2027届高考生物人教版一轮复习导学案：基因自由组合定律的变式

该高中生物学高考复习学案系统梳理了基因自由组合定律变式专题，涵盖分离定律解决自由组合问题的方法、基因互作（显性上位等）类型分析及特殊分离比实例，按“方法-类型-应用”层次架构知识网络，通过配子类型推导、亲本基因型推断等任务驱动学生自主构建逻辑框架。 亮点在于自主学习支持与科学思维培养，如活动二设计基因互作类型表格填写任务引导归纳规律，课堂训练精选近年联考真题（如南京六校、南通检测题）进行诊断，亮考帮“亮闪闪”环节助力学生梳理核心知识点，培养科学思维与探究实践能力，教师可通过学生错题与疑惑精准指导，支持个性化复习。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：基因自由组合定律的变式 学习目标 学会基因自由组合定律解题的一般步骤和方法。 核心体系 活动方案 活动一 学会用分离定律解决自由组合问题 思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律问题分别分析，再按要求加以组合，利用排列组合和概率论的相关知识解决问题。 （1）配子类型及概率问题 例：基因型为AaBbCc（三对基因独立遗传）的生物产生的配子有多少种？产生基因型为ABC配子的概率是多少？ （2）由亲本推导子代基因型或表型及概率问题 例：假设A对a、B对b、C对c为完全显性（三对基因独立遗传），基因型为AaBbCc与AaBbCC的生物杂交，子代的基因型、表型分别有多少种？子代中AABBCC的概率是多少？子代中三对性状都是显性的概率是多少？ （3）由子代基因型或表型的比推导亲本的基因型 例：番茄紫茎对绿茎是显性（用A、a表示），缺刻叶对马铃薯叶是显性（用B、b表示）。让紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，后代植株数是紫缺321，紫马101，绿缺310，绿马107。如果两对等位基因自由组合，则两亲本的基因型是（　　） A.AaBb×AaBB B.AaBb×AaBb C.AABb×aaBb D.AaBb×aaBb 活动二 分析基因互作的常见类型 两对独立遗传的非等位基因在表达时，有时会因基因之间的相互作用，而使杂交后代的性状分离比偏离 9∶3∶3∶1的孟德尔比例，称为基因互作。基因互作的各种类型中，杂种后代表型及比例虽然偏离正常的孟德尔遗传，但基因的传递规律仍遵循自由组合定律。请分析在下面的特殊情况下，双杂合子自交和测交后代的分离比，填写在表格中。 基因互作的类型 概念 F2比例 F1测交后代比例 显性上位 两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的显性状态对另一对基因（无论显隐性）有遮盖作用，即当一对基因为显性时表现一种性状，另一对基因为显性而第一对基因为隐性时，表现另一种性状，两对基因都为隐性时表现第三种性状 隐性上位 两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的隐性状态对另一对基因起遮盖作用 显性互补 两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性时（无论纯合还是杂合），表现为一种性状；当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，表现为另一种性状 重叠作用 两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性或一对基因为显性，另一对为隐性时，表现一种性状，两对基因均为隐性时表现另一种性状 积加作用 两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性时表现一种性状，只有一对基因是显性时表现另一种性状，两对基因均为隐性时表现第三种性状 抑制作用 两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的显性状态对另一对基因的表现有抑制作用，但其本身并不控制任何性状 活动三 例析自由组合定律中特殊分离比 例1：大豆种皮颜色主要由3对等位基因I/i、R/r和T/t控制，相关机理如下图1所示（其中T、t基因均表达，但T基因表达的酶活性比t基因表达的酶活性明显要高，导致相关物质积累量不同）。种皮细胞中花青素积累量不同使其表现为黑色或浅黑色，当细胞中仅有原花青素时表现为褐色或浅褐色。现有纯系黄皮和纯系浅黑皮大豆杂交，其结果如下图2所示。请回答下列问题。 图1 图2 （1）亲本的基因型为__________、____________。 （2）F2中黄皮大豆的基因型可能有________种。F2黑皮大豆自交后代中，种皮颜色及比例为____________________________。 （3）根据本杂交实验结果，有同学提出“两对基因I/i与T/t的遗传遵循基因自由组合定律”，此观点是否正确？简要说明理由：__________________________ ______________________________________________________________________。 （4）若要通过杂交实验探究3对基因的遗传是否遵循自由组合定律，应用种皮颜色为________的大豆与本实验中的黄皮亲本杂交，获得F1后，F1自交，若后代黄色∶黑色∶浅黑色∶褐色∶浅褐色＝______________，则证明3对基因的遗传遵循基因自由组合定律。 例2：燕麦颖色受两对基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1。已知黑颖（B）和黄颖（Y）为显性，只要B存在，植株就表现为黑颖。请分析并回答下列问题。 （1）F2的性状分离比说明B（b）与Y（y）存在于________染色体上。 （2）F2中，黑颖基因型有________种，黄颖的基因型有________种，白颖的基因型是____________。 （3）若将F1进行花药离体培养，预计植株中黑颖纯种所占的比例是________。 （4）若将黑颖与黄颖杂交，亲本基因型为____________________时，后代中的白颖比例最大。 例3：西瓜为一年生二倍体植物。瓜瓤脆嫩，味甜多汁，富含多种营养成分，是夏季主要的消暑果品。请回答下列问题。 （1）若西瓜果肉颜色受两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制，且只要有一个显性基因就表现为白瓤，两对基因全隐性时表现为红瓤。现以纯种白瓤西瓜AABB（P1）为母本，红瓤西瓜（P2）为父本进行杂交实验，则F1表现为________瓤西瓜；F1个体之间随机传粉，后代表型及比例为_______________________。 （2）西瓜的重量由三对独立遗传的等位基因（用C/c、D/d、E/e表示）控制，每增加一个显性基因西瓜增重相同。若用瓜重为6 kg的西瓜植株与瓜重为4 kg的西瓜植株杂交，F1瓜重均为5 kg，F2中瓜重为2 kg与8 kg的西瓜植株各占1/64，则瓜重为6 kg的西瓜植株有______个显性基因。瓜重分别为2 kg与8 kg的西瓜植株杂交，子代基因型为____________。 （3）下图为三倍体无子西瓜育种流程图，其培育的原理是____________。图中秋水仙素作用于有丝分裂________期，可抑制______________。 课堂训练 1. [2025南京六校联考]在西葫芦的皮色遗传中，黄皮基因（Y）对绿皮基因（y）为显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，基因Y和y都不能表达。现有基因型WwYy的个体测交，按自由组合规律遗传，其后代表型种类及比例是（　　） A.3种，2∶1∶1 B.2种，1∶1 C.4种，1∶1∶1∶1 D.2种，3∶1 2. [2025南通海安检测]某种植物的高度由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b决定，植株的高度随显性基因数目的递加而增高，且A、B效果相同。已知纯合子AABB和aabb分别高50 cm、30 cm，先让两者作为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2。下列相关叙述正确的是（　　） A.F1的高度均为50 cm B.F2中植株的高度有4种类型 C.F2中高度为40 cm的植株的基因型有3种 D.F2中植株的高度大于30 cm的占3/4 3. [2024淮安马坝高级中学期中]在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色和灰色（A/a），尾巴有短尾和长尾（B/b），两对性状分别受位于两对常染色体上的等位基因控制。任取一对黄色短尾个体经多次交配， F1中黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝6∶3∶2∶1。下列说法错误的是（　　） A.F1的性状分离比说明BB存在显性致死现象 B.F1中黄色短尾小鼠的基因型有两种 C.让F1中黄色短尾鼠与灰色长尾鼠交配，F2中各表型的比例为1∶1∶1∶1 D.让 F1中黄色长尾雌雄鼠自由交配，理论上F2中不会出现短尾鼠 4. [2025无锡锡东高级中学月考]已知小麦的耐盐对不耐盐为显性，多粒对少粒为显性，分别由等位基因A/a、B/b控制。已知含有某种基因的花粉50%致死，现有一株表型为耐盐多粒的小麦，以其为父本进行测交，测交后代F1的4种表型及比例为耐盐多粒∶耐盐少粒∶不耐盐多粒∶不耐盐少粒＝2∶1∶2∶1。下列叙述错误的是（ ） A.测交比例说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律 B.若以该耐盐多粒植株为母本进行测交，后代上述4种表型比例为1∶1∶1∶1 C.取F1的耐盐多粒小麦和耐盐少粒小麦各一株进行杂交，后代不耐盐多粒个体占1/6 D.若该耐盐多粒植株进行自交，则后代上述4种表型比例为15∶3∶5∶1 5. [2026徐州一中月考]黑腹果蝇的灰体/黑体、正常刚毛/截短刚毛两对相对性状分别由等位基因A/a、B/b 控制。研究人员用灰体截短刚毛雌果蝇与黑体正常刚毛雄果蝇杂交，获得子一代（F1）和子二代（F2），表型及比例见下表。下列分析错误的是（ ） F1 灰体正常刚毛（）、灰体正常刚毛（） F2 灰体正常刚毛（）∶灰体截短刚毛（）∶黑体正常刚毛（）∶黑体截短刚毛（）∶灰体正常刚毛（）∶黑体正常刚毛（）＝3∶3∶1∶1∶6∶2 A.灰体为显性性状，控制体色的A/a位于常染色体上 B.控制上述两对性状的基因遗传时遵循自由组合定律 C.控制正常刚毛和截短刚毛的基因位于X、Y染色体同源区段上 D.F2中正常刚毛雄果蝇与截短刚毛雌果蝇杂交后代中的雌果蝇全为正常刚毛 6. [2026镇江月考]某自花传粉植物的花色由两对等位基因D/d和E/e控制，基因型与表型对应关系为：D_E_为红色，D_ee或ddE_为紫色，ddee为白色。科研人员用纯合亲本进行如图所示的杂交实验，不考虑基因突变和染色体变异，且d基因会导致一定比例花粉失活。下列相关叙述正确的是（　　） A.实验一中，亲本紫花作为母本参与杂交 B.实验一中，亲本紫花的基因型为DDee C.实验二的F2未出现白花植株，是F1产生含d基因的花粉导致部分配子失活所致 D.若以实验二中F2的红花为父本与白花植株杂交，子代基因型为Ddee的紫花植株占5/7 7. （多选）[2025南通阶段考]某自花传粉植物的花色有紫、红、白3种，由两对基因独立遗传的基因M/m、N/n控制，不含显性基因时植物开白花，只含1种显性基因时植物开红花。某实验小组用纯合亲本进行了下表实验（不考虑突变），实验一F2中未出现3∶1的比例，分析原因是含基因m的花粉育性下降了50%。下列叙述正确的有（　　） 组别 P F1 F2 实验一 紫花雌×红花雄 全为紫花 紫花、红花 实验二 红花雌×红花雄 全为紫花 ？ A.实验一红花雄的基因型是MMnn B.实验一F2中紫花与红花的比例是5∶1 C.实验二F1的基因型只有1种 D.实验二F2中紫花∶红花∶白花＝15∶8∶1 亮考帮 一、亮闪闪 本节课我掌握了 核心知识点，理清了 的解题逻辑；通过课堂小组讨论，学会了用 思路分析题型，纠正了之前混淆的概念，整体搭建起本节知识框架，这是我本节课最大的收获。 二、考考你 我出一道思考题： 解答： 出题后自测发现，这类题型的 步骤容易粗心出错，后续做题要重点留意。 三、帮帮我 我存在的疑惑： 1. 知识点的原理没有完全理解； 2.遇到 类题目不知道怎么切入解题； 3. 概念容易和之前学的内容弄混，希望课堂互助环节可以和同学探讨。 参考答案 活动方案 活动一　 （1） 2×2×2＝8种。1/2×1/2×1/2＝1/8。 （2） 基因型：3×3×2＝18种。表型：2×2×1＝4种。1/4×1/4×1/2＝1/32。3/4×3/4×1＝9/16。 （3） D 活动二　 F2比例 F1测交后代比例 12∶3∶1 2∶1∶1 9∶3∶4 1∶1∶2 9∶7 1∶3 15∶1 3∶1 9∶6∶1 1∶2∶1 13∶3 3∶1 活动三　 例1: （1） IIRRTT　iiRRtt （2） 6　黑皮∶浅黑皮＝5∶1 （3） 正确，杂交实验中F1自交后代的性状分离比为12∶3∶1，符合9∶3∶3∶1 （4） 浅褐色　48∶9∶3∶3∶1 例2: （1） 非同源 （2） 6　2　bbyy （3） 0　 （4） Bbyy×bbYy 例3（1） 白　白瓤西瓜∶红瓤西瓜＝15∶1 （2） 4　CcDdEe （3） 染色体（数目）变异　前　纺锤体的形成 归纳总结： 1 自由组合定律中9∶3∶3∶1变式分析 F1（AaBb） 自交后代表型比例 原因分析 测交后代 表型比例 9∶3∶3∶1 正常的完全显性 1∶1∶1∶1 9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的基因型为另一种表型（9A_B_）∶（3A_bb＋3aaB_＋1aabb） 1∶3 15∶1 只要具有显性基因其表型就一致，其余基因型为另一种表型（9A_B_＋3A_bb＋3aaB_）∶（1aabb） 3∶1 13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状（9A_B_＋3aaB_＋1aabb）∶（3A_bb）或（9A_B_＋3A_bb＋1aabb）∶（3aaB_） 3∶1 1∶4∶6∶4∶1 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强（1AABB）∶（2AaBB＋2AABb）∶（4AaBb＋1AAbb＋1aaBB）∶（2Aabb＋2aaBb）∶（1aabb） 1∶2∶1 2 AaBb自交后代分离比之“和”小于16的特殊分离比成因 成因 后代比例 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 隐性纯合致死 （自交情况） 若是双隐性致死，自交子代出现9∶3∶3的比值；若是单隐性致死，自交子代出现9∶3的比值 课堂训练 1 A　基因型WwYy的个体与wwyy个体进行测交，后代将出现4种基因型，且4者的比例相等，其中wwYy表现为黄色，wwyy表现为绿色，WwYy、Wwyy表现为白色，因此其后代共有3种表型，表型种类及比例是白色∶黄色∶绿色＝2∶1∶1，A正确。 2 C　基因型为AABB和aabb杂交，F1的基因型为AaBb，结合题干信息，植株的高度与显性基因的个数呈正相关，每增加一个显性基因，植株增高（50－30）÷4＝5 cm，F1基因型为AaBb，F1的高度均为30＋5＋5＝40 cm，A错误； F2中，A和B的显性基因数目可为0、1、2、3、4，共5种情况，对应的高度分别为30 cm、35 cm、40 cm、45 cm、50 cm，B错误；F1基因型为AaBb，F2中高度是40 cm的植株的基因型中含有两个显性基因，即AAbb、aaBB、AaBb，有3种，C正确；F2中aabb（1/16）高度等于30 cm，其余都大于30 cm，故F2植株的高度大于30 cm的占15/16，D错误。 3 C　根据题意可把两对性状分开计算可知，黄色∶灰色 ＝（6＋3）∶（2＋1）＝3∶1，短尾∶长尾 ＝（6＋2）∶（3＋1）＝2∶1，因此黄色对灰色为显性，短尾对长尾为显性，且BB存在显性纯合致死现象，A正确；F1中黄色短尾小鼠的基因型有AaBb、AABb两种，B正确；F1中黄色短尾小鼠的基因型为（1/3）AABb、（2/3）AaBb，灰色长尾小鼠的基因型为aabb，二者交配后各表型的比例为 2∶2∶1∶1，C错误；长尾属于隐性性状，理论上长尾鼠自由交配后 F2全为长尾，D正确。 4 C　一颗表现为耐盐多粒的小麦，以其为父本进行测交，测交后代F1的4种表型及占比为耐盐多粒∶耐盐少粒∶不耐盐多粒∶不耐盐少粒＝2∶1∶2∶1，据此可推知父本的基因型为AaBb，母本的基因型为aabb，而F1中多粒∶少粒＝2∶1，据此可知b基因的花粉50%致死，这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，A正确；若该植株AaBb进行自交，母本产生4种类型的雌配子1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab，父本产生4种类型的雄配子2/6AB、1/6Ab、2/6aB、1/6ab，则后代上述4种表型比例为15∶3∶5∶1，D正确。 5 D　亲本灰体雌果蝇与黑体雄果蝇杂交，F1全为灰体，说明灰体为显性性状；F2中灰体与黑体的比例为3∶1，符合常染色体显性遗传的分离比，A正确。亲本灰体雌果蝇与黑体雄果蝇杂交，F1全为正常刚毛，说明正常刚毛为显性性状，F2中雄性全为正常刚毛，雌性中正常刚毛∶截短刚毛＝1∶1，说明F1雌性基因型为XBXb，雄性基因型为XbYB，刚毛基因（B/b）位于性染色体上，两对基因独立遗传，遵循自由组合定律，B正确。根据B选项可知，亲本截短刚毛雌果蝇（XbXb）与正常刚毛雄果蝇（XBYB）杂交，F1雌雄均为正常刚毛（XBXb、XbYB），说明B/b位于X/Y染色体同源区段，且正常刚毛为显性，C正确。F2中正常刚毛雄果蝇基因型为XBYB或XbYB。若为XbYB，与截短刚毛雌果蝇（XbXb）杂交，雌性子代可能为XbXb（截短刚毛），D错误。 6 D　实验一中，亲本为纯合红花（DDEE）和紫花，紫花基因型可能为DDee或ddEE，若紫花基因型为DDee，F1基因型为DDEe，F2的表型及比例为红花∶紫花＝3∶1，与题图不符，若紫花基因型为ddEE，因d基因仅影响部分花粉（父本花粉含d时部分失活），但母本不受此影响，因此其作为母本或父本时，不影响实验结果，A、B错误；F2中未出现白花植株（ddee），根据实验一和实验二的结果可判断是因为控制花色的两对等位基因位于一对同源染色体上，C错误；实验一中，纯合红花（DDEE）与纯合紫花（ddEE）杂交，F1全为红花（DdEE），F1自交后，F2红花∶紫花＝6∶1，F1父本的dE雄配子因d基因部分失活，导致后代中ddEE的比例降低至1/7，设雄配子比例为DE∶dE＝X∶（1－X），[1/2X＋1/2（1－X）＋1/2X]∶1/2（1－X）＝6∶1，解得X＝5/7，所以DE∶dE＝5∶2，故实验二中F2的红花为父本与白花植株杂交，子代基因型为Ddee的紫花植株占5/7，D正确。 7 BCD　利用纯合植株作为亲本进行了表格所示实验，实验一亲代紫花雌基因型为MMNN，红花雄基因型为MMnn或mmNN，若为MMnn，则F1为MMNn，自交后代应出现紫花∶红花＝3∶1的结果，由题干知F2中未出现3∶1的比例，说明亲代中红花基因型为mmNN，A错误；实验一中F1的基因型为MmNN，因为含基因m的花粉育性下降了50%，所以F1产生的雌配子及比例为MN∶mN＝1∶1，产生的雄配子及比例为MN∶mN＝2∶1，则F2为2/6MMNN∶3/6MmNN∶1/6mmNN，即紫花∶红花＝5∶1，B正确；由题干知纯合亲本杂交，实验二中亲本的基因型为MMnn、mmNN，所以F1的基因型为MmNn，只有1种，C正确；由题干可知，两对基因独立遗传，符合自由组合定律，实验二亲代基因型为红花MMnn、mmNN，F1基因型为MmNn，只考虑N/n，F1自交后代为N_∶nn＝3∶1，只考虑M/m，由于含基因m的花粉育性下降50%，则F1自交后代为M_∶mm＝5∶1，则实验二F2为（5M_∶1 mm）（3N_∶1nn）＝15M_N_∶5M_nn∶3 mmN_∶1 mmnn，即紫花∶红花∶白花＝15∶8∶1，D正确。 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $