2025届高三生物一轮复习课件第23讲：基因的自由组合定律课件

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两对相对性状的遗传实验分析
突破自由组合定律的重点题型
考点一 两对相对性状的遗传实验分析
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题(1)杂交实验过程
(3)问题提出①F2中为什么出现新性状组合？②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?
2.对自由组合现象的解释——提出假说(1)理论解释 现代解释为“两对等位基因”①两对性状分别由两对遗传因子控制。②F1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__________。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种。③受精时，雌雄配子的结合是______的，结合方式有______种。④F2遗传因子组合形式有____种，性状表现有4种，且比例为______________。
(2)遗传图解(棋盘格式)
(3)各基因型、表型个体所占比例
①YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同，求解比例不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。②若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝5/8；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝3/8。　　　
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说(1)方法　______实验(2)目的　测定F1的遗传因子组成。
(4)结论实验结果与演绎结果相符，假说成立。
yyRr×Yyrr不属于测交，测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型相同，但只有YyRr×yyrr称为测交。
4.自由组合定律(1)基因自由组合定律的细胞学基础
①个数≠种类数，雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。②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。③配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。　　　
(2)自由组合定律的内容
5.孟德尔获得成功的原因
1.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________。
A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞发生互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%
2.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例_______________________________________________________________________________________________________________。
不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果
实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1，实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1
考向1　结合两对相对性状杂交实验分析，考查科学思维1.(2024·华大新高考联盟)下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述，正确的是(　　)A.形成配子时非等位基因之间都能自由组合B.基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子的随机结合，体现了自由组合定律的实质C.孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表现性状及比例D.多组一对相对性状的杂交实验，F2性状分离比均接近3∶1，验证了其假设的正确性
2.(2024·广东省部分名校联考)油菜的株高由G和g决定，G基因数量越多，株高越高。外源B基因拼接到油菜染色体上可成功表达，且遗传效应与G相同。下图为培育成的5个品种，在不考虑互换前提下，有关说法错误的是(　　)
A.甲植株的遗传遵循自由组合定律B.甲和戊杂交，子代表型有4种C.甲、乙、丁、戊转基因油菜株高相等，丙较其他几种矮D.5种转基因油菜自交，自交后代只有一种表型的是乙、丁
基因的自由组合与基因完全连锁的比较(1)基因的自由组合
考向2　结合基因自由组合定律的实质与验证，考查科学思维的能力3.(2024·广州市三校联考)已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是(　　)
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换，则它能产生4种配子D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1
4.(2024·广东省深圳市名校联考，节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体互换，回答下列问题：若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果和结论)
实验思路：让①和②杂交、①和③杂交、③和②杂交。得到的子一代自交，观察子二代的表型。预期结果：若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上。
验证两对基因是否位于两对同源染色体上的方法(即验证是否遵循自由组合定律)
考点二　突破自由组合定律的重点题型
题型一　已知亲代求子代的“顺推型”题目 “先分开，后组合”将多对等位基因的自由组合分离为若干分离定律问题分别分析，再运用乘法原理进行组合。1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例)(1)求产生配子种类数
(2)求产生ABCD配子的概率
(3)求配子间结合方式AaBbCCDd自交，配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)＝64(种)。
2.求基因型和表型的类型及比例
在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去与双亲相同表型的概率即可。
[典例1] (2024·南阳五中质检)某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣)，请思考如下问题：(1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示，则其产生的配子种类为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为________，其自交所得子代的基因型有________种，其中AABbccdd所占比例为________，其子代的表型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
(2)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生互换)，则其产生的配子种类为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为__________，其自交所得子代的基因型有________种，其中AaBbccdd所占比例为____________。其子代的表型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
题型二　已知子代求亲代的“逆推型”题目1.基因填充法(1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型，如基因型可表示为A_B_、A_bb。(2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知，且显隐性关系已知时)。
2.根据子代表型及比例推测亲本基因型规律：根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：
[典例2] (2024·广东省教育联盟)牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制，叶的形状由另一对等位基因W、w控制，这两对相对性状是自由组合的。若子代的基因型及比值如下表所示，下列说法正确的是(　　)
A.双亲的基因型组合为RrWw×RrWWB.测交是验证亲代基因型最简便的方法C.等位基因R、r位于复制时产生的两条姐妹染色单体上D.基因型为RrWw的个体自交，与上表中表型不同的个体占1/4
题型三　多对基因控制生物性状的分析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
[典例3] (2021·全国乙卷，6)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
题型四　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中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示：
[典例4] (2024·广东湛江调研)豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎，自交→F2中高茎∶矮茎＝3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身，雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇＝3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(　　)A.F2高茎豌豆自交，后代矮茎占1/6B.F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎∶矮茎＝2∶1D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身＝2∶1
题型五　利用自由组合定律计算患遗传病的概率当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如下表所示：
[典例5] (2024·西工大附中质检)人类的多指(T)对正常指(t)为显性，白化(a)对正常(A)为隐性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，两者均不患白化病，他们有一个患白化病但手指正常的孩子。请分析下列说法正确的是(　　)A.父亲的基因型是AaTt，母亲的基因型是AattB.其再生一个孩子只患白化病的概率是3/8C.生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/8D.后代中只患一种病的概率是1/4
1.(2023·全国乙卷，32)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。回答下列问题。(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是____________________________________________________(答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的_________________________。
高效性、专一性、作用条件较温和
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_____________________________________________________________________________________。(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是________，乙的基因型是________；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是________。
甲、乙两种研磨液混合后，其中的酶1和酶2使白色底物经酶促反应生成了红色色素
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交，子代植株表型及其比例为__________________________；子代中红花植株的基因型是__________________；子代白花植株中纯合体所占的比例是__________________。
紫色∶红色∶白色＝3∶3∶2
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出所选用的亲本基因型，并预期实验结果和结论。
选用的亲本基因型为AAbb；预期实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合个体的基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合个体基因型为aaBB
3.(2022·辽宁卷，25)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验，结果见下表。
(1)上表杂交组合中，第1组亲本的基因型是____________，第4组的结果能验证这两对相对性状中______________的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第____组。(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为______________。