2019届高考生物一轮复习第16讲基因的自由组合定律培优学案

2019版高考生物一轮复习全册培优学案

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)

板块一 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 F1全为黄色圆粒 F2中圆粒∶皱粒＝3∶1 F2中黄色∶绿色＝3∶1 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) 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

结论 说明黄色圆粒为显性性状 说明种子粒形的遗传遵循分离定律 说明种子粒色的遗传遵循分离定律 说明不同性状之间进行了自由组合 1

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(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2表示(n表示等位基因的对数)，如基因型YYRR的系数为2＝1，基因型YYRr的系数为2＝2，基因型YyRr的系数为2＝4。

0

1

2

n 2

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3．对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说 (1)方法：让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)测交。 (2)测交结果与结论 ①测交结果图解

②结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。 二、自由组合定律的内容与应用 1．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。 2．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。 三、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。

◆ 深入思考

1．请从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系，此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示？

提示 从数学角度看，(3∶1)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，由此可获得如下启示：每对性状的遗传都遵循了分离定律。

2．孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？

提示 作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果，故有必要设计测交实验予以验证。

3

2

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◆ 自查诊断

1．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。( ) 答案 ×

2．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。( ) 答案 ×

3．自由组合定律发生于减数第一次分裂中期。( ) 答案 ×

4．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。( )

答案 ×

5．按基因的自由组合定律，两对相对性状的纯合体杂交得F1，F1自交得F2，则F2中表现型与亲本表现型不同的个体所占的理论比为3/8。( )

答案 ×

板块二 考点·题型突破

考点1

两对相对性状遗传实验分析

[天津高考]大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据图判断，下列叙述正确的是( )

A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状 B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型 C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合体

D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为1/4

[解析] 根据遗传图谱分析可知，该性状的遗传受两对等位基因控制，若假设分别由A、a与B、b控制，则基因型与表现型之间的对应关系为：A_B_(灰色)、A_bb(黄色或黑色)、

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aaB_(黑色或黄色)、aabb(米色)；F1的基因型为AaBb，与黄色亲本AAbb(或aaBB)杂交，后代有A_Bb(或AaB_)(灰色)、A_bb(aaB_)(黄色)两种表现型；F1中灰色大鼠肯定为杂合子，而F2中灰色大鼠可能为纯合子，也可能为杂合子；F2中黑色大鼠(aaB_或A_bb)与米色大鼠aabb杂交有：2/3 aaBb(或Aabb)×aabb和1/3aaBB(或AAbb)×aabb，后代中出现米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3。

[答案] B

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 1

D．F1中纯合子占的比例是 2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，F1中表现型不同于亲本的类型为黄色皱粒和绿色皱粒，F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr，111

F1纯合子＝×＝。

224

2．[2017·临沂模拟]在某植物体中，两对等位基因(A、a和B、b)分别位于两对同源染色体上，且各控制一对相对性状。现将基因型为AABB和aabb的个体杂交得到F1，F1自交得到F2。下列叙述错误的是( )

A．F2中纯合子占1/4

B．F2中与亲本基因型相同的个体占1/8

C．若F2中Aabb的个体有120株，则aabb的个体约为60株

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D．在F2的双显性个体中有9种基因型 答案 D

解析 在F2的双显性个体中(A_B_)有4种基因型。

3．孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中，在研究自由组合定律时，针对发现的问题提出的假设是( )

A．F1表现显性性状，F1自交产生四种表现型不同的后代，比例为9∶3∶3∶1 B．F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合 C．F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合机会相等 D．F1测交将产生四种表现型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1 答案 B

解析 A项内容是孟德尔发现的问题，针对这些问题，孟德尔提出了B项所述假设。 易错警示

对“重组性状”理解的两个常见误区

不明确重组类型的含义 指正 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 误认为含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例都是(3＋3)/16 ①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是(3指正 ＋3)/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 题型二 自由组合定律的实质与细胞学基础的考查 4．基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。下图发生基因的自由组合定律的过程是( )

A．① C．② 答案 A

解析 基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂的后期。

5. [2018·河南郑州检测]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，控制这三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)( )

B．①和② D．②和③

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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 答案 D

解析 控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A错误；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子中不含有尿嘧啶，B错误；有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因是AabbDd，C错误；该个体可产生4种比例相等的配子，所以测交后代基因型比例为1∶1∶1∶1，D正确。

题型三 自由组合定律的验证

6．某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(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，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是( )

A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉 B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉 C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交

D．将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色 答案 C

解析 采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律，必须是可以在显微镜下表现出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1的花粉，B错误；将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。

7．在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是( )

A．黑光×白光→18黑光∶16白光 B．黑光×白粗→25黑粗

C．黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光 D．黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶10白粗∶11白光 答案 D

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解析 验证基因自由组合定律的方法有测交和自交两种，测交子代表现型比例应出现1∶1∶1∶1，自交子代表现型比例应出现9∶3∶3∶1，D正确。

8．[2017·昆明六校一模]现有①～④四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②③④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示：

品系 隐性性状 相应染色体 A．①×④ C．②×③ 答案 D

解析 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的遗传规律，若要验证该定律，所取两个亲本需具有两对相对性状，且控制这两对相对性状的基因应分别位于两对同源染色体上，且均需含有隐性性状的个体，所以②×④或③×④交配符合题意。

技法提升

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 ① － Ⅱ、Ⅲ ② 残翅 Ⅱ ③ 黑身 Ⅱ ④ 紫红眼 Ⅲ 若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为( ) B．①×② D．②×④

[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

[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，故F1中

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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。

[答案] D

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 C．3/64、1/3 答案 A

解析 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。

2．[2017·洛阳一模]金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性，高株对矮株为显性，红花对白花为不完全显性，杂合状态是粉红花。三对性状独立遗传，如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交，在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是( )

A．3/32 C．9/32 答案 C

解析 假设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC，纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc，F1是AaBbCc，自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是3/4(B_)×3/4(C_)×1/2(Aa)＝9/32。

3．多指基因(T)对正常基因(t)为显性，白化基因(a)对正常基因(A)为隐性，都在常染色体上，而且二者独立遗传。一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只有一种病和同时有两种病的概率分别是( )

31111111

A.， B.， C.， D.， 44284448答案 B

解析 父亲多指，基因型为A_T_；母亲正常，基因型为A_tt；由于他们有一个白化病和手指正常的孩子，其基因型为aatt，那么父母的基因型为：AaTt×Aatt，他们所生的孩

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B．9/64、1/64 D．3/64、1/64

B．3/64 D．9/64

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子患白化病的概率为1/4，患多指病的概率为1/2，他们下一个孩子有两种病的概率为1/4×1/2＝1/8，表现正常的概率为(1－1/4)×(1－1/2)＝3/8，那么只患一种病的概率为：1－1/8－3/8＝1/2，B正确。

技法提升

利用分离定律解决自由组合定律问题的解题方法

基本原理：自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb，可分解为如下两组：Aa×Aa，Bb×bb。

具体方法为：先分析每对相对性状，得到每对相对性状的基因型、表现型及其概率，再将两对及两对以上相对性状的基因型、表现型及其概率根据需要按照乘法、加法原理组合在一起，即可轻松得出所要求解的基因型、表现型及其概率。

题型二 根据子代基因型、表现型及比例推测亲本基因型

4．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 C．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。

5．[2017·安徽名校联考]玉米是一种雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A_B_，其顶部开雄花，下部开雌花；基因型为aaB_的植株不能长出雌花而成为雄株；基因型为A_bb或aabb植株的顶端长出的是雌花而成为雌株(两对基因位于两对同源染色体上)。育种工作者选用上述材料作亲本，杂交后得到下表中的结果。则所用亲本的基因型组合是( )

类型 数目 A．aaBb×Aabb或AaBb×aabb B．AaBb×Aabb或AaBb×aabb C．aaBb×AaBb或AaBb×Aabb D．aaBb×aabb或Aabb×aabb 答案 A

解析 据题意可知，A_B_为正常株，aaB_为雄株，A_bb和aabb为雌株，要使某对亲本组合产生的后代满足正常株∶雄株∶雌株＝1∶1∶2的结果，只要符合测交类型即可，即亲本杂交组合为aaBb×Aabb或AaBb×aabb。

技法提升

根据子代表现型及比例推测亲本基因型的方法

(1)9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1) ?(Aa×Aa)(Bb×Bb)?AaBb×AaBb。 (2)3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?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、

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B．AaBb×AaBb D．Aabb×AaBb

正常株 998 雄株 1001 雌株 1999

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aaBb×aaBb)。

(5)1∶1?(1∶1)×1?(Aa×aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×bb)(或aaBb×aabb、Aabb×aabb)。

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

6．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)，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)，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，相加为256，即4，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，且每对基因遗传时仍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。

技法提升

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4)或测交结果是1∶1∶1∶1(各数值加起来是4，即2)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4)或测交后代表现型比例中的数值加起来是16(即2)，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。

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题型四 探究两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上

7．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 C．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。

8．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

B．A、b在同一条染色体上 D．A、d在同一条染色体上

F2子粒中：

①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律； ②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则验证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，则验证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

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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。

技法提升

(1)若两对基因位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F1自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1，测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1。

(2)若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型；考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型，但自交后代性状分离比不表现为9∶3∶3∶1。

微专题五 自由组合定律的特例

一 基因自由组合定律中的常规异常分离比问题

利用“合并同类项”巧解特殊分离比

(1)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，但如果发生下面4种特殊情况时，可采用“合并同类项”的方式推断比值。如下表：

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(2)利用“合并同类项”巧解特殊分离比的步骤

①看F2的组合表现型比例，若比例中数字之和是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因自由组合定律。

②异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状类型。如后代分离比为9∶7，则为9∶(3∶3∶1)，即7是后三种合并的结果。

1．[2017·聊城模拟]科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传，做了如下实验：用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交，F1全为黑鲤，F1自交结果如下表所示。根据实验结果，下列推测错误的是( )

A．鲤鱼体色中的黑色是显性性状 B．鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制 C．鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律

D．F1与隐性亲本杂交，后代中黑鲤与红鲤的比例为1∶1 答案 D

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解析 由题干可知，鲤鱼体色黑色与红色是一对相对性状，用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交，F1全为黑鲤，可知黑色是显性性状，并由核基因所控制，A、B正确；分析表格，两组杂交后代性状分离比约为15∶1(9∶3∶3∶1的变形)，说明该性状由2对等位基因控制，在遗传过程中遵循自由组合定律，C正确；F1与隐性亲本杂交，后代中黑鲤与红鲤的比例为3∶1，D错误。

2．[2017·河南郸城一高检测]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。

二 基因遗传效应的累加问题

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。

(1)表现

(2)原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。

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3．[2016·上海高考]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( )

A．6～14厘米 C．8～14厘米 答案 C

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。

4．[2016·云南师范附中月考]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，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。

三 致死现象导致性状分离比改变的问题

(1)致死效应的快速确认：若存在“致死”现象，则可导致子代比例偏离“16”的“失真”现象，如A基因中两显性基因纯合致死时可导致子代基因型为AA__的个体致死，此比1

例占，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变成“12”。同理，因其他致死类型的存

4在，“16”也可能变身为“15”“14”等。

(2)“致死”原因的精准推导

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。

①从每对相对性状分离比角度分析，如：

6∶3∶2∶1?(2∶1)(3∶1)?一对显性基因纯合致死。 4∶2∶2∶1?(2∶1)(2∶1)?两对显性基因纯合致死。 ②从F2每种性状的基因型种类及比例分析，如BB致死：

B．6～16厘米 D．8～16厘米

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5．紫罗兰的单瓣花(A)对重瓣花(a)为显性。如图表示一变异品系，A基因所在的染色体缺失了一个片段，该变异不影响A基因的功能。发生变异的个体所产生的配子中，含缺失染色体片段的雄配子不育，但含缺失染色体片段的雌配子可育。现将该个体自交，子代单瓣花与重瓣花的分离比为( )

A．1∶1 C．2∶1 答案 A

B．1∶0 D．3∶1

解析 由题意可知，基因型为Aa的个体能够产生两种类型的雌配子，即A∶a＝1∶1，能够产生一种类型的雄配子，即a。因此，该个体自交后代的表现型及其比例为单瓣花(Aa)∶重瓣花(aa)＝1∶1。

6．[2017·河北石家庄期中]某植物绿叶(A)对紫叶(a)为显性，长叶(B)对圆叶(b)为显性，两对基因独立遗传且基因A或b纯合时致死。现有两株双杂合的绿色长叶植株杂交，子代表现型的比例为( )

A．2∶1 C．4∶2∶2∶1 答案 A

解析 两株双杂合的绿色长叶植株(AaBb)杂交，正常情况下子代表现型比例为9∶3∶3∶1，根据题意，基因A和b纯合时致死，即基因型为AA__和__bb致死，后代表现型之比为2∶1，故选A。

板块三 方向·真题体验

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B．9∶3∶3∶1 D．1∶1∶1∶1

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1．[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，说明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．[2015·海南高考]下列叙述正确的是( ) A．孟德尔定律支持融合遗传的观点 B．孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中

C．按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有16种 D．按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，测交子代基因型有8种 答案 D

解析 孟德尔定律的前提是遗传因子独立存在，不相互融合，A错误；孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂中，B错误；按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有3×3×3×3＝81种，C错误；按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，测交子代基因型有2×2×2＝8种，D正确。

3．[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

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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。

4．[2016·全国卷Ⅱ]某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制(前者用D、d表示，后者用F、f表示)，且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交，实验结果如下：

有毛白肉A×无毛黄肉B 无毛黄肉B×无毛黄肉C ↓ ↓

有毛黄肉∶有毛白肉为1∶1 全部为无毛黄肉 实验1 实验2 有毛白肉A×无毛黄肉C ↓ 全部为有毛黄肉 实验3回答下列问题：

(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为________，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。

(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为____________________________。

(3)若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例为____________________________。

(4)若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比例为

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____________________________。

(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有____________________________。 答案 (1)有毛 黄肉 (2)DDff、ddFf、ddFF

(3)无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1 (4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1

(5)ddFF、ddFf

解析 (1)由实验1：有毛A与无毛B杂交，子一代均为有毛，说明有毛为显性性状；由实验3：白肉A与黄肉C杂交，子一代均为黄肉，据此可判断黄肉为显性性状。

(2)通过实验1有毛A与无毛B杂交后代全为有毛可知：A为DD，B为dd。同理通过实验3可知C为dd；通过实验3白肉A和黄肉C杂交后代全为黄肉可知，A为ff，C为FF；通过实验1白肉A和黄肉B杂交后代黄肉∶白肉＝1∶1，可知B为Ff，所以A的基因型为DDff，B的基因型为ddFf，C的基因型为ddFF。

(3)无毛黄肉B的基因型为ddFf，理论上其自交下一代的基因型及比例为ddFF∶ddFf∶ddff＝1∶2∶1，所以表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。

(4)综上分析可推知：实验3中的子代的基因型均为DdFf，理论上其自交下一代的表现型及比例为有毛黄肉(D_F_)∶有毛白肉(D_ff)∶无毛黄肉(ddF_)∶无毛白肉(ddff)＝9∶3∶3∶1。

(5)实验2中的无毛黄肉B(ddFf)和无毛黄肉C(ddFF)杂交，子代的基因型为ddFf和ddFF两种，均表现为无毛黄肉。

5．[2015·福建高考]鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本，进行杂交实验，正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答：

(1)在鳟鱼体表颜色性状中，显性性状是________。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是________。

(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，理论上F2还应该出现________性状的个体，但实际并未出现，推测其原因可能是基因型为________的个体本应该表现出该性状，却表现出黑眼黑体的性状。

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