自由组合定律中F2性状分离比的变式比研究.详解

自由组合定律中F2性状分离比的变式比研究
在学习自由组合定律时，对于F2的性状分离比9：3：3：1的应用有时感觉有困难，特别是偏离问题的解决更不易理解，常常出现差错，总结如下。

一、抑制基因引起的变式比
位于两对同源染色体上的两对等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对等位基因中的一个基因的效应掩盖了另一对等位基因中显性基因效应，或者说本身并不抑制性状，但对另一对基因的表现有抑制作用。

使孟德尔比率9：3：3：1 发生偏离，常见的变式比为12：3：1 、 13：3、 9：3：4等形式。

例1 (2005年南通调研)燕麦颖色受两对基因控制。

现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖＝12：3：1。

已知黑颖（B）和黄颖（Y）为显性，只要B存在，植株就表现为黑颖。

请分析回答：（1）F2中，黄颖占非黑颖总数的比例是。

F2的性状分离比说明B（b）与Y(y)存在于染色体上。

（2）F2中，白颖的基因型是，黄颖的基因型有种。

（3）若将F1进行花药离体培养，预计植株中黑颖纯种的比例是。

（4）若将黑颖与黄颖杂交，亲本基因型为时，后代中的白颖比例最大。

[解题思路]：本题主要考察运用基因自由组合定律正确分析并计算的能力。

对
f2性状分离比的转换是解题的突破口，12：3：1＝（9＋3）：3：1。

据题干条件可知：b y 、b yy表现黑色，bby 表现黄色，bbyy表现白色。

第（4）题采用基因填充法和后代白颖比例最大的要求，每对单独分析，就可推出亲本基因型应为bbyy×bbyy.,f1(bbyy)进行花药离体培养只能得到单倍体，纯种的比例为0。

[参考答案]：（1）3/4 非同源（2）
bbyy (3) 0 (4) bbyy×bbyy
例2 蚕的黄色茧（y）对白色茧（y)为显性，抑制黄色出现的基因（i）对黄色出现的基因（i）为显性，两对等位基因独立遗传。

现用杂合白茧（yyii)相互交配，后代中的白色茧与黄色茧的分离比为（）
a 3：1
b 13：
3 c 1:1 d 15:1
[解题思路]：选b 。

由题意可知，黄色茧性状的出现是由黄色茧基因和黄色出现的基因共同作用的结果，即具有y—ii基因型的个体才表现为黄色茧。

基因型为yyii的蚕相互交配，后代有16种组合，其中基因型为y ii的个体占3份，其他基因型的个体均为白色茧占13份。

例3：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：l 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，fl表现为紫，f2表现为3紫：1红；
实验2：红×白甲，fl表现为紫，f2表现为9紫：3红：4白；
实验3：白甲×白乙，fl表现为白，f2表现为白；
实验4：白乙×紫，fl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：
(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)。

遗传图解
为。

（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4/9的株系f3花色的表现型及其数量比为。

【答案】（1）自由组合定律；
（2）略（3）9紫:3红:4白
【解析纯合品种有四种，因此这是两对相对基因控制的性状，因此应该遵循基因的自由组合定律。

熟练掌握孟德尔的基因自由组合定律的内容，写出该遗传图解并计算。

跟踪练习1：(2005年苏、锡、常、镇四市联考)在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因（Y）对绿皮基因(y)为显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，则基因Y和y都不能表达。

两对基因独立遗传。

现有基因型WwYy的个体自交，其后代表现型种类及比例是（）
A 4种，9：3：3：1
B 2种，13：3
C 3种，12：3：1
D 3种，10：3：3
跟踪练习2：已知控制家蚕结黄茧的基因（Y）对控制家蚕结白茧的基因（y）显性，但当另一个非等位基因I存在时，就会控制黄茧基因Y的表达。

现有结黄茧的家蚕与结白茧的家蚕交配，F1 代都结白茧，F1家蚕相互交配，F2结白茧家蚕与结黄茧家蚕的比例是13：3。

请分析回答：
（1）根据题意推断亲本结黄茧家蚕和结白茧家蚕的基因型：。

（2）从F2代的分离比（能、否）判断I（i）与Y（y）的遗传遵循自由组合定律。

（3）F2结白茧的家蚕中能稳定遗传个体所占的比例是：。

（4）F2代中的纯合黄茧家蚕所占的比例是：。

跟踪练习3：有一植物只有在显性基因A和B同时存在时才开紫花.已知一株开紫花的植物自交,后代开紫花的植株180棵, 开白花的植株142棵,那么在此配子间的组合方式有多少种（）
A 2种
B 4种
C 8
种 D 16种
跟踪练习4：已知A—a，B---b分别位于两对同源染色体上，现用基因型为AABB 与aabb的个体进行杂交，产生的F1再自交产生F2。

试分析回答：
（1）两对等位基因的遗传符合基因的定律。

若两对等位基因分别控制两对相对性状，则F2的双显性中杂合子占。

（2）若两对等位基因分别控制一对相对性状，且只要存在一个显性基因，个体便表现为显性，则F2的表现型比例为。

若只要A和B同时存在，个体才表现为显性，则F2的表现型比例为。

（3）若A和B基因控制植物高茎，且两者有相互加强作用，则F2中超高:高:矮的比例为。

跟踪练习5：在（2007济宁模拟）控制两对相对性状的基因自由组合，如果三对组合的F2的分离比分别为9：7，9：6：1，15：1，那么F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是（）
A 1：3， 1：2：1和3：1
B 3：1，4：1和3：1
C 1： 2：1，4：1和3：1
D 3：1，3：1和4：1
二、致死基因引起的变式比
在某些生物体内存在致死基因，常常会导致生物在不同发育阶段死亡，致死基因与其等位基因仍遵循自由组合定律。

不同之处在于致死基因导致配子或个体的死亡而引起比率9：3：3：1偏差。

常见的变式比有4：2：2：1等形式。

例1（2007惠州模拟）某种鼠中，黄鼠基因a对灰鼠基因a显性，短尾基因b
对长尾基因b显性,且基因a或基因b在纯合时使胚胎致死,这两对基因独立遗传的,现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代表现型比例为
（）
a 9:3:3:1
b 3:3:1:1
c 4:2:2:1
d 1:1:1:1
[解题思路]: 两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型都是aabb，运用分枝法，aa×aa 后代表现型比例为黄:灰=2:1 , bb×bb后代表现型比例为短:长=2:1,它们所生后代的表现型比例为(2:1) ×(2:1)=4:2:2:1,答案选c.
跟踪练习1: 某种鼠中，已知黄色基因Y对灰色基因y是显性，短尾基因T对长尾基因t是显性,且基因Y或基因T在纯合时都能使胚胎致死,这两对基因位于非同源染色体上，请分析回答：
（1）黄色短尾鼠与黄色长尾鼠的基因型分别是、。

若让黄色短尾雄鼠与黄色短尾雌鼠交配，理论上子代胚胎的成活率
为。

（2）如果想验证一只灰色短尾雄鼠的基因型是否为yyTt，应让其与一只表现型为的雌鼠交配，正常情况下，雌鼠平均每胎怀8只小鼠，请预测杂交结果：理论上每胎约有只活鼠产生，子代的表现型比例
为：。

三、显性基因的数量叠加效应引起的变式比
当两对非等位基因决定同一性状时，由于基因的相互作用，后代会表现某一性状的叠加，从而出现9：3：3：1偏离。

常见的变式比有1：4：6：4：1等形式
例1：人类的皮肤含有黑色素，黑人含量最多，白人含量最少；皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因（a和 a，b和b）所控制；显性基因a和b 可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。

若一纯种黑人与一纯种白人婚配，后代肤色黑白中间色；如果该后代与同基因型的异性婚配，其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为（）
a 3种 3：1
b 3种1：2：1
c 9种 9：3：3：
1 d 9种 1：4：6：4：1
[解题思路]：据题意知，纯种黑人的基因型为aabb，白人的基因型为aabb，他们的后代为中度黑人aabb，中度黑人婚配的孩子会有以下情况：1纯种黑人
（1aabb）：4中上度黑人（2aabb+2aabb）：6中度黑人（4aabb+1aabb+1aabb）：4中下度黑人（2aabb+2aabb）：1白人（1aabb），以上表现出了显性基因的数量效应，答案选d。

跟踪练习1．人的眼色是两对等位基因（A、a和B、b，二者独立遗传）共
（1）他们所生的子女中，基因型有种，表现型共
有种。

（2）他们所生的子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例
为。

（3）他们所生的子女中，能稳定遗传的个体的表现型及比例
为。

（4）若子女中的黄色女性与另一家庭的浅蓝色眼男性婚配，该夫妇生下浅蓝色眼女儿的概率为。

跟踪练习2：（2007广州调研）假设某种植物的高度由两对等位基因A\a与B\b 共同决定，显性基因具有增高效应，且增高效应都相同，并且可以累加，即显性基因的个数与植物高度呈正AABB高 50cm,aabb高30cm。

据此回答下列问题。

（1）基因型为AABB和aabb的两株植物杂交，F1的高度是。

（2）F1与隐性个体测交。

测交后代中高度类型和比例为。

（3）F1自交，F2中高度是40cm的植株的基因型是。

这些40cm 的植株在F2中所占的比例是。

四、显性基因的积加作用导致的变式比
两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时则能表现相似的性状，无显性基因时表达出又一种性状来。

常见的变式比有9：6：1等形式。

例1：某植物的花色有两对等位基因a\a与b\b控制，现有纯合蓝色品种与纯合红色品种杂交，f1都是蓝色，f1自交所得f2为9蓝：6紫：1红。

请分析回答：（1）根据题意推断可知花色呈蓝色的条件是：。

（2）开紫花植株的基因型有种。

（3）f2代中纯种紫花植株与红花植株杂交，后代的表现型及比例
为。

（4）f2代中基因型与亲本基因型不同且是纯合子的个体所占的比例
是：。

[解题思路]：据题意知，f2出现3种不同颜色的品种，为9蓝：6紫：1鲜红。

p: 纯蓝aabb×纯红aabb
f1：蓝色 aabb
f2: 9蓝（a--b--）：6紫（3a-bb+3aab-）：1鲜红（aabb）:1
从以上分析可知，基因a与b同时存在时，则形成蓝色，只有a或b存在时，为紫色；两对基因都是隐性时，为鲜红色。

[参考答案]：（1）基因a与b同时存在（2）4 （3）全紫（4）1/8
例2（10全国1-33.）现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形（圆甲和圆乙），1个表现为扁盘形（扁盘），1个表现为长形（长）。

用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：
实验1：圆甲×圆乙，f1为扁盘，f2中扁盘：圆：长 = 9 ：6 ：1
实验2：扁盘×长，f1为扁盘，f2中扁盘：圆：长 = 9 ：6 ：1
实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的f1植株授粉，其后代中扁盘：圆：长均等于1：2 ：1。

综合上述实验结果，请回答：
（1）南瓜果形的遗传受＿＿对等位基因控制，且遵循＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿定律。

（2）若果形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，则圆形的基因型应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，扁盘的基因型应为＿＿＿＿＿＿＿＿，长形的基因型应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）为了验证（1）中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的f2植株授粉，单株收获f2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。

观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系f3果形均表现为扁盘，有＿＿的株系f3果形的表现型及数量比为扁盘：圆 = 1 ：1 ，有＿＿的株系f3果形的表现型及数量比为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

【解析】本题主要考查学生的理解能力，考查遗传的基本规律。

第（1）小题，根据实验1和实验2中f2的分离比 9 ：6 ：1可以看出，南瓜果形的遗传受2对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。

第（2）小题，根据实验1和实验2的f2的分离比 9 ：6 ：1可以推测出，扁盘形应为a＿b＿,长形应为aabb，两种圆形为a＿bb和aab＿。

第（3）小题中，f2扁盘植株共有4种基因型，其比例为：1/9aabb、2/9aabb、4/9aabb和2/9aabb，测交后代分离比分别为：1/9a＿b＿;2/9(1/2a＿b＿:1/2a ＿bb);4/9(1/4a＿b＿:1/4aabb：1/4aabb：1/4aabb)；2/9（1/2a＿b＿：1/2aab ＿）。

【答案】
（1）2 基因的自由组合
（2）aabb、aabb、aabb、aabb aabb、aabb、aabb、aabb aabb （3）4/9 4/9 扁盘：圆：长 = 1 ：2 ：1
跟踪练习1：某植物的花色有两对等位基因A\a与B\b控制，现有纯合蓝色品种与纯合红色品种杂交，F1都是蓝色，F1自交所得F2为9蓝：6紫：1红。

请分析回答：
（1）根据题意推断可知花色呈蓝色的条件是：。

（2）开紫花植株的基因型有种。

（3）F2代中纯种紫花植株与红花植株杂交，后代的表现型及比例
为。

（4）F2代中基因型与亲本基因型不同且是纯合子的个体所占的比例
是：。

跟踪练习2：用南瓜中结球形果实的两个纯种亲本杂交，结果如下图：
P: 球形果实×球形果实
F1：扁形果实
F2: 扁形果实球形果实长形果实
9 ： 6 ： 1
根据这一结果，可以认为南瓜果形是由两对等位基因决定的。

请分析：
(1)纯种球形南瓜的亲本基因型
是和（基因用A和 a，B和b表示）。

（2）F1扁形南瓜产生的配子种类与比例是。

（3）F2的球形南瓜的基因型有哪几种？。

其中有没有纯合体？。

跟踪练习3：一种观赏植物，纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交，F1为蓝色，F1自交，F2为9蓝：6紫：1鲜红。

若将F2中的紫色植株用鲜红色植株授粉，则后代表现型及其比例是（）
A 2鲜红：1蓝
B 2紫：1鲜红
C 1鲜红：1紫
D 3紫：1蓝
五显性基因的互补作用导致的变式比
两对独立的非等位基因，当显性基因纯合或杂合状态时共同决定一种性状的出现，单独存在时，两对基因都是隐性时则能表现另一种性状。

从而出现9：3：3：1偏离，常见的变式比有9：7等形式。

例6：甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（a和b）时，花中的紫色素才能合成。

下列有关叙述中正确的是（）
a、白花甜豌豆间杂交，后代不可能出现紫花甜豌豆
b、 aabb的紫花甜豌豆自交，后代中表现型比例为9：3：3：1
c、若杂交后代性分离比为3：5，则亲本基因型只能是aabb和aabb
d、紫花甜豌豆自交，后代中紫花和白花的比例是3：1或9：7或1：0
[解题思路]：若紫花甜豌豆基因型为aabb时，自交后代全为紫花（紫花：白花=1：0）；若紫花甜豌豆基因型为aabb或aabb时，自交后代紫花：白花=3：1。

若紫花甜豌豆基因型为aabb时，自交后代紫花：白花=9：7。

答案：d
跟踪练习1：某豌豆的花色由两对等位基因（A和a,B和b）控制，只有A和B 同时存在时才是红花，已知两白花品种甲、乙杂交，F1都是红花，F1自交所得F2代红花与白花的比例是9：7。

试分析回答：
（1）根据题意推断出两亲本白花的基因型：。

（2）从F2代的性状分离比可知A和a；B和b位于对同源染色体。

（3）F2代中红花的基因型有种。

纯种白花的基因型
有种。

（4）从F1代开始要得到能稳定遗传的红花品种应连续自
交代。

以上试题中所涉及到的f2代的性状分离比（12：3：1、9：7、13：3、9：3：4、9：6：1）实际上都是孟德尔比率9：3：3：1 的变式比，是新情境下对自由组合定律的灵活应用。

解这类试题可根据f2的性状分离比推断出相应的性状是由两对等位基因控制的，且这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，f1代一定是双杂合子，再根据题意给出的新信息推出所需个体的基因型，或根据f1（双杂合子）自交后的基因型及所给f2的分离比，找到出现相应变式比得原因，然后解决对应的遗传问题。