高考一轮复习第五单元第16讲基因的自由组合定律讲义必修2生物Word格式文档下载.docx

高考一轮复习第五单元第16讲基因的自由组合定律讲义必修2生物Word格式文档下载.docx

《高考一轮复习第五单元第16讲基因的自由组合定律讲义必修2生物Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考一轮复习第五单元第16讲基因的自由组合定律讲义必修2生物Word格式文档下载.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

每对性状的遗传都遵循了分离定律。

一、孟德尔两对相对性状的杂交实验

1．两对相对性状的杂交实验——提出问题

（1）杂交实验

（2）实验结果及分析

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

两对遗传因子控制。

②F1产生配子时，

成对遗传因子彼此分离，

不成对遗传因子可以自由组合。

③F1产生配子种类及比例：

YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。

④受精时，雌雄配子的结合是

随机的，配子结合方式为

16种。

（2）遗传图解

孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2中不同于亲本的表现型个体所占比例为多少？

若只给出F1自交后代分离比为9∶3∶3∶1，而不知亲本表现型时，F2中不同于亲本的个体所占比例？

提示　若以孟德尔两对相对性状的杂交实验为例，则F2中不同于亲本的比例为6/16。

若没有给出孟德尔的杂交实验，则F2中不同于亲本的比例为6/16或10/16。

孟德尔对分离定律的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨，为什么还要设计测交实验进行验证呢？

提示　作为一种正确假说，不仅能解释已有实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。

[易错判断]

1．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。

（×

2．在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。

3．真核生物的遗传都符合孟德尔遗传定律。

4．如图表示基因在染色体上，其中不遵循自由组合定律的有Aa与Dd和BB与Cc。

（√）　

（3）结果分析：

F2共有

9种基因型，

4种表现型。

注：

9种基因型中，每种基因型前的系数可用2n表示（n表示等位基因的对数），如基因型YYRR的系数为20＝1，基因型YYRr的系数为21＝2，基因型YyRr的系数为22＝4。

3．对自由组合现象的验证——演绎推理

（1）演绎推理过程

①验证方法：

让F1（YyRr）与

隐性纯合子（yyrr）测交。

②遗传图解

预期：

测交后代黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒的比例为1∶1∶1∶1。

（2）结论：

实验结果与演绎结果相符，假说成立。

二、自由组合定律的内容与应用

1．自由组合定律的内容

（1）研究对象：

位于非同源染色体上的

非等位基因。

（2）发生时间：

减数第一次分裂后期。

（3）实质：

非同源染色体上的

非等位基因自由组合。

2．孟德尔遗传定律的适用范围

（1）适用生物：

进行有性生殖的

真核生物遵循，

原核生物与病毒的遗传均不遵循。

（2）适用遗传方式：

适用于

细胞核遗传，不适用于

细胞质遗传。

三、孟德尔获得成功的原因

1．材料：

正确选择

豌豆作实验材料。

2．对象：

由

一对相对性状到

多对相对性状。

3．方法：

对实验结果进行

统计学分析。

4．程序：

运用

假说—演绎法。

考点题型突破

考点

　　两对相对性状遗传实验分析

题型一两对相对性状的杂交实验

1．豌豆子叶的黄色（Y）对绿色（y）为显性，种子的圆粒（R）对皱粒（r）为显性，两亲本杂交得到F1，其表现型如图。

下列叙述错误的是（　　）

A．亲本的基因组成是YyRr、yyRr

B．在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒

C．F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr

D．F1中纯合子占的比例是

解析　由F1表现型中黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，可推知亲本中与粒色有关的组合为Yy×

yy，与粒形有关的组合为Rr×

Rr，故亲本类型为YyRr×

yyRr，A正确；

F1中表现型不同于亲本的类型为黄色皱粒和绿色皱粒，B正确；

F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr，C正确；

F1纯合子＝

×

＝

，D错误。

2．（2018·

福州质检）孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，F2出现四种性状类型，数量比为9∶3∶3∶1。

产生上述结果的必要条件不包括（　　）

A．F1雌雄配子各有四种，数量比均为1∶1∶1∶1

B．F1雌雄配子的结合是随机的

C．F1雌雄配子的数量比为1∶1

D．F2的个体数量足够多

答案　C

解析　孟德尔两对相对性状的遗传中基因遵循自由组合定律。

F1雌雄配子各有四种且数量比为1∶1∶1∶1是自由组合定律的必要条件；

另外还要满足雌雄配子的结合是随机的；

F2的个体数量应足够多，才能避免实验的偶然性。

亲本产生雄配子的数量远远超过雌配子的数量，F1雌雄配子数量相等不是实现自由组合定律的必要条件。

题型二自由组合定律的实质与细胞学基础的考查

3．如图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程，基因的自由组合定律发生于（　　）

A．①B．②C．③D．④

答案　A

解析　基因自由组合定律的实质是：

非同源染色体上的非等位基因自由组合。

非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期，即图中①过程。

4．已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是（　　）

A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律

B．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1

C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生4种配子

D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型，比例为9∶3∶3∶1

答案　B

解析　从图中看出，A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，属于连锁基因，不遵循基因的自由组合定律，A错误；

基因A、a与D、d遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1，B正确；

如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子，C错误；

图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，因此AaBb的个体自交后代不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比，D错误。

5．已知茶树圆形叶（A）对长形叶（a）为显性、深绿叶（B）对浅绿叶（b）为显性，高茎（C）对矮茎（c）为显性。

图甲、乙分别是茶树甲、乙中部分染色体基因组成，已知失去图示三种基因中的任意一种，配子会因不能发育而死亡（不考虑交叉互换）。

请回答下列问题：

现有一基因型确定为AaBbCc的茶树，有各种性状的染色体正常的植株可供选用，请设计遗传实验，判断该茶树染色体组成为图甲类型还是图乙类型。

最佳实验方案：

_____________________________________。

预测结果及结论：

___________________________________。

答案　将待测植株与长形浅绿叶矮茎植株进行测交，观察后代植株表现型　若后代植株有4种表现型，其染色体组成为图甲类型；

若后代植株有2种表现型，其染色体组成为图乙类型

解析　根据自由组合定律，甲可以产生AbC、ABc、abC、aBc四种配子且比例为1∶1∶1∶1；

根据题中“失去图示三种基因中的任意一种，配子会因不能发育而死亡”，可知乙只能产生两种配子AbC、aBc且比例为1∶1，故用测交方法可区分基因型为AaBbCc的茶树染色体组成是图甲类型还是图乙类型，若测交子代有四种表现型就是图甲类型，若测交子代有两种表现型就是图乙类型。

题型三自由组合定律的验证

6．（2018·

河南六市联考）某单子叶植物非糯性（A）对糯性（a）为显性，叶片抗病（T）对易染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液为棕色。

现有四种纯合子，其基因型分别为：

①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd，下列说法正确的是（　　）

A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①和③杂交

B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本①和②杂交

C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交

D．若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色，可观察到比例为1∶1∶1∶1的四种花粉粒

解析　由于单子叶植物的非糯性（A）对糯性（a）为显性、花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，所以若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，后代产生Aa或Dd，所以应选择亲本①④或②④或③④等杂交所得F1的花粉，但不能选择①和③杂交（AATtdd），A错误；

用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本②和④杂交，依据花粉的形状和花粉的糯性与非糯性两对相对性状可以验证，B错误；

培育糯性抗病优良品种，选用①和④亲本杂交较为合理，C正确；

选择①和④为亲本进行杂交得AaTtdd，所以将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝色花粉粒A∶棕色花粉粒a＝1∶1，D错误。

技法提升

基因自由组合定律的验证方法

（1）自交法：

F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，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。

（2）测交法：

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。

（3）花粉鉴定法：

F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。

（4）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，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。

[6－1]　（2013·

全国卷）已知玉米子粒黄色（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子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；

②子粒的非糯和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。

答案　

①若黄粒（A_）∶白粒（aa）＝3∶1，则该性状的遗传符合分离定律；

②若非糯粒（B_）∶糯粒（bb）＝3∶1，则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，则这两对性状的遗传符合自由组合定律。

解析　常用的验证孟德尔遗传规律的杂交方案为自交法和测交法。

植物常用自交法进行验证，根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为3∶1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1，则两对性状遗传符合自由组合定律；

测交法是教材中给出的验证方法，若杂合子测交后代两种表现型比例为1∶1，则该性状遗传符合分离定律，若双杂合子测交后代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则两对性状的遗传符合自由组合定律。

本题中两种方法均可选择。

[6－2]　现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆，叶腋花（E）对茎顶花（e）为显性，高茎（D）对矮茎（d）为显性，现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案，探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上，请设计两种方案并作出判断。

方案一：

取__________________和______________的豌豆杂交得F1，让F1________，若F2出现____________，且分离比为________，说明符合________定律，则控制高茎与矮茎、叶腋花和茎顶花的等位基因位于____________。

若分离比出现3∶1则位于____________。

方案二：

取____________________杂交得到F1，让F1与________________豌豆测交，若出现四种表现型且分离比为________，说明符合基因的自由组合定律，因此控制高茎与矮茎、叶腋花与茎顶花的两对等位基因不在一对同源染色体上；

若分离比为________，则两对等位基因位于一对同源染色体上。

答案　方案一：

纯种的高茎叶腋花　矮茎茎顶花　自交　四种表现型　9∶3∶3∶1　基因的自由组合　两对同源染色体上　一对同源染色体上

纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花　矮茎茎顶花　1∶1∶1∶1　1∶1

解析　探究控制两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上，一般采用F1自交法或者F1测交法，观察F1后代性状分离比。

若控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，F1自交结果为9∶3∶3∶1，测交结果为1∶1∶1∶1，若控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，F1自交结果为3∶1，测交结果为1∶1。

　　自由组合定律的常规题型

题型一利用分离定律解决自由组合问题

1．番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。

现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得F1，F1自交得F2，则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是（　　）

A．9/64、1/9B．9/64、1/64

C．3/64、1/3D．3/64、1/64

解析　设控制三对性状的基因分别用A、a，B、b，C、c表示，亲代为AABBcc与aabbCC，F1为AaBbCc，F2中A_∶aa＝3∶1，B_∶bb＝3∶1，C_∶cc＝3∶1，所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是：

3/4×

1/4×

3/4＝9/64；

在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占1/3，隐性性状全为纯合子，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/3×

1×

1/3＝1/9。

利用分离定律解题方法

（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

[1－1]　某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。

花瓣颜色（红色和黄色）受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表现型有3种，基因型4种

B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表现型

C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4

D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8

解析　若基因型为AaRr的个体测交，则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr4种，表现型有3种，分别为：

小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A正确；

若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，因此根据基因的自由组合定律，子代共有3×

3＝9种基因型，而Aa自交子代表现型有3种，Rr自交子代表现型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表现型相同，所以子代表现型共有5种，B错误；

若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为2/3×

1/2＝1/3，子代的所有植株中，纯合子所占比例约为1/2×

1/2＝1/4，C正确；

若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣（A_Rr）的植株所占比例为3/4×

1/2＝3/8，D正确。

[1－2]　基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合（不考虑交叉互换），则下列有关叙述错误的是（　　）

A．子代中7对等位基因纯合的个体出现的概率为1/128

B．子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率不相等

C．子代中5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为21/128

D．理论上亲本减数分裂产生128种配子，子代中有2187种基因型

解析　子代中一对等位基因的纯合包括显性纯合与隐性纯合，杂合子自交后代中杂合子与纯合子的概率都是1/2，子代中出现7对等位基因纯合的个体为：

1/2×

1/2＝1/128，A正确；

子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率相等，都为1/8×

1/16×

C

＝35/128，B错误；

子代中出现5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体的概率为1/32×

＝21/128，C正确；

理论上亲本减数分裂产生27＝128种配子，子代中基因型有37＝2187种，D正确。

题型二根据子代基因型、表现型及比例推测亲本基因型

2．具有两对相对性状的个体杂交，后代的表现型有四种，且比例为3∶3∶1∶1，则两亲本的基因型可能为（　　）

A．AaBb×

AaBBB．AaBb×

AaBb

C．Aabb×

aabbD．Aabb×

解析　我们可把3∶3∶1∶1变成（3∶1）（1∶1），所以亲本基因型可能为AaBb×

aaBb或Aabb×

AaBb。

方法一　基因填充法

根据亲代表现型大概写出基因型，如A_B_等，再根据子代表现型将所缺处填完，尤其要注意利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦出现双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。

方法二　根据子代分离比解题

1．可先单独分析，然后再组合。

单独分析某一性状时：

（1）若子代性状分离比为显∶隐＝3∶1→亲代一定是杂合子，即Bb×

Bb→3B_∶1bb。

（2）若子代性状分离比为显∶隐＝1∶1→双亲一定是测交类型，即Bb×

bb→1Bb∶1bb。

（3）若子代只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×

BB或BB×

Bb或BB×

bb。

（4）若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子，即bb×

bb→bb。

2．也可根据特殊比值直接推断，如下：

（1）9∶3∶3∶1⇒（3∶1）（3∶1）⇒（Aa×

Aa）（Bb×

Bb）⇒AaBb×

（2）3∶3∶1∶1⇒（3∶1）（1∶1）⇒AaBb×

aaBb或AaBb×

Aabb。

（3）1∶1∶1∶1⇒（1∶1）（1∶1）⇒（Aa×

aa）（Bb×

bb）⇒AaBb×

aabb或Aabb×

aaBb。

（4）3∶1⇒（3∶1）×

1⇒（Aa×

Aa）×

（BB×

__）或（AA×

__）×

（Bb×

Bb）或（Aabb×

Aabb、aaBb×

aaBb）。

（5）1∶1⇒（1∶1）×

aa）（BB×

__）（Bb×

bb）（或aaBb×

aabb、Aabb×

aabb）。

[2－1]　（2018·

山西临汾高三考前训练）黄色圆粒（YyRr）豌豆与另一个体杂交，其子代中黄色圆粒豌豆占3/8，则另一亲本的基因型是（　　）

A．YyRrB．Yyrr

C．yyRrD．Yyrr或yyRr

解析　黄色圆粒（YyRr）豌豆与另一个体杂交，其子代中黄色圆粒豌豆（Y_R_）占3/8，而3/8＝3/4×

1/2，据此可推知：

若将双亲的两对基因拆开来考虑，则有一对基因相当于杂合子自交，另一对基因相当于测交，进而推知另一亲本的基因型是Yyrr或yyRr，A、B、C错误，D正确。

[2－2]　（2018·

黑龙江牡丹江一中高三月考）已知番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，高茎（D）对矮茎（d）为显性，这两对基因是独立遗传的。

某校科技活动小组将某一红果高茎番茄植株测交，对其后代再测交，并用柱形图来表示第二次测交后代中各种表现型的比例，其结果如图所示。

请你分析最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是（　　）

A．RRDdB．RRDDC．RrDDD．RrDd

解析　根据图中的数据分析：

（1）红果∶黄果＝1∶1，说明第二次测交亲本的基因型是Rr，即第一次测交产生的子代是Rr，则第一次测交的亲本是RR；

（2）矮茎∶高茎＝3∶1，说明第二次测交亲本的基因型是dd、Dd，即第一次测交产生的子代是dd、Dd，则第一次测交的亲本是Dd。

综上所述，最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是RRDd。

题型三巧用“性状比之和”快速判断控制遗传性状的基因的对数

3．（2017·

全国卷Ⅱ）若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；

B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；

D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；

相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。

若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是（　　）

A．AABBDD×

aaBBdd，或AAbbDD×

aabbdd

B．aaBBDD×

aabbdd，或AAbbDD×

aaBBDD

C．aabbDD×

D．AAbbDD×

aaBBdd，或AABBDD×

解析　F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，总数为64，故F1中应有3对等位基因，且遵循自由组合定律。

AABBDD×

aaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×

aabbdd的F1中也只有2对等位基因，A错误；

aaBBDD×

aabbdd的F1中只有2对等位基因，