科研人员将红色荧光蛋白基因导入烟草细胞培育转基因烟草，如图 ①②③为两个红色荧光蛋白基因随机整合在染色体上的三种转基因烟草的体细胞示意图。不考虑交叉互换和突变，下列说法正确的是
A ． 植株 ①减数分裂产生的卵细胞中一定不含有红色荧光蛋白基因
B ． 植株 ③的一个花粉细胞中至少含有 1 个红色荧光蛋白基因
C ． 处于有丝分裂后期时有 4 条染色体含有红色荧光蛋白基因的细胞来自植株 ①②③
D ． 处于减数第二次分裂后期时可能含 4 个红色荧光蛋白基因的细胞来自植株 ①和③
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2021-04-25
【知识点】
基因的自由组合定律
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D
【分析】
由图可知， ①中 2 个荧光蛋白基因位于一条染色体上， ②中 2 个荧光蛋白基因位于一对同源染色体上， ③中 2 个荧光蛋白基因位于 2 条非同源染色体上。
【详解】
A 、植株 ①减数分裂产生的卵细胞中有一半含有红色荧光蛋白基因， A 错误；
B 、植株 ③的一个花粉细胞中可能含有 0 个、 1 个或 2 个红色荧光蛋白基因， B 错误；
C 、 ①有丝分裂后期有 2 条染色体含有荧光蛋白基因， ②有丝分裂后期有 4 条染色体含有荧光蛋白基因， ③有丝分裂后期有 4 条染色体含有荧光蛋白基因， C 错误；
D 、 ①在减数第二次分裂的后期可能含有 0 个或 4 个荧光蛋白基因， ②在减数第二次分裂的后期可能含有 2 个荧光蛋白基因， ③在减数第二次分裂的后期可能含有 0 个或 2 个或 4 个荧光蛋白基因， D 正确。
故选 D 。
【点睛】
①产生的配子含荧光基因：不含荧光基因 =1:1 ； ②产生的配子含荧光基因：不含荧光基因 =1:0 ； ③产生的配子含荧光基因：不含荧光基因 =3:1 。
①自交后代含荧光：不含荧光 =3:1 ； ②自交后代全部含荧光；③自交后代含荧光：不含荧光 =15:1 。
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2021-04-25
选择题
偏难
升起不落的太阳。
考点梳理：
根据可圈可点权威老师分析，试题 "
科研人员将红色荧光蛋白基因导入烟草细胞培育转基因烟草，如图①②③为两个红色荧光蛋白基因随机整合在染色体上的三种转基因烟草的体细胞示意图。不考虑交叉互换和突变，下列说法正确的是A．植株①减数分裂产生的卵
" 主要考察你对
自由组合定律
等考点的理解。关于这些考点的"梳理资料"如下:
◎ 自由组合定律的定义
基因的自由组合定律与应用：
1．自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2. 实质
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
(2)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，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3．适用条件
(1)有性生殖的真核生物。
(2)细胞核内染色体上的基因。
(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
4．细胞学基础：基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。
5．应用
(l)指导杂交育种，把优良性状重组在一起。
(2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据。
◎ 自由组合定律的知识扩展
自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
两对相对性状杂交试验中的有关结论
（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
（2）F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。
（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1。
自由组合定律的实质：减I分裂后期等位基因分离，非等位基因自由组合。
两对相对性状杂交试验中的有关结论
（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
（2）F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。
（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1。
自由组合定律的实质：减I分裂后期等位基因分离，非等位基因自由组合。
◎ 自由组合定律的相关定理
两对相对性状的杂交实验：
1．提出问题——纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验
(1)发现者：孟德尔。
(2)图解：
2．作出假设——对自由组合现象的解释
(1)两对相对性状（黄与绿，圆与皱）由两对遗传因子（Y与y，R与r）控制。
(2)两对相对性状都符合分离定律的比，即3:1，黄：绿=3：1，圆：皱=3：1。
(3)F1产生配子时成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合。
(4)F1产生雌雄配子各4种，YR：Yr：yR：yr=1:1:1:1。
(5)受精时雌雄配子随机结合。
(6)F2的表现型有4种，其中两种亲本类型（黄圆和绿皱），两种新组合类型（黄皱与绿圆）。黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：1
(7)F2的基因型有16种组合方式，有9种基因型。
3.对自由组合现象解释的验证
(1)方法：测交。
(2)预测过程：
(3)实验结果：正、反交结果与理论预测相符，说明对自由组合现象的解释是正确的。
1．提出问题——纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验
(1)发现者：孟德尔。
(2)图解：
2．作出假设——对自由组合现象的解释
(1)两对相对性状（黄与绿，圆与皱）由两对遗传因子（Y与y，R与r）控制。
(2)两对相对性状都符合分离定律的比，即3:1，黄：绿=3：1，圆：皱=3：1。
(3)F1产生配子时成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合。
(4)F1产生雌雄配子各4种，YR：Yr：yR：yr=1:1:1:1。
(5)受精时雌雄配子随机结合。
(6)F2的表现型有4种，其中两种亲本类型（黄圆和绿皱），两种新组合类型（黄皱与绿圆）。黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：1
(7)F2的基因型有16种组合方式，有9种基因型。
3.对自由组合现象解释的验证
(1)方法：测交。
(2)预测过程：
(3)实验结果：正、反交结果与理论预测相符，说明对自由组合现象的解释是正确的。
◎ 自由组合定律的特性
自由组合类遗传中的特例分析9：3：3：1的变形：
9：3：3：1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则可能出现9：3：4、9：6：1、15：1、9：7等一系列的特殊分离比。
特殊条件下的比例关系总结如下：
注：利用“合并同类项”巧解特殊分离比
(1)看后代可能的配子组合，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因自由组合定律。
(2)写出正常的分离比9：3：3：1。
(3)对照题中所给信息进行归类，若后代分离比为 9:7，则为9：(3：3：1)，即7是后三种合并的结果；若后代分离比为9：6：1，则为9：(3：3)：1；若后代分离比为15:1 则为(9：3：3)：1等。
9：3：3：1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则可能出现9：3：4、9：6：1、15：1、9：7等一系列的特殊分离比。
特殊条件下的比例关系总结如下：
| 条件 | 种类和分离比 | 相当于孟德尔的分离比 |
| 显性基因的作用可累加 | 5种，1：4：6：4：1 | 按基因型中显性基因个数累加 |
| 正常的完全显性 | 4种，9：3：3：1 | 正常比例 |
| 只要A（或B）存在就表现为同一种，其余正常为同一种，其余正常表现 | 3种，12：3：1 | （9：3）：3：1 |
| 单独存在A或B时表现同一种，其余正常表现 | 3种，9：6：1 | 9：（3：3）：1 |
| aa(或hb)存在时表现为同一种，其余正常表现 | 3种，9：3：4 | 9：3：（3：1） |
| A_bb(或aaB_)的个体表现为一种，其余都是另一种 | 2种，13：3 | （9：3：1）：3 |
| A、B同时存在时表现为同一种，其余为另一种 | 2种，9：7 | 9：（3：3：1） |
| 只要存在显性基因就表现为同一种 | 2种，15：1 | （9：3：3）：1 |
注：利用“合并同类项”巧解特殊分离比
(1)看后代可能的配子组合，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因自由组合定律。
(2)写出正常的分离比9：3：3：1。
(3)对照题中所给信息进行归类，若后代分离比为 9:7，则为9：(3：3：1)，即7是后三种合并的结果；若后代分离比为9：6：1，则为9：(3：3)：1；若后代分离比为15:1 则为(9：3：3)：1等。
◎ 自由组合定律的知识对比
表解基因的分离定律和自由组合定律的不同：
| 分离定律 | 自由组合定律 | ||
| 两对相对性状 | n对相对性状 | ||
| 相对性状的对数 | 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 |
| F1的配子 | 2种，比例相等 | 4种，比例相等 | 2n种，比例相等 |
| F2的表现型及比例 | 2种，3:1 | 4种，9:3:3:1 | 2n种，（3:1）n |
| F2的基因型及比例 | 3种，1:2:1 | 9种，（1:2:1）2 | 3n种，（1:2:1）n |
| 测交后代表现型及比例 | 2种，比例相等 | 4种，比例相等 | 2n种，比例相等 |
| 遗传实质 | 减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而分开，分别进入不同配子中 | 减数分裂时，在等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，进而进入同一配子中 | |
| 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 | 在遗传中，分离定律和自由组合定律同时起作用：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 | ||
◎ 自由组合定律的知识点拨
易错点拨：
1、F2共有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，其中双显（黄圆）：一显一隐（黄皱）：一隐一显（绿圆）：双隐（绿皱）=9：3：3：1。F2中纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的 1/16；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、 YYRr、VyRr，各占总数的2/16；两对基因都杂合的杂合子1种，即YyRr，占总数的4/16。
2、F2中双亲类型（Y_R_十yyrr）占10/16。重组类型占6/16(3/16Y_rr+3/16yyR_)。
3、 减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因，则不遵循自由组合定律。
4、用分离定律解决自由组合问题
（1）基因原理分离定律是自由组合定律的基础。
（2）解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为：Aa× Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案。
1、F2共有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，其中双显（黄圆）：一显一隐（黄皱）：一隐一显（绿圆）：双隐（绿皱）=9：3：3：1。F2中纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的 1/16；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、 YYRr、VyRr，各占总数的2/16；两对基因都杂合的杂合子1种，即YyRr，占总数的4/16。
2、F2中双亲类型（Y_R_十yyrr）占10/16。重组类型占6/16(3/16Y_rr+3/16yyR_)。
3、 减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因，则不遵循自由组合定律。
4、用分离定律解决自由组合问题
（1）基因原理分离定律是自由组合定律的基础。
（2）解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为：Aa× Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案。
◎ 自由组合定律的知识拓展
知识拓展：
1、两对相对性状杂交试验中的有关结论
（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
（2）F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。
（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1。
2、自由组合定律的实质：减I分裂后期等位基因分离，非等位基因自由组合。
3、孟德尔成功的原因分析
(1)正确选择实验材料豌豆适合作杂交实验材料酌优点有：
①具有稳定的、易于区分的相对性状。
②严格自花传粉，闭花受粉，在自然状态下均是纯种。
③花比较大，易于做人工杂交实验。
(2)精心设计实验程序
①采取单一变量分析法，即分别观察和分析在一个时期内的一对相对性状的差异，最大限度地排除各种复杂因素的干扰。
②遵循了由简单到复杂的原则，即先研究一对相对性状的遗传，再研究多对相对性状的遗传，由此从数学统计中发现遗传规律。
③运用了严密的假说—演绎法。针对发现的问题提出假说，并设计实验验证假说，在不同的杂交实验中分别验证假说的正确性，从而使假说变成普遍的规律。
（3）精确的统计分析通过对一对相对性状、两对相对性状杂交实验中子代出现的性状进行分类、计数和数学归纳，找出实验显示出来的规律性，并深刻的认识到比例中所隐藏的意义和规律。
（4）首创了测交的方法巧妙地设计了测交方法，证明了假说的正确性。这种以杂交子一代个体与隐性纯合子进行测交的方法，已成为遗传学分析的经典方法。
4、遗传规律的再发现
(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。
例 下列哪项不是孟德尔选用豌豆作实验材料并获得成功的原因( )
A．豌豆具有稳定的、容易区分的相对性状
B．豌豆是严格闭花受粉的植物
C．用统计学的方法引入对实验结果的分析
D．豌豆在杂时，母本不需去雄
思路点拨：孟德尔获得成功的原因有：①正确选择实验材料；②精心设计实验程序；③精确的统计分析； ④首创了测交方法。孟德尔的杂交实验中，母本是必须去雄的。所以D选项错误。答案D
◎ 自由组合定律的教学目标
1、理解基因自由组合定律的实质。
2、理解基因自由组合定律的遗传规律及相关比例 。
3、学会基因自由组合定律的有关计算。
4、学会基因自由组合定律的有关实验设计。
2、理解基因自由组合定律的遗传规律及相关比例 。
3、学会基因自由组合定律的有关计算。
4、学会基因自由组合定律的有关实验设计。
◎ 自由组合定律的考试要求
能力要求：掌握/应用
课时要求：1
考试频率：必考
分值比重：1
课时要求：1
考试频率：必考
分值比重：1