第4单元 第2讲 自由组合定律及其应用（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（浙科版 浙江专版）

高考总复习 生物学 第四单元　遗传的基本 规律与人类遗传病 第二讲　自由组合定律及其应用 课标要求 1.阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。 2．活动：模拟孟德尔杂交实验。 考点一　两对相对性状的杂交实验 1．自由组合定律的发现 (1)观察现象，提出问题 (2)作出假设，解释现象 即： (3)设计实验，验证假设 2．自由组合定律 (1)基因自由组合定律的细胞学基础 (2)自由组合定律的内容 3．孟德尔成功的原因 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)孟德尔的两对相对性状杂交实验中，发生了非等位基因的自由组合，导致F2中出现了16种基因型，4种表型。(　 　) (2)基因型为AaBb的个体测交，后代表型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。(　 　) × √ (3)选取具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2群体中重组类型占3/8。(　 　) (4)基因型为AaBb的肝细胞最多可产生4种类型的精子。(　 　) (5)除病毒以外的所有生物体的遗传现象都遵循孟德尔遗传定律。(　 　) × × × 2．深度思考——挖掘新命题点 (1)从数学角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系？ ___________________________________________________________________________________ (2)Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，能否说明控制黄圆绿皱的基因的遗传遵循基因的自由组合定律？为什么？ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (3)若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的原因。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [例1] (2025·浙江台州模拟)下列关于孟德尔遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是(　 ) A．实验材料豌豆的雌蕊、雄蕊的形成由性染色体上的基因决定 B．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合 C．孟德尔对自由组合定律现象的解释是基于对减数分裂的研究而提出的假说 D．孟德尔设计测交实验并预测结果，是假说的演绎；实施测交实验，是假说的验证 D 解析：实验材料豌豆无性染色体，A错误；非同源染色体自由组合，使非同源染色体上的非等位基因自由组合，不能使同源染色体上的非等位基因自由组合，B错误；孟德尔对自由组合定律现象的解释是基于人工杂交实验的结果而提出的假说，C错误。 [例2] 某雌雄同株植物有A/a、B/b、D/d三对等位基因，每对等位基因控制一对相对性状且三对等位基因独立遗传，A、B、D分别对a、b、d为完全显性。现有基因型为AaBbDd、aaBbDd的两个体。下列相关叙述错误的是(　 ) A．该植物的杂交过程遵循孟德尔自由组合定律 B.基因型为AaBbDd的个体自交，后代有27种基因型 C．两者杂交，子代中隐性纯合的个体占7/16 D．两者杂交，基因型为AaBBDD的个体占比为1/32 C 解析：据题干信息可知，三对基因独立遗传，杂交过程遵循孟德尔自由组合定律，A正确；基因型为AaBbDd的个体自交，后代的基因型有3×3×3＝27种，B正确；AaBbDd×aaBbDd，子代中基因型为aabbdd的个体占1/2×1/4×1/4＝1/32，C错误；AaBbDd×aaBbDd，子代中基因型为AaBBDD的个体占1/2×1/4×1/4＝1/32，D正确。 “拆分法”求解自由组合定律计算问题 (1)思路 将多对等位基因的自由组合分解为多组分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合(拆分组合法)。 (2)方法 [例3] (2025·浙江嘉兴模拟)某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，叶片抗病(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，非糯性花粉遇碘液为蓝黑色，糯性花粉遇碘液为红褐色。现有四种纯合子，其基因型分别为①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd，下列说法正确的是(　 ) D A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①和③杂交 B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本①和②杂交 C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和③杂交 D．若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色，观察不到比例为1∶1∶1∶1的四种花粉粒 解析：根据题意，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①×④或②×④或③×④或①×②或②×③，然后再自交，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择亲本②×④，B错误；若培育糯性抗病优良品种，应选用亲本①和④杂交，C错误；亲本①和④杂交所得F1的基因型为AaTtdd，由于只有非糯性和糯性花粉遇碘液出现颜色变化，因此F1花粉用碘液染色，可观察到比例为1∶1的两种花粉粒，D正确。 自由组合定律的验证方法 [例4] (2025·浙江湖州模拟)已知某种甲虫体色有黑色与花斑两种，该性状由三对独立遗传的等位基因控制，这三对等位基因中均有显性基因时，甲虫的体色表现为黑色，其余表现为花斑。下列有关该种甲虫体色遗传的叙述，正确的是(　 　) A．该种甲虫共有27种基因型，其中体色为花斑的甲虫有16种基因型 B．让甲虫体色为花斑的雌雄个体交配，后代不会出现黑色个体 C C．让三对等位基因均杂合的甲虫雌雄个体交配，后代性状分离比为27∶37 D．若基因型相同的黑色甲虫雌雄个体交配得到的后代有9种基因型，则亲本基因型有6种可能 解析：该种甲虫基因型共有33＝27种，其中体色为花斑的甲虫基因型有27－23＝19种，A错误；如果花斑雌性基因型为AABBcc，雄性基因型为aaBBCC，二者杂交，后代中会出现基因型为AaBBCc的个体，表现为黑色，B错误；三对基因均杂合的甲虫(AaBbCc)雌雄个体杂交，后代黑色个体(A_B_C_)的比例为(3/4)3＝27/64，所以花斑色个体的比例为1－27/64＝37/64，性状分离比为27∶37，C正确；若基因型相同的黑色甲虫雌雄个体交配得到的后代有9种基因型，说明亲本含有两对等位基因，三对基因均有显性基因时表现为黑色，则亲本基因型有AaBbCC、AABbCc、AaBBCc，共3种，D错误。 考点二(活动)　模拟孟德尔杂交实验 1．实验原理 (1)形成配子时，等位基因彼此______，与此同时非同源染色体上的非等位基因____________。 (2)受精作用时，雌、雄配子的结合是______的。 分离 自由组合 随机 2．实验步骤 (1)一对相对性状杂交实验的模拟 ①实验步骤 ②结果记录 次数 雄1中取出的基因 雌1中取出的基因 子代的基因型 子代的表型 1         2         ⋮         10         (2)两对相对性状杂交实验的模拟 ①实验步骤 ②结果记录 次数 雄1、雄2中 取出的基因 雌1、雌2中 取出的基因 子代的基因型 子代的表型 1         2         ⋮         10         3.实验结果分析 [例1] (2025·浙江金华模拟)在模拟某杂交实验中，将标有Y、y、R、r的4种卡片，按要求装入分别标记为“雌1(装有10个Y和10个y)、雌2(装有20个R和10个r)、雄1(装有10个Y和10个y)、雄2(装有20个R和10个r)”的4个信封内。下列叙述正确的是(　 　) D A．从雌1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合，可模拟基因的分离定律 B．从雄1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合，可模拟基因的自由组合 C．从4个信封各取1张卡片，重复次数足够，后代基因型共有4种 D．从4个信封各取1张卡片，重复次数足够，后代基因型YYRr出现的概率为1/9 解析：雄1和雌1均存在一对等位基因，分别从雄1和雌1内随机取出一张卡片记录组合类型，可模拟基因的分离定律，A错误；自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中，故从雌1和雌2内分别随机取出1张卡片并组合，可模拟基因的自由组合，B错误；从4个信封各取1张卡片组合在一起，模拟产生配子时非同源染色体上非等位基因的自由组合和受精作用，记录的卡片组合类型有9种，即后代基因型共有9种，C错误；从4个信封各取1张卡片，重复次数足够，后代基因型YYRr出现的概率＝1/2×1/2×2/3×1/3×2＝1/9，D正确。 [例2] (2025·浙江宁波模拟)某同学利用如图所示装置和不同颜色的小球做了“性状分离比的模拟实验”，用甲、乙两桶模拟亲本，下列叙述正确的是(　 　) C A．甲、乙两桶各放置不同颜色的小球，两 个桶内的小球数量比例必须为1∶1 B．每次抓取小球记录好后，应将两桶内剩余小球摇匀后重复实验 C.从乙桶中抓取小球的过程，模拟了参与受精的雄配子的产生 D．从甲、乙两桶内各抓取一个小球组合在一起，模拟了非等位基因的自由组合 解析：甲、乙两个桶中两种颜色的小球数目之比均为1∶1，但是两个桶内的小球总数不一定要相等，A错误；每次抓取小球记录好后，将抓取的小球分别放回原来桶内，再多次重复相同过程，B错误；乙桶代表的是雄性生殖器官，从乙桶中抓取小球的过程，模拟了参与受精的雄配子的产生，C正确；从甲、乙两桶中各抓取一个小球模拟的是遗传因子的分离，然后组合在一起模拟的是配子随机结合的过程，D错误。 1．(经典高考题)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是( 　 ) A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型 B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型 C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型 D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型 B 真题演练•考向感悟 解析：亲本基因型为DedHh和DfdHh，分析控制毛发颜色的基因型，子代为DeDf、Ded、Dfd和dd 4种基因型；分析控制毛发形状的基因型，子代为HH、Hh和hh 3种基因型。若De对Df共显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型，故F1共有8种表型，A错误。若De对Df共显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h不完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型，故F1共有12种表型，B正确。若De对Df不完全显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若 真题演练•考向感悟 H对h完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型，故F1共有8种表型，C错误。若De对Df完全显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有3种表型；若H对h不完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型，故F1共有9种表型，D错误。 真题演练•考向感悟 2．(2022·浙江1月卷)果蝇(2n＝8)杂交实验中，F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是(　 　) A．1/16 B．1/8 C．1/4 D．1/2 B 真题演练•考向感悟 解析：Y染色体只能来自雄果蝇，除此之外，另外3条来自F1雄果蝇的染色体全部来自亲本雄果蝇的概率是(1/2)3，B正确。 真题演练•考向感悟 3．(2021·浙江6月卷)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是(　 ) A．该实验模拟基因自由组合的过程 B．重复100次实验后，Bb组合约为16% C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体 D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数 C 真题演练•考向感悟 解析：自由组合是两对及两对以上非同源染色体上的非等位基因之间的关系，本实验模拟的是一对等位基因分离的过程，A错误；B基因频率为20%，b基因频率为80%，则Bb＝2×20%×80%＝32%，B错误；该病占36%的男性群体中，正常个体bb占64%，即b＝80%，B＝10%，雄配子为B∶b＝1∶4，与题意相符，C正确；乙容器中的豆子数模拟雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例，不能模拟亲代的等位基因数，D错误。 真题演练•考向感悟 4．(2023·浙江1月卷)某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。 真题演练•考向感悟 真题演练•考向感悟 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 真题演练•考向感悟 回答下列问题： (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于________(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合________的各代昆虫进行________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为_______________________________________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 真题演练•考向感悟 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合______效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代(F2)表型及其比例为______________________。 真题演练•考向感悟 (4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律，现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。(说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求) 真题演练•考向感悟 ①实验思路 第一步：选择________________进行杂交获得F1，____________。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论 Ⅰ.若统计后的表型及其比例为_____________________________， 则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ.若统计后的表型及其比例为_____________________________，则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。 真题演练•考向感悟 答案：(1)隐性　乙　性别　直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性＝3∶1∶3∶1 (2)致死 (3)卷翅红眼∶直翅红眼＝4∶5 (4)①黑体突变体和紫红眼突变体　F1随机交配得F2　②灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1　灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1 真题演练•考向感悟 解析：(1)只考虑眼色性状，分析甲组亲本和后代的表型，可知紫红眼突变体为纯合子；根据乙组F1的表型、F2的表型及比例可知，红眼对紫红眼为显性，即紫红眼突变体为隐性突变体。欲判断相关基因在常染色体上还是在性染色体上，可对杂交组合乙各代的性别进行统计，若相关基因在常染色体上，则F2的表型及比例与性别无关。(2)杂交组合丙的亲本都为卷翅个体，F1出现了性状分离(卷翅∶直翅＝2∶1)，可判断卷翅为显性性状，据亲本、F1及F2的表型可知，控制翅形的基因具有显性纯合致死效应。 真题演练•考向感悟 (3)假设控制卷翅和直翅的相关基因用A/a表示，杂交组合丙中亲本的卷翅和卷翅杂交，后代出现直翅，因此卷翅为显性。A、a可能位于常染色体、X染色体或X、Y染色体的同源区段上，将相关基因型代入杂交组合丙后，A、a基因位于X染色体或X、Y染色体的同源区段两种情况的后代比例均不符合题意，因此控制卷翅(A)和直翅(a)的基因位于常染色体上。丙中亲本Aa×Aa杂交所得F1为AA(致死)∶Aa∶aa＝1∶2∶1，丁中亲本Aa×aa杂交所得F1为Aa∶aa＝1∶1＝2∶2，每只昆 真题演练•考向感悟 虫的生殖力相同，因此丙和丁F1全部混合后存活个体比例为Aa∶aa＝4∶3，让其自由交配，A配子的概率为4/7×1/2＝2/7，a配子的概率为4/7×1/2＋3/7＝5/7，则F2的表型及比例为卷翅(Aa)∶直翅(aa)＝(2/7×5/7×2)∶(5/7×5/7)＝4∶5；丙和丁中眼色未发生性状分离，因此该杂交组合后代均为红眼。 真题演练•考向感悟 (4)题目说明中提到雄性个体的同源染色体不会发生交叉互换，也就是说雌性个体可能会发生交叉互换。设相关基因用A/a和B/b表示，若遵循自由组合定律，则F1随机交配所得后代表型及比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1；若不遵循自由组合定律，即2对基因位于一对同源染色体上，雄性AaBb产生的配子为Ab和aB，雌性个体若未发生交叉互换，产生的配子也为Ab和aB，雌性个体若发生交叉互换，产生的配子为Ab、aB、AB、ab，无论雌性个体是否发生交叉互换，结果都为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1。 真题演练•考向感悟 请完成：课时提升练(15) 温馨提示 谢谢观看！ (黄色∶绿色)×(圆形∶皱形)＝(3∶1)(3∶1)＝黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1。 不能；Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。 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在前期 Ⅰ，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生4种类型的配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。 题型分类 示例 解题规律 种 类 问 题 配子种类 AaBbCCDd产生配子种类数为8种(即：2×2×1×2＝8) 2n(n为等位基因对数) 配子间结合方式 AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数为8种[即(1×2×2)× (1×2×1)＝8] 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 题型分类 示例 解题规律 种类 问题 子代基因型(或表型)种类 AaBbCc×Aabbcc，子代基因型种类数为12种(即：3×2×2＝12)，表型种类数为8种(即：2×2×2＝8) 子代基因型(或表型)种类数等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类数的乘积 题型分类 示例 解题规律 比例 问题 某基因型(或表型)的比例 AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1/4 (即：1×1/2×1/2＝1/4) 按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例，然后利用乘法原理进行组合 纯合子或杂合子出现的比例 AABbDd×AaBBdd，F1中纯合子所占比例为1/8(即：1/2×1/2×1/2＝1/8) 按分离定律求出相应纯合子的比例，然后利用乘法原理进行组合，杂合子比例＝1－纯合子比例 验证方法 结果及结论 自交法 F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律 测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律 验证方法 结果及结论 花粉鉴定法 F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律 单倍体育种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、 紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变 体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直 翅紫红眼＝3∶1 杂交组合 P F1 F2 丙 卷翅突变体、 卷翅突变体 卷翅红眼∶直 翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直 翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变 体、野生型 卷翅红眼∶直 翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直 翅红眼＝2∶3 $$