第二节 遗传的基本规律──基因的自由组合定律
教学目的
1．基因的自由组合定律。（B：理解）
2．基因的自由组合定律在实践中的应用。（B：理解）
教学重点
1．对自由组合现象的解释。
2．基因的自由组合定律的实质。
教学难点
对自由组合现象的解释。
教学用具
多媒体课件
教学方法
讲述、归纳推理。
学法指导：
本节内容与前面知识联系非常密切，在教学中指导学生边复习回忆所学内容，如减数分裂、生殖、发育、基因及基因对性状的控制等，边理解掌握孟得尔杂交试验现象及解释、测交验证、本质等最终理解外在现象和内在本质相统一的观点，同时也为以后学习“生物的变异”打下扎实的理论基础。
课时安排 三课时
教学过程
第一课时
引言：英国近代有一个大文豪，名叫肖伯纳。有一位女演员读了他的作品后，边萌生了爱慕之情，向肖翁写信求爱。信中写道：“你是如此的聪明，我是这般的美貌，倘若我与你结婚，生下的孩子既有你的聪慧，同时又具有我的美貌，岂不是很好吗？”
同学想肖翁会怎么回信呢？肖翁很幽默，回信这样说：“也可能生下的孩子，具有你的智慧和我的容貌，那岂不糟透了吗？”
如果他们真结了婚，就智慧和美貌而言，所生孩子有几种可能？能否用基因的分离定律计算出来？
不能。因为孟德尔发现并总结出基因的分离定律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，就智慧（聪明和愚笨）和容貌（美和丑）而言，是两对相对性状。那么，当两对或两对以上的相对性状同时考虑时，他们又遵循怎么的遗传规律呢？孟德尔通过对豌豆的两对相对性状进行杂交试验，总结出了基因的自由组合定律。
一、两对相对性状的遗传试验。（讲述）
我们知道，豌豆的相对性状很多，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红花和白花等等。如果我们同时将具有有两对或两对以上的纯合性状的亲本杂交，它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了一个有趣的试验，试验的过程是这样的：
孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交，无论是正交还是反交，结出的种子都是黄色圆粒的。以后，孟德尔又让F１植株进行自交，产
生F2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色皱粒，还产生
了新组合的性状——绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒的108粒、黄色皱粒的101粒、绿色皱粒32粒。这四种表现型的数量比接近9：3：3：1。
提问：孟德尔两对相对性状的杂交试验有什么特点？
1．无论正交、反交F1的表现型都为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
2．F2出现新的性状组合类型，不同的性状之间出现自由组合，四种表现型的数量比接近：黄圆：绿圆：黄皱：绿皱＝9：3：3：1
二、对自由组合现象的解释：
提问：为什么会出现以上这样的结果呢？孟德尔是如何对他的试验结果解释的呢？
1．对两对相对性状杂交试验结果的分析
我们首先来看，这一试验结果是否符合基因分离定律？
方法：从一对性状（粒色、粒形）入手，看实验结果是否符合分离规律：
粒色：黄色： 315＋101＝416
绿色： 108 ＋32＝140
黄色：绿色 接近于3：1
粒形：圆粒：315＋108＝423
皱粒：101 ＋32＝133
圆粒：皱粒接近于3：1
由此可见，从一对性状的角度去衡量这一试验是符合分离定律的。 提问：新组合的性状是如何产生的呢？（引导学生思考。）
通过对上述遗传实验的分析，在F2不仅出现了与亲本性状相同的后
代，而且出现了两个新组合的形状：黄色皱粒和绿色圆粒，并且两对相对性状的分离比接近3：1。这说明什么问题？
（回答：这表明在F１形成配子后，配子在组合上发生了自由配对
的现象。）
讲述：对，这表明两对性状在共同的遗传过程中性状分离和等位基因的分离是互不干扰，各自独立的。由于一对性状的分离是随机的、独立的，那么，两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。
从实验结果来看，在F2中：
粒色：黄色：3/4 粒形：圆形：3/4
绿色：1/4 皱形：1/4
也就是说，在3/4的黄色种子中，其中应该有3/4是圆粒
的，1/4是皱粒的；在1/4的绿色种子中，应该有3/4是圆粒
的，1/4是皱粒的。反过来也一样，即在3／4的圆粒种子中，应该有3/4是黄色的；有1/4是绿色的。在1/4的皱粒种子中，应该有3/4是黄色；1/4是绿色。
两对性状结合起来应该是 556粒种子应出现的性状
黄色圆粒： 3／4x3/4＝9／16 556x9／16＝313
黄色皱粒： 3／4xl／4＝3／16 556x3／16＝104
绿色圆粒： 1／4x3／4＝3／16 556x3／16＝104
绿色皱粒： 1／4xl／4＝1／16 556xl／16＝34
杂交实验的结果也正是如此，在556粒种子中，黄色圆粒
315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，正 好接近：9／16：3／16：3／16：1／16，即：9：3：3：1。
2.对自由组合现象的解释
根据以上分析，同学们能不能对上述遗传试验结果作出解释呢？ 讲述：孟德尔做出了这样的假设：在豌豆杂交试验中，豌豆种子的粒色和粒型都分别遵循基因的分离定律。豌豆的粒色和粒形分别由一对等位基因控制，即黄色和绿色分别由Y和y控制，圆粒和皱粒分别由R和r控制，那么两个亲本的基因型可以表示为：纯种黄色圆粒的基因型为YYRR；纯种绿色皱粒的基因型为yyrr。而且，孟德尔假设分别控制黄、绿和圆、皱这两对相对性状的基因Y和y、R和r位于不同对的同源染色体上。
提问：根据前面学的基因的分离定律的知识，同学们想一下，两个亲本产生配子的情况如何？F１的基因型是什么？
（回答：根据减数分裂的原理， YYRR产生的配子为YR， yyrr产生的配子为yr。F１的基因型为YyRr，表现为黄色圆粒。）
讲述：关于杂种F１产生配子的种类和比例是发生自由组合的根本
原因，也是这节课的难点。现在我们一起来分析F１产生配子的过程。
杂种F１（YyRr）在减数分裂形成配子时，等位基因Y和y、R和r
会随着同源染色体的分离进入不同的配子，而不同对的等位基因之间随机组合在同一配子中，所以F１产生的雌雄配子各四种，即YR、Yr、yR、
yr， 由于Y与R和r组合的几率相同，R与Y和y组合的几率也相同，所以四种配子的数量相同，比例为： 1：l：l：1。。
提问：杂种F１形成配子后，受精时雌雄配子是如何随机组合的？
请同学们思考F１的配子结合的方式有多少种？
（回答：受精时，四种雌雄配子结合机会均等，结合方式有16种。） 提问：以上结合方式中；共有几种基因型、几种表现型？
（回答：有九种基因型、四种表现型，表现型数量比接近于9:3:3:1。） 同学们思考两个问题：
1.四种配子的数量比例为1：1：1：1，雄配子与雌配子的比例是否为1：1呢？（前面已介绍过）
2.F1基因型为AaBb的个体减数分裂可以产生四种类型的配子。但对于一个初级精母细胞或初级卵母细胞进行减数分裂时，是否也产生四种配子呢？
（不是的，对于一个初级精母细胞进行减数分裂时，只能产生两种精子AB和ab或Ab和aB；而对于一个初级卵母细胞，经过减数分裂，只能产生一个卵细胞。）
小结：盂德尔在完成了对豌豆一对相对性状的研究以后，没有满足已经取得的成绩，而是进一步探索两对相对性状的遗传规律。揭示出了遗传的第二个规律——自由组合定律。在揭示这一规律时，他准确地把握住了两对相对性状的显隐性特点，在产生F１后，对F１进行自交，
分析出因为在减数分裂形成配子时，各产生了4种雌雄配子，由于雌雄配子的自由组合，才在F２中出现了新组合性状这一规律。
巩固：1．用结白色扁形果实（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否能够培养出只有一种显性性状的南瓜？你能推算出具有一种显性性状南瓜的概率是多少？
2．具有两对相对性状的纯种个体杂交，按照基因的自由组合定律，F２出现的性状中：1）能够稳定遗传的个体数占总数的 。2）与F
１性状不同的个体数占总数的 。
结课：本节课我们重点学习了孟德尔对两对相对性状的遗传试验及对试验的解释，通过学习应该掌握子二代出现新性状是由于遗传过程中不同对基因之间发生了组合。应该对子二代中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题中直接运用。
第二课时
引言：孟德尔对两对相对性状的豌豆进行杂交，其F1只有一种表现
型，F2代出现4种表现型，比例为9：3：3：1，并且用基因的自由组合
对此试验结果做了解释，即提出了假说。假说正确吗？该怎么办呢？盂德尔又进行了测交试验来验证他的解释。我们知道，出现性状的自由组合，最关键的问题是F1产生了4种雌雄配子而产生的。要证明自由组合
现象是正确的，就必须证明F1产生了4种配子。
三、对自由组合现象解释的验证
讲述：
1.验证的方法：选用双隐性植株与F1杂交。
2.预期结果：因为双隐性个体只产生一种隐性（yr）配子。所以 １）产生的后代的种类就是F1产生配子的种类；
2）由于yr配子不会影响F1所产生配子对性状的控制，所以根据测
交后代的表现型可以推测F1配子的基因型；
3）测交后代的比例也就是F1产生的配子的比例。
测交的结果是产生了4种后代：黄色圆粒、绿色圆粒、绿色皱粒、黄色皱粒，并且它们数量基本相同。即4种表现型的数量比接近1：1：l：1。
3.测交试验及结果：（看课本P32表6－3）孟德尔所做的测交试验，
无论是正交还是反交，其结果均得到4种表现型，切比例接近1：1：l：
1。测交试验证明了假设，后来许多科学家在其他动植物中进行了两对相对性状得杂交试验，证明了孟德尔基因自由组合解释的正确性。即F1产生了YR、Yr、yR、yr4种配子，且比例为1：1：l：1。
说明：如若F1不产生YR、Yr、yR、yr4种配子，或4种配子的比例
不为1：1：l：1，那么测交的结果就不会出现四种基因型和四种表现型，或者4种基因型和表现型的比例不是1：1：l：1。
四、基因自由组合定律的实质
讲述：孟德尔的杂交试验从实践的角度论证了自由组合定律的存在和规律，现在，我们从现代遗传学的角度去解释这一规律。
请同学们看图思考：（画图：画具有两对同源染色体即具有两对等位基因的细胞减数分裂图解）
孟德尔所说的两对基因是指是位于1、2号同源染色体上的Y和y及位于3、4号的另一对同源染色体上的R和r
Y基因的非等位基因是R和r，非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合。
那同学们想一下，基因自由组合定律的实质是什么？
（回答：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。在细胞减数分裂形成配子的过程中，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）
五、基因自由组合定律在实践中的应用
讲述：基因的自由组合定律为我们的动，植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。
1.在动植物育种工作中的应用
例如：水稻中，有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。
学生用练习本计算，得出结论：根据自由组合定律，这样的品种占总数的3／16。
提问：我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？ （回答：不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状的分离。）
提问：如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（回答：要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型。）
2.在医学中的应用
讲述：在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。 例如：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先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？ 提问：这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？
（回答：首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：PpDd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：ppDd。）
提问：根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么？其子女中可能出现的表现型有几种？
（回答：其母亲可能出现的配子类型为：pD、pd，其父亲可能出现的配子类型为PD、Pd、pD、pd。）他们的后代可能出现的表现型有4种：只患多指（基因型为PpDD、PpDd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型Ppdd），表现型正常（基因型ppDD，ppDd。）
小结：由上面的例子可以看出，孟德尔发现的这两个遗传规律对于我们人类认识自然，了解人类自己有多么重要的意义。尤其在当前，我们正处于一个新世纪的开始，如何解决好我们国家发展过程中提高粮食产量，提高人口素质，特别是在计划生育政策下，进行优生优育等很多问题都有待我们利用我们所学到的遗传学知识去研究、去解决。在今后的工作中我们将面临众多的课题，这不仅需要我们掌握好现代科学知识，而且，要学习孟德尔的科学精神。
巩固：
1．基因自由组合定律的实质是（ ）
（A）子二代性状的分离比为9:3:3:1
（B）子二代出现与亲本性状不同的新类型
（C)测交后代的分离比为l:1:1:1
（D）在进行减数分裂形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
2．一个患并指症（由显性基因S控制）而没有患白化病的父亲与一个外观正常的母亲婚后生了一个患白化病（有隐性基因aa控制），但没有患并指症的孩子。这对夫妇的基因型应该分别
是 和 ，他们生下并指并伴随着白化病孩子的可能性是
。
第三课时
（习题课）
引言：通过上两节课的学习，我们了解了孟德尔的基因的自由组合定律。同学们想一下，自由组合定律和我们前边学习的基因的分离定律有哪些区别和联系呢？
1.基因的分离定律和自由组合定律的区别和联系
具有两对或两对以上相对性状的亲本进行杂交所得的F1形成配子
时，不同对的基因各自独立分配到配子中去，不同对的基因在配子里的组合是自由的、互不干扰的，这里的不同对基因是指位于不同对的同源染色体上的非等位基因。若是位于一对同源染色体上的不同位置上的两对以上的等位基因，则不按自由组合定律遗传，而是按另一个遗传规律：基因的连锁与互换定律遗传（我们以后再讲）。
自由组合定律与分离定律的区别：前者是关于控制不同对的相对性状的基因之间的自由组合，揭示了位于非同源染色体上的非等位基因之间的遗传关系。后者是关于一对相对性状分离的遗传原理，揭示了位于同源染色体上的等位基因之间的遗传行为。
二者的联系：都是以减数分裂形成配子时，同源染色体的联会和分离作为基础的。由于等位基因位于同源染色体上，减数分裂时，等位基因随着同源染色体分开而分离，非等位基因则随着非同源染色体的随机组合而自由组合。实际上，等位基因分离是最终实现非等位基因自由组合的先决条件，所以，分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律是分离定律的延伸和发展。两大定律比较如下表（n表示等位基因对数）
2.1根据亲代基因型推导子代基因型、表现型及概率
解体的方法有一下三种：
2.1.1棋盘法：先写出亲代产生的雌、雄配子，然后用棋盘表格写出两性配子结合后的基因组成。如AaBb自交，后代的情况可表示为：
AaBb
1AABB 、2AABb、2AaBB、 4AaBb
1AAbb 、2Aabb
1aaBB、 2aaBb
1aabb
表现型有四种，其比例为：
9A_B_(双显性)：3A_bb(一显一隐)：3aaB_(一显一隐)：1aabb(双隐性)
2.1.2分枝法：
一对基因相交时，有6种交配方式。每种交配所产生的子代的基因型和表现型都有所不同。
可用分枝法来推测预期子代的基因型和表现型比例。这种方法也可用在两对以上基因的差异，而且双亲不一定时每对基因都是杂合体。不论对数的多少，都可应用分枝法简便的写出杂交子代的基因型合表现型的比例。
1．分枝法的理论依据：基因自由组合定律是建立在分离定律的基础之上的，研究更多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。
2．具体步骤：1）对各对性状分别进行分析。
2）子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积，子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。
如：两个亲本杂交，包括3对不同的基因
交配 AAbbCc × aaBbCc
合子基因型 合子表现型 AA×aa bb×Bb Cc×Cc AA×aa bb×Bb Cc×Cc
1CC=1AaBbCC 1Bb 1cc=1AaBbcc 1B 1c=1ABc
Aa 2Cc=1AaBbCc 全 A
1CC=1AabbCC 1b 3C=3AbC
1cc=1Aabbcc 1C=1Abc
2Cc=1AabbCc
上述合子表现型中，A代表A/a基因对的显性表现型（AA或Aa），a代表隐性表现型（aa）。同样的，B和C代表不同的显性表现型，b和c代表不同的隐性表现型。
例题：豌豆的高茎（D）对矮茎(d)是显性，红花（C）对白花（c）是显性。推算亲本DdCc与DdCc杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比是多少？（讲解）
2.1.3高效快算法：
用棋盘法和分枝法的优点是思维清晰、条理性强，做题较准确。这两种方法运用熟练后可逐步采取以下方法来高效快算。
如：DdCc × DdCC子代基因型的种类和表现型的种类
Dd × Dd子代3种基因型2种表现型
Cc × CC 子代2种基因型1种表现型
所求基因型种数＝3×2；表现型种数＝2×1
例题：如果黄色圆粒豌豆(YyRr)甲和绿色圆粒(yyRr)乙杂交，问后代出现基因型YyRR的概率是多少？
分析：分别考虑基因中的每一对基因，单从豌豆的粒色考虑，甲和乙杂交后的概率为：Yy×yy有1/2 Yy、1/2yy；单从豌豆的粒型考虑Rr×Rr，有1/4RR、1/4rr、1/2Rr，因此，甲乙杂交后代基因型YyRR的概率是1/2×1/4。
这种方法可以自由的计算基因型和表现型的概率。
教后分析：
基因的自由组合定律是以基因的分离定律为基础的，在教学中应在复习基因分离定律的同时进行进行该定律的学习。通过教学使学生明确基因的自由组合定律研究的是位于两对同源染色体的两对等位基因的遗传，它在育种和医学上都具有重要的知道意义。
第二节 遗传的基本规律──基因的自由组合定律
教学目的
1．基因的自由组合定律。（B：理解）
2．基因的自由组合定律在实践中的应用。（B：理解）
教学重点
1．对自由组合现象的解释。
2．基因的自由组合定律的实质。
教学难点
对自由组合现象的解释。
教学用具
多媒体课件
教学方法
讲述、归纳推理。
学法指导：
本节内容与前面知识联系非常密切，在教学中指导学生边复习回忆所学内容，如减数分裂、生殖、发育、基因及基因对性状的控制等，边理解掌握孟得尔杂交试验现象及解释、测交验证、本质等最终理解外在现象和内在本质相统一的观点，同时也为以后学习“生物的变异”打下扎实的理论基础。
课时安排 三课时
教学过程
第一课时
引言：英国近代有一个大文豪，名叫肖伯纳。有一位女演员读了他的作品后，边萌生了爱慕之情，向肖翁写信求爱。信中写道：“你是如此的聪明，我是这般的美貌，倘若我与你结婚，生下的孩子既有你的聪慧，同时又具有我的美貌，岂不是很好吗？”
同学想肖翁会怎么回信呢？肖翁很幽默，回信这样说：“也可能生下的孩子，具有你的智慧和我的容貌，那岂不糟透了吗？”
如果他们真结了婚，就智慧和美貌而言，所生孩子有几种可能？能否用基因的分离定律计算出来？
不能。因为孟德尔发现并总结出基因的分离定律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，就智慧（聪明和愚笨）和容貌（美和丑）而言，是两对相对性状。那么，当两对或两对以上的相对性状同时考虑时，他们又遵循怎么的遗传规律呢？孟德尔通过对豌豆的两对相对性状进行杂交试验，总结出了基因的自由组合定律。
一、两对相对性状的遗传试验。（讲述）
我们知道，豌豆的相对性状很多，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红花和白花等等。如果我们同时将具有有两对或两对以上的纯合性状的亲本杂交，它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了一个有趣的试验，试验的过程是这样的：
孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交，无论是正交还是反交，结出的种子都是黄色圆粒的。以后，孟德尔又让F１植株进行自交，产
生F2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色皱粒，还产生
了新组合的性状——绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒的108粒、黄色皱粒的101粒、绿色皱粒32粒。这四种表现型的数量比接近9：3：3：1。
提问：孟德尔两对相对性状的杂交试验有什么特点？
1．无论正交、反交F1的表现型都为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
2．F2出现新的性状组合类型，不同的性状之间出现自由组合，四种表现型的数量比接近：黄圆：绿圆：黄皱：绿皱＝9：3：3：1
二、对自由组合现象的解释：
提问：为什么会出现以上这样的结果呢？孟德尔是如何对他的试验结果解释的呢？
1．对两对相对性状杂交试验结果的分析
我们首先来看，这一试验结果是否符合基因分离定律？
方法：从一对性状（粒色、粒形）入手，看实验结果是否符合分离规律：
粒色：黄色： 315＋101＝416
绿色： 108 ＋32＝140
黄色：绿色 接近于3：1
粒形：圆粒：315＋108＝423
皱粒：101 ＋32＝133
圆粒：皱粒接近于3：1
由此可见，从一对性状的角度去衡量这一试验是符合分离定律的。 提问：新组合的性状是如何产生的呢？（引导学生思考。）
通过对上述遗传实验的分析，在F2不仅出现了与亲本性状相同的后
代，而且出现了两个新组合的形状：黄色皱粒和绿色圆粒，并且两对相对性状的分离比接近3：1。这说明什么问题？
（回答：这表明在F１形成配子后，配子在组合上发生了自由配对
的现象。）
讲述：对，这表明两对性状在共同的遗传过程中性状分离和等位基因的分离是互不干扰，各自独立的。由于一对性状的分离是随机的、独立的，那么，两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。
从实验结果来看，在F2中：
粒色：黄色：3/4 粒形：圆形：3/4
绿色：1/4 皱形：1/4
也就是说，在3/4的黄色种子中，其中应该有3/4是圆粒
的，1/4是皱粒的；在1/4的绿色种子中，应该有3/4是圆粒
的，1/4是皱粒的。反过来也一样，即在3／4的圆粒种子中，应该有3/4是黄色的；有1/4是绿色的。在1/4的皱粒种子中，应该有3/4是黄色；1/4是绿色。
两对性状结合起来应该是 556粒种子应出现的性状
黄色圆粒： 3／4x3/4＝9／16 556x9／16＝313
黄色皱粒： 3／4xl／4＝3／16 556x3／16＝104
绿色圆粒： 1／4x3／4＝3／16 556x3／16＝104
绿色皱粒： 1／4xl／4＝1／16 556xl／16＝34
杂交实验的结果也正是如此，在556粒种子中，黄色圆粒
315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，正 好接近：9／16：3／16：3／16：1／16，即：9：3：3：1。
2.对自由组合现象的解释
根据以上分析，同学们能不能对上述遗传试验结果作出解释呢？ 讲述：孟德尔做出了这样的假设：在豌豆杂交试验中，豌豆种子的粒色和粒型都分别遵循基因的分离定律。豌豆的粒色和粒形分别由一对等位基因控制，即黄色和绿色分别由Y和y控制，圆粒和皱粒分别由R和r控制，那么两个亲本的基因型可以表示为：纯种黄色圆粒的基因型为YYRR；纯种绿色皱粒的基因型为yyrr。而且，孟德尔假设分别控制黄、绿和圆、皱这两对相对性状的基因Y和y、R和r位于不同对的同源染色体上。
提问：根据前面学的基因的分离定律的知识，同学们想一下，两个亲本产生配子的情况如何？F１的基因型是什么？
（回答：根据减数分裂的原理， YYRR产生的配子为YR， yyrr产生的配子为yr。F１的基因型为YyRr，表现为黄色圆粒。）
讲述：关于杂种F１产生配子的种类和比例是发生自由组合的根本
原因，也是这节课的难点。现在我们一起来分析F１产生配子的过程。
杂种F１（YyRr）在减数分裂形成配子时，等位基因Y和y、R和r
会随着同源染色体的分离进入不同的配子，而不同对的等位基因之间随机组合在同一配子中，所以F１产生的雌雄配子各四种，即YR、Yr、yR、
yr， 由于Y与R和r组合的几率相同，R与Y和y组合的几率也相同，所以四种配子的数量相同，比例为： 1：l：l：1。。
提问：杂种F１形成配子后，受精时雌雄配子是如何随机组合的？
请同学们思考F１的配子结合的方式有多少种？
（回答：受精时，四种雌雄配子结合机会均等，结合方式有16种。） 提问：以上结合方式中；共有几种基因型、几种表现型？
（回答：有九种基因型、四种表现型，表现型数量比接近于9:3:3:1。） 同学们思考两个问题：
1.四种配子的数量比例为1：1：1：1，雄配子与雌配子的比例是否为1：1呢？（前面已介绍过）
2.F1基因型为AaBb的个体减数分裂可以产生四种类型的配子。但对于一个初级精母细胞或初级卵母细胞进行减数分裂时，是否也产生四种配子呢？
（不是的，对于一个初级精母细胞进行减数分裂时，只能产生两种精子AB和ab或Ab和aB；而对于一个初级卵母细胞，经过减数分裂，只能产生一个卵细胞。）
小结：盂德尔在完成了对豌豆一对相对性状的研究以后，没有满足已经取得的成绩，而是进一步探索两对相对性状的遗传规律。揭示出了遗传的第二个规律——自由组合定律。在揭示这一规律时，他准确地把握住了两对相对性状的显隐性特点，在产生F１后，对F１进行自交，
分析出因为在减数分裂形成配子时，各产生了4种雌雄配子，由于雌雄配子的自由组合，才在F２中出现了新组合性状这一规律。
巩固：1．用结白色扁形果实（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否能够培养出只有一种显性性状的南瓜？你能推算出具有一种显性性状南瓜的概率是多少？
2．具有两对相对性状的纯种个体杂交，按照基因的自由组合定律，F２出现的性状中：1）能够稳定遗传的个体数占总数的 。2）与F
１性状不同的个体数占总数的 。
结课：本节课我们重点学习了孟德尔对两对相对性状的遗传试验及对试验的解释，通过学习应该掌握子二代出现新性状是由于遗传过程中不同对基因之间发生了组合。应该对子二代中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题中直接运用。
第二课时
引言：孟德尔对两对相对性状的豌豆进行杂交，其F1只有一种表现
型，F2代出现4种表现型，比例为9：3：3：1，并且用基因的自由组合
对此试验结果做了解释，即提出了假说。假说正确吗？该怎么办呢？盂德尔又进行了测交试验来验证他的解释。我们知道，出现性状的自由组合，最关键的问题是F1产生了4种雌雄配子而产生的。要证明自由组合
现象是正确的，就必须证明F1产生了4种配子。
三、对自由组合现象解释的验证
讲述：
1.验证的方法：选用双隐性植株与F1杂交。
2.预期结果：因为双隐性个体只产生一种隐性（yr）配子。所以 １）产生的后代的种类就是F1产生配子的种类；
2）由于yr配子不会影响F1所产生配子对性状的控制，所以根据测
交后代的表现型可以推测F1配子的基因型；
3）测交后代的比例也就是F1产生的配子的比例。
测交的结果是产生了4种后代：黄色圆粒、绿色圆粒、绿色皱粒、黄色皱粒，并且它们数量基本相同。即4种表现型的数量比接近1：1：l：1。
3.测交试验及结果：（看课本P32表6－3）孟德尔所做的测交试验，
无论是正交还是反交，其结果均得到4种表现型，切比例接近1：1：l：
1。测交试验证明了假设，后来许多科学家在其他动植物中进行了两对相对性状得杂交试验，证明了孟德尔基因自由组合解释的正确性。即F1产生了YR、Yr、yR、yr4种配子，且比例为1：1：l：1。
说明：如若F1不产生YR、Yr、yR、yr4种配子，或4种配子的比例
不为1：1：l：1，那么测交的结果就不会出现四种基因型和四种表现型，或者4种基因型和表现型的比例不是1：1：l：1。
四、基因自由组合定律的实质
讲述：孟德尔的杂交试验从实践的角度论证了自由组合定律的存在和规律，现在，我们从现代遗传学的角度去解释这一规律。
请同学们看图思考：（画图：画具有两对同源染色体即具有两对等位基因的细胞减数分裂图解）
孟德尔所说的两对基因是指是位于1、2号同源染色体上的Y和y及位于3、4号的另一对同源染色体上的R和r
Y基因的非等位基因是R和r，非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合。
那同学们想一下，基因自由组合定律的实质是什么？
（回答：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。在细胞减数分裂形成配子的过程中，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）
五、基因自由组合定律在实践中的应用
讲述：基因的自由组合定律为我们的动，植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。
1.在动植物育种工作中的应用
例如：水稻中，有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。
学生用练习本计算，得出结论：根据自由组合定律，这样的品种占总数的3／16。
提问：我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？ （回答：不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状的分离。）
提问：如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（回答：要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型。）
2.在医学中的应用
讲述：在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。 例如：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先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？ 提问：这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？
（回答：首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：PpDd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：ppDd。）
提问：根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么？其子女中可能出现的表现型有几种？
（回答：其母亲可能出现的配子类型为：pD、pd，其父亲可能出现的配子类型为PD、Pd、pD、pd。）他们的后代可能出现的表现型有4种：只患多指（基因型为PpDD、PpDd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型Ppdd），表现型正常（基因型ppDD，ppDd。）
小结：由上面的例子可以看出，孟德尔发现的这两个遗传规律对于我们人类认识自然，了解人类自己有多么重要的意义。尤其在当前，我们正处于一个新世纪的开始，如何解决好我们国家发展过程中提高粮食产量，提高人口素质，特别是在计划生育政策下，进行优生优育等很多问题都有待我们利用我们所学到的遗传学知识去研究、去解决。在今后的工作中我们将面临众多的课题，这不仅需要我们掌握好现代科学知识，而且，要学习孟德尔的科学精神。
巩固：
1．基因自由组合定律的实质是（ ）
（A）子二代性状的分离比为9:3:3:1
（B）子二代出现与亲本性状不同的新类型
（C)测交后代的分离比为l:1:1:1
（D）在进行减数分裂形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
2．一个患并指症（由显性基因S控制）而没有患白化病的父亲与一个外观正常的母亲婚后生了一个患白化病（有隐性基因aa控制），但没有患并指症的孩子。这对夫妇的基因型应该分别
是 和 ，他们生下并指并伴随着白化病孩子的可能性是
。
第三课时
（习题课）
引言：通过上两节课的学习，我们了解了孟德尔的基因的自由组合定律。同学们想一下，自由组合定律和我们前边学习的基因的分离定律有哪些区别和联系呢？
1.基因的分离定律和自由组合定律的区别和联系
具有两对或两对以上相对性状的亲本进行杂交所得的F1形成配子
时，不同对的基因各自独立分配到配子中去，不同对的基因在配子里的组合是自由的、互不干扰的，这里的不同对基因是指位于不同对的同源染色体上的非等位基因。若是位于一对同源染色体上的不同位置上的两对以上的等位基因，则不按自由组合定律遗传，而是按另一个遗传规律：基因的连锁与互换定律遗传（我们以后再讲）。
自由组合定律与分离定律的区别：前者是关于控制不同对的相对性状的基因之间的自由组合，揭示了位于非同源染色体上的非等位基因之间的遗传关系。后者是关于一对相对性状分离的遗传原理，揭示了位于同源染色体上的等位基因之间的遗传行为。
二者的联系：都是以减数分裂形成配子时，同源染色体的联会和分离作为基础的。由于等位基因位于同源染色体上，减数分裂时，等位基因随着同源染色体分开而分离，非等位基因则随着非同源染色体的随机组合而自由组合。实际上，等位基因分离是最终实现非等位基因自由组合的先决条件，所以，分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律是分离定律的延伸和发展。两大定律比较如下表（n表示等位基因对数）
2.1根据亲代基因型推导子代基因型、表现型及概率
解体的方法有一下三种：
2.1.1棋盘法：先写出亲代产生的雌、雄配子，然后用棋盘表格写出两性配子结合后的基因组成。如AaBb自交，后代的情况可表示为：
AaBb
1AABB 、2AABb、2AaBB、 4AaBb
1AAbb 、2Aabb
1aaBB、 2aaBb
1aabb
表现型有四种，其比例为：
9A_B_(双显性)：3A_bb(一显一隐)：3aaB_(一显一隐)：1aabb(双隐性)
2.1.2分枝法：
一对基因相交时，有6种交配方式。每种交配所产生的子代的基因型和表现型都有所不同。
可用分枝法来推测预期子代的基因型和表现型比例。这种方法也可用在两对以上基因的差异，而且双亲不一定时每对基因都是杂合体。不论对数的多少，都可应用分枝法简便的写出杂交子代的基因型合表现型的比例。
1．分枝法的理论依据：基因自由组合定律是建立在分离定律的基础之上的，研究更多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。
2．具体步骤：1）对各对性状分别进行分析。
2）子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积，子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。
如：两个亲本杂交，包括3对不同的基因
交配 AAbbCc × aaBbCc
合子基因型 合子表现型 AA×aa bb×Bb Cc×Cc AA×aa bb×Bb Cc×Cc
1CC=1AaBbCC 1Bb 1cc=1AaBbcc 1B 1c=1ABc
Aa 2Cc=1AaBbCc 全 A
1CC=1AabbCC 1b 3C=3AbC
1cc=1Aabbcc 1C=1Abc
2Cc=1AabbCc
上述合子表现型中，A代表A/a基因对的显性表现型（AA或Aa），a代表隐性表现型（aa）。同样的，B和C代表不同的显性表现型，b和c代表不同的隐性表现型。
例题：豌豆的高茎（D）对矮茎(d)是显性，红花（C）对白花（c）是显性。推算亲本DdCc与DdCc杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比是多少？（讲解）
2.1.3高效快算法：
用棋盘法和分枝法的优点是思维清晰、条理性强，做题较准确。这两种方法运用熟练后可逐步采取以下方法来高效快算。
如：DdCc × DdCC子代基因型的种类和表现型的种类
Dd × Dd子代3种基因型2种表现型
Cc × CC 子代2种基因型1种表现型
所求基因型种数＝3×2；表现型种数＝2×1
例题：如果黄色圆粒豌豆(YyRr)甲和绿色圆粒(yyRr)乙杂交，问后代出现基因型YyRR的概率是多少？
分析：分别考虑基因中的每一对基因，单从豌豆的粒色考虑，甲和乙杂交后的概率为：Yy×yy有1/2 Yy、1/2yy；单从豌豆的粒型考虑Rr×Rr，有1/4RR、1/4rr、1/2Rr，因此，甲乙杂交后代基因型YyRR的概率是1/2×1/4。
这种方法可以自由的计算基因型和表现型的概率。
教后分析：
基因的自由组合定律是以基因的分离定律为基础的，在教学中应在复习基因分离定律的同时进行进行该定律的学习。通过教学使学生明确基因的自由组合定律研究的是位于两对同源染色体的两对等位基因的遗传，它在育种和医学上都具有重要的知道意义。