1、知识能力提升5 自由组合定律的解题方法及基因所在位置的问题一、有关自由组合定律的计算方法1.解题思路将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。即：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。2.由亲代推子代的方法（1）配子类型的问题。产生配子种类数：每对基因产生相应配子种类数的乘积。如：AaBbCc产生的配子种类数为：AaBbCc2228（种）。产生某种配子的概率：每对基因产生相应配子概率的乘积。如：AaBbCc产生ABC配子的概率为（A）（B）（C）（2）配子间结合方式的问题。如：AaBbCc与A
2、aBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子，如AaBbCc8种配子，AaBbCC4种配子；再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8432（种）结合方式。（3）基因型类型的问题。如：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？先看每对基因的传递情况：AaAa后代有3种基因型（1AA2Aa1aa）；BbBB后代有2种基因型（1BB1Bb）；CcCc后代有3种基因型（1CC2Cc1cc）；因而AaBbCcAaBBCc后代中有32318（种）基因型。（4）表现型类型的问题。如：AaB
3、bCcAabbCc杂交，其后代可能有多少种表现型？先看每对基因杂交后代的表现型：AaAa后代有2种表现型；Bbbb后代有2种表现型；CcCc后代有2种表现型；所以AaBbCcAabbCc后代中有2228（种）表现型。（5）基因型及表现型比例。如：AaBbCcAabbCc杂交，后代中AaBbcc所占比例是多少？后代中三个性状都是显性的个体所占比例是多少？AaAa后代中Aa出现概率为，显性性状概率为；Bbbb后代中Bb出现概率为，显性性状概率为；CcCc后代中cc出现概率为，显性性状概率为；则杂交后代中AaBbcc出现概率为，后代中三个性状全是显性的个体所占比例为。3.已知子代表现型分离比推测亲本
4、基因型的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）9331（31）（31）（AaAa）（BbBb）（2）1111（11）（11）（Aaaa）（Bbbb）（3）3311（31）（11）（AaAa）（Bbbb）（4）31（31）1（AaAa）（BBBB）或（AaAa）（BBBb）或（AaAa）（bbbb）【典例1】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
5、。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5239的数量比，则杂交亲本的组合是（）A.AABBDDaaBBdd或AAbbDDaabbddB.aaBBDDaabbdd或AAbbDDaaBBDDC.aabbDDaabbdd或AAbbDDaabbddD.AAbbDDaaBBdd或AABBDDaabbdd解析：由题意知，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5239，子二代中黑色个体占，结合题干3对等位基因位于常染色体上且独立分配，说明符合基因的自由组合定律，而黑色个体的基因型为A_B_dd，要出现的比例，可拆分
6、为，可进一步推出F1基因组成为AaBbDd，进而推出选项D正确。答案：D分解法分解是数学中应用较为普遍的方法。位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，也就是说一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰、各自独立的。因此，解决较为复杂的关于自由组合定律的问题时，可借鉴分解法。（1）概率的分解。将题干中所给的概率拆分为两个或多个概率，再运用分离定律单独分析，逆向思维，快速解决此类问题。（2）比例的分解。将题干中所给的比例拆分为两个或多个特殊比例，再运用分离定律单独分析，逆向思维，快速解决此类问题。有时，一些拆分后的比例运用自由组合定律分析更简单，因此不要拘泥于分离定律。1.
7、（2020安顺期末检测）高茎（T）腋生花（A）的豌豆与高茎（T）顶生花（a）的豌豆杂交（两对等位基因分别位于两对同源染色体上），F1的表现型及比例为高茎腋生花高茎顶生花矮茎腋生花矮茎顶生花3311。下列说法正确的是（）亲代基因型为TtAaTtaa高茎与腋生花互为相对性状F1中两对基因均为纯合子的概率为F1中两对性状均为隐性的概率为F1中高茎腋生花的基因型可能为TTAAA.B.C. D.解析：亲代杂交，子代中高茎矮茎31，则双亲基因型为TtTt；腋生花顶生花11，则双亲基因型为Aaaa，故双亲的基因型为TtAaTtaa。茎的高矮与花的位置是两对相对性状。F1中两对基因均为纯合子的概率为，两对性状
8、均为隐性的概率为。F1中高茎腋生花的基因型可能为TTAa或TtAa。答案：C2.（2020武汉调研）某植物种子的颜色有黄色和绿色之分，受多对独立遗传的等位基因控制。现有两个绿色种子的纯合品系，定为X、Y。让X、Y分别与一纯合的黄色种子的植物杂交，在每个杂交组合中，F1都是黄色种子，再自花受粉产生F2，每个组合的F2分离比如下：X：产生的F2，27黄37绿Y：产生的F2，27黄21绿回答下列问题：（1）根据上述哪个品系的实验结果，可初步推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制？请说明判断的理由：_。（2）请从上述实验中选择合适的材料，设计一个杂交实验证明推断的正确性。（要求：写出实验方案，并预
9、测实验结果）_。解析：由题意“受多对独立遗传的等位基因控制”可知，某植物种子颜色的遗传遵循基因的自由组合定律。再以“X品系及其杂交所得F1的表现型、F2的性状分离比”为解题的切入点，推测控制该对相对性状的等位基因的对数，进而进行相关问题的解答。（1）在X品系的实验中，F1都是黄色，表明黄色对绿色为显性。X品系产生的F2中，结黄色种子的个体占全部个体的比例为，表明F1中有三对基因是杂合的，X与亲本黄色种子植物之间有三对等位基因存在差异，据此可推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制。（2）依题意和结合对（1）的分析可知，只要是三种显性基因同时存在就表现为黄色，其余情况均表现为绿色。若这三对等位
10、基因分别用A和a、B和b、C和c来表示，则X品系的基因型为aabbcc，X与一纯合黄色种子植物杂交所得F1的基因型为AaBbCc。若设计一个杂交实验证明推断（该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制）的正确性，可采取测交方案，即取与X杂交形成的F1，与X杂交，后代中将出现黄色与绿色两种表现型，且比例为17。答案：（1）X。F1都是黄色，表明黄色对绿色为显性。X品系产生的F2中，黄色占，表明F1中有三对基因是杂合的，X与亲本黄色种子植物之间有三对等位基因存在差异（2）取与X杂交形成的F1，与X杂交，后代中将出现黄色与绿色两种表现型，且比例为17二、关于基因所在位置的问题根据子代性别、性状的数量分析
11、可确认基因位置：若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。1.根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断项目灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛0雌蝇0雄蝇据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中31，雄蝇中也为31，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中40，雄蝇中11，二者不同，故为伴X遗传。2.依据遗传调查所得数据进行推断【典例2】果蝇的有眼与无眼由一对等位基因控制，眼色的红色与白色由另一对等位基因控制。一只无眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇交
12、配，F1全为红眼，让F1雌雄果蝇相互交配得F2，F2的表现型及比例如下表所示。以下分析错误的是（）项目红眼白眼无眼雌蝇0雄蝇A.有眼与无眼中，有眼是显性性状B.红眼与白眼基因位于X染色体上C.F1红眼雌蝇测交子代中，无眼占D.F2红眼雌蝇的基因型有两种解析：由上述分析可知，果蝇有眼相对于无眼为显性，红眼与白眼基因位于X染色体上，A、B正确；根据分析可知亲本无眼雌果蝇与白眼雄果蝇的基因型分别为bbXRXR和BBXrY，F1红眼雌蝇的基因型为BbXRXr，与bbXrY测交子代中只要出现bb即为无眼，故无眼占，C正确；亲本基因型为bbXRXR和BBXrY，F1的基因型为BbXRXr、BbXRY，让F
13、1雌雄果蝇相互交配得F2，F2红眼雌蝇的基因型有BBXRXr、BbXRXr、BBXRXR、BbXRXR共4种，D错误。答案：D1.判断基因是否位于不同对同源染色体上2.完全连锁现象中的基因确定若基因型为AaBb自交后代出现四种表现型，但比例为两多两少（如42%42%8%8%）或测交后代表现两种表现型，比例为11，则说明基因A、B位于一条染色体上，基因a、b位于另一条同源染色体上，如图所示。（2020韶关模拟）果蝇唾腺染色体是遗传分析的理想材料，请回答下列问题：（1）染色体上的DNA可被染料染成明暗相间、宽窄不一的横纹，横纹在染色体上呈线性排列，由此可推测基因和染色体的关系是。若唾腺染色体发生结
14、构变异，则其上横纹的将发生改变。（2）控制果蝇展翅的基因（D）位于3号染色体上，该基因纯合致死。若利用基因型为Dd的果蝇逐代随机交配来保存D基因，该方法（填“可行”或“不可行”）。（3）控制果蝇粘胶眼的基因（G）也位于3号染色体上，该基因纯合致死。M（展翅正常眼）果蝇染色体与基因的关系如图所示。现有一只展翅粘胶眼雄果蝇，欲确定基因D和G是否位于同一条染色体上，某兴趣小组让其与M果蝇杂交，请预期实验结果及结论：若子代表现型及比例为_，则D和G位于同一条染色体上；若子代表现型及比例为_，则D和G不位于同一条染色体上。解析：（1）染色体上的DNA可被染料染成明暗相间、宽窄不一的横纹，横纹在染色体上呈
15、线性排列，说明基因在染色体上呈线性排列。若唾腺染色体发生结构变异，则其上横纹（基因）的数量和排列顺序都将发生改变。（2）已知控制果蝇展翅的基因（D）位于3号染色体上，该基因纯合（DD）致死，若Dd的果蝇逐代随机交配，则D基因频率逐渐降低，不能用于保存D基因。（3）展翅粘胶眼的基因型为DdGg，与M为Ddgg（Dg连锁，dg连锁）杂交；若D和G位于同一条染色体上，则后代基因型为DDGg（DD纯合致死）、DdGg、Ddgg、ddgg，所以后代表现型及比例为正常翅正常眼展翅正常眼展翅粘胶眼111。同理若D和G不位于同一条染色体上，子代表现型及比例为正常翅粘胶眼展翅正常眼展翅粘胶眼111。答案：（1）基因在染色体上呈线性排列数量或排列顺序（2）不可行（3）正常翅正常眼展翅正常眼展翅粘胶眼111正常翅粘胶眼展翅正常眼展翅粘胶眼111
