(1)A—a或B—b或C—c控制的性状，是否符合基因的分离定律？提示：是。(2)A—a和C—c或B—b和C—c分别控制的两对相对性状，是否符合基因的自由组合定律？提示：是。1．自由组合定律(1)发生时间：形成配子时。(2)遗传因子间的关系：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。(3)实质：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．验证自由组合定律的实验方法(1)测交法：双杂合子F1×隐性纯合子，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝1∶1∶1∶1。(2)自交法：双杂合子F1自交，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝9∶3∶3∶1。1．在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)是显性，毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。下列能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是()A．黑光×白光→18黑光∶16白光B．黑光×白粗→25黑粗C．黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光D．黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光解析：选D。验证自由组合定律，就是验证杂种F1产生配子时，决定同一性状的成对遗传因子是否彼此分离，决定不同性状的遗传因子是否自由组合，从而产生4种不同遗传因子组成的配子，因此最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果：黑粗(相当于F1的双显)×白光(双隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种表现型比例接近1∶1∶1∶1)。2．已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1，F1自交或测交，预期结果正确的是()A．测交结果中黄色非甜与红色甜比例为3∶1B．自交结果中与亲本表现型相同的子代所占的比例为5/8C．自交结果中黄色和红色的比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1D．测交结果中红色非甜子代所占的比例为1/2解析：选C。F1测交，且子代有四种表现型，且比例为1∶1∶1∶1，故黄色非甜与红色甜的比例为1∶1，A错误；F1自交，其子代有四种表现型，其比例为9∶3∶3∶1，其中与亲本表现型相同的黄色甜与红色非甜所占比例分别为3/16、3/16，故其所占比例为3/8，B错误；两对相对性状中每一对均符合分离定律，故F1自交后代中黄色∶红色＝3∶1，非甜∶甜＝3∶1，C正确；F1测交子代中红色非甜所占比例为1/4，D错误。基因自由组合定律的应用自由组合定律和分离定律一样，在生产实践中主要集中于指导育种和遗传病的预测，结合教材P40第二、三段内容完成以下探究。探究1以获得基因型AAbb的个体为例，理解杂交育种PAABB×aabb↓动物一般选多对同时杂交F1的基因型：AaBb⊗↓动物为相同基因型的个体间交配F29A－B－3A－bb3aaB－1aabb↓从F2中选出性状符合要求的个体连续自交，淘汰不符合要求的个体至不再发生性状分离为止，获得纯合子AAbb(品种)。植物以连续自交选育纯合子，一般不用测交的方式，而动物可用测交的方法选育出纯合子。探究2以“自由组合”关系的两种遗传病为例，预测遗传病的概率当甲、乙两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，假设甲病患病率为m，乙病患病率为n，各种患病的概率可用以下图示表示：由上图可清晰得出以下结论：①A区两种病都患，概率是mn；②B区只患乙病，概率是(1－m)n；③C区只患甲病，概率是(1－n)m；④D区两种病都不患，概率是(1－m)(1－n)；⑤B＋C区为只患一种病，概率是(1－m)n＋(1－n)m；⑥A＋B＋C区为患病区，概率是1－(1－m)(1－n)或mn＋(1－m)n＋(1－n)m。1．基因的自由组合定律是基因的分离定律的拓展和延伸，是控制不同相对性状的基因的自由组合，但每对等位基因仍然遵循分离定律。因此，解答自由组合定律的题目时，可以先用分解法分析每对性状，然后再将多对性状综合起来进行分析。2．在杂交育种中，根据自由组合定律，合理选用优缺点互补的亲本材料，通过杂交导致基因重新组合，可得到理想中的具有双亲优良性状的后代，摒弃双亲不良性状的杂种后代，并可预测杂种后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模。1．豌豆种子的黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性，在市场上绿色圆粒豌豆销路好。欲培育绿色圆粒纯合子，现有黄色圆粒和绿色皱粒两个纯种品系，用它们作亲本进行杂交，得F1，再使Fl自交，得F2，还应