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微专题10 自由组合定律重点题型的解题建模
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考情
自由组合定律
2024·湖北卷，18；2023·福建卷，16；2023·全国乙卷，6；
2023·新课标卷，5；2022·山东卷，17；2022·北京卷，18
热点1 和为4n的分离比问题的解题建模
n 对等位基因A/a、B/b、C/c…完全显性且独立遗传时，存在如下关系：
反过来，若某个体(F1)自交，后代出现了和为4n的分离比，则可以说明以下问题：
提醒 27∶37、81∶175 与9∶7、3∶1 一样，也属于经典分离比。
当n＝2 时，典型分离比9∶3∶3∶1 与1∶1∶1∶1 的常见变形如下：
[例1] (2023·新课标卷，5)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2 个矮秆
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突变体，为了研究这2 个突变体的基因型，该小组让这2 个矮秆突变体(亲本)杂
交得F1，F1 自交得F2，发现F2 中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝
9∶6∶1。若用A、B 表示显性基因，则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB 和AAbb，F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4 种
C.基因型是AABB 的个体为高秆，基因型是aabb 的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16
[例2] (2021·全国乙卷，6)某种二倍体植物的n 个不同性状由n 对独立遗传的基因
控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A 的n 对基因均杂合。理论上，下列说法
错误的是( )
A.植株A 的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n 越大，植株A 测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A 测交子代中n 对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2 时，植株A 的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
[例3] 小麦种皮有红色和白色，这一相对性状由作用相同的两对等位基因(R1、
r1；R2、r2)控制，红色(R1、R2)对白色(r1、r2)为显性，且显性基因效应可以累加。
一株深红小麦与一株白色小麦杂交，得到的F1为中红，其自交后代F2的性状分
离比为深红∶红色∶中红∶浅红∶白色＝1∶4∶6∶4∶1。下列说法错误的是(
)
A.这两对等位基因位于两对同源染色体上
B.F1产生的雌雄配子中都有比例相同的4 种配子
C.浅红色小麦自由传粉，后代可出现三种表型
D.该小麦种群中，中红色植株的基因型为R1r1R2r2
【归纳总结】
显性累加现象中F2的分离比(各对基因均独立遗传)
F1基因型
F2表型比例
Aa
1∶2∶1
AaBb
1∶4∶6∶4∶1
2
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AaBbDd
1∶6∶15∶20∶15∶6∶1
热点2 两对等位基因下致死的两种思维模型
(控制两对相对性状的两对等位基因A/a 和B/b 均为完全显性且独立遗传)
(1)利用“手枪模型”解决合子致死问题
各种情形下合子致死时AaBb 自交后代的分离比及其分析
(2)利用“金鱼模型”解决配子致死问题
各种情形下配子致死时AaBb 自交后代的分离比分析
3
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(3)利用“金鱼模型”解决配子不完全致死问题
A/a 与B/b 独立遗传，雌配子育性正常，但含有a 的花粉50%不育、50%可育
[例4] (2024·贵州卷，20)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基
因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙
(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4 种基因型的雌雄小鼠若干，某研究小组对其开展
了系列实验，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)
基
因
B1
、
B2
、
B3
之
间
的
显
隐
性
关
系
是
4
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_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
实验③中的子代比例说明了__________________________，其黄色子代的基因型
是_________________________________________________________________。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有________种，其中基因型组合为
________的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状，短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎
期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律，若甲雌雄个体
相互交配，则子代表型及比例为________________________________；为测定丙
产生的配子类型及比例，可选择丁个体与其杂交，选择丁的理由是
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
[例5] 致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb 的个体，两
对等位基因独立遗传，但具有某种基因型的配子或个体致死，不考虑环境因素对
表型的影响，若该个体自交，下列说法错误的是( )
A.后代性状分离比为5∶3∶3∶1，则推测其原因可能是基因型AABb 个体致死
B.后代性状分离比为6∶3∶2∶1，则推测其原因可能是某一对基因显性纯合致
死
C.后代性状分离比为4∶1∶1，则推测其原因可能是基因组成为ab 的雄配子或雌
配子致死
D.后代性状分离比为7∶3∶1∶1，则推测其原因可能是基因组成为Ab 的雄配子
或雌配子致死
热点3 从独立遗传到完全连锁和不完全连锁的解题建模
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提醒 (1)根据AaBb 自交后代分离比计算AaBb 产生配子种类及比例的方法
(2)AaBb 测交后代中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb 的比例就是AaBb 所产生配子
AB∶Ab∶aB∶ab 的比例。
[例6] (2023·浙江1 月选考，25 节选改编)某昆虫的性别决定方式为XY 型，已知
灰体对黑体完全显性，红眼对紫红眼完全显性，灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别
由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的
遗传是否遵循自由组合定律。现有3 种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变
体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。(说明：该昆虫雄性
个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；
实验的具体操作不作要求)
①实验思路：
第一步：选择_________________________________________________
进行杂交获得F1，________________。
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第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ.
若
统
计
后
的
表
型
及
其
比
例
为
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________，
则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ.
若
统
计
后
的
表
型
及
其
比
例
为
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________，
则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。
[例7] 黑腹果蝇的灰身(B)和黑身(b)是一对相对性状，长翅(D)和残翅(d)是另一对
相对性状，将野生型灰身长翅果蝇和黑身残翅果蝇进行多次正反交实验，F1均为
灰身长翅，F1雌雄果蝇自由交配，F2中总会出现灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅
∶黑身残翅＝71∶4∶4∶21，已知控制上述两对相对性状的基因不会影响果蝇配
子和受精卵的存活情况，也不影响雌雄配子间的随机结合，F1雌果蝇产生的四种
配子的比例为BD∶Bd∶bD∶bd＝21∶4∶4∶21。下列有关分析错误的是( )
A.上述两对相对性状的遗传均遵循分离定律
B.上述两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C.F1雌果蝇减数分裂产生配子时可能出现了同源染色体中非姐妹染色单体之间片
段互换的现象
D.F1雄果蝇产生的配子的种类及比例为BD∶bd＝1∶1
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参考答案
热点1
[ 例1] D [F2 中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1 ，符合
9∶3∶3∶1 的变式，因此控制高秆、矮秆性状的基因遗传遵循基因的自由组合
定律，即高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为
aabb，因此可推知亲本的基因型为aaBB 和AAbb，F1的基因型为AaBb，A 正确；
矮秆基因型为A_bb、aaB_，因此F2 矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、
Aabb，共4 种，B 正确；由F2中表型及其比例可知，基因型是AABB 的个体为
高秆，基因型是aabb 的个体为极矮秆，C 正确；F2矮秆基因型为A_bb、aaB_，
共6 份，纯合子基因型为aaBB、AAbb，共2 份，因此矮秆中纯合子所占比例为
1/3，F2高秆基因型为A_B_，共9 份，纯合子基因型为AABB，共1 份，因此高
秆中纯合子所占比例为1/9，D 错误。]
[例2] B [若n＝1，则植株A 测交会出现2(21)种不同的表型，若n＝2，则植株
A 测交会出现4(22)种不同的表型，以此类推，当n 对等位基因测交时，会出现
2×2×2×2×…＝2n(种)不同的表型，A 正确；n 越大，植株A 测交子代中表型的种
类数目越多，但各表型的个体数目相等，与n 的大小无关，B 错误；植株A 测交
子代中n 对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例
均为(1/2)n，C 正确；植株A 的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为(1/2)n，
杂合子的个体数所占比例为1－(1/2)n，当n≥2 时，杂合子的个体数多于纯合子的
个体数，D 正确。]
[例3] D [分析题意可知，F1自交后代F2的性状分离比为深红∶红色∶中红∶浅
红∶白色＝1∶4∶6∶4∶1，该比例为9∶3∶3∶1 的变式，因此控制该性状的两
对等位基因位于两对同源染色体上，A 正确；由于后代出现1∶4∶6∶4∶1 的比
例，因此F1的基因型为R1r1R2r2，F1产生的雌雄配子中都有比例相同的4 种配子，
即R1R2∶R1r2∶r1R2∶r1r2＝1∶1∶1∶1，B 正确；浅红色小麦的基因型为
R1r1r2r2、r1r1R2r2，浅红色小麦自由传粉，后代可出现中红、浅红、白色三种表型
(两个显性基因、一个显性基因、没有显性基因)，C 正确；该小麦种群中，中红
色植株的基因型中含有两个显性基因，即R1R1r2r2、r1r1R2R2、R1r1R2r2，D 错误。]
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热点2
[例4] (1)B1 对B2、B3 为显性，B2 对B3 为显性 B1 基因具有纯合致死效应，即
B1B1个体致死 B1B3、B1B2 (2)5 B1B3与B2B3 (3)黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠
色短尾∶鼠色正常尾＝4∶2∶2∶1 丁的基因型为B3B3dd，为隐性纯合子，可
选其与丙测交来测定丙产生的配子类型及比例
解析 (1)根据实验③甲(黄色)和乙(黄色)杂交，子代出现鼠色，可判断B1对B2
为显性，再结合实验①甲(黄色)和丁(黑色)杂交，子代表型及比例为黄色∶鼠色
＝1∶1，而黑色未出现，说明B1、B2对B3为显性，即B1、B2、B3的显隐性关系
为B1 对B2、B3 为显性，B2 对B3 为显性，由实验②乙×丁→子代黄色∶黑色＝
1∶1 可知，乙的基因型为B1B3。实验③甲、乙(B1B3)均为黄色，子代出现鼠色，
可推测甲的基因型为B1B2，亲本为B1B2×B1B3，子代比例为黄色∶鼠色＝2∶1，
说明黄色个体中有纯合致死现象，即B1B1 个体致死，故黄色子代的基因型为
B1B2、B1B3。(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、
B3B3、B2B3，共5 种，其中基因型组合为B1B3、B2B3的小鼠相互交配，产生的子
代毛皮颜色种类为三种，种类最多。(3)同时考虑毛皮颜色和尾形时，甲(黄色短
尾)的基因型为B1B2Dd(DD 个体致死)，两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，
甲雌雄个体交配，子代黄色∶鼠色＝2∶1，短尾∶正常尾＝2∶1，故子代表型及
比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾＝4∶2∶2∶1。丙的基因
型为B2_Dd，可通过测交实验测定丙产生的配子种类及比例，故可选择与隐性纯
合子丁(B3B3dd)进行测交，由后代的表型及比例可推测丙产生的配子类型及比例。
[例5] A [若基因型为AABb 的个体致死，则后代性状分离比为7∶3∶3∶1，A
错误；当AA(或BB)纯合致死时，后代表型比例为(2∶1)×(3∶1)＝6∶3∶2∶1，
B 正确；若AaBb 产生的基因型为ab 的雄配子或雌配子致死，则配子组合为
(AB∶Ab∶aB)×(AB∶Ab∶aB∶ab)，后代分离比为4∶1∶1，C 正确；若AaBb
产生的基因型为Ab 的雄配子或雌配子致死，则配子组合为
(AB∶aB∶ab)×(AB∶Ab∶aB∶ab)，后代分离比为7∶3∶1∶1，D 正确。]
热点3
[例6] ①黑体突变体和紫红眼突变体 F1随机交配得F2 ②灰体红眼∶灰体紫红
眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝
2∶1∶1
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解析 题中说明中提到雄性个体的同源染色体不会发生交换，也就是说雌性个体
可能会发生交换。若遵循自由组合定律，设相关基因用A/a 和B/b 表示，则黑体
突变体与紫红眼突变体杂交所得F1的基因型为AaBb，F1随机交配所得后代表型
及比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1；若不遵
循自由组合定律，即2 对基因位于一对同源染色体上，雄性AaBb 产生的配子为
Ab 和aB，雌性个体若未发生交换，产生的配子也为Ab 和aB，雌性个体若发生
交换，产生的配子为Ab、aB、AB、ab，无论雌性个体是否发生交换，结果都为
灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1。
[例7] B [野生型灰身长翅果蝇和黑身残翅果蝇进行多次正反交实验，F1均为灰
身长翅，可知上述两对相对性状中的显性性状分别是灰身、长翅。由于F2中灰
身∶黑身＝3∶1，长翅∶残翅＝3∶1，故这两对相对性状的遗传均遵循分离定律，
A 正确；由于F2灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝71∶4∶4∶21，
不符合9∶3∶3∶1 的分离比，说明两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律，
B 错误；F1雌果蝇产生的四种配子的比例为BD∶Bd∶bD∶bd＝21∶4∶4∶21，
该比例说明这两对等位基因的遗传不遵循基因自由组合定律，2 对基因位于一对
同源染色体上，因此要产生如此比例的配子，是部分细胞发生了互换导致的，C
正确；F1雌果蝇产生的四种配子的比例为BD∶Bd∶bD∶bd＝21∶4∶4∶21，说
明B 与D、b 与d 连锁在一起，根据F1自由交配的后代中，灰身长翅∶灰身残翅
∶黑身长翅∶黑身残翅＝71∶4∶4∶21，以黑身残翅(bbdd)为例，其占比
21/100，应该等于雌配子(bd)概率(21/50)乘以雄配子(bd)的概率，说明F1产生的
雄配子bd 占1/2，因此BD 也占1/2，即F1 雄果蝇产生的配子的种类及比例是
BD∶bd＝1∶1，D 正确。]
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