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专题04
自由组合定律与亲子代基因型
表现型及其概率推断
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. 实质
(1)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。
(2)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。
3．适用条件
(1)有性生殖的真核生物。
(2)细胞核内染色体上的基因。
(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
4．细胞学基础基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。
5．应用
(l)指导杂交育种，把优良性状重组在一起。
(2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据。
两对相对性状的杂交实验
1．提出问题——纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验
(1)发现者孟德尔。
(2)图解
2．作出假设——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，即31，黄绿=31，圆皱=31。
(3)F1产生配子时成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合。
(4)F1产生雌雄配子各4种，YRYryRyr=1111。
(5)受精时雌雄配子随机结合。
(6)F2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=9331
(7)F2的基因型有16种组合方式，有9种基因型。
3.对自由组合现象解释的验证
(1)方法测交。
(2)预测过程
(3)实验结果正、反交结果与理论预测相符，说明对自由组合现象的解释是正确的。
2017全国Ⅱ卷，6题
若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是（
）
A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
【答案】D
答题思路
【考点】基因的自由组合定律
【点拨】因为黄色个体的基因型有21种9种aa____）、12种A___D_，所以本题的解题关键是寻找突破口，可以是由F2为52+3+9=64份推出F1产生的配子种类、也可以由F2中黑色或褐色所占的比例，都能推出F1的基因型为AaBbDd。
2017全国Ⅰ卷，6题
果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上；长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅，下列叙述错误的是
A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B．F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
【答案】B
答题思路
【考点】自由组合定律与伴性遗传。
【点拨】本题考查自由组合定律与伴性遗传的知识，要求考生能正确分析两对相对性状遗传及与伴性遗传的联系，正确写出各种个体的基因型或可能的基因型是解题的关键。对于两对等位基因控制两对相对性状的遗传，应把基因分开一对一对的计算，再重新组合即可计算答案。
【命题意图】本题考查自由组合定律与伴性遗传的知识，要求考生能正确分析两对相对性状遗传及与伴性遗传的联系。
【命题规律】
通常考查两对相对性状遗传问题，可能两对都是常染色体遗传，也可能一对为常染色体遗传，另一对为伴X遗传，运用基因自由组合定律，把基因分开一对一对的解析推断和计算，再重新组合即可计算答案。
【答题模板】1.判断两对或两对以上相对性状的遗传是否遵守基因自由组合定律控制两对或两对以上相对性状的基因分别位于两对或两对以上同源染色体。
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。
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。
1.【2017年高考海南卷，20】遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是
A．多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，则说明黑色为显性
B．观察该种群，若新生的栗色个体多于黑色个体，则说明栗色为显性
C．若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则说明显隐性基因频率不等
D．选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为隐性
【答案】C
2．【四川省泸州市2017届高三四诊（临考冲刺模拟）理科综合生物试题】豌豆的籽粒饱满对皱缩为显性，籽粒甜对非甜为显性，两对性状均为完全显性。现有纯合籽粒饱满非甜和纯合籽粒皱缩甜豌豆杂交，所得F1测交，多次重复试验，统计测交所得F2中籽粒的表现型及比例都近似为饱满甜饱满非甜皱缩甜皱缩非甜=1441。下列实验分析错误的是（
）
A.
控制豌豆籽粒饱满与皱缩、甜与非甜的两对基因在遗传时都遵循分离定律
B.
F1产生配子时所发生的变异类型属于基因重组
C.
F2的籽粒饱满甜豌豆自交后代中有1/4能稳定遗传
D.
要短时间内获得大量籽粒饱满甜碗豆最好采用单倍体育种
【答案】C
【解析】豌豆的籽粒饱满对皱缩为显性，籽粒甜对非甜为显性，两对性状均为完全显性，说明控制两对性状的等位基因都遵循基因的分离定律，A正确；纯合籽粒饱满非甜玉米（AAbb）和纯合籽粒皱缩甜玉米（aaBB）杂交，子一代的基因型是AaBb，测交后代的表现型及比例是饱满甜（AaBb）饱满非甜（Aabb）皱缩甜（aaBb）皱缩非甜（aabb）=1441，因此基因型为AaBb产生的配子的类型及比例是ABAbaBab=1441，不是1111，因此两对等位基因在遗传时发生了交叉互换，属于基因重组，B正确；F2的籽粒饱满甜豌豆基因型为AaBb，自交后代中稳定遗传的占1/10×1/10×2+4/10×4/10×2=34/100，C错误；与杂交育种相比，单倍体育种可以明显缩短育种年限，D正确。
3．【安徽省合肥市2017届高三第三次教学模拟理科综合生物试题】下图是某种自花传粉植物的花色素（由2对等位基因A和a、B和b控制)合成过程图。含花色素的花为红色，否则为白色。基因型为AaBb的植株自花传粉得F1中红花和白花植株比例为97，不考虑基因突变，下列相关叙述错误的是（
）
A.
F1红花植株自花传粉，后代可能出现白花植株的约占8/9
B.
将F1白花植株相互杂交，所得的F2中不会出现红花植株
C.
将F1白花植株自花传粉，根据F2的表现型不能推测该白花植株基因型
D.
用酶A的抑制剂喷施红花植株后出现了白花，植株的基因型不变
【答案】B
【解析】据图分析，A_B_表现为红花，其余基因型表现为白花。基因型为AaBb的植株自花传粉得F1中A_B_（红花）（A_bb+aaB_+aabb）（白花）=97，F1中红花的基因型为1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb，其中只有1/9AABB自交后代不会出现白花，A正确；将F1白花植株A_bb与aaB_相互杂交，后代可能会出现红花，B错误；将F1白花植株的基因型有A_bb、aaB_、aabb，它们自交的后代都是白花，所以根据F2的表现型不能推测该白花植株基因型，C正确；用酶A的抑制剂喷施红花植株，只是抑制了酶的活性，并没有改变基因型，D正确。
4．【江苏省南通、扬州、泰州2017届高三第三次模拟考试生物试题】水稻抗稻瘟病是由基因R控制，细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如右图所示。相关叙述正确的是（
）
A.
亲本的基因型是RRBB、rrbb
B.
F2的弱抗病植株中纯合子占2/3
C.
F2中全部抗病植株自交，后代抗病植株占8/9
D.
不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型
【答案】D
5．【2017届山东省泰安市高三第二轮复习质量检测（二模）理科综合生物试卷】某高等植物的红花和白花由3对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制，3对基因中至少含有2个显性基因时，才表现为红花，否则为白花。下列叙述错误的是（
）
A.
基因型为AAbbCc和aaBbCC的两植株杂交，子代全部表现为红花
B.
该植物纯合红花、纯合白花植株的基因型各有7种、1种
C.
基因型为AaBbCc的红花植株自交，子代中白花植株占7／64
D.
基因型为AaBbCc的红花植株测交，子代中白花植株占1／8
【答案】D
【解析】基因型为AAbbCc和aaBbCC的两植株杂交，子代含有2个、3个或4个的显性基因，所以后代都是红花，A正确；纯合红花的基因型有1+3+3=7种，白花的基因型只有aabbcc1种，B正确；基因型为AaBbCc的红花植株自交，子代中白花植株占1/2×1/4×1/4×3+1/4×1/4×1/4=7/64，C正确；基因型为AaBbCc的红花植株测交，子代中白花植株占1/2×1/2×1/2×3+1/2×1/2×1/2=1/2，D错误。
6．【2017届江西省鹰潭市高三第二次模拟考试理综生物试卷】小鼠的尾长和尾短是由一对等位基因控制，黑毛和白毛有另一对等位基因控制。两只尾长黑毛小鼠杂交的子代中出现了尾短雌鼠，且子代雄鼠中白毛个体占1/4。下列推理合理的是（不考虑变异）（
）
A.
两对基因都位于常染色体上
B.
两对基因位于同一对染色体上
C.
子代不会出现尾短白毛雌鼠
D.
亲本雌鼠只含一种隐性基因
【答案】A
7.【2017年高考新课标1，30】某种羊的性别决定为型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因（）控制；黑毛和白毛由等位基因（）控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题
（1）公羊中基因型为或的表现为有角，无角；母羊中基因型为的表现为有角，或无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为　　　　　，公羊的表现型及其比例为　　　　　。
（2）某同学为了确定是位于染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛白毛，我们认为根据这一实验数据，不能确定是位于染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若　　　　　，则说明是位于染色体上；若　　　　　，则说明是位于常染色体上。
（3）一般来说，对于性别决定为型的动物群体而言，当一对等位基因（如）位于常染色体上时，基因型有　　
　　　种；当其仅位于染色体上时，基因型有　　　　　种；当其位于和染色体的同源区段时（如图所示），基因型有　　
　　　种。
【答案】（1）有角无角=13
有角无角=31
（2）白毛个体全为雄性
白毛个体中雌雄各半
（3）3
5
7
【解析】（1）根据题意，羊的有角与无角属于从性遗传，基因型与性状的对应关系如下
NN
Nn
nn
♀
♂
♀
♂
♀
♂
有角
无角
有角
无角
那么多对杂合体公羊和杂合体母羊杂交过程及结果如下
所以子一代中母羊表现型及比例为有角无角=13，公羊的表现型及比例为有角无角=31。
（2）假设M/m位于X染色体上，则纯合黑色母羊与纯合白色公羊杂交过程及结果如下
所以反推若F2中白毛个体全为雄性，就说明M/m位于X染色体上。
假设M/m位于常染色体上，则黑毛与白毛性状的遗传与性别无关，F2中白毛个体中雌雄各半。
（3）如果A/a位于常染色体上，基因型有AA、Aa、aa。。
如果A/a仅位于X染色体上，其基因型可以有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY。
如果A/a仅位于X和Y的同源区段，其基因型可以有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
8．【2017年高考北京卷理综，30】玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
（1）单倍体玉米体细胞的染色体数为_______，因此在____分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的______。
（2）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1）
①根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由___发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫∶白=3∶5，出现性状分离的原因是_______。推测白粒亲本的基因型是_______。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如下
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_______。
（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合（2）③中的育种材料与方法，育种流程应为______；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。WWW.
【答案】（1）10
减数
染色体组
（2）①卵细胞
②紫粒亲本是杂合子
aaRr/Aarr
③单倍体籽粒胚的表现型为白色，基因型为ar；二倍体籽粒胚的表现型为紫色，基因型为AaRr；二者籽粒胚乳的表现型为紫色，基因型为AaaRrr。
（3）用G和H杂交，将所得F1为母本与S杂交；根据籽粒颜色挑出单倍体
即aaRr/Aarr。③根据图中的亲本的基因型可知，二倍体籽粒的颜色应为紫色，基因型为AaRr；单倍体籽粒由母本的配子发育而来，所以其基因型为ar。胚乳都是由一个精子（基因组成AARR）和两个极核（基因组成都为ar）结合后发育而来，基因型为AaaRrr。（3）按照（2）③中的方法，可将G和H杂交，得到F1，再以F1为母本授以突变体S的花粉，根据籽粒颜色挑出单倍体；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。
9．【2016年天津卷，9】鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶（GPI）是同工酶（结构不同、功能相同的酶），由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2，在鲫鱼中是a3
和a4，这四个基因编码的肽链P1、
P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼（a1a2）为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳（蛋白分离方法）图谱如下。
请问答相关问题
（1）若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则其体内GPI类型是_____________________。
（2）若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则鲤鲫杂交的子一代中，基因型为a2a4个体的比例为____________。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，图谱中会出现__________条带。
（3）鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交，对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析，每尾鱼的图谱均一致，如下所示。
据图分析，三倍体的基因型为____________，二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是____________。
【答案】（1）P3P3或P4P4
（2）25%　　3
（3）a1a2a3　　100%
10．
【2015年全国Ⅰ卷，32】假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题
（1）若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率a基因频率为＿＿＿＿＿。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为＿＿＿，A基因频率为＿＿＿。
（2）若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为21，则对该结果最合理的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和
aa基因型个体数量的比例应为＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）11　　121　　0．5
（2）A基因纯合致死　　11

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