2027届高考生物人教版一轮复习导学案第15讲　自由组合定律

该高中生物学高考复习学案系统梳理自由组合定律核心考点，从两对相对性状遗传实验、解释验证到实质探究，再到常规题型突破及特例分析，通过问题链与任务单引导学生自主构建知识网络，体现考点梳理的系统性和层次性。 亮点在于自主学习支持与科学思维培养，如“思维延伸”引导从数学角度分析9:3:3:1与3:1的联系，“深化探究”通过水稻卷叶遗传实验培养探究实践能力。每个模块配有典例解析和方法指导，帮助学生自主诊断提升，教师可依托分层例题实现因材施教，助力培养学生自主复习能力。

第15讲　自由组合定律 【思维导图】 考点一　两对相对性状的遗传分析 【夯实基础】 一、两对相对性状的杂交实验——发现问题 1.杂交实验过程 【提醒】在两对相对性状的杂交实验中,F2中出现了新的表型,但没有出现新性状,新表型的出现是因为存在性状重新组合。 2.结果分析 3.问题提出 (1)F2中为什么出现新性状组合? (2)为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1? 【思维延伸】 从数学的角度分析,9∶3∶3∶1与3∶1能否建立数学联系?这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?　能建立数学联系。从数学的角度分析,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对相对性状单独进行分析,如分别只考虑圆粒和皱粒、黄色和绿色中一对相对性状的遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32)≈3∶1;黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)≈3∶1。即每一对相对性状的遗传都遵循分离定律,这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2　。  二、对自由组合现象的解释——提出假说 【提醒】YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16,在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9,注意范围不同。黄色圆粒豌豆中杂合子占8/9,绿色圆粒豌豆中杂合子占2/3。 三、对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说 【提醒】yyRr×Yyrr不属于测交,不能用来验证自由组合定律。 四、自由组合定律的实质 1.细胞学基础 2.自由组合定律实质与各种比例的关系 五、孟德尔成功的原因 六、自由组合定律的验证 方法 结果及结论 自交法 若F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则遵循自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 若F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则遵循自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 花粉鉴 定法 若F1有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则遵循自由组合定律 单倍体 育种法 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表型,且比例为1∶1∶1∶1,则遵循自由组合定律 【深化探究】 水稻的卷叶与平展叶为一对相对性状。某农科院发现一特殊卷叶水稻(简称卷叶X),全株叶片均沿中脉纵向内卷,外观近似圆筒状(与普通卷叶有明显区别)。为明确该卷叶性状的遗传机制,科研工作者进行如下杂交实验(注:亲本平展叶可稳定遗传,卷叶X性状由基因B控制,卷叶I性状由隐性基因a控制)。回答下列问题: 实验 亲本类型 F1表型 F2表型及比例 甲 卷叶I×平展叶 平展叶 平展叶∶卷叶=3∶1 乙 卷叶X×平展叶 轻度卷叶 卷叶∶轻度卷叶∶平展叶=1∶2∶1 丙 卷叶I×卷叶X 轻度卷叶 卷叶∶轻度卷叶∶平展叶=7∶6∶3 (1)实验甲中,F1的后代中出现了卷叶,这种现象在遗传学上称为　　　　　　;根据实验甲初步判断,该性状由　　　　 　对等位基因控制,依据是　　　  　    　　　      　　　    　。  (2)实验乙中,F1表型介于双亲之间,全株叶片内卷,但卷曲程度不及卷叶X,根据F2表型及比例判断,卷叶X的出现源于　　　　(填“单”或“多”)基因突变,且控制叶形的等位基因之间表现为　　　　　(填“完全”或“不完全”)显性。  (3)实验丙中,F2表型及比例表明,控制卷叶X的基因(B)和控制卷叶I的基因(a)遵循　　　　定律,理由是　　　  　    　　　      　　　　　　　　　　。实验丙中,亲本卷叶I和卷叶X的基因型分别为　　　　　　,F2卷叶植株中纯合子所占比例为　　　　。  　　【答案】 (1)性状分离　一　F1自交后代F2的性状分离比为3∶1,这是孟德尔一对相对性状杂交实验中F1自交的典型分离比　(2)单　不完全　(3)自由组合　F2表型及比例为卷叶∶轻度卷叶∶平展叶=7∶6∶3,这是9∶3∶3∶1的变式,说明控制卷叶X的基因(B)和控制卷叶I的基因(a)独立遗传　aabb、AABB　3/7 　　【解析】 (1)亲本平展叶可稳定遗传,卷叶I性状由隐性基因a控制。在实验甲中,卷叶I与平展叶杂交,F1均为平展叶,说明平展叶为显性性状,亲本平展叶的基因型为AA,F1的基因型为Aa,F2表型及比例为平展叶∶卷叶=3∶1,即F1的后代中出现了卷叶,这种现象在遗传学上称为性状分离。从配子角度分析,F2性状比为3∶1的原因是F1的基因型为Aa,产生配子时,A和a彼此分离,分别进入不同的配子中,这样F1产生的雌配子和雄配子各有2种,即A和a,数量比为1∶1。(2)实验乙中,卷叶X与平展叶杂交,F1均为轻度卷叶(表型介于双亲之间,全株叶片内卷但卷曲程度不及卷叶X),F2表型及比例为卷叶∶轻度卷叶∶平展叶=1∶2∶1,据此可判断,F1为由一对等位基因控制的杂合子,卷叶X的出现源于单基因突变,且控制叶形的等位基因之间表现为不完全显性。(3)在实验丙中,F2表型及比例为卷叶∶轻度卷叶∶平展叶=7∶6∶3,这是9∶3∶3∶1的变式,这两对基因的遗传遵循自由组合定律,F1的基因型为AaBb,进而推知亲本卷叶I和卷叶X的基因型分别为aabb、AABB,F2卷叶植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶1,其中纯合子所占比例为3/7。 【高考链接】 一、两对相对性状的遗传实验分析 1.(2025·湖北卷,T12)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是()。 性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 个数/粒 25 7 20 12 A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子 B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子 C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别 D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律 　　【答案】 C 　　【解析】 黄色圆粒种子理论上有32×(9/16)=18粒,绿色皱粒种子理论上有32×(1/16)=2粒,但实际数据中,黄色和圆粒的总数分别为25和20,据此无法直接推导组合性状的具体数值,A不合理;圆粒与皱粒之比为5∶3,可能是因为含R基因配子的活力低于含r基因的配子,但由于样本太少,因此不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B不合理;由于样本量小(仅4个豆荚、32粒种子),不同批次摘取豆荚,可能因抽样误差,所得种子的表型比波动,C合理;圆粒与皱粒实际比为5∶3,不符合分离定律预期的3∶1,同时样本数目太少,所以该比例不支持孟德尔分离定律,D不合理。 2.(2025·甘肃卷,T6)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是()。 A.HhMm　　　　　B.HHMm C.HhMM D.HHMM 　　【答案】 A 　　【解析】 若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑),有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,Hh×hh后代会出现有角(hh)和无角(Hh)个体,对于体表斑块颜色这对性状,Mm×Mm 后代会出现MM、Mm和mm三种基因型,F1公牛和母牛均会出现有角褐斑;若亲本无角褐斑公牛的基因型为HhMm,无角褐斑母牛的基因型为H-MM,二者杂交后代会出现无角红斑母牛(H-Mm),A正确。若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代的表型,B错误。若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,两者杂交后代会出现有角褐斑公牛(hhM-)或者有角褐斑母牛(hhMM);若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM,无角褐斑母牛基因型为H-MM,两者杂交后代不会出现无角红斑(H-Mm或H-mm),不符合子代表型,C错误。若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代表型,D错误。 3.(2024·全国甲卷,T6)果蝇翅形、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅形、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是()。 A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂ C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂ 　　【答案】 A 　　【解析】 假设翅形由等位基因A、a控制,体色由等位基因B、b控制,眼色由等位基因D、d控制。由题干信息可知,直翅黄体♀×弯翅灰体♂的基因型为AAXbXb×aaXBY,杂交所得F1的基因型为AaXBXb、AaXbY,F1雌雄交配所得F2的表型及比例为直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体=3∶3∶1∶1,A符合题意;直翅灰体♀×弯翅黄体♂的基因型为AAXBXB×aaXbY,F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雌雄交配所得F2的表型及比例为直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体=9∶3∶3∶1,B不符合题意;弯翅红眼♀×直翅紫眼♂的基因型为aaDD×AAdd,F1基因型为AaDd,F1雌雄交配所得F2的表型及比例为直翅红眼∶直翅紫眼∶弯翅红眼∶弯翅紫眼=9∶3∶3∶1,C不符合题意;灰体紫眼♀×黄体红眼♂的基因型为ddXBXB×DDXbY,F1基因型为DdXBXb、DdXBY,F1雌雄交配所得F2的表型及比例为灰体红眼∶灰体紫眼∶黄体红眼∶黄体紫眼=9∶3∶3∶1,D不符合题意。 二、自由组合定律的实质及验证 1.(2025·重庆卷,T15)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制,不育性状受温度的影响(见下表);米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病,不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系,用S1和S2杂交获得F1,F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,PCR检测部分世代中相关基因,电泳结果如图所示,下列说法正确的是()。 植株种类 温度 花粉不育率/% 不育株S1 高温 100% 低温 0 不育株S2 高温 100% 低温 0 稳定可育株 高温 0 低温 0 A.S1是基因型为TTYY的纯合子 B.选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离 C.F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16 D.在S1和S2杂交得到F1时,亲本植株需在同一温度条件下种植 　　【答案】 C 　　【解析】 S1米质劣,但F1均为米质优,说明S2的相关基因型为YY。F1高温不育,低温可育,F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,故两单株的相关基因型为Tt(杂合),则S1和S2的相关基因型应为TT、Tt。若S1基因型为TTyy (高温不育),S2基因型为TtYY (高温不育),杂交F1出现TtYy,符合条件,A错误。F1出现TTYy、TtYy,杂交后F2的育性由T/t决定,高温下T_不育,tt可育,F1任意两单株进行杂交不一定会出现如图F2的育性分离,B错误。高温不育纯合植株的相关基因型为TT,米质优纯合植株的相关基因型为YY,两者独立遗传。F1两单株(基因型均为TtYy)杂交,F2中TTYY的概率为(1/4)×(1/4)= 1/16,C正确。S1和S2在高温下均不育(花粉不育率100%),无法杂交;在低温下均可育,杂交可得F1;分别在高温、低温下种植也可杂交得F1,D错误。 2.(2024·新课标卷,T5)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是()。 A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤ B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带 C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2 　　【答案】 D 　　【解析】 由题意可知,这2对等位基因位于非同源染色体上。假设电泳图中基因由上到下依次为A、a、B、b,则P1的基因型为AAbb,P2的基因型为aaBB,F1的基因型为AaBb,F2中①AaBB、②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为1/8,⑤AABB占F2的比例为1/16,A正确;电泳图中F2的基因型依次为AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,B正确;③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同,C正确;①AaBB自交子代的基因型及占比为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4,D错误。假定电泳图中基因由上到下依次为A、a、b、B,按上述方法分析,也可以得到同样的结果。 考点二　自由组合定律的常规题型突破 【考教链接】 题型一:“拆分法”求解自由组合定律计算问题 1.基因型(表型)种类、概率及比例 2.配子种类及概率的计算 有多对等位 基因的个体 举例:基因型为AaBbCc的个体 产生配子的 种类数 产生某种配 子的概率 产生ABC配子的概率为　1/2　(A)×　1/2　(B)×　1/2　(C)=　1/8　  【典例1】已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因独立遗传。现将高秆抗病水稻和矮秆抗病水稻作亲本进行杂交,发现后代(F1)出现4种类型,其比例分别为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病=3∶3∶1∶1。若让F1中高秆抗病植株相互受粉,则F2的表型比例是()。 A.25∶5∶5∶1　　　　　　　B.24∶8∶3∶1 C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1 　　【答案】 B 　　【解析】 F1中高秆∶矮秆=1∶1,说明两亲本相关的基因型分别为Tt、tt;F1中抗病∶易感病=3∶1,说明两亲本相关的基因型均为Rr,故两亲本的基因型分别为TtRr、ttRr,则F1中高秆抗病的基因型及比例为1/3TtRR、2/3TtRr,可计算出基因T和t的频率均为1/2,基因R和r的频率分别为2/3、1/3。F1中高秆抗病植株相互受粉,后代高秆(T_)∶矮秆(tt)=3∶1,抗病(R_)∶易感病(rr)=8∶1,高秆抗病(T_R_)∶矮秆抗病(ttR_)∶高秆易感病(T_rr)∶矮秆易感病(ttrr)=24∶8∶3∶1,B正确。 题型二:根据子代表型及比例推断亲本基因型的两种方法 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写完整。特别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,那亲代基因型中均一定存在a、b隐性基因。 2.逆向组合法 (1)解题思路:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别进行分析,再运用乘法定理进行逆向组合。 表型比例 比例来源 基因型组合 9∶3∶ 3∶1 (3∶1) (3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb 1∶1∶ 1∶1 (1∶1) (1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb 3∶3∶ 1∶1 (3∶1) (1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb 3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(BB×Bb)或(Aa×Aa)(BB×bb)或(Aa×Aa)(bb×bb)→AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb或Aabb×Aabb 【典例2】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()。 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 　　【答案】 D 　　【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,因此控制这2个矮秆突变体的基因遵循自由组合定律,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,纯合子基因型为AABB,共1份,因此高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。 题型三:多对基因控制生物性状的分析 n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律 F1等位基 因的对数 F1配子 F2表型 F2基因型 种类 比例 种类 比例 种类 比例 1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1 2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2 n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n 注: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3】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 　　【答案】 B 　　【解析】 植株A测交子代比为1∶1∶1∶1……(共2n个1),即使n越大,植株A测交子代中不同表型个体数目也均相等,B错误。 【典例4】某植物红花和白花为一对相对性状,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(即A_B_C_…)时才开红花,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、后代表型及其比例如表所示。下列分析错误的是()。 组一 组二 组三 组四 组五 组六 P 甲×乙 乙×丙 乙×丁 甲×丙 甲×丁 丙×丁 F1 白色 红色 红色 白色 红色 白色 F2 白色 红色81∶ 白色175 红色27∶ 白色37 白色 红色81∶ 白色175 白色 A.组二F1的基因型可能是AaBbCcDd B.组五F1的基因型可能是AaBbCcDdEE C.组二和组五的F1基因型可能相同 D.这一对相对性状最多受四对等位基因控制,且遵循自由组合定律 　　【答案】 D 　　【解析】 组二和组五中F1自交,F2的分离比为红∶白=81∶175,即红花占81/(81+175)=(3/4)4,由此可推测这对相对性状至少受四对等位基因控制,且基因分别位于不同的同源染色体上,遵循自由组合定律,D错误。组二和组五中F1至少含四对等位基因,当该对性状受四对等位基因控制时,组二和组五中F1的基因型都为AaBbCcDd;当该对性状受五对等位基因控制时,组五中F1的基因型可能是AaBbCcDdEE,A、B、C正确。 题型四:用“十字交叉法”解答两病概率计算问题 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分析如下: 根据序号进行相乘得出相应概率,再进一步拓展,如表所示: 序号 类型 计算公式 ① 同时患两病概率 mn ② 只患甲病概率 m(1-n) ③ 只患乙病概率 n(1-m) ④ 不患病概率 (1-m)(1-n) 拓展 求解 患病概率 ①+②+③或1-④ 只患一种病概率 ②+③或1-(①+④) 【典例5】下图是患甲病和乙病两种遗传病的系谱图,Ⅱ6不携带乙病基因。Ⅲ8与Ⅲ10婚配,生出的子女只患一种病的概率是　　　　。  　　【答案】 5/12 　　【解析】 分析系谱图可知,Ⅲ8、Ⅲ9均患甲病,并且两人的父母均不患甲病,由此判断,甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ5和Ⅱ6均不患乙病,子代Ⅲ10患乙病,且Ⅱ6不携带乙病基因,由此判断,乙病为伴X染色体隐性遗传病。设A/a为控制甲病的基因,B/b为控制乙病的基因,Ⅰ2的基因型为XbY,故Ⅱ4的基因型为XBXb,Ⅱ3的基因型为XBY。对于乙病来说,Ⅲ8的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb。对于甲病来说,Ⅲ9的基因型为aa,可知Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均为Aa。综合来说,Ⅲ10的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,计算后代患病情况,把两对基因拆开分析,患甲病的概率为(2/3)×(1/2)=1/3,不患甲病的概率为2/3;患乙病的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,不患乙病的概率为3/4,则只患一种病的概率为1-(2/3)×(3/4)-(1/4)×(1/3)=5/12。 题型五:自由组合中的自交、测交和自由交配问题 纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如下表所示: 项目 表型及比例 yyR_ (绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒=　5∶1　  测交 绿色圆粒∶绿色皱粒=　2∶1　  自由 交配 绿色圆粒∶绿色皱粒=　8∶1　  Y_R_ (黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=　25∶5∶5∶1　  测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=　4∶2∶2∶1　  自由 交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=　64∶8∶8∶1　  【典例6】玉米的性别由(D/d、T/t)两对独立遗传的等位基因控制。D、T基因同时存在时,雌花雄花都能发育;当T基因存在且无D基因时植株无雌花;无T基因时植株无雄花。现有一株基因型为DDTT的植株与基因型为ddtt(只开雌花)的植株杂交,得到F1,将F2(F1随机传粉所得)中同时有雌雄花的植株的雄花摘除,取只有雄花植株的花粉对其授粉,子代中只有雄花的个体占　　　　。将F2(F1随机传粉所得)中同时有雌雄花的植株摘除,F2随机传粉,雌雄花都有的个体占　　　　;只有雄花的个体占　　　　;只有雌花的个体占　　　　。  　　【答案】 8/27　1/3　1/3　1/3 　　【解析】 将F2中的D_T_的雄花摘除,只作母本,取ddT_授粉,雄配子中dT占2/3,dt占1/3,雌配子中DT占4/9,Dt占2/9,dT占2/9,dt占1/9,子代ddT_占(2/3)×(3/9)+(1/3)×(2/9)=8/27;将F2中的D_T_摘除,剩下只能作父本的ddT_和只能作母本的D_tt、ddtt,雄配子中dT占2/3,dt占1/3,雌配子中Dt占1/2,dt占1/2,后代雌雄同株D_T_占(2/3)×(1/2)=1/3,只有雌花_ _tt占(1/3)×1=1/3,只有雄花ddT_占(2/3)×(1/2)=1/3。 【热考主题】遗传规律的特例分析 一、致死现象 【解题思路】 关于致死现象的遗传题,可分三步分析 【典例1】有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现,后代中2/3为橘红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是()。 A.橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子 B.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应 C.自然繁育条件下,橘红带黑斑性状容易被淘汰 D.通过多次回交,可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系 　　【答案】 D 　　【解析】 橘红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系均为杂合子,A正确;已知该鱼体色受一对等位基因控制,繁殖橘红带黑斑品系时,后代出现的表型及比例为橘红带黑斑∶橄榄绿带黄斑=2∶1,说明橘红带黑斑为显性性状,且后代存在显性纯合致死情况,B正确;橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,因此橘红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;橘红带黑斑基因显性纯合致死,无论回交多少次,所得橘红带黑斑品系均为杂合子,D错误。 【典例2】下列关于豌豆杂合子(Aa)植株自交的叙述,错误的是()。 A.若自交后代基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隐性基因的花粉50%死亡造成的 B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隐性个体有50%死亡造成的 C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隐性基因的配子有50%死亡造成的 D.若花粉有50%死亡,则自交后代的基因型比例是1∶2∶1 　　【答案】 B 　　【解析】 若含a的花粉50%死亡,则Aa产生的雄配子为2/3A、1/3a,雌配子为1/2A、1/2a,自交后代基因型及比例为1/3AA∶1/2Aa∶1/6aa,A正确;若隐性个体有50%死亡,则Aa自交后代的基因型比例为2∶4∶1,B错误;若含有隐性基因的配子有50%死亡,则雌雄配子均为2/3A、1/3a,自交后代基因型及比例为4/9AA∶4/9Aa∶1/9aa,因此自交后代的基因型比例是4∶4∶1,C正确;花粉有50%死亡,并不影响花粉的基因型比例,所以自交后代的基因型比例仍然是1∶2∶1,D正确。 二、不完全显性 【典例3】在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交,则后代表型及比例应该为()。 A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1 B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1 C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1 D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1 　　【答案】 B 　　【解析】 设相关基因用A、a表示,由题意分析可知,F2中粉红色牵牛花(Aa)与红色牵牛花(AA或aa)的比例为2∶1,因此自交时,2/3Aa自交子代为1/6AA、2/6Aa、1/6aa,1/3AA(或aa)自交子代为1/3AA(或aa),合并起来为3/6AA(或aa)、2/6Aa、1/6aa(或AA),对应表型及比例为红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1,B正确。 【典例4】某种实验小鼠的毛色受一对等位基因AVY和a控制,AVY为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠表现出不同的毛色(介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型)。下列判断和推测正确的是()。 A.让子一代黄色小鼠与黑色小鼠测交,测交后代的毛色有黄色和黑色两种,且比例为1∶1 B.杂合子(AVYa)的体细胞中,基因a均不能表达 C.基因AVY和a的遗传不遵循分离定律 D.不同杂合子(AVYa)个体的AVY基因表达的程度可能不同 　　【答案】 D 　　【解析】 子一代个体的基因型相同,但表现不同的毛色,推测不同杂合子(AVYa)个体的AVY基因表达的程度可能不同,所以让子一代黄色小鼠与黑色小鼠测交,测交后代的毛色不只有黄色和黑色两种,A错误,D正确;因为黄色对黑色为不完全显性,所以杂合子(AVYa)的体细胞中,基因a也能表达,B错误;基因AVY和a是控制一对相对性状的等位基因,其遗传遵循分离定律,C错误。 三、性别对性状的影响 1.从性遗传 【提醒】从性遗传≠伴性遗传 从性遗传与伴性遗传要区分清楚,前者的基因在常染色体上,遗传时不与性别相关联,只是基因表达时受性激素的影响,从而出现杂合子在雄性和雌性个体中表型不同,而后者的基因在性染色体上,遗传时表现为与性别相关联。 【典例5】山羊胡子由B基因决定,等位基因Bb、B+分别决定有胡子和无胡子,但是Bb在雄性中为显性基因,在雌性中为隐性基因。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生F1,F1中的2个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断正确的是()。 A.F1中雌性表现为有胡子 B.F1中雄性50%表现为有胡子 C.F2纯合子中有胡子和无胡子两种表型均有 D.控制山羊有无胡子的基因的遗传为伴性遗传 　　【答案】 C 　　【解析】 无胡子雄山羊(B+B+)与有胡子雌山羊(BbBb)杂交,F1的基因型都是B+Bb,雄性全表现为有胡子,雌性全表现为无胡子,A、B错误;F2基因型有B+B+(雌雄都表现为无胡子),BbBb(雌、雄都表现为有胡子),B+Bb(雄性都表现为有胡子,雌性都表现为无胡子),C正确;在杂合子中,决定有胡子的基因Bb的表现受性别影响,但该基因位于常染色体上,其遗传不是伴性遗传,D错误。 2.母性效应 “母性效应”是指子代的某一表型是由母本染色体基因型决定的,而不是由本身的基因型决定的,因此正反交所得结果不同,但不是细胞质遗传。这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。 【提醒】“母性效应”与“母系遗传”的区别 “母系遗传”即细胞质遗传,相关基因位于细胞质中,因此正交和反交的结果不一样,不符合孟德尔遗传规律;“母性效应”的基因位于细胞核的常染色体上,符合孟德尔遗传规律,只是子代的表型及比例与正常的常染色体遗传相比晚一代出现。 【典例6】“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分。旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如下图所示。下列叙述正确的是()。 A.与螺壳旋转方向有关基因的遗传不遵循分离定律 B.螺壳表现为左旋的个体和表现为右旋的个体的基因型都有3种 C.让图示中F2个体进行自交,其后代螺壳都将表现为右旋 D.欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作为父本进行交配 　　【答案】 D 　　【解析】 与螺壳旋转方向有关的基因是一对等位基因,且F1自交后代出现3种基因型,其比例是1∶2∶1,说明与螺壳旋转方向有关的基因的遗传遵循分离定律,A错误;螺壳表现为左旋,说明母本的基因型为dd,故螺壳表现为左旋的个体的基因型为dd或Dd(2种),螺壳表现为右旋,说明母本的基因型为DD或Dd,故螺壳表现为右旋的个体的基因型为DD、dd或Dd(3种),B错误;让题图中F2个体进行自交,基因型为Dd和DD的个体的子代螺壳都将表现为右旋,而基因型为dd的个体的子代螺壳将表现为左旋,C错误;左旋椎实螺的基因型是Dd或dd,欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配,若左旋椎实螺基因型为dd,则子代螺壳均为左旋,若左旋椎实螺基因型为Dd,则子代螺壳均为右旋,D正确。 四、“和”为16的特殊分离比 F1(AaBb) 自交后代 比例 原因分析 F1(AaBb) 测交后代 比例 9∶7 当双显性基因同时出现时表现为一种性状,其余的基因型表现为另一种性状 1∶3 9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为同一种性状,其余正常表现 1∶1∶2 9∶6∶1 单显性表现为同一种性状,其余正常表现 1∶2∶1 15∶1 有显性基因就表现为同一种性状,其余表现为另一种性状 3∶1 12∶3∶1 双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现 2∶1∶1 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 3∶1 1∶4∶6∶ 4∶1 A与B的作用效果相同,且显性基因越多,其效果越强 1(AABB)∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb+AAbb+aaBB)∶ 4(Aabb+aaBb)∶1(aabb) 1∶2∶1 【解题思路】 9∶3∶3∶1变式题解题步骤 【典例7】育种工作者研究某种植物的花色遗传时发现,让两株纯合植株杂交得F1,F1自交,后代(数量足够多)出现3种表型(蓝花、黄花、白花),数量比为12∶3∶1。下列相关判断错误的是()。 A.该种植物的花色至少受两对独立遗传的基因控制,且相关基因的遗传遵循自由组合定律 B.亲本植株中某一方为显性纯合子,另一方为隐性纯合子 C.F2中蓝花植株的基因型有6种,黄花植株的基因型有2种 D.若让F1进行测交,则所得子代植株中蓝花∶黄花∶白花=2∶1∶1 　　【答案】 B 　　【解析】 根据F2中3种表型个体的数量比为12∶3∶1(9∶3∶3∶1的变式)可知,该种植物的花色至少由两对独立遗传的基因控制,且相关基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;若控制该植株花色的基因用A、a和B、b表示,根据题意可知,两纯合亲本的杂交后代为双杂合个体,亲本的基因型可以是AABB和aabb或AAbb和aaBB,B错误;根据F2的性状分离比,可判断蓝花植株的基因型为A_B_、A_bb(或aaB_),黄花植株的基因型为aaB_(或A_bb),故蓝花植株的基因型有4+2=6种,黄花植株的基因型有2种,C正确;F1为双杂合个体,让其进行测交,即AaBb×aabb,后代中蓝花植株占1/2,黄花植株占1/4,白花植株占1/4,D正确。 【典例8】人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制,A/a、B/b、E/e分别位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色,aabbee为白色,其他性状与基因型的关系如下图所示,即肤色深浅与显性基因的个数有关,如基因型为AaBbEe、AABbee、aaBbEE等含任何3个显性基因的个体的肤色是一样的。若双方均为含3个显性基因的杂合体婚配(AaBbEe×AaBbEe),则子代肤色的基因型和表型分别有多少种()。 A.27,7　　B.16,9　　C.27,9　　D.16,7 　　【答案】 A 　　【解析】 AaBbEe×AaBbEe后代的基因型有3×3×3=27种;由题意可知,子代性状与显性基因个数有关,AaBbEe×AaBbEe这对组合是由三对等位基因控制的,所以子代显性基因个数有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个,因此有7种表型,A正确。 五、致死类——“和”小于16的特殊分离比 【解题方法】 解答致死类问题的方法技巧 (1)从每对相对性状分离比角度分析。如: 6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒某一对显性基因纯合致死; 4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因有一对纯合即致死。 (2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如雄配子AB致死: 【典例9】蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶致死,基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1,F1随机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为()。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2 C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1 　　【答案】 D 　　【解析】 基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配,F1的基因型为AaBb,F1随机交配所得F2蝴蝶中,理论上,雌雄个体的比例为1∶1,且雌雄蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅=9∶3∶3∶1,但由于存在致死现象,基因A纯合时雄蝶致死,雄蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅=6∶2∶3∶1,基因b纯合时雌蝶致死,雌蝶中正常长翅∶残缺长翅=9∶3,则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1,D正确。 【典例10】致死基因的存在可影响后代的性状比例。现有基因型为AaBb的个体,两对等位基因独立遗传,但具有某种基因型的配子或个体致死,不考虑环境因素对表型的影响。若该个体自交,下列说法错误的是()。 A.后代分离比为5∶3∶3∶1,则推测原因可能是基因型为AABb的个体死亡 B.后代分离比为6∶3∶2∶1,则推测原因可能是某一对基因显性纯合致死 C.后代分离比为4∶1∶1,则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死 D.后代分离比为7∶3∶1∶1,则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死 　　【答案】 A 　　【解析】 若基因型为AaBb的个体产生的基因型为AB的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(Ab∶aB∶ab)×(AB∶Ab∶aB∶ab),后代分离比为5∶3∶3∶1,A错误;当AA(或BB)纯合致死时,后代分离比为(2∶1)×(3∶1)=6∶3∶2∶1,B正确;若基因型为AaBb的个体产生的基因型为ab的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(AB∶Ab∶aB)×(AB∶Ab∶aB∶ab),后代分离比为4∶1∶1,C正确;若基因型为AaBb的个体产生的基因型为Ab的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(AB∶aB∶ab)×(AB∶Ab∶aB∶ab),后代分离比为7∶3∶1∶1,D正确。 【典例11】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()。 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一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 　　【答案】 D 　　【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,说明亲本为Aabb,子代原本为宽叶∶窄叶=3∶1,实际为宽叶∶窄叶=2∶1,因此推测AA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,说明亲本为aaBb,子代原本为高茎∶矮茎=3∶1,实际为高茎∶矮茎=2∶1,因此推测BB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一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,子代中宽叶高茎∶宽叶矮茎∶窄叶高茎∶窄叶矮茎为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 学科网（北京）股份有限公司 $