基因的自由组合定律知识讲解

基因的自由组合定律

【学习目标】

1、阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。

2、基因自由组合定律的解释和验证。

3、了解基因自由组合定律的应用。

【要点梳理】

要点一：两对相对性状的杂交实验 1．豌豆杂交中自由组合现象

思考：

为什么在F 2代中出现了与亲本不同的表型，且各种性状的分离比为9：3：3：1呢？ 2．对性状自由组合现象的解释（假设）

（1）两对相对性状分别由两对等位基因控制

（2）F 1产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合，产生四种数量相等的配子

（3）受精时，4种类型的雌雄配子结合的几率相等 遗传图解：

①

F 1:

F 2:

1YY （黄） 2Yy （黄） 1yy （绿） 1RR （圆） 2Rr （圆） 1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr （黄圆） 1yyRR 2yyRr （绿圆） 1rr （皱） 1YYrr 2Yyrr （黄皱）

1yyrr （绿皱）

F 2的性状分离比：黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。 ②每对相对性状的结果分析

a ．性状分离比：黄粒∶绿粒=3∶1；圆粒∶皱粒=3∶1。

b ．结论：每对相对性状的遗传符合分离定律；两对相对性状的分离是各自独立的。 ③两对相对性状的随机组合

亲本：YYRR （黄圆）×yyrr （绿皱）

Rr × Rr →1RR:2 Rr:1rr

× Yy →1YY:2 Yy:1yy

④F2的表现型与基因型的比例关系

双纯合子一纯一杂双杂合子合计黄圆（双显性）1／16YYRR 2／16YYRr、2／16YrRR 4／16YyRr 9／16Y_R_

黄皱（单显性）1／16YYrr 2／16Yyrr 3／16Y_rr

绿圆（单显性）1／16yyRR 2／16yyRr 3／16yyR_

绿皱（双隐性）1／16yyrr 1／16yyrr 合计4／16 8／16 4／16 1

F2中4种表现型，9种基因型分别为：YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr

（2）有关结论

①F2共有9种基因型、4种表现型。

②双显性占9／16，单显性（绿圆、黄皱）各占3／16，双隐性占1／16。

③纯合子占4／16（1／16YYRR+1／16YYrr+1／16yyRR+1／16yyrr），杂合子占：1 －4／16=12／16。

④F2中双亲类型（9／16Y_R_+1／16yyrr）占10／16，重组类型占6／16（3／16Y_rr+3／16yyR_）。

思考：按照上述孟德尔的假设条件，所获得的各种性状及其比例是完全符合9：3：3：1的比例的，所以只需证明F1是双杂合体的假设成立，如何设计实验来验证呢？

3．对自由组合现象解释的验证——测交实验

实验方案：杂合体F1与隐性纯合体杂交

实验结果：

方式正交反交

结论：通过测交实验，所获得的F2代各种性状及其比例为黄圆：黄皱：绿圆：绿皱为1：1：1：1，证实了F1产生了比例相同的四种配子，确定为双杂合体。因此，孟德尔的假设是成立的。

4．基因自由组合定律

（1）自由组合规律的内容：控制两对不同性状的两对等位基因在配子形成过程中，这一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合互不干扰，各自自由组合到配子中去。

（2）基因自由组合定律的实质：

等位基因之间的分离和非等位基因之间的重组互不干扰的。

F1非等位基因重组导致了F2性状重组

5．基因自由组合定律的应用：

（1）杂交育种，利用了基因自由组合定律

（2）优生优育，为遗传病的预测和诊断提供理论依据

要点二：分离定律和自由组合定律的比较

分离定律是指在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。自由组合定律是指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。列表比较如下：

要点三：孟德尔获得成功的原因

（1）对科学执着的追求、浓厚的兴趣和持之以恒的精神

（2）大胆创新，提出“颗粒遗传”理论，挑战“融合理论”

（3）选择合适的杂交实验材料---豌豆

（4）严密的数理统计分析实验的方法

（5）由单因子到多因子的独特科学思维方式

（6）成功地应用了“假设—演绎推理”科学研究方法

【典型例题】

类型一：表现型或基因型的推导

例1、在番茄中，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，紫茎和绿茎是另一对相对性状。下表是几种番茄杂交的结果。则亲代的基因型依次为（）。

亲本表现型F1代表现型

紫缺紫马绿缺绿马

1紫缺×绿缺√√√√

2紫缺×紫马√√√√

3紫马×绿缺√√√√

4紫缺×绿马√—√—

①AaBb×aaBb ②AaBb×Aabb ③Aabb×aaBb ④AaBB×aabb ⑤AaBb×AaBb

A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①②③④ D．①⑤③④

【答案】C

【解析】首先判断显隐性。从第一组杂交组合可以判断出。缺刻叶是显性性状、马铃薯叶是隐性性状；从第二组杂交组合可以判断出紫茎是显性性状，绿茎是隐性性状。其次，根据表现型，把能够写出的基因都写出来，如第一组杂交组合（紫色A、绿色a；缺刻叶B、马铃薯叶b）：

A_B_×aaB_，最后看后代有无相关的隐性性状，最直接的办法是找隐性纯合体，如后代出现了绿色马铃薯叶，说明上式中空着的都是隐性基因。即基因型为AaBb×aaBb。同理，可推出其他各组的基因型。

【点评】此类题型的特点：已知亲本及子代的表现型，推导亲本的基因型；已知子代的表现型或基因型推导亲本的基因型。

基本方法是：一、判断显隐性；二、根据表现型写出能够写出的基因，不能确定的先空着；三、看后代有无隐性性状出现，若有，则先空着的基因就是隐性基因，反之，就是显性基因。

【举一反三】：

【变式】豌豆种子黄色（Y）对绿色（y）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性，且性状独立遗传。用黄圆豌豆和绿圆豌豆杂交得F1，F1测交后代为：黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱=3∶3∶1∶1，则F1基因型为（）。

A．YyRr B．YyRr和yyrr C．Yyrr和yyRr D．YyRr和yyRr

【答案】D

类型二：表现型和基因型的种类和概率的计算

例2、某紫花植株自交，子代中紫花植株∶白花植株=9∶7，下列叙述正确的是（）

A．该性状遗传由两对等位基因控制

B．子代紫花植株中能稳定遗传的占1／16

C．子代白花植株的基因型有3种

D．亲代紫花植株的测交后代紫花∶白花=1∶1

【答案】A

【解析】9∶7是9∶3∶3∶1的变形，说明紫花性状由两对等位基因控制；子代紫花植株中有1／9个体能稳定遗传；子代白花植株的基因型有5种；亲代紫花植株的测交后代紫花∶白花=1∶3。

【点评】本题主要针对表现型与基因型的比例进行考察。

【举一反三】：

【变式】

豌豆子叶的黄色（Y）、圆粒种子（R）均为显性。两亲本豌豆杂交的F1表现