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2021高三统考人教生物一轮（经典版）学案：必修2第5单元第16讲 基因的自由组合定律
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第16讲 基因的自由组合定律
[考纲明细] 1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ) 2.基因的自由组合定律(Ⅱ)
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1．无论豌豆种子的形状还是颜色，只看一对相对性状，依然遵循分离定律。(必修2 P10—正文)(√)
2．F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。(必修2 P10—正文)(√)
3．F1产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(必修2 P10—正文)(√)
4．受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子的结合方式有16种，遗传因子的组合形式有4种。(必修2 P10—正文)(×)
5．1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名词，叫做“基因”。(必修2 P12—正文)(√)
6．D和D，D和d，d和d都是等位基因。(必修2 P12—基础题)(×)
7．孟德尔的实验方法给后人许多有益的启示，如正确地选择实验材料，先研究一对相对性状的遗传，应用统计学方法对实验结果进行分析等。(必修2 P13—本章小结)(√)
8．基因型相同的个体，表现型一定相同，因为表现型是基因型的表现形式。(必修2 P13—本章小结)(×)
(2017·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是( )
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
答案 D
解析 身高是由基因和环境条件(例如营养条件)共同作用的结果，故身高不同的两个个体基因型可能不同，也可能相同，A正确；绿色植物在光照条件下能合成叶绿素，无光时不能合成叶绿素，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的，B正确；O型血个体相应基因型为隐性纯合子，故O型血夫妇的子代都是O型血，体现了基因决定性状，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎可能是由环境因素决定，也可能是由遗传因素决定的，D错误。
知识自主梳理
一 孟德尔两对相对性状的杂交实验
1．两对相对性状的杂交实验——提出问题
(1)杂交实验
(2)实验结果及分析
结果
结论
F1全为黄色圆粒
说明黄色、圆粒为显性性状
F2中圆粒∶皱粒＝3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色＝3∶1
说明种子粒色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒)
说明两对相对性状之间进行了自由组合
(3)问题提出
①F2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?
2．对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时，成对遗传因子彼此分离，不成对遗传因子可以自由组合。
③F1产生配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的，配子结合方式为16种。
(2)遗传图解
(3)结果分析：F2共有9种基因型，4种表现型。
注：9种基因型中，每种基因型前的系数可用2n表示(n表示等位基因的对数)，如基因型YYRR的系数为20＝1，基因型YYRr的系数为21＝2，基因型YyRr的系数为22＝4。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、实验验证
(1)演绎推理过程
①验证方法：让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)测交。
②遗传图解
预期：测交后代黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒的比例为 1∶1∶1∶1。
(2)实验验证：孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果都符合预期的设想。
(3)结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
4．自由组合定律——得出结论
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
(2)自由组合定律的内容
①研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因。
②发生时间：减数第一次分裂后期。
③实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)孟德尔遗传定律的适用范围
①适用生物：进行有性生殖的真核生物遵循，原核生物与病毒的遗传均不遵循。
②适用遗传方式：适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传。
二 孟德尔获得成功的原因
1．材料：正确选择豌豆作实验材料。
2．对象：由一对相对性状到多对相对性状。
3．方法：对实验结果进行统计学分析。
4．程序：运用假说—演绎法。
从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系，对我们有什么启示？
提示 从数学角度看，(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。
启示：每对性状的遗传都遵循了分离定律。
孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2中不同于亲本的表现型个体所占比例为多少？若只给出F1自交后代分离比为9∶3∶3∶1，而不知亲本表现型时，F2中不同于亲本的个体所占比例？
提示 若以孟德尔两对相对性状的杂交实验为例，则F2中不同于亲本的比例为6/16。若没有给出亲本表现型，则F2中不同于亲本的比例为6/16或10/16。
孟德尔对分离定律的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨，为什么还要设计测交实验进行验证呢？
提示 作为一种正确假说，不仅能解释已有实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。
1．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。(×)
2．在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。(×)
3．真核生物的遗传都符合孟德尔遗传定律。(×)
4．如图表示基因在染色体上，其中不遵循自由组合定律的有Aa与Dd和BB与Cc。(√)
考点题型突破
考点1 两对相对性状遗传实验分析
题型一 两对相对性状的杂交实验
1．豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，两亲本杂交得到F1，其表现型如图。下列叙述错误的是( )
A．亲本的基因组成是YyRr、yyRr
B．在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒
C．F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr
D．F1中纯合子占的比例是
答案 D
解析 由F1表现型中黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，可推知亲本中与粒色有关的组合为Yy×yy，与粒形有关的组合为Rr×Rr，故亲本类型为YyRr×yyRr，A正确；F1中表现型不同于亲本的类型为黄色皱粒和绿色皱粒，B正确；F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr，C正确；F1纯合子＝×＝，D错误。
2．(2019·福州质检)孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，F2出现四种性状类型，数量比为9∶3∶3∶1。产生上述结果的必要条件不包括( )
A．F1雌雄配子各有四种，数量比均为1∶1∶1∶1
B．F1雌雄配子的结合是随机的
C．F1雌雄配子的数量比为1∶1
D．F2的个体数量足够多
答案 C
解析 F2的个体数量应足够多，才能避免实验的偶然性，D正确。亲本产生雄配子的数量远远超过雌配子的数量，F1雌雄配子数量相等不是实现自由组合定律的必要条件，C错误。
题型二 自由组合定律的实质
3．如图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程，基因的自由组合定律发生于( )
A．① B．②
C．③ D．④
答案 A
解析 基因自由组合定律的实质是：非同源染色体上的非等位基因自由组合。非同源染色体自由组合发生在减数分裂产生配子时，即图中①过程。
4．(2019·山东寿光期末)在孟德尔两对性状的杂交实验中，最能反映基因自由组合定律实质的是( )
A．F2四种子代比例为9∶3∶3∶1
B．F1测交后代比例为1∶1∶1∶1
C．F1产生的配子比例为1∶1∶1∶1
D．F1产生的雌雄配子随机结合
答案 C
解析 按照基因自由组合定律的实质，最能体现自由组合定律实质的是基因型为YyRr个体产生的配子的类型及比例是YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。C正确。
题型三 自由组合定律的验证
5．(2019·河南六市联考)某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，叶片抗病(T)对易染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子，其基因型分别为：①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd，下列说法正确的是( )
A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①和③杂交
B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本①和②杂交
C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交
D．若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色，可观察到比例为1∶1∶1∶1的四种花粉粒
答案 C
解析 由于单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性、花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，所以若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，后代产生Aa或Dd，所以应选择亲本①④或②④或③④等杂交所得F1的花粉，但不能选择①和③杂交(AATtdd)，A错误；用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本②和④杂交，依据花粉的形状和花粉的糯性与非糯性两对相对性状可以验证，B错误；培育糯性抗病优良品种，选用①和④亲本杂交较为合理，C正确；选择①和④为亲本进行杂交得AaTtdd，所以将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝色花粉粒A∶棕色花粉粒a＝1∶1，D错误。
6．(2013·全国卷)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(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子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯和糯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
F2子粒中：
①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则该性状的遗传符合分离定律；
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则该性状的遗传符合分离定律；
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝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 常用的验证孟德尔遗传规律的杂交方案为自交法和测交法。植物常用自交法进行验证，根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为3∶1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1，则两对性状遗传符合自由组合定律；测交法是教材中给出的验证方法，若杂合子测交后代两种表现型比例为1∶1，则该性状遗传符合分离定律，若双杂合子测交后代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则两对性状的遗传符合自由组合定律。本题中两种方法均可选择。
基因自由组合定律的验证方法
(1)自交法：F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
(2)测交法：F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
(3)花粉鉴定法：F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。
(4)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，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。
考点2 自由组合定律的常规题型
题型一 利用分离定律解决自由组合问题
1．番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得F1，F1自交得F2，则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是( )
A．9/64、1/9 B．9/64、1/64
C．3/64、1/3 D．3/64、1/64
答案 A
解析 设控制三对性状的基因分别用A、a，B、b，C、c表示，亲代为AABBcc与aabbCC，F1为AaBbCc，F2中A_∶aa＝3∶1，B_∶bb＝3∶1，C_∶cc＝3∶1，所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是：3/4×1/4×3/4＝9/64；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占1/3，隐性性状全为纯合子，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/3×1×1/3＝1/9。
利用分离定律解题方法
(1)思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。
(2)方法
题型分类
解题规律
示例
种类问题
配子类型(配子种类数)
2n(n为等位基因对数)
AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8
配子间结合方式
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数＝4×2＝8
子代基因型(或表现型)种类
双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)种类的乘积
AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12种，表现型为2×2×2＝8种
概率问题
基因型(或表现
型)的比例
按分离定律求出相应基因型(或表现型)的比例，然后利用乘法原理进行组合
AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1×1/2×1/2＝1/4
纯合子或杂合子出现的比例
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率
AABbDd×AaBBdd，F1中，AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8
[1－1] 某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是( )
A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表现型有3种，基因型4种
B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表现型
C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4
D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8
答案 B
解析 若基因型为AaRr的个体测交，则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种，表现型有3种，分别为：小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A正确；若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，因此根据基因的自由组合定律，子代共有3×3＝9种基因型，而Aa自交子代表现型有3种，Rr自交子代表现型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表现型相同，所以子代表现型共有5种，B错误；若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为2/3×1/2＝1/3，子代的所有植株中，纯合子所占比例约为1/2×1/2＝1/4，C正确；若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2＝3/8，D正确。
[1－2] 基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合(不考虑交叉互换)，则下列有关叙述错误的是( )
A．子代中7对等位基因纯合的个体出现的概率为1/128
B．子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率不相等
C．子代中5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为21/128
D．理论上亲本减数分裂产生128种配子，子代中有2187种基因型
答案 B
解析 子代中一对等位基因的纯合包括显性纯合与隐性纯合，杂合子自交后代中杂合子与纯合子的概率都是1/2，子代中出现7对等位基因纯合的个体为：1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2＝1/128，A正确；子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率相等，都为1/8×1/16×C＝35/128，B错误；子代中出现5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体的概率为1/32×1/4×C＝21/128，C正确；理论上亲本减数分裂产生27＝128种配子，子代中基因型有37＝2187种，D正确。
题型二 根据子代基因型、表现型及比例推测亲本基因型
2．具有两对相对性状的个体杂交，后代的表现型有四种，且比例为3∶3∶1∶1，则两亲本的基因型可能为( )
A．AaBb×AaBB B．AaBb×AaBb
C．Aabb×aabb D．Aabb×AaBb
答案 D
解析 我们可把3∶3∶1∶1变成(3∶1)(1∶1)，所以亲本基因型可能为AaBb×aaBb或Aabb×AaBb。
方法一 基因填充法
根据亲代表现型大概写出基因型，如A_B_等，再根据子代表现型将所缺处填完，尤其要注意利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦出现双隐性个体，则亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
方法二 根据子代分离比解题
1．可先单独分析，然后再组合。单独分析某一性状时：
(1)若子代性状分离比为显∶隐＝3∶1→亲代一定是杂合子，即Bb×Bb→3B_∶1bb。
(2)若子代性状分离比为显∶隐＝1∶1→双亲一定是测交类型，即Bb×bb→1Bb∶1bb。
(3)若子代只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
(4)若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子，即bb×bb→bb。
2．也可根据特殊比值直接推断，如下：
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb。
(2)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
(3)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×Bb)或(Aabb×Aabb、aaBb×aaBb)。
(5)1∶1⇒(1∶1)×1⇒(Aa×aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×bb)(或aaBb×aabb、Aabb×aabb)。
[2－1] (2019·山西临汾高三考前训练)黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交，其子代中黄色圆粒豌豆占3/8，则另一亲本的基因型是( )
A．YyRr B．Yyrr
C．yyRr D．Yyrr或yyRr
答案 D
解析 黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交，其子代中黄色圆粒豌豆(Y_R_)占3/8，而3/8＝3/4×1/2，据此可推知：若将双亲的两对基因拆开来考虑，则有一对基因相当于杂合子自交，另一对基因相当于测交，进而推知另一亲本的基因型是Yyrr或yyRr，A、B、C错误，D正确。
[2－2] (2019·黑龙江牡丹江一中高三月考)已知番茄的红果(R)对黄果(r)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，这两对基因是独立遗传的。某校科技活动小组将某一红果高茎番茄植株测交，对其后代再测交，并用柱形图来表示第二次测交后代中各种表现型的比例，其结果如图所示。请你分析最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是( )
A．RRDd B．RRDD
C．RrDD D．RrDd
答案 A
解析 根据图中的数据分析：(1)红果∶黄果＝1∶1，说明第二次测交亲本的基因型是Rr，即第一次测交产生的子代是Rr，则第一次测交的亲本是RR；(2)矮茎∶高茎＝3∶1，说明第二次测交亲本的基因型是dd、Dd，即第一次测交产生的子代是dd、Dd，则第一次测交的亲本是Dd。综上所述，最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是RRDd。
题型三 巧用“性状比之和”快速判断控制遗传性状的基因的对数
3．(2017·全国卷Ⅱ)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
解析 F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，总数为64，即43，故F1中应有3对等位基因，且遵循自由组合定律。AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因，A错误；aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2对等位基因，B错误；aabbDD×aabbdd的F1中只有1对等位基因，且F1、F2都是黄色，AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，C错误；AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3对等位基因，F1均为黄色，F2中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，D正确。
4．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，其中甲和丁、乙和丙之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：
根据杂交结果回答：
本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 4对。本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2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4对等位基因
解析 由题意可知，甲、乙、丙、丁为纯合白花品系，故至少含一对隐性纯合基因。因乙和丙、甲和丁杂交的后代F1全为红花个体，F1自交得F2，F2中红花个体与白花个体的比例均为81∶175,81和175相加为256，即44，故可判断植物的花色受4对等位基因控制，即F1含4对等位基因，且每对基因遗传时均遵循基因的分离定律，4对等位基因遗传时遵循基因的自由组合定律。
如果题目给出的数据是比例的形式，或给出的性状比接近“常见”性状比，则可将性状比中的数值相加。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44)或测交后代表现型比例中的数值加起来是16(即24)，可立即判断为由四对同源染色体上的四对等位基因控制的性状。
题型四 基因完全连锁遗传现象
5．(2019·江苏扬州中学高三质检)如图表示两对等位基因在染色体上的分布情况(显性基因对隐性基因为完全显性)，若图1、2、3中的同源染色体均不发生交叉互换，则图中所示个体自交后代的表现型种类的个数依次是( )
A．2、2、4 B．2、3、4
C．2、4、4 D．4、4、4
答案 B
解析 图1个体自交后代有3种基因型，2种表现型；图2个体自交后代有3种基因型(AAbb、aaBB、AaBb)，3种表现型；图3个体自交后代有9种基因型，4种表现型，B正确。
6．已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是( )
A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1
C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生4种配子
D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型，比例为9∶3∶3∶1
答案 B
解析 基因A、a与D、d位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1，B正确；图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A错误；若基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子，AB和ab自交后代会出现3种表现型，比例为1∶2∶1，C、D错误。
7．(2019·山东青岛二中第二学期期初考试)在一个自然果蝇种群中，果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状(由基因D、d控制)，灰身(A)对黑身(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性。某果蝇基因型如图所示(仅画出部分染色体)，请回答下列问题。
(1)灰身与黑身、直翅与弯翅两对相对性状的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律，理由是________________________________________。
(2)图示果蝇细胞的有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有________________。
(3)该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配，得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇、99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇，则选择的雄果蝇基因型为________。为验证基因自由组合定律，最好选择基因型为________的雄蝇与图示果蝇进行交配。
答案 (1)不遵循 控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
(2)A、a、B、b、D、d (3)AABBXDY aabbXdY
解析 (1)分析图像可知，A、a与B、b两对基因位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律。
(2)有丝分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分别移向两极，所以移向细胞同一极的基因有A、a、B、b、D、d。
(3)由题干可知，该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配，得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇，99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇后代中雌果蝇均为棒眼，雄果蝇中棒眼与正常眼的比例接近1∶1，可知控制果蝇棒眼和正常眼的基因位于性染色体上，且棒眼对正常眼为显性，该雄果蝇基因型为XDY，且后代果蝇全部为灰身直翅，则该雄果蝇的基因为AABB，故选择的雄果蝇基因型为AABBXDY。为验证基因自由组合定律，应进行测交实验，即选择基因型为aabbXdY的雄蝇与之进行交配。
基因完全连锁时，不符合基因的自由组合定律，但当不考虑交叉互换时，其子代也呈现特定的性状分离比，如下图所示。
题型五 探究基因位于几对同源染色体上
8．某一植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a，B和b，D和d)，已知A、B、D三个基因分别对a、b、d完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是( )
A．A、B在同一条染色体上
B．A、b在同一条染色体上
C．A、D在同一条染色体上
D．A、d在同一条染色体上
答案 A
解析 据题意知F1基因型为AaBbDd，隐性纯合个体aabbdd产生的配子是abd，其测交结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则AaBbDd产生的配子及比例为ABD∶ABd∶abD∶abd＝1∶1∶1∶1，由此可推知A、B在同一条染色体上，a、b在另一条染色体上。因此A正确，B、C、D错误。
9．(2018·全国卷Ⅲ)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)，子房二室(二)与多室(多)，圆形果(圆)与长形果(长)，单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表：
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题：
(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于____________上，依据是__________________________________；控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是__________________________________。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合____________的比例。
答案 (1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 (2)1∶1∶1∶1
解析 (1)根据甲组两个亲本的杂交组合不同，但是F1都表现为红二，可知F1的红果、二室均为显性性状，甲的两组F2的表现型之比均接近9∶3∶3∶1，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上；根据乙组两个亲本的杂交组合不同，但是F1都表现为圆单，可知圆果、单一花序均为显性性状，两组F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，但两组的四种表现型之比均不是9∶3∶3∶1，说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律，控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律，因此这两对基因位于一对同源染色体上。
(2)根据表中乙组的杂交实验得到的F1均为双显性杂合子，对根据上题分析得知，乙组中控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，可知F1产生的四种配子的比例不是1∶1∶1∶1，所以用两个F1分别与“长复”双隐性个体测交，就不会出现1∶1∶1∶1的比例。
微专题六 基因自由组合定律的遗传特例
一 “和”为16的特殊分离比成因
1．基因互作
双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和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。根据表中不同条件，总结自交和测交后代的比例。
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现型，其余的为另一种表现型
1∶3
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余正常表现
1∶1∶2
9∶6∶1
双显性、单显性、双隐性存在时分别对应一种表现型
1∶2∶1
15∶1
只要具有显性基因其表现型就一致，其余的为另一种表现型
3∶1
13∶3
双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时表现为一种性状，另一种单显性基因存在时表现为另一种性状
3∶1
2．基因遗传效应的累加
(1)表现
(2)原因：A与B的作用效果相同，显性基因越多，其效果越强。
若显性基因累加，累加效果相同，则AaBb与AaBb的子代中含0个显性基因的基因型为1aabb，含1个显性基因的基因型为2Aabb、2aaBb，含2个显性基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb，含3个显性基因的基因型为2AABb、2AaBB，含4个显性基因的基因型为1AABB，因此9∶3∶3∶1变化为1∶4∶6∶4∶1。
3．特殊分离比的解题技巧——合并同类项法
(1)看F2的组合表现型比例，若比例中数字之和是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为后两种性状的合并结果。
1．(基因互作)(2016·全国卷Ⅲ)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是( )
A．F2中白花植株都是纯合体
B．F2中红花植株的基因型有2种
C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D．F2中白花植株的基因类型比红花植株的多
答案 D
解析 用纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株，即红花∶白花≈9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，而且用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株，即红花∶白花≈1∶3，由此可推知该对相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，并且这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，即控制红花与白花的基因分别位于两对同源染色体上，C错误；F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，所以F2中白花植株不都是纯合体，A错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，而白花植株的基因型有9－4＝5种，B错误，D正确。
2．(基因互作)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( )
A．白∶红∶粉，3∶10∶3
B. 白∶红∶粉，3∶12∶1
C. 白∶红∶粉，4∶9∶3
D. 白∶红∶粉，6∶9∶1
答案 C
解析 基因A控制酶A的合成，酶A能将白色色素转化成粉色色素，基因B能控制酶B的合成，酶B能将粉色色素转化为红色色素。由图可知，红花的基因型为A_B_，粉花的基因型为A_bb，白花的基因型为aaB_和aabb。基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1，则F1的基因型为AaBb，F1自交后代中花色的表现型及比例为白(aaB_＋aabb)∶红(A_B_)∶粉(A_bb)＝4∶9∶3。
3．(显性基因累加)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aaBBCC B．甲AaBbcc，乙aabbCC
C．甲aaBBcc，乙AaBbCC D．甲AAbbcc，乙aaBbCc
答案 D
解析 因为一个显性基因可使桃子增重15克，甲桃树自交，F1每桃重150克，F1中含有两个显性基因，则甲桃树中应有两个显性基因，且是纯合子；乙桃树自交，F1每桃重120～180克，F1中含有0～4个显性基因，则乙桃树中应有两个显性基因，且是杂合子；甲、乙两桃树杂交，F1每桃重135～165克，进一步确定甲、乙两桃树的基因型可能为AAbbcc和aaBbCc。
4．(显性基因累加)某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时，花色为白色，当存在显性基因时，随显性基因数量的增加，花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1，F1自交得F2，F2中有白花植株和4种红花植株，按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。下列说法正确的是( )
A．该植物的花色遗传不遵循基因的自由组合定律
B．亲本的基因型一定为AABB和aabb
C．F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同
D．用F1作为材料进行测交实验，测交后代有4种表现型
答案 C
解析 由题意可知，该植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制且F2有16个(1＋4＋6＋4＋1＝16)组合，说明该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律，A错误；亲本的基因型也可能是aaBB和AAbb，B错误；F1的基因型为AaBb，含有两个显性基因，故F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同，C正确；用F1作为材料进行测交实验，测交后代有3种表现型，D错误。
二 “和”小于16的特殊分离比成因——致死现象
1．致死效应的快速确认
若子代比例“和”小于16，则可能存在“致死”现象。
如A基因纯合致死，则可导致子代基因型为AA__的个体致死，此个体占1/4，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变“12”。同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变为其他数值。
2．致死类型归类分析
(1)显性纯合致死
致死基因
F1自交后代基因型及比例
F1测交后代基因型及比例
AA和BB
致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶
aabb＝1∶1∶1∶1
AA(或BB)
致死
AaB_∶aaB_∶Aabb∶aabb＝6∶3∶2∶1或
A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb＝6∶3∶2∶1
其余基因型个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶
aabb＝1∶1∶1∶1
(2)隐性纯合致死
致死类型
F1自交后代基因型及比例
F1测交后代基因型及比例
双隐性致死
A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3
AaBb∶1Aabb∶1aaBb
＝1∶1∶1
单隐性致死
A_B_∶A_bb＝9∶3
或A_B_∶aaB_＝9∶3
AaBb∶Aabb＝1∶1
或AaBb∶aaBb＝1∶1
3.致死类问题解题思路
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、表现型及比例。
5．(配子致死)某观赏植物的白花对紫花为显性，花瓣一直为单瓣，但经人工诱变后培育出一株重瓣白花植株，研究发现重瓣对单瓣为显性，且含重瓣基因的花粉致死。以新培育出的重瓣白花植株做母本与单瓣紫花植株杂交，F1中出现1/2重瓣白花，1/2单瓣白花，让F1中的重瓣白花自交，所得F2中各表现型之间的比例为( )
A．9∶3∶3∶1 B．3∶3∶1∶1
C．6∶3∶2∶1 D．4∶2∶1∶1
答案 B
解析 设决定白花和紫花的基因分别为A、a，控制重瓣和单瓣的基因分别为B和b，亲代中重瓣白花植株的基因型为AABb，单瓣紫花植株的基因型为aabb，F1中重瓣白花植株的基因型为AaBb，单瓣白花植株的基因型为Aabb，由于重瓣白花植株(AaBb)产生的花粉只有Ab和ab两种，产生的雌配子有四种：AB、Ab、aB、ab，随机结合后，F2的表现型及比例为重瓣白花∶单瓣白花∶重瓣紫花∶单瓣紫色＝3∶3∶1∶1。
6．(胚胎致死)某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因位于非同源染色体上。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代中杂合子所占的比例为( )
A．1/4 B．3/4
C．1/9 D．8/9
答案 D
解析 两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型为AaBb，自交产生的子代理论上基因型及其比例为1AABB(致死)∶2AaBB∶2AABb(致死)∶4AaBb∶1AAbb(致死)∶2Aabb(致死)∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb(致死)，根据题意子代中存活个体总共有9份，其中杂合子有8份。
方向真题体验
1．(2019·全国卷Ⅱ)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶
实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交，子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是________，实验①中甲植株的基因型为________。
(2)实验②中乙植株的基因型为________，子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因型是________________；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是__________________________________________；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为________。
答案 (1)绿色 aabb
(2)AaBb 4
(3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB
解析 (1)已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状，即aabb表现为隐性性状，A_B_、aaB_、A_bb均表现为显性性状，由实验②，绿叶甘蓝(甲)与紫叶甘蓝(乙)杂交，则绿叶甘蓝与紫叶甘蓝中有一方为隐性性状，基因型为aabb，二者杂交子代中绿叶∶紫叶＝1∶3，为1∶1∶1∶1的变式，则另一方的基因型为AaBb，紫叶为显性性状，绿叶为隐性性状，所以甲植株的基因型为aabb。
(2)由上述分析可知，乙植株的基因型为AaBb，实验②子代的基因型为AaBb，Aabb，aaBb，aabb，共4种。
(3)若丙植株与甲植株(aabb)杂交，子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，可推出丙植株只能产生两种配子，且有一种配子是ab，进而推出丙的基因型是Aabb或aaBb；若丙植株与甲植株杂交子代均为紫叶，说明丙植株至少有一对显性纯合基因，则丙植株的基因型是AABB、AABb、AAbb、aaBB、AaBB；若丙植株与甲植株杂交子代均为紫叶，且该子代自交后代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，这是自由组合定律9∶3∶3∶1性状分离比的变式，推出子代紫叶植株的基因型是AaBb，由此推出丙植株的基因型是AABB。
2．(2019·江苏高考)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制，毛色有红毛、棕毛和白毛三种，对应的基因组成如下表。请回答下列问题：
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
(1)棕毛猪的基因型有________种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型为________。
②F1测交，后代表现型及对应比例为____________。
③F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有________种(不考虑正反交)。
④F2的棕毛个体中纯合体的比例为________。F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为________。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i，I基因对A和B基因的表达都有抑制作用，i基因不抑制，如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配，子代中红毛个体的比例为____________，白毛个体的比例为____________。
答案 (1)4
(2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1
③4 ④1/3 1/9
(3)9/64 49/64
解析 (1)由题表可知，棕毛猪的基因型有4种，即AAbb、Aabb、aaBB和aaBb。
(2)①由两头纯合棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，可知两亲本的基因型为AAbb和aaBB。
②F1的基因型为AaBb，F1测交后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，因此其表现型及比例为红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1。
③F2中的纯合体有4种基因型，分别为AABB、AAbb、aaBB和aabb，其相互交配能产生棕毛子代的基因型组合有4种，即AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb。
④由自由组合定律可知，基因型为AaBb的F1雌雄个体交配产生的后代(F2)中，棕色个体中各基因型及所占比例为1/6AAbb、1/6aaBB、1/3Aabb、1/3aaBb，其中纯合子占1/3，F2中棕毛个体相互交配时，只有1/3Aabb×1/3Aabb、1/3aaBb×1/3aaBb、1/3Aabb×1/3aaBb和1/3aaBb×1/3Aabb四种杂交组合会产生白色个体，那么白毛个体所占的比例为1/3×1/3×1/4×4＝1/9。
(3)基因型为IiAaBb的雌雄个体交配时，子代中红毛个体的基因型为iiA_B_，由于三对基因独立遗传，其所占的比例为1/4×3/4×3/4＝9/64；白毛个体的基因型为I_____和iiaabb，即3/4＋1/4×1/4×1/4＝49/64。
3．(2019·海南高考)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制，这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。
(1)根据所学的遗传学知识，可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是______________________________________。
(2)经分析，确定高茎和腋花为显性性状，若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因，则甲的表现型和基因型分别是________________，乙的表现型和基因型分别是________________；若甲和乙杂交，子代的表现型及其分离比为________________________。
(3)若要验证甲和乙的基因型，可用测交的方法，即用另一植株丙分别与甲、乙进行杂交，丙的基因型为________，甲、乙测交子代的性状类型不同，但其比例均为________，乙测交的正反交结果________(填“相同”或“不同”)。
答案 (1)若甲为腋花，则腋花为显性性状，顶花为隐性性状，若甲为顶花，则顶花为显性性状，腋花为隐性性状；若乙为高茎，则高茎是显性性状，矮茎是隐性性状，若乙为矮茎，则矮茎为显性性状，高茎为隐性性状
(2)矮茎腋花aaBb 高茎顶花Aabb 高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1∶1∶1
(3)aabb 1∶1 相同
解析 (1)若发生性状分离，亲本为显性杂合子。
(2)甲自交后，子代均为矮茎，说明甲的基因型是aa，但有腋花和顶花性状分离，说明是Bb，故甲的基因型为aaBb，表现为矮茎腋花；同理，乙的基因型为Aabb，表现为高茎顶花。若甲aaBb和乙Aabb杂交，子代中AaBb(高茎腋花)∶Aabb(高茎顶花)∶aaBb(矮茎腋花)∶aabb(矮茎顶花)＝1∶1∶1∶1。
(3)若要验证甲和乙的基因型，可用测交的方法，则丙应该为隐性纯合子aabb。分别与甲、乙进行测交。甲测交后代是矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1；乙测交后代是高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1，甲乙测交后代的表现型之比均为1∶1。由于自花传粉植物无性染色体，两对基因均在常染色体上，故乙测交的正反交结果相同，均为高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1。
4．(2018·全国卷Ⅰ)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼
性别
灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2有眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
1/2无眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
回答下列问题：
(1)根据杂交结果，________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是________，判断依据是__________________________。
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。
答案 (1)不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离
(2)杂交组合：无眼×无眼。预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状。
(3)8 隐性
解析 (1)分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，且子代中有眼∶无眼＝1∶1，且与性别无关联，所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，且有眼为显性(用基因E表示)，则亲本基因型分别为XeXe和XEY，子代的基因型为XEXe和XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，因此显性性状是无眼。
(2)要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合子，则该杂交子代中无眼∶有眼＝3∶1；若无眼为隐性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子，则该杂交子代全部为无眼。
(3)表格中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1，可分析出显性性状为灰体(用基因A表示)和长翅(用基因B表示)，有眼和无眼不能确定显隐性关系(用基因C或c表示)，灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB__和aabb__，可推出F1的基因型为AaBbCc，F1个体间相互交配，F2的表现型为2×2×2＝8(种)。F2中黑檀体(Aa×Aa→1/4aa)长翅(Bb×Bb→3/4B_)无眼所占比例为3/64时，可知无眼所占比例为1/4，则无眼为隐性性状。
5．(2017·全国卷Ⅲ)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
答案 (1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
解析 (1)实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上，如利用①和②进行杂交去判定A/a和B/b是否位于一对染色体上。
实验过程：(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例)
预期结果及结论：
若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和B/b位于两对染色体上。若F2的表现型及比例为有眼小刚毛∶有眼正常刚毛∶无眼正常刚毛＝1∶2∶1，则A/a和B/b位于同一对染色体上。同理，用①与③杂交，判断A/a和E/e是否位于一对染色体上；用②与③杂交，判断B/b和E/e是否位于一对染色体上。
(2)验证一对等位基因是否位于X染色体上，可用隐性雌性个体和显性雄性个体杂交，也可用正反交验证。可根据①×②杂交组合正反交的结果直接判断。假如A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚毛；如有一对等位基因在常染色体上，则正反交后子代雄性必然有一对相对性状表现是相同的。
第16讲 基因的自由组合定律
[考纲明细] 1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ) 2.基因的自由组合定律(Ⅱ)
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1．无论豌豆种子的形状还是颜色，只看一对相对性状，依然遵循分离定律。(必修2 P10—正文)(√)
2．F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。(必修2 P10—正文)(√)
3．F1产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(必修2 P10—正文)(√)
4．受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子的结合方式有16种，遗传因子的组合形式有4种。(必修2 P10—正文)(×)
5．1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名词，叫做“基因”。(必修2 P12—正文)(√)
6．D和D，D和d，d和d都是等位基因。(必修2 P12—基础题)(×)
7．孟德尔的实验方法给后人许多有益的启示，如正确地选择实验材料，先研究一对相对性状的遗传，应用统计学方法对实验结果进行分析等。(必修2 P13—本章小结)(√)
8．基因型相同的个体，表现型一定相同，因为表现型是基因型的表现形式。(必修2 P13—本章小结)(×)
(2017·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是( )
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
答案 D
解析 身高是由基因和环境条件(例如营养条件)共同作用的结果，故身高不同的两个个体基因型可能不同，也可能相同，A正确；绿色植物在光照条件下能合成叶绿素，无光时不能合成叶绿素，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的，B正确；O型血个体相应基因型为隐性纯合子，故O型血夫妇的子代都是O型血，体现了基因决定性状，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎可能是由环境因素决定，也可能是由遗传因素决定的，D错误。
知识自主梳理
一 孟德尔两对相对性状的杂交实验
1．两对相对性状的杂交实验——提出问题
(1)杂交实验
(2)实验结果及分析
结果
结论
F1全为黄色圆粒
说明黄色、圆粒为显性性状
F2中圆粒∶皱粒＝3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色＝3∶1
说明种子粒色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒)
说明两对相对性状之间进行了自由组合
(3)问题提出
①F2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?
2．对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时，成对遗传因子彼此分离，不成对遗传因子可以自由组合。
③F1产生配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的，配子结合方式为16种。
(2)遗传图解
(3)结果分析：F2共有9种基因型，4种表现型。
注：9种基因型中，每种基因型前的系数可用2n表示(n表示等位基因的对数)，如基因型YYRR的系数为20＝1，基因型YYRr的系数为21＝2，基因型YyRr的系数为22＝4。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、实验验证
(1)演绎推理过程
①验证方法：让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)测交。
②遗传图解
预期：测交后代黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒的比例为 1∶1∶1∶1。
(2)实验验证：孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果都符合预期的设想。
(3)结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
4．自由组合定律——得出结论
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
(2)自由组合定律的内容
①研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因。
②发生时间：减数第一次分裂后期。
③实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)孟德尔遗传定律的适用范围
①适用生物：进行有性生殖的真核生物遵循，原核生物与病毒的遗传均不遵循。
②适用遗传方式：适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传。
二 孟德尔获得成功的原因
1．材料：正确选择豌豆作实验材料。
2．对象：由一对相对性状到多对相对性状。
3．方法：对实验结果进行统计学分析。
4．程序：运用假说—演绎法。
从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系，对我们有什么启示？
提示 从数学角度看，(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。
启示：每对性状的遗传都遵循了分离定律。
孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2中不同于亲本的表现型个体所占比例为多少？若只给出F1自交后代分离比为9∶3∶3∶1，而不知亲本表现型时，F2中不同于亲本的个体所占比例？
提示 若以孟德尔两对相对性状的杂交实验为例，则F2中不同于亲本的比例为6/16。若没有给出亲本表现型，则F2中不同于亲本的比例为6/16或10/16。
孟德尔对分离定律的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨，为什么还要设计测交实验进行验证呢？
提示 作为一种正确假说，不仅能解释已有实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。
1．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。(×)
2．在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。(×)
3．真核生物的遗传都符合孟德尔遗传定律。(×)
4．如图表示基因在染色体上，其中不遵循自由组合定律的有Aa与Dd和BB与Cc。(√)
考点题型突破
考点1 两对相对性状遗传实验分析
题型一 两对相对性状的杂交实验
1．豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，两亲本杂交得到F1，其表现型如图。下列叙述错误的是( )
A．亲本的基因组成是YyRr、yyRr
B．在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒
C．F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr
D．F1中纯合子占的比例是
答案 D
解析 由F1表现型中黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，可推知亲本中与粒色有关的组合为Yy×yy，与粒形有关的组合为Rr×Rr，故亲本类型为YyRr×yyRr，A正确；F1中表现型不同于亲本的类型为黄色皱粒和绿色皱粒，B正确；F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr，C正确；F1纯合子＝×＝，D错误。
2．(2019·福州质检)孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，F2出现四种性状类型，数量比为9∶3∶3∶1。产生上述结果的必要条件不包括( )
A．F1雌雄配子各有四种，数量比均为1∶1∶1∶1
B．F1雌雄配子的结合是随机的
C．F1雌雄配子的数量比为1∶1
D．F2的个体数量足够多
答案 C
解析 F2的个体数量应足够多，才能避免实验的偶然性，D正确。亲本产生雄配子的数量远远超过雌配子的数量，F1雌雄配子数量相等不是实现自由组合定律的必要条件，C错误。
题型二 自由组合定律的实质
3．如图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程，基因的自由组合定律发生于( )
A．① B．②
C．③ D．④
答案 A
解析 基因自由组合定律的实质是：非同源染色体上的非等位基因自由组合。非同源染色体自由组合发生在减数分裂产生配子时，即图中①过程。
4．(2019·山东寿光期末)在孟德尔两对性状的杂交实验中，最能反映基因自由组合定律实质的是( )
A．F2四种子代比例为9∶3∶3∶1
B．F1测交后代比例为1∶1∶1∶1
C．F1产生的配子比例为1∶1∶1∶1
D．F1产生的雌雄配子随机结合
答案 C
解析 按照基因自由组合定律的实质，最能体现自由组合定律实质的是基因型为YyRr个体产生的配子的类型及比例是YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。C正确。
题型三 自由组合定律的验证
5．(2019·河南六市联考)某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，叶片抗病(T)对易染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子，其基因型分别为：①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd，下列说法正确的是( )
A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①和③杂交
B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本①和②杂交
C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交
D．若将①和④杂交所得F1的花粉用碘液染色，可观察到比例为1∶1∶1∶1的四种花粉粒
答案 C
解析 由于单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性、花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，所以若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，后代产生Aa或Dd，所以应选择亲本①④或②④或③④等杂交所得F1的花粉，但不能选择①和③杂交(AATtdd)，A错误；用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本②和④杂交，依据花粉的形状和花粉的糯性与非糯性两对相对性状可以验证，B错误；培育糯性抗病优良品种，选用①和④亲本杂交较为合理，C正确；选择①和④为亲本进行杂交得AaTtdd，所以将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝色花粉粒A∶棕色花粉粒a＝1∶1，D错误。
6．(2013·全国卷)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(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子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯和糯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
F2子粒中：
①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则该性状的遗传符合分离定律；
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则该性状的遗传符合分离定律；
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝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 常用的验证孟德尔遗传规律的杂交方案为自交法和测交法。植物常用自交法进行验证，根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为3∶1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1，则两对性状遗传符合自由组合定律；测交法是教材中给出的验证方法，若杂合子测交后代两种表现型比例为1∶1，则该性状遗传符合分离定律，若双杂合子测交后代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则两对性状的遗传符合自由组合定律。本题中两种方法均可选择。
基因自由组合定律的验证方法
(1)自交法：F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
(2)测交法：F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
(3)花粉鉴定法：F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。
(4)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，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。
考点2 自由组合定律的常规题型
题型一 利用分离定律解决自由组合问题
1．番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得F1，F1自交得F2，则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是( )
A．9/64、1/9 B．9/64、1/64
C．3/64、1/3 D．3/64、1/64
答案 A
解析 设控制三对性状的基因分别用A、a，B、b，C、c表示，亲代为AABBcc与aabbCC，F1为AaBbCc，F2中A_∶aa＝3∶1，B_∶bb＝3∶1，C_∶cc＝3∶1，所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是：3/4×1/4×3/4＝9/64；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占1/3，隐性性状全为纯合子，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/3×1×1/3＝1/9。
利用分离定律解题方法
(1)思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。
(2)方法
题型分类
解题规律
示例
种类问题
配子类型(配子种类数)
2n(n为等位基因对数)
AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8
配子间结合方式
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数＝4×2＝8
子代基因型(或表现型)种类
双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)种类的乘积
AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12种，表现型为2×2×2＝8种
概率问题
基因型(或表现
型)的比例
按分离定律求出相应基因型(或表现型)的比例，然后利用乘法原理进行组合
AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1×1/2×1/2＝1/4
纯合子或杂合子出现的比例
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率
AABbDd×AaBBdd，F1中，AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8
[1－1] 某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是( )
A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表现型有3种，基因型4种
B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表现型
C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4
D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8
答案 B
解析 若基因型为AaRr的个体测交，则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种，表现型有3种，分别为：小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A正确；若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，因此根据基因的自由组合定律，子代共有3×3＝9种基因型，而Aa自交子代表现型有3种，Rr自交子代表现型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表现型相同，所以子代表现型共有5种，B错误；若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为2/3×1/2＝1/3，子代的所有植株中，纯合子所占比例约为1/2×1/2＝1/4，C正确；若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2＝3/8，D正确。
[1－2] 基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合(不考虑交叉互换)，则下列有关叙述错误的是( )
A．子代中7对等位基因纯合的个体出现的概率为1/128
B．子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率不相等
C．子代中5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为21/128
D．理论上亲本减数分裂产生128种配子，子代中有2187种基因型
答案 B
解析 子代中一对等位基因的纯合包括显性纯合与隐性纯合，杂合子自交后代中杂合子与纯合子的概率都是1/2，子代中出现7对等位基因纯合的个体为：1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2＝1/128，A正确；子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率相等，都为1/8×1/16×C＝35/128，B错误；子代中出现5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体的概率为1/32×1/4×C＝21/128，C正确；理论上亲本减数分裂产生27＝128种配子，子代中基因型有37＝2187种，D正确。
题型二 根据子代基因型、表现型及比例推测亲本基因型
2．具有两对相对性状的个体杂交，后代的表现型有四种，且比例为3∶3∶1∶1，则两亲本的基因型可能为( )
A．AaBb×AaBB B．AaBb×AaBb
C．Aabb×aabb D．Aabb×AaBb
答案 D
解析 我们可把3∶3∶1∶1变成(3∶1)(1∶1)，所以亲本基因型可能为AaBb×aaBb或Aabb×AaBb。
方法一 基因填充法
根据亲代表现型大概写出基因型，如A_B_等，再根据子代表现型将所缺处填完，尤其要注意利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦出现双隐性个体，则亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
方法二 根据子代分离比解题
1．可先单独分析，然后再组合。单独分析某一性状时：
(1)若子代性状分离比为显∶隐＝3∶1→亲代一定是杂合子，即Bb×Bb→3B_∶1bb。
(2)若子代性状分离比为显∶隐＝1∶1→双亲一定是测交类型，即Bb×bb→1Bb∶1bb。
(3)若子代只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
(4)若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子，即bb×bb→bb。
2．也可根据特殊比值直接推断，如下：
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb。
(2)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
(3)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×Bb)或(Aabb×Aabb、aaBb×aaBb)。
(5)1∶1⇒(1∶1)×1⇒(Aa×aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×bb)(或aaBb×aabb、Aabb×aabb)。
[2－1] (2019·山西临汾高三考前训练)黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交，其子代中黄色圆粒豌豆占3/8，则另一亲本的基因型是( )
A．YyRr B．Yyrr
C．yyRr D．Yyrr或yyRr
答案 D
解析 黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交，其子代中黄色圆粒豌豆(Y_R_)占3/8，而3/8＝3/4×1/2，据此可推知：若将双亲的两对基因拆开来考虑，则有一对基因相当于杂合子自交，另一对基因相当于测交，进而推知另一亲本的基因型是Yyrr或yyRr，A、B、C错误，D正确。
[2－2] (2019·黑龙江牡丹江一中高三月考)已知番茄的红果(R)对黄果(r)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，这两对基因是独立遗传的。某校科技活动小组将某一红果高茎番茄植株测交，对其后代再测交，并用柱形图来表示第二次测交后代中各种表现型的比例，其结果如图所示。请你分析最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是( )
A．RRDd B．RRDD
C．RrDD D．RrDd
答案 A
解析 根据图中的数据分析：(1)红果∶黄果＝1∶1，说明第二次测交亲本的基因型是Rr，即第一次测交产生的子代是Rr，则第一次测交的亲本是RR；(2)矮茎∶高茎＝3∶1，说明第二次测交亲本的基因型是dd、Dd，即第一次测交产生的子代是dd、Dd，则第一次测交的亲本是Dd。综上所述，最先用来做实验的亲本红果高茎番茄植株的基因型是RRDd。
题型三 巧用“性状比之和”快速判断控制遗传性状的基因的对数
3．(2017·全国卷Ⅱ)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
解析 F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，总数为64，即43，故F1中应有3对等位基因，且遵循自由组合定律。AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因，A错误；aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2对等位基因，B错误；aabbDD×aabbdd的F1中只有1对等位基因，且F1、F2都是黄色，AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，C错误；AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3对等位基因，F1均为黄色，F2中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，D正确。
4．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，其中甲和丁、乙和丙之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：
根据杂交结果回答：
本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 4对。本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2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4对等位基因
解析 由题意可知，甲、乙、丙、丁为纯合白花品系，故至少含一对隐性纯合基因。因乙和丙、甲和丁杂交的后代F1全为红花个体，F1自交得F2，F2中红花个体与白花个体的比例均为81∶175,81和175相加为256，即44，故可判断植物的花色受4对等位基因控制，即F1含4对等位基因，且每对基因遗传时均遵循基因的分离定律，4对等位基因遗传时遵循基因的自由组合定律。
如果题目给出的数据是比例的形式，或给出的性状比接近“常见”性状比，则可将性状比中的数值相加。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44)或测交后代表现型比例中的数值加起来是16(即24)，可立即判断为由四对同源染色体上的四对等位基因控制的性状。
题型四 基因完全连锁遗传现象
5．(2019·江苏扬州中学高三质检)如图表示两对等位基因在染色体上的分布情况(显性基因对隐性基因为完全显性)，若图1、2、3中的同源染色体均不发生交叉互换，则图中所示个体自交后代的表现型种类的个数依次是( )
A．2、2、4 B．2、3、4
C．2、4、4 D．4、4、4
答案 B
解析 图1个体自交后代有3种基因型，2种表现型；图2个体自交后代有3种基因型(AAbb、aaBB、AaBb)，3种表现型；图3个体自交后代有9种基因型，4种表现型，B正确。
6．已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是( )
A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1
C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生4种配子
D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型，比例为9∶3∶3∶1
答案 B
解析 基因A、a与D、d位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型，比例为3∶3∶1∶1，B正确；图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A错误；若基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子，AB和ab自交后代会出现3种表现型，比例为1∶2∶1，C、D错误。
7．(2019·山东青岛二中第二学期期初考试)在一个自然果蝇种群中，果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状(由基因D、d控制)，灰身(A)对黑身(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性。某果蝇基因型如图所示(仅画出部分染色体)，请回答下列问题。
(1)灰身与黑身、直翅与弯翅两对相对性状的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律，理由是________________________________________。
(2)图示果蝇细胞的有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有________________。
(3)该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配，得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇、99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇，则选择的雄果蝇基因型为________。为验证基因自由组合定律，最好选择基因型为________的雄蝇与图示果蝇进行交配。
答案 (1)不遵循 控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
(2)A、a、B、b、D、d (3)AABBXDY aabbXdY
解析 (1)分析图像可知，A、a与B、b两对基因位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律。
(2)有丝分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分别移向两极，所以移向细胞同一极的基因有A、a、B、b、D、d。
(3)由题干可知，该果蝇与一只表现型为灰身直翅棒眼的雄果蝇交配，得到206只灰身直翅棒眼雌果蝇，99只灰身直翅棒眼雄果蝇和102只灰身直翅正常眼雄果蝇后代中雌果蝇均为棒眼，雄果蝇中棒眼与正常眼的比例接近1∶1，可知控制果蝇棒眼和正常眼的基因位于性染色体上，且棒眼对正常眼为显性，该雄果蝇基因型为XDY，且后代果蝇全部为灰身直翅，则该雄果蝇的基因为AABB，故选择的雄果蝇基因型为AABBXDY。为验证基因自由组合定律，应进行测交实验，即选择基因型为aabbXdY的雄蝇与之进行交配。
基因完全连锁时，不符合基因的自由组合定律，但当不考虑交叉互换时，其子代也呈现特定的性状分离比，如下图所示。
题型五 探究基因位于几对同源染色体上
8．某一植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a，B和b，D和d)，已知A、B、D三个基因分别对a、b、d完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是( )
A．A、B在同一条染色体上
B．A、b在同一条染色体上
C．A、D在同一条染色体上
D．A、d在同一条染色体上
答案 A
解析 据题意知F1基因型为AaBbDd，隐性纯合个体aabbdd产生的配子是abd，其测交结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则AaBbDd产生的配子及比例为ABD∶ABd∶abD∶abd＝1∶1∶1∶1，由此可推知A、B在同一条染色体上，a、b在另一条染色体上。因此A正确，B、C、D错误。
9．(2018·全国卷Ⅲ)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)，子房二室(二)与多室(多)，圆形果(圆)与长形果(长)，单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表：
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题：
(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于____________上，依据是__________________________________；控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是__________________________________。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合____________的比例。
答案 (1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 (2)1∶1∶1∶1
解析 (1)根据甲组两个亲本的杂交组合不同，但是F1都表现为红二，可知F1的红果、二室均为显性性状，甲的两组F2的表现型之比均接近9∶3∶3∶1，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上；根据乙组两个亲本的杂交组合不同，但是F1都表现为圆单，可知圆果、单一花序均为显性性状，两组F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，但两组的四种表现型之比均不是9∶3∶3∶1，说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律，控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律，因此这两对基因位于一对同源染色体上。
(2)根据表中乙组的杂交实验得到的F1均为双显性杂合子，对根据上题分析得知，乙组中控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，可知F1产生的四种配子的比例不是1∶1∶1∶1，所以用两个F1分别与“长复”双隐性个体测交，就不会出现1∶1∶1∶1的比例。
微专题六 基因自由组合定律的遗传特例
一 “和”为16的特殊分离比成因
1．基因互作
双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和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。根据表中不同条件，总结自交和测交后代的比例。
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现型，其余的为另一种表现型
1∶3
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余正常表现
1∶1∶2
9∶6∶1
双显性、单显性、双隐性存在时分别对应一种表现型
1∶2∶1
15∶1
只要具有显性基因其表现型就一致，其余的为另一种表现型
3∶1
13∶3
双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时表现为一种性状，另一种单显性基因存在时表现为另一种性状
3∶1
2．基因遗传效应的累加
(1)表现
(2)原因：A与B的作用效果相同，显性基因越多，其效果越强。
若显性基因累加，累加效果相同，则AaBb与AaBb的子代中含0个显性基因的基因型为1aabb，含1个显性基因的基因型为2Aabb、2aaBb，含2个显性基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb，含3个显性基因的基因型为2AABb、2AaBB，含4个显性基因的基因型为1AABB，因此9∶3∶3∶1变化为1∶4∶6∶4∶1。
3．特殊分离比的解题技巧——合并同类项法
(1)看F2的组合表现型比例，若比例中数字之和是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为后两种性状的合并结果。
1．(基因互作)(2016·全国卷Ⅲ)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是( )
A．F2中白花植株都是纯合体
B．F2中红花植株的基因型有2种
C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D．F2中白花植株的基因类型比红花植株的多
答案 D
解析 用纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株，即红花∶白花≈9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，而且用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株，即红花∶白花≈1∶3，由此可推知该对相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，并且这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，即控制红花与白花的基因分别位于两对同源染色体上，C错误；F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，所以F2中白花植株不都是纯合体，A错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，而白花植株的基因型有9－4＝5种，B错误，D正确。
2．(基因互作)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( )
A．白∶红∶粉，3∶10∶3
B. 白∶红∶粉，3∶12∶1
C. 白∶红∶粉，4∶9∶3
D. 白∶红∶粉，6∶9∶1
答案 C
解析 基因A控制酶A的合成，酶A能将白色色素转化成粉色色素，基因B能控制酶B的合成，酶B能将粉色色素转化为红色色素。由图可知，红花的基因型为A_B_，粉花的基因型为A_bb，白花的基因型为aaB_和aabb。基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1，则F1的基因型为AaBb，F1自交后代中花色的表现型及比例为白(aaB_＋aabb)∶红(A_B_)∶粉(A_bb)＝4∶9∶3。
3．(显性基因累加)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aaBBCC B．甲AaBbcc，乙aabbCC
C．甲aaBBcc，乙AaBbCC D．甲AAbbcc，乙aaBbCc
答案 D
解析 因为一个显性基因可使桃子增重15克，甲桃树自交，F1每桃重150克，F1中含有两个显性基因，则甲桃树中应有两个显性基因，且是纯合子；乙桃树自交，F1每桃重120～180克，F1中含有0～4个显性基因，则乙桃树中应有两个显性基因，且是杂合子；甲、乙两桃树杂交，F1每桃重135～165克，进一步确定甲、乙两桃树的基因型可能为AAbbcc和aaBbCc。
4．(显性基因累加)某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时，花色为白色，当存在显性基因时，随显性基因数量的增加，花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1，F1自交得F2，F2中有白花植株和4种红花植株，按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。下列说法正确的是( )
A．该植物的花色遗传不遵循基因的自由组合定律
B．亲本的基因型一定为AABB和aabb
C．F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同
D．用F1作为材料进行测交实验，测交后代有4种表现型
答案 C
解析 由题意可知，该植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制且F2有16个(1＋4＋6＋4＋1＝16)组合，说明该植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律，A错误；亲本的基因型也可能是aaBB和AAbb，B错误；F1的基因型为AaBb，含有两个显性基因，故F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同，C正确；用F1作为材料进行测交实验，测交后代有3种表现型，D错误。
二 “和”小于16的特殊分离比成因——致死现象
1．致死效应的快速确认
若子代比例“和”小于16，则可能存在“致死”现象。
如A基因纯合致死，则可导致子代基因型为AA__的个体致死，此个体占1/4，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变“12”。同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变为其他数值。
2．致死类型归类分析
(1)显性纯合致死
致死基因
F1自交后代基因型及比例
F1测交后代基因型及比例
AA和BB
致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶
aabb＝1∶1∶1∶1
AA(或BB)
致死
AaB_∶aaB_∶Aabb∶aabb＝6∶3∶2∶1或
A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb＝6∶3∶2∶1
其余基因型个体致死
AaBb∶Aabb∶aaBb∶
aabb＝1∶1∶1∶1
(2)隐性纯合致死
致死类型
F1自交后代基因型及比例
F1测交后代基因型及比例
双隐性致死
A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3
AaBb∶1Aabb∶1aaBb
＝1∶1∶1
单隐性致死
A_B_∶A_bb＝9∶3
或A_B_∶aaB_＝9∶3
AaBb∶Aabb＝1∶1
或AaBb∶aaBb＝1∶1
3.致死类问题解题思路
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、表现型及比例。
5．(配子致死)某观赏植物的白花对紫花为显性，花瓣一直为单瓣，但经人工诱变后培育出一株重瓣白花植株，研究发现重瓣对单瓣为显性，且含重瓣基因的花粉致死。以新培育出的重瓣白花植株做母本与单瓣紫花植株杂交，F1中出现1/2重瓣白花，1/2单瓣白花，让F1中的重瓣白花自交，所得F2中各表现型之间的比例为( )
A．9∶3∶3∶1 B．3∶3∶1∶1
C．6∶3∶2∶1 D．4∶2∶1∶1
答案 B
解析 设决定白花和紫花的基因分别为A、a，控制重瓣和单瓣的基因分别为B和b，亲代中重瓣白花植株的基因型为AABb，单瓣紫花植株的基因型为aabb，F1中重瓣白花植株的基因型为AaBb，单瓣白花植株的基因型为Aabb，由于重瓣白花植株(AaBb)产生的花粉只有Ab和ab两种，产生的雌配子有四种：AB、Ab、aB、ab，随机结合后，F2的表现型及比例为重瓣白花∶单瓣白花∶重瓣紫花∶单瓣紫色＝3∶3∶1∶1。
6．(胚胎致死)某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因位于非同源染色体上。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代中杂合子所占的比例为( )
A．1/4 B．3/4
C．1/9 D．8/9
答案 D
解析 两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型为AaBb，自交产生的子代理论上基因型及其比例为1AABB(致死)∶2AaBB∶2AABb(致死)∶4AaBb∶1AAbb(致死)∶2Aabb(致死)∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb(致死)，根据题意子代中存活个体总共有9份，其中杂合子有8份。
方向真题体验
1．(2019·全国卷Ⅱ)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶
实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交，子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是________，实验①中甲植株的基因型为________。
(2)实验②中乙植株的基因型为________，子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因型是________________；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是__________________________________________；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为________。
答案 (1)绿色 aabb
(2)AaBb 4
(3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB
解析 (1)已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状，即aabb表现为隐性性状，A_B_、aaB_、A_bb均表现为显性性状，由实验②，绿叶甘蓝(甲)与紫叶甘蓝(乙)杂交，则绿叶甘蓝与紫叶甘蓝中有一方为隐性性状，基因型为aabb，二者杂交子代中绿叶∶紫叶＝1∶3，为1∶1∶1∶1的变式，则另一方的基因型为AaBb，紫叶为显性性状，绿叶为隐性性状，所以甲植株的基因型为aabb。
(2)由上述分析可知，乙植株的基因型为AaBb，实验②子代的基因型为AaBb，Aabb，aaBb，aabb，共4种。
(3)若丙植株与甲植株(aabb)杂交，子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，可推出丙植株只能产生两种配子，且有一种配子是ab，进而推出丙的基因型是Aabb或aaBb；若丙植株与甲植株杂交子代均为紫叶，说明丙植株至少有一对显性纯合基因，则丙植株的基因型是AABB、AABb、AAbb、aaBB、AaBB；若丙植株与甲植株杂交子代均为紫叶，且该子代自交后代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，这是自由组合定律9∶3∶3∶1性状分离比的变式，推出子代紫叶植株的基因型是AaBb，由此推出丙植株的基因型是AABB。
2．(2019·江苏高考)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制，毛色有红毛、棕毛和白毛三种，对应的基因组成如下表。请回答下列问题：
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
(1)棕毛猪的基因型有________种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型为________。
②F1测交，后代表现型及对应比例为____________。
③F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有________种(不考虑正反交)。
④F2的棕毛个体中纯合体的比例为________。F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为________。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i，I基因对A和B基因的表达都有抑制作用，i基因不抑制，如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配，子代中红毛个体的比例为____________，白毛个体的比例为____________。
答案 (1)4
(2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1
③4 ④1/3 1/9
(3)9/64 49/64
解析 (1)由题表可知，棕毛猪的基因型有4种，即AAbb、Aabb、aaBB和aaBb。
(2)①由两头纯合棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛，可知两亲本的基因型为AAbb和aaBB。
②F1的基因型为AaBb，F1测交后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，因此其表现型及比例为红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1。
③F2中的纯合体有4种基因型，分别为AABB、AAbb、aaBB和aabb，其相互交配能产生棕毛子代的基因型组合有4种，即AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb。
④由自由组合定律可知，基因型为AaBb的F1雌雄个体交配产生的后代(F2)中，棕色个体中各基因型及所占比例为1/6AAbb、1/6aaBB、1/3Aabb、1/3aaBb，其中纯合子占1/3，F2中棕毛个体相互交配时，只有1/3Aabb×1/3Aabb、1/3aaBb×1/3aaBb、1/3Aabb×1/3aaBb和1/3aaBb×1/3Aabb四种杂交组合会产生白色个体，那么白毛个体所占的比例为1/3×1/3×1/4×4＝1/9。
(3)基因型为IiAaBb的雌雄个体交配时，子代中红毛个体的基因型为iiA_B_，由于三对基因独立遗传，其所占的比例为1/4×3/4×3/4＝9/64；白毛个体的基因型为I_____和iiaabb，即3/4＋1/4×1/4×1/4＝49/64。
3．(2019·海南高考)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制，这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。
(1)根据所学的遗传学知识，可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是______________________________________。
(2)经分析，确定高茎和腋花为显性性状，若用A/a表示控制茎高度的基因、B/b表示控制花位置的基因，则甲的表现型和基因型分别是________________，乙的表现型和基因型分别是________________；若甲和乙杂交，子代的表现型及其分离比为________________________。
(3)若要验证甲和乙的基因型，可用测交的方法，即用另一植株丙分别与甲、乙进行杂交，丙的基因型为________，甲、乙测交子代的性状类型不同，但其比例均为________，乙测交的正反交结果________(填“相同”或“不同”)。
答案 (1)若甲为腋花，则腋花为显性性状，顶花为隐性性状，若甲为顶花，则顶花为显性性状，腋花为隐性性状；若乙为高茎，则高茎是显性性状，矮茎是隐性性状，若乙为矮茎，则矮茎为显性性状，高茎为隐性性状
(2)矮茎腋花aaBb 高茎顶花Aabb 高茎腋花∶高茎顶花∶矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1∶1∶1
(3)aabb 1∶1 相同
解析 (1)若发生性状分离，亲本为显性杂合子。
(2)甲自交后，子代均为矮茎，说明甲的基因型是aa，但有腋花和顶花性状分离，说明是Bb，故甲的基因型为aaBb，表现为矮茎腋花；同理，乙的基因型为Aabb，表现为高茎顶花。若甲aaBb和乙Aabb杂交，子代中AaBb(高茎腋花)∶Aabb(高茎顶花)∶aaBb(矮茎腋花)∶aabb(矮茎顶花)＝1∶1∶1∶1。
(3)若要验证甲和乙的基因型，可用测交的方法，则丙应该为隐性纯合子aabb。分别与甲、乙进行测交。甲测交后代是矮茎腋花∶矮茎顶花＝1∶1；乙测交后代是高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1，甲乙测交后代的表现型之比均为1∶1。由于自花传粉植物无性染色体，两对基因均在常染色体上，故乙测交的正反交结果相同，均为高茎顶花∶矮茎顶花＝1∶1。
4．(2018·全国卷Ⅰ)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼
性别
灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2有眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
1/2无眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
回答下列问题：
(1)根据杂交结果，________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是________，判断依据是__________________________。
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。
答案 (1)不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离
(2)杂交组合：无眼×无眼。预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状。
(3)8 隐性
解析 (1)分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，且子代中有眼∶无眼＝1∶1，且与性别无关联，所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，且有眼为显性(用基因E表示)，则亲本基因型分别为XeXe和XEY，子代的基因型为XEXe和XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，因此显性性状是无眼。
(2)要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合子，则该杂交子代中无眼∶有眼＝3∶1；若无眼为隐性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子，则该杂交子代全部为无眼。
(3)表格中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1，可分析出显性性状为灰体(用基因A表示)和长翅(用基因B表示)，有眼和无眼不能确定显隐性关系(用基因C或c表示)，灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB__和aabb__，可推出F1的基因型为AaBbCc，F1个体间相互交配，F2的表现型为2×2×2＝8(种)。F2中黑檀体(Aa×Aa→1/4aa)长翅(Bb×Bb→3/4B_)无眼所占比例为3/64时，可知无眼所占比例为1/4，则无眼为隐性性状。
5．(2017·全国卷Ⅲ)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
答案 (1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
解析 (1)实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上，如利用①和②进行杂交去判定A/a和B/b是否位于一对染色体上。
实验过程：(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例)
预期结果及结论：
若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和B/b位于两对染色体上。若F2的表现型及比例为有眼小刚毛∶有眼正常刚毛∶无眼正常刚毛＝1∶2∶1，则A/a和B/b位于同一对染色体上。同理，用①与③杂交，判断A/a和E/e是否位于一对染色体上；用②与③杂交，判断B/b和E/e是否位于一对染色体上。
(2)验证一对等位基因是否位于X染色体上，可用隐性雌性个体和显性雄性个体杂交，也可用正反交验证。可根据①×②杂交组合正反交的结果直接判断。假如A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚毛；如有一对等位基因在常染色体上，则正反交后子代雄性必然有一对相对性状表现是相同的。
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