第5单元 第19课时 自由组合定律中的特殊比例(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案（创新版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦自由组合定律特殊比例这一高频考点，涵盖基因互作、显性累加、致死现象及连锁互换等核心内容，按“正常比例→特殊成因→解题模型”逻辑分层，通过课标解读、考情分析、题型梳理、方法指导和真题演练，帮助学生构建遗传规律分析框架。 讲义创新采用“成因归类+模型建构”教学策略，如用数学因式法解析致死基因型，棋盘法推导配子致死比例，培养科学思维与逻辑推理能力。设置模拟题与高考真题分层练习，配合详细解析，助力学生快速突破异常比例难点，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供系统支持。

第19课时　自由组合定律中的特殊比例 课标 要求 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。 考情 分析 考点 考题统计 考频等级 自由组合定律异常现象分析 2025·河南卷，15；2025·全国卷，33；2025·甘肃卷，20；2024·江苏卷，24；2024·江西卷，19；2024·湖北卷，18；2023·全国乙卷，6；2023·新课标卷，5 高频 题型一　自交“和”为16，测交“和”为4的特殊分离比成因 1．基因互作 2．显性基因累加效应 (1)表型 (2)原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。 [演练1]　(2026·江苏无锡模拟)假设某种自花传粉植物的茎高受三对等位基因A/a、B/b、C/c控制，各对基因独立遗传，每个显性基因A、B、C对植物茎高的作用效果相等且有累加效应。不同基因型个体甲、乙、丙自交产生的子一代的茎高与子一代数量比如图所示。 下列有关分析错误的是(　　) A．甲的基因型有3种可能，乙的基因型也有3种可能 B．丙的子一代中，纯合子的基因型有8种、表型有4种 C．若将乙与丙杂交，子代将有18种基因型，8种表型的个体 D．若将乙的子一代中茎高为8 cm的每个植株所结的种子收获，并单独种植在一起得到一个株系。所有株系中，茎高全部表现为8 cm的株系所占的比例为1/3 解析：C　甲自交后代只有3种不同的表型，对比乙、丙的茎高分析，甲的后代出现两个显性基因、一个显性基因、无显性基因，且甲的后代一共4种组合方式，则甲的基因型可能是Aabbcc、aaBbcc、aabbCc；乙自交后代有5种不同的表型，对比丙的茎高分析，乙的后代出现四个显性基因、三个显性基因、两个显性基因、一个显性基因、无显性基因，且乙的后代一共16种组合方式，则乙的基因型可能是AaBbcc、AabbCc、aaBbCc，A正确；丙自交后代有7种表型，且丙的后代一共64种组合方式，说明丙的基因型为AaBbCc，其子一代中纯合子的基因型有2×2×2＝8(种)，表型有4种，分别是4 cm(aabbcc)、8 cm(AAbbcc、aaBBcc、aabbCC)、12 cm(AABBcc、aaBBCC、AAbbCC)、16 cm(AABBCC)，B正确；乙的基因型可能是AaBbcc、AabbCc、aaBbCc，丙的基因型为AaBbCc，若将乙与丙杂交，子代将有3×3×2＝18(种)基因型，6种表型的个体，C错误；乙的基因型可能是AaBbcc、AabbCc、aaBbCc，假设乙的基因型为AaBbcc，乙的子一代中茎高为8 cm的个体基因型为1/6AAbbcc、1/6aaBBcc、4/6AaBbcc，纯合子自交不会发生性状分离，因此所有株系中，茎高全部表现为8 cm的株系所占的比例为1/3，同理，假设乙的基因型为AabbCc或aaBbCc，茎高全部表现为8 cm的株系所占的比例都为1/3，D正确。 [演练2]　(2025·全国卷，33)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题： (1)甲、乙分别自交，子一代均出现浅红色∶白色＝3∶1的表型分离比；甲和乙杂交，子一代出现深红色(丙)∶浅红色∶白色(丁)＝1∶2∶1的表型分离比。综上判断，甲和乙的基因型____________(填“相同”或“不同”)，判断依据是____________________。 (2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色＝9∶6∶1的表型分离比，其中与丙基因型相同的个体所占比例为____________。若丙与丁杂交，子一代的表型及分离比为____________________________，其中纯合体所占比例为____________。 解析：(1)甲、乙分别自交，子一代均出现浅红色∶白色＝3∶1的表型分离比，这符合杂合子自交的性状分离比，说明甲、乙均为杂合子。若甲和乙基因型相同，设为Aa，那么甲和乙杂交后代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，表型应该是浅红色∶白色＝3∶1，而实际甲和乙杂交子一代出现深红色∶浅红色∶白色＝1∶2∶1 的表型分离比，所以甲和乙的基因型不同。(2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色＝9∶6∶1 的表型分离比，这是9∶3∶3∶1的变式，说明花色由两对等位基因控制(设为 A、a 和 B、b)，且丙的基因型为AaBb。根据基因自由组合定律，AaBb自交后代中AaBb的比例为1/4(2/4×2/4＝4/16＝1/4)。因为甲、乙杂交产生丙(AaBb)，且甲、乙自交都出现浅红色∶白色 ＝ 3∶1，可推测甲、乙基因型为 Aabb 和 aaBb(二者可互换)，丁为白色，基因型为aabb。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交，即测交，后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，对应的表型及比例为深红色∶浅红色∶白色＝1∶2∶1。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交，后代中纯合体只有 aabb，所占比例为1/4。 答案：(1)不同　甲、乙自交的结果与甲、乙杂交的结果不同　(2)1/4　深红色∶浅红色∶白色＝1∶2∶1　1/4 题型二　自交“和”小于16，测交“和”小于4的特殊分离比成因 1．明确几种致死现象 (1)胚胎致死或个体致死 (2)配子致死或配子不育 2．致死类型的判断方法 (1)基因型的致死，可借助于数学因式 (2)配子的致死可借助于棋盘法 配子 AB Ab aB ab AB × Ab × aB × ab × [演练3]　(2025·河南卷，15)现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F1全为正常株，F2中该性状的正常株∶突变株＝9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是(　　) A．甲的基因型是AaBB或AABb B．F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死 C．F2植株中性状能稳定遗传的占7/15 D．F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种 解析：D　F2正常株∶突变株＝9∶6，可推出正常株的基因型为A_B_，突变株的基因型为A_bb和aaB_，aabb致死，所以F1的基因型为AaBb，两个突变株亲本的基因型为AAbb和aaBB，甲和乙分别自交后正常株∶突变株为3∶1，说明甲基因型为AaBB或AABb，A、B正确；当A和B同时存在时才能为正常株，所以突变株A_bb和aaB_都可以稳定遗传，F2中性状能稳定遗传的个体占AABB(1/15)＋A_bb(3/15)＋aaB_(3/15)＝7/15，C正确；当两个亲本都能产生AB的配子，子代才可能出现AABB的基因型，F2能产生AB配子的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种，即F2交配能出现AABB基因型的亲本组合有4×4＝16(种)[杂交情况下考虑正反交，若不考虑正反交，亲本组合有4＋3＋2＋1＝10(种)]，D错误。 [演练4]　(2026·河南郑州模拟)致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb的个体，两对等位基因独立遗传，但具有某种基因型的配子或个体致死现象。不考虑环境因素对表型的影响，若该个体自交，下列说法错误的是(　　) A．后代分离比为5∶3∶3∶1，则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死 B．后代分离比为7∶3∶1∶1，则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死 C．后代分离比为9∶3∶3，则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死 D．后代分离比为4∶2∶2∶1，则推测原因可能是A基因和B基因显性纯合致死 解析：C　后代分离比为5∶3∶3∶1，只有双显中死亡4份，可推测可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死，导致双显性状中少4份，A正确；后代A_B_∶aaB_(或A_bb)∶A_bb(或aaB_)∶aabb＝7∶3∶1∶1，与9∶3∶3∶1相比，A_B_少了2份，A_bb(或aaB_)少了2份，最可能的原因是Ab(或aB)的雄配子或雌配子致死，B正确；后代分离比为9∶3∶3，没有出现双隐性，说明aabb的合子或个体死亡，C错误；若A基因和B基因显性纯合致死，则A_B_少5份，A_bb和aaB_中各少1份，即出现后代分离比为4∶2∶2∶1，D正确。 题型三　从独立遗传到完全连锁和不完全连锁的解题模型 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(不发生互换) 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∶1 Ab∶aB＝1∶1 自交 后代 基因型 1AABB、2AaBb、1aabb 1AAbb、2AaBb、1aaBB 表型 性状分离比 3∶1 性状分离比 1∶2∶1 测交 后代 基因型 1AaBb、1aabb 1Aabb、1aaBb 表型 性状分离比1∶1 性状分离比1∶1 2.连锁和互换的分析判断 (1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例) ①每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是5%。 ②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。 ③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (2)连锁和互换的判断：测交比例直接反映配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁和互换。 例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。 [演练5]　(2026·河北衡水模拟)某一植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a，B和b，C和c)，已知A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AabbCc∶Aabbcc∶aaBbCc∶aaBbcc＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是(　　) A．A、B在同一条染色体上 B．A、b在同一条染色体上 C．A、C在同一条染色体上 D．A、c在同一条染色体上 解析：B　若A和B在同一条染色体上，则F1的配子应包含A和B的组合(如ABC、ABc等)，但测交结果中未出现A与B同时存在的后代，说明A和B不连锁，A错误；测交后代中A与b同时出现(如AabbCc、Aabbcc)，且a与B同时出现(如aaBbCc、aaBbcc)，表明A和b位于同一条染色体，a和B位于同源染色体另一条，B正确；若A和C连锁，则F1的配子应包含A和C的组合(如AbC、ABC等)，但测交后代中A与C的组合(AabbCc)仅占25%，且C/c独立分配(Cc和cc各占50%)，说明C/c独立于A/a和B/b，C错误；若A和c连锁，则F1的配子应包含A和c的组合(如Abc、ABc等)，但测交结果中A与c的组合(Aabbcc)仅占25%，且C/c独立分配，D错误。 [演练6]　(2026·广西南宁模拟)微卫星标记(STR)由2～6个核苷酸的串联重复片段构成。已知牛角的正常角和畸角由某对常染色体上的等位基因B/b控制，该对染色体上的STR位点有STR1和STR2两种类型，研究者利用PCR技术确定B基因与STR1连锁，b基因与STR2连锁。现在让多对正常角父本(Bb)和畸角母本交配，后代表型及数量如表所示。已知距离基因较近的STR位点可随基因一起互换，不考虑突变和致死。下列相关叙述错误的是(　　) STR1/STR2正常角 STR1/STR2/ STR2正常角 畸角 40 10 50 A．等位基因B/b的遗传遵循孟德尔遗传定律 B．STR1与B基因的距离较STR2与b基因的距离近 C．父本产生的重组型配子数占总配子数的百分比为20% D．子代畸角个体中，微卫星标记位点为STR2/STR2的概率为40% 解析：D　等位基因B/b位于一对常染色体上，遵循基因的分离定律，A正确；根据题中 “距离基因较近的STR位点可随基因一起互换”，以及后代中重组型STR1/STR2/STR2正常角的数量较少，可推测STR1与B基因的距离较STR2与b基因的距离近，B正确；由于重组率为重组型配子占总配子数的百分率，根据STR1/STR2/STR2正常角的个体为10个，可知互换型的B-STR1/STR2的配子占10个，则另一种互换的配子即不含STR1/STR2的配子也占10个，故重组率＝20÷(40＋10＋50)＝20%，C正确；根据结果，父本产生配子类型及比例：未重组配子：B-STR1(40%)、b-STR2(40%)。重组配子：B-STR1/STR2(10%)、b(10%)。母本只产生b-STR2配子，因此子代中“畸角bb且STR2/STR2”的概率为40%，因此占畸角个体的概率为40%÷(40%＋10%)＝80%，D错误。 1．(经典高考题)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是(　　) 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4 乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4 A．让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型 B．让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/9 C．若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种 D．若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色 解析：C　由杂交组合的F2表型及分离比例为9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，可确定甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII。当F2植株是白花时，其基因型为_ _ _ _ii，让只含隐性基因的植株与其测交仍然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误；甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型及比例为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型及比例为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。其中II∶Ii＝1∶2，所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B错误；若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本基因型为_ _ _ _Ii，则该植株可能的基因型最多有9种(3×3)，C正确；由于题中不能说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上，则可分为两种情况，第一种情况，当三对等位基因分别位于三对同源染色体上时，甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，其自交的子二代的表型及比例为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)＝9∶3∶3∶1，第二种情况，当A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上时，子二代的表型及比例为紫红色(AaBbII)∶靛蓝色(AAbbII)∶红色(aaBBII)＝2∶1∶1，D错误。 2．(2023·全国乙卷，6)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理错误的是(　　) A．从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死 B．实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb C．若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb D．将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4 解析：D　分析题意可知，实验①宽叶矮茎植株(A_bb)自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，可推知亲本宽叶矮茎植株的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎植株的基因型也为Aabb，A基因纯合致死；实验②窄叶高茎植株(aaB_)自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1，可推知亲本窄叶高茎植株的基因型为aaBb，子代中窄叶高茎植株的基因型也为aaBb，B基因纯合致死，A、B正确。由以上分析可知，A基因纯合致死，B基因纯合致死，若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb，C正确。将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交，子代植株的基因型为4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb，其中纯合子所占的比例为1/9，D错误。 3．(2025·甘肃卷，20)大部分家鼠的毛色是鼠灰色，经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因：Ay决定黄色，A决定鼠灰色，at决定腹部黄色，a决定黑色，它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a，其中Ay基因为隐性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因：B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题： (1)只考虑A基因位点时，可以产生的基因型有____________种，表型有____________种。 (2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，后代表型及其比例为黄色鼠∶黑色鼠∶巧克力色鼠＝8∶3∶1，产生这种分离比的原因是_______________。 (3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交，F1代产生了3/8黄腹黑背鼠，3/8黄腹棕背鼠，1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀______________，♂______________。 (4)D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交，F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色∶黑色∶白化＝9∶3∶4，则亲本白化纯种鼠的基因型为______________，F2代黑色鼠的基因型为__________________。 解析：(1)只考虑A基因位点，A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a，从4个等位基因中选2个组成基因型(包括纯合子和杂合子)，纯合子有AyAy(致死)、AA、atat、aa 4种，杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata 6种，所以基因型共有10种，但由于AyAy纯合致死，实际存活的基因型有9种，由显隐性关系Ay>A>at>a可知，表型有黄色(Ay_)、鼠灰色(A_)、腹部黄色(at_)、黑色(aa )，共4种。(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，正常情况下Aya×Aya后代中AyAy∶Aya∶aa＝1∶2∶1，由于AyAy致死，所以Aya∶aa＝2∶1，Bb×Bb后代中B_∶bb＝3∶1，按照自由组合定律，(2Aya∶1aa)×(3B_∶1bb)，后代中黄色鼠(AyaB_、Ayabb)∶黑色鼠(aaB_)∶巧克力色鼠(aabb)＝(2/3×3/4＋2/3×1/4)∶(1/3×3/4)∶(1/3×1/4)＝8/12∶3/12∶1/12＝8∶3∶1，所以后代表型及其比例为黄色鼠∶黑色鼠∶巧克力色鼠＝8∶3∶1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且AyAy纯合致死。(3)黄腹黑背雌鼠(at_B_)和黄腹棕背雄鼠(at_bb)杂交，因为F1代产生了巧克力色鼠(aabb)，所以亲本都含有a和b基因，那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb，黄腹棕背雄鼠基因型为atabb。(4)已知D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状，A决定鼠灰色，a决定黑色，B基因决定黑色，b基因决定棕色，F2代的表型及其比例为鼠灰色∶黑色∶白化＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变形，说明F1的基因型为AaBBDd，由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠，要得到F1为AaBBDd，则亲本白化纯种鼠的基因型为aaBBdd，鼠灰色纯种鼠的基因型为AABBDD，F1代雌雄鼠交配，F2的基因型及比例为A_BBD_∶aaBBD_∶A_BBdd∶aaBBdd＝9∶3∶3∶1，表型之比为鼠灰色∶黑色∶白化＝9∶3∶4，所以F2代黑色鼠的基因型为aaBBD_(aaBBDD、aaBBDd)。 答案：(1)9　4　(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且AyAy纯合致死　(3)ataBb　atabb　(4)aaBBdd　aaBBD_(aaBBDD、aaBBDd) 学科网（北京）股份有限公司 $