2027届高三生物一轮复习课件：第5单元　第15讲　第一课时　自由组合定律的发现及应用

第15讲第一课时自由组合定律的发现及应用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命题趋势1.自由组合定律的实质与应用:重基础、强整合——强调在复杂遗传情境中综合运用定律解决问题的能力2.特殊情境下的异常分离比分析:辨类型、巧推理——要求考生能准确识别致死现象与基因互作情境下各类9∶3∶3∶1的“变式”,并理解其内在的遗传学机制3.基因定位与位置关系判断:善析图、精判断——利用电泳图谱进行基因定位,利用染色体变异判断基因位置4.实验设计与探究:懂原理、善设计——基因功能与位置关系的探究必备知识•精读教材1.两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析

黄色圆粒9∶3∶3∶1两对自由组合随机1∶1∶1∶12.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验(1)过程分析基因型1YY(黄)、2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)、2Rr(圆)1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆)1yyRR、2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr、2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)(2)结果分析:F2共有9种基因型,4种表型

3.自由组合定律分析(1)自由组合定律内容解读

真核生物细胞核遗传(2)细胞学基础(以精细胞的形成为例)等位基因非同源染色体上的非等位基因(3)基因自由组合定律实质与比例的关系

非同源染色体非同源染色体1∶1∶1∶19∶3∶3∶11∶1∶1∶14.孟德尔获得成功的原因

豌豆统计学假说—演绎5.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

和它们出现的

,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

的两个亲本杂交,使两个亲本的

组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如既抗倒伏又抗锈病的纯种小麦的选育。

类型概率不同优良性状优良性状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

作出科学的推断,从而为

提供理论依据。例如若一个白化病(由隐性基因a控制)患者的双亲表型正常,患者的双亲一定都是杂合子(Aa),则双亲的后代中患病概率是

。

后代中的患病概率遗传咨询1/4易错排查(1)“将F1(黄色圆粒豌豆)与隐性纯合子(绿色皱粒豌豆)进行正反交,统计实验结果显示后代均出现了四种表型且比例接近1∶1∶1∶1”属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节。(

)(2)在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因自由组合。(

)(3)两对相对性状的杂交实验中,F1(YyRr)产生配子时,成对的遗传因子可以自由组合。(

)(4)在孟德尔豌豆杂交实验中,若n对等位基因独立遗传,则3n能代表F1形成配子的类型数或F2的表型种类数。(

)××××科学思维•教考衔接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个体表型为缺刻叶红果,请思考并回答下列问题。(1)请在下图方框中补充标出基因型为AaBb个体其他两种类型位置关系(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。(2)请分析预测上述(1)中三种位置下,该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)。①第一种类型自交结果为_________________________________________________________________,测交结果为_______________________________________________________________________________。

②第二种类型自交结果为

,测交结果为

。

③第三种类型自交结果为____________________________________________________,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=9∶3∶3∶1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缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=3∶1缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=1∶1缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=2∶1∶1马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=1∶1(3)另有一基因型为aaBb(马铃薯叶红果)的个体,与基因型为AaBb个体杂交,请完成下图中相关结果预测。缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=3∶3∶1∶1缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=1∶2∶1缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶马铃薯叶黄果=2∶1∶1(4)再有一基因型为Aabb(缺刻叶黄果)的个体,与基因型为aaBb个体杂交,请完成下图中相关结果预测。(5)综合前(1)~(4)的分析思考,在杂交组合AaBb×AaBb、AaBb×aabb、Aabb×aaBb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb中,能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律的杂交组合是

。

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∶1AaBb×AaBb、AaBb×aabb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb(6)①若基因型为AaBb的个体测交后代出现4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AaBb的个体相关基因位置关系为

(用图示表示)。

②若基因型为AaBb的个体测交后代出现4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=8%∶42%∶42%∶8%,则可推知AaBb的个体相关基因位置关系为

(用图示表示)。基因型为AaBb的个体自交后代的表型及比例为_____________________________________________________________________________________。

缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=50.64%∶24.36%∶24.36%∶0.64%关键能力•练透考法命题角度一

两对相对性状的杂交实验分析1.(2025·甘肃卷)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.HHMmC.HhMM D.HHMMA解析

若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑),有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,Hh×hh后代会出现有角(hh)和无角(Hh)个体,对于体表斑块颜色这对性状,Mm×Mm后代会出现MM、Mm和mm个体,F1公牛和母牛均会出现有角褐斑,若无角褐斑公牛的基因型为HhMm,无角褐斑母牛的基因型为H_MM,二者杂交后代会出现无角红斑母牛(H_Mm),A项正确。若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代的表型,B项错误。若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,后代会出现有角褐斑公牛(hhM_)或者有角褐斑母牛(hhMM),若无角褐斑公牛基因型为HhMM,无角褐斑母牛基因型为H_MM,子代不会出现无角红斑(H_Mm或H_mm),不符合子代表型,C项错误。若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代表型,D项错误。2.(2026·河北衡水模拟)胡萝卜(雌雄同株)花的颜色受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,其中基因A控制亮红色,基因a控制橙色,基因b纯合时会抑制基因A和a的表达而表现为白色。现让纯合的开橙色花植株与开白色花植株杂交,F1全为开亮红色花植株。下列推测错误的是(

)A.亲本中开白色花植株的基因型为AAbbB.F1中开亮红色花植株的基因型为AaBbC.F1自交,所得的F2中开橙色花植株占3/16D.F1自交,所得的F2中开白色花植株的基因型有2种D解析

题意显示,基因A控制亮红色,基因a控制橙色,基因b纯合时会抑制基因A和a的表达而表现为白色,开亮红色花植株的基因型为A_B_,开橙色花植株的基因型为aaB_,开白色花植株的基因组成为_

_bb,纯合的开橙色花植株aaBB与开白色花植株_

_bb杂交,所得的F1全为开亮红色花植株A_B_,故亲本中开白色花植株的基因型为AAbb,F1中开亮红色花植株的基因型为AaBb,A、B两项正确。F1的基因型为AaBb,根据自由组合定律可推测,F1自交,所得的F2中开橙色花植株(基因型为aaB_)占1/4×3/4=3/16,C项正确。F1(AaBb)自交,所得的F2中开白色花植株(_

_bb)的基因型有3种,分别为AAbb、aabb、Aabb,D项错误。命题角度二

自由组合定律的实质和验证3.(2025·湖北卷)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是(

)性状黄色绿色圆粒皱粒个数/粒2572012A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律C解析

题目中样本量过少,实际值与理论值差距大,无法根据理论比值计算相应的数据,A项不合理。样本量过少,误差较大,无法得出可靠结论,B项不合理、C项合理。由于数据量小,且数据与3∶1偏离严重,因此无法得出支持孟德尔分离定律的相关结论,D项不合理。4.(2025·河南信阳模拟)某生物兴趣小组选择纯合黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆进行杂交获得F1,再让F1进行自交产生F2,取F2中一株黄色皱粒植株和一株绿色圆粒植株进行杂交产生子代F3,下列相关叙述错误的是(

)A.F2黄色圆粒中,有4/9的自交后代会产生3∶1的分离比B.F2中黄色皱粒豌豆的自交子代会出现黄色∶绿色=5∶1C.通过对F2所结种子进行统计来获得F3表型及比例的数据D.若F3表型有四种且比例为1∶1∶1∶1,说明两对基因遵循自由组合定律D解析

F2黄色圆粒(Y_R_)中,基因型为YYRr(2/9)和YyRR(2/9)的植株自交时,分别会在形状和颜色上出现3∶1的分离比,合计占4/9,A项正确。F2黄色皱粒(Y_rr)中,基因型为Yyrr(占2/3)的植株自交后,子代黄色∶绿色=3∶1;基因型为YYrr(占1/3)的植株自交后代全为黄色。综合比例为(1/3×1+2/3×3/4)黄∶(2/3×1/4)绿=5∶1,B项正确。F3是F2植株杂交产生的子代,统计F2植株所结种子(即F3)的表型可直接获得数据,C项正确。若两对基因位于一对同源染色体上,亲本Yyrr(Yr/yr)和yyRr(yR/yr)可分别产生Yr和yr、yR和yr的配子,杂交后F3表型比例也可为1∶1∶1∶1,此时不遵循自由组合定律,D项错误。高考真题•演练1.(2024·全国甲卷)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是(

)A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂A解析

根据题意,3对性状分别由独立遗传的3对等位基因控制,可设控制果蝇翅型、体色和眼色的3对等位基因分别为A/a、B/b、C/c。A项中亲本的基因型为AAXbXb×aaXBY,F1的基因型为AaXBXb、AaXbY,F1相互交配得F2,F2的表型及比例为直翅灰体(A_XB_)∶直翅黄体(A_XbXb、A_XbY)∶弯翅灰体(aaXB_)∶弯翅黄体(aaXbXb、aaXbY)=3∶3∶1∶1,A项符合题意。B项中亲本的基因型为AAXBXB×aaXbY,F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1相互交配得F2,F2的表型及比例为直翅灰体(A_XB_)∶直翅黄体(A_XbY)∶弯翅灰体(aaXB_)∶弯翅黄体(aaXbY)=9∶3∶3∶1,B项不符合题意。C项中亲本的基因型为aaCC×AAcc,F1的基因型为AaCc,F1相互交配得F2,F2的表型及比例为直翅红眼(A_C_)∶直翅紫眼(A_cc)∶弯翅红眼(aaC_)∶弯翅紫眼(aacc)=9∶3∶3∶1,C项不符合题意。D项中亲本的基因型为ccXBXB×CCXbY,F1的基因型为CcXBXb、CcXBY,F1相互交配得F2,F2的表型及比例为灰体红眼(C_XB_)∶灰体紫眼(ccXB_)∶黄体红眼(C_XbY)∶黄体紫眼(ccXbY)=9∶3∶3∶1,D项不符合题意。2.(2023·全国新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(

)A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBbB.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16D解析

根据“F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1”可知,玉米茎高受两对独立遗传的等位基因控制,且高秆的基因型是A_B_,矮秆的基因型是A_bb或aaB_,即Aabb、AAbb、aaBb、aaBB,极矮秆的基因型是aabb,B、C两项正确。由于F2的表型比例是“9∶3∶3∶1”的变式,所以F1的基因型是AaBb,且突变亲本又是矮秆,所以亲本的基因型是aaBB和AAbb,A项正确。F2矮秆中纯合子(aaBB、AAbb)所占的比例是1/3,高秆中纯合子(AABB)所占的比例是1/9,D项错误。3.(2024·全国新课标卷)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表型及比例是

。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是

。

黑刺∶白刺=1∶1F1个体自交,子代发生性状分离的个体的性状为显性

(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是________________________________________________