1、自由組合定律中9：3：3：1的變式剖析山東省諸城市第一中學 隋煥龍位于兩對同源染色體上的兩對等位基因的顯性純合子與隱性純合子雜交產生F1，F1自交，依據自由組合定律，通常情況下子代產生比例為9：3：3：1的四種表現型，而在自然界中實在是無奇不有，出現了一系列有違常規的表現型及比值，但實際上他們的基因也符合基因的自由組合定律。而近幾年各地高考遺傳模塊也重點瞄準了這些地方出題，且分值較高難度較大，所以該點既是高考的熱點也是難點。這些有違常規現象出現的原因主要是兩大方面：一方面是兩對等位基因控制一對相對性狀導致的，另一方面是一些基因致死導致的。1 兩對等位基因控制一對相對性狀，會出現基因多效效應，表

2、現為基因間的相互作用，機理是：基因通過控制酶的合成控制生物代謝過程，從而控制生物的性狀。生物體多數性狀是許多酶共同作用的結果，也就是多基因控制的，是這些基因相互作用的結果。1.1互補基因導致出現新的性狀。即非同源染色體上的兩個基因相互作用出現新的性狀，這兩個相互作用的基因即為互補基因。1.1.1雞冠形狀的遺傳，子二代胡桃冠：豌豆冠：玫瑰冠：單冠大體接近9：3：3：1 遺傳學家在研究雞冠的形狀遺傳時發現，如果把豌豆冠的雞跟玫瑰冠的雞交配，F1的雞冠是胡桃冠，不同于任何一個親體，F1個體相互交配，得到F2的雞冠有胡桃冠、豌豆冠、玫瑰冠、單冠，他們之間大體上接近9：3：3：1，出現了兩種新性狀分別是

3、胡桃冠和單冠。原因解析：假定控制玫瑰冠的基因是R控制豌豆冠的基因是P，且都是顯性。控制玫瑰冠的基因型是RRpp，控制豌豆冠的基因型是rrPP，前者產生的配子是Rp，后者產生的配子是rP，這兩種配子結合，得到的F1是RrPp，由于P與R的互補作用出現了胡桃冠。子一代的公雞和母雞都產生RP、Rp、rP、rp四種比例相同的配子，根據自由組合定律，子二代出現四種表型及比例：9胡桃冠（R P ）：3豌豆冠（rrP ）：3玫瑰冠（R pp）：1單冠（rrpp），p與r的互補作用出現了單冠。遺傳圖解如下：P 玫瑰冠（RRpp） × 豌豆冠（rrPP）F1 胡桃冠（RrPp）F2 9胡桃冠（R P

4、）：3豌豆冠（rrP ）：3玫瑰冠（R pp）：1單冠（rrpp）1.1.2香豌豆的花色遺傳，子二代分離比為9：7=9：（3+3+1），即單顯性和雙隱性表現為同一種性狀，雙顯性表現為另一種性狀。香豌豆有兩種白花品種A和B和普通紅花品種，品種A與紅花品種雜交，子一代全是紅花，子二代紅花比白花3：1，品種B與紅花品種雜交，子一代全是紅花，子二代紅花比白花也是3:：1，A與B雜交子一代全是紅花，子二代紅花比白花是9：7。原因解析：從第三組雜交組合可以看出，香豌豆花色遺傳是有兩對等位基因控制的，且符合基因的自由組合定律。9：7可以看做9：（3+3+1），因此9所代表的紅花是雙顯性基因控制的，假定這兩個

5、顯性基因分別是C和R，則紅花的基因型為C R ，白花的基因型有（C rr、ccR 、ccrr） ，則雜交組合三中紅花基因型為CcRr，則白化品種A和B應該為既有顯性基因又有隱性基因的純合體，假定A為CCrr，則B為ccRR。由此可以得出紅花的出現是由于顯性基因C和R互補的作用導致的。雜交組合三遺傳圖解如下：P 白花品種A（CCrr） × 白化品種B（rrCC）F1 紅花（CcRr）F2 9紅花（CcRr）：3白花（C rr）：3白花（ccR ）：1白花（ccrr）1.2基因的上位效應導致子二代表現型出現特殊的比例，即兩對等位基因中一對等位基因的表現受另一對等位基因的影響，隨著后者的變

6、化而變化。1.2.1家兔的毛色遺傳，子二代分離比為9：3：4=9：3：（3+1），即雙顯性表現為一種性狀，其中一種單顯性表現為另一種性狀，其余的表現為第三種性狀。家兔中，灰兔與白兔交配，子一代全是灰兔，子一代相互交配，子二代表現為9灰兔：3黑兔：4白兔。原因解析：上述表現實質是隱性上位效應所致，即一對等位基因的隱性純合子（例如bb控制白色）不出現時，另一對等位基因的表達為：（AA、Aa）表現為性狀1灰色，aa表現為性狀2黑色，當隱性純合子（bb控制白色）出現時，直接遮蓋另一對等位基因的表達：（AA、Aa、aa）均表現為性狀3白色。其遺傳圖解如下：P 灰兔（AABB） × 白兔（aab

7、b）F1 灰兔（AaBb）F2 9灰兔（A B ）：3黑兔（aaB ）：3白兔（A bb）：1白兔（aabb）1.2.2燕麥穎色遺傳，子二代性狀分離比為12：3：1=(9+3)：3：1，即雙顯性和一種單顯性表現為同一種性狀，另外一種單顯性表現為另一種種性狀，雙隱性表現為第三種性狀。燕麥的黑穎品系和黃穎品系雜交，子一代全是黑穎，子二代表現為12黑穎：3黃穎：1白穎。原因解析：上述表現實質是顯性上位效應所致，即一對等位基因的顯性基因（B控制黑穎）不出現時，另一對等位基因的表達為：（AA、Aa）表現為性狀1黃穎，aa表現為性狀2白穎，當顯性基因（B控制黑穎）出現時，直接遮蓋另一對等位基因的表達：（A

8、A、Aa、aa）均表現為性狀3黑穎。其遺傳圖解如下：P 黑穎（AABB） × 白穎（aabb）F1 黑穎（AaBb）F2 9黑穎（A B ）：3黑穎（aaB ）：3黃穎（A bb）：1白穎（aabb）1.3家蠶的繭色遺傳，子二代性狀分離比為13：3=（9+3+1）：3，即雙顯性和雙隱性及一種單顯性表現為同一種性狀，另一種單顯性表現為另一種性狀。結白繭的家蠶與結黃繭的家蠶雜交，子一代全結白繭，子一代個體相互交配得子二代，性狀分離比為13結白繭：3結黃繭。原因解析：上述現象是顯性抑制效應所致，即兩對等位基因中其中一對等位基因（B、b）不控制性狀，其顯性基因（B）能完全抑制另一對基因（A控

9、制黃色、a控制白色）的表型效應，其隱性基因（b）沒有抑制效應。遺傳圖解如下：P 白繭（aaBB） × 黃繭（AAbb）F1 白繭（AaBb）F2 9白繭（A B ）：3白繭（aaB ）：3黃繭（A bb）：1白繭（aabb）1.4二倍體結球甘藍的葉色遺傳，子二代性狀分離比為15：1=（9+3+3）：1，即雙顯性和兩種單顯性表現為同一種性狀，雙隱性表現為另一種性狀。P 紫色葉（AABB） × 綠色葉（aabb）F1 紫色葉（AaBb）F2 9紫色（A B ）：3紫色（aaB ）：3紫色（A bb）：1綠色（aabb）二倍體結球甘藍的紫色葉對綠色葉顯性，控制該相對性狀的兩對等位

10、基因（A、a和B、b）分別位于3號和8號染色體上，紫色葉與綠色葉雜交，得子一代全為紫色葉，子一代自交得子二代，紫色葉：綠色葉為451：30，即15:1。原因解析：上述現象是因為兩對等位基因中的顯性基因（A和B）等效重疊，但效用不可疊加所致，即只要有顯性基因（A B 、aaB 、A bb）就表現為同一種性狀，全隱性（aabb）表現為另一種性狀。遺傳圖解如下：1.5南瓜的形狀遺傳，子二代性狀分離比為9：6：1=9：（3+3）：1，即雙顯性表現為性狀1，兩種單顯性表現為同一種性狀2，雙隱性表現為性狀3。南瓜的扁形、圓形、長圓形三種瓜形由兩對等位基因控制（A、a和B、b），這兩對基因獨立遺傳。現將2株

11、圓形南瓜植株進行雜交，F1收獲的全是扁盤形南瓜；F1自交，F2獲得137株扁盤形、89株圓形、15株長圓形南瓜，即9：6：1。原因解析：該現象是由于基因的累加作用所致，即控制一對相對性狀的兩對等位基因（A、a和B、b），非等位基因中的每一個都只有部分的控制效應，這樣的基因稱為累加基因，由他們所決定性狀的現象成為累加作用（非等位基因種類數的累加）。所以（A B ）表現為性狀1，（aaB ）和（A bb）表現為性狀2，（aabb）表現為性狀3。遺傳圖解如下：P 圓形（Aabb） × 圓形（aaBB）F1 扁盤形（AaBb）F2 9扁盤形（A B ）：3圓形（aaB ）：3圓形（A bb）

12、：1長圓形（aabb）1.6小麥的粒色遺傳，子二代性狀分離比為1：4：6：4：1小麥的粒色遺傳受不連鎖的兩對等位基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2決定紅色，r1和r2決定白色，R對r不完全顯性，并有累加效應，所以，麥粒的顏色隨R的數量的增加而顏色逐漸加深。將紅粒（R1 R1 R2 R2）與白粒（r1 r1 r2 r2）雜交得子一代，子一代自交得子二代，子二代的表現型為什么有5種？原因解析：該現象是數量性狀遺傳，數量性狀是指在一個群體內的各個體間表現為連續變異的性狀，如麥粒的顏色、人的皮膚等。同一數量性狀由若干對等位基因所控制；各個基因對于性狀的效應都很微小，而且大致相等；控制同一數量性

13、狀的微效基因的作用一般是累加性的；控制數量性狀的等位基因間一般沒有明顯的顯隱性關系。也就是說子二代麥粒顏色由深到淺的順序依次為：R1 R1 R2 R2R1 r1 R2 R2= R1 R1 R2 r2R1 R1 r2 r2= R1 r1 R2 r2= r1 r1 R2 R2 R1 r1 r2 r2= r1 r1 R2 r2r1 r1 r2 r2,其比例為1：4：6：4：1。2 兩對等為基因控制兩對相對性狀，而其中一對等位基因出現顯性純合致死或兩對等位基因各出現一個顯性純合致死2.1兩對等位基因中其中一對等位基因出現顯性純合致死，導致子二代性狀分離比為6：3：2：1已知番茄植株有茸毛（D）對無茸毛

14、（d）為顯性，紅果（H）對黃果（h）為顯性，兩對基因獨立遺傳。有茸毛番茄植株表面密生茸毛，具有顯著的避蚜效果，且能減輕黃瓜花葉病毒的感染，在生產上具有重要的應用價值，但該顯性基因純合時植株不能存活。若將有茸毛紅果番茄和有茸毛黃果番茄進行異花傳粉，子一代只出現了兩種表現型有絨毛紅果和有絨毛黃果，子一代中有絨毛紅果自交子二代性狀分離比為多少？解析：根據題干可知有絨毛（DD）致死，根據“毛紅果番茄和有茸毛黃果番茄進行異花傳粉，子一代只出現了兩種表現型有絨毛紅果和有絨毛黃果”可推出其親本的基因型為：有絨毛紅果（DdHH）、有絨毛黃果（Ddhh），則子一代有絨毛紅果基因型為（DdHh），根據基因分離定律Dd自交性狀分離比為Dd：dd=2：1，Hh自交分離比為H ：hh=3：1，則子二代性狀分離為（2Dd ：1dd）（3H ：1hh）=6（Dd H ）：2（Dd hh）：3（dd H ）：1（dd H ）。2.2兩對等位基因中各出現一個顯性純合致死，導致子代出現性狀分離比為4：2：2：1小鼠由于其繁