第2讲　基因的自由组合定律.docx

第2讲　基因的自由组合定律 考纲要求 核心素养 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 生命观念 通过对基因的自由定律的分析，建立进化与适应的生命观念。 科学思维 解释两对相对性状的杂交实验，总结基因自由组合定律的本质，培养归纳与概括的科学思维方法。 科学探究 通过验证基因的自由组合定律并学会利用实验探究不同对基因在染色体上的位置关系，培养实验设计与结果分析的能力。 　　　　　　　　　　　　　基因自由组合定律的发现 授课提示：对应学生用书第97页 [基础突破——抓基础，自主学习] 1．假说—演绎过程 2．自由组合定律的内容 3．孟德尔获得成功的原因 [重难突破——攻重难，名师点拨] 1．辨明重组类型及常见误区 (1)明确重组类型的含义： 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。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是。 ①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是。 ②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是＋＝。 2．基因自由组合定律的细胞学基础 (1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。 (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。 3．自由组合定律的验证方法 验证 方法 结论 自交法 F1自交，后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，相应性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，相应性状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，比例为1∶1∶1∶1，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，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律 4.基因的分离定律与自由组合定律的比较 项目 基因的 分离定律 基因的自由组合定律 2对相对性状 n对相对性状 相对性状 1对 2对 n对 等位基 因及位置 1对等位基因位于1对同源染色体上 2对等位基因位于2对同源染色体上 n对等位基因位于n对同源染色体上 遗传实质 减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子中 减数分裂时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，从而进入同一配子中 实践应用 纯种鉴定及杂种自交纯合 将优良性状重组在一起 联系 在遗传时，遗传规律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合 5.n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律 [题型突破——练题型，夯基提能] 题型1　孟德尔两对相对性状的杂交实验过程及实质分析 1．在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是(　　) A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1 B．F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1 C．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 D．F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1 解析：在孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F1(YyRr)在进行减数分裂时可产生4种比例相等的配子，而不是4个，且卵细胞的数量要远远少于精子的数量；基因的自由组合定律是在F1产生配子时起作用，其实质是减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。综上判断D项正确。 答案：D 2．(2018·河北沧州模拟)果蝇的灰身(A)与黑身(a)、大脉翅(B)与小脉翅(b)是两对相对性状，相关基因位于常染色体上且独立遗传。灰身大脉翅的雌蝇和灰身小脉翅的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大脉翅，49只为灰身小脉翅，17只为黑身大脉翅，15只为黑身小脉翅。下列说法错误的是(　　) A．亲本中雌雄果蝇的基因型分别为AaBb和Aabb B．亲本雌蝇产生卵细胞的基因组成种类数为4种 C．子代中表现型为灰身大脉翅个体的基因型为AaBb D．子代中体色和翅型的表现型比例分别为3∶1和1∶1 解析：由题中数据可知子代中灰身∶黑身＝(47＋49)∶(17＋15)＝3∶1，可推知亲本基因型是Aa和Aa；大脉翅∶小脉翅＝(47＋17)∶(49＋15)＝1∶1，可推知亲本基因型是Bb和bb，所以亲本灰身大脉翅雌蝇基因型是AaBb，灰身小脉翅雄蝇基因型是Aabb，A正确；由A项可知亲本灰身大脉翅雌蝇基因型是AaBb，其减数分裂产生的卵细胞的基因型有AB、Ab、aB、ab四种类型，B正确；由亲本基因型可知子代中表现型为灰身大脉翅个体的基因型为AABb或AaBb，C错误；由题中数据可知子代中灰身∶黑身＝(47＋49)∶(17＋15)＝3∶1；大脉翅∶小脉翅＝(47＋17)∶(49＋15)＝1∶1，D正确。 答案：C 题型2　自由组合定律的验证 3．(2018·江苏南通模拟)水稻花粉粒中淀粉的非糯性对糯性为显性(以W、w表示相关基因)，非糯性的花粉粒遇碘呈蓝黑色，糯性的花粉粒遇碘呈橙红色。用纯种的非糯性圆花粉粒水稻与纯种的糯性长花粉粒水稻进行杂交，F1全为圆形非糯性品种(花粉粒形状相关基因以A、a表示)。取F1成熟花粉，加碘染色后在显微镜下观察并记载花粉粒的类型及数目，结果如表所示。下列相关分析错误的是(　　) 花粉粒 类型 蓝黑色 圆形 蓝黑色 长形 橙红色 圆形 橙红色 长形 数目 28 26 27 26 A.两对相对性状中圆花粉粒、非糯性属于显性 B．实验结果表明F1能产生4种比例相等的雄配子 C．两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律 D．橙红色圆粒花粉细胞的基因型为wwAA或wwAa 解析：题干中提出“非糯性对糯性为显性”，并且亲本中纯合圆形和纯合长形杂交，后代全为圆形，说明圆形为显性性状，A正确；取F1成熟花粉加碘染色后，花粉粒有四种类型，并且比例基本相等，表明F1能产生4种比例相等的雄配子，B正确；由于F1能产生4种比例相等的雄配子，说明两对等位基因的遗传遵循基因分离定律和自由组合定律，C正确；糯性的花粉粒遇碘呈橙红色，且圆形为显性，因此橙红色圆形花粉的基因型为wA，D错误。 答案：D 4．(2018·广东茂名模拟)已知某植物的叶形受等位基因A、a和B、b控制，花色受等位基因C、c和D、d控制，如表所示。现有基因型为aaBbCcdd的植株，该植株与下列哪种基因型的植株杂交可判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律？(　　) 叶形 花色 宽叶 窄叶 紫花 白花 基因控 制情况 A和B基因同时存在 A和B基因最多含一种 C和D基因至少含有一种 不含C和D基因 A.aabbccdd B．AAbbccDD C．aaBbCcDD D．AABbCcdd 解析：aaBbCcdd×aabbccdd，子代均为窄叶，且紫花∶白花＝1∶1；aaBbCcdd×AAbbccDD，子代中宽叶∶窄叶＝1∶1，且均为紫花；aaBbCcdd×aaBbCcDD，子代均为窄叶、紫花，以上三个杂交的结果均不能用于判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律。aaBbCcdd×AABbCcdd，子代中宽叶∶窄叶＝3∶1。紫花∶白花＝3∶1，若子代中宽叶紫花∶宽叶白花∶窄叶紫花∶窄叶白花＝9∶3∶3∶1，则B、b和C、c这两对等位基因遵循孟德尔自由组合定律，否则不遵循。综上所述，D项正确。 答案：D [易错警示] 两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律。如图中A—a、B—b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律，分为以下两种情况： (1)在不发生交叉互换的情况下，AaBb自交后代性状分离比为3∶1。 (2)在发生交叉互换的情况下，其自交后代有四种表现型，但比例不是9∶3∶3∶1。 　　　　　　　　　　　　　自由组合定律题型突破 授课提示：对应学生用书第99页 [题型突破——练题型，夯基提能] 题型1　“拆分法”求解自由组合定律计算问题 [方法技巧] 题型分类 解题规律 示例 种类问题 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23＝8 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 AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数＝1×4×2＝8 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)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积 AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12种，表现型为2×2×2＝8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 AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占的比例为1×1/2×1/2＝1/4 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 AABbDd×AaBBdd杂交，AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8 1.基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交： (1)亲本AaBbCc和亲本AaBbCC产生的配子种类数分别为________、________。 (2)AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种数为________。 (3)杂交后代的基因型与表现型的种类数分别为　　　　、________。 (4)杂交后代中AAbbCc和aaBbCC的概率分别是　　　　、________。 (5)杂交后代中基因型为A_bbC_与aaB_C_的概率分别是________、________。 (6)杂交后代中表现型为A显性性状、B显性性状、C隐性性状的概率是________________。 答案：(1)8种　4种　(2)32种　(3)18种　4种　(4)1/32　1/16　(5)3/16　3/16　(6)0 [方法规律]　 具有n对等位基因(遵循自由组合定律) 的个体遗传分析 1．产生的配子种类数为2n，其比例为(1∶1)n。 2．自交产生后代的基因型种类数为3n，其比例为(1∶2∶1)n。 3．自交产生后代的表现型种类数为2n，其比例为(3∶1)n。 题型2　据子代基因型、表现型及比例推测亲本基因型和相关概率的计算 [技法总结] (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离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。 (2)题型示例 ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)； ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)； ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)； ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _) (Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。 2．假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交，产生的F1再和隐性类型进行测交，结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上)，请问F1的基因型为(　　) A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRr C．DdRr和Ddrr D．ddRr 解析：单独分析高秆和矮秆这一对相对性状，测交后代高秆∶矮秆＝1∶1，说明F1的基因型为Dd；单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状，测交后代抗瘟病∶易染病＝1∶3，说明F1中有两种基因型，即Rr和rr，且比例为1∶1。综合以上分析可判断出F1的基因型为DdRr和Ddrr。 答案：C 3．一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个患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：设与白化有关的基因为A、a，由题意知，患白化病且手指正常孩子的基因型应为aabb，则该夫妇的基因型应分别为妇(Aabb)、夫(AaBb)。依据该夫妇的基因型，孩子中并指的概率应为(非并指的概率为)，白化病的概率应为(非白化病的概率应为)，采用棋盘法可得： 并指 非并指 白化病 两病都患× 只患白化病× 非白化病 只患并指× 正常× (1)再生一个只患并指孩子的概率：并指×非白化病＝×＝。(2)只患白化病的概率：白化病×非并指＝×＝。(3)生一既患白化病又患并指的男孩的概率：男孩出生率×白化病概率×并指概率＝××＝。(4)后代只患一种病的概率：并指概率×非白化病概率＋非并指概率×白化病概率＝×＋×＝。(5)后代中患病的概率：1－全正常(非并指且非白化病)＝1－×＝或只患并指＋只患白化病＋两病都患＝＋＋＝。 答案：(1)　(2)　(3)　(4)　(5) [归纳总结]　 用十字交叉法解决两病概率计算问题 1．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分析如下： 2．根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表： 序号 类型 计算公式 设患甲病的概率m 则不患甲病概率为1－m 设患乙病的概率n 则不患乙病概率为1－n ① 同时患两病概率 m·n ② 只患甲病概率 m·(1－n) ③ 只患乙病概率 n·(1－m) ④ 不患病概率 (1－m)(1－n) 拓展 求解 患病概率 ①＋②＋③或1－④ 只患一种病概率 ②＋③或1－(①＋④) 题型3　利用自由组合定律解决基因互作类题型 [方法技巧] (1)基因互作情况分析 序号 条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交 后代比例 1 存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1 2 两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3 3 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2 4 只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1 (2)基因互作类题型解题模板 ①判断是否遵循基因自由组合定律：若双杂合子自交后代的表现型比例之和为16，则符合基因自由组合定律。 ②利用基因自由组合定律，写出遗传图解，并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1)。 ③根据题意，将具有相同表现型的个体进行“合并同类项”，如“9∶6∶1”即9∶(3＋3)∶1，单显性类型表现相同性状。 ④根据第三步推断确定子一代、亲本的基因型、表现型及相关比例。 4．如图所示，某种植物的花色(白色、蓝色、紫色)由常染色体上的两对独立遗传的等位基因(D、d和R、r)控制。下列说法不正确的是(　　) A．该种植物中能开紫花的植株的基因型有4种 B．植株Ddrr与植株ddRR杂交，后代中1/2为蓝色植株，1/2为紫色植株 C．植株DDrr与植株ddRr杂交，其后代全自交，白色植株占5/32 D．植株DdRr自交，后代蓝花植株中能稳定遗传的个体所占的比例是1/6 解析：紫花植株的基因型有DDrr、Ddrr、ddRr、ddRR，共4种，A正确。Ddrr×ddRR，子代为1DdRr(蓝色)∶1ddRr(紫色)，B正确。DDrr×ddRr，子代为1DdRr∶1Ddrr，DdRr(1/2)自交，子代ddrr(白色)比例为1/2×1/4×1/4＝1/32；Ddrr(1/2)自交，子代ddrr(白色)比例为1/2×1/4×1＝1/8，故白色植株占1/32＋1/8＝5/32，C正确。DdRr自交，子代蓝花D_R_(9/16)植株中能稳定遗传的个体DDRR(1/16)所占的比例是(1/16)/(9/16)＝1/9，D错误。 答案：D 5．(2018·黑龙江齐齐哈尔二模)某种自花传粉的植物，抗病和易感病分别由基因R、r控制，细胞中另有一对等位基因B、b对抗病基因的抗性表达有影响，BB使植物抗性完全消失，Bb使抗性减弱，表现为弱抗病。将易感病与抗病植株杂交，F1都是弱抗病，自交得F2且易感病∶弱抗病∶抗病之比为7∶6∶3。下列推断正确的是(　　) A．亲本的基因型是RRBB、rrbb B．F2的弱抗病植株中纯合子占 C．F2中全部抗病植株自交，后代抗病植株占 D．不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型 解析：F2的表现型比例是7∶6∶3，是9∶3∶3∶1的变形，说明水稻的抗病由2对等位基因控制，且2对等位基因遵循自由组合定律，F1的基因型RrBb，表现为弱抗病，由于BB使水稻抗性完全消失，因此亲本基因型是RRbb(抗病)×rrBB(易感病)，A错误；F2弱抗病的基因型是R_Bb，RRBb∶RrBb＝1∶2，无纯合子，B错误；F2中抗病植株的基因型是R_bb，RRbb∶Rrbb＝1∶2，抗病植株自交，RRbb后代全部是抗病，Rrbb自交，后代抗病∶易感病＝3∶1，因此F2全部抗病植株自交，后代易感病的比例是×＝，抗病植株占，C错误；F2中，易感病植株的基因型是rrBB、rrBb、rrbb、RRBB、RrBB，其中rrBB、rrbb、rrBb与rrbb杂交，后代都是易感病个体，因此不能用测交法判断F2易感病个体的基因型，D正确。 答案：D 题型4　利用自由组合定律解决显性基因叠加效应类题型 [方法技巧] (1)表现 (2)原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。 6．旱金莲由3对等位基因控制花的长度，这3对基因分别位于3对同源染色体上，作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm。对花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉，后代出现性状分离，其中与亲本具有同等花长的个体所占比例可能是(　　) A．1/16　　 B．2/16　　 C．5/16　　 D．6/16 解析：由“对花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉，后代出现性状分离”说明花长为24 mm的个体为杂合子，再结合每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm，且旱金莲由3对等位基因控制花的长度，这3对基因分别位于3对同源染色体上，作用相等且具叠加性可推知花长为24 mm的亲本中含4个显性基因和2个隐性基因，假设该种个体基因型为AaBbCC，则其互交后代含4个显性基因和2个隐性基因的基因型有：AAbbCC、aaBBCC、AaBbCC，这3种基因型在后代中所占的比例为1/4×1/4×1＋1/4×1/4×1＋1/2×1/2×1＝6/16，答案选D。 答案：D 7．(2018·四川绵阳模拟)小麦种皮有红色和白色，这一相对性状由作用相同的两对等位基因(R1、r1；R2、r2)控制，红色(R1、R2)对白色(r1、r2)为显性，且显性基因效应可以累加。一株深红小麦与一株白色小麦杂交，为中红，F1自交，后代的性状分离比为深红∶红色∶中红∶浅红∶白色＝1∶4∶6∶4∶1。下列说法错误的是(　　) A．这两对等位基因分别位于两对同源染色体上 B．F1产生的雌雄配子中都有比例相同的四种配子 C．浅红色小麦自由传粉，后代可出现三种表现型 D．该小麦种群中，中红色植株的基因型为R1r1R2r2 解析：分析题意可知，后代的性状分离比为深红∶红色∶中红∶浅红∶白色＝1∶4∶6∶4∶1，该比例为9∶3∶3∶1比例的变形，因此控制该性状的两对基因位于非同源染色体上，A正确；由于后代出现1∶4∶6∶4∶1的比例，因此F1的基因型为R1r1R2r2，因此F1产生的雌雄配子中都有比例相同的四种配子，B正确；浅红的基因型为R1r1r2r2、r1r1R2r2，浅红色小麦自由传粉，后代可出现三种表现型(两个显性基因、一个显性基因、没有显性基因)，C正确；该小麦种群中，中红色植株的基因型有R1R1r2r2、r1r1R2R2、R1r1R2r2，D错误。 答案：D 题型5　利用自由组合定律解读致死类题型 [方法技巧] (1)显性纯合致死 8．一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异，已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。如图中显示了鹰羽毛的杂交遗传，对此合理的解释是(　　) ①绿色对黄色完全显性　②绿色对黄色不完全显性　③控制羽毛性状的两对基因完全连锁　④控制羽毛性状的两对基因自由组合 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 解析：F1中绿色自交，后代绿色和黄色之比为2∶1，可知绿色对黄色完全显性，且绿色纯合致死，故①正确，②错误；F1后代非条纹与条纹之比为3∶1，且四种性状之比为6∶3∶2∶1，符合两对基因自由组合，故③错误，④正确。 答案：B 9．(2018·福建模拟)赤鹿体色由3对等位基因控制，其遗传遵循自由组合定律，基因型和表现型如表： 基因型 A_ _ _ _ _ aabbE_ aabbee aaBB_ _ aaBbE_ aaBbee 表现型 赤褐色无斑 赤褐色 无斑 赤褐色 有斑 白色(胚 胎致死) 白色 无斑 白色 有斑 下列分析错误的是(　　) A．当基因A不存在且基因B存在时，赤鹿才会表现出白色 B．让多对AaBbee雌雄个体交配产生出足够多F1，其中白色有斑比例为 C．选用白色无斑雌雄个体交配，可能产生赤褐色有斑的子一代 D．赤鹿种群中赤褐色无斑的基因型有20种 解析：由表格信息可知，白色的基因型是aaB_ _ _，因此基因A不存在、基因B存在时赤鹿才会表现出白色，A正确；多对AaBbee雌雄个体交配，子代中白色有斑的比例理论为×＝，由于aaBB_ _胚胎致死，致死胚胎占到后代比例为×＝，故白色有斑的比例为，B错误；白色无斑(aaB_E_)雌雄个体交配，可能产生赤褐色有斑(aabbee)的子一代，C正确；由题干信息可知，赤褐色的基因型是A_ _ _ _ _、aabbE_，题中3对等位基因遵循自由组合定律，因此赤褐色无斑的基因型有2×3×3＋2＝20种，D正确。 答案：B 题型6　基因完全连锁遗传现象 [方法技巧] 基因完全连锁(不考虑交叉互换)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，如下图所示： 10．下列细胞为生物体的体细胞，所对应生物体自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1的是(不考虑交叉互换)(　　) 解析：只有两对等位基因位于两对同源染色体上的杂合子，其自交后代才可产生9∶3∶3∶1的性状分离比。 答案：C 11．(2018·河北唐山月考)现对基因型为AaBbCc的植物进行测交，其后代的基因型及比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc＝1∶1∶1∶1(不考虑变异)。下列相关叙述正确的有几项？(　　) ①基因A和a、B和b位于两对同源染色体上　②基因C和c、B和b位于两对同源染色体上　③该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子　④该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为 A．四项 B．三项 C．二项 D．一项 解析：对基因型为AaBbCc的植物进行测交，其后代的基因型及比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc＝1∶1∶1∶1，其中A与c始终在一起，a与C始终在一起，说明基因A、c位于同一条染色体上，基因a、C位于其同源染色体上，Ac或aC都会和B或b随机组合，说明B和b基因位于另外一对同源染色体上。基因A和a、B和b位于两对同源染色体上，①正确；基因C和c、B和b位于两对同源染色体上，②正确；该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子，③正确；该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为×＝，④错误。 答案：B 题型7　遗传规律的实验探究 [方法技巧] 确定基因在染色体上位置的实验设计方法 (1)自交法：F1自交，如果后代性状分离比符合3∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。 (2)测交法：F1测交，如果测交后代性状分离比符合1∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状分离比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。 12．(2018·湖北模拟)某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制，红花和白花由等位基因B、b控制，两对基因分别位于两对染色体上，某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1。回答下列问题： (1)控制这两对相对性状的基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是____________________________________。 (2)已知通过受精作用得到的各种基因型的受精卵均能正常发育。为研究子一代出现该比例的原因，有人提出两种假说，假说一：亲本产生的AB雄配子不能受精；假说二：亲本产生的AB雌配子不能受精。请利用上述实验中的植株为材料，设计测交实验分别证明两种假说是否成立(写出简要实验方案、预期实验结果)。 支持假说一的实验方案和实验结果是：________________________________ _________________________________________________________________。 支持假说二的实验方案和实验结果是：_________________________________ ____________________________________________________________。 解析：(1)控制高茎和矮茎、红花和白花的两对基因分别位于两对染色体上，所以控制这两对相对性状的基因遵循基因的自由组合定律。(2)假说提出两种可能：AB雄配子不能受精或AB雌配子不能受精，故要用高茎红花为父本与子一代矮茎白花为母本测交证明假说一，因母本只产生ab雌配子，高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雄配子，若AB雄配子不能受精，则子一代没有高茎红花个体；用高茎红花为母本与子一代矮茎白花为父本测交证明假说二，因父本只产生ab雄配子，高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雌配子，若AB雌配子不能受精，则子一代没有高茎红花个体。 答案：(1)遵循　两对基因分别位于两对染色体上 (2)以亲本高茎红花为父本与子一代矮茎白花测交，子代未出现高茎红花　以亲本高茎红花为母本与子一代矮茎白花测交，子代未出现高茎红花 13．某生物兴趣小组有一些能够稳定遗传的高茎、圆粒和矮茎、皱粒的两个品系豌豆，如果你是小组的一员，希望通过实验探究一些问题。可以探究的问题有： (1)问题1：控制两对相对性状的基因是否分别遵循孟德尔基因的分离定律。 问题2：_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)请设计一组最简单的实验方案，探究上述遗传学问题：(不要求写出具体操作方法) ①________；观察和统计F1的性状和比例；保留部分F1种子。 ②________；观察和统计F2的性状和比例。 实验结果： ①F1全部为高茎、圆粒。 ②F2的统计数据 表现型 高茎圆粒 高茎皱粒 矮茎圆粒 矮茎皱粒 比例 66% 8% 8% 18% 实验分析： ①F2中________________，所以高茎和矮茎、圆粒和皱粒分别是由一对等位基因控制的，并遵循孟德尔的基因分离定律。 ②F2四种表现型的比例不是9∶3∶3∶1，所以控制上述两对相对性状的非等位基因_______________________________________________________________。 (3)实验证明，在F2中，能稳定遗传的高茎圆粒的个体和矮茎皱粒的个体的比例都是16%，所以，你假设F1形成的配子，其种类及比例是YR∶Yr∶YR∶yr＝4∶1∶1∶4，(Y和y表示高茎和矮茎基因，R和r表示圆粒和皱粒基因)请设计一个实验验证你的假设，并用遗传图解分析实验预期。 解析：(1)根据题意可知，题中涉及两对相对性状的遗传，题干中提出问题1“控制两对相对性状基因是否分别遵循基因的分离定律”，因此问题2可以为控制两对相对性状的非等位基因是否遵循基因的自由组合定律。(2)①根据孟德尔的杂交实验，亲本选择具有两对相对性状的纯合子进行杂交，即取纯合高茎圆粒和矮茎皱粒豌豆杂交；观察和统计F1的性状和比例；保留部分F1种子。②将F1种下，让其自交；观察和统计F2的性状和比例。实验结果：①F2中，高茎和矮茎、圆粒和皱粒分别是由一对等位基因控制的，高茎与矮茎的比例是3∶1，圆粒和皱粒的比例是3∶1，遵循孟德尔的基因分离定律。②F2四种表现型的比例不是9∶3∶3∶1，所以控制上述两对相对性状的非等位基因不遵循基因的自由组合定律。 (3)验证假说一般通过测交的方式进行，这是因为测交实验能够根据后代的表现型及比例推测亲本产生的配子的种类及比例。因此写出测交的遗传图解即可，并且由于F1形成的配子的种类及比例是YR∶Yr∶yR∶yr＝4∶1∶1∶4，因此测交后代的表现型及比例应符合4∶1∶1∶4的比例，遗传图解见答案。 答案：(1)控制两对相对性状的非等位基因是否遵循基因的自由组合定律　(2)①取纯合高茎圆粒和矮茎皱粒豌豆杂交　②将F1种下，让其自交　实验分析：①高茎与矮茎的比例是3∶1，圆粒和皱粒的比例是3∶1　②不遵循基因的自由组合定律 [随堂巩固·达标检测]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 三级训练　提速提能　 授课提示：对应学生用书第102页 [练小题—提速度] 判断下列说法是否正确 1．非等位基因之间自由组合，不存在相互作用。(×) 2．若F2中表现型比例为9∶7或13∶3，则两对基因的遗传不遵循自由组合定律。(×) 3．YyRr产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子的数量比为1∶1。(×) 4．基因自由组合定律的实质是等位基因分离，非等位基因自由组合。(×) [练真题—明方向] [命题分析]　 1．考查特点：近几年的高考试题中，考查自由组合定律的试题屡见不鲜，命题人往往围绕着以下这几个问题来命题：有关配子的计算问题，有关基因型和表现型的计算问题，由子代对亲代或由亲代对子代的推断问题，特殊形式的遗传及相关实验探究，等等，常以非选择题形式出现。如2018年全国卷Ⅰ和全国卷Ⅲ集中考查基因自由组合定律的应用及相关实验探究等。 2．命题趋势：仍结合具体事例入手，以基因自由组合定律的相关实验探究为命题热点，题型以选择题为主。 1．(2016·高考全国卷Ⅲ)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是(　　) A．F2中白花植株都是纯合子 B．F2中红花植株的基因型有2种 C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上 D．F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多 解析：本题的切入点在“若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株”上，相当于测交后代表现出1∶3的分离比，可推断该相对性状受2对等位基因控制，且2对基因独立遗传。设相关基因为A、a和B、b，则A_B_表现为红色，A_bb、aaB_、aabb表现为白色，因此F2中白花植株中有纯合子和杂合子，故A项错误；F2中红花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb 4种，故B项错误；控制红花与白花的2对基因独立遗传，位于2对同源染色体上，故C项错误；F2中白花植株的基因型有5种，红花植株的基因型有4种，故D项正确。 答案：D 2．(2017·高考课标全国卷Ⅱ)若某哺乳动物的毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是(　　) A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd 解析：毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，3对基因的遗传符合基因的自由组合定律。两个纯合亲本杂交得F1，F1因后代出现性状分离而必为杂合子，F2分离比为52∶3∶9,52＋3＋9＝64＝43，则两纯合亲本杂交得到的F1的基因型必为AaBbDd，只有D项符合要求。 答案：D 3．(2016·高考上海卷)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为6厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉纤维长度范围是(　　) A．6～14厘米 B．6～16厘米 C．8～14厘米 D．8～16厘米 解析：AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中，显性基因最少的基因型为Aabbcc，显性基因最多的基因型为AaBBCc，由于每个显性基因增加纤维长度2厘米，所以F1的棉纤维长度范围是(6＋2)～(6＋8)厘米。 答案：C 4．(2016·高考全国卷Ⅱ)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制(前者用D、d表示，后者用F、f表示)，且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交，实验结果如下： 回答下列问题： (1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为________，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。 (2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为_______________________________________________________________。 (3)若无毛黄肉B