题型12 基因的自由组合定律（核心知识）-【精讲精练】最新高考生物二轮题型复习讲练

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2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
题型12 自由组合定律（核心知识）
两对相对性状的杂交实验
1、方法： 假说-演绎法
2、过程
3、F2基因型与表型分析
4、关于亲本类型和重组类型的判断和比例的易错辨析
（1）F2中的亲本类型是指表型与亲本表型相同的类型，重组类型是指出现的新性状组合类型，表型与亲本不同。
（2）含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是（3+3）/16。
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是（3+3）/16=6/16。
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。
【微点拨】
测交实验的作用总结
推测F1是纯合子还是杂合子：若后代出现不同的表型，说明F1是杂合子。
验证遗传定律（分离定律和自由组合定律）。
测交后代的种类和比例等于F1产生配子的种类和比例。
自由组合定律的内容和实质
1、研究对象：位于 非同源染色体 上的非等位基因。
2、发生时间： 减数第一次分裂后期 。
3、实质： 非同源染色体上的非等位基因自由组合 。图解如下
（1）实质：减Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（2）直接证据：配子类型及数目比AB﹕Ab﹕aB﹕ab = 1﹕1﹕1﹕1。
4、适用范围
（1） 两对或两对以上 控制不同对相对性状的基因（独立遗传）。
（2）细胞核内染色体上的基因（即 核基因 ）。
（3）进行有性生殖的真核生物。
5、自由组合定律的应用
杂交育种 ：通过杂交育种，可将多个优良性状集中在一个个体上。
孟德尔成功的原因及遗传规律的再发现
1、孟德尔成功的原因
（1）科学选择了 豌豆 作为实验材料。
（2）采用由 单 因素到 多 因素的研究方法。
（3）应用了 统计学 方法对实验结果进行统计分析。
（4）科学设计了 实验程序 。即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理的假说，并且设计了新的测交实验来验证假说。
2、孟德尔遗传规律的再发现
1909年，丹麦生物学家 约翰逊 将遗传因子重新起名为基因，并提出表型和基因型的概念。
用“分解组合法”解决自由组合定律的问题
1、分解组合法
（1）原理：位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的。
（2）思路：先简化成几对基因分离问题分别分析，计算出配子比例、子代基因型和表型及概率等；再将相关的概率按照一定的方法组合，即利用乘法定律或加法定理计算。
2、配子种类数及概率计算
3、配子间的结合方式
4、子代基因型种类及概率的计算
5、子代表型种类及概率的计算
自由组合定律与分离定律的比较
推导控制性状的基因对数
如果题目给出的数据是比例的形式，或给出性状比接近“常见”性状比中的数量值相加。自交情况下，得到的总和是4的几次方，该性状就至少由几对等位基因控制，测交情况下，得到的总和是2的几次方，该性状就至少由几对等位基因控制。
若题目给出的是杂交，则先求比例之和，再拆成4n×2m。其中n表示亲本双方至少含有n对相同的等位基因，m表示亲本双方至少有m对等位基因测交。
比例和为“16”的解题模型
1、具有两对相对性状的纯合个体杂交所得F2或双杂合子自交后代若出现性状分离比和为“16”时，皆可以用以下模版解决：
（1）数量规律：纯合子数量都是1个，单杂合子数量都是2个，双杂合子是4个。
（2）“实验数据”的转化
如紫花：红花：白花=810:272:358
如直接看不出比例，则先取近似值，将个位数字变为0，如272≈270,358≈360；再求比例810:270:360=9:3:4
2、和为“16”或“4”的特殊分离比成因
（1）基因互作
（2）基因累加效应
当两对非等位基因决定同一性状时，若A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强。（显性基因个数相同的个体，性状表现也相同。）
自交：有 5 种表现型，比例为1︰4︰6︰4︰1
则：AaBb
测交：有 3 种表现型，比例为1︰2︰1
个体或配子致死问题的处理
1、个体致死（胚胎致死）
解题模板：在9:3:3:1的基础上，把致死的基因型去掉，调整系数即可。
以AA致死为例
6 2 3 1
2、配子致死
解题模版：先假设各种配子均正常，用棋盘推导，然后依据实际致死情况列出致死的基因型，再去除并调整系数。
以AB精子致死为例
（1）列棋盘，列出致死基因型
（2）套模版，去除致死基因型，并调整系数
5 3 3 1
连锁问题【科学思维】
若非等位基因位于 一对 同源染色体上，则只遵循 分离 定律，而不遵循 自由组合 定律，我们把这样的现象称为连锁现象。（如下图）
解题思路：
不发生交叉互换：将位于同一条染色体上的基因看成整体，用棋盘解题
如亲本AABB和aabb杂交得F1，F1自交所得F2
∴F2基因型为AABB：AaBb：aabb=1:2:1，表型为双显：双隐=3:1。
（2）发生交叉互换：由于交叉互换发生的概率较低，所以子代表型比=多：少：少：多。
遗传定律的验证实验
自由组合中的自交、测交和自由交配问题
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F3的表现型及比例分别如下表所示：
过程
图解
分析
观察现象，提出问题
（1）现象：
①纯种黄色圆粒和绿色皱粒豌豆杂交，无论正交还是反交，F1都是 黄色圆粒 。
②F2出现两种新的性状组合： 黄色皱粒 和 绿色圆粒 。
③F2中出现四种不同类型的豌豆，比例为 9:3:3:1
④每对性状单独分析比例都接近3:1，说明符合 分离定律 。
（2）问题：为什么出现新的性状组合？它们之间有什么数量关系吗？
分析问题，提出假说
（1）两对性状分别由 两对遗传因子 控制。
（2）F1在产生配子时，成对的遗传因子 彼此分离 ，不同对的遗传因子可以 自由组合 。（自由组合定律的实质）
这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种： YR、Yr、yR、yr ，数量比为 1:1:1:1 。
（3）受精时，雌雄配子的结合是 随机 的。
雌雄配子的结合方式有 16 种；遗传因子的组合形式有 9 种；性状表现为 4 种，数量比为 9:3:3:1 。
演绎推理，验证假说
（1）方法：让F1（YyRr）与 隐性纯合子（yyrr） 测交。
（2）目的：测定F1的基因型（或基因组成）。
（3）理论预测
①F1产生 4 种比例相等的配子，即 YR：Yr：yR：yr =1:1:1:1，而隐性纯合子只产生 yr 一种配子。
②测交产生 4 种比例相等的后代，即 YyRr：Yyrr：yyRr：yyrr =1:1:1:1。
（4）测交结果与结论
①测交结果图解（如图）
②结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
分析结果，得出结论
杂合子产生配子时成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合。
基因型
纯合子：YYRR、YYrr、yyRR、yyrr
各占1/16
单杂合子：YYRr、yyRr、YyRR、Yyrr
各占2/16
双杂合子：YyRr
占4/16
表型
双显性：Y R
占9/16
单显性：Y rr+yyR
占2×3/16
双隐性：yyrr
占1/16
具有多对等位基因的个体
解答方法
举例：基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数
每对基因产生配子种类数的乘积
“分解”：Aa→A：a=1:1（2种）
Bb→B：b=1:1（2种）
Cc→C：c=1:1（2种）
“组合”：2×2×2=8种
产生某种配子的概率
每对基因产生相应配子概率的乘积
产生ABC配子的概率为
1/2（A）×1/2（B）×1/2（C）=1/8
问题举例
第一步：先求亲本各自产生配子的种类
第二步：求两亲本配子间的结合方式（由于两亲本产生的配子是随机结合的，所以用乘法定律）
P AaBbCc×AaBBCc
配子间的结合方式种类
AaBbCc→配子种类2×2×2=8种
AaBBCc→配子种类2×1×2=4种
结合方式共8×4=32种
问题举例：P AaBbCc×AaBBCc
计算方法
后代的基因型种类数
“分解”：Aa×Aa→AA：Aa：aa=1:2:1（3种）
Bb×BB→BB：Bb=1:1（2种）
Cc×Cc→CC：Cc：cc=1:2:1（3种）
“组合”：后代基因型种类共3×2×3=18种
后代AaBBcc出现的概率
1/2（Aa）×1/2（BB）×1/4（cc）=1/16（AaBBcc）
问题举例：P AaBbCc×AaBBCc
计算方法
后代的表型种类数
“分解”：Aa×Aa→A ：aa=3:1（2种）
Bb×BB→B （1种）
Cc×Cc→C ：cc=3:1（2种）
“组合”：后代表型种类共2×1×2=4种
后代A B cc出现的概率
3/4（A ）×1（B ）×1/4（cc）=3/16（A B cc）
基因分离定律
基因自由组合定律
相对性状的对数
1对
2对
n对
F1产生的配子
2种，数量相等，比例为1:1
4种，数量相等，比例为1:1:1:1
2n种，数量相等，比例为
（1:1）n
F2的表型及比例
2种，数量比为3:1
4种，数量比为（3:1）2=9:3:3:1
2n种，数量比为（3:1）n
F2的基因型及比例
3种，数量比为1:2:1
9种，数量比为（1:2:1）2
3n种，数量比为（1:2:1）n
测交表型及比例
2种，数量相等，比例为1:1
4种，数量相等，比例为
（1:1）2=1:1:1:1
2n种，数量相等，比例为
（1:1）n
联系
在形成配子时，两个遗传定律 同时 起作用；分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础
表现型比例
比例之和
等位基因对数（至少）
自交后代
3:1
4=41
1
9:3:3:1
16=42
2
12:3:1
16=42
2
52:3:9
64=43
3
测交后代
1:1
2=21
1
1:1:1:1
4=22
2
1:1:1:1:1:1:1:1
8=23
3
AaBb自交
后代分离比
原因分析
AaBb测交
后代分离比
9:3:3:1
正常完全显性
1:1:1:1
9:7
当双显性基因同时出现时表现为一种性状，其余情况表现为另一种性状，即：
（9A_B_）:（3A_bb+3aaB_+1aabb）=9:7
1:3
9:3:4
存在aa（或者bb）时表现为隐性性状，其余情况正常表现，即：
（9A_B_）:（3A_bb）:（3aaB_+1aabb）=9:3:4
或者（9A_B_）:（3aaB_）:（3A_bb+1aabb）=9:3:4
1:1:2
9:6:1
单显性时表现为一种性状，其余情况正常表现，即：
（9A_B_）:（3A_bb+3aaB_）:（1aabb）=9:6:1
1:2:1
15:1
只要有显性基因存在时都表现为同一种性状，没有显性基因存在时表现为另一种性状，即：
（9A_B_+3A_bb+3aaB_）:（1aabb）=15:1
3:1
13:3
双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时都表现为同一种性状，而另一种单显性基因存在时表现为另一种性状，即：
（9A_B_+3A_bb+1aabb）:（3aaB_）=13:3
或者（9A_B_+3aaB_+1aabb）:（3A_bb）=13:3
3:1
致死基因
AaBb自交
后代分离比
AaBb测交
后代分离比
AA和BB都能致死
AA__和__BB个体致死，AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
AA（或BB）致死
AA__个体致死，AaB_:Aabb:aaB_:aabb=6:2:3:1
或__BB个体致死，A_Bb:A_bb:aaBb:aabb=6:3:2:1
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
aa和bb共同致死
aabb个体致死，A_B_:A_bb:aaB_=9:3:3
AaBb:Aabb:aaBb=1:1:1
aa（或bb）致死
aa个体致死，A_B_:A_bb=9:3
或bb个体致死，A_B_:aaB_=9:3
AaBb:Aabb=1:1
AaBb:Aabb=1:1
卵细胞
精子
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
Ab
AABb
aB
AaBB
ab
AaBb
AB
ab
AB
AABB
AaBb
ab
AaBb
aabb
验证方法
结论
自交法
杂合子自交后代的分离比为3∶1（或以此为原型得到的特殊分离比），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
双杂合子自交后代的分离比为9∶3∶3∶1（或以此为原型得到的特殊分离比），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
杂合子测交后代的性状比例为1∶1（或以此为原型得到的特殊分离比），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
双杂合子测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1（或以此为原型得到的特殊分离比），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
杂合子若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
双杂合子若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍体
育种法
取杂合子花药离体培养，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
取双杂合子花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型（或以此为原型得到的特殊分离比），比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
项目
F3表现型及比例
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∶1
yyR_(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