專題 基因的自由組合定律

1、專題27 基因的自由組合定律【基礎(chǔ)回顧】 考點(diǎn)一、自由組合遺傳圖解 考點(diǎn)二、自由組合定律的實(shí)質(zhì)、時(shí)間、范圍 1.實(shí)質(zhì)：非同源染色體上的非等位基因自由組合。 2.時(shí)間：減數(shù)第一次分裂后期。 3.范圍：有性生殖的生物，真核細(xì)胞的核內(nèi)染色體上的基因。無(wú)性生殖和細(xì)胞質(zhì)基因遺傳時(shí)不遵循。 考點(diǎn)三、孟德?tīng)柅@得成功的原因： 1.正確選材(豌豆)； 2.對(duì)相對(duì)性狀遺傳的研究，從一對(duì)到多對(duì)； 3.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析； 4.運(yùn)用假說(shuō)演繹法(包括“提出問(wèn)題提出假說(shuō)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論”五個(gè)基本環(huán)節(jié))這一科學(xué)方法。 【技能方法】 1.基因分離定律和自由組合定律關(guān)系及相關(guān)比例圖解 2.根據(jù)子代表現(xiàn)型及比例推

2、測(cè)親本基因型 規(guī)律：根據(jù)子代表現(xiàn)型比例拆分為分離定律的分離比，確定每一相對(duì)性狀的親本基因型，再組合。如： 9331(31)(31)(Aa×Aa)(Bb×Bb)； 1111(11)(11)(Aa×aa)(Bb×bb)； 3311(31)(11)(Aa×Aa)(Bb×bb)； 31(31)×1(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)(bb×bb)。 3

3、.自由組合規(guī)律的計(jì)算方法： （1）某一基因型的個(gè)體所產(chǎn)生配子種類數(shù)等于2n種(n為等位基因?qū)?shù))。 （2）兩基因型不同的個(gè)體雜交，配子間結(jié)合方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積。 （3）兩基因型已知的雙親雜交，子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)等于將各性狀分別拆開(kāi)后，各自按分離定律求出子代基因型(或表現(xiàn)型)種類數(shù)的乘積。 （4）某一具體子代基因型或表現(xiàn)型所占比例應(yīng)等于按分離定律拆分，將各種性狀及基因型所占比例分別求出后，再組合并乘積。 4.自由組合9：3：3：1相關(guān)變形 5.自由組合定律的驗(yàn)證 (1)常用方法：植物體常采用測(cè)交法或自交法；動(dòng)物體常采用測(cè)交法。自交后的比例為9331；測(cè)交后的比例為

4、1111。 (2)結(jié)果分析：若出現(xiàn)相應(yīng)性狀的分離比，則符合自由組合定律；否則，不符合自由組合定律。 6.基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)及細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) (1)實(shí)質(zhì)：在進(jìn)行減數(shù)分裂的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 (2)適用條件 有性生殖的真核生物。 細(xì)胞核內(nèi)染色體上的基因。 兩對(duì)或兩對(duì)以上位于非同源染色體上的非等位基因。 (3)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)：基因的自由組合定律發(fā)生在減數(shù)分裂的第一次分裂后期。 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】 1純合的黃色皺粒豌豆與綠色圓粒豌豆雜交，得F1代，F(xiàn)1代自交得F2代，F(xiàn)2代中性狀不同于親本的個(gè)體所占的比例為：（） A9/16B5/8 C3/8D1/4

5、【答案】B 【解析】 依題意可知，純合的黃色皺粒豌豆與綠色圓粒豌豆的基因型分別為YYrr、yyRR，F(xiàn)1的基因型為YyRr，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其比例為黃色圓粒豌豆（Y_R_）:黃色皺粒豌豆（Y_rr）:綠色圓粒豌豆（yyR_）:綠色皺粒豌豆（yyrr）9:3:3:1,其中不同于親本的表現(xiàn)型為黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆，所占比例為9/161/165/8，B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)均錯(cuò)誤。 2在家鼠遺傳實(shí)驗(yàn)中，一黑色家鼠與白色家鼠雜交（白色與黑色由兩對(duì)遺傳因子控制且獨(dú)立遺傳），F(xiàn)1均為黑色。F1個(gè)體間雌雄交配得F2，F(xiàn)2中出現(xiàn)黑色：淺黃色：白色=9:6:1，則F2淺黃色個(gè)體中純合子比例為（） A1/2B

6、1/3 C1/4D1/8 【答案】B 【解析】 依題意可知，該兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律，若用Y和y、S和s表示相關(guān)的兩對(duì)遺傳因子，則F1的基因型為YySs，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及其比例為黑色（Y_S_）淺黃色（yyS_Y_ss）白色（yyss）961，在中淺黃色個(gè)體中，純合子的基因型為yySS和YYss，其數(shù)量各占1份，其余均為雜合子，所以F2淺黃色個(gè)體中純合子比例為2/61/3，B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)均錯(cuò)誤。 3在小鼠的一個(gè)自然種群中，體色有黃色（Y）和灰色（y），尾巴有短尾（D）和長(zhǎng)尾（d），兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合基因的自由組合定律.任取一對(duì)黃色短尾個(gè)體經(jīng)多次交配，F(xiàn)1的表現(xiàn)型為

7、：黃色短尾：黃色長(zhǎng)尾：灰色短尾：灰色長(zhǎng)尾=4：2：2：1.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有些基因型有致死現(xiàn)象（胚胎致死）.以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（） A. 黃色短尾親本能產(chǎn)生4種正常配子 B. F1中致死個(gè)體的基因型共有4種 C. 表現(xiàn)型為黃色短尾的小鼠的基因型只有1種 D. 若讓F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，則F2中灰色短尾鼠占2/3 【答案】B 【解析】 根據(jù)F1的表現(xiàn)型為：黃色短尾：黃色長(zhǎng)尾：灰色短尾：灰色長(zhǎng)尾=4：2：2：1可知，親本黃色短尾是雙雜合個(gè)體，減數(shù)分裂能產(chǎn)生4種配子，故A正確；根據(jù)F1中黃色：灰色=2:1，說(shuō)明純合的黃色（YY）死亡，同理短尾：長(zhǎng)尾=2:1，說(shuō)明純合短尾DD死亡，因此死亡個(gè)體有5種

8、基因型，故B錯(cuò)誤；根據(jù)題干可知，黃色短尾小鼠的基因型都是YyDd，故C正確；F1的灰色短尾鼠的基因型是yyDd，其自由交配由于DD死亡，因此F2中yyDd的概率為2/3，故D正確。 4下圖表示基因在染色體上的分布情況，其中不遵循基因自由組合規(guī)律的相關(guān)基因是（） 【答案】A 【解析】 基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合，即非同源染色體上的非等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。據(jù)圖可知，等位基因Aa和Dd、Bb和Cc屬于位于同源染色體上的非等位基因，不遵循基因的自由組合定律，其余各等位基因間的遺傳均遵循基因的自由

9、組合定律，故A項(xiàng)符合題意，B、C、D項(xiàng)不符合題意。 5基因?yàn)锳aBbDdEeGgHhKk的個(gè)體自交，假定這7對(duì)等位基因自由組合，則下列有關(guān)其子代的敘述，不正確的是（） A.1對(duì)等位基因雜合、6對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為7/128 B.3對(duì)等位基因雜合、4對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為35/128 C.5對(duì)等位基因雜合、2對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為67/256 D.7對(duì)等位基因純合個(gè)體出現(xiàn)的概率與7對(duì)等位基因雜合的個(gè)體出現(xiàn)的概率相同 【答案】C 【解析】 分析親本基因型可知，每一對(duì)基因純合和雜合的幾率都是1/2。所以子代1對(duì)等位基因雜合、6對(duì)等位基因純合的概率為C71x1/2

10、15;（1/2）6=7/128，A正確；3對(duì)等位基因雜合、4對(duì)等位基因純合的概率為C73x(1/2)3×(1/2)4=35/128，B正確；5對(duì)等位基因雜合、2對(duì)等位基因純合的概率為C75×(1/2)5×(1/2)2=21/128，C錯(cuò)誤；7對(duì)等位基因純合子出現(xiàn)的概率與7對(duì)等位基因雜合子出現(xiàn)的概率相同，都為1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2=1/128，D正確。 【能力提升】 1.在孟德?tīng)杻蓪?duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1黃色圓粒豌豆(YyRr)自交產(chǎn)生F2。下列表述正確的是（） AF1產(chǎn)生

11、4個(gè)配子，比例為1111 BF1產(chǎn)生基因型為YR的卵細(xì)胞和基因型為YR的精子數(shù)量之比為11 C基因自由組合定律是指F1產(chǎn)生的4種類型的精子和卵細(xì)胞可以自由組合 DF1產(chǎn)生的精子中，基因型為YR和基因型為yr的比例為11 【答案】 【解析】 在孟德?tīng)杻蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1(YyRr)在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)可產(chǎn)生4種比例相等的配子，而不是4個(gè)；且卵細(xì)胞的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于精子的數(shù)量；基因的自由組合定律是在F1產(chǎn)生配子時(shí)起作用，其實(shí)質(zhì)是減數(shù)分裂形成配子時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。綜上判斷D項(xiàng)正確。 2某生物的三對(duì)等位基因(Aa、Bb、Ee)分別位于三對(duì)同源染色體上，且基因A、b、e分別

12、控制三種酶的合成，在三種酶的催化下可使一種無(wú)色物質(zhì)經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化變?yōu)楹谏?。假設(shè)該生物體內(nèi)黑色素的合成必須由無(wú)色物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)，如圖所示： 現(xiàn)有基因型為AaBbEe的兩個(gè)親本雜交，出現(xiàn)黑色子代的概率為（） A1/64B8/64 C3/64D27/64 【答案】C 【解析】 假設(shè)該生物體內(nèi)的黑色素的合成只能由無(wú)色物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)，則黑色個(gè)體的基因型是A_bbee，則AaBbEe×AaBbEe產(chǎn)生A_bbee的比例為3/4×1/4×1/43/64。 3.在家蠶遺傳中，蟻蠶(剛孵化的蠶)體色的黑色與淡赤色是一對(duì)相對(duì)性狀，黃繭和白繭是一對(duì)相對(duì)性狀(控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因自由組合

13、)，兩個(gè)雜交組合得到的子代(足夠多)數(shù)量比見(jiàn)下表，則以下敘述中錯(cuò)誤的是（） A黑色對(duì)淡赤色為顯性，黃繭對(duì)白繭為顯性 B組合一中兩個(gè)親本的基因型和表現(xiàn)型不相同 C組合二中親本的基因型和子代的基因型相同 D組合一和組合二的子代中白繭淡赤蟻的基因型完全相同 【答案】B 【解析】 由于組合一后代黃繭白繭31，黑色淡赤色31，則黃繭對(duì)白繭為顯性(相關(guān)基因用A、a表示)，黑色對(duì)淡赤色為顯性(相關(guān)基因用B、b表示)。由組合一后代比例為9331，可知兩親本均為黃繭黑蟻，基因型為AaBb。組合二后代全部為白繭，黑色淡赤色11，可知親本基因型為aaBb×aabb，根據(jù)遺傳圖解可知后代基因型為aaBb、a

14、abb，所以A、C項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。白繭淡赤色個(gè)體的基因型為aabb，所以D項(xiàng)正確。 4.假如水稻的高稈(D)對(duì)矮稈(d)為顯性，抗病(R)對(duì)易染病(r)為顯性?，F(xiàn)有一高稈抗病的親本水稻和矮稈易染病的親本水稻雜交，產(chǎn)生的F1再和隱性類型進(jìn)行測(cè)交，結(jié)果如圖所示(兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上)。請(qǐng)問(wèn)F1的基因型為（） ADdRR和ddRr BDdRr和ddRr CDdRr和Ddrr DddRr 【答案】C 【解析】 因測(cè)交后代比例不是1111，可見(jiàn)F1并非全是DdRr，測(cè)交后代中易染病的較多，故F1中還有基因型為Ddrr的個(gè)體。 5.科研人員為探究某種鯉魚(yú)體色的遺傳，做了如下實(shí)驗(yàn)：用黑色鯉魚(yú)與紅色

15、鯉魚(yú)雜交，F(xiàn)1全為黑鯉，F(xiàn)1自交結(jié)果如下表所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷下列推測(cè)錯(cuò)誤的是（） A鯉魚(yú)體色中的黑色是顯性性狀 B鯉魚(yú)的體色由細(xì)胞核中的基因控制 C鯉魚(yú)體色的遺傳遵循自由組合定律 DF1與隱性親本雜交，后代中黑鯉與紅鯉的比例為11 【答案】 【解析】 根據(jù)F1自交結(jié)果黑色紅色為151，可推知鯉魚(yú)體色的遺傳受兩對(duì)等位基因控制，遵循孟德?tīng)柕淖杂山M合定律。由黑色紅色為151，可推知紅色性狀由雙隱性基因決定，其他為黑色。根據(jù)F1測(cè)交遺傳圖解可知測(cè)交會(huì)產(chǎn)生兩種表現(xiàn)型，比例為31。 【終極闖關(guān)】 1(2013天津卷，5) 大鼠的毛色由獨(dú)立遺傳的兩對(duì)等位基因控制。用黃色大鼠與黑色大鼠進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果

16、如圖。據(jù)圖判斷，下列敘述正確的是（） A黃色為顯性性狀，黑色為隱性性狀 BF1與黃色親本雜交，后代有兩種表現(xiàn)型 CF1和F2中灰色大鼠均為雜合子 DF2黑色大鼠與米色大鼠雜交，其后代中出現(xiàn)米色大鼠的概率為1/4 【答案】B 【解析】 根據(jù)遺傳圖譜F2出現(xiàn)9331的分離比可知，大鼠的毛色遺傳符合基因的自由組合定律。設(shè)親代黃色、黑色大鼠基因型分別為AAbb、aaBB，則F1為AaBb(灰色)，F(xiàn)2中A_B_(灰色)、A_bb(黃色)、aaB_(黑色)、aabb(米色)。由此判斷大鼠的毛色遺傳為基因互作，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；F1 AaBb×AAbb(黃色親本)A_Bb(灰色)、A_bb(黃色)，B

17、選項(xiàng)正確；F2中的灰色大鼠有AABB的純合子，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；F2黑色大鼠與米色大鼠雜交，其后代中出現(xiàn)米色大鼠的概率為，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.（2015.海南卷.12）下列敘述正確的是（） A孟德?tīng)柖芍С秩诤线z傳的觀點(diǎn) B孟德?tīng)柖擅枋龅倪^(guò)程發(fā)生在有絲分裂中 C按照孟德?tīng)柖?，AaBbCcDd個(gè)體自交，子代基因型有16種 D按照孟德?tīng)柖?，?duì)AaBbCc個(gè)體進(jìn)行測(cè)交，測(cè)交子代基因型有8種 【答案】D 【解析】 孟德?tīng)柖傻那疤崾沁z傳因子獨(dú)立存在，不相互融合，A錯(cuò)誤；孟德?tīng)柖擅枋龅倪^(guò)程發(fā)生在減數(shù)分裂中，B錯(cuò)誤；按照孟德?tīng)柖?，AaBbCcDd個(gè)體自交，子代基因型有3x3x3=27種，C錯(cuò)誤；按照孟德

18、爾定律，對(duì)AaBbCc個(gè)體進(jìn)行測(cè)交，測(cè)交子代基因型有2x2x2=8種，D正確。 3. （2015.上海卷.26） 早金蓮由三對(duì)等位基因控制花的長(zhǎng)度，這三對(duì)基因分別位于三對(duì)同源染色體上，作用相等且具疊加性。已知每個(gè)顯性基因控制花長(zhǎng)為5mm，每個(gè)隱性基因控制花長(zhǎng)為2mm?；ㄩL(zhǎng)為24mm的同種基因型個(gè)體相互授粉，后代出現(xiàn)性狀分離，其中與親本具有同等花長(zhǎng)的個(gè)體所占比例是（） A1/16B2/16 C5/16D6/16 【答案】D 【解析】 由“花長(zhǎng)為24mm的同種基因型個(gè)體相互授粉，后代出現(xiàn)性狀分離”說(shuō)明花長(zhǎng)為24mm的個(gè)體為雜合子，再結(jié)合“每個(gè)顯性基因控制花長(zhǎng)為5mm，每個(gè)隱性基因控制花長(zhǎng)為2mm且

19、早金蓮由三對(duì)等位基因控制花的長(zhǎng)度，這三對(duì)基因分別位于三對(duì)同源染色體上，作用相等且具疊加性”可推知花長(zhǎng)為24mm的個(gè)體為雜合子，且個(gè)體中含4個(gè)顯性基因和2個(gè)隱性基因。假設(shè)該個(gè)體基因型為AaBbCC,則基因型相同的這樣的個(gè)體互交后代含4個(gè)顯性基因和兩個(gè)隱性基因的基因型有：AAbbCC、aaBBCC、AaBbCC，這三種基因型在后代中所占的比例為：1/4×1/4×1+1/4×1/4×1+1/2×1/2×1=6/16；答案選D。 4.（2014.全國(guó)大綱卷34） 現(xiàn)有4個(gè)小麥純合品種，即抗銹病無(wú)芒、抗銹病有芒、感銹病無(wú)芒、感銹病有芒，已知抗銹

20、病對(duì)感銹病為顯性，無(wú)芒對(duì)有芒為顯性，且這兩對(duì)相對(duì)性狀各由一對(duì)等位基因控制。若用上述四個(gè)品種組成兩個(gè)雜交組合，使其F1均為抗銹病無(wú)芒，且這兩個(gè)雜交組合的F2表現(xiàn)型及其數(shù)量比完全一致?；卮饐?wèn)題： （1）為實(shí)現(xiàn)上述目的，理論上必需滿足的條件有：在親本中控制這兩對(duì)相對(duì)性狀生物兩對(duì)等位基因必須位于 _，在形成配子時(shí)非等位基因要_，在受精時(shí)雌雄配子要_，而且每種合子（受精卵）的存活率也要_。那么，這兩個(gè)雜交組合分別是_和_ 。 （2）上述兩個(gè)雜交組合的全部F2植株自交得到F3種子，1個(gè)F2植株上所結(jié)的全部F3種子種在一起，長(zhǎng)成的植株稱為1個(gè)株系。理論上，在所有F3株系中，只表現(xiàn)出一對(duì)性狀分離的株系有4種，

21、那么，在這4種株系中，每種株系的表現(xiàn)型及其數(shù)量比分別是_，_，和_。 【答案】 （1）非同源染色體； 自由組合；隨即結(jié)合；相等； 抗銹病無(wú)芒 × 感銹病有芒；抗銹病有芒× 感銹病無(wú)芒 （2）抗銹病無(wú)芒 ：抗銹病有芒 = 3 ：1；抗銹病無(wú)芒：感銹病無(wú)芒 = 3：1；感銹病無(wú)芒 ：感銹病有芒 = 3：1；抗銹病有芒 = 3：1感銹病有芒 = 3：1 【解析】 （1）根據(jù)遺傳的基因自由組合定律可以知道：能夠自由組合的是非同源染色體上的非等位基因， 在減數(shù)第一次分裂時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合，其不同類型的雌雄配子彼此結(jié)合的概率也相同。又根據(jù)題目要求F1均為抗銹病無(wú)芒個(gè)體

22、，且在其后代F2中的表現(xiàn)性和數(shù)量比完全相同，則其雜交后所得的F1的基因型也相同，則根據(jù)這兩個(gè)條件可以得出其雜交組合只能為：抗銹病無(wú)芒 × 感銹病有芒和抗銹病有芒 × 感銹病無(wú)芒。 （2）設(shè)抗銹病性狀由T基因控制，無(wú)芒性狀由D基因控制，則在F2自交后代F3中只出現(xiàn)一對(duì)性狀分離的個(gè)體必然只含有一對(duì)等位基因，另一個(gè)性狀必為純合體。所以，F(xiàn)2中符合要求的個(gè)體的基因型為： TTDd（抗銹病無(wú)芒）、TtDD（抗銹病無(wú)芒）、ttDd（感抗銹病無(wú)芒）、Ttdd（抗銹病有芒）。 TTDd（抗銹病無(wú)芒）自交，后代為抗銹病無(wú)芒：抗銹病有芒=3：1； TtDD（抗銹病無(wú)芒）自交，后代為抗銹病無(wú)芒：感銹病無(wú)芒=3：1； ttDd（感銹病無(wú)芒）自交，后代為感銹病無(wú)芒：感銹病有芒=3：1； Ttdd（抗銹病有芒）自交，后代為抗銹病有芒：感銹病有芒=3：1。 5.（2015.福建卷.28） 鱒魚(yú)的眼球顏色和體表顏色分別由兩對(duì)等位基因A、a和B、b控制?，F(xiàn)以紅眼黃體鱒魚(yú)和黑眼黑體鱒魚(yú)為親本，進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，正交和反交結(jié)果相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答： （1）在鱒魚(yú)體表顏色性狀中，顯性性狀是_。親本