第15讲 基因的自由组合定律-【大鹏生物】2025年高考生物一轮复习讲义

第15讲　基因的自由组合定律 一、自由组合定律的发现及应用 知识回顾 1．两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 (1)观察现象，提出问题 (2)分析问题，提出假说 ①提出假说 a．两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 b．F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 c．F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比相等。 d．受精时，雌雄配子的结合是随机的。 ②遗传图解 1 结果分析 (3)演绎推理，验证假说 (4)分析结果，得出结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。 2．自由组合定律 (1)细胞学基础 (2)实质、发生时间及适用范围 3．孟德尔获得成功的原因 易错判断 (1)F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合(　　) (2)在F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生的F2中，与F1基因型完全相同的个体占4/16(　　) (3)F2的黄色圆粒中，只有基因型为YyRr的个体是杂合子，其他的都是纯合子(　　) (4)若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr(　　) (5)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因表现为自由组合(　　) (6)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雄配子和雌配子可以自由组合(　　) (7)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻、各种有细胞结构的生物(　　) 重点归纳 两对等位基因位置与遗传分析(以基因型AaBb为例)： 考向一　自由组合定律发现的相关实验辨析 1．下列有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂交实验的分析，正确的是(　　) A．孟德尔对F1植株上收获的556粒种子进行统计，发现4种表现型的数量比接近9∶3∶3∶1 B．基因型为YyRr的豌豆产生的YR卵细胞和YR精子的数量之比约为1∶1 C．基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质 D．黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律 2．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，下列叙述错误的是(　　) 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 考向二　自由组合定律的实质及验证 3．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。现用两个纯合个体杂交得F1，F1测交的结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是(　　) 4．某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对易染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘变蓝色，糯性花粉遇碘变棕色。现有四种纯合子，基因型分别为①AATTdd、②AAttdd、③AAttDD、④aattdd。以下说法正确的是(　　) A．选择①和③为亲本进行杂交，可通过观察F1的花粉来验证自由组合定律 B．任意选择上述亲本中的两个进行杂交，都可通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律 C．选择①和④为亲本进行杂交，将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝色花粉粒∶棕色花粉粒＝1∶1 D．选择①和②为亲本进行杂交，可通过观察F2植株的表现型及比例来验证自由组合定律 二、自由组合定律的常规解题规律和方法 题型突破 题型1　由亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例(拆分组合法) 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．方法 题型分类 解题规律 示例 种类 问题 配子类型 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8(种) 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＝1×4×2＝8(种) 子代基因型 双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)种类的乘积 AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12(种)，表现型为2×2×2＝8(种) 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)的比例，然后利用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd， F1中AaBbDd所占比例为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的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率 AABbDd×AaBBdd，F1中AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8 1．某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对等位基因独立遗传。下列有关叙述错误的是(　　) A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表现型有3种，基因型有4种 B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表现型 C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中纯合子约占1/4 D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代中红色花瓣的植株占3/8 2.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数为__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______，其子代的表现型有___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(不发生交叉互换)，则其产生的配子种类数为___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____，其子代的表现型有___种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为____。 题型2　根据子代表现型及比例推断亲本基因型(逆向组合法) 1．基因填充法 根据亲代表现型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表现型将所缺处补充完整，特别要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。 2．分解组合法 根据子代表现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： (1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。 (2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。 (3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。 3．在家蚕遗传中，黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如下表，下列说法错误的是(　　) 组别 黑蚁黄茧 黑蚁白茧 淡赤蚁黄茧 淡赤蚁白茧 组合一 9 3 3 1 组合二 0 1 0 1 组合三 3 0 1 0 A.组合一亲本基因型一定是AaBb×AaBb B.组合三亲本基因型可能是AaBB×AaBB C.若组合一和组合三亲本杂交，子代表现型及比例与组合三的相同 D.组合二亲本基因型一定是Aabb×aabb 4．假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗瘟病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交，产生的F1再和隐性类型进行测交，结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上)，请问F1的基因型为(　　) A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRr C．DdRr和Ddr D．ddRr 题型3　多对等位基因的自由组合 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 亲本相对性状的对数 1 2 n F1配子种类和比例 2 (1∶1)1 22 (1∶1)2 2n (1∶1)n F2表现型种类和比例 2 (3∶1)1 22 (3∶1)2 2n (3∶1)n F2基因型种类和比例 3 (1∶2∶1)1 32 (1∶2∶1)2 3n (1∶2∶1)n F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n F1测交后代表现型种类及比例 2 (1∶1)1 22 (1∶1)2 2n (1∶1)n F1测交后代全显性个体比例 (1/2)1 (1/2)2 (1/2)n 5．某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、 a；B、b；C、c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下： 根据杂交结果回答问题： (1)这种植物花色的遗传遵循哪些遗传定律？ (2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？ 1．(2017·全国Ⅱ，6)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 2．(2016·全国Ⅲ，6)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，下列叙述正确的是(　　) A．F2中白花植株都是纯合子 B．F2中红花植株的基因型有2种 C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上 D．F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多 3．(2016·全国Ⅱ ，32)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制（前者用D、d表示，后者用F、f表示），且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体（有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C）进行杂交，实验结果如下： （1）果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为______，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。 （2）有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为_______；________、 _______ 。 （3）若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例为___________________________。 （4）若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比例为______________________。 （5）实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有________________。 4．(2020·全国Ⅱ，32)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株：板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交，子代表现型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题： (1)根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是___________________。 (2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为__________、__________、________和_________。 (3)若丙和丁杂交，则子代的表现型为______________________________。 (4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为__________。 课堂演练 【1】甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（A和B）时花中的紫色素才能合成。下列有关叙述中正确的是（ ）。 A. 白花甜豌豆间杂交，后代不可能出现紫花甜豌豆 B. AaBb的紫花甜豌豆自交，后代中表现性比例为9：3：3：1 C. 若杂交后代性状分离比是3:5 ，则亲本基因型只能是AaBb和aaBb D. 紫花甜豌豆自交，后代中紫花和白花的比例是3：1或9：7或1：0 【2】兔子的甲性状与乙性状是一对相对性状，已知相关基因位于常染色体上，让若干甲性状兔子相互交配，所得F1中甲性状兔：乙性状兔=15：1。若不考虑基因突变和染色体变异。则下列判断错误的是（ ）。 A.若该性状受一对等位基因控制，则其亲本兔中纯合子占1/2 B.若该性状受一对等位基因控制，让F1自由交配，则所得F2中乙性状出现的概率不变 C.若该性状受独立遗传的两对等位基因控制，则F1甲性状兔中与亲本基因型相同的比例可能占4/15 D.若该性状受独立遗传的两对等位基因控制，让F1中双显性的甲性状兔与乙性状兔杂交，则所得F2中乙性状兔占1/25 【3】研究发现黑米色素为花青苷类色素，属植物多酚类化合物，不同的水稻品种的花青苷类色素含量有差别，从而表现黑色以外的其他色泽。水稻色泽受多对独立遗传的等位基因控制。现有一个黑色品系A与一个白色品系B，进行如下杂交实验：A×B→F1→F2 黑色：紫黑：深褐：褐色：浅褐：微褐：白色=1：6：15：20： 15：6：1则该性状至少由几对等于基因控制（ ）。 A. 2对 B. 3对 C. 4对 D. 5对 【4】某种植物果实重量由三对等位基因控制，这三对基因分别位于三对同源染色体上，对果实重量的增加效应相同且具叠加性。已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为150g和270g。现将三对基因均杂合的两植株杂交，F1中重量为190g的果实所占比例为（ ）。 A. 3/64 B. 6/64 C. 12/64 D. 15/64 【5】基因型为AaBbDdEeGgHhKk个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则下列有关其子代叙述正确的是（ ）。 A. 1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64 B. 3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128 C. 5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256 D. 6对等位基因纯合的个体出现的概率与6对等位基因杂合的个体出现的概率不同 【6】已知水稻的抗旱性（A）和多颗粒（B）属显性，各由一对等位基因控制且独立遗传。现有抗旱、多颗粒植株若干，对其进行测交，子代的性状分离比为抗旱多颗粒：抗旱少颗粒：敏旱多颗粒：敏旱少颗粒=2:2:1:1，若这些亲代植株相互授粉，后代性状分离比为（ ）。 A. 24:8:3:1 B. 9:3:3:1 C. 15:5:3:1 D. 25:15:15:9 合子致死 【7】在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色（Y）和灰色（y），尾巴有短尾（D）和长尾（d），两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表现型为黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=4:2:2:1实验中发现有些基因型有致死现象（胚胎致死）。以下说法错误的是（ ）。 A.黄色短尾亲本能产生4种正常配子 B.F1中致死个体的基因型共有4种 C.表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种 D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2中灰色短尾鼠占2/3 【8】某二倍体植物有高茎与矮茎，红花与白花两对相对性状，且各受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7:1:3:1，下列分析正确的是（ ）。 A.控制上述两对相对性状的基因遗传时不遵循自由组合定律 B.出现上述比例的原因可能是存在某种基因型的雄配子或雌配子致死现象 C.出现上述比例的原因可能是存在某种基因型植株（或受精卵）致死现象 D.自交后代中的纯合子占1/3 【9】某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均各只受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=5:3:3:1，下列分析错误的是（ ）。A.控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律 B.出现5:3:3:1的原因是可能存在某种基因型植株（合子）致死现象 C.出现5:3:3:1的原因是可能存在某种基因型配子致死现象 D.自交后代中高茎红花均为杂合子 基因连锁 基因的连锁定律：两对（或两对以上）的等位基因，位于同一对同源染色体上，在遗传时位于同一个染色体上的不同（非等位）基因常常连在一起不相分离，进入同一个配子中。 【10】某种植物花的颜色由两对基因（A和a，B和b）控制，A基因控制色素合成（AA和Aa的效应相同），B基因为修饰基因，淡化颜色的深度（BB和Bb的效应不同）。其基因型与表现型的对应关系见下表。 基因组合 A_Bb A_bb A_BB或aa__ 花的颜色 粉色 红色 白色 （1）让纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株花色全是粉色的。请写出可能的杂交组合亲本基因型________________________________。 （2）为了探究两对基因（A和a，B和b）是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，选用基因型为AaBb的植株进行自交实验。 ①实验假设：这两对基因在染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，请将未给出的类型画在方框内。如图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点。 ②实验步骤：第一步：粉花植株自交。 第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。 ③实验可能的结果（不考虑交叉互换）及相应的结论： a. 若_______________________________________，两对基因在两对同源染色体上（符合第一种类型）。 b. 若子代植株花粉色∶白色＝1∶1，两对基因在一对同源染色体上（符合第二种类型）。 c. 若_______________________________________，两对基因在一对同源染色体上（符合第三种类型）。 学科网（北京）股份有限公司 $$