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[高中生物一轮复习教学讲义 必修2]
第 14 讲 基因的自由组合定律
考点一 两对性状的遗传实验分析及自由组合定律
1．两对相对性状的杂交实验——发现问题
杂交实验过程
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；②F 产生配子时，每对遗传因子彼此分离，
1
不同对的遗传因子可以自由组合；③F 产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量相等；④受精时，雌雄配
1
子的结合是随机的。
(2)遗传图解解释
3．对自由组合现象解释的验证——演绎推理
(1)方法：测交法。
(2)完善测交实验的遗传图解注意说明：基因自由组合定律的验证方法
验证方法 结论
自交后代的分离比为3∶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
自交法
若F 自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同
1
源染色体上的两对等位基因控制
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
测交法
若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同
源染色体上的两对等位基因控制
花粉有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律
花粉鉴定法
花粉有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有两种表现
型，比例为1∶1，则符合分离定律
单倍体育种法
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表现
型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
4．自由组合定律——得出结论
(1)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
(2)在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
(3)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5．自由组合定律的细胞学基础
6．基因自由组合定律的实质
(1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)时间：减数第一次分裂后期。
(3)范围：有性生殖的生物，真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
考点二 基因自由组合定律的应用
1．用分离定律解决自由组合定律问题
“拆分法”求解自由组合定律计算问题
(1)配子类型及概率的问题
具多对等位 举例：基因型为
解答方法
基因的个体 AaBbCc的个体
配子种类数为
产生配子 Aa Bb Cc
每对基因产生配子种类数的乘积
的种类数 ↓ ↓ ↓
2× 2× 2＝8种；
产生某种配 每对基因产生相应配子概率的乘 产生ABC配子的概率为
子的概率 积 1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8
(2)配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，求配子间的结合方式种数。
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子，AaBbCC产生4种配子。
②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有
8×4＝32种结合方式。
(3)基因型类型及概率的问题
问题举例 计算方法
可分解为三个分离定律：
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基 Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)
因型种类数 Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因此，AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3
＝18种基因型
AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概
1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)＝1/16
率计算
(4)表现型类型及概率的问题
问题举例 计算方法
可分解为三个分离定律问题：
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)
AaBbCc×AabbCc，求它们杂交后代可能的表 Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)
现型种类数 Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)
所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝
8种表现型
AaBbCc×AabbCc后代中表现型A_bbcc出现
3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32
的概率计算
注意说明：明确重组类型的含义：重组类型是指F 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
(5)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F 中重组性状所占比例并不都是6/16：
2
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F 中重组性状所占比例是6/16。
2
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F 中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
2
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。
(6)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 等位基 F 配子 F 配子可 F 基因型 F 表现型
1 1 2 2
状对数 因对数 种类 比例 能组合数 种类 比例 种类 比例
1 1 2 1∶1 4(2×2) 3 1∶2∶1 2 3∶1
(1∶2∶1)
2 2 22 1∶1∶1∶1 42 32 22 (3∶1)2
2
1∶1∶1∶1
(1∶2∶1)
3 3 23 ∶1∶1∶1∶ 43 33 23 (3∶1)3
3
1
⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮
1∶1∶1∶1 (1∶2∶1)
n n 2n 4n 3n 2n (3∶1)n
……∶1 n
2．“逆向组合法”推断亲本基因型
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。
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；
(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
考点三 自由组合定律分离比变式的应用
1．“和”为16的特殊分离比成因
(1)基因互作
F(AaBb)自 F 测交后
1 原因分析 1
交后代比例 代比例
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
9∶7 1∶3
存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余
正常表现
9∶3∶4 1∶1∶2
或
单显性表现为同一种性状，其余正常表
现
9∶6∶1 1∶2∶1
有显性基因就表现为同一种性状，其余
15∶1 3∶1
表现另一种性状双显性和一种单显性表现为同一种性
状，其余正常表现
12∶3∶1 2∶1∶1
或
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
13∶3 3∶1
或
(2)显性基因累加效应
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。
2．“和”小于16的特殊分离比成因
序号 原因 后代比例
自交子代
测交子代
显性纯合致死(AA、BB致 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝
1 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝
死) 4∶2∶2∶1，其余基因型个体
1∶1∶1∶1
致死
隐性纯合致死 自交子代出现9∶3∶3(双隐性致死)；
2
(自交情况) 自交子代出现9∶1(单隐性致死)1．假如水稻高秆对矮秆为显性，抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性，两对性状各受一对等位基因控制且独立
遗传。现用一纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交得F，F 自交
1 1
得F，则F 中( )
2 2
A．不同于亲本与F 表现型的个体占3/8或5/8
1
B．高秆抗稻瘟病个体中纯合子占1/16
C．表现为既抗倒伏又抗稻瘟病的个体所占比例为1/16
D．高秆抗稻瘟病个体的基因型与F 相同的概率为4/9
1
2．拉布拉多猎犬的毛色受两对等位基因控制，一对等位基因控制毛色，其中黑色(B)对棕色(b)为显性；另
一对等位基因控制毛颜色的表达，颜色表达(E)对不表达(e)为显性。无论毛色是哪一种(黑色或棕色)，e基
因均使拉布拉多猎犬的毛色表现为黄色。一位育种学家连续让一只棕色的拉布拉多猎犬与一只黄色的拉布
拉多猎犬交配，子代犬中有黑色和黄色两种。根据以上结果判断亲本最可能的基因型是( )
A．bbEe×bbee B．bbEE×Bbee C．bbEe×BBee D．bbee×Bbee
3．1970年，袁隆平的助手李必湖等人在海南岛发现了一株雄性不育野生稻，该水稻外部形态和普通水稻
相似，但它的花粉不育、雌蕊正常。该发现为杂交水稻的研究打开了突破口。研究发现：这种雄性不育现
象是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的(细胞核基因：R—可育，r—不育；细胞质基因：N—可育，S
—不育)，只有核质基因均为不育时，才表现为雄性不育。下列有关叙述错误的是( )
A．N(S)基因的遗传表现为母系遗传
B．控制水稻雄性不育的这两类基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C．雄性不育植株在杂交育种中最显著的优点是不用对母本进行去雄处理
D．水稻细胞质基因与核基因的遗传信息的传递均遵循中心法则
4．基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则下列有关其子代的叙述，
正确的是( )
A．1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B．3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C．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67/256
D．7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同
5．某观赏花卉的颜色由三对等位基因控制，如图1为基因与染色体的关系，图2为基因与花色的关系，不
考虑基因突变和交叉互换，下列说法错误的是( )图1 图2
A．图1所示个体与yyrrww个体测交，后代表现型为白色∶粉色∶红色∶紫色=1∶1∶1∶1
B．图1所示个体自交后代中，白色∶粉色∶红色∶紫色=2∶2∶1∶3
C．若该植物ww纯合个体致死，则无论哪种基因型，正常情况下都不可能表现出红色
D．该花卉花色控制基因的遗传都符合基因分离定律
6．豌豆子叶的黄色对绿色为显性，种子的圆粒对皱粒为显性，且两对性状独立遗传。以 1株黄色圆粒和1
株绿色皱粒豌豆为亲本，杂交得到F ，其自交得到的F 中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒
1 2
=9∶3∶15∶5，则黄色圆粒的亲本产生的配子种类有（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
7．已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、籽粒饱满对籽粒皱缩为显性，控制它们的三对等位基因自由组合。
让纯合的红花高茎籽粒皱缩植株与纯合的白花矮茎籽粒饱满植株杂交得到F ，F 自交得到F ，则F 中理论
1 1 2 2
上( )
A．有27种基因型，16种表现型
B．高茎籽粒饱满∶矮茎籽粒皱缩=15∶1
C．红花籽粒饱满∶红花籽粒皱缩∶白花籽粒饱满∶白花籽粒皱缩=9∶3∶3∶1
D．红花高茎籽粒饱满∶白花矮茎籽粒皱缩=27∶3
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)控制，显性基因A
和B可以使黑色素量增加，两者增加的量相同，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，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述错误的是( )
A．可产生4种表现型
B．与母亲皮肤颜色深浅一样的有3/8
C．肤色最浅的孩子的基因型是aabb
D．肤色最深的孩子的基因型是AABB
9．有一种名贵的兰花，花色有红色、蓝色两种，其遗传符合孟德尔遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行
杂交，F 均为红花，F 自交，F 红花与蓝花的比例为27：37。下列说法正确的是( )
1 1 2
A．兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制
B．兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制
C．若F 测交，则其子代表现型与比例为红色：蓝色=1：7
1
D．F 中蓝花基因型有5种
2
10．已知某一动物种群中仅有基因型为Aabb和AAbb两种类型的个体(基因型为aa的个体在胚胎期致死)，
两对基因位于两对常染色体上，Aabb：AAbb=3：1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活
子代中能稳定遗传的个体所占比例是( )
A．5/11 B．7/16 C．7/13 D．25/64
11．旱金莲由三对等位基因控制花的长度，这三对基因分别位于三对同源染色体上，作用相等且具叠加性。
已知每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相
互授粉，后代出现性状分离，其中与亲本具有同等花长的个体所占比例是( )
A．1/16 B．2/16 C．5/16 D．6/16
12．现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F ，F 测交结果如下表，下列有关选项正确的
1 1
是( )
测交类型 测交后代基因型种类及比例
父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb
F 乙 1 2 2 2
1
乙 F 1 1 1 1
1
A．正反交结果不同，说明该两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B．F 自交得F，F 的表现型比例是9∶3∶3∶1
1 2 2
C．F 花粉离体培养，将得不到四种基因型的植株
1
D．F 产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
1
13．豌豆素是野生型豌豆产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质，基因A(决定产生豌豆素)对基因a为显性，
基因B对豌豆素的产生有抑制作用，而基因b没有。下面是利用两个不能产生豌豆素的纯种品系(甲、乙)
及纯种野生型豌豆进行多次杂交实验的结果。
实验一：野生型×品系甲→F 不能产生豌豆素→F 自交→F 中能产生豌豆素∶不能产生豌豆素=1∶3。
1 1 2
实验二：品系甲×品系乙→F 不能产生豌豆素→F 自交→F 中能产生豌豆素∶不能产生豌豆素=3∶13。
1 1 2
下列有关说法错误的是( )
A．据实验二可判定与豌豆素产生有关的两对基因位于非同源染色体上
B．品系甲和品系乙两种豌豆的基因型分别是AABB、aabb
C．实验二的F 中不能产生豌豆素的植株的基因型共有7种，其中杂种植株占的比例为10/13
2
D．让实验二的F 中不能产生豌豆素的植株全部自交，单株收获F 植株上的种子并进行统计发现，所
2 2
结种子均不能产生豌豆素的植株所占的比例为6/13
14．某植物的红花、白花这对性状由两对独立遗传的等位基因控制，一红花植株和一白花植株杂交，F 中
1
既有开白花的植株又有开红花的植株且两种植株均只有一种基因型。F 中红花植株自交后代红花：白花
1
=9：7，F 中一红花植株和一白花植株杂交，后代开红花和开白花的植株的比例为3：5。下列分析错误的
1
是( )
A．亲本中的白花植株一定为纯合体B．F 中开白花和开红花个体的比例为1：1
1
C．F 中白花植株自交，后代均开白花
1
D．F 中红花植株与亲本白花植株杂交，后代开红花的比例为3/4
1
15．黑腹果蝇的复眼缩小(小眼睛)和正常眼睛是一对相对性状，分别由显性基因 A和隐性基因a控制，但
是显性基因A的外显率为75%，即具有A基因的个体只有75%是小眼睛，其余25%的个体为正常眼睛。现
让一对果蝇杂交，F 小眼睛∶正常眼睛=9∶7，下列分析正确的是( )
1
A．该比例说明控制果蝇眼睛大小的基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．亲本表现型都为小眼睛
C．只考虑控制眼睛大小的基因，F 正常眼睛个体都是纯合子
1
D．F 自由交配，获得的F 中小眼睛和正常眼睛的比例仍然是9∶7
1 2
16．果蝇的翅型(长翅、残翅和小翅)由位于Ⅰ、Ⅱ号染色体上的等位基因(W—w、H—h)控制。科学家用果
蝇做杂交实验，过程及结果如表所示。下列分析不正确的是( )
杂交组合 亲代 F
1
组合一 纯合长翅果蝇×纯合残翅果蝇(WWhh) 残翅果蝇
组合二 纯合长翅果蝇×纯合残翅果蝇(WWhh) 小翅果蝇
组合三 纯合小翅果蝇×纯合长翅果蝇 小翅果蝇
A．分析上述杂交组合，纯合小翅果蝇的基因型仅有1种
B．分析上述杂交组合，纯合长翅果蝇的基因型仅有1种
C．让杂交组合二中F 小翅果蝇自由交配，子代小翅果蝇的基因型共有4种
1
D．让杂交组合二中F 小翅果蝇自由交配，子代小翅果蝇所占的比例为9/16
1
17．古比鱼尾形由位于常染色体上的三对独立遗传的基因决定，相关基因、酶以及尾形关系如图所示(基因
D存在时，基因A无法正常表达)。据此推测，下列叙述错误的是( )
A．由图可知，基因可通过控制酶的合成影响代谢过程，从而控制生物的性状
B．基因型相同的杂合三角尾鱼相互交配，子一代的基因型最少有3种、最多有27种
C．圆尾鱼与扇尾鱼杂交，子一代可能有圆尾：扇尾：三角尾=2：1：1
D．让圆尾鱼相互交配，子一代中出现其他尾形的鱼的原因可能是基因重组
18．回答下列关于豌豆杂交实验的问题。
(1)孟德尔在豌豆杂交实验中，使用的科学研究方法是，发现了分离定律和自由组合定律。细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的“成对的遗传因子”
位于 (填“同源染色体”“非同源染色体”或“姐妹染色单体”)上。
(2)豌豆的高茎和矮茎、抗病和感病分别由独立遗传的两对等位基因D/d、T/t控制。现让两纯合豌豆进
行杂交，获得F ，再让F 自交，得到F 的表现型及比例为高茎抗病∶高茎感病∶矮茎抗病∶矮茎感病
1 1 2
=5∶3∶3∶1。针对F 出现该比例的原因，研究者提出了一种假说，认为 F 产生的某种基因型的花粉败育，则
2 1
两亲本的基因型为 ，败育花粉的基因型为 ，若该假说成立，则在F 高茎抗病植株中，基
2
因型为DdTt的个体所占的比例为 。
(3)已知某种豌豆籽粒的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性。现让黄色圆粒豌豆自交，
子 代 中 黄 色 圆 粒 ∶ 黄 色 皱 粒 ∶ 绿 色 圆 粒 ∶ 绿 色 皱 粒 =4∶2∶2∶1 ， 对 此 合 理 的 解 释 是
。
19．科研人员对某种热带鱼的尾色、尾长进行了研究。请回答下列问题。
(1)让浅红色尾和紫色尾个体进行杂交(相应基因用A、a表示)，多次重复实验。子一代都是深红色尾；
子一代雌、雄个体随机交配，所得子二代有浅红色尾、紫色尾、深红色尾，且比例为1：1：2。
①科研人员认为“子一代都是深红色尾”的现象不是基因突变造成的，请阐述理由：
。
②该热带鱼尾色的遗传符合基因的 定律。
③深红色尾与浅红色尾不易区分。现有一条该热带鱼(深红色尾或浅红色尾)，让其与多条
尾鱼进行杂交实验，即可凭子代尾的颜色来确定该热带鱼的尾色，如后代表现型及比例是
，该鱼是深红色尾鱼。
(2)该热带鱼尾长由四对独立遗传的等位基因B/b、C/c、D/d、E/e控制，且它们对鱼尾长度的作用相等。
已知基因型为bbccddee的该热带鱼尾长为4 cm，每多一个显性基因增加1 cm尾长。现有该种热带鱼甲
(BBCcDdee)和乙(bbCcDdEE)杂交，则F 的尾长范围是 。
1
20．某种植物的花色有红色和白色两种，花色性状受一对等位基因A和a控制；果实有毛和无毛受另一对
等位基因B和b控制，其中均含有某种基因的雌、雄配子不能结合。研究人员进行了如图所示的杂交实验。
P 红花无毛植株 × 白花有毛植株
↓
F 50%红花有毛植株50%红花无毛植株
1
↓自交
F 红花有毛：红花无毛：白花有毛：白花无毛=6：3：2：1
2
请回答下列问题。
(1)分析F 出现这种性状分离比的主要原因：
2① ；
② 。
(2)亲本中红花无毛植株和白花有毛植株的基因型分别为 。
(3)若F 中红花有毛植株和红花无毛植株杂交，则后代中白花无毛植株所占的比例为 。取图中
1
F 中一红花有毛植株，若以F 植株为材料并通过一次实验判断其基因型，则检测方案有
2 2
种。
(4)请利用上述杂交实验中的材料以及秋水仙素溶液、硫酸二乙酯(可诱发基因突变)，结合所学育种知
识来培育F 中所缺少基因型的植株： (简要写出实验
2
思路即可)。
