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2021新高考生物人教版一轮学案：必修部分模块2第1单元第2讲 孟德尔豌豆杂交实验（二）
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第2讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)
▌考纲研读备考定位▌
考纲要求
核心素养
阐明基因的自由组合定律。
1.生命观念——结构与功能观：从分子水平和细胞水平阐述基因的自由组合定律。
2.理性思维——归纳与演绎：解释两对相对性状的杂交实验，总结自由组合定律的本质。
3.科学探究——通过个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力。
考点一 两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
1．自由组合现象的解释及“假说—演绎”过程
2．自由组合定律
3．孟德尔获得成功的原因
易错整合，判断正误。
(1)在F2中每一对相对性状的分离比为3：1( √ )
(2)在F2中重组类型占10/16，亲本类型占6/16( × )
(3)F1能产生4种配子，比例为1：1：1：1( √ )
(4)F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1：1( × )
(5)产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1：1( √ )
(6)在F2中纯合黄色皱粒豌豆所占比例为1/16( √ )
(7)在F2的黄色皱粒豌豆中纯合子所占比例为1/3( √ )
(8)自由组合定律发生于减数第一次分裂中期( × )
(9)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( × )
(10)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合( × )
(11)基因型相同的生物，表现型一定相同；基因型不同的生物，表现型也不会相同( × )
(12)运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一( √ )
1．在该实验中，孟德尔为什么要用正交和反交进行实验？正交和反交的结果一致说明什么？若从F2中收获了绿色皱粒豌豆3 000粒，按理论计算，同时收获黄色圆粒豌豆多少粒？纯合的黄色圆粒豌豆多少粒？
[提示]用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)，结果证明后代的性状与哪个亲本作母本无关。27 000粒，3 000粒。
2．观察甲、乙两图，分析自由组合定律
(1)甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？为什么？
(2)乙图中哪些过程可以发生基因重组？为什么？
[提示](1)Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，遗传时才遵循自由组合定律。
(2)④⑤。基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑥过程中仅④、⑤过程发生基因重组，图①、②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
1．两对相对性状的遗传实验分析
(1)实验分析
1YY(黄) 2Yy(黄)
1yy(绿)
1RR(圆)
2Rr(圆)
(黄圆)
(绿圆)
1rr(皱)
1YYrr 2Yyrr(黄皱)
1yyrr(绿皱)
(2)相关结论：F2共有16种组合、9种基因型、4种表现型
①表现型
②基因型
(3)F1的配子分析
F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR：Yr：yR：yr＝1：1：1：1，图解如下：
2．基因的自由组合定律的实质及细胞学基础
(1)实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)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。
(3)细胞学基础：减数分裂中，非同源染色体的自由组合。
■
(1)明确重组类型的含义
重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是6/16
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是6/16。
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是6/16。
(3)n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律
相对性状对数
等位基因对数
F1配子
F1配子可能
组合数
F2基因型
F2表现型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
1
2
1：1
4(2×2)
3
1：2：1
2
3：1
2
2
22
1：1：1：1
42
32
(1：2：1)2
22
(3：1)2
3
3
23
1：1：1：1：1：1：1：1
43
33
(1：2：1)3
23
(3：1)3
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
n
n
2n
(1：1)n
4n
3n
(1：2：1)n
2n
(3：1)n
考向一 基因自由组合定律的遗传学实验分析
例1 (2019·山西太原五中月考)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验，其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交，对其子代性状的统计结果如图所示。下列有关叙述错误的是( D )
A．实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRr
B．子代中重组类型所占的比例为1/4
C．子代中自交能产生性状分离的占3/4
D．让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状分离比为1：1：1：1
[解析] 亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交，对其子代性状作分析，黄色：绿色＝1：1，圆粒：皱粒＝3：l，可推知亲本黄色圆粒豌豆基因型应为YyRr，绿色圆粒豌豆基因型应为yyRr。子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒，黄色皱粒(Yyrr)占1/2×1/4＝1/8，绿色皱粒(yyrr)占1/2×1/4＝1/8，两者之和为1/4。自交能产生性状分离的是杂合子，子代纯合子有yyRR和yyrr，其中yyRR占1/2×1/4＝1/8，yyrr占1/2×1/4＝1/8，两者之和为1/4，则子代杂合子占1－1/4＝3/4。子代黄色圆粒豌豆基因型为1/3YyRR和2/3YyRr，绿色皱粒豌豆基因型为yyrr，两者杂交所得后代应为黄色圆粒：绿色圆粒：黄色圆粒：绿色皱粒＝2：2：1：1。
〔对应训练〕
1．(2019·甘肃静宁一中月考)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9：3：3：1，与F2出现这种比例无直接关系的是( A )
A．亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B．F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1：1：1：1
C．F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D．F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
[解析] 具有两对相对性状的豌豆杂交实验，若F1自交产生的F2的性状分离比为9：3：3：1，则F1必须产生雌雄各四种配子且比例为1：1：1：1，当亲本组全为：AABB(黄色圆粒)×aabb(绿色皱粒)或AAbb(黄色皱粒)×aaBB(绿色圆粒)都能得到双杂合个体(F1)，A错误，B正确；F1产生的四种雌配子和四种雄配子只有随机结合才能出现9：3：3：1，C正确；配子随机结合的后代全部存活才能出现9：3：3：1，D正确。
考向二 自由组合定律的实质
例2 (2019·郑州模拟)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑交叉互换)( D )
A．控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律
B．有刺刚毛基因含胸腺嘧啶，无刺刚毛基因含尿嘧啶
C．该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AbD或abd
D．该个体与另一个体测交，后代基因型比例为1：1：1：1
〔对应训练〕
2．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc＝1：1：1：1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( B )
[解析] 由F1测交结果可知a、c总是在一起，A、C总是在一起，所以这两对基因是位于一对同源染色体上，A、C错误。并且A和C在一条染色体上，B正确、D错误。
考向三 自由组合定律的验证
例3 (2019·山东威海模拟)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( C )
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
[解析] 根据题意，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①×④或②×④或③×④，然后再自交；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择亲本②×④；若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交；将①和④杂交所得F1的基因型为AaTtdd，由于只有非糯性和糯性花粉遇碘出现颜色变化，因此F1花粉用碘液染色，可观察到比例为1：1的两种花粉粒。
技法点拨
孟德尔两大定律的验证实验三种常用方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为3：1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的分离比为9：3：3：1(或其变式)，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
测交法
F1测交后代的性状比例为1：1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
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
花粉鉴定法
F1若有两种花粉，比例为1：1，则符合分离定律
F1若有四种花粉，比例为1：1：1：1，则符合自由组合定律
〔对应训练〕
3．(2019·四川成都市一诊)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体细胞的基因型如图所示，请回答下列问题。(不考虑基因突变和交叉互换)
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由：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)正常情况下该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为AbD、abd或Abd、abD。
(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d。
(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。
(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是aabbdd、aaBBdd，AabbDd、AaBBDd。
[解析] (1)题图显示，控制长翅(A)与残翅(a)、直翅(B)与弯翅(b)的这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，因此它们的遗传不遵循基因自由组合定律。(2)正常情况下，位于一条染色体上的基因会随着这条染色体一起遗传给后代。在减数分裂过程中由于同源染色体分离、非同源染色体自由组合，该昆虫一个初级精母细胞产生的4个精细胞的基因型两两相同，为AbD、abd或Abd、abD。 (3)该昆虫细胞有些分裂后期，因着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，分别移向细胞两极，因此移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d。(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因分别位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，发生分离的前提是着丝点分裂，而着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(5)图示昆虫的基因型为AabbDd。为验证基因自由组合定律，可选用长翅(A)与残翅(a)、有刺刚毛(D)与无刺刚毛(d)这两对相对性状进行研究，既可采取自交方案，也可以采用测交方案，所以与图示昆虫进行交配的异性个体的基因型可以是AaBBDd或aaBBdd或aabbdd或AabbDd。
考点二 自由组合定律的解题思路与方法
1．利用“拆分法”解决自由组合计算问题
(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4n
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)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积3n(或2n)
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)，然后利用乘法原理进行组合
AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占的比例为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杂交，AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，则杂合子所占比例为1－1/8＝7/8
2．“逆向组合法”推断亲本基因型
(1)方法：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分析，再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
①9：3：3：1⇒(3：1)(3：1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；
②1：1：1：1⇒(1：1)(1：1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；
③3：3：1：1⇒(3：1)(1：1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；
④3：1⇒(3：1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
考向一 用“拆分法”解决自由组合的计算问题
例4 (2019·三湘名校教育联盟高三第一次大联考)番茄紫茎对绿茎是显性性状(用A、a表示)，缺刻叶对马铃薯叶是显性性状(用B、b表示)。让紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，子代植株数是紫茎缺刻叶321，紫茎马铃薯叶101，绿茎缺刻叶310，绿茎马铃薯叶107。若这两对等位基因自由组合，则两亲本的基因型是( D )
A．AaBb×AaBB B．AaBb×Aabb
C．AABb×aaBb D．AaBb×aaBb
[解析] 紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，在子代中，紫茎：绿茎＝(321＋101)：(310＋107)≈1：1，说明双亲的基因组成为Aa×aa；在子代中，缺刻叶：马铃薯叶＝(321＋310)：(101＋107)≈3：1，说明双亲的基因组成为Bb×Bb。综上分析，亲本的基因型是AaBb×aaBb，A、B、C均错误，D正确。
〔对应训练〕
4．(2019·陕西师大附中模拟)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和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 )
A．、 B．、
C．、 D．、
[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：××＝；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是×＝。
考向二 用“逆向组合法”推断亲本基因型等问题
例5 (不定项选择题)(2020·山东省烟台市高三模拟) 大豆子叶颜色(BB表现为深绿，Bb表现为浅绿，bb呈黄色，幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(抗病、不抗病分别由R、r基因控制)遗传的实验结果如下表：
组合
母本
父本
F1的表现型及植株数
一
子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病220株，子叶浅绿抗病217株
二
子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病110株，子叶深绿不抗病109株，子叶浅绿抗病108株，子叶浅绿不抗病113株
下列叙述正确的是( AC )
A．组合一和组合二父本的基因型不同
B．F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中表现型的种类有4种，比例为9︰3︰3︰1
C．用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1随机交配得到的F2成熟群体中，子叶深绿与浅绿的比例为3︰2
D．在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合二的父本基因型相同的植株自交
[解析] 根据亲本表现型以及F1的表现型及比例可推知，实验一的亲本的基因组成为BBrr(母本)和BbRR(父本)，实验二的亲本的基因组成为BBrr(母本)和BbRr(父本)，故A项正确；F1的子叶浅绿抗病植株的基因组成为BbRr，自交后代F2中bb致死，所以自交后代的基因组成(表现性状和所占比例)分别为BBR_(子叶深绿抗病，占3/16)、BBrr(子叶深绿不抗病，占1/16)、BbR_(子叶浅绿抗病，占6/16)、Bbrr(子叶浅绿不抗病，占2/16)、bbR_(幼苗死亡)、bbrr(幼苗死亡)，即在F2的成熟植株中子叶深绿抗病︰子叶深绿不抗病︰子叶浅绿抗病︰子叶浅绿不抗病的分离比为3︰1︰6︰2，B项错误；子叶深绿BB与子叶浅绿Bb杂交，得F1中BB︰Bb＝1︰1，其中含B基因的配子概率为3/4，含b基因的配子概率为1/4，随机交配得F2，由于bb致死，所以F2中BB︰Bb＝9/16︰6/16＝3︰2，C项正确；实验二的父本基因型是BbRr，用与组合二的父本基因型相同的植株自交，不能在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆，要在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合一的父本基因型(BbRR)相同的植株自交，D项错误。
技巧点拨
自由组合定律常用解题技巧
(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3：1，测交后代分离比是1：1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。
(3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表现型个体比近似于3：1：3：1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。
〔对应训练〕
5．(2019·福建省宁德市高三期末)某种鸡的冠型由两对等位基因控制，豌豆冠由基因D/d控制，玫瑰冠由基因R/r控制。实验人员进行相关实验，交配组合及结果如下。
交配组合
子一代
子二代
①豌豆冠×单冠
全是豌豆冠
3：1
②玫瑰冠×单冠
全是玫瑰冠
3：1
③豌豆冠×玫瑰冠
全是胡桃冠
9：3：3：1
请回答：
(1)鸡的冠型遗传符合基因的自由组合_定律，判断依据是子一代胡桃冠雌雄个体相互交配，子二代性状分离比为9：3：3：1，表明控制冠型的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
(2)组合③中子二代性状分离比为9：3：3：1，对应的冠型为胡桃冠：豌豆冠：玫瑰冠：单冠，子二代胡桃冠中纯合子占1/9。
(3)为获得尽可能多的玫瑰冠鸡，若利用其他三种冠型的鸡通过一代杂交达到目的，最好选择基因型为DdRR、ddrr的两种亲本。
[解析] (1)根据组合③中子一代胡桃冠雌雄个体相互交配，子二代性状分离比为9：3：3：1，可判断控制冠型的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，鸡的冠型遗传符合基因的自由组合定律。(2)根据组合③中子二代性状分离比为9：3：3：1，可判断子一代胡桃冠个体应为双杂合子DdRr；根据组合①可知豌豆冠对单冠为显性，根据组合②可知玫瑰冠对单冠为显性，则单冠应为双隐性个体，9：3：3：1对应的冠型为胡桃冠、豌豆冠、玫瑰冠、单冠，子二代胡桃冠中纯合子占1/9。(3)利用其他三种冠型的鸡通过一代杂交，获得尽可能多的玫瑰冠鸡ddR_，双亲不可能均含有dd，且双亲中没有玫瑰冠，最好选择基因型为DdRR、ddrr的两种亲本。
考点三 自由组合定律中的特殊分离比成因
1．分离比为9：3：3：1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则可能出现9：3：4、9：6：1、15：1、9：7等一系列的特殊分离比。
现在对自由组合定律的9：3：3：1变式总结如下：
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
F1测交后代比例
9：7
当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型
1：3
9：3：4
存在aa(或bb)时表现为双隐性性状，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
2．“和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比
(1)致死类型归类分析
①显性纯合致死
a．AA和BB致死
b．AA(或BB)致死
②隐性纯合致死
a．双隐性致死
b．单隐性致死
(2)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。
考向一 无“致死”状况下的变式分离比
例6 (2019·三湘名校教育联盟高三第一次大联考)某闭花受粉的植物，其花色有紫色和白色两种类型，由A、a和B、b两对等位基因控制。现用纯合的紫花和白花植株杂交得F1，F1自交产生的F2中紫花：白花≈9：7。回答下列问题：
(1)控制花色的两对等位基因位于两对同源染色体上，判断的依据是F1自交产生的F2的分离比为9：7，是9：3：3：1的变式，符合自由组合定律的分离比。基因A与基因B、b的重新组合发生于减数第一次分裂后期(时期)。
(2)若F1与亲本的白花植株杂交，后代的表现型及比例为紫花：白花＝1：3。
(3)取F2中两株白花植株杂交，其子代分离比为紫花：白花≈1：3，则这两株白花植株的基因型分别是Aabb、aaBb。
(4)去除F2中的白花植株。在自然状态下，F2紫花植株正常繁殖产生的F3的表现型及比例为紫花：白花＝25：11。
[解析] (1) 依题意可知：纯合的紫花和白花植株杂交所得F1自交，产生的F2中紫花：白花≈9：7,9：7是9：3：3：1的变式，符合自由组合定律的分离比，因此控制花色的两对等位基因位于两对同源染色体上。基因A与基因B或b属于位于非同源染色体上的非等位基因，位于非同源染色体上的非等位基因的重新组合发生于减数第一次分裂后期。(2)结合对(1)的分析可知：紫花为A_B_，白花为A_bb、aaB_、aabb，亲本紫花和白花植株的基因型分别为AABB和aabb，F1的基因型为AaBb。F1与亲本的白花植株杂交，后代的基因型及其比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb＝1：1：1：1，表现型及比例为紫花：白花＝1：3。(3) 取F2中两株白花植株杂交，其子代分离比为紫花：白花≈1：3，说明这两株白花植株均为单杂合子，因此它们的基因型分别是Aabb、aaBb。(4) 去除F2中的白花植株，余下的紫花植株的基因型为AaBb、AaBB、AABb、AABB，所占比例依次是4/9、2/9、2/9、1/9。因该植物为闭花受粉的植物，所以在自然状态下，F2紫花植株正常繁殖产生的F3中，紫花植株(A_B_)所占比例为4/9×9/16＋2/9×3/4＋2/9×3/4＋1/9＝25/36，白花植株所占比例为1－25/36＝11/36。可见，F3的表现型及比例为紫花：白花＝25：11。
技巧点拨
特殊分离比的解题思路
(1)看后代可能的配子组合种类，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律，其上代基因型为双杂合。
(2)写出正常的分离比9：3：3：1。
(3)对照题中所给信息进行归类，若分离比为9：7，则为9：(3：3：1)，即7是后三种合并的结果；若分离比为9：6：1，则为9：(3：3)：1；若分离比为15：1，则为(9：3：3)：1。
〔对应训练〕
6．(2019·北京市朝阳区高三期末)将纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交，F1代全部表现为野鼠色。F1个体间相互交配，F2代表现型及比例为野鼠色：黄色：黑色：棕色＝9：3：3：1。若M、N为控制相关代谢途径的显性基因，据此推测最合理的代谢途径是( A )
A． B．
C． D．
[解析] 根据题意，将纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交，F1代全部表现为野鼠色，可初步推知野鼠色为显性，棕色为隐性。F1个体间相互交配，F2代表现型及比例为野鼠色：黄色：黑色：棕色＝9：3：3：1，说明F1的基因型为MmNn，野鼠色是双显基因控制的，棕色是双隐性基因控制的，黄色、黑色分别是由单显基因控制的。由棕色出发可推知最合理的代谢途径是A，故A项正确，B、C、D项错误。
考向二 有“致死”状况下的特殊分离比
例7 (2019·合肥模拟)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如下表所示，下列有关叙述不正确的是( D )
测交类型
测交后代基因型种类及比例
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1/7
2/7
2/7
2/7
乙
F1
1/4
1/4
1/4
1/4
A．F1产生的基因型AB的花粉可能有50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
[解析] AABB与aabb杂交得到的F1的基因型为AaBb。根据F1与乙的测交结果可知，F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精；表中F1作为母本与乙测交，后代性状分离比为1：1：1：1，可见这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
技巧点拨
基因数量遗传及基因致死的异常分离比
类型
特值原因
自交后代比例
测交后代比例
①
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传)
AABB：(AaBB、AABb)：(AaBb：aaBB、AAbb)：(Aabb、aaBb)：aabb＝1：4：6：4：1
AaBb：(Aabb、aaBb)：aabb＝1：2：1
②
显性纯合致死(如AA、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
③
隐性纯合致死(自交情况)
自交出现3：1：1(双隐性致死)，自交出现9：1(单隐性致死)
当出现致死效应时，应首先将异常的性状分离比与正常的性状分离比进行比较，以确定致死效应的类型。当出现合子致死时，先不考虑致死效应，直接分析基因型的遗传，最后将致死的合子去掉即可；当出现配子致死时，则在分析基因型时就要去掉致死的配子，然后推出后代的基因型及比例。
〔对应训练〕
7．(不定项选择题)某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均各只受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花︰高茎白花︰矮茎红花︰矮茎白花＝5︰3︰3︰1，下列分析正确的是( ACD )
A．控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律
B．出现5︰3︰3︰1的原因是可能存在某种基因型植株(合子)致死现象
C．出现5︰2︰3︰1的原因是可能存在某种基因型配子致死现象
D．自交后代中高茎红花均为杂合子
[解析] 设高茎与矮茎、红花与白花分别受一对等位基因A和a、B和b控制。一高茎红花亲本自交后代出现4种类型，则该亲本的基因型为AaBb，又因自交后代的性状分离比为5︰3︰3︰1，说明控制这两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；理论上该高茎红花亲本自交后代性状分离比为9︰3︰3︰1，而实际上却为5︰3︰3︰1，进而推知；出现5︰3︰3︰1的原因可能是基因型为AB的雌配子或雄配子致死，B错误，C正确；综上分析可推知：在自交后代中，高茎红花的基因型为AABb、AaBB、AaBb，均为杂合子，D正确。
考向三 显性基因累加效应的分析
例8 人类的皮肤含有黑色素，皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a，B和b)所控制，显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，下列关于其子女中皮肤颜色深浅的描述中，错误的是( B )
A．可产生四种表现型
B．与亲代AaBB表现型相同的有l/4
C．肤色最浅的孩子基因型是aaBb
D．与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8
[解析] 由题意可知，A、B使黑色素增加的量相同，所以肤色由显性基因的数量决定。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，后代基因型及比例为1/8AABB、1/8AABb、1/4AaBB、1/4AaBb、、1/8aaBB、1/8aaBb，各基因型中显性基因的数量有4、3、2、1四种，即后代有四种表现型，A正确；与亲代AaBB表现型相同的有1/4＋1/8＝3/8，B错误；肤色最浅的孩子只有一个显性基因，基因型是aaBb，C正确；与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有1/4＋1/8＝3/8，D正确。
〔对应训练〕
8．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厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是( C )
A．6～14厘米 B．6～16厘米
C．8～14厘米 D．8～16厘米
[解析] 棉花植株甲(AABBcc)与乙(aaBbCc)杂交，F1中至少含有一个显性基因A，长度最短为6＋2＝8厘米，含有显性基因最多的基因型是AaBBCc，长度为6＋4×2＝14厘米。
课末总结
1．〔思维导图〕
2．〔简答题常考长句分析〕
1．利用自交法确定基因位置：F1自交，如果后代性状分离比符合3：1；则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9：3：3：1或(3：1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
2．利用测交法确定基因位置：F1测交，如果测交后代性状比符合1：1，则控制两对或多对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状比符合1：1：1：1或(1：1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
3．利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr)，获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：让绿色圆粒豌豆(yyRr)自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。
4．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：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同源染色体上。
3．〔探究高考·明确考向〕
1．(2017·全国卷Ⅱ，6)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( D )
A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
[解析] 由题可以直接看出F2中毛色表现出了黄：褐：黑＝52：3：9，F2为52＋3＋9＝64份，可以推出F1产生雌雄配子各8种，即F1的基因型为三杂AaBbDd。A项中AABBDD×aaBBdd→F1：AaBBDd，或AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，A项错误。B项中aaBBDD×aabbdd→F1：aaBbDd，或AAbbDD×aaBBDD→F1：AaBbDD，F1产生的雌雄配子各有4种，B项错误。C项中aabbDD×aabbdd→F1：aabbDd，F1产生的雌雄配子各有2种；AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，C项错误。D项中AAbbDD×aaBBdd→F1：AaBbDd，或AABBDD×aabbdd→F1：AaBbDd，F1产生的雌雄配子各有8种，D项正确。
2．(2019·全国卷Ⅱ，32)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绿色，实验①中甲植株的基因型为aabb。
(2)实验②中乙植株的基因型为AaBb，子代中有4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Aabb、aaBb；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb；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AABB。
[解析] (1)根据实验①②很容易判断甘蓝的绿叶是隐性性状，紫叶是显性性状。由题干可知，两对基因都为隐性的个体表现为隐性性状，结合实验①可判断出甲植株的基因型是aabb。(2)根据实验②子代个体中绿叶：紫叶＝1：3，可推知乙植株的基因型是AaBb，AaBb×aabb子代中有4种基因型，分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb。(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，可推出紫叶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，说明丙植株产生的配子中至少含一个显性基因，可利用分离定律列出丙植株可能的基因型，符合要求的丙植株的基因型是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性状分离比的变形，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。
3．(2019·江苏卷，32)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4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AAbb和aaBB。
②F1测交，后代表现型及对应比例为红毛：棕毛：白毛＝1：2：1。
③F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有4种(不考虑正反交)。
④F2的棕毛个体中纯合体的比例为1/3。F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为1/9。
(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9/64，白毛个体的比例为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，F2中棕毛个体产生的雌、雄配子为Ab：ab：aB＝1：1：1，则棕毛个体相互交配得白毛aabb的概率为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。
4．(2018·全国卷Ⅰ，32)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，不能(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，显性性状是无眼，判断依据是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)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8种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为隐性(填“显性”或“隐性”)。
[答案] (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
[解析] (1)由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断，所以无论基因位于常染色体还是X染色体上，无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性︰有眼雄性︰无眼雌性︰无眼雄性＝1︰1︰1︰1。那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状，说明亲代雌性果蝇为杂合体，杂合体表现出的无眼性状为显性性状。
(2)若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上，杂交子代无眼︰有眼＝1︰1，则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交，根据测交结果，子代两种性状中，一种为显性杂合体，一种为隐性纯合体，所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交，观察子代的性状表现，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)由题意知，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，控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，它们的遗传符合自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交，F1为杂合体(假设基因型为AaBbDd)，F1相互交配后，F2有2×2×2＝8种表现型。根据表格中的性状分离比9︰3︰3︰1可知，黑檀体性状为隐性，长翅性状为显性，若子代黑檀体(1/4)长翅(3/4)无眼(？)的概率为3/64，则无眼的概率为1/4，无眼性状为隐性。
第2讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)
▌考纲研读备考定位▌
考纲要求
核心素养
阐明基因的自由组合定律。
1.生命观念——结构与功能观：从分子水平和细胞水平阐述基因的自由组合定律。
2.理性思维——归纳与演绎：解释两对相对性状的杂交实验，总结自由组合定律的本质。
3.科学探究——通过个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力。
考点一 两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
1．自由组合现象的解释及“假说—演绎”过程
2．自由组合定律
3．孟德尔获得成功的原因
易错整合，判断正误。
(1)在F2中每一对相对性状的分离比为3：1( √ )
(2)在F2中重组类型占10/16，亲本类型占6/16( × )
(3)F1能产生4种配子，比例为1：1：1：1( √ )
(4)F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1：1( × )
(5)产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1：1( √ )
(6)在F2中纯合黄色皱粒豌豆所占比例为1/16( √ )
(7)在F2的黄色皱粒豌豆中纯合子所占比例为1/3( √ )
(8)自由组合定律发生于减数第一次分裂中期( × )
(9)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( × )
(10)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合( × )
(11)基因型相同的生物，表现型一定相同；基因型不同的生物，表现型也不会相同( × )
(12)运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一( √ )
1．在该实验中，孟德尔为什么要用正交和反交进行实验？正交和反交的结果一致说明什么？若从F2中收获了绿色皱粒豌豆3 000粒，按理论计算，同时收获黄色圆粒豌豆多少粒？纯合的黄色圆粒豌豆多少粒？
[提示]用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)，结果证明后代的性状与哪个亲本作母本无关。27 000粒，3 000粒。
2．观察甲、乙两图，分析自由组合定律
(1)甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？为什么？
(2)乙图中哪些过程可以发生基因重组？为什么？
[提示](1)Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，遗传时才遵循自由组合定律。
(2)④⑤。基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑥过程中仅④、⑤过程发生基因重组，图①、②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因重组。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
1．两对相对性状的遗传实验分析
(1)实验分析
1YY(黄) 2Yy(黄)
1yy(绿)
1RR(圆)
2Rr(圆)
(黄圆)
(绿圆)
1rr(皱)
1YYrr 2Yyrr(黄皱)
1yyrr(绿皱)
(2)相关结论：F2共有16种组合、9种基因型、4种表现型
①表现型
②基因型
(3)F1的配子分析
F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR：Yr：yR：yr＝1：1：1：1，图解如下：
2．基因的自由组合定律的实质及细胞学基础
(1)实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)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。
(3)细胞学基础：减数分裂中，非同源染色体的自由组合。
■
(1)明确重组类型的含义
重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是6/16
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是6/16。
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是6/16。
(3)n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律
相对性状对数
等位基因对数
F1配子
F1配子可能
组合数
F2基因型
F2表现型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
1
2
1：1
4(2×2)
3
1：2：1
2
3：1
2
2
22
1：1：1：1
42
32
(1：2：1)2
22
(3：1)2
3
3
23
1：1：1：1：1：1：1：1
43
33
(1：2：1)3
23
(3：1)3
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
n
n
2n
(1：1)n
4n
3n
(1：2：1)n
2n
(3：1)n
考向一 基因自由组合定律的遗传学实验分析
例1 (2019·山西太原五中月考)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验，其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交，对其子代性状的统计结果如图所示。下列有关叙述错误的是( D )
A．实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRr
B．子代中重组类型所占的比例为1/4
C．子代中自交能产生性状分离的占3/4
D．让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状分离比为1：1：1：1
[解析] 亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交，对其子代性状作分析，黄色：绿色＝1：1，圆粒：皱粒＝3：l，可推知亲本黄色圆粒豌豆基因型应为YyRr，绿色圆粒豌豆基因型应为yyRr。子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒，黄色皱粒(Yyrr)占1/2×1/4＝1/8，绿色皱粒(yyrr)占1/2×1/4＝1/8，两者之和为1/4。自交能产生性状分离的是杂合子，子代纯合子有yyRR和yyrr，其中yyRR占1/2×1/4＝1/8，yyrr占1/2×1/4＝1/8，两者之和为1/4，则子代杂合子占1－1/4＝3/4。子代黄色圆粒豌豆基因型为1/3YyRR和2/3YyRr，绿色皱粒豌豆基因型为yyrr，两者杂交所得后代应为黄色圆粒：绿色圆粒：黄色圆粒：绿色皱粒＝2：2：1：1。
〔对应训练〕
1．(2019·甘肃静宁一中月考)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9：3：3：1，与F2出现这种比例无直接关系的是( A )
A．亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B．F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1：1：1：1
C．F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D．F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
[解析] 具有两对相对性状的豌豆杂交实验，若F1自交产生的F2的性状分离比为9：3：3：1，则F1必须产生雌雄各四种配子且比例为1：1：1：1，当亲本组全为：AABB(黄色圆粒)×aabb(绿色皱粒)或AAbb(黄色皱粒)×aaBB(绿色圆粒)都能得到双杂合个体(F1)，A错误，B正确；F1产生的四种雌配子和四种雄配子只有随机结合才能出现9：3：3：1，C正确；配子随机结合的后代全部存活才能出现9：3：3：1，D正确。
考向二 自由组合定律的实质
例2 (2019·郑州模拟)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑交叉互换)( D )
A．控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律
B．有刺刚毛基因含胸腺嘧啶，无刺刚毛基因含尿嘧啶
C．该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AbD或abd
D．该个体与另一个体测交，后代基因型比例为1：1：1：1
〔对应训练〕
2．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc＝1：1：1：1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( B )
[解析] 由F1测交结果可知a、c总是在一起，A、C总是在一起，所以这两对基因是位于一对同源染色体上，A、C错误。并且A和C在一条染色体上，B正确、D错误。
考向三 自由组合定律的验证
例3 (2019·山东威海模拟)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( C )
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
[解析] 根据题意，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①×④或②×④或③×④，然后再自交；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择亲本②×④；若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④杂交；将①和④杂交所得F1的基因型为AaTtdd，由于只有非糯性和糯性花粉遇碘出现颜色变化，因此F1花粉用碘液染色，可观察到比例为1：1的两种花粉粒。
技法点拨
孟德尔两大定律的验证实验三种常用方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为3：1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的分离比为9：3：3：1(或其变式)，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
测交法
F1测交后代的性状比例为1：1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
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
花粉鉴定法
F1若有两种花粉，比例为1：1，则符合分离定律
F1若有四种花粉，比例为1：1：1：1，则符合自由组合定律
〔对应训练〕
3．(2019·四川成都市一诊)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体细胞的基因型如图所示，请回答下列问题。(不考虑基因突变和交叉互换)
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由：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)正常情况下该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为AbD、abd或Abd、abD。
(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d。
(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。
(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是aabbdd、aaBBdd，AabbDd、AaBBDd。
[解析] (1)题图显示，控制长翅(A)与残翅(a)、直翅(B)与弯翅(b)的这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，因此它们的遗传不遵循基因自由组合定律。(2)正常情况下，位于一条染色体上的基因会随着这条染色体一起遗传给后代。在减数分裂过程中由于同源染色体分离、非同源染色体自由组合，该昆虫一个初级精母细胞产生的4个精细胞的基因型两两相同，为AbD、abd或Abd、abD。 (3)该昆虫细胞有些分裂后期，因着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，分别移向细胞两极，因此移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d。(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因分别位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，发生分离的前提是着丝点分裂，而着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(5)图示昆虫的基因型为AabbDd。为验证基因自由组合定律，可选用长翅(A)与残翅(a)、有刺刚毛(D)与无刺刚毛(d)这两对相对性状进行研究，既可采取自交方案，也可以采用测交方案，所以与图示昆虫进行交配的异性个体的基因型可以是AaBBDd或aaBBdd或aabbdd或AabbDd。
考点二 自由组合定律的解题思路与方法
1．利用“拆分法”解决自由组合计算问题
(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4n
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)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积3n(或2n)
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)，然后利用乘法原理进行组合
AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占的比例为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杂交，AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，则杂合子所占比例为1－1/8＝7/8
2．“逆向组合法”推断亲本基因型
(1)方法：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分析，再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
①9：3：3：1⇒(3：1)(3：1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；
②1：1：1：1⇒(1：1)(1：1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；
③3：3：1：1⇒(3：1)(1：1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；
④3：1⇒(3：1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
考向一 用“拆分法”解决自由组合的计算问题
例4 (2019·三湘名校教育联盟高三第一次大联考)番茄紫茎对绿茎是显性性状(用A、a表示)，缺刻叶对马铃薯叶是显性性状(用B、b表示)。让紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，子代植株数是紫茎缺刻叶321，紫茎马铃薯叶101，绿茎缺刻叶310，绿茎马铃薯叶107。若这两对等位基因自由组合，则两亲本的基因型是( D )
A．AaBb×AaBB B．AaBb×Aabb
C．AABb×aaBb D．AaBb×aaBb
[解析] 紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，在子代中，紫茎：绿茎＝(321＋101)：(310＋107)≈1：1，说明双亲的基因组成为Aa×aa；在子代中，缺刻叶：马铃薯叶＝(321＋310)：(101＋107)≈3：1，说明双亲的基因组成为Bb×Bb。综上分析，亲本的基因型是AaBb×aaBb，A、B、C均错误，D正确。
〔对应训练〕
4．(2019·陕西师大附中模拟)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和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 )
A．、 B．、
C．、 D．、
[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：××＝；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是×＝。
考向二 用“逆向组合法”推断亲本基因型等问题
例5 (不定项选择题)(2020·山东省烟台市高三模拟) 大豆子叶颜色(BB表现为深绿，Bb表现为浅绿，bb呈黄色，幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(抗病、不抗病分别由R、r基因控制)遗传的实验结果如下表：
组合
母本
父本
F1的表现型及植株数
一
子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病220株，子叶浅绿抗病217株
二
子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病110株，子叶深绿不抗病109株，子叶浅绿抗病108株，子叶浅绿不抗病113株
下列叙述正确的是( AC )
A．组合一和组合二父本的基因型不同
B．F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中表现型的种类有4种，比例为9︰3︰3︰1
C．用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1随机交配得到的F2成熟群体中，子叶深绿与浅绿的比例为3︰2
D．在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合二的父本基因型相同的植株自交
[解析] 根据亲本表现型以及F1的表现型及比例可推知，实验一的亲本的基因组成为BBrr(母本)和BbRR(父本)，实验二的亲本的基因组成为BBrr(母本)和BbRr(父本)，故A项正确；F1的子叶浅绿抗病植株的基因组成为BbRr，自交后代F2中bb致死，所以自交后代的基因组成(表现性状和所占比例)分别为BBR_(子叶深绿抗病，占3/16)、BBrr(子叶深绿不抗病，占1/16)、BbR_(子叶浅绿抗病，占6/16)、Bbrr(子叶浅绿不抗病，占2/16)、bbR_(幼苗死亡)、bbrr(幼苗死亡)，即在F2的成熟植株中子叶深绿抗病︰子叶深绿不抗病︰子叶浅绿抗病︰子叶浅绿不抗病的分离比为3︰1︰6︰2，B项错误；子叶深绿BB与子叶浅绿Bb杂交，得F1中BB︰Bb＝1︰1，其中含B基因的配子概率为3/4，含b基因的配子概率为1/4，随机交配得F2，由于bb致死，所以F2中BB︰Bb＝9/16︰6/16＝3︰2，C项正确；实验二的父本基因型是BbRr，用与组合二的父本基因型相同的植株自交，不能在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆，要在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合一的父本基因型(BbRR)相同的植株自交，D项错误。
技巧点拨
自由组合定律常用解题技巧
(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3：1，测交后代分离比是1：1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。
(3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表现型个体比近似于3：1：3：1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。
〔对应训练〕
5．(2019·福建省宁德市高三期末)某种鸡的冠型由两对等位基因控制，豌豆冠由基因D/d控制，玫瑰冠由基因R/r控制。实验人员进行相关实验，交配组合及结果如下。
交配组合
子一代
子二代
①豌豆冠×单冠
全是豌豆冠
3：1
②玫瑰冠×单冠
全是玫瑰冠
3：1
③豌豆冠×玫瑰冠
全是胡桃冠
9：3：3：1
请回答：
(1)鸡的冠型遗传符合基因的自由组合_定律，判断依据是子一代胡桃冠雌雄个体相互交配，子二代性状分离比为9：3：3：1，表明控制冠型的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
(2)组合③中子二代性状分离比为9：3：3：1，对应的冠型为胡桃冠：豌豆冠：玫瑰冠：单冠，子二代胡桃冠中纯合子占1/9。
(3)为获得尽可能多的玫瑰冠鸡，若利用其他三种冠型的鸡通过一代杂交达到目的，最好选择基因型为DdRR、ddrr的两种亲本。
[解析] (1)根据组合③中子一代胡桃冠雌雄个体相互交配，子二代性状分离比为9：3：3：1，可判断控制冠型的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，鸡的冠型遗传符合基因的自由组合定律。(2)根据组合③中子二代性状分离比为9：3：3：1，可判断子一代胡桃冠个体应为双杂合子DdRr；根据组合①可知豌豆冠对单冠为显性，根据组合②可知玫瑰冠对单冠为显性，则单冠应为双隐性个体，9：3：3：1对应的冠型为胡桃冠、豌豆冠、玫瑰冠、单冠，子二代胡桃冠中纯合子占1/9。(3)利用其他三种冠型的鸡通过一代杂交，获得尽可能多的玫瑰冠鸡ddR_，双亲不可能均含有dd，且双亲中没有玫瑰冠，最好选择基因型为DdRR、ddrr的两种亲本。
考点三 自由组合定律中的特殊分离比成因
1．分离比为9：3：3：1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则可能出现9：3：4、9：6：1、15：1、9：7等一系列的特殊分离比。
现在对自由组合定律的9：3：3：1变式总结如下：
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
F1测交后代比例
9：7
当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型
1：3
9：3：4
存在aa(或bb)时表现为双隐性性状，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
2．“和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比
(1)致死类型归类分析
①显性纯合致死
a．AA和BB致死
b．AA(或BB)致死
②隐性纯合致死
a．双隐性致死
b．单隐性致死
(2)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。
考向一 无“致死”状况下的变式分离比
例6 (2019·三湘名校教育联盟高三第一次大联考)某闭花受粉的植物，其花色有紫色和白色两种类型，由A、a和B、b两对等位基因控制。现用纯合的紫花和白花植株杂交得F1，F1自交产生的F2中紫花：白花≈9：7。回答下列问题：
(1)控制花色的两对等位基因位于两对同源染色体上，判断的依据是F1自交产生的F2的分离比为9：7，是9：3：3：1的变式，符合自由组合定律的分离比。基因A与基因B、b的重新组合发生于减数第一次分裂后期(时期)。
(2)若F1与亲本的白花植株杂交，后代的表现型及比例为紫花：白花＝1：3。
(3)取F2中两株白花植株杂交，其子代分离比为紫花：白花≈1：3，则这两株白花植株的基因型分别是Aabb、aaBb。
(4)去除F2中的白花植株。在自然状态下，F2紫花植株正常繁殖产生的F3的表现型及比例为紫花：白花＝25：11。
[解析] (1) 依题意可知：纯合的紫花和白花植株杂交所得F1自交，产生的F2中紫花：白花≈9：7,9：7是9：3：3：1的变式，符合自由组合定律的分离比，因此控制花色的两对等位基因位于两对同源染色体上。基因A与基因B或b属于位于非同源染色体上的非等位基因，位于非同源染色体上的非等位基因的重新组合发生于减数第一次分裂后期。(2)结合对(1)的分析可知：紫花为A_B_，白花为A_bb、aaB_、aabb，亲本紫花和白花植株的基因型分别为AABB和aabb，F1的基因型为AaBb。F1与亲本的白花植株杂交，后代的基因型及其比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb＝1：1：1：1，表现型及比例为紫花：白花＝1：3。(3) 取F2中两株白花植株杂交，其子代分离比为紫花：白花≈1：3，说明这两株白花植株均为单杂合子，因此它们的基因型分别是Aabb、aaBb。(4) 去除F2中的白花植株，余下的紫花植株的基因型为AaBb、AaBB、AABb、AABB，所占比例依次是4/9、2/9、2/9、1/9。因该植物为闭花受粉的植物，所以在自然状态下，F2紫花植株正常繁殖产生的F3中，紫花植株(A_B_)所占比例为4/9×9/16＋2/9×3/4＋2/9×3/4＋1/9＝25/36，白花植株所占比例为1－25/36＝11/36。可见，F3的表现型及比例为紫花：白花＝25：11。
技巧点拨
特殊分离比的解题思路
(1)看后代可能的配子组合种类，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律，其上代基因型为双杂合。
(2)写出正常的分离比9：3：3：1。
(3)对照题中所给信息进行归类，若分离比为9：7，则为9：(3：3：1)，即7是后三种合并的结果；若分离比为9：6：1，则为9：(3：3)：1；若分离比为15：1，则为(9：3：3)：1。
〔对应训练〕
6．(2019·北京市朝阳区高三期末)将纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交，F1代全部表现为野鼠色。F1个体间相互交配，F2代表现型及比例为野鼠色：黄色：黑色：棕色＝9：3：3：1。若M、N为控制相关代谢途径的显性基因，据此推测最合理的代谢途径是( A )
A． B．
C． D．
[解析] 根据题意，将纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交，F1代全部表现为野鼠色，可初步推知野鼠色为显性，棕色为隐性。F1个体间相互交配，F2代表现型及比例为野鼠色：黄色：黑色：棕色＝9：3：3：1，说明F1的基因型为MmNn，野鼠色是双显基因控制的，棕色是双隐性基因控制的，黄色、黑色分别是由单显基因控制的。由棕色出发可推知最合理的代谢途径是A，故A项正确，B、C、D项错误。
考向二 有“致死”状况下的特殊分离比
例7 (2019·合肥模拟)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如下表所示，下列有关叙述不正确的是( D )
测交类型
测交后代基因型种类及比例
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1/7
2/7
2/7
2/7
乙
F1
1/4
1/4
1/4
1/4
A．F1产生的基因型AB的花粉可能有50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
[解析] AABB与aabb杂交得到的F1的基因型为AaBb。根据F1与乙的测交结果可知，F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精；表中F1作为母本与乙测交，后代性状分离比为1：1：1：1，可见这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
技巧点拨
基因数量遗传及基因致死的异常分离比
类型
特值原因
自交后代比例
测交后代比例
①
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传)
AABB：(AaBB、AABb)：(AaBb：aaBB、AAbb)：(Aabb、aaBb)：aabb＝1：4：6：4：1
AaBb：(Aabb、aaBb)：aabb＝1：2：1
②
显性纯合致死(如AA、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
③
隐性纯合致死(自交情况)
自交出现3：1：1(双隐性致死)，自交出现9：1(单隐性致死)
当出现致死效应时，应首先将异常的性状分离比与正常的性状分离比进行比较，以确定致死效应的类型。当出现合子致死时，先不考虑致死效应，直接分析基因型的遗传，最后将致死的合子去掉即可；当出现配子致死时，则在分析基因型时就要去掉致死的配子，然后推出后代的基因型及比例。
〔对应训练〕
7．(不定项选择题)某二倍体植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均各只受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花︰高茎白花︰矮茎红花︰矮茎白花＝5︰3︰3︰1，下列分析正确的是( ACD )
A．控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律
B．出现5︰3︰3︰1的原因是可能存在某种基因型植株(合子)致死现象
C．出现5︰2︰3︰1的原因是可能存在某种基因型配子致死现象
D．自交后代中高茎红花均为杂合子
[解析] 设高茎与矮茎、红花与白花分别受一对等位基因A和a、B和b控制。一高茎红花亲本自交后代出现4种类型，则该亲本的基因型为AaBb，又因自交后代的性状分离比为5︰3︰3︰1，说明控制这两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；理论上该高茎红花亲本自交后代性状分离比为9︰3︰3︰1，而实际上却为5︰3︰3︰1，进而推知；出现5︰3︰3︰1的原因可能是基因型为AB的雌配子或雄配子致死，B错误，C正确；综上分析可推知：在自交后代中，高茎红花的基因型为AABb、AaBB、AaBb，均为杂合子，D正确。
考向三 显性基因累加效应的分析
例8 人类的皮肤含有黑色素，皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a，B和b)所控制，显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，下列关于其子女中皮肤颜色深浅的描述中，错误的是( B )
A．可产生四种表现型
B．与亲代AaBB表现型相同的有l/4
C．肤色最浅的孩子基因型是aaBb
D．与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8
[解析] 由题意可知，A、B使黑色素增加的量相同，所以肤色由显性基因的数量决定。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，后代基因型及比例为1/8AABB、1/8AABb、1/4AaBB、1/4AaBb、、1/8aaBB、1/8aaBb，各基因型中显性基因的数量有4、3、2、1四种，即后代有四种表现型，A正确；与亲代AaBB表现型相同的有1/4＋1/8＝3/8，B错误；肤色最浅的孩子只有一个显性基因，基因型是aaBb，C正确；与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有1/4＋1/8＝3/8，D正确。
〔对应训练〕
8．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厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是( C )
A．6～14厘米 B．6～16厘米
C．8～14厘米 D．8～16厘米
[解析] 棉花植株甲(AABBcc)与乙(aaBbCc)杂交，F1中至少含有一个显性基因A，长度最短为6＋2＝8厘米，含有显性基因最多的基因型是AaBBCc，长度为6＋4×2＝14厘米。
课末总结
1．〔思维导图〕
2．〔简答题常考长句分析〕
1．利用自交法确定基因位置：F1自交，如果后代性状分离比符合3：1；则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9：3：3：1或(3：1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
2．利用测交法确定基因位置：F1测交，如果测交后代性状比符合1：1，则控制两对或多对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状比符合1：1：1：1或(1：1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
3．利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr)，获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：让绿色圆粒豌豆(yyRr)自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。
4．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：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同源染色体上。
3．〔探究高考·明确考向〕
1．(2017·全国卷Ⅱ，6)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( D )
A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
[解析] 由题可以直接看出F2中毛色表现出了黄：褐：黑＝52：3：9，F2为52＋3＋9＝64份，可以推出F1产生雌雄配子各8种，即F1的基因型为三杂AaBbDd。A项中AABBDD×aaBBdd→F1：AaBBDd，或AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，A项错误。B项中aaBBDD×aabbdd→F1：aaBbDd，或AAbbDD×aaBBDD→F1：AaBbDD，F1产生的雌雄配子各有4种，B项错误。C项中aabbDD×aabbdd→F1：aabbDd，F1产生的雌雄配子各有2种；AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，C项错误。D项中AAbbDD×aaBBdd→F1：AaBbDd，或AABBDD×aabbdd→F1：AaBbDd，F1产生的雌雄配子各有8种，D项正确。
2．(2019·全国卷Ⅱ，32)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绿色，实验①中甲植株的基因型为aabb。
(2)实验②中乙植株的基因型为AaBb，子代中有4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Aabb、aaBb；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb；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AABB。
[解析] (1)根据实验①②很容易判断甘蓝的绿叶是隐性性状，紫叶是显性性状。由题干可知，两对基因都为隐性的个体表现为隐性性状，结合实验①可判断出甲植株的基因型是aabb。(2)根据实验②子代个体中绿叶：紫叶＝1：3，可推知乙植株的基因型是AaBb，AaBb×aabb子代中有4种基因型，分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb。(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，可推出紫叶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，说明丙植株产生的配子中至少含一个显性基因，可利用分离定律列出丙植株可能的基因型，符合要求的丙植株的基因型是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性状分离比的变形，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。
3．(2019·江苏卷，32)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4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AAbb和aaBB。
②F1测交，后代表现型及对应比例为红毛：棕毛：白毛＝1：2：1。
③F2中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有4种(不考虑正反交)。
④F2的棕毛个体中纯合体的比例为1/3。F2中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为1/9。
(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9/64，白毛个体的比例为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，F2中棕毛个体产生的雌、雄配子为Ab：ab：aB＝1：1：1，则棕毛个体相互交配得白毛aabb的概率为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。
4．(2018·全国卷Ⅰ，32)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，不能(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，显性性状是无眼，判断依据是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)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8种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为隐性(填“显性”或“隐性”)。
[答案] (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
[解析] (1)由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断，所以无论基因位于常染色体还是X染色体上，无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性︰有眼雄性︰无眼雌性︰无眼雄性＝1︰1︰1︰1。那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状，说明亲代雌性果蝇为杂合体，杂合体表现出的无眼性状为显性性状。
(2)若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上，杂交子代无眼︰有眼＝1︰1，则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交，根据测交结果，子代两种性状中，一种为显性杂合体，一种为隐性纯合体，所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交，观察子代的性状表现，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)由题意知，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，控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，它们的遗传符合自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交，F1为杂合体(假设基因型为AaBbDd)，F1相互交配后，F2有2×2×2＝8种表现型。根据表格中的性状分离比9︰3︰3︰1可知，黑檀体性状为隐性，长翅性状为显性，若子代黑檀体(1/4)长翅(3/4)无眼(？)的概率为3/64，则无眼的概率为1/4，无眼性状为隐性。
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