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第14讲基因自由组合定律[考纲要求]1.基因的自由组合定律(Ⅱ)。2.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。考点一基因自由组合定律的发现1．假说—演绎过程黄色圆粒9：3：3：1两对随机组合随机YRyryyrrYyrryyRr1：1：1：12．自由组合定律非同源染色体非等位基因减数第一次分裂后期非同源染色体3．孟德尔获得成功的原因豌豆多对统计学假说—演绎1．明辨重组类型的内涵及常见错误(1)明确重组类型的含义：重组类型是指F2中表现型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。2．基因自由组合定律细胞学基础的模型构建3．解读基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例[教材对接高考]1．(高考上海卷)孟德尔所做的实验中，黄圆豌豆(YyRr)自交产生的4个配子，比例为1∶1∶1∶1。()探源：必修2P10文字信息与图1－8。2．(高考海南卷，T22D)基因为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128。()探源：必修2P11文字信息的应用。×√3．两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么关系？根据教材P10旁栏思考题建立数学上的联系。提示：从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推知两对相对性状的遗传结果，是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——(3∶1)2。思维探究1．右图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？为什么？提示：Aa与Dd、BB与Cc分别位于同一对染色体上，不遵循基因的自由组合定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因，在遗传时才遵循基因的自由组合定律。2．下列图解中哪些过程可以发生基因重组？为什么？提示：④⑤。④和⑤过程的基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因间的重组，故①～⑥过程中仅④⑤过程发生基因重组，图①②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组。3．Aabb(黄皱)×aaBb(绿圆)，后代表现型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，则说明控制黄绿圆皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？提示：不能说明；Aabb(黄皱)×aaBb(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表现型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。题点一自由组合定律发生的过程与实质1．(2018·郑州检测)孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了遗传的基本定律。下列相关叙述错误的是()A．F1自交时，雌、雄配子结合的机会相等B．F1自交后，各种基因型个体成活的机会相等C．F1形成配子时，产生了数量相等的雌雄配子D．F1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因组合进入同一配子的机会相等C解析：选C。F1自交时，雌、雄配子结合的机会相等，保证配子的随机结合；F1自交后，各种基因型个体成活的机会相等，使后代出现性状分离比为3∶1；F1产生的雌配子和雄配子的数量不等，但雌、雄配子中D∶d均为1∶1；F1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，进入同一配子的机会相等。2．(2018·山东曲师大附中模拟)如图为某植株自交产生后代的过程示意图，下列描述错误的是()AaBb――→①ABAbaBab――→②配子间M种结合方式――→③子代：N种基因型P种表现型（12∶3∶1）A．A、a与B、b的自由组合发生在①过程B．②过程发生雌、雄配子的随机结合C．M、N、P分别代表16、9、3D．该植株测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1D解析：选D。①过程为减数分裂产生配子的过程，A、a与B、b的自由组合发生在减数第一次分裂后期；②过程为受精作用，发生雌、雄配子的随机结合；①过程产生4种配子，则雌、雄配子的随机结合的方式是4×4＝16种，基因型＝3×3＝9种，表现型为3种；根据F2的3种表现型比例为12∶3∶1，得出A_B_个体表现型与A_bb个体或aaB_个体相同，该植株测交后代基因型比例为1(AaBb)∶1(Aabb)∶1(aaBb)∶1(aabb)，则表现型的比例为2∶1∶1。澄清自由组合定律的两个易错点(1)发生时期：自由组合发生于配子形成(MⅠ后期)过程中，而不是受精作用过程中。(2)组合基因：能发生自由组合的是位于非同源染色体上的非等位基因，而不仅指“非等位基因”，因为同源染色体上也有非等位基因。题点二自由组合定律发生的验证3．(2018·河南六市联考)某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，叶片抗病(T)对易染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子，其基因型分别为：①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd，下列说法正确的是()A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①和③杂交CB．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本①和②杂交C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交D．若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色，可观察到比例为1∶1∶1∶1的四种花粉粒解析：选C。根据题意，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①×④或②×④或③×④，然后再自交；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择亲本②×④；若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交；将①和④杂交所得F1的基因型为AaTtdd，由于只有非糯性和糯性花粉遇碘出现颜色变化，因此F1花粉用碘液染色，可观察到比例为1∶1的两种花粉粒。4．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是()B解析：选B。F1测交，即F1×aabbcc，其中aabbcc个体只能产生abc一种配子，而测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，说明F1产生的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC，其中a和c、A和C总在一起，说明A和a、C和c两对等位基因位于同一对同源染色体上，且A和C在同一条染色体上，a和c在同一条染色体上。“实验法”验证遗传定律验证方法结论F1自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制自交法F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制验证方法结论F1测交后代的性状比例为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制测交法F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制验证方法结论若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律花粉鉴定法若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律单倍体育种法取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律考点二自由组合定律的重点题型突破题型一“拆分法”求解自由组合定律计算问题首先，将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb，可分解为两组：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案。举例如下：问题举例计算方法AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律：Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8种表现型问题举例计算方法AaBbCc×AabbCc，后代中表现型A_bbcc出现的概率计算Aa×AaBb×bbCc×Cc↓↓↓3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于亲本的表现型(基因型)不同于亲本的表现型＝1－亲本的表现型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_)，不同于亲本的基因型＝1－亲本的基因型＝1－(AaBbCc＋AabbCc)【对应训练】1．下列叙述正确的是()A．孟德尔定律支持融合遗传的观点B．孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中C．按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有16种D．按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，测交子代基因型有8种D解析：选D。孟德尔定律的前提是遗传因子独立存在，不相互融合，A错误；孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂中，B错误；按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有3×3×3×3＝81种，C错误；按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，测交子代基因型有2×2×2＝8种，D正确。2．甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。表现型白花乳白花黄花金黄花基因型AA____Aa____aaB___aa__D_aabbdd请回答下列问题：(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1的基因型是_________，F1测交后代的花色表现型及其比例是____________。(2)黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有________种，其中纯合个体占黄花的比例是________。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是________。解析：(1)基因型为AABBDD的白花个体与基因型为aaBBDD的黄花个体杂交，后代的基因型为AaBBDD，对它进行测交，即与基因型为aabbdd的个体杂交，后代有两种基因型：AaBbDd和aaBbDd，比例为1∶1，据题意可知，基因型为AaBbDd的个体开乳白花，基因型为aaBbDd的个体开黄花。(2)黄花个体(aaBBDD)与金黄花个体(aabbdd)杂交，F1基因型是aaBbDd，让其自交，F2后代的基因型有aaB_D_、aaB_dd、aabbD_、aabbdd，比例为9∶3∶3∶1，据表可知aaB_D_、aaB_dd、aabbD_的个体均开黄花，aabbdd的个体开金黄花。aaBbDd自交，后代基因型有1×3×3＝9种，1种开金黄花，所以黄花的基因型有8种，而每种aaB_D_、aaB_dd、aabbD_里面只有1份纯合，所以纯合个体占黄花的比例为3/15，即1/5。(3)据表可知，要想获得四种花色表现型的子一代，需要选择基因型为AaBbDd的个体自交，后代表现白花的概率是1/4×1×1＝1/4，后代表现乳白花的概率是1/2×1×1＝1/2，后代表现黄花的概率是1/4×3/4×1＋1/4×1×3/4－1/4×3/4×3/4＝15/64，后代表现金黄花的概率是1/4×1/4×1/4＝1/64，所以子一代比例最高的花色表现型是乳白花。答案：(1)AaBBDD乳白花∶黄花＝1∶1(2)81/5(3)AaBbDd乳白花题型二“逆向组合法”推断亲本基因型问题1．利用基因式法解答自由组合遗传题(1)根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式，如基因式可表示为A_B_、A_bb。(2)根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐性关系已知时)。2．根据子代表现型及比例推测亲本基因型规律：根据子代表