版高考生物一轮复习第5单元遗传的基本规律和遗传的细胞基础第15讲基因的自由组合定律1课时.docx
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版高考生物一轮复习第5单元遗传的基本规律和遗传的细胞基础第15讲基因的自由组合定律1课时
第15讲 基因的自由组合定律
考试说明基因的自由组合定律（Ⅱ）。
第1课时 自由组合定律的基础
考点一 两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
（1）杂交实验过程
图5-15-1
（2）实验结果分析
①F1全为黄色圆粒,表明粒色中黄色是显性,粒形中圆粒是显性。
②F2中出现了不同性状之间的 。
③F2中4种表现型的分离比为 。
2.对自由组合现象的解释——提出假说
（1）理论解释
①两对相对性状分别由 控制。
②F1产生配子时, 彼此分离, 可以自由组合。
③F1产生配子的种类及比例:
。
④受精时,雌、雄配子的结合是 的,配子结合方式为 种。
（2）遗传图解
图5-15-2
3.设计测交方案及验证——演绎和推理
（1）方法:
实验。
（2）遗传图解
图5-15-3
4.自由组合定律——得出结论
（1）控制不同性状的遗传因子的 是互不干扰的。
（2）在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 ,决定不同性状的遗传因子 。
5.孟德尔获得成功的原因
图5-15-4
理性思维
1.[归纳与概括]孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验?
正交和反交的结果一致说明什么?
从数学角度看,9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系?
F2中重组类型及其所占比例是多少?
如果将亲本的杂交实验改为P:
纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒,则F1、F2的性状表现及比例与上述实验相同吗?
2.[归纳与概括]配子的随机结合就是基因的自由组合吗?
请联系非等位基因自由组合发生的时期、原因进行分析。
科学探究
某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆（AABB）和白花香豌豆（aabb）杂交,得到F1植株366棵,全部表现为紫花,F1自交后代有1650棵,性状分离比为9∶7。
同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律,同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。
你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是 。
1.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
F2
1YY（黄）
2Yy（黄）
1yy（绿）
1RR
（圆）
1YYRR
（黄圆）
2YyRR
（黄圆）
1yyRR
（绿圆）
2Rr
（圆）
2YYRr
（黄圆）
4YyRr
（黄圆）
2yyRr
（绿圆）
1rr
（皱）
1YYrr
（黄皱）
2Yyrr
（黄皱）
1yyrr
（绿皱）
2.实验结论
（1）F2共有9种基因型、4种表现型。
（2）F2中黄∶绿=3∶1,圆∶皱=3∶1,都符合基因分离定律。
（3）F2中纯合子占1/4,杂合子占3/4。
（4）F2中黄色圆粒纯合子占1/16,但在黄色圆粒中纯合子占1/9,注意二者的范围不同。
3.应用分析
（1）F2的4种表现型中,把握住相关基因组合A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。
（2）含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是（3+3）/16。
①当亲本基因型为AABB和aabb时,F2中重组性状所占比例是（3+3）/16。
②当亲本基因型为AAbb和aaBB时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状所占比例只能是（3+3）/16。
4.自由组合定律的实质和适用条件
（1）细胞学基础:
图5-15-5
（2）实质:
在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
配子的随机结合不是基因的自由组合,自由组合发生在减数第一次分裂中,而不是受精作用时。
图5-15-6
（3）适用条件:
①进行有性生殖的真核生物;②基因位于细胞核内的染色体上;③发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,如图5-15-6中的A与d。
一条染色体上的不同基因也称为非等位基因,它们是不能自由组合的,如图5-15-6中的A与B、a与b。
角度1 考查两对相对性状的杂交实验的分析
1.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个配子,比例为1∶1∶1∶1
B.F1产生基因组成为YR的卵细胞和基因组成为YR的精子数量之比为1∶1
C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合
D.F1产生的精子中,基因组成为YR和基因组成为yr的比例为1∶1
2.如图5-15-7中甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中控制种子圆粒与皱粒（R、r）及黄色与绿色（Y、y）的两对等位基因及其在染色体上的位置,下列分析正确的是（ ）
图5-15-7
A.甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1
B.乙、丙豌豆杂交后代有4种基因型、1种表现型
C.甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1∶2∶1
D.甲、丁豌豆杂交后代有6种基因型、4种表现型
易错提醒 对自由组合定律理解的3个易错点
（1）配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中,而不是受精作用时。
（2）自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。
一条染色体上的多个基因也称为非等位基因,但它们是不能自由组合的。
（3）不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。
因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1这些比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。
角度2 考查基因的自由组合定律的实质与验证
3.现有①~④四个果蝇品系（都是纯种）,其中品系①的性状均为显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。
这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型（ ）
A.①×②B.②×④
C.②×③D.①×④
4.[2013·全国卷]已知玉米籽粒黄色（A）对白色（a）为显性,非糯（B）对糯（b）为显性,这两对性状自由组合。
请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:
①籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②籽粒的非糯与糯的遗传
符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。
要求:
写出遗传图解,并加以说明。
技法提炼 验证自由组合定律的常用方法
①测交法:
双杂合子F1×隐性纯合子,后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性=1∶1∶1∶1。
②自交法:
双杂合子F1自交,后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性=9∶3∶3∶1。
考点二 自由组合定律的解题规律及方法
1.利用分离定律解决自由组合定律问题的方法——分解组合法
（1）基本原理:
由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因,其遗传时总遵循分离定律。
因此,可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析,最后将各组情况进行组合。
（2）分解组合法解题步骤
①分解:
将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。
如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。
②组合:
将用分离定律研究的结果按一定方式（相加或相乘）进行组合。
（3）常见题型分析
①配子类型及概率的问题
具多对等位
基因的个体
解答方法
举例:
基因型为
AaBbCc的个体
产生配子的种类数
每对基因产生配子种类数的乘积
配子种类数为
AaBb Cc
↓ ↓ ↓
2×2×2=8（种）
产生某种配子的概率
每对基因产生相应配子概率的乘积
产生ABC配子的概率为1/2（A）×1/2（B）×1/2（C）=1/8
②配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种类数。
a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。
b.再求两亲本配子间的结合方式。
由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC杂交时配子间有8×4=32（种）结合方式。
③基因型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）
Bb×BB→后代有2种基因型（1BB∶1Bb）
Cc×Cc→后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）
因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18（种）基因型
AaBbCc×AaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率
1/2（Aa）×1/2（BB）×1/4（cc）=1/16
④表现型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc,求杂交后代可能的表现型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表现型（3A_∶1aa）
Bb×bb→后代有2种表现型（1Bb∶1bb）
Cc×Cc→后代有2种表现型（3C_∶1cc）
所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8（种）表现型
AaBbCc×AabbCc,后代中A_bbcc所对应表现型出现的概率
3/4（A_）×1/2（bb）×1/4（cc）=3/32
（续表）
问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc,求子代中不同于亲本的表现型（基因型）概率
不同于亲本的表现型=1-（A_B_C_+A_bbC_）,不同于亲本的基因型=1-（AaBbCc+AabbCc）
2.“逆向组合法”推断亲本基因型
（1）方法:
将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
（2）题型示例
①9∶3∶3∶1⇒（3∶1）（3∶1）⇒（Aa×Aa）（Bb×Bb）;
②1∶1∶1∶1⇒（1∶1）（1∶1）⇒（Aa×aa）（Bb×bb）;
③3∶3∶1∶1⇒（3∶1）（1∶1）⇒（Aa×Aa）（Bb×bb）或（Aa×aa）（Bb×Bb）;
④3∶1⇒（3∶1）×1⇒（Aa×Aa）（BB×__）或（Aa×Aa）（bb×bb）或（AA×__）（Bb×Bb）或（aa×aa）（Bb×Bb）。
角度1 利用分离定律解决自由组合定律问题
1.[2017·东北三校一模]现有一株基因型为AaBbCc的豌豆,三对基因独立遗传且完全显性,自然状态下产生子代中重组类型的比例是（ ）
A.1/8B.1/4
C.37/64D.27/256
2.已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、籽粒饱满对籽粒皱缩为显性。
控制它们的三对基因自由组合。
以纯合的红花高茎籽粒皱缩与纯合的白花矮茎籽粒饱满植株杂交,F2理论上不会出现的是（ ）
A.8种表现型,27种基因型
B.红花矮茎籽粒饱满的杂合子在F2中占5/32
C.红花籽粒饱满∶红花籽粒皱缩∶白花籽粒饱满∶白花籽粒皱缩为9∶3∶3∶1
D.红花高茎籽粒饱满的植株中杂合子占26/27
3.已知玉米果皮黄色（A）对白色（a）为显性,非甜味（D）对甜味（d）为显性,非糯性（G）对糯性（g）为显性,三对基因分别位于不同对的同源染色体上。
现有黄色甜味糯性的玉米与白色非甜味非糯性的玉米杂交,F1只有两种表现型,分别是黄色非甜味糯性和黄色非甜味非糯性。
（1）两亲本的基因型分别是 。
（2）若仅考虑果皮颜色和口感（糯性与非糯性）,F1中的两
种表现型的个体杂交,所得后代中表现型不同于F1的个体约占 。
若仅考虑果皮颜色和味道,现有两种基因型不同的个体杂交,其后代的表现型及比例为黄色非甜味∶黄色甜味=3∶1,则亲本可能的杂交组合有 。
题后归纳 n对等位基因（完全显性）自由组合的计算方法
等位
基因
对数
F1配子
F1配子可
能组合数
F2基因型
F2表现型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
2
1∶1
4
3
1∶2∶1
2
3∶1
2
22
（1∶1）2
42
32
（1∶2∶1）2
22
（3∶1）2
3
23
（1∶1）3
43
33
（1∶2∶1）3
23
（3∶1）3
n
2n
（1∶1）n
4n
3n
（1∶2∶1）n
2n
（3∶1）n
角度2 从子代基因型和表现型比例的角度考查
4.[2017·山东临沂质检]假如水稻的高秆（D）对矮秆（d）为显性,抗瘟病（R）对易染病（r）为显性。
现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图5-15-8所示（两对基因位于两对同源染色体上）,请问F1的基因型为（ ）
图5-15-8
A.DdRR和ddRrB.DdRr和ddRr
C.DdRr和DdrrD.ddRr
5.豌豆的两对基因（A、a和B、b）分别位于两对同源染色体上。
两亲本杂交产生子代的基因型及比例如下表所示,亲本的基因型是（ ）
子代基因型
AABB
AaBB
aaBB
AABb
AaBb
aaBb
所占比例
1/8
1/4
1/8
1/8
1/4
1/8
A.AaBb×AaBBB.AaBb×AaBb
C.AABB×AaBBD.AABb×AaBB
历年真题明考向
1.[2015·海南卷]下列叙述正确的是（ ）
A.孟德尔定律支持融合遗传的观点
B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种
D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
2.[2016·全国卷Ⅱ]某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制（前者用D、d表示,后者用F、f表示）,且独立遗传。
利用该种植物三种不同基因型的个体（有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C）进行杂交,实验结果如下:
图5-15-9
回答下列问题:
（1）果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为 ,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为 。
（2）有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为 。
（3）若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。
（4）若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。
（5）实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有 。
第15讲 基因的自由组合定律
第1课时 自由组合定律的基础
考点一
【知识梳理】
1.
（1）黄色圆粒 黄色圆粒 绿色圆粒
（2）②重新组合 ③9∶3∶3∶1
2.
（1）①两对遗传因子 ②每对遗传因子 不同对的遗传因子 ③YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 ④随机 16
（2）yr YyRr Y_rr 绿圆
3.
（1）测交
（2）yyrr 1∶1∶1∶1
4.
（1）分离和组合
（2）彼此分离 自由组合
5.豌豆 统计学 假说—演绎
理性思维
1.用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关（排除细胞质遗传）。
正、反交实验结果一致说明后代的性状与哪个亲本作母本无关。
（黄色∶绿色）×（圆粒∶皱粒）=（3∶1）×（3∶1）=黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。
黄色皱粒和绿色圆粒分别占6/16。
F1和F2的表现型及比例与课本中实验相同,但F2中重组类型是黄色圆粒与绿色皱粒,共占F2个体的10/16。
2.不是。
减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因随之自由组合。
所以基因的自由组合并不是指配子的随机结合。
科学探究
基因型为A_B_的香豌豆开紫花,基因型为aaB_、A_bb、aabb的香豌豆开白花
【命题角度】
1.D [解析]在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,F1（YyRr）在进行减数分裂时可产生4种比例相等的配子,而不是4个,且卵细胞的数量要远远少于精子的数量;基因的自由组合定律是在F1产生配子时起作用的,其实质是减数分裂形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
综上判断D项正确。
2.D [解析]甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为3∶1,A错误;乙、丙豌豆杂交后代有2种基因型、1种表现型,B错误;甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1×（1∶1）=1∶1,C错误;甲、丁豌豆杂交后代有3×2=6（种）基因型、2×2=4（种）表现型,D正确。
3.B [解析]自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律,故选②×④或③×④。
4.亲本:
（纯合白非糯）aaBB×AAbb（纯合黄糯）
亲本或为:
（纯合黄非糯）AABB×aabb（纯合白糯）
↓
F1 AaBb（杂合黄非糯）
↓U
F2
F2籽粒中:
①若黄粒（A_）∶白粒（aa）=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;
②若非糯粒（B_）∶糯粒（bb）=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1,即:
A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
[解析]本题考查基因的分离定律和自由组合定律的应用。
本题的实验目的是通过一个杂交实验验证两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,同时每对相对性状又均遵循分离定律。
常用的验证孟德尔遗传定律的方法是自交法和测交法。
玉米为雌雄异花,两种方法都可用。
结合孟德尔杂交实验,在一对相对性状遗传实验中,若杂合子自交后代表现型比例为3∶1,或测交后代表现型比例为1∶1,则该性状的遗传符合分离定律;在两对相对性状杂交实验中,若杂合子自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1,或测交后代表现型比例为1∶1∶1∶1,则这两对性状的遗传符合自由组合定律。
由于题干表明为一个杂交实验,所以最好使用自交法,选择纯合亲本杂交得到F1为双杂合子AaBb,然后F1自交得F2,F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比。
所选双亲为AAbb、aaBB或aaBB、AAbb。
考点二
【命题角度】
1.C [解析]与亲本表现型相同的概率为3/4×3/4×3/4=27/64,重组类型的比例为1-27/64=37/64。
2.B [解析]设控制红花和白花的基因为A、a,控制高茎和矮茎的基因为B、b,控制籽粒饱满和籽粒皱缩的基因为C、c。
F1（AaBbCc）自交后代中,表现型种类=2×2×2=8（种）,基因型种类=3×3×3=27（种）。
F2中红花矮茎籽粒饱满植株（A_bbC_）占3/4×1/4×3/4=9/64,其中纯合子（AAbbCC）占1/4×1/4×1/4=1/64,所以红花矮茎籽粒饱满的杂合子在F2中占9/64-1/64=1/8。
仅看两对性状的遗传,根据自由组合定律,F1红花籽粒饱满（AaCc）自交后代表现型及比例为红花籽粒饱满∶红花籽粒皱缩∶白花籽粒饱满∶白花籽粒皱缩=9∶3∶3∶1。
F2中红花高茎籽粒饱满植株（A_B_C_）占3/4×3/4×3/4=27/64,纯合子（AABBCC）占1/64,则红花高茎籽粒饱满的植株中杂合子占26/27。
3.
（1）AAddgg、aaDDGg
（2）1/4 AADd×aaDd、AADd×AaDd
[解析]
（1）黄色甜味糯性（A_ddgg）的玉米与白色非甜味非糯性（aaD_G_）的玉米杂交,F1表现型均为黄色非甜味,可知这两对性状亲本纯合,而糯性与非糯性同时出现,说明亲代非糯性为杂合,由此可知亲代基因型为AAddgg、aaDDGg。
（2）仅考虑果皮颜色和口感（糯性与非糯性）,F1中的两种表现型的个体,基因型分别为AaGg、Aagg,其杂交子代中,与前者表现型相同的个体占3/4×1/2=3/8,与后者表现型相同的个体也占3/8,所以所得后代中表现型不同于F1的个体约占1-3/8-3/8=1/4。
若仅考虑果皮颜色和味道,现有两种基因型不同的个体杂交,其后代的表现型及比例为黄色非甜味∶黄色甜味=3∶1,两种性状分别分析,果皮的颜色:
子代均为黄色,推知亲代基因型组合可能有AA×aa、AA×Aa、AA×AA;味道:
子代的性状分离比为非甜∶甜=3∶1,推知亲代基因型组合为Dd×Dd,又因为亲本为基因型不同的个体,所以杂交组合有AADd×aaDd、AADd×AaDd。
4.C [解析]单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明F1的基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,说明F1中有两种基因型,即Rr和rr,且比例为1∶1。
综合以上分析,可判断出F1的基因型为DdRr、Ddrr。
5.A [解析]把两对等位基因分开分析,子代中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,说明亲本相关的基因型为Aa×Aa;子代中BB∶Bb∶bb=1∶1∶0,说明亲本相关的基因型为BB×Bb,综合上述分析,亲本的基因型是AaBb×AaBB,选A。
历年真题明考向
1.D [解析]本题考查对孟德尔遗传定律的理解。
融合遗传是指遗传过程中,父本和母本的遗传物质融合在一起,不能分开的遗传类型。
孟德尔分离定律认为控制一对相对性状的两个遗传因子是彼此独立的,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,所以孟德尔定律不支持融合遗传的观点,A项错误。
孟德尔遗传定律发生在进行有性生殖的生物减数分裂产生配子时,B项错误。
AaBbCcDd个体自交后代会出现34种基因型,C项错误。
AaBbCc个体测交,即与aabbcc个体交配,后代基因型有23=8种,D项正确。
2.
（1）有毛 黄肉
（2）DDff、ddFf、ddFF
（3）无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1
（4）有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1
（5）ddFF、ddFf
[解析]
（1）由实验1可知,有毛对无毛为显性;由实验3可知,有毛对无毛、黄肉对白肉为显性。
（2）由实验3可知,有毛白肉A的基因型为DDff,无毛黄肉C的基因型为ddFF,由实验1或2可知,无毛黄肉B的基因型为ddFf。
（3）基因型为ddFf的无毛黄肉植株自交,后代中只出现两种表现型:
3/4ddF_（无毛黄肉）、1/4ddff（无毛白肉）。
（4）基因型为DDff与ddFF的个体杂交,F1的基因型为DdFf,F1自交,F2中出现D_F_（有毛黄肉）、D_ff（有毛白肉）、ddF_（无毛黄肉）、ddff（无毛白肉）,它们之间的比例为9∶3∶3∶1。
（5）ddFf×ddFF→1/2ddFf、1/2ddFF。
1.某植物的
升级会员 