2023版高三一轮总复习生物人教版必修第二册遗传与进化教案

第1讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)[课标要求]阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状[核心素养](教师用书独具)1．从细胞水平和分子水平阐述分离定律，形成结构与功能观。(生命观念)2．解释一对相对性状的杂交实验，总结分离定律的实质，形成归纳与演绎能力。(科学思维)3．验证分离定律，分析杂交实验，进行实验设计与实验结果分析。(科学探究)4．解释、解决生产与生活中的遗传问题。(社会责任)考点1一对相对性状的豌豆杂交实验和分离定律一、孟德尔遗传实验的科学方法1．豌豆作为杂交实验材料的优点(1)传粉：自花传粉，在自然状态下一般都是纯种。(2)性状：具有易于区分的相对性状，且能稳定地遗传给后代。(3)操作：花大，便于进行人工异花授粉操作。2．用豌豆做杂交实验的方法(1)图解：(2)过程：二、一对相对性状杂交实验分析1．科学的研究：假说—演绎法的过程2．实验过程分析3．性状分离比的模拟实验(1)实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。(2)注意问题：要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀，重复次数足够多。两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”，下同)不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。(3)实验结果①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近3∶1。三、分离定律的实质1．细胞学基础(如图所示)2．研究对象、发生时间、实质及适用范围1．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。(×)提示：豌豆是闭花授粉，去雄应在豌豆开花前。2．“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种性状，且性状分离比接近1∶1”属于演绎推理内容。(√)3．F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。(×)提示：雄配子数远多于雌配子数。4．分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。(√)5．F2的表型比为3∶1的结果最能说明分离定律的实质。(×)提示：测交实验结果为1∶1，最能说明分离定律的实质。6．因为F2出现了性状分离，所以该实验能否定融合遗传。 (√)1．玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考：(必修2P2“相关信息”)(1)玉米为雌雄同株且为________(填“单性”或“两性”)花。(2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于________(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于________(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行________。(3)如果进行人工杂交实验，则操作步骤为______________________________________________________________________________________________。提示：(1)单性(2)自交杂交自由交配(3)套袋→人工授粉→套袋2．本来开白花的花卉，偶然出现了开紫花的植株，请写出获得开紫花的纯种植株的两种方法？(必修2P8“思维训练”)提示：用紫花植株的花粉进行花药离体培养，然后用秋水仙素处理，保留紫花品种；让该紫花植株连续自交，直到后代不再出现性状分离为止。1．孟德尔验证实验中，用隐性纯合子能对F1进行测交实验的巧妙之处是________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子，分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例2．玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。某同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状。若子一代发生性状分离，则亲本为显性性状；若子一代未发生性状分离，则需要__________________________________________________________________________________________________。提示：分别从子代中各取出等量若干玉米种子种植，杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状1．遗传学研究中常用的交配类型、含义及其应用交配类型含义应用杂交基因型不同的个体之间相互交配①将不同的优良性状集中到一起，得到新品种②用于显隐性的判断自交一般指植物的自花(或同株异花)传粉，基因型相同的动物个体间的交配①连续自交并筛选，提高纯合子比例②用于植物纯合子、杂合子的鉴定③用于显隐性的判断测交待测个体(F1)与隐性纯合子杂交①用于测定待测个体(F1)的基因型②用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交和反交正交中的父方和母方分别是反交中的母方和父方①判断某待测性状是细胞核遗传，还是细胞质遗传②判断基因是在常染色体上，还是在X染色体上2．遗传定律核心概念间的联系3．三类基因的比较(1)等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，如图中B和b、C和c、D和d。(2)非等位基因(有两种情况)：一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和B。(3)相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如图中A和A。1．除了豌豆适于作遗传实验的材料外，玉米和果蝇也适于作遗传实验的材料，玉米和果蝇适于作遗传材料的优点有哪些？提示：玉米：(1)雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；(2)生长周期短，繁殖速率快；(3)相对性状差别显著，易于区分观察；(4)产生的后代数量多，统计更准确。果蝇：(1)易于培养，繁殖快；(2)染色体数目少且大；(3)产生的后代多；(4)相对性状易于区分。2．在一对相对性状的豌豆杂交实验中，F2中出现3∶1的性状分离比需满足的条件有哪些？提示：(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，且相对性状为完全显性。(2)每一代不同类型的配子都能发育良好，且不同配子结合机会相等。(3)所有后代都处于比较一致的环境中，且存活率相同。(4)供实验的群体要大，个体数量要足够多。3．某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制，这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离。根据所学的遗传学知识，可推断这两对相对性状的显隐性。请写出通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路。提示：若甲为腋花，则腋花为显性性状，顶花为隐性性状，若甲为顶花，则腋花为隐性性状，顶花为显性性状；若乙为高茎，则高茎是显性性状，矮茎是隐性性状，若乙为矮茎，则矮茎为显性性状，高茎为隐性性状。考查孟德尔实验及科学方法1．(2021·衡水中学二调)孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是()A．豌豆是自花传粉植物，实验过程中免去了人工授粉的麻烦B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离C．解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代会出现两种表型，且数量比接近1∶1D．验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交A[豌豆是自花传粉植物，在杂交时，要严格“去雄”“套袋”，进行人工授粉；解释实验现象时，提出的“假说”是F1产生配子时，成对的遗传因子分离；解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表型且比例接近1∶1，验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交。]2．(2021·深圳高级中学检测)孟德尔采用假说—演绎法提出分离定律，下列说法不正确的是()A．观察到的现象：具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1自交得F2，其表型之比接近3∶1B．提出的问题：F2中为什么出现3∶1的性状分离比C．演绎推理的过程：具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1与隐性亲本测交，对其后代进行统计分析，表型之比接近1∶1D．得出的结论：配子形成时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中C[具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1与隐性亲本测交，对其后代进行统计分析，表型之比接近1∶1，是测交结果，是对演绎推理的验证，不是演绎推理的过程。演绎推理的过程应是：若假设成立，F1应该产生两种含有不同遗传因子的配子，F1与隐性亲本测交，测交后代表型之比应为1∶1。]考查分离定律的实质和验证3．(2021·青岛期末)水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记，w基因用蓝色荧光标记，下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是(不考虑基因突变)()A．观察F1未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，是分离定律的直观证据B．观察F1未成熟花粉时，发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极，说明形成该细胞时发生过染色体片段交换C．选择F1成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1D．选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1D[纯种非糯性与糯性水稻杂交，F1的基因组成为Ww，则观察F1未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，是因为染色体已经发生了复制，等位基因发生分离，移向了两个细胞，这是分离定律最直接的证据，A正确；观察F1未成熟花粉时，若染色单体已经形成，且发生过染色体片段交换，则可观察到1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极，B正确；控制水稻的非糯性和糯性性状的为一对等位基因，符合分离定律，因此F1产生的糯性和非糯性的花粉的比例为1∶1，故理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1，C正确；依据题干可知，F1的基因组成为Ww，F2所有植株中非糯性(W_)∶糯性(ww)＝3∶1，但它们产生的成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1，D错误。]4．(2019·全国卷Ⅲ)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是________。(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果。[解析](1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证分离定律，可采用自交法和测交法。根据题意，现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米籽粒若干，其显隐性未知，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，可让两种性状的玉米分别自交，若某些亲本自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若子代没有出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为纯合子，在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交，若F1只表现一种性状，说明亲本均为纯合子，让F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，说明该亲本分别为杂合子和纯合子，则可验证分离定律。[答案](1)显性性状(2)验证思路及预期结果：①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。分离定律的验证方法(1)自交法：自交后代的性状分离比为3∶1(不完全显性为1∶2∶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。(2)测交法：若测交后代的性状分离比为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。(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证分离定律。考查不同的交配类型及作用5．在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及了杂交、自交和测交。下列相关叙述中正确的是()A．测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型B．测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性C．培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交D．杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律A[测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型，A项正确；测交不能判断一对相对性状的显隐性，B项错误；培育所需显性性状的优良品种时要进行多代自交，淘汰隐性个体，C项错误；验证分离定律和自由组合定律应进行自交或测交，杂交不能验证分离定律和自由组合定律，D项错误。]6．(2021·黄岛区高三期中)遗传学研究中经常通过不同的交配方式来达到不同的目的，下列有关遗传学交配方式的叙述，不正确的是()A．杂合子植株自交一代即可通过性状观察筛选得到显性纯合子B．正反交可用来判断基因是位于常染色体上还是性染色体上C．测交可用于推测被测个体基因型及其产生配子的种类和比例D．只考虑一对等位基因，在一个种群中可有6种不同的交配类型A[本题考查不同的交配方式及应用。杂合子植株自交一代，产生的子代中显性纯合子和杂合子都表现显性性状，无法通过性状观察筛选，A错误；选一对具有相对性状的个体作亲本，若正交和反交的结果相同，则该基因位于常染色体上，若正交和反交的结果不同，则该基因位于性染色体上，B正确；测交可用于推测被测个体的基因型及其产生配子的种类和比例，C正确；只考虑一对等位基因，若位于常染色体上，在一个种群中交配类型有AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa，共6种类型，D正确。]考点2分离定律重点题型突破►题型1显、隐性性状的判断与探究1．根据子代性状判断(1)具有一对相对性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。(2)具有相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新性状为隐性性状。2．根据子代性状分离比判断具有一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状分离比为3∶1⇒分离比为“3”的性状为显性性状。3．根据遗传系谱图进行判断4．合理设计杂交实验进行判断1．(2021·三湘名校联考)玉米是雌雄同株单性花的二倍体植物，其种子的甜味和非甜受一对等位基因控制，但显隐性关系未知。现有非甜玉米(甲)和甜味玉米(乙)，下列有关叙述正确的是()A．让甲、乙相互授粉，收获并种植两植株结的种子，二者子代的表型及比例不同B．让甲、乙杂交，根据子代的表型及比例一定能判断出种子甜味与非甜的显隐性关系C．让甲、乙分别自交，根据子代的表型及比例一定能判断出种子甜味与非甜的显隐性关系D．若非甜对甜味为显性性状，则根据甲、乙杂交子代的表型及比例能判断出甲的基因型D[让甲、乙相互授粉，收获并种植两植株结的种子，二者子代的表型及比例相同，A项错误；若甲或乙是杂合子，二者杂交后，不能根据子代的表型及比例判断出种子甜味与非甜的显隐性关系，B项错误；若甲和乙都是纯合子，分别自交后，子代都不出现性状分离，不能根据子代的表型及比例判断出种子甜味与非甜的显隐性关系，C项错误。]2．已知马的毛色有栗色和白色两种，由位于常染色体上的一对等位基因控制。在自由放养多年的一马群中，两基因频率相等。正常情况下，每匹母马一次只生产一匹小马。以下关于性状遗传的研究方法及推断，错误的是()A．随机选择多匹栗色马与多匹白色马杂交，若后代白色马明显多于栗色马，则白色为显性B．选择多匹栗色公马和多匹栗色母马交配一代，若后代全部为栗色马，则栗色为隐性C．自由放养的马群随机交配一代，若后代栗色马明显多于白色马，则栗色为显性D．随机选出一匹栗色公马和三匹白色母马分别交配，若所产小马都是栗色，则栗色为显性D[设控制马毛色的基因为A、a，随机选择多匹栗色马与多匹白色马杂交，包括Aa×aa和AA×aa，这种情况下，后代的显性个体会多于隐性个体，因此若后代白色马明显多于栗色马，则白色为显性，A正确；选择多匹栗色公马和多匹栗色母马交配一代，若栗色是显性，则其中会出现Aa×Aa的组合，后代会出现白色马，因此只有栗色是隐性时，无论多少对栗色马交配，后代都是栗色马，B正确；自由放养的马群随机交配一代，已知控制毛色的两基因频率相等，则后代表现隐性性状的比例为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,4)，因此若后代栗色马明显多于白色马，则栗色为显性，C正确；随机选出一匹栗色公马和三匹白色母马分别交配，假如栗色为隐性，三个杂交组合可能都是aa×Aa，因为后代数量较少，故也可能出现所产小马都是栗色的情况，D错误。]►题型2纯合子和杂合子的判断【特别提醒】鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，上述四种方法均可，其中自交法较简单。3．(2019·全国卷Ⅱ)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1其中能够判定植株甲为杂合子的实验是()A．①或② B．①或④C．②或③ D．③或④B[实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，后代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下，无法依据实验②③判定植株甲为杂合子。]4．家兔的毛色黑(A)对褐(a)为显性。下列关于判断一只黑毛公兔基因型的方法及结论，正确的是()A．用一只纯合黑毛兔与之交配，若子代全为黑毛兔，则其基因型为AaB．用一只杂合黑毛兔与之交配，若子代全为黑毛兔，则其基因型为AAC．用多只褐毛雌兔与之交配，若子代全为黑毛兔，则其基因型为AAD．用光学显微镜观察，若细胞中只有A基因，则其基因型为AAC[一只黑毛公兔的基因型可能是AA或Aa，若用一只纯合黑毛兔(AA)与之交配，则无论这只黑毛公兔的基因型如何，后代都是黑毛兔，A错误；用一只杂合黑毛兔(Aa)与之交配，因为子代数量较少，即使其基因型是Aa，子代也可能全为黑毛兔，故无法据此作出判断，B错误；用多只褐毛雌兔(aa)与之交配，若子代全为黑毛兔，则其基因型为AA，因为若其基因型为Aa，则子代会出现褐毛兔，C正确；光学显微镜下不能观察到细胞中的基因，D错误。]►题型3一对相对性状遗传中亲子代基因型和表型的推断亲代基因型、表型子代基因型、表型子代表型亲本基因型组合亲本表型全显AA×__亲本中至少一方是显性纯合子全隐aa×aa双亲均为隐性纯合子显∶隐＝3∶1Aa×Aa双亲均为杂合子显∶隐＝1∶1Aa×aa亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子5．(2021·新泰诚信考试)某种植物的花色性状受一对等位基因控制，且红花对白花为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交，子一代中红花植株和白花植株的比值为5∶1，如果将亲本红花植株自交，F1中红花植株和白花植株的比值为()A．3∶1 B．5∶1C．11∶1 D．5∶3C[植物的花色性状受一对等位基因控制(假设为A、a)，将该植物群体中的白花植株(aa)与红花植株(A_)杂交，子一代中红花植株和白花植株的比值为5∶1，说明该植物群体中的红花植株的基因型有AA和Aa，比例为2∶1。因此，将亲本红花植株自交，F1中白花植株的概率为1/3×1/4＝1/12，红花植株和白花植株的比值为11∶1，故选C。]6．(2021·鄂州模拟)现有某种动物的800对雌雄个体(均为灰体)分别交配，每对仅产下一个后代，合计后代中有灰体700只，黑体100只。控制体色的显、隐性基因在常染色体上，分别用R、r表示。若没有变异发生，则理论上基因型组合为Rr×Rr的亲本数量应该是()A．100对 B．400对C．700对 D．800对B[根据分离定律Rr×Rr→3R_(灰体)∶1rr(黑体)，结合题目信息，理论上基因型组合为Rr×Rr的亲本数量如果是400对，则会产生灰体300只，黑体100只。另外400只灰体子代的400对灰体亲本组合则为RR×Rr或RR×RR，B正确。故选B。]►题型4分离定律的概率计算(含自交和自由交配)1．用经典公式或分离比计算(1)概率＝eq\f(某性状或基因型数,总组合数)×100%。(2)根据分离比计算AA、aa出现的概率各是eq\f(1,4)，Aa出现的概率是eq\f(1,2)，显性性状出现的概率是eq\f(3,4)，隐性性状出现的概率是eq\f(1,4)，显性性状中杂合子的概率是eq\f(2,3)。2．根据配子概率计算(1)先计算亲本产生每种配子的概率。(2)根据题目要求用相关的两种(♀、)配子的概率相乘，即可得出某一基因型的个体的概率。(3)计算表型概率时，将相同表型的个体的概率相加即可。3．自交的概率计算(1)杂合子Dd连续自交n代(如图1)，杂合子比例为(eq\f(1,2))n，纯合子比例为1－(eq\f(1,2))n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－(eq\f(1,2))n]×eq\f(1,2)。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示：图1图2(2)杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算第一步，构建杂合子自交且逐代淘汰隐性个体的图解：第二步，依据图解推导相关公式：杂合子Aa连续自交，其中隐性个体的存在对其他两种基因型的个体数之比没有影响，可以按照杂合子连续自交进行计算，最后去除隐性个体即可，因此可以得到：连续自交n代，显性个体中，纯合子的比例为eq\f(2n－1,2n＋1)，杂合子的比例为eq\f(2,2n＋1)。4．自由交配的概率计算(1)若杂合子Aa连续自由交配n代，杂合子比例为eq\f(1,2)，显性纯合子比例为eq\f(1,4)，隐性纯合子比例为eq\f(1,4)；若杂合子Aa连续自由交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，纯合子比例为eq\f(n,n＋2)，杂合子比例为eq\f(2,n＋2)。(2)自由交配问题的两种分析方法：如某种生物基因型AA占eq\f(1,3)，Aa占eq\f(2,3)，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。解法一：列举法解法二：配子法——最直接的方法eq\f(1,3)AA个体产生一种配子A；eq\f(2,3)Aa个体产生两种数量相等的配子A和a，所占比例均为eq\f(1,3)，则A配子所占比例为eq\f(2,3)，a配子所占比例为eq\f(1,3)。♀(配子)(配子)eq\f(2,3)Aeq\f(1,3)aeq\f(2,3)Aeq\f(4,9)AAeq\f(2,9)Aaeq\f(1,3)aeq\f(2,9)Aaeq\f(1,9)aa由表可知：F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝eq\f(4,9)∶eq\f(4,9)∶eq\f(1,9)＝4∶4∶1；F1表型的比例为A_∶aa＝eq\f(8,9)∶eq\f(1,9)＝8∶1。7．如图是白化病的系谱图，回答以下问题：(1)7号和8号再生一个孩子患白化病的概率是________。(2)10号个体携带白化病致病基因的概率是________。[解析](1)白化病是常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示)，由1、2号表现正常，6号患病可知，1、2号都是致病基因携带者，7号表现正常，则基因型为eq\f(1,3)AA、eq\f(2,3)Aa，由3号患病，4号表现正常，且8、9号表现均正常可知，8号的基因型为Aa。则7号和8号再生一个孩子患白化病的概率是eq\f(2,3)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,6)。(2)7号与8号个体再生一个孩子，则子代基因型为AA的概率是eq\f(1,3)×eq\f(1,2)＋eq\f(2,3)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,3)，基因型为Aa的概率是eq\f(1,3)×eq\f(1,2)＋eq\f(2,3)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,2)，10号个体表现正常，则其携带白化病致病基因的概率为eq\f(1,2)÷(eq\f(1,3)＋eq\f(1,2))＝eq\f(3,5)。[答案](1)eq\f(1,6)(2)eq\f(3,5)8．(2021·衡水中学检测)已知玉米的高茎对矮茎显性，受一对等位基因A/a控制。现有亲本为Aa的玉米随机传粉，得到F1，F1植株成熟后再随机传粉，收获F1中高茎植株的种子再种下，得到F2植株。下列叙述正确的是()A．F2植株中矮茎占1/6B．F2植株中纯合子占1/3C．F1高茎植株中纯合子占1/4D．F1矮茎植株中纯合子占1/3A[F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，F1高茎植株中纯合子占1/3，C项错误。矮茎植株全为纯合子，D项错误。由于只收获F1高茎植株的种子，则F1随机传粉得到F2过程中，母本为高茎，父本既有高茎又有矮茎，F2植株中矮茎占1/6，纯合子占1/2，A项正确，B项错误。]9．将基因型为Aa的数量足够多的水稻均分为4组，分别进行不同的遗传实验(不考虑突变)，各组后代中Aa基因型频率变化如图所示。下列分析错误的是()A．第一组为连续自交B．第二组为连续随机交配C．第三组为连续自交并逐代淘汰隐性个体D．第四组为随机交配并逐代淘汰隐性个体C[A项正确：基因型为Aa的个体连续自交n代，后代中Aa的基因型频率＝(1/2)n，即F1中Aa的基因型频率＝1/2，F2中Aa的基因型频率＝1/4，F3中Aa的基因型频率＝1/8。B项正确：随机交配各代基因频率不变，由题意可知，亲本基因型均为Aa，则A的基因频率＝1/2，a的基因频率＝1/2，后代Aa的基因型频率＝2×(1/2)×(1/2)＝1/2。C项错误：Aa(亲本)连续自交3代(每代均淘汰基因型为aa的个体)，其F1～F3中Aa的基因型及比例(频率)计算如下：D项正确：基因型为Aa的个体随机交配，F1淘汰隐性个体前的基因型及比例分别是1/4AA、1/2Aa、1/4aa，淘汰隐性个体后的基因型及比例分别是1/3AA、2/3Aa，淘汰隐性个体后A的基因频率＝2/3、a的基因频率＝1/3；F2淘汰隐性个体前的基因型及比例分别是4/9AA、4/9Aa、1/9aa，淘汰隐性个体后的基因型及比例分别是1/2AA、1/2Aa，淘汰隐性个体后A的基因频率＝3/4、a的基因频率＝1/4；F3淘汰隐性个体前的基因型及比例分别是9/16AA、3/8Aa、1/16aa，淘汰隐性个体后的基因型及比例分别是3/5AA、2/5Aa。]1．核心概念(1)(必修2P3)相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。(2)(必修2P4)具有相对性状的两个纯种亲本杂交，子一代显现出来的亲本性状为显性性状，子一代未显现出来的亲本性状为隐性性状。(3)(必修2P4)性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。2．结论语句(必修2P32)分离定律的实质：在杂合子的细胞中，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。1．(2021·浙江6月选考)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是()A．该实验模拟基因自由组合的过程B．重复100次实验后，Bb组合约为16%C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数C[该模拟实验只研究了一对等位基因，因此模拟的是分离定律，A项错误；甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，模拟的是在男性和女性中某显性遗传病基因及其等位基因的基因频率，在男性和女性中B基因的频率是1/5，b基因的频率是4/5，重复100次实验后，Bb组合的频率是2×1/5×4/5＝8/25＝32%，B项错误；甲容器模拟的可能是男性中B和b的基因频率，该病在男性群体所占的比例是1/5×1/5＋2×1/5×4/5＝9/25＝36%，C项正确；乙容器中的豆子数模拟的是亲代B和b基因的基因频率，不是模拟的亲代等位基因数，D项错误。]2．(2020·山东等级考模拟)二倍体生物的某性状受常染色体上的基因控制。正常条件下，用该性状的一对相对性状的纯合亲本进行杂交，获得F1，由F1获得F2。假设没有任何突变发生，下列对杂交结果的推测，与实际杂交结果一定相符的是()A．F1中的个体都为纯合子B．F1表型与某亲本相同C．F2会出现性状分离现象D．F2中基因型比例为1∶2∶1C[二倍体生物的某性状受常染色体上的基因控制。假设受一对等位基因控制，则用该性状的一对相对性状的纯合亲本(假设为AA×aa)进行杂交，获得F1(Aa)，由F1获得F2(1AA、2Aa、1aa)，假设受两对等位基因控制，则用该性状的一对相对性状的纯合亲本(假设为AABB×aabb或AAbb×aaBB)进行杂交，获得F1(AaBb)，由F1获得F2(9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb)，以此可类推受三对或更多对等位基因控制的情况，亲本均为纯合子，F1中的个体都为杂合子，A错误；F1表型不一定与某亲本相同，如A对a为不完全显性的情况，B错误；F1中的个体都为杂合子，F1到F2一定会出现性状分离现象，C正确；F2中基因型比例不一定为1∶2∶1，该性状不一定是由一对等位基因控制，D错误。]3．(2020·海南等级考)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体，表型为翻翅，已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性，其控制基因位于常染色体上，且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配，F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是()A．紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变B．果蝇的翻翅对直翅为显性C．F1中翻翅基因频率为1/3D．F1果蝇自由交配，F2中直翅个体所占比例为4/9D[紫外线照射使果蝇基因结构发生了改变，产生了新的等位基因，A正确；由分析知，翻翅为显性基因，B正确；F1中Aa占2/3，aa占1/3，A的基因频率为2/3÷(2/3×2＋1/3×2)＝1/3，C正确；F1中Aa占2/3，aa占1/3，则产生A配子的概率为2/3×1/2＝1/3，a配子的概率为2/3，F2中aa为2/3×2/3＝4/9，Aa为1/3×2/3×2＝4/9，AA为1/3×1/3＝1/9(死亡)，因此直翅所占比例为1/2，D错误。]4．(2021·全国甲卷)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。实验亲本F1F2①甲×乙1/4缺刻叶齿皮1/4缺刻叶网皮1/4全缘叶齿皮1/4全缘叶网皮/②丙×丁缺刻叶齿皮9/16缺刻叶齿皮3/16缺刻叶网皮3/16全缘叶齿皮1/16全缘叶网皮回答下列问题：(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是____________________________________________________________________________________________________________________________________。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是______________。(2)甲乙丙丁中属于杂合体的是________。(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为________。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是________，判断的依据是_________________________________________________________________________________________________。[解析](1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性。(2)假设叶形相关基因用A、a表示，果皮相关基因用B、b表示。根据已知条件，甲乙丙丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，则F1的基因型为AaBb，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙。(3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB,1/16aabb，所有纯合体占的比例为1/4。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮＝45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝60∶4＝15∶1，可推知叶形受两对等位基因控制，齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，可推知果皮受一对等位基因控制。[答案](1)基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律缺刻叶和齿皮(2)甲和乙(3)1/4(4)果皮F2中齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，说明受一对等位基因控制5．(2021·河北选择性考试)我国科学家利用栽培稻(H)与野生稻(D)为亲本，通过杂交育种方法并辅以分子检测技术，选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段(含有耐缺氮基因TD)，L7的7号染色体上带有D的染色体片段(含有基因SD)，两个品系的其他染色体均来自H(图1)。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交，利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测，对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测，检测结果以带型表示(图2)。图1图2图3回答下列问题：(1)为建立水稻基因组数据库，科学家完成了水稻____________条染色体的DNA测序。(2)实验一F2中基因型TDTD对应的是带型__________。理论上，F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为________。(3)实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108，表示F2群体的基因型比例偏离________定律。进一步研究发现，F1的雌配子均正常，但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常，推测无活性的花粉带有________(填“SD”或“SH”)基因。(4)以L7和L12为材料，选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X(图3)。主要实验步骤包括：①__________________________；②对最终获得的所有植株进行分子检测，同时具有带型________的植株即为目的植株。(5)利用X和H杂交得到F1，若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同，雌配子均有活性，则F2中与X基因型相同的个体所占比例为________。[解析](1)由题图1可知，水稻体细胞中有12对同源染色体，且水稻为雌雄同株，没有性染色体与常染色体之分因此，为建立水稻基因组数据库，需要完成水稻12条染色体的DNA测序。(2)由题图2可知，实验一F2中带型Ⅲ与L12相同，因此，带型Ⅲ的基因型也是TDTD。L12的基因型是TDTD，H的基因型是THTH。两者杂交产生的F1的基因型是TDTH，F1自交产生的F2的基因型及其比例为TDTD∶TDTH∶THTH＝1∶2∶1，带型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的基因型分别为THTH、TDTH、TDTD，因此，带型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1。(3)由题图2可知，实验二F2中带型α与L7相同，α、β、γ带型对应的基因型分别为SDSD、SDSH、SHSH，说明该相对性状由一对等位基因控制，三者的数量比为1∶10∶9，因此F2群体的基因型比例偏离分离定律。由于F1的雌配子均正常，有且只有一种基因型的花粉部分无活性，统计F2中不同基因型个体比例可知，SD和SH的花粉比例是1∶9，因此推测无活性的花粉带有SD基因。(4)根据题图3可知，以L7和L12为材料选育的品系X的基因型为SDSDTDTD，因此实验步骤为先让L7和L12杂交得到F1，再让F1自交得到F2，对最终获得的所有植株进行分子检测，同时具有带型α和Ⅲ的植株即为目的植株。(5)X植株的基因型为SDSDTDTD，H植株的基因型为SHSHTHTH，两者杂交所得F1的基因型为SDSHTDTH，因为含SD的花粉90%败育，即含SDTD的有活力花粉数量占总花粉的eq\f(1,20)，含SDTD的雌配子的占比为eq\f(1,4)，因此F1自交，F2中基因型为SDSDTDTD的个体所占比例为eq\f(1,80)。[答案](1)12(2)Ⅲ1∶2∶1(3)分离SD(4)①以L7和L12作亲本，进行杂交，得到F1，再让F1自交得到F2②Ⅲ和α(5)eq\f(1,80)

第2讲孟德尔的豌豆杂交实验(二)[课标要求]阐明有性生殖中自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状[核心素养](教师用书独具)1．通过分析自由组合定律的实质，阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点。(生命观念)2．基于两对相对性状的杂交实验，归纳与概括自由组合定律的本质。(科学思维)3．通过对个体基因型的探究和自由组合定律的验证实验分析，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力。(科学探究)4．利用自由组合定律解释、解决生产与生活中的遗传问题。(社会责任)考点1两对相对性状的豌豆杂交实验和自由组合定律一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析1．观察现象，提出问题2．分析问题，提出假说(1)提出假说①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。②F1在产生配子时，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：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1∶1∶1∶1。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解(3)结果分析3．演绎推理，检验假说4．分析结果，得出结论实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。二、自由组合定律1．细胞学基础2．实质、发生时间及适用范围(1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)时间：减数分裂Ⅰ后期。(3)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。三、孟德尔获得成功的原因和遗传规律的再发现1．孟德尔获得成功的原因(1)材料：正确选用豌豆作为实验材料。(2)对象：对性状分析是由一对到多对，遵循由单因素到多因素的研究方法。(3)结果处理：对实验结果进行统计学分析。(4)方法：运用假说—演绎法这一科学方法。2．遗传规律再发现(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作基因。(2)因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。四、自由组合定律的应用1．指导杂交育种，把优良性状组合在一起。2．为遗传病的推断提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表型的比例及群体发病率。1．若F2中基因型为Yyrr的个体有120株，则基因型为yyrr的个体约为60株。(√)2．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。(√)3．自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。(×)提示：自由组合定律是指F1产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。4．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。(×)提示：自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。5．若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。(×)提示：亲本的基因型也可能是Yyrr×yyRr。1．孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验？从数学角度看，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系？(必修2P10“旁栏思考”)提示：用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。(黄色∶绿色)×(圆粒∶皱粒)＝(3∶1)(3∶1)＝黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。2．在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？(必修2P12“思考·讨论”)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。1．若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，出现这一结果的原因可能是_______________________________________________________________________________________。提示：A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生四种类型的配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%2．利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路是______________________________________________________________________________________________。提示：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1或其变式，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上两对杂合基因位置与遗传分析(1)位于两对同源染色体和一对同源染色体的杂交实验结果比较。图一图二图三(2)两对基因一对杂合一对隐性纯合位于两对同源染色体和一对同源染色体的杂交实验结果比较。图四图五果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由。(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例。提示：(1)不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果。(2)实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1；实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1。考查两对相对性状的遗传实验1．下列有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂交实验的分析，正确的是()A．孟德尔对F1植株上收获的556粒种子进行统计，发现4种表型的数量比接近9∶3∶3∶1B．基因型为YyRr的豌豆产生的YR卵细胞和YR精子的数量之比约为1∶1C．基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质D．黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律A[基因型为YyRr的豌豆将产生雌雄配子各4种，数量比接近1∶1∶1∶1，但雄配子的数量远远多于雌配子的数量，B错误；自由组合定律的实质是减数分裂的过程中，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，基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合不能体现自由组合定律，C错误；控制这两对相对性状的两对基因位于一对同源染色体上或位于两对同源染色体上时，单独研究每一对均遵循分离定律，而只有当两对基因位于两对同源染色体上时才遵循自由组合定律，D错误。]2．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9/16D．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∶1D[F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR或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分离定律，D项正确。]考查对自由组合定律的理解3．(2021·山东等级考试押题)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的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，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种表型，比例不一定为9∶3∶3∶1B[由图可知：基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，A错误；基因A、a和D、d位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交，先分析一对基因Aa×aa，其子代有两种表型，比例为1∶1；再分析另一对基因Dd×Dd，其子代有2种表型，比例为3∶1，故AaDd×aaDd的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则只产生AB和ab两种配子，C错误；基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，因此自交后代出现2种表型，D错误。]4．(2021·百校联盟联考)果蝇有4对染色体，其中Ⅱ～Ⅳ号为常染色体。纯合野生型果蝇表现为灰体、长翅，从野生型群体中得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合果蝇。下列叙述正确的是()表型相关基因型基因所在染色体甲黑檀体eeⅢ乙黑体bbⅡ丙残翅ffⅡA．B/b与F/f两对等位基因的遗传符合自由组合定律B．甲与乙杂交得F1，F1自由交配产生F2，F2的灰体长翅果蝇中纯合子所占比例为1/16C．甲与丙杂交得F1，F1自由交配产生F2，F2灰体残翅果蝇中雌、雄比例为1∶1D．乙与丙杂交得F1，F1自由交配产生F2，F2中四种表型的比例为9∶3∶3∶1C[B/b与F/f两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A项错误；甲(BBeeFF)与乙(bbEEFF)杂交，所得F1(BbEeFF)自由交配产生F2，F2中灰体长翅果蝇的基因型为9/16B_E_FF，F2灰体长翅果蝇中纯合子(BBEEFF)所占比例为1/9，B项错误；Ⅱ、Ⅲ号染色体为常染色体，因此甲与丙杂交所得F1自由交配产生的F2中，灰体残翅个体的雌、雄比例为1∶1，C项正确；乙与丙(BBEEff)杂交，所得F1的基因型为BbEEFf，但由于B/b与F/f位于同一对同源染色体上(基因b与F在一条染色体上，基因B与f在一条染色体上)，F1自由交配产生的F2的基因型及比例为bbEEFF∶BBEEff∶BbEEFf＝1∶1∶2，表型及比例为黑体长翅∶灰体残翅∶灰体长翅＝1∶1∶2，D项错误。]考查自由组合定律的验证5．(2021·廊坊调研)香豌豆具有紫花(A)与红花(a)、长花粉(E)与圆花粉(e)两对相对性状，紫花长花粉香豌豆与红花圆花粉香豌豆杂交，所得F1植株均表现为紫花长花粉，F1植株自交，所得F2植株中有紫花长花粉植株583株，紫花圆花粉植株25株，红花长花粉植株24株，红花圆花粉植株170株，请回答下列问题：(1)分析F1自交结果可知，这两对相对性状的遗传遵循________定律，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)F1个体产生的配子有________种基因型，推测其可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为了验证上述推测，请用以上植株为材料设计一代杂交实验，写出实验思路并预期实验结果。实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果：___________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)根据题干分析已知，F2中紫花∶红花≈3∶1，长花粉∶圆花粉≈3∶1，但紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合9∶3∶3∶1的比例及其变式，因此这两对相对性状的遗传遵循分离定律但不遵循自由组合定律。(2)根据以上分析已知，控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，但是自交后代出现了4种表型，说明子一代(AaEe)在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，产生了4种类型的配子。(3)为了验证子一代确实产生了4种配子，可以让其与亲本(或F2)中的红花圆花粉植株(aaee)杂交，即进行测交实验，观察并统计子代的表型及比例。若子代出现4种表型，但子代中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合1∶1∶1∶1的比例或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量，说明以上推测是正确的。[答案](1)分离F2植株中紫花∶红花≈3∶1，长花粉∶圆花粉≈3∶1，但紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合9∶3∶3∶1的比例及其变式(2)4这两对等位基因位于一对同源染色体上，在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换(3)选择F1中的紫花长花粉植株与亲本(或F2)中的红花圆花粉植株杂交，观察并统计子代的表型及比例子代出现四种表型，但子代中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合1∶1∶1∶1的比例(或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量)自由组合定律的验证方法验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1(或其变式)，则符合自由组合定律，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∶1∶1(或其变式)，则符合自由组合定律，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，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律考点2自由组合定律的常规解题规律和方法►题型1由亲本基因型推断配子和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(或表型)种类双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12(种)，表型为2×2×2＝8(种)概率问题基因型(或表型)的比例按分离定律求出相应基因型(或表型)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×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(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eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)1．(2021·佛山质检)某植物花瓣的大小由复等位基因a1、a2、a3控制，其显隐性关系为a1对a2为显性，a2对a3为显性；有a1基因的植株表现为大花瓣，有a2基因且无a1基因的植株表现为小花，只含a3基因植株无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因B、b控制，基因型为BB和Bb的花瓣是红色，bb的为黄色。两对基因独立遗传，基因型为a1a3Bb和a2a3Bb的个体杂交产生的子代()A．全为杂合子B．共有6种表型C．红花所占的比例为3/4D．与亲本基因型相同的个体占1/4D[后代中a3a3BB、a3a3bb为纯合子，A错误；后代有红色大花瓣、黄色大花瓣、红色小花瓣、黄色小花瓣和无花瓣共5种表型，B错误；后代16种组合中，红花有9种，占9/16，C错误；后代16种组合中，基因型为a1a3Bb有2种，基因型为a2a3Bb有2种，共有4种，占比为4/16，即1/4，D正确。]2．(2021·湖南六校联考)下图是甘蓝型油菜一些基因在亲本染色体上的排列情况，多次实验结果表明，E基因存在显性纯合胚胎致死现象。如果让F1自交，得到的F2个体中纯合子所占比例为()A．1/6B．3/14C．4/21D．5/28D[由题干信息可知三对等位基因分别位于三对同源染色体上，F1的基因型为BbFfEe/BbFfee各占1/2。F1自交，F2中纯合子不可能有EE，F2中纯合子占1/2×1/2×5/7＝5/28。]►题型2根据子代表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型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表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。3．(2021·山师附属模拟)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交，产生的F1再和隐性类型进行测交，结果如下图所示(两对基因位于两对同源染色体上)，请问F1的基因型为()A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRrC．DdRr和Ddrr D．ddRr和ddRrC[单独分析高秆和矮秆这一对相对性状，测交后代高秆∶矮秆＝1∶1，说明F1的基因型为Dd；单独分析抗病与感病这一对相对性状，测交后代抗病∶易染病＝1∶3，说明F1中有两种基因型，即Rr和rr，且比例为1∶1。综合以上可判断出F1的基因型为DdRr、Ddrr。故选C。]4．(2020·全国卷Ⅱ)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表型不同的4种植株：板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交，子代表型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表型。回答下列问题：(1)根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是______________。(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为________、________、__________和________。(3)若丙和丁杂交，则子代的表型为_______________________。(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为________。[解析](1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交，子代表型都是板叶紫叶抗病，说明板叶对花叶为显性、紫叶对绿叶为显性、抗病对感病为显性。(2)丙的表型为花叶绿叶感病，说明丙的基因型为aabbdd。根据甲与丙杂交子代都是板叶紫叶抗病推断，甲的基因型为AABBDD。乙(板叶绿叶抗病)与丁(花叶紫叶感病)杂交，子代出现个体数相近的8(即2×2×2)种不同表型，可以确定乙的基因型为AabbDd，丁的基因型为aaBbdd。(3)若丙(基因型为aabbdd)与丁(基因型为aaBbdd)杂交，子代的基因型为aabbdd和aaBbdd，表型为花叶绿叶感病、花叶紫叶感病。(4)植株X与乙(基因型为AabbDd)杂交，统计子代个体性状。根据叶形的分离比为3∶1，确定是Aa×Aa的结果；根据叶色的分离比为1∶1，确定是Bb×bb的结果；根据能否抗病性状的分离比为1∶1，确定是dd×Dd的结果，因此植株X的基因型为AaBbdd。[答案](1)板叶、紫叶、抗病(2)AABBDDAabbDdaabbddaaBbdd(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病(4)AaBbdd►题型3多对基因自由组合n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律亲本相对性状的对数12nF1配子种类和比例2(1∶1)122(1∶1)22n(1∶1)nF2表型种类和比例2(3∶1)122(3∶1)22n(3∶1)nF2基因型种类和比例3(1∶2∶1)132(1∶2∶1)23n(1∶2∶1)nF2全显性个体比例(3/4)1(3/4)2(3/4)nF2中隐性个体比例(1/4)1(1/4)2(1/4)nF1测交后代表型种类及比例2(1∶1)122(1∶1)22n(1∶1)nF1测交后代全显性个体比例(1/2)1(1/2)2(1/2)n【逆向思维】(1)某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。(2)某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。(3)若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。5．(2021·全国乙卷)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是()A．植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体B．n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大C．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数B[若n＝1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表型，若n＝2，则植株A测交会出现4(22)种不同的表型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2×2×2×2×…＝2n种不同的表型，A说法正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B说法错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例均为(eq\f(1,2))n，C说法正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为(eq\f(1,2))n，杂合子的个体数所占比例为1－(eq\f(1,2))n，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D说法正确。]6．某二倍体(2n＝14)植物的红花和白花是一对相对性状，该性状同时受多对独立遗传的等位基因控制，每对等位基因中至少有一个显性基因时才开红花。利用甲、乙、丙三种纯合品系进行了如下杂交实验。实验一：甲×乙→F1(红花)→F2红花∶白花＝2709∶3689实验二：甲×丙→F1(红花)→F2红花∶白花＝907∶699实验三：乙×丙→F1(白花)→F2白花有关说法正确的是()A．控制该相对性状的基因数量至少为3对，最多是7对B．这三个品系中至少有一种是红花纯合子C．上述杂交组合中F2白花纯合子比例最低是实验三D．实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为7/37A[由实验一数据可知，红花在F2中所占比例为27/64＝(3/4)3，可推得植物的花色性状至少受三对等位基因控制，实验一F1红花基因有三对杂合子；实验二中F1红花基因中有两对等位基因为杂合子；实验三中F1白花基因中有一对等位基因为杂合子。据实验一数据可知，植物花色性状受至少3对等位基因控制，而植物细胞共7对染色体，且控制该性状的基因独立遗传，故最多受7对等位基因控制，A正确；乙、丙杂交为白花，故乙、丙两个品系必为白花，而甲与乙、丙杂交获得F1的自交后代满足杂合子的自由组合分离比，故甲也不为红花，B错误；实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为(3＋3＋1)/64÷37/64＝7/37，实验二的F2白花植株中的纯合子的比例为3/7，实验三的F2白花植株中的纯合子比例为1/2，故F2白花纯合子比例最低的是实验一，比例最高的是实验三，C错误；实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为7/37，但白花植株中决定花色的基因至少存在一对隐性纯合子，故白花的自交后代均为白花，不发生性状分离，所以实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为100%，D错误。]►题型4基因在染色体上位置的判断与探究1．判断基因是否位于一对同源染色体上以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表型，测交会出现两种表型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑同源染色体非姐妹染色单体的交换，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型。2．判断基因是否位于不同对同源染色体上以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源