人教(2019)生物必修2（知识点+跟踪检测）第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验(含答案）

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人教(2019)生物必修2（知识点+跟踪检测）
第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
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3.2.3　阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状
第1课时　基因的自由组合定律与常规题型
一、孟德尔两对相对性状的杂交实验
1．假说—演绎过程
2．自由组合定律
二、孟德尔获得成功的原因
[基础微点练清]
1．判断正误
(1)控制不同性状的基因的遗传互不干扰(√)
(2)等位基因的本质区别是控制的性状不同(×)
(3)非同源染色体自由组合时，所有的非等位基因也发生自由组合(×)
(4)纯合子aabb(a、b位于不同染色体上)减Ⅰ后期会发生非同源染色体的自由组合(√)
2．已知某玉米基因型为YYRR，周围虽生长有其他基因型的玉米植株，但其子代不可能出现的基因型是(　　)
A．YYRR　　　　　　　　　 B．YYRr
C．yyRr D．YyRr
解析：选C　基因型为YYRR的玉米产生的配子为YR，则该玉米自交及该玉米与其他基因型的玉米杂交，后代的基因型一定为Y_R_，因此后代的基因型不可能为yyRr。
3．假如水稻的高秆对矮秆为显性，用D、d表示，抗瘟病对易染病为显性，用R、r表示。现有一高秆抗瘟病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交，产生的F1再和隐性类型进行测交，结果如图所示，则F1的基因型为(　　)
A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRr
C．DdRr和Ddrr D．ddRr
解析：选C　单独分析高秆和矮秆这一对相对性状，测交后代高秆∶矮秆＝1∶1，说明F1的基因型为Dd；单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状，测交后代抗瘟病∶易染病＝1∶3，说明F1中有两种基因型，即Rr和rr，且比例为1∶1。综合以上分析可判断出F1的基因型为DdRr和Ddrr。
4．(新人教版必修2 P14“概念检测”T3)孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是(　　)
A．自由组合定律是以分离定律为基础的
B．分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
C．自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传
D．基因的分离发生在配子形成的过程中，基因的自由组合发生在合子形成的过程中
解析：选A　分离定律是自由组合定律的前提，遵循自由组合定律首先应该遵循分离定律，A正确；两对等位基因的遗传中，其中每一对等位基因的遗传都遵循基因分离定律，B错误；自由组合定律适用范围是两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因，C错误；基因的分离和自由组合都发生在配子形成过程中，D错误。
5．两对等位基因D、d和T、t可自由组合，下列有关叙述正确的是(　　)
A．基因型为DDTT和ddtt的亲本杂交得F1，F1自交得F2，则F2的双显性性状中能稳定遗传的个体占1/16
B．后代表现型的数量比为1∶1∶1∶1，则两个亲本的基因型一定为DdTt和ddtt
C．若将基因型为DDtt的桃树枝条嫁接到基因型为ddTT的植株上，则自花传粉后所结果实其果皮的基因型为DdTt
D．基因型为DdTt的个体产生四种雌配子或雄配子，且四种配子的比例为1∶1∶1∶1
解析：选D　基因型为DDTT和ddtt的亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2的双显性性状(D_T_)中能稳定遗传的个体(DDTT)占1/9；当双亲基因型为Ddtt和ddTt时，后代表现型的数量比也是1∶1∶1∶1；嫁接植株自花传粉，后代所结果实其果皮的基因型与接穗一致，为DDtt。
6．(新人教版必修2 P14“拓展应用”T3)人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状，双眼皮为显性性状，单眼皮为隐性性状。如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗？有的同学父母都是单眼皮，自己却是双眼皮，也有证据表明他(她)确实是父母亲生的，对此，你能作出合理的解释吗？你由此体会到遗传规律有什么特点？
提示：如果父母都是基因型为Aa的杂合子，其表现型虽然为双眼皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为aa)；生物的性状主要决定于基因型，但也会受到环境因素、个体发育中其他条件等影响。遗传规律虽然通常由基因决定，但也受到环境等多种因素的影响，因而表现得十分复杂。
一、两对相对性状的杂交实验与自由组合定律
[试考题·查欠缺]
1．(浙江选考)某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：
杂交编号 杂交组合 子代表现型(株数)
Ⅰ F1×甲 有(199)，无(602)
Ⅱ F1×乙 有(101)，无(699)
Ⅲ F1×丙 无(795)
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为(　　)
A．21/32　　　　　　　　 B．9/16
C．3/8 D．3/4
解析：选A　甲、乙、丙为稳定遗传突变体，即为纯合子，由杂交 Ⅰ：AaBbCc×甲→无∶有≈3∶1可知，甲的基因型为AAbbcc或aaBBcc；由杂交Ⅱ：AaBbCc×乙→无∶有≈7∶1可知，乙的基因型为aabbcc；由杂交Ⅲ：AaBbCc×丙→无可知，丙中一定有CC，甲、乙、丙之间互相杂交，F1均无成分R，符合题意。假设甲的基因型为AAbbcc，取杂交Ⅰ子代中有成分R植株(1/2AABbcc和1/2AaBbcc)与杂交Ⅱ子代中有成分R植株(AaBbcc)杂交，其后代中有成分R植株(A_B_cc)所占比例为(1－1/2×1/4)×3/4＝21/32；假设甲的基因型为aaBBcc，取杂交Ⅰ子代中有成分R植株(1/2AaBBcc和1/2AaBbcc)与杂交Ⅱ子代中有成分R植株(AaBbcc)杂交，其后代中有成分R植株(A_B_cc)所占比例为3/4×(1－1/2×1/4)＝21/32。
2．(2021年1月新高考8省联考·湖北卷)某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白)，如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花授粉产生子一代，下列相关叙述正确的是(　　)
A．子一代的表现型及比例为红色∶黄色＝9∶7
B．子一代的白色个体基因型为Aabb和aaBb
C．子一代的表现型及比例为红色∶白色∶黄色＝9∶4∶3
D．子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
解析：选C　由分析可知，子一代的表现型及比例为红色∶白色∶黄色＝9∶4∶3，A错误，C正确；子一代的白色个体基因型为aaBb、aaBB和aabb，B错误；子一代红色个体(A_B_)中能稳定遗传的基因型(AABB)占比为1/9，D错误。
3．(2021·泉州月考)甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别每次从Ⅲ、 Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后，再多次重复。下列叙述正确的是(　　)
A．甲同学的实验可模拟非同源染色体上非等位基因自由组合的过程
B．乙同学的实验只模拟了等位基因的分离过程
C．实验中每只小桶内2种小球的数量和小球总数都必须相等
D．甲、乙重复100次试验后，Dd和AB组合的概率约为1/2和1/4
解析：选D　甲同学的实验模拟的是两种类型的雌雄配子随机结合的过程，A错误；乙同学的实验不仅模拟了遗传因子的分离，还模拟了配子的自由组合过程，B错误；实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等，但每只小桶内两种小球的总数不一定要相等，C错误；甲同学实验获得Dd的概率＝2×1/2×1/2＝1/2，乙同学获得AB的概率＝1/2×1/2＝1/4，D正确。
[强知能·补欠缺]
1．基因自由组合定律的细胞学基础
(1)基因自由组合定律与减数分裂的关系(如图)
若干个基因型为AaBb的精(卵)原细胞，经减数分裂产生的精子(卵细胞)类型为4种，比例为1∶1∶1∶1。
(2)杂合子(YyRr)产生配子的情况(不考虑基因突变、交叉互换等)
产生配子数目 产生配子种类 类型
雄性个体 一个精原细胞 4个 2种 YR、yr或Yr、yR
一个雄性个体 若干 4种 YR、yr、Yr、yR
雌性个体 一个卵原细胞 1个 1种 YR或yr或Yr或yR
一个雌性个体 若干 4种 YR、yr、Yr、yR
2．自由组合定律的两个易误点
(1)发生时期：自由组合发生于配子形成(减Ⅰ后期)过程中，而不是受精作用过程中。
(2)组合基因：能发生自由组合的是位于非同源染色体上的非等位基因，而不仅指“非等位基因”，因为同源染色体上也有非等位基因。
3．基因分离定律与自由组合定律的比较
项目 分离定律 自由组合定律
相对性状对数 一对 两对 n对
控制性状的等位基因 一对 两对 n对
细胞学基础 减数第一次分裂后期同源染色体分开 减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合
遗传实质 等位基因分离 非同源染色体上非等位基因之间的自由组合
F1 基因对数 1 2 n
配子类型及比例 2,1∶1 22，(1∶1)2即 1∶1∶1∶1 2n，(1∶1)n
配子组合数 4 42 4n
F2 基因型 种数 31 32 3n
比例 1∶2∶1 (1∶2∶1)2 (1∶2∶1)n
表现型 种数 2 22 2n
比例 3∶1 (3∶1)2即9∶3∶3∶1 (3∶1)n
F1测交后代 基因型 种数 2 22 2n
表现型 比例 1∶1 (1∶1)2即1∶1∶1∶1 (1∶1)n
种数 2 22 2n
比例 1∶1 (1∶1)2即1∶1∶1∶1 (1∶1)n
实践应用 ①纯种鉴定及杂种自交纯合 ②将优良性状重组在一起
联系 在遗传时，遗传定律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合
[练题点·全过关]
1．孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，F2出现四种性状类型，数量比为9∶3∶3∶1。产生上述结果的必要条件不包括(　　)
A．F1雌雄配子各有四种，数量比均为1∶1∶1∶1
B．F1雌雄配子的结合是随机的
C．F1雌雄配子的数量比为1∶1
D．F2的个体数量足够多
解析：选C　孟德尔两对相对性状的遗传中基因遵循自由组合定律。F1雌雄配子各有四种且数量比为1∶1∶1∶1是自由组合定律的必要条件；另外还要满足雌雄配子的结合是随机的；F2的个体数量应足够多，才能避免实验的偶然性。亲本产生雄配子的数量远远超过雌配子的数量，F1雌雄配子数量相等不是实现自由组合定律的必要条件。
2．(2021·北海模拟)孟德尔利用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆做亲本，通过假说—演绎法设计杂交实验得出了基因自由组合定律。下列对该实验的分析，正确的是(　　)
A．“假说—演绎法”中的“演绎”过程是指进行测交实验的过程
B．F1会产生数量相等的雌、雄配子各4种
C．雌、雄配子的结合方式为16种
D．不能稳定遗传的黄色圆粒豌豆占F2的8/9
解析：选C　 “假说—演绎法”中的“演绎”过程是指进行测交实验的理论分析，A错误；雄配子数量远多于雌配子数量，B错误；雌、雄配子各4种，结合方式为16种，C正确；黄色圆粒豌豆的基因型为Y_R_，占F2的9/16，其中只有基因型为YYRR一种纯合子，纯合子能稳定遗传，故不能稳定遗传的黄色圆粒豌豆占F2的8/16＝1/2，D错误。
3．下列涉及自由组合定律的表述，正确的是(　　)
A．AaBb个体产生配子的过程一定遵循自由组合定律
B．X染色体上的基因与常染色体上的基因能自由组合
C．XBY个体产生两种配子的过程体现了自由组合定律
D．含不同基因的雌雄配子随机结合属于基因的自由组合
解析：选B　若A、a和B、b两对等位基因位于一对同源染色体上，则不遵循基因的自由组合定律；XBY个体产生两种配子的过程只能体现基因的分离定律；基因的自由组合发生于减数分裂产生配子时，不是受精作用时。
4．(2021·北京西城区模拟)甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中控制种子的圆粒与皱粒(R、r)及黄色与绿色(Y、y)两对等位基因及其在染色体上的位置，下列分析正确的是(　　)
A．甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1
B．乙、丙豌豆杂交后代有4种基因型、1种表现型
C．甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1∶2∶1
D．甲、丁豌豆杂交后代有6种基因型、4种表现型
解析：选D　甲(YyRr)×乙(YyRR)杂交，后代的性状分离比是3∶1，A错误；乙(YyRR)×丙(YYrr)杂交，后代的基因型为YYRr、YyRr，有2种基因型、1种表现型，B错误；甲(YyRr)×丙(YYrr)豌豆杂交后代的性状分离比为1∶1，C错误；甲(YyRr)×丁(Yyrr)豌豆杂交后代有3×2＝6种基因型、有2×2＝4(种)表现型，D正确。
二、基因自由组合定律的常规解题规律及方法
首先，将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb，可分解为两组：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案。举例如下：
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能的表现型种类数 可分解为三个分离定律： Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa) Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb) Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc) 所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8种表现型
AaBbCc×AabbCc，后代中表现型A_bbcc出现的概率计算 Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc 　 ↓　 　　↓　　　↓ 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32
AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于亲本的表现型(基因型) 不同于亲本的表现型＝1－亲本的表现型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_)，不同于亲本的基因型＝1－亲本的基因型＝1－(AaBbCc＋AabbCc)
[针对训练]
1．基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合(不考虑交叉互换)，则下列有关叙述错误的是(　　)
A．子代中7对等位基因纯合的个体出现的概率为1/128
B．子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率不相等
C．子代中5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为21/128
D．理论上亲本减数分裂产生128种配子，子代中有2 187种基因型
解析：选B　子代中一对等位基因的纯合包括显性纯合与隐性纯合，杂合子自交后代中杂合子与纯合子的概率都是1/2，子代中出现7对等位基因纯合的个体为：1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2＝1/128；子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率相等，都为1/8×1/16×C＝35/128；子代中出现5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体的概率为1/32×1/4×C＝21/128；理论上亲本减数分裂产生27＝128种配子，子代中基因型有37＝2 187种。
2．甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。
表现型 白花 乳白花 黄花 金黄花
基因型 AA____ Aa____ aaB___ aa__D_ aabbdd
请回答下列问题：
(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1的基因型是________________，F1测交后代的花色表现型及其比例是________________。
(2)黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有________种，其中纯合个体占黄花的比例是________。
(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是________。
解析：(1)基因型为AABBDD的白花个体与基因型为aaBBDD的黄花个体杂交，后代的基因型为AaBBDD，对它进行测交，即与基因型为aabbdd的个体杂交，后代有两种基因型：AaBbDd和aaBbDd，比例为1∶1，据题意可知，基因型为AaBbDd的个体开乳白花，基因型为aaBbDd的个体开黄花。(2)黄花个体(aaBBDD)与金黄花个体(aabbdd)杂交，后代基因型是aaBbDd，让其自交，后代的基因型有aaB_D_、aaB_dd、aabbD_、aabbdd，比例为9∶3∶3∶1，据表可知aaB_D_、aaB_dd、aabbD_的个体均开黄花，aabbdd的个体开金黄花。aaBbDd自交，后代基因型有1×3×3＝9种，1种开金黄花，所以黄花的基因型有8种，而每种aaB_D_、aaB_dd、aabbD_里面只有1份纯合，所以纯合个体占黄花的比例为3/15，即1/5。(3)据表可知，要想获得四种花色表现型的子一代，需要选择基因型为AaBbDd的个体自交，后代表现白花的概率是1/4×1×1＝1/4，后代表现乳白花的概率是1/2×1×1＝1/2，后代表现黄花的概率是1/4×3/4×1＋1/4×1×3/4－1/4×3/4×3/4＝15/64，后代表现金黄花的概率是1/4×1/4×1/4＝1/64，所以子一代比例最高的花色表现型是乳白花。
答案：(1)AaBBDD　乳白花∶黄花＝1∶1　(2)8　1/5　(3)AaBbDd　乳白花
1．方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。
2．题型示例
(1)9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb)；
(2)1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb)；
(3)3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；
(4)3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
[针对训练]
3．在家蚕遗传中，黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如下表，下列说法错误的是(　　)
黑蚁黄茧 黑蚁白茧 淡赤蚁黄茧 淡赤蚁白茧
组合一 9 3 3 1
组合二 0 1 0 1
组合三 3 0 1 0
A．组合一亲本一定是AaBb×AaBb
B．组合三亲本可能是AaBB×AaBB
C．若组合一和组合三亲本杂交，子代表现型及比例与组合三的相同
D．组合二亲本一定是Aabb×aabb
解析：选C　组合一的杂交后代比例为9∶3∶3∶1，所以亲本一定为AaBb×AaBb；组合二杂交后代只有白茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为1∶1，所以亲本一定为Aabb×aabb；组合三杂交后代只有黄茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为3∶1，所以亲本为AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb；只有组合一中AaBb和组合三中AaBB杂交，子代表现型及比例才与组合三的相同。
4．(2021·泉州模拟)某二倍体植株的花色和茎高分别由基因A/a、B/b控制，用甲、乙、丙三种基因型不同的红花高茎植株分别与白花矮茎植株杂交，F1植株均为红花高茎。用F1植株随机交配，F2植株的表现型及比例均为红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝9∶1∶1∶1。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙、丙都能产生AB配子
B．这两对性状的遗传遵循基因自由组合定律
C．F2出现9∶1∶1∶1比例的原因是部分个体致死
D．甲、乙、丙植株的基因型分别是AABB、AABb、AaBb
解析：选D　红花高茎植株分别与白花矮茎植株杂交，F1植株均为红花高茎，说明红花和高茎为显性性状，则甲、乙、丙都可以产生AB配子，A正确；性状由两对基因控制，且出现9∶1∶1∶1的性状分离比，这两对性状的遗传遵循基因自由组合定律，B正确；F1为双杂合子，正常情况下，红花矮茎所占比例为3(其中AAbb占1份，Aabb占2份)，则说明Aabb基因型个体死亡，同理白花高茎中aaBb基因型个体死亡，C正确；进一步判断甲、乙、丙植株的基因型为AABB、AABb、AaBB，但无法确定甲、乙、丙为三种基因型中的哪种，D错误。
题型三　“十字交叉法”解答自由组合的概率计算问题
1．当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下：
2．根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表：
序号 类型 计算公式
① 同时患两病概率 mn
② 只患甲病概率 m(1－n)
③ 只患乙病概率 n(1－m)
④ 不患病概率 (1－m)(1－n)
拓展求解 患病概率 ①＋②＋③或1－④
只患一种病概率 ②＋③或1－(①＋④)
[针对训练]
5．一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。若他们再生一个孩子：
(1)只患并指的概率是________。
(2)只患白化病的概率是________。
(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。
(4)只患一种病的概率是________。
(5)患病的概率是________。
解析：由题意知，第1个孩子的基因型应为aabb，则该夫妇基因型应分别为妇：Aabb；夫：AaBb。依据该夫妇基因型可知，孩子中并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2)，白化病的概率应为1/4(非白化病概率应为3/4)，则：(1)再生一个只患并指孩子的概率为：并指概率－并指又白化概率＝1/2－1/2×1/4＝3/8。(2)只患白化病的概率为：白化病概率－白化病又并指的概率＝1/4－1/2×1/4＝1/8。(3)生一既白化又并指的男孩的概率为：男孩出生率×白化病概率×并指概率＝1/2×1/4×1/2＝1/16。(4)后代只患一种病的概率为：并指概率×非白化病概率＋白化病概率×非并指概率＝1/2×3/4＋1/4×1/2＝1/2。(5)后代中患病的概率为：1－全正常(非并指、非白化)＝1－1/2×3/4＝5/8。
答案：(1)3/8　(2)1/8　(3)1/16　(4)1/2　(5)5/8
科学探究——个体基因型的探究与自由组合定律的验证
1．“实验法”探究个体基因型
自交法 对于植物来说，鉴定个体基因型的最好方法是使该植物个体自交，通过观察自交后代的性状分离比，分析出待测亲本的基因型
测交法 如果能找到纯合的隐性个体，根据测交后代的表现型比例即可推知待测亲本的基因组成
单倍体育种法 对于植物个体来说，如果条件允许，取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，根据处理后植株的性状即可推知待测亲本的基因型
2.自由组合定律的验证方法
自交法：F1自交 如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥3)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上，符合自由组合定律；反之，则不符合
测交法： 如果测交后代性状分离比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥3)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上，符合自由组合定律，反之则不符合
配子法：F1减数分裂 产生数量相等的2n(n为等位基因对数)种配子，则符合自由组合定律
单倍体育种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
[素养训练]
1．某中学实验室有三包豌豆种子，甲包写有“纯合高茎叶腋花”字样，乙包写有“纯合矮茎茎顶花”字样，丙包豌豆标签破损只隐约看见“黄色圆粒”字样。某研究性学习小组对这三包豌豆展开激烈的讨论：
(1)在高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中，互为相对性状的是________________________________________________________________________。
(2)怎样利用现有的三包种子判断高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中哪些性状为显性性状？写出杂交方案，并预测可能的结果。
(3)同学们就“控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上”展开了激烈的争论，你能利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案并作出判断吗？
(4)针对丙包豌豆，该研究性学习小组利用网络得知，黄色、绿色分别由A和a控制，圆粒、皱粒分别由B和b控制，于是该研究性学习小组欲探究其基因型。实验一组准备利用单倍体育种方法对部分种子进行基因型鉴定，但遭到了实验二组的反对。实验二组选择另一种实验方案，对剩余种子进行基因型鉴定。
①为什么实验二组反对实验一组的方案？
②你能写出实验二组的实验方案和结果预测吗？
答案：(1)叶腋花和茎顶花、高茎和矮茎
(2)取甲、乙两包种子各一些种植，发育成熟后杂交。若F1均为高茎叶腋花豌豆，则高茎、叶腋花为显性；若F1均为矮茎、茎顶花豌豆，则矮茎、茎顶花为显性；若F1均为高茎茎顶花豌豆，则高茎、茎顶花为显性；若F1均为矮茎叶腋花豌豆，则矮茎、叶腋花为显性。
(3)方案一　取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，让其自交，如果F2出现四种性状，其性状分离比为9∶3∶3∶1，说明符合基因的自由组合定律，因此控制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；否则可能是位于同一对同源染色体上。
方案二　取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1，判断亲本的显隐性，再让F1与纯种隐性亲本豌豆测交，如果测交后代出现四种性状，其性状分离比为1∶1∶1∶1，说明符合基因的自由组合定律，因此控制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；否则可能是位于同一对同源染色体上。
(4)①单倍体育种技术复杂，还需要与杂交育种配合，普通中学实验室难以完成。②对部分丙包种子播种并进行苗期管理。植株成熟后，自然状态下进行自花受粉。收集每株所结种子进行统计分析，若自交后代全部为黄色圆粒，则此黄色圆粒豌豆的基因型为AABB；若后代仅出现黄色圆粒、黄色皱粒，比例约为3∶1，则此黄色圆粒豌豆的基因型为AABb；若后代仅出现黄色圆粒、绿色圆粒，比例约为3∶1，则此黄色圆粒豌豆的基因型为AaBB；若后代出现黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒四种表现型，比例约为9∶3∶3∶1，则此黄色圆粒豌豆的基因型为AaBb。
2．已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。
答案：亲本　　　(纯合白非糯)aaBB×AAbb(纯合黄糯)
亲本或为： (纯合黄非糯)AABB×aabb(纯合白糯)
　　　　　　　　　　　　　　 ↓
F1　　　 　　　　AaBb(杂合黄非糯)
　　　　　　　　　　　　 ↓?
　　　　　　　　　　　　 F2
F2子粒中：
①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
3．小鼠的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表灰色，B决定有色素，b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1、2号染色体上，母本为纯合黄色鼠，父本为纯合白色鼠。请设计实验探究另一对等位基因是否也位于1、2号染色体上(仅就体色而言，不考虑其他性状和交叉互换)。
第一步：选择题中的父本和母本杂交得到F1；
第二步：________________________________________________________________；
第三步：_____________________________________________________________。
结果及结论：
①________________________________________________________________________，
则另一对等位基因不位于1、2号染色体上；
②________________________________________________________________________，
则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。
解析：如果另一对等位基因(B、b)也位于1、2号染色体上，则完全连锁，不符合基因自由组合定律；如果另一对等位基因(B、b)不位于1、2号染色体上，则符合基因自由组合定律，因此可让题中的父本和母本杂交得到F1，再让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠与父本小白鼠自由交配)，观察统计F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色)，若F2中小鼠毛色表现为黄色∶灰色∶白色＝9∶3∶4(或子代黄色∶灰色∶白色＝1∶1∶2)，则另一对等位基因不位于1、2号染色体上；若F2代小鼠毛色表现为黄色∶白色＝3∶1(或子代黄色∶白色＝1∶1)，则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。
答案：第二步：让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠与父本小白鼠交配)
第三步：观察统计F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色)
①若子代小鼠毛色表现为黄色∶灰色∶白色＝9∶3∶4(或黄色∶灰色∶白色＝1∶1∶2)
②若子代小鼠毛色表现为黄色∶白色＝3∶1(或黄色∶白色＝1∶1)
4．虎皮鹦鹉属于ZW型性别决定，ZW为雌性，ZZ为雄性，其毛色由三对等位基因控制，其中A、a位于1号常染色体上，D、d和E、e中有一对基因位于3号常染色体上，另一对位于Z染色体上。已知A基因编码的酶可使白色前体物质Ⅰ转化为蓝色素，D基因编码的酶可使白色前体物质Ⅱ转化为黄色素，E基因编码的酶可使黄色素转化为黑色素，蓝色素、黄色素共存表现为绿色，绿色、黑色素共存表现为虎皮性状，a、d、e基因无效。回答下列问题：
(1)虎皮性状的出现说明基因能通过__________________来控制代谢过程，进而控制生物性状。
(2)现有一只虎皮雌性鹦鹉甲与一只白色雄性鹦鹉乙进行多次杂交，子一代中只出现绿色雌性鹦鹉和虎皮雄性鹦鹉，且比例为1∶1。根据该杂交特点可推断位于Z染色体上的基因为________________________________________________________________________(填“D、d”或“E、e”)，请写出你的推断过程
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)只考虑两对基因A、a和D、d的遗传。现有一只纯合绿色鹦鹉和一只纯合白色鹦鹉作为亲本进行杂交，获得F1，然后F1雌雄个体随机交配获得F2
请任意选择上述三代中个体，设计杂交实验，以验证两对基因A、a和D、d遵循自由组合定律。
实验思路：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期结果：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意知：虎皮性状的出现是三种基因共同表达的结果，其实质就是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。(2)要推断出D、d和E、e在染色体上的位置，可假设D、d基因位于Z染色体上，则甲的基因型为A_E_ZDW，乙的基因型为aa__ZdZd，两者杂交后代的雌性个体一定为ZdW，不可能为绿色鹦鹉，故假设不成立，因此结合题干信息，E、e基因位于Z染色体上。(3)验证自由组合定律可用测交，即用F1的绿色鹦鹉和亲本白色鹦鹉杂交，观察并统计后代表现型及比例，若后代出现绿色∶蓝色∶黄色∶白色＝1∶1∶1∶1，说明遵循基因的自由组合定律。
答案：(1)酶的合成　(2)E、e　假设D、d基因位于Z染色体上，则甲的基因型为A_E_ZDW，乙的基因型为aa__ZdZd，两者杂交后代的雌性个体一定为ZdW，不可能为绿色鹦鹉，故假设不成立，因此结合题干信息，E、e基因位于Z染色体上　(3)用F1的绿色鹦鹉和亲本白色鹦鹉杂交，观察并统计后代表现型及比例　杂交后代中鹦鹉羽色出现绿色∶蓝色∶黄色∶白色＝1∶1∶1∶1
一、选择题
1．某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花。茎的高度由一对等位基因(A/a)控制，植株只要含A基因就表现为高茎，花的颜色由两对等位基因(B/b和C/c)控制，植株只要含有B基因或C基因就表现为紫花。用纯合的高茎紫花植株与纯合矮茎白花植株杂交，F1全为高茎紫花，F2中紫花∶白花＝15∶1。不考虑交叉互换，下列说法错误的是(　　)
A．若F1自交，子代中高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花＝45∶3∶15∶1，则三对基因位于三对同源染色体上
B．若F1自交，子代中高茎紫花∶矮茎紫花∶矮茎白花＝12∶3∶1，则三对基因位于两对同源染色体上
C．若F1与亲代中的矮茎白花植株杂交，子代中高茎紫花占1/4，则三对基因位于三对同源染色体上
D．若F1与亲代中的矮茎白花植株杂交，子代中矮茎紫花占3/8，则三对基因位于三对同源染色体上
解析：选C　如果三对等位基因分别位于三对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F1AaBbCc自交，若只考虑1对相对性状，则Aa自交后代为3高茎∶1矮茎，BbCc自交后代为15紫花∶1白花，考虑2对相对性状，F2的表现型及比例是高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花＝45∶3∶15∶1，A正确；如果F2中高茎紫花∶高茎白花∶矮茎白花＝12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明三对基因位于两对同源染色体上，B(b)与C(c)遵循自由组合定律，A(a)与B(b)或者是C(c)不遵循自由组合定律，B正确；F1基因型是AaBbCc，亲代矮茎白花的基因型是aabbcc，如果三对等位基因分别位于3对同源染色体上，则遵循自由组合定律，若只考虑1对相对性状，BbCc×bbcc杂交后代的基因型及比例为BbCc∶Bbcc∶bbCc∶bbcc＝1∶1∶1∶1，则表现型及比例为紫花∶白花＝3∶1，Aa×aa杂交后代的表现型及比例为高茎∶矮茎＝1∶1，因此，同时考虑2对相对性状，子代中高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花＝(3∶1)(1∶1)＝3∶1∶3∶1，高茎紫花占3/8，矮茎紫花也占3/8，C错误，D正确。
2．某二倍体植株自交，子一代表现型及比例为紫茎抗病∶绿茎抗病∶紫茎感病∶绿茎感病＝5∶3∶3∶1，已知某种基因型的花粉不能参与受精。下列有关叙述错误的是(　　)
A．控制这两对相对性状的基因的遗传符合基因的自由组合定律
B．若两紫茎抗病植株正反交，子代表现型可能相同
C．子一代共有8种基因型，与亲本基因型不同的个体所占比例为11/12
D．该亲本植株自交时，雌雄配子的结合方式有12种
解析：选C　由题中信息可知，紫茎对绿茎为显性，抗病对感病为显性。假设A、a分别控制紫茎、绿茎，B、b分别控制抗病、感病，F1表现型及比例为紫茎抗病∶绿茎抗病∶紫茎感病∶绿茎感病＝5∶3∶3∶1，实为9∶3∶3∶1的变式，又已知某种基因型的花粉不能参与受精，可推知该花粉基因型为AB，精子与卵细胞的结合方式如表所示。
卵细胞AB 卵细胞Ab 卵细胞aB 卵细胞ab
精子Ab AABb紫抗 AAbb紫感 AaBb紫抗 Aabb紫感
精子aB AaBB紫抗 AaBb紫抗 aaBB绿抗 aaBb绿抗
精子ab AaBb紫抗 Aabb紫感 aaBb绿抗 aabb绿感
根据上述分析，控制这两对相对性状的基因的遗传仍符合自由组合定律，A正确。两紫茎抗病植株正反交，子代表现型可能相同，如基因型为AaBB的植株与基因型为AABb的植株正反交，子代植株均表现为紫茎抗病，B正确。由上述表格可知，子一代共有8种基因型(不存在AABB)，与亲本基因型AaBb不同的个体所占比例为3/4，C错误。由上述表格可知，该亲本植株自交时，雌雄配子结合方式有3×4＝12种，D正确。
3．某种鱼的鳞片有4种表现型：单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞，由位于两对同源染色体上的两对等位基因(用A、a，B、b表示)决定，且BB对生物个体有致死作用，将无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交，F1有两种表现型，野生型鳞鱼占50%，单列鳞鱼占50%；选取F1中的单列鳞鱼进行相互交配，其后代中有上述4种表现型，这4种表现型的比例为6∶3∶2∶1，则F1的亲本基因型组合是(　　)
A．Aabb×AAbb　　　　　　B．aaBb×aabb
C．aaBb×AAbb D．AaBb×AAbb
解析：选C　由题意可推知该种鱼鳞片的4种表现型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb这几种基因型控制。F1中的单列鳞鱼相互交配能产生4种表现型的个体，可推知F1中的单列鳞鱼的基因型为AaBb。无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交，能得到基因型为AaBb的单列鳞鱼，先考虑B和b这对基因，亲本的基因型为__Bb和__bb，而亲本野生型鳞鱼为纯合子，故bb为亲本纯合野生型鳞鱼的基因型，Bb为无鳞鱼的基因型；由单列鳞鱼的基因型为AaBb，推出亲本无鳞鱼基因型应为aaBb，亲本纯合野生型鳞鱼的基因型应为AAbb。
4．用纯合的黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本进行杂交，F1全部为黄色圆粒，F1自交获得F2，从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒，一个纯合一个杂合的概率为(　　)
A．1/9 B．2/9
C．1/3 D．4/9
解析：选D　由题意可知，F2中黄色皱粒的基因型为YYrr(1/3)或Yyrr(2/3)，绿色圆粒的基因型为yyRR(1/3)或yyRr(2/3)，黄色皱粒纯合、绿色圆粒杂合的概率为1/3×2/3＝2/9，黄色皱粒杂合、绿色圆粒纯合的概率为2/3×1/3＝2/9，则一个纯合一个杂合的概率为4/9。
5．大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据图判断，下列叙述正确的是(　　)
A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状
B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型
C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合子
D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
解析：选B　控制该大鼠的两对等位基因遵循自由组合定律，根据题图F2表现型及比例可推断出大鼠的毛色受两对同源染色体上的两对等位基因控制，且为不完全显性，A错误；设这两对等位基因用A a、B b表示，则黄色亲本的基因型为AAbb(或aaBB)，黑色亲本的基因型为aaBB(或AAbb)，现按照黄色亲本基因型为AAbb，黑色亲本基因型为aaBB分析。F1基因型为AaBb，F1与黄色亲本AAbb杂交，子代有灰色(A_Bb)、黄色(A_bb)两种表现型，B正确；F2中灰色大鼠的基因型(A_B_)，既有杂合子也有纯合子，C错误；F2黑色大鼠为1/3aaBB,2/3aaBb，与米色大鼠(aabb)交配，后代米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3，D错误。以另一种亲本基因组合分析所得结论与此相同。
6．(2021·宁德质检)甲和乙都是某种开两性花的植物，甲、乙体细胞中的有关基因组成如图所示。要通过一代杂交达成目标，下列操作合理的是(　　)
A．甲、乙杂交，验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
B．乙自交，验证A、a的遗传遵循基因的分离定律
C．甲自交，验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
D．甲、乙杂交，验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
解析：选B　据图分析可知，要验证D、d的遗传遵循基因的分离定律，应先将甲(DD)与乙(dd)杂交获得F1(Dd)，再将F1与乙测交或将F1自交，A错误；甲自交，乙自交或甲、乙杂交都可验证A、a的遗传遵循基因的分离定律，B正确；甲的基因组成中，A、a与B、b两对等位基因位于同一对染色体上，不能验证其遵循基因的自由组合定律，C错误；基因自由组合定律适用于两对等位基因的遗传，甲是DD，乙是dd，都是纯合，后代是Dd，只有一种性状，所以甲、乙杂交，不能验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律，D错误。
7．已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状，这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交，结果如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．控制红色和白色相对性状的基因分别位于两对同源染色体上
B．第Ⅲ组杂交组合中子一代的基因型有3种
C．第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的子一代的基因型可能有3种
D．第Ⅰ组的子一代测交后代中红色和白色的比例为3∶1
解析：选C　根据Ⅲ中F2红粒∶白粒＝63∶1，即白粒所占比例为1/64＝(1/4)3，说明红色和白色性状至少由三对独立遗传的等位基因控制，即三对等位基因分别位于三对同源染色体上；设基因为A、a，B、b，C、c，第Ⅲ组杂交组合中子一代的基因型只有1种(AaBbCc)；白粒的基因型只有1种，即aabbcc，只要基因型中含有显性基因，就表现为红粒，第Ⅰ组子一代的基因型可能为Aabbcc、aaBbcc、aabbCc，第Ⅱ组子一代的基因型可能为AaBbcc、AabbCc、aaBbCc，如果第Ⅰ组子一代的基因型为Aabbcc，则它与aabbcc测交，后代中红粒∶白粒＝1∶1，同理，如果第Ⅰ组子一代的基因型为aaBbcc或aabbCc，测交后代也是红粒∶白粒＝1∶1。
8．某高等动物的毛色由位于常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色为白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。用纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，F1随机交配产生F2。以下分析错误的是(　　)
A．自然界中白色个体的基因型有5种
B．含A、B基因的个体的毛色是白色的原因是不能翻译出相关蛋白质
C．若F2中黑色∶黄色∶白色接近3∶3∶10，则两对等位基因独立遗传
D．若F2中白色个体的比例接近1/2，则F2中黑色个体的比例也接近1/2
解析：选D　先弄清基因型与表现型的对应关系：A_B_(白色)、A_bb(黑色)、aaB_(黄色)、aabb(白色)，因此，表现型为白色的个体的基因型有AABB、AaBB、AaBb、AABb、aabb，共5种，A正确；已知当A、B基因同时存在时，两者的转录产物会形成双链结构进而不能继续翻译合成黑色素和黄色素，因此，含A、B基因的个体的毛色为白色，B正确；若F2中黑色∶黄色∶白色接近3∶3∶10，即F2的表现型比例之和为16，说明控制毛色的两对等位基因位于两对非同源染色体上，遵循基因的分离定律和自由组合定律，C正确；已知F1的基因型为AaBb，若F2中白色个体的比例接近1/2，说明两对基因位于一对同源染色体上，且由双亲为纯合黑色个体和纯合黄色个体可知，F2中一定会出现黑色个体和黄色个体，两者之和的比例接近1/2，D错误。
9．番茄是二倍体植物(2N＝24)，番茄的红果(R)对黄果(r)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，两对基因位于不同染色体上。如图表示用红果高茎番茄植株A连续测交两代的结果，下列有关叙述错误的是(　　)
A．控制番茄果实颜色的基因与控制茎高的基因遵循基因自由组合定律
B．植株A的基因型为RrHh
C．植株A测交一代后，F1植株有两种基因型
D．植株A测交一代后，F1植株自交得到的F2植株中RrHh占1/8
解析：选B　控制番茄果实颜色和茎高的基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因自由组合定律，A正确；图中所示内容是用红果高茎番茄植株A连续测交两代的结果，用倒推法：第二次测交的结果，黄果∶红果为3∶1，高茎∶矮茎为1∶1，则第一次测交的结果应为Rr∶rr＝1∶1，关于茎高的基因型为Hh，进一步推出亲本植株A的基因型为RrHH，B错误；植株A测交，F1的基因型及比例为RrHh∶rrHh＝1∶1，C正确；F1植株中RrHh、rrHh分别自交，F2中RrHh占1/2×1/4＝1/8，D正确。
10．某哺乳动物棒状尾(A)对正常尾(a)为显性，黄色毛(Y)对白色毛(y)为显性，但是雌性个体无论毛色基因型如何，均表现为白色毛。两对基因均位于常染色体上并遵循基因的自由组合定律。下列叙述正确的是(　　)
A．A与a、Y与y两对等位基因位于同一对同源染色体上
B．若想依据子代的表现型判断出性别，能满足要求的交配组合有两组
C．基因型为Yy的雌雄个体杂交，子代黄色毛和白色毛的比例为3∶5
D．若黄色与白色两个体交配，生出一只白色雄性个体，则母本的基因型是Yy
解析：选C　由题意可知，该两对基因遵循自由组合定律，所以这两对基因位于两对同源染色体上，A错误；若想依据子代的表现型判断出性别，只有YY×yy这一组杂交组合，B错误；基因型为Yy的雌雄个体杂交，F1的基因型为1YY、2Yy、1yy，雄性中黄色毛∶白色毛＝3∶1，雌性全为白色毛，故子代黄色毛和白色毛的比例为3∶5，C正确；当亲本的杂交组合为Yy×yy时，也可生出白色雄性(yy)个体，D错误。
二、非选择题
11．二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据，请回答下列问题：
亲本组合 F1 F2
紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶
①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30
②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81
(1)结球甘蓝叶性状的遗传遵循__________定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为________________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为__________。组合①的F2紫色叶植株中，自交后代全为紫色叶的个体所占的比例为__________。
(3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为________________。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为__________。
(4)请用竖线(|)表示相关染色体，用点(·)表示相关基因位置，在如图圆圈中画出组合①的F1体细胞的基因示意图。
解析：(1)两对基因位于非同源染色体上(3号和8号染色体)，所以遵循自由组合定律。(2)分析表中数据可知，组合①紫色叶×绿色叶杂交，F1的基因型为AaBb，所以亲本的基因型为AABB×aabb。 组合①的F2中紫色叶植株的基因型为A_B_、A_bb、aaB_，纯合子为AABB、AAbb、aaBB，占3/15＝1/5。组合①的F2紫色叶植株中AaBb、Aabb、aaBb自交后代会出现绿色，占4/15＋2/15＋2/15＝8/15，所以自交子代全是紫色叶的个体所占的比例为7/15。(3)组合②的F2中紫色∶绿色＝3∶1，所以F1中有一对基因是杂合，即为Aabb或aaBb，可知亲本紫色植株为AAbb或aaBB。组合②的F1为杂合子，产生的配子比为1∶1，所以测交后子代表现型及比例为紫色叶∶绿色叶＝1∶1。(4)由题意可知，A/B遵循自由组合定律，在非同源染色体上，F1基因型为AaBb，图示见答案。
答案：(1)自由组合　
(2)AABB、aabb　1/5　7/15
(3)AAbb或者aaBB
紫色∶绿色＝1∶1
(4)如图所示
12．(2021·潍坊模拟)甜瓜茎蔓性状分为刚毛、绒毛和无毛3种，其性状受两对等位基因(A、a和B、b)控制，这两对等位基因的分离和组合是互不干扰的。为探究A、a和B、b之间的关系，某小组用纯合刚毛品种和纯合无毛品种做杂交实验(Ⅰ)，F1全表现为刚毛，F1自交得到10株F2植株，表现为刚毛、绒毛和无毛。
针对上述实验结果，甲同学提出以下解释：A、B基因同时存在时表现为刚毛；A基因存在、B基因不存在时表现为绒毛；A基因不存在时表现为无毛。回答下列问题：
(1)F1的基因型是______________。
(2)根据甲同学的解释，理论上F2中刚毛∶绒毛∶无毛＝__________________。
(3)乙同学提出另一种解释，A、B基因同时存在时表现为刚毛；__________________时表现为绒毛；A、B基因均不存在时表现为无毛。据此，理论上F2中刚毛∶绒毛∶无毛＝9∶6∶1。
(4)请从杂交实验(Ⅰ)的亲代和子代甜瓜中选择材料，另设计一个杂交实验方案，证明甲、乙同学的解释是否成立。选择的杂交组合为______________________，若子代表现型及其比例为______________________，则甲同学解释成立，乙同学解释不成立。
解析：(1)根据分析可知，F1的基因型是AaBb。(2)根据甲同学的解释分析，刚毛基因型为A_B_，绒毛基因型为A_bb，无毛基因型为aa__，又因为F1(AaBb)自交后代的基因型及其比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，所以后代的性状分离比为刚毛∶绒毛∶无毛＝9∶3∶4。(3)根据乙同学的解释分析，后代的性状分离比为刚毛∶绒毛∶无毛＝9∶6∶1，说明A_B_为刚毛，A_bb、aaB_为绒毛，aabb为无毛，因此乙同学的解释为A、B基因同时存在时表现为刚毛；只有A基因或只有B基因存在时表现为绒毛；A、B基因均不存在时表现为无毛。(4)根据分析可知，甲、乙同学解释的差异主要在于aaB_表现为无毛还是绒毛，因此要证明两位同学的解释是否正确，可以让亲本中的纯合无毛(aabb)与F1的刚毛(AaBb)杂交，产生的后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，若甲同学解释成立，乙同学解释不成立，则后代的性状分离比是刚毛∶绒毛∶无毛＝1∶1∶2。
答案：(1)AaBb　(2)9∶3∶4　(3)A、B基因存在一个　(4)F1的刚毛×亲代中的纯合无毛　刚毛∶绒毛∶无毛＝1∶1∶2
13．果蝇眼色由A、a和B、b两对位于常染色体上的等位基因控制，基因A控制色素形成，基因B决定红色，基因b决定粉色；当基因A不存在时，果蝇眼色表现为白色。为了研究这两对等位基因的分布情况，某科研小组进行了杂交实验，选取一对红眼(AaBb)雌雄个体进行交配，统计结果。据此回答下列问题(不考虑基因突变和交叉互换)：
(1)如果子代表现型及比例为红色∶白色∶粉色＝____________，则这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，表现型为白眼的果蝇中，纯合子的基因型为____________。选择子代粉色眼雌雄个体自由交配，所产生后代的表现型及比例为________________。
(2)如果子代的表现型及比例为红∶粉∶白＝2∶1∶1，则这两对等位基因的分布情况可以为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，取亲本果蝇(AaBb)进行测交，则后代的表现型及比例为________________________________。
解析：(1)红眼(AaBb)雌雄个体进行相互交配，如果符合自由组合定律，则亲本能够产生四种等比例配子，雌雄配子随机结合后应该能够产生红色、白色、粉色三种表现型的个体，且比例为9∶4∶3。白眼果蝇的基因型为aaBb、aaBB、aabb，其中纯合子的基因型为aaBB、aabb。子代粉色眼果蝇的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，其自由交配所产生的后代表现型及比例为粉色∶白色＝8∶1。(2)红眼(AaBb)雌雄个体进行相互交配，如果子代的表现型及比例为红∶粉∶白＝2∶1∶1，说明这两对等位基因的遗传不符合自由组合定律，通过子代的表现型及比例可推知这两对等位基因位于一对常染色体上，具体分布情况有两种：一种情况是一只果蝇基因A与基因b在一条染色体上，基因a与基因B在一条染色体上，另一只果蝇基因A与基因B在一条染色体上，基因a与基因b在一条染色体上；另一种情况是两只果蝇均是基因A与基因b在一条染色体上，基因a与基因B在一条染色体上。(3)若这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，取亲本果蝇(AaBb)与基因型为aabb的果蝇进行测交，后代表现型及比例为红色∶白色∶粉色＝1∶2∶1。
答案：(1)9∶4∶3　aaBB、aabb　粉色∶白色＝8∶1
(2)A、a和B、b位于一对常染色体上，且一只果蝇基因A与基因b在一条染色体上，基因a与基因B在一条染色体上；另一只果蝇基因A与基因B在一条染色体上，基因a与基因b在一条染色体上(或A、a和B、b位于一对常染色体上，且两只果蝇均是基因A与基因b在一条染色体上，基因a与基因B在一条染色体上)　(3)红色∶白色∶粉色＝1∶2∶1
14．薰衣草原产于地中海沿岸，其相关产品在园林、美容、熏香、食品、药用等方面应用广泛，是全球最受欢迎的“宁静的香水植物”。薰衣草的花色有白、蓝、紫三种，若薰衣草相关花色受两对等位基因(A、a和D、d)控制，且显性基因对隐性基因表现为完全显性。花色相关的色素合成机理如图所示。据图回答下列问题：
(1)蓝花植株的基因型为____________。
(2)为确定A、a和D、d基因在染色体上的位置，让双杂合植株(AaDd)自交，观察并统计子代花色和比例(不考虑交叉互换和其他变异)，预测实验结果及结论：
①若子代的薰衣草花色及比例为__________________，则A、a和D、d基因分别位于两对同源染色体上。
②若子代的薰衣草花色及比例为__________________，则A、a和D、d基因位于一对同源染色体上，且A和D在一条染色体上。
③若子代的薰衣草花色及比例为__________________，则A、a和D、d基因位于一对同源染色体上，且A和d在一条染色体上。
(3)现有基因型为AADD、aaDD和aadd三个纯合薰衣草品种，从中任意选出所需品种，在最短时间内培育出大量能稳定遗传的蓝花品种。用遗传图解和相关说明性文字，写出你设计的新品种培育流程。
解析：(1)由题干及题图信息可知，紫花植株的基因型为A_D_、蓝花植株的基因型为A_dd、白花植株的基因型为aaD_和aadd，因此，蓝花植株的基因型为AAdd、Aadd。(2)①若A、a和D、d基因分别位于两对同源染色体上，则它们的遗传遵循基因的自由组合定律。让双杂合植株(AaDd)自交，子代的薰衣草花色及比例为紫花(A_D_)∶蓝花(A_dd)∶白花(aaD_＋aadd)＝9∶3∶4。②若A、a和D、d基因位于一对同源染色体上，且A和D在一条染色体上，则双杂合植株(AaDd)产生的配子及其比例为AD∶ad＝1∶1，自交产生的子代的基因型及其比例为AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1，薰衣草花色及比例为紫花∶白花＝3∶1。③若A、a和D、d基因位于一对同源染色体上，且A和d在一条染色体上，则双杂合植株(AaDd)产生的配子及其比例为Ad∶aD＝1∶1，自交产生的子代的基因型及其比例为AaDd∶AAdd∶aaDD＝2∶1∶1，薰衣草花色及比例为紫花∶蓝花∶白花＝2∶1∶1。(3)在最短时间内培育出大量能稳定遗传的蓝花品种(AAdd)，应选择单倍体育种，培育流程：以基因型为AADD的个体和基因型为aadd的个体为亲本进行杂交，所得F1的基因型是AaDd；取F1的花药进行离体培养得到单倍体幼苗，再用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗；待这些单倍体幼苗开花后，选出开蓝花的植株即为能稳定遗传的蓝花品种。
答案：(1)AAdd、Aadd　(2)①紫花∶蓝花∶白花＝9∶3∶4
②紫花∶白花＝3∶1　③紫花∶蓝花∶白花＝2∶1∶1　(3)如图所示
第2课时　基因自由组合定律的遗传特例
一、基因自由组合现象的特殊分离比
[试考题·查欠缺]
1．(2021·黄冈模拟)小麦种皮有红色和白色，这一相对性状由作用相同的两对等位基因(R1/r1；R2/r2)控制，红色(R1、R2)对白色(r1、r2)为显性，且显性基因效应可以累加。一株深红色小麦与一株白色小麦杂交，得到的F1为中红，其自交获得的F2性状分离比为深红∶红色∶中红∶浅红∶白色＝1∶4∶6∶4∶1。下列说法错误的是(　　)
A．这两对等位基因位于两对同源染色体上
B．F1产生的雌雄配子中都有比例相同的4种配子
C．浅红色小麦自由传粉，后代可出现三种表现型
D．该小麦种群中，中红色植株的基因型为R1r1R2r2
解析：选D　由题意可知，F1自交获得的F2性状分离比为深红∶红色∶中红∶浅红∶白色＝1∶4∶6∶4∶1，该比例为9∶3∶3∶1的变式，因此控制该性状的两对等位基因位于两对同源染色体上，A正确；由于后代出现1∶4∶6∶4∶1的比例，因此F1的基因型为R1r1R2r2，F1产生的雌雄配子中都有比例相同的4种配子，即R1R2∶R1r2∶r1R2∶r1r2＝1∶1∶1∶1，B正确；浅红色小麦的基因型为R1r1r2r2、r1r1R2r2，浅红色小麦自由传粉，后代可出现中红、浅红、白色三种表现型(两个显性基因、一个显性基因、没有显性基因)，C正确；该小麦种群中，中红色植株的基因型中含有两个显性基因，即R1R1r2r2、r1r1R2R2、R1r1R2r2，D错误。
2．(2021·广州模拟)水稻雄性育性是由等位基因(M、m)控制的，等位基因R对r为完全显性，R基因会抑制不育基因的表达，反转为可育。A水稻雄蕊异常，雌蕊正常，表现为雄性不育，B水稻可育。A与B杂交得到的F1全部可育，一半F1个体自交得到的F2全部可育，另一半F1个体自交得到的F2中，雄性可育株∶雄性不育株＝13∶3。下列叙述错误的是(　　)
A．M、m和R、r位于两对同源染色体上
B．所有F2可育株的基因型共有7种
C．A水稻基因型为mmrr，B水稻基因型为MmRR
D．在发生性状分离的F2雄性可育植株中纯合子所占比例为3/13
解析：选C　由题意分析可知，M、m和R、r 2对等位基因遵循自由组合定律，因此分别位于2对同源染色体上，A正确；F2的基因型共有9种，雄性不育的基因型是M_rr，因此可育植株的基因型种类是9－2＝7(种)，B正确；由分析可知，A水稻的基因型是Mmrr，B水稻的基因型是mmRR，C错误；发生性状分离的F2雄性可育植株的基因型是M_R_、mmR_、mmrr，其中纯合子的基因型是MMRR、mmRR、mmrr，占3/13，D正确。
3．(2021·重庆模拟)某植物的5号和8号染色体上有与叶色性状有关的基因，基因型为E_ff的甲表现为绿叶，基因型为eeF_的乙表现为紫叶。将纯合绿叶甲(♀)与纯合紫叶乙(♂)在某一新环境中杂交，F1全为红叶，让F1自交得F2，F2的表现型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。下列相关说法正确的是(　　)
A．F2中绿叶植株和亲本绿叶甲的基因型相同
B．F2紫叶植株的基因型有两种，其中纯合紫叶植株∶杂合紫叶植株＝2∶1
C．F2异常比例的出现最可能的原因是基因型为EF的雄配子致死
D．F2中的红叶雌株与黄叶雄株杂交，后代中黄叶植株的比例为3/28
解析：选D　F2的表现型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1，即E_F_∶eeF_∶E_ff∶eeff＝7∶3∶1∶1，如果没有致死现象则是E_F_∶eeF_∶E_ff∶eeff＝9∶3∶3∶1，绿叶的基因型是1EEff、2Eeff，与理论值相比，实际比值中绿叶个体的组合E_ff是一种组合，少2种组合，如果是ef致死，则后代中没有eeff个体，又因纯合绿叶甲为雌性，因此致死的配子应该是基因型为Ef的雄配子，由于基因型为Ef的雄配子致死，因此不存在基因型为EEff的个体，F2中绿叶的基因型是Eeff，纯合绿叶甲的基因型为EEff，A、C错误；F2紫叶植株的基因型及比例为eeFF∶eeFf＝1∶2，纯合紫叶植株∶杂合紫叶植株＝1∶2，B错误；F2中的红叶雌株与黄叶雄株杂交，后代中黄叶植株的比例为3/7×1/4＝3/28，D正确。
4．(2019·全国卷Ⅱ)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶
实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交，子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是________，实验①中甲植株的基因型为________。
(2)实验②中乙植株的基因型为____________，子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因型是______________；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是______________________________；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为________。
解析：(1)根据实验①②很容易判断甘蓝的绿叶是隐性性状，紫叶是显性性状。由题干可知，两对基因都为隐性的个体表现为隐性性状，结合实验①可判断出甲植株的基因型是aabb。(2)根据实验②子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3，可推知乙植株的基因型是AaBb，基因型为AaBb、aabb的植株杂交，子代中有4种基因型，分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb。(3)若丙植株与甲植株(aabb)杂交，子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，可推出紫叶丙植株只能产生两种配子，且有一种配子是ab，进而推出丙的基因型是Aabb或aaBb；若丙植株与甲植株杂交得到的子代均为紫叶，说明丙植株产生的配子中只能含一个隐性基因或全是显性基因，可利用分离定律列出丙植株可能的基因型，符合要求的丙植株的基因型是AABB、AABb、AAbb、aaBB、AaBB；若丙植株与甲植株杂交得到的子代均为紫叶，且该子代自交后代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，这是自由组合定律9∶3∶3∶1性状分离比的变形，推出子代紫叶植株的基因型是AaBb，由此推出丙植株的基因型是AABB。
答案：(1)绿色　aabb　(2)AaBb　4　(3)Aabb、aaBb　AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb　AABB
[强知能·补欠缺]
1．“和”为16的特殊分离比成因
(1)基因互作
类型 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
Ⅰ 存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
Ⅱ 两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
Ⅲ 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
Ⅳ 只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1
(2)显性基因累加效应
①表现型
②原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。
2．“和”小于16的特殊分离比成因——致死遗传现象
(1)胚胎致死或个体致死
(2)配子致死或配子不育
[练题点·全过关]
1．(2021·福州一模)现有一批基因型分别为AABB、AaBB、aaBB的油菜幼苗，比例为1∶2∶1，其中a基因纯合时对病毒无抗性，开花前因感染病毒全部死亡，该批幼苗自交和随机交配产生的子代中，aa基因型个体所占比例分别是(　　)
A．1/4、1/9　　　　　　　　　 B．1/6、1/9
C．1/4、1/6 D．2/9、3/5
解析：选B　据题干“a基因纯合时对病毒无抗性，开花前因感染病毒全部死亡”，则aaBB的油菜不能产生子代，基因型为AABB、AaBB的油菜的比例为1∶2，无论自交还是随机交配，都不用考虑BB，只考虑AA、Aa，可看作1/3AA、2/3Aa自交和随机交配，则自交产生aa基因型个体＝2/3×1/4＝1/6；随机交配，产生aa基因型个体＝2/3×2/3×1/4＝1/9。
2．(2021·黄石模拟)现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1，F1测交结果如表，下列有关叙述错误的是(　　)
测交类型 测交后代基因型种类及比例
父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb
F1 乙 1 2 2 2
乙 F1 1 1 1 1
A．F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到4种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析：选D　正常情况下，双杂合子测交后代的4种表现型比例应该是1∶1∶1∶1，而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用，A正确；F1自交后代中有9种基因型，B正确；F1花粉离体培养，将得到4种表现型不同的单倍体植株，C正确；根据题表可知，正反交均有4种表现型，说明这两对基因的遗传符合自由组合定律，D错误。
3．(2021·三明四校诊断)某二倍体植株自交的子一代表现型及比例是高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1，高茎和矮茎分别用基因A、a表示，红花和白花分别用基因B、b表示。根据以上实验结果，回答问题：
(1)控制这两对相对性状的基因所遵循的遗传规律的实质为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)针对子一代出现该比例的原因，有人提出假说一：亲本产生的某种基因型的花粉不育，若该假说成立，则子一代高茎红花植株中，AaBb个体所占的比例为________。另有人提出假说二：亲本产生的某种基因型的卵细胞不育。请利用子一代植株设计杂交实验对上述两种假说进行探究。(要求：写出实验思路、预期实验结果并得出实验结论；不需要对不育配子的基因型进行探究)
解析：(1)由题干信息可知，该二倍体植株自交，子一代中高茎∶矮茎＝2∶1，红花∶白花＝2∶1，说明亲本的基因型为AaBb，其遗传符合自由组合定律，而自由组合定律的实质是在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)正常情况下，该实验中子一代的性状分离比应为9∶3∶3∶1，而实际性状分离比为5∶3∶3∶1，可推知基因型为AB的花粉或卵细胞不育。假说一花粉不育，则此情况下子一代高茎红花植株中，各基因型及比例为AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶1∶3，故AaBb个体占3/5。想确定是基因型为AB的花粉不育还是卵细胞不育，可采用正反交实验的方法，让子一代中的高茎红花植株与矮茎白花植株杂交。
答案：(1)在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合　(2)3/5　实验思路：将子一代中多株高茎红花植物与多株矮茎白花植物进行正反交实验，观察子二代是否有高茎红花植株出现。
预期实验结果及结论：高茎红花植株为父本，矮茎白花植株为母本，杂交后，若子二代没有高茎红花植株出现，则假说一成立；若子二代有高茎红花植株出现，则假说二成立。高茎红花植株为母本，矮茎白花植株为父本，杂交后，若子二代有高茎红花植株出现，则假说一成立；若子二代没有高茎红花植株出现，则假说二成立。(说明：需结合正反交实验得出结论)
二、多对等位基因的自由组合现象
[试考题·查欠缺]
1．(2021·深圳模拟)甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，花色表现型与基因型之间的对应关系如表所示。下列分析正确的是(　　)
表现型 白花 乳白花 黄花 金黄花
基因型 AA_ _ _ _ Aa_ _ _ _ aaB_ _ _ aa_ _D_ aabbdd
A．如果控制花色的三对等位基因位于一对同源染色体上，则基因型为AaBbDd的个体自交，F1中AAbbdd∶AaBbDd∶aaBBDD＝1∶2∶1
B．黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有8种
C．若选择基因型为AaBBDd的个体自交，F1可同时出现4种花色
D．白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1测交后代为白花∶黄花＝1∶1
解析：选B　如果控制花色的三对等位基因位于一对同源染色体上，由于不知道三对基因的连锁情况，所以基因型为AaBbDd的个体自交，F1中基因型及比例不一定是AAbbdd∶AaBbDd∶aaBBDD＝1∶2∶1，如A、B、D连锁，F1的基因型及比例为AABBDD∶AaBbDd∶aabbdd＝1∶2∶1，A错误；黄花(aaBBDD)×金黄花(aabbdd)，F1的基因型是aaBbDd，F1自交，F2中黄花基因型有aaB_D_、aaB_dd、aabbD_8种，B正确；欲同时获得四种花色表现型的F1，则亲代需同时含A和a、B和b、D和d，基因型为AaBBDd的个体自交，F1不能出现bb，不会出现金黄花，故不能得到4种花色，C错误；白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1基因型为AaBBDD，测交后代为乳白花(AaBbDd)∶黄花(aaBbDd)＝1∶1，D错误。
2．(2020·郑州模拟)柑橘的果皮色泽同时受多对等位基因控制(如 A、a；B、b；C、c_…)，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_…)为红色，当个体的基因型中每对等位基因都不含显性基因时(即aabbcc…)为黄色，否则为橙色。现有三株柑橘进行如下实验，实验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1，实验乙：橙色×红色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1 ，据此分析正确的是(　　)
A．果皮的色泽至少受两对等位基因控制
B．实验乙的子代橙色个体具有9种基因型
C．实验甲中亲代红色个体和子代红色个体基因型不同
D．实验乙橙色亲本有 2 种可能的基因型
解析：选B　实验甲中，红色(A_B_C_)×黄色(aabbcc)→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1，相当于测交，由于子代出现了黄色植株，说明亲本红色植株的基因型为 AaBbCc，其产生的 ABC配子占 1/8，即(1/2)3，则可推测果皮的色泽受3对等位基因控制，A错误；根据分析可知，实验乙中红色亲本的基因型为AaBbCc，由于后代出现了黄色果皮(1/16aabbcc)，所以亲本相当于一对杂合子自交、两对杂合子测交，若橙色亲本的基因型为Aabbcc，实验乙子代基因型共有3×2×2＝12(种)，其中红色子代有2种基因型，黄色子代有1种基因型，则橙色子代有9种基因型，B正确；根据分析可知，实验甲的亲本基因型组合为AaBbCc×aabbcc，则子代红色果皮植株的基因型也是AaBbCc，C错误；实验乙中，根据以上分析可推测橙色亲本含1对杂合基因和2对隐性纯合基因，橙色亲本可能有3种基因型，即Aabbcc、aaBbcc或aabbCc，D错误。
[强知能·补欠缺]
n对等位基因位于n对同源染色体上的遗传规律(完全显性)
相对性状对数 等位基因对数 F1配子 F1配子可能组合数 F2基因型 F2表现型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3

n n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
[练题点·全过关]
1．人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制，A/a、B/b、E/e分别位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色，aabbee为白色，其他性状与基因型的关系如图所示，即肤色深浅与显性基因个数有关，如基因型为AaBbEe、AABbee和aaBbEE等与含任何三个显性基因的肤色一样。若双方均含3个显性基因的杂合子婚配(AaBbEe×AaBbEe)，则子代肤色的基因型和表现型分别有多少种(　　)
A．27、7　　　　　　　　 B．16、9
C．27、9 D．16、7
解析：选A　AaBbEe与AaBbEe婚配，子代基因型种类有3×3×3＝27种，其中显性基因个数分别有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个，共有7种表现型。
2．已知玉米的体细胞中有10对同源染色体，下表为玉米6个纯合品系的表现型、相应的基因型(字母表示)及基因所在的染色体。品系②～⑥均只有一个性状是隐性纯合的，其他性状均为显性纯合。下列有关说法正确的是(　　)
品系 ① ②果皮 ③节长 ④胚乳味道 ⑤高度 ⑥胚乳颜色
性状 显性纯合子 白色pp 短节bb 甜aa 矮茎dd 白色gg
所在染色体 Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ Ⅰ Ⅰ Ⅳ Ⅵ Ⅵ
A．若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律，不能选择②和③作亲本
B．若要验证基因的自由组合定律，可选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交
C．如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上，则这种变异类型最可能是基因重组
D．选择品系③和⑤作亲本杂交得F1，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的概率为1/9
解析：选D　若通过节的长短来验证基因分离定律，则说明双亲中只要节的长短性状不同即可，因此选③和其他任一品系作亲本都可以，A错误；验证基因自由组合定律，需要选择有两对相对性状，且控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上的品系进行杂交，由于品系⑤和⑥决定高度和胚乳颜色的基因都位于Ⅵ号染色体上，因此不能用来作为验证基因自由组合定律的亲本，B错误；因为Ⅰ号染色体和Ⅳ号染色体是非同源染色体，所以如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上，则这种变异类型是染色体变异中的易位，C错误；选择品系③和⑤作亲本杂交得F1，F1基因型为BbDd，F1自交得F2，在双显性个体中，纯合子的概率为1/9，D正确。
3．某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：
甲×乙　　　　　乙×丙　　　　　　　乙×丁
　↓　　　　　　　↓　　　　　　　　　↓
F1白色　　　　　F1红色　　　　　　　F1红色
　↓ 　　　　　 　↓ 　　　　　　　　 ↓
F2白色　F2红色81∶白色175　F2红色27∶白色37
甲×丙　　　　　甲×丁　　　　　　丙×丁
　↓　　　　　　　↓　　　　　　　　↓
F1白色　　　　　F1红色　　　　　　F1白色
　↓ 　　　　　　 ↓ 　　　　　　　 ↓
F2白色　　F2红色81∶白色175　　　F2白色
根据杂交结果回答问题：
(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
(2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
解析：由题意知甲、乙、丙、丁为纯合白花品系，故至少含一对隐性纯合基因。因乙和丙、甲和丁的后代中红色个体所占比例为81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，故该对相对性状应由4对等位基因控制，即它们的F1含4对等位基因，且每对基因仍遵循分离定律，4对基因之间遵循基因的自由组合定律。因甲和乙的后代全为白色，故甲和乙中至少有一对相同的隐性纯合基因；甲和丙的后代全为白色，故甲和丙中至少有一对相同的隐性纯合基因；丙和丁的后代全为白色，故丙和丁中至少有一对相同的隐性纯合基因。则甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系的基因型分别为AAbbCCdd、AABBCCdd、aabbccDD、aaBBccDD，可见乙×丙与甲×丁两个杂交组合中涉及的4 对等位基因相同。
答案：(1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)。
(2)植物的花色受4对等位基因的控制。原因是：①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2中显性个体的比例为(3/4)n，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。
一、科学思维——“假说—演绎法”在解答遗传类题目中的应用
[典例]　(2020·全国卷Ⅱ)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株：板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交，子代表现型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题：
(1)根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是________________。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为________、__________、________和____________。
(3)若丙和丁杂交，则子代的表现型为___________________________________________
_________________________________________。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为__________________。
[解析]　(1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交，子代表现型都是板叶紫叶抗病，说明板叶对花叶为显性、紫叶对绿叶为显性、抗病对感病为显性。(2)丙的表现型为花叶绿叶感病，说明丙的基因型为aabbdd。根据甲与丙杂交子代都是板叶紫叶抗病推断，甲的基因型为AABBDD。乙(板叶绿叶抗病)与丁(花叶紫叶感病)杂交，子代出现个体数相近的8(即2×2×2)种不同表现型，可以确定乙的基因型为AabbDd，丁的基因型为aaBbdd。(3)若丙(aabbdd)与丁(aaBbdd)杂交，子代的基因型为aabbdd和aaBbdd，表现型为花叶绿叶感病、花叶紫叶感病。(4)植株X与乙(AabbDd)杂交，统计子代个体性状。根据子代叶形的分离比为3∶1，确定亲本杂交组合为Aa×Aa；根据子代叶色的分离比为1∶1，确定亲本杂交组合为Bb×bb；根据子代能否抗病性状的分离比为1∶1，确定亲本杂交组合为dd×Dd，因此植株X的基因型为AaBbdd。
[答案]　(1)板叶、紫叶、抗病　(2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd　(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病　(4)AaBbdd
[思维建模]
1．假说—演绎法的基本思路
2．假说—演绎法在解题时的应用
用此法解答题目的流程是先作假设，然后根据假设进行演绎推理(一般要通过画遗传图解)得出结果，再由结果得出结论。但在具体应用时，应注意：
(1)根据题目中的信息，要提出全部的假设，不能有遗漏。
(2)对所提出的每一个假设，都要做出一个相应的结果和结论。
(3)反推——根据结论来推结果，即若结论是正确的，则必然会对应一个正确的结果，这是解题的关键。
[析题用模]
1.在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因。已知棉花短纤维由基因A控制，现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株(减数分裂时不发生交叉互换，也不考虑致死现象)自交，子代表现型及比例为短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫＝2∶1∶1，则导入的B、D基因位于(　　)
A．均在1号染色体上
B．均在2号染色体上
C．均在3号染色体上
D．B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上
解析：选B　如果B、D基因均在1号染色体上，AaBD生成配子类型及比例为ABD∶a＝1∶1，自交子代的基因型及比例为AABBDD∶AaBD∶aa＝1∶2∶1，表现型及比例为长纤维不抗虫植株∶短纤维抗虫植株＝1∶3。如果B、D基因均在2号染色体上，AaBD生成配子类型及比例为aBD∶A＝1∶1，自交子代的基因型及比例为aaBBDD∶AaBD∶AA＝1∶2∶1，表现型及比例为短纤维抗虫植株∶短纤维不抗虫植株∶长纤维抗虫植株＝2∶1∶1。如果B、D基因均在3号染色体上，AaBD生成配子类型及比例为ABD∶A∶a∶aBD＝1∶1∶1∶1，自交子代的基因型及比例为AABBDD∶AABD∶AaBD∶AaBBDD∶AA∶Aa∶aa∶aaBD∶aaBBDD＝1∶2∶4∶2∶1∶2∶1∶2∶1，有4种表现型。如果B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上，AaBD生成配子类型及比例为AD∶aB＝1∶1，自交子代的基因型及比例为AADD(短纤维不抗虫植株)∶AaBD(短纤维抗虫植株)∶aaBB(长纤维不抗虫植株)＝1∶2∶1。
2．(2014·全国卷Ⅰ)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：
(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种的目的是获得具有____________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前，为了确定F2的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。
解析：(1)杂交育种的目的是获得同时具备两种优良性状的个体，即抗病矮秆的新品种。(2)杂交育种的原理是基因重组，若控制两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律，则这两对相对性状应分别受一对等位基因控制，且两对基因必须位于两对同源染色体上。(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子，再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交，如果后代出现抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆＝1∶1∶1∶1的性状分离比，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
答案：(1)抗病矮秆　(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上　(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交。
二、科学探究——探究控制性状的两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上
判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上的，实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律，还是遵循连锁与互换规律。
1．AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系
2．根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
[素养训练]
1．(2021·泉州模拟)番茄果形有圆形果和长形果，花序有单一花序和复状花序，分别由基因S/s、T/t控制。某兴趣小组先用纯合的复状花序圆形果植株与纯合的单一花序长形果植株杂交，F1为单一花序圆形果；再用双隐性品系与F1进行测交，甲、乙同学对测交后代分别进行统计，结果如表。
表1　甲的统计数据
测交子代表现型 圆形果 长形果 复状花序 单一花序
测交子代数/株 107 103 105 105
表2　乙的统计数据
测交子代表现型 单一花序圆形果 单一花序长形果 复状花序圆形果 复状花序长形果
测交子代数/株 22 83 85 20
请回答：
(1)复状花序圆形果亲本和F1的基因型分别为__________________________________
______________________________________。
(2)根据表1能否判断控制番茄果形和花序基因的遗传是否遵循自由组合定律__________？请说明原因。____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)乙同学根据表2得出结论“控制番茄果形和花序基因的遗传不遵循自由组合定律”，该结论是否正确？请说明理由。_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题干信息分析可知，复状花序圆形果亲本的基因型是SStt，F1基因型是SsTt。(2)甲的统计数据圆形果∶长形果＝1∶1、复状花序∶单一花序＝1∶1，不论两对等位基因是否遵循自由组合定律，测交后代都会出现该比值，因此根据表1不能判断控制番茄果形和花序基因的遗传是否遵循自由组合定律。(3)表格2，对每一对相对性状来说，圆形果∶长形果＝1∶1、复状花序∶单一花序＝1∶1，但是考虑两对相对性状，测交后代四种表现型比例不是1∶1∶1∶1，说明F1产生的四种配子的比例不是1∶1∶1∶1，因此两对等位基因不遵循自由组合定律，测交后代产生四种类型是由于F1产生配子时发生了交叉互换。
答案：(1)SStt、SsTt
(2)不能　不论2对等位基因是否遵循自由组合定律，测交后代都会出现圆形果∶长形果＝1∶1、复状花序∶单一花序＝1∶1
(3)正确。因为测交后代四种表现型比例不是1∶1∶1∶1，而是2多2少
2．(2017·全国卷Ⅲ)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
解析：(1)实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为判定每两对等位基因是否位于两对染色体上，如利用①和②杂交，得到F1，再让F1雌雄个体自由交配，观察F2的表现型及比例来判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上。同理用②和③杂交判定基因E/e和B/b是否位于两对染色体上，用①和③杂交判定基因E/e和A/a是否位于两对染色体上。预期实验结果(以判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上为例，假定不发生染色体变异和染色体交换)：①aaBBEE×②AAbbEE→F1→F2，F2个体中关于刚毛和眼的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1。同理②×③杂交、①×③杂交后再进行F1雌雄个体自由交配，F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1。实验结论：①×②→F1→F2，等位基因A/a和B/b位于两对染色体上。②×③→F1→F2，等位基因E/e和B/b位于两对染色体上。①×③→F1→F2，等位基因E/e和A/a位于两对染色体上。综合上述情况，得出A/a、B/b、E/e这三对等位基因分别位于三对染色体上。
(2)实验思路：要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可通过①aaBBEE、②AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察F1雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果正反交结果均不相同，则A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。预期实验结果：正交♀①EEXaBXaB×♂②EEXAbY→F1：♀全部为有眼正常刚毛正常翅，♂全部为无眼正常刚毛正常翅。反交♂①EEXaBY×♀②EEXAbXAb→F1：♀全部为有眼正常刚毛正常翅，♂全部为有眼小刚毛正常翅。实验结论：A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。
答案：(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。　(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
3．(2020·汕头三模)果蝇的体色有灰体和黑檀体，由A、a基因控制。翅形有长翅和小翅，受B、b基因控制，在Y染色体上没有上述基因。某同学将一只灰体长翅雌蝇和一只黑檀体长翅雄蝇杂交，子一代果蝇的表现型及比例为灰体长翅∶灰体小翅＝3∶1。回答下列问题：
(1)在灰体和黑檀体、长翅和小翅这两对相对性状中，显性性状分别是______________。
(2)分析控制基因所在的染色体，可以提出如下合理假设：
①控制体色的基因位于常染色体上，控制翅形的基因位于常染色体上。
②控制体色的基因位于X染色体上，控制翅形的基因位于常染色体上。
③控制体色的基因位于常染色体上，控制翅形的基因位于X染色体上。
④________________________________________________________________________。
为缩小假设范围，该同学补充子一代果蝇的性别数据，若发现子代中小翅果蝇全为雄蝇，由此确定上述假设中__________不成立。
(3)对于假设③和假设④，可通过观察子二代果蝇的表现型(不考虑性别)加以区分。当子二代果蝇有__________种表现型时，假设③成立。此时，子二代果蝇种群中，a和b基因频率分别为________________。
解析：(1)根据题干信息分析可知，在灰体和黑檀体、长翅和小翅这两对相对性状中，显性性状分别是灰体、长翅。(2)分析基因所在染色体时，针对题干信息可知，控制两对相对性状的非等位基因可能位于两对同源染色体上，也可能位于同一对