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素养提升课(二) 自由组合定律的应
用及解题方法
一、自由组合问题常规题型的解题方法
1.解题思路
将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，
有几对基因就可以分解为几个分离定律的问题。
如可分解为、 两个分离定律的问题。
可分解为、、 三个分离定
律的问题。
2.问题类型
(1)配子类型的问题
规律:某一基因型的个体所产生配子种类数为等位基因对数 。
如 产生的配子种类数:
(2)配子间结合方式问题
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。
如与 杂交过程中，配子间结合方式的种类数:
①先求和 各自产生的配子种类数。
②再求两亲本配子之间的结合方式种类数。
(3)据双亲基因型，求子代某一基因型或表型所占比例
规律:求某一子代基因型或表型所占比例，先按分离定律拆分，将各
种性状或基因型所占比例分别求出后，再组合相乘。
如:基因型为与 的个体杂交，求
①子代中基因型为 个体的概率；
②子代中基因型为 个体的概率。
解答方法：
①
所以子代中 。
②
所以子代中 。
(4)据子代表型及比例推测亲本基因型
规律:据子代表型比例拆分为分离定律的比例，据此确定每一对相对
性状的亲本基因型，再组合。如:
或
或
或
例1 [2024·黑龙江鹤岗月考] 某雌雄同株植物有、、 三对
等位基因，每对等位基因控制一对相对性状且三对等位基因独立遗
传，A、B、D分别对、、为完全显性。现有基因型为 、
的两个体。下列相关叙述错误的是( )
A.基因型为 的个体自交，雌雄配子结合方式有64种
B.基因型为 的个体自交，后代有4种基因型
C.二者杂交，子代中与亲本表型不同的个体占
D.二者杂交，子代中共有4种纯合子，且比例为
√
[解析] 三对基因独立遗传，遵循自由组合定律，基因型为 的
个体产生的雌雄配子分别有8种，雌雄配子结合方式共
(种)，A正确；基因型为的个体自交，后代有
(种)基因型，(种)表型，B错误； ，子代
与亲本表型相同的有和 ，所占比例为
，则与亲本表型不同的
概率为 ，C正确；二者杂交，子代中纯合子为
、、、 ，所占比例均为
，四种纯合子的比例为 ，D正确。
例2 番茄中红色果实对黄色果实 为显性，两室果(D)对多室果
为显性,高藤对矮藤 为显性，控制三对性状的等位基因独立
遗传，某红果两室高藤植株甲与 杂交，子代中红果两室高藤
植株占；与杂交，子代中红果两室高藤植株占 ；与
杂交，子代中红果两室高藤植株占 。植株甲的基因型是
( )
A. B. C. D.
√
[解析] 甲表型为红果两室高藤，对应的基因型为 ，甲与
杂交，子代中红果两室高藤植株占，说明 中有一对基
因是纯合子，有一对基因是杂合子；与 杂交，子代中红果两
室高藤植株占，说明甲的基因型为；甲与 杂交，
子代中红果两室高藤植株占，进一步确定甲的基因型为 ,
综上所述，D符合题意。
二、基因互作类问题
【情境】 孟德尔在对豌豆性状的遗传研究中发现,具有两对相对性状
的纯合子亲本进行杂交得，自交得， 中4种表型之比为
。然而生物的性状往往受多对基因及环境的制约,由于基因
产物相互作用等因素，的性状分离比并不一定都呈现 。
【拓展】
类型一 基因型不为的个体为同一种表型
［分析］
自交，后代比例如下所示：
测交后代比例：
类型二 基因型为和 的个体为同一表型
［分析］
自交，后代比例如下所示：
测交后代比例：
其他类型
1.尝试按照上述分析方式，完成下列表格
类型 基因型为 或 的个体为同一种表型
自交 后代比例 _ ____________________或
_ _____________________
测交 后代比例 ______________________________________________________________________或
__________________________________________________________________________
续表
类型 基因型不为 的个体为同一表型
自交 后代比例 _______________________________________________________________________________
测交 后代比例 _ ______________________
续表
类型 基因型为或 的个体为同一种表型
自交 后代比例 _ _____________________或
_ _____________________
测交 后代比例 _______________________________________________________________________________或
_________________________________________________________________________
续表
类型 基因型不为或 的个体为同一表型
自交 后代比例 _ _____________________或
_ _____________________
测交 后代比例 _ _____________________或
_ _____________________
续表
例3 [2024·河南郑州月考] 某植物的花色受A和、B和 两对等位基
因的控制。橙花植株甲与白花植株乙杂交，全开红花， 自交，
有红花、橙花和白花3种类型，比例为 。下列有关叙述错误
的是( )
A. 能产生比例相等的4种配子
B. 测交子代中有红花、橙花和白花
C. 中红花植株的基因型共有4种
D.白花植株中纯合子占
√
[解析] 出现的比例，是 的变式，两对等位基因的遗
传遵循基因自由组合定律，故的基因型为，因此 能产生比
例相等的4种配子，A正确；由题意可知，基因型为 ，其测交
子代中有红花、橙花或和白花和 或
和，B正确；中红花植株的基因型共有
(种)，C正确；白花和或和 植株中纯合子
或 占
，D错误。
例4 [2024·山东青岛月考] 家蚕有结黄茧
和结白茧两个品种，其茧色的遗传如图所
示，基因和 独立遗传。下列叙述错
误的是 ( )
A.茧色遗传受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律
B.的个体为白茧，雌雄杂交，子代中白茧∶黄茧
C.基因型个体测交，后代表型及比例为白茧∶黄茧
D.基因型相同的白茧个体交配，子代仍为白茧，这样的基因型有4种
√
[解析] 据题图和题意可知，两对
等位基因独立遗传，遵循自由组
合定律，且为黄茧， 、
、 为白茧,A正确；基因型
为的个体表现为白茧， 个体相互交配，子代
，黄茧∶白茧 ，B正确；基因型为
的个体测交，产生后代的基因型和表型为(白茧)、
(白茧)、(黄茧)、 (白茧)，可见后代表型及比例为白茧∶黄茧
，C正确；白茧个体的基因型有、、、、
、、 ，基因型相同的白茧个体交配，子代仍为白茧的基
因型有、、、、 ，共5种，D错误。
2.显性基因累加效应(以基因型 为例)
(1)表型
自交后代比例 测交后代比例
、、 、 、 、
(2)原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。
注：该比例是以两对等位基因控制一对相对性状为例进行分析的，
解答时要根据具体条件进行具体分析。
例5 [2024·贵州铜仁月考] 控制竹子高度的三对等位基因 、
、对长度的作用相等，且独立遗传。已知基因型为 的
竹子高度为2米，每个显性基因增加竹子高度1米。竹子植株甲
与乙杂交，则 的竹子的高度范围是( )
A.米 B.米 C.米 D. 米
√
[解析] 竹子植株甲与乙杂交， 产生的配
子中含有显性基因的数量分别为3、2、1， 产生的配子中含有
显性基因的数量分别为2、1、0，所以 中含有显性基因最少的基因
型是(含1个显性基因)，竹子高度最矮为 (米)，含有
显性基因最多的基因型是 (含5个显性基因)，竹子高度最高为
(米)，故的竹子的高度范围是 米，A、B、D错误，
C正确。
［总结］ 基因互作引起特殊分离比的解题步骤
三、纯合致死问题
1.胚胎致死或个体致死
类型一 显性纯合和致死，求 自交后代基因型和比例
则 _________。
类型二 显性纯合和致死，结合遗传图解分析 测交后代
基因型和比例
则 _________。
同理可推知其他致死类型自交和测交的子代基因型和比例。
2.配子致死或配子不育
以雄(或雌)配子致死为例， 自交后代的表型及比例为
利用配子棋盘法可知子代性状分离比为_________。
1.胚胎致死或个体致死常见比例(以 为例)
类型 自交后代 测交后代
显性 纯合 致死 和 致死
或 致死 或
类型 自交后代 测交后代
隐性纯合 致死 双隐性致 死
单隐性致 死 或 或
续表
2.配子致死或配子不育常见比例(以 为例)
例6 在小鼠的一个自然种群中，任取一对黄色(A)短尾(B)个体经多次
交配(两对性状的遗传遵循自由组合定律)， 的表型及比例为黄色短
尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾 。实验中发现有些基因型
有致死现象(胚胎致死)。下列说法错误的是( )
A.黄色短尾亲本测交不能产生显性纯合子后代
B.黄色短尾的致死基因型有、和
C.该小鼠的致死基因型都是纯合的
D.若让 中灰色短尾鼠和黄色长尾鼠杂交，后代无致死现象
√
[解析] 该对黄色短尾鼠经多次交配， 的表型及比例为黄色短尾∶灰
色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾 ，由此可确定亲本的基因型为
，且只要有一对显性基因纯合就会致死。亲本的基因型为 ，
其测交产生的后代中显性个体都是杂合子，A正确；黄色短尾个体的
基因型共有、、和 种，其中致死基因型有
、和种，B正确；该小鼠的致死基因型有 、
、、和，其中、 是杂合子，C错误；
若让中灰色短尾鼠和黄色长尾鼠 杂交，后代的基因
型有、、和 种，没有致死现象，D正确。
例7 某种自花传粉植物，控制花粉育性，含A的花粉可育；含
的花粉可育、不育。 控制花色，红花对白花为显性。若
基因型为 (两对等位基因独立遗传)的亲本进行自交，则下列叙
述正确的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的2倍
B.子一代中基因型为的个体所占比例是
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的2倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含 的可育雄配子数相等
√
[解析] 两对等位基因独立遗传，故花粉育性不影响B和 基因的遗
传，自交，子一代中红花植株白花植株 ，A错误；
基因型为 的亲本产生的雌配子种类和比例为
，由于含的花粉可育、 不育，故
雄配子种类及比例为 ，所以子一代中基因型
为的个体所占比例为 ，B错误；亲本产生的可
育雄配子是，不育雄配子为 ，故亲本产生的可育雄配
子数是不育雄配子数的3倍，C错误；花粉育性不影响B和 基因的遗
传，亲本自交，产生的可育的雄配子是B和，且比例为 ，D正确。
例8 [2024·河北邯郸月考] 某植物控制叶形和是否抗霜霉病两对相对
性状的基因独立遗传，且存在基因致死情况。研究人员让三角形叶
感病植株自交，子代中三角形叶感病∶心形叶感病 ；让心形叶
抗病植株自交，子代中心形叶抗病∶心形叶感病 。下列分析错
误的是( )
A.两对相对性状的遗传均存在显性基因纯合致死现象
B.表型为三角形叶抗病的植株只有1种基因型
C.让三角形叶抗病植株自交，子代中纯合子所占比例为
D.将三角形叶抗病植株测交，子代中三角形叶抗病植株所占比例为
√
[解析] 假设叶形由基因控制，是否抗霜霉病由基因 控制，三
角形叶感病植株自交，子代中三角形叶感病∶心形叶感病 ，则
亲本关于叶形的基因型为 ，理论上子代关于叶形的基因型比例应
为，因此推测基因型为 的植株致死；心形叶抗
病植株自交，子代中心形叶抗病∶心形叶感病 ，则亲本关于是
否抗霜霉病的基因型为 ，理论上子代关于是否抗霜霉病的基因型
比例应为，因此推测基因型为 的植株致死，A
正确。由于显性基因纯合致死现象，表型为三角形叶抗病的植株只
有一种基因型，B正确。让三角形叶抗病植株 自交，由
于显性基因纯合致死现象，子代的表型及比例为三角形叶抗病∶三角
形叶感病∶心形叶抗病∶心形叶感病 ，其中只有心形叶感病
植株为纯合子，所占比例为 ，C错误。将三角形叶抗病植株
测交，子代的基因型为、、、 ，且比例
为，其中三角形叶抗病植株所占比例为 ，D正确。
［总结］ 纯合致死问题的解题技巧
第一步：每对等位基因单独分析；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。
四、遗传规律的验证
验证方法 结论
自交法 若自交后代的性状分离比为 ，则符合分离定
律，至少由一对等位基因控制
若自交后代的性状分离比为 ，则符合自由组
合定律，至少由两对独立遗传的等位基因控制
验证方法 结论
测交法 若测交后代的性状比例为 ，则符合分离定律，
至少由一对等位基因控制
若测交后代的性状比例为 ，则至少由两对独
立遗传的等位基因控制
花粉鉴定法 若花粉有两种表型，比例为 ，则符合分离定律
若花粉有四种表型，比例为 ，则符合自由组合
定律
续表
例9 已知玉米籽粒黄色(A)对白色为显性，非糯性(B)对糯性 为
显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交
实验来验证：①籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②籽粒的
非糯性与糯性的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自
由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。
[答案]
分析个体，①若黄粒白粒 ，则该性状的遗传符合分
离定律；
②若非糯性糯性 ，则该性状的遗传符合分离定律；
③若黄非糯性∶黄糯性∶白非糯性∶白糯性 ，即
，则这两对性状的遗传符合自由组
合定律。
[解析] 验证分离定律和自由组合定律，要选择具有两对相对性状的
纯合亲本进行杂交实验，根据题干提供的材料，可以选择纯合白糯
性与纯合黄非糯性玉米作为亲本进行杂交，也可以选择纯合黄糯性
与纯合白非糯性玉米作为亲本进行杂交。杂交实验遗传图解及说明
见答案。
例10 某单子叶植物的非糯性(A)对糯性为显性，抗病 对易感病
为显性，花粉粒长形(D)对圆形 为显性。三对等位基因独立遗
传。已知非糯性花粉遇碘液变为蓝色，糯性花粉遇碘液变为棕色。
现有四种纯合子，基因型分别为、 、
、 。回答下列问题：
(1)若采用花粉形状鉴定法验证分离定律，则应该观察____和_______
______(填序号)杂交所得 的花粉。
②
①或③或④
[解析] 花粉粒分为长形和圆形，若采用花粉形状鉴定法验证分离定
律，所选亲本杂交后要能得到基因型为 的子代，因此可选择亲本
①与②或②与④或②与③杂交。
(2)若采用花粉鉴定法验证自由组合定律，则可以观察____和____
(填序号)杂交所得 的花粉。
②
④
[解析] 花粉粒分为长形和圆形、非糯性和糯性，且非糯性花粉遇碘
液变为蓝色，糯性花粉遇碘液变为棕色，若采用花粉鉴定法验证自
由组合定律，所选亲本杂交后要能得到基因型为 的子代，因此
应选择的两亲本为②和④。
(3)若培育糯性抗病优良品种，则应选用____和____(填序号)为亲本
杂交，所得的基因型是________；让自交得， 中糯性抗病
品种占______，其中有纯合子和杂合子，需要将其______________，
从而获得稳定遗传的优良品种。
①
④
连续自交多代
[解析] 要培育糯性抗病优良品种，应选用 和
作亲本进行杂交，其所得基因型为。让 自交得
，中糯性抗病品种所占比例为 ，
其中有的纯合子，有的杂合子 。若想获得稳定
遗传的优良品种即纯合子，则需要让 的糯性抗病植株连续
自交多代。
例11 [2024·甘肃兰州月考] 苜蓿的花冠有紫色和白色两种，由
基因控制；花托有锥形和筒形两种，由 基因控制。现将紫色锥形
花托植株和白色筒形花托植株杂交， 全部表现为紫色筒形花托。
让自花传粉，得到的 为紫色筒形花托510株、紫色锥形花托240
株、白色筒形花托240株、白色锥形花托10株。请回答问题：
(1)苜蓿的花冠颜色和花托形状这两对相对性状中，显性性状分别是
____________。
紫色、筒形
[解析] 紫色锥形花托植株和白色筒形花托植株杂交， 全部表现为
紫色筒形花托，所以紫色和筒形花托为显性性状。
(2)若不存在突变或致死现象，分析实验结果可知，和 这两对
等位基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，原因
是_____________________________。
不遵循
的性状分离比不符合
[解析] 不存在突变或致死现象，如果两对基因的遗传遵循自由组合
定律，则 中紫色筒形花托∶紫色锥形花托∶白色筒形花托∶白色锥状
花托，而实际 中紫色筒形花托510株、紫色锥形花托240
株、白色筒形花托240株、白色锥形花托10株，性状分离比不是
，所以两对基因的遗传不遵循自由组合定律。
(3)若要验证(2)的观点，请选择合适的杂交组合，写出实验思路，并
预期实验结果。
实验思路：__________________________________________________。
实验结果：_________________________________________________
__________________________。
让和白色锥形花托植株测交，统计子代的表型及比例
子代中紫色筒形花托∶紫色锥形花托∶白色筒形花托∶白色锥形花托不等于
[解析] 若要验证(2)的观点，可以选择测交，选择 和白色锥形花托
植株测交，统计子代的表型及比例，结果是子代中紫色筒形花托∶紫
色锥形花托∶白色筒形花托∶白色锥形花托不等于 。素养提升课(二) 自由组合定律的应用及解题方法
一、自由组合问题常规题型的解题方法
例1 B [解析] 三对基因独立遗传,遵循自由组合定律,基因型为AaBbDd的个体产生的雌雄配子分别有8种,雌雄配子结合方式共8×8=64(种),A正确;基因型为aaBbDd的个体自交,后代有1×3×3=9(种)基因型,2×2=4(种)表型,B错误;AaBbDd×aaBbDd,子代与亲本表型相同的有aaB_D_和AaB_D_,所占比例为1/2×3/4×3/4+1/2×3/4×3/4=9/16,则与亲本表型不同的概率为1-9/16=7/16,C正确;二者杂交,子代中纯合子为aaBBDD、aaBBdd、aabbDD、aabbdd,所占比例均为1/2×1/4×1/4=1/32,四种纯合子的比例为1∶1∶1∶1,D正确。
例2 D [解析] 甲表型为红果两室高藤,对应的基因型为R_D_T_,甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2,说明R_D_中有一对基因是纯合子,有一对基因是杂合子;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4,说明甲的基因型为RrDDTt;甲与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2,进一步确定甲的基因型为RrDDTt,综上所述,D符合题意。
二、基因互作类问题
9A_B 3A_
9∶ 3∶ 4
9A_B 3aaB
9∶ 3∶ 4
1
3∶ 1
3A_ 1
12∶ 3∶ 1
3aaB 1
12∶ 3∶ 1
3A_
13∶ 3
3aaB
13∶ 3
1
3∶ 1
1
3∶ 1
例3 D [解析] F2出现9∶3∶4的比例,是9∶3∶3∶1的变式,两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,故F1的基因型为AaBb,因此F1能产生比例相等的4种配子,A正确;由题意可知,F1基因型为AaBb,其测交子代中有红花(AaBb)、橙花(Aabb或aaBb)和白花(aaBb和aabb或Aabb和aabb),B正确;F2中红花植株A_B_的基因型共有2×2=4(种),C正确;F2白花(aaB_和aabb或A_bb和aabb)植株中纯合子(aaBB+aabb或AAbb+aabb)占(1/16+1/16)/(3/16+1/16)=1/2,D错误。
例4 D [解析] 据题图和题意可知,两对等位基因独立遗传,遵循自由组合定律,且aaB_为黄茧,aabb、A_B_、A_bb为白茧,A正确;基因型为AaBb的个体表现为白茧,AaBb个体相互交配,子代A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,黄茧∶白茧=3∶13,B正确;基因型为AaBb的个体测交,产生后代的基因型和表型为1AaBb(白茧)、1Aabb(白茧)、1aaBb(黄茧)、1aabb(白茧),可见后代表型及比例为白茧∶黄茧=3∶1,C正确;白茧个体的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aabb,基因型相同的白茧个体交配,子代仍为白茧的基因型有AABB、AABb、AAbb、Aabb、aabb,共5种,D错误。
例5 C [解析] 竹子植株甲(AABbCc)与乙(aaBbCc)杂交,AABbCc产生的配子中含有显性基因的数量分别为3、2、1,aaBbCc产生的配子中含有显性基因的数量分别为2、1、0,所以F1中含有显性基因最少的基因型是Aabbcc(含1个显性基因),竹子高度最矮为2+1=3(米),含有显性基因最多的基因型是AaBBCC(含5个显性基因),竹子高度最高为2+5=7(米),故F1的竹子的高度范围是3~7米,A、B、D错误,C正确。
三、纯合致死问题
1.类型一
1AA 2Aa 1aa 4AaBb 2Aabb 2aaBb 1aabb 4∶2∶2∶1
类型二
1Aa 1aa 1Bb 1bb 1AaBb 1Aabb 1aaBb 1aabb
1∶1∶1∶1
2.5∶3∶3∶1
例6 C [解析] 该对黄色短尾鼠经多次交配,F1的表型及比例为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1,由此可确定亲本的基因型为AaBb,且只要有一对显性基因纯合就会致死。亲本的基因型为AaBb,其测交产生的后代中显性个体都是杂合子,A正确;黄色短尾个体的基因型共有AaBb、AABB、AABb和AaBB 4种,其中致死基因型有AABB、AABb和AaBB 3种,B正确;该小鼠的致死基因型有AABB、AABb、AaBB、AAbb和aaBB,其中AABb、AaBB是杂合子,C错误;若让F1中灰色短尾鼠(aaBb)和黄色长尾鼠(Aabb)杂交,后代的基因型有AaBb、aaBb、Aabb和aabb 4种,没有致死现象,D正确。
例7 D [解析] 两对等位基因独立遗传,故花粉育性不影响B和b基因的遗传,Bb自交,子一代中红花植株(B_)∶白花植株(bb)=3∶1,A错误;基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,由于含a的花粉50%可育、50%不育,故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24,B错误;亲本产生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子为1/2a,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍,C错误;花粉育性不影响B和b基因的遗传,亲本Bb自交,产生的可育的雄配子是B和b,且比例为1∶1,D正确。
例8 C [解析] 假设叶形由基因A/a控制,是否抗霜霉病由基因B/b控制,三角形叶感病植株自交,子代中三角形叶感病∶心形叶感病=2∶1,则亲本关于叶形的基因型为Aa,理论上子代关于叶形的基因型比例应为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,因此推测基因型为AA的植株致死;心形叶抗病植株自交,子代中心形叶抗病∶心形叶感病=2∶1,则亲本关于是否抗霜霉病的基因型为Bb,理论上子代关于是否抗霜霉病的基因型比例应为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,因此推测基因型为BB的植株致死,A正确。由于显性基因纯合致死现象,表型为三角形叶抗病的植株只有AaBb一种基因型,B正确。让三角形叶抗病植株(AaBb)自交,由于显性基因纯合致死现象,子代的表型及比例为三角形叶抗病∶三角形叶感病∶心形叶抗病∶心形叶感病=4∶2∶2∶1,其中只有心形叶感病植株为纯合子,所占比例为1/9,C错误。将三角形叶抗病植株(AaBb)测交,子代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,且比例为1∶1∶1∶1,其中三角形叶抗病植株(AaBb)所占比例为1/4,D正确。
例9
分析F2个体,①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1,则该性状的遗传符合分离定律;
②若非糯性(B_)∶糯性(bb)=3∶1,则该性状的遗传符合分离定律;
③若黄非糯性∶黄糯性∶白非糯性∶白糯性=9∶3∶3∶1,即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则这两对性状的遗传符合自由组合定律。
[解析] 验证分离定律和自由组合定律,要选择具有两对相对性状的纯合亲本进行杂交实验,根据题干提供的材料,可以选择纯合白糯性与纯合黄非糯性玉米作为亲本进行杂交,也可以选择纯合黄糯性与纯合白非糯性玉米作为亲本进行杂交。杂交实验遗传图解及说明见答案。
例10 (1)② ①或③或④ (2)② ④
(3)① ④ AaTtdd 3/16 连续自交多代
[解析] (1)花粉粒分为长形和圆形,若采用花粉形状鉴定法验证分离定律,所选亲本杂交后要能得到基因型为Dd的子代,因此可选择亲本①与②或②与④或②与③杂交。(2)花粉粒分为长形和圆形、非糯性和糯性,且非糯性花粉遇碘液变为蓝色,糯性花粉遇碘液变为棕色,若采用花粉鉴定法验证自由组合定律,所选亲本杂交后要能得到基因型为AaDd的子代,因此应选择的两亲本为②和④。(3)要培育糯性抗病(aaT_dd)优良品种,应选用①(AATTdd)和④(aattdd)作亲本进行杂交,其所得F1基因型为AaTtdd。让F1自交得F2,F2中糯性抗病(aaT_dd)品种所占比例为1/4×3/4×1=3/16,其中有1/3的纯合子aaTTdd,有2/3的杂合子aaTtdd。若想获得稳定遗传的优良品种(即纯合子aaTT),则需要让F2的糯性抗病植株连续自交多代。
例11 (1)紫色、筒形
(2)不遵循 F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1
(3)让F1和白色锥形花托植株测交,统计子代的表型及比例 子代中紫色筒形花托∶紫色锥形花托∶白色筒形花托∶白色锥形花托不等于1∶1∶1∶1
[解析] (1)紫色锥形花托植株和白色筒形花托植株杂交,F1全部表现为紫色筒形花托,所以紫色和筒形花托为显性性状。(2)不存在突变或致死现象,如果两对基因的遗传遵循自由组合定律,则F2中紫色筒形花托∶紫色锥形花托∶白色筒形花托∶白色锥状花托=9∶3∶3∶1,而实际F2中紫色筒形花托510株、紫色锥形花托240株、白色筒形花托240株、白色锥形花托10株,性状分离比不是9∶3∶3∶1,所以两对基因的遗传不遵循自由组合定律。(3)若要验证(2)的观点,可以选择测交,选择F1和白色锥形花托植株测交,统计子代的表型及比例,结果是子代中紫色筒形花托∶紫色锥形花托∶白色筒形花托∶白色锥形花托不等于1∶1∶1∶1。素养提升课(二) 自由组合定律的应用及解题方法
一、自由组合问题常规题型的解题方法
1.解题思路
将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律的问题。
如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb两个分离定律的问题。AaBbCc×AabbCC可分解为Aa×Aa、Bb×bb、Cc×CC三个分离定律的问题。
2.问题类型
(1)配子类型的问题
规律:某一基因型的个体所产生配子种类数=2n(n为等位基因对数)。
如AaBbCCDd产生的配子种类数:
AaBbCCDd
↓↓↓↓
2×2×1×2=23=8(种)
(2)配子间结合方式问题
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。
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式的种类数:
①先求AaBbCc和AaBbCC各自产生的配子种类数。
AaBbCc
↓↓↓
2×2×2=8(种)
AaBbCC
↓↓↓
2×2×1=4(种)
②再求两亲本配子之间的结合方式种类数。
AaBbCc×AaBbCC
↓↓
8×4=32(种)
(3)据双亲基因型,求子代某一基因型或表型所占比例
规律:求某一子代基因型或表型所占比例,先按分离定律拆分,将各种性状或基因型所占比例分别求出后,再组合相乘。
如:基因型为AaBbCC与AabbCc的个体杂交,求
①子代中基因型为AabbCc个体的概率;
②子代中基因型为A_bbC_个体的概率。
解答方法:
①AaBbCC×AabbCc→
所以子代中AabbCc=1/2×1/2×1/2=1/8。
②AaBbCC×AabbCc→
所以子代中A_bbC_=3/4×1/2×1=3/8。
(4)据子代表型及比例推测亲本基因型
规律:据子代表型比例拆分为分离定律的比例,据此确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:
9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) Aabb×aaBb或AaBb×aabb
3∶1∶3∶1 (3∶1)(1∶1) 或 AaBb×Aabb或AaBb×aaBb
例1[2024·黑龙江鹤岗月考]某雌雄同株植物有A/a、B/b、D/d三对等位基因,每对等位基因控制一对相对性状且三对等位基因独立遗传,A、B、D分别对a、b、d为完全显性。现有基因型为AaBbDd、aaBbDd的两个体。下列相关叙述错误的是()
A.基因型为AaBbDd的个体自交,雌雄配子结合方式有64种
B.基因型为aaBbDd的个体自交,后代有4种基因型
C.二者杂交,子代中与亲本表型不同的个体占7/16
D.二者杂交,子代中共有4种纯合子,且比例为1∶1∶1∶1
例2番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因独立遗传,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是()
A.RRDdTt B.RrDdTt
C.RrDdTT D.RrDDTt
二、基因互作类问题
【情境】孟德尔在对豌豆性状的遗传研究中发现,具有两对相对性状的纯合子亲本进行杂交得F1,F1自交得F2,F2中4种表型之比为9∶3∶3∶1。然而生物的性状往往受多对基因及环境的制约,由于基因产物相互作用等因素,F2的性状分离比并不一定都呈现9∶3∶3∶1。
【拓展】
类型一基因型不为A_B_的个体为同一种表型
[分析]
F1(AaBb)自交,后代比例如下所示:
9A_B
9∶ 7
F1(AaBb)测交后代比例:
1
1∶ 3
类型二基因型为A_bb和aaB_的个体为同一表型
[分析]
F1(AaBb)自交,后代比例如下所示:
9A_B 1
9∶ 6∶ 1
F1(AaBb)测交后代比例:
1
1∶ 2∶ 1
其他类型
1.尝试按照上述分析方式,完成下列表格
类型 基因型为aa__(或__bb)的个体为同一种表型
F1(AaBb) 自交后代比例 或
F1(AaBb) 测交后代比例 1 1
1∶ 1∶ 2或 1 1
1∶ 1∶ 2
类型 基因型不为aabb的个体为同一表型
F1(AaBb) 自交后代比例 1
15∶ 1
F1(AaBb) 测交后代比例
(续表)
类型 基因型为__B_(或A___)的个体为同一种表型
F1(AaBb) 自交后代比例 或
F1(AaBb) 测交后代比例 1 1
2∶ 1∶ 1或 1 1
2∶ 1∶ 1
类型 基因型不为A_bb(或aaB_)的个体为同一表型
F1(AaBb) 自交后代比例 或
F1(AaBb) 测交后代比例 或
例3[2024·河南郑州月考]某植物的花色受A和a、B和b两对等位基因的控制。橙花植株甲与白花植株乙杂交,F1全开红花,F1自交,F2有红花、橙花和白花3种类型,比例为9∶3∶4。下列有关叙述错误的是()
A.F1能产生比例相等的4种配子
B.F1测交子代中有红花、橙花和白花
C.F2中红花植株的基因型共有4种
D.F2白花植株中纯合子占1/3
例4[2024·山东青岛月考]家蚕有结黄茧和结白茧两个品种,其茧色的遗传如图所示,基因A/a和B/b独立遗传。下列叙述错误的是()
A.茧色遗传受两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律
B.AaBb的个体为白茧,雌雄杂交,子代中白茧∶黄茧=13∶3
C.基因型AaBb个体测交,后代表型及比例为白茧∶黄茧=3∶1
D.基因型相同的白茧个体交配,子代仍为白茧,这样的基因型有4种
2.显性基因累加效应(以基因型AaBb为例)
(1)表型
自交后代比例 测交后代比例
AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶1
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
注:该比例是以两对等位基因控制一对相对性状为例进行分析的,解答时要根据具体条件进行具体分析。
例5[2024·贵州铜仁月考]控制竹子高度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,且独立遗传。已知基因型为aabbcc的竹子高度为2米,每个显性基因增加竹子高度1米。竹子植株甲(AABbCc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的竹子的高度范围是()
A.2~7米 B.2~6米
C.3~7米 D.3~8米
[总结]基因互作引起特殊分离比的解题步骤
三、纯合致死问题
1.胚胎致死或个体致死
类型一显性纯合(AA和BB)致死,求AaBb自交后代基因型和比例
则AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb= 。
类型二显性纯合(AA和BB)致死,结合遗传图解分析AaBb测交后代基因型和比例
则AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb= 。
同理可推知其他致死类型自交和测交的子代基因型和比例。
2.配子致死或配子不育
以AB雄(或雌)配子致死为例,AaBb自交后代的表型及比例为
AaBb×AaBb
↓
AB Ab aB ab
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
利用配子棋盘法可知子代性状分离比为 。
1.胚胎致死或个体致死常见比例(以AaBb为例)
类型 自交后代 测交后代
显性纯 合致死 AA和 BB 致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
AA(或 BB) 致死 6(2AaBB+4AaBb)∶3aaB_∶2Aabb∶1aabb或6(2AABb+4AaBb)∶3A_bb∶2aaBb∶1aabb AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
隐性纯 合致死 双隐性 致死 9A_B_∶3A_bb∶3aaB_ 1AaBb∶1Aabb∶ laaBb
单隐性 致死 9A_B_∶3A_bb或9A_B_∶3aaB_ 1AaBb∶1Aabb 或 1AaBb∶1aaBb
2.配子致死或配子不育常见比例(以AaBb为例)
例6在小鼠的一个自然种群中,任取一对黄色(A)短尾(B)个体经多次交配(两对性状的遗传遵循自由组合定律),F1的表型及比例为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。下列说法错误的是()
A.黄色短尾亲本测交不能产生显性纯合子后代
B.黄色短尾的致死基因型有AABB、AABb和AaBB
C.该小鼠的致死基因型都是纯合的
D.若让F1中灰色短尾鼠和黄色长尾鼠杂交,后代无致死现象
例7某种自花传粉植物,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(两对等位基因独立遗传)的亲本进行自交,则下列叙述正确的是()
A.子一代中红花植株数是白花植株数的2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2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
例8[2024·河北邯郸月考]某植物控制叶形和是否抗霜霉病两对相对性状的基因独立遗传,且存在基因致死情况。研究人员让三角形叶感病植株自交,子代中三角形叶感病∶心形叶感病=2∶1;让心形叶抗病植株自交,子代中心形叶抗病∶心形叶感病=2∶1。下列分析错误的是()
A.两对相对性状的遗传均存在显性基因纯合致死现象
B.表型为三角形叶抗病的植株只有1种基因型
C.让三角形叶抗病植株自交,子代中纯合子所占比例为1/4
D.将三角形叶抗病植株测交,子代中三角形叶抗病植株所占比例为1/4
[总结]纯合致死问题的解题技巧
第一步:每对等位基因单独分析;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。
四、遗传规律的验证
验证方法 结论
自交法 若F1自交后代的性状分离比为3∶1,则符合分离定律,至少由一对等位基因控制
若F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合自由组合定律,至少由两对独立遗传的等位基因控制
测交法 若F1测交后代的性状比例为1∶1,则符合分离定律,至少由一对等位基因控制
若F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则至少由两对独立遗传的等位基因控制
花粉鉴 定法 若花粉有两种表型,比例为1∶1,则符合分离定律
若花粉有四种表型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
例9已知玉米籽粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯性(B)对糯性(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:①籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②籽粒的非糯性与糯性的遗传符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。
例10某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对易感病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性。三对等位基因独立遗传。已知非糯性花粉遇碘液变为蓝色,糯性花粉遇碘液变为棕色。现有四种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。回答下列问题:
(1)若采用花粉形状鉴定法验证分离定律,则应该观察 和 (填序号)杂交所得F1的花粉。
(2)若采用花粉鉴定法验证自由组合定律,则可以观察 和 (填序号)杂交所得F1的花粉。
(3)若培育糯性抗病优良品种,则应选用 和 (填序号)为亲本杂交,所得F1的基因型是 ;让F1自交得F2,F2中糯性抗病品种占 ,其中有纯合子和杂合子,需要将其 ,从而获得稳定遗传的优良品种。
例11[2024·甘肃兰州月考]苜蓿的花冠有紫色和白色两种,由A/a基因控制;花托有锥形和筒形两种,由B/b基因控制。现将紫色锥形花托植株和白色筒形花托植株杂交,F1全部表现为紫色筒形花托。让F1自花传粉,得到的F2为紫色筒形花托510株、紫色锥形花托240株、白色筒形花托240株、白色锥形花托10株。请回答问题:
(1)苜蓿的花冠颜色和花托形状这两对相对性状中,显性性状分别是 。
(2)若不存在突变或致死现象,分析实验结果可知,A/a和B/b这两对等位基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,原因是 。
(3)若要验证(2)的观点,请选择合适的杂交组合,写出实验思路,并预期实验结果。
实验思路: 。
实验结果: 。
