2026届高三生物一轮复习课件：自由组合定律

第四章 遗传的基本规律 [第二讲：基因的自由组合定律] 考点一：两对相对性状的杂交实验 观察实验，提出问题 F1 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 黄色圆粒 9 3 3 1 ： ： ： F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 ⊗ 两对相 对性状: 子叶颜色： 种子形状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 （显） （隐） （显） （隐） 315 101 108 32 556 亲本型 重组型 亲本型 重组型 问题1：为什么会出现新的性状组合呢？它们之间有什么数量关系吗？ 问题2：9:3:3:1这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1的数量比有联系吗？ 考点一：两对相对性状的杂交实验 观察实验，提出问题 F1 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 黄色圆粒 315 101 108 32 9 3 3 1 ： ： ： ⊗ 种子形状 圆:315+108=423 皱:101+32=133 子叶颜色 黄:315+101=416 绿:108+32=140 3：1 3：1 性状之间发生重新组合 ? 两对相对性状的遗传因子间是否也发生了组合 ①只看一对相对性状 ②同时看两对相对性状 作出假设 F1 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 黄色圆粒 315 101 108 32 9 3 3 1 ： ： ： ⊗ 孟德尔针对F2中出现新的性状组合，以及F2中9:3:3:1的数量比，提出了如下假说： 两对相对性状分别受两对遗传因子控制，控制两对性状的遗传因子间互不干扰。 性状之间发生重新组合 皱粒 黄色 圆粒 绿色 两对相对性状的遗传因子之间发生了自由组合 本质 考点一：两对相对性状的杂交实验 考点一：两对相对性状的杂交实验 作出假设 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 YYRR yyrr YR yr 配子 F1 黄色圆粒 YyRr F1配子 Y R r y YR yr yR Yr 1 : 1 : 1 : 1 遗传因子R 遗传因子r 种子形状 圆粒 皱粒 子叶颜色 黄色 绿色 遗传因子Y 遗传因子y F1在产生配子时，每对遗传因子彼此______，不同对的遗传因子可以________ 分离 自由组合 考点一：两对相对性状的杂交实验 1 YYRR 1 yyRR 1 YYrr 1 yyrr 2 YyRR 2 yyRr 2 Yyrr 2 YYRr 4 YyRr 9 Y_R_ 3 yyR_ 3 Y_rr 1 yyrr 受精时雌雄配子是随机结合的。 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 结合方式有___种，基因型____种， 表现型____种 16 9 4 双显性 单显性 单显性 双隐性 共占4/16 4/16 2/16 2/16 2/16 2/16 考点一：两对相对性状的杂交实验 1 YYRR 1 yyRR 1 YYrr 1 yyrr 2 YyRR 2 yyRr 2 Yyrr 2 YYRr 4 YyRr 9 Y_R_ 3 yyR_ 3 Y_rr 1 yyrr F2的黄色圆粒个体中，纯合子所占的比例是？ 该杂交实验中，具有两对相对性状的纯合亲本杂交之后，F2 中性状重组个体所占的比例是？ 1/9 注意比例所在的范围 3/8 具有两对相对性状的纯合亲本杂交之后，F2中重组个体所占的比例一定是3/8吗? 课本P10旁栏思考: 不一定，亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组个体所占的比例是5/8。 考点一：两对相对性状的杂交实验 演绎推理 配子 杂种子一代 黄色圆粒 隐性纯合子绿色皱粒 让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果，应如左图所示 。 P YyRr yyrr YR yr yR Yr yr F1 YyRr yyRr Yyrr yyrr 黄色皱粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 1 ： 1 : 1 : 1 实验验证 性状组合 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 不同性状的数量比 1 ： 1 ： 1 ： 1 ——测交实验 假说成立 考点一：两对相对性状的杂交实验 得出结论 自由组合定律(孟德尔第二定律) ： 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 考点二：自由组合定律的实质 自由组合定律的细胞学基础 适用范围： 真核，有性生殖，细胞核基因 2对（或2对以上）同源染色体 基因重组：1. 非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因自由组合（AB：ab：Ab：aB=1：1：1：1） 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 减数第一次分裂后期 等位基因 非同源染色体上的非等位基因 基因重组：2.互换导致的同源染色体上非等位基因重组Ab、aB （AB：ab：Ab：aB≠1：1：1：1） A a Bb A.A B.b a.a B.b A B A b a B a b A.A B.b a.a B.b A.A B.B a.a b.b A B A B a b a b A.A B.B a.a b.b 互换具有不确定性，不一定发生。 多数精原细胞减数分裂不发生互换 少数精原细胞减数分裂发生互换 A a Bb 纯合灰体长翅与黑体残翅果蝇交配（A/a,B/b均在常染色体上），F1全是灰体长翅，将F1的雌、雄个体分别与黑体残翅果蝇交配，结果如图所示，请回答： 显性性状是 ，控制体色与翅型的两对基因在染色体上的位置关系是________________________。不符合基因自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。 F1雄果蝇与黑体残翅雌果蝇杂交子代中出现灰体残翅和黑体长翅果蝇的原因是______________________ 灰体、长翅  位于同一对同源染色体上 A和B在一条染色体上，a和b在另一条染色体上，F1雄性(灰体长翅)果蝇在减数第一次分裂时同源染色体非姐妹染色单体发生了互换，产生Ab和aB的雄配子。 非同源染色体上非等位基因 遗传规律 基因分离定律 基因重组 基因自由组合定律 基因连锁互换定律 （互换，不确定性） 基因位置及关系 等位基因数 发生时间 遗传实质 分离定律和自由组合定律的联系 ①分离定律是自由组合定律的基础 ②两定律均为_____生物的______基因在____生殖过程中的传递规律。 减数第一次分裂前期 真核 细胞核 有性 同源染色体上的等位基因 非同源染色体上的非等位基因 同源染色体上的非等位基因 两对及两对以上等位基因 一对等位基因 减数第一次分裂后期 等位基因随同源染色体上分离而分离 非同源染色体上的 非等位基因自由组合 同源染色体上的非等位基因重新组合 考点三：自由组合定律的验证 思路：通过实验结果，独立遗传的双杂合子产生4种配子，比例1:1:1:1 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的性状分离比为 ，则遵循基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 F1测交后代的性状比例为 ，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，则遵循自由组合定律 花粉鉴 定法 F1若有四种花粉，比例为 ，则遵循自由组合定律 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，且比例为 ，则遵循自由组合定律 9∶3∶3∶1 1∶1∶1∶1 1∶1∶1∶1 1∶1∶1∶1 （直接观察配子） （间接观察配子） 双杂合子 双杂合子 辨析一：Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表现型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，则说明控制黄圆、绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？ 不能说明；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，后代的表现型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1 Y r y r y R y r y R y r Y r y r Yr yr yR yr YyRr Yyrr yyRr yyrr ♀ ♂ Yr yr yR yr YyRr Yyrr yyRr yyrr ♀ ♂ 辨析二：两对相对性状的双杂合子自交（YyRr×YyRr），后代一定会出现9：3：3：1的性状分离比吗？ 大本P129 基因与染色体的关系如下： ①两对等位基因位于两对同源染色体上 ②两对等位基因位于一对同源染色体上 9：3：3：1 3：1 1：2：1 自交后代表现型比例 测交后代表现型比例 1：1：1：1 1：1 1：1 两对等位基因分别位于两对同源染色体上 基因完全连锁遗传现象——多对基因在一对同源染色体上 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 图解 配子类型 AB∶ab＝1∶1 自交后代 基因型 1AABB、2AaBb、1aabb 表现型 性状分离比3∶1 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 Ab∶aB＝1∶1 1AAbb、2AaBb、1aaBB 性状分离比1∶2∶1 现有①～④四个纯种果蝇品系，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下表所示： 大本P129 品系 ① ② ③ ④ 隐性性状 均为显性 残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ 若需验证自由组合定律，可选择交配的亲本品系组合为(　　) A.①×④ B.①×② C.②×③ D.②×④ D 思路：获得双杂合子，两对基因位于两对同源染色体 BBDDEE bbDDEE BBddEE BBDDee 利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路： 。 选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型， 且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上 A/a、B/b基因位于非同源染色体上（两对同源染色体）：AaBb自交 B/b、C/c基因位于非同源染色体上（两对同源染色体）：BbCc自交 A/a、C/c基因位于非同源染色体上（两对同源染色体）：AaCc自交 考点四：自由组合定律的常见题型 1. 先拆后合，乘法原则 将亲本的基因型拆分 计算每一对相对性状的杂交结果 将每对性状的杂交结果相乘 拆分： ♀ Yy Rr Yy ♂ Rr 计算： Yy × Yy ↓ Rr × Rr ↓ 1YY 2Yy 1yy 3黄色 ∶ 1绿色 1RR 2Rr 1rr 3圆粒 ∶ 1皱粒 组合：(黄色 : 绿色)×(圆粒∶皱粒)=(3 : 1)×(3 : 1) 黄色圆粒： 黄色皱粒： 绿色圆粒： 绿色皱粒= 9 : 3 : 3 : 1 ♀ YyRr × YyRr♂ 黄色圆粒 黄色圆粒 乘法法则前提： 两（多）对基因独立遗传 两（多）对基因分别位于多对同源染色体上 两（多）对基因自由组合 考点四：自由组合定律的常见题型 1. 先拆后合，乘法原则 AaBbCc产生的配子种类数： 2*2*2 ②AaBbCc与AaBbCC杂交过程中产生的配子之间的组合方式： 8*4 ③AaBbCc与AaBbcc所产子代的基因型和表现型数： 3*3*2和2*2*2 ④基因型分别为aaBbCcDd和AaBbccdd两种豌豆杂交，其子代中纯合子的比例为多少？ 1/2*1/2*1/2*1/2 ⑤基因型为AaBbCc的豌豆自交，其子代中基因型为全部显性(A B C )比例为多少？ 3/4*3/4*3/4*3/4 果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交（亲本雌果蝇为杂合子），F1中（ ） A．雄果蝇中白眼占1/4 B. 红眼雌果蝇占1/4 C．染色体数正常的红眼果蝇占1/4 D. 缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/4 C 求算某个体所占比例时，需要注意以下两点： (1)明确求什么个体（基因型、表现型）的概率。 (2)确定在什么范围内求概率。 解题思路：将两对性状分离开来单独分析，再组合（相乘） 考点四：自由组合定律的常见题型 2. 多对等位基因形状分析 分离定律 自由组合定律 同源染色体 一对 两对 多对 等位基因 一对 两对 多对 F1配子的种类及比值 测交后代基因型及比值 自交后代基因型比值 自交后代中显性/隐性纯合子比例 自交后代中每对基因都含有显性基因的个体比例 1：1 (1：1)(1：1) 2n种（1﹕1）n 1：1 (1：1)(1：1) 2n种（1﹕1）n 3﹕1 9﹕3﹕3﹕1= (3﹕1) (3﹕1) （3﹕1)n A_=3/4 A_B_=(3/4)2 A_B_C_...=(3/4)n aa=1/4 AA=1/4 aabb=(1/4)2 aabbcc...=(1/4)n AABB=(1/4)2 AABBCC...=(1/4)n 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 本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？ 解题策略： 将子代表现型比例转换成A_B_C_…（或aabbcc…）在子代中的比例 本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？(原因答题） 4对 （题干信息：实验现象）本实验中乙×丙杂交组合中，F2代中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4， （本质原因）依据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2代中显性个体的比例是(3/4)n， （结论）可判断这两对杂交组合涉及4对等位基因 总结答题思路：XX生物的A性状受几对等位基因控制？为什么？（n对） 根据某组中交配后代F2代中的显性个体所占比例为 (3/4)n 题干现象 根据n对等位基因自由组合且完全显性时， 本质原因 F2代中显性个体的比例为（3/4)n 可知受n对等位基因控制 （具体数字自己替换） 结论 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 本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？ 本实验中，植物的花色至少受4对等位基因的控制 本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？ 解题策略：多组实验，多个实验数据，讨论受几对等位基因控制，选择性状分离比最大的分析 （2017全国卷）若某哺乳动物毛色由位于常染色体上3对独立遗传的等位基因决定。其中，A基因编码的酶A可使黄色素转化为褐色素，B基因编码的酶B可使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亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型及比例为黄：褐：黑=52：3：9，则亲本的基因型组合是（　　）A．AABBDD×aaBBdd 或 AabbDD×aabbdd B．aaBBDD×aabbdd 或 AAbbDD×aaBBDDC．aabbDD×aabbdd 或 AabbDD×aabbdd D．AAbbDD×aaBBdd 或 AABBDD×aabbdd D 解题思路：1. 画过程图； 2. 表型基因型对应；3. 根据后代表现型比例推理亲代基因型。 考点四：自由组合定律的常见题型 3. 由子代比例逆推亲本基因型 大本P130 子代表现型 比例 解读分析 亲本基因型组合 9:3:3:1 3:3:1:1 1:1:1:1 3:1 1:1 AaBb×aabb；Aabb×aaBb （3:1）×（3:1） （3:1）×（1:1） （1:1）×（1:1） （3:1）×1 （1:1）×1 AaBb×️AaBb AaBb×Aabb ；AaBb×aaBb AaBB×Aa ; Aabb×Aabb； AaBB×aa ; Aabb×aabb； 表现型和基因型快速推导(2对基因) 提高做题速度 考点四：自由组合定律的常见题型 3. 由子代比例逆推亲本基因型 (2013课标Ⅱ，32，10分)已知果蝇长翅和小翅（A/a）、红眼和棕眼(A/a）各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系，某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一雄性长翅棕眼果蝇杂交，发现子一代中表现型及其分离比为长趐红眼:长翅棕眼:小趐红眼:小趐棕眼=3:3:1:1。试分析亲代和子代的基因型。 3:3:1:1 拆分比例 (长翅：小翅)(红眼：棕眼) = (3:1)(1:1) AaBb X Aabb 亲本：长翅红眼雌、长翅红眼雄果蝇 基因型？翅长A/a,眼色D/d 长翅红眼 长翅白眼 残翅红眼 残翅白眼 雄蝇 152 148 48 52 雌蝇 297 0 101 0 子代： 分析：分别统计子代雌性、雄性每对性状的表现型及其比例 ♂ 长翅：残翅=3:1，红眼：白眼=1:1 ♀ 长翅：残翅=3:1，全为红眼 说明：翅形为常染色体遗传（长翅为显性性状） 眼色为伴性遗传。 答案：AaXDXd和AaXDY 考点四：自由组合定律的常见题型 3. 由子代比例逆推亲本基因型 考点四：自由组合定律的常见题型 4. 遗传规律的变式应用 (9:3:3:1变式) AaBb自交 后代性状比 原因分析 测交后代 9：7 9：3：4 9：6：1 A、B同时存在时表现为一种性状，其余基因型为另一性状 9A_B _ ：(3A _ bb + 3 aaB _ + 1aabb ） 1：3 1AaBb ：(1Aabb + 1aaBb + 1aabb ） 一对等位基因中的隐性基因制约其它基因的作用 9A_B _ : (3A _ bb) : (3 aaB _ + 1aabb) 1:1:2 1AaBb : 1Aabb : (1aaBb + 1aabb ） 双显、单显、双隐表现为3种性状 9A_B _ : (3A _ bb + 3 aaB _ ) : 1aabb 1:2:1 1AaBb : (1Aabb + 1aaBb) : 1aabb AaBb自交 后代性状比 原因分析 测交后代 15：1 12 : 3 : 1 1 : 4 : 6 : 4 : 1 只要有显性基因就表现为一种表现型，其余基因型为另一种表现型 (9A_B _ + 3A _ bb + 3 aaB_ ) : 1aabb 3：1 (1AaBb + 1Aabb + 1aaBb) : 1aabb 基因的累加效应 1AABB : 4(AaBB + AABb) : 6(AaBb + AAbb + aaBB) : 4(Aabb + aaBb) : 1aabb 1:2:1 1AaBb : 2(Aabb + 1aaBb) : 1aabb 一对等位基因中的显性基因制约其它基因的作用 (9A_B _ + 3A _ bb) : 3 aaB_: 1aabb 2 : 1 : 1 (1AaBb + 1Aabb) : 1aaBb : 1aabb (2016·全国卷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(　　).F2中白花植株都是纯合体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 D 两对基因控制一对相对性状 双杂合子自交出现“9:3:3:1”的变式“9：7” 双杂合子测交出现“1：1：1：1”的变式“1：3” 解题策略：对自交、测交的子代表型数量比进行处理” 考点四：自由组合定律的常见题型 5. 致死问题-合子致死 “和”小于16的特殊分离比问题 大本P133 当基因组合中存在致死的情况时，也会出现不同于9∶3∶3∶1的性状分离比，且F2的组合方式会少于16种，但仍遵循孟德尔的自由组合定律。 致死类型 F1自交基因型和比例 F1测交基因型和比例 至少一对显性基因纯合即可致死 某一对显性基因纯合致死 双隐性纯合致死 单隐性纯合致死 AaBb∶Aabb∶ aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1 AaBb∶Aabb∶ aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1 AaB_∶aaB_∶Aabb∶ aabb＝6∶3∶2∶1 AaBb∶Aabb∶ aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1 A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3 AaBb∶Aabb∶ aaBb＝1∶1∶1 A_B_∶aaB_＝9∶3 或 A_B_∶A_bb＝9∶3 AaBb∶aaBb＝1∶1 或 AaBb∶Aabb＝1∶1 (2023·河北衡水金卷)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的表型为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶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(　　) 大本P134 典例2 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 B YYDD YYDd YYdd YyDD yyDD YyDd 致死类型 F1自交基因型和比例 雄(雌)配子AB致死 雄(雌)配子Ab致死 雄(雌)配子aB致死 雄(雌)配子ab致死 考点四：自由组合定律的常见题型 5. 致死问题-配子致死 “和”小于16的特殊分离比问题 大本P133 A_B_:A_bb:aaB_:aabb=5:3:3:1 A_B_:A_bb:aaB_:aabb=7:1:3:1 A_B_:A_bb:aaB_:aabb=7:3:1:1 A_B_:A_bb:aaB_=8:2:2 甲植物的叶色同时受A、a与B、b两对基因控制。基因型为A_bb的甲叶绿色，基因型为aaB_的甲叶紫色。将绿叶甲（♀）与紫叶甲（♂）杂交，取F1红叶甲自交得F2。F2的表现型及其比例为：红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。 （1）F1红叶的基因型为　　　　，上述每一对等位基因的遗传遵循 　　　　　　定律。 （2）对F2出现的表现型及其比例有两种不同的观点加以解释。 观点一：F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。 观点二：F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。 你支持上述观点　　　　，基因组成为　　　　的配子致死 AaBb 基因的分离 比16少了4？ 一 Ab $