19届高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律和人类遗传病第16讲基因的自由组合定律备考一体学案苏教版.docx
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19届高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律和人类遗传病第16讲基因的自由组合定律备考一体学案苏教版
第16讲 基因的自由组合定律
[考纲要求] 1.基因的自由组合定律（Ⅱ）。
2.孟德尔遗传实验的科学方法（Ⅱ）。
考点 自由组合定律的发现及应用
1.两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
2.自由组合定律内容的实质
（1）细胞学基础
（2）定律实质与各种比例的关系
（3）发生时间：
减数第一次分裂后期。
（4）适用范围：
①真核（填“真核”或“原核”）生物有性（填“无性”或“有性”）生殖的细胞核（填“细胞核”或“细胞质”）遗传；②独立遗传的两对及两对以上的等位基因。
3.孟德尔获得成功的原因
4.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。
不同优良性状亲本
F1
F2选育符合要求个体
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。
1.判断有关孟德尔豌豆两对相对性状杂交和测交实验的叙述
（1）F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1（ × ）
（2）在F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生的F2中，与F1基因型完全相同的个体占1/4（ √ ）
（3）F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合（ √ ）
（4）F2的黄色圆粒中，只有YyRr是杂合子，其他的都是纯合子（ × ）
（5）若F2中Yyrr的个体有120株，则yyrr的个体约为60株（ √ ）
（6）若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr（ × ）
2.判断有关基因自由组合定律内容及相关适用条件的叙述
（1）在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因表现为自由组合（ × ）
（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（ × ）
（3）某个体自交后代性状分离比为3∶1，则说明此性状一定是由一对等位基因控制的（ × ）
（4）孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻、各种有细胞结构的生物（ × ）
（5）基因分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础（ × ）
（6）能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律（ × ）
（7）基因型为AaBb的个体测交，后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律（ √ ）
观察甲、乙两图，分析自由组合定律：
（1）甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？
为什么？
提示 Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。
只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，遗传时才遵循自由组合定律。
（2）乙图中哪些过程可以发生基因重组？
为什么？
提示 ④⑤。
基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑥过程中仅④、⑤过程发生基因重组，图①、②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组。
命题点一 自由组合定律的实质及验证
1.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 A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律；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；由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，因此，基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现4种表现型且比例不会为9∶3∶3∶1。
2.（2018·郑州质检）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。
现有四种纯合植株，基因型分别为：
①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。
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，应该用①和③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①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交
D.将②和④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基因的分离定律，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）。
①和③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项错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1的花粉，B项错误；将②和④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项错误。
3.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、叶腋花与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 方案二：
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
“实验法”验证遗传定律
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为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自交后代的性状分离比为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
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶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测交后代的性状比例为1∶1∶1∶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
花粉鉴定法
若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
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
命题点二 自由组合定律的实践应用
4.有两个纯种的小麦品种：
一个抗倒伏（d）但易感锈病（r），另一个易倒伏（D）但能抗锈病（R）。
两对相对性状独立遗传。
让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。
下列说法中正确的是（ ）
A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B.F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16
D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
答案 D
解析 F2中既抗倒伏又抗锈病的基因型是ddRR和ddRr，杂合子不能稳定遗传，A项错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B项错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C项错误；F1的基因型为DdRr，每一对基因的遗传仍遵循基因的分离定律，D项正确。
5.某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。
已知Ⅰ1基因型为AaBB，且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。
根据以下系谱图推断正确的是（ ）
A.Ⅰ3的基因型一定为AABb
B.Ⅱ2的基因型一定为aaBB
C.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb
D.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16
答案 B
解析 根据Ⅰ1基因型为AaBB且表现型正常，Ⅱ2却患病可知，当同时具有A和B两种显性基因时，个体不会患病，因为Ⅱ2一定有B基因，如果也有A基因则表现型正常，而实际上患病，所以Ⅱ2一定无A基因，因此Ⅱ2的基因型暂时可以表示为aaB_，且Ⅱ3基因型有可能为aaBb、aaBB、AAbb、Aabb、aabb的任何一种。
如果Ⅱ2的基因型为aaBb，则子代都可能是患者，所以Ⅱ2的基因型只能是aaBB；再根据Ⅱ2和Ⅱ3两者都患病而后代不患病来分析，Ⅱ3的基因型只能为AAbb，B项正确；由Ⅱ3为AAbb可推知，Ⅰ3的基因型为A_Bb，A项错误；Ⅲ1的基因型只能是AaBb，C项错误；Ⅲ2的基因型也为AaBb，与AaBb的女性婚配，若aabb为患者，则后代患病的概率为7/16，若aabb不为患者，则后代患病的概率为6/16，D项错误。
矫正易错 强记长句
1.含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是
。
（1）当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是
。
（2）当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是
＋
＝
。
2.F2出现9∶3∶3∶1的4个条件
（1）所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。
（2）不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。
（3）所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。
（4）供实验的群体要足够大，个体数量要足够多。
3.自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，而“非等位基因”是指不在同源染色体相同位置上的不同基因，同源染色体上及同一条染色体上都有“非等位基因”。
这里的“基因自由组合”发生在配子形成（减Ⅰ后期）过程中，不是发生在受精作用过程中。
某实验小组用豌豆的两对性状做实验。
选取了黄色圆粒（黄色与圆粒都是显性性状，分别用Y、R表示）与某种豌豆作为亲本杂交得到F1，并把F1的统计数据绘制成了柱形图。
则：
1.你能推测出亲本豌豆的表现型与基因型吗？
请写出推测过程。
能。
根据基因的分离定律，单独分析一对基因的传递情况，子代中黄色与绿色分离比为3∶1，则亲本的基因型为Yy×Yy，圆粒与皱粒分离比为1∶1，则亲本的基因型为Rr×rr，所以亲本的基因型为YyRr×Yyrr，表现型是黄色圆粒、黄色皱粒。
2.有同学认为子代黄色与绿色比符合基因的分离定律，但圆粒与皱粒的比不符合基因的分离定律，你觉得该同学的想法是否有道理？
请设计一个实验来验证。
没有道理。
如果将F1的黄色圆粒自交，则后代的圆粒与皱粒的比应为3∶1，符合基因的分离定律。
3.如果市场上绿色圆粒豌豆销售形势很好，能利用现有F1中四种表现型豌豆获得纯合的绿色圆粒豌豆吗？
请写出设计思路。
能。
将F1中绿圆豌豆（yyRr）自交，淘汰绿色皱粒，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。
重温高考 演练模拟
1.（2013·天津，5）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
B.F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型
C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合子
D.F2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
答案 B
解析 根据遗传图谱F2出现9∶3∶3∶1的分离比，大鼠的毛色遗传符合自由组合定律。
设亲代黄色、黑色大鼠基因型分别为AAbb、aaBB，则F1的基因型为AaBb（灰色），F2中的基因型为A_B_（灰色）、A_bb（黄色）、aaB_（黑色）、aabb（米色）。
由此判断大鼠的体色遗传为不完全显性，A项错误；F1AaBb×AAbb（黄色亲本）→A_Bb（灰色）、A_bb（黄色），B项正确；F2中的灰色大鼠有AABB的纯合子，C项错误；F2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
×
＝
，D项错误。
2.（2016·全国Ⅲ，6）用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。
若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。
根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是（ ）
A.F2中白花植株都是纯合子
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D
解析 用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株，即红花∶白花≈1∶3，符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式，由此可推知该相对性状由两对独立遗传的等位基因控制（设为A、a和B、b），故C项错误；F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，故A项错误；F2中红花植株（A_B_）的基因型有4种，故B项错误；F2中白花植株的基因型有5种，红花植株的基因型有4种，故D项正确。
3.（2017·全国Ⅱ，6）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×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
答案 D
解析 由题意知，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，子二代中黑色个体占＝
＝
，结合题干3对等位基因位于常染色体上且独立分配，说明符合基因的自由组合定律，黑色个体的基因型为A_B_dd，要出现
的比例，可拆分为
×
×
，说明子一代基因型为AaBbDd，结合选项分析，D项正确。
4.（2016·全国甲，32）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：
有毛白肉A×无毛黄肉B无毛黄肉B×无毛黄肉C有毛白肉A×无毛黄肉C
↓↓↓
有毛黄肉∶有毛白肉为1∶1全部为无毛黄肉全部为有毛黄肉
实验1实验2实验3
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_______________________________________。
答案
（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）通过实验3有毛与无毛杂交后代均为有毛，可知有毛为显性性状。
通过实验3白肉与黄肉杂交，后代均为黄肉，可断定黄肉为显性性状。
（2）通过实验1有毛A与无毛B杂交后代全为有毛可知：
A为DD，B为dd。
同理通过实验3可知，C为dd；通过实验3白肉A和黄肉C杂交后代全为黄肉可知，A为ff，C为FF；通过实验1白肉A和黄肉B杂交后代黄肉∶白肉＝1∶1，可知B为Ff，所以A的基因型为DDff，B的基因型为ddFf，C的基因型为ddFF。
（3）B的基因型为ddFf，自交后代根据分离定律可得无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。
（4）实验3亲本的基因型为DDff与ddFF，子代基因型为DdFf，根据自由组合定律，子代自交后代表现型及比例为有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1。
（5）实验2亲本的基因型为ddFf与ddFF，它们杂交后代无毛黄肉的基因型为ddFF、ddFf。
5.（2013·新课标Ⅰ，31）一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状就受多对等位基因控制。
科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。
某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。
回答下列问题：
（1）假设上述植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为_________________________；上述5个白花品系之一的基因型可能为____________________________（写出其中一种基因型即可）。
（2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：
①该实验的思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预期的实验结果及结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH
（2）①用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子一代花色 ②在5个杂交组合中，如果子一代全为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成的；在5个杂交组合中，如果4个组合的子一代为紫花，1个组合的子一代为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一
解析
（1）大量种植紫花品系时，偶然发现1株白花植株，且自交后代都是白花，说明白花品系最可能为突变产生的，该紫花品系能稳定遗传，应为纯合子即AABBCCDDEEFFGGHH；产生的白花自交后代都是白花，说明也为纯合子，且与紫花只有一对等位基因存在差异，可能为aaBBCCDDEEFFGGHH。
（2）分两种情况做假设，即a.该白花植株是由一个新等位基因突变造成的；b.该白花植株属于上述5个白花品系中的一个，分别与5个白花品系杂交，看杂交后代的花色是否有差别。
1.下图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的结果统计。
对此说法不正确的是（ ）
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C.F1的表现型和基因型不能确定
D.亲本的表现型和基因型不能确定
答案 C
解析 通过上述结果可以看出，黄色和圆粒是显性性状，并且遵循自由组合定律；F2性状的分离比约为9∶3∶3∶1，所以F1的基因型为双杂合子；而亲本的基因型不能确定。
2.孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1。
与F2出现这种比例无直接关系的是（ ）
A.亲本必须是纯合的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
答案 A
解析 亲本既可以选择纯合的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆，也可以选择纯合的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆，因此亲本必须是纯合的黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆与F2出现这种比例无直接关系。
3.南瓜所结果实中白色（A）对黄色（a）为显性，盘状（B）对球状（b）为显性，两对等位基因各自独立遗传。
若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交，子代表现型及其比例如图所示，则下列叙述正确的是（ ）
A.“某南瓜”为纯合子
B.“某南瓜”的基因型为Aabb
C.子代中A基因频率与AA基因型频率相等
D.配子形成过程中基因A和B的遗传遵循分离定律
答案 B
解析 由图可知，子代中白色∶黄色＝3∶1，对于此对性状亲本杂交组合为Aa×Aa；子代中盘状∶球状＝1∶1，对于此对性状亲本杂交组合为Bb×bb，已知一个亲本为AaBb，故另一个亲本为Aabb，A项错误，B项正确；只考虑颜色这一对相对性状，子代基因型为AA、Aa、aa，AA基因型的频率为1/4，而A基因的频率为1/2，C项错误；A与B基因位于两对同源染色体上，故遵循基因的自由组合定律，D项错误。
4.某二倍体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基因完全显性，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，再用所得F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是（ ）
A.A、B在同一条染色体上
B.A、b在同一条染色体上
C.A、D在同一条染色体上
D.A、d在同一条染色
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