（北京专用）2020届高考生物一轮复习 专题12 基因的自由组合定律教师用书（PDF，含解析）

专题１２基因的自由组合定律真题多维细目表真题涉分考点孟德尔两对相对性状的杂交实验自由组合定律及应用题型难度设题情境试题结构素养要素２０１７北京ꎬ３０(２)②４自由组合定律非选择中陌生情境的实验探究逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究２０１４北京ꎬ３０(３)(４)１２自由组合定律与交叉互换非选择中陌生情境的实验探究逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究十年均分１.６考频常见考法命题规律与趋势０１考查内容１.本专题为低频考点ꎬ集中在对自由组合定律与变异的综合考查ꎮ２.自由组合定律的应用是孟德尔两对相对性状的杂交实验的延伸ꎬ试题包括对９∶３∶３∶１变式及多对等位基因自由组合的分析及应用ꎮ０２题型难度１.题型上既有选择题又有非选择题ꎬ但大多为非选择题ꎮ２.试题难度不大ꎬ多为中等ꎮ０３命题规律１.命题落脚点多为杂交实验的结果分析及实验设计ꎮ２.多考查考生的辨认、比较、解读的理解能力ꎻ推理、归因的应用能力ꎻ论证、评价的思辨能力ꎻ假设、设计的创新能力ꎮ０４核心素养１.试题内容主要体现了对科学思维和科学探究素养的考查ꎮ２.考生需具备演绎与推理、实验方案探讨、实验结果分析等素养要素ꎮ０５解题方法１.认真阅读题干ꎬ找出关键信息ꎬ仔细推理分析ꎮ２.运用题干信息和选项相互推理分析选出正确答案ꎮ０６备考建议１.理解孟德尔两对相对性状的杂交实验的方法和过程ꎬ灵活运用自由组合定律ꎮ２.集训自由组合定律及其应用模拟题ꎬ提高分析和解题能力ꎮ典例分析解读专题１２　基因的自由组合定律６５　　　对应学生用书起始页码Ｐ１１８考点１孟德尔两对相对性状的杂交实验　　一、发现问题１.两对相对性状中的显性性状分别是黄色、圆粒ꎮ２.Ｆ２出现的新性状类型为黄皱和绿圆ꎮ３.Ｆ２不同性状之间出现了自由组合ꎮ　　二、提出假说:Ｆ１在产生配子时ꎬ每对遗传因子彼此分离ꎬ不同对的遗传因子自由组合ꎮ１.Ｆ１的配子分析Ｆ１在产生配子时ꎬ每对遗传因子(等位基因)彼此分离ꎬ不同对的遗传因子(非同源染色体上的非等位基因)自由组合ꎬＦ１产生的雌、雄配子各４种:ＹＲ∶Ｙｒ∶ｙＲ∶ｙｒ＝１∶１∶１∶１ꎬ图解如下:２.Ｆ２基因型与表现型分析Ｆ２共有１６种组合ꎬ９种基因型ꎬ４种表现型ꎮ(１)基因型纯合子→ＹＹＲＲ、ＹＹｒｒ、ｙｙＲＲ、ｙｙｒｒ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１/１６ìîíïïïï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、演绎与验证:测交实验考点２自由组合定律及应用　　一、自由组合定律的内容自由组合定律研究对象→位于非同源染色体上的非等位基因发生时间→减数第一次分裂后期实质→非同源染色体上的非等位基因自由组合二、基因自由组合定律的细胞学基础(不考虑交叉互换)卵原细胞减数分裂过程中基因自由组合情况同上ꎮ　　三、自由组合定律的应用１.指导杂交育种ꎬ把优良性状结合在一起ꎮ具不同优良性状的亲本杂交→Ｆ１自交→Ｆ２(选育符合要求个体)　　　　　　　　　　　　　　　连续自交↓　　　　　　　　　　　　　　　纯合子２.为遗传病的预测和诊断提供理论依据ꎮ　　四、孟德尔遗传规律的适用范围适用范围适用生物→进行有性生殖的真核生物的遗传遵循ꎬ原核生物与病毒的遗传均不遵循适用遗传方式→适用于细胞核遗传ꎬ不适用于细胞质遗传􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋６６　　　５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)对应学生用书起始页码Ｐ１１９一　“拆分法”分析、推理自由组合定律比例问题(科学思维)１.拆分法求解自由组合定律应用中的计算问题(１)基本原理依据数学概率ꎬ“独立事件相乘ꎬ互斥事件相加”ꎮ基因的分离定律研究的是一对同源染色体上等位基因的分离ꎬ基因的自由组合定律研究的是不同对同源染色体上的非等位基因的自由组合ꎮ(２)解题思路首先ꎬ将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题ꎮ在独立遗传的情况下ꎬ有几对等位基因就可分解为几个分离定律问题ꎬ如ＡａＢｂ×Ａａｂｂꎬ可分解为如下两个分离定律的问题:Ａａ×ＡａꎬＢｂ×ｂｂꎮ然后ꎬ按分离定律进行逐一分析ꎮ最后ꎬ将获得的结果进行综合ꎬ得到正确答案ꎮ即先按性状分开ꎬ再用乘法将其组合ꎮ(３)常见题型分析①配子类型及概率的问题具多对独立遗传等位基因的个体解答方法举例:基因型为ＡａＢｂＣｃ的个体产生配子的种类数每对基因产生配子种类数的乘积配子种类数为Ａａ　Ｂｂ　Ｃｃ↓　↓　↓２×２×２＝８产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生ＡＢＣ配子的概率为１/２(Ａ)×１/２(Ｂ)×１/２(Ｃ)＝１/８(ＡＢＣ)　　②配子间的结合方式问题如ＡａＢｂＣｃ与ＡａＢｂＣＣ杂交过程中ꎬ求配子间的结合方式种数ꎮ先求ＡａＢｂＣｃ、ＡａＢｂＣＣ各自产生多少种配子ꎮＡａＢｂＣｃ产生８种配子ꎬＡａＢｂＣＣ产生４种配子ꎮ再求两亲本配子间的结合方式ꎮ由于两性配子间结合是随机的ꎬ因而ＡａＢｂＣｃ与ＡａＢｂＣＣ配子间有８×４＝３２(种)结合方式ꎮ③基因型类型及概率的问题ａ.任何两种基因型的亲本相交ꎬ产生的子代基因型种类数等于亲本各对基因单独相交时所产生的基因型种类数的乘积ꎮｂ.子代中某一基因型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型概率的乘积ꎮ问题举例计算方法ＡａＢｂＣｃ与ＡａＢＢＣｃ杂交ꎬ求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律: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)因此ꎬＡａＢｂＣｃ×ＡａＢＢＣｃ的后代中有３×２×３＝１８种基因型ＡａＢｂＣｃ×ＡａＢＢＣｃ后代中ＡａＢＢｃｃ出现的概率１/２(Ａａ)×１/２(ＢＢ)×１/４(ｃｃ)＝１/１６(ＡａＢＢｃｃ)　　④表现型类型及概率的问题问题举例计算方法ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃꎬ求它们杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律问题:Ａａ×Ａａ→后代有２种表现型(３Ａ＿∶１ａａ)Ｂｂ×ｂｂ→后代有２种表现型(１Ｂｂ∶１ｂｂ)Ｃｃ×Ｃｃ→后代有２种表现型(３Ｃ＿∶１ｃｃ)所以ꎬＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ的后代中有２×２×２＝８种表现型ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ后代中表现型Ａ＿ｂｂｃｃ出现的概率３/４(Ａ＿)×１/２(ｂｂ)×１/４(ｃｃ)＝３/３２(Ａ＿ｂｂｃｃ)　　２.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离比分别分析ꎬ再运用乘法原理进行逆向组合ꎮ(２)题型示例①９∶３∶３∶１⇒(３∶１)(３∶１)⇒(Ａａ×Ａａ)(Ｂｂ×Ｂｂ)ꎻ②１∶１∶１∶１⇒(１∶１)(１∶１)⇒(Ａａ×ａａ)(Ｂｂ×ｂｂ)ꎻ③３∶３∶１∶１⇒(３∶１)(１∶１)⇒(Ａａ×Ａａ)(Ｂｂ×ｂｂ)或(Ａａ×ａａ)(Ｂｂ×Ｂｂ)ꎻ④３∶１⇒(３∶１)×１⇒(Ａａ×Ａａ)(ＢＢ×＿＿)或(Ａａ×Ａａ)(ｂｂ×ｂｂ)或(ＡＡ×＿＿)(Ｂｂ×Ｂｂ)或(ａａ×ａａ)(Ｂｂ×Ｂｂ)ꎮ１.并非所有非等位基因都遵循自由组合定律ꎮ减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如图Ａ中基因ａ、ｂ)ꎬ而不是所有的非等位基因ꎮ同源染色体上的非等位基因(如图Ｂ中基因Ａ、Ｃ)ꎬ则不遵循自由组合定律ꎮ２.当两种遗传病的遗传遵循自由组合定律时ꎬ患病概率的计算方法如图:患两种病的概率①为ｍｎꎬ只患甲病的概率②为(１－ｎ)×ｍꎬ只患乙病的概率③为(１－ｍ)×ｎꎬ正常概率④为(１－ｍ)×(１－ｎ)ꎮ某植物正常花冠对不整齐花冠为显性ꎬ高株对矮株为显性ꎬ红花对白花为不完全显性ꎬ杂合子是粉红花ꎮ三对相对性状独立遗传ꎬ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ꎬ在Ｆ２中具有与Ｆ１相同表现型的植株的比例是(　　)　　Ａ.３/３２Ｂ.３/６４Ｃ.９/３２Ｄ.９/６４􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题１２　基因的自由组合定律６７　　　　　思路导引　折分法:多对基因分开单独研究分析作答→子代某表现型概率＝亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积解析　假设控制花色、株高和花冠形状的基因分别为Ａ/ａ、Ｂ/ｂ、Ｄ/ｄꎬ纯合红花、高株、正常花冠植株(ＡＡＢＢＤＤ)与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株(ａａｂｂｄｄ)杂交ꎬＦ１为ＡａＢｂＤｄꎬ表现型为粉色、高株、正常花冠ꎮＦ１自交所得Ｆ２中具有与Ｆ１相同表现型的植株的比例是１/２×３/４×３/４＝９/３２ꎬＣ正确ꎮ答案　Ｃ类题通法　此类自由组合定律的比例计算问题ꎬ都可以先拆分为多对相对性状独立计算ꎬ然后根据独立事件相乘ꎬ互斥事件相加的数学原理进行计算ꎮ１－１　豌豆中ꎬ籽粒黄色(Ｙ)和圆形(Ｒ)分别对绿色(ｙ)和皱缩(ｒ)为显性ꎬ现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的Ｆ１自交ꎬＦ２的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝９∶３∶１５∶５ꎬ则亲本的基因型为(　　)Ａ.ＹＹＲＲ×ｙｙｒｒＢ.ＹｙＲｒ×ｙｙｒｒＣ.ＹｙＲＲ×ｙｙｒｒＤ.ＹＹＲｒ×ｙｙｒｒ１－１答案　Ｃ　可将两对基因分开ꎬ单独研究每一对基因的遗传情况ꎮ首先籽粒的形状ꎬＦ２中圆∶皱＝３∶１ꎬ可推知Ｆ１中的交配类型为Ｒｒ自交ꎬ进而推知亲本杂交组合为ＲＲ×ｒｒꎬＢ、Ｄ错误ꎻ再分析籽粒的颜色ꎬＦ２中黄∶绿＝３∶５ꎬ可推知Ｆ１中的个体交配情况为Ｙｙ自交和ｙｙ自交ꎬ进而推知亲本杂交组合为Ｙｙ×ｙｙꎬＣ正确ꎮ􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋二　验证孟德尔的遗传定律(科学探究)１.孟德尔遗传定律的实验验证(１)细胞学基础:进行有性生殖的生物ꎬ通过减数分裂产生配子时ꎬ位于一对同源染色体上的等位基因分离ꎬ位于非同源染色体上的非等位基因自由组合ꎮ(２)作用时间:有性生殖形成配子时(减数第一次分裂的后期)ꎮ(３)适用范围①进行有性生殖的真核生物ꎮ②细胞核染色体上的基因遗传ꎮ③一对等位基因控制一对相对性状的遗传ꎮ(４)常用的验证方法验证方法结论自交法Ｆ１自交后代的分离比为３∶１ꎬ则符合基因的分离定律ꎬ由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制Ｆ１自交后代的分离比为９∶３∶３∶１ꎬ则符合基因的自由组合定律ꎬ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∶１ꎬ则符合基因的分离定律ꎬ由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制Ｆ１测交后代的性状比例为１∶１∶１∶１ꎬ则符合基因的自由组合定律ꎬ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Ｆ１若有两种花粉ꎬ比例为１∶１ꎬ则符合分离定律Ｆ１若有四种花粉ꎬ比例为１∶１∶１∶１ꎬ则符合自由组合定律单倍体育种法取Ｆ１花药离体培养ꎬ用秋水仙素处理单倍体幼苗ꎬ若植株有两种表现型ꎬ比例为１∶１ꎬ则符合分离定律取Ｆ１花药离体培养ꎬ用秋水仙素处理单倍体幼苗ꎬ若植株有四种表现型ꎬ比例为１∶１∶１∶１ꎬ则符合自由组合定律　　２.实验法探究个体基因型(１)自交法:对于植物来说ꎬ鉴定个体的基因型的最好方法是使该植物个体自交ꎬ通过观察自交后代的性状分离比ꎬ分析出待测亲本的基因型ꎮ(２)测交法:如果能找到纯合的隐性个体ꎬ根据测交后代的表现型比例即可推知待测亲本的基因组成ꎮ(３)单倍体育种法:对于植物个体来说ꎬ如果条件允许ꎬ取其花药离体培养ꎬ用秋水仙素处理单倍体幼苗ꎬ根据处理后植株的性状即可推知待测亲本的基因型ꎮ１.利用测交法或自交法鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子时ꎬ选取哪种方法需视生物类型而定:当被测个体是动物时ꎬ通常采用测交法ꎻ当被测个体是植物时ꎬ测交法、自交法均可ꎬ但自交法更简便ꎮ２.对纯合子和杂合子自交后代的认识纯合子自交后代永远是纯合子ꎻ杂合子自交后