学年高三生物一轮复习专题15 自由组合定律讲.docx
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学年高三生物一轮复习专题15自由组合定律讲
专题15自由组合定律
讲考纲考情
1、最新考纲
基因的自由组合定律（Ⅱ）
2、最近考情
2018·全国卷Ⅰ（32）、2018·全国卷Ⅱ（32）、2018·全国卷Ⅲ（31）、2017·全国卷Ⅰ（32）、2017·全国卷Ⅱ（6）、2017·全国卷Ⅲ（32）、2016·全国卷Ⅰ（32）、2016·全国卷Ⅱ（32）
讲核心素养
生命观念基因自由组合的细胞学基础,建立进化与适应的观念
科学思维自由组合定律的解题规律和方法
科学探究探究个体的基因型、验证自由组合定律
构思维导图
核心突破例题精讲
考点一自由组合定律的发现及应用【科学思维】
【基础知识梳理】
1．两对相对性状的杂交实验——发现问题
（1）实验过程
（2）结果及结论
结果
结论
F1全为黄色圆粒
说明黄色和圆粒为显性性状
F2中圆粒∶皱粒＝3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色＝3∶1
说明种子粒色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本类型（黄色圆粒、绿色皱粒）和两种新类型（绿色圆粒、黄色皱粒）
说明不同性状之间进行了自由组合
（3）问题提出
①为什么会出现新的性状组合呢？
②这与一对相对性状实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？
2．对自由组合现象的解释——提出假说
（1）理论解释（提出假设）
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1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。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且数量比相等。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。
（2）遗传图解（棋盘格式）
3．对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
（1）演绎推理图解
（2）实施实验结果:
实验结果与演绎结果相符,则假说成立。
黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果如下:
表现型
项目
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际子粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
不同性状的数量比
1∶1∶1∶1
4．自由组合定律
（1）实质与各种比例的关系
（2）细胞学基础
（3）研究对象:
位于非同源染色体上的非等位基因。
（4）发生时间:
减数第一次分裂后期。
（5）适用范围
5．自由组合定律的应用
（1）指导杂交育种:
把优良性状结合在一起。
F1
纯合子
（2）指导医学实践:
为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
分析两种或两种以上遗传病的传递规律,推测基因型和表现型的比例及群体发病率。
6．孟德尔获得成功的原因
【核心考点突破】
孟德尔两大定律的验证方法整合
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为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
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1（或其变式）,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
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
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
花粉鉴定法
F1若有两种花粉,比例为1∶1,则符合分离定律
F1若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
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,若植株有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
例题精讲:
（2019·金山区一模）在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2。
下列表述正确的是（ ）
A．F1产生4种精子,比例为1∶1∶1∶1
B．F1可产生基因型为Yy的卵细胞
C．基因自由组合定律的实质是指F1产生的雌雄配子随机结合
D．F2中黄色圆粒豌豆约占
【答案】 A
【解析】 F1（YyRr）产生4种配子,配子类型及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1,A正确；Y和y属于等位基因,在产生配子的过程中应该分离,产生的配子中只有其中的一个,B错误；基因自由组合定律是指F1在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,C错误；F2中黄色圆粒豌豆（Y_R_）约占
D错误。
变式训练:
下列与生物遗传有关的叙述,正确的是（ ）
A.非等位基因之间存在着相互作用,形成配子时进行自由组合
B.自由组合定律的实质是指F1产生的雌、雄配子之间自由组合
C.测交方法可用于检测F1的基因型和F1产生配子的种类及比例
D.杂合子随机交配,子代性状分离比是3∶1或9∶3∶3∶1
【答案】 C
【解析】 只有非同源染色体上的非等位基因在形成配子时才进行自由组合,同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律,A错误；自由组合定律的实质是指F1产生配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B错误；测交实验可用于检测F1的基因型,还可用于检测F1产生配子的种类及比例,C正确；随机交配的杂合子中含有的基因对数和基因间的关系未知,所以无法预测子代性状分离比,D错误。
考点二自由组合定律重点题型突破【科学思维】
【基础知识梳理】
题型1 由亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例（拆分组合法）
1．思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2．方法
题型分类
解题规律
示例
种
类
问
题
配子类型（配子种类数）
2n（n为等位基因对数）
AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8（种）
配子间结合方式
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式种类数＝1×4×2＝8（种）
子代基因型（或表现型）种类
双亲杂交（已知双亲基因型）,子代基因型（或表现型）种类等于各性状按分离定律所求基因型（或表现型）种类的乘积
AaBbCc×Aabbcc,基因型为3×2×2＝12（种）,表现型为2×2×2＝8（种）
概
率
问
题
基因型（或表现型）的比例
按分离定律求出相应基因型（或表现型）的比例,然后利用乘法原理进行组合
AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为1×
×
＝
纯合子或杂合子出现的比例
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率＝1－纯合子概率
AABbDd×AaBBdd,F1中,AABBdd所占比例为
×
×
＝
题型2 根据子代表现型及比例推断亲本基因型（逆向组合法）
1．基因填充法
根据亲代表现型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表现型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
2．分解组合法
根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。
如:
（1）9∶3∶3∶1→（3∶1）（3∶1）→（Aa×Aa）（Bb×Bb）→AaBb×AaBb；
（2）1∶1∶1∶1→（1∶1）（1∶1）→（Aa×aa）（Bb×bb）→AaBb×aabb或Aabb×aaBb；
（3）3∶3∶1∶1→（3∶1）（1∶1）→（Aa×Aa）（Bb×bb）或（Aa×aa）（Bb×Bb）→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
题型3 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
纯合黄色圆粒豌豆（YYRR）和纯合绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中黄色圆粒豌豆个体和绿色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表现型及比例分别如下表所示:
项目
表现型及比例
Y_R_
（黄圆）
自交
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝25∶5∶5∶1
测交
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝4∶2∶2∶1
自由交配
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝64∶8∶8∶1
yyR_
（绿圆）
自交
绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1
测交
绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1
自由交配
绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1
【核心考点突破】
1.牢记9∶3∶3∶1的规律
2.关于9∶3∶3∶1的变化（以F1AaBb为例）
（1）致死现象
（2）显性基因累加效应
（3）基因互作（9∶3∶3∶1的变形）
序号
条件
F1（AaBb）自交后代比例
F1测交后代比例
1
存在一种显性基因时表现为同一类型,其余正常表现
9∶6∶1
1∶2∶1
2
两种显性基因同时存在时,表现为一种类型,否则表现为另一种类型
9∶7
1∶3
3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐类型,其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
4
只要存在显性基因就表现为一种类型,其余正常表现
15∶1
3∶1
（4）基因完全连锁遗传现象（以A、a和B、b两对基因为例）
连锁类型
基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上
基因A和b在一条染色体上,基因a和B在另一条染色体上
图解
配子类型
AB∶ab＝1∶1
Ab∶aB＝1∶1
自交后代
基因型
1AABB、2AaBb、1aabb
1AAbb、2AaBb、1aaBB
表现型
性状分离比3∶1
性状分离比1∶2∶1
例题精讲:
（2019·西安高新一中期中）甲植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制。
基因型为E_ff的甲叶绿色,基因型为eeF_的甲叶紫色。
将绿叶甲（♀）与紫叶甲（♂）杂交,取F1红叶甲自交得F2。
F2的表现型及其比例为:
红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。
（1）F1红叶的基因型为 ,上述每一对等位基因的遗传遵循
定律。
（2）对F2出现的表现型及其比例有两种不同的观点加以解释。
观点一:
F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。
观点二:
F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。
你支持上述观点 ,基因组成为 的配子致死；F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是__________________________________________。
【答案】
（1）EeFf 基因的分离
（2）一 Ef Eeff、Eeff
【解析】
（1）F1红叶自交所得的F2表现型与比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1,这个比例是9∶3∶3∶1的变形,说明两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,每对等位基因的遗传遵循基因的分离定律,F1红叶的基因型为EeFf,另外黄叶的基因型为eeff。
（2）理论上F1产生的雌配子或雄配子的种类及其比例均为EF∶Ef∶eF∶ef＝1∶1∶1∶1,F1红叶自交后代即F2的表现型及其比例为红叶（E_F_）∶紫叶（eeF_）∶绿叶（E_ff）∶黄叶（eeff）＝9∶3∶3∶1,此比例与实际比例7∶3∶1∶1不符,说明存在致死现象。
若该致死现象是由F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死造成的,且致死的雌配子或雄配子的基因型为Ef,则F2会出现红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1的比例,所以对F2出现的表现型及其比例的解释,观点一正确。
综上分析可推知:
F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是Eeff、Eeff。
变式训练1:
在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,用纯合的黄色圆粒豌豆（YYRR）和绿色皱粒豌豆（yyrr）作亲本杂交得F1,F1全为黄色圆粒,F1自交得F2。
在F2中,①用绿色皱粒人工传粉给黄色圆粒豌豆,②用绿色圆粒人工传粉给黄色圆粒豌豆,③让黄色圆粒自交,三种情况独立进行实验,则子代的表现型比例分别为（ ）
A．①4∶2∶2∶1 ②15∶8∶3∶1 ③64∶8∶8∶1
B．①3∶3∶1∶1 ②4∶2∶2∶1 ③25∶5∶5∶1
C．①1∶1∶1∶1 ②6∶3∶2∶1 ③16∶8∶2∶1
D．①4∶2∶2∶1 ②16∶8∶2∶1 ③25∶5∶5∶1
【答案】 D
【解析】 将两对相对性状分开考虑,F2中圆粒植株的基因型为
YY、
Yy,则Y的基因频率为
y的基因频率为
；同理,R的基因频率为
r的基因频率为
。
在F2中①若用绿色皱粒人工传粉给黄色圆粒豌豆,F2中绿色植株的基因型为yy,杂交后代会发生2∶1的性状分离比；F2中皱粒植株的基因型为rr,杂交后代会发生2∶1的性状分离比,综合分析,两对性状杂交子代表现型比例为（2∶1）（2∶1）＝4∶2∶2∶1。
②用绿色圆粒人工传粉给黄色圆粒豌豆,F2中绿色植株的基因型为yy,杂交后代会发生2∶1的性状分离比,F2中圆粒植株的基因型为
RR、
Rr,后代中rr＝
×
×
＝
R_＝1－
＝
杂交后代会发生8∶1的性状分离比,综合分析,两对性状杂交子代表现型比例为（2∶1）（8∶1）＝16∶8∶2∶1。
③让黄色圆粒自交,F2中圆粒（
RR、
Rr）植株自交,后代中rr＝
×
＝
R_＝1－
＝
子代表现型分离比为5∶1,同理,F2中黄色（
YY、
Yy）植株自交,子代表现型分离比为5∶1,综合分析,两对性状的子代表现型比例为（5∶1）（5∶1）＝25∶5∶5∶1。
变式训练2:
水稻的高秆（D）对矮秆（d）为显性,抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显性,这两对基因位于不同对的染色体上,将一株高秆抗病的植株（甲）与另一株高秆易感病的植株（乙）杂交,结果如图所示,下面有关叙述,正确的是（多选）（ ）
A．若只研究茎高度的遗传,图示表现型为高秆的个体中,纯合子的概率为
B．甲、乙两植株杂交产生的子代有6种基因型,4种表现型
C．对甲植株进行测交,可得到能稳定遗传的矮秆抗病个体
D．甲、乙两植株的基因型分别为DdRR和Ddrr
【答案】 AB
【解析】 若只研究茎高度的遗传,图示表现型为高秆的个体中,基因型为DD和Dd,比例为1∶2,所以纯合子的概率为
A项正确；甲、乙两植株杂交产生的子代基因型有3×2＝6种,表现型有2×2＝4种,B项正确；对甲植株进行测交,得到的矮秆抗病个体基因型为ddRr,是杂合子,不能稳定遗传,C项错误；根据分析,甲、乙两植株的基因型分别为DdRr和Ddrr,D项错误。
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