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(共25张PPT)
2024届新高考生物一轮复习
第五单元 遗传的基本规律
（2）基因的自由组合定律
核心考点
两对相对性状的杂交实验
01
02
自由组合定律的内容及应用
03
孟德尔成功的原因
核心素养
生命观念：通过对自由组合定律实质的分析，从细胞水平阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点。
科学思维：通过基因分离定律与自由组合定律的关系解读，研究自由组合定律的解题规律及方法，培养归纳与概括、演绎与推理及逻辑分析能力。
科学探究：通过对个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验，培养实验设计及结果分析的能力。
社会责任：利用所学知识解释、解决生产生活中的有关遗传问题。
知识梳理
考点1 两对相对性状的杂交实验
一、两对相对性状的杂交实验——发现问题
1.杂交实验
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓
F2 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
2.分析
（1）性状的显隐性
显性性状： ；隐性性状：绿色、皱粒
（2）相对性状的分离比
这两对相对性状的遗传均分别遵循分离定律，判断的依据是F2中黄∶绿=3∶1，圆∶皱=3∶1。
（3）F2中出现了重组类型，即 。
二、对自由组合现象的解释——提出假说
1.理论解释
（1）两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
（2）F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以 。
（3）F1产生的雌配子和雄配子各有4种，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。
黄色、圆粒
黄皱和绿圆
自由组合
（4）受精时，雌雄配子的结合是 的。
2.遗传图解
（1）过程图解
随机
（2）F2基因型与表现型
①基因型
纯合子： （各占1/16）
单杂合子：YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr（各占2/16）
双杂合子：YyRr（占4/16）
②表现型
显隐性：双显（Y_R_，占9/16）；单显（Y_rr+yyR_，占3/16×2）；双隐（yyrr，占1/16）
与亲本关系：亲本类型（Y_R_+yyrr，占10/16）；重组类型（Y_rr+yyR_，占6/16）
三、对自由组合现象解释的验证——验证假说
1.验证方法： 。
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr
测交法
2.遗传图解
分离
由测交后代的遗传因子组成及比例可推知：
（1）杂种子一代产生的配子的比例为1∶1∶1∶1。
（2）杂种子一代的遗传因子组成为YyRr。
3.通过测交实验的结果可证实：
（1）F1产生4种类型且比例相等的配子。
（2）F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了 ，不同对的遗传因子 。
四、自由组合定律——得出结论
自由组合
例题练习
1.如图表示豌豆杂交实验中F1自交产生F2的结果统计。对此相关说法不正确的是（ ）
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.出现此实验结果的原因之一是不同对的遗传因子自由组合
C.根据图示结果不能确定F1的表型和遗传因子组成
D.根据图示结果不能确定亲本的表型和遗传因子组成
答案与解析
答案：C
解析：：根据F2中黄色︰绿色=（315+101）︰（108+32）≈3︰1，可以判断黄色对绿色为显性，根据F2中圆粒︰皱粒=（315+108）︰（101+32）≈3︰1，可以判断圆粒对皱粒为显性，出现此实验结果的原因之一是不同对的遗传因子自由组合，A、B正确；F1的表型为黄色圆粒，遗传因子组成可以确定，C错误；亲本的表型和遗传因子组成有两种情况，可能是纯合的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，也可能是纯合的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交，D正确。
例题练习
（多选题）2.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，需要考虑的是（ ）
A.亲本的双方都必须为纯合子 B.每对相对性状各自要有显隐性关系
C.需要对母本去雄 D.显性亲本作为父本，隐性亲本作为母本
答案：ABC
解析：亲本双方必须是纯合子，如果不是，F1就不都是双杂合子，无法得到F2的特殊比值，A符合题意；进行两对相对性状的杂交实验时，两对相对性状各自要有显隐性关系，便于观察和统计，B符合题意；进行人工异花授粉前，要对母本去雄，授以父本花粉，C符合题意；孟德尔杂交实验中，进行了正交实验，也进行了反交实验，因此不一定要以显性亲本作父本，隐性亲本作母本，D不符合题意。
知识梳理
考点2 基因的自由组合定律
一、基因的自由组合定律
1.实质：位于 或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时， 自由组合。
2.发生时间：形成配子时。
二、自由组合定律的应用
1.指导杂交育种，把优良性状结合在一起。
2.为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
三、孟德尔成功的原因分析
（1）正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件
非同源染色体上的非等位基因
非同源染色体上的非等位基因
豌豆作为遗传实验材料的优点：①自花传粉，可避免外来花粉的干扰；②具有易于区分的相对性状；③花较大，人工去雄和异花授粉较方便。
（2）对相对性状遗传的研究，从一对到多对
①生物的性状多种多样，根据自由组合定律，如果有n对性状自由组合，后代的性状组合会有2n种，这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素（即一对相对性状）到多因素（即两对或两对以上相对性状）的研究方法。
（3）对实验结果进行统计学分析
孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
（4）运用假说—演绎法这一科学方法
孟德尔科学地设计了实验的程序，按“提出问题→实验→假设（解释）→验证→总结规律”的科学实验程序进行。
（5）创新的验证假说
孟德尔创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性，并归纳出了分离定律和自由组合定律。
四、孟德尔遗传规律的再发现
（1）表型（表现型）：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
（2）基因型：与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd。
（3）等位基因：控制相对性状的基因，如D和d。
技法提升
解题常见类型分析
（1）配子类型及概率的问题。
①AaBbCc产生的配子种类数：2（A、a）×2（B、b）×2（C、c）＝8（种）。
②AaBbCc产生ABC配子的概率：1/2（A）×1/2（B）×1/2（C）＝1/8。
（2）子代的基因型及概率问题。
①AaBbCc与AaBBCc杂交，求子代的基因型种类，可将其分解为3个分离定律：
Aa×Aa→后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；Bb×BB→后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；Cc×Cc→后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。
技法提升
解题常见类型分析
所以，后代中有3×2×3＝18（种）基因型。
②AaBbCc与AaBBCc杂交，后代中AaBBcc出现的概率：1/2（Aa）×1/2（BB）×1/4（cc）＝1/16。
（3）子代的表型类型及概率的问题。
①AaBbCc与AabbCc杂交，求其杂交后代可能出现的表型种类数，可分解为3个分离定律：Aa×Aa→后代有2种表型（3A_∶1aa）；Bb×bb→后代有2种表型（1Bb∶1bb）；Cc×Cc→后代有2种表型（3C_∶1cc）。
所以，后代中有2×2×2＝8（种）表型。
②AaBbCc与AabbCc杂交，后代中出现A_Bbcc的概率为3/4×1/2×1/4＝3/32。
例题练习
1.下列对孟德尔杂交实验及遗传实验的科学方法的叙述中，正确的是（ ）
A.在母本花粉成熟前需对其进行人工去雄，并对父本进行套袋处理
B.孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说—演绎法中的实验验证
C.孟德尔巧妙的设计了测交实验，只用于检测F1的遗传因子的组成
D.测交所得子代中高茎：矮茎=1:1，由数量相等的雌雄配子所决定
答案：B
解析：由于豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，进行人工杂交实验时，为避免自花传粉，应在花粉成熟前对母本进行去雄并套袋处理，父本不需要进行套袋处理，A错误；孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说-演绎法中的实验验证，B正确；孟德尔巧妙设计的测交实验可用于检测F1的基因型，还可检测某个体产生的配子类型及比例，C错误；测交所得子代中高茎：矮茎=1:1，由子一代产生两种比值相等的配子所决定，D错误。
例题练习
（多选题）2.某植物的花色由一对等位基因控制（已知基因型AA表现为红色，Aa为粉色，aa为白色），叶形由两对等位基因B、b和D、d共同控制（已知当B和D至少存在一个时叶形表现为心形叶，其他则为卵形叶），现有三对等位基因均杂合的植株以及其他的纯合植株，某兴趣小组猜测三对等位基因的遗传符合自由组合定律，下列有关实验和结果能证明该猜测的是（ ）
A.让三对等位基因均杂合的植株自交，子代的性状分离比为45︰15︰3︰1
B.让三对等位基因均杂合的植株自交，子代的性状分离比为30︰15︰15︰2︰1︰1
C.让三对等位基因均杂合的植株与隐性纯合子杂交，子代的性状分离比为3︰3︰1︰1
D.让三对等位基因均杂合的植株与隐性纯合子杂交，子代的性状分离比为9︰3︰3︰1
答案：BC
解析：分析题干信息可知，基因型为bbdd时该植物表现为卵形叶，其余均为心形叶。让三对等位基因均杂合的植株自交，即AaBbDd自交，若三对等位基因的遗传符合自由组合定律，分开考虑两对性状，花色性状为红色︰粉色︰白色=1︰2︰1，叶形性状为心形叶︰卵形叶=15︰1，则子代的性状分离比为（15︰1）（1︰2︰1）=15︰30︰15︰1︰2︰1，A错误、B正确；让三对等位基因均杂合的植株与隐性纯合子杂交，即AaBbDd×aabbdd，若三对等位基因的遗传符合自由组合定律，分开考虑两对性状的性状分离比，花色性状为粉色︰白色=1︰1，叶形性状为心形叶︰卵形叶=3︰1，则子代的性状分离比为3︰3︰1︰1，C正确、D错误。
知识梳理
考点3 分离定律和自由组合定律的关系
1.表解
项目 分离定律 自由组合定律 2对相对性状 n（n>2）对相对性状
控制性状的等位基因 1对 2对 n对
F1 基因对数 1 2 n
配子类型 2 22 2n
配子组合数 4 42 4n
2.图解
技法提升
两对基因控制的性状遗传中异常分离比现象
序号 条件 自交后代比例 测交后代比例
1 存在一种显性基因（A或B）时表现为同一种性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
2 A、B同时存在时表现为一种性状，其余表现为另一种性状 9∶7 1∶3
3 aa（或bb）成对存在时，表现为双隐性性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
4 只要存在显性基因（A或B）就表现为同一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1
5 显性基因在基因型中的个数影响性状表现 AABB∶ （AaBB、AABb）∶ （AaBb、aaBB、 AAbb）∶（Aabb、 aaBb）∶aabb＝ 1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶（Aabb、
aaBb）∶aabb
＝1∶2∶1
6 显性纯合致死 AaBb∶Aabb∶ aaBb∶aabb ＝4∶2∶2∶1， 其余基因型致死 AaBb∶Aabb∶
aaBb∶aabb
＝1∶1∶1∶1
例题练习
1.已知某植物的抗病（A）和不抗病（a）、花粉长形（B）和花粉圆形（b）、高茎（D）和矮茎（d）三对性状能自由组合。现有4株纯合的植株，其基因型分别为① aaBBDD；② AABBDD；③ aaBBdd；④AAbbDD。下列相关叙述不正确的是（ ）
A.任意选择两植株杂交都能验证基因的分离定律
B.欲验证基因的自由组合定律可选用的杂交组合只有① 和④、② 和③
C.欲培育出基因型为aabbdd的植株，可选择③ 和④ 进行杂交
D.欲通过检测花粉验证基因的分离定律可选择④ 和任意植株杂交
答案：B
解析：依据所给四个植株的基因型，任选两植株杂交都能产生含有单对等位基因的后代，可用于验证基因的分离定律，A正确。验证基因的自由组合定律，杂交后代至少含有两对等位基因，可选用的杂交组合有① 和④、② 和③、③和④，B错误。欲培育出基因型为aabbdd的植株，可选择③ 和④进行杂交，产生AaBbDd，再让其自交即可产生基因型为aabbdd的植株，C正确。欲通过检测花粉验证基因的分离定律可选择④和任意植株杂交，都可产生Bb等位基因，D正确。
例题练习
2.下列有关基因分离定律和基因自由组合定律的说法，错误的是（ ）
A.一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循自由组合定律
B.分离定律和自由组合定律都发生在配子产生过程中
C.多对等位基因遗传时，在等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
D.若符合自由组合定律，双杂合子自交后代一定出现9︰3︰3︰1的性状分离比
答案：ACD
解析：一对相对性状可能由多对等位基因控制，因此一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律，也可能遵循自由组合定律，A错误；分离定律和自由组合定律都发生在配子产生过程中，B正确；多对等位基因遗传时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，C错误；若符合自由组合定律，双杂合子自交后代可能出现9︰3︰3︰1的性状分离比，也可能出现15︰1、9︰7或9︰3︰4等的性状分离比，D错误。

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