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(xué)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(chǎn)生F1, F1自交，依據(jù)自由組合定律，通常情況下子代產(chǎn)生比例為9： 3： 3： 1 的四種表現(xiàn)型，而在自然界中實在是無奇不有， 出現(xiàn)了一系列有違常規(guī)的表現(xiàn)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(guī)現(xiàn)象出現(xiàn)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(dǎo)致的，另一方面是一些基因致死導(dǎo)致的。1 兩對等位基因控制一對相對性狀，會

2、出現(xiàn)基因多效效應(yīng)，表現(xiàn)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(shù)性狀是許多酶共同作用的結(jié)果，也就是多基因控制的，是這些基因相互作用的結(jié)果。1.1 互補基因?qū)е鲁霈F(xiàn)新的性狀。即非同源染色體上的兩個基因相互作用出現(xiàn)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(xué)家在研究雞冠的形狀遺傳時發(fā)現(xiàn)，如果把豌豆冠的雞跟玫瑰冠的雞交配，F(xiàn)1的雞冠是胡桃冠，不同于任何一個親體，F(xiàn)1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、： 3： 1，出現(xiàn)了兩種新性狀分別是胡桃冠和單冠。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(chǎn)生的配子是 Rp,后者產(chǎn)生的配子是 rP， 這兩種配子結(jié)合， 得到的 F1是 RrPp， 由于 P 與 R 的互補作用出現(xiàn)了胡桃冠。 子一代的公雞 和母雞都產(chǎn)生 RP、Rp、 rP、 rp 四種比例相同的配子， 根據(jù)自由組合定律， 子二代出現(xiàn)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(xiàn)了單冠。遺傳圖

4、解如下：P 玫瑰冠（RRpp）豌豆冠（rrPP）F1胡桃冠（RrPp）F29 胡桃冠（R P ）: 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(xiàn)為同一種性狀，雙顯性表現(xiàn)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

5、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 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(yīng)該為既有顯性基因又有隱性基因的純合體，假定 A 為 CCrr，貝 U B 為 ccRR。由此可以得出紅花的出現(xiàn)是由于顯性基因C 和 R互補的作用導(dǎo)致的。雜交組合三遺傳圖解如下：Fi紅花（CcRr）IF29 紅花（CcRr） : 3 白花（C _rr）: 3 白花（cc

6、R_） : 1 白花（ccrr）1.2 基因的上位效應(yīng)導(dǎo)致子二代表現(xiàn)型出現(xiàn)特殊的比例，即兩對等位基因中一對等位基 因的表現(xiàn)受另一對等位基因的影響，隨著后者的變化而變化。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(xiàn)為一種性狀，其中一種單顯性表現(xiàn)為另一種性狀，其余的表現(xiàn)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(xiàn)為9 灰兔：3 黑兔：4 白兔。原因解析：上述表現(xiàn)實質(zhì)是隱性上位效應(yīng)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(xiàn)時，另一對等位基因的表達為：（AA、Aa）表現(xiàn)為性狀 1灰色，aa 表現(xiàn)為

7、性狀 2 黑色，當(dāng)隱性純合子（bb 控制白色）出現(xiàn)時，直接遮蓋另一對等位 基因的表達：（AA、Aa、aa）均表現(xiàn)為性狀 3 白色。其遺傳圖解如下：P灰兔（AABB）x白兔（aabb）TF1灰兔（AaBb）IF29 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:仁（9+3） : 3: 1,即雙顯性和一種單顯性表現(xiàn)為同一種性狀，另外一種單顯性表現(xiàn)為另一種種性狀，雙隱性表現(xiàn)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(xiàn)為12 黑穎：3 黃穎：1白穎。原因解析：上述表現(xiàn)實質(zhì)是

8、顯性上位效應(yīng)所致，即一對等位基因的顯性基因（B 控制黑穎）不出現(xiàn)時，另一對等位基因的表達為：（AA、Aa）表現(xiàn)為性狀 1 黃穎，aa 表現(xiàn)為性狀2 白穎，當(dāng)顯性基因（B 控制黑穎）出現(xiàn)時，直接遮蓋另一對等位基因的表達：（AA、Aa、aa）均表現(xiàn)為性狀 3 黑穎。其遺傳圖解如下：P黑穎（AABB）x白穎（aabb）F1黑穎（AaBb）TF29 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(xiàn)為同一種性狀，另一種單顯性表現(xiàn)為另一種性狀。結(jié)白繭

9、的家蠶與結(jié)黃繭的家蠶雜交，子一代全結(jié)白繭，子一代個體相互交配得子二代， 性狀分離比為 13 結(jié)白繭：3 結(jié)黃繭。原因解析：上述現(xiàn)象是顯性抑制效應(yīng)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 控制黃色、a 控制白色）的表型效應(yīng)，其隱性基因（ b）沒有抑制效應(yīng)。遺傳圖解如下：白花品種 A （CCrr）白化品種 B （rrCC）P白繭（aaBB）X黃繭（AAbb ）1Fi白繭（AaBb）F29 白繭（A _B _）： 3 白繭（aaB_）: 3 黃繭（A bb）: 1 白繭（aabb）1.4 二倍體結(jié)球甘藍的葉色遺傳，子二代性狀分離比為15:

10、1= （ 9+3+3 ）: 1,即雙顯性和兩種單顯性表現(xiàn)為同一種性狀，雙隱性表現(xiàn)為另一種性狀。二倍體結(jié)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(xiàn)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(xiàn)為同一種性狀，全隱性（aabb）表現(xiàn)為另一種性狀。遺傳圖解如下：P紫色葉（AABB）X綠色葉（aabb）TF1紫色

11、葉（AaBb）F29 紫色（A _B_）: 3 紫色（aaB_）: 3 紫色（A _bb）: 1 綠色（aabb）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(xiàn)為性狀 1,兩種單顯性表現(xiàn)為同一種性狀2,雙隱性表現(xiàn)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(xiàn)將 2 株圓形南瓜植株進行雜交，F(xiàn)1 收獲的全是扁盤形南瓜；F1 自交，F(xiàn)2 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(xiàn)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

12、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(yīng)，這樣的基因稱為累加基因，由他們所決定性狀的現(xiàn)象成為累加作用（非等位基因種類數(shù)的累加）。所以（A _B_）表現(xiàn)為性狀 1, （aaB_）和（A _bb）表現(xiàn)為性狀 2, （ aabb）表現(xiàn)為性狀 3。遺傳圖解如下：P圓形（Aabb）X圓形（aaBB）F1扁盤形（AaBb）F29 扁盤形（A _B_） : 3 圓形（aaB_）: 3 圓形（A _bb）: 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1、R2和2控制。R1和 R2決定紅色，1和2

13、決定白色，R 對 r 不完全顯性，并有累加效應(yīng)，所以，麥粒的顏色隨R 的數(shù)量的增加而顏色逐漸加深。將紅粒（R1R1R2R2）與白粒（1122）雜交得子一代，子一代自交得子二 代，子二代的表現(xiàn)型為什么有 5 種？原因解析：該現(xiàn)象是數(shù)量性狀遺傳，數(shù)量性狀是指在一個群體內(nèi)的各個體間表現(xiàn)為連續(xù)變異的性狀，如麥粒的顏色、人的皮膚等。同一數(shù)量性狀由若干對等位基因所控制； 各個基因?qū)τ谛誀畹男?yīng)都很微小，而且大致相等；控制同一數(shù)量性狀的微效基因的作用一般是累加性的；控制數(shù)量性狀的等位基因間一般沒有明顯的顯隱性關(guān)系。也就是說子二代麥粒顏色由深到淺的順序依次為：RiRiR2R2 RIriR2R2= RIRIR2

14、 R1R1r2r2= R1r1R2r2= r1r1R2R2 R1r1r2r2= r1r1R2r2 r1r1r2r2,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(xiàn)顯性純合致死或兩對等位基因各出現(xiàn)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(xiàn)顯性純合致死，導(dǎo)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（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(chǎn)上具有重要的應(yīng)用價值，但該顯性基因純合時植株不能存活。若將有

15、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(xiàn)了兩種表現(xiàn)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(jù)題干可知有絨毛（DD）致死，根據(jù)“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(xiàn)了兩種表現(xiàn)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(jù)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(xiàn)一個顯性純合致死，導(dǎo)致子代出現(xiàn)性狀分離比為4: 2 : 2:1小鼠由于