专题13 自由组合定律 教师版

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专题13自由组合定律 Ⅰ
[考试标准]
知识内容
必考要求
加试要求
自由组合定律
(1)两对相对性状的杂交实验、解释及其验证
(2)自由组合定律的实质
(3)自由组合定律的应用
(4)活动：模拟孟德尔杂交实验
b
b
c
b
b
b
c
b

一．两对相对性状的遗传实验分析

1．实验过程

(1)过程：P　黄圆×绿皱→F1 黄圆 F2 9黄圆 ∶3黄皱∶3绿圆∶ 1绿皱 。
(2)归纳 ①F1全为 黄圆 。
②F2中出现了不同性状之间的 自由组合 。
③F2中4种表现型的分离比为 9∶3∶3∶1 。
2．实验结果及分析
结果
结论
F1全为黄色圆粒
说明黄色和圆粒为显性性状
F2中圆粒：皱粒=3：1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色：绿色=3：1
说明子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2中出现2种亲本性状和2种新性状
说明不同性状之间进行了自由组合


遗传图解：
P YYRR x yyrr (YYrr x yyRR)
黄圆 绿皱
↓
F1 YyRr 全是黄圆
↓⊗
F2 Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
9 ： 3 ： 3 ： 1
1YYRR 1YYrr 1yyRR 1yyrr
2YyRR 2Yyrr 2yyRr
2YYRr
4YyRr

略识2个概念：亲本类型 重组类型（新出现的亲本没有的类型）
3．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值，即3∶1。黄∶绿＝ 3∶1 ，圆∶皱＝ 3∶1 。
③F1(YyRr)产生配子时等位基因分离，非等位基因 自由组合 。
④F1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 组合。
⑥F2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 。
⑦F2的基因型： 16 种组合方式，有 9 种基因型。
简单归纳：
(1)不同对的遗传因子（非等位基因）在形成配子时自由组合。
(2)当F1自交形成配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合。
(3)受精时，雌、雄配子随机组合。
4．相应结论：F2有16种组合方式，9种基因型，4种表现型。
5．对自由组合现象解释的验证
①实验方法：测交法，用F1与双隐性纯合亲本杂交。
②实验目的：验证对自由组合现象的解释。
③预期结果：基因型：YyRr、Yyrr、yyRr、rryy
表现型：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱
比 例： 1： 1： 1： 1
④实验结果：无论是正交还是反交，都得到4种数目相近的不同类型的测交后代，比例为1：1：1：1。
⑤实验结论：测交结果与预期相符，表明F1产生了4种数目相等的配子，验证了自由组合定律的正确性。
6．自由组合定律的条件和实质：
(1)条件：至少有2对等位基因；位于非同源染色体上。
(2)实质：控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的等位基因彼此分离，决定不同性状的非等位基因自由组合。
简单归纳： 非同源 染色体上的 非等位基因 自由组合(如图)。
(3)时间： 减数第一次分裂后期 。
(4)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。
7．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。
[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)F1(基因型为YyRr)产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1( √ )
(2)F1(基因型为YyRr)产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1( × )
(3)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( × )
(4)基因型为AaBb的植株自交，得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16( × )
2．如图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？
为什么？

提示　Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律。
3．易混解析：生物基因型AaBb可能产生的配子
A: B:
C: D:
4．下列图解中哪些过程可以发生基因重组？为什么？

提示　④⑤。基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因间的重组，故①～⑥过程中仅④、⑤过程发生基因重组，图①、②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组。


题组一　把握自由组合定律的实质
1．自由组合定律中的“自由组合”发生在( )
A．不同类型的卵细胞与不同类型精子的结合过程中
B．前期I同源染色体的非姐妹染色单体片段交换的过程中
C．后期I非同源染色体组合着拉向细胞两极的过程中
D．后期Ⅱ着丝粒断裂，染色体拉向细胞两极的过程中
【答案】　C
2．下图为基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程，基因的自由组合定律发生于( )

A．① B．② C．③ D．④
【答案】　A
3．下列有关自由组合定律的叙述，正确的是(　　)
A．自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的，不适用于多对相对性状的遗传
B．控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的
C．在形成配子时，决定不同性状的遗传因子的分离是随机的，所以称为自由组合定律
D．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表现为自由组合
【解析】　自由组合定律的内容：(1)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；(2)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。因此，B、C选项错误，D选项正确。自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释归纳总结的，也适用于多对相对性状的遗传，因此，A选项错误。
【答案】　D
4．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，C项正确。
【答案】　C


题组二　自由组合定律的验证
5．现用某野生植物甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1，F1测交结果如下表。下列有关叙述错误的是( )
测交类型
测交后代基因型种类及比值
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1
A．F1自交得F2，F2的基因型有9种
B．F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明该两对基因的遗传不遵循自由组合定律
【解析】　F1（AaBb）×乙(aabb)，正确情况下，F1的基因型为AaBb，其自交所得F2的基因型种类为3×3＝9种，A正确。后代AaBb：Aabb：aaBb：aabb＝1：1：1：1，而实际比值为1：2：2：2，由此可见，F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精，B正确。F1的基因型为AaBb，能产生AB、Ab、aB、ab四种配子，因此其花粉离体培养可得到四种表现型不同的植株，C正确。正反交结果不同的原因是F1产生的AB花粉50%不能萌发，而且这两对基因的遗传遵循自由组合定律，D错误。
【答案】　D
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
6．现有①～④四个果蝇品系(都是纯种)，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示，验证自由组合定律，可选择下列哪种交配类型( )
A．①×② B．②×④
C．②×③ D．①×④
【答案】　B
【解析】　自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律，故选②×④或③×④。
7．在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是( )
A．黑光×白光→18黑光∶16白光 B．黑光×白粗→25黑粗
C．黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光 D．黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶10白粗∶11白光
【解析】　验证基因自由组合定律的方法有测交和自交两种，测交子代表现型应出现1∶1∶1∶1，自交子代表现型应出现9∶3∶3∶1，D正确。【答案】　D
8．某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘—碘化钾溶液变蓝，糯性花粉遇碘—碘化钾溶液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是( )
A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉
B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交
D．将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘—碘化钾溶液染色后，均为蓝色
【解析】　采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律，必须是可以在显微镜下表现出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1的花粉，B错误；将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上，加碘—碘化钾溶液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。【答案】　C
9．在一个自然果蝇种群中，果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状(由基因D、d控制)，灰身(A)对黑身(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性。某果蝇基因型如图所示(仅画出部分染色体)，请回答下列问题：
(1)灰身与黑身、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传________(“遵循”“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是____________________________________________________。
(2)图示果蝇细胞的有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有______________________。
(3)该果蝇与一只表现型为灰身、直翅、棒眼的雄果蝇交配，得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇、99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇，则选择的雄果蝇基因型为________________。为验证基因的自由组合定律，最好选择基因型为______________的雄果蝇与图示果蝇进行交配。
【答案】　(1)不遵循　控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上　(2)A、a、B、b、D、d　(3)AABBXDY　aabbXdY
【解析】　(1)分析细胞图像可知，A、a与B、b两对基因位于同一对同源染色体上，遗传不遵循自由组合定律。(2)有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体移向两极，所以移向细胞同一极的基因有A、a、B、b、D、d。(3)根据题意可知，该果蝇(AaBbXDXd)与一只表现型为灰身、直翅、棒眼的雄果蝇(AABBXDY)交配，子代表现型及比例为灰身直翅棒眼雌果蝇∶灰身直翅棒眼雄果蝇∶灰身直翅正常眼雄果蝇＝2∶1∶1；为验证基因自由组合定律，应进行测交实验，即选择基因型为aabbXdY的雄果蝇与之进行交配。

1．基因自由组合定律的适用条件及发生时间
(1)条件
①有性生殖的生物；②减数分裂过程中；
③细胞核基因； ④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。
2．遗传定律的验证方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，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∶1，则符合基因的自由组合定律，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，则符合分离定律，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∶1，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，比例为1∶1，则符合分离定律
F1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，若植株有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律
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
二、基因自由组合定律的常规题型
1．基因分离定律和自由组合定律关系及相关比例

2．用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题
(1)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，有几对基因就可分解为 几个分离定律 的问题。
(2)分类剖析
①配子类型问题
a．多对等位基因的个体产生的配子种类数是 每对基因产生相应配子种类数的乘积 。
b．举例：AaBbCCDd产生的配子种类数
Aa　 Bb　CC　Dd
↓ ↓ ↓ ↓
2　×2　×1　×2＝8种
②求配子间结合方式的规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数= 1×4×2＝8 种。
③基因型问题
a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代基因型的种类数等于 亲本各对基因单独杂交所产生基因型种类数的乘积 。
b．子代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。
c．举例：AaBBCc×aaBbcc杂交后代基因型种类及比例
Aa×aa→1Aa∶1aa　　 2种基因型
BB×Bb→1BB∶1Bb 2种基因型
Cc×cc→1Cc∶1cc 2种基因型
子代中基因型种类：2×2×2＝8种。
子代中AaBBCc所占的概率为 1/2×1/2×1/2＝1/8 。

④表现型问题
a．任何两种基因型的亲本杂交，产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。
b．子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应表现型概率的乘积。
c．举例：AaBbCc×AabbCc杂交后代表现型种类及比例
Aa×Aa→3A__∶1aa　　　2种表现型
Bb×bb→1Bb∶1bb 2种表现型
Cc×Cc→3C__∶1cc 2种表现型
子代中表现型种类：2×2×2＝8种。
子代中A__B__C__所占的概率为 3/4×1/2×3/4＝9/32 。
[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)基因型为AaBBccDD的二倍体生物，可产生不同基因型的配子种类数是8( × )
(2)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同( × )
(3)基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交，杂交后代中，与亲本基因型和表现型不相同的概率分别为3/4、7/16( √ )
2．能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律吗？
【答案】　不能。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上，还是位于一对同源染色体上，在单独研究时都符合分离定律，都会出现3∶1或1∶1这些比例，无法确定基因的位置，也就没法证明是否符合基因的自由组合定律。
3.图1和图2中，若图1和图2的同源染色体均不发生交叉互换，自交后的表现型种类一样吗？
【答案】　不一样。前者为2种，后者为3种。

题组一　亲本基因型的确定
1．某同学用豌豆进行测交实验，得到4种表现型的后代，数量分别是85、92、89、83，则这株豌豆的基因型不可能是( )
A．DdYYRR B．ddYyRr C．DdYyrr D．DDYyRr
【解析】　该豌豆测交后代四种表现型的比例为1∶1∶1∶1，说明该豌豆减数分裂能产生四种比例相同的配子，B、C、D项都可产生四种比例相同的配子，A项只可产生两种配子，A项符合题意。
【答案】　A
2．如果已知子代基因型及比例为1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr，并且也知道上述结果是按自由组合定律产生的。那么亲本的基因型是( )
A．YYRR×YYRr B．YYRr×YyRr C．YyRr×YyRr D．YyRR×YyRr
【解析】　YY与Yy的比例为1∶1，RR∶Rr∶rr的比例为1∶2∶1，所以第一对是显性纯合子与杂合子杂交的结果，第二对是杂合子自交的结果，因此亲本的基因型为YYRr×YyRr。
【答案】　B
3．豌豆中，子粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性，现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交，F2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∶5，则亲本的基因型为( )
A．YYRR×yyrr B．YYRr×yyrr C．YyRR×yyrr D．YyRr×yyrr
【解析】　此题宜使用排除法。F1自交后代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∶5，其中圆粒∶皱粒＝3∶1，这说明F1中控制子粒形状的基因组成为Rr，故亲本中控制子粒形状的基因组成为RR、rr，据此排除B、D项。A项中亲本杂交产生的F1自交后代4种表现型比例为9∶3∶3∶1，A项被排除。
【答案】　C
题组二　利用“拆分法”解决自由组合定律问题
4．金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性，高株对矮株为显性，红花对白花为不完全显性，杂合子是粉红花。三对相对性状独立遗传，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，在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是( )
A．3/32 B．3/6 C．9/32 D．9/64
【解析】　设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC，纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc，F1是AaBbCc，自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是1/2×3/4×3/4＝9/32，C正确。【答案】　C
5．番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得F1和F2，则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是( )
A．、 B．、 C．、 D．、
【解析】　设控制三对性状的基因分别用A、a，B、b，C、c表示，亲代为AABBcc与aabbCC，F1为AaBbCc，F2中A_∶aa＝3∶1，B_∶bb＝3∶1，C_∶cc＝3∶1，所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是：3/4×1/4×3/4＝9/64；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占1/3，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/3×1/3＝1/9。
【答案】　A
6．水稻香味性状与抗病性状独立遗传。香味性状受隐性基因(a)控制，抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。两亲本无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．香味性状一旦出现即能稳定遗传
B．两亲本的基因型分别为Aabb、AaBb
C．两亲本杂交的子代中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为0
D．两亲本杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为1/32
【解析】　由题意可知，香味性状对应基因型为aa，一旦出现即能稳定遗传，A正确；由于子代抗病∶感病＝1∶1，可推知亲代为Bb和bb，子代无香味∶香味＝3∶1，可推知亲代为Aa和Aa，所以两亲本的基因型分别是Aabb、AaBb，B正确；两亲本(Aabb、AaBb)杂交的子代中有香味抗病植株的基因型为aaBb，均为杂合子，C正确；两亲本杂交的子代为1/8AABb、1/4AaBb、1/8AAbb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)所占比例为1/4×1/4×1/4＋1/8×1/4＝3/64，D错。
【答案】　D
题组三　利用分离组合法解决自由组合遗传病概率计算题
7．白化病为常染色体上的隐性遗传病，色盲为伴X染色体隐性遗传病。有一对夫妇，女方的父亲患色盲，本人患白化病；男方的母亲患白化病，本人正常，预计他们的子女只患一种病的概率是( )
A．1/2 B．1/8 C．3/8 D．1/4
【解析】　解题时先将两种病分开考虑，单纯考虑白化病的遗传情况，则女方基因型为aa，男方基因型为Aa，后代患病概率为1/2，正常概率为1/2；单纯考虑色盲的遗传情况，女方基因型为XBXb，男方基因型为XBY，后代患病概率为1/4，正常概率为3/4。将两种病综合考虑，只患一种病包括白化但色觉正常、色盲但肤色正常两种情况，故概率为1/2×3/4＋1/2×1/4＝1/2。
【答案】　A
8．一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病(aa)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__________________。
【答案】　(1)3/8　(2)1/8　(3)1/16　(4)1/2　(5)5/8
【解析】　由题意知，第1个孩子的基因型应为aabb，则该夫妇基因型应分别为女：Aabb；男：AaBb。依据该夫妇基因型可知，孩子中并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2)，白化病的概率为1/4(非白化病概率为3/4)，则：
(1)再生一个只患并指孩子的概率为：并指概率－并指又白化概率＝1/2－1/2×1/4＝3/8。
(2)只患白化病的概率为：白化病概率－白化病又并指的概率＝1/4－1/2×1/4＝1/8。
(3)生一既白化又并指的男孩的概率为：男孩出生率×白化病概率×并指概率＝1/2×1/4×1/2＝1/16。
(4)后代只患一种病的概率为：并指概率×非白化病概率＋白化病概率×非并指概率＝1/2×3/4＋1/4×1/2＝1/2。
(5)后代中患病的概率为：1－全正常(非并指、非白化)＝1－1/2×3/4＝5/8。

1．利用基因式法解答自由组合遗传题
(1)根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式，如基因式可表示为A__B__、A__bb。
(2)根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐性关系已知时)。
2．根据子代表现型及比例推测亲本基因型
规律：根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；
(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)；
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。
3．巧用分解组合法解答遗传病概率问题
①只患甲病的概率是m·(1－n)；
②只患乙病的概率是n·(1－m)；
③甲、乙两病均患的概率是m·n；
④甲、乙两病均不患的概率是(1－m)·(1－n)。
4．分离定律与自由组合定律的比较
项目
分离定律
自由组合定律
2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
22种，比例相等
2n种，比例相等
F2的表现型及比例
2种，3:1
22种，9:3:3:1
2n种，(3:1)n
F2的基因型及比例
3种，1:2:1
32种，(1:2:1)2即
4:2:2:2:2:1:1:1:1
3n种，(1:2:1)n
测交后代表现型及比例
2种，1:1
22种，(1:1)2即
1:1:1:1
2n种，(1:1)n
遗传实质
减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而分离，并进入不同配子中
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
纯种与否鉴定及杂种自交纯合化
将优良性状重组在一起
联 系
在遗传时，遗传定律同时起作用：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的非等位基因的自由组合。

三、 模拟孟德尔杂交实验

1．模拟一对相对性状的杂交实验

(1)从雌1、雄1中各抽取一张卡片，模拟 → ①等位基因的分离 ②配子的产生
(2)记录字母组合→配子的随机结合
注意：①卡片数量相等。②抽完后必须放回，注意别放错。③重复抽卡片的次数越多效果越好。
2．模拟两对相对性状的杂交实验

(1)从雌1、雌2各抽取1张卡片并记录字母组合
(2)从雄1、雄2各抽取1张卡片并记录字母组合
(1) (2)①非等位基因的自由组合②配子的产生
(3)记录所有字母组合雌、雄配子的随机组合
注意：①卡片数量相等。 ②抽完后必须放回，注意别放错。③重复抽卡片的次数越多效果越好。

1．性状分离比的模拟实验中，如右图准备了实验装置，棋子上标记的D、d代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母。下列分析错误的是( )
A．该过程模拟了等位基因的分离和雌雄配子的随机结合
B．甲、乙袋子模拟的是杂合子个体，袋中两种棋子1：1
C．每次抓取记录后，要把棋子放回原袋中，并记录统计
D．要模拟自由组合定律，可往甲、乙袋子中放入等量标记A、a的棋子
【答案】　D
2．在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原烧杯后，重复100次。下列叙述正确的是( )

A．甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用 B．乙同学的实验模拟基因自由组合
C．乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2 D．从①一④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种
【解析】　A．甲同学的实验模拟F1产生配子和受精作用，A错误。B．乙同学分别从如图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合，涉及两对等位基因，模拟了基因自由组合，B正确。C．乙同学抓取小球的组合类型中DR约占(1/2)×(1/2)＝1/4，C错误。D．从①～④中随机各抓取1个小球的组合类型有3×3＝9种，D错误。
【答案】　B





自由组合定律 Ⅱ
一、基因自由组合定律的拓展分析

1．自由组合定律9∶3∶3∶1的变式分析
(1)基因互作
基因互作含义：两对独立遗传的非等位基因在表达时，有时会因基因之间的相互作用，而使杂交后代的性状分离偏离9：3：3：1的孟德尔比例。
(2)基因互作的各种类型及其表现型比例如表：
F1（AaBb）
自交后代比例
原因分析
各种表现型基因组成
测交后代比例
9：3：3：1
正常的完全显性
9A_B_：3A_bb：3aaB_：1aabb
1：1：1：1
9：7
A、B同时存在时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型
9A_B_：7(3A_bb+3aaB_+1aabb)
1：3
9：3：4
aa(或bb)成对存在时，表现为双隐性状，其余正常表现
9A_B_：3aaB_：4（3A_bb+1aabb）
或
9A_B_：3A_bb：4（3aaB_+1aabb）
1：1：2
9：6：1
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
9A_B_：6（3A_bb+3aaB_）：1aabb
1：2：1
15：1
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（9A_B_+3A_bb+3aaB_）：1aabb
3：1
10：6
A、B同时存在和同时不存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状
10（9A_B_+1aabb）：6（3A_bb+3aaB_）
2：2
12∶3∶1
双显性和一种单显性表现为同一种性状，其余正常表现
12（9A_B_+3aaB_）：3A_bb：1aabb
或
12（9A_B_：3A_bb）：3aaB_：1aabb
2：1：1
13∶3
双显性、1双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状
13（9A_B_+3aaB_+1aabb）：3A_bb
或
13（9A_B_+3A_bb+1aabb）：3aaB_
3：1
1：4：6：4：1
A与B的作用效果相同，显性基因越多，其效果越强
1AABB：4(2AaBB+2AABb)：
6(4AaBb+1AAbb+1aaBB)：
4(2Aabb+2aaBb)：1aabb
1：2：1

2．某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变
(1)含义：指某些致死基因的存在使配子或个体死亡。
(2)常见致死基因的类型如下：
①隐性致死：指隐性基因存在于一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如植物中白化基因（bb），使植物不能形成叶绿素，不能光合作用而死亡；正常植物的基因型为BB或Bb。
②显性致死：指显性基因具有致死作用，通常为显性纯合致死。如人的神经胶质症(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。
③配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子现象。
④合子致死：指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活得幼体或个体夭折的现象。
设亲本的基因型为AaBb，符合基因自由组合定律。
(1)显性纯合致死(AA、BB)致死
①自交后代：AaBb：Aabb：aaBb：aabb=4：2：2：1其余基因型个体致死
②测交后代：AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1
(2)隐性纯合致死
①双隐性致死：自交后代表现型之比为：9：3：3
②单隐性致死：自交后代表现型之比为：9：1

题组一　自由组合定律中9∶3∶3∶1的变式应用
1．香豌豆的花色由两对独立遗传的等位基因B-b和R-r控制，只有B、R同时存在时才表现为红花，其余表现为白花，下列说法中不正确的是( )
A．基因型为BbRr的植株自交，后代中红花植株与白花植株之比约为9：7
B．基因型为BbRR与bbrr的植株杂交，后代中红花植株与白花植株之比约为1：1
C．两个白花的品种杂交，后代不可能出现红花植株
D．两亲本杂交，后代可能出现红花：白花为3：1或1：3的情况
【解析】　A．基因型为BbRr的植株自交，后代中红花植株与白花植株之比约为9B_R_:(3B_rr+3bbR_+1bbrr)＝9：7，A正确。B．基因型为BbRR与bbrr的植株杂交，后代中红花植株与白花植株之比约为BbRr：bbRr＝1：1，A正确。C．两个白花的品种杂交，后代也可能出现红花植株，如BBrr和bbRR杂交，C错误。D．基因型为BbRR与BbRR或BBRr与BBRr杂交，后代红花：白花为3：1；基因型为Bbrr与Bbrr或bbRr与bbRr杂交，后代红花：白花为1：3，D正确。
【答案】　C
2．某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制，这
两对基因与花色的关系如图所示，此外，a基因对于B基
因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因
型为aabb的个体杂交得到F1，则F1的自交后代中花色的表现型及比例是( )
A．白：粉：红，3：10：3 B．白：粉：红，3：12：1
C．白：粉：红，4：9：3 D．白：粉：红，6：9：1
【解析】　由题意知，亲本基因型是AABB和aabb，杂交获得子一代的基因型是AaBb，子一代自交得二代，其基因型可表示为，A_B_：A_bb：aaB_：aabb＝9：3：3：1，观察题图可知，基因型为aaB_和aabb的个体为白色，又知a基因对于B基因的表达有抑制作用，所以红花的基因型为AABB和AAB_，其余的为粉花，综上所述三种花的比例为白：粉：红＝4：9：3。
【答案】　C
3．某种鸟类羽毛的颜色由等位基因A和a控制，且A基因越多，黑色素越多；等位基因B和b控制色素的分布，两对基因均位于常染色体上，研究者进行了右图所示的杂交实验，下列有关叙述错误的是( )
A．羽毛颜色的显性表现形式是不完全显性
B．基因A(a)和B(b)的遗传遵循自由组合定律
C．能够使色素分散形成斑点的基因型是BB
D．F2黑色斑点中杂合子所占比例为2/3
【解析】　A、由于A基因越多，黑色素越多，所以羽毛颜色的显性表现形式是不完全显性，A正确；B、由于F2性状分离比为4：2：1：6：3，为9：3：3：1的变式，所以基因A（a）和B（b）的遗传遵循自由组合定律，B正确；C、从F2性状分离比可知斑点：纯色＝9：7，故B、b控制色素分布形成斑点的基因为B，基因型为BB或Bb，C错误；D、F2黑色斑点的基因型为AABB、AABb，其中杂合子所占比例为2/3，D正确。
【答案】　C
4．天竺鼠身体较圆，唇形似兔，是鼠类宠物中最温驯的一种，受到人们的喜爱。科学家通过研究发现，该鼠的毛色由两对基因控制，这两对基因分别位于两对常染色体上。现有一批基因型为BbCc的天竺鼠，已知B决定黑色毛，b决定褐色毛，C决定毛色存在，c决定毛色不存在(即白色)。则这批天竺鼠繁殖后，子代中黑色：褐色：白色的理论比值为( )
A．9：4：3 B．9：3：4 C．9：1：6 D．9：6：1
【解析】　有一批基因型为BbCc的天竺鼠，它们交配所得后代为B_C_(黑色)：bbC_(褐色)：B_cc(白色)：bbcc(白色)＝9：3：3：1．因此，子代中黑色：褐色：白色的理论比值为9：3：4。
【答案】　B
5．某种小鼠的体色受常染色体基因的控制，现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是( )
A．小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律 B．若F1与白鼠杂交，后代表现为2黑∶1灰∶1白
C．F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2 D．F2黑鼠有两种基因型
【解析】　根据F2性状分离比可判断基因的遗传遵循自由组合定律，A正确；F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交，后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)＝1∶1∶1∶1，B错误；F2灰鼠(A_bb、aaB_)中纯合子占1/3，C错误；F2黑鼠(A_B_)有4种基因型，D错误。
【答案】　A
P
F1
F2
甲×非凸耳
凸耳
凸耳∶非凸耳＝15∶1
乙×非凸耳
凸耳
凸耳∶非凸耳＝3∶1
丙×非凸耳
凸耳
凸耳∶非凸耳＝3∶1
6．油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状，用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验，结果如表所示。相关说法错误的是( )
A．凸耳性状是由两对等位基因控制的
B．甲、乙、丙均为纯合子
C．甲和乙杂交得到的F2均表现为凸耳
D．乙和丙杂交得到的F2表现型及比例为凸耳∶非凸耳＝3∶1
【解析】　根据甲与非凸耳杂交后得到的F1自交，F2出现两种性状，凸耳和非凸耳之比为15∶1，可以推知，凸耳性状是受两对等位基因控制的，A项正确；由于甲、乙、丙与非凸耳杂交，F1都只有一种表现型，且根据F2的性状分离比推知，甲、乙、丙均为纯合子，B项正确；由于甲×非凸耳得到的F2凸耳∶非凸耳＝15∶1，说明非凸耳是双隐性状，甲是双显性状的纯合子，乙×非凸耳得到的F2凸耳∶非凸耳＝3∶1，说明乙是单显性状的纯合子，故甲与乙杂交得到的F2中一定有显性基因，即一定是凸耳，C项正确；由于丙×非凸耳得到的F2凸耳∶非凸耳＝3∶1，故丙也为单显性状的纯合子，因此乙×丙杂交得到的F1为双杂合子，F2为两种表现型，凸耳∶非凸耳＝15∶1，D项错误。
【答案】　D
7．在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性，但在另一白色显性基因(W)存在时，基因Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交，其后代表现型种类及比例是( )
A．2种，13∶3 B．3种，12∶3∶1 C．3种，10∶3∶3 D．4种，9∶3∶3∶1
【解析】　从题干信息可知，黄果皮的基因型为wwY_、绿果皮的基因型为wwyy、白果皮的基因型为W_Y_，W_yy。基因型为WwYy个体自交，后代基因型(表现型)的比例为W_Y_(白色)∶W_yy(白色)∶wwY_(黄色)∶wwyy(绿色)＝9∶3∶3∶1，故子代有三种表现型且比例为12∶3∶1，B正确。
【答案】　B
8．小麦的粒色受两对同源染色体上的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r为不完全显性，并有累加效应，也就是说，麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1，F1自交得F2，则F2的基因型种类数和不同表现型比例为( )
A．3种、3∶1 B．3种、1∶2∶1 C．9种、9∶3∶3∶1 D．9种、1∶4∶6∶4∶1
【解析】　将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1，F1的基因型为R1r1R2r2，所以F1自交后代F2的基因型有9种；后代中r1r1r2r2占1/16，R1r1r2r2和r1r1R2r2共占4/16，R1R1r2r2、r1r1R2R2和R1r1R2r2共占6/16，R1R1R2r2和R1r1R2R2共占4/16，R1R1R2R2占1/16，所以不同表现型的比例为1∶4∶6∶4∶1。
【答案】　D
9．基因型为aabbcc的桃子重120克，每产生一个显性等位基因就使桃子增重15克，故基因型为AABBCC的桃子重210克。甲桃树自交，F1每桃重150克。乙桃树自交，F1每桃重120～180克。甲、乙两树杂交，F1每桃重135～165克。甲、乙两桃树的基因型可能是( )
A．甲AAbbcc，乙aaBBCC B．甲AaBbcc，乙aabbCC
C．甲aaBBcc，乙AaBbCC D．甲AAbbcc，乙aaBbCc
【解析】　因为一个显性基因可使桃子增重15克，由甲桃树自交，F1每桃重150克，知甲桃树中应有两个显性基因，且是纯合子；又由乙桃树自交，F1每桃重120～180克，知乙桃树中应有两个显性基因，且是杂合子；甲、乙两桃树杂交，F1每桃重135～165克，进一步确定甲、乙两桃树的基因型可能为AAbbcc和aaBbCc。
【答案】　D
题组二　致死基因导致的性状分离比改变
10．一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。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】　子一代的绿色非条纹个体自交后代中既有绿色又有黄色，说明绿色为显性性状，但子代中绿色个体与黄色个体的比例为(6＋2)∶(3＋1)＝2∶1，说明绿色个体中存在显性纯合致死效应，①正确、②错误；绿色非条纹个体自交后代出现绿色非条纹、黄色非条纹、绿色条纹、黄色条纹等四种性状，且性状分离比为6∶3∶2∶1，说明控制羽毛性状的两对基因可以自由组合，③错误、④正确。
【答案】　B
11．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死)，两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是( )
A．5/8 B．3/5 C．1/4 D．3/4
【解析】　在自由交配的情况下，上下代之间种群的基因频率不变。由Aabb∶AAbb＝1∶1可得，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4。故子代中AA的基因型频率是A的基因频率的平方，为9/16，子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方，为1/16，Aa的基因型频率为6/16。因基因型为aa的个体在胚胎期死亡，所以能稳定遗传的个体(AA)所占比例是9/16÷(9/16＋6/16)＝3/5。【答案】　B
题组三　利用自由组合定律解决表现型与基因型对应关系的具体问题
12．狗的毛色由两对基因(A、a和B、b)控制，共有四种表现型：黑毛(A_B_)、褐毛(aaB_)、红毛(A_bb)和黄毛(aabb)。图中为狗控制毛色的基因及其所在常染色体的位置关系，请回答下列问题：
(1)图甲所示小狗的毛色为_____________，基因A、a与___________遵循基因的自由组合定律。
(2)正常情况下，如果这只小狗产生了如图乙所示的卵细胞，可能的原因是在__________________期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了__________________所致，该可遗传变异称为______________________。
(3)一只黑毛雌狗与一只褐毛雄狗交配，产下的子代有黑毛、红毛、黄毛三种表现型，则亲本黑毛雌狗的基因型为__________；若子代中的黑毛雌狗与黄毛雄狗交配，产下的小狗是红毛雄狗的概率为___________。
【答案】　(1)黑色　B、B或D、d(2)减数第一次分裂前(联会或四分体)　交叉互换　基因重组(3)AaBb　1/12
【解析】　(1)根据题意，图甲所示小狗的基因型为AaBB，所以毛色为黑色，基因A、a与B、B或D、d分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。(2)正常情况下，如果这只小狗产生了如图乙所示的卵细胞，说明原先位于同源染色体上的基因a与基因A或基因g与基因G发生了交叉互换，该过程发生在减数第一次分裂前期(联会或四分体时期)，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，该可遗传变异称为基因重组。(3)一只黑毛(A_B_)雌狗与一只褐毛(aaB_)雄狗交配，产下的子代有黑毛(A_B_)、红毛(A_bb)、黄毛(aabb)三种表现型，可见亲代雌狗能产生基因组成为ab的卵细胞，因此亲本黑毛雌狗的基因型为AaBb，褐毛雄狗的基因型是aaBb；子代中的黑毛(1/3AaBB、2/3AaBb)雌狗与黄毛(aabb)雄狗交配，产下的小狗是红毛狗(A_bb)的概率为2/3×1/2×1/2＝1/6，是雄狗的概率为1/2，所以后代是红毛雄狗的概率为1/6×1/2＝1/12。
13．甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表所示。
表现型
白花
乳白花
黄花
金黄花
基因型
AA________
Aa________
aaB______
aa____D____
aabbdd
请回答：
(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1基因型是__________________，F1测交后代的花色表现型及其比例是________________________。
(2)黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有______种，其中纯合个体占黄花的比例是________。
(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是________。
【答案】　(1)AaBBDD　乳白花∶黄花＝1∶1 (2)8　1/5　(3)AaBbDd　乳白花
【解析】　(1)由双亲基因型可直接写出F1的基因型，F1测交是与aabbdd相交，写出测交后代的基因型，对照表格得出比例；(2)aaBBDD与aabbdd相交，F1的基因型为aaBbDd，可用分枝法列出基因型及其比例，再根据要求回答即可；(3)只有AaBbDd的个体自交得到的后代才会有四种表现型，子一代比例最高的花色表现型，应该是不确定基因对数最多的，即白花和乳白花，但乳白花中的Aa比白花中的AA所占的比例高，所以乳白花比例最高。

1．特殊分离比的解题技巧
(1)看F2的组合表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比值为9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)，即4为后两种性状的合并结果。
(3)确定出现异常分离比的原因。
(4)根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。
2．关于多对基因控制性状的两点提醒
(1)不知道该类问题的实质。虽然该类遗传现象不同于
孟德尔的一对或两对相对性状的遗传实验，但只要是多对等位基因分别位于多对同源染色体上，其仍属于基因的自由组合问题，后代基因型的种类和其他自由组合问题一样，但表现型的种类及比例和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同，性状分离比也有很大区别。
(2)不知道解决问题的关键。解答该类问题的关键是弄清各种表现型对应的基因型。弄清这个问题以后，再用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例，然后再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。
二、孟德尔遗传定律的实验探究
题型一　判断控制不同性状的等位基因是位于一对同源染色体上还是位于不同对的同源染色体上
1．某二倍体植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a，B和b，D和d)，已知A、B、D三个基因分别对a、b、d基因完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况，做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，再用所得F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是( )
A．A、B在同一条染色体上 B．A、b在同一条染色体上
C．A、D在同一条染色体上 D．A、d在同一条染色体上
【解析】　从F1的测交结果可以推测出F1能产生四种比例相等的配子：ABD、ABd、abD、abd，基因A、B始终在一起，基因a、b始终在一起，说明基因A、B在同源染色体的一条染色体上，基因a、b在另一条染色体上，基因D和d在另外一对同源染色体上。
【答案】　A
2．现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆，叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案，探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上，请设计方案并作出判断。



【答案】　方案一：取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，让其自交，如果F2出现四种性状，其性状分离比为9∶3∶3∶1，说明符合基因的自由组合定律，因此控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；若分离比为3∶1，则位于同一对同源染色体上。
方案二：取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，将F1与纯种矮茎茎顶花豌豆测交，如果测交后代出现四种性状，其性状分离比为1∶1∶1∶1，说明符合基因的自由组合定律，因此控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；若分离比为1∶1，则位于同一对同源染色体上。
【解析】　探究控制两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上，一般采用F1自交法或F1测交法，观察F1后代性状分离比是否为3∶1或9∶3∶3∶1、1∶1或1∶1∶1∶1。如果是后者则位于两对同源染色体上(即符合自由组合定律)，如果是前者则位于一对同源染色体上(即符合分离定律)。
3．某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)杂交，得到F1植株366棵，全部表现为紫花，F1自交后代有1650棵，性状分离比为9∶7。同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律，同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。
(1)你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是____________________________________________________。
(2)请设计一个实验证明你的解释是否正确。
实验步骤：
①________________________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________________________。
实验结果及结论：
①________________________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)基因型为A_B_的香豌豆开紫花，基因型为aaB_、A_bb、aabb的香豌豆开白花　(2)实验步骤：①第一年选用F1植株与亲本开白花的香豌豆测交，得到香豌豆种子　②第二年将香豌豆种子种植，统计花的种类及数量　实验结果及结论：①如果紫花与白花的比例约为1∶3，说明F1产生配子时遵循自由组合定律　②如果紫花与白花的比例为其他比例，说明F1产生配子时不遵循自由组合定律
题型二　利用自由组合定律判断基因型
4．香豌豆中，只有当A、B两显性基因共同存在时，才开红花，一株红花植株与aaBb杂交，子代中有3/8开红花；若此红花植株自交，其红花后代中杂合体占( )
A．8/9 B．6/9 C．2/9 D．1/9
【答案】　A
5．燕麦颖色有黑色、黄色和白色三种，由B、b和Y、y两对等位基因控制，只要基因B存在，植株就表现为黑颖。为研究燕麦颖色的遗传规律，进行了如图所示的杂交实验。分析回答：
(1)图中亲本中黑颖的基因型为________，F2中白颖的基因型是________。
(2)F1测交后代中黄颖个体所占的比例为____________。F2黑颖植株中，部分个体无论自交多少代，其后代仍然为黑颖，这样的个体占F2黑颖燕麦的比例为________。
(3)现有两包标签遗失的黄颖燕麦种子，请设计实验方案，确定黄颖燕麦种子的基因型。有已知基因型的黑颖(BBYY)燕麦种子可供选用。
实验步骤：
①_________________________________________________________；
②F1种子长成植株后，_______________________________________。

结果预测：
①如果__________________________________________________________，则包内种子基因型为bbYY；
②如果__________________________________________________________，则包内种子基因型为bbYy。
【答案】　(1)BByy　bbyy　(2)1/4　1/3　(3)实验步骤：①将待测种子分别单独种植并自交，得F1种子　②按颖色统计植株的比例　结果预测：①全为黄颖　②既有黄颖又有白颖，且黄颖∶白颖≈3∶1
【解析】　(1)F2中黑颖∶黄颖∶白颖≈12∶3∶1，说明F1黑颖的基因型为BbYy，同时说明白颖的基因型只能为bbyy、黄颖的基因型为bbYY或bbYy。根据F1黑颖的基因型为BbYy，可知两亲本黑颖、黄颖的基因型分别为BByy、bbYY。(2)F1测交即BbYy×bbyy，后代的基因型为BbYy、Bbyy、bbYy、bbyy，比例为1∶1∶1∶1，其中bbYy为黄颖，占1/4。F2黑颖的基因型有6种：BBYY(1/12)、BBYy(2/12)、BbYY(2/12)、BbYy(4/12)、BByy(1/12)、Bbyy(2/12)，其中基因型为BBYY(1/12)、BBYy(2/12)、BByy(1/12)的个体自交，后代都是黑颖，它们占F2黑颖的比例为1/3。(3)黄颖燕麦种子的基因型为bbYY或bbYy，要确定黄颖燕麦种子的基因型，可以让该种子长成的植株自交，其中bbYY的植株自交，后代全为黄颖，bbYy的植株自交，后代中黄颖(bbY_)∶白颖(bbyy)≈3∶1。
6．一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。
回答下列问题：
(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为________________________________________；上述5个白花品系之一的基因型可能为______________________________________(写出其中一种基因型即可)。
(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：
①该实验的思路：___________________________________________________________________________。
②预期的实验结果及结论：___________________________________________________________________。
【答案】　(1)AABBCCDDEEFFGGHH　aaBBCCDDEEFFGGHH
(2)①用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色　②在5个杂交组合中，如果子代全为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变形成的；在5个杂交组合中，如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一
【解析】　根据题干信息完成(1)；(2)分两种情况做假设，即a.该白花植株是一个新等位基因突变造成的，b.该白花植株属于上述5个白花品系中的一个，分别与5个白花品系杂交，看杂交后代的花色是否有差别。
题型三　基因型的推测与验证
7．鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本，进行杂交实验，正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答：
(1)在鳟鱼体表颜色性状中，显性性状是________。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是____________。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，理论上F2还应该出现____________性状的个体，但实际并未出现，推测其原因可能是基因型为____________的个体本应该表现出该性状，却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测，用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交，统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代____________________，则该推测成立。
(4)三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质。科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本，以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本，进行人工授精。用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体，受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼，其基因型是____________________________________________________。由于三倍体鳟鱼__________________________________________________________________________________________，导致其高度不育，因此每批次鱼苗均需重新育种。
【答案】　(1)黄体(或黄色)　aaBB　(2)红眼黑体　aabb　(3)全部为红眼黄体　(4)AaaBBb　不能进行正常的减数分裂，难以产生正常配子(或在减数分裂过程中染色体联会紊乱，难以产生正常配子)
【解析】　(1)F2出现9∶3∶3∶1的变式9∶3∶4，故F1基因型是AaBb，杂合子表现出黑眼黄体即为显性性状。亲本红眼黄体基因型是aaBB，黑眼黑体基因型是AAbb。(2)据图可知，F2缺少红眼黑体性状重组，其原因是基因型aabb未表现红眼黑体，而表现出黑眼黑体。(3)若F2中黑眼黑体存在aabb，则与亲本红眼黄体aaBB杂交后代全为红眼黄体(aaBb)。(4)亲本中黑眼黑体基因型是AAbb，其精子基因型是Ab；亲本中红眼黄体基因型是aaBB，其次级卵母细胞和极体基因型都是aB，受精后的次级卵母细胞不排出极体，导致受精卵基因型是AaaBBb，最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼。三倍体生物在减数分裂过程中染色体联会紊乱，无法产生正常配子，导致其高度不育。
8．小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制，其中A/a控制灰色物质合成，B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图：

(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲—灰鼠，乙—白鼠，丙—黑鼠)进行杂交，结果如下：

亲本组合
F1
F2
实验一
甲×乙
全为灰鼠
9灰鼠∶3黑鼠∶4白鼠
实验二
乙×丙
全为黑鼠
3黑鼠∶1白鼠
①两对基因(A/a和B/b)位于________对染色体上，小鼠乙的基因型为________。
②实验一的F2代中，白鼠共有________种基因型，灰鼠中杂合子占的比例为________。
③图中有色物质1代表________色物质，实验二的F2代中黑鼠的基因型为__________________。



(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁)，让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：

亲本组合
F1
F2
实验三
丁×纯合黑鼠
1黄鼠∶1灰鼠
F1黄鼠随机交配：3黄鼠∶1黑鼠
F1灰鼠随机交配：3灰鼠∶1黑鼠
①据此推测：小鼠丁的黄色性状是由基因________突变产生的，该突变属于________性突变。
②为验证上述推测，可用实验三F1代的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为__________________，则上述推测正确。
③用3种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因，观察其分裂过程，发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因______________________________________。
【答案】　(1)①2　aabb　②3　8/9　③黑　aaBB、aaBb　(2)①A　显　②黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1　③基因A与新基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
【解析】　分析题干可以得出以下结论：Ⅰ.灰色物质的合成肯定有A基因的表达；Ⅱ.黑色物质的合成肯定有B基因的表达；Ⅲ.aabb表现为白色，A和B基因的相互作用无法得出。
(1)根据实验一F2的表现型比例9(灰)∶3(黑)∶4(白)，可推出：Ⅰ.F1灰鼠基因型为AaBb；Ⅱ.A_B_表现为灰色，由题干得知黑色个体中一定有B基因，故黑色个体的基因型为aaB_，而基因型为A_bb和aabb的个体表现为白色；Ⅲ.两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，故两对基因位于两对同源染色体上。
①依据上述结论，可知两对基因位于两对同源染色体上。根据实验一的F1基因型和甲、乙都为纯合子，可推知甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb。
②依据上述结论，可知实验一的F2中的4白鼠共有AAbb、Aabb、aabb三种基因型，9灰鼠的基因型为A_B_，其中纯合子AABB只占1份，故杂合子所占比例为8/9。
③依据上述结论知黑色个体的基因型为aaB_，可推知图中有色物质1代表黑色物质。实验二的亲本组合为(乙)aabb和(丙)aaBB，其F2的基因型为aaBB(黑鼠)、aaBb(黑鼠)、aabb(白鼠)。
(2)①根据题意和实验三可知，纯合灰鼠(AABB)后代中突变体丁(黄鼠)与纯合黑鼠(aaBB)杂交，F1出现灰鼠(A_B_)和黄鼠，比例为1∶1，F1中黄鼠随机交配，F2中黄鼠占3/4，说明该突变为显性突变，存在两种可能性：第一种情况，基因A突变为A1，则突变体丁(黄鼠)基因型是A1ABB，F1中黄鼠基因型为A1aBB，其随机交配产生的F2中黄鼠A1_BB占3/4，符合题意；第二种情况，基因B突变为B1，则突变体丁(黄鼠)基因型是AAB1B，F1中黄鼠基因型为AaB1B，其随机交配产生的F2黄鼠__B1_占3/4，黑鼠aaBB占1/16，不符合题意。
②若上述第一种情况成立，实验三F1中黄鼠A1aBB与灰鼠AaBB杂交，后代会出现A1aBB、A1ABB、AaBB、aaBB 4种基因型，其表现型比例为黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1。
③突变体丁黄鼠基因型是A1ABB，其精原细胞进行减数分裂，在减数第一次分裂的前期，含有A1、A的一对同源染色体联会时发生了非姐妹染色单体之间的交叉互换，含有A1、A的染色体片段互换位置，导致减数第一次分裂结束后产生的次级精母细胞出现3种不同颜色的4个荧光点。

确定基因在染色体上位置的实验设计方法
首先选择合适的亲本杂交获得双杂合子，再选择适合的交配方法，然后根据出现的特定分离比，可判断控制两对相对性状的基因的位置。
(1)自交法：如果双杂合子自交，后代性状分离比符合3∶1，则控制两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，由于受基因间的相互作用，自由组合的性状分离比可出现偏离，但其分离比的和都为16，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
(2)测交法：双杂合子测交，如果测交后代性状比符合1∶1，则控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。