两对或两对以上相对独立性状的遗传规律。当决定两对或两对以上相对独立性状的基因，每一对都遵从分离定律时，具有两对不同性状的纯合子亲本杂交，子一代表现为双显性性状。子一代自群繁殖时，在形成配子的过程中，各对等位基因彼此分离自由组合进入不同配子，由于雌雄性各种类型配子数量相等，受精又是随机的，故在子二代中出现各种性状的自由组合，而且按一定比例出现。例如牛的无角和有角是一对相对性状，黑毛与红毛是另一对相对性状，当纯合无角黑毛牛与纯合有角红毛牛杂交，子一代全是无角黑毛牛。说明无角对有角为显性，黑毛对红毛为显性，而有角和红毛为隐性。当子一代牛自群繁殖时，在子二代中出现了无角黑毛、无角红毛、有角黑毛和有角红毛四种表型不同的牛，其比例为9∶3∶3∶1（图1）。

图1 牛角和毛色杂交遗传示意图

假设用P和p代表无角和有角基因，用B和b分别代表黑毛和红毛基因，则亲本的基因型应为PPBB和ppbb。当它们形成配子时，成对的基因彼此分离自由组合到不同的配子中去，产生PB和pb两种雌雄配子，它们结合产生的子一代基因型全是PpBb。由于P对p，B对b为显性，所以子一代全为无角黑毛。当子一代自群繁殖形成配子时，两对等位基因P与p，B与b分别各自分离，两对等位基因间彼此自由组合进入不同配子，从而形成四种不同类型的配子：PB、Pb，pB和pb，而且比例相同。在公母牛中都一样，受精又是随机的，这样产生的子二代，共有9种基因型和4种表型，4种表型的比例为9∶3∶3∶1（图2）。

图2 牛角和毛色遗传图解

一对相对性状的遗传，在子二代中是3∶1的表型分离比例，两对相对独立性状的遗传，在子二代中是9∶3∶3∶1的分离比例，这恰是（3∶1）²的展开式。若有n对相对独立性状遗传时，则在子二代中有（3∶1）ⁿ展开式的分离比例。

在两性繁殖的生物中，由于基因在配子形成中自由组合，因而产生多种多样的配子，两性配子的随机结合将产生多样化的生物个体，这有利于生物的进化和动植物育种。在畜牧业中杂交育种是经常使用的育种手段之一，就是根据自由组合定律的原理，通过不同品种（或品系）杂交，综合两个或两个以上品种的优点，从而培育出人们需要的新品种。