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《基因的自由组合定律》考点分析武汉市新洲区三中：艾刚武张玲霞电话：18971645126邮编431415Email:aigangwu@163.com《遗传的基本规律》是高中教材中的主要内容,是高考中的高频考点,其中《基因的自由组合定律》更是综合体现了《遗传的基本规律》的主要内容，是考纲中的C级求。本文就《基因的自由组合定律》进行考点分析，突破其中难点，介绍一些解题规律和方法。一、两对相对性状的遗传实验分析及相关结论课本中是在学习《基因分离定律》的基础上通过对比分析两对相对性状的遗传实验，从而演绎推理出《基因的自由组合定律》，因此熟练掌握两对相对性状的遗传实验对于理解《基因的自由组合定律》和应用有着非常重要的作用。1．实验分析PYYRR(黄圆)×yyrr(绿皱)↓F1YyRr(黄圆)⊗↓F22.相关结论：F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型(1)表现型(2)基因型[易错警示](1)F2中亲本类型指实验所用的纯合显性和纯合隐性亲本即黄圆和绿皱，而不是直接产生F2的F1代，重组类型是指F2黄皱、绿圆。(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＝10/16；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝6/16。(3)F2表现型9∶3∶3∶1的比值可以变形为9∶7(3＋3＋1)、15(9＋3＋3)∶1、12(9＋1YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)2Rr(圆)1YYRR2YyRR2YYRr4YyRr(黄圆)1yyRR2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)3)∶3∶1、12(9＋3)∶4(3＋1)等，读题时注意题干中隐含的基因之间的相互作用。【例】豌豆子叶的黄色（Y）对绿色（y）是显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性。下表是4种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数。请在表格内填写亲代的基因型。亲代子代的表现型及其数量基因型表现型黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒①黄皱×绿皱034036②黄圆×绿皱16171415③黄圆×绿圆217206④绿圆×绿圆004314⑤黄皱×绿圆15161817解析：该题是已知亲代的表现型和子代的表现型及比例推导亲代的基因型，常用的解法有三种。三种方法相比，第三种方法要在了解特殊分离比的情况下使用，第二种方法要在了解后代表现型和分离比时才能使用，第一种方法只要知道子代的表现型即可使用。通过这种一题多解的练习，可以培养思维的灵活性，便于掌握最佳解题方法，从而提高学习效率。1．解法一：填空法如②组杂交：黄圆×绿皱，先把能确定的基因写出来，不能确定的暂时空出：YR×yyrr，然后根据后代表现型来确定空处的基因。子代有绿色（yy），这是父母双方各提供一个y配子结合成的，由此可知亲本的基因型为YyRr×yyrr。2．解法二：分离组合法如③组杂交：黄圆×绿圆，从子代表现型入手，将两对性状分开考虑，子代性状黄与绿的比为1:1，由分离规律可知亲本的基因型为Yy×yy；同理，性状圆与皱的比为3:1，则亲本的基因型为Rr×Rr，再根据亲本表现型两对性状的基因型组合，即得YyRr×yyRr。3．解法三：利用特殊的分离比在自由组合实验中，常见的几种分离比是：YyRr×YyRr→3∶1∶3∶1；YyRr×yyrr→1∶1∶1∶1；Yyrr×yyRr→1∶1∶1∶1；YyRr×yyRr→3∶1∶3∶1；YyRr×Yyrr→3∶3∶1∶1。由此可知，第⑤组亲本基因型为：Yyrr×yyRr。答案：①Yyrr×yyrr②YyRr×yyrr③YyRr×yyRr④yyRr×yyRr⑤Yyrr×yyRr二、基因的自由组合定律的实质及细胞学基础1．实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2．适用条件(1)有性生殖的真核生物。(2)细胞核内染色体上的基因。(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。3．细胞学基础：基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期。4．F1杂合子(YyRr)产生配子的情况总结如下可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(YR和yr或Yr和yR)一个雄性个体4种4种(YR和Yr和yR和yr)一个卵原细胞4种1种(YR或Yr或yR或yr)一个雌性个体4种4种(YR和Yr和yR和yr)5.n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律相对性状对数等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种类比例1121∶14(2×2)31∶2∶123∶122221∶1∶1∶14232(1∶2∶1)222(3∶1)233231∶1∶1∶1……∶14333(1∶2∶1)323(3∶1)3⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮⋮nn2n1∶1∶1∶1……∶14n3n(1∶2∶1)n2n(3∶1)n[易错警示](1)配子的随机结合不是基因的自由组合，基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，而不是受精作用时。(2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因，它们是不能自由组合的。【例】(2011·季延中学段考)豌豆子粒黄色(Y)，圆粒(R)均为显性，这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。两亲本豌豆杂交产生的F1表现型如下图。让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为()A．9∶3∶3∶1B．3∶1∶3∶1C．1∶1∶1∶1D．2∶2∶1∶1【解析】本题考查自由组合定律中的概率计算。由图可知，F1中圆粒与皱粒之比为3∶1，说明亲本中控制粒形的基因型为Rr和Rr，黄色与绿色之比为1∶1，说明亲本中控制颜色的基因型为Yy和yy。所以亲本的基因型为YyRr和yyRr。F1中黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR或2/3YyRr，绿色皱粒豌豆的基因型为yyrr。二者杂交后代出现的基因型有1/3×1/2YyRr，1/3×1/2yyRr,2/3×1/4YyRr,2/3×1/4yyRr,2/3×1/4Yyrr,2/3×1/4yyrr，故性状分离比为2∶2∶1∶1。【答案】D三、自由组合定律的解题方法1．思路：将自由组合问题转化为若干个分离定律问题在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb2．应用(1)有关基因自由组合的计算问题①程序：将问题分解为多个1对基因(相对性状)的遗传问题并按分离定律分析→运用乘法原理组合出后代的基因型(或表现型)及概率。示例：F1(YyRr)先分解Yy――→⊗基因型及比例：1YY∶2Yy∶1yy表现型及比例：34黄∶14绿Rr――→⊗基因型及比例：1RR∶2Rr∶1rr表现型及比例：34圆∶14皱②原理：每对等位基因(或相对性状)的传递都遵循分离定律且互为独立事件。③优点：化繁为简。(2)基因型与表现型的推断问题程序：用不同方法分析每对等位基因(或相对性状)的遗传→组合得出结果。(3)子代表现型及比例与亲代基因型的判断子代表现型比例亲代基因型3∶1Aa×Aa1∶1Aa×aa9∶3∶3∶1AaBb×AaBb1∶1∶1∶1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3∶3∶1∶1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb【例】(2011·福建高考)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对↓⊗等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据：亲本组合F1株数F2株数紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶①紫色叶×绿色叶121045130②紫色叶×绿色叶89024281请回答：(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循________定律。(2)表中组合①的两个亲本基因型为__________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为_____。(3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为____________。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为_____________________________。(4)请用竖线(｜)表示相关染色体，用点(·)表示相关基因位置，在如图圆圈中画出组合①的F1体细胞的基因型示意图。【解析】(1)从题干知该性状由两对分别位于3号和8号染色体上的等位基因控制，符合自由组合定律。(2)由表中组合①知F1自交得F2中紫色叶与绿色叶比值为15∶1，则F1的基因型为AaBb，绿色叶为隐性，所以基因型为aabb，纯合紫色叶基因型为AABB；F2紫色叶基因型包括A_B_、A_bb、aaB_，紫色叶为15份，其中1AABB、1AAbb、1aaBB为纯合子基因型，所以纯合子所占比例为3/15=1/5。(3)表中组合②中F1自交得F2中紫色叶与绿色叶比值为3∶1，说明类似于一对杂合子自交而另一对纯合，绿色叶为隐性，所以基因型为aabb，若可能是aa纯合，则F1为aaBb，相应紫色叶亲本基因型为aaBB；也可能是bb纯合，则F1为Aabb，相应紫色叶亲本基因型为AAbb；所以紫色叶亲本基因型为AAbb或aaBB。F1基因型为Aabb或aaBb，与aabb杂交，类似于测交，所以后代紫色叶与绿色叶比值为1∶1。(4)组合①中F1的基因型为AaBb，其中A与a位于一对同源染色体上、b与B位于另一对同源染色体上，示意图见答案。【答案】(1)自由组合(2)AABB、aabb1/5(3)AAbb(或aaBB)紫色叶∶绿色叶=1∶1(4)四、当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时的概率计算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：序号类型计算公式1患甲病的概率m则非甲病概率为1－m2患乙病的概率n则非乙病概率为1－n3只患甲病的概率m－mn4只患乙病的概率n－mn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率m＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m)7患病概率m＋n－mn或1－不患病率8不患病概率(1－m)(1－n)以上规律可用下图帮助理解：【例】(2011·临沂期中)如下图所示遗传系谱中有甲(基因设为D、d)、乙(基因设为E、e)两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列有关叙述中正确的是()A．甲病基因位于X染色体上，乙病基因位于常染色体上B．Ⅱ6的基因型为DdXEXe，Ⅱ7的基因型为EeXdYC．Ⅱ7和Ⅱ8生育一个两病兼患的男孩的概率为1/32D．若Ⅲ11和Ⅲ12婚配，后代两病皆不患的概率为2/3【解析】本题考查遗传系谱图中遗传方式的判断和遗传概率的计算。对于甲病，Ⅱ5、Ⅱ6正常，生出一个患病的女儿Ⅲ10，为常染色体隐性遗传，则乙病为红绿色盲症，属于伴X染色体隐性遗传。Ⅱ6的基因型为DdXEXe，Ⅱ7的基因型为DdXeY。Ⅱ7和Ⅱ8(DdXEXe)结婚，生两病兼患男孩的概率为1/4×1/2×1/2＝1/16。Ⅲ11和Ⅲ12的基因型分别为1/3DDXEY、2/3DdXEY和2/3DdXEXe、1/3DDXEXe，生出患甲病后代的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9，不患甲病的概率为8/9，生出患乙病后代的概率为1/4，正常的概率为3/4，所以后代两病都不患的概率为2/3。【答案】D五、对相对性状杂交F2代特殊的性状分离比的应用特殊分离比各种表现性、基因型的个体数双杂合子测交后代表现型比9∶3∶3∶19代表双显性个体A_B_出现的比例，3代表基因型A_bb或aaB_出现的比例，1代表双隐性个体aabb出现的比例1∶1∶1∶19∶79代表双显性个体A_B_出现的比例，7代表A_bb、aaB_和aabb出现的比例3∶19∶6∶19代表双显性个体A_B_出现的比例，6代表基因型A_bb和aaB_出现的比例，1代表双隐性个体aabb出现的比例1∶2∶115∶115代表A_B_、A_bb和aaB_出现的比例，1代表双隐性个体aabb出现的比例3∶19∶3∶49代表双显性个体A_B_出现的比例，3代表基因型A_bb或aaB_出现的比例，4代表a