SHENGWUXUE自由組合定律第19課時

課標(biāo)要求闡明有性生殖中基因的自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預(yù)測子代的遺傳性狀?？记榉治?.兩對相對性狀的遺傳實驗分析2024·新課標(biāo)卷，34；2023·山東卷，23；2023·湖北卷，14；2022·全國乙卷，32；2022·天津卷，92.自由組合定律的常規(guī)題型2024·廣東卷，14；2024·河北卷，23；2023·全國甲卷，32；2022·山東卷，17；2022·廣東卷，19；2022·遼寧卷，251目

錄兩對相對性狀的遺傳實驗分析2關(guān)鍵·真題必刷命題點兩對相對性狀的遺傳實驗分析主干知識·復(fù)盤關(guān)鍵能力·提升1.兩對相對性狀的雜交實驗[認(rèn)知覺醒]

孟德爾用純種黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆進(jìn)行如下實驗：①只考慮粒形這一性狀，F(xiàn)1全為圓粒，說明________是顯性性狀；F2中圓?！冒櫫＃?∶1，說明粒形這一性狀的遺傳符合________定律。②只考慮粒色這一性狀，F(xiàn)1全為黃粒，說明________是顯性性狀；F2中黃粒∶綠粒＝3∶1，說明粒色這一性狀的遺傳符合________定律。圓粒分離黃粒分離③同時考慮粒形和粒色兩對性狀，F(xiàn)2中不僅出現(xiàn)了親本類型即黃色圓粒和____________，還出現(xiàn)了兩種新的重組類型即黃色皺粒、________，兩對性狀表現(xiàn)為自由組合。④無論正交還是反交，F(xiàn)2的性狀分離比均為________________。綠色皺粒綠色圓粒9∶3∶3∶1[深度思考]

兩對相對性狀的雜交實驗中，無論正反交，F(xiàn)2的表型及比例均為9∶3∶3∶1，這一結(jié)果能否否定這兩對性狀的遺傳不是細(xì)胞質(zhì)遺傳和伴性遺傳？為什么？提示能，因為細(xì)胞質(zhì)遺傳和伴性遺傳，正反交的結(jié)果都不相同。2.自由組合定律的實質(zhì)與驗證[認(rèn)知覺醒]

下列關(guān)于自由組合定律的敘述，錯誤的是________。①同源染色體上的非等位基因的遺傳不遵循自由組合定律②等位基因的分離以后，非等位基因進(jìn)行自由組合③病毒、原核生物和進(jìn)行無性生殖的真核生物，其遺傳不遵循自由組合定律④自由組合定律的實質(zhì)是減Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合②思維升華驗證自由組合定律的4種方法[深度思考]

(1)Yyrr(黃皺)×yyRr(綠圓)，后代表型及比例為黃圓∶綠皺∶黃皺∶綠圓＝1∶1∶1∶1，則說明控制黃圓綠皺的基因遵循基因的自由組合定律嗎？為什么？提示不能說明；Yyrr(黃皺)×yyRr(綠圓)，無論這兩對基因位于一對同源染色體上還是兩對同源染色體上，后代的表型及比例都為黃圓∶綠皺∶黃皺∶綠圓＝1∶1∶1∶1。(2)從數(shù)學(xué)角度看，一對等位基因的雜交實驗中F2的性狀分離比3∶1，與兩對等位基因時的9∶3∶3∶1有何關(guān)系？請據(jù)此預(yù)測n對等位基因(獨立遺傳)時，F(xiàn)2的性狀分離比是什么？(假定每對等位基因獨立控制1對相對性狀)提示9∶3∶3∶1＝(3∶1)·(3∶1)＝(3∶1)2；n對等位基因時，F(xiàn)2的性狀分離比應(yīng)為(3∶1)n。3.孟德爾遺傳定律的應(yīng)用[認(rèn)知覺醒]

人類的多指(T)與正常指(t)為顯性，白化(a)對正常(A)為隱性，決定不同性狀的基因自由組合。一個家庭中，父親多指，母親正常，兩者均不患白化病，他們有一個患白化病但手指正常的孩子。①父親的基因型是________，母親的基因型是________。②他們再生一個孩子只患白化病的概率是________。③他們再生一個既患白化病又患多指的女兒的概率是________。④他們的后代中只患一種病的概率是______。AaTtAatt1/81/161/2思維升華當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時，各種患病情況的概率如下表所示：序號類型計算公式已知患甲病的概率為m不患甲病的概率為1－m患乙病的概率為n不患乙病的概率為1－n①同時患兩病的概率m·n②只患甲病的概率m·(1－n)③只患乙病的概率n·(1－m)④不患病的概率(1－m)(1－n)拓展求解患病的概率①＋②＋③或1－④只患一種病的概率②＋③或1－(①＋④)以上各種情況可概括為下圖：D題型1孟德爾兩對性狀的雜交實驗(邏輯推理能力)[例1]

(2025·安徽合肥質(zhì)檢)孟德爾用純種黃色圓粒和綠色皺粒豌豆進(jìn)行雜交實驗，F(xiàn)2出現(xiàn)與親代不同的黃色皺粒和綠色圓粒新性狀。下列關(guān)于新性狀的敘述錯誤的是(

)A.在F2中黃色皺粒和綠色圓粒所占比例相同B.在黃色皺?；蚓G色圓粒中純合子所占比例相同C.純合黃色皺粒和純合綠色圓粒雜交后自交得F2，F(xiàn)2也會出現(xiàn)兩種新性狀D.將F2中黃色圓粒在自然條件下混合種植，后代出現(xiàn)綠色皺粒的概率為1/81解析純種黃色圓粒豌豆(YYRR)與純種綠色皺粒豌豆(yyrr)雜交，F(xiàn)1基因型的為YyRr，在F2中黃色皺粒(Y_rr)和綠色圓粒((yyR_))所占比例均為3/16，A正確；在黃色皺粒(1YYrr、2Yyrr)或綠色圓粒(1yyRR、2yyRr)中純合子所占比例均為1/3，B正確；純合黃色皺粒(YYrr)和純合綠色圓粒(yyRR)雜交，F(xiàn)2會出現(xiàn)黃色圓粒和綠色皺粒的新性狀，C正確；將F2中黃色圓粒在自然條件下混合種植，由于豌豆是自花傳粉植物，只有基因型為YyRr的個體才會產(chǎn)生yyrr的綠色皺粒，故后代出現(xiàn)綠色皺粒的概率為4/9×1/16＝1/36，D錯誤。ABD[例2]

(不定項)(2025·山東濰坊檢測)現(xiàn)有玉米兩個純合品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)，抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性。利用這兩個品種進(jìn)行雜交育種，獲得具有抗病矮稈優(yōu)良性狀的新品種。在雜交育種前，能按照孟德爾遺傳規(guī)律來正確地預(yù)測雜交結(jié)果，需要滿足三個條件，下列描述與之相符的是(

)A.抗病與感病這對性狀受一對等位基因的控制，且符合分離定律B.易倒伏與抗倒伏這對性狀受一對等位基因的控制，且符合分離定律C.控制兩對性狀的基因的分離和組合互不干擾，且應(yīng)先分離再組合D.形成配子時控制同一性狀的基因分離，控制不同性狀的基因自由組合解析雜交育種的原理是基因重組，即相關(guān)的等位基因應(yīng)該是非同源染色體上的非等位基因，因此，需要滿足的條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，高稈與矮稈這對相對性狀受另一對等位基因控制，分別位于兩對同源染色體上，各自都遵循分離定律，A、B符合題意；控制兩對性狀的等位基因分離和非等位基因的自由組合是同時發(fā)生的，即形成配子時控制同一性狀的基因分離，控制不同性狀的基因自由組合，C不符合題意，D符合題意。D題型2自由組合定律的驗證(實驗探究能力)[例3]

某種昆蟲長翅(E)對殘翅(e)、直翅(F)對彎翅(f)、有刺剛毛(G)對無刺剛毛(g)為顯性，控制這三對性狀的基因位于常染色體上。某個體的基因組成如圖。下列關(guān)于三對基因的遺傳的敘述中，錯誤的是(

)A.若只考慮E/e這1對等位基因，其遺傳遵循分離定律B.若只考慮E/e與G/g2對等位基因，它們的遺傳遵循自由組合定律C.若只考慮F/f與G/g2對等位基因，它們的遺傳遵循自由組合定律D.若產(chǎn)生了EfG、eFg的配子，則說明圖示3對等位基因的遺傳遵循自由組合定律解析圖示昆蟲的基因型為EeFfGg，其中E和F、e和f連鎖，它們的遺傳不遵循基因自由組合定律，但這兩對基因分別與G、g的遺傳遵循基因自由組合定律。若產(chǎn)生了EfG、eFg的配子，說明了同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了染色體片段的交換，D錯誤。A.若只考慮E/e這1對等位基因，其遺傳遵循分離定律B.若只考慮E/e與G/g2對等位基因，它們的遺傳遵循自由組合定律C.若只考慮F/f與G/g2對等位基因，它們的遺傳遵循自由組合定律D.若產(chǎn)生了EfG、eFg的配子，則說明圖示3對等位基因的遺傳遵循自由組合定律[例4]

(2024·新課標(biāo)卷，34)某種瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1對等位基因控制。雌性株開雌花，經(jīng)人工誘雄處理可開雄花，能自交；普通株既開雌花又開雄花?；卮鹣铝袉栴}。 (1)黑刺普通株和白刺雌性株雜交得F1，根據(jù)F1的性狀不能判斷瓜刺性狀的顯隱性，則F1瓜刺的表型及分離比是____________________。若要判斷瓜刺的顯隱性，從親本或F1中選擇材料進(jìn)行的實驗及判斷依據(jù)是___________________________________________________________________________________________________________________。黑刺∶白刺＝1∶1

選親本或F1黑刺普通株自交，若自交后代黑刺∶白刺＝3∶1，則黑刺為顯性性狀，若自交后代都為黑刺，則白刺為顯性性狀(2)王同學(xué)將黑刺雌性株和白刺普通株雜交，F(xiàn)1均為黑刺雌性株，F(xiàn)1經(jīng)誘雄處理后自交得F2，能夠驗證“這2對等位基因不位于1對同源染色體上”這一結(jié)論的實驗結(jié)果是_________________________________________________________________________________。(3)白刺瓜受消費者青睞，雌性株的產(chǎn)量高。在王同學(xué)實驗所得雜交子代中，篩選出白刺雌性株純合體的雜交實驗思路是_________________________________________________________________________________________。F2的表型及比例為黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株＝9∶3∶3∶1F2中選出白刺雌性株，連續(xù)誘雄后不斷自交，挑選出不發(fā)生性狀分離的白刺雌性株，即為所需植株解析

(1)黑刺普通株和白刺雌性株雜交得F1，根據(jù)F1的性狀不能判斷瓜刺性狀的顯隱性，說明親代為雜合子與隱性純合子雜交。則F1瓜刺的表型及分離比是黑刺∶白刺＝1∶1。若判斷其顯隱性，選親本或F1黑刺普通株自交，統(tǒng)計后代瓜刺的表型及分離比；若自交后代黑刺∶白刺＝3∶1，則黑刺為顯性性狀，若自交后代都為黑刺，則白刺為顯性性狀。(2)黑刺雌性株和白刺普通株雜交，F(xiàn)1均為黑刺雌性株，說明黑刺、雌性株為顯性，假設(shè)用A、a表示瓜刺，用B、b表示瓜的性型，則親本基因型為：AABB×aabb，F(xiàn)1均為AaBb，F(xiàn)1經(jīng)誘雄處理后自交得F2，若這2對等位基因不位于1對同源染色體上，則遵循自由組合定律，F(xiàn)2的表型及比例為黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株＝9∶3∶3∶1。(3)白刺瓜受消費者青睞，雌性株的產(chǎn)量高，可從F2中選出白刺雌性株，連續(xù)誘雄后不斷自交，挑出不發(fā)生性狀分離的白刺雌性株即為所需植株。題型3自由組合定律下的“正推”與“逆推”問題1.已知親本的基因型求子代的基因型及表型種類(正推)2.已知子代表型比例求親本基因型(逆推)[例5]

(2024·九省聯(lián)考甘肅卷，5)番茄中紅色果實(R)對黃色果實(r)為顯性，兩室果(D)對多室果(d)為顯性，高藤(T)對矮藤(t)為顯性，控制三對性狀的等位基因分別位于三對同源染色體上，某紅果兩室高藤植株甲與rrddTT雜交，子代中紅果兩室高藤植株占1/2；與rrDDtt雜交，子代中紅果兩室高藤植株占1/4；與RRddtt雜交，子代中紅果兩室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是(

)A.RRDdTt B.RrDdTtC.RrDdTT D.RrDDTtD解析甲表型為紅果兩室高藤，對應(yīng)的基因型為R_D_T_，甲與rrddTT雜交，子代中紅果兩室高藤植株占1/2，說明R_D_有一對基因是純合子，有一對基因是雜合子，與rrDDtt雜交，子代中紅果兩室高藤植株占1/4，說明甲的基因型為RrDDTt，甲與RRddtt雜交，子代中紅果兩室高藤植株占1/2，D正確，A、B、C錯誤。關(guān)鍵·真題必刷1.(不定項)(2022·山東卷，17)某兩性花二倍體植物的花色由3對等位基因控制，其中基因A控制紫色，a無控制色素合成的功能。基因B控制紅色，b控制藍(lán)色?；颌癫挥绊懮鲜?對基因的功能，但i純合的個體為白色花。所有基因型的植株都能正常生長和繁殖，基因型為A_B_I_和A_bbI_的個體分別表現(xiàn)紫紅色花和靛藍(lán)色花。現(xiàn)有該植物的3個不同純種品系甲、乙、丙，它們的花色分別為靛藍(lán)色、白色和紅色。不考慮突變，根據(jù)表中雜交結(jié)果，下列推斷正確的是(

)雜交組合F1表型F2表型及比例甲×乙紫紅色紫紅色∶靛藍(lán)色∶白色＝9∶3∶4乙×丙紫紅色紫紅色∶紅色∶白色＝9∶3∶4A.讓只含隱性基因的植株與F2測交，可確定F2中各植株控制花色性狀的基因型B.讓表中所有F2的紫紅色植株都自交一代，白花植株在全體子代中的比例為1/6C.若某植株自交子代中白花植株占比為1/4，則該植株可能的基因型最多有9種D.若甲與丙雜交所得F1自交，則F2表型比例為9紫紅色∶3靛藍(lán)色∶3紅色∶1藍(lán)色答案

BC解析

F2白花基因型為____ii，只含隱性基因的植株基因型為aabbii，則用aabbii與F2中白花植株測交，子代均為白花，無法確定其基因型，A錯誤；甲×乙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。乙×丙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。兩組F2紫紅色植株中II∶Ii＝1∶2所以白花植株在全體子代中的比例為2/3×1/4＝1/6，B正確；若某植株自交子代中白花植株占比為1/4，則親本為(____Ii)，則該植株可能的基因型最多有9種(3×3)，C正確；甲丙雜交所得F1為AaBbII，求自交后代的性狀分離比，分兩種情況，若三對基因位于三對同源染色體上，則紫紅∶靛藍(lán)∶紅色∶藍(lán)色＝9∶3∶3∶1，若Aa與Bb位于一對同源染色體上，即aB與Ab分別在一條染色體上，F(xiàn)2紫紅∶紫色∶紅色＝2∶1∶1。2.(2023·遼寧卷，24)蘿卜是雌雄同花植物，其貯藏根(蘿卜)紅色、紫色和白色由一對等位基因W、w控制，長形、橢圓形和圓形由另一對等位基因R、r控制。一株表型為紫色橢圓形蘿卜的植株自交，F(xiàn)1的表型及其比例如表所示?；卮鹣铝袉栴}：F1表型紅色長形紅色橢圓形紅色圓形紫色長形紫色橢圓形紫色圓形白色長形白色橢圓形白色圓形比例121242121注：假設(shè)不同基因型植株個體及配子的存活率相同。(1)控制蘿卜顏色和形狀的兩對基因的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)孟德爾第二定律。(2)為驗證上述結(jié)論，以F1為實驗材料，設(shè)計實驗進(jìn)行驗證：①選擇蘿卜表型為__________________和紅色長形的植株作親本進(jìn)行雜交實驗。②若子代表型及其比例為_______________________________________________________________________________，則上述結(jié)論得到驗證。(3)表中F1植株純合子所占比例是________；若表中F1隨機(jī)傳粉，F(xiàn)2植株中表型為紫色橢圓形蘿卜的植株所占比例是________。(4)食品工藝加工需大量使用紫色蘿卜，為滿足其需要，可在短時間內(nèi)大量培育紫色蘿卜種苗的技術(shù)是______________。遵循紫色橢圓形蘿卜植株紫色橢圓形蘿卜∶紫色長形蘿卜∶紅色橢圓形蘿卜∶紅色長形蘿卜＝1∶1∶1∶11/41/4植物組織培養(yǎng)解析

(1)根據(jù)題表分析，F(xiàn)1的表型比例為1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，為9∶3∶3∶1的變式，故兩對基因的遺傳遵循孟德爾第二定律。(2)若要驗證控制蘿卜顏色和形狀的兩對基因的遺傳遵循孟德爾第二定律，可設(shè)計測交實驗，即讓雙雜合子與隱性純合子雜交。再結(jié)合題意可知，應(yīng)選擇表型為紫色橢圓形的蘿卜植株(WwRr)與紅色長形的植株(默認(rèn)為雙隱性)作親本進(jìn)行雜交實驗，即WwRr×wwrr，若控制蘿卜顏色和形狀的兩對基因的遺傳遵循孟德爾第二定律，則子代的基因型及其比例為WwRr∶Wwrr∶wwRr∶wwrr＝1∶1∶1∶1，表型及其比例為紫色橢圓形蘿卜∶紫色長形蘿卜∶紅色橢圓形蘿卜∶紅色長形蘿卜＝1∶1∶1∶1。(3)紫色橢圓形蘿卜植株(WwRr)自交，得到F1，F(xiàn)1中純合子的基因型為WWRR、WWrr、wwRR、wwrr，所占比例是1/4×1/4＋1/4×1/4＋1/4×1/4＋1/4×1/4＝1/4。若表中F1隨機(jī)傳粉，只考慮蘿卜顏色，F(xiàn)1的基因型及其比例為WW∶Ww∶ww＝1∶2∶1，產(chǎn)生的配子類型及其比例為W∶w＝1∶1，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，F(xiàn)2植株中表型為紫色(Ww)的個體占1/2；只考慮蘿卜形狀，F(xiàn)1的基因型及其比例為RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，產(chǎn)生的配子類型及其比例為R∶r＝1∶1，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，F(xiàn)2植株中表型為橢圓形(Rr)的個體占1/2。因此，F(xiàn)2植株中表型為紫色橢圓形蘿卜(WwRr)的植株所占比例是1/2×1/2＝1/4。(4)想要在短時間內(nèi)大量培育紫色蘿卜種苗，可以采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。(1)現(xiàn)有紫花植株(基因型為AaBb)與紅花雜合體植株雜交，子代植株表型及其比例為______________________________；子代中紅花植株的基因型是__________________；子代白花植株中純合體所占的比例是______。紫色∶紅色∶白色＝3∶3∶2AAbb、Aabb1/2(2)已知白花純合體的基因型有2種?，F(xiàn)有1株白花純合體植株甲，若要通過雜交實驗(要求選用1種純合體親本與植株甲只進(jìn)行1次雜交)來確定其基因型，請寫出所選用的親本基因型，并預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論。答案選用的親本基因型為AAbb；預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：若子代花色全為紅花，則待測白花純合個體的基因型為aabb；若子代花色全為紫花，則待測白花純合個體基因型為aaBB解析(1)基因型為AaBb的紫花植株與紅花雜合體植株(基因型為Aabb)雜交，子代基因型及比例為A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb＝(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)＝3∶3∶1∶1，相應(yīng)的表型及比例為紫色∶紅色∶白色＝3∶3∶2；子代中紅花植株的基因型為AAbb、Aabb；子代白花植株包括aaBb與aabb，二者比例為1∶1，故子代白花植株中純合體占的比例是1/2。(2)根據(jù)上述分析，白花純合體的基因型有aaBB與aabb兩種，要選用1種純合體親本通過1次雜交實驗來確定其基因型，關(guān)鍵思路是要判斷該白花植株甲是否含有B基因，且不能選擇白花親本，否則后代全部為白花，無法判斷，故而選擇基因型為AAbb的紅花純合個體為親本，與待測植株甲進(jìn)行雜交。若待測白花純合個體的基因型為aabb，則子代花色全為紅花；若待測白花純合個體基因型為aaBB，則子代花色全為紫花。4.(2021·湖南卷，17改編)油菜是我國重要的油料作物，油菜株高適當(dāng)?shù)慕档蛯沟狗皺C(jī)械化收割均有重要意義。某研究小組利用純種高稈甘藍(lán)型油菜Z，通過誘變培育出一個純種半矮稈突變體S。為了闡明半矮稈突變體S是由幾對基因控制、顯隱性等遺傳機(jī)制，研究人員進(jìn)行了相關(guān)試驗，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)F2表型及數(shù)據(jù)分析，油菜半矮稈突變體S的遺傳機(jī)制是_______________________________________________，雜交組合①的F1產(chǎn)生各種類型的配子比例相等，自交時雌雄配子有________種結(jié)合方式，且每種結(jié)合方式概率相等。F1產(chǎn)生各種類型配子比例相等的細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)是__________________________________________________________________________________________。由兩對位于常染色體非同源染色體上的隱性基因控制16F1減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合(2)將雜交組合①的F