版高考生物大一轮复习第5单元遗传的基础规律第15讲基因的自由组合定律学案文档格式.docx
《版高考生物大一轮复习第5单元遗传的基础规律第15讲基因的自由组合定律学案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考生物大一轮复习第5单元遗传的基础规律第15讲基因的自由组合定律学案文档格式.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
提示 ①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。
②当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。
③山柳菊的花小、难以做人工杂交实验。
（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。
自由组合定律的实质
（2017·
苏北四市一模）孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验时，针对发现的问题提出的假设是（ ）
A.F1表现显性性状，F1自交产生四种表现型不同的后代，比例为9∶3∶3∶1
B.F1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
C.F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且雌雄配子结合机会相等
D.F1测交将产生四种表现型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1
解析 F1表现显性性状，F1自交产生四种表现型不同的后代，比例为9∶3∶3∶1是实验结果；
F1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是根据实验结果，针对发现的问题提出的假设；
F1产生雌雄配子数目不相等，雄配子数目多；
F1测交将产生四种表现型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1，这是孟德尔对假设进行的实验验证。
答案 B
1.基因自由组合定律的细胞学基础
2.巧用“逆向组合法”推断亲本基因型
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×
bb）或（Aa×
④3∶1⇒（3∶1）×
1⇒（Aa×
Aa）（BB×
__）或（Aa×
Aa）（bb×
bb）或（AA×
__）（Bb×
Bb）或（aa×
Bb）。
注：
并非所有非等位基因都遵循自由组合定律——减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因（如图A中基因A、a和B、b），而同源染色体上的非等位基因（如图B中基因A和C或a和c），则不遵循自由组合定律。
【即学即练】
1.（2017·
常州北郊中学模拟）下图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料及其体内相关基因控制的性状显隐性及其在染色体上的分布，下列相关叙述正确的是（ ）
A.丁个体DdYyrr自交子代会出现四种表现型比例为9∶3∶3∶1
B.甲、乙图个体减数分裂时可以恰当的揭示孟德尔自由组合定律的实质
C.孟德尔用丙YyRr自交，其子代表现为9∶3∶3∶1，此属于假说—演绎的提出假说阶段
D.孟德尔用假说—演绎法揭示基因分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料
解析 丁个体DdYyrr自交，因为有两对基因连锁，无交叉互换的情况下，相当于1对杂合子自交，子代会出现2种表现型比例为3∶1，A错误；
甲、乙图个体基因型中只有一对基因是杂合子，只能揭示孟德尔基因的分离定律的实质，B错误；
“孟德尔用丙的YyRr自交子代表现为9∶3∶3∶1”不属于孟德尔假说的内容，C错误；
孟德尔用假说－演绎法揭示基因分离定律时，在实验验证时可以选甲、乙、丙、丁为材料，D正确。
答案 D
2.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和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
998
1001
1999
A.aaBb×
Aabb或AaBb×
aabb
B.AaBb×
C.aaBb×
AaBb或AaBb×
Aabb
D.aaBb×
aabb或Aabb×
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＝1∶1∶2的结果，只要符合测交类型即可，即亲本杂交组合为aaBb×
aabb，A正确。
答案 A
自由组合定律的验证
已知玉米体细胞中有10对同源染色体，下表表示玉米纯系品种的表现型、相应的基因型（字母表示）及所在的染色体。
品系①为显性纯合子，表现型为果皮黄色、长节、胚乳非甜、高茎、黄色胚乳，②～⑥均只有一个性状属隐性纯合，其他性状均为显性纯合。
品系
①
②
③
④
⑤
⑥
性状
显性
纯合子
白色果皮pp
短节bb
胚乳甜ss
矮茎dd
白色胚乳gg
所在染色体
ⅠⅣⅥ
Ⅰ
Ⅳ
Ⅵ
（1）若要验证基因自由组合定律，应选择品系①和④、②和④还是⑤和⑥作为亲本进行实验？
________。
为什么？
________________________________________
____________________________________________________________________。
（2）玉米的果皮白色与黄色是相对性状，胚乳甜与非甜是另一对相对性状。
如果只考虑②与④相互授粉则②植株上所结的果实果皮颜色为________，④植株上所结种子胚的基因型为________（只考虑上述两对相对性状）。
（3）自然界玉米茎为稳定遗传的绿茎，若田间偶尔发现有一株紫色玉米。
若已证实这对性状为核基因控制，请利用现有玉米为材料，探究这对性状的显隐关系？
a.实验方案：
_____________________________________________________________________
b.结果预测及结论：
答案
（1）②和④ ①和④只有一对等位基因，符合基因的分离定律，⑤和⑥的两对基因位于同一对同源染色体上，不符合基因的自由组合定律
（2）白色 PpSs
（3）a.用绿茎和紫茎玉米相互授粉，观察子代的表现型 b.如果子一代植株均表现绿茎，则绿茎为显性；
如果子一代植株均表现紫茎或同时出现紫茎和绿茎，则紫茎为显性。
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
【技法体验】
某种植物果实重量由三对等位基因控制，这三对基因分别位于三对同源染色体上，对果实重量的增加效应相同且具叠加性。
已知隐性纯合子和显性纯合子所结果实的重量分别为150g和270g。
现将基因型为AaBbCc的植株与植株AABbcc杂交，理论推测，后代所结果实的单重最少是（ ）
A.150gB.170g
C.250gD.270g
解析 由于隐性纯合子的果实重量为150g，显性纯合子的果实重量为270g，所以三对等位基因中每个显性基因增重为（270－150）÷
6＝20g。
基因型为AaBbCc的植株与植株AABbcc杂交，后代所结果实中基因型为Aabbcc时单重最小，为150＋20＝170g。
B正确，A、C、D错误。
考点二 自由组合定律中特殊的分离比（5年12考）
1.“和”为16的特殊分离比的成因
（1）基因互作
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
（2）显性基因累加效应
①表现：
②原因：
A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。
2.“和”小于16的特殊分离比的成因
原因
后代比例
显性纯合致死（AA、BB致死）
自交子代
若一对显性基因纯合致死，如AA致死，则9∶3∶3∶1变化为6∶3∶2∶1；
若两对显性基因纯合都致死，则9∶3∶3∶1变化为4∶2∶2∶1
测交子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1
隐性纯合致死（自交情况）
自交子代出现9∶3∶3（双隐性致死）；
自交子代出现9∶1（单隐性致死）
南京、盐城一模）现用山核桃甲（AABB）、乙（aabb）两品种作亲本杂交得F1，F1测交结果如表。
下列有关叙述错误的是（ ）
测交类型
测交后代基因型种类及比值
父本
母本
AaBb
aaBb
F1
乙
A.F1自交得F2，F2的基因型有9种
B.F1产生的基因组成为AB的花粉可能有50%不育
C.F1花粉离体培养，所得纯合子植株的概率为0
D.上述两种测交结果不同，说明两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析 甲乙杂交子一代的基因型是AaBb，由表格信息可知，测交时子一代做母本，aabb做父本，测交后代的基因型及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，说明子一代母本产生配子的类型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，且都能进行受精，两对等位基因遵循自由组合定律；
如果子一代做父本，aabb做母本，测交后代的基因型是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，由于母本只产生一种配子是ab，因此基因型为AaBb的父本产生的可育配子的类型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶2∶2∶2，说明子一代产生的基因型为AB的花粉一半不育。
子一代的基因型是AaBb，且两对等位基因进行自由组合，因此子一代自交后代的基因型是9种；
由分析可知，子一代做父本产生的可育花粉的基因型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶2∶2∶2，即基因为AB的花粉50%不育；
子一代产生花粉离体培养，获得的是单倍体幼苗，基因型是AB、Ab、aB、ab，没有纯合子；
由于子一代做母本进行测交实验，测交后代的基因型及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，因此两对等位基因遵循自由组合定律。
2.（2017·
启东中学月考）二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因（A、a和B、b）分别位于3号和8号染色体上。
据下表纯合结球甘蓝杂交试验的统计数分析，错误的是（ ）
亲本组合
F1株数
F2株数
紫色叶
绿色叶
①紫色叶×
121
451
30
②紫色叶×
89
242
81
A.结球甘蓝叶性状的遗传遵循自由组合定律
B.表中组合①的两个亲本基因型为AABB和aabb
C.理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为1/4
D.表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为AAbb或aaBB
解析 依题意可知：
控制结球甘蓝叶性状的两对等位基因（A、a和B、b）分别位于两对同源染色体上，因此其遗传遵循自由组合定律，A正确；
表中组合①的F2的表现型及其比例为紫色叶∶绿色叶＝451∶30≈15∶1（为9∶3∶3∶1的变式），说明F1的基因型均为AaBb，进而推知两个亲本基因型为AABB和aabb，B正确；
理论上组合①的F2紫色叶植株为A_B_、A_bb、aaB_，其中纯合子所占的比例为3/15＝
，C错误；
表中组合②的F2的表现型及其比例为紫色叶∶绿色叶＝242∶81≈3∶1，说明F1的基因型为Aabb或aaBb，进而推知亲本中，紫色叶植株的基因型为AAbb或aaBB，D正确。
答案 C
1.特殊分离比的解题技巧
（1）看F2的组合表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
（2）将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。
如比值为9∶3∶4，则为9∶3∶（3∶1），即4为后两种性状的合并结果，若分离比为9∶6∶1，则为9∶（3∶3）∶1；
若分离比为15∶1，则为（9∶3∶3）∶1。
2.巧用“性状比之和”，快速判断控制遗传性状的基因的对数
（1）自交情况下，得到的“性状比之和”是4的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因；
（2）测交情况下，得到的“性状比之和”是2的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。
【方法体验】
1.油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状，用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验，结果如下表所示。
P
F2
甲×
非凸耳
凸耳
凸耳∶非凸耳＝15∶1
乙×
凸耳∶非凸耳＝3∶1
丙×
A.凸耳性状由两对等位基因控制
B.甲、乙、丙均为纯合子
C.甲组杂交所得F2凸耳包含8种基因型
D.乙、丙两植株杂交，得到的F2表现型及比例为凸耳∶非凸耳＝3∶1
解析 甲与非凸耳杂交，F1为凸耳，F2凸耳∶非凸耳＝15∶1，说明凸耳与非凸耳受两对等位基因控制，9∶3∶3∶1变形为15∶1，其中双显、一显一隐、另一隐一显为凸耳，双隐为非凸耳，A正确；
甲为双显双纯合，乙和丙为一显一隐纯合，B正确；
甲组杂交所得F2共9种基因型，除去双隐一种基因型，其余均为凸耳基因型，共8种，C正确；
如果乙、丙的基因型相同，则F2均为凸耳，如果乙、丙的基因型不相同，则F2凸耳与非凸耳的比为15∶1，D错误。
2.一种观赏植物，纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交，F1为蓝色。
若让F1蓝色与纯合鲜红品种杂交，子代的表现型及其比例为蓝色∶鲜红色＝3∶1.若将F1蓝色植株自花授粉，则F2表现型及其比例最可能是（ ）
A.蓝色∶鲜红色＝1∶1B.蓝色∶鲜红色＝3∶1
C.蓝色∶鲜红色＝9∶7D.蓝色∶鲜红色＝15∶1
解析 设控制该性状的两对等位基因为A、a和B、b，则纯合的蓝色品种基因型为AABB，纯合的鲜红色品种基因型为aabb，杂交后产生的F1基因型为AaBb，F1蓝色与纯合鲜红品种杂交，子代的表现型及其比例为蓝色（AaBb、Aabb、aaBb）∶鲜红色（aabb）＝3∶1。
因此，F1蓝色植株自花授粉，则F2表现型及其比例最可能是蓝色（1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb）∶鲜红色（aabb）＝15∶1。
易错·
防范清零
[易错清零]
易错点1 误认为在两对相对性状的杂交实验中，F2中出现了“新性状”
点拨 在两对相对性状的杂交实验中，F2中出现了新的表现型，但并未出现新性状，新表现型的出现是原有性状重新组合的结果。
易错点2 误认为YyRr×
yyrr和yyRr×
Yyrr均为测交
点拨 测交是指F1与隐性纯合子杂交。
因此虽然YyRr×
Yyrr这两对组合的后代的基因型相同，但只有YyRr×
yyrr称为测交。
易错点3 不能敏锐进行“实验结果数据”与“9∶3∶3∶1及其变式”间的有效转化
点拨 涉及两对相对性状的杂交实验时，许多题目给出的结果并非9∶3∶3∶1或3∶6∶7或9∶3∶4或10∶6或9∶7等规律性比，而是列出许多实验结果的真实数据如F2数据为90∶27∶40或25∶87∶26或333∶259等，针对此类看似毫无规律的数据，应设法将其转化为“9∶3∶3∶1或其变式”的规律性比，才能将问题化解。
易错点4 不能灵活进行“信息转化”克服思维定势，误认为任何状况下唯有“纯合子”自交才不会发生“性状分离”
点拨 由于基因间相互作用或制约，或由于环境因素对基因表达的影响，可导致“不同基因型”的生物表现为“相同表现型”。
[规范答题]
某观赏植物的花色有红、白两种花色，果实形状有三角形、卵圆形两种。
为探究该植物花色、果实形状的遗传方式，分别进行两组实验。
实验一：
用纯合三角形果实与纯合卵圆形果实杂交，统计如下：
亲本
三角形果实
三角形果实（301株）
卵圆形果实
卵圆形果实（20株）
实验二：
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。
（1）该植物花色遗传、果实形状遗传分别遵循________、________（填“分离定律”“自由组合定律”或“伴性遗传”）
（2）“实验一”F2三角形果实植株中，部分个体无论自交多少代，其后代果实的表现型仍然为三角形，这样的个体在F2三角形果实植株中的比例为________，其基因型为______________________________________________________________。
（3）“实验二”F2中白花植株________（填“都是”或“不都是”）纯合体，F2中红花植株的基因型种类________（填“多于”“等于”或“少于”）白花植株的基因型种类。
答卷采样
错因分析
果实的基因型只要有AA或BB，无论自交多少代，都不会发生性状分离。
F2相关基因型有AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB，所占比例为
，正确答案为
，AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB
白花的基因型可表示为A_bb、aaB_、aabb，即F2中白花植株基因型5种，有纯合子，也有杂合子，故正确答案为不都是
课堂小结
思维导图
晨读必背
1.两对相对性状杂交试验中的有关结论：
（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
（2）F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。
（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9∶3∶3∶1。
2.利用测交法确定基因位置：
F1测交，如果测交后代性状比符合1∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；
如果测交后代性状比符合1∶1∶1∶1或（1∶1）n（n≥2），则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
3.基因自由组合定律的实质：
等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
随堂·
真题演练
1.（2016·
江苏卷，24）（多选）人类ABO血型由9号染色体上的3个复等位基因（IA，IB和i）决定，血型的基因型组成见下表。
若一AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配，下列叙述正确的是（ ）
血型
A
B
AB
O
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A.他们生A型血色盲男孩的概率为1/8
B.他们生的女儿色觉应该全部正常
C.他们A型血色盲儿子和A型血色觉正常女性婚配，有可能生O型血色盲女儿
D.他们B型血色盲女儿和AB型血色觉正常男性婚配，生B型血色盲男孩的概率为1/4
解析 该夫妇的基因型分别是IAIBXhY和iiXHXh，他们生A型血色盲男孩（IAiXhY）的概率为1/2×
1/4＝1/8，A正确；
他们的女儿色觉基因型为XHXh、XhXh，B错误；
他们A型血色盲儿子（IAiXhY）和A型血色觉正常女性（IAIAXHXh、IAiXHXH、IAiXHXh、IAIAXHXH）。
因此，后代可能会出现O型血色盲女儿（iiXhXh），C正确；
他们B型血色盲女儿（IBiXhXh）和AB型血色觉正常男性（IAIBXHY）婚配，生B型血色盲男孩（IBIBXhY＋IBiXhY）的概率为1/2×
1/2＝1/4，D正确。
答案 ACD
全国课标卷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
升级会员 