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第14讲 基因的自由组合定律
第五单元 遗传的基本规律
课标要求 阐明有性生殖中基因的分离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

2.据子代基因型、表现型及比例推导亲代基因型
【典例】豌豆中，籽粒黄色(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
C
【典例】豌豆花的颜色受两对等位基因P、p和Q、q控制，这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。假设每一对基因中至少有一个显性基因时，花的颜色为紫色，其他基因组合的个体则为白色。依据杂交结果，P：紫花×白花→F1：3/8紫花、5/8白花，推测亲代的基因型应该是(　　)
A. PPQq×ppqq B. PPqq×Ppqq
C. PpQq×ppqq D. PpQq×Ppqq
D
【典例】某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对等位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下图所示。下列说法错误的是(　　)
A.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
B.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
C.F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配,则后代相应的性状之比是4∶2∶1∶1
D.F1中紫翅白眼个体自由交配,其后代纯合子所占比例是5/9
C
【思维拓展】特殊方法推断亲代的基因型
(1)根据后代性状分离比解题(如表)：
子代表现型比例 亲代基因型
3∶1 Aa×Aa
1∶1 Aa×aa
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb、Aabb×aaBb
若是受两对等位基因（位于两对同源染色体上）控制，出现了3∶1；1∶1；3∶1：3∶1；若分杂交类型和自交类型，则亲代的基因组成又是怎样呢？
【杂交类型】3:1；1:1；3:1:3:1（以两对等位基因为例）
3∶1 ①(3∶1)×1 (Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。
或② 1×(3∶1) (AA×AA)×(Bb×Bb)或(AA×Aa)×(Bb×Bb)或 (AA×aa)×(Bb×Bb)或(aa×aa)×(Bb×Bb)
1:1 ①(1∶1)×1 (Aa×aa)×(BB×BB)或(Aa×aa)×(BB×Bb)或(Aa×aa)×(BB×bb)或(Aa×aa)×(bb×bb)。
或② 1×(1∶1) (AA×AA)×(Bb×bb)或(AA×Aa)×(Bb×bb)或 (AA×aa)×(Bb×bb)或(aa×aa)×(Bb×bb)
【3:1】
【1:1】
AaBB×aaBB或AaBB×aaBb或AaBB×aabb或Aabb×aabb或AABb×AAbb或AABb×Aabb或AABb×aabb或aaBb×aabb
AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb或Aabb×Aabb或AABb×AABb或AABb×AaBb或AABb×aaBb或aaBb×aaBb
【自交类型】：3:1
3∶1 ①(3∶1)×1 AaBB或Aabb
或 ②1×(3∶1) AABb或aaBb
3:1:3:1 ①(3∶1)×(1:1) (Aa×Aa)×(Bb×bb)
②(1:1)×(3∶1) (Aa×aa)×(Bb×Bb)
【3:1:3:1】
【杂交类型】：3:1:3:1（以两对等位基因为例）
AaBb×Aabb或AaBb×aaBb
AaBB或Aabb或AABb或aaBb
【典例】玉米种子颜色由三对等位基因控制，符合基因自由组合定律。A、C、R基因同时存在时为有色，其余基因型都为无色。一棵有色种子的植株Z与三棵植株杂交得到的结果为：
①AAccrr×Z→有色：无色=1：1，
②aaCCrr×Z→有色：无色=1：3，
③aaccRR×Z→有色：无色=1：1；
则Z植株的基因型为( )
A．AaCcrr B．AACCRr C．AaCcRR D．AaCCRr
D
【典例】已知豌豆种子黄色(Y)对绿色(y)、高秆(D)对矮秆(d)是显性,这两对性状独立遗传。用双亲为黄色高秆和绿色矮秆豌豆植株杂交,得F1,选取F1数量相等的两种植株进行测交,产生的后代数量相同,测交后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆=1∶3∶1∶3。下列说法不正确的是(　　)
A.双亲的基因型可能是YyDd和yydd
B.上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd
C.上述F1用于测交的个体自交,后代表型比9∶15∶3∶5
D.若F1的所有个体自交,产生的后代中杂合子有4种
D
【检测】以下两题的非等位基因位于非同源染色体上,且独立遗传。
(1)AaBbDd自交，求:
①亲代产生配子的种类数为_______。
②子代表现型种类数及重组类型数分别为 、 。
③子代基因型种类数及新基因型种类数分别为_____、 。
(2)AaBbDd×aaBbDD，则后代中
①杂合子的概率为________。
②与亲代具有相同基因型的个体概率为________。
③与亲代具有相同表现型的个体概率为________。
④基因型为AAbbDD的个体概率为________。
⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为________。
8种
8种
27种
7/8
1/4
3/4
0
1/4
7种
26种
2. 用 “十字交叉法” 解答两病概率计算问题
考点四 自由组合定律的常规解题规律和方法
序号 类型 计算公式
1 患甲病的概率m
2 患乙病的概率n
3 只患甲病的概率
4 只患乙病的概率
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表:
则不患甲病概率为 ;
则不患乙病概率为 ;
m(1－n)
n(1－m)
1－m
1－n
序号 类型 计算公式
5 同患两种 病的概率
6 只患一种 病的概率
7 患病概率
8 不患病概率
以上规律可用下图帮助理解:
mn
m(1－n)＋n(1－m)
m(1－n)＋n(1－m)＋mn
(1－m)(1－n)
【检测】人类并指（D）为显性遗传病，白化病（a）是一种隐性遗传病，已知控制两种遗传病的基因都在常染色体上，而且都是独立遗传的。一个家庭中，父亲并指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，若这对夫妇再生一孩子，求:
①患白化病的概率 ，
②患并指的概率 ，
③只患白化病的概率 ，
④只患并指的概率 ，
⑤只患一种遗传病的概率 ，
⑥患两种遗传病的概率 ，
⑦正常的概率 ，
⑧发病的概率 。
1/4
1/2
1/8
3/8
1/2
1/8
3/8
5/8
⑨男孩患白化病的概率 ，
⑩患并指女孩的概率 。
1/4
1/4
位于常染色体上的遗传病
①男孩患病率＝患病孩子的概率；
②患病男孩概率＝患病孩子概率×1/2
自交情况下，得到的总和是4的几次方，该性状就由几对等位基因控制；测交情况下，得到的总和是2的几次方，该性状就由几对等位基因控制。
例如，当自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1(各数值加起来是16，即42)或测交结果是1∶1∶1∶1(各数值加起来是4，即22)时，可立即判断为由两对同源染色体上的两对等位基因控制的性状。
同理，如果题目中自交后代性状比中的数值加起来是256(即 )或测交后代表现型比例中的数值加起来是16(即 ),可立即判断为由 对同源染色体上的 对等位基因控制的性状。
44
24
四
四
3.巧用“性状比之和”，快速判断控制遗传性状的基因的对数
【注意】若F2中显性性状的比例为(3/4)n ,则该性状由位于n对同源染色体上的n对等位基因控制
【典例】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、后代表现型及其比例如下:
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)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制,为什么
本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体
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代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到4对等位基因。
答案1
(2)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制,为什么
本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体
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代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到4对等位基因。
因为F1四杂个体自由交配产生的F2出现性状分离比例总份数应为44=256份，而上述F2中性状分离比总份数=81+175=256份，故植物的花色受4对等位基因的控制
答案2
【检测】在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，用纯合的黄色圆粒豌豆（YYRR）和绿色皱粒豌豆（yyrr）作亲本杂交得F1，F1全为黄色圆粒，F1自交得F2。在F2中，①用绿色皱粒人工传粉给黄色圆粒豌豆，②用绿色圆粒人工传粉给黄色圆粒豌豆，③让黄色圆粒自交，三种情况独立进行实验，则子代的表现型比例分别为( )
A. ① 4∶2∶2∶1 ② 15∶8∶3∶1 ③ 64∶8∶8∶1
B. ① 3∶3∶1∶1 ② 4∶2∶2∶1 ③ 25∶5∶5∶1
C. ① 1∶1∶1∶1 ② 6∶3∶2∶1 ③ 16∶8∶2∶1
D. ① 4∶2∶2∶1 ② 16∶8∶2∶1 ③ 25∶5∶5∶1
4. 自交与自由交配下的推断与相关比例计算
D
[解析] 将两对相对性状分开考虑，F2中黄色的基因型为1/3YY、2/3Yy，则Y的基因频率为2/3，y的基因频率为1/3；同理，R的基因频率为2/3，r的基因频率为1/3。在F2中，①若用绿色皱粒人工传粉给黄色圆粒豌豆，杂交子代每对性状都会发生2∶1的性状分离比，子代表现型比例为（2∶1）（2∶1）＝4∶2∶2∶1。②用绿色圆粒人工传粉给黄色圆粒豌豆，F2中绿色的基因型为yy，子代会发生2∶1的性状分离比，F2中圆粒的基因型为1/3RR、2/3Rr，子代会发生8∶1的性状分离比，综合分析，两对性状杂交子代表现型比例为（2∶1）（8∶1）＝16∶8∶2∶1。③让黄色圆粒自交，F2中圆粒自交，子代表现型分离比为5∶1，同理，黄色自交，子代表现型分离比为5∶1，综合分析，两对性状的子代表现型比例为（5∶1）（5∶1）＝25∶5∶5∶1。
【检测】某植物子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用该植物黄色圆粒和绿色圆粒作亲本进行杂交，发现后代(F1)出现4种类型，其比例分别为：黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1。去掉花瓣，让F1中黄色圆粒植株相互受粉，F2的表现型及其性状分离比是( )
A.24∶8∶3∶1 B.25∶5∶5∶1
C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
4. 自交与自由交配下的推断与相关比例计算
A
考点五 基因的自由组合定律的遗传特例分析
一. “总和”为16的特殊分离比的成因
1. 基因互作
双杂合的F1自交的表现型比例为9∶3∶3∶1
和测交后代的表现型比例为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
序号 条件 自交后代比例 测交后代比例
1 存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现
2 两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状
1. 基因互作
9:6:1
1:2:1
9:7
1:3
3 某一种隐性基因成对存在时表现为双隐性性状,其余正常表现
4 只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现
9:3:4
1:1:2
15:1
3:1
A. 白∶红∶粉，3∶10∶3 B. 白∶红∶粉，3∶12∶1C. 白∶红∶粉，4∶9∶3 D. 白∶红∶粉，6∶9∶1
【检测】蝴蝶兰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。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(　　)
C
【检测】西瓜的瓤色素受独立遗传的两对等位基因控制，其中的基因B、b分别控制黄色和红色色素的合成，当基因A存在时，西瓜瓤因不能合成色素而显白色。现有纯合的3株植株，其中甲为白瓤，乙为黄瓤，丙为红瓤，它们相互杂交及其结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
杂交组合 亲本 F1 F2
组合一 甲×乙 白瓤 白瓤307株、黄瓤102株
组合二 乙×丙 黄瓤 黄瓤306株、红瓤103株
组合三 甲×丙 白瓤 白瓤352株、黄瓤70株、红瓤21株
A.植株甲、乙的基因型分别为AABB、aaBB
B.杂交组合一的F2中某白瓤植株基因型为AABB或AaBB
C.杂交组合三的F2中黄瓤植株与红瓤植株随机交配，F3中黄瓤：红瓤=2:1
D.杂交组合二的F2中黄瓤植株自交，子代中的黄瓤植株占8/9
D
5/6
2. 显性基因累加效应
(1)表现
(2)原因:
A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强。
【检测】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、乙两桃树杂交，F1每桃重135～165克。甲、乙两桃树的基因型可能是(　　)A. 甲AAbbcc，乙aaBBCCB. 甲AaBbcc，乙aabbCCC. 甲aaBBcc，乙AaBbCCD. 甲AAbbcc，乙aaBbCc
D
【检测】假设人类肤色由3对可独立遗传的等位基因控制，其中深肤色由显性基因控制，若基因型均为AaBbCc的男女婚配后，其子代表现型及概率如图所示；若基因型分别为AaBbCc与AabbCc的男女婚配，则下列有关子代的叙述正确的是(不考虑交叉互换)( )
A.子代最多可出现18种基因型，7种表现型
B.子代中皮肤颜色为f的个体出现的概率为3/32
C.子代中皮肤颜色为d的个体的基因型有5种
D.子代中皮肤颜色a:b=1:6
C
6种表现型
1/32(AABbCC)
1:5
二. “和”小于16的特殊分离比的成因——致死遗传现象
1. 胚胎致死或个体致死
2. 配子致死或配子不育
8:2:2
ab的雌配子或雄配子致死
1. 两对等位基因在染色体上的位置关系
考点六 实验探究不同对基因在染色体上的位置关系
考点六 实验探究不同对基因在染色体上的位置关系
2.根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
【检测】豚鼠毛的颜色由两对等位基因(E和e，F和f)控制，其中一对等位基因控制色素的合成，另一对等位基因控制颜色的深度，豚鼠毛的颜色与基因型的对应关系见下表。
基因型 E_ff E_Ff E_FF或ee_ _
豚鼠毛颜色 黑色 灰色 白色
某课题小组用一只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠探究两对等位基因(E和e，F和f)在染色体上的位置，进行了以下实验，请补充完整并作出相应预测。
(1)实验假设: 两对等位基因(E和e，F和f)在染色体上的位置有以下三种类型。
(2)实验方法: ，观察并统计其子代豚鼠毛的颜色和比例。(3)可能的实验结果(不考虑交叉互换)及相应结论：①若子代豚鼠表现为 ，则两对基因分别位于两对同源染色体上，符合图中第一种类型；
让该只基因型为EeFf的雄性灰毛豚鼠与多只隐性纯合雌性白毛豚鼠进行测交
灰毛∶黑毛∶白毛＝1∶1∶2
(1)实验假设: 两对等位基因(E和e，F和f)在染色体上的位置有以下三种类型。
②若子代豚鼠表现为 ，则两对基因在一对同源染色体上，符合图中第二种类型；③若子代豚鼠表现为 ，则两对基因在一对同源染色体上，符合图中第三种类型。(请在C图中标出基因在染色体上的位置)
灰毛∶白毛＝1∶1
黑毛∶白毛＝1∶1
8．
【检测】(2021·蚌埠铁中期中)位于常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，则下列正确表示F1基因型的是(　　)
C
(1)若表现型为A—B—：A—bb：aaB—：aabb=6∶3∶2∶1，则原因是 。
(2)若表现型为A—B—：A—bb：aaB—：aabb=4∶2∶2∶1，则原因是 。
(3)若表现型为A—B—：A—bb：aaB—=9∶3∶3，则原因是
。
(4)若表现型为A—B—：A—bb：aaB—：aabb=7∶3∶1：1，若是某种配子致死，则可能是
。
(5)若表现型为A—B—：A—bb：aaB—：aabb=5∶3∶3∶1，若是某种基因型的配子致死，则可能原因是
。
基因型为BB的个体致死
基因型为AA和BB的个体致死
基因型为aabb的个体致死
基因型为aB的雌配子或雄配子致死
基因型为AB的雄配子或雌配子致死
【检测】果蝇是常用的遗传学实验材料，其体色有黄身（H）、黑身（h）之分，翅形有长翅（V）、残翅（v）之分。现用两种纯合果蝇杂交，F2中出现4种类型且比例为5:3:3:1的后代，已知果蝇有一种精子不具有受精的能力,下列叙述不正确的是( )
A.不具有受精能力的精子基因组成是HV，F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为3/5
B.控制果蝇体色和翅型的基因遗传遵循自由组合定律， 亲本果蝇的基因型为HHvv、hhVV
C.若让F2黑身长翅果蝇自由交配，则子代的表现型及比例为9:1
D.若要通过杂交实验来验证上述不能完成受精作用精子基因型，则可选择基因型为hhvv雌果蝇和基因型为HhVv雄果蝇进行杂交
C
【检测】某种鸟类体色(基因用A、a表示)、条纹的有无(基因用B、b表示)是两对独立遗传的相对性状，下表是三组相关杂交实验情况。请分析后回答问题。
第1组 第2组 第3组
(1)根据 组杂交实验的结果，可判定这两对性状中的显性性状分别是________________。
第1组和第3
无纹、绿色
【检测】某种鸟类体色(基因用A、a表示)、条纹的有无(基因用B、b表示)是两对独立遗传的相对性状，下表是三组相关杂交实验情况。请分析后回答问题。
第1组 第2组 第3组
(2)第2组亲本中黄色无纹个体的一个卵原细胞能够产生的配子基因型是____________。在配子形成过程中，减数第二次分裂后期细胞中含________个染色体组。
aB或ab
2
(3)第3组杂交实验后代比例为2∶1，请推测其原因可能是____________________________________________。
根据这种判断，若第2组后代中绿色无纹个体自由交配，F2的表现型及比例应为____________________________
________________________________________________。
(4)请用遗传图解表示第2组杂交实验:
基因型为AA个体致死或绿色纯合致死
绿色无纹∶黄色无纹∶绿色有纹∶黄色有纹＝6∶3∶2∶1
第1组 第2组 第3组
【典例】某果蝇为拥有多对相对性状，红眼(B)与白眼(b)、长翅(V)与残翅(v)、灰身(A)与黑身(a)为其中的三对相对性状，其中眼色基因位于X染色体上，体色和翅形基因位于常染色体上。请回答:
(1)选择果蝇作实验材料的优点是（写2点）。
.
(2)欲测定果蝇基因组的DNA序列，应测 条染色体上的DNA。
(3)在体色和眼色这两对相对性状中；正交与反交产生子代结果不一致的亲本组合性状分别是 。
(4)如果将孵化后4—7d的长翅果蝇幼虫放在35-37℃环境下(正常培养温度为25℃)处理6-24h，结果培养出的成虫中出现了一定数量雌雄皆有的残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇，这说明基因与性状的关系是 。
具有容易区分的相对性状，生长周期短易培养；染色体数目少等
5
红眼和白眼
生物的性状是由基因型和环境共同作用的结果
(5)利用灰身长翅和黑身残翅的亲本进行杂交实验，发现F2代中长翅:残翅=3:1，这说明该相对性状的遗传符合 定律，且F2代中灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=6:2:3:1，这一结果出现的条件是（不考虑变异）
.
（6）用白眼雌果蝇XbXb和红眼雄果蝇XBY杂交，F1代中出现了一只白眼雌果蝇。有人用光学显微镜检查该白眼雌果蝇处于
期的染色体，发现比正常雌果蝇多了一条Y染色体，则该白眼雌果蝇的出现是 结果。（填变异类型）
基因分离
①A、a和V、v位于两对同源染色体上
②灰身个体纯合致死
有丝分裂中
染色体数目变异
(7)下表是性染色体异常果蝇的性别情况
若将上述F1代出现的白眼雌果蝇与基因型为XBY的雄果蝇进行杂交，子代中的白眼雄果蝇的基因型为 ，染色体正常的红眼果蝇占 。
XbY、XbYY
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