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一两对相对性状的杂交实验与自由组合定律

第2讲基因的自由组合定律考情研读·备考定位课标要求核心素养阐明有性生殖中基因的分离和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。1.通过分析基因自由组合定律的细胞学基础，建立进化与适应的观念。(生命观念)2．通过研究自由组合定律的解题规律及方法，培养归纳与演绎的科学思维。(科学思维)考点一两对相对性状的杂交实验与自由组合定律必备知识·夯实基础知|识|巩|固1．发现问题——两对相对性状的杂交实验(1)实验过程(2)结果分析结果结论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)，出现两种新性状(绿色圆粒、黄色皱粒)说明不同性状之间进行了自由组合2.提出假说——对自由组合现象的解释(1)理论解释(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，成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，且数量相等。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解①纯合子共有4种，每一种纯合子在F2中所占比例均为1/16。②一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有4种，每一种单杂合子在F2中所占比例均为1/8。③两对基因均杂合的双杂合子有1种，在F2中所占比例为1/4。3．演绎推理、实验验证——对自由组合现象解释的验证(1)演绎推理：设计测交实验，预测后代4种表型比例为1∶1∶1∶1。(2)遗传图解(3)实验验证：进行测交实验，不论正交还是反交，结果都与预测相符。4．得出结论——自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。5．基因自由组合定律的实质(1)细胞学基础(2)基因自由组合定律的实质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。归纳提示：非等位基因不一定都位于非同源染色体上①非等位基因可位于同源染色体上，也可位于非同源染色体上。同源染色体上的非等位基因不能自由组合。②同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。6．自由组合定律的应用(1)指导杂交育种：把不同个体的优良性状结合在一起。eq\a\vs4\al\co1(不同优良,性状亲本)eq\o(→,\s\up7(杂交))F1eq\o(→,\s\up7(自交))eq\a\vs4\al\co1(F2选育符,合要求个体)eq\o(→,\s\up7(自交))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，推测基因型和表型的比例及群体发病率。7．孟德尔成功的原因分析思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)F1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。(√)(2)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(√)(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。(×)(4)基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。(√)延|伸|探|究1．F2中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。请思考：具有两对相对性状的纯合亲本杂交，产生的F1基因型为AaBb，则两亲本基因型是什么？F2中重组类型是什么？所占比例又是多少？提示：亲本基因型可以是AABB×aabb，此时重组类型是A_bb和aaB_，占3/8；亲本基因型还可以是AAbb×aaBB，此时重组类型是A_B_和aabb，占5/8。2．基因型为AaBb的个体自交后代一定有4种表型、9种基因型吗？为什么？提示：不一定，若两对等位基因位于两对同源染色体上，基因型为AaBb的个体自交后代中一定有9种基因型，但不一定有4种表型，比如A、a为不完全显性时会产生6种表型；若两对等位基因位于同一对同源染色体上，可能出现AABB、AaBb、aabb或AAbb、AaBb、aaBB3种基因型。3．某生物兴趣小组利用现有抗病抗倒伏小麦(yyRr)，简要写出获得纯合的抗病抗倒伏小麦的实验思路。提示：让抗病抗倒伏小麦(yyRr)自交，淘汰抗病不抗倒伏小麦，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。剖析难点·考点突破重|难|精|讲1．用分离定律分析两对相对性状的杂交实验(1)过程分析F21YY(黄)、2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)、2Rr(圆)1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆)1yyRR、2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr、2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)(2)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型2．基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析3．AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系精|准|命|题考向一通过两对相对性状的杂交实验分析，考查科学思维》例1(2024·河南天一大联考)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1自交得F2，下列有关叙述正确的是(C)A．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B．F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提C．从F2的绿色圆粒植株中任取两株，这两株基因型不同的概率为4/9D．自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81解析：连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误；F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误；从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株，这两株基因型相同的概率为(1/3)×(1/3)＋(2/3)×(2/3)＝5/9，故不同的概率为4/9，C正确；自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr)，故后代出现绿色皱粒的概率为(4/9)×(1/16)＝1/36，D错误。理解重组类型的内涵及常见错误(1)重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。(2)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。〔变式训练1〕(2024·山东潍坊阶段性检测)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验，其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交，对其子代性状的统计结果如图所示。下列有关叙述错误的是(D)A．实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRrB．子代中重组类型所占的比例为1/4C．子代中自交能产生性状分离的占3/4D．让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状分离比为1∶1∶1∶1解析：亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交，对其子代性状进行分析，黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，可推知亲本黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr，绿色圆粒豌豆的基因型为yyRr，A正确；子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒，黄色皱粒(Yyrr)占(1/2)×(1/4)＝1/8，绿色皱粒(yyrr)占(1/2)×(1/4)＝1/8，两者之和为1/4，B正确；自交能产生性状分离的是杂合子，子代纯合子有yyRR和yyrr，其中yyRR占(1/2)×(1/4)＝1/8，yyrr占(1/2)×1/4＝1/8，两者之和为1/4，则子代杂合子占1－1/4＝3/4，C正确；子代黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR和2/3YyRr，绿色皱粒豌豆的基因型为yyrr，两者杂交所得后代的表型及比例应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝2∶2∶1∶1，D错误。考向二围绕自由组合定律的实质及验证，考查科学思维及探究》例2如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成，要通过一代杂交达成目标，下列操作不合理的是(B)A．甲自交，验证B、b基因的遗传遵循基因的分离定律B．乙自交，验证A、a基因与B、b基因的遗传遵循基因的自由组合定律C．甲、乙杂交，验证D、d基因的遗传遵循基因的分离定律D．甲、乙杂交，验证A、a基因与D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律解析：甲自交，子代与B、b基因相关的表型之比为3∶1，可以验证B、b基因的遗传遵循基因的分离定律，A合理；乙自交，由于两对等位基因位于一对同源染色体上，因此A、a基因与B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，B不合理；甲、乙杂交，子代与D、d基因相关的表型之比为1∶1，可以验证D、d基因的遗传遵循基因的分离定律，C合理；甲、乙杂交，A、a与D、d这两对等位基因位于两对同源染色体上，杂交子代的表型之比为1∶1∶1∶1，可以验证A、a基因与D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，D合理。“实验法”验证遗传定律验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为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自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，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测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，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花粉鉴定法若有2种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律若有4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2种表型，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4种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律〔变式训练2〕(2024·安徽合肥质量检测)果蝇的野生型和突变型受常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，研究发现果蝇在A和B同时存在时表现为野生型，其他表现为突变型。现用自然种群中的两只基因型相同的野生型雌雄果蝇杂交，子代野生型∶突变型＝3∶1，回答下列问题：(1)若这两对等位基因遵循自由组合定律，则亲本的基因型组合为AaBB×AaBB或AABb×AABb。若这两对等位基因不遵循自由组合定律，则亲本的基因型组合可能有__3__种。(2)为验证该对相对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律，请用纯合的基因型AABB、aaBB、AAbb、aabb的雌雄果蝇为实验材料进行设计实验(要求：请写出实验思路、预期结果和结论)。答案：(2)方法一：实验思路：选用基因型为AABB和基因型为aabb的雌雄果蝇相互交配，得到F1，将F1与异性aabb的果蝇交配，观察并记录子二代的表型和比例。预期结果和结论：若产生子代的表型和比例为野生型：突变型＝1∶3，则可验证该相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律；若产生子