自由组合应用
第21讲+自由组合定律的发现及应用-备战2023年高考生物一轮复习(新教材新高考)
②F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可 以自由组合。这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、 yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。
一.知识梳理 必备知识
YY Yy YY Yy RR RR Rr Rr Yy yy Yy yy RR RR Rr Rr YY Yy YY Yy Rr Rr rr rr Yy yy Yy yy Rr Rr rr rr
F2的遗传因子组合及性 状
5.F2重组性状有哪几种？其各占比例是多少？
2种绿色圆粒和黄色皱粒，其比例各占3/16
能准确判断亲子关系 C.父母基因型分别是HhIAi、HhIBi，生出O型血孩子的概率是3/16 D.孟买血型说明表型是基因和环境共同作用的结果
二.精题精练
解析：等位基因IA、IB、i在遗传时遵循基因分离定律，A错误； 如果父母的基因型均为HhIAIB，则子代会出现hh__，表现为O型血，所 以根据ABO血型不能准确判断亲子关系，B正确； 父母基因型分别是HhIAi、HhIBi，生出O型血孩子(1/4hh__＋3/16H_ii) 的概率为7/16，C错误； 表中只能说明血型受到基因的控制，不能说明其受到环境影响，D错误。
圆粒对皱粒是显性.
F2出现新的性状组合是什么? 为什么会出现新的性状组合?
一.知识梳理 必备知识
对每一对相对性状单独进行分析
粒形
圆粒种子 315+108=423
皱粒种子 101+32=133 圆粒: 皱粒接近3：1
自由组合规律的实质与应用
指导育种实践
自由组合规律为育种实践提供了理论基础，通过合 理地选择亲本进行杂交，可以培育出具有优良性状 的品种。
促进遗传学研究
自由组合规律的研究推动了遗传学的发展， 为后续的基因定位、基因克隆等研究奠定了 基础。
02 自由组合规律的应用
在育种中的应用
作物育种
通过杂交育种，利用自由组合规律， 可以创造新的遗传变异，培育出抗病、 抗虫、高产、优质的新品种。
动物育种
在动物育种中，通过分析基因型和表 现型的关系，可以预测子代的表现型， 从而选择具有优良性状的个体进行繁 殖。
在遗传咨询中的应用
遗传病的预防
通过遗传咨询和基因检测，可以确定 具有遗传疾病风险的人群，并采取相 应的预防措施，降低遗传疾病的发生 率。
辅助生殖技术
在辅助生殖技术中，通过分析胚胎的 基因型，可以筛选出具有优良基因型 的胚胎进行移植，提高成功率。
自由组合规律的实质与应用
contents
目录
• 自由组合规律的实质 • 自由组合规律的应用 • 自由组合规律的扩展与深化 • 自由组合规律的挑战与前景 • 自由组合规律的实验验证
01 自由组合规律的实质
自由组合规律的发现
孟德尔的豌豆实验
孟德尔通过观察豌豆杂交实验， 发现子代中不同性状的组合方式 遵循一定的规律，即自由组合规 律。
自由组合规律的发展前景
实验技术的进步
随着实验技术的不断进步，可以更精确地测量和验证自由组合规律， 进一步推动该领域的发展。
理论模型的完善
随着研究的深入，自由组合规律的理论模型将不断完善，能够更好 地解释实验结果和指导实际应用。
交叉学科的融合
随着各学科之间的交流和合作日益加强，自由组合规律将更好地与 其他学科领域融合，推动该领域取得更大的突破。
自由组合定律的应用
自由组合定律的应用自由组合定律（Commutative Law of Composition）是代数学中常用的一种运算律，它可以简化计算，提高效率，并在数学的各个领域得到广泛应用。
本文将介绍自由组合定律的概念和几个常见的应用案例。
一、概念阐述自由组合定律是指将两个或多个数值或运算对象进行组合时，无论组合的顺序如何，最终的结果是相同的。
简而言之，可以改变数值或运算对象的排列顺序，而结果不会发生变化。
二、加法和乘法的自由组合定律应用1. 加法运算：对于任意两个数a和b，满足自由组合定律的加法运算可以表示为：a + b = b + a。
例如，3 + 5 = 5 + 3，结果都等于8。
2. 乘法运算：同样地，对于任意两个数a和b，满足自由组合定律的乘法运算可以表示为：a * b = b * a。
例如，2 * 4 = 4 * 2，结果都等于8。
在实际应用中，通过利用加法和乘法的自由组合定律，可以简化计算并提高运算的效率。
比如，在求和或累积数值时，可以将数值的顺序进行调整，无论先加哪个数，得到的结果都是相同的。
这一特性在统计学和财务等领域有广泛的应用。
三、向量运算中的自由组合定律应用自由组合定律在向量运算中也有重要的应用。
向量是带有大小和方向的量，其运算通常包括加法和数量乘法。
1. 向量的加法：对于任意两个向量A和B，满足自由组合定律的向量加法可以表示为：A + B = B + A。
这意味着，向量的加法不受顺序的影响，无论先加哪个向量，得到的结果向量都是相同的。
2. 向量的数量乘法：同样地，对于任意向量A和数值k，满足自由组合定律的向量数量乘法可以表示为：k * A = A * k。
换句话说，无论数值k的位置在左边还是右边，都会得到相同方向但不一定相同长度的结果向量。
向量运算中的自由组合定律有助于简化计算、推导和证明，为向量空间理论和几何学等领域的研究提供了基础。
四、逻辑运算的自由组合定律应用逻辑运算中的自由组合定律是指逻辑运算符在表达式中的顺序不影响最终的结果。
自由组合定律和哈代-温伯格(基因和基因型平率的平衡定律)定律在品种改良中的应用;
自由组合定律和哈代-温伯格(基因和基因型平率的平衡定律)定律在品种改良中的应用;自由组合定律和哈代-温伯格定律在品种改良中的应用在品种改良中，自由组合定律和哈代-温伯格定律是两个重要的遗传学定律，它们对于理解和预测基因在品种改良中的传递和组合具有重要意义。
本文将从浅入深，从理论到应用，全面探讨这两个定律在品种改良中的应用。
1. 自由组合定律和哈代-温伯格定律简介自由组合定律是指在生物繁殖过程中，各个性状基因的组合是随机的，互相不受影响。
这意味着，在配子形成过程中，不同基因的组合是相互独立的。
而哈代-温伯格定律则是指在一定条件下，一个基因型的频率会趋向于平衡，并且保持在一个稳定的水平上，不会自发地发生变化。
2. 自由组合定律和哈代-温伯格定律在品种改良中的应用在品种改良中，遗传学家可以利用自由组合定律来预测不同基因型的组合可能性，从而选择出更有利于品种改良的组合。
通过哈代-温伯格定律，遗传学家可以更好地理解品种中各个基因型的平衡状况，从而有针对性地进行改良选育工作。
3. 基因和基因型平率的平衡定律与品种改良基因型的平衡是指在一定条件下，各种基因型的频率会趋向于平衡状态。
这一定律的理解和应用对于品种改良工作至关重要，因为只有了解各种基因型的平衡状况，才能更好地指导品种改良工作的进行。
而基因型平率的平衡定律则更是强调了基因型频率能够在一定条件下保持稳定。
4. 个人观点和理解在我看来，自由组合定律和哈代-温伯格定律的应用不仅仅局限于品种改良，它们在人类疾病的遗传研究中也有很大的应用前景。
通过对这些定律的深入研究和应用，可以更好地指导人类疾病的遗传风险评估和干预预防工作。
总结在本文中，我们深入探讨了自由组合定律和哈代-温伯格定律在品种改良中的应用，了解了它们对于基因传递和组合的重要意义。
我们还对基因型的平率的平衡定律进行了讨论，强调了其在品种改良中的重要性。
我相信，通过对这些定律的理解和应用，我们可以更好地进行品种改良工作，推动农业和医学领域的发展。
自由组合定律的应用
推断亲代的表型根中未知的基因。 ∴P紫、缺的基因型是 AaBb，绿、缺的基因就型
是 aaBb
解法二：分枝法 ②
（1）分组：按相对性状分解成分离定律的情况，并根
据子代的性状分离比分别求出亲代的基因型。
茎色 F 紫 :绿 =（219 + 207）:（68 + 71） = 3 : 1 ∴亲代的基因型是Aa 和 Aa
【示例3】(已知子代的表现型求亲代的基因型)
例：番茄中紫茎（A）对绿茎（a）为显性，缺刻叶 （B）对马铃薯叶（b）为显性。下表是番茄的三组不同 的杂交结果。请推断每一组杂交中亲本植株的基因型
亲本的表现型
F1的表现型及 数目
紫、缺 紫、马 绿、缺 绿、马
①紫缺×绿缺 321 107 310 107
②紫缺 × ？ 219 207 68 71
3.有关概率的计算
（1）乘法定理：独立事件同时出现的概率
A .求配子的概率 例1 .一个基因型为AaBbccDd的生物个体，通过减
数分裂产生有10000个精子细胞， 有多少种 精子？其中基因型为Abcd的精子有多少个？
解：①求配子的种类 23= 8
②求某种配子出现的概率 1/23= 1/8
B .求基因型和表现型的概率（分枝法） 例2. 一个基因型为AaBbDd和AabbDd的生物个体
③紫缺×绿马 404
0 398 0
解法一：表现型法 ①
（1）分别写出P和子代的 基因型,未知的用横线表示 （注意抓住子代的双隐性个 体，直接写出其基因型）。
P 紫、缺 × 绿、缺
A _a_B _b_ aa B_b__
F 绿、马 aa bb
（2）根据子代的每一对基因分别来自父母双方， 推断亲代中未知的基因。
《第二节自由组合在实践中的应用》导学案.doc
《第二节自由组合在实践中的应用》导学案1.优点应用基因的自由组合规律，可以将许多优良性状集中在同一个体中，培育出人们希望的优良品种。
2.马铃薯的杂交育种马铃薯不同品种间的杂交可直接获得杂种优势。
当需要的优良性状组合出现后，可通过选择的方法，直接选留所需要的个体，淘汰不符合要求的个体。
3.小麦的杂交育种小麦属于纯种自花授粉植物。
在实际育种时，当首次出现所需优良性状组合的个体后, 需要经过多代自交，逐代纯化和选择，最终才能得到符合要求的新品种。
思考交流1.不同品种的奶牛生长速度、产奶量存在很大差异，即使同一品种的奶牛个体之间的生长速度、产奶量也存在差异。
一个品种的奶牛产奶量多，生长慢，另一个品种的奶牛产奶量少，生长快。
要想培育11!既产奶多、又生长快的奶牛，可以采用什么办法？【提示】可采用杂交的方式培育11!既产奶多，又生长快的奶牛。
人们可以根据基因的自由组合规律来分析两种或两种以上遗传病的传递规律，通过推断后代的基因型和表现型，预测家庭、家族以及某一群体屮遗传病的发病率，为预防遗传病提供理论上的依据。
思考交流2.控制两种遗传病的基因分別位于常染色体上和性染色体上，是否可以应用自由组合规律來分析预测两种病的遗传情况？【提示】可以，这两种遗传病的遗传遵循自由组合规律。
正误判断1.杂交育种的原理是染色体数目的变异。
（x）【提示】基因的自由组合规律。
2.抗倒伏不抗病水稻（dd〃）与易倒伏抗病水稻（DDRR）通过一次杂交即可获得抗倒伏抗病水稻。
（x）【提示】需经多代自交，逐代纯化选择。
3.白化病且色盲女性的女儿一定色盲，肤色可能正常。
(X)【提示】不能确定，需要分析其丈夫的基因型。
4.父亲多指，母亲正常，生了一个手指正常患白化的儿子，预计再生一正常孩子的概率为3/8。
(7)【问题导思】①什么是杂种优势？有什么特点？②怎样培育稳定遗传的新品种？1.利用杂种优势(1)杂种优势：指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代，在生长形势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现彖。
学案4：1.2.2自由组合定律的解题思路及其在实践中的应用
自由组合定律的解题思路及其在实践中的应用【学习导航】1.概述孟德尔自由组合定律的应用。
2.结合提供的示例，归纳有关自由组合现象的解题规律。
【重点点击】孟德尔自由组合定律的实际应用。
（一）基因自由组合定律的应用1．育种方面原理：通过基因重组，培育具有多个优良性状的新品种如：水稻：矮杆、不抗病×高杆、抗病矮杆抗病新品种（纯合体）2．医学实践方面原理：根据基因的自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发病的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据例1．人类多指基因（T）对正常（t）是显性，白化基因（a）对正常（A）是隐性，都在常染色体上，而且是独立遗传。
一个家庭中父亲多指，母亲正常，他们有一个白化病且手指正常的孩子，则下一个孩子只有一种病和有两种病的机率分别是（）A．1/2，1/8B．3/4，1/4 C．1/4，1/4D．1/4，1/8（二）应用分离定律解决自由组合问题1．思路：将自由组合问题转化为若干个分离问题。
①某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种类数的乘积；②子代基因型或表现型种类数等于各对基因单独自交时产生的基因型或表现型种类数的乘积；③子代中个别基因型或表现型所占比例等于该个别基因型或表现型中各对基因型或表现型出现几率的乘积；2．题型（1）求配子种数－－方法：数学排列组合应用法例2：某基因型为AaBbCCDd的生物体产生配子的种类：______(各对等位基因独立遗传)（2）求特定个体出现概率方法：自由组合定律的规律应用例3：按自由组合定律遗传的具有两对相对性状的纯合子杂交，F2中出现的性状重组类型的个体占总数的（）A.3/8B.3/8或5/8C.5/8D.1/16（3）孟德尔豌豆两对相对性状杂交实验基因型种类分布规律和特点及比例，表现型类型分布特点及比例。
填写完整并思考：①F2中基因型种类。
②双显性个体的基因型，所占比例。
第2单元 第2章 第2节 自由组合规律在实践中的应用
第二节自由组合规律在实践中的应用1．列举自由组合规律在育种中的应用。
(重点)2．列举自由组合规律在医学实践中的应用。
(重难点)应用基因的自由组合规律，可以将许多优良性状集中在同一个体中，培育出人们希望的优良品种。
2．马铃薯等无性繁殖的生物的杂交育种马铃薯等无性繁殖的生物不同品种间的杂交可直接获得杂种优势。
当需要的优良性状组合出现后，可通过选择的方法，直接选留所需要的个体，淘汰不符合要求的个体。
3．小麦等自花授粉植物的杂交育种小麦属于纯种自花授粉植物。
在实际育种时，当首次出现所需优良性状组合的个体后，需要经过多代自交，逐代纯化和选择，最终才能得到符合要求的新品种。
[合作探讨]探讨1：某植物是纯合体，欲培育抗倒伏(dd)、抗旱(ee)的新品种，应如何选择亲本？何时选种？是否需要连续自交？提示：其亲本应为DDee与ddEE，选种需从F2开始，选出后不需连续自交，因ddee为隐性纯合体，其自交子代不发生性状分离。
探讨2：杂交育种中适合作亲本的条件有哪些？提示：(1)必须具有不同的优良性状。
即两个亲本都具有优良性状，但它们所具有的优良性状一定不能是相对性状。
(2)必须是纯合体，不能是杂合体。
若具有某一优良性状的个体是杂合体，则需经多次自交使其纯化后才能使用。
[思维升华]1．辨析育种程序的类型(1)培育常规的纯合体品种①培育隐性纯合品种：选出双亲――→杂交 子一代――→自交子二代―→选出符合要求的优良性状个体即可推广。
②培育显性纯合体品种：选出双亲――→杂交 子一代――→自交子二代―→选出符合要求的优良性状个体――→自交 子三代―→选出符合要求的优良性状个体――→自交…→选出能稳定遗传的个体推广。
(2)培育杂合体品种在农业生产上，可以将杂种子一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。
①基本步骤：选取双亲P(♀、♂)→杂交→F 1。
②特点：高产、优质、抗性强，但种子只能用一年，需年年育种(因杂合体自交后代会发生性状分离)。
自由组合定律计算
在资产定价模型中，自由组合定律用于评估资产 的内在价值，为投资者提供决策依据。
Part
04
自由组合定律的实例解析
两项遗传特征的组合
01
假设某生物体的遗传特征由两 对等位基因决定，这两对等位 基因独立遗传，不受其他基因 的影响。
02
根据自由组合定律，该生物体 可能表现出的特征型组合有四 种：显性显性、显性隐性、隐 性显性、隐性隐性。
Part
02
自由组合定律的数学基础
概率的基本性质
概率的取值范围
概率的取值范围是0到1， 其中0表示事件不可能发生， 1表示事件一定发生。
概率的加法原则
如果两个事件互斥，那么这两 个事件的概率之和等于这两个 事件中任意一个事件的概率。
概率的乘法原则
如果两个事件相互独立，那么 这两个事件的概率的乘积等于 这两个事件同时发生的概率。
03
每一对等位基因的遗传概率遵循 孟德尔遗传规律，即显性基因的 遗传概率为3/4，隐性基因的遗 传概率为1/4。
三项彩票中奖概率计算
01
假设某彩票游戏包含三个独立的奖项，每个奖项的中奖概率 分别为1/100、1/50和1/25。
02
根据自由组合定律，三个奖项同时中奖的概率是各自中奖概 率的乘积，即(1/100) * (1/50) * (1/25)。
互斥事件
两个事件A和B是互斥的，如果A∩B=∅。
Part
03
自由组合定律的应用场景
遗传学中的基因组合
理解基因组合
自由组合定律是遗传学中的基本 原理，用于解释不同基因如何组 合在一起，从而影响生物体的表 型。
预测遗传性状
通过自由组合定律，科学家可以 预测不同基因组合产生的遗传性 状，有助于理解生物体的遗传特 征和变异。
自由组合定律的应用
白皮：黄皮：绿皮=12:3:1
（5）两对基因控制一种性状，aa存在时，表 现为性状1，存在A时，同时存在B，表现为性 状2，存在A但不存在B时，表现为性状3。
例：小鼠毛皮中黑色素的形成如下图所示，当A与B
基因(两对等位基因独立遗传)同时存在时，才能产
生黑色素。现有基因型为AABB和aabb的两小鼠进行
交配得到F1，F1雌雄个体交配，则F2的表现型及比例 为？基因AΒιβλιοθήκη 基因B酶A酶B
前体物（白色）
棕色素
黑色素
黑色：棕色：白色=9:3:4
（6）两对基因控制一种性状，基因B的存在 会抑制基因A的表达。
P
AABB × aabb
双显纯合
双隐纯合
F1
AaBb
双显杂合
F2 F1测交后代
A_B_ aaB_
双显 单显1
9
3
AaBb aaBb
双显 单显1
1
1
A_bb
单显2 3
Aabb
单显2 1
aabb
双隐
1
aabb
双隐 1
偏离比率
9∶7 9∶6∶1
相当于自由组合比率 测交偏离比率 相当于自由组合比率
9∶(3∶3∶1)
Aa Bb DD Ee
↓
↓
↓
↓
2 × 2 × 1 × 2＝8种
多对基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应 配子种类数的乘积
思考：AaBb×aaBb雌雄配子的结合方式有多少种？
2-2-2自由组合规律在实践中的应用详解
高二生物新授课学案：中心备课人：审核人：第二节基因自由组合规律在实践中的应用（课前案）班级：姓名：教学目标1，举例说明自由组合规律在作物育种和医学实践中的应用。
2，认同生物科学和技术对社会的促进作用，并能自觉运用生物科学知识和观念参与社会事务的讨论。
3，通过探究活动，发展学生设计可行的实验方案的能力。
考点1、自由组合规律在育种中的应用：1．培育具有几个优良性状组合的杂种个体：例如马铃薯、甘薯等是杂合体并可以通过无性繁殖利用杂种优势的农作物，通过品种间的杂交可直接获得杂种优势。
现利用基因型为yyRr和Yyrr的两个马铃薯品种，培育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。
育种方案如下：（1）让亲本杂交后代的基因型有哪些：（2）选育符合要求的新品种的基因型为（3）良种繁育：利用繁殖扩大优良品种数量。
2．培育具有几个优良性状组合的纯种个体：例如小麦、水稻等纯种自花授粉植物的育种（杂交育种），当有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在一起后，还需经过，不断的进行和，才能获得符合要求的新品种。
下图是利用高杆抗病（DDRR）和矮杆易感病（ddrr）培育纯种矮杆抗病（ddRR）品种的过程：见右图注意：做题时一定要注意区别通常进行有性繁殖（小麦、玉米）和无性繁殖（马铃薯、甘薯）的作物。
考点2、自由组合规律在医学实践中的应用人们可以根据基因的自由组合规律来分析两种或两种以上遗传病的传递规律，通过推断后代的和，预测家庭、家族以及某一群体中的遗传病的，为预防遗传病提供理论上的依据。
高二生物新授课学案：中心备课人：王志强审核人：王招娣第二节基因自由组合规律在实践中的应用（课中案）例：两种遗传病的分析与相关预测实例：人类多指（常染色体显性遗传病）和白化病（常染色体隐性遗传病）的预测：丈夫多指（由显性基因P控制），妻子正常，生了个手指正常但患白化病（由隐性基因a控制）的儿子，请预测这对夫妇再生的孩子两种病都患的概率。
方法一：判断出亲代个体的基因型后，作图解直接按照基因的自由组合定律推测分析根据题意可知，这对夫妇的基因型分别为：丈夫，妻子。
自由组合定律的应用
在二倍体生物中，假设有n对独立遗传的等位基因，其杂合子产生的配子类型数 为2^n种，而每种配子出现的概率相等。
自由组合定律的发现过程
孟德尔的豌豆实验
孟德尔通过豌豆杂交实验，发现不同性状之间存在独立的遗传关系，且这些性状 在子代中以一定比例分离。
解释与验证
孟德尔提出了遗传因子概念，并提出了自由组合定律，解释了不同性状之间独立 遗传的现象。后来，其他科学家通过实验验证了这一理论的正确性。
优化育种方案
自由组合定律可以指导育种工作 者制定更加科学合理的育种方案，
提高育种效率和成功率。
预测育种结果
根据自由组合定律，可以预测不同 育种方案可能产生的结果，从而选 择最优方案。
指导基因资源利用
自由组合定律可以帮助育种工作者 更好地利用基因资源，发掘具有优 良性状的基因组合，培育出更加优 良的品种。
05 自由组合定律在计算机科 学中的应用
数据结构与算法设计
数据结构
自由组合定律在数据结构设计中有着 广泛的应用。例如，在处理复杂数据 结构时，如树、图等，可以利用自由 组合定律来优化数据结构的存储和访 问效率。
算法设计
自由组合定律在算法设计中也发挥了 重要作用。例如，在解决图论问题、 动态规划问题、搜索问题等时，可以 利用自由组合定律来设计更高效的算 法。
详细描述
根据自由组合定律，商品的价格将由市场供求关系决定。当 供大于求时，价格下降；当求大于供时，价格上升。通过对 市场供求状况的分析，可以预测商品价格的变动趋势，为投 资决策提供依据。
风险评估与决策分析
总结词
利用自由组合定律评估投资风险，制定最优投资组合策略。
详细描述
在投资领域，风险与收益并存。自由组合定律可以帮助投资者评估不同投资项目的风险水平，通过合理配置资产， 降低投资组合的整体风险。同时，根据自由组合定律，投资者可以制定最优投资组合策略，实现风险与收益的平 衡。
第五单元 第3课时 自由组合定律的发现及应用
2．自由组合定律(1)细胞学基础(2)实质、发生时间及适用范围(3)自由组合定律的验证验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则遵循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测交法F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，则遵循自由组合定律花粉鉴定法F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合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，若植株有四种表型，且比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合定律热图分析据图分析自由组合定律Ⅰ.下图中哪些过程可以体现分离定律的实质？哪些过程体现了自由组合定律的实质？提示①②④⑤过程发生了等位基因分离，可以体现分离定律的实质。
只有④⑤体现了自由组合定律的实质。
Ⅱ.总结非等位基因的遗传规律Ⅲ.若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因是什么？提示A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生4种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。
1．D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因，控制两对相对性状。
若两个纯合亲本杂交得到F1的基因型为DdTt，F1自交得到F2。
下列叙述不正确的是()A．F1自交时，雌配子与雄配子是随机结合的B．F2中重组类型占3/8C．F2中能稳定遗传的个体占1/4D．F2中有9种基因型，在双显性状中，杂合子占8/92．(2022·沈阳高三模拟)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1自交得F2。
下列有关叙述正确的是()A．黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律B．F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提C．从F2的绿色圆粒植株中任取两株，这两株基因型不同的概率为4/9D．若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81考向二自由组合定律的实质及验证3．棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。
基因的自由组合定律的实质及应用
基因的自由组合定律的实质及应用
一、基因自由组合定律的内容及实质
1、自由组合定律：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
（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、适用条件：
（1）有性生殖的真核生物．
（2）细胞核内染色体上的基因．
（3）两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因．
4、细胞学基础：基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期．
5、应用：
（l）指导杂交育种，把优良性状重组在一起．
（2）为遗传病的预测和诊断提供理沦依据．
二、两对相对性状的杂交实验：
1、提出问题﹣﹣纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验
（1）发现者：孟德尔．
（2）图解：
2、作出假设﹣﹣对自由组合现象的解释
（1）两对相对性状（黄与绿，圆与皱）由两对遗传因子（Y与y，R与r）控制．
（2）两对相对性状都符合分离定律的比，即3：1，黄：绿＝3：1，圆：皱＝3：1．（3）F1产生配子时成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合．。
自由组合定律的应用及解题方法
自由组合定律的应用及解题方法一、自由组合定律相关知识点回顾。
1. 自由组合定律的实质。
- 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。
2. 孟德尔两对相对性状的杂交实验。
- 亲本：纯种黄色圆粒（YYRR）×纯种绿色皱粒（yyrr）。
- F1基因型为YyRr，表现型为黄色圆粒。
- F2有9种基因型：YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr；4种表现型：黄色圆粒（Y - R -）：黄色皱粒（Y - rr）：绿色圆粒（yyR -）：绿色皱粒（yyrr）=9:3:3:1。
3. 分析方法。
- 分解组合法：将多对相对性状分解为单对相对性状，按基因分离定律分别分析，再将结果组合起来。
例如，对于AaBb×AaBb的杂交组合，先分析Aa×Aa，得到后代AA:Aa:aa = 1:2:1；再分析Bb×Bb，得到后代BB:Bb:bb=1:2:1。
然后组合起来，如AaBb的比例为2/4×2/4 = 4/16。
1. 基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交。
- 求后代中基因型为AABBCC的个体所占比例。
- 解析：- 对于Aa×Aa，产生AA的概率为1/4；对于Bb×Bb，产生BB的概率为1/4；对于Cc×CC，产生CC的概率为1/2。
- 根据自由组合定律，后代中基因型为AABBCC的个体所占比例为1/4×1/4×1/2 = 1/32。
- 求后代中表现型为A - B - C -的个体所占比例。
- 解析：- 对于Aa×Aa，A - 的概率为3/4；对于Bb×Bb，B - 的概率为3/4；对于Cc×CC，C - 的概率为1。
- 所以后代中表现型为A - B - C - 的个体所占比例为3/4×3/4×1 = 9/16。
自由组合规律的应用1
三、巩固练习
2.一个外观和色觉正常的夫妇，生了一个白化病的女儿和一个外观正 常但患红绿色盲的儿子（白化病由a基因控制，色盲由b基因控制）。试 判断： （1）这对夫妇的基因型是怎样的？预计他们再生一个只患白化病的女 儿或只患红绿色盲的儿子的概率分别各是多少？ 夫：AaXBY 妻；AaXBXb 生只患白化病女儿：1/4×1/2＝1/8 生只患红绿色盲的儿子：3/4×1/4＝3/16 （2）在这对夫妇的后代中，可能出现既患白化病又患色盲的孩子吗？ 如果可能，概率是多少？ 可能 概率是：1/4×1/4＝1/16
一、自由组合规律在育种中的应用
3.这两种育种方案有何异同？
水稻的选育： P DDRR ddrr 马铃薯的选育： Yyrr yyRr
F1
DdRr
yyRr yyrr
淘汰
Yyrr
YyRr 黄肉抗病
F2 D_R_ D_rr ddrr ddR_ 抗倒伏抗病 多代自交 淘汰 ddT_ ddtt（淘汰） 纯化、选择 · · · · · ·
一、自由组合规律在育种中的应用
1.怎样确定亲本表现型和基因型？ 列出两对性状可能的组合类型： 水稻：易倒伏不抗病、抗倒伏不抗病、易倒伏抗病，抗倒伏抗病。 易倒伏不抗病 抗倒伏抗病 马铃薯：非黄肉不抗病、黄肉不抗病、非黄肉抗病，黄肉抗病。 非黄肉不抗病 黄肉抗病 分析：（1）已有品种中没有所要求选育的性状组合。（排除） （2）已有品种能通过杂交组合出所要求选育的性状组合 （假设、验证） 结论：应选亲本的表现型为：水稻—抗倒伏不抗病，不抗倒伏抗病 马铃薯—黄肉不抗病，非黄肉抗病 根据表现型推测可能的基因型，结合已有品种是纯合体还是杂合体 确定基因型：
后代表现型： AABb 1/8 AAbb 1/8 AaBb 2/8 Aabb 2/8 aaBb 1/8 aabb 1/8
自由组合定律的应用
1:1:1:1 1:3 3:1 3:1 1:2:1 1:1:2 2:1:1 1:2:1
训练1: 有黄色圆粒和绿色圆粒豌豆杂交，后代表现型及其比例为： 黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒＝3：1：3：1， 求亲本的基因型: YyRr × yyRr 训练2：一对蝴蝶交配，后代的表现型及数量关系如图 则两蝴蝶的基因型是： 翅膀颜色（A、a） 眼睛颜色（B、b）
毛颖感锈×光颖抗锈 Ggtt ×ggTt
光颖抗锈×光颖抗锈 ggTt ×ggTt
1:
0:
1:
0:
1:
3:
1
1
两对相对性状的基因自由组合， F1 AaBb自交F2的性状分离比如下， 则F1测交的性状分离比
F2的性状分离比
F1测交的性状分离比
9:3:3:1 9:7 15:1 13:3 9:6:1 9:3:4 12:3:1 1:4:6:4:1
(2011年珠海模考)西葫芦的果皮颜色由位于非同源染色体上的两对 等位基因（B和b、T与t）控制，其中白、绿、黄色三种色素在果皮 细胞内的转化途径如右图所示。 B基因 T基因
蛋白B 抑制
白色色素
绿色色素
酶T
黄色色素
基因型为BBtt的西葫芦与纯合的黄果皮西葫芦杂交得F1，F1自交 得F2。从理论上讲，F2的性状分离比为 白色:黄色:绿色=12:3:1。
乘法法则在自由组合解题中的应用
（4）表现型种类及比例问题 如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表现型？ 先看每对基因杂交后代的表现型： Aa×Aa→后代有2种表现型； Bb×bb→后代有2种表现型； Cc×Cc→后代有2种表现型。 所以AaBbCc×AabbCc→后代中有2×2×2＝8种表现型。 1. AabbCcDD自交，后代杂合子占？新表现型占？新 基因型占？
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P97 考点3：株系问题（实质：F2各种基因型和比例的考查） 2014大纲卷 现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗 锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈 病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一 对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合， 使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现 型及其数量比完全一致。回答问题： 2）上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F2种子， 1个F2植株上所结的全部种子种在一起，长成的植株称 为1个F3株系。理论上在所有F3株系中，只表现出一对 性状分离的株系有4种，那么在这4种株系中，每种株系 植株的表现型及数量比分别是__________. 1 AABB 1 AAbb 1 aaBB 1 aabb 2 AaBB 2 Aabb 2 aaBb 2 AABb 4 AaBb
判断基因的位置
常染色体？X染色体？
方法1：根据子代性别、性状的数量比分析推断
果蝇的灰身与黑身为一对相对性状（B/b）；直毛与分叉毛为一对 相对性状（F/f/）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例： 雌蝇 雄蝇 灰身、直毛 3/4 3/8 灰身、分叉毛 0 3/8 黑身、直毛 黑身、分叉毛 1/4 0 1/8 1/8
7.株系问题（实质：F2各种基因型和比例的考查）
AaBb
15:1
（4）用白花植株的花粉对实验①得到的F2植株授粉，单 株收获F2中红花植株的种子，每株的所有种子单独种植 在一起得到一个株系。观察多个这样的株系，则所有株 系中，理论上有7/15的株系F3的花色均表现为红花，有 4/15的株系F3花色的表现型及数量比为红花：白花=1： 1，有4/15的株系F3花色的表现型及数量比为 红花：白花=3:1 ______________________________ 。
1、利用拆分相乘法计算配子类型、推测子代基因型、 表现型及比例 (1)AaBbCc自交,求: 8种 ①亲代产生配子的种类数为_____. 1/8 产生ABC的配子的比例为_______ 。 ②子代表现型种类数及重组类型数分别为 8种 7种 . 37/64 子代中重组类型占_____________ ③子代基因型种类数及新基因型种类数分别 27种 26种. (2)AaBbCc×aaBbCC,则后代中 ①杂合子的概率为 7/8 . ②与亲代具有相同基因型的个体概率为 1/4 . ③与亲代具有相同表现型的个体概率为 3/4 . ④基因型为AAbbCC的个体概率为 0 . ⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为 1/4 .
9
3
3
1
蚕的黄色茧(A)对白色茧（a）是显性，黄色出现的基因（B）对 抑制黄色出现基因（b）是显性。两对等位基因位于两对同源染 色体上，现用杂合茧（AaBb）蚕相互交配，后代中白色茧对黄 色茧的分离比是？ 7:9 b
9
3
3
1
(2011年珠海模考)西葫芦的果皮颜色由位于非同源染色体上的两对 等位基因（B和b、T与t）控制，其中白、绿、黄色三种色素在果皮 细胞内的转化途径如右图所示。 B__tt B基因 白：B__T__ T基因
3:1 =1 ×(3:1)
9:3:3:1 =(3:1) ×(3:1) 1:1:1:1 =(1:1) ×(1:1)
AaBb ×AaBb
AaBb × aabb Aabb ×aaBb
3:3:1:1 =(1:1) ×(3:1)
AaBb × aaBb AaBb ×Aabb
15:1
AaBb
3:1
Aabb aaBb
当A、B基因同时存在时，香豌豆开紫花，否则开白花 紫花：A__B__
白花：其他
（白色） AaBb香豌豆自交，后代表现型及比例
紫花：白花=9:7
。
蚕的黄色茧(A)对白色茧（a）是显性，抑制黄色出现的基因（B） 对黄色出现基因（b）是显性。两对等位基因位于两对同源染色体 上，现用杂合茧（AaBb）蚕相互交配，后代中白色茧对黄色茧的 分离比是？ 13:3
。
在孟德尔两对相对性状杂交实验中 F2 共有 4 种表现型,比例是:
9:3:3:1
.
F2 共有 9 种基因型,比例是: 4:2:2:2:2:1:1:1:1 . 能稳定遗传的黄色皱粒占 1/16 。 不能稳定遗传的单显性类型占 4/16 。 黄色皱粒中，能稳定遗传的占 1/3 。 绿色圆粒中，不能稳定遗传的占 2/3 。 亲本类型中，不能稳定遗传的占 8/10 。 表现型不同于F1的类型中，不能稳定遗传的占 4/7 。 能稳定遗传的个体中，绿色圆粒中占 1/4 。 不能稳定遗传的个体中，绿色圆粒中占 1/6 。 不能稳定遗传的个体中，重组类型占 1/3 。
AaBb
15:1
（2）表中组合①的两个亲本基因型为____________，理 论上组合①的F2红花植株中，杂合子所占的比例为 4/5。
解题思路
用分离定律来解决多对相对性状的自由组合问题
原理:
每对同源染色体上的每对 等位基因 ，其遗传总遵 循 分离定律 ，且互为独立事件；可将多对等位 基因的自由组合现象先分解为若干个分离定律问题分别 分析，再将各组情况运用 乘法定理 进行组合。
掌握双杂合子自交后代各种基因型所占比例 雌雄配子的结合方式共有 16 种， 遗传因子的组合形式有 9 种， 即F2基因型 9
种。
YYRR YyRR YyRR YYRr yyRR
YYRr YyRr yyRr Yyrr
YyRr
YYrr Yyrr
YyRr yyRr
YyRr
yyrr
找一找，熟悉F2 中的比例： 能稳定遗传的黄色圆粒占 1/16 。 能稳定遗传的绿色圆粒占 1/16 。 能稳定遗传的单显性类型占 1/8 。 能稳定遗传的亲本类型占 1/8 。
练习： 已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对皱缩为 显性，控制它们的三对基因自由组合。 以纯合的红花高茎子粒皱缩与纯合的白花矮茎子粒饱满 植株杂交茎子粒饱满占？ aaB C =9/64 ②不能稳定遗传的红花高茎子粒饱满植株占？ 13/32 能稳定遗传的红花高茎子粒饱满植株：1/64
总结：若显性基因具有累加效应，则双杂合子自交后代 分离比： 1:4:6:4:1 ，测交分离比： 1:2:1 。
(2010〃上海生物，31)控制植物果实重量的三对等位基因A/a、 B/b和C/c，对果实重量的作用相等，分别位于三对同源染色体上。 已知基因型为aabbcc的果实重120克，AABBCC的果实重210克。 现有果树甲和乙杂交，甲的基因型为AAbbcc，F1的果实重135～ 165克。则乙的基因型是 ( ) A．aaBBcc B．AaBBcc C．AaBbCc D．aaBbCc D
能稳定遗传且表现型不同于F1的个体占 3/16 。 黄色圆粒中，能稳定遗传的占 1/9 。 绿色圆粒中，能稳定遗传的占 1/3 。 单显性类型中，能稳定遗传的占 1/3 。 亲本类型中，能稳定遗传的占 1/5 。 表现型不同于F1的类型中，能稳定遗传的占 3/7 能稳定遗传的个体中，黄色圆粒中占 1/4 。 不能稳定遗传的个体中，黄色圆粒中占 8/12 。
蛋白B 抑制
绿：bbtt
绿色色素
酶T
白色色素
黄色色素
黄：bbT_ BbTt
白色
bbTT
基因型为BBtt的西葫芦与纯合的黄果皮西葫芦杂交得F1，F1自交 得F2。从理论上讲，F2的性状分离比为 白色:黄色:绿色=12:3:1 。
5、累加效应 （显性基因的数量影响性状表现）
某植物控制花色的两对等位基因A、a和B、b，位于不同 对的同源染色体上。以累加效应决定植物花色的深浅，且 每个显性基因的遗传效应是相同的。纯合子AABB和 aabb杂交得到Fl ，再自交得到F2，在F2中表现型的种类 A． 1种 B． 3种 C ． 5种 D． 7种
（3）若组合②的F1与白花植株杂交，理论上后代的表现 红花：白花。 =1:1 型及比例为__________
当A、B基因同时存在时，香豌豆开紫花，否则开白花
（白色）
若杂交后代性状分离比为3:5，则亲本基因型是 AaBb×Aabb 3:5 3:3:1:1 （3:1）×（1:1）或AaBb × aaBb
黄圆:绿圆:黄皱:绿皱=2:2:1:1
孟德尔的两对相对性状的遗传实验中， F2中黄色皱粒 与绿色圆粒杂交,后代表现型及其比例? 黄圆:绿圆:黄皱:绿皱=4:2:2:1
3.利用拆分相乘法反推亲本基因型
子代表现型比例
亲代基因型
AaBB×AaBB AABb×AABb AaBB×Aabb AABb×aaBb AaBB×AaBb AABb×AaBb Aabb ×Aabb aaBb×aaBb
下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的子二代的 基因型，其中部分基因型并未列出，而仅用阿拉伯数 字表示。下列选项错误的是
♀
♂
YR Yr yR yr
YR 1 YYRr 2 YyRr
Yr 3 YYrr YyRr Yyrr
yR YyRR 4 yyRR yyRr
yr YyRr Yyrr yyRr yyrr
D
A. 1、2、3、4的表现型都一样 B. 在此表格中，YYRR只出现一次 C. 在此表格中，YyRr共出现四次 D. 基因型出现机率的大小顺序为4>3>2>1
4>3=2>1
[例1] (2014· 广州联考)以黄色皱粒(YYrr)与绿色圆 粒(yyRR)的豌豆作亲本进行杂交，F1植株自花传粉，从F1 植株上所结的种子中任取1粒绿色圆粒和1粒绿色皱粒的种 子，这两粒种子都是纯合子的概率为 A．1/3 B．1/4 C．1/9 D．1/16 相关变式 两对基因（ A-a 和 B-b ）位于非同源染色体上，基因为 AaBb 的植株自交，产生的后代的杂合体中与亲本表现型 相同的概率 A、2/3 B、1/4 C、9/16 D、1/12
全部红花高茎子粒饱满植株：27/64 不能稳定遗传的红花高茎子粒饱满植株: 27/64-1/64