全国版版高考生物一轮复习第16讲基因的自由组合定律培优学案.docx

1、全国版版高考生物一轮复习第16讲基因的自由组合定律培优学案第16讲基因的自由组合定律考纲明细1.孟德尔遗传实验的科学方法()2.基因的自由组合定律()板块一知识自主梳理一、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)实验结果及分析结果结论F1全为黄色圆粒说明黄色圆粒为显性性状F2中圆粒皱粒31说明种子粒形的遗传遵循分离定律F2中黄色绿色31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)，新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒)说明不同性状之间进行了自由组合2对自由组合现象的解释提出假说(1)理论解释两对相对性状分别由两对遗传因子控制。

2、F1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。F1产生配子种类及比例：YRYryRyr1111。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(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201，基因型YYRr的系数为212，基因型YyRr的系数为224。3对自由组合现象的验证演绎推理、验证假说(1)方法：让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)测交。(2)测交结果与结论测交结果图解结论：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

3、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。深入思考1请从数学角度建立9331与31间的数学联系，此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示？提示从数学角度看，(31)2的展开式为93

4、31，即9331的比例可以表示为两个31的乘积，由此可获得如下启示：每对性状的遗传都遵循了分离定律。2孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？提示作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果，故有必要设计测交实验予以验证。自查诊断1基因型相同的生物，表现型一定相同；基因型不同的生物，表现型也不会相同。()答案2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。()答案3自由组合定律发生于减数第一次分裂中期。()答案4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。()答案5按基因

5、的自由组合定律，两对相对性状的纯合体杂交得F1，F1自交得F2，则F2中表现型与亲本表现型不同的个体所占的理论比为3/8。()答案板块二考点题型突破考点1两对相对性状遗传实验分析天津高考大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据图判断，下列叙述正确的是()A黄色为显性性状，黑色为隐性性状BF1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型CF1和F2中灰色大鼠均为杂合体DF2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为1/4解析根据遗传图谱分析可知，该性状的遗传受两对等位基因控制，若假设分别由A、a与B、b控制，则基因型与表现型之间的对应关系为：A_B_(

6、灰色)、A_bb(黄色或黑色)、aaB_(黑色或黄色)、aabb(米色)；F1的基因型为AaBb，与黄色亲本AAbb(或aaBB)杂交，后代有A_Bb(或AaB_)(灰色)、A_bb(aaB_)(黄色)两种表现型；F1中灰色大鼠肯定为杂合子，而F2中灰色大鼠可能为纯合子，也可能为杂合子；F2中黑色大鼠(aaB_或A_bb)与米色大鼠aabb杂交有：2/3 aaBb(或Aabb)aabb和1/3aaBB(或AAbb)aabb，后代中出现米色大鼠的概率为2/31/21/3。答案B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

7、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、yyRrB在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒CF1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRrDF1中纯合子占的比例是答案D解析由F1表现型中黄色绿色11，圆粒皱粒31，可推知亲本中与粒色有关的组合为Yyyy，与粒形有关的组合为RrRr，故亲本类型为YyRryyRr，F1中表现型不同于亲本的类型为黄色皱粒和绿色皱粒，F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr，F1纯合子。22017临沂模拟在某植物体中，两对等位基因(A、a和B、b)分别位于两对同源染色体上，且各控制一对相对性状。现将基因型为AABB和aab

8、b的个体杂交得到F1，F1自交得到F2。下列叙述错误的是()AF2中纯合子占1/4BF2中与亲本基因型相同的个体占1/8C若F2中Aabb的个体有120株，则aabb的个体约为60株D在F2的双显性个体中有9种基因型答案D解析在F2的双显性个体中(A_B_)有4种基因型。3孟德尔利用假说演绎法发现了遗传的两大定律。其中，在研究自由组合定律时，针对发现的问题提出的假设是()AF1表现显性性状，F1自交产生四种表现型不同的后代，比例为9331BF1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合CF1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合机会相等DF1测交将产生四种表现型不同的后代，比例为

9、1111答案B解析A项内容是孟德尔发现的问题，针对这些问题，孟德尔提出了B项所述假设。易错警示对“重组性状”理解的两个常见误区不明确重组类型的含义指正重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体误认为含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例都是(33)/16指正当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是(33)/16当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/169/1610/16题型二自由组合定律的实质与细胞学基础的考查4基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。下图发生基因

10、的自由组合定律的过程是()A B和 C D和答案A解析基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂的后期。5. 2018河南郑州检测某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑交叉互换)()A控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律B有刺刚毛基因含胸腺嘧啶，无刺刚毛基因含尿嘧啶C该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AbD或abdD该个体与另一个体测交，后代基因型比例为1111答案D解析控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因位于同一对同源染色

11、体上，其遗传不遵循自由组合定律，A错误；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子中不含有尿嘧啶，B错误；有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因是AabbDd，C错误；该个体可产生4种比例相等的配子，所以测交后代基因型比例为1111，D正确。题型三自由组合定律的验证6某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(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，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：AATTdd、AAttDD、AAttdd、aattdd。则下列说法正确的是()A若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，

12、应该用和杂交所得F1的花粉B若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察和杂交所得F1的花粉C若培育糯性抗病优良品种，应选用和亲本杂交D将和杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色答案C解析采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律，必须是可以在显微镜下表现出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)。和杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择组合，观察F1的花粉，B错误；将和杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。

13、7在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是()A黑光白光18黑光16白光B黑光白粗25黑粗C黑粗白粗15黑粗7黑光16白粗3白光D黑粗白光10黑粗9黑光10白粗11白光答案D解析验证基因自由组合定律的方法有测交和自交两种，测交子代表现型比例应出现1111，自交子代表现型比例应出现9331，D正确。82017昆明六校一模现有四个纯种果蝇品系，其中品系的性状均为显性，品系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：品系隐性性状残翅黑身紫红眼相应染色体、若需验证自由组

14、合定律，可选择交配的品系组合为()A B C D答案D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，若要验证该定律，所取两个亲本需具有两对相对性状，且控制这两对相对性状的基因应分别位于两对同源染色体上，且均需含有隐性性状的个体，所以或交配符合题意。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9331，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1111，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1111，则符合自由组合定律。(4)单倍体育种法：取

15、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1111，则符合自由组合定律。考点2自由组合定律的常规题型2017全国卷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5239的数量比，则杂交亲本的组合是()AAABBDDaaBBdd，或AAbbDDaabbddBaaBBDDaabbdd，或AAbbDD

16、aaBBDDCaabbDDaabbdd，或AAbbDDaabbddDAAbbDDaaBBdd，或AABBDDaabbdd解析F2中毛色表现型出现了黄褐黑5239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。AABBDDaaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDDaabbdd的F1中也只有2对等位基因，A错误；aaBBDDaabbdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDDaaBBDD的F1中也只有2对等位基因，B错误；aabbDDaabbdd的F1中只有1对等位基因，且F1、F2都是黄色，AAbbDDaabbdd的F1中只有2对等位基因，C错误；AAbbDDaaBBd

17、d或AABBDDaabbdd的F1中含有3对等位基因，F1均为黄色，F2中毛色表现型会出现黄褐黑5239的数量比，D正确。答案D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()A9/64、1/9 B9/64、1/64C3/64、1/3 D3/64、1/64答案A解析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AaB

18、bCc，F2中A_aa31，B_bb31，C_cc31，所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是：3/41/43/49/64；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1/311/31/9。22017洛阳一模金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性，高株对矮株为显性，红花对白花为不完全显性，杂合状态是粉红花。三对性状独立遗传，如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交，在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是()A3/32 B3/64 C9/32 D9/64答案C解析假设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是

19、AABBCC，纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc，F1是AaBbCc，自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是3/4(B_)3/4(C_)1/2(Aa)9/32。3多指基因(T)对正常基因(t)为显性，白化基因(a)对正常基因(A)为隐性，都在常染色体上，而且二者独立遗传。一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只有一种病和同时有两种病的概率分别是()A.， B.， C.， D.，答案B解析父亲多指，基因型为A_T_；母亲正常，基因型为A_tt；由于他们有一个白化病和手指正常的孩子，其基因型为aatt，那么父母的基因型为：AaTtAatt

20、，他们所生的孩子患白化病的概率为1/4，患多指病的概率为1/2，他们下一个孩子有两种病的概率为1/41/21/8，表现正常的概率为(11/4)(11/2)3/8，那么只患一种病的概率为：11/83/81/2，B正确。技法提升利用分离定律解决自由组合定律问题的解题方法基本原理：自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBbAabb，可分解为如下两组：AaAa，Bbbb。具体方法为：先分析每对相对性状，得到每对相对性状的基因型、表现型及其概率，再将两对及两对以上相对性状的基因型、表现型及其概率根据需要按照乘法、加法原理组合在一起，

21、即可轻松得出所要求解的基因型、表现型及其概率。题型二根据子代基因型、表现型及比例推测亲本基因型4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3311，则两亲本的基因型可能为()AAaBbAaBB BAaBbAaBbCAabbaabb DAabbAaBb答案D解析我们可把3311变成(31)(11)，所以亲本基因型可能为AaBbaaBb或AabbAaBb。52017安徽名校联考玉米是一种雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A_B_，其顶部开雄花，下部开雌花；基因型为aaB_的植株不能长出雌花而成为雄株；基因型为A_bb或aabb植株的顶端长出的是雌花而成为雌株(两对基因位于两对同源染色

22、体上)。育种工作者选用上述材料作亲本，杂交后得到下表中的结果。则所用亲本的基因型组合是()类型正常株雄株雌株数目99810011999AaaBbAabb或AaBbaabbBAaBbAabb或AaBbaabbCaaBbAaBb或AaBbAabbDaaBbaabb或Aabbaabb答案A解析据题意可知，A_B_为正常株，aaB_为雄株，A_bb和aabb为雌株，要使某对亲本组合产生的后代满足正常株雄株雌株112的结果，只要符合测交类型即可，即亲本杂交组合为aaBbAabb或AaBbaabb。技法提升根据子代表现型及比例推测亲本基因型的方法(1)9331(31)(31) (AaAa)(BbBb)Aa

23、BbAaBb。(2)3311(31)(11)AaBbaaBb或AaBbAabb。(3)1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb)AaBbaabb或AabbaaBb。(4)31(31)1(AaAa)(BB_)或(AA_)(BbBb)或(AabbAabb、aaBbaaBb)。(5)11(11)1(Aaaa)(BB_)或(AA_)(Bbbb)(或aaBbaabb、Aabbaabb)。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6某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_)才开红

24、花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，其中甲和丁、乙和丙之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：根据杂交结果回答：本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？_。答案4对。本实验的乙丙和甲丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81175)81/256(3/4)4，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2中显性个体的比例为(3/4)n，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因解析由题意可知，甲、乙、丙、丁为纯合白花品系，故至少含一对隐性纯合基因。因乙和丙、甲和丁杂交的后代F1全为红花个体，F1自交得F2，F2中红花个体与白花个体的比例均为8117

25、5，相加为256，即44，故可判断植物的花色受4对等位基因控制，即F1含4对等位基因，且每对基因遗传时仍遵循基因的分离定律，4对等位基因遗传时遵循基因的自由组合定律。技法提升如果题目给出的数据是比例的形式，或给出的性状比接近“常见”性状比，则可将性状比中的数值相加。自交情况下，得到的总和是4的几次方，该性状就由几对等位基因控制；测交情况下，得到的总和是2的几次方，该性状就由几对等位基因控制。例如，当自交后代表现型比例为9331(各数值加起来是16，即42)或测交结果是1111(各数值加起来是4，即22)时，可立即判断为由两对同源染色体上的两对等位基因控制的性状。同理，如果题目中自交后代性状比中

26、的数值加起来是256(即44)或测交后代表现型比例中的数值加起来是16(即24)，可立即判断为由四对同源染色体上的四对等位基因控制的性状。题型四探究两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上7某一植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a，B和b，D和d)，已知A、B、D三个基因分别对a、b、d完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AaBbDdAaBbddaabbDdaabbdd1111，则下列表述正确的是()AA、B在同一条染色体上 BA、

27、b在同一条染色体上CA、D在同一条染色体上 DA、d在同一条染色体上答案A解析据题意知F1基因型为AaBbDd，隐性纯合个体aabbdd产生的配子是abd，其测交结果及比例为AaBbDdAaBbddaabbDdaabbdd1111，则AaBbDd产生的配子及比例为ABDABdabDabd1111，由此可推知A、B在同一条染色体上，a、b在另一条染色体上。因此A正确，B、C、D错误。8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：子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；以上两对性

28、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F2子粒中：若黄粒(A_)白粒(aa)31，则验证该性状的遗传符合分离定律；若非糯粒(B_)糯粒(bb)31，则验证该性状的遗传符合分离定律；若黄非糯粒黄糯粒白非糯粒白糯粒9331，即：A_B_A_bbaaB_aabb9331，则验证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31，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9331，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11，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1111，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。技法提升(1)若两对基因位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F1自交后代性状分离比为9331，测交后代性状分离比为1111。(2)若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型；考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型，但自交后代性状分离比不表现为9