2027届高考生物人教版一轮复习导学案：基因的自由组合定律

该高中生物学高考复习导学案系统梳理了基因自由组合定律专题，涵盖定律发现的“假说—演绎”过程、实质及细胞学基础，以及拆分组合法、逆向推断等基础题型，按“发现逻辑—实质应用—解题方法”架构组织考点，通过问题链（如F2新性状组合成因）和任务驱动（如实验设计思路）引导学生自主构建知识网络。 亮点在于诊断性自测与进阶式方法指导，开篇设置考情分析明确高频考点，每个题型配类题精练（如由子代表型比推亲本基因型），结合情境探究（如抗白粉病基因位置实验）培养科学思维和探究实践素养。模块含反思总结点（如错题归因），帮助学生自主诊断提升，教师可通过学情数据精准指导，支持因材施教。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：基因的自由组合定律 姓名： 学号： 班级： 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 1.基因自由组合定律的实质和应用 2025·湖北卷，12；2025·全国卷，33；2025·陕晋青宁卷，18；2024·新课标卷，5；2024·广东卷，14；2024·河北卷，23；2024·山东卷，22；2023·山东卷，23；2023·湖北卷，14 2.利用分离定律思维解决自由组合定律的问题 2025·甘肃卷，6、20；2025·重庆卷，15；2023·全国甲卷，32 考点一　基因自由组合定律的发现 1.两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 （1）观察现象，提出问题。 ①两对相对性状杂交实验的过程。 ②对杂交实验结果的分析。 ③提出问题。 F2中为什么会出现新的性状组合呢？F2中不同性状的比（9∶3∶3∶1）与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？ （2）提出假说，解释问题。 ①假说内容。 a.两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 b.F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 c.F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1∶1∶1∶1。 d.受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种，遗传因子的组合形式有9种，性状表现有4种，且比例为9∶3∶3∶1。 ②遗传图解。 棋盘格式： 分解组合式： ③结果分析。 提醒　若亲本是黄色皱粒（YYrr）和绿色圆粒（yyRR），则F2中重组类型为绿色皱粒（yyrr）和黄色圆粒（Y　R　），所占比例为1/16＋9/16＝10/16；亲本类型为黄色皱粒（Y　rr）和绿色圆粒（yyR　），所占比例为3/16＋3/16＝6/16。  （3）演绎推理，验证假说。 ①演绎推理图解——测交。 ②实验验证：孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测相符。 （4）归纳总结，得出结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。 2.自由组合定律 （1）基因自由组合定律的细胞学基础（以精原细胞为例）。 （2）自由组合定律的内容。 提醒　配子的随机结合（受精作用）不属于基因的自由组合。 （3）基因自由组合定律实质与比例的关系。 3.孟德尔获得成功的原因 4.孟德尔遗传规律的应用 （1）应用：有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象，还能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率，这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。 （2）实例。 ①杂交育种：人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。例如既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。 ②医学实践：人们可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。 【情境·思维·深析】 豌豆茎的高矮由一对等位基因D/d控制，高茎对矮茎为显性，现以自然种植的高茎豌豆和矮茎豌豆为亲本进行杂交产生F1。豌豆容易感染白粉病，现将一个抗白粉病基因B导入F1的染色体上。请设计一个最简单的实验，以探究抗白粉病基因是否与控制茎高矮的基因在一对同源染色体上。 （1）实验设计思路：F1自交产生F2，统计F2的表型及比例。 （2）结果与结论： ①若后代的表型及比例为抗病高茎∶抗病矮茎∶感病高茎∶感病矮茎＝9∶3∶3∶1，则基因B与基因D、d位于两对同源染色体上。 ②若后代的表型及比例为抗病高茎∶感病矮茎＝3∶1或抗病高茎∶感病高茎∶抗病矮茎＝2∶1∶1，则基因B与基因D、d位于一对同源染色体上，且没有发生互换。 核心考向 考向1　围绕两对相对性状杂交实验过程，考查科学思维 1.（2026·黑龙江哈尔滨月考）孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1（遗传因子组成为YyRr），F1自交得F2。下列有关叙述正确的是（　　） A.F1产生配子时遗传因子Y、y分开，R与r分开，且Y、y可以与R、r自由组合 B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提 C.从F2黄色皱粒中任取两株，这两株基因型不同的概率为2/9 D.F2中纯合子所占比例是1/4，重组类型所占比例是5/8 答案：A　 解析：F1产生的雄配子数量远多于雌配子，二者总数不相等，F2出现9∶3∶3∶1的前提是雌雄配子随机结合，而非配子总数相等；F2黄色皱粒（Y　rr）中，基因型为YYrr（占1/3）和Yyrr（占2/3），任取两株基因型不同的概率为2×（1/3×2/3）＝4/9；F2中纯合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）占4/16＝1/4，但重组类型为黄色皱粒（3/16）和绿色圆粒（3/16），共6/16＝3/8。  考向2　结合自由组合定律的实质及验证，考查科学思维 2.（2026·山东聊城月考）孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律，下列有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述，正确的是（　　） A.F1产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因重组 B.F1产生的四种配子比例相等，体现了自由组合定律的实质 C.两对性状的分离现象相互影响，每种性状的分离比不一定为3∶1 D.任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程，F2的表型比都为9∶3∶3∶1 答案：B　 解析：基因重组可发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，雌雄配子在受精时随机结合不能体现基因重组；F1产生的四种配子比例相等，是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的非等位基因自由组合的结果，体现了自由组合定律的实质；孟德尔两对相对性状杂交实验中，两对性状的分离现象互不影响，单独考虑每一对等位基因，分离比都是3∶1；任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程，不一定都符合自由组合定律，如两对基因位于一对同源染色体上时，故F2的表型比不一定都为9∶3∶3∶1。 3.（2026·内蒙古呼和浩特月考）某植物的高茎（B）对矮茎（b）为显性，花粉粒长形（D）对花粉粒圆形（d）为显性，花粉粒非糯性（E）对花粉粒糯性（e）为显性，非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘变橙红色。现有品种甲（BBDDee）、乙（bbDDEE）、丙（BBddEE）和丁（bbddee），利用花粉鉴定法（检测F1花粉性状）验证自由组合定律，可选用的亲本组合有（　　） A.乙×丁和甲×丙 B.甲×丁和甲×丙 C.丙×丁和甲×丙 D.乙×丙和甲×丙 答案：A　 解析：利用花粉鉴定法（即检测F1花粉性状）验证基因的自由组合定律，需要在显微镜下观察花粉的形状、颜色，故涉及的性状有花粉粒的形状和花粉粒的糯性，故需要得到子一代为DdEe的个体，可选用亲本组合甲（BBDDee）和丙（BBddEE）、乙（bbDDEE）和丁（bbddee），得到F1后，取F1的花粉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。 考向3　结合自由组合定律的应用，考查科学思维 4.（2026·云南昭通模拟）为了使番茄成为乡村振兴的致富果，科技工作者研究了番茄遗传方式。已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两种番茄杂交，结果如图1所示；用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增，并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照，PCR产物电泳结果如图2所示。在不考虑突变和互换的情况下，下列叙述正确的是（　　） A.甲番茄的基因型为AABB，乙是aabb B.两对基因位于一对同源染色体上 C.F2中黄色番茄自交后代不会发生性状分离 D.理论上，F2红色番茄中自交能产生橙色番茄的占2/3 答案：D　 解析：用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增，PCR产物电泳结果如图2所示，再结合杂交图，判断电泳图由上至下的第一条条带代表a，第二条条带代表B，第三条条带代表b，第四条条带代表A，所以甲番茄的基因型为AAbb，乙番茄的基因型为aaBB；F1的基因型为AaBb，自交后，F2红色∶橙色∶黄色＝9∶4∶3，遵循自由组合定律，两对基因位于两对同源染色体上；由图可知，F2中黄色番茄的基因型为aaBB或aaBb，所以其自交会发生性状分离；由图可知，F2红色番茄的基因型为A　B　，其中A　Bb自交后代能产生橙色番茄，其所占的比例为2/3。  考点二　基因自由组合定律的基础题型突破 题型一　由亲代基因型推断配子及子代基因型（表型）种类及比例（拆分组合法） 知识方法 1.解题思路 将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。 2.方法解读 （1）基因型（表型）种类及概率的计算。 （2）配子种类及概率的计算。 有多对等位基因的个体 解题方法 举例：基因型为AaBbCc的个体 产生配子的种类数 每对基因产生配子种类数的乘积 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2 × 2 × 2＝8（种） 产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2（A）×1/2（B）×1/2（C）＝1/8 类题精练 5.（2025·云南昆明期中）已知A与a、B与b、D与d三对等位基因（独立遗传）分别控制三对相对性状，且为完全显性。基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，错误的是（　　） A.杂合子的比例为7/8 B.基因型有18种，AabbDd个体的比例为1/8 C.与亲本表型相同的个体的比例为1/4 D.表型有8种、三对性状均表现为隐性的个体比例为1/32 答案：C　 解析：子代纯合子的比例为1/2（AA、aa）×1/2（bb）×1/2（DD、dd）＝1/8，杂合子占的比例为1－1/8＝7/8；子代基因型有3（AA、Aa、aa）×2（Bb、bb）×3（DD、Dd、dd）＝18种，AabbDd个体的比例为1/2Aa×1/2bb×1/2Dd＝1/8；与亲本表型相同的个体的比例为3/4A　×3/4D　×（1/2bb＋ 1/2Bb）＝9/16；表型有2（A　、aa）×2（Bb、bb）×2（D　、dd）＝8种，三对性状均表现为隐性的个体比例为1/4aa×1/2bb×1/4dd＝1/32。  6.（2025·四川泸州期末）某昆虫翅的大小有无受一对等位基因A、a控制，基因型AA表现为大翅，Aa表现为小翅，aa表现为无翅。翅颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的翅是花斑色，rr的为无色。两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本杂交，则下列有关判断错误的是（　　） A.子代共有9种基因型 B.子代共有5种表型 C.子代有翅昆虫中，杂合子所占比例为1/4 D.子代有翅昆虫中，AaRr所占的比例为1/3 答案：C　 解析：亲本AaRr自交，翅大小基因型为AA、Aa、aa（3种），翅颜色基因型为RR、Rr、rr（3种），总基因型数为3×3＝9种；有翅个体（AA、Aa）的翅大小与颜色组合为4种（大翅花斑色、大翅无色、小翅花斑色、小翅无色），加上无翅（aa），共5种表型；有翅昆虫中，基因型为AA（1/3）和Aa（2/3），杂合子需至少一对基因杂合，对应的基因型有AARr、AaRR、AaRr、Aarr，概率总和为1/3×1/2＋2/3×1/4＋2/3×1/2＋2/3×1/4＝10/12＝5/6；有翅昆虫中，AaRr所占的比例为2/3×1/2＝1/3。 题型二　由子代表型（基因型）比例推断亲本基因型（逆向组合法） 知识方法 1.基因填充法 根据亲代表型可大概写出其基因型，如A　B　、aaB　等，再根据子代表型将所缺处补充完整，特别要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在相关隐性基因。  2.分解组合法 规律：根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如： 类题精练 7.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr＝1∶1∶2∶2∶1∶1，按自由组合定律推测双亲的基因型是（　　） A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr 答案：C　 解析：由题意可知，对于Y、y来说，双亲产生的子代基因型及比例为YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，因此双亲的基因型为Yy和Yy；对于R、r来说，双亲产生的子代的基因型及比例为Rr∶rr＝ 1∶1，因此双亲的基因型为Rr和rr，所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。 8.（2025·甘肃卷，6）某种牛常染色体上的一对等位基因H（无角）对h（有角）完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因（M褐色/m红色）控制，杂合态时公牛呈现褐斑，母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中，亲本公牛的基因型是（　　） A.HhMm B.HHMm C.HhMM D.HHMM 答案：A　 解析：亲本有角（hh）母牛与无角（H　）公牛杂交，子代表现为有角（hh），说明亲本无角公牛的基因型为Hh；亲本褐斑（M　）公牛与褐斑（MM）母牛杂交，子代母牛表现为红斑，基因型为Mm，其m基因一定来自父本，因此亲本褐斑公牛的基因型为Mm，综合上述分析，亲本公牛的基因型为HhMm。  题型三　多对等位基因控制生物性状的分析 知识方法 n对等位基因（完全显性）分别位于n对同源染色体上的遗传规律 亲本相对性状的对数 1 2 n F1配子种类和比例 2种 （1∶1）1 22种 （1∶1）2 2n种 （1∶1）n F2表型种类和比例 2种 （3∶1）1 22种 （3∶1）2 2n种 （3∶1）n F2基因型种类和比例 3种 （1∶2∶1）1 32种 （1∶2∶1）2 3n种 （1∶2∶1）n F2全显性个体比例 （3/4）1 （3/4）2 （3/4）n F2中隐性个体比例 （1/4）1 （1/4）2 （1/4）n F1测交后代表型种类及比例 2种 （1∶1）1 22种 （1∶1）2 2n种 （1∶1）n 逆向思维：判断生物某一相对性状由几对等位基因控制。 （1）某显性亲本的自交后代中，若全显性个体的比例为（3/4）n或隐性个体的比例为（1/4）n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。 （2）某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为（1/2）n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。 （3）若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。 类题精练 9.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，由多对基因共同控制并且各自独立遗传（用基因A/a、B/b……表示），用纯合花的顶生和纯合腋生豌豆作为亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2中顶生∶腋生＝63∶1。下列相关叙述错误的是（　　） A.该相对性状至少由三对等位基因共同控制 B.将F1进行测交，后代中腋生植株所占比例为1/8 C.将F2中顶生个体进行测交，后代中腋生植株所占比例为5/63 D.让F2植株中顶生个体进行自交不发生性状分离的个体所占比例为37/63 答案：C　 解析：由题干可知F2中顶生∶腋生＝63∶1，故腋生占1/64，因其为隐性性状，所以1/64＝ （1/4）3，故该性状至少由三对等位基因共同控制；由A项分析可知F1基因型为AaBbCc（设由三对等位基因控制），因此，对F1测交，后代获得腋生（aabbcc）的概率＝（1/2）3＝1/8；将F2中顶生个体进行测交，后代中腋生植株所占比例为8/63×1/8＋4/63×1/4×3＋2/63×1/2×3＝7/63；让F2植株中顶生个体进行自交，不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc，在F2顶生个体中占8/63＋4/63×3＋2/63×3＝26/63，则能够稳定遗传（即不发生性状分离）的占1－26/63＝37/63。 高三生物学导学案 第2页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $