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专题１２基因的自由组合定律对应学生用书起始页码Ｐ１２０考点１孟德尔两对相对性状的杂交实验 一、两对相对性状的杂交实验———提出问题１．杂交实验２．结果分析：Ｆ２共有９种基因型，４种表现型。（１）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（２）表现型显隐性→双显→Ｙ＿Ｒ＿占９／１６单显→Ｙ＿ｒｒ＋ｙｙＲ＿占３／１６×２双隐→ｙｙｒｒ占１／１６ìîíïïïï与亲本关系→亲本类型→Ｙ＿Ｒ＿＋ｙｙｒｒ占１０／１６重组类型→Ｙ＿ｒｒ＋ｙｙＲ＿占６／１６{二、对自由组合现象的解释———提出假说１．理论解释（１）Ｆ１产生配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，产生数量相等的４种配子。（２）受精时，雌雄配子的结合方式有１６种。（３）Ｆ２的基因型有９种，表现型为４种，比例为９∶３∶３∶１。２．遗传图解 三、对自由组合现象的验证———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（１）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。４．测交结果与结论（１）测交结果图解（２）结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。考点２自由组合定律的内容及应用 一、自由组合定律的内容及应用１．自由组合定律的内容自由组合定律研究对象→位于非同源染色体上的非等位基因发生时间→减数第一次分裂后期实质→非同源染色体上的非等位基因自由组合２．自由组合定律的应用（１）指导杂交育种，把优良性状结合在一起。不同优良性状亲本杂交→Ｆ１自交→Ｆ２（选育符合要求个体） 连续自交↓ 纯合子（２）为遗传病的预测和诊断提供理论依据。３．孟德尔遗传规律的适用范围适用范围适用生物→进行有性生殖的真核生物的遗传遵循，原核生物与病毒的遗传均不遵循适用遗传方式→适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传 二、孟德尔成功的原因分析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。三、孟德尔遗传规律的再发现１．１９０９年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。２．因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为遗传学之父。 （１）在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？提示：山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。 （２）孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？提示：作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果，故有必要设计测交实验予以验证。（３）配子的随机结合等于基因的自由组合吗？提示：不等于。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。对应学生用书起始页码Ｐ１２１一 “拆分法”求解自由组合定律问题（科学思维）（一）“拆分法”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．题型示例（１）配子类型及概率的问题具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配子种类数为Ａａ Ｂｂ Ｃｃ↓ ↓ ↓２×２×２＝８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（ＡＢＣ） （２）配子间的结合方式问题如ＡａＢｂＣｃ与ＡａＢｂＣＣ杂交过程中，求配子间的结合方式种数。①先求ＡａＢｂＣｃ、ＡａＢｂＣＣ各自产生多少种配子。ＡａＢｂＣｃ产生８种配子，ＡａＢｂＣＣ产生４种配子。②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而ＡａＢｂＣｃ与ＡａＢｂＣＣ配子间有８×４＝３２（种）结合方式。（３）基因型类型及概率的问题问题举例计算方法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×Ａａ→后代有３种基因型（１ＡＡ∶２Ａａ∶１ａａ）Ｂｂ×ＢＢ→后代有２种基因型（１ＢＢ∶１Ｂｂ）Ｃｃ×Ｃｃ→后代有３种基因型（１ＣＣ∶２Ｃｃ∶１ｃｃ）因此，ＡａＢｂＣｃ×ＡａＢＢＣｃ的后代中有３×２×３＝１８（种）基因型ＡａＢｂＣｃ×ＡａＢＢＣｃ后代中ＡａＢＢｃｃ出现的概率计算１／２（Ａａ）×１／２（ＢＢ）×１／４（ｃｃ）＝１／１６（ＡａＢＢｃｃ） （４）表现型类型及概率的问题问题举例计算方法ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ，求它们杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律问题：Ａａ×Ａａ→后代有２种表现型（３Ａ＿∶１ａａ）Ｂｂ×ｂｂ→后代有２种表现型（１Ｂｂ∶１ｂｂ）Ｃｃ×Ｃｃ→后代有２种表现型（３Ｃ＿∶１ｃｃ）所以，ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ的后代中有２×２×２＝８（种）表现型ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ后代中表现型Ａ＿ｂｂｃｃ出现的概率计算３／４（Ａ＿）×１／２（ｂｂ）×１／４（ｃｃ）＝３／３２（Ａ＿ｂｂｃｃ） （一）“逆向组合法”推断亲本基因型１．方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。２．题型示例（１）９∶３∶３∶１⇒（３∶１）（３∶１）⇒（Ａａ×Ａａ）（Ｂｂ×Ｂｂ）；（２）１∶１∶１∶１⇒（１∶１）（１∶１）⇒（Ａａ×ａａ）（Ｂｂ×ｂｂ）；（３）３∶３∶１∶１⇒（３∶１）（１∶１）⇒（Ａａ×Ａａ）（Ｂｂ×ｂｂ）或（Ａａ×ａａ）（Ｂｂ×Ｂｂ）；（４）３∶１⇒（３∶１）×１⇒（Ａａ×Ａａ）（ＢＢ×＿＿）或（Ａａ×Ａａ）（ｂｂ×ｂｂ）或（ＡＡ×＿＿）（Ｂｂ×Ｂｂ）或（ａａ×ａａ）（Ｂｂ×Ｂｂ）。（２０１９江西九江第一次联考，１６）已知某二倍体植物的花长受四对等位基因控制且独立遗传，作用相等且具有叠加性。最长花长为４０ｍｍ的该植物与最短花长为１６ｍｍ的该植物互相受粉，子代花长均为２８ｍｍ。花长为２８ｍｍ的植株自交，后代出现性状分离，其中花长为１６ｍｍ的个体所占比例为（ ）Ａ．１／２５６Ｂ．８１／２５６Ｃ．１／１６Ｄ．３／８思路导引 拆分法：多对基因分开单独研究分析作答→子代某表现型概率＝亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积解析 根据题干信息分析，该二倍体植物的花长受四对独立遗传的等位基因控制，作用相等且具有叠加性，假设四对等位基因为Ａ／ａ、Ｂ／ｂ、Ｃ／ｃ、Ｄ／ｄ，则最长花长的基因型为ＡＡＢＢＣＣＤＤ，长度为４０ｍｍ，最短花长基因型为ａａｂｂｃｃｄｄ，长度为１６ｍｍ，则每一个显性基因增加的长度＝（４０－１６）／８＝３ｍｍ；子 一代基因型为ＡａＢｂＣｃＤｄ，长度为１６＋３×４＝２８ｍｍ，且每一个显性基因增加的长度为３ｍｍ，则子一代自交，后代花长长度为１６ｍｍ的个体的基因型为ａａｂｂｃｃｄｄ，占子二代总数的比例＝１／４×１／４×１／４×１／４＝１／２５６，故选Ａ。答案 Ａ错因分析 由“最长花长为４０ｍｍ的该植物与最短花长为１６ｍｍ的该植物互相受粉”可推出每一个显性基因增加的长度是３ｍｍ，这是解答本题的关键信息。１－１ （２０１９黑龙江齐齐哈尔八中第一次月考，９）已知Ａ与ａ、Ｂ与ｂ、Ｃ与ｃ３对等位基因自由组合，基因型分别为ＡａＢｂＣｃ、ＡａｂｂＣｃ的两个体进行杂交。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４种，ａａＢｂｃｃ个体的比例为１／１６Ｃ．表现型有８种，Ａａｂｂｃｃ个体的比例为１／８Ｄ．表现型有８种，ａａＢｂＣｃ个体的比例为１／１６１－１答案 Ｄ 三对等位基因的自由组合可分别按分离定律推理，再按乘法原理计算。Ａａ×Ａａ→１ＡＡ∶２Ａａ∶１ａａ，后代有２种表现型；Ｂｂ×ｂｂ→１Ｂｂ∶１ｂｂ，后代有２种表现型；Ｃｃ×Ｃｃ→１ＣＣ∶２Ｃｃ∶１ｃｃ，后代有２种表现型。所以，ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ的后代有２×２×２＝８种表现型。杂交后代中，ＡａＢｂＣｃ个体的比例为１／２（Ａａ）×１／２（Ｂｂ）×１／２（Ｃｃ）＝１／８（ＡａＢｂＣｃ）；ａａＢｂｃｃ个体的比例为１／４（ａａ）×１／２（Ｂｂ）×１／４（ｃｃ）＝１／３２（ａａＢｂｃｃ）；Ａａｂｂｃｃ个体的比例为１／２（Ａａ）×１／２（ｂｂ）×１／４（ｃｃ）＝１／１６（Ａａｂｂｃｃ）；ａａＢｂＣｃ个体的比例为１／４（ａａ）×１／２（Ｂｂ）×１／２（Ｃｃ）＝１／１６（ａａＢｂＣｃ），综上分析，Ｄ正确。１－２ （２０１９湖南三湘名校第一次联考，１７）番茄紫茎对绿茎是显性性状（用Ａ、ａ表示），缺刻叶对马铃薯叶是显性性状（用Ｂ、ｂ表示）。让紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，子代植株表现型及数量是紫茎缺刻叶３２１株，紫茎马铃薯叶１０１株，绿茎缺刻叶３１０株，绿茎马铃薯叶１０７株。若这两对等位基因自由组合，则两亲本的基因型是（ ）Ａ．ＡａＢｂ×ＡａＢＢＢ．ＡａＢｂ×ＡａｂｂＣ．ＡＡＢｂ×ａａＢｂＤ．ＡａＢｂ×ａａＢｂ１－２答案 Ｄ 紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，在子代中，紫茎∶绿茎＝（３２１＋１０１）∶（３１０＋１０７）≈１∶１，说明双亲控制茎的颜色的基因组成为Ａａ×ａａ；在子代中，缺刻叶∶马铃薯叶＝（３２１＋３１０）∶（１０１＋１０７）≈３∶１，说明双亲控制叶型的基因组成为Ｂｂ×Ｂｂ。综上分析，亲本的基因型是ＡａＢｂ×ａａＢｂ，Ｄ正确。二 妙用“合并同类项”巧解特殊分离比（科学思维）１．“和”为１６的特殊分离比成因（１）基因互作序号条件Ｆ１（ＡａＢｂ）自交后代比例Ｆ１测交后代比例１存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现９∶６∶１１∶２∶１２两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状９∶７１∶３３当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现９∶３∶４１∶１∶２４只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现１５∶１３∶１ （２）显性基因累加效应①表现：Ｆ１（ＡａＢｂ）自交５种表现型，比例为１∶４∶６∶４∶１→测交３种表现型，比例为１∶２∶１→②原因：Ａ与Ｂ的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。２．“和”小于１６的特殊分离比成因序号原因后代比例１显性纯合致死（ＡＡ、ＢＢ致死）自交子代ＡａＢｂ∶Ａａｂｂ∶ａａＢｂ∶ａａｂｂ＝４∶２∶２∶１，其余基因型个体致死测交子代ＡａＢｂ∶Ａａｂｂ∶ａａＢｂ∶ａａｂｂ＝１∶１∶１∶１续表序号原因后代比例２隐性纯合致死（自交情况）自交子代出现９∶３∶３（双隐性致死）；自交子代出现９∶１（单隐性致死） ３．基因完全连锁遗传现象（以Ａ、ａ和Ｂ、ｂ两对基因为例）连锁类型基因Ａ和Ｂ在一条染色体上，基因ａ和ｂ在另一条染色体上基因Ａ和ｂ在一条染色体上，基因ａ和Ｂ在另一条染色体上图解配子类型ＡＢ∶ａｂ＝１∶１Ａｂ∶ａＢ＝１∶１自交后代基因型１ＡＡＢＢ、２ＡａＢｂ、１ａａｂｂ１ＡＡｂｂ、２ＡａＢｂ、１ａａＢＢ表现型性状分离比３∶１性状分离比１∶２∶１（２０１８河南新乡一中第一次月考，２２）人类的肤色由Ａ／ａ、Ｂ／ｂ、Ｅ／ｅ三对等位基因共同控制，Ａ／ａ、Ｂ／ｂ、Ｅ／ｅ位