例析基因的自由组合定律

张艳 张玉立

基因的自由组合定律是高考的核心考点。分析近几年全国各地高考题，该部分试题主要分为四类：求子代中基因型或表现型的概率；推断亲代的基因型或表现型；特定条件下自由组合定律的计算；探究或验证自由组合定律的方法-遗传类实验方案。

例1 假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是（ ）

A.1/32 B.1/16

C.1/8 D.1/4

解析 AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe得到的子代中一定含有Dd，因此只要计算出其他四对等位基因为纯合的概率即可：Aa×Aa出现纯合的概率为1/2，BB×Bb出现纯合的概率为1/2，Cc×CC出现纯合的概率为1/2，Ee×Ee出现纯合的概率为1/2，因此出现四对等位基因纯合的概率为1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。

答案 B

点拨 基因的自由组合定律的实质是：减数分裂过程中，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。只要题干信息中有“独立遗传”、“不连锁” 、“不同等位基因之间自由组合”或“两对等位基因分别位于两对非同源染色体上”等信息，那么就适用自由组合定律。而分离定律是自由组合定律的基础。所以根据自由组合定律的实质解决相关问题的一般思路是：在独立遗传的情况下，首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题，再用乘法法则处理。

例2 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 。

解析 对于某一对相对性状，子代表现型为1∶1，说明亲本测交；子代表现型为3∶1，说明亲本为纯合子自交；子代表现型只有一种，说明亲本均为纯合子，或均为显性个体。然后再综合题中亲本的有关信息最终确定每个亲本的表现型组合。

（1）（2）根据子代中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，那么子代中灰身∶黑身=（47+49）∶（17+15）=3∶1。大翅脉∶小翅脉=（47+17）∶（49+15）=1∶1。根据题干可知：亲本是灰身雌蝇与灰身雄蝇杂交，由于子代中灰身∶黑身=3∶1，因此亲本的基因型都是Bb。亲本是大翅脉的雌蝇与小翅脉的雄蝇杂交，由于子代中大翅脉∶小翅脉=1∶1，所以亲本基因型是Ee和ee。（3）亲本雌蝇的基因型是BbEe，其产生的卵细胞的4种基因型是：BE、Be、bE和be，比例是1∶1∶1∶1。

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

例3 某植物的花色受不连锁的两对基因A/a、B/b控制，这两对基因与花色的关系如图所示，此外，a基因的存在对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到Fl，则F1的自交后代中花色的表现型及比例是（ ）

[A基因][B基因][酶A][酶B][白色色素][粉色色素][红色色素]

A.白∶粉∶红，3∶10∶3

B.白∶粉∶红，3∶12∶1

C.白∶粉∶红，4∶9∶3

D.白∶粉∶红，6∶9∶1

解析 “不连锁”说明两对基因的遗传符合自由组合定律。由于a基因的存在对于B基因的表达有抑制作用，AABB与aabb杂交得到F1（AaBb），F1自交后代（aabb+aaBb）（白色）∶（A_bb+AaB_）（粉色）∶AAB_（红色）=4∶9∶3

答案 C

点拨 两对等位基因是自由组合的，这并不意味着它们不会相互作用，相反有些基因影响着形状、色泽等同一性状，从而出现各种形式的相互作用。但是两对等位基因的遗传依然遵循基因的自由组合定律，并且后代的基因型及比例也不会发生改变，只是由于多种基因组合合并体现同一种性状，故出现特殊的性状分离比，我们可以利用“合并同类项”巧解特殊分离比难题。

了解问题的本质：双杂合的F1自交后代有9种基因型（1∶2∶1）（1∶2∶1）=1∶2∶2∶4∶1∶1∶2∶2∶1，四种表现型（3∶1）（3∶1）=9∶3∶3∶1。

根据题中基因的相互作用关系明确哪些基因型组合表现同一性状。将体现相同性状的部分，即同类项合并，得出特殊分离比。常见的有如下几种情况：

两种表现型，比例为15∶1即（9∶3∶3）：1；比例13∶3即（9∶3∶1）∶3；比例9∶7即9∶（3∶3∶1）；

三种表现型，比例为12∶3∶1、9∶6∶1或9∶4∶3；

五种表现型，比例为1∶4∶6∶4∶1（显性基因在基因型中的个数影响性状表现）即1∶（2∶2）∶（4∶1∶1）∶（2∶2）∶1。

1.在完全显性的条件下，基因型AaBbcc与aaBbCC的两亲本进行杂交（这三对等位基因是独立遗传的），其子代中表现型不同于双亲的个体占全部子代的（ ）

A.0 B.37.5% C.62.5% D.100%

2.某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ-1基因型为AaBB，且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图，正确的推断是（ ）

A. Ⅰ-3的基因型一定为AABb

B. Ⅱ-2的基因型一定为aaBB

C. Ⅲ-1的基因型可能为AaBb或AABb

D. Ⅲ-2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16

3.青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有 种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为 ，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。

1.C 2.B 3.9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb 1/8