届高考生物大一轮总复习 第五单元 遗传的传递规律 第17讲 基因的自由组合定律ⅠWord格式文档下载.docx

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F1测交后代的性状分离比。

题组一　自由组合定律的发生

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产生基因型为YR的卵细胞和基因型为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，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1

答案　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，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．下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。

已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。

请分析回答下列问题：

图1

图2

（1）基因分离定律的实质体现在图中的________，基因自由组合定律的实质体现在图中的________。

（填序号）

（2）③⑥过程表示________，这一过程中子代遗传物质的来源情况是________________________________________________________________________。

（3）图1中子代Aa所占的比例为________，形成这一比例的原因是________________________________________________________________________。

（4）图2中子代含有A、B的基因型共有________种，分别是________________________，其中纯合子在这些类型中所占的比例为________。

（5）如果A和a、B和b（完全显性）各控制一对相对性状，并且彼此间对性状的控制互不影响，则图2中所产生的子代中表现型有______种，它们的比例为________。

答案　

（1）①②　④⑤　

（2）受精作用　细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方　（3）1/2　亲本各产生两种数量相等的配子以及受精过程的随机性　（4）4　AABB、AABb、AaBB、AaBb　1/9　（5）4　9∶3∶3∶1

解析　

（1）基因分离定律和基因自由组合定律的实质都体现在减数分裂产生配子的过程中，即分别体现在题图中的①②和④⑤。

（2）③⑥过程表示精子和卵细胞的受精作用，产生的子代细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方。

（3）图1中子代Aa所占的比例为1/2，形成这一比例的原因是亲本各产生两种数量相等的配子以及受精过程的随机性。

（4）图2子代中含A、B的基因型所占比例为9/16，纯合子（AABB）在子代中所占比例为1/16，因此，AABB在含A、B的基因型中所占的比例为1/9。

（5）图2所产生的子代中表现型有4种，比例为9∶3∶3∶1。

技法提炼

孟德尔的两对相对性状的杂交实验简记：

双亲纯种显和隐；

杂交F1全显性；

F2四性状——两个亲本、两个重组，比值恰为9∶3∶3∶1。

9为两显性（性状），3为两重组（性状），1为两隐性（性状）。

题组二　自由组合定律的实质与验证

3．（2014·

福建，28节选）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了________种配子。

实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“____________________________”这一基本条件。

答案　4　非同源染色体上非等位基因　

解析　黑身残翅雄果蝇只产生一种配子，而子代有四种表现型，说明F1中雌果蝇产生了4种配子；

自由组合定律的细胞学基础是位于非同源染色体上的非等位基因间自由组合。

4.

某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（b）为显性，有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。

现有这种昆虫一个体基因型如图所示，请回答下列问题：

（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为____________________。

（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有____________________。

（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有

（5）为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是

答案　

（1）不遵循。

因为控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上　

（2）AbD、abd或Abd、abD

（3）A、a、b、b、D、d　（4）有丝分裂后期和减数第二次分裂后期　（5）aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd

解析　控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不符合基因的自由组合定律。

从题图中可知，A和b连锁，a和b连锁，D和d在另一对同源染色体上，该昆虫的一个初级精母细胞产生的四个精细胞，两两相同，其基因型为AbD、abd或Abd、abD。

该细胞在有丝分裂的间期进行染色体复制（基因也复制），在后期两套基因随着姐妹染色单体的分开移向细胞两极，即每一极都有A、a、b、b、D、d。

该昆虫细胞可进行有丝分裂和减数分裂，在分裂的间期D基因复制，而两个D基因的分离，是随着姐妹染色单体的分开而分离，即在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。

验证基因自由组合定律可采用测交（AabbDd×

aabbdd，AabbDd×

aaBBdd）或杂交（AabbDd×

AabbDd，AabbDd×

AaBBDd）方式。

是否遵循自由组合定律的判断方法

（1）两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律

如图中A－a、B－b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律，分为以下两种情况：

①在不发生交叉互换的情况下，AaBb自交后代性状分离比为3∶1。

②在发生交叉互换的情况下，其自交后代有四种表现型，但比例不是9∶3∶3∶1。

（2）验证自由组合定律的实验方案

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　基因自由组合定律的常规题型

1．基因的分离定律与自由组合定律的比较

项目

基因分

离定律

基因自由组合定律

2对相对性状

n对相对性状

相对性状

的对数

1对

2对

n对

等位基因

及位置

1对等位基因位于1对同源染色体上

2对等位基因位于2对同源染色体上

n对等位基因位于n对同源染色体上

遗传实质

减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子中

减数分裂时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，从而进入同一配子中

实践应用

纯种鉴定及杂种自交纯合

将优良性状重组在一起

联系

在遗传时，遗传定律同时起作用：

在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合

2.n对等位基因（完全显性）位于n对同源染色体上的遗传规律

相对性

状对数

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

1

2

1∶1

4

3

1∶2∶1

3∶1

22

（1∶1）2

42

32

（1∶2∶1）2

（3∶1）2

23

（1∶1）3

43

33

（1∶2∶1）3

（3∶1）3

⋮

n

2n

（1∶1）n

4n

3n

（1∶2∶1）n

（3∶1）n

3.用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题

（1）思路：

首先将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，有几对基因就可分解为几个分离定律的问题。

（2）分类剖析

①配子类型问题

a．多对等位基因的个体产生的配子种类数是每对基因产生相应配子种类数的乘积。

b．举例：

AaBbCCDd产生的配子种类数

Aa　　　Bb　　　CC　　　Dd

↓↓↓↓

2　×

1　×

2＝8种

②求配子间结合方式的规律：

两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。

③基因型问题

a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积。

b．子代某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积。

c．举例：

AaBBCc×

aaBbcc杂交后代基因型种类及比例

Aa×

aa→1Aa∶1aa　　　　　2种基因型

BB×

Bb→1BB∶1Bb2种基因型

Cc×

cc→1Cc∶1cc2种基因型

子代中基因型种类：

2×

2＝8种。

子代中AaBBCc所占的概率为1/2×

1/2×

1/2＝1/8。

④表现型问题

a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。

b．子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积。

AaBbCc×

AabbCc杂交后代表现型种类及比例

Aa→3A__∶1aa　　　　2种表现型

Bb×

bb→1Bb∶1bb2种表现型

Cc→3C__∶1cc2种表现型

子代中表现型种类：

子代中A__B__C__所占的概率为3/4×

3/4＝9/32。

（1）能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律吗？

提示　不能。

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。

（2）

和

中，若图1和图2的同源染色体均不发生交叉互换，自交后的表现型种类一样吗？

提示　不一样。

前者2种，后者为3种。

（3）基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交

①第一亲本和第二亲本产生的配子种类数分别为____________、________。

②AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种数为________。

③杂交后代的基因型与表现型的种类数分别为____________、____________。

④杂交后代中AAbbCc和aaBbCC的概率分别是__________、____________。

⑤杂交后代中基因型为A__bbC__与aaB__C__的概率分别是________、________。

⑥杂交后代中，与亲本基因型和表现型不相同的概率分别为________、________。

答案　①8种　4种　②32种　③18种　4种　④1/32　1/16　⑤3/16　3/16　⑥3/4　7/16

题组一　利用基因式法及子代表现型的比例确定亲本基因型

1．拉布拉多犬的毛色受两对等位基因控制。

第一对基因控制毛色，其中黑色为显性（B），棕色为隐性（b）。

第二对基因控制颜色的表达，颜色表达为显性（E），颜色不表达为隐性（e）。

无论遗传的毛色基因是哪一种（B或b），颜色不表达基因（e）总导致拉布拉多犬的毛色为黄色。

一位育种学家连续将一只棕色的拉布拉多犬与一只黄色的拉布拉多犬交配，结果产生的犬有黑色的，也有黄色的。

根据以上结果可以判断亲本的基因型是（　　）

A．bbee和BbeeB．bbEE和Bbee

C．bbEe和BbeeD．bbEe和BBee

解析　据题意可知，黑色犬的基因型为B__E__，棕色犬的基因型为bbE__，黄色犬的基因型为____ee。

题中亲本是一只棕色犬与一只黄色犬，子代有黑色和黄色犬，而无棕色犬，因此亲本中黄色犬的基因型为BBee，双方必须至少都有一个e基因，因此亲本中的棕色犬的基因型为bbEe，黄色犬的基因型为BBee。

2．如果已知子代基因型及比例为1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr，并且也知道上述结果是按自由组合定律产生的。

那么亲本的基因型是（　　）

A．YYRR×

YYRrB．YYRr×

YyRr

C．YyRr×

YyRrD．YyRR×

答案　B

解析　YY与Yy的比例为1∶1，RR∶Rr∶rr的比例为1∶2∶1，所以第一对是显性纯合子与杂合子杂交的结果，第二对是杂合子自交的结果，因此亲本的基因型为YYRr×

YyRr。

常规自由组合问题解答方法

（1）利用基因式法解答自由组合遗传题

①根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式，如基因式可表示为A__B__、A__bb。

②根据基因式推出基因型（此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐性关系已知时）。

（2）根据子代表现型及比例推测亲本基因型

规律：

根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一相对性状的亲本基因型，再组合。

如：

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×

④3∶1⇒（3∶1）×

1⇒（Aa×

Aa）×

（BB×

BB）或（Aa×

Bb）或（Aa×

bb）或（Aa×

（bb×

bb）。

题组二　利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题

3．白化病为常染色体上的隐性遗传病，色盲为伴X染色体隐性遗传病。

有一对夫妇，女方的父亲患色盲，本人患白化病；

男方的母亲患白化病，本人正常，预计他们的子女只患一种病的概率是（　　）

A．1/2B．1/8C．3/8D．1/4

答案　A

解析　解题时先将两种病分开考虑，单纯考虑白化病的遗传情况，则女方基因型为aa，男方基因型为Aa，后代患病概率为1/2，正常概率为1/2；

单纯考虑色盲的遗传情况，女方基因型为XBXb，男方基因型为XBY，后代患病概率为1/4，正常概率为3/4。

将两种病综合考虑，只患一种病包括白化但色觉正常、色盲但肤色正常两种情况，故概率为1/2×

3/4＋1/2×

1/4＝1/2。

4．一个正常的女人与一个并指（Bb）的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。

求再生一个孩子：

（1）只患并指的概率是____________。

（2）只患白化病的概率是____________。

（3）既患白化病又患并指的男孩的概率是____________。

（4）只患一种病的概率是____________。

（5）患病的概率是____________。

答案　

（1）3/8　

（2）1/8　（3）1/16　（4）1/2　（5）5/8

解析　由题意知，第1个孩子的基因型应为aabb，则该夫妇基因型应分别为妇：

Aabb；

夫：

AaBb。

依据该夫妇基因型可知，孩子中并指的概率应为1/2（非并指概率为1/2），白化病的概率为1/4（非白化病概率为3/4），则：

（1）再生一个只患并指孩子的概率为：

并指概率－并指又白化概率＝1/2－1/2×

1/4＝3/8。

（2）只患白化病的概率为：

白化病概率－白化病又并指的概率＝1/4－1/2×

1/4＝1/8。

（3）生一既白化又并指的男孩的概率为：

男孩出生率×

白化病概率×

并指概率＝1/2×

1/4×

1/2＝1/16。

（4）后代只患一种病的概率为：

并指概率×

非白化病概率＋白化病概率×

非并指概率＝1/2×

3/4＋1/4×

1/2＝1/2。

（5）后代中患病的概率为：

1－全正常（非并指、非白化）＝1－1/2×

3/4＝5/8。

两种独立遗传病中后代患病概率推算方法

当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如下表：

序号

类型

计算公式

患甲病的概率m

则不患甲病概率为1－m

患乙病的概率n

则不患乙病概率为1－n

只患甲病的概率

m（1－n）＝m－mn

只患乙病的概率

n（1－m）＝n－mn

5

同患两种病的概率

mn

6

只患一种病的概率

1－mn－（1－m）（1－n）

或m（1－n）＋n（1－m）

7

患病概率

m（1－n）＋n（1－m）＋mn

或1－（1－m）（1－n）

8

不患病概率

（1－m）（1－n）

上表各种情况可概括如下图：

题组三　自由组合定律拓展应用的规范审答案例

错因分析

正确答案

①

忽视了关键词“结构上”

碱基对（或脱氧核苷酸）的排列顺序不同

②

突变与基因突变是两个不同的概念

基因突变

③

不全面

乙与甲，或乙与丙，或乙与丁

④

忽视了基因的自由组合定律的实质

不能

⑤

甲与丁之间只具有一对相对性状，只涉及一对等位基因

⑥

可能是分析方法不正确

⑧

忽视了y、r、d三种隐性基因的来源

乙、丙、丁

网络构建

要语强记

1．具有两对相对性状的纯种豌豆杂交，F2代出现9种基因型，4种表现型，比例是9∶3∶3∶1。

2．生物个体的基因型相同，表现型不一定相同；

表现型相同，基因型也不一定相同。

3．F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，产生比例相等的4种配子。

4．基因的分离定律和自由组合定律，同时发生在减数第一次分裂后期，分别由同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合所引起。

5．分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。

分离定律是自由组合定律的基础。

探究高考　明确考向

1．（2010·

北京，4）决定小鼠毛色为黑（B）/褐（b）色、有（s）/无（S）白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。

基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是（　　）

A．1/16B．3/16C．7/16D．9/16

解析　基因型为BbSs的小鼠亲本杂交，后代中黑色有白斑的后代基因型为B__ss。

Bb后代中，B__出现的概率是3/4；

Ss×

Ss后代中，ss出现的概率是1/4，故B__ss所占的比例是3/4×

1/4＝3/16。

2．（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，结果如下图。

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

解析　根据遗传图谱F2出现9∶3∶3∶1的分离比，大鼠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为AaBb（灰色），F2中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选项错误；

F1AaBb×

AAbb（黄色亲本）→A_Bb（灰色）、A_bb（黄色），B选项正确；

F2中的灰色大鼠中有AABB的纯合子，C选项错误；

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选项错误。

3．（2012·

山东，6）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，正确的推断是（　　）

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

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_，则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，则子代都会有患者，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会患病来分析，Ⅱ3的基因型也只能为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。

4．（2014·

山东，28节选）果蝇的灰体（E）对黑檀体（e）为显性；

短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因（B、b）控制。

这两对基因位于常染色