2019届高考一轮：第15讲-基因的自由组合定律学案(含答案)

1 第15讲 基因的自由组合定律

[考纲要求] 1.基因的自由组合定律(Ⅱ)。2.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。

考点 自由组合定律的发现及应用

1．两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析

2 2．自由组合定律内容的实质

(1)细胞学基础

(2)定律实质与各种比例的关系

(3)发生时间：减数第一次分裂后期。

(4)适用范围：①真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)遗传；②独立遗传的两对及两对以上的等位基因。

3．孟德尔获得成功的原因

4．自由组合定律的应用

(1)指导杂交育种：把优良性状结合在一起。

不同优良性状亲本――→杂交F1――→自交F2选育符合要求个体――→连续自交纯合子

(2)指导医学实践：为遗传病的预测和诊断提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表现型的比例及群体发病率。

3

1．判断有关孟德尔豌豆两对相对性状杂交和测交实验的叙述

(1)F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1( × )

(2)在F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生的F2中，与F1基因型完全相同的个体占1/4( √ )

(3)F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合( √ )

(4)F2的黄色圆粒中，只有YyRr是杂合子，其他的都是纯合子( × )

(5)若F2中Yyrr的个体有120株，则yyrr的个体约为60株( √ )

(6)若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr

( × )

2．判断有关基因自由组合定律内容及相关适用条件的叙述

(1)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因表现为自由组合( × )

(2)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合( × )

(3)某个体自交后代性状分离比为3∶1，则说明此性状一定是由一对等位基因控制的( × )

(4)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻、各种有细胞结构的生物( × )

(5)基因分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础( × )

(6)能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律( × )

(7)基因型为AaBb的个体测交，后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律( √

)

观察甲、乙两图，分析自由组合定律：

(1)甲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？

提示 Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，遗传时才遵循自由组合定律。

(2)乙图中哪些过程可以发生基因重组？为什么？ 4 提示 ④⑤。基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑥过程中仅④、⑤过程发生基因重组，图①、②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组。

命题点一 自由组合定律的实质及验证

1.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是(

)

A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律

B．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1

C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生4种配子

D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型，比例为9∶3∶3∶1

答案 B

解析 A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子；由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，因此，基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现4种表现型且比例不会为9∶3∶3∶1。

2．(2017·合肥中学模拟)某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是( )

A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉

B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉

C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交

D．将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色

答案 C

解析 采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，必须是可以在显微镜下表现出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染 5 病(t)不同，显微镜下观察不到，A项错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1的花粉，B项错误；将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D项错误。

3．现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆，叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案，探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上，请设计两种方案并作出判断。

方案一：取________________和________________的豌豆杂交得F1，让F1__________，若F2出现________，且分离比为_____________，说明符合____________定律，则控制高茎与矮茎、叶腋花和茎顶花的等位基因位于____________。若分离比出现3∶1则位于_________。

方案二：取______________________________杂交得到F1，让F1与________________豌豆测交，若出现四种表现型且分离比为__________，说明符合基因的自由组合定律，因此控制高茎与矮茎、叶腋花与茎顶花的两对等位基因不在一对同源染色体上；若分离比为__________，则两对等位基因位于一对同源染色体上。

答案 方案一：纯种的高茎叶腋花 矮茎茎顶花 自交 四种表现型 9∶3∶3∶1 基因的自由组合 两对同源染色体上 一对同源染色体上 方案二：纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花 矮茎茎顶花 1∶1∶1∶1 1∶1

“实验法”验证遗传定律

验证方法 结论

自交法 F1自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制

F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合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1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制

F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合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

花粉鉴定法 若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律

若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律

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，若植株有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律

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 6 表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律

命题点二 自由组合定律的实践应用

4．(2018·东莞东华高级中学调研)有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是( )

A．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传

B．F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同

C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16

D．F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1

答案 D

解析 F2中既抗倒伏又抗锈病的基因型是ddRR和ddRr，杂合子不能稳定遗传，A项错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B项错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C项错误；F1的基因型为DdRr，每一对基因的遗传仍遵循基因的分离定律，D项正确。

5．某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ1基因型为AaBB，且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图推断正确的是( )

A．Ⅰ3的基因型一定为AABb

B．Ⅱ2的基因型一定为aaBB

C．Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb

D．Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16

答案 B

解析 根据Ⅰ1基因型为AaBB且表现型正常，Ⅱ2却患病可知，当同时具有A和B两种显性基因时，个体不会患病，因为Ⅱ2一定有B基因，如果也有A基因则表现型正常，而实际上患病，所以Ⅱ2一定无A基因，因此Ⅱ2的基因型暂时可以表示为aaB_，且Ⅱ3基因型有可能为aaBb、aaBB、AAbb、Aabb、aabb的任何一种。如果Ⅱ2的基因型为aaBb，则子代都可能是患者，所以Ⅱ2的基因型只能是aaBB；再根据Ⅱ2和Ⅱ3两者都患病而后代不患病来分析，Ⅱ3的基因型也只能为AAbb，B项正确；由Ⅱ3为AAbb可推知，Ⅰ3的基因型为A_Bb，A项错误；Ⅲ1的基因型只能是AaBb，C项错误；Ⅲ2基因型也为AaBb，与AaBb的女性婚配，若aabb为患者，则后代患病的概率为7/16，若aabb不为患者，则后代患病的概率为6/16，D项错误。 7 矫正易错 强记长句

1．含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是616。

(1)当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是616。

(2)当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是116＋916＝1016。

2．F2出现9∶3∶3∶1的4个条件

(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。

(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。

(3)所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。

(4)供实验的群体要足够大，个体数量要足够多。

3．自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，而“非等位基因”是指不在同源染色体相同位置上的不同基因，同源染色体上及同一条染色体上都有“非等位基因”。这里的“基因自由组合”发生在配子形成(减Ⅰ后期)过程中，不是发生在受精作用过程中。

某实验小组用豌豆的两对性状做实验。选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状，分别用 Y、R 表示)与某种豌豆作为亲本杂交得到F1，并把F1的统计数据绘制成了柱形图。则：

1．你能推测出亲本豌豆的表现型与基因型吗？请写出推测过程。能。根据基因的分离定律，单独分析一对基因传递情况，子代中黄色与绿色分离比为3∶1，则亲本的基因型为Yy×Yy，圆粒与皱粒分离比为1∶1，则亲本的基因型为Rr×rr，所以亲本的基因型为YyRr×Yyrr，表现型是黄色圆粒、黄色皱粒。