新人教生物一轮复习高频考点解析训练：4 自由组合定律的相关规律（含解析）

新人教生物一轮复习高频考点解析训练
4　自由组合定律的相关规律
强化1　基因自由组合定律的解题规律及方法
解 疑 释 惑
1.用“乘法定理”解决基因自由组合问题（亲本确定）
基本思路：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问题，然后再结合乘法定理进行合并求解。如求AaBb×Aabb所产生子代的基因型的比例时，可将其分解为如下两个分离定律：Aa×Aa和Bb×bb求解。常见题型如下：
（1）配子类型及概率的问题
具多对等位基因的个体 解答方法 举例（基因型为AaBbCc的个体）
产生配子的种类数 每对基因产生配子种类数的乘积 配子种类数为：
产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2（A）×1/2（B）×1/2（C）＝1/8
（2）配子间的结合方式问题
如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子：AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子；再求两亲本配子间的结合方式。由于两亲本配子间的结合是随机的，所以AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式。
（3）基因型类型及概率的问题
问题举例 计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基因型种类数 可分解为三个分离定律： Aa×Aa→后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa） Bb×BB→后代有2种基因型（1Bb∶1BB） Cc×Cc→后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc） 因此，AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3＝18种基因型
AaBbCc×AaBBCc，后代中AaBBcc出现的概率
（4）表型类型及概率的问题
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能的表型种类数 可分解为三个分离定律： Aa×Aa→后代有2种表型（3A_∶1aa） Bb×bb→后代有2种表型（1Bb∶1bb） Cc×Cc→后代有2种表型（3C_∶1cc） 所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8种表型
AaBbCc×AabbCc，求后代中表型A_bbcc出现的概率
AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于亲本的表型（基因型）的概率 1－亲本类型：不同于亲本的表型＝1－（A_B_C_＋A_bbC_）＝1－（3/4×1/2×3/4＋3/4×1/2×3/4）＝7/16，不同于亲本的基因型＝1－（AaBbCc＋AabbCc）＝1－（1/2×1/2×1/2＋1/2×1/2×1/2）＝3/4
2.用“乘法定理”解决基因自由组合问题（亲本不确定）
例：某人用基因型为YyRr的黄色圆粒豌豆与基因型为yyRr的绿色圆粒豌豆杂交。得到F1后，用F1中的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，求F2的性状及比例：
（1）直接计算
（2）先分后合
（3）大棋盘法
①确定亲本：YyRR×yyrr，2（YyRr×yyrr）
②求配子种类及比例：yyrr只能产生yr，YyRR、2YyRr产生配子为2YR∶2yR∶1Yr∶1yR。
③列棋盘求子代
2YR 2yR 1Yr 1yR
yr
（4）小棋盘法
通过观察可知，对于亲本不确定的计算问题，小棋盘法的计算量最少，正确率最高。
3.n对等位基因（完全显性）自由组合的计算方法
等位基因对数 F1配子 F2基因型 F2表型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 1∶1 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 22 （1∶1）2 32 （1∶2∶1）2 22 （3∶1）2
3 23 （1∶1）3 33 （1∶2∶1）3 23 （3∶1）3
n 2n （1∶1）n 3n （1∶2∶1）n 2n （3∶1）n
4.已知子代表型分离比推测亲本基因型（逆推型）
（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，要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
（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：
①9∶3∶3∶1→（3∶1）（3∶1）→（Aa×Aa）（Bb×Bb）→AaBb×AaBb；
②1∶1∶1∶1→（1∶1）（1∶1）→（Aa×aa）（Bb×bb）→AaBb×aabb或Aabb×aaBb；
③3∶3∶1∶1→（3∶1）（1∶1）→（Aa×Aa）（Bb×bb）或（Aa×aa）（Bb×Bb）→AaBb×Aabb 或AaBb×aaBb。
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，测交子代的基因型有8种。 （　　）
（2）基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同。 （　　）
（3）控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6 cm，每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲（AABbcc）与乙（aaBbCc）杂交，则F1的棉花纤维长度范围是8～14 cm。 （　　）
（4）果蝇的染色体上存在朱砂眼（a）和褐色眼（b）基因，aa个体的褐色素合成受到抑制，表现为朱砂眼，bb个体的朱砂色素合成受到抑制，表现为褐色眼，两种色素叠加果蝇复眼呈暗红色，则朱砂眼果蝇的基因型有aaBb和aaBB。 （　　）
2.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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 题 固 法
题型1　用分离定律解决自由组合定律的问题
1.（2021·全国乙卷）某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制（杂合子表现显性性状）。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（　　）
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
2.某植物花瓣的大小由复等位基因a1、a2、a3控制，其显隐性关系为a1对a2为显性，a2对a3为显性；有a1基因的植株表现为大花瓣，有a2基因且无a1基因的植株表现为小花瓣，只含a3基因植株无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因B、b控制，基因型为BB和Bb的花瓣是红色，bb的为黄色。两对基因独立遗传，基因型为a1a3Bb和a2a3Bb的个体杂交产生的子代（　　）
A.全为杂合子
B.共有6种表型
C.红花所占的比例为3/4
D.与亲本基因型相同的个体占1/4
解 题 指 导
　　用棋盘法，将两对性状的遗传一一按照分离定律去解决，然后结合考虑。根据题干信息，控制花瓣大小的基因和控制颜色的基因自由组合，且二者组合情况对应的表型如下表：
a1a1、a1a2、a1a3 a2a2、a2a3 a3a3
BB 大花瓣红色 小花瓣红 无花瓣
Bb
bb 大花瓣黄色 大花瓣黄色
基因型为a1a3Bb和a2a3Bb，杂交结果用棋盘法表示如下：
1a1a2 1a1a3 1a2a3 1a3a3
1BB 6大花瓣红色 3小花瓣红色 4无花瓣
2Bb
1bb 2大花瓣黄色 1小花瓣黄色
.（2022·广州一模）研究发现水稻品种甲和乙的配子部分不育，这种不育机制与位于非同源染色体上的两对基因（A、a和B、b）有关。甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb。Aa杂合子所产生的含a的雌配子不育；Bb杂合子所产生的含b的雄配子不育。甲、乙杂交得到F1，下列叙述正确的是（　　）
A.F1经过减数分裂产生可育的雄配子及比例是AB∶Ab＝1∶1
B.F1自交子代基因型及比例是AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb＝1∶1∶1∶1
C.F1雌雄配子随机结合导致非同源染色体上的基因自由组合
D.F1分别作父本和母本与乙杂交子代基因型及比例相同
4.（2022·梅州一模）水稻抗稻瘟病是由基因R控制的，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会使水稻抗性完全消失，Bb使抗性减弱（弱抗病），bb不影响抗性表达。现有两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A.亲本的基因型分别是rrBB·錜bb
B.F2的弱抗病植株中纯合子占2/3
C.F2的全部抗病植株自交，后代抗病植株占5/6
D.不能通过测交区分F2中易感病植株的基因型
题型2　考查多对基因遵循自由组合定律
5.（2022·深圳一模）已知牵牛花的花色受三对独立遗传的等位基因（A和a、B和b、C和c）控制，其途径如下图所示，其中蓝色和红色混合后显紫色，蓝色和黄色混合形成绿色，现有某紫花植株自交，子代出现白花、黄花，据此判断下列叙述不正确的是（　　）
A.自然种群中红花植株的基因型有4种
B.用于自交的紫花植株的基因型为AaBbCc
C.自交子代中绿花植株和红花植株的比例不同
D.自交子代出现的黄花植株的比例为3/64
6.（2022·东莞一模）人类皮肤颜色差异除了受环境影响之外，还可能受常染色体上多对基因的控制，其中每个显性基因对肤色的深度增加都有一定的作用（如图所示）。假设显、隐性基因的频率相等，下列相关说法错误的是（　　）
A.假设肤色受1对基因控制，预期中间肤色在人群中比例为1/2
B.若不同肤色的个体数量峰值有5个，说明肤色受5对基因控制
C.图中实际观察到的肤色分布情况（虚线）说明有3或4对基因控制着肤色的遗传
D.当亲代中肤色最浅的人和肤色最深的人结合，则子一代是中间肤色
7.（2020·全国Ⅱ卷）控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A与a、B与b、 D与d 表示，且位于3对同源染色体上。现有表型不同的4种植株：板叶紫叶抗病（甲）、板叶绿叶抗病（乙）、花叶绿叶感病（丙）和花叶紫叶感病（丁）。甲和丙杂交，子代表型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表型。回答下列问题：
（1）根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是　　　　　　　　　　。
（2）根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为　　　　　　　　、
　　　　　　　、　　　　　　　和　　　　　　　。
（3）若丙和丁杂交，则子代的表型为　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）选择某一未知基因型的植株 X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为　　　　。
方 法 规 律
多对等位基因控制一种生物性状的问题分析
多对等位基因决定一对相对性状的问题，是近年的热点题型。很多同学对此类题目束手无策，主要原因：（1）不知道该类问题的实质。虽然该类遗传现象不同于孟德尔的一对或两对相对性状的遗传实验，但仍属于基因的自由组合问题，后代基因型的种类和自由组合问题一样，但表型的问题和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同，性状分离比也有很大区别。（2）不知道解决问题的关键。该种题型解决的关键是弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后，再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，然后再进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
强化2　自由组合定律特殊情况分析
解 疑 释 惑
1.F2的9∶3∶3∶1与测交后代的1∶1∶1∶1的变式分离比
（1）常见比例及原因
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，其余的基因型为另一种表型（9A_B_）∶（3A_bb＋3aaB_＋1aabb） 1∶3
9∶3∶4 aa（或bb）成对存在时表现为双隐性性状，其余表现正常 （9A_B_）∶（3A_bb）∶（3aaB_＋1aabb）或（9A_B_）∶（3aaB_）∶（3A_bb＋1aabb） 1∶1∶2
9∶6∶1 双显、单显、双隐三种表型（9A_B_）∶（3A_bb＋3aaB_）∶（1aabb） 1∶2∶1
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
10∶6 具有单显基因为一种表型，其余基因型为另一种表型 （9A_B_＋1aabb）∶（3A_bb＋3aaB_） 2∶2
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
（2）解题技巧
①看F2的表型比例，若表型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。②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。如比例为9∶3∶4，则为9∶3∶（3∶1），即4为两种性状的合并结果。③根据具体比例确定出现异常分离比的原因。④根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表型的比例。
2.自由组合定律中致死现象分析
（1）原因分析
（2）解题技巧（“先拆分，后组合”）
第一步：先将其拆分成分离定律单独分析；
第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表型及比例。
3.基因的完全连锁和不完全连锁情况
（1）基因完全连锁
两对基因若在非同源染色体上，则遵循自由组合定律，测交结果为1∶1∶1︰1，如图1。如果测交后代只有两种表型，比值为1∶1，没有重组类型出现，则可确定控制不同性状的非等位基因完全连锁，遵循分离定律。可分为下列图2、图3两种情况。

图1

图2

图3
（2）基因不完全连锁——基因互换
由于F1每个发生交换的性母细胞最多只能产生一半重组型配子，另一半是亲本型配子。因此，F1测交后代重组类型明显少于亲本类型。如双杂合体测交后代为两两相等比值不同的4种表型后代。
交换率的计算，通过对测交后代统计结果求得：交换率＝[重组类型/（重组类型＋亲本类型）]×100%。
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例为3∶1或1∶2∶1，则该两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。 （　　）
（2）具两对独立遗传基因的亲本杂交，若子代表型中无双隐性（yyrr）个体，则推测存在双隐性配子（yr）致死。 （　　）
2.下图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪些不遵循基因的自由组合定律？为什么？
典 题 固 法
题型1　基因互作
1.（2022·东莞一模）某种植物（二倍体）叶缘的锯齿状与非锯齿状受叶缘细胞中T蛋白含量的影响。T蛋白的合成由两对独立遗传的基因（A和a，T和t）控制，基因T表达的产物是T蛋白，基因A抑制基因T的表达。两锯齿状植株作为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中锯齿状植株与非锯齿状植株的比例是13∶3，下列分析合理的是（　　）
A.亲本的基因型分别是aaTT和AAtt
B.叶缘细胞缺少T蛋白的植株，叶缘呈锯齿状
C.F1群体中，T基因的基因频率为2/3
D.基因型为aaTT的植物根尖细胞也有T蛋白的存在
2.（2022·山东卷改编）某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断错误的是（　　）
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4
A.让只含隐性基因的植株与F2测交，不能确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
题型2　叠加效应
3.（2022·珠海二模）某种植物的果实重量由A与a、B与b、D与d三对独立遗传的等位基因控制。已知A、B、D基因对果实的增重效应相同，a、b与d基因的作用相同，基因型AABBDD的植株果实重72 g，基因型为aabbdd的植株果实重36 g。在不考虑互换与突变的情况下，用基因型为AaBbDd与Aabbdd的植株杂交并产生子代。下列说法错误的是（　　）
A.子代中不会出现果实重量为66 g的植株
B.子代中果实重量为42 g的植株基因型有3种
C.子代中果实重量为48 g的植株出现的概率为5/16
D.子代中果实重量为54 g与60 g的植株之比为4∶1
4. （2022·肇庆二模）将株高70 cm的小麦（以下株高值代表相应的植株）和50 cm杂交，F1自交得到F2，F2中70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm∶50 cm的数量比例约为1∶4∶6∶4∶1。下列叙述错误的是（　　）
A.F1只有一种基因型，F2中60 cm有三种基因型
B.若F1与50 cm杂交，理论上杂交后代的表型比例为1∶2∶1
C.若60 cm杂合子和65 cm杂交，理论上杂交后代中60 cm的比例为1/4
D.若F2中60 cm随机授粉，理论上自由交配后代中70 cm的比例为1/36
题型3　致死情况分析
5.（2022·汕头一模）番茄的花色和叶的宽窄分别由一对等位基因控制，且这两对基因中的某一对基因纯合时会使受精卵致死。现用红色窄叶植株自交，子代的表型及其比例为红色窄叶∶红色宽叶∶白色窄叶∶白色宽叶＝6∶2∶3∶1。下列表述正确的是（　　）
A.这两对基因的遗传不符合自由组合规律
B.两对相对性状中显性性状分别是红色和宽叶
C.控制花色的基因具有隐性纯合致死效应
D.自交后代中双隐性个体所占比例为1/12
6.（2022·湛江一模）某种植物的花色同时受A、a与B、b两对独立遗传的基因控制，基因型为A_bb的植株开蓝花，基因型为aaB_的植株开黄花。若将蓝花植株（♀）与黄花植株（）杂交，再取F1中红花植株自交得F2。F2的表型及其比例为红花∶黄花∶蓝花∶白花＝7∶3∶1∶1。则下列分析正确的是（　　）
A.F2中基因型为AaBb的杂合子致死
B.F1产生的配子中某种雌、雄配子同时致死
C.亲本蓝花植株和F2蓝花植株的基因型一定为AAbb
D.F1产生的配子中，Ab雌配子或Ab雄配子致死
题型4　配子不育问题
7.（2022·全国甲卷）某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是（　　）
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
题型5　基因连锁情况
8.（2022·汕尾一模）某植物四对相对性状分别由四对等位基因控制，对基因型为AaBbCcDd的植物进行测交，其后代的基因型及比例为AaBbCcDd∶AabbccDd∶aaBbCcdd∶aabbccdd＝1∶1∶1∶1（不考虑变异）。下列分析正确的是（　　）
A.A/a、D/d两对基因的传递遵循自由组合定律
B.B/b、C/c两对基因的传递遵循自由组合定律
C.该植物自交后代有81种基因型，16种表型
D.该植物自交后代中aabbccdd个体的比例为1/16
9.（2017·海南卷节选）果蝇有4对染色体（Ⅰ～Ⅳ号，其中Ⅰ号为性染色体）。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇，其特点如表所示。某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题：
表型 表型特征 基因型 基因所在染色体
甲 黑檀体 体呈乌木色、黑亮 ee Ⅲ
乙 黑体 体呈深黑色 bb Ⅱ
丙 残翅 翅退化，部分残留 vgvg Ⅱ
（1）用乙果蝇与丙果蝇杂交，F1的表型是　　　　；F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表型分离比，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
规范长难句——分析原因时要注意言简意赅，答出关键词“均位于****”“不能自由组合”，注意语言顺序的逻辑关系。
（2）用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1的基因型为　　　　，表型为　　　　，F1雌雄交配得到的F2中果蝇体色性状　　　（选填“会”或“不会”）发生分离。