2025版高考生物一轮总复习教师用书必修2第5单元孟德尔定律和伴性遗传第2讲基因的自由组合定律考点二自由组合定律的解题规律及方法

考点二自由组合定律的解题规律及方法剖析难点·考点突破重|难|精|讲1．“拆分法”求解自由组合定律计算问题(1)基因型(表型)种类、概率及比例(2)配子种类及概率的计算有多对等位基因的个体举例：基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数AaBbCc↓↓↓2×2×2＝8(种)产生某种配子的概率产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/82.“逆向组合法”推断亲本基因型问题(1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例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×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。3．由n对独立遗传的等位基因(完全显性)控制的n个不同性状的遗传规律亲本相对性状的对数F1配子F2表型F2基因型种类比例种类比例种类比例12(1∶1)12(3∶1)13(1∶2∶1)1222(1∶1)222(3∶1)232(1∶2∶1)2n2n(1∶1)n2n(3∶1)n3n(1∶2∶1)n精|准|命|题考向一已知亲代求子代的“顺推型”类问题》例1(2024·郑州一中质检)某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa的表现为小花瓣，aa的表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的花瓣为黄色，两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是(B)A．子代共有9种基因型B．子代共有4种表型C．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3D．子代的所有植株中，纯合子约占1/4解析：此题运用拆分法求解，Aa×Aa后代有3种基因型，3种表型；Rr×Rr后代有3种基因型，2种表型。故AaRr自交后代有3×3＝9种基因型、5种表型，A正确，B错误；子代有花瓣植株占12/16，即3/4，其中AaRr所占的比例约为1/3，C正确；子代的所有植株中，纯合子约占4/16，即1/4，D正确。自由组合定律常用解题技巧(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3∶1，测交后代分离比是1∶1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。(2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。(3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表型个体比近似于3∶1∶3∶1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。〔变式训练1〕(2024·沈阳二中质检)金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性，高株对矮株为显性，红花对白花为不完全显性，杂合子是粉红花。三对相对性状独立遗传，如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交，在F2中具有与F1相同表型的植株的比例是(C)A．3/32 B.3/64C．9/32 D.9/64解析：设纯合的红花、高株、正常花冠植株的基因型是AABBCC，纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株的基因型是aabbcc，F1的基因型是AaBbCc，自交后代F2植株中与F1表型相同的概率是(1/2)×(3/4)×(3/4)＝9/32，C正确。考向二根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆推型)》例2(2024·湖南师大附中质检)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制)，半无叶形和普通叶形(受基因F、f控制)是两对相对性状。现利用花腋生普通叶形植株甲、花顶生普通叶形植株乙和花腋生半无叶形植株丙进行杂交实验，实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是(C)亲本组合F1的表型及比例甲×乙花腋生普通叶形∶花顶生普通叶形＝1∶1乙×丙花腋生普通叶形∶花腋生半无叶形＝1∶1甲×丙全部表现为花腋生普通叶形A.AaFF、aaFF、AAff B.AaFf、aaFf、AAffC．AaFF、aaFf、AAff D.AaFF、aaFf、Aaff解析：由乙×丙组可推测出花腋生对花顶生为显性，由甲×丙组可推测出普通叶形对半无叶形为显性，即甲为A_F_，植株乙为花顶生普通叶形，即乙的基因型为aaF_，植株丙为花腋生半无叶形，即丙的基因型为A_ff。甲(A_F_)×乙(aaF_)，后代花腋生∶花顶生＝1∶1，即甲中关于花腋生的基因型为Aa，甲(AaF_)×丙(A_ff)杂交，后代全部表现为普通叶形，说明甲中关于叶形的基因型为FF，即甲的基因型为AaFF，乙(aaF_)×丙(A_ff)杂交，后代普通叶形∶半无叶形＝1∶1，说明乙中关于叶形的基因型为Ff，则乙的基因型为aaFf，甲和丙杂交后代全为花腋生，说明丙中关于花腋生的基因型为AA，故丙的基因型为AAff，故C正确。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隐性性状，那亲代母本、父本基因型中一定都存在相应的隐性基因。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。〔变式训练2〕(2024·泉州五中调研)水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性，这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是(A)A．Ddrr或ddRr B.DdRRC．ddRR D.DdRr解析：从后代表型的比例为3∶3∶1∶1中可确定两种性状的比例，一种性状的后代性状分离比为3∶1，另一种性状的后代性状分离比为1∶1，已知甲水稻基因型为DdRr，则乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。考向三多对基因控制生物性状的分析》例3(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(B)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解析：每对等位基因测交后会出现2种表型，故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体，A正确；不管n有多大，植株A测交子代比为(1∶1)n＝1∶1∶1∶1…(共2n个1)，即不同表型个体数目均相等，B错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为(1/2)n，纯合子的个体数也是(1/2)n，两者相等，C正确；n≥2时，植株A的测交子代中纯合子的个体数是(1/2)n，杂合子的个体数为1－(1/2)n，故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。(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。〔变式训练3〕(2023·华中师大附中调研)有一种名贵的兰花，花色有红色、蓝色两种颜色，其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为27∶37。下列说法正确的是(C)A．兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制B．兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制C．若F1测交，则其子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7D．F2中蓝花基因型有5种解析：根据题干信息“亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为27∶37”可知，F2中红花占eq\f(27,27＋37)＝eq\f(27,64)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)))3，说明蓝花花色的遗传是由三对同源染色体上的三对等位基因控制的，A、B错误；根据实验结果F2中红花占eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)))3可知，红花的基因型为A_B_C_(假设三对等位基因用A/a、B/b、C/c表示)，其余基因型均表现为蓝花，若F1(其基因型为AaBbCc)测交，则其子代中红花AaBbCc所占比例为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)，蓝花占eq\f(7,8)，因此F1测交，其子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7，C正确；F1(基因型为AaBbCc)自交，F2中基因型种类为3×3×3＝27(种)，其中红花的基因型为A_B_C_，种类为2×2×2＝8(种)，则F2中蓝花基因型为19种，D错误。考向四自交与自由交配下的推断和相关比例计算》例4豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎，自交→F2中高茎∶矮茎＝3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身，雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇＝3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(B)A．F2高茎豌豆自交，后代矮茎占1/6B．F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6C．F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎∶矮茎＝2∶1D．F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身＝2∶1解析：F2高茎豌豆中纯合子占1/3，杂合子占2/3，仅杂合子自交后代能分离出矮茎，其比例为2/3×1/4＝1/6，A正确；假设控制果蝇灰身黑身的基因用B、b表示，F2灰身果蝇中纯合子占1/3，杂合子占2/3，由此可得其产生两种配子B∶b＝2∶1，F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇(bb)所占比例＝1/3×1/3＝1/9，B错误；假设控制豌豆高矮茎的基因用D、d表示，F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，即1/3DD×dd→1/3Dd,2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd，后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)＝2∶1，C正确；由于F2灰身果蝇中B占2/3，b占1/3，则其与黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身＝2∶1，D正确。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，所得子代的表型及比例分别如下表所示：项目表型及比例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∶1yyR_(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〔变式训练4〕(2024·山东省青岛市高三上学期教学质量检测)某植物子叶的黄色对绿色为显性，种子的圆粒对皱粒为显性，两对性状各由一对等位基因控制且独立遗传。以黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆为亲本，杂交得到F1，其自交得到的F2中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶15∶5，若让F1自由交配，则后代中绿色皱粒的豌豆所占的比例是(B)A．1/16 B.9/64C．3/64 D.25/144解析：设子叶颜色相关基因用Y、y表示，种子形状相关基因用R、r表示。据题意可知，亲本为黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆，基因型为Y_R_和yyrr，杂交得到的F1自交，F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶15∶5