自由组合中F2表现型分离比汇总及分析

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高中生物学习中，遗传和变异是教材中的重点和难点之一，而自由组合定律又是遗传和变异中的重点和难点。自由组合定律应用问题中关于f2表现型分离比系列问题又是代表，对于基础知识层次一般的学生来说，对这类问题常常不会处理，在答卷过程中失分比较严重，因此，如何更好的处理F2表现型分离比，从中找出规律，是学生对自由组合问题解答的关键。下面就将试卷中常出现的关于F2表现型分离比问题做一归类，以便学生更好地掌握自由组合问题。

一、9：3：3：1（标准）

解析：具有两对相对性状的亲本（两对等位基因分别用A、a和B、b表示）杂交，F1的基因型是AaBb，F1进行减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因则表现为自由组合，可以形成雌雄配子个四种，因此，形成F2时雌雄配子结合方式有4*4=16种，在F2中则出现9种基因型，即1/16AABB、2/16AABb、1/16AAbb、2/16AaBB、4/16AaBb、2/16Aabb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb，表现型四种即A-B-（双显）9/16、aaB-（一隐一显）3/16、A-bb（一显一隐）3/16、aabb（双隐）1/16，即9：3：3：1.因此当F2出现分离比为9：3：3：1时，我们可以确定该性状遗传符合基因自由组合定律，而且两对等位基因分别控制两对相对性状，该分离比为标准分离比，则其他问题可迎刃而解。

二、9：7

解析：从分离比表面来看，虽然只有两种，但9+7=16，显然该性状遗传仍然遵循自由组合定律，而且和自由组合标准分离比一比较，可以看出7=3+3+1，即aaB-、A-bb和aabb表现型一致，只有A-B-表现为另一性状，由此可以知道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，单独存在以及两对基因都是隐性时则表现另一性状，即显性基因的互补效应。

例：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、白花甜豌豆自交，后代可能出现紫花甜豌豆

B、紫花甜豌豆自交，后代紫花和白花的比例一定不是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、AaBb紫花甜豌豆自交，后代中紫花和白花的比例是9：7

解析：AaBb的紫花甜豌豆自交，后代甜豌豆为紫花（A-B-）的比例为9/16，后代甜豌豆中为白花（aa--、--bb、aabb）的比例为7/16.

三、9：6：1

解析：与标准情况相对照，可以看出9+6+1=16，且6=3+3，由此知道此比例仍符合基因自由组合定律，而且该比例表示三种表现型，9/16其基因型为A-B-，6/16基因型为aaB-和A-bb，1/16基因型为aabb，通过比较可以得出：两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时则表现相似的性状，无显性基因时又表现另一种性状。

例：现有4个纯合南瓜品种，其中两个品种的果形表现为圆形9（圆甲和圆乙），1个表现为扁盘形（扁盘），1个表现为长形（长）。用这四个南瓜品种做了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：

⑴南瓜果形的遗传受对等位基因控制，且遵循定律。

⑵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，则圆形的基因型为，扁盘的基因型为 ，长形的基因型为。

……

解析：实验1与实验2的F2中扁盘：圆：长=9：6：1，是9：3：3：1的变形，说明南瓜的果形是由两对等位基因控制的，遵循基因的自由组合定律，而且由题意可知，显性基因A和B同时存在时，南瓜表现为扁盘形，基因型为1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb；当只有一种显性基因存在时，南瓜表现为圆形，基因型为1/16AAbb、1/16aaBB、2/16Aabb、2/16aaBb；当没有显性基因存在时，南瓜表现为长形，基因型为1/16aabb.

四、1：4：6：4：1

解析：对于这种比例学生很陌生，其实这也是9：3：3：1的一种变形。这种比例存在于两对等位基因决定同一性状时，由于显性基因的相互叠加作用，后代会在性状表现方面相似，即四显（1AABB）、三显（2AABb+2AaBB）、二显（4AaBb+1AAbb+1aaBB）、一显（2aaBb+2Aabb）、无显（1aabb），共有五种表现型，从而出现1：4：6：4：1。

例：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 3：1B.3种 1：2：1C.9种 9：3：3：1D.9种1：4：6：4：1

解析：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叠加效应。

[答案]：D

五、12：3：1或13：3或9：3：4

解析：对于这几种比例而言，其中12：3：1是9（A-B-）与3（A-bb或者aaB-其中之一）表现型相同，3（A-bb或者aaB-其中之一）又表现为另一种类型，1（aabb）表现为一种类型；而13：3则是9（A-B-）与3（A-bb或者aaB-其中之一）与1（aabb）表现型相同，3（A-bb或者aaB-其中之一）又表现为另一种类型；对于9：3：4来说，则是3（A-bb或者aaB-其中之一）与1（aabb）表现型相同，从这几种情况来看，他们的共性是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，但对另一基因的表现有抑制作用，从而是9：3：3：1变形为12：3：1或者13：3或9：3：4。

例1：蚕的黄色茧Y对白色茧y是显性，抑制黄色出现的基因I对黄色出现的基因i是显性。两对等位基因分别位于两对同源染色体上，现用杂合白色茧（IiYy）蚕相互，后代中白色茧对黄色茧的分离比是（B）

A 3：1 B 13：3 C 1：1 D 15：1

解析：根据题意，I基因抑制黄色出现，只有iiY_为黄色，其余基因型为白色。所以，根据基因自由组合定律，基因型为IiYy的个体相互，子代的表现型及分离比如下：I_Y_为白色（9/16），I_yy为白色（3/16），iiY_为黄色（3/16），iiyy为白色（1/16）则白色对黄色的比例为13：3。

例2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；

六、4：2：2：1

解析：对于这种比例来说比较特殊，有四种表现型，但其和为9小于16，表面上看，好像其实不符合9：3：3：1，不符合基因自由组合定律，但两者对比分析可以看出，其实是前三种表现型中不同程度的少了一些个体，说明在某些生物体内存在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。如果后代性状分离比的比值之和小于16，则可判断必有一对基因使生物个体致死。

例：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，理论上所生的子代表现型比例为（ ）

A．9：3：3：1B. 3：3：1：1 C. 4：2：2：1 D. 1：1：1：1

[解析]：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，他们所生后代的表现型比例为（2：1）×（2：1）=4：2：2：1。

[答案]：C

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