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第16讲 自由组合定律（知识清单）
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知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验 ★★★☆☆ 考点2 自由组合定律的内容 ★★★☆☆ 考点3 设计实验，验证自由组合定律 ★★★★☆ 考点4 杂交选优，培育动植物新品种 ★★★☆☆ 考点5 自由组合定律的解题规律及方法 ★★★★☆
陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（大陷阱规避）
素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验★★★☆☆
1.两对相对性状的杂交实验——提出问题
（1）杂交实验
（2）实验结果及分析
结果 结论
F1全为黄色圆粒 说明黄色、圆粒为显性性状
F2中圆粒：皱粒＝3：1 说明种子形状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中出现两种亲本性状（黄色圆粒、绿色皱粒），出现两种新性状（绿色圆粒、黄色皱粒） 说明两对相对性状之间进行了自由组合
（3）问题提出
①F2中为什么出现新性状组合？
②为什么不同类型性状比为9：3：3：1
2.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。
②F1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自由组合。
③F1产生配子种类及数量比：YR：Yr：yR：yr＝1：1：1：1。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的，配子结合方式有16种。
（2）遗传图解
（3）结果分析：F2共有9种基因型，4种表型。
特别提醒
1.YYRR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。
2.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＝5/8；亲本类型为黄皱（Y_rr）和绿圆（yyR_），所占比例为3/16＋3/16＝3/8。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、实验验证
（1）演绎推理过程
①方法：设计测交实验，让F1（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。
②遗传图解
预期：孟德尔依据提出的假说，演绎推理出测交实验结果为测交后代黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒数量比为1：1：1：1。
（2）实验验证：孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果都符合预期的设想。
4.得出结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
特别提醒
1.测交实验子代出现4种比例相等的性状类型的原因是F1是双杂合子，能产生4种数量相等的配子，隐性纯合子只产生一种配子。
2.yyRr×Yyrr不属于测交，测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型相同，但只有YyRr×yyrr称为测交。
考点2 自由组合定律的内容★★★☆☆
1.实质、发生时间及适用范围
（1）研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因
（2）发生时间：减数分裂Ⅰ后期
（3）实质：同源染色体上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。
（4）适用：
①进行有性生殖的真核生物的遗传；
②适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传；
③两对或两对以上等位基因独立遗传。
2.基因自由组合定律的细胞学基础
特别提醒
1.AaBb个体产生的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。
2.同源染色体上的非等位基因不能自由组合。
3.配子的随机结合（受精作用）不属于基因的自由组合。
3.孟德尔获得成功的原因
（1）孟德尔获得成功的原因
①正确地选择了实验材料——豌豆。
②由单因素到多因素的研究方法，即由一对相对性状到多对相对性状的遗传研究。
③应用统计学方法对实验结果进行分析。
④科学地设计实验程序。
对大量实验数据进行分析→进行合理推断→设计测交实验验证对现象的推测→得出分离（或自由组合）定律的结论，这种现代科学研究方法叫假说—演绎法。
（2）孟德尔遗传规律的再发现
①1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作基因。
②因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。
考点3 设计实验，验证自由组合定律★★★★☆
1.自交法：双杂合子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。
2.测交法：双杂合子测交后代的性状比例为1：1：1：1，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。
3.花粉鉴定法：双杂合子若有四种花粉，比例为1：1：1：1，则符合自由组合定律。
4.单倍体育种法：取双杂合子花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，并培育成植株，若植株有四种表型，比例为1：1：1：1，则符合自由组合定律。
考点4 杂交选优，培育动植物新品种★★★☆☆
1.植物育种
（1）纯合子培育
在小麦中，抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。由抗倒伏易染条锈病的纯系小麦（DDTT）和易倒伏抗条锈病的纯系小麦（ddtt）杂交，产生F1，再经过多代自交，逐代筛选，就可得到符合要求的抗倒伏抗条锈病的新品种（DDtt）。
（2）杂种优势
遗传组成不同的亲本杂交产生的后代，在生活力、长势、抗逆性和产量等方面往往超过亲本。
杂种优势在自然界中普遍存在。在生产实践中，马铃薯、甘薯等可以进行无性生殖，也可以通过不同品种间的杂交直接获得杂种优势。例如，将黄肉不抗病和白肉抗病两种马铃薯杂交，获得黄肉抗病（AaBb）的马铃薯新品种。直接选留该黄肉抗病个体进行无性生殖，即可保持其优良性状。
2.动物育种
动物也可以通过杂交选优培育新品种。例如，中国从国外引进各种类型的荷斯坦牛与国内的黄牛杂交，经过多年选育，形成兼具双方特点的中国荷斯坦牛。
特别提醒
培育稳定遗传的新品种不一定都需要通过连续自交获得，如用基因型为AAbb和aaBB的亲本，培育出aabb的优良品种，就不需要连续自交，因为隐性性状一旦出现即为纯合子。
考点5 自由组合定律的解题规律及方法★★★★☆
1.已知亲代求子代的“正推型”题目
（1）求配子种类及比例（以AaBbCCDd为例）
①求产生配子种类数
2×2×1×2＝8（种）
②求产生ABCD配子的概率
基因型 Aa Bb CC Dd 结果
产生配子 A B C D
配子比例 1/2 1/2 1 1/2 相乘得1/8
③求配子间结合方式
AaBbCCDd自交，配子之间的结合方式为（2×2）×（2×2）×（1×1）×（2×2）＝64（种）。
（2）求基因型和表型的类型及比例
特别提醒
计算不同于双亲的表型比例时，可先算与双亲相同表型的比例，然后用1减去与双亲相同表型的比例即可，同理适用于求杂合子的比例。
2.已知子代求亲代的“逆推型”题目
（1）基因填充法
①根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型，如基因型可表示为A_B_、A_bb。
②根据子代基因型推测亲本基因型（此方法只适用于亲本和子代表型已知，且显隐性关系已知时）。
（2）根据子代表型及比例推测亲本基因型
规律：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：
3.多对基因控制生物性状的分析
　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
亲本相对性 状的对数 1 2 n
F1配子种 类和比例 2种 （1：1）1 22种 （1：1）2 2n种 （1：1）n
F2表型种 类和比例 2种 （3：1）1 22种 （3：1）2 2n种 （3：1）n
F2基因型 种类和比例 3种 （1：2：1）1 32种 （1：2：1）2 3n种 （1：2：1）n
F2全显性 个体比例 （3/4）1 （3/4）2 （3/4）n
F2中隐性个体比例 （1/4）1 （1/4）2 （1/4）n
F1测交后代表型种类及比例 2种 （1：1）1 22种 （1：1）2 2n种 （1：1）n
F1测交后代全显性个体或隐 性个体比例 （1/2）1 （1/2）2 （1/2）n
特别提醒
1.某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为（3/4）n或隐性个体的比例为（1/4）n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
2.某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为（1/2）n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
3.若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
4.自由组合中的群体自交、测交和自由交配的概率计算问题
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中绿色圆粒豌豆个体和黄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：
项目 表型及比例
yyR_ （绿圆） 自交 绿色圆粒：绿色皱粒＝5：1
测交 绿色圆粒：绿色皱粒＝2：1
自由交配 绿色圆粒：绿色皱粒＝8：1
Y_R_ （黄圆） 自交 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱 粒：绿色皱粒＝25：5：5：1
测交 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱 粒：绿色皱粒＝4：2：2：1
自由交配 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱 粒：绿色皱粒＝64：8：8：1
5.利用自由组合定律计算患遗传病的概率
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如下表所示：
序号 类型 计算公式
已知 患甲病的概率为m 不患甲病的概率为1－m
患乙病的概率为n 不患乙病的概率为1－n
① 同时患两病的概率 m·n
② 只患甲病的概率 m·（1－n）
③ 只患乙病的概率 n·（1－m）
④ 不患病的概率 （1－m）（1－n）
拓展 求解 患病的概率 ①＋②＋③或1－④
只患一种病的概率 ②＋③或1－（①＋④）
以上各种情况可概括为如图：
6.自由组合定律中9：3：3：1变式分析
具相对性状的纯合子亲本杂交，若F2表型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。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。
F1（AaBb）自交后代表型比例 原因分析 测交后代 表型比例
9：3：3：1 正常的完全显性 1：1：1：1
9：7 当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的基因型为另一种表型 （9A_B_）：（3A_bb＋3aaB_＋1aabb） 1：3
15：1 只要具有显性基因其表型就一致，其余基因型为另一种表型 （9A_B_＋3A_bb＋3aaB_）：（1aabb） 3：1
13：3 双显性、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 （9A_B_＋3aaB_＋1aabb）：（3A_bb）或（9A_B_＋3A_bb＋1aabb）：（3aaB_） 3：1
1：4：6：4：1 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强 （1AABB）：（2AaBB＋2AABb）：（4AaBb＋1AAbb＋1aaBB）：（2Aabb＋2aaBb）：（1aabb） 1：2：1
陷阱1 两对相对性状的杂交实验几点易错点
易错表现 正确理解
认为若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1：1：1：1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr YyRr×yyrr和Yyrr×yyRr杂交后子代表型之比都为1：1：1：1
认为自由组合定律的实质是：等位基因分离的同时，非等位基因自由组合 自由组合定律的实质是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
认为对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律，和分离定律无关 自由组合定律指导杂交育种选配亲本，分离定律指导分析后代是否能稳定遗传
一、等位基因间的相互关系
1.显隐关系的相对性
（1）不完全显性：杂合子中显性性状不能完全掩盖隐性性状，常表现为两者之间的中间性状的现象称为不完全显性。
（2）共显性：杂合子中一对等位基因的作用互不干扰，各自控制的表型都能显现出来的现象称为共显性。
（3）镶嵌显性：在杂合子中，双亲的性状在不同部位镶嵌存在，称为镶嵌显性。
2.致死基因
使生物体或细胞不能存活的基因称为致死基因。致死基因可以在个体发育的任何时期起作用，但表现致死效应则是基因和环境共同作用的结果。
（1）致死基因也有显隐性之分，由此将致死基因分为显性致死基因和隐性致死基因。
①显性致死基因　指显性基因具有致死作用，通常为显性纯合致死。
②隐性致死基因　隐性致死基因只有在纯合时才有致死效应，杂合时则不影响个体的生活力。
（2）致死基因的作用可以发生在个体发育的不同阶段，由此将致死分为配子致死和合子致死。
①配子致死　致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子。
②合子致死　致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体。
注意：致死基因的致死率有时候不一定是100%，可以在0～100%之间变动。如有的基因在某种环境中是致死的，在另一种环境中可能具有正常的生活力；致死率的大小取决于基因和个体所处的生活环境以及个体所携带的其他基因的情况。
3.复等位基因
在生物群体中，同源染色体相同位点上存在两个以上的等位基因称为复等位基因。复等位基因在自然界中广泛存在，如人的ABO血型遗传。
二、非等位基因间的相互作用
1.基因互作
双杂合的F1自交和测交后代的表型比例分别为9：3：3：1和1：1：1：1，但基因之间相互作用会导致自交和测交后代的比例发生改变。根据表中不同条件，总结自交和测交后代的比例。
F1（AaBb）自交后代比例 原因分析 测交后代比例
9：3：3：1 正常的完全显性 1：1：1：1
9：7 当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的为另一种表型 1：3
9：3：4 存在aa（或bb）时表现为隐性性状，其余正常表现 1：1：2
9：6：1 双显性、单显性、双隐性存在时分别对应一种表型 1：2：1
15：1 只要具有显性基因其表型就一致，其余的为另一种表型 3：1
13：3 双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时表现为一种性状，另一种单显性基因存在时表现为另一种性状 3：1
2.基因遗传效应的累加
（1）表现
（2）原因：A与B的作用效果相同，显性基因越多，其效果越强。
AaBb与AaBb的子代中含0个显性基因的基因型为1aabb，含1个显性基因的基因型为2Aabb、2aaBb，含2个显性基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb，含3个显性基因的基因型为2AABb、2AaBB，含4个显性基因的基因型为1AABB，因此9：3：3：1变化为1：4：6：4：1。
三、基因的连锁和互换
生物在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的非等位基因通常连锁在一起进入配子，这种现象称为连锁；同时，具有连锁关系的基因在形成配子时，有部分会随着同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换而产生基因的新组合类型。自然界中少数生物在减数分裂过程中不会发生染色体互换，只能形成亲本型配子，如雄果蝇和雌家蚕，这种现象称为完全连锁；若出现亲本型多，重组型少的情况，这种现象称为不完全连锁。
（1）不同基因之间的连锁程度不同，是由于不同基因在染色体上的距离不同。
（2）一般而言，距离越近的两个基因的连锁程度越大，距离越远的两个基因之间发生互换的概率越大。
（3）测交后代中重组性状出现的比例可以反映染色体上这两个基因之间的距离。
考点预测：
一、等位基因关系（高频考点）
1. 显隐关系的相对性
（1）不完全显性：
①预测题型：计算题（如金鱼草花色遗传，红花×白花→粉花，F2比例1：2：1）。
②易错点：误认为“粉花”是共显性（实际是中间性状）。
（2）共显性：
①预测题型：ABO血型遗传（Ⅰ Ⅰ 个体同时表达A、B抗原）。
②拓展：MN血型（L L 个体红细胞同时含M、N抗原）。
（3）镶嵌显性：
预测题型：举例题（如异色瓢虫鞘翅色斑的嵌合表型）。
2. 致死基因（高频）
（1）隐性纯合致死：
①预测题型：计算题（如小鼠黄色皮毛基因A ，A A×A A→子代2：1死亡）。
②关键：注意“存活个体比例”与“基因频率”计算。
（2）显性纯合致死：
预测题型：人类软骨发育不全（Aa×Aa→子代2：1存活）。
（3）配子致死：
预测题型：花粉致死（如玉米某基因使含a的花粉50%死亡，Aa×aa后代比例偏离1：1）。
二、非等位基因互作（必考）
1. 基因互作比例变形
（1）9：7（互补作用）：
预测题型：香豌豆花色（两对基因互补，A_B_为紫色，其余为白色）。
（2）9：3：4（隐性上位）：
预测题型：小鼠毛色（aa掩盖B/b表达，B_A_黑色，bbA_褐色，_ _aa白色）。
（3）15：1（重复作用）：
预测题型：荠菜蒴果形状（只要有一个显性基因即表现为三角形）。
（4）13：3（抑制效应）：
预测题型：家蚕茧色（I基因抑制B基因，I_B_白色，iiB_黄色，_ _bb白色）。
2. 累加效应（多基因遗传）
计算题：AaBb×AaBb子代显性基因数量与表型对应（1：4：6：4：1）。
应用题：人类身高或皮肤颜色（多基因累加，需结合正态分布分析）。
三、连锁与互换（难点）
1. 完全连锁
预测题型：雄果蝇的X染色体基因（如白眼w和截翅m完全连锁，F1测交后代仅亲本型）。
计算：双杂合子（AaBb）产生的配子类型（仅AB和ab，无重组型）。
2. 不完全连锁
计算重组率：玉米籽粒颜色（C/c）和形状（S/s）连锁，测交后代重组型占8%，则图距为8cM。
三点测交：给出三个基因的连锁顺序和重组率，要求绘制遗传图谱（如A-B间距5cM，B-C间距10cM，A-C间距15cM）。
3. 易错警示
（1）区分连锁与自由组合：若测交比例为1：1：1：1，可能为自由组合或完全连锁（需结合雌雄差异，如雄果蝇完全连锁）。
（2）双交换的影响：三点测交中，若双交换型比例极低，可能漏算图距（需乘以2）。
1．（2025·河南·高考真题）现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株：突变株均为3：1.甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F1全为正常株，F2中该性状的正常株：突变株=9：6（等位基因可依次使用A/a、B/b……）。下列叙述错误的是（　　）
A．甲的基因型是AaBB或AABb
B．F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C．F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D．F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
【答案】D
【分析】自由组合定律实质：控制两对相对性状的等位基因相互独立，互不融合，在形成配子时，等位基因随着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表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去的。
【详解】A、已知植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株：突变株均为3：1，可知正常株为显性性状，突变株为隐性性状，甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F1全为正常株，F2中该性状的正常株：突变株=9：6，为9：3：3：1的变式，可知杂交后代F1基因型为AaBb，正常株的基因型为A-B-，基因型为aabb的植株会死亡，其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB，由于甲和乙自交后代中某性状的正常株（A-B-）：突变株均为3：1，故甲的基因型是AaBB或AABb，A正确；
B、F1基因型为AaBb，自交后代F2应该出现9：（6+1）的分离比，出现异常分离比是因为出现了隐性纯合aabb致死，B正确；
C、F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb，突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb，其中性状能稳定遗传（自交后代不发生性状分离）的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb，占7/15，C正确；
D、F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有：AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb6种杂交组合，和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb自交，故亲本组合有10种，D错误。
故选D。
【考点追溯】
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。(P12)
2．（2025·甘肃·高考真题）某种牛常染色体上的一对等位基因H（无角）对h（有角）完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因（M褐色/m红色）控制，杂合态时公牛呈现褐斑，母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中，亲本公牛的基因型是（　　）
A．HhMm B．HHMm C．HhMM D．HHMM
【答案】A
【分析】基因的自由组合定律的实质是：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的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、若亲本公牛基因型为HhMm（无角褐斑），有角红斑母牛基因型为hhMm，对于有角和无角这对性状，Hh×hh后代会出现有角（hh）和无角（Hh）个体，对于体表斑块颜色这对性状，Mm×Mm 后代会出现MM、Mm和mm个体，F1公牛和母牛均会出现有角褐斑，若无角褐斑公牛的基因型为HhMm，无角褐斑母牛的基因型为H-MM，二者杂交后代会出现无角红斑母牛（H-Mm），A正确；
B、若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm，有角红斑母牛基因型为hhMm，对于有角和无角这对性状，HH×hh后代全部为无角（Hh），不符合子代的表型，B错误；
C、若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM，有角红斑母牛基因型为hhMm，后代会出现有角褐斑公牛（hhM-）或者有角褐斑母牛（hhMM），若无角褐斑公牛基因型为HhMM，无角褐斑母牛基因型为H-MM，子代不会出现无角红斑（H-Mm或H-mm），不符合子代表型，C错误；
D、若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM，有角红斑母牛基因型为hhMm，对于有角和无角这对性状，HH×hh后代全部为无角（Hh），不符合子代表型，D错误。
故选A。
【考点追溯】
孟德尔针对豌豆的两对相对性状杂交实验提出的“自由组合假设”:F1(YyRr)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自由组合。这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(P10)
3．（2025·广东·高考真题）在繁育陶赛特绵羊的过程中，发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高（美臀）的个体。研究发现，美臀性状由单基因（G/g）突变所导致，以常染色体显性方式遗传。此外，美臀性状仅在杂合子中，且G基因来源于父本时才会表现；母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题：
（1）育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交，子一代中美臀羊的理论比例为 ；选择子一代中的美臀羊杂交，子二代中美臀羊的理论比例为 。
（2）由于羊角具有一定的伤害性，育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生，如图a进行杂交，P美臀有角羊应作为 （填“父本”或“母本”），便于从中选择亲本；若要实现F3中美臀无角个体比例最高，应在中选择亲本基因型为 。
（3）研究发现，美臀性状由G基因及其附近基因（图b）共同参与调控，其中D基因调控骨骼肌发育，其高表达使羊产生美臀性状；M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达，而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达，这种遗传现象属于 。GG基因型个体的体型正常，推测其原因 。
（4）在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较繁琐，可采集并保存 ，用于美臀无角羊的人工繁育。
【答案】（1） 1/2 1/4
（2） 父本 GGrr（父本）和ggrr（母本）
（3） 表观遗传 来自母本的 G 基因促进 M 基因表达，抑制 D 基因的高表达。
（4）精液/或精子
【分析】自由组合定律
定义：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 。
实质：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的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 。例如，具有两对相对性状（如黄色圆粒豌豆 YYRR 和绿色皱粒豌豆 yyrr）杂交，子一代（YyRr）产生配子时，Y 与 y 分离，R 与 r 分离，同时 Y（y）与 R（r）自由组合 。
【详解】（1）①美臀公羊（基因型为 Gg，且 G 来自父本）和野生型正常母羊（基因型为 gg）杂交，父本产生 G 和 g 两种配子，母本产生 g 一种配子，根据基因的分离定律，子一代的基因型及比例为 Gg∶gg = 1∶1。由于美臀性状仅在杂合子中且 G 基因来源于父本时才会表现，所以子一代中美臀羊（Gg 且 G 来自父本）的理论比例为 1/2。
②子一代中的美臀羊（Gg，G 来自父本）杂交，父本产生 G 和 g 两种配子，母本也产生 G 和 g 两种配子。G基因来源于父本时才会表现；母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状，子二代中美臀羊的理论比例为 1/4。
（2）①因为母本来源的 G 基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状，若 P 美臀有角羊作为父本，其产生的含 G 基因的配子与母本（正常无角羊）产生的配子结合，在 F 中更容易根据美臀性状选择出含有 G 基因的个体作为亲本。所以 P 美臀有角羊应作为父本。
②欲在F3中获得尽可能多的美臀无角个体（Ggrr 且 G 来自父本）。F2中选择GGrr（父本）和ggrr（母本）杂交，这种组合子代均为美臀无角个体。
（3）①：这种来自父本和母本的相同基因（G 基因）由于来源不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。 ②：GG 基因型个体中，两个 G 基因分别来自父本和母本，来自父本的 G 基因使 D 基因高表达，但来自母本的 G 基因促进 M 基因表达，M 基因的表达抑制 D 基因的表达，所以 D 基因不能持续高表达，导致 GG 基因型个体的体型正常。
（4）在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较繁琐，可采集并保存美臀无角羊的精液（或精子），用于美臀无角羊的人工繁育，通过人工授精的方式繁殖后代。
【考点追溯】
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。(P12)
4．（2025·甘肃·高考真题）大部分家鼠的毛色是鼠灰色，经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因：Ay决定黄色，A决定鼠灰色，at决定腹部黄色，a决定黑色，它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a，其中Ay基因为隐性致死基因（AyAy的纯合鼠胚胎致死）。B基因位点存在2个等位基因：B（黑色）对b（棕色）为完全显性。回答下列问题。
（1）只考虑A基因位点时，可以产生的基因型有 种，表型有 种。
（2）基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠=8：3：1，产生这种分离比的原因是 。
（3）黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交，F1代产生了3/8黄腹黑背鼠，3/8黄腹棕背鼠，1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀ ，♂ 。
（4）D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交，F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，则亲本白化纯种鼠的基因型为 ，F2代黑色鼠的基因型为
【答案】（1） 9 4
（2）控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且AyAy纯合致死
（3） ataBb atabb
（4） aadd aaD-（aaDD、aaDd）
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分 离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】（1）只考虑A基因位点，A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a ，从4个等位基因中选2个组成基因型（包括纯合子和杂合子），纯合子有AyAy（致死）、AA、atat、aa4种，杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata6种，所以基因型共有10种，但由于AyAy纯合致死，实际存活的基因型有9种，由显隐性关系Ay>A>at>a可知，表型有黄色（Ay-）、鼠灰色（A-）、腹部黄色（at-）、黑色（aa ），共4种。
（2）基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，正常情况下Aya×Aya后代中AyAy：Aya：aa=1：2：1，由于AyAy致死，所以Aya：aa=2：1，Bb×Bb后代中B-：bb=3：1，按照自由组合定律，（2Aya：1aa）×（3B-：1bb），后代中黄色鼠（Aya B-、Ayabb）：黑色鼠（aaB-）：巧克力色鼠（aabb）=（2/3×3/4+2/3×1/4）：（1/3×3/4）：（1/3×1/4）=8/12：3/12：1/12=8：3：1，所以后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠=8：3：1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且AyAy纯合致死。
（3）黄腹黑背雌鼠（at-B-）和黄腹棕背雄鼠（at-bb）杂交，因为F1代产生了黑色鼠（aaB-）和巧克力色鼠（aabb），所以亲本都含有a和b基因，那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb，黄腹棕背雄鼠基因型为atabb，二者杂交，F1代产生了3/8=3/4×1/2黄腹黑背鼠（at-Bb），3/8=3/4×1/2黄腹棕背鼠（at-bb），1/8=1/4×1/2黑色鼠（aaBb）和1/8=1/4×1/2巧克力色鼠（aabb）。
（4）已知D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状，A决定鼠灰色，a决定黑色，F2代的表型及其比例为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，是9：3：3：1的变形，说明F1的基因型为AaDd，由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠，要得到F1为AaDd，则亲本白化纯种鼠的基因型为aadd，鼠灰色纯种鼠的基因型为AADD，二者杂交，F1的基因型为AaDd，F1代雌雄鼠交配，F2的基因型及比例为A-D-：aaD-：A-dd：aadd=9：3：3：1，表型之比为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，所以F2代黑色鼠的基因型为aaD-（aaDD、aaDd）。
【考点追溯】
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。(P12)
5．（2025·全国卷·高考真题）植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题：
（1）甲、乙分别自交，子一代均出现浅红色：白色=3：1的表型分离比；甲和乙杂交，子一代出现深红色（丙）：浅红色：白色（丁）=1：2：1的表型分离比。综上判断，甲和乙的基因型 （填“相同”或“不同”），判断依据是 。
（2）丙自交子一代出现深红色：浅红色：白色=9：6：1的表型分离比，其中与丙基因型相同的个体所占比例为 。若丙与丁杂交，子一代的表型及分离比为 ，其中纯合体所占比例为 。
【答案】（1） 不同 甲、乙自交的结果与甲乙杂交的结果不同
（2） 1/4 深红色：浅红色：白色=1：2：1 1/4
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；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，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）甲和乙的基因型不同，甲、乙分别自交，子一代均出现浅红色：白色 = 3：1 的表型分离比，这符合杂合子（Aa）自交的性状分离比，说明甲、乙均为杂合子。若甲和乙基因型相同，设为 Aa，那么甲和乙杂交后代的基因型及比例为 AA：Aa：aa = 1：2：1，表型应该是浅红色：白色 = 3：1，而实际甲和乙杂交子一代出现深红色：浅红色：白色 = 1：2：1 的表型分离比，所以甲和乙的基因型不同。
（2）丙自交子一代出现深红色：浅红色：白色 = 9：6：1 的表型分离比，这是 9：3：3：1 的变式，说明花色由两对等位基因控制（设为 A、a 和 B、b），且丙的基因型为 AaBb。根据基因自由组合定律，AaBb 自交后代中 AaBb 的比例为1/4（2/4×2/4=4/16=1/4）。因为甲、乙杂交产生丙（AaBb），且甲、乙自交都出现浅红色：白色 = 3：1，可推测甲、乙基因型为 Aabb 和 aaBb（二者可互换），丁为白色，基因型为 aabb。丙（AaBb）与丁（aabb）杂交，即测交，后代基因型及比例为 AaBb：Aabb：aaBb：aabb = 1：1：1：1，对应的表型及比例为深红色：浅红色：白色 = 1：2：1。丙（AaBb）与丁（aabb）杂交，后代中纯合体只有 aabb，所占比例为1/4。
【考点追溯】
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。(P12)
6．（2025·四川·高考真题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。
实验 亲本 F1表型 F2表型及比例
实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶：绿叶=9：7
实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒：棕粒：白粒=9：3：4
（1）实验1中，F2的绿叶水稻有 种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因 （填“能”或“不能”）独立遗传。
（2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有 种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为 的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。
（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为 。
（4）研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到 个荧光标记。
②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。
【答案】（1） 5 能
（2） 2 bbDd或BbDd
（3）紫叶紫粒：紫叶棕粒：绿叶紫粒：绿叶棕粒=1：1：1：1
（4） 4 3/4或1/2
【分析】基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；由题意知，水稻的叶色由2对同源染色体上的2对等位基因控制，其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。亲本组合1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶：绿叶=9：7，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶。亲本组合2紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒：棕粒：白粒=9：3：4，因此子一代的基因型是双杂合子，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合。
【详解】（1）亲本组合1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶：绿叶=9：7，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，子二代A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aabb表现为绿叶，故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd，共5种基因型。实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒：棕粒：白粒=9：3：4，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合，控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。
（2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒：棕粒：白粒=9：3：4，则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd，白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd，棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd，则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒，共2种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd（或BbDd）的水稻杂交，子代出现的籽粒的颜色最多（都有3种）。
（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD，植株的表型及比例为紫叶紫粒：紫叶棕粒：绿叶紫粒：绿叶棕粒=1：1：1：1。
（4）研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，则两对基因连锁，继续开展如下实验：
①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，若A和B在一条染色体上，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中，最多能观察到2个红色和2个黄色，共4个荧光标记。
②若A和B在一条染色体上，a和b在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AABBDD（紫叶紫粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aabbDD（绿叶棕粒），则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。
若A和b在一条染色体上，a和B在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD（紫叶棕粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aaBBDD（绿叶紫粒），则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。
【考点追溯】
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。(P12)
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)第16讲 自由组合定律（知识清单）
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知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验 ★★★☆☆ 考点2 自由组合定律的内容 ★★★☆☆ 考点3 设计实验，验证自由组合定律 ★★★★☆ 考点4 杂交选优，培育动植物新品种 ★★★☆☆ 考点5 自由组合定律的解题规律及方法 ★★★★☆
陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（大陷阱规避）
素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验★★★☆☆
1.两对相对性状的杂交实验——提出问题
（1）杂交实验
（2）实验结果及分析
结果 结论
F1全为黄色圆粒 说明 为显性性状
F2中圆粒：皱粒＝3：1 说明
F2中黄色：绿色＝3：1 说明
F2中出现两种亲本性状（黄色圆粒、绿色皱粒），出现两种新性状（绿色圆粒、黄色皱粒） 说明两对相对性状之间进行了
（3）问题提出
①F2中为什么出现新性状组合？
②为什么不同类型性状比为9：3：3：1
2.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 控制。
②F1产生配子时， 彼此分离， 可以自由组合。
③F1产生配子种类及数量比： 。
④受精时，雌雄配子的结合是 的，配子结合方式有 种。
（2）遗传图解
（3）结果分析：F2共有 种基因型， 种表型。
特别提醒
1.YYRR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。
2.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＝5/8；亲本类型为黄皱（Y_rr）和绿圆（yyR_），所占比例为3/16＋3/16＝3/8。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、实验验证
（1）演绎推理过程
①方法：设计测交实验，让F1（YyRr）与 杂交。
②遗传图解
预期：孟德尔依据提出的假说，演绎推理出测交实验结果为
。
（2）实验验证：孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果都 预期的设想。
4.得出结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
特别提醒
1.测交实验子代出现4种比例相等的性状类型的原因是F1是双杂合子，能产生4种数量相等的配子，隐性纯合子只产生一种配子。
2.yyRr×Yyrr不属于测交，测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型相同，但只有YyRr×yyrr称为测交。
考点2 自由组合定律的内容★★★☆☆
1.实质、发生时间及适用范围
（1）研究对象：位于 染色体上的 基因
（2）发生时间：减数分裂 后期
（3）实质：同源染色体上 彼此分离的同时，非同源染色体上的 自由组合。
（4）适用：
①进行有性生殖的真核生物的遗传；
②适用于细胞 遗传，不适用于细胞 遗传；
③两对或两对以上 独立遗传。
2.基因自由组合定律的细胞学基础
特别提醒
1.AaBb个体产生的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。
2.同源染色体上的非等位基因不能自由组合。
3.配子的随机结合（受精作用）不属于基因的自由组合。
3.孟德尔获得成功的原因
（1）孟德尔获得成功的原因
①正确地选择了实验材料—— 。
②由单因素到多因素的研究方法，即由 到多对相对性状的遗传研究。
③应用 方法对实验结果进行分析。
④科学地设计实验程序。
对大量实验数据进行分析→进行合理推断→设计 验证对现象的推测→得出分离（或自由组合）定律的结论，这种现代科学研究方法叫 。
（2）孟德尔遗传规律的再发现
①1909年，丹麦生物学家约翰逊把“ ”叫作基因。
②因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。
考点3 设计实验，验证自由组合定律★★★★☆
1.自交法：双杂合子自交后代的分离比为 ，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。
2.测交法：双杂合子测交后代的性状比例为 ，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。
3.花粉鉴定法：双杂合子若有四种花粉，比例为 ，则符合自由组合定律。
4.单倍体育种法：取双杂合子花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，并培育成植株，若植株有四种表型，比例为 ，则符合自由组合定律。
考点4 杂交选优，培育动植物新品种★★★☆☆
1.植物育种
（1）纯合子培育
在小麦中，抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。由抗倒伏易染条锈病的纯系小麦（DDTT）和易倒伏抗条锈病的纯系小麦（ddtt）杂交，产生F1，再经过 ，逐代 ，就可得到符合要求的抗倒伏抗条锈病的新品种（DDtt）。
（2）杂种优势
遗传组成不同的亲本 产生的后代，在 、长势、 和产量等方面往往超过亲本。
杂种优势在自然界中普遍存在。在生产实践中，马铃薯、甘薯等可以进行无性生殖，也可以通过不同品种间的杂交直接获得杂种优势。例如，将黄肉不抗病和白肉抗病两种马铃薯杂交，获得黄肉抗病（AaBb）的马铃薯新品种。直接选留该黄肉抗病个体进行 生殖，即可保持其优良性状。
2.动物育种
动物也可以通过杂交选优培育新品种。例如，中国从国外引进各种类型的荷斯坦牛与国内的黄牛杂交，经过多年选育，形成兼具双方特点的中国荷斯坦牛。
特别提醒
培育稳定遗传的新品种不一定都需要通过连续自交获得，如用基因型为AAbb和aaBB的亲本，培育出aabb的优良品种，就不需要连续自交，因为隐性性状一旦出现即为纯合子。
考点5 自由组合定律的解题规律及方法★★★★☆
1.已知亲代求子代的“正推型”题目
（1）求配子种类及比例（以AaBbCCDd为例）
①求产生配子种类数
2×2×1×2＝8（种）
②求产生ABCD配子的概率
基因型 Aa Bb CC Dd 结果
产生配子 A B C D
配子比例 1/2 1/2 1 1/2 相乘得1/8
③求配子间结合方式
AaBbCCDd自交，配子之间的结合方式为（2×2）× ×（1×1）× ＝ （种）。
（2）求基因型和表型的类型及比例
特别提醒
计算不同于双亲的表型比例时，可先算与双亲相同表型的比例，然后用1减去与双亲相同表型的比例即可，同理适用于求杂合子的比例。
2.已知子代求亲代的“逆推型”题目
（1）基因填充法
①根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的 ，如基因型可表示为A_B_、A_bb。
②根据子代基因型推测亲本基因型（此方法只适用于亲本和子代表型已知，且显隐性关系已知时）。
（2）根据子代表型及比例推测亲本基因型
规律：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 ，再组合。如：
3.多对基因控制生物性状的分析
　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
亲本相对性 状的对数 1 2 n
F1配子种 类和比例 2种 （1：1）1 22种 （1：1）2 2n种 （1：1）n
F2表型种 类和比例 2种 （3：1）1 22种 （3：1）2 2n种 （3：1）n
F2基因型 种类和比例 3种 （1：2：1）1 32种 （1：2：1）2 3n种 （1：2：1）n
F2全显性 个体比例 （3/4）1 （3/4）2 （3/4）n
F2中隐性个体比例 （1/4）1 （1/4）2 （1/4）n
F1测交后代表型种类及比例 2种 （1：1）1 22种 （1：1）2 2n种 （1：1）n
F1测交后代全显性个体或隐 性个体比例 （1/2）1 （1/2）2 （1/2）n
特别提醒
1.某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为（3/4）n或隐性个体的比例为（1/4）n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
2.某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为（1/2）n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
3.若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
4.自由组合中的群体自交、测交和自由交配的概率计算问题
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 得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行 、 和 ，所得子代的表型及比例分别如下表所示：
项目 表型及比例
yyR_ （绿圆） 自交 绿色圆粒：绿色皱粒＝
测交 绿色圆粒：绿色皱粒＝2：1
自由交配 绿色圆粒：绿色皱粒＝
Y_R_ （黄圆） 自交 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱 粒：绿色皱粒＝25：5：5：1
测交 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱 粒：绿色皱粒＝
自由交配 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱 粒：绿色皱粒＝64：8：8：1
5.利用自由组合定律计算患遗传病的概率
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如下表所示：
序号 类型 计算公式
已知 患甲病的概率为m 不患甲病的概率为1－m
患乙病的概率为n 不患乙病的概率为1－n
① 同时患两病的概率 m·n
② 只患甲病的概率 m·（1－n）
③ 只患乙病的概率 n·（1－m）
④ 不患病的概率 （1－m）（1－n）
拓展 求解 患病的概率 或1－④
只患一种病的概率 或1－（①＋④）
以上各种情况可概括为如图：
6.自由组合定律中9：3：3：1变式分析
具相对性状的纯合子亲本杂交，若F2表型比例之和是 ，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。将异常分离比与正常分离比 进行对比，分析合并性状的类型。
F1（AaBb）自交后代表型比例 原因分析 测交后代 表型比例
9：3：3：1 正常的完全显性 1：1：1：1
9：7 当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的基因型为另一种表型 （9A_B_）：（3A_bb＋3aaB_＋1aabb）
15：1 只要具有显性基因其表型就一致，其余基因型为另一种表型 （9A_B_＋3A_bb＋3aaB_）：（1aabb）
13：3 双显性、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 （9A_B_＋3aaB_＋1aabb）：（3A_bb）或（9A_B_＋3A_bb＋1aabb）：（3aaB_）
1：4：6：4：1 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强 （1AABB）：（2AaBB＋2AABb）：（4AaBb＋1AAbb＋1aaBB）：（2Aabb＋2aaBb）：（1aabb）
陷阱1 两对相对性状的杂交实验几点易错点
易错表现 正确理解
认为若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1：1：1：1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr YyRr×yyrr和Yyrr×yyRr杂交后子代表型之比都为1：1：1：1
认为自由组合定律的实质是：等位基因分离的同时，非等位基因自由组合 自由组合定律的实质是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
认为对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律，和分离定律无关 自由组合定律指导杂交育种选配亲本，分离定律指导分析后代是否能稳定遗传
一、等位基因间的相互关系
1.显隐关系的相对性
（1）不完全显性：杂合子中显性性状不能完全掩盖隐性性状，常表现为两者之间的中间性状的现象称为不完全显性。
（2）共显性：杂合子中一对等位基因的作用互不干扰，各自控制的表型都能显现出来的现象称为共显性。
（3）镶嵌显性：在杂合子中，双亲的性状在不同部位镶嵌存在，称为镶嵌显性。
2.致死基因
使生物体或细胞不能存活的基因称为致死基因。致死基因可以在个体发育的任何时期起作用，但表现致死效应则是基因和环境共同作用的结果。
（1）致死基因也有显隐性之分，由此将致死基因分为显性致死基因和隐性致死基因。
①显性致死基因　指显性基因具有致死作用，通常为显性纯合致死。
②隐性致死基因　隐性致死基因只有在纯合时才有致死效应，杂合时则不影响个体的生活力。
（2）致死基因的作用可以发生在个体发育的不同阶段，由此将致死分为配子致死和合子致死。
①配子致死　致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子。
②合子致死　致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体。
注意：致死基因的致死率有时候不一定是100%，可以在0～100%之间变动。如有的基因在某种环境中是致死的，在另一种环境中可能具有正常的生活力；致死率的大小取决于基因和个体所处的生活环境以及个体所携带的其他基因的情况。
3.复等位基因
在生物群体中，同源染色体相同位点上存在两个以上的等位基因称为复等位基因。复等位基因在自然界中广泛存在，如人的ABO血型遗传。
二、非等位基因间的相互作用
1.基因互作
双杂合的F1自交和测交后代的表型比例分别为9：3：3：1和1：1：1：1，但基因之间相互作用会导致自交和测交后代的比例发生改变。根据表中不同条件，总结自交和测交后代的比例。
F1（AaBb）自交后代比例 原因分析 测交后代比例
9：3：3：1 正常的完全显性 1：1：1：1
9：7 当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的为另一种表型 1：3
9：3：4 存在aa（或bb）时表现为隐性性状，其余正常表现 1：1：2
9：6：1 双显性、单显性、双隐性存在时分别对应一种表型 1：2：1
15：1 只要具有显性基因其表型就一致，其余的为另一种表型 3：1
13：3 双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时表现为一种性状，另一种单显性基因存在时表现为另一种性状 3：1
2.基因遗传效应的累加
（1）表现
（2）原因：A与B的作用效果相同，显性基因越多，其效果越强。
AaBb与AaBb的子代中含0个显性基因的基因型为1aabb，含1个显性基因的基因型为2Aabb、2aaBb，含2个显性基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb，含3个显性基因的基因型为2AABb、2AaBB，含4个显性基因的基因型为1AABB，因此9：3：3：1变化为1：4：6：4：1。
三、基因的连锁和互换
生物在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的非等位基因通常连锁在一起进入配子，这种现象称为连锁；同时，具有连锁关系的基因在形成配子时，有部分会随着同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换而产生基因的新组合类型。自然界中少数生物在减数分裂过程中不会发生染色体互换，只能形成亲本型配子，如雄果蝇和雌家蚕，这种现象称为完全连锁；若出现亲本型多，重组型少的情况，这种现象称为不完全连锁。
（1）不同基因之间的连锁程度不同，是由于不同基因在染色体上的距离不同。
（2）一般而言，距离越近的两个基因的连锁程度越大，距离越远的两个基因之间发生互换的概率越大。
（3）测交后代中重组性状出现的比例可以反映染色体上这两个基因之间的距离。
考点预测：
一、等位基因关系（高频考点）
1. 显隐关系的相对性
（1）不完全显性：
①预测题型：计算题（如金鱼草花色遗传，红花×白花→粉花，F2比例1：2：1）。
②易错点：误认为“粉花”是共显性（实际是中间性状）。
（2）共显性：
①预测题型：ABO血型遗传（Ⅰ Ⅰ 个体同时表达A、B抗原）。
②拓展：MN血型（L L 个体红细胞同时含M、N抗原）。
（3）镶嵌显性：
预测题型：举例题（如异色瓢虫鞘翅色斑的嵌合表型）。
2. 致死基因（高频）
（1）隐性纯合致死：
①预测题型：计算题（如小鼠黄色皮毛基因A ，A A×A A→子代2：1死亡）。
②关键：注意“存活个体比例”与“基因频率”计算。
（2）显性纯合致死：
预测题型：人类软骨发育不全（Aa×Aa→子代2：1存活）。
（3）配子致死：
预测题型：花粉致死（如玉米某基因使含a的花粉50%死亡，Aa×aa后代比例偏离1：1）。
二、非等位基因互作（必考）
1. 基因互作比例变形
（1）9：7（互补作用）：
预测题型：香豌豆花色（两对基因互补，A_B_为紫色，其余为白色）。
（2）9：3：4（隐性上位）：
预测题型：小鼠毛色（aa掩盖B/b表达，B_A_黑色，bbA_褐色，_ _aa白色）。
（3）15：1（重复作用）：
预测题型：荠菜蒴果形状（只要有一个显性基因即表现为三角形）。
（4）13：3（抑制效应）：
预测题型：家蚕茧色（I基因抑制B基因，I_B_白色，iiB_黄色，_ _bb白色）。
2. 累加效应（多基因遗传）
计算题：AaBb×AaBb子代显性基因数量与表型对应（1：4：6：4：1）。
应用题：人类身高或皮肤颜色（多基因累加，需结合正态分布分析）。
三、连锁与互换（难点）
1. 完全连锁
预测题型：雄果蝇的X染色体基因（如白眼w和截翅m完全连锁，F1测交后代仅亲本型）。
计算：双杂合子（AaBb）产生的配子类型（仅AB和ab，无重组型）。
2. 不完全连锁
计算重组率：玉米籽粒颜色（C/c）和形状（S/s）连锁，测交后代重组型占8%，则图距为8cM。
三点测交：给出三个基因的连锁顺序和重组率，要求绘制遗传图谱（如A-B间距5cM，B-C间距10cM，A-C间距15cM）。
3. 易错警示
（1）区分连锁与自由组合：若测交比例为1：1：1：1，可能为自由组合或完全连锁（需结合雌雄差异，如雄果蝇完全连锁）。
（2）双交换的影响：三点测交中，若双交换型比例极低，可能漏算图距（需乘以2）。
1．（2025·河南·高考真题）现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株：突变株均为3：1.甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F1全为正常株，F2中该性状的正常株：突变株=9：6（等位基因可依次使用A/a、B/b……）。下列叙述错误的是（　　）
A．甲的基因型是AaBB或AABb
B．F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C．F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D．F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
2．（2025·甘肃·高考真题）某种牛常染色体上的一对等位基因H（无角）对h（有角）完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因（M褐色/m红色）控制，杂合态时公牛呈现褐斑，母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中，亲本公牛的基因型是（　　）
A．HhMm B．HHMm C．HhMM D．HHMM
3．（2025·广东·高考真题）在繁育陶赛特绵羊的过程中，发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高（美臀）的个体。研究发现，美臀性状由单基因（G/g）突变所导致，以常染色体显性方式遗传。此外，美臀性状仅在杂合子中，且G基因来源于父本时才会表现；母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题：
（1）育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交，子一代中美臀羊的理论比例为 ；选择子一代中的美臀羊杂交，子二代中美臀羊的理论比例为 。
（2）由于羊角具有一定的伤害性，育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生，如图a进行杂交，P美臀有角羊应作为 （填“父本”或“母本”），便于从中选择亲本；若要实现F3中美臀无角个体比例最高，应在中选择亲本基因型为 。
（3）研究发现，美臀性状由G基因及其附近基因（图b）共同参与调控，其中D基因调控骨骼肌发育，其高表达使羊产生美臀性状；M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达，而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达，这种遗传现象属于 。GG基因型个体的体型正常，推测其原因 。
（4）在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较繁琐，可采集并保存 ，用于美臀无角羊的人工繁育。
4．（2025·甘肃·高考真题）大部分家鼠的毛色是鼠灰色，经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因：Ay决定黄色，A决定鼠灰色，at决定腹部黄色，a决定黑色，它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a，其中Ay基因为隐性致死基因（AyAy的纯合鼠胚胎致死）。B基因位点存在2个等位基因：B（黑色）对b（棕色）为完全显性。回答下列问题。
（1）只考虑A基因位点时，可以产生的基因型有 种，表型有 种。
（2）基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠=8：3：1，产生这种分离比的原因是 。
（3）黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交，F1代产生了3/8黄腹黑背鼠，3/8黄腹棕背鼠，1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀ ，♂ 。
（4）D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交，F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，则亲本白化纯种鼠的基因型为 ，F2代黑色鼠的基因型为
5．（2025·全国卷·高考真题）植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题：
（1）甲、乙分别自交，子一代均出现浅红色：白色=3：1的表型分离比；甲和乙杂交，子一代出现深红色（丙）：浅红色：白色（丁）=1：2：1的表型分离比。综上判断，甲和乙的基因型 （填“相同”或“不同”），判断依据是 。
（2）丙自交子一代出现深红色：浅红色：白色=9：6：1的表型分离比，其中与丙基因型相同的个体所占比例为 。若丙与丁杂交，子一代的表型及分离比为 ，其中纯合体所占比例为 。
6．（2025·四川·高考真题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。
实验 亲本 F1表型 F2表型及比例
实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶：绿叶=9：7
实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒：棕粒：白粒=9：3：4
（1）实验1中，F2的绿叶水稻有 种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因 （填“能”或“不能”）独立遗传。
（2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有 种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为 的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。
（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为 。
（4）研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到 个荧光标记。
②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。
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