届高考生物一轮复习苏教版课件：必修二-第五单元-遗传的基本规律-第15讲

第15讲基因的自由组合定律[最新考纲]基因的自由组合定律(Ⅱ)。1.两对相对性状的杂交实验——发现问题(1)杂交实验过程考点一两对相对性状的遗传实验分析(5年8考)绿圆绿皱9∶3∶3∶1(2)结果分析：F2共有9种基因型，4种表现型2.对自由组合现象的解释——提出假说(1)理论解释①F1产生配子时，_______基因分离，非同源染色体上的_________基因可以自由组合，产生数量相等的4种配子。②受精时，雌雄配子的结合方式有____种。③F2的基因型有___种，表现型为___种，比例为__________。(2)遗传图解等位非等位16949∶3∶3∶13.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说(1)方法：测交实验(2)目的：测定F1的基因型或基因组成。(3)遗传图解：(4)结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。4.自由组合定律非同源染色体等位基因真核生物细胞核遗传1.真题重组判断正误(1)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6cm，每个显性基因增加纤维长度2cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是8～14cm。(2016·经典高考卷，25)()(2)孟德尔定律支持融合遗传的观点(2015·海南卷，12)()(3)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同(2014·海南卷，22D)(

)√××以上内容主要源自必修2P37～40基因自由组合定律，把握自由组合定律实质是解题关键。2.(必修2P57T2改编)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，两亲本杂交得到F1，其表现型如图。下列叙述错误的是(

)A.亲本的基因组成是YyRr、yyRrB.在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒C.F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr答案D(2014·全国卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么，这两个杂交组合分别是________和________。自由组合定律的实质(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是________，________________，________________和________________。解析(1)4个纯合品种组成的两个杂交组合的F1的表现型相同，且F2的表现型及其数量比完全一致，由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的、受精卵的存活率相等等条件。两种杂交组合分别为抗锈病无芒×感锈病有芒、抗锈病有芒×感锈病无芒。(2)若分别用A、a和B、b表示控制抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因，则F1基因型为AaBb，F2的基因型为A_B_、A_bb、aaB_、aabb，F2自交后代只表现出一对性状分离的基因型分别是AABb、AaBB、Aabb、aaBb，其对应F3株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1。答案(1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒×感锈病有芒抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶11.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×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)。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b)，则不遵循自由组合定律。(2017·湖南长郡中学高考百日冲刺试卷五)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。自由组合定律的验证品系①②③④⑤⑥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ⅠⅣⅥⅠⅠⅣⅥⅥ(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1.“和”为16的特殊分离比的成因(1)基因互作考点二自由组合定律中特殊的分离比(5年12考)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∶11∶2∶1(2)显性基因累加效应①表现：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________1∶33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__________1∶1∶24只要存在显性基因就表现为一种类型，其余正常表现_________3∶1②原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。9∶79∶3∶415∶11∶2∶12.“和”小于16的特殊分离比的成因序号原因后代比例1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＝__________2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________(单隐性致死)1∶1∶1∶19∶1(2017·全国卷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(

)自由组合定律的应用——多对等位基因的遗传问题A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd答案

D利用分离定律解决多对等位基因的遗传问题在已知子代分离比推导亲代基因型的情况下，可以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。解题思路如下：(1)确定题中涉及几对等位基因的遗传。如本题中涉及3对等位基因的遗传。(2)“拆分”某基因型或表现型所占的比例。如本题中黑色个体在F2中所占的比例是9/64，根据F2中黑色个体的基因型为A_B_dd，可将比例“拆分”为(3/4)×(3/4)×(1/4)。(3)“逆推”F1的基因型。如由(2)中“(3/4)×(3/4)×(1/4)”中的“3/4”“3/4”“1/4”分别逆推出F1的各对基因对应的基因型分别是Aa、Bb、Dd，将它们拼在一起即可得到F1的基因型AaBbDd。【方法体验】(2017·湖北重点中学)某植物红花和白花为一对相对性状，受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c…)，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因(即A_B_C_…)时才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如表所示，下列分析错误的是(

)

组一组二组三组四组五组六P甲×乙乙×丙乙×丁甲×丙甲×丁丙×丁F1白色红色红色白色红色白色F2白色红色81∶白色175红色27∶白色37白色红色81∶白色175白色A.组二F1基因型可能是AaBbCcDdB.组五F1基因型可能是AaBbCcDdEEC.组二和组五的F1基因型可能相同D.这一对相对性状最多受四对等位基因控制，且遵循自由组合定律解析组二和组五中F1自交，F2的分离比为红∶白＝81∶175，即红花占81/(81＋175)＝(3/4)4，由此可推测这对相对性状至少受四对等位基因控制，且基因分别位于不同的同源染色体上，遵循自由组合定律，D错误；组二、组五中F1至少含四对等位基因，当该对性状受四对等位基因控制时，组二、组五中F1的基因型都为AaBbCcDd；当该对性状受五对等位基因控制时，组五中F1的基因型可能是AaBbCcDdEE，A、B、C正确。答案D(2016·全国卷Ⅲ，6)用某种高等植物的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。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是(

)A.F2中白花植株都是纯合体B.F2中红花植株的基因型有2种C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多无“致死”状况下的变式分离比解析本题切入点不在于“F1全表现红花”而在于用纯合白花植株花粉给F1红花植株授粉，子代红花为101株，白花为302株，即红花∶白花＝1∶3。这应符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式，由此可推知该相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，即F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，故A错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种。答案D1.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】(2018·河南省八市重点高中高三质量检测)某种二倍体植物的花瓣有四种颜色，分别是白色、紫色、红色和粉红色，由位于非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制(如图所示)。(1)花瓣细胞中的色素位于________(细胞器)中，催化色素合成的酶的合成场所是________(细胞器)。(2)如果将纯合白花和粉红色花杂交，F1全部表现为红花，然后让F1进行自交得到F2，亲本基因型是________和________。(3)如果将两种非白花亲本杂交，F1只有白花、红花和粉红花三种性状，则亲本基因型是________和________。(4)红花和粉红花杂交，后代最多有________种基因型，最多有________种表现型。解析(1)花瓣细胞中的色素位于液泡中，催化色素合成的酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。(2)纯合白花的基因型是aa__，纯合粉红色花的基因型是AABB，要保证F1全部表现为红花，纯合白花的基因型必须是aabb。(3)白花的基因型是aa__，红花的基因型是A_Bb，粉花的基因型是A_BB，将两种非白花亲本杂交，F1只有白花、红花和粉红花三种性状，所以亲本基因型必须是AaBB和AaBb。(4)红花的基因型是A_Bb，粉花的基因型是A_BB，要保证后代基因型最多，杂合程度越高越好，所以亲本红花的基因型是AaBb，粉花的基因型是AaBB，后代最多有6种基因型，杂交后代出现不了紫花，所以最多有3种表现型。答案(1)液泡核糖体(2)aabb

AABB

(3)AaBB

AaBb

(4)6

3小鼠由于其繁殖能力强、性状多样而成为遗传学研究的常用材料。下面是不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况，在实验中发现有些基因有纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡)，请分析回答下列问题：(1)甲种鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F1的表现型为：黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。则该自然种群中，黄色短尾鼠的基因型可能为________；让上述F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2代中灰色长尾鼠占________，纯合灰色短尾鼠个体比例为________。若无上述纯合致死现象，要通过一次杂交实验探究控制尾巴的基因在X染色体或是常染色体上，则应该选择的杂交组合是_________________________________________________________。“致死”状况下的变式分离比(2)乙种鼠的一个自然种群中，体色有三种：黄色、灰色、青色，其生化反应原理如下图所示。已知基因A控制酶1的合成，基因B控制酶2的合成，基因b控制酶3的合成(基因B能抑制基因b的表达)，纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡。分析可知：①细胞内基因的表达包括________和________两个过程，黄色鼠的基因型有________种。②两只青色鼠交配，后代只有黄色和青色，且比例为1∶6，则这两只青色鼠可能的基因型组合中基因型不相同的组合为___________________________________。让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，则后代中黄色个体所占比例为________。第二种方法：间接判断法——分解成两个基因分离定律问题，分别分析。即将“黄短∶黄长∶灰短∶灰长＝4∶2∶2∶1”转化为两个基因分离定律问题来处理，即黄色∶灰色＝2∶1，短尾∶长尾＝2∶1，由此来确定致死原因是Y和D基因都纯合致死。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和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”。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：实验二：纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F