高三生物一轮复习课件：自由组合定律

基因的自由组合定律真题体验等位基因AaBbDdEe单个精子编号1

＋＋

＋

2

＋＋

＋

＋3

＋＋

＋

4

＋＋

＋

＋5

＋＋

＋

6

＋＋

＋

＋7＋

＋

＋

8＋

＋

＋

＋9＋

＋＋

10＋

＋＋

＋11＋

＋＋

12＋

＋＋

＋（2023山东）单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。注：“＋”表示有；空白表示无。(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，依据是

据表分析，_____(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。基因定位(2)已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图(注：用“

”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置)。(3)本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是________________________________(4)据表推断，该志愿者的基因e位于________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。①应选用的配子为：________；②实验过程：略；③预期结果及结论：______________________________________________________________________________________________________________________________。实验设计基因定位(2024·山东，22)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。组别亲本杂交组合F1的表型及比例甲紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒＝1∶1∶1∶1乙锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒全部为光滑叶黄粒(1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是________，判断依据是_______________________________________________________________________。(2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为________，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。(3)图中条带②代表的基因是__________；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为________。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为________。(4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路：____________________________；预期调查结果并得出结论：_________________________(要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论)。自由交配，概率计算遗传和选修三结合实验设计考情分析考题取样命题情境考察内容2022全国甲卷T6、32实验分析情境基因的自由组合定律（配子致死导致的子代特殊比例、子代基因型及比例推断)2022全国乙卷T32实验分析情境基因的自由组合定律（子代特殊比例、杂交亲本选择）2020山东卷T22材料分析情境基因的自由组合定律(子代特殊比例、基因定位、配子育性等）2021山东卷T22材料分析情境基因的自由组合定律（配子育性、基因定位等）2022山东卷T2T6材料分析情境基因的自由组合定律(基因定位、子代特殊比例）1.阐明基因的自由组合定律的实质,理解遗传规律，明确配子多样性和子代基因型多样性的关系。2.能熟练利用分离定律解决基因的自由组合和连锁互换问题，总结特殊情境下性状分离比的变式分析思路。3.分析新情境，对信息准确提取、转化和迁移;构建基因定位类题目解题模板，提升表述的严密性和准确性。学习目标1.通过对基因自由组合定律的实质分析，理解遗传规律，明确配子和子代基因型的多样性的关系。以及特殊情境下，子代性状分离比的变化。2.能熟练写出各种亲本产生子代的基因型和表型，并预测子代的性状和比例。3.总结遗传题中常见的信息类型，分析新情境，对信息准确提取、转化和迁移。4.构建遗传类实验设计答题模板，提升表述的全面性和准确性。学习目标知识梳理两对相对性状的杂交实验过程假说–演绎法演绎推理提出假说得出结论提出问题实验验证自主复习实验过程完成以下两个任务：1.判断每一对相对性状是否遵循分离定律，判断依据是？2.准确书写两对相对性状杂交实验的遗传图解3.孟德尔是如何验证自由组合定律的？请写出遗传图解准确书写两对相对性状杂交实验遗传图解：F2结果分析：①4种表型及比例9种基因型及比例②基因型具体分析：F2中纯合子有哪些，所占比例单杂合子有哪些，所占比例

双杂合子有哪些，所占比例③表型具体分析：双显性怎么表示，所占比例？单显性怎么表示，所占比例？双隐性怎么表示，所占比例？亲本类型是哪些个体，所占比例？重组类型是哪些个体，所占比例？考点突破同一对遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合F1产生4种等量配子测交产生4种表型相等的子代

基因自由组合定律的实质：在生物体进行减数分裂产生配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。思考：自由组合定律的实质是什么？发生在什么过程？考点一

自由组合的实质和验证(2)细胞学基础等位基因非同源染色体上的非等位基因下图中哪些过程体现了自由组合定律的实质？提示

①②④⑤过程都发生了等位基因分离，可以体现分离定律的实质。只有④⑤体现了自由组合定律的实质。归纳总结：验证自由组合定律的方法①自交：后代出现9:3:3:1的性状分离比②测交：后代出现1:1:1:1的性状分离比③花粉鉴定法：产生四种花粉，比例为1:1:1:1④单倍体育种法：花药离体培养后得到的单倍体植株处理后有四种表现型，且比例为1:1:1:1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.①×②C.②×③

D.②×④典例1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①②③④隐性性状均为显性残翅黑身紫红眼相应染色体Ⅱ、ⅢⅡⅡⅢ方法：要验证自由组合定律，必须满足两对或多对控制相对性状的等位基因在非同源染色体上3.孟德尔获得成功的原因豌豆统计学假说—演绎两对等位基因位置关系的判断某二倍体植物叶片的缺刻叶和马铃薯叶，果实的红色与黄色为两对相对性状，分别受基因A、a和B、b控制，基因型为AaBb的个体表型为缺刻叶红果，基因A、a和B、b的位置关系如图所示，请思考并回答下列问题：关键能力提升(1)请分析预测图示三种类型的个体自交和测交所得子代的表型及比例(不考虑染色体互换)。提示

第一种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝9∶3∶3∶1，测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝1∶1∶1∶1；第二种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果＝3∶1，测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果＝1∶1；第三种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果＝2∶1∶1，测交结果为马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果＝1∶1。(2)基因型为Aabb(缺刻叶黄果)的个体与基因型为aaBb个体杂交，请完成图中相关结果预测。提示

题图两种结果依次均为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝1∶1∶1∶1。(3)综合上述分析，思考在杂交组合：AaBb×AaBb、AaBb×aabb、Aabb×aaBb中不能判断两对等位基因遵循自由组合定律的杂交组合是___________。(4)若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，比例为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝42%∶8%∶8%∶42%，则可推知两对基因位置关系可用上述图示第____种类型表示，后代表型出现该比例的原因是_______________________________________________________________________________________。Aabb×aaBb二

基因型为AaBb的个体减数分裂产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间基因片段发生交换归纳总结基因的自由组合、完全连锁和不完全连锁的比较

自由组合不完全连锁完全连锁形成配子4种：AB、Ab、aB、ab亲本型配子＝50%重组型配子＝50%4种：AB、Ab、aB、ab亲本型配子>50%重组型配子<50%2种：AB、ab或Ab、aB亲本型配子＝100%自交后代表型4种，比例为9∶3∶3∶14种，无一定比例2种或3种，比例为3∶1或1∶2∶11.请同学们完善以下图解，体验利用“拆分组合法”预测F1自交所得F2的基因型和表型：探究一

“拆分组合法”解决自由组合定律问题考向一自由组合定律发现的相关实验辨析1YY∶2Yy∶1yy3黄色∶1绿色1RR∶2Rr∶1rr3圆粒∶1皱粒1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆)1yyRR、2yyRr(绿圆)1YYrr、2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)思路：独立遗传的情况下，将所涉及的两对(或多对)基因或性状分离开来，一对对单独考虑，用基因的分离规律分别分析，再运用乘法原理进行组合。表型表型考点二

自由组合定律的应用可解决以下问题：1.配子的类型及概率2.配子间的结合方式3.后代基因型种类和概率4.后代表现性种类和概率典例1

某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣)，请思考并回答下列问题：(1)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示，则其产生的配子种类数为___种，基因型为AbCd的配子所占比例为___。其自交所得子代的基因型有___种，其中AABbccdd所占比例为____，其自交所得子代的表型有___种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为______。81/8271/32827/64(2)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生染色体互换)，则其产生的配子种类数为____种，基因型为AbCd的配子所占比例为____。其自交所得子代的基因型有____种，其中AaBbccdd所占比例为_____，其自交所得子代的表型有____种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为____。41/491/863/8(3)若某个体AaBbCcdd体细胞中基因与染色体的位置关系如图3所示(不发生染色体互换)，则其产生的配子种类数为____种，基因型为AbCd的配子所占比例为_____。其自交所得子代的基因型有___种，其中AABbccdd所占比例为_____，其自交所得子代的表型有____种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为______。81/8271/32827/642.“逆向拆分组合”法根据后代的分离比推导亲本基因型：类型比例比例来源基因型来源基因型分离定律3∶1

1∶1

自由组合定律9∶3∶3∶1

(Aa×Aa)(Bb×Bb)1∶1∶1∶1(1:1)(1:1)

3∶3∶1∶1

Aa×AaAa×aaAaBb×AaBb(Aa×aa)(Bb×bb)AaBb×aabb或Aabb×aaBb(3:1)(1:1)(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)AaBb×Aabb或AaBb×aaBb(3:1)(3:1)典例2

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×YyRrC.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr√由题意可知，对于Y、y来说，双亲交配后子代的基因型及比例为YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，因此双亲的基因型为Yy和Yy；对于R、r来说，双亲交配后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。3.“归纳法”列表比较分离定律和自由组合定律逆向思维：①某显性亲本的自交后代中，若显个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n，则该显性亲本含有n对杂合基因（该性状至少受n对基因控制）②某显性亲本的测交后代中，若显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n，则该显性亲本含有n对杂合基因（该性状至少受n对基因控制）③若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状至少受n对等位基因控制。遗传定律等位基因F2基因型种类F2基因型比例F2表型种类F2表型比例分离定律一对3(1:2:1)2(3:1)自由组合定律两对32(1:2:1)222(3:1)2自由组合定律n对3n(1:2:1)n2n(3:1)n典例4

(2021·全国乙，6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是A.植株A的测交子代中会出现2n种不同表型的个体B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数√题型一

判断两对等位基因是否位于一对同源染色体上考点三

常染色体上的基因定位实验思路：（1）自交法①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1

，观察F2的性状分离比。②结果分析：若子代出现

的性状分离比，则这两对基因位于两对同源染色体上；若子代出现

的性状分离比，则这两对基因位于一对同源染色体上。（2）测交法①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1与____________杂交，观察F2的性状比例。②结果分析：若子代性状比例为

，则这两对基因位于两对同源染色体上；若子代性状比例为

，则这两对基因位于一对同源染色体上。（3）花粉鉴定法（4）单倍体育种法自交9∶3∶3∶13∶1或1∶2∶1隐性纯合子1∶1∶1∶11∶1两对基因在染色体上的分布：表型表型1AABB:2AaBb:1aabbⅢ.若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因是什么？提示

A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生4种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。（2）外源基因双位点插入后，比较同源染色体插入与非同源染色体插入，自交后代出现的性状分离比的差异？（1）外源基因单位点插入后，自交后代会出现的性状分离比？3:115:1

1:0

W

W

W

W

W

W

W

3:1题型二

判断外源基因整合到受体细胞染色体上的位置题型二

判断外源基因整合到受体细胞染色体上的位置

实验者利用基因工程技术将2个高抗旱基因R成功转入到一抗旱能力弱的植株品种的染色体上，并得到下图所示的三种类型。①请分别写出三种植株自交后代高抗旱植株所占比例；

②若R插入n对同源染色体，每对同源染色体插入1个R基因，则自交后代高抗旱植株所占比例？

请思考：100%、3/4、15/16RRRRR1R2r1r2RRR1:11:2:1配子比例：思路总结：①若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中3:1的性状分离比；②若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上的一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合的现象。11-1/4nR101R202R303...Rn0n不含R配子的比例为1/2n不抗旱植株比例为1/4n高抗旱植株比例为1-1/4n探究一9∶3∶3∶1的变式(自交“和”为16，测交“和”为4的分离比分析)类型条件分析F1(AaBb)自交后代比例F1(AaBb)测交后代比例基因互作表型为双显、单显、双隐三种，即A_bb和aaB_个体的表型相同双显性为一种表型，其余为另一种，即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同双显为一种表型，一种单显为一种表型，另一单显与双隐为一种表型，即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种表型，其余表现为另一种，即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同单显为一种表型，其余为另一种表型，即A_B_和aabb一种表型，A_bb和aaB_为一种表型显性等量累加显性基因在基因型中的个数影响性状表现(累加效应)9∶6∶19∶79∶3∶410∶61∶4∶6∶4∶115∶11∶2∶11∶31∶1∶23∶11∶11∶2∶1考点四

自由组合定律中性状分离比的变式分析在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色和灰色，尾巴有短尾和长尾，两对相对性状分别受位于两对常染色体上的两对等位基因控制。其中一对等位基因设为A、a，另一对等位基因设为B、b(具有显性纯合致死效应)。任取一对黄色短尾鼠，让其多次交配，F1的表现型为黄色短尾∶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．黄色短尾小鼠的基因型有两种B．控制短尾的基因是B，控制黄色的基因是AC．让F1中黄色长尾雌雄鼠自由交配，F2中不会出现短尾鼠D．让F1中黄色短尾雌鼠与灰色长尾雄鼠交配，F2的表现型之比为1∶1∶1∶1D探究二

致死类型分析(自交“和”小于16，测交“和”小于4的分离比分析)AA或BB1.胚胎（受精卵）致死①从每对相对性状分离比分析，如：6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒一对显性基因纯合致死，则________胚胎致死。4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因纯合致死，则________胚胎致死。AA和BB致死问题结题思路总结：2.配子致死可先将致死配子除去后，重新计算配子的比例，再用棋盘法进行推导。

雌配子雄配子ABAbaBabABAbaBabAABBAABbAaBBAaBbAAbbAABbAaBbAabbAaBBAaBbaaBBaaBbAaBbAabbaaBbaabb9A_B_:3A_bb：3aaB_:1aabb5∶3∶3∶1

7∶1∶3∶1

7∶3∶1∶1

8∶2∶2∶0雄配子为例AB雄配子致死⇒Ab雄配子致死⇒

aB雄配子致死⇒

ab雄配子致死⇒

思考：如何设计实验探究是雄配子致死还是雌配子致死?实验思路：AaBb×aabb

正反交实验若AaBb作父本，后代分离比为1:1:1，AaBb作母本，后代分离比为1:1:1:1，则为若AaBb作母本，后代分离比为1:1:1，AaBb作父本，后代分离比为1:1:1:1，则为雄配子致死雌配子致死B

某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均各只受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1，下列分析错误的是(

)A．控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律B．出现5∶3∶3∶1的原因是可能存在某种基因型植株(合子)致死现象C．出现5∶3∶3∶1的原因是可能存在某种基因型配子致死现象D．自交后代中高茎红花均为杂合子ABAbaBabABAbaBabAABBAABbAaBBAaBbAAbbAABbAaBbAabbAaBBAaBbaaBBaaBbAaBbAabbaaBbaabb配子9A_B_:3A_bb：3aaB_:1aa