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第14讲 孟德尔的豌豆杂交实验(二)——基因的自由组合定律 课件
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这是一份第14讲 孟德尔的豌豆杂交实验(二)——基因的自由组合定律 课件，共60页。PPT课件主要包含了∶3∶3∶1，黄色和圆粒，两对及，两对以上，细胞核，②F2表型分类，完全连锁现象的分析等内容，欢迎下载使用。
阐明基因的自由组合定律。阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
2022 湖北卷（24）、 2022山东卷（7）、 2022全国甲卷（6）、2022全国甲卷（10）、2022全国乙卷（10）、2021·湖北卷（19）、2021·山东卷（22）、2021·全国乙卷（6）、2021·全国甲卷（32）、2021·湖南卷（17）、2020·全国卷Ⅱ（32）、2019·全国卷I（32）、2019·全国卷Ⅱ（32）、
结构与功能观：从分子水平和细胞水平阐述基因的自由组合定律。进化与适应观：通过对基因的自由组合定律的实质分析，从细胞水平阐述生命的延续性。
归纳与概括：解释两对相对性状的杂交实验，总结自由组合定律的本质。演绎与推理：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。
通过个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力。
利用所学知识解释、解决生产、生活中有关遗传的问题。
自由组合定律的发现与实质
自由组合定律的重要题型突破
(1)F1产生基因型为YR的雌配子和基因型为YR的雄配子数量之比为1∶1( )(2)在F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生的F2中,与F1基因型完全相同的个体占1/4( )(3)F2的黄色圆粒中,只有基因型为YyRr的个体是杂合子,其他的都是纯合子( )(4) F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合( )(5)所有两对等位基因的遗传都遵循自由组合定律( )(6)在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因表现为自由组合( )(7) F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1︰1( )(8)基因型相同的生物，表现型一定相同；基因型不同的生物，表现型也不会相同( )(9)运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一 ( )
(1)写出孟德尔豌豆自由组合定律作出假说的内容。(2)基因自由组合定律的实质是：
减数分裂产生配子时，非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合
①黄色Y对绿色y是显性，圆粒R对皱粒r是显性；②亲代减数分裂形成配子时，产生yr和YR 2种配子，F1表型为黄色圆粒，基因型为YyRr，F1为杂合体；③F1产生配子时，Y和y分离，R与r分离，非等位基因间可自由组合；④F1雌雄各4种配子受精机会均等，因此有16种结合方式。F2有4种表型，比例为9∶3∶3∶1，有9种基因型。
1.两对相对性状的杂交实验“假说-演绎”分析
①F2中为什么会出现新的性状组合呢？②F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？
①两对相对性状分别由 遗传因子控制。②F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以_________。③F1产生的雌配子和雄配子各有4种： ，且数量比为____________。④受精时，雌雄配子的结合是 的。雌雄配子的结合方式有 ，基因型有 ，表型有 ，且比例为 。
YR、Yr、yR、yr
完成测交实验，得到实验结果：F1（YyRr）×绿色圆粒（yyrr）
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
测交实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。
2.自由组合定律 (1)基因自由组合定律的细胞学基础
(2)实质、发生时间及适用范围
个数≠种类数；雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。雌雄配子的随机结合（受精作用） ≠自由组合。只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合。自由组合定律不适用于真核生物细胞质基因遗传，也不适用于原核生物和病毒的基因遗传。
3.孟德尔成功的原因及遗传规律再发现
(1)孟德尔成功的原因
(2)孟德尔遗传规律的再发现①1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为________，并提出了________和__________的概念。②孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。
4．孟德尔遗传规律的应用(1)杂交育种①概念：有目的地将具有不同优良性状的两个亲本________，使两个亲本的____________组合在一起，再________出所需要的优良品种。②优点：可以把多个亲本的____________集中在一个个体上。(2)医学实践人们可以根据__________________________，对某些遗传病在后代中的____________作出科学的推断，从而为____________提供理论依据。
分离定律和自由组合定律
1．两对相对性状的遗传实验分析(1)实验分析
(2)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型
不同于雌雄配子16种结合方式
提醒 ①YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同，求解比例不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。
③若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝10/16；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝6/16。
(3)F1的配子分析F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR︰Yr︰yR︰yr＝1︰1︰1︰1，图解如下：
明辨重组类型的内涵及常见错误(1)明确重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是6/16。
2．“实验法”验证遗传定律[科学探究]
3.基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析[科学思维]
1.在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？提示 ①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
2.Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，能说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？提示 不能说明；Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。
3.孟德尔在总结遗传规律时是否用到了归纳法？提示：归纳法是从一类事物的一个个具体事实中总结出这类事物共性的逻辑思维方法。孟德尔在进行豌豆杂交实验时，研究了7对相对性状各自的遗传结果，发现了F2中显性性状个体与隐性性状个体的数量比约为3∶1，由此总结出遗传因子的传递规律，这个过程中就运用了归纳法。
4.利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路：
选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上
5.某生物兴趣小组利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr)，获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：
让绿色圆粒豌豆(yyRr)自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止
通过两对相对性状杂交实验分析，考查科学思维
玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，则亲本基因型是YyRr，且两对等位基因遵循自由组合定律。YyRr个体自交，则F1中YyRR所占的比例为1/2×1/4＝1/8。
1.(2021·浙江6月选考，3)某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为 ( )A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
2．用具有两对相对性状的纯种豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这样的比例无直接关系的是( ) A．亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆 B．F1产生的雄、雌配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1 C．F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的 D．F1的16种配子结合方式获得的受精卵都能发育成新个体
亲本可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆，还可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆，A错误；F1黄色圆粒产生的雄、雌配子各有4种，比例均为1∶1∶1∶1，才能使子代出现9∶3∶3∶1，B正确；F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的，即结合的机会是均等的，C正确；F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)与F2出现这样的比例有着直接的关系，D正确。
围绕自由组合定律实质，考查科学思维
假设果蝇的星眼、圆眼由基因A、a控制，果蝇的缺刻翅、正常翅由基因B、b控制。亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb，星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY，则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇，基因型为AaXBXb，比例为2/3×1/3＝2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数量相等，A正确；雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb，在雌果蝇中所占比例为1/6，B正确；由于缺刻翅雄果蝇致死，故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2＋1)＝ 1/5，D错误。
3.(2021·山东，6)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇＝1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，下列关于F1的说法错误的是A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等B.雌果蝇中纯合子所占比例为1/6C.雌果蝇数量是雄果蝇的二倍D.缺刻翅基因的基因频率为1/6
4.豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1，F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是( ) A.F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质 B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提 C.从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株，则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9 D.若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植，后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36
基因自由组合定律的实质为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；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程不能体现基因自由组合定律的实质，A错误；通常情况下，生物产生的雄配子数量要远远多于雌配子数量，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比不需要F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，B错误；F2中黄色皱粒植株的基因型为1/3YYrr、2/3Yyrr，从F2黄色皱粒植株中任取两株，这两株豌豆基因型不同的概率为2×1/3×2/3＝4/9，C错误；F2中黄色圆粒植株的基因型为1/9YYRR、2/9YYRr、 2/9YyRR、 4/9YyRr，因豌豆为闭花受粉植物，自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植相当于让F2中所有黄色圆粒植株自交，故后代出现绿色皱粒植株的概率为4/9×1/16＝1/36，D正确。
结合孟德尔遗传定律的验证，考查科学探究
验证自由组合定律时所选择的两个类型应具有两对相对性状，且控制两对相对性状的基因必需是位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④。
5．现有纯种果蝇品系①～④，其中品系①的性状为显性，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：若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为( )A．①×④ B．①×②C．②×③D．②×④
6.某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，叶片抗病(T)对易染病(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，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子，其基因型分别为：①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd，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，应选择亲本①和③杂交 B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本②和④杂交 C．若培育糯性抗病优良品种，应选用②和④杂交 D．若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色，可观察到比例为1︰1︰1︰1的四种花粉粒
根据题意，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①×④或②×④或③×④，然后再自交；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择亲本②×④；若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交；将①和④杂交所得F1的基因型为AaTtdd，由于只有非糯性和糯性花粉遇碘液出现颜色变化，因此F1花粉用碘液染色，可观察到比例为1︰1的两种花粉粒。
题型1 “拆分法”亲代顺推子代类型（1）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，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb（多对等位基因独立遗传，后同），可分解为两组：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。举例如下：
(2)常见题型分析:①基因型(表型)种类、概率及比例
②配子种类及概率的计算
③配子间结合方式如：AaBbCc与AaBBCc杂交过程中，配子间结合方式有32种。先求AaBbCc、AaBBCc各自产生多少种配子，如AaBbCc→8种配子，AaBBCc→4种配子；再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32（种）结合方式。
【典例】(2021·浙江6月选考，3)某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为 A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
分析题干信息可知：该玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，其中Y∶y＝1∶1，R∶r＝1∶1，故推知该植株基因型为YyRr，若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为1/2×1/4＝1/8，B正确。
[对点训练] 1．(2020·浙江卷，18)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是( ) A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型 B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型 C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型 D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
若De对Df共显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd四种，表型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型2种，则F1有4×2＝8种表型，A错误；若De对Df共显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型3种，则F1有4×3＝12种表型，B正确；若De对Df不完全显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型2种，则F1有4×2＝8种表型，C错误；若De对Df完全显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表型3种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型3种，则F1有3×3＝9种表型，D错误。
2.已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1,再让F1与玉米丙(ddRr)杂交,所得子代的表型及比例如下图所示,下列分析错误的是( ) A.D/d、R/r基因位于两对同源染色体上 B.甲、乙可能是DDRR与ddrr组合或DDrr与ddRR组合 C.子二代中纯合子占1/4,且全部表现为矮秆 D.若F1自交,其子代中基因型不同于F1的个体占9/16
由题干及题图分析可知A、B两项正确;由子二代表型可推出F1的基因型为DdRr,子二代中纯合子的基因型为ddRR和ddrr所占比例为1/8+1/8=1/4,C项正确;若让F1自交,其子代中基因型不同于F1的个体占12/16,D项错误。
题型2 根据子代表型及比例“逆推”亲本基因型(1)基因填充法根据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处填完,特别要注意后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在隐性性状个体,那亲代的基因型中一定存在a、b等隐性基因。
例如一对正常夫妻生下一个白化病色盲儿子，用A、a表示白化病相关基因，B、b表示色盲相关基因，该夫妻的基因型分别为AaXBY、AaXBXb。
(2)分解组合法根据子代表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:
【典例】（2021·全国高考真题）果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是
AB、根据分析可知，M的基因型为Aa bb XwY或AabbXwXw，表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或长翅黑檀体白眼雌蝇，A错误，B正确； C、N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY，灰体红眼表现为长翅灰体红眼雌蝇，三对基因均为杂合，C正确； D、亲本果蝇长翅的基因型均为Aa，为杂合子，D正确。
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇 B．果蝇M体色表现为黑檀体 C．果蝇N为灰体红眼杂合体 D．亲本果蝇均为长翅杂合体
[跟踪突破]豌豆的花色和花的位置分别由基因A、a和B、b控制，基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例是红花顶生∶白花顶生∶红花腋生∶白花腋生＝9∶3∶3∶1。将红花腋生与白花顶生豌豆植株作为亲本进行杂交得到 F1，F1自交得到的F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生＝15∶9∶5∶3，则亲本植株的基因型是( ) A．AAbb与aaBB B．Aabb与aaBB C．AAbb与aaBb D．Aabb 与 aaBb
根据题意分析，红花腋生的基因型为A_bb，白花顶生的基因型为aaB_，两者杂交得到的F1自交，F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生＝15∶9∶5∶3，其中白花∶红花＝5∶3，说明F1为1Aa、1aa，顶生∶腋生为3∶1，说明F1为Bb，因此亲本红花腋生的基因型为Aabb，白花顶生的基因型为aaBB，F1为AaBb、aaBb。
题型3 多对基因控制生物性状的分析（1）n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
（2）巧用“性状比之和”，快速判断控制遗传性状的基因的对数①自交情况下，得到的“性状比之和”是4的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因。②测交情况下，得到的“性状比之和”是2的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。
（3）两步法分析涉及多对等位基因的遗传问题第一步，确定控制某性状的等位基因的对数：常用“拆分法”把题中出现的概率－－如1/64进行拆分，即1/64＝(1/4)3，从而推测控制一对相对性状的等位基因对数(3对)。 第二步，弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后，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，然后进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
（4）利用(3/4)n、(1/4)n推导依据n对等位基因自由组合且为完全显性时，F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n，隐性纯合子所占比例是(1/4)n，可快速推理基因型。
【典例】已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状，这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交，结果如图所示。下列相关说法错误的是( )
根据第Ⅲ组产生的F2的比例为63∶1，总份数为64(43)，说明控制该性状的基因有三对，它们分别位于三对同源染色体上，并且F1的基因型只有AaBbCc1种；根据第Ⅰ、Ⅱ组F2的性状比例分别为3∶1、15∶1可知，第Ⅰ组的F1的基因型中只有一对基因为杂合，另两对基因为隐性纯合，则第Ⅰ组的F1的基因型有3种，第Ⅱ组的F1的基因型中有两对基因为杂合，另一对基因为隐性纯合，则第Ⅱ组的F1的基因型有3种；由于第Ⅰ组的F1只能产生2种配子，因此，它与aabbcc个体测交产生的后代中红色和白色的比例为1∶1。
A．控制红色和白色相对性状的基因分别位于三对同源染色体上 B．第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的F1的基因型均可能有3种
C．第Ⅲ组杂交组合中F1的基因型只有1种 D．第Ⅰ组的F1测交后代中红色和白色的比例为3∶1
(1)单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离定律,综合分析4个纯合白花品系的6个杂交组合,这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合定律。
[跟踪突破] 某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表型及其比例如下，根据杂交结果回答问题。(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律?
基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)
(2)在6个杂交组合中,乙×丙和甲×丁两个杂交组合中F1都开红花,F1自交后代F2中都是红花81∶白花175,其中红花个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,该比例表明花色是由位于4对同源染色体上的4对等位基因控制的。
(2)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制,为什么?
4对。①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中,F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。
[跟踪突破] (不定项选择)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A、a,B、b,C、c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64,若不考虑变异,下列说法错误的是( ) A.每对基因的遗传均遵循分离定律 B.该花色遗传至少受3对等位基因控制 C.F2红花植株中杂合子占26/64 D.F2白花植株中纯合子的基因型有4种
每对基因的遗传均遵循分离定律;本实验中,将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64,则红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,根据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断该花色遗传至少受3对等位基因的控制。由以上分析可知,该植物红花和白花这对相对性状至少受3对等位基因控制,并且能够发生自由组合,因此每对基因的遗传均遵循分离定律,A项正确;根据分析,该植物花色的遗传符合自由组合定律,至少受3对等位基因控制,B项正确;在F2中,红花占27/64,其中有1/27的个体(AABBCC)是纯合子,则有26/27的个体是杂合子,C项错误;由于每对等位基因都至少含有1个显性基因时才开红花,所以F2红花植株中纯合子(AABBCC)基因型只有1种,白花植株中纯合子基因型有23-1=7(种),D项错误。
题型4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题（1）解题思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，按照自交、测交和自由交配的情况进行计算，然后将相关的概率按照一定的方法组合，即利用乘法定理或加法定理计算。
（2）题型示例：纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中黄色圆粒豌豆个体和绿色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示：
①Y_R_（黄圆）自交
自交结果 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝25∶5∶5∶1
②Y_R_（黄圆）测交
测交结果 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝4∶2∶2∶1
③Y_R_（黄圆）自由交配
自由交配结果：黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝64∶8∶8∶1
④yyR_(绿圆)自交
自交结果 绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1
⑤yyR_(绿圆) 测交
测交结果 绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1
⑥yyR_(绿圆) 自由交配
自由交配结果： 绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1
【典例】某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交，F1出现的性状类型及比例如图所示。下列说法不正确的是( )
根据紫翅∶黄翅＝3∶1，说明双亲控制该性状的基因型都为Pp；绿眼∶白眼＝1∶1，说明双亲控制该性状的基因型为Gg和gg，因此双亲的基因型为PpGg×Ppgg，A正确；基因型为Gg的个体自交，绿眼∶白眼＝3∶1，基因型为P_的个体自交，出现黄翅的概率为2/3×1/4＝1/6，出现紫翅的概率为1－1/6＝5/6，即紫翅∶黄翅＝5∶1，故F1的紫翅绿眼(P_Gg)个体自交后代表型的比例为15∶5∶3∶1，B正确；同理F1的紫翅白眼(P_gg)自交，纯合子的概率为1－2/3×1/2＝2/3，C正确；F1的紫翅绿眼(P_Gg)个体与黄翅白眼(ppgg)个体杂交，P_×pp→pp＝2/3×1/2＝1/3，则紫翅∶黄翅＝(1－1/3)∶1/3＝2∶1，Gg×gg→绿眼∶白眼＝1∶1，则F2表型之比为2∶2∶1∶1，D错误。
A．上述亲本的基因型是PpGg×Ppgg B．F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，相应性状之比是15∶5∶3∶1
C．F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，其中纯合子所占比例是2/3 D．F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配，则F2相应性状之比是3∶3∶1∶1
[跟踪突破]豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。若用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆作亲本，杂交子代(F1)表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1。选取F1中黄色圆粒植株，去掉它们的花瓣，让它们之间相互传粉，则后代植株中黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒为( ) A.24∶8∶3∶1 B.24∶5∶5∶1 C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
分析题干信息，黄色圆粒(Y_R_)×绿色圆粒(yyR_)→F1中黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1，分别考虑每对相对性状，即F1中黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，由此可推出亲本基因型分别是YyRr、yyRr，F1中黄色圆粒植株的基因型及比例是1/3YyRR、2/3 YyRr。选取F1中黄色圆粒植株，去掉花瓣，让它们相互传粉，相当于自由交配，可以将自由组合问题转化成两个分离定律问题：①Yy×Yy，子代中黄色(Y_)占3/4、绿色(yy)占1/4；②R_×R_，其中1/3 RR、2/3Rr，则子代中皱粒(rr)的比例＝(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，圆粒(R_)的比例＝1－1/9＝8/9。因此F1黄色圆粒植株自由交配所得后代植株的表型及比例是黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝[(3/4)×(8/9)]∶[(1/4)×(8/9)]∶[(3/4)×(1/9)]∶[(1/4)×(1/9)]＝24∶8∶3∶1，A正确。
自由组合定律常用解题技巧
1.根据后代分离比解题在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3︰1，测交后代分离比是1︰1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。(3)运用综合分析法解题如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表现型个体比近似于3︰1︰3︰1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。
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.表型与基因型（1）表型是生物个体表现出来的性状；（2）基因型是与表型有关的基因组成；（3）相互关系是基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。
1.基因自由组合定律的实质是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。2.在自由组合中的每一对相对性状，若单独地分析都遵守基因的分离定律。3.分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。分离定律是自由组合定律的基础。
阐明基因的自由组合定律。阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
2022 湖北卷（24）、 2022山东卷（7）、 2022全国甲卷（6）、2022全国甲卷（10）、2022全国乙卷（10）、2021·湖北卷（19）、2021·山东卷（22）、2021·全国乙卷（6）、2021·全国甲卷（32）、2021·湖南卷（17）、2020·全国卷Ⅱ（32）、2019·全国卷I（32）、2019·全国卷Ⅱ（32）、
结构与功能观：从分子水平和细胞水平阐述基因的自由组合定律。进化与适应观：通过对基因的自由组合定律的实质分析，从细胞水平阐述生命的延续性。
归纳与概括：解释两对相对性状的杂交实验，总结自由组合定律的本质。演绎与推理：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。
通过个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力。
利用所学知识解释、解决生产、生活中有关遗传的问题。
自由组合定律的发现与实质
自由组合定律的重要题型突破
(1)F1产生基因型为YR的雌配子和基因型为YR的雄配子数量之比为1∶1( )(2)在F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生的F2中,与F1基因型完全相同的个体占1/4( )(3)F2的黄色圆粒中,只有基因型为YyRr的个体是杂合子,其他的都是纯合子( )(4) F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合( )(5)所有两对等位基因的遗传都遵循自由组合定律( )(6)在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因表现为自由组合( )(7) F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1︰1( )(8)基因型相同的生物，表现型一定相同；基因型不同的生物，表现型也不会相同( )(9)运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一 ( )
(1)写出孟德尔豌豆自由组合定律作出假说的内容。(2)基因自由组合定律的实质是：
减数分裂产生配子时，非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合
①黄色Y对绿色y是显性，圆粒R对皱粒r是显性；②亲代减数分裂形成配子时，产生yr和YR 2种配子，F1表型为黄色圆粒，基因型为YyRr，F1为杂合体；③F1产生配子时，Y和y分离，R与r分离，非等位基因间可自由组合；④F1雌雄各4种配子受精机会均等，因此有16种结合方式。F2有4种表型，比例为9∶3∶3∶1，有9种基因型。
1.两对相对性状的杂交实验“假说-演绎”分析
①F2中为什么会出现新的性状组合呢？②F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？
①两对相对性状分别由 遗传因子控制。②F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以_________。③F1产生的雌配子和雄配子各有4种： ，且数量比为____________。④受精时，雌雄配子的结合是 的。雌雄配子的结合方式有 ，基因型有 ，表型有 ，且比例为 。
YR、Yr、yR、yr
完成测交实验，得到实验结果：F1（YyRr）×绿色圆粒（yyrr）
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
测交实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。
2.自由组合定律 (1)基因自由组合定律的细胞学基础
(2)实质、发生时间及适用范围
个数≠种类数；雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。雌雄配子的随机结合（受精作用） ≠自由组合。只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合。自由组合定律不适用于真核生物细胞质基因遗传，也不适用于原核生物和病毒的基因遗传。
3.孟德尔成功的原因及遗传规律再发现
(1)孟德尔成功的原因
(2)孟德尔遗传规律的再发现①1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为________，并提出了________和__________的概念。②孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。
4．孟德尔遗传规律的应用(1)杂交育种①概念：有目的地将具有不同优良性状的两个亲本________，使两个亲本的____________组合在一起，再________出所需要的优良品种。②优点：可以把多个亲本的____________集中在一个个体上。(2)医学实践人们可以根据__________________________，对某些遗传病在后代中的____________作出科学的推断，从而为____________提供理论依据。
分离定律和自由组合定律
1．两对相对性状的遗传实验分析(1)实验分析
(2)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型
不同于雌雄配子16种结合方式
提醒 ①YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同，求解比例不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。
③若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝10/16；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝6/16。
(3)F1的配子分析F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR︰Yr︰yR︰yr＝1︰1︰1︰1，图解如下：
明辨重组类型的内涵及常见错误(1)明确重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是6/16。
2．“实验法”验证遗传定律[科学探究]
3.基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析[科学思维]
1.在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？提示 ①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
2.Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，能说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？提示 不能说明；Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。
3.孟德尔在总结遗传规律时是否用到了归纳法？提示：归纳法是从一类事物的一个个具体事实中总结出这类事物共性的逻辑思维方法。孟德尔在进行豌豆杂交实验时，研究了7对相对性状各自的遗传结果，发现了F2中显性性状个体与隐性性状个体的数量比约为3∶1，由此总结出遗传因子的传递规律，这个过程中就运用了归纳法。
4.利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路：
选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上
5.某生物兴趣小组利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr)，获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：
让绿色圆粒豌豆(yyRr)自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止
通过两对相对性状杂交实验分析，考查科学思维
玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，则亲本基因型是YyRr，且两对等位基因遵循自由组合定律。YyRr个体自交，则F1中YyRR所占的比例为1/2×1/4＝1/8。
1.(2021·浙江6月选考，3)某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为 ( )A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
2．用具有两对相对性状的纯种豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这样的比例无直接关系的是( ) A．亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆 B．F1产生的雄、雌配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1 C．F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的 D．F1的16种配子结合方式获得的受精卵都能发育成新个体
亲本可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆，还可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆，A错误；F1黄色圆粒产生的雄、雌配子各有4种，比例均为1∶1∶1∶1，才能使子代出现9∶3∶3∶1，B正确；F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的，即结合的机会是均等的，C正确；F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)与F2出现这样的比例有着直接的关系，D正确。
围绕自由组合定律实质，考查科学思维
假设果蝇的星眼、圆眼由基因A、a控制，果蝇的缺刻翅、正常翅由基因B、b控制。亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb，星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY，则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇，基因型为AaXBXb，比例为2/3×1/3＝2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数量相等，A正确；雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb，在雌果蝇中所占比例为1/6，B正确；由于缺刻翅雄果蝇致死，故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2＋1)＝ 1/5，D错误。
3.(2021·山东，6)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇＝1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，下列关于F1的说法错误的是A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等B.雌果蝇中纯合子所占比例为1/6C.雌果蝇数量是雄果蝇的二倍D.缺刻翅基因的基因频率为1/6
4.豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1，F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是( ) A.F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质 B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提 C.从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株，则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9 D.若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植，后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36
基因自由组合定律的实质为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；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程不能体现基因自由组合定律的实质，A错误；通常情况下，生物产生的雄配子数量要远远多于雌配子数量，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比不需要F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，B错误；F2中黄色皱粒植株的基因型为1/3YYrr、2/3Yyrr，从F2黄色皱粒植株中任取两株，这两株豌豆基因型不同的概率为2×1/3×2/3＝4/9，C错误；F2中黄色圆粒植株的基因型为1/9YYRR、2/9YYRr、 2/9YyRR、 4/9YyRr，因豌豆为闭花受粉植物，自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植相当于让F2中所有黄色圆粒植株自交，故后代出现绿色皱粒植株的概率为4/9×1/16＝1/36，D正确。
结合孟德尔遗传定律的验证，考查科学探究
验证自由组合定律时所选择的两个类型应具有两对相对性状，且控制两对相对性状的基因必需是位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④。
5．现有纯种果蝇品系①～④，其中品系①的性状为显性，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：若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为( )A．①×④ B．①×②C．②×③D．②×④
6.某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，叶片抗病(T)对易染病(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，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子，其基因型分别为：①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd，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，应选择亲本①和③杂交 B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本②和④杂交 C．若培育糯性抗病优良品种，应选用②和④杂交 D．若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色，可观察到比例为1︰1︰1︰1的四种花粉粒
根据题意，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①×④或②×④或③×④，然后再自交；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择亲本②×④；若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交；将①和④杂交所得F1的基因型为AaTtdd，由于只有非糯性和糯性花粉遇碘液出现颜色变化，因此F1花粉用碘液染色，可观察到比例为1︰1的两种花粉粒。
题型1 “拆分法”亲代顺推子代类型（1）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，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb（多对等位基因独立遗传，后同），可分解为两组：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。举例如下：
(2)常见题型分析:①基因型(表型)种类、概率及比例
②配子种类及概率的计算
③配子间结合方式如：AaBbCc与AaBBCc杂交过程中，配子间结合方式有32种。先求AaBbCc、AaBBCc各自产生多少种配子，如AaBbCc→8种配子，AaBBCc→4种配子；再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32（种）结合方式。
【典例】(2021·浙江6月选考，3)某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为 A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
分析题干信息可知：该玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，其中Y∶y＝1∶1，R∶r＝1∶1，故推知该植株基因型为YyRr，若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为1/2×1/4＝1/8，B正确。
[对点训练] 1．(2020·浙江卷，18)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是( ) A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型 B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型 C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型 D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
若De对Df共显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd四种，表型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型2种，则F1有4×2＝8种表型，A错误；若De对Df共显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型3种，则F1有4×3＝12种表型，B正确；若De对Df不完全显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型2种，则F1有4×2＝8种表型，C错误；若De对Df完全显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表型3种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表型3种，则F1有3×3＝9种表型，D错误。
2.已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1,再让F1与玉米丙(ddRr)杂交,所得子代的表型及比例如下图所示,下列分析错误的是( ) A.D/d、R/r基因位于两对同源染色体上 B.甲、乙可能是DDRR与ddrr组合或DDrr与ddRR组合 C.子二代中纯合子占1/4,且全部表现为矮秆 D.若F1自交,其子代中基因型不同于F1的个体占9/16
由题干及题图分析可知A、B两项正确;由子二代表型可推出F1的基因型为DdRr,子二代中纯合子的基因型为ddRR和ddrr所占比例为1/8+1/8=1/4,C项正确;若让F1自交,其子代中基因型不同于F1的个体占12/16,D项错误。
题型2 根据子代表型及比例“逆推”亲本基因型(1)基因填充法根据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处填完,特别要注意后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在隐性性状个体,那亲代的基因型中一定存在a、b等隐性基因。
例如一对正常夫妻生下一个白化病色盲儿子，用A、a表示白化病相关基因，B、b表示色盲相关基因，该夫妻的基因型分别为AaXBY、AaXBXb。
(2)分解组合法根据子代表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:
【典例】（2021·全国高考真题）果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是
AB、根据分析可知，M的基因型为Aa bb XwY或AabbXwXw，表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或长翅黑檀体白眼雌蝇，A错误，B正确； C、N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY，灰体红眼表现为长翅灰体红眼雌蝇，三对基因均为杂合，C正确； D、亲本果蝇长翅的基因型均为Aa，为杂合子，D正确。
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇 B．果蝇M体色表现为黑檀体 C．果蝇N为灰体红眼杂合体 D．亲本果蝇均为长翅杂合体
[跟踪突破]豌豆的花色和花的位置分别由基因A、a和B、b控制，基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例是红花顶生∶白花顶生∶红花腋生∶白花腋生＝9∶3∶3∶1。将红花腋生与白花顶生豌豆植株作为亲本进行杂交得到 F1，F1自交得到的F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生＝15∶9∶5∶3，则亲本植株的基因型是( ) A．AAbb与aaBB B．Aabb与aaBB C．AAbb与aaBb D．Aabb 与 aaBb
根据题意分析，红花腋生的基因型为A_bb，白花顶生的基因型为aaB_，两者杂交得到的F1自交，F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生＝15∶9∶5∶3，其中白花∶红花＝5∶3，说明F1为1Aa、1aa，顶生∶腋生为3∶1，说明F1为Bb，因此亲本红花腋生的基因型为Aabb，白花顶生的基因型为aaBB，F1为AaBb、aaBb。
题型3 多对基因控制生物性状的分析（1）n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
（2）巧用“性状比之和”，快速判断控制遗传性状的基因的对数①自交情况下，得到的“性状比之和”是4的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因。②测交情况下，得到的“性状比之和”是2的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。
（3）两步法分析涉及多对等位基因的遗传问题第一步，确定控制某性状的等位基因的对数：常用“拆分法”把题中出现的概率－－如1/64进行拆分，即1/64＝(1/4)3，从而推测控制一对相对性状的等位基因对数(3对)。 第二步，弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后，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，然后进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
（4）利用(3/4)n、(1/4)n推导依据n对等位基因自由组合且为完全显性时，F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n，隐性纯合子所占比例是(1/4)n，可快速推理基因型。
【典例】已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状，这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交，结果如图所示。下列相关说法错误的是( )
根据第Ⅲ组产生的F2的比例为63∶1，总份数为64(43)，说明控制该性状的基因有三对，它们分别位于三对同源染色体上，并且F1的基因型只有AaBbCc1种；根据第Ⅰ、Ⅱ组F2的性状比例分别为3∶1、15∶1可知，第Ⅰ组的F1的基因型中只有一对基因为杂合，另两对基因为隐性纯合，则第Ⅰ组的F1的基因型有3种，第Ⅱ组的F1的基因型中有两对基因为杂合，另一对基因为隐性纯合，则第Ⅱ组的F1的基因型有3种；由于第Ⅰ组的F1只能产生2种配子，因此，它与aabbcc个体测交产生的后代中红色和白色的比例为1∶1。
A．控制红色和白色相对性状的基因分别位于三对同源染色体上 B．第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的F1的基因型均可能有3种
C．第Ⅲ组杂交组合中F1的基因型只有1种 D．第Ⅰ组的F1测交后代中红色和白色的比例为3∶1
(1)单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离定律,综合分析4个纯合白花品系的6个杂交组合,这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合定律。
[跟踪突破] 某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表型及其比例如下，根据杂交结果回答问题。(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律?
基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)
(2)在6个杂交组合中,乙×丙和甲×丁两个杂交组合中F1都开红花,F1自交后代F2中都是红花81∶白花175,其中红花个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,该比例表明花色是由位于4对同源染色体上的4对等位基因控制的。
(2)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制,为什么?
4对。①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中,F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。
[跟踪突破] (不定项选择)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A、a,B、b,C、c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64,若不考虑变异,下列说法错误的是( ) A.每对基因的遗传均遵循分离定律 B.该花色遗传至少受3对等位基因控制 C.F2红花植株中杂合子占26/64 D.F2白花植株中纯合子的基因型有4种
每对基因的遗传均遵循分离定律;本实验中,将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64,则红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,根据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断该花色遗传至少受3对等位基因的控制。由以上分析可知,该植物红花和白花这对相对性状至少受3对等位基因控制,并且能够发生自由组合,因此每对基因的遗传均遵循分离定律,A项正确;根据分析,该植物花色的遗传符合自由组合定律,至少受3对等位基因控制,B项正确;在F2中,红花占27/64,其中有1/27的个体(AABBCC)是纯合子,则有26/27的个体是杂合子,C项错误;由于每对等位基因都至少含有1个显性基因时才开红花,所以F2红花植株中纯合子(AABBCC)基因型只有1种,白花植株中纯合子基因型有23-1=7(种),D项错误。
题型4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题（1）解题思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，按照自交、测交和自由交配的情况进行计算，然后将相关的概率按照一定的方法组合，即利用乘法定理或加法定理计算。
（2）题型示例：纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中黄色圆粒豌豆个体和绿色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示：
①Y_R_（黄圆）自交
自交结果 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝25∶5∶5∶1
②Y_R_（黄圆）测交
测交结果 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝4∶2∶2∶1
③Y_R_（黄圆）自由交配
自由交配结果：黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝64∶8∶8∶1
④yyR_(绿圆)自交
自交结果 绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1
⑤yyR_(绿圆) 测交
测交结果 绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1
⑥yyR_(绿圆) 自由交配
自由交配结果： 绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1
【典例】某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交，F1出现的性状类型及比例如图所示。下列说法不正确的是( )
根据紫翅∶黄翅＝3∶1，说明双亲控制该性状的基因型都为Pp；绿眼∶白眼＝1∶1，说明双亲控制该性状的基因型为Gg和gg，因此双亲的基因型为PpGg×Ppgg，A正确；基因型为Gg的个体自交，绿眼∶白眼＝3∶1，基因型为P_的个体自交，出现黄翅的概率为2/3×1/4＝1/6，出现紫翅的概率为1－1/6＝5/6，即紫翅∶黄翅＝5∶1，故F1的紫翅绿眼(P_Gg)个体自交后代表型的比例为15∶5∶3∶1，B正确；同理F1的紫翅白眼(P_gg)自交，纯合子的概率为1－2/3×1/2＝2/3，C正确；F1的紫翅绿眼(P_Gg)个体与黄翅白眼(ppgg)个体杂交，P_×pp→pp＝2/3×1/2＝1/3，则紫翅∶黄翅＝(1－1/3)∶1/3＝2∶1，Gg×gg→绿眼∶白眼＝1∶1，则F2表型之比为2∶2∶1∶1，D错误。
A．上述亲本的基因型是PpGg×Ppgg B．F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，相应性状之比是15∶5∶3∶1
C．F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，其中纯合子所占比例是2/3 D．F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配，则F2相应性状之比是3∶3∶1∶1
[跟踪突破]豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。若用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆作亲本，杂交子代(F1)表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1。选取F1中黄色圆粒植株，去掉它们的花瓣，让它们之间相互传粉，则后代植株中黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒为( ) A.24∶8∶3∶1 B.24∶5∶5∶1 C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
分析题干信息，黄色圆粒(Y_R_)×绿色圆粒(yyR_)→F1中黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1，分别考虑每对相对性状，即F1中黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，由此可推出亲本基因型分别是YyRr、yyRr，F1中黄色圆粒植株的基因型及比例是1/3YyRR、2/3 YyRr。选取F1中黄色圆粒植株，去掉花瓣，让它们相互传粉，相当于自由交配，可以将自由组合问题转化成两个分离定律问题：①Yy×Yy，子代中黄色(Y_)占3/4、绿色(yy)占1/4；②R_×R_，其中1/3 RR、2/3Rr，则子代中皱粒(rr)的比例＝(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，圆粒(R_)的比例＝1－1/9＝8/9。因此F1黄色圆粒植株自由交配所得后代植株的表型及比例是黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝[(3/4)×(8/9)]∶[(1/4)×(8/9)]∶[(3/4)×(1/9)]∶[(1/4)×(1/9)]＝24∶8∶3∶1，A正确。
自由组合定律常用解题技巧
1.根据后代分离比解题在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3︰1，测交后代分离比是1︰1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。(3)运用综合分析法解题如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表现型个体比近似于3︰1︰3︰1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。
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.表型与基因型（1）表型是生物个体表现出来的性状；（2）基因型是与表型有关的基因组成；（3）相互关系是基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。
1.基因自由组合定律的实质是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。2.在自由组合中的每一对相对性状，若单独地分析都遵守基因的分离定律。3.分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。分离定律是自由组合定律的基础。
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