全国版2019版高考生物一轮复习第16讲基因的自由组合定律培优学案

第16讲 基因的自由组合定律 [考纲明细] 1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ) 2.基因的自由组合定律(Ⅱ) 板块一 知识·自主梳理 一、孟德尔两对相对性状的杂交实验 1．两对相对性状的杂交实验——提出问题 (1)杂交实验

(2)实验结果及分析 结果 结论 F1全为黄色圆粒 说明黄色圆粒为显性性状 F2中圆粒∶皱粒＝3∶1 说明种子粒形的遗传遵循分离定律 F2中黄色∶绿色＝3∶1 说明种子粒色的遗传遵循分离定律 F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒) 说明不同性状之间进行了自由组合

2．对自由组合现象的解释——提出假说 (1)理论解释 ①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 ②F1产生配子时，成对遗传因子彼此分离，不成对遗传因子可以自由组合。 ③F1产生配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。 ④受精时，雌雄配子的结合是随机的，配子结合方式为16种。 (2)遗传图解

(3)结果分析：F2共有9种基因型，4种表现型。 注：9种基因型中，每种基因型前的系数可用2n表示(n表示等位基因的对数)，如基因型YYRR的系数为20＝1，基因型YYRr的系数为21＝2，基因型YyRr的系数为22＝4。 3．对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说 (1)方法：让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)测交。 (2)测交结果与结论 ①测交结果图解 ②结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。 二、自由组合定律的内容与应用 1．自由组合定律的内容 (1)研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因。 (3)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。 2．孟德尔遗传定律的适用范围 (1)适用生物：进行有性生殖的真核生物遵循，原核生物与病毒的遗传均不遵循。 (2)适用遗传方式：适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传。 三、孟德尔获得成功的原因 1．材料：正确选择豌豆作实验材料。 2．对象：由一对相对性状到多对相对性状。 3．方法：对实验结果进行统计学分析。 4．程序：运用假说—演绎法。 ◆ 深入思考 1．请从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系，此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示？ 提示 从数学角度看，(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表 示为两个3∶1的乘积，由此可获得如下启示：每对性状的遗传都遵循了分离定律。 2．孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？ 提示 作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果，故有必要设计测交实验予以验证。 ◆ 自查诊断 1．基因型相同的生物，表现型一定相同；基因型不同的生物，表现型也不会相同。( ) 答案 × 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。( ) 答案 × 3．自由组合定律发生于减数第一次分裂中期。( ) 答案 × 4．在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。( ) 答案 × 5．按基因的自由组合定律，两对相对性状的纯合体杂交得F1，F1自交得F2，则F2中表现型与亲本表现型不同的个体所占的理论比为3/8。( ) 答案 × 板块二 考点·题型突破 考点1 两对相对性状遗传实验分析 [天津高考]大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据图判断，下列叙述正确的是( ) A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状 B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型 C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合体 D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为1/4 [解析] 根据遗传图谱分析可知，该性状的遗传受两对等位基因控制，若假设分别由A、a与B、b控制，则基因型与表现型之间的对应关系为：A_B_(灰色)、A_bb(黄色或黑色)、aaB_(黑色或黄色)、aabb(米色)；F1的基因型为AaBb，与黄色亲本AAbb(或aaBB)杂交，后代有A_Bb(或AaB_)(灰色)、A_bb(aaB_)(黄色)两种表现型；F1中灰色大鼠肯定为杂合子，而F2中灰色大鼠可能为纯合子，也可能为杂合子；F2中黑色大鼠(aaB_或A_bb)与米色大鼠aabb杂交有：2/3 aaBb(或Aabb)×aabb和1/3aaBB(或AAbb)×aabb，后代中出现米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3。 [答案] B 题型一 两对相对性状的杂交实验 1．豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，两亲本杂交得到F1，其表现型如图。下列叙述错误的是( ) A．亲本的基因组成是YyRr、yyRr B．在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒 C．F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr

D．F1中纯合子占的比例是12 答案 D 解析 由F1表现型中黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，可推知亲本中与粒色有关的组合为Yy×yy，与粒形有关的组合为Rr×Rr，故亲本类型为YyRr×yyRr，F1中表现型不同于亲本的类型为黄色皱粒和绿色皱粒，F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr，

F1纯合子＝12×12＝14。 2．[2017·临沂模拟]在某植物体中，两对等位基因(A、a和B、b)分别位于两对同源染色体上，且各控制一对相对性状。现将基因型为AABB和aabb的个体杂交得到F1，F1自交得到F2。下列叙述错误的是( ) A．F2中纯合子占1/4 B．F2中与亲本基因型相同的个体占1/8 C．若F2中Aabb的个体有120株，则aabb的个体约为60株 D．在F2的双显性个体中有9种基因型 答案 D 解析 在F2的双显性个体中(A_B_)有4种基因型。 3．孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中，在研究自由组合定律时，针对发现的问题提出的假设是( ) A．F1表现显性性状，F1自交产生四种表现型不同的后代，比例为9∶3∶3∶1 B．F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合 C．F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合机会相等 D．F1测交将产生四种表现型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1 答案 B 解析 A项内容是孟德尔发现的问题，针对这些问题，孟德尔提出了B项所述假设。 易错警示 对“重组性状”理解的两个常见误区 不明确重组类型的含义 指正 重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体 误认为含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例都是(3＋3)/16

指正 ①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是(3＋3)/16 ②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16 题型二 自由组合定律的实质与细胞学基础的考查 4．基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。下图发生基因的自由组合定律的过程是( )

A．① B．①和② C．② D．②和③ 答案 A 解析 基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂的后期。 5. [2018·河南郑州检测]某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑交叉互换)( ) A．控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律 B．有刺刚毛基因含胸腺嘧啶，无刺刚毛基因含尿嘧啶 C．该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AbD或abd D．该个体与另一个体测交，后代基因型比例为1∶1∶1∶1 答案 D 解析 控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A错误；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子中不含有尿嘧啶，B错误；有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因是AabbDd，C错误；该个体可产生4种比例相等的配子，所以测交后代基因型比例为1∶1∶1∶1，D正确。 题型三 自由组合定律的验证 6．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遗传的基本规律，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)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，A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错误。 7．在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、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 答案 D 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。 8．[2017·昆明六校一模]现有①～④四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②③④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 － 残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ 若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为( ) A．①×④ B．①×② C．②×③ D．②×④ 答案 D 解析 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遗传规律，若要验证该定律，所取两个亲本需具有两对相对性状，且控制这两对相对性状的基因应分别位于两对同源染色体上，且均需含有隐性性状的个体，所以②×④或③×④交配符合题意。 技法提升