最新高考生物一轮复习【讲通练透】 第17.1讲 基因的自由组合定律（讲义）

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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。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。
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。
第十七讲 第1课时 自由组合定律
1.什么叫自由组合，组合以后的分离比，现象展示。培养学生发现问题、探究问题、分析问题和设计实验的能力情感目标。
2.如何在分离定律基础上看这个问题，理论联系实际和学以致用的方法论培。
3.解释自由组合现象，认同科学研究需要严谨求实的科学态度。
4.分析归纳自由组合过程中的特殊比例。
考点一 基因的自由组合定律
1.自由组合现象的解释即“假说—演绎”过程
对F2分析：4种表现型，9种基因型，16种组合

【教材拾遗】
教材隐性知识：(1)源于必修2 P9：孟德尔杂交实验中为什么要用正交和反交？

(2)源于必修2 P10“旁栏思考”：两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么联系？

(3)源于必修2 P11表1－2：孟德尔做正反交的测交实验，说明F1产生配子的情况是： 。
1.自由组合定律的思考
(1)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例一定是6/16吗？

(2)F2出现9∶3∶3∶1的条件有 。
①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性
②不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等
③所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同
④供实验的群体要足够大，个体数量要足够多

（3）甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？为什么？

（4）图中哪些过程可以发生基因重组？为什么？

（5）非等位基因的遗传规律


若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因是什么？

【易错点】
(1)F1在产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子可以自由组合。(必修2 P10正文)( )
(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。(必修2 P10正文)( )
(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。(必修2 P12正文)( )
(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。(必修2 P15本章小结)( )
(2023岳阳一模)某植物的两对等位基因分别用Y、y和R、r表示,若基因型为YyRr的该植物个体自交,F1的基因型及比例为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。下列叙述不是该比例出现的必要条件的是( )
A.两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上
B.两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状
C.减数分裂产生的雌雄配子不存在差别性致死现象
D.受精过程中各种基因型的雌雄配子的结合是随机的
2.自由组合定律的实验验证方法
(2023德州期末)某单子叶植物抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒非糯性(A)对糯性(a)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因的分离和组合互不干扰,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子,它们的基因型分别为①AAddTT、②AADDtt、③AAddtt、④aaddtt。下列说法不正确的是( )
A.若采用花粉鉴定法验证分离定律,亲本的选择组合有5种(正反交只记为1组)
B.若采用花粉鉴定法验证自由组合定律,可以选择亲本①和②、①和④杂交
C.若培育糯性抗病优良品种,应选择亲本①和④杂交
D.将②和④杂交所得F1的花粉直接在显微镜下观察,只能看到两种花粉粒,比例为1∶1
(2021全国高考乙卷)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( )
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
【归纳总结】n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
注:(1)若F2中显性性状的比例为(3/4)n,则该性状由n对等位基因控制。
(2)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。
3.自由组合定律的应用
（1）指导杂交育种：植物方面
①原理：基因重组
②缺点：育种时间长
③优点：将不同个体上的优良性状集中到一个个体上（目的性强）；操作简单，技术要求不高
（2）指导杂交育种：动物方面
思考：如何利用长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？
总结：
①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。
②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本。
③如果优良性状是隐性，直接在F₂中选出即为纯合体
（3）指导医学实践
某遗传病涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ1的基因型为AaBB,且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,正确的推断是 ( )
A.Ⅰ3的基因型一定为AABb
B.Ⅱ2的基因型一定为aaBB
C.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb
D.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16
【扩展人群中发病概率】
【关键能力】正常人群中杂合子的概率计算
某种单基因常染色体隐性遗传病(由基因A/a控制),在人群中的发病率(aa)为1%。则正常人群中杂合子的计算方法如下:
根据aa=1%,推出配子a=1/10,A=1-a=9/10,
进一步推出人群中的各种基因型的频率:
aa=a2=(1/10)2
AA= A2=(9/10)2
Aa=2×A×a=2×(1/10)×(9/10)
正常人群中杂合子的概率=杂合子的概率÷全部正常人的概率=Aa÷(AA+Aa)
=2×(1/10)×(9/10)÷[(9/10)2+2×(1/10)×(9/10)]= 2/11
=2a/(A+2a)
(2019·浙江卷)下图为甲、乙两种遗传病(其中一种为伴性遗传)的某遗传家系图,家系中无基因突变发生,且Ⅰ4无乙病基因。人群中这两种病的发病率均为1/625。
下列叙述正确的是( )
A.若Ⅳ2的性染色体组成为XXY,推测Ⅲ4发生染色体畸变的可能性大于Ⅲ5
B.若Ⅲ4与Ⅲ5再生1个孩子,患甲病概率是1/26,只患乙病概率是25/52
C.Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是2/3,与Ⅲ5基因型相同的概率是24/39
D.若Ⅱ1与人群中某正常男性结婚,所生子女患病的概率是1/39
考点二 解题思路和方法
1.解题方法
（1）拆分法：单独分析 P二10
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)；
答案：


答案：
以下两题的非等位基因位于非同源染色体上，且独立遗传。
（1）AaBbCc自交，求：
①亲代产生配子的种类数为____。
②子代表现型种类数及重组类型数分别为_____。
③子代基因型种类数及新基因型种类数分别为____________。

（2）AaBbCc×aaBbCC，则后代中
①杂合子的概率为________。
②与亲代具有相同基因型的个体概率为______。
③与亲代具有相同表现型的个体概率为______。
④基因型为AAbbCC的个体概率为______。
⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为______。

(2022广州模拟)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,其表型如图所示。下列叙述错误的是( )
A.亲本的基因组成是YyRr、yyRr
B.F1中表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
D.F1中纯合子占的比例是1/2
（2）归纳法：列表比较分离定律和自由组合定律
逆向思维：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。
(2017·全国卷Ⅱ)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 ( )
A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
【归纳总结】
测交（AaBbaabb）证明：
1．（2023·全国·统考高考真题）某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状：高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是（ ）
A．从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死
B．实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C．若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb
D．将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
2．（2023·山西·统考高考真题）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AaBb
B．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1/16
3．.(2021湖北高考)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
根据结果,下列叙述错误的是( )
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
(2021湖南高考)油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示
(1)根据F2表型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是 ,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有______种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是 。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为 (用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律? 。
一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲、乙优良性状的品种,科研人员进行杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_ _bb。回答下列问题。
(1)品种甲和乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是 。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表型,只出现两种情况,如下表所示。
①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是 、 。
②根据实验结果推测,部分F1植株死亡的原因有两种可能性:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为 的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为 。
(3)要获得全部成活且兼具甲、乙优良性状的F1杂种,可选择亲本组合为:品种甲(aaBB)和基因型为 的品种乙,该品种乙选育过程如下:
第一步:种植品种甲作为亲本。
第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后 ,统计每个杂交组合所产生的F1表型。
选育结果:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则 的种子符合选育要求。
考点要求
考题统计
考情分析
自由组合定律
2023，全国，选择
2023，山西，选择
全国甲卷，T6
（全国乙卷,T6）
（广东卷-T16）
（湖北卷-T 14）
（山东卷-T7、18）
2022，广东，非选T19（2）（3）
2022，山东，选T5、17,7分
2022，河北，选T7,2分
2022，辽宁，非选T25（1）（2）
2021，山东，非选T22,16分
河北，非选T20（4），6分
本专题知识难度较低、基础性强。考查学生对细胞整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
计算方法
配子的种类
多对等位基因的个体产生某种配子的种类是每对基因产生相应配子种类的乘积。
举例：AaBbCCDd产生的配子种类数：
Aa Bb CC Dd
↓ ↓ ↓ ↓
2 × 2 × 1 × 2 = 种
配子间的结合方式
两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
举例：YyRr×YyRr,配子的结合方式有 种
问题举例
计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基因型种类数
可分解为三个分离定律：
Aa与Aa→后代有 种基因型（1AA:2Aa:1aa）
Bb与BB→后代有 种基因型（1BB:1Bb）
问题举例
计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基因型种类数
Cc与Cc→后代有 种基因型（1CC:2Cc:1cc）
因此，AaBbCc与AaBBCc杂交的后代中有 种基因型。
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代中AaBBcc出现的概率计算
1/2（Aa）×1/2(BB)×1/4(cc)=
问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表现型种类数
可分解为三个分离定律：
Aa与Aa→后代有 种表现型（3A_:1aa）
Bb与bb→后代有 种表现型（1BB:1Bb）
Cc与Cc→后代有 种表现型（3C_:1cc）
因此，AaBbCc×AabbCc,后代中有 种表现型。
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代中A_bbcc表现型出现的概率计算
3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×乙
红色籽粒
901红色籽粒,699白色籽粒
2
甲×丙
红色籽粒
630红色籽粒,490白色籽粒
甲(母本)
乙(父本)
F1
aaBB
乙-1
幼苗期全部死亡
乙-2
幼苗死亡∶成活=1∶1