第21讲 自由组合定律（贺）-2026年高考一轮复习课件

该高中生物学课件聚焦“自由组合定律”高考核心考点，涵盖两对相对性状杂交实验分析、定律实质、验证方法及杂交育种、遗传病分析等应用。对接高考评价体系，梳理出杂交实验分析、遗传概率计算、育种应用等高频考点，归纳实验分析题、概率计算题等常考题型，注重科学思维与探究实践素养培养，提升备考针对性。 课件以“考点解析+易错突破+实战应用”为特色，通过易错辨析（如基因连锁现象判断）强化科学思维，结合遗传病概率计算实例（如多指与先天聋哑组合遗传的8类概率公式）突破考点。典型题型如F2重组类型比例（3/8）、稳定遗传个体比例（1/4）解析，助力学生掌握答题技巧，为教师提供系统复习框架，高效提升冲刺效果。

第21讲 自由组合定律 ——两对相对性状的遗传实验分析 贺老师 大概念四 遗传信息控制生物性状并代代相传 1 温故知新：研究分离定律的科学方法 提出问题 为什么F2中出现3:1的性状分离比？ 作出假说 遗传因子决定生物的性状 遗传因子成对存在 遗传因子在形成配子时分离 雌雄配子在受精时随机结合 演绎推理 Dd×dd测交后代分离比为1:1 实验验证 实验结果与推理符合，说明假说正确 得出结论 分离定律： 性状分离现象： 对分离现象的解释： 预测测交结果： 进行测交实验： 分离定律的发现过程 ——假说—演绎法 产生配子时，成对的遗传因子彼此分离 Dd 体细胞 D d 配子 分离定律只适用于一对相对性状的遗传 2 为什么院子里只要是黄色豌豆都是饱满的圆粒，只要是绿色豌豆都是干瘪的皱粒？ 控制粒型的遗传因子和控制颜色的遗传因子之间有必然的联系吗？ 1 观察现象·提出问题 一、两对相对性状的杂交实验 黄色圆粒 绿色皱粒 1、黄色圆粒和绿色皱粒中包含几对相对性状？ 2对，分别是子叶的粒色和种子的粒形 粒形 圆粒 皱粒 粒色 黄色 绿色 观察花园里的豌豆植株，孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是黄色圆粒的，一种是绿色皱粒的。决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢？ 3 一、两对相对性状的杂交实验 × ⊗ P 黄色圆粒 绿色皱粒 F1 黄色圆粒 F2 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 1、无论正交还是反交，F1均为黄色圆粒，说明哪种性状是显性性状？ 说明：黄色对绿色是显性， 圆粒对皱粒是显性 2、F2中除了出现黄色圆粒和绿色皱粒外，还出现了两个非亲本性状，即黄色皱粒和绿色圆粒 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 重组类型：指F2中 与 不同的个体。 （不是基因型） （不是F1） 亲本类型：指F2中表现型与亲本相同的个体。 皱粒 黄色 圆粒 绿色 性状自由组合： 表现型 亲本 3、为什么F2出现新的性状组合？ 3.F2中哪些是亲本具有的性状组合？哪些是亲本所没有的性状组合？ 4 一、两对相对性状的杂交实验 × ⊗ P F1 F2 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 对每一对相对性状单独进行分析 3、每对相对性状的遗传是否遵循分离定律？ 315 : 101 : 108 : 32 每一对相对性状的传递都遵循——分离定律 黄色种子数 315+101=416 绿色种子数 108+32=140 子叶颜色 黄色 ：绿色 ≈ 3：1 圆粒种子数 315+108=423 皱粒种子数 101+32=133 种子形状 圆粒 ：皱粒 ≈ 3：1 F2中为什么会出现新的性状组合呢？F2中不同性状的比与一对相对性状杂交实验中F2的3:1数量比有联系吗？ 5 一、两对相对性状的杂交实验 × ⊗ P F1 F2 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 9 ： 3 ： 3 ： 1 315 : 101 : 108 : 32 （3黄色：1绿色）×（3圆粒：1皱粒） 9 黄色 圆粒 3 绿色 圆粒 3 黄色 皱粒 1 绿色 皱粒 F2的不同性状可以自由组合 把两对性状联系在一起分析 ? 控制两对性状的遗传因子也发生了自由组合 4、F2中性状分离比接近于9：3：3：1，这与一对相对性状中F2的3:1的数量比有关吗？ 从数学角度分析：F2四种性状表现比例9：3：3：1与3：1有何关系？ 6 一、两对相对性状的杂交实验 YR yr yR Yr F1配子 Y R r y × P F1 YYRR yyrr YyRr YR yr 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 配子 分离 分离 自由组合 F1产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1:1:1:1 假说1：圆粒与皱粒分别由R、r控制； 黄色与绿色分别由Y、y控制。 假说2：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。 假说3：受精时,雌雄配子结合是随机的。 Q2：上述两个亲本产生的配子又是如何表示？ Q1：上述两个亲本的遗传因子组成如何表示？ Q3：F1能产生几种配子？比例如何？ 1 : 1 : 1 : 1 （1）假说内容 2 提出假说·解释现象 不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？ 产生配子后，如何形成F2？ 7 一、两对相对性状的杂交实验 1yyRR 2Yyrr 1yyrr 2YYRr 2YyRR 4YyRr 1YYRR 9/16 3/16 3/16 1/16 双显 单显 2yyRr 1YYrr 黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 双隐 yyR_: Y_rr: yyrr: Y_R_: YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1 配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr ♂ ♀ 2 提出假说·解释现象 （3）结果分析 ①精卵结合方式有 种 ②基因型____种 ③表现型____种 4 9 16 假说3：受精时,雌雄配子结合是随机的。 8 配子 杂种子一代 黄色圆粒 隐性纯合子绿色皱粒 测交 测交实验：让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果，如左图所示 。 P YR yr yR Yr yr F1 YyRr yyRr Yyrr yyrr 黄色皱粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 1 ： 1 : 1 : 1 yyrr YyRr × 一、两对相对性状的杂交实验 3 设计实验·演绎推理 演绎推理结果 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 比例 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒 ≈1：1：1：1 F1是否真的产生了4种等量的配子?这在当时是无法直接看到的。请你设计方案证明，并说出理由！ 孟德尔为什么要做正反交的测交实验?是否重复多余? 无论以F1作母本还是父本，均能产生4种类型的配子，且数量比为1:1:1:1。只有F1既能产生4种等量的雌配子，又能产生4种等量的雄配子，F2中才会出现9:3:3:1的数量比。 9 （1）实验结果: 黄色圆粒 杂种子一代 绿色皱粒 隐性纯合子 × （2）实验结论: 实验结果与演绎推理结果一致，四种表现型实际子粒数比接近1：1：1：1，从而证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合。 性状组合 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 实际 籽粒数 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 不同性状的数量比 一、两对相对性状的杂交实验 4 实施实验 1 : 1 : 1 : 1 10 (1)内容：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的； 在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此______， 决定不同性状的遗传因子__________。 互不干扰 自由组合 分离 (2)研究对象: 位于非同源染色体上的非等位基因 (5)适用范围： 二、孟德尔第二定律——自由组合定律 ① 有性生殖的真核生物的性状遗传。 ② 细胞核遗传（不适用于细胞质遗传等） ③两对及两对以上相对性状的遗传。 (4)发生时间: 减Ⅰ后期(有性生殖形成配子时) (3)细胞学基础: ①同源染色体上的等位基因随同源染色体的分离而分离 ②非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合。 一对相对性状只遵循分离定律 归纳总结·得出结论 11 1、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？ 分离定律 分离定律 自由组合定律 精卵随机结合 ①两大遗传定律在生物的性状遗传中同时进行，同时起作用。 ②分离定律是自由组合定律的基础。 易错辨析 12 2.甲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？ Aa、Dd BB、Cc 分别位于同一对同源染色体上，不遵循自由组合定律。 只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律。 易错辨析 若非等位基因位于一对同源染色体上， 则只遵循分离定律，而不遵循自由组合定律，我们把这样的现象称为连锁现象。 13 AaBb Ab ab AB aB （1）自交法 （2）测交法 具有相对性状的纯合亲本杂交 F1杂合子自交 后代性状分离比为9:3:3:1 符合基因自由组合定律 双杂合子 隐性纯合子 子代性状分离比为1:1:1:1 符合基因自由组合定律 三、自由组合定律的验证方法 1. 验证什么？ 验证F1产生了4种数量相等的配子，比例为1:1:1:1 2.验证自由组合定律的方法 解题关键：获得双杂合子 1.思路：通过观察某些现象，可以说明杂合体（如AaBb）能产生4种配子。 14 三、自由组合定律的验证方法 （3）花粉鉴定法(配子法) 1 : 1 : 1 : 1 （4）单倍体育种法 有一定局限性，相应性状需在花粉中表现。 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。 15 四、孟德尔获得成功的原因 1.选材 选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要条件。 3.数学方法 4.逻辑方法 5.创新性地验证假说 运用统计学方法对实验结果进行分析，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。 运用假说—演绎法这一科学方法。 设计了测交实验 2.顺序 从一对相对性状着手研究，再研究多对相对性状。 6.孟德尔自身 锲而不舍的科研精神 16 判断： 基因是由孟德尔提出来的。（ ） 基因 孟德尔的“遗传因子” 表型（表现型） 是指生物个体所表现出来的性状。如： 等位基因 控制相对性状的基因。如： 相同基因 1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。 1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”； 并提出了表型(表现型)和基因型的概念。 五、孟德尔遗传规律的再发现 丹麦生物学家 约翰逊 豌豆的高茎和矮茎 颜色基因Y与y、茎高D和d等 控制相同性状的基因。如： Y与Y；D与D; r与r 等 × 是指与表现型有关的基因组成。如： 基因型 DD、YyRR等 不同基因 控制不同性状的基因。如： Y与D；R与y 等 17 表现型=基因型+环境（生物的性状由基因和环境共同决定） 控 制 基因→ →性状 显性基因→ →显性性状 →隐性性状 隐性基因→ →相对性状 等位基因→ →表现型 基因型→ ①基因型相同，表现型一定相同。 ②表现型相同，基因型一定相同。 ③基因型是决定表现型的主要因素。 ④在不同条件下，即使基因型相同，表现型也未必相同。 五、孟德尔遗传规律的再发现 水毛茛（ɡèn） 如Dd和DD都是高茎 18 六、孟德尔遗传规律的应用 高杆易 倒伏 条锈病 1 动植物杂交育种 【问题1】小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt)，用什么方法能培育出矮秆抗锈病(ddTT)的优良新品种？ 高秆抗锈病　 矮秆不抗锈病 DDTT ddtt … 矮秆抗锈病 ddTT 杂交育种：有目的的将具有不同优良性状的两个亲本杂交，组合两个亲本的优良性状，经过繁育、现在和培育，最后筛选出所需要的优良品种 19 六、孟德尔遗传规律的应用 【问题1】小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt)，用什么方法能培育出矮秆抗锈病(ddTT)的优良新品种？ Ｆ１ 　 Ｆ２ Ｐ 高秆抗锈病　 矮秆不抗锈病 DDTT ddtt DdTt 高秆抗锈病 矮秆抗锈病 高秆不抗锈病 矮秆不抗锈病 F3 方法： 连续自交，直至不出现性状分离为止 矮秆抗锈病 ddTT 高秆抗锈病 ddTt ddTT …… …… 杂交 自交 选优 连续自交 选优 新品 可以将其种子直接卖给农民作为良种吗？ 9D_T_ 3ddT_ 3D_tt 1ddtt 培育优良品种均需要连续自交吗？ 哪一代能找到我们所需的优良品种？ 20 六、孟德尔遗传规律的应用 短毛折耳猫 (bbee) 长毛立耳猫 (BBEE) 长毛折耳猫(BBee) 【问题2】利用长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee）培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ ？ P 短毛折耳猫 bbee 长毛立耳猫 BBEE × F1 长毛立耳猫 BbEe ♀、♂互交 F2 B_E_ B_ee bbE_ bbee 与bbee测交 如果后代全为长毛猫，则亲本为： 若后代发生性状分离，则亲本为： 1 动植物杂交育种 BBee（能稳定遗传） Bbee BBee雌雄个体相互交配， Bbee雌雄个体相互交配不可行，因为无法区分 BBee和Bbee 哪一代能找到我们所需的优良品种？ 21 ①植物杂交育种中，获得优良性状的显性纯合子，一般选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型， 。 ②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用 ，选择测交后代不发生性状分离的亲本。 ③优点： 操作简便，可以把多个品种优良性状集中在一起（“集优”） ④缺点： 育种所需时间较长。 1 动植物杂交育种 总结 连续自交至不发生性状分离为止 测交 基因重组 ⑤原理： 六、孟德尔遗传规律的应用 22 例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d控制，基因型为dd）的小孩。请推断父亲和母亲的基因型，并预测他们再生一个小孩： 父亲的基因型 母亲的基因型 。 （1）患多指（P_）的概率： （2）患先天聋哑（dd）的概率： （3）只患多指的概率： （4）只患先天聋哑的概率： （5）两病皆患的概率： （6）不患病的概率： （7）只患一种病的概率： （8）患病的概率： ½×3/4=3/8 ½×1/4=1/8 ½×1/4=1/8 （1-1/2）×（1-1/4）=3/8 ½×3/4+1/2×1/4=1/2 PpDd ppDd ½ 六、孟德尔遗传规律的应用 2 指导医学实践：为遗传病的预测和诊断提供理论依据 1/4 =两病皆患+只患一种病的概率 =1-不患病的概率 =1-3/8=5/8 23 六、孟德尔遗传规律的应用 2 医学实践（利用自由组合定律计算患遗传病的概率） 序号 类　型 计算公式 1 患甲病的概率为m 则不患甲病的概率为 2 患乙病的概率为n 则不患乙病的概率为 3 只患甲病的概率 4 只患乙病的概率 5 同患两种病的概率 6 只患一种病的概率 7 患病概率 8 不患病概率 1-m 1-n m(1-n) (1-m)n mn m(1-n)+(1-m)n 1-(1-m)(1-n) (1-m)(1-n) 患甲病 患乙病 不患病 两病皆患 24 25 1、F2中双杂合比例合占多少？ 3、F2中稳定遗传的绿色圆粒占总数的___ 4、F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占____ 5、F2中重组类型占总数的___________ 1/3 6/16=3/8 YyRr 4/16=1/4 一、两对相对性状的杂交实验 YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1 配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr ♂ ♀ 2 提出假说·解释现象 （2）遗传图解（棋盘法） 2、F2中能稳定遗传的个体占总数的比例是 （3）结果分析 4/16=1/4 YYRR、yyrr、YYrr、yyRR 纯合子 1/16 指F2中表现型与亲本不同的个体 26 F1自交后代表型比例 F1测交后代表型比例 F1花粉鉴定比例 单倍体育种所得个体类型比例 非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体得自由组合而组合分开而分离 9:3:3:1 1:1:1:1 1:1:1:1 1:1:1:1 基因自由组合定律 实质 最能体现 F1(AaBb)产生的配子种类的比例为1:1:1:1 三、自由组合定律的验证方法 思路： ①获得双杂合子(AaBb) ②证明杂合子产生数量相等的配子 AaBb Ab ab AB aB 基因看不到摸不着，如何通过实验验证基因发生了分离？ 27 $$