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微专题4　自由组合定律特殊分离比及应用
题型一　基因互作类
【典题引领1】　(2023·新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1。若用A、B表示显性基因，则下列相关推测错误的是(　D　)
A．亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb
B．F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种
C．基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆
D．F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16
解析：F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1，是9∶3∶3∶1的变式，因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律，即高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，A正确；矮秆基因型为A_bb、aaB_，因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种，B正确；由F2中表型及其比例可知，基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆，C正确；F2矮秆基因型为A_bb、aaB_，共6份，纯合子基因型为aaBB、AAbb，共2份，因此矮秆中纯合子所占比例为1/3，F2高秆基因型为A_B_，共9份，纯合子为AABB，共1份，因此高秆中纯合子所占比例为1/9，D错误。
1．解题步骤
(1)判断是否遵循基因自由组合定律：若自交后代的表型比例之和为16，则为双杂合子自交；若自交后代的表型比例之和为64，则为三杂合子自交，均符合基因自由组合定律。
(2)利用基因自由组合定律，写出遗传图解，并注明自交后代性状分离比(如9∶3∶3∶1)。
(3)将特殊分离比与正常的分离比比较，确认分离比特殊的原因，明确基因型和表型的关系。
(4)根据第(3)步推断确定亲本的基因型、表型或子代基因型、表型及相关比例。
2．常见特殊分离比及原因
类型 F1(AaBb)自交后 代表型及比例 F1测交后代对应 比例 原因
① A_B_∶(A_bb＋aaB_＋aabb)＝ 9∶7(3＋3＋1) 1∶3 当两种显性基因存在时表现为一种性状，其他表现为另一种性状
② (A_B_＋A_bb＋aaB_)∶aabb＝ 15(9＋3＋3)∶1 3∶1 只要存在显性基因就表现为一种性状，不存在显性基因表现为另一种性状
③ (A_B_＋aaB_＋aabb)∶A_bb＝ 13(9＋3＋1)∶3 3∶1 只存在某一显性基因(如A)时就表现为一种性状，其他表现为另一种性状
④ (A_B_＋A_bb)∶ aaB_∶aabb＝ 12(9＋3)∶3∶1 2∶1∶1 只要存在某显性基因(如A)就表现为一种性状，其他正常表现
⑤ A_B_∶(A_bb＋aaB_)∶aabb＝ 9∶6(3＋3)∶1 1∶2∶1 只存在一种显性基因时就表现为一种性状，其他正常表现
⑥ A_B_∶A_bb∶(aaB_＋aabb)＝ 9∶3∶4(3＋1) 1∶1∶2 当不存在某显性基因(如A)时表现为一种性状，其他正常表现
⑦ (A_B_＋aabb)∶(A_bb＋aaB_)＝ 10(9＋1)∶6(3＋3) 2∶2 (1∶1) 只存在一种显性基因时就表现为一种性状，其他表现为另一种性状
题型二　致死效应
【典题引领2】(2023·全国乙卷)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是(　D　)
A．从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死
B．实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C．若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb
D．将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
解析：实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，亲本基因型为Aabb，子代中原本为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此推测A基因纯合致死；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1，亲本基因型为aaBb，子代中原本为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，因此推测B基因纯合致死，A正确。实验①中亲本为宽叶矮茎，且后代出现性状分离，所以基因型为Aabb，子代中由于AA致死，因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb，B正确。由于AA和BB均致死，因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb，C正确。将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交，由于AA和BB致死，子代原本的9∶3∶3∶1剩下4∶2∶2∶1，其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子，所占比例为1/9，D错误。
1．解题思路
(1)先将表型比例拆分，按照分离定律单独分析。
(2)将单独分析的结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表型及比例。
2．常见特殊分离比及原因
类型 F1(AaBb)自交后代表型及比例 F1测交后代 对应比例 原因
① AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1 1∶1∶1∶1 两个显性基因纯合均致死
② AaB_∶Aabb∶aaB_∶aabb＝6∶2∶3∶1 1∶1∶1∶1 一个显性基因(如A)纯合致死
③ A_B_∶aaB_∶ A_bb＝9∶3∶3 无测交 两个隐性基因纯合致死
④ A_B_∶A_bb＝9∶3 无测交 一个隐性基因(a)纯合致死
题型三　基因数量累加效应
【典题引领3】(2025·辽宁沈阳模拟)人类的皮肤含有黑色素，皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)所控制，显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中，错误的是(　B　)
A．可产生四种表型
B．与亲代(AaBB)表型相同的有1/4
C．肤色最浅的孩子的基因型是aaBb
D．与亲代(AaBb)皮肤颜色深浅一样的有3/8
解析：一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚，可产生四种表型，A正确；与亲代(AaBB)表型不同的个体的基因型有AABB(1/8)、AaBb和aaBB(1/4＋1/8＝3/8)、aaBb(1/8)，共占5/8，所以与亲代(AaBB)表型相同的有1－5/8＝3/8，B错误；肤色最浅的孩子的基因型是aaBb，占1/8，C正确；与亲代(AaBb)皮肤颜色深浅不同的个体的基因型有AABB、AABb和AaBB(1/8＋1/4＝3/8)、aaBb，共占5/8，所以与亲代(AaBb)皮肤颜色深浅一致的有3/8，D正确。
1．解题策略
2．常见规律(以遵循分离定律和自由组合定律的多对基因为例)
(1)由n对基因控制n对相对性状时，各对基因均杂合时，其自交后代基因型种类为3n种。
(2)由n对基因控制n对相对性状时，各对基因均杂合时，其自交后代表型种类为2n种。
微专题练4
(总分：30分)
一、选择题(每小题5分，共15分)
1．(2024·辽宁沈阳联考)小麦的抗锈病与易染锈病(A/a)、耐旱与非耐旱(B/b)分别由一对等位基因控制，且二者独立遗传，一株基因型为AaBb的抗锈病耐旱小麦自交，F1表型及比例如图所示。下列叙述正确的是(　D　)
A．产生上述比例的原因是雌配子或雄配子中AB致死
B．该小麦种群中不存在基因型为AABB的个体，但存在基因型为AABb的个体
C．F1中所有个体自由交配，后代中抗锈病耐旱的概率为25/324
D．F1中抗锈病非耐旱植株与易染锈病耐旱植株之间进行自由交配，后代性状表现类型的比例为4∶2∶2∶1
解析：A/a、B/b两对等位基因独立遗传，符合自由组合定律，基因型为AaBb的小麦自交后代性状分离比理论上应为抗锈病耐旱(A_B_)∶抗锈病非耐旱(A_bb)∶易染锈病耐旱(aaB_)∶易染锈病非耐旱(aabb)＝9∶3∶3∶1，实际为抗锈病耐旱(A_B_)∶抗锈病非耐旱(A_bb)∶易染锈病耐旱(aaB_)∶易染锈病非耐旱(aabb)＝2∶3∶3∶1，性状分离比之和为9，雌雄配子的组合方式由理论上的16种变为了9种，说明雌雄配子可育的种类均只有3种，雌雄配子均有某种基因型的配子致死，后代表型中只有抗锈病耐旱(A_B_)的占比下降，其余表型均不受影响，说明含a和含b的配子均不致死，应为含AB的雌配子和雄配子均致死，A错误；因基因型为AB的雌、雄配子均致死，抗锈病耐旱小麦的基因型只有AaBb，B错误；因基因型为AB的雌、雄配子均致死，AaBb的小麦自交后代的基因型及比例为AAbb∶Aabb∶AaBb∶aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶1∶2∶1，F1自由交配，产生的可育雌配子类型及比例为5/17Ab、5/17aB、7/17ab，可育雄配子类型及比例为5/17Ab、5/17aB、7/17ab，后代中抗锈病耐旱(A_B_)的概率为5/17×5/17＋5/17×5/17＝50/289，C错误；F1中抗锈病非耐旱植株的基因型及占比为1/3AAbb、2/3Aabb，产生的雌雄配子的种类及比例均为2/3Ab、1/3ab，易染锈病耐旱植株基因型及占比为1/3aaBB、2/3aaBb，产生的雌雄配子的种类及占比均为2/3aB、1/3ab，它们之间自由交配，则子代基因型、表型及比例为AaBb(抗锈病耐旱)∶aaBb(易染锈病耐旱)∶Aabb(抗锈病非耐旱)∶aabb(易染锈病非耐旱)＝4∶2∶2∶1，D正确。
2．(2025·河北衡水模拟)某自花传粉植物的粗秆和细秆、银边叶和全绿叶分别由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制(等位基因间均为完全显性)。该植物中含a基因的花粉50%可育；B基因纯合的种子不能正常发育。若将亲本粗秆银边叶植株(AaBb)自交得F1。下列相关叙述错误的是(　B　)
A．理论上亲本产生的含aB基因与含ab基因的花粉数目相等
B．F1植株中纯合子占1/9，杂合子的基因型有4种
C．F1植株中细秆全绿叶植株数量最少，四种表型的比例为10∶5∶2∶1
D．F1中粗秆全绿叶植株(♀)与细秆全绿叶植株(♂)杂交，所得子代中粗秆全绿叶植株占7/10
解析：亲本基因型是AaBb，两对基因独立遗传，含a基因的花粉50%可育，因此产生的雄配子中AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，含aB基因与含ab基因的花粉数目相等，A正确；AaBb产生的雌配子中AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，产生的雄配子中AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，B基因纯合的种子不能正常发育，F1中AABb∶AaBb∶Aabb∶AAbb∶aaBb∶aabb＝4∶6∶3∶2∶2∶1，纯合子的比例为1/6，杂合子基因型有AABb、AaBb、Aabb、aaBb，共4种，细秆全绿叶植株(aabb)含量最少，比例为1/18，四种表型中粗秆银边叶植株∶粗秆全绿叶植株∶细秆银边叶植株∶细秆全绿叶植株＝10∶5∶2∶1，B错误，C正确；F1中粗秆全绿叶植株AAbb∶Aabb＝2∶3，而当其作母本时不会出现配子致死的现象，所以产生的配子Ab∶ab＝(2/5＋3/5×1/2)∶(3/5×1/2)＝7∶3，当其与细秆全绿叶植株(aabb)杂交时，子代中粗秆全绿叶植株(A_bb)的比例为7/10，D正确。
3．(2025·河北保定模拟)某动物的毛色有白色(B)和灰色(b)，尾巴有长尾(D)和短尾(d)，两对基因分别位于两对常染色体上。将灰色长尾母本与白色短尾父本杂交，F1中白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾＝1∶1∶1∶1，将F1中的白色长尾雌雄个体杂交，F2中白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾＝4∶2∶2∶1。已知在胚胎期某些基因型的个体会死亡，下列叙述错误的是(　D　)
A．F2中致死基因型有5种，致死个体含有BB或DD
B．灰色长尾母本与白色短尾父本的基因型分别为bbDd和Bbdd
C．若F2中白色长尾与灰色长尾个体杂交，则子代表型比为2∶2∶1∶1
D．若F2群体自由交配，则F3中白色长尾∶灰色长尾∶灰色短尾＝2∶1∶1
解析：根据灰色长尾母本与白色短尾父本杂交，得到的F1中白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾＝1∶1∶1∶1，可推出灰色长尾母本与白色短尾父本的基因型分别为bbDd和Bbdd，根据F1白色长尾雌雄个体杂交，得到的F2中白色长尾∶灰色长尾∶白色短尾∶灰色短尾＝4∶2∶2∶1，可得出F2中致死个体含有BB或DD，致死基因型有5种，即BBDD、BBDd、BBdd、BbDD和bbDD，A、B正确；F2中白色长尾与灰色长尾个体杂交，即BbDd×bbDd，可得子代表型比为2∶2∶1∶1，C正确；若F2群体(4/9BbDd、2/9bbDd、2/9Bbdd、1/9bbdd)自由交配，则配子种类及比例为1/9BD∶2/9bD∶2/9Bd∶4/9bd，所以F3中BbDd∶bbDd∶Bbdd∶bbdd＝1∶1∶1∶1，则F3中白色长尾∶灰色长尾∶灰色短尾＝1∶1∶1，D错误。
二、非选择题(共15分)
4．(15分)(2025·江西宜春模拟)牵牛花是一年生草本植物，夏秋季常见，鲜艳的颜色和香味会吸引蜜蜂等昆虫采食花蜜，帮助其完成传粉。某种牵牛花颜色由A/a、B/b两对基因共同控制，A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同)，B基因的表达效果只会淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)。请结合下表回答问题：
基因组合 A_Bb A_bb A_BB或aa__
花的颜色 粉色 红色 白色
(1)等位基因A、a的本质区别是碱基排列顺序不同。
(2)若某公园移栽了多株白色牵牛花，则下一年牵牛花的花色有粉色、白色。
(3)假设A/a、B/b两对基因在染色体上的位置有三种类型，请结合下图信息，在方框中画出未给出的类型(画图)。
答案：
为探究这两对基因的位置及遗传特点，现选用粉色牵牛花植株(AaBb)进行自交实验。
操作步骤：牵牛花植株自交→观察、统计子代植株花的颜色及比例。
预测实验现象，分析得出结论(不考虑染色体互换)：
①若子代植株的花色表型及比例为粉色∶红色∶白色＝6∶3∶7，则两对基因的分布属于图中第一种类型；
②若子代植株的花色表型及比例为粉色∶白色＝1∶1，则两对基因的分布属于图中第二种类型；
③若子代植株的花色表型及比例为粉色∶红色∶白色＝2∶1∶1，则两对基因的分布符合图中第三种类型。
解析：(1)等位基因是指位于同源染色体上控制一对相对性状的基因，其本质区别是碱基排列顺序不同。(2)白色牵牛花的基因型是A_BB或aa__，后代可以出现A_BB、aa__和A_Bb基因型，不会出现A_bb基因型，故移栽了多株白色牵牛花，则下一年牵牛花的花色有粉色、白色。(3)两对基因的存在情况可能有三种：①两对基因分别位于两对同源染色体上，即第一种类型；②两对基因位于一对同源染色体上，并且A和B连锁，图示见答案；③两对基因位于一对同源染色体上，并且A和b连锁，即第三种类型。若两对基因在两对同源染色体上，符合基因自由组合定律，基因型为AaBb的植株自交，后代的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，表型及比例为粉色∶红色∶白色＝6∶3∶7；若两对基因位于一对同源染色体上，且A与B连锁、a与b连锁，AaBb产生的配子的类型及比例是AB∶ab＝1∶1，自交后代的基因型及比例是AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，其中AABB、aabb表现为白色，AaBb表现为粉色，表型及比例为粉色∶白色＝1∶1；若两对基因位于一对同源染色体上，并且A和b连锁，则AaBb产生的配子是Ab∶aB＝1∶1，自交后代的基因型及比例为AaBb∶AAbb∶aaBB＝2∶1∶1，表型及比例为粉色∶红色∶白色＝2∶1∶1。

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