2027届高三生物一轮复习课件 第15讲 基因的自由组合定律(第1课时)

该高中生物学高考复习课件聚焦基因自由组合定律专题，覆盖2022-2025年广东卷核心考点，依据高考评价体系分析考点权重，归纳选择、解答题等常考题型，构建从杂交实验分析到遗传特例突破的完整知识体系，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于高考真题训练与科学思维培养，如结合2024河北卷西瓜育种题解析9:3:3:1变式题型，通过假说-演绎法突破验证自由组合定律的实验设计题，帮助学生掌握“先分离后组合”的解题技巧，教师可据此精准把握学情，提升学生高考冲刺阶段的得分能力和复习效率。

考情分析 考点 由高考知核心知识点 预测 自由组合定律 考点一：自由组合定律的发现 (2025·广东卷）基因自由组合定律的实质和应用 (2024·广东卷）利用分离定律思维解决自由组合问题 (2023·广东卷）基因自由组合定律的实质和应用 (2022·广东卷）基因自由组合定律的实质和应用 题型：选择题、解答题 内容： 对于新高考来说，基因的分离定律和自由组合定律是重点的考察内容之一，大概率有一道多选题和一道简答题。 考点二：孟德尔成功的原因及其遗传规律的应用 考点三：基因自由组合定律基础题型突破 1 2 两对相对性状的遗传分析 3 自由组合定律的常规题型突破 自由组合定律的遗传特例 第15讲 基因的自由组合定律 (1)杂交实验过程: 考点一 两对相对性遗传实验分析 1. 两对相对性状的杂交实验——观察现象、提出问题 绿圆 绿皱 9∶3∶3∶1 (2)结果及结论 结果 结论 F1全为黄色圆粒 说明 为显性性状 F2中圆粒∶皱粒＝3∶1 说明种子粒形的遗传 遵循 定律 F2中黄色∶绿色＝3∶1 说明种子粒色的遗传 遵循 定律 F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)和两种新类型(绿色圆粒、黄色皱粒) 说明不同性状之间进行了_________ 黄色和圆粒 分离 分离 自由组合 原有表现型(亲本类型) 黄色圆粒 绿色皱粒 新的表现型(重组类型) 黄色皱粒 绿色圆粒 2. 对自由组合现象的解释——分析问题、提出假说 (1)理论解释: ①F1产生配子时，______________彼此分离，_________________可以自由组合，产生数量相等的 种配子。 ②受精时，雌雄配子的结合方式有________种。 ③F2的遗传因子组合有_______种，性状表现为 种，比例为_________________。 每对遗传因子 不同对的遗传因子 16 9 9∶3∶3∶1 4 4 YR yR Yr yr F1配子 F2 YR yR Yr yr YYRR YyRR YYRr YyRr YyRr YyRr YyRr YyRR YYRr yyRR yyRr yyRr YYrr Yyrr Yyrr yyrr (2)遗传图解(棋盘格式) 黄圆 YyRR YYRr YyRr YYRR 9 1 2 2 4 Y—R— 黄皱 绿圆 yyRr 绿皱 yyrr 3 2 YYrr Yyrr 3 1 2 yyRR 1 1 Y—rr yyR— 1 配子结合方式: 基因型: 表现型: 16 9 4 亲本类型为 ， 则F2中重组类型为 ， 其所占比例为 ； 【提醒】若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)， 绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_) 1/16＋9/16＝10/16 黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_) 其所占比例为 。 3/16＋3/16＝6/16 3. 对自由组合现象的验证——演绎推理、实验验证 (1)方法:__________实验 测交 (2)演绎推 理图解: YR Yr yR yr YyRr Yyrr 黄色皱粒 绿色皱粒 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 (3)实验验证: 黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果如下: 表现型 项目 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 实际子粒数 F1作_____ 31 27 26 26 F1作_____ 24 22 25 26 不同性状的数量比 _____________________________ 母本 父本 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 (4)结论: 孟德尔测交试验的结果与预期的结果相符，从而证实了: ① 。测交实验除了上述作用外，还可以用来证实 ② 。 ③ 。 孟德尔对自由组合现象的假说是正确的 F1是双杂合子 F1产生了四种类型的配子，且比例为1：1：1：1 【检测】下图表示百合的卵细胞形成过程。受精时卵细胞与一个精子结合 为受精卵，以后形成胚；两个极核与另一个精子结合为受精极核， 以后形成胚乳。现进行基因型组合为（♀） （♂）的杂交实 验，在不考虑突变的情况下，据图分析，下列相关叙述错误的 是( )。 A.产生的子代的基因型及比例为 B.两个极核中所包含的遗传信息不相同 C.若某一种子中胚的基因型为，则胚乳的基因型为 D.若某一种子中胚的基因型为，其种皮的基因型为 √ 4. 自由组合定律 (1)内容: ①控制不同性状的遗传因子_____________是互不干扰的。 ②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子_____________, 决定不同性状的遗传因子_______________。 分离和组合 彼此分离 自由组合 YyRr Y R r y R r (2)自由组合定律的实质: 。 在减数分裂产生配子的过程中，等位基因随着同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【检测】如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是（　　） A．该个体的基因型为AaBbDd B．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 C．该细胞正在进行减数分裂 D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 B 图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，由此可知该细胞分裂完成后可以产生8种配子 【检测】下列关于孟德尔遗传定律现代解释的叙述，错误的是（     ） A．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性 B．等位基因分离的同时，非等位基因自由组合 C．基因分离定律与自由组合定律都发生在减数分裂过程中 D．孟德尔所说的一对遗传因子就是位于同源染色体上的一对等位基因 B 等位基因分离（减数第一次分裂后期）的同时，只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，而同一染色体上的非等位基因（如连锁基因）不会自由组合 (3)研究对象: 。 (4)发生时间: 。 (5)适用范围: 位于非同源染色体上的非等位基因 减数分裂Ⅰ后期 进行有性生殖 的真核生物 细胞核遗传 (6)自由组合定律适用条件: 进行 生殖的生物两对或多对等位基因位于 对同源染色体上. 有性 两对或多 【注意】配子的随机结合(受精作用)不等于基因的自由组合 【素养新命题——突破长句问答】下图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？为什么？ A、a与D、d和B与C、c分别位于同一对染色体上，不遵循基因的自由组合定律。 只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，在遗传时才遵循该定律。 (7)自由组合定律的细胞学基础 ①配子的个数≠种类数； ②雌配子数≠雄配子数。 4种雌配子比例相同， 4种雄配子比例相同， 但雄配子数远远多于雌配子数。 注意 理解自由组合定律的实质要注意三点: (1)同时性: 　　同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。 (2)独立性: 　　同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。 (3)普遍性: 　　自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物。基因重新组合会产生极其多样基因型的后代，这也是现在世界上的生物种类具有多样性的重要原因。 【教材中的隐性知识】教材必修2 P10“旁栏思考”: 两对相对性状实验中9∶3∶3∶1的数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么关系？ 从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推知两对相对性状的遗传结果，是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——(3∶1)2。 豌豆 统计学 假说—演绎 5. 孟德尔获得成功的原因 6. 孟德尔遗传规律的再发现 (1)1909年，丹麦生物学家 把“遗传因子”叫做 。 (2)因为孟德尔的杰出贡献，他被世人公认为 。 约翰逊 基因 遗传学之父 基因 表型(表现型) 等位基因 孟德尔的“遗传因子” 是指生物个体所表现出来的性状 如: 豌豆种子的黄色、绿色。 控制相对性状的基因 如:黄色基因Y与y， 高茎基因D与d. 基因型 是指与表现型有关的基因组成 如: YY、 Yy 、yy (3)几个概念: 【检测】假说一演绎法的步骤是：在观察分析基础上提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。下列关于两对相对性状杂交实验的叙述，正确的是（　　） A．孟德尔提出生物的两对性状是分别由两对等位基因决定，属于作出假设 B．“F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合”属于演绎推理 C．“推测测交子代有4种表型，且比例为1：1：1：1”属于实验验证 D．孟德尔的自由组合定律只能解释有性生殖的部分细胞核基因的遗传 D 孟德尔时期称遗传因子，后人约翰逊提出基因，等位基因的概念。 属于作出假设。 属于演绎推理。 【检测】和孟德尔同时代的一些科学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时没有 得出3:1和9:3:3:1的数量比，下列推测可能的原因中错误的是（     ） A．选取的植物材料会进行无性生殖 B．实验时父本采集完花粉后进行去雄套袋处理 C．所研究的某性状受细胞质基因控制 D．所研究的某一性状受位于一对同源染色体的非等位基因控制 B 实验时父本采集完花粉后是否进行去雄套袋处理一般不会影响后代的性状比例 【检测】在孟德尔的两对相对性状的杂交实验中，F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表型且比例为9∶3∶3∶1，下列叙述错误的是（　　） A．F1产生的雌雄配子各4种 B．雌配子和雄配子的数量相等 C．F1的四种雌、雄配子随机结合 D．遗传因子的组合形式有9种 B 雌配子数量远少于雄配子 7. 自由组合定律的应用 (1)指导杂交育种: 把___________结合在一起。 (2)指导医学实践: 为遗传病的______________提供理论依据。 优良性状　 预测和诊断 【检测】关于下列图解的理解正确的是( ) A.基因自由组合定律的实质表现在图中的⑥ B.③⑥过程表示减数分裂过程 C.基因分离定律的实质表现在图中的①②④⑤ D.右图子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例1/16 C ④⑤ 雌雄配子的随机结合 1/3 考点二 验证基因自由组合定律的方法 【实验思路】让双杂合子自交，观察并统计子代的表现型及比例 花粉鉴定法 【实验思路】取双杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并统计花粉粒的种类及数量。 【结果】花粉粒出现四种类型且比例为1:1:1:1 【结果】出现四种表现型且比例为9:3:3:1(或9:3:3:1的变式) 1.直接验证法: 。 2.间接验证法: 方法(1) 。 自交法 考点二 验证基因自由组合定律的方法 【实验思路】让双杂合子测交，观察并统计子代的表现型及比例 【结果】出现四种表现型且比例为1:1:1:1(或1:1:1:1的变式) 2.间接验证法: 方法(2) 。 测交法 【实验思路】取双杂合子的花粉，进行花药离体培养，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，观察并统计植株的表现型及比例 【结果】植株有四种表现型且比例为1:1:1:1 2.间接验证法: 方法(3) 。 单倍体育种 【检测】水稻花粉粒中淀粉的非糯性和糯性、花粉圆粒和花粉长粒是两对相对性状，控制这两对相对性状的两对基因独立遗传(非糯性的花粉粒遇碘呈蓝色，糯性的花粉粒遇碘呈橙红色)。请利用这两对相对性状纯合的水稻植株为材料，以花粉粒作为研究对象，设计实验验证自由组合定律。 (1)请写出该实验的实验思路： 用纯种非糯性花粉圆粒性状的个体和纯种糯性花粉长粒性状的个体(或纯种非糯性花粉长粒性状的个体和纯种糯性花粉圆粒性状的个体)杂交，取F1的花粉粒加碘液染色后放在显微镜下观察并记录花粉粒的颜色和形状。 (2)某同学观察一个视野后， 统计数据如下表所示： 上述同学的统计结果能否验证自由组合定律的正确性？________。试说明原因： 不能 ①分别统计一对相对性状不能说明基因的自由组合，要统计两对相对性状的组合情况；②观察的花粉粒数量较少。 (3)结果分析：当花粉粒的表现型及比例为_____________________________________时， 则可验证自由组合定律是正确的。 非糯性圆形∶非糯性长形∶糯性圆形∶糯性长形≈1∶1∶1∶1 【检测】(经典易错题)在豚鼠中，黑色(D)对白色(d)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是( ) A.黑光×白光→18黑光∶16白光 B.黑光×白粗→25黑粗 C.黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光 D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶10白粗∶11白光 解析: 验证基因自由组合定律的方法有测交和自交两种，测交子代表现型比例应出现1∶1∶1∶1，自交子代表现型比例应出现9∶3∶3∶1，D正确。 D 验证自由组合规律，可选择下列哪种交配类型( ) A.①×④ B. ①×② C.②×③ D.②×④ 【检测】现有纯种果蝇品系①～④，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: 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 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的组合规律，故选②×④或③×④。 D A,a B,b D,d 21 【检测】某同学利用下图4个烧杯中的小球进行模拟孟德尔豌豆杂交实验，下列有关叙述不正确的是（     ） A．关于烧杯中小球数量，①与②须相等，③与④须相等 B．任意从①②或③④中各抓取一只小球并记录字母组合可模拟雌雄配子随机结合 C．任意从①③烧杯中各随机抓取一只小球并记录字母组合可模拟非等位基因自由组合 D．先从①③和②④中各随机抓取一只小球并分别记录字母组合；然后将①③和②④中抓取的小球再结合，也可模拟雌雄配子随机结合 A ①与②中所含小球相同，分别模拟雌雄生殖器官，③与④中所含小球相同，分别模拟雌雄生殖器官。①②与③④中的小球模拟生殖器官中产生的两种配子，雌雄生殖器官产生的雌雄配子数不同，小球数可以不相等。每个桶中的两种小球模拟该生殖器官产生的两种配子，杂合子产生的两种配子比例相等，所以每个桶中含不同字母的小球数要相等 21 【检测】(2024·河北卷， )西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形) 和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状 的遗传规律，选用纯合体（长形深绿）、 （圆形浅绿）和 （圆形 绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿 ② 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹 21 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿 ② 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹 （1）由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循______定律，其中隐 性性状为______。 分离 浅绿 （2）由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间 的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用_______ 进行杂交。若 瓜皮颜色为______，则推测两基因为非等位基因。 、 深绿 21 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿 ② 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹 （3）对实验①和②的 非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则 中椭圆深绿瓜植株的占比应为_____。若实验①的 植株自交， 子代中圆形深绿瓜植株的占比为_______。 21 考点三 判断基因是否遵循自由组合定律的写法 1.自交类型: 子代表现型及比例为9：3：3：1或变式 2.测交类型: F2表现型及比例为1：1：1：1或变式 (一)根据子代表现型及比例来写 3.先按分离统计子代的表现型及比例,再组合看子代的表现型及比例: 而子代中黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=3：3：1：1是（3：1）与（1：1）随机结合而来，故遵循自由组合定律 如:子代中出现黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=3:3:1:1 因为子代中黄色：绿色=3：1，圆粒：皱粒=1：1， (以两对等位基因为例) 考点三 判断基因是否遵循自由组合定律的写法 (二)根据子代表现型总份数写(以两对等位基因为例) 若两对等位基因遵循自由组合定律，则F1自交产生的F2表现型比例总份数为42=16份，故子代性状分离比总份数为16份，则遵循自由组合定律。 若两对等位基因遵循自由组合定律，则F1测交产生的F2表现型比例总份数为22=4份，故子代性状分离比总份数为4份，故遵循自由组合定律。 1.自交类型: 2.测交类型: 【典例】资料表明: 家兔的毛色由位于常染色体上的B/b和D/d两对等位基因控制。当b基因纯合时，家兔毛色表现为白色。请依据如图所示的杂交实验，回答下列问题: ①因为F2灰色:黑色:白色=9:3:4, 其为9:3:3:1的变式, 符合自由组合定律的分离比。 (1)控制家兔毛色的两对等位基因遵循自由组合定律，判断依据是 。 【典例】某种植物的性状有高茎和矮茎、紫花和白花,其中一对相对性状受一对等位基因控制，另一对相对性状受两对等位基因控制。现用纯合的高茎紫花个体与纯合的矮茎白花个体杂交，F1均表现为高茎紫花，F1自交产生F2，F2有4种表现型: 高茎紫花: 高茎白花: 矮茎紫花: 矮茎白花=27:21:9:7。请回答: (1)控制上述两对相对性状的基因之间_______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，判断依据是 。 遵循 ①F2中高茎:矮茎=3:1，紫花:白花=9:7，且子代四种表现型及比例为27:21:9:7，上述四种表现型比例为（3:1）与（9:7）随机结合而来，故三对等位基因遵循自由组合定律。 【典例】某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验。杂交涉及的四对相对性状分别是:红果(红)与黄果(黄)，子房二室(二)与多室(多)，圆形果(圆)与长形果(长)，单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表，请回答: 组别 杂交组合 F1表现型 F2表现型及个体数 甲 红二×黄多 红二 450红二、160红多、150黄二、50黄多 红多×黄二 红二 460红二、150红多、160黄二、50黄多 乙 圆单×长复 圆单 660圆单、90圆复、90长单、160长复 圆复×长单 圆单 510圆单、240圆复、240长单、10长复 (1)根据表中数据可得出的结论是是: 控制甲组两对相对性状的基因位于 对同源染色体上，依据是 ； 两 F2出现表现型及比例为9:3:3:1，符合自由组合定律 【典例】某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验。杂交涉及的四对相对性状分别是:红果(红)与黄果(黄)，子房二室(二)与多室(多)，圆形果(圆)与长形果(长)，单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表，请回答: 组别 杂交组合 F1表现型 F2表现型及个体数 甲 红二×黄多 红二 450红二、160红多、150黄二、50黄多 红多×黄二 红二 460红二、150红多、160黄二、50黄多 乙 圆单×长复 圆单 660圆单、90圆复、90长单、160长复 圆复×长单 圆单 510圆单、240圆复、240长单、10长复 (2)控制乙组两对相对性状的基因位于 对同源染色体上，据据是 。 一 F2圆：长=3:1、单：复=3:1，但未出现9:3:3:1，故两对等位基因不遵循自由组合定律 $