1、1第 16 讲 基因的自由组合定律基 因 的 自 由 组 合 定 律 （ ）考查两对相对性状的遗传实验分析及结论1两对相对性状的杂交实验发现问题(1)实验过程P 黄色圆粒绿色皱粒F1 黄色圆粒F2 9 黄色圆粒3 黄色皱粒3 绿色圆粒1 绿色皱粒(2)结果分析F 1全为黄色圆粒，表明粒色中黄色是显性，粒形中圆粒是显性。F 2中出现了不同性状之间的重新组合。F 2中 4 种表现型的分离比约为 9331。2提出假说对自由组合现象的解释(1)理论解释(提出假设)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。F 1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对遗传因子可以自由组合。F 1产生的雌配子和雄配子各有 4
2、种，且数量比相等。受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解P YYRR(黄色圆粒)yyrr(绿色皱粒)F1 YyRr(黄色圆粒)F2 黄圆：Y_R_ 黄皱：Y_rr916 316绿圆：yyR_ 绿皱：yyrr316 11623演绎推理对自由组合现象解释的验证(1)验证方法：测交实验。(2)遗传图解4得出结论自由组合定律(1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合(如图)。(2)时间：减数第一次分裂后期。(3)范围：有性生殖的生物，真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。如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 D
3、d 和 BB 与 Cc 分别位于同一对染色体上，不遵循基因的自由组合定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时遵循自由组合定律。5孟德尔获得成功的原因成功的原因 材 料 ： 正 确 选 择 豌 豆 作 实 验 材 料对 象 ： 由 一 对 相 对 性 状 到 多 对 相 对 性 状方 法 ： 对 实 验 结 果 进 行 统 计 学 分 析程 序 ： 运 用 假 说 演 绎 法 )3考向 1 两对相对性状的遗传实验及应用1(2018漳州模拟)下列有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的叙述，正确的是( )A黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有 9 种表现型BF 1产生的精子中，YR 和 yr
4、 的比例为 11CF 1产生 YR 的雌配子和 YR 的雄配子的数量比为 11D基因的自由组合定律是指 F1产生的 4 种雄配子和 4 种雌配子自由结合解析：选 B。黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代表现型为 4 种；F 1产生的 4 种雄配子基因型分别是 YR、yr、Yr 和 yR，比例为 1111，其中 YR 和 yr 的比例为 11；F 1产生基因型为YR 的雌配子数量比基因型为 YR 的雄配子数量少，即雄配子多于雌配子；基因的自由组合定律是指 F1在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2(2018山西太原五中月考)利用豌豆的两对相对性状做杂交实
5、验，其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交，对其子代性状的统计结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )A实验中所用亲本的基因型为 YyRr 和 yyRrB子代中重组类型所占的比例为 1/4C子代中自交能产生性状分离的占 3/4D让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状分离比为 1111解析：选 D。亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交，对其子代性状作分析，黄色绿色11，圆粒皱粒31，可推知亲本黄色圆粒豌豆基因型应为 YyRr，绿色圆粒豌豆基因型为 yyRr。子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒，黄色
6、皱粒(Yyrr)占1/21/41/8，绿色皱粒(yyrr)占 1/21/41/8，两者之和为 1/4。自交能产生性状分离的是杂合子，子代纯合子有 yyRR 和 yyrr，其中 yyRR 占 1/21/41/8，yyrr 占1/21/41/8，两者之和为 1/4，则子代杂合子占 11/43/4。子代黄色圆粒豌豆基因型为 1/3YyRR 和 2/3YyRr，绿色皱粒豌豆基因型为 yyrr，两者杂交所得后代应为黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒2211。考向 2 自由组合定律的实质3(2018郑州模拟)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
7、 3 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4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 abdD该个体与另一个体测交，后代基因型比例为 1111答案：D基因有连锁现象时，不符合基因的自由组合定律，其子代也呈现特定的性状分离比。例如图1，图 2：(2018宁夏银川育才中学月考)某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C 分别对 a、b、c 为显性。用两个纯合个体杂交得 F1，F 1测交结果为aabbccAaBbC
8、caaBbccAabbCc1111。则 F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )解析：选 B。F 1测交，即 F1aabbcc，其中 aabbcc 个体只能产生 abc 一种配子，而测交结果为 aabbccAaBbCcaaBbccAabbCc1111，说明 F1产生的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC，其中 a 和 c、A 和 C 总在一起，说明 A 和 a、C 和 c 两对等位基因位于5同一对同源染色体上，且 A 和 C 在同一条染色体上，a 和 c 在同一条染色体上。考向 3 自由组合定律的验证4(2018内蒙古包头一中模拟)在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)
9、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 白光解析：选 D。验证基因自由组合定律的方法有测交和自交两种，测交子代表现型应出现1111，自交子代表现型应出现 9331，D 正确。5(高考新课标全国卷改编)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目
10、的是获得具有_优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定 F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足 3 个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述 3 个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程_。解析：(1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组，控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，每对基因单独考虑时符合分离定律。(3)
11、测交是指用F1和隐性纯合子杂交，故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到 F1，然后再进行测交实验。答案：(1)抗病矮秆 (2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 (3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1，让 F1与感病矮秆杂交自由组合定律的验证方法6验证方法 结论自交法F1自交后代的性状分离比为 9331，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测交后代的性状分离比为 1111，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 若有四种花粉，其比例为 1
12、111，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，若植株有四种表现型，且比例为 1111，则符合自由组合定律自由组合定律的解题方法利用“拆分法”解决自由组合计算问题(1)思路将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。(2)方法题型分类 解题规律 示例配子类型(配子种类数) 2n(n 为等位基因对数 )AaBbCCDd 产生配子种类数为238配子间结合方式配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积AABbCcaaBbCC 配子间结合方式种类数428种类问题 子代基因型(或表现型)种类双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)等
13、于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积AaBbCcAabbcc，基因型为32212 种，表现型为2228 种概率问题基因型(或表现型)的比例按分离定律求出相应基因型(或表现型)，然后利用乘法原理进行组合AABbDdaaBbdd，F 1中AaBbDd 所占的比例为11/21/21/47概率问题纯合子或杂合子出现的比例按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率1纯合子概率AABbDdAaBBdd，F 1中AABBdd 所占比例为1/21/21/21/8考向 1 推断亲本的基因型1(2018长沙模拟)豌豆中，子粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性，现
14、将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的 F1自交，F 2的表现型及比例为黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒93155，则亲本的基因型为( )AYYRRyyrr BYYRryyrrCYyRRyyrr DYyRryyrr解析：选 C。F 1自交后代的表现型及比例为黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒93155，其中圆粒皱粒31，这说明 F1中控制子粒形状的基因组成为 Rr，故亲本中控制子粒形状的基因组成为 RR、rr，据此排除 B、D 项。A 项中亲本杂交产生的 F1自交后代 4 种表现型比例为 9331，A 项被排除。“逆向组合法”推断亲本基因型(1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分
15、离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例9331(31)(31)(AaAa)(BbBb)；1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb); 3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb)；31(31)1 (AaAa)(BB_ _)或(AaAa)(bbbb)或(AA_ _)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。变式 1 (2018河北衡水中学模拟)豌豆豆荚绿色(G)对黄色(g)为显性，花腋生(H)对顶生(h)为显性，这两对相对性状的遗传遵循基因自由组合定律。两个品种的豌豆杂交得到如图所示的结果，则亲本的基因型是( )AGGhhggHH BGgHhg
16、gHh8CGgHhGghh DGghhGGHh解析：选 B。子代中豆荚黄色和绿色的比例是 11，为测交 Gggg 的结果；花腋生和顶生的比例为 31，为杂合子自交 HhHh 的结果，因此亲本基因型为 GgHhggHh，B 正确。变式 2 (2018江淮十校联考)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制，抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是( )A香味性状一旦出现即能稳定遗传B两亲本的基因型分别是 Aabb、AaBbC两亲本杂交的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所
17、占比例为 0D两亲本杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为 1/32解析：选 D。由题意可知，香味性状对应基因型为 aa，一旦出现即能稳定遗传，A 正确；由于子代抗病感病11，可推知亲代为 Bb 和 bb，子代无香味香味31，可推知亲代为 Aa 和 Aa，所以两亲本的基因型分别是 Aabb、AaBb，B 正确；两亲本(Aabb、AaBb)杂交的子代中有香味抗病植株的基因型为 aaBb，为杂合子，C 正确；两亲本杂交的子代为1/8AABb、1/4AaBb、1/8AAbb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株(aaB
18、B)所占比例为 1/41/41/41/81/43/64，D 错误。考向 2 利用“拆分法”解决自由组合定律问题2(2018福建莆田六中月考)某植物正常花冠对不整齐花冠为完全显性，高株对矮株为完全显性，红花对白花为不完全显性，杂合状态是粉红花，如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交，在 F2中具有与 F1表现型相同的植株的比例是( )A9/32 B3/64C7/32 D9/64解析：选 A。用三对等位基因分别表示这三对性状，A、a 表示红花和白花，B、b 表示高株和矮株，C、c 表示正常花冠和不整齐花冠。由此可得，亲本基因型组合为AABBCCaabbcc，则 F
19、1全为 AaBbCc，表现型均为粉红花、高株、正常花冠；F 1自交得到F2，在 F2中具有与 F1表现型相同的植株(AaB_C_)占1/23/43/49/32。3(2018长沙十校联考)某植物红花和白花为一对相对性状，同时受多对等位基因控制(如 A、a；B、b；C、c)，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时9(即 A_B_C_)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁 4 个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如表所示，下列分析错误的是( )组一 组二 组三 组四 组五 组六P 甲乙 乙丙 乙丁 甲丙 甲丁 丙丁F1 白色 红色 红色 白色 红色 白色F
20、2 白色红色81白色 175红色27白色 37白色红色81白色 175白色A.组二 F1基因型可能是 AaBbCcDdB组五 F1基因型可能是 AaBbCcDdEEC组二和组五的 F1基因型可能相同D这一对相对性状最多受四对等位基因控制，且遵循自由组合定律解析：选 D。组二和组五的 F1自交，F 2的分离比为红白81175，即红花占81/(81175)(3/4) 4，则可推测这对相对性状至少受四对等位基因控制，且四对基因分别位于四对同源染色体上，遵循自由组合定律，D 错误。组二、组五的 F1至少含四对等位基因，当该对性状受四对等位基因控制时，组二、组五的 F1基因型都可为 AaBbCcDd；当
21、该对性状受五对等位基因控制时，组五 F1基因型可能是 AaBbCcDdEE，A、B、C 正确。控制遗传性状基因对数的判断方法如果题目中给出的数据是比例的形式，或者给出的性状个体数之间的比值接近“常见”性状比的话，可以将性状比中各个数值相加。自交情况下，得到的总和是 4 的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因；测交情况下，得到的总和是 2 的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。 考向 3 利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题4番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得 F1和F
22、2，则在 F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是( )A. 、 B 、964 19 964 164C. 、 D 、364 13 364 164解析：选 A。设控制三对性状的基因分别用 A、a，B、b，C、c 表示，亲代为 AABBcc 与aabbCC，F 1为 AaBbCc，F 2中 A_aa31，B_bb31，C_cc31，所以 F2中红果、多室、长蔓所占的比例是： ；在 F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占34 14 34 96410，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是 。13 13 13 195一个正常的女性与一个并指(Bb)的男性结婚，他们生了一个
23、白化病且手指正常的孩子。求再生一个孩子：(1)只患并指的概率是_。(2)只患白化病的概率是_。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是_。(4)只患一种病的概率是_。(5)患病的概率是_。解析：假设控制白化病的基因用 A、a 表示，由题意知，第 1 个孩子的基因型应为 aabb，则该夫妇基因型应分别为妇：Aabb，夫：AaBb。依据该夫妇基因型可知，孩子中患并指的概率应为 1/2(非并指概率为 1/2)，患白化病的概率应为 1/4(非白化病概率应为 3/4)，则：(1)再生一个只患并指孩子的概率为：并指概率非白化概率1/23/43/8。(2)只患白化病的概率为：白化病概率非并指概率1/41/21
24、/8。(3)生一个既患白化病又患并指的男孩的概率为：男孩出生率白化病概率并指概率1/21/41/21/16。(4)后代只患一种病的概率为：并指概率非白化概率白化病概率非并指概率1/23/41/41/21/2。(5)后代中患病的概率为：1全正常(非并指、非白化)11/23/45/8。答案：(1)3/8 (2)1/8 (3)1/16 (4)1/2 (5)5/8利用自由组合定律计算患遗传病的概率当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：序号 类型 计算公式患甲病的概率 m 不患甲病概率为 1 m已知患乙病的概率 n 不患乙病概率为 1 n 同时患两病概率 mn 只患甲病概率 m(1 n) 只患乙病概率 n(1 m) 不患病概率 (1 m)(1 n)患病概率 或 1拓展求解 只患一种病概率 或 1()以上各种情况可概括如图：
