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生物第五单元遗传的基本规律和伴性遗传第14讲基因的自由组合定律01考点1两对相对性状的遗传实验分析02考点2自由组合定律的解题方法03易错·盲点·清零04高效作业知能提升考点1两对相对性状的遗传实验分析1．发现问题——两对相对性状的杂交实验2．提出假说——对自由组合现象的解释3．演绎推理、验证假说——对自由组合现象的验证(1)理论预测①F1与隐性纯合子杂交。F1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。(2)测交结果与结论4．得出结论——自由组合定律5．孟德尔获得成功的原因(必修2P10“旁栏思考题”改编)答案：9∶3∶3∶1【真题例证·体验】(2019·高考全国卷Ⅰ)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为________。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是________。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为________；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为________。(3)为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1的表现型是________，F2的表现型及其分离比是__________________________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_____________________________________，能够验证伴性遗传的F2的表现型及其分离比是_______________________________。解析：(1)由图可知，翅外展基因与粗糙眼基因分别位于两对同源染色体上，二者能自由组合，两对相对性状的纯合子杂交，F2中翅外展正常眼(一隐一显)个体所占比例是3/16。紫眼基因与翅外展基因位于同一对染色体上，二者不能自由组合。(2)焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇杂交，后代雄蝇中不会出现焦刚毛个体；若反交，子代雄蝇全部为白眼，雌蝇全部为红眼，即子代中白眼个体出现的概率为1/2。(3)欲验证自由组合定律，可以用双杂合个体自交或测交。让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交，所得F1的表现型为红眼灰体，F1相互交配所得F2的表现型及分离比是红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1；验证伴性遗传时，需要分析位于X染色体上的基因，所以要分析红眼/白眼这对性状，此时F2的表现型及比例是红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶1。答案：(1)3/16紫眼基因(2)01/2(3)红眼灰体红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1红眼/白眼红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶1【考法纵览·诊断】(1)若某哺乳动物的毛色由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AABBDD×aaBBdd或AAbbDD×aabbdd[2017·全国卷Ⅱ，T6A]()×(2)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，T22D改编]()(3)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，F2中红花植株的基因型有2种[2016·全国卷Ⅲ，T6B]()××【长句应答·特训】观察甲、乙两图，请分析回答下列问题：(1)甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中不遵循基因的自由组合定律的是_______，原因．．是___________________________________________________________。(2)乙图中可以发生基因重组的过程．．是________，原因．．是_______________________。(3)基因自由组合定律的实质．．是_____________________________________________。答案：(1)Aa与Dd和BB与CcAa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律(2)④⑤基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑥过程中仅④⑤过程发生基因重组，图①②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组(3)等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合1．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(2)基因的完全连锁2．自由组合定律内容的实质(1)细胞学基础(2)自由组合定律的实质与各种比例的关系1．(2020·山东昌邑一中阶段性检测)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验，其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交，对其子代性状的统计结果如下图所示。下列有关叙述错误的是()A．实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRrB．子代中重组类型所占的比例为1/4C．子代中自交能产生性状分离的占3/4D．让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状分离比为1∶1∶1∶1自由组合定律的遗传实验及实质生命观念解析：选D。亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交，对其子代性状进行分析，黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，可推知亲本黄色圆粒豌豆基因型为YyRr，绿色圆粒豌豆基因型为yyRr；子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒，黄色皱粒(Yyrr)占(1/2)×(1/4)＝1/8，绿色皱粒(yyrr)占(1/2)×(1/4)＝1/8，两者之和为1/4；自交能产生性状分离的是杂合子，子代纯合子有yyRR和yyrr，其中yyRR占(1/2)×(1/4)＝1/8，yyrr占(1/2)×(1/4)＝1/8，两者之和为1/4，则子代杂合子占1－1/4＝3/4；子代黄色圆粒豌豆基因型为1/3YyRR和2/3YyRr，绿色皱粒豌豆基因型为yyrr，两者杂交所得后代应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝2∶2∶1∶1。2．(2020·山西太原高三模拟)已知三对基因在染色体上的位置情况如右图所示，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，后代会出现4种表现型，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叉互换，则它只产生4种配子D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型，比例为9∶3∶3∶1解析：选B。A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子；由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，因此，基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现4种表现型且比例不会为9∶3∶3∶1。3．(2020·山东德州月考)现有①～④四个果蝇品系(都是纯种)，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如表所示：品系①②③④隐性性状均为显性残翅黑身紫红眼相应染色体Ⅱ、ⅢⅡⅡⅢ自由组合定律的验证科学思维、科学探究若需验证自由组合定律，可选择下列哪种交配类型()A．①×②B．②×④C．②×③D．①×④解析：选B。自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律，故选②×④或③×④。4．(不定项)某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd②AAttDD③AAttdd④aattdd则下列说法正确的是()A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交D．将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，蓝色∶棕色为1∶1解析：选CD。三对相对性状中可通过花粉进行鉴定的相对性状是非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d)，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，需得到基因型为Aa或Dd的植株，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，需得到基因型为AaDd的植株，B错误；①×④→F1(AaTtdd)，F1连续自交即可得到糯性抗病优良品种(aaTT)，C正确；②×④→F1(AattDd)，其产生的花粉加碘液染色后，A(蓝)∶a(棕色)＝1∶1，D正确。考点2自由组合定律的解题方法突破点1利用“拆分法”解决自由组合计算问题(1)思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。(2)方法题型分类解题规律示例种类问题配子类型(配子种类数)2n(n为等位基因对数)AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8配子间结合方式配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数＝4×2＝8子代基因型(或表现型)种类双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12种，表现型为2×2×2＝8种题型分类解题规律示例概率问题基因型(或表现型)的比例按分离定律求出相应基因型(或表现型)，然后利用乘法原理进行组合AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占的比例为1×(1/2)×(1/2)＝1/4纯合子或杂合子出现的比例按分离定律求出纯合子的概率，其乘积为纯合子出现的比例，杂合子的概率＝1－纯合子的概率AABbDd×AaBBdd，F1中AABBdd所占比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/81．(2020·黑龙江齐齐哈尔月考)基因型为AaBbCc和AabbCc的两个个体杂交(三对等位基因分别位于三对同源染色体上)。下列关于杂交后代的推测，正确的是()A．表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16B．表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16C．表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16D．表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8解析：选B。AaBbCc和AabbCc杂交，后代表现型有2×2×2＝8种，AaBbCc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/8，aaBbCc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/2)＝1/16，aaBbcc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/4)＝1/32，Aabbcc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/4)＝1/16。2．(2020·陕西师大附中模拟)番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显