高考生物5年高考3年模拟总复习（新高考）分离定律和自由组合定律（讲解册）

考情清单考点清单即练即清考法清单目录考点1分离定律及其应用考点2自由组合定律及其应用两对相对性状的杂交实验考法1连锁与互换的分析判断考法2外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断考法3不同突变基因位置关系的判断考法4“自交”和“自由交配”中的概率计算问题

分离定律及其应用自由组合定律及其应用(2023河北,3)(2023全国甲,6)(2022重庆,19)(2022海南,15)(2022山东,6)(2022江苏,23)(2021湖北,4)(2021湖北,18)√

(2023湖北,14)(2023全国乙,6)(2023新课标,5)(2023河北,23)(2023辽宁,24)(2022山东,17)(2022湖南,15)(2022福建,20)(2021湖北,19)

√(2022天津,9)(2022辽宁,25)(2021辽宁,25)(2021福建,19)√√考点1分离定律及其应用一、一对相对性状的杂交实验(假说—演绎法)1.实验材料及其优点、杂交实验过程实验材料及其优点用豌豆作实验材料,优点为豌豆可以自花传粉,闭花受粉,自然条件下一般为纯种;具有多对易于区分的相对性状;子代数量多,便于统计学分析;花相对较大,易于进行人工杂交实验杂交实验过程除去母本未成熟花的全部雄蕊,套袋,以防止外来花粉的干扰→采集父本成熟的花粉,涂抹在母本的雌蕊上,再套上纸袋2.研究过程小表达

孟德尔研究一对相对性状的杂交实验时,F1出现显性性状,F2中分离比为3∶1,

这些情况的出现必须满足的条件是什么?

答案:(1)F1产生的两种配子比例相等且活力相同;(2)各种雌、雄配子的结合机会相等;

(3)各种基因型个体的存活率相等;(4)显性基因对隐性基因为完全显性等。二、分离定律的内容及验证1.分离定律的内容2.分离定律的验证(1)本质:验证分离定律实质上是验证杂合子可以产生比例相等两种配子。(2)方法(以Bb为例)方法处理结果预测自交法Bb自交子代显∶隐=3∶1测交法Bb×bb子代显∶隐=1∶1花粉鉴定法对花粉特殊处理后,用显微镜观

察并计数花粉B∶b=1∶1易混易错

杂合子(Aa)产生的雌或雄配子均为A∶a=1∶1,但产生的雄配子数远多于

雌配子数。三、显隐性及基因型的判断1.根据子代推测亲代表型、基因型(1)性状显隐性的判断(以表型黄色、白色为例)①黄色×白色→子代均为黄色

黄色为显;②黄色×黄色→黄色∶白色=3∶1(或子代出现白色或子代发生性状分离)

黄色为显。注意

黄色×黄色→子代均为黄色(或白色×白色→子代均为白色),黄色×白色→黄

色∶白色=1∶1,均不能判断显隐性。(2)常见类型(2)测交法2.根据分离定律验证待测显性个体的基因型(相关基因用A、a表示)(1)自交法(主要用于植物,且最简便)四、分离定律遗传特例不完全显性AA与Aa表型不同,Aa自交后代表型比为1∶2∶1共显性IA、IB、i为复等位基因,IA、IB均为显性,IAIA、Iai为A性状,IBIB、IBi为B性状,IAIB为A、B性状,ii为隐性性状致死现象Aa自交后代表型比:①显性纯合致死时,显∶隐=2∶1;②含A的雌或雄配子致死时,显∶隐=1∶1;③含a的雌或雄配子致死时,全为显性表型模拟现象受环境的影响,表型与基因型不符合。如果蝇的翅型受温度的影响,基因型为AA的果蝇在20℃时为正常翅,在0℃时为残翅从性遗传常染色体上的基因控制的性状受性别的影响,如雄绵羊HH和Hh表现为有角,hh表现为无角;雌绵羊HH表现为有角,Hh和hh表现为无角母性效应子代某一性状表现由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配,如椎实螺外壳旋向的遗传

易混易错

母性效应≠母性遗传母性效应不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的物质所

决定的。考点2自由组合定律及其应用一、两对相对性状的杂交实验(假说—演绎法)二、自由组合定律的内容及应用1.自由组合定律的内容2.自由组合定律的验证(1)本质:验证双杂合子(如AaBb)可产生4种比例相等的配子。(2)方法(以AaBb的植物为例)方法符合自由组合定律的情况自交法F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1测交法F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1花粉鉴定法有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1单倍体育种法取F1花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,植株有四种表型,比例为1∶1∶1∶1小表达

aaBb和Aabb杂交后代的表型比例为1∶1∶1∶1,能否验证自由组合定律?

答案:不能验证。验证自由组合定律,需验证非同源染色体上的非等位基因自由组合,

即双杂合子(如AaBb)可产生4种比例相等的配子。aaBb和Aabb都可产生两种比例相

等的配子,只可验证分离定律。3.自由组合定律的应用(1)指导杂交育种,把优良性状结合在一起。(2)为遗传病的检测和预防提供理论依据。三、自由组合定律的解题规律1.“拆分法”求解自由组合定律计算问题分析思路:先将自由组合定律问题“拆分”成若干个分离定律问题分别分析,再运用

加法、乘法原理进行组合。例某植株种群的基因型及比例为YyRr∶yyRr=1∶1,让其随机交配,则子代纯合子所

占比例为

。解题导引

第一步:分别分析。只考虑Y、y,亲本为Yy∶yy=1∶1;只考虑R、r,亲本均为Rr。①Yy∶yy=1∶1

子代纯合子为YY+yy=1/4×1/4+3/4×3/4=5/8②Rr

1/2R、1/2r子代纯合子为RR+rr=1/2×1/2+1/2×1/2=1/2第二步:组合。(YY+yy)×(RR+rr)=5/8×1/2=5/16

答案

5/16小表达

若表型比例之和为64时,至少受几对等位基因控制?

答案:可根据表型比例之和为4n或自交后代隐性个体占(1/4)n或测交后代隐性个体占(1/2)n等判断其至少受n对等位基因的控制,故表型比例之和为64(即43),则至少受3对等位基因控制。2.“逆向组合法”推断亲本基因型(1)方法:将自由组合定律的性状比例“拆分”成分离定律的性状比例分别分析,再进

行逆向组合。(2)示例(以两对等位基因为例)

1对相对性状2对相对性状n对相对性状F1的配子2种,比例为1∶122种,比例为(1∶1)22n种,比例为(1∶1)nF2的表型及比例2种,比例为3∶122种,比例为(3∶1)22n种,比例为(3∶1)nF2的基因型及比例3种,比例为1∶2∶132种,比例为(1∶2∶1)23n种,比例为(1∶2∶1)nF2中全显个体比例A_占3/4A_B_占(3/4)2A_B_C_……占(3/4)nF2中隐性个体比例aa占1/4aabb占(1/4)2aabbcc……占(1/4)nF1测交后代表型及比例2种,比例为1∶122种,比例为(1∶1)22n种,比例为(1∶1)nF1测交后代全显个体比例A_占1/2A_B_占(1/2)2A_B_C_……占(1/2)n3.n对等位基因的分离或自由组合现象分析(有n对相对性状的纯合亲本杂交)方法技巧

利用“全显(全隐)比例”判断亲本等位基因对数四、自由组合定律的特殊分离比1.“和”为16的特殊分离比(1)基因互作:基因之间的作用使得表型发生变化,但基因型比例是不变的。比例原因分析图例9∶3∶3∶1两对非等位基因的产物相互作用,出现了新的表型9∶7两对非等位显性基因同时存在时表现出一种性状,其余表现为另一种性状13∶3有些基因可影响其他非等位基因的表型效应,如基因I抑制基因Y的作用9∶3∶4一对基因影响了另一对非等位显性基因的效应,如cc个体中G基因的效应无法表现12∶3∶1一对基因中的显性基因可遮盖另一对非等位显性基因的表型,如只要B基因存在,Y基因所控制的性状就不能表现出来(2)显性基因的数量遗传(以AaBb为例)原理显性基因A与B的作用效果相同,表型与显性基因的个数有关,显性基因越多,效果越强自交后代表型1AABB∶(2AaBB、2AABb)∶(4AaBb、1aaBB、1AAbb)∶(2Aabb、2aaBb)∶1aabb5种表型,性状分离比是1∶4∶6∶4∶1测交后代表型1AaBb∶(1Aabb、1aaBb)∶1aabb=1∶2∶12.“和”小于16的特殊分离比(以AaBb自交为例)(1)个体或胚胎致死致死情况自交后代性状分离比显性纯合致死AA或BB致死6∶3∶2∶1=(3∶1)(2∶1)AA和BB致死4∶2∶2∶1=(2∶1)(2∶1)隐性纯合致死aa或bb致死3∶1=(3∶1)×1aabb致死9∶3∶3(2)配子致死①配子完全致死致死或不育情况自交后代性状分离比AB雄(或雌)配子致死或不育5∶3∶3∶1Ab或aB雄(或雌)配子致死或不育7∶3∶1∶1ab雄(或雌)配子致死或不育8∶2∶2含A或B的雄(或雌)配子致死或不育3∶1∶3∶1②配子部分致死:如基因型为AaBb的植物的AB花粉有1/4致死时,需要重新计算存活

配子的比例,再通过雌雄配子随机结合计算子代的比例。如AaBb的植物的AB花粉有

1/4致死,则其雄配子为AB∶Ab∶aB∶ab=(1/4×3/4)∶1/4∶1/4∶1/4=3∶4∶4∶4。两对相对性状的杂交实验深挖教材(1)两对相对性状的杂交实验的遗传图解1YYRR2YYRr2YyRR4YyRr1YYrr2Yyrr注:在空格内填相应的基因型及比例。(必修2P11)(2023全国乙,6,6分)(2)两对相对性状的杂交实验中,F1(YyRr)会产生雌雄配子各4种,分别是

,雌雄配子随机结合产生16种组合,表型比例为9∶3∶3∶1(必修2P10)。在两对基因相互作用时,表型比例为9∶3∶3∶1的变式,如:

(至少填三种)(2022山东,17,3分)(2023新课标,5,6分)(2022辽宁,25,12分)(2021湖北,19,2分)(2021辽宁,25,10分);不考虑致死、雄性不育等,若两对等位基因控制的性状,杂合子自交后无法得到16种组合的数量比,则说明

。两对等位基因位于一对同源染色体上YR、Yr、yR、yr9∶6∶1、9∶3∶4、15∶1、9∶7、13∶3真题演练

(2023新课标,5,6分)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆

突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,

F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示

显性基因,则下列相关推测错误的是

(

)A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBbB.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16D考法1连锁与互换的分析判断1.连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)2.连锁和互换的判断(1)原理:测交比例可直接反映配子的比例,因此可用测交来验证。(2)示例:AaBb×aabb,若子代AaBb∶aabb=1∶1,则AaBb产生的配子为AB∶ab=1∶1,推

测AB及ab完全连锁;若子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4,则AaBb产生的配

子为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4(两多两少),推测发生了互换。AB、ab比例高,说

明正常(多数)情况下产生的配子为AB、ab,故A、B在一条染色体上,a、b在一条染色

体上。例

(2024届湖南常德一中月考,16)(不定项)玉米粒的颜色由基因A/a控制,形状由基因

B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自

交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%、白色皱缩1

6%。下列分析错误的是(

)A.两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律B.基因A和B位于一条染色体上C.F2中纯合子所占比例为16%D.F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4

解析

纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满,说明黄色、饱满均为显性性状。F2中黄色∶白色=75%∶25%=3∶1,饱满∶皱缩=75%∶25%=3∶1,但F2表型比例不是9∶3∶3∶1或其变式,说明两对相对性状分别遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律,A正确。根据F2的表型及比例可知,F1产生了4种配子,且白色皱缩(aabb)=16%=ab×ab=4/10×4/10,由此可得出ab占4/10,a、b配子比例高,可推出a、b位于一条染色体上,则A、B位于另一条染色体上,则AB=4/10、Ab=aB=1/10,故F1产生的4种配子为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,由于测交时隐性纯合子只产生ab一种配子,因此F1测交后代表型之比为4∶1∶1∶4,B、D正确。根据F1产生的配子及比例分析,F2中纯合子所占的比例为(4/10)2+(4/10)2+(1/10)2+(1/10)2=17/50,为34%,C错误。

答案

C考法2外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断1.思路:外源基因整合到宿主染色体上的位置是随机的,以导入两个抗病基因为例,两

基因在染色体上的位置如图所示:2.分析:可利用自交或测交法判断基因的位置(以自交法为例探究)例

(2023江苏宿迁沭阳联考,4)如图为2个红色荧光蛋白基因随机整合到染色体上的3

种转基因烟草的体细胞示意图。不考虑互换和突变,下列说法正确的是

(

)

A.植株①自交后代中有1/4的个体散发红色荧光B.植株②的花粉中都含有1个红色荧光蛋白基因C.处于有丝分裂后期时,有4条染色体含有红色荧光蛋白基因的细胞可能来自植株①②③D.处于减数第二次分裂后期时,含4个红色荧光蛋白基因的细胞只能来自植株①

解析

若荧光蛋白基因用A表示,则植株①产生的配子为AA、O,自交后代中有3/4的个体散发红色荧光,A错误。植株②基因型为AA,配子基因型均为A,B正确。经染色

体复制和着丝粒分裂,有丝分裂后期含红色荧光基因的染色体数目加倍,故有丝分裂

后期时植株①有2条染色体含有红色荧光蛋白基因,植株②③有4条染色体含有红色荧

光蛋白基因,C错误。由于减数第一次分裂后期同源染色体分离、非同源染色体自由

组合,处于减数第二次分裂后期时,含4个红色荧光蛋白基因的细胞可能来自①和③(植

株③细胞减数第一次分裂后期含有红色荧光蛋白基因的2条染色体进入同一个子细

胞中),D错误。

答案

B考法3不同突变基因位置关系的判断三种位置关系野生型白花1白花2F1(白花1×白花2)F1自交互为等位基因

白花均为白花同源染色体上的非等位基因

野生型野生型∶白花=1∶1非同源染色体上的非等位基因

野生型野生型∶白花=9∶7例

(2021辽宁,25,10分)水稻为二倍体雌雄同株植物,花为两性花。现有四个水稻浅绿

叶突变体W、X、Y、Z,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突

变为隐性基因)导致。回答下列问题:(1)进行水稻杂交实验时,应首先除去

未成熟花的全部

,并套上纸袋。若

将W与野生型纯合绿叶水稻杂交,F1自交,F2的表现型及比例为

。(2)为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系,育种人员进行了杂交实

验,杂交组合及F1叶色见表。实验分组母本父本F1叶色第1组WX浅绿第2组WY绿第3组WZ绿第4组XY绿第5组XZ绿第6组YZ绿实验结果表明,W的浅绿叶基因与突变体

的浅绿叶基因属于非等位基因。为

进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上,育种人员将第4、5、6三

组实验的F1自交,观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互

换,预测如下两种情况将出现的结果:①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,结果为

。②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体

上,结果为

。(3)叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现,突变体W的叶绿

素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换,造成mRNA上对应位点碱基发生改变,导致翻译出的肽链变短。据此推测,与正常基因转录出的mRNA相比,突变基因转

录出的mRNA中可能发生的变化是

。

解析

(1)水稻的花为两性花,进行杂交实验时需先除去母本未成熟花的全部雄蕊。假定浅绿叶突变体W的基因型为rr,野生型纯合绿叶植株的基因型为RR,二者杂交得F1

(Rr),F1自交,F2的表型及比例为R_(绿)∶rr(浅绿)=3∶1。(2)两突变体杂交,若F1为浅绿

叶,说明两突变体的浅绿叶基因互为等位基因;若F1为绿叶(野生型),说明两突变体的浅

绿叶基因为非等位基因,因此W的浅绿叶基因与X的浅绿叶基因属于等位基因,与Y、

Z的浅绿叶基因属于非等位基因。①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染

色体上,假设基因分别为a、b、d,则第4组X(

)与Y(

)杂交,F1(

)自交,F2为

(浅绿)∶

(绿)∶

(浅绿)=1∶2∶1,即F2的叶色为绿色∶浅绿色=1∶1,同理可推导出第5、6组F2的叶色也为绿色∶浅绿色=1∶1。②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对

染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,假设基因分别为a、b、d,则第4组X(

)与Y(

)杂交,F1(

)自交,F2的叶色仍为绿色∶浅绿色=1∶1;而第5组X(

)与Z(

)杂交,

(

)自交,F2的基因型为9A_D_、3A_dd、3aaD_、1aadd(B基因纯合,故此处未体现),叶色为绿色∶浅绿色=9∶7,第6组同理。(3)突变后翻译出的肽链变短,可

推测突变基因转录出的mRNA中终止密码子提前出现。

答案

(1)母本雄蕊绿叶∶浅绿叶=3∶1

(2)Y、ZF2的叶色全为绿色∶浅绿色=1∶1

第4组F2的叶色为绿色∶浅绿色=1∶1,第5、6组F2的叶色为绿色∶浅绿色=

9∶7

(3)终止密码子提前出现考法4“自交”和“自由交配”中的概率计算问题1.杂合子Dd连续自交(1)杂合子连续自交n代且不淘汰相关个体Fn杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子所占