第二节　自由组合定律(Ⅱ)

[学习目标]　1.掌握测交的方法和应用。2.说出自由组合定律的实质。3.概述孟德尔自由组合定律的应用。

一、对自由组合现象解释的验证

1.测交实验

(1)方法：F1×双隐性纯合子。

(2)遗传图解

(3)结论：F1的配子种类是4种，且数目相等。

(4)作用：①测定F1产生的配子种类及比例；②测定F1基因的组成；③判定F1在形成配子时基因的行为。

2.自由组合定律的实质

一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去的。

归纳总结　对自由组合定律的理解

(1)适用范围：两对或两对以上相对性状的遗传。

(2)作用时间：有性生殖形成配子时。

(3)内容

①控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的。

②在形成配子时，决定同一性状的等位基因彼此分离，决定不同性状的非等位基因自由组合。

例1　通过测交可以推测被测个体(　　)

①性状的显、隐性　②产生配子的比例　③基因型 ④产生配子的数量

A.①②③④ B.①②③

C.②③ D.③④

答案　C

例2　自由组合定律中的“自由组合”是指(　　)

A.带有不同基因的雌雄配子间的组合

B.决定同一性状的成对的基因的组合

C.两亲本间的组合

D.决定不同性状的非等位基因的自由组合

答案　D

解析　自由组合定律的实质是一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去的。

二、自由组合定律的实践应用

1.指导育种

根据自由组合定律，合理选用优缺点互补的亲本材料，通过杂交导致基因重新组合，可得到理想中的具有双亲优良性状，摒弃双亲不良性状的杂种后代，并可预测杂种后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模，具体分析如下：

(1)培育具有显性性状的纯合子，如AAbb、aaBB等，应进行如下操作：

选择具有不同优良性状的亲本F1F2纯合子(品种)

(2)培育隐性纯合子：自F2中筛选即可。

2.在医学实践中的应用

利用自由组合定律可以同时分析家族中两种或多种遗传病的发病情况。

例3　有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)，但易感锈病(r)；另一个易倒伏(D)，但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传，让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是(　　)

A.F1产生配子时，非等位基因发生了自由组合

B.F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同

C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种能稳定遗传

D.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占

答案　A

解析　由题意可知，ddrr×DDRR→DdRr(F1) D_R_∶D_rr∶ddR_∶ddrr＝9∶3∶3∶1。F1产生配子时，非等位基因发生了自由组合，A正确；F1产生的雌雄配子数量不相等，一般雄性配子要多得多，但是雌雄配子结合的几率相同，B错误；F2中出现的既抗倒伏又抗锈病新品种的基因型是ddR_，占F2总数的，其中能稳定遗传的比例是，C、D错误。

例4　(2018·杭州学军中学期中)多指症由显性基因控制，白化病由隐性基因控制，这两种遗传病的基因独立遗传。一对夫妇，男性患多指，女性正常，婚后生了一个手指正常的白化病孩子。这对夫妇再生一个孩子(　　)

A.为正常女孩的概率为

B.只患白化病的概率为

C.既患多指又患白化病的概率为

D.只患一种病的概率为

答案　C

解析　若控制多指症和白化病的基因分别用A、a和B、b表示，则分析题意可知，该夫妇中男性的基因型为AaBb，女性的基因型为aaBb。这对夫妇再生一个孩子为正常女孩的概率为××＝，A错误；这对夫妇再生一个孩子只患白化病的概率为×＝，B错误；这对夫妇再生一个孩子既患多指又患白化病的概率为×＝，C正确；这对夫妇再生一个孩子只患一种病的概率为×＋×＝，D错误。

方法技巧　若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表：

1.在孟德尔进行的两对相对性状的遗传实验中，具有1∶1∶1∶1比例关系的是(　　)

①杂种自交后代的性状分离比　②杂种产生配子类型的比例　③杂种测交后代的表现型比例　④杂种自交后代的基因型比例　⑤杂种测交后代的基因型比例

A.②③⑤ B.①③⑤

C.②④⑤ D.①②④

答案　A

解析　①两对相对性状的杂种自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1；②杂种产生配子种类的比例为1∶1∶1∶1；③杂种测交后代的表现型比例为1∶1∶1∶1；④杂种自交后代的基因型比例为1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1；⑤杂种测交后代的基因型比例为1∶1∶1∶1。

2.正常情况下，基因型为aaBBCCDd的个体产生的雌配子种类最多有(　　)

A.6种 B.2种 C.8种 D.4种

答案　B

解析　基因型为aaBBCCDd的个体，只能产生aBCD和aBCd两种雌配子。

3.已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性，两对性状的遗传遵循自由组合定律。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1，F1自交或测交，预期结果不正确的是(　　)

A.自交结果中黄色甜与红色非甜比例为9∶1

B.自交结果中黄色与红色比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1

C.测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜＝1∶1∶1∶1

D.测交结果是红色与黄色比例为1∶1，甜与非甜比例为1∶1

答案　A

解析　黄色甜和红色非甜都属于单显类型，它们的比例应为1∶1，所以A错误。

4.多指由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，决定这两种遗传病的基因自由组合，一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生一个孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是(　　)

A.、、 B.、、

C.、、 D.、、

答案　A

解析　设多指相关基因用A、a表示，聋哑相关基因用B、b表示。根据亲子代表现型可知，该夫妇中男性的基因型为AaBb，女性的基因型为aaBb，他们再生一个孩子的情况如下图所示：

①表示全正常，×＝；

②表示只患聋哑，×＝；

③表示只患多指，×＝；

④表示既患多指又患聋哑，×＝。

据此可得出答案。

5.番茄的高茎对矮茎为显性，红果对黄果为显性。现有高茎黄果的纯合子(TTrr)和矮茎红果的纯合子(ttRR)杂交，两对等位基因的遗传符合自由组合定律。请回答下列问题：

(1)F2中出现的重组型个体占总数的________。

(2)F2中高茎红果番茄占总数的________，矮茎红果番茄占总数的________，高茎黄果番茄中纯合子占________。

(3)若F2共收获800个番茄，其中黄果番茄约有______个。

答案　(1)　(2)　　　(3)200

[对点训练]

题组一　对自由组合现象解释的验证

1.下列组合中，属于测交实验的是(　　)

A.AABB×Aabb B.AaBB×AAbb

C.AaBb×aabb D.AABB×aaBb

答案　C

2.两对基因均杂合的黄色圆形豌豆与隐性纯合子异花传粉，得到的后代是(　　)

A.黄圆∶绿皱＝3∶1

B.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝3∶1∶3∶1

C.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1

D.黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝1∶1∶1∶1

答案　D

解析　由题意可知，黄色相对于绿色为显性性状(用Y、y表示)，圆形相对于皱形为显性性状(用R、r表示)，则该杂合黄色圆形豌豆的基因型为YyRr，其与隐性纯合子(yyrr)异花传粉，后代中黄色∶绿色＝1∶1、圆形∶皱形＝1∶1，因此后代表现型及比例为黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝(1∶1)(1∶1)＝1∶1∶1∶1。

3.对某植株进行测交，得到后代基因型为RrBb和Rrbb，则该植株的基因型是(　　)

A.RRBb B.RrBb

C.rrbb D.Rrbb

答案　A

解析　测交是待测个体和隐性纯合子杂交的过程。隐性纯合子只产生一种配子(rb)。故该植株测交后代基因型中去掉rb为该植株产生的配子，即RB、Rb，则该植株基因型为RRBb。

4.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∶8白粗∶11白光

答案　D

解析　验证自由组合定律，即验证杂种F1产生配子时，决定同一性状的等位基因彼此分离，决定不同性状的非等位基因自由组合，产生四种不同基因型的配子，最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果：黑粗(相当于F1的双显杂合子)×白光(双隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种类型，比例接近1∶1∶1∶1)。

题组二　自由组合定律的实质

5.自由组合定律的实质是(　　)

A.杂种后代中性状自由组合

B.杂种后代性状比例9∶3∶3∶1

C.杂种产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合

D.杂种产生的配子自由组合

答案　C

解析　基因自由组合定律的实质是杂种产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合。

6.基因的自由组合定律发生于下图中的哪个过程(　　)

AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab配子间16种结合方式

　　　　　　　　　　　　　　　　 ↓③

4种表现型(9∶3∶3∶1)子代中有9种基因型

A.① B.② C.③ D.④

答案　A

解析　自由组合定律发生在配子形成时，故选A。

题组三　孟德尔自由组合定律的应用

7.纯合黄圆豌豆与绿皱豌豆杂交，F1都为黄圆豌豆，若遵循自由组合定律，F2中理论上纯合子所占比例及通过性状能识别出的纯合子所占比例分别是(　　)

A.、 B.、

C.、 D.、

答案　D

解析　F2中理论上纯合子在每种表现型中各有一个，所以共占F2的；在这四种表现型中，通过性状能识别出属于纯合子的只有双隐性个体即绿皱豌豆，占F2的。

8.(2018·浙江宁波月考)已知某植物花瓣的形态和颜色受两对独立遗传的等位基因控制，其中基因组合AA、Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣；基因组合BB和Bb控制红色，基因组合bb控制白色。下列叙述正确的是(　　)

A.基因型为AaBb的植株自交，后代有6种表现型

B.基因型为AaBb的植株自交，后代中红色大花瓣植株占

C.基因型为AaBb的植株自交，稳定遗传的后代有4种基因型、4种表现型

D.大花瓣与无花瓣植株杂交，后代出现白色小花瓣的概率为100%

答案　B

解析　基因型为AaBb的植株自交，后代有5种表现型，分别为红色大花瓣、红色小花瓣、白色大花瓣、白色小花瓣、无花瓣，A错误；AaBb自交，后代中红色大花瓣(基因型为AAB_)植株占的比例为×＝，B正确；AaBb自交，稳定遗传的后代有4种基因型：AABB、AAbb、aaBB、aabb，共3种表现型，C错误；大花瓣与无花瓣植株杂交，后代出现小花瓣的概率为100%，但是白色的概率无法计算，D错误。

9.基因型为ddEeFF和DdEeff的两种豌豆杂交，在3对等位基因各自遗传的条件下，其子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的(　　)

A. B. C. D.

答案　C

解析　具有多对基因的两亲本杂交时，可先分别考虑每一对基因，然后再根据问题综合考虑。两个亲本的基因型为ddEeFF、DdEeff，可以拆分成三个分离定律的组合：dd×Dd、Ee×Ee、FF×ff。亲本杂交后产生与亲本相同表现型的可能性(概率)计算如下：ddE_F_的概率为dd×E_×1F_＝。即两个亲本杂交的后代中与两个亲本表现型相同的概率为，则不同的概率为1－＝。

10.有一种软骨发育不全的遗传病，两个有这种病的人(其他性状正常)结婚，他们所生的第一个孩子得白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常。假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合定律，请预测他们再生一个孩子同时患两病的概率是(　　)

A. B. C. D.

答案　C

解析　假设与软骨发育不全相关的基因用B、b表示，两个有这种病的人(其他性状正常)结婚，他们所生的第一个孩子得白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常，可以推断出此夫妇的基因型均为AaBb(假设白化病相关基因用A、a表示)，他们再生一个孩子同时患两种病的概率是×＝。

11.两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2出现四种表现型，且比例约为9∶3∶3∶1。下列叙述正确的是(　　)

A.每对相对性状的遗传遵循分离定律，且表现为不完全显性

B.F1产生的雌配子和雄配子数量相等，各有四种类型

C.F1产生的雌配子和雄配子随机结合，有9种组合方式

D.F2中与亲代表现型不同的新组合类型占或

答案　D

解析　根据F2出现四种表现型且分离比为9∶3∶3∶1，得出两对相对性状表现为完全显性，A错误；F1产生的雌雄配子种类相同，但数量不等，雄配子的数量远大于雌配子，B错误；F1产生的雌雄配子有16种组合方式，C错误；F2中与亲代表现型不同的新组合类型占或，D正确。

12.(2017·浙江舟山中学高三期中)某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对基因的遗传遵循自由组合定律，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交，F1出现的性状类型及比例如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.亲本的基因型是PpGg×PPgg

B.F1中纯合子占一半

C.F1紫翅白眼个体中，与亲本基因型相同的个体占

D.F1紫翅白眼自交(基因型相同的雌雄个体间交配)，F2中纯合子占

答案　D

解析　由紫翅∶黄翅＝3∶1可知，亲本关于翅色的基因型为Pp×Pp，由绿眼∶白眼＝1∶1可知，亲本关于眼色的基因型为Gg×gg，则亲本基因型为PpGg×Ppgg，故A错误；F1中纯合子概率为×＝，故B错误；F1紫翅白眼基因型为P_gg，与亲本基因型相同的概率为，故C错误；F1紫翅白眼自交，即PPgg自交和Ppgg自交，F2中纯合子概率为＋×＝，故D正确。

[综合强化]

13.二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)独立遗传。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据。

请回答下列问题：

(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循______________定律。

(2)表中组合①的两个亲本基因型为________________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为________。

(3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为______。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为________________________。

答案　(1)基因的自由组合　(2)AABB、aabb　

(3)AAbb或aaBB　紫色叶∶绿色叶＝1∶1

解析　(1)因为结球甘蓝的叶色性状是由独立遗传的两对等位基因决定的，且亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1(9∶3∶3∶1的变式)，所以结球甘蓝叶色性状的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1，则F1的基因型为AaBb，两个亲本基因型为AABB、aabb；理论上组合①的F2紫色叶植株中，基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，其中纯合子所占的比例为∶＝。(3)组合②中F2的性状分离比约为3∶1，则亲本基因型为aaBB×aabb或AAbb×aabb，故紫色叶植株的基因型为aaBB或AAbb；F1的基因型为aaBb或Aabb，其测交后代的表现型及比例为紫色叶∶绿色叶＝1∶1。

14.小鼠体色由位于常染色体上的两对基因决定，A基因决定黄色，R基因决定黑色，A、R同时存在则皮毛呈灰色，无A、R则呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配，F1表现型及其比例为：黄色小鼠、灰色小鼠、黑色小鼠、白色小鼠。请回答下列问题：

(1)亲代中，灰色雄鼠的基因型为____________，黄色雌鼠的基因型为____________。

(2)让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体中纯合子的比例为________。

(3)若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因(B和b、F和f)决定，且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出现四种表现型，比例为6∶3∶2∶1。请对比例6∶3∶2∶1的产生原因做出合理解释：

________________________________________________________________________。

答案　(1)AaRr　Aarr　(2)　(3)B或F纯合致死

解析　(1)由题意知，亲本分别为灰色和黄色，子代出现四种体色，推断亲本基因型分别为AaRr和Aarr。(2)F1的黑色鼠基因型为aaRr，所以让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体的基因型及其比例为aaRr∶aaRR＝2∶1，其中纯合子的比例为。(3)基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，正常情况子代出现的四种表现型及其比例为B_F_∶B_ff∶bbF_∶bbff＝9∶3∶3∶1，题中子代出现表现型比例为6∶3∶2∶1，则BB__或__FF不存在，即B或F纯合致死。

15.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，三对等位基因独立遗传，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。请回答下列问题：

(1)若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本①与________(填序号)杂交。

(2)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________和________(填序号)杂交。

(3)若培育糯性抗病优良品种，应选用______和________(填序号)亲本杂交。

(4)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，置于显微镜下观察，将会看到________种类型的花粉，且比例为________。

答案　(1)②或④　(2)②　④　(3)①　④　(4)4 1∶1∶1∶1

解析　验证分离定律和自由组合定律常用的方法有：F1(杂合子)自交、F1(杂合子)测交、F1(杂合子)花粉鉴定法等方法。使用时要注意分离定律研究的对象为一对相对性状的遗传，而自由组合定律研究的对象为两对及以上相对性状的遗传。

（通用版）2018-2019最新版高中生物 第一章 孟德尔定律 第二节 自由组合定律()学案 浙科版2