专题12自由组合定律教案.docx

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专题12自由组合定律教案

专题12自由组合定律

1、最新考纲

基因

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）

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

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

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

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】

【分析】根据题意分析可知：

具有两对相对性状的黄色圆粒豌豆自交，遵循基因的自由组合定律。

F1黄色圆粒豌豆YyRr，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，能产生4种配子，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2的表现型为Y_R_：

Y_rr：

yyR_：

yyrr=9：

3：

3：

1。

【详解】A、F1YyRr产生4种配子，YR：

Yr：

yR：

yr＝1：

1：

1：

1，A正确；

B、Yy属于等位基因，在产生配子的过程中应该分离，B错误；

C、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；

D、F2中黄色圆粒豌豆为双显性性状，Y_R_约占

，D错误；

故选A。

2.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F1产生雄、雄配子之间自由组合

C.测交方法可以用于检测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】

【分析】分离定律实质：

在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

自由组合定律实质：

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

【详解】A、非等位基因的组合或分离互不干扰，形成配子时进行自由组合，A错误；

B、自由组合定律的实质是F1产生配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B错误；

C、测交方法可以用于检测F1的基因型和F1产生配子的种类及比例，C正确；

D、在完全显性的条件下，拥有一对等位基因的杂合子自交，子代性状分离比是3：

1；拥有两对等位基因的杂合子自交，子代性状分离比是9：

3：

3：

1，D错误。

故选C。

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1×1/2×1/2＝1/4

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1/2×1/2×1/2＝1/8

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

3.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的甲为绿叶，基因型为eeF_的甲为紫叶。

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__________和__________

【答案】

（1）.EeFf

（2）.基因的分离（3）.一（4）.Ef（5）.Eeff（6）.Eeff

【解析】

【分析】依据亲本的基因型和表现型、F1的表现型及F２的性状分离比推测F1的基因组成、黄叶的基因型（eeff）以及相关基因与染色体的位置关系，进而结合题意和遗传定律的知识进行相关问题的解答。

【详解】

（1）由分析可知，子一代红叶甲的基因型是EeFf，每一对等位基因在形成配子时会随同源染色体分离而分离，遵循分离定律．

（2）由分析可知，子二代出现12种组合，可能存致死现象，子一代基因型是EeFf，按照自由组合定律，产生的配子的类型及比例是EF：

Ef：

eF：

ef=1：

1：

1：

1，如果是子一代产生的某种雌配子致死，参与受精的雌配子是3种，参与受精的雄配子是4种，受精时的组合为12种，如果是子一代产生的某种雄配子致死，参与受精的雌配子是4种，参与受精的雄配子是3种，受精时的组合为12种；如果是F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死，参与受精的雌雄配子都是3种，受精时的组合为9种，因此F2出现的表现型及其比例最可能的原因是F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。

由题意知，F2的表现型及其比例为：

红叶：

紫叶：

绿叶：

黄叶=7：

3：

1：

1，即E_F_：

eeF_：

E_ff：

eeff=7：

3：

1：

1，如果没有致死现象则是E_F_：

eeF_：

E_ff：

eeff=9：

3：

3：

1，绿叶的基因型是1EEff、2Eeff，与理论值相比，实际比值中绿叶个体的组合E_ff是一种组合，少2种组合，如果是ef致死，则后代中没有eeff个体，因此致死的配子应该是基因型为Ef的雌配子或雄配子，由于基因型为Ef的雌配子或雄配子致死，因此不存在基因型为EEff的个体，F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型都是Eeff。

【点睛】本题要运用分解组合法分析两组杂交的F2的性状分离比，是否符合基因分离定律的3:

1和自由组合定律的9:

3:

3:

1，不符合的情况有致死现象，有配子致死或者合子致死。

4.在孟德尔两对相对性状的实验中，用纯合的黄色圆粒和绿色皱粒豌豆作亲本杂交得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:

1②15:

8:

3:

1③64:

8:

8:

1

B.①3:

3:

1:

1②4:

2:

2：

1③25:

5:

5:

1

C.①1:

1:

1：

1②6:

3:

2:

1③16:

8:

2:

1

D.①4:

2:

2:

1②16:

8:

2:

1③25:

5:

5:

1

【答案】D

【解析】

【分析】将两对相对性状分开考虑，F2中圆粒植株的基因型为1/3RR、2/3Rr，则R的基因频率为2/3，r的基因频率为1/3；F2中黄色植株的基因型为1/3YY、2/3Yy，则Y的基因频率为2/3，y的基因频率为1/3；

【详解】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1/3RR、2/3Rr，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（1/3RR、2/3Rr）植株自交，子代表现型分离比为5:

1；F2中黄色（1/3YY、2/3Yy）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。

D正确

故选D

【点睛】

5.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（　　）

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1/3

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】

【分析】根据题意和图示分析可知：

子代中高秆：

矮杆=75：

25=3：

1，抗病：

易感病=50：

50=1：

1，说明亲本的基因型是DdRr和Ddrr。

【详解】A、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1/3，A正确；

B、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正确；C、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错误；

D、根据分析，甲、乙两植株的基因型分别为DdRr和Ddrr，D错误。

故选AB。