自由组合定律.docx
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自由组合定律
（2012·全国大纲理综，34）果蝇中灰身（B）与黑身（b）、大翅脉（E）与小翅脉（e）是两对相对性状且独立遗传。
灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。
回答下列问题。
（1）在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为________和____________。
（2）两个亲本中，雌蝇的基因型为______，雄蝇的基因型为______。
（3）亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为________，其理论比例为________。
（4）上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为________，黑身大翅脉个体的基因型为________。
解析 本题考查基因的自由组合定律的基本知识。
（1）将两对相对性状分开来看均遵循基因的分离定律，由题中信息可分别推知后代体色和翅脉的表现型比例。
（2）将两对相对性状分开分析：
子代中灰身与黑身之比为3∶1，可推出双亲基因型为Bb和Bb；由大翅脉与小翅脉之比为1∶1，可推出双亲基因型为Ee和ee，然后合并便可推出双亲基因型。
（3）亲本雌蝇的基因型为BbEe，根据基因自由组合定律实质（等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合），可推出产生雌配子的种类及比例。
（4）根据双亲的基因型BbEe和Bbee，可推出子代的基因型有6种，其中BBEe和BbEe均表现为灰身大翅脉，只有bbEe为黑身大翅脉。
答案
（1）灰身∶黑身＝3∶1 大翅脉∶小翅脉＝1∶1
（2）BbEe Bbee （3）4 1∶1∶1∶1 （4）BBEe和BbEe bbEe
（2011·全国新课标，32）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，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：
根据杂交结果回答问题。
（1）这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析
（1）单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离定律，综合分析4个纯合白花品系的六个杂交组合，这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合定律。
（2）在六个杂交组合中，乙×丙和甲×丁两个杂交组合中F1都开红花，F1自交后代F2中都是红花81∶白花175，其中红花个体占全部个体的比例为
＝
＝
4，该比例表明：
这是位于4对同源染色体上的4对等位基因在完全显性条件下的遗传情况，且这两个杂交组合中涉及的4对等位基因相同。
答案
（1）基因的自由组合定律和基因的分离定律（或基因的自由组合定律）
（2）4对。
①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体占全部个体的比例为
＝
＝
4，根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2代中显性个体的比例为
n，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。
②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同
2．（2011·北京理综，30）果蝇的2号染色体上存在朱砂眼（a）和褐色眼（b）基因，减数分裂时不发生交叉互换。
aa个体的褐色素合成受到抑制，bb个体的朱砂色素合成受到抑制。
正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。
（1）a和b是________性基因，就这两对基因而言，朱砂眼果蝇的基因型包括________。
（2）用双杂合体（子）雄蝇（K）与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验，母本果蝇复眼为________色。
子代表现型及比例为暗红眼∶白眼＝1∶1，说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是________。
（3）在近千次的重复实验中，有6次实验的子代全部为暗红眼，但反交却无此现象。
从减数分裂的过程分析，出现上述例外的原因可能是：
________的一部分________细胞未能正常完成分裂，无法产生_______________________。
（4）为检验上述推测，可用________观察切片，统计________的比例，并比较________________之间该比值的差异。
解析
（1）由题目所给信息（aa个体的褐色素合成受到抑制，bb个体的朱砂色素合成受到抑制）可以看出，a和b是隐性基因。
朱砂眼果蝇的基因中应有B基因，不能有A基因。
（2）aabb个体无色素合成，表现为白眼；根据后代表现型及比例为暗红眼∶白眼＝1∶1，可以推出A、B在同一条2号染色体上；若Ab在一块，后代的基因组成为Aabb和aaBb，不符合题意。
（3）子代全部为暗红眼，无白眼，可能的原因是父本的一部分次级精母细胞未能完成正常分裂，无法产生携带有a、b基因的精子。
（4）观察切片必须使用显微镜；为了验证次级精母细胞未能正常分裂，没有产生携带a、b基因的精子，只产生AB精子，可采用的方法是检测次级精母细胞与精细胞的比例是否为1∶2，并比较双杂合体父本（K）与只产生一种眼色后代的雄蝇之间该比值的差异。
答案
（1）隐 aaBb、aaBB
（2）白 A、B在同一条2号染色体上 （3）父本 次级精母 携带a、b基因的精子 （4）显微镜 次级精母细胞和精细胞 K与只产生一种眼色后代的雄蝇
3.（2010·全国新课标，32）某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。
现有4个纯合品种：
1个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）。
用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：
紫×红，F1表现为紫，F2表现为3紫∶1红；
实验2：
红×白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白；
实验3：
白甲×白乙，F1表现为白，F2表现为白；
实验4：
白乙×紫，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白。
综合上述实验结果，请回答下列问题。
（1）上述花色遗传所遵循的遗传定律是________。
（2）写出实验1（紫×红）的遗传图解（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）。
写出遗传图解。
（3）为了验证花色遗传的特点，可将实验2（红×白甲）得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有
的株系F3花色的表现型及其数量比为________。
解析
（1）由实验2和实验4中的F2表现为9紫∶3红∶4白即9∶3∶（3＋1）可知，花色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。
（2）根据基因的自由组合定律分析可知，紫色为双显性基因控制（A_B_），红色为单显性基因控制（A_bb或aaB_），白色为另一单显性和双隐性基因控制（aaB_和aabb或A_bb和aabb）。
又因为均为纯合品种，所以紫色品种为AABB，红色品种为aaBB或AAbb。
据此正确书写遗传图解即可。
（3）实验2得到的F2植株中，紫花（A_B_）占
。
其中
为AABB，
为AaBB，
为AABb，
为AaBb。
AaBb自交后代表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。
答案
（1）自由组合定律
（2）
（3）9紫∶3红∶4白
4.（2011·江苏单科，32）玉米非糯性基因（W）对糯性基因（w）是显性，黄胚乳基因（Y）对白胚乳基因（y）显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。
W－和w－表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括W和w基因），缺失不影响减数分裂过程。
染色体缺失的花粉不育，但染色体缺失的雌配子可育，请回答下列问题。
（1）现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW－、W－w、ww－6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论，写出测交亲本组合的基因型：
________________________________________________________________________。
（2）以基因型为Ww－个体作母本，基因型为W－w个体作父本，子代的表现型及其比例为________________________________________________________________________。
（3）基因型为Ww－Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为________。
（4）现进行正、反交实验，正交：
WwYy（♀）×W－wYy（♂），反交：
W－wYy（♀）×WwYy（♂），则正交、反交后代的表现型及其比例分别为________________、______________。
（5）以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1，F1自交产生F2。
选取F2中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为________________。
解析
（1）ww（♀）×W－w（♂）后代全为糯性；W－w（♀）×ww（♂）后代中既有糯性，又有非糯性，且比例为1∶1。
（2）Ww－作母本得到的可育配子为W和w－，W－w作父本得到的可育配子为w，雌雄配子结合后有两种后代：
Ww（非糯性）和w－w（糯性），且比例为1∶1。
（3）Ww－Yy产生的雄配子为WY、Wy、w－Y、w－y，但可育的为WY和Wy，且比例为1∶1。
（4）正交：
WwYy（♀）×W－wYy（♂），[含W－的雄配子不可育]
↓
（1Ww∶1ww）×（3Y_∶1yy）
↓
即3WwY_∶1Wwyy∶3wwY_∶1wwyy
3非糯性黄胚乳∶1非糯性白胚乳∶3糯性黄胚乳∶1糯性白胚乳；
反交：
W－wYy（♀）×WwYy（♂）
↓
（1W－W∶1W－w∶1Ww∶1ww）×（1YY∶2Yy∶1yy）
↓
即（3非糯性∶1糯性）×（3黄胚乳∶1白胚乳）
9非糯性黄胚乳∶3非糯性白胚乳∶3糯性黄胚乳∶1糯性白胚乳。
（5）wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1，F1基因型为WwYy。
F1 WwYy
F2 9W_Y_∶3W_yy∶3wwY_∶1wwyy
9非糯性黄胚乳∶3非糯性白胚乳∶3糯性黄胚乳∶1糯性白胚乳；
其中非糯性白胚乳植株个体基因型及比例为1WWyy∶2Wwyy，雌雄个体产生的配子中Wy占
，wy占
，所以F2中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为8W_yy（非糯性白胚乳）∶1wwyy（糯性白胚乳）。
答案
（1）ww（♀）×W－w（♂）或W－w（♀）×ww（♂）
（2）非糯性∶糯性＝1∶1 （3）WY∶Wy＝1∶1 （4）非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳＝3∶1∶3∶1 非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳＝9∶3∶3∶1 （5）非糯性白胚乳∶糯性白胚乳＝8∶1
5．（2011·四川理综，31Ⅱ）小麦的染色体数为42条。
下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：
Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。
乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来（图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段）。
（1）乙、丙系在培育过程中发生了染色体的____________变异。
该现象如在自然条件下发生，可为________提供原材料。
（2）甲和乙杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与a可随________的分开而分离。
F1自交所得F2中有________种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有______种。
（3）甲和丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对，而其他染色体正常配对，可观察到________个四分体；该减数分裂正常完成，可产生________种基因型的配子，配子中最多含有________条染色体。
（4）让
（2）中F1与（3）中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的概率为________。
解析
（1）观察图可知乙丙品系发生了染色体结构变异，变异能为生物进化提供原材料。
（2）基因A、a是位于同源染色体上的等位基因，因此随同源染色体的分开而分离。
甲植株无B、b基因，基因型可表示为：
AA00，乙植株基因型为aaBB，杂交所得F1基因型为AaB0，可看作AaBb思考，因此F2基因型有9种，仅表现抗矮黄病的基因型有2种：
BB和B0。
（3）小麦含有42条染色体，除去不能配对的两条，还有40条能两两配对，因此可观察到20个四分体。
由于Ⅰ甲与Ⅰ丙不能配对，因此在减数第一次分裂时，Ⅰ甲与Ⅰ丙可能分开，可能不分开，最后的配子中：
可能含Ⅰ甲、可能含Ⅰ丙、可能都含、可能都不含，因此能产生四种基因型的配子。
最多含有22条染色体。
（4）
（2）中F1的基因型：
AaB0，（3）中F1基因型可看成：
AaE_,考虑B基因后代出现抗矮黄病性状的概率为
，考虑A和E，后代出现矮秆、抗条斑病性状的概率为
，因此同时出现三种性状的概率为
。
答案
（1）结构 生物进化
（2）同源染色体 9 2
（3）20 4 22 （4）
4.（2015·安徽卷，31）Ⅰ.已知一对等位基因控制鸡的羽毛颜色，BB为黑羽，bb为白羽，Bb为蓝羽；另一对等位基因CL和C控制鸡的小腿长度，CLC为短腿，CC为正常，但CLCL胚胎致死。
两对基因位于常染色体上且独立遗传。
一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得F1。
（1）F1的表现型及比例是________。
若让F1中两只蓝羽短腿鸡交配，F2中出现________种不同表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例为________。
（2）从交配结果可判断CL和C的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，CL是________；在控制致死效应上，CL是________。
（3）B基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。
科研人员对B和b基因进行测序并比较，发现b基因的编码序列缺失一个碱基对。
据此推测，b基因翻译时，可能出现________或________，导致无法形成功能正常的色素合成酶。
（4）在火鸡（ZW型性别决定）中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体（注：
WW胚胎致死）。
这种情况下，后代总是雄性，其原因是________________________________________________________________________。
解析
（1）由题意可知亲本的一只黑羽短腿鸡的基因型为BBCLC，一只白羽短腿鸡的基因型为bbCLC，得到F1的基因型为BbCC∶BbCLC∶BbCLCL＝1∶2∶1，其中BbCLCL胚胎致死，所以F1的表现型及比例为蓝羽正常∶蓝羽短腿＝1∶2；若让F1中两只蓝羽短腿鸡交配，F2的表现型的种类数为3×2＝6种，其中蓝羽短腿鸡BbCLC所占比例为
×
＝
。
（2）由于CLC为短腿，所以在决定小腿长度性状上，CL是显性基因；由于CLC没有死亡，而CLCL胚胎致死，所以在控制死亡效应上，CL是隐性基因。
（3）根据题意，由于缺失一个碱基对，为基因突变，从而引起mRNA相应位置出现终止密码，进而使肽链合成提前终止，或者从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化，导致无法形成功能正常的色素合成酶。
（4）这种情况下，雌鸡的染色体组成为ZW，形成的雌配子的染色体组成为Z或W，卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合，可能会产生ZZ或WW型染色体组成的后代，其中WW胚胎致死，所以只剩下ZZ型的后代，所以都为雄性。
答案
（1）蓝羽短腿∶蓝羽正常＝2∶1 6
（2）显性 隐性
（3）提前终止 从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化
（4）卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合，产生的ZZ为雄性，WW胚胎致死
2.（2015·福建卷，28）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。
（3）为验证
（2）中的推测，用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交，统计每一个杂交组合的后代性状及比例。
只要其中有一个杂交组合的后代____________________，则该推测成立。
（4）三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质。
科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本，以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本，进行人工授精。
用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体，受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼，其基因型是________。
由于三倍体鳟鱼________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
导致其高度不育，因此每批次鱼苗均需重新育种。
解析
（1）F2出现9∶3∶3∶1的变式9∶3∶4，故F1基因型是AaBb，杂合子表现出黑眼黄体即为显性性状。
亲本红眼黄体基因型是aaBB，黑眼黑体基因型是AAbb。
（2）据图可知，F2缺少红眼黑体性状重组，其原因是基因型aabb未表现红眼黑体，而表现出黑眼黑体。
（3）若F2中黑眼黑体存在aabb，则与亲本红眼黄体aaBB杂交后代全为红眼黄体（aaBb）。
（4）亲本中黑眼黑体基因型是AAbb，其精子基因型是Ab；亲本中红眼黄体基因型是aaBB，其次级卵母细胞和极体基因型都是aB，受精后的次级卵母细胞不排出极体，导致受精卵基因型是AaaBBb，最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼。
三倍体生物在减数分裂过程中染色体联会紊乱，无法产生正常配子，导致其高度不育。
答案
（1）黄体（或黄色） aaBB
（2）红眼黑体 aabb
（3）全为红眼黄体
（4）AaaBBb 不能进行正常的减数分裂，难以产生正常配子（或在减数分裂过程中染色体联会紊乱，难以产生正常配子）
4.（2014·全国卷）现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。
已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。
若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。
回答问题：
（1）为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：
在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子（受精卵）的存活率也要________。
那么，这两个杂交组合分别是________和________。
（2）上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。
理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是________，________________，________________和______________。
解析
（1）4个纯合品种组成的两个杂交组合的F1的表现型相同，且F2的表现型及其数量比完全一致，由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合规律，理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的、受精卵的存活率相等等条件。
两种杂交组合分别为抗锈病无芒×感锈病有芒、抗锈病有芒×感锈病无芒。
（2）若分别用A、a和B、b表示控制抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因，则F1基因型为AaBb，F2的基因型为A_B_、A_bb、aaB_、aabb，F2自交后代表现出一对性状分离的基因型分别是AABb、AaBB、Aabb、aaBb，其对应F3株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1。
答案
（1）非同源染色体 自由组合 随机结合 相等 抗锈病无芒×感锈病有芒 抗锈病有芒×感锈病无芒
（2）抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1 抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1 感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1 抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1
5.（新课标全国）某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。
现有4个纯合品种：
1个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）。
用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：
紫×红，F1表现为紫，F2表现为3紫∶1红；
实验2：
红×白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白；
实验3：
白甲×白乙，F1表现为白，F2表现为白；
实验4：
白乙×紫，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白。
综合上述实验结果，请回答下列问题。
（1）上述花色遗传所遵循的遗传定律是________。
（2）写出实验1（紫×红）的遗传图解（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）。
写出遗传图解。
（3）为了验证花色遗传的特点，可将实验2（红×白甲）得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有
的株系F3花色的表现型及其数量比为________。
解析
（1）由题中9∶3∶4的分离比可知，该植物的花色是受两对基因共同控制的，其遗传遵循基因的自由组合定律。
（2）依据实验分析，紫色的基因型为A_B_，红色的基因型为A_bb，白色的基因型为aaB_和aabb（第一种情况）；或者紫色的基因型为A_B_，红色的基因型为aaB_，白色的基因型为A_bb和aabb（第二种情况）。
若是第一种情况，实验1的后代没有白色，则亲代紫色和红色的基因型分别为AABB和AAbb，遗传图解为答案中图1；若是第二种情况，实验1的后代没有白色，则亲代紫色和红色的基因型分别为AABB和aaBB，遗传图解为答案中图2。
（3）实验2中，红色和白甲的基因型分别为AAbb和aaBB或者aaBB和AAbb，F1紫色的基因型是AaBb，F2紫色的基因型为4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB。
故占4/9的株系的基因型为AaBb，则其自交所得的F3的表现型及其比例为9紫∶3红∶4白。
答案
（1）自由组合定律
（2）如下图
（3）9紫∶3红∶4白
5.（经典高考）如图所示，科研小组用60Co照射棉花种子，诱变当代获得棕色（纤维颜色）新性状，诱变Ⅰ代获得低酚（棉酚含量）新性状。
已知棉花的纤维颜色由一对基因（
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