第2讲 基因的自由组合定律
明确 目标 1.阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的性状; 2.能够运用自由组合定律分析一些遗传现象和生产实践问题,掌握自由组合定律相关题型的解题方法。
建构 知识 体系
第一课时 系统主干知识,夯实备考基础
主题研习(一) 自由组合定律的发现
(一)两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
1.观察现象,提出问题
(1)两对相对性状杂交实验的过程
(2)对杂交实验结果的分析
2.提出假说,解释问题
(1)假说内容
①两对相对性状分别由 控制。
②F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以 。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种: ,且数量比为 。
④受精时,雌雄配子的结合是 的。雌雄配子的结合方式有 种;基因型有 种;表型有4种,且比例为 。
(2)遗传图解
3.演绎推理,验证假说
(1)演绎推理图解——测交
(2)实验验证:孟德尔所做的测交实验,无论是以F1作母本还是作父本,结果都符合预期的设想。
4.归纳总结,得出结论
实验结果与演绎结果相符,假说成立,得出自由组合定律。
(二)自由组合定律与孟德尔获得成功的原因分析
1.自由组合定律
研究对象 位于非同源染色体上的非等位基因
发生时间
实质 减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因自由组合
适用范围 适用生物:进行有性生殖的 生物; 适用遗传方式:适用于 遗传,不适用于细胞质遗传
2.孟德尔获得成功的原因
材料 正确选择豌豆作实验材料
对象 由一对相对性状到多对相对性状
处理结果 对实验结果进行 分析
方法 运用
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)两对相对性状的杂交实验中,F1(YyRr)产生配子时,成对的遗传因子可以自由组合。 ( )
(2)“将F1(黄色圆粒豌豆)与隐性纯合子(绿色皱粒豌豆)进行正反交,统计实验结果显示后代均出现了四种表型且比例接近1∶1∶1∶1”属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节。 ( )
(3)在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因自由组合。 ( )
(4)基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。 ( )
(5)对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律,和分离定律无关。 ( )
2.事理分析
(1)(人教版必修2 P9正文挖掘思考)
具有两对相对性状的纯合亲本杂交,若产生的F1基因型为AaBb,则两亲本基因型是 ,F2中重组类型是 ,所占比例是 。
(2)(人教版必修2 P12“思考·讨论”探究思考)
在豌豆杂交实验之前,孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无所获,其原因主要是
。
(3)(人教版必修2 P13正文分析应用)
某生物兴趣小组利用现有抗倒伏抗病小麦(Ddtt),获得纯合的抗倒伏抗病小麦的实验思路是
。
重难点(一) 用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
1.过程分析
F2 1YY(黄)、2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)、 2Rr(圆) 1YYRR、2YyRR、 2YYRr、4YyRr(黄圆) 1yyRR、 2yyRr(绿圆)
1rr(皱) 1YYrr、2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
2.结果分析:F2共有9种基因型,4种表型
基因型 纯合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各占1/16
单杂合子 YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr各占2/16
双杂合子 YyRr占4/16
表型 显隐性 双显 Y_R_占9/16
单显 Y_rr+yyR_占6/16
双隐 yyrr占1/16
与亲本 关系 亲本类型 Y_R_+yyrr占10/16
重组类型 Y_rr+yyR_占6/16
[例1] (2025·深圳模拟)孟德尔在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杂交获得F1,F1自交得F2。下列有关叙述正确的是 ( )
A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的绿色圆粒植株中任取两株,这两株基因型不同的概率为4/9
D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81
听课随笔:
重难点(二) 基因分离定律与自由组合定律的关系
1.基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例
2.多对基因控制生物性状的分析
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律如表所示。
亲本相对 性状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1
2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2
n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
[例2] 某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是 ( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
听课随笔:
重难点(三) 自由组合定律的实质和验证
|情|境|探|究|
某二倍体植物叶片的缺刻叶和马铃薯叶,果实的红色与黄色为两对相对性状,分别受基因A、a和B、b控制,基因型为AaBb个体的表型为缺刻叶红果。
(1)请在下图方框中画出基因型为AaBb个体的其他两种基因位置关系(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。
(2)请分析预测上述(1)中三种位置关系下,该个体自交和测交所得子代的表型及比例(不考虑染色体互换)。
①第一种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果= ,测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果= ;②第二种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果= ,测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果= ;
③第三种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果= ,测交结果为马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果= 。
|认|知|生|成|
1.两对等位基因位置与遗传分析(以基因型AaBb为例)
(1)基因的自由组合
(2)基因的完全连锁
连锁类型
配子类型 AB∶ab=1∶1 Ab∶aB=1∶1
自交 后代 基因型 1AABB、2AaBb、 1aabb 1AAbb、2AaBb、 1aaBB
表型 性状分离比3∶1 性状分离比 1∶2∶1
测交 后代 基因型 1AaBb、1aabb 1Aabb、1aaBb
表型 性状分离比1∶1 性状分离比1∶1
(3)基因的不完全连锁
若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型,但基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=42%∶8%∶8%∶42%,测交结果“两大”“两小”,且“两两相同”,出现这一结果的可能原因是A和B连锁,a和b连锁,位于同一对同源染色体上,且部分初级卵(精)母细胞在减数分裂形成四分体时期,四分体中的非姐妹染色单体发生互换,产生四种类型配子,其类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=42%∶8%∶8%∶42%。
2.验证自由组合定律的常用方法
自交法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1自交,观察F2的性状分离比 若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比(或其变式),则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比(或其变式),则这两对基因位于1对同源染色体上,不遵循自由组合定律
测交法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1与隐性纯合子杂交,观察F2的性状比例 若子代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现1∶1的性状分离比,则这两对基因位于1对同源染色体上,不遵循自由组合定律
花粉 鉴定法 双杂合子若产生四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则遵循自由组合定律
题点(一) 两对相对性状的杂交实验
1.(2025·怀化高三联考)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr),F1自交产生F2。下列叙述正确的是 ( )
A.亲本杂交和F1自交的实验中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作
B.配子只含有每对遗传因子中的一个,F1产生的雌配子有4种,这属于演绎的内容
C.F2中两对相对性状均出现3∶1的性状分离比,说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占2/9
2.用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验,得到F2的部分基因型结果如表(两对基因独立遗传)。下列叙述不正确的是 ( )
配子 YR Yr yR yr
YR 1 2 YyRr
Yr 3
yR 4
yr yyrr
A.表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因
B.表中基因Y、y、R、r的载体有染色体、叶绿体、线粒体
C.1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2=4>1
D.F2中出现纯合子的概率是1/4
题点(二) 自由组合定律的实质和验证
3.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列相关说法错误的是 ( )
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,可用①和④交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④为亲本进行杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,会看到四种类型的花粉
4.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互换,且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、预期实验结果和结论)
题点(三) 多对等位基因的自由组合现象分析
5.(2025·济宁模拟)已知某种甲虫体色有黑色与花斑两种,该性状由三对独立遗传的等位基因控制,这三对等位基因中均有显性基因时,甲虫的体色表现为黑色,其余表现为花斑。下列有关该种甲虫体色遗传的叙述,正确的是 ( )
A.该种甲虫共有27种基因型,其中体色为花斑的甲虫有16种基因型
B.让甲虫体色为花斑的雌雄个体交配,后代不会出现黑色个体
C.让三对等位基因均杂合的甲虫雌雄个体交配,后代性状分离比为27∶37
D.若基因型相同的黑色甲虫雌雄个体交配得到的后代有9种基因型,则亲本基因型有6种可能
主题研习(二) 自由组合定律的常规解题方法
题型(一) “拆分法”求解自由组合定律计算问题
1.基因型(表型)种类、概率及比例的计算
2.配子种类及概率的计算
有多对等位 基因的个体 举例:基因型为 AaBbCc的个体
产生配子的种类数 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2× 2×2=8(种)
产生某种配子 的概率 产生ABC配子的概率为 1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
[例1] (2024·济南期末)某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣),请思考以下问题:
(1)若该植物个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示,则其产生的配子种类为 种,其中基因型为AbCd的配子所占比例为 ,其自交所得子代的基因型有 种,其中AABbccdd所占比例为 ,其子代的表型有 种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为 。
(2)若该植物个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不考虑互换),则其产生的配子种类为 种,其中基因型为AbCd的配子所占比例为 ,其自交所得子代的基因型有 种,其中AaBbccdd所占比例为 。其子代的表型有 种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为 。
[应用体验]
1.(2025·潍坊模拟)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是 ( )
A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表型有3种,基因型有4种
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,6种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3,而所有植株中纯合子约占1/4
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占3/8
题型(二) “逆向组合法”推断亲本基因型
1.解题思路: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,再运用乘法定理进行逆向组合。
2.几种常见的分离比分析
[例2] 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 。
[应用体验]
2.(2025·长沙质检)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制),半无叶形和普通叶形(受基因F、f控制)是两对相对性状。现利用花腋生普通叶形植株甲、花顶生普通叶形植株乙和花腋生半无叶形植株丙进行杂交实验,实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是 ( )
亲本组合 F1的表型及比例
甲×乙 花腋生普通叶形∶花顶生普通叶形=1∶1
乙×丙 花腋生普通叶形∶花腋生半无叶形=1∶1
甲×丙 全部表现为花腋生普通叶形
A.AaFF、aaFF、AAff B.AaFf、aaFf、AAff
C.AaFF、aaFf、AAff D.AaFF、aaFf、Aaff
3.豌豆中,籽粒黄色(Y)和圆粒(R)分别对籽粒绿色(y)和皱粒(r)为显性,现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则亲本的基因型为 ( )
A.YYRR×yyrr B.YyRr×yyrr
C.YYRr×yyrr D.YyRR×yyrr
题型(三) 自交、测交和自由交配问题
解答一对、两对或多对性状的自交、测交和自由交配类问题的关键是运用分离定律和自由组合定律产生的相关比例关系,对亲本不同交配方式产生后代的相应比例进行分析,在准确分析相关表型(基因型)比例基础上进行解答。如纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如下表所示。
项目 表型及比例
yyR_ (绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1
测交 绿色圆粒∶绿色皱粒=2∶1
自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒=8∶1
Y_R_ (黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=25∶5∶5∶1
测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=4∶2∶2∶1
自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=64∶8∶8∶1
[例3] (2025·保定模拟)陆地棉枝条黄色(Y)对绿色(y)为显性,抗黄萎病(D)对不抗黄萎病(d)为显性。某农业科研工作者用该植物黄色枝条抗黄萎病和绿色枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交,发现子代(F1)出现4种类型,对性状的统计结果如图所示。若去掉花瓣,让F1中黄色枝条抗黄萎病植株随机传粉,F2的表型及其性状分离比是 ( )
A.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=24∶8∶3∶1
B.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=25∶5∶5∶1
C.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=24∶3∶8∶1
D.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=15∶5∶3∶1
[应用体验]
4.某植物雌雄同株,开单性花。将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植,自由交配产生F1。下列相关分析正确的是 ( )
A.F1共有4种基因型
B.F1中纯合子所占的比例为1/3
C.F1中双显性个体所占的比例为25/81
D.双杂合子个体在F1中所占的比例是16/81
5.豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎,F1自交→F2中高茎∶矮茎=3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身,F1雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇=3∶1∶3∶1。下列说法错误的是 ( )
A.F2高茎豌豆自交,后代矮茎占1/6
B.F2灰身果蝇雌雄自由交配,后代黑身果蝇占1/6
C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代高茎∶矮茎=2∶1
D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄交配,后代灰身∶黑身=2∶1
题型(四) 利用自由组合定律计算患遗传病的概率
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如下表所示:
序号 类型 计算公式
已知 患甲病概率为m 不患甲病概率为1-m
患乙病概率为n 不患乙病概率为1-n
① 同时患两病概率 m·n
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)
以上各种情况可概括为下图:
[例4] 人类的多指(T)对正常指(t)为显性,白化(a)对正常(A)为隐性,决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,两者均不患白化病,他们有一个患白化病但手指正常的孩子。请分析下列说法正确的是 ( )
A.父亲的基因型是AaTt,母亲的基因型是Aatt
B.他们再生一个孩子只患白化病的概率是3/8
C.生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/8
D.后代中只患一种病的概率是1/4
听课随笔:
[应用体验]
6. (2025·湘潭模拟)遗传性葡萄糖 6 磷酸脱氢酶缺乏症(甲病)俗称蚕豆病,该遗传病受位于X染色体上的一对等位基因的控制;苯丙酮尿症(乙病)是由苯丙氨酸羟化酶缺乏或活性减弱而导致苯丙氨酸代谢障碍的一种遗传病。两病皆为单基因遗传病,某家族的遗传系谱图如图所示。下列分析错误的是 ( )
A.①②分别表示患甲病男性、患乙病男女
B.Ⅰ2的基因型与Ⅱ4的基因型不同的概率为1/3
C.若Ⅲ1为甲病致病基因携带者,则其甲病致病基因来自Ⅰ2
D.Ⅱ4与Ⅱ5再生一个两病皆患男孩的概率为1/12
第一课时 系统主干知识，夯实备考基础
主题研习(一)
基础全面落实
(一)1.(1)绿圆 绿皱 9∶3∶3∶1 (2)黄色和圆粒 分离 分离 2.(1)①两对遗传因子 ②自由组合 ③YR、Yr、yR、yr 1∶1∶1∶1 ④随机 16 9 9∶3∶3∶1
3．(1)YR yr YyRr yyrr 绿色皱粒 1∶1∶1∶1
(二)1.减数分裂Ⅰ后期 真核 细胞核 2.统计学 假说—演绎法
[自我诊断]
1．(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2．(1)AABB×aabb(或AAbb×aaBB) A_bb和aaB_(或A_B_和aabb) 3/8(或5/8)
(2)①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验
(3)让抗倒伏抗病小麦(Ddtt)连续自交，并淘汰不抗倒伏抗病小麦，直到不发生性状分离为止
重难深化拓展
[例1] 选C 连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误；F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误；从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株，这两株基因型相同的概率为1/3×1/3＋2/3×2/3＝5/9，故不同的概率为4/9，C正确；自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr)，故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16＝1/36，D错误。
[例2] 选B 每对等位基因测交后会出现2种表型，故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体，A正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型个体数目的比例相等，与n的大小无关，B错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n，纯合子的个体数也是1/2n，两者相等，C正确；植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n，杂合子的个体数为1－(1/2n)，故n≥2时，测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
[情境探究]
(1)提示：如图所示
(2)①9∶3∶3∶1 1∶1∶1∶1 ②3∶1 1∶1 ③2∶1∶1 1∶1
考向精细研究
1．选C 杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作，而自交实验时不需要对母本去雄，A错误；“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说，通过测交实验演绎过程，推测了F1产生配子的种类及比例，B错误；在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，逐对分析时，F2中黄色∶绿色≈3∶1，圆粒∶皱粒≈3∶1，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律，C正确；F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16，其中能稳定遗传的基因型只有YYRR，占黄色圆粒的1/9，D错误。
2．选B 表中的基因都是核基因，而非叶绿体和线粒体中的基因，所以其载体只能是染色体，B错误。
3．选B 若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，必须选取可以通过观察花粉来区分的性状，如非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d)，即选择①②③中的某一种和④杂交，或者选择①③④中的某一种和②杂交，A正确；采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择糯性与非糯性、花粉粒长形与圆形两对相对性状，①和②具有两对相对性状，但抗病与非抗病这对相对性状通过花粉鉴定法无法区别，B错误；C、D选项所述均可达到目的，正确。
4．解析：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1，F1自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，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。
答案：实验思路：让①和②杂交、①和③杂交、②和③杂交。得到的F1自交，观察F2的表型及比例。
预期结果：若各杂交组合的F2中均出现四种表型，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。
5．选C 该种甲虫基因型共有33＝27种，其中体色为花斑的甲虫基因型有27－23＝19种，A错误；如果花斑雌性基因型为AABBcc，雄性基因型为aaBBCC，二者杂交，后代基因型为AaBBCc，表现为黑色，B错误；三对等位基因均杂合的甲虫(AaBbCc)雌雄个体交配，后代黑色个体(A_B_C_)的比例为(3/4)3＝27/64，花斑的比例为1－27/64＝37/64，所以后代性状分离比为27∶37，C正确；若基因型相同的黑色甲虫雌雄个体交配得到的后代有9种基因型，说明亲本含有2对等位基因，三对基因均有显性基因时，体色表现为黑色，亲本基因型有AaBbCC、AABbCc、AaBBCc，共3种基因型，D错误。
主题研习(二)
[例1] 解析：(1)如题图1所示，四对基因分别位于不同对同源染色体上，则四对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。先单独分析，每对基因中只有dd产生1种配子，其他都产生2种配子，因此产生的配子种类为2×2×2×1＝8种，其中基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1/2×1＝1/8；其自交所得子代的基因型有3×3×3×1＝27种，其中AABbccdd所占比例为1/4×1/2×1/4×1＝1/32；其子代的表型有2×2×2×1＝8种，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为3/4×3/4×3/4×1＝27/64。
(2)如题图2所示，A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，其他基因位于不同对同源染色体上，则AaBb可产生Ab和aB 2种配子，Cc可产生2种配子，dd可产生1种配子，因此产生的配子种类为2×2×1＝4种，其中基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1＝1/4；其自交所得子代的基因型有3×3×1＝9种，其中AaBbccdd所占比例为1/2×1/4×1＝1/8；其子代的表型有3×2×1＝6种，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为1/2×3/4×1＝3/8。
答案：(1)8 1/8 27 1/32 8 27/64 (2)4 1/4 9 1/8 6 3/8
[应用体验]
1．选B 若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，根据基因的自由组合定律，子代基因型共有3×3＝9种，而Aa自交子代表型有3种，Rr自交子代表型有2种，理论上子代表型有3×2＝6种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表型相同，所以子代表型共有5种，B错误。
[例2] 解析：(1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交，子代表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，确定与该性状有关的亲本杂交组合为Aa×Aa；根据子代叶色的分离比为1∶1，确定与该性状有关的亲本杂交组合为Bb×bb；根据子代能否抗病性状的分离比为1∶1，确定与该性状有关的亲本杂交组合为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
[应用体验]
2．选C 由乙×丙组可推测出花腋生对花顶生为显性，由甲×丙组可推测出普通叶形对半无叶形为显性，即甲的基因型为A_F_，乙的基因型为aaF_，丙的基因型为A_ff。甲(A_F_)和乙(aaF_)杂交，后代花腋生∶花顶生＝1∶1，即甲中关于花腋生的基因型为Aa。甲(AaF_)和丙(A_ff)杂交，后代全部表现为普通叶形，说明甲中关于叶形的基因型为FF，即甲的基因型为AaFF。乙(aaF_)和丙(A_ff)杂交，后代普通叶形∶半无叶形＝1∶1，说明乙中关于叶形的基因型为Ff，则乙的基因型为aaFf。甲和丙杂交后代全为花腋生，说明丙中关于花腋生的基因型为AA，故丙的基因型为AAff。C正确。
3．选D 根据F2表型及比例可知，圆粒∶皱粒＝3∶1，所以F1关于籽粒形状的基因型是Rr，亲本圆粒和皱粒的基因型分别是RR和rr；F2中黄色∶绿色＝3∶5，则F1中关于籽粒颜色存在两种基因型，一种自交子代中黄色∶绿色＝3∶1，基因型是Yy，另一种自交子代全为绿色，基因型是yy，因此亲本黄色和绿色的基因型是Yy和yy；综上所述，结合亲本表型，亲本基因型是YyRR和yyrr。
[例3] 选C 由题图可知，黄色枝条抗黄萎病和绿色枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交的后代中，抗∶不抗＝3∶1，说明亲本的基因型组成为Dd和Dd；黄∶绿＝1∶1，说明亲本的基因型组成为Yy和yy，因此亲本基因型是YyDd×yyDd，F1中黄色枝条抗黄萎病植株的基因型及比例是YyDD∶YyDd＝1∶2。将自由组合问题转化成2个分离定律问题：Yy自由交配，后代中黄色(Y_)∶绿色(yy)＝3∶1；D_自由交配，由于Dd占2/3，DD占1/3，后代中不抗病植株(dd)的比例是1/9，抗病植株(D_)的比例是8/9，抗病∶不抗病＝8∶1。因此考虑2对相对性状，让F1中黄色枝条抗黄萎病植株随机传粉，F2的表型及其性状分离比是(3黄色∶1绿色)(8抗黄萎病∶1不抗黄萎病)＝黄色抗黄萎病∶黄色不抗黄萎病∶绿色抗黄萎病∶绿色不抗黄萎病＝24∶3∶8∶1。
[应用体验]
4．选B 将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植，即2/3YyRr、1/3YYrr的个体自由交配，其中2/3YyRr产生的配子类型及比例为1/6YR、1/6Yr、1/6yR和1/6yr,1/3YYrr产生的配子类型及比例为1/3Yr，令其自由交配，则F1共有9种基因型，A错误；结合A项分析可知，配子类型及比例为1/6YR、3/6Yr、1/6yR、1/6yr，F1中纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)所占比例＝1/6×1/6＋3/6×3/6＋1/6×1/6＋1/6×1/6＝12/36＝1/3，B正确；F1中双显性个体(Y_R_)所占的比例是17/36，C错误；双杂合子个体(YyRr)个体在F1中所占的比例＝1/6×1/6＋3/6×1/6＋1/6×3/6＋1/6×1/6＝8/36＝2/9，D错误。
5．选B F2高茎豌豆中纯合子占1/3，杂合子占2/3，仅杂合子自交后代能分离出矮茎，其比例为2/3×1/4＝1/6，A正确；假设控制果蝇灰身、黑身的基因分别用B、b表示，F2灰身果蝇中纯合子占1/3，杂合子占2/3，由此可得其产生两种配子B∶b＝2∶1，F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇(bb)所占比例＝1/3×1/3＝1/9，B错误；假设控制豌豆高、矮茎的基因分别用D、d表示，F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，即1/3DD×dd→1/3Dd，2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd，后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)＝2∶1，C正确；由于F2灰身果蝇中B占2/3，b占1/3，则其与黑身果蝇雌雄交配，后代灰身∶黑身＝2∶1，D正确。
[例4] 选A 一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，两者均不患白化病，他们有一个孩子手指正常(tt)但患白化病(aa)，可确定父亲和母亲的基因型分别为AaTt和Aatt，A正确；后代患白化病的概率为1/4，患多指的概率为1/2，故再生一个只患白化病孩子的概率为1/4×1/2＝1/8，B错误；生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/4×1/2×1/2＝1/16，C错误；后代只患多指的概率为1/2×3/4＝3/8，只患白化病的概率＝1/2×1/4＝1/8，故后代中只患一种病的概率为3/8＋1/8＝1/2，D错误。
[应用体验]
6．选C Ⅰ1和Ⅰ2不患②病，生育的Ⅱ2为患②病的女性，因此②病为常染色体隐性遗传病，故图中的②表示患乙病男女；由题意可知，甲病受位于X染色体上的一对等位基因的控制，Ⅱ4与Ⅱ5不患①病，生育的Ⅲ4患①病，因此①病为伴X染色体隐性遗传病，故图中的①表示患甲病男性，A正确。假设控制甲病的基因用A/a表示，控制乙病的基因用B/b表示。Ⅱ3为两病皆患男性，因此Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别为BbXaY、BbXAXa，Ⅱ4的基因型为1/3BBXAXa或2/3BbXAXa，Ⅰ2的基因型与Ⅱ4的基因型不同的概率为1/3，B正确。若Ⅲ1为甲病致病基因携带者，则Ⅲ1的基因型为bbXAXa，其甲病致病基因来自Ⅱ2(bbXAXa)，而Ⅱ2的甲病致病基因只能来自Ⅰ1，C错误。Ⅱ4(1/3BBXAXa或2/3BbXAXa)与Ⅱ5(bbXAY)再生一个两病皆患男孩的概率为2/3×1/2×1/4＝1/12，D正确。(共110张PPT)
基因的自由组合定律
第2讲
明确目标
1.阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的性状;
2.能够运用自由组合定律分析一些遗传现象和生产实践问题，掌握自由组合定律相关题型的解题方法。
建构知识体系
系统主干知识，夯实备考基础
第一课时
目录
主题研习（一）
主题研习（二）
自由组合定律的发现
课时跟踪检测
自由组合定律的常规解题方法
主题研习(一) 自由组合定律的发现
(一)两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
1.观察现象，提出问题
(1)两对相对性状杂交实验的过程
基础全面落实
绿圆
绿皱
9∶3∶3∶1
(2)对杂交实验结果的分析
黄色和圆粒
分离
分离
2.提出假说，解释问题
(1)假说内容
①两对相对性状分别由______________控制。
②F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以___________。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种:___________________，且数量比为_____________。
④受精时，雌雄配子的结合是_______的。雌雄配子的结合方式有____种;基因型有___种;表型有4种，且比例为_______________。
两对遗传因子
自由组合
YR、Yr、yR、yr
1∶1∶1∶1
随机
16
9
9∶3∶3∶1
(2)遗传图解
3.演绎推理，验证假说
(1)演绎推理图解——测交
YR
yr
YyRr
yyrr
绿色皱粒
1∶1∶1∶1
(2)实验验证:孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果都符合预期的设想。
4.归纳总结，得出结论
实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。
(二)自由组合定律与孟德尔获得成功的原因分析
1.自由组合定律
研究对象 位于非同源染色体上的非等位基因
发生时间 ________________
实质 减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因自由组合
适用范围 适用生物:进行有性生殖的______生物;
适用遗传方式:适用于_______遗传，不适用于细胞质遗传
减数分裂Ⅰ后期
真核
细胞核
2.孟德尔获得成功的原因
材料 正确选择豌豆作实验材料
对象 由一对相对性状到多对相对性状
处理结果 对实验结果进行_______分析
方法 运用____________
统计学
假说—演绎法
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)两对相对性状的杂交实验中，F1(YyRr)产生配子时，成对的遗传因子可以自由组合。 ( )
(2)“将F1(黄色圆粒豌豆)与隐性纯合子(绿色皱粒豌豆)进行正反交，统计实验结果显示后代均出现了四种表型且比例接近1∶1∶1∶1”属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节。 ( )
(3)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因自由组合。 ( )
(4)基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。 ( )
(5)对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律，和分离定律无关。 ( )
×
×
×
×
×
2.事理分析
(1)(人教版必修2 P9正文挖掘思考)
具有两对相对性状的纯合亲本杂交，若产生的F1基因型为AaBb，则两亲本基因型是______________________________，F2中重组类型是__________________________，所占比例是____________。
(2)(人教版必修2 P12“思考·讨论”探究思考)
在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要是____________________________________
__________________________________________________________________________________________。
AABB×aabb(或AAbb×aaBB)
A_bb和aaB_(或A_B_和aabb)
3/8(或5/8)
①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察
的相对性状;②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖;③山柳
菊的花小，难以做人工杂交实验
(3)(人教版必修2 P13正文分析应用)
某生物兴趣小组利用现有抗倒伏抗病小麦(Ddtt)，获得纯合的抗倒伏抗病小麦的实验思路是________________________
_______________________________________________________。
让抗倒伏抗病小麦(Ddtt)连
续自交，并淘汰不抗倒伏抗病小麦，直到不发生性状分离为止
重难深化拓展
重难点(一) 用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
1.过程分析
F2 1YY(黄)、2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)、2Rr(圆) 1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆) 1yyRR、2yyRr(绿圆)
1rr(皱) 1YYrr、2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
2.结果分析:F2共有9种基因型，4种表型
基因型 纯合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各占1/16
单杂合子 YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr各占2/16
双杂合子 YyRr占4/16
表型 显隐性 双显 Y_R_占9/16
单显 Y_rr+yyR_占6/16
双隐 yyrr占1/16
与亲本 关系 亲本类型 Y_R_+yyrr占10/16
重组类型 Y_rr+yyR_占6/16
[例1] (2025·深圳模拟)孟德尔在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杂交获得F1，F1自交得F2。下列有关叙述正确的是 ( )
A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的绿色圆粒植株中任取两株，这两株基因型不同的概率为4/9
D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81
√
[解析] 连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误;F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误;从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株，这两株基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9，故不同的概率为4/9，C正确;自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr)，故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16=1/36，D错误。
重难点(二) 基因分离定律与自由组合定律的关系
1.基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例
2.多对基因控制生物性状的分析
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律如表所示。
亲本相对 性状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1
2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2
n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
[例2] 某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是 ( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
√
[解析] 每对等位基因测交后会出现2种表型，故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体，A正确;n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型个体数目的比例相等，与n的大小无关，B错误;植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n，纯合子的个体数也是1/2n，两者相等，C正确;植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n，杂合子的个体数为1-(1/2n)，故n≥2时，测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
|情|境|探|究|
某二倍体植物叶片的缺刻叶和马铃薯叶，果实的红色与黄色为两对相对性状，分别受基因A、a和B、b控制，基因型为AaBb个体的表型为缺刻叶红果。
(1)请在下图方框中画出基因型为AaBb个体的其他两种基因位置关系(用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点)。
重难点(三) 自由组合定律的实质和验证
提示:如图所示
(2)请分析预测上述(1)中三种位置关系下，该个体自交和测交所得子代的表型及比例(不考虑染色体互换)。
①第一种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=_____________，测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=___________;②第二种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=_____，测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=______;③第三种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=__________，测交结果为马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=_______。
9∶3∶3∶1
1∶1∶1∶1
3∶1
1∶1
2∶1∶1
1∶1
|认|知|生|成|
1.两对等位基因位置与遗传分析(以基因型AaBb为例)
(1)基因的自由组合
(2)基因的完全连锁
连锁类型
配子类型 AB∶ab=1∶1 Ab∶aB=1∶1
自交 后代 基因型 1AABB、2AaBb、1aabb 1AAbb、2AaBb、1aaBB
表型 性状分离比3∶1 性状分离比1∶2∶1
测交 后代 基因型 1AaBb、1aabb 1Aabb、1aaBb
表型 性状分离比1∶1 性状分离比1∶1
(3)基因的不完全连锁
若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=42%∶8%∶8%∶42%，测交结果“两大”“两小”，且“两两相同”，出现这一结果的可能原因是A和B连锁，a和b连锁，位于同一对同源染色体上，且部分初级卵(精)母细胞在减数分裂形成四分体时期，四分体中的非姐妹染色单体发生互换，产生四种类型配子，其类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=42%∶8%∶8%∶42%。
2.验证自由组合定律的常用方法
自 交 法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1自交，观察F2的性状分离比 若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比(或其变式)，则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比(或其变式)，则这两对基因位于1对同源染色体上，不遵循自由组合定律
续表
测交法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1与隐性纯合子杂交，观察F2的性状比例 若子代出现1∶1∶1∶1的性状分离比，则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现1∶1的性状分离比，则这两对基因位于1对同源染色体上，不遵循自由组合定律
花粉 鉴定法 双杂合子若产生四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合定律
题点(一) 两对相对性状的杂交实验
1.(2025·怀化高三联考)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr)，F1自交产生F2。下列叙述正确的是( )
A.亲本杂交和F1自交的实验中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作
B.配子只含有每对遗传因子中的一个，F1产生的雌配子有4种，这属于演绎的内容
C.F2中两对相对性状均出现3∶1的性状分离比，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占2/9
考向精细研究
√
解析:杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作，而自交实验时不需要对母本去雄，A错误;“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说，通过测交实验演绎过程，推测了F1产生配子的种类及比例，B错误;在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，逐对分析时，F2中黄色∶绿色≈3∶1，圆粒∶皱粒≈3∶1，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律，C正确;F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16，其中能稳定遗传的基因型只有YYRR，占黄色圆粒的1/9，D错误。
2.用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验，得到F2的部分基因型结果如表(两对基因独立遗传)。下列叙述不正确的是 ( )
配子 YR Yr yR yr
YR 1 2 YyRr
Yr 3
yR 4
yr yyrr
A.表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因
B.表中基因Y、y、R、r的载体有染色体、叶绿体、线粒体
C.1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2=4>1
D.F2中出现纯合子的概率是1/4
解析:表中的基因都是核基因，而非叶绿体和线粒体中的基因，所以其载体只能是染色体，B错误。
√
题点(二) 自由组合定律的实质和验证
3. 某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子，基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列相关说法错误的是( )
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，可用①和④杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④为亲本进行杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，会看到四种类型的花粉
√
解析:若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，必须选取可以通过观察花粉来区分的性状，如非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d)，即选择①②③中的某一种和④杂交，或者选择①③④中的某一种和②杂交， A正确;采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择糯性与非糯性、花粉粒长形与圆形两对相对性状，①和②具有两对相对性状，但抗病与非抗病这对相对性状通过花粉鉴定法无法区别，B错误；C、D选项所述均可达到目的，正确。
4.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互换，且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、预期实验结果和结论)
答案:实验思路:让①和②杂交、①和③杂交、②和③杂交。得到的F1自交，观察F2的表型及比例。
预期结果:若各杂交组合的F2中均出现四种表型，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。
解析:选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1，F1自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，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。
题点(三) 多对等位基因的自由组合现象分析
5.(2025·济宁模拟)已知某种甲虫体色有黑色与花斑两种，该性状由三对独立遗传的等位基因控制，这三对等位基因中均有显性基因时，甲虫的体色表现为黑色，其余表现为花斑。下列有关该种甲虫体色遗传的叙述，正确的是( )
A.该种甲虫共有27种基因型，其中体色为花斑的甲虫有16种基因型
B.让甲虫体色为花斑的雌雄个体交配，后代不会出现黑色个体
C.让三对等位基因均杂合的甲虫雌雄个体交配，后代性状分离比为27∶37
D.若基因型相同的黑色甲虫雌雄个体交配得到的后代有9种基因型，则亲本基因型有6种可能
√
解析:该种甲虫基因型共有33=27种，其中体色为花斑的甲虫基因型有27-23=19种，A错误;如果花斑雌性基因型为AABBcc，雄性基因型为aaBBCC，二者杂交，后代基因型为AaBBCc，表现为黑色，B错误;三对等位基因均杂合的甲虫(AaBbCc)雌雄个体交配，后代黑色个体(A_B_C_)的比例为(3/4)3=27/64，花斑的比例为1-27/64=37/64，所以后代性状分离比为27∶37，C正确;若基因型相同的黑色甲虫雌雄个体交配得到的后代有9种基因型，说明亲本含有2对等位基因，三对基因均有显性基因时，体色表现为黑色，亲本基因型有AaBbCC、AABbCc、AaBBCc，共3种基因型，D错误。
主题研习(二) 自由组合定律的常规解题方法
题型(一) “拆分法”求解自由组合定律计算问题
1.基因型(表型)种类、
概率及比例的计算
2.配子种类及概率的计算
有多对等位 基因的个体 举例:基因型为
AaBbCc的个体
产生配子的种类数 Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2× 2×2=8(种)
产生某种配子 的概率 产生ABC配子的概率为
1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
[例1] (2024·济南期末)某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣)，请思考以下问题:
(1)若该植物个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示，则其产生的配子种类为___种，其中基因型为AbCd的配子所占比例为____，其自交所得子代的基因型有___种，其中AABbccdd所占比例为____，其子代的表型有__种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为______。
8
1/8
27
1/32
8
27/64
[解析] 如题图1所示，四对基因分别位于不同对同源染色体上，则四对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。先单独分析，每对基因中只有dd产生1种配子，其他都产生2种配子，因此产生的配子种类为2×2×2×1=8种，其中基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1/2×1=1/8;其自交所得子代的基因型有3×3×3×1=27种，其中AABbccdd所占比例为1/4×1/2×1/4×1=1/32;其子代的表型有2×2×2×1=8种，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为3/4×3/4×3/4×1=27/64。
(2)若该植物个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不考虑互换)，则其产生的配子种类为__种，其中基因型为AbCd的配子所占比例为___，其自交所得子代的基因型有_种，其中AaBbccdd所占比例为___。其子代的表型有___种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为____。
4
1/4
9
1/8
6
3/8
[解析] 如题图2所示，A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，其他基因位于不同对同源染色体上，则AaBb可产生Ab和aB 2种配子，Cc可产生2种配子，dd可产生1种配子，因此产生的配子种类为2×2×1=4种，其中基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1=1/4;其自交所得子代的基因型有3×3×1=9种，其中AaBbccdd所占比例为1/2×1/4×1=1/8;其子代的表型有3×2×1=6种，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为1/2×3/4×1=3/8。
[应用体验]
1.(2025·潍坊模拟)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是( )
A.若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型有4种
B.若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中纯合子约占1/4
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代中红色花瓣的植株占3/8
√
解析:若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，根据基因的自由组合定律，子代基因型共有3×3=9种，而Aa自交子代表型有3种，Rr自交子代表型有2种，理论上子代表型有3×2=6种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表型相同，所以子代表型共有5种，B错误。
题型(二) “逆向组合法”推断亲本基因型
1.解题思路: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，再运用乘法定理进行逆向组合。
2.几种常见的分离比分析
[例2] 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__________________。
[解析] 甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交，子代表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。
板叶、紫叶、抗病
(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_________。
[解析] 丙的表型为花叶绿叶感病，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)种不同表型，可以确定乙的基因型为AabbDd，丁的基因型为aaBbdd。
AABBDD
AabbDd
aabbdd
aaBbdd
(3)若丙和丁杂交，则子代的表型为___________________________。
(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] (3)若丙(aabbdd)与丁(aaBbdd)杂交，子代的基因型为aabbdd和aaBbdd，表型为花叶绿叶感病、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，确定与该性状有关的亲本杂交组合为Aa×Aa;根据子代叶色的分离比为1∶1，确定与该性状有关的亲本杂交组合为Bb×bb;根据子代能否抗病性状的分离比为1∶1，确定与该性状有关的亲本杂交组合为dd×Dd，因此植株X的基因型为AaBbdd。
花叶绿叶感病、花叶紫叶感病
AaBbdd
[应用体验]
2.(2025·长沙质检)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制)，半无叶形和普通叶形(受基因F、f控制)是两对相对性状。现利用花腋生普通叶形植株甲、花顶生普通叶形植株乙和花腋生半无叶形植株丙进行杂交实验，实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是( )
亲本组合 F1的表型及比例
甲×乙 花腋生普通叶形∶花顶生普通叶形=1∶1
乙×丙 花腋生普通叶形∶花腋生半无叶形=1∶1
甲×丙 全部表现为花腋生普通叶形
A.AaFF、aaFF、AAff B.AaFf、aaFf、AAff
C.AaFF、aaFf、AAff D.AaFF、aaFf、Aaff
解析:由乙×丙组可推测出花腋生对花顶生为显性，由甲×丙组可推测出普通叶形对半无叶形为显性，即甲的基因型为A_F_，乙的基因型为aaF_，丙的基因型为A_ff。甲(A_F_)和乙(aaF_)杂交，后代花腋生∶花顶生=1∶1，即甲中关于花腋生的基因型为Aa。甲(AaF_)和丙(A_ff)杂交，后代全部表现为普通叶形，说明甲中关于叶形的基因型为FF，即甲的基因型为AaFF。乙(aaF_)和丙(A_ff)杂交，后代普通叶形∶半无叶形=1∶1，说明乙中关于叶形的基因型为Ff，则乙的基因型为aaFf。甲和丙杂交后代全为花腋生，说明丙中关于花腋生的基因型为AA，故丙的基因型为AAff。C正确。
√
3.豌豆中，籽粒黄色(Y)和圆粒(R)分别对籽粒绿色(y)和皱粒(r)为显性，现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交，F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5，则亲本的基因型为 ( )
A.YYRR×yyrr B.YyRr×yyrr
C.YYRr×yyrr D.YyRR×yyrr
√
解析:根据F2表型及比例可知，圆粒∶皱粒=3∶1，所以F1关于籽粒形状的基因型是Rr，亲本圆粒和皱粒的基因型分别是RR和rr;F2中黄色∶绿色=3∶5，则F1中关于籽粒颜色存在两种基因型，一种自交子代中黄色∶绿色=3∶1，基因型是Yy，另一种自交子代全为绿色，基因型是yy，因此亲本黄色和绿色的基因型是Yy和yy;综上所述，结合亲本表型，亲本基因型是YyRR和yyrr。
题型(三) 自交、测交和自由交配问题
解答一对、两对或多对性状的自交、测交和自由交配类问题的关键是运用分离定律和自由组合定律产生的相关比例关系，对亲本不同交配方式产生后代的相应比例进行分析，在准确分析相关表型(基因型)比例基础上进行解答。如纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示。
项目 表型及比例
yyR_ (绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1
测交 绿色圆粒∶绿色皱粒=2∶1
自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒=8∶1
Y_R_ (黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=25∶5∶5∶1
测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=4∶2∶2∶1
自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=64∶8∶8∶1
[例3] (2025·保定模拟)陆地棉枝条黄色(Y)对绿色(y)为显性，抗黄萎病(D)对不抗黄萎病(d)为显性。某农业科研
工作者用该植物黄色枝条抗黄萎病和绿色
枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交，发现
子代(F1)出现4种类型，对性状的统计结果
如图所示。若去掉花瓣，让F1中黄色枝条
抗黄萎病植株随机传粉，F2的表型及其性状分离比是 ( )
A.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=24∶8∶3∶1
B.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=25∶5∶5∶1
C.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=24∶3∶8∶1
D.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=15∶5∶3∶1
√
[解析] 由题图可知，黄色枝条抗黄萎病和绿色枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交的后代中，抗∶不抗=3∶1，说明亲本的基因型组成为Dd和Dd;黄∶绿=1∶1，说明亲本的基因型组成为Yy和yy，因此亲本基因型是YyDd×yyDd，F1中黄色枝条抗黄萎病植株的基因型及比例是YyDD∶YyDd=1∶2。将自由组合问题转化成2个分离定律问题:Yy自由交配，后代中黄色(Y_)∶绿色(yy)=3∶1;D_自由交配，由于Dd占2/3，DD占1/3，后代中不抗病植株(dd)的比例是1/9，抗病植株(D_)的比例是8/9，抗病∶不抗病=8∶1。因此考虑2对相对性状，让F1中黄色枝条抗黄萎病植株随机传粉，F2的表型及其性状分离比是(3黄色∶1绿色)(8抗黄萎病∶1不抗黄萎病)=黄色抗黄萎病∶黄色不抗黄萎病∶绿色抗黄萎病∶绿色不抗黄萎病=24∶3∶8∶1。
[应用体验]
4.某植物雌雄同株，开单性花。将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植，自由交配产生F1。下列相关分析正确的是( )
A.F1共有4种基因型
B.F1中纯合子所占的比例为1/3
C.F1中双显性个体所占的比例为25/81
D.双杂合子个体在F1中所占的比例是16/81
√
解析:将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植，即2/3YyRr、1/3YYrr的个体自由交配，其中2/3YyRr产生的配子类型及比例为1/6YR、1/6Yr、1/6yR和1/6yr，1/3YYrr产生的配子类型及比例为1/3Yr，令其自由交配，则F1共有9种基因型，A错误;结合A项分析可知，配子类型及比例为1/6YR、3/6Yr、1/6yR、1/6yr，F1中纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)所占比例=1/6×1/6+3/6×3/6+1/6×1/6+1/6×1/6=12/36=1/3，B正确;F1中双显性个体(Y_R_)所占的比例是17/36，C错误;双杂合子个体(YyRr)个体在F1中所占的比例=1/6×1/6+3/6×1/6+1/6×3/6+1/6×1/6=8/36=2/9，D错误。
5.豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎，F1自交→F2中高茎∶矮茎=3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身，F1雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇=3∶1∶3∶1。下列说法错误的是 ( )
A.F2高茎豌豆自交，后代矮茎占1/6
B.F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6
C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎∶矮茎=2∶1
D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄交配，后代灰身∶黑身=2∶1
√
解析:F2高茎豌豆中纯合子占1/3，杂合子占2/3，仅杂合子自交后代能分离出矮茎，其比例为2/3×1/4=1/6，A正确;假设控制果蝇灰身、黑身的基因分别用B、b表示，F2灰身果蝇中纯合子占1/3，杂合子占2/3，由此可得其产生两种配子B∶b=2∶1，F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇(bb)所占比例=1/3×1/3=1/9，B错误;假设控制豌豆高、矮茎的基因分别用D、d表示，F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，即1/3DD×dd→1/3Dd，2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd，后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)=2∶1，C正确;由于F2灰身果蝇中B占2/3，b占1/3，则其与黑身果蝇雌雄交配，后代灰身∶黑身=2∶1，D正确。
题型(四) 利用自由组合定律计算患遗传病的概率
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如下表所示:
序号 类型 计算公式
已知 患甲病概率为m 不患甲病概率为1-m
患乙病概率为n 不患乙病概率为1-n
① 同时患两病概率 m·n
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)
以上各种情况可概括为下图:
[例4] 人类的多指(T)对正常指(t)为显性，白化(a)对正常(A)为隐性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，两者均不患白化病，他们有一个患白化病但手指正常的孩子。请分析下列说法正确的是 ( )
A.父亲的基因型是AaTt，母亲的基因型是Aatt
B.他们再生一个孩子只患白化病的概率是3/8
C.生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/8
D.后代中只患一种病的概率是1/4
√
[解析] 一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，两者均不患白化病，他们有一个孩子手指正常(tt)但患白化病(aa)，可确定父亲和母亲的基因型分别为AaTt和Aatt，A正确;后代患白化病的概率为1/4，患多指的概率为1/2，故再生一个只患白化病孩子的概率为1/4×1/2=1/8，B错误;生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/4×1/2×1/2=1/16，C错误;后代只患多指的概率为1/2×3/4=3/8，只患白化病的概率=1/2×1/4=1/8，故后代中只患一种病的概率为3/8+1/8=1/2，D错误。
[应用体验]
6. (2025·湘潭模拟)遗传性葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(甲病)俗称蚕豆病，该遗传病受位于X染色体上的一对等位基因的控制;苯丙酮尿症(乙病)是由苯丙氨酸羟化酶缺乏或活性减弱而导致苯丙氨酸代谢障碍的一种遗传病。两病皆为单基因遗传病，某家族的遗传系谱图如图所示。下列分析错误的是( )
A.①②分别表示患甲病男性、患乙病男女
B.Ⅰ2的基因型与Ⅱ4的基因型不同的概率为1/3
C.若Ⅲ1为甲病致病基因携带者，则其甲病致病基因来自Ⅰ2
D.Ⅱ4与Ⅱ5再生一个两病皆患男孩的概率为1/12
解析:Ⅰ1和Ⅰ2不患②病，生育的Ⅱ2为患②病的女性，因此②病为常染色体隐性遗传病，故图中的②表示患乙病男女;由题意可知，甲病受位于X染色体上的一对等位基因的控制，Ⅱ4与Ⅱ5不患①病，生育的Ⅲ4患①病，因此①病为伴X染色体隐性遗传病，故图中的①表示患甲病男性，A正确。假设控制甲病的基因用A/a表示，控制乙病的基因用B/b表示。Ⅱ3为两病皆患男性，因此Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别为BbXaY、BbXAXa，Ⅱ4的基因型为1/3BBXAXa或2/3BbXAXa，Ⅰ2的基因型与Ⅱ4的基因型不同的概率为1/3，B正确。
√
若Ⅲ1为甲病致病基因携带者，则Ⅲ1的基因型为bbXAXa，其甲病致病基因来自Ⅱ2(bbXAXa)，而Ⅱ2的甲病致病基因只能来自Ⅰ1，C错误。Ⅱ4(1/3BBXAXa或2/3BbXAXa)与Ⅱ5(bbXAY)再生一个两病皆患男孩的概率为2/3×1/2×1/4=1/12，D正确。
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一、选择题
1.(2025·南京期中)孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中在研究两对相对性状的杂交实验时，针对发现的问题，孟德尔提出的假说是( )
A.F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，F1产生四种比例相等的配子
B.F1表现显性性状，F1自交产生四种表型不同的后代，比例是9∶3∶3∶1
C.F1产生数目和种类均相等的雌、雄配子，且雌、雄配子结合的机会相同
D.F1测交将产生四种表型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1
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解析:在两对相对性状的杂交实验中，孟德尔提出的假说是F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，F1产生四种比例相等的配子，且雌、雄配子结合的机会相同，A符合题意;F1表现显性性状，F1自交产生四种表型不同的后代，比例是9∶3∶3∶1，这是孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验中发现的问题，B不符合题意;F1产生四种比例相等的配子，但雌、雄配子数目并不相等，C不符合题意;F1测交将产生四种表型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1，这是孟德尔对两对相对性状的杂交实验现象的演绎推理过程，D不符合题意。
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2.(2025·西工大附中模拟)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1，F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是 ( )
A.F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株，则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9
D.若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植，后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36
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解析:基因的自由组合定律的实质为位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程不能体现自由组合定律的实质，A错误。通常情况下，生物产生的雄配子数量远多于雌配子数量，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比不需要F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，B错误。
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F2中黄色皱粒豌豆植株的基因型为1/3YYrr、2/3Yyrr，从F2黄色皱粒豌豆植株中任取两株，这两株豌豆基因型不同的概率为2×1/3×
2/3=4/9，C错误。F2中黄色圆粒豌豆植株的基因型为1/9YYRR、2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr，因豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆植株混合种植相当于让F2中所有黄色圆粒豌豆植株自交，故后代出现绿色皱粒豌豆植株的概率为4/9×1/16=1/36，D正确。
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3.(2025·铁岭模拟)豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性，让绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F1都表现为黄色圆粒，F1自交得F2，F2有4种表型，如果继续将F2中全部杂合的黄色圆粒种子播种后进行自交，所得后代的表型比例为 ( )
A.25∶15∶15∶9 B.21∶5∶5∶1
C.25∶5∶5∶1 D.16∶4∶4∶1
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解析:根据题意可知，F1黄色圆粒个体的基因型为YyRr，F1自交得F2，F2中黄色圆粒中纯合子(YYRR)占1/9，黄色圆粒杂合子中YYRr占1/4、YyRR占1/4、YyRr占1/2。1/4YYRr自交后代中，黄色圆粒(YYR_)的概率为1/4×
3/4=3/16，黄色皱粒(YYrr)的概率为1/4×1/4=1/16;同理可以计算出1/4YyRR自交后代中，黄色圆粒(Y-RR)的概率为1/4×3/4=3/16，绿色圆粒(yyRR)的概率为1/4×1/4=1/16;1/2的YyRr自交后代中，黄色圆粒(Y_R_)的概率为1/2×
9/16=9/32，黄色皱粒(Y_rr)的概率为1/2×3/16=3/32，绿色圆粒(yyR_)的概率为1/2×3/16=3/32，绿色皱粒(yyrr)的概率为1/2×1/16=1/32，因此所得后代的表型比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=(3/16+3/16+9/32)∶
(1/16+3/32)∶(1/16+3/32)∶(1/32)=21∶5∶5∶1。
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4.有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法正确的是 ( )
A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B.F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/8
D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
√
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解析:F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR和ddRr，其中杂合子不能稳定遗传，A错误;F1产生的雌雄配子数量不相等，B错误;F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C错误;F1的基因型为DdRr，且两对相对性状独立遗传，每一对基因的遗传都遵循基因的分离定律，D正确。
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5.(2025·襄阳五中检测)孟德尔在研究了一对相对性状的遗传规律后，进一步研究了两对和多对相对性状的遗传。下列对n对独立遗传的等位基因控制的性状(完全显性)的遗传分析，错误的是 ( )
A.F1形成的配子种类数与F2的表型数相等
B.F2的表型数与基因型数不相等
C.F2的性状分离比为9∶3∶3∶1
D.F1雌雄配子可能的组合数是4n
√
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解析:n对等位基因控制的性状(完全显性)，F1形成的配子种类数为2n，F2表型数为2n，两者相等，A正确;F2的表型数为2n，基因型数为3n，两者不相等，B正确;如果杂交中包括的基因对数为1对，F2的性状分离比为(3∶1)1，基因对数为2对，F2的性状分离比为(3∶1)2，以此类推，如果杂交中包括的基因对数为n对，则F2的性状分离比为(3∶1)n，C错误;如果杂交中包括的基因对数为1对，则F1雌雄配子的组合数是41，如果杂交中包括的基因对数为2对，F1雌雄配子的组合数为42，以此类推，如果杂交中包括的基因对数为n对，则F1雌雄配子的组合数为4n，D正确。
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6.基因型为AaBbCc和AabbCc的两个个体杂交(三对等位基因分别位于三对同源染色体上)。下列关于杂交后代的推测，正确的是 ( )
A.表型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16
B.表型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16
C.表型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16
D.表型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8
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解析:由题意可知，杂交后代的表型有2×2×2=8种，基因型为AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2=1/8，aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16，aaBbcc个体的比例为1/4×1/2×1/4=1/32，Aabbcc个体的比例为1/2×1/2×1/4=1/16，B正确。
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√
7.(2025·江西九校联考)人类中，显性基因D对耳蜗管的形成是必需的，显性基因E对听神经的发育是必需的;二者缺一，个体即聋。这两对基因独立遗传。下列有关说法错误的是 ( )
A.夫妇中有一个耳聋，也有可能生下听觉正常的孩子
B.基因型均为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为9/16
C.一方只有耳蜗管正常，另一方只有听神经正常的夫妇，可能生下听觉正常的孩子
D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
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解析:夫妇中一个听觉正常D_E_、一个耳聋(ddE_或D_ee或ddee)，若听觉正常的亲本产生含DE的配子，即可生下听觉正常(D_E_)的孩子，A正确;夫妇双方基因型均为DdEe，生下听觉正常(D_E_)的孩子的概率为3/4×3/4=9/16，生下耳聋的孩子的概率为1-9/16=7/16，B错误;一方只有耳蜗管正常的耳聋患者(D_ee)，另一方只有听神经正常的耳聋患者(ddE_)，若耳蜗管正常(D_ee)一方产生含De的配子和另一方产生含dE的配子结合，则他们可以生出听觉正常的孩子(DdEe)，C、D正确。
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8.两对基因A和a、B和b在同源染色体上的位置有如图三种情况，在产生配子时，不考虑染色体互换。下列说法错误的是 ( )
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A.类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型相同
B.类型3的个体在产生配子时会出现非同源染色体的自由组合
C.三种类型的个体自交，后代可能出现9∶3∶3∶1性状分离比的是类型3
D.如果类型1、2在产生配子时出现了染色体互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子
√
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解析:类型1能产生两种配子Ab、aB，自交后代的基因型为AAbb、AaBb和aaBB;类型2能产生两种配子AB、ab，自交后代的基因型为AABB、aabb和AaBb，即类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型不完全相同，A错误。类型3的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，故产生配子时会出现非同源染色体的自由组合，B正确。类型3遵循自由组合定律，能产生AB、ab、Ab、aB四种比例相同的配子，自交后代性状分离比是9∶3∶3∶1，类型1、2两对基因连锁，自交后代性状分离比不是9∶3∶3∶1，C正确。如果类型1、2在产生配子时出现了染色体互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子，但类型1、2产生的四种配子的比例不相同，D正确。
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9.已知某种东北小豆子叶的红色和白色为一对相对性状，某科研小组为研究东北小豆子叶性状的遗传规律，进行了多组实验，部分结果如表所示。下列分析错误的是( )
组别 亲本组合 F1子叶表型 F1自交得F2子叶的性状及比例
甲 红色×白色 红色 红色∶白色=3∶1
乙 红色×白色 红色∶白色=15∶1
丙 红色×白色 红色∶白色=63∶1
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A.控制子叶颜色的基因遵循基因的自由组合定律
B.甲组F1的基因型可能有3种
C.乙组F2红色子叶个体中纯合子占1/5
D.对丙组F1进行测交，后代红色与白色的比例为8∶1
√
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解析:根据各组F1自交结果和比例可知，控制子叶颜色的基因遵循基因的自由组合定律，A正确;由丙组结果可知，子叶颜色至少受3对等位基因控制，设3对基因为A/a、B/b、C/c，则丙组杂交组合中F1的基因型是AaBbCc，白色的基因型只有1种，即aabbcc，只要含有显性基因，子叶就表现为红色，甲组F1的基因型可能有Aabbcc、aaBbcc、aabbCc 3种，B正确;乙组F2红色子叶个体基因型有8种，其中纯合子占3/15，即1/5，C正确;对丙组F1(AaBbCc)进行测交，由于F1(AaBbCc)会产生8种基因型的配子，且比例相等，后代中红色与白色比例为7∶1，D错误。
10.若下图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。不考虑染色体互换，下列相关叙述正确的是 ( )
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A.丁个体(DdYyrr)自交子代会出现四种表型且比例为9∶3∶3∶1
B.图甲、乙个体减数分裂时可以揭示孟德尔自由组合定律的实质
C.孟德尔用丙个体(ddYyRr)自交，其子代表型比例为9∶3∶3∶1，属于假说—演绎法的提出假说阶段
D.孟德尔用假说—演绎法揭示基因的分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料
√
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解析:丁个体中有两对等位基因位于一对同源染色体上，只能产生基因型为DYr、dyr两种配子，故自交子代会出现两种表型且比例为3∶1，A错误;图甲、乙个体基因型中都只有一对等位基因，所以减数分裂时不能揭示孟德尔自由组合定律的实质，而丙个体能揭示孟德尔自由组合定律的实质，B错误;孟德尔用丙个体(ddYyRr)自交，其子代表型比例为9∶3∶3∶1，属于杂交实验发现问题阶段，C错误;甲、乙、丙、丁中都含有等位基因，故孟德尔用假说—演绎法揭示基因的分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料，D正确。
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二、非选择题(除特别注明外，每空1分)
11.(9分)(2024·贵州高考)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干，某研究小组对其开展了系列实验，结果如图所示。回答下列问题。
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(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是_______________________
_________。实验③中的子代比例说明了___________________________
___________，其黄色子代的基因型是____________。
解析:根据实验③甲(黄色)和乙(黄色)杂交，子代出现鼠色，可判断B1对B2为显性，再结合实验①甲(黄色)和丁(黑色)杂交，子代表型及比例为黄色∶鼠色=1∶1，而黑色未出现，说明B1、B2对B3为显性，故B1对B2、B3为显性，B2对B3为显性。实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡且B1对B2为显性。由实验①②的子代性状可知，甲、乙的基因型分别为B1B2、B1B3，甲、乙杂交，其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。
B1对B2、B3为显性，B2对
B3为显性
基因型B1B1的个体死亡且B1
对B2为显性
B1B2、B1B3
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(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有_____种，其中基因型组合为_____________的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
解析:根据(1)可知，小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3，共有5种。其中基因型组合为B1B3和B2B3的小鼠相互交配子代的毛皮颜色种类最多，共有黄色、鼠色和黑色3种。
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B1B3和B2B3
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(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状，短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律，若甲雌雄个体相互交配，则子代表型及比例为___________
_____________________________________________ (2分);为测定丙产生的配子类型及比例，可选择丁个体与其杂交，选择丁的理由是_____
________________________________________________________________________________ (2分)。
黄色短尾∶
黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1
丁是
隐性纯合子B3B3dd，丙与丁测交后代的表型与比例可直接体现丙产生
的配子类型及比例
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解析:根据题意，甲的基因型是B1B2Dd，则该基因型的雌雄个体相互交配，子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾，其基因型表示为B2_Dd，为测定丙产生的配子类型及比例，可采用测交的方法，因丁是隐性纯合子B3B3dd，故可选择丁个体与丙个体杂交。
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12.(11分)(2025·广州模拟)水稻的花粉长形(T)对圆形(t)为一对相对性状，非糯性(B)对糯性(b)为另一对相对性状，其中非糯性花粉中所含的淀粉遇碘液呈蓝黑色，而糯性花粉所含的淀粉遇碘液呈橙红色。若不考虑基因突变和染色体互换，回答下列问题:
(1)正常情况下，纯种的花粉长形水稻和纯种的花粉圆形水稻杂交，取F1花粉在显微镜下可观察到长形花粉数目∶圆形花粉数目为_______，原因是__________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (3分)。
1∶1
F1水稻细胞中含有一个控制花粉长形的基因和一个控制花粉圆形的基因(或
F1水稻为杂合子或F1基因型为Tt)，F1形成配子时，在减数分裂Ⅰ时控制花
粉长形的基因与圆形的基因彼此分离分别进入不同的次级精母细胞，不同
的次级精母细胞可产生不同配子
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解析:纯种的花粉长形(TT)水稻和纯种的花粉圆形(tt)水稻杂交，F1中与花粉相关的基因型为Tt，取F1的花粉，在显微镜下可观察到长形花粉(T)数目∶圆形花粉(t)数目=1∶1，原因是F1水稻细胞中含有一个控制花粉长形的基因和一个控制花粉圆形的基因(或F1为杂合子或F1基因型为Tt)，F1形成配子时，在减数分裂Ⅰ时控制花粉长形的基因与圆形的基因彼此分离分别进入不同的次级精母细胞，不同的次级精细胞可产生不同配子。
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(2)将纯种非糯性水稻与糯性水稻杂交，取F1未成熟花粉，基因B用红色荧光标记，基因b用蓝色荧光标记，观察发现__个红色荧光点和__个蓝色荧光点分别移向两极，可作为基因分离定律的直观证据。
解析:将纯种非糯性(BB)水稻与糯性(bb)水稻杂交得F1(Bb)，基因B都用红色荧光标记，基因b都用蓝色荧光标记，减数分裂时染色体复制一次而细胞连续分裂两次，分离定律的实质是减数分裂Ⅰ后期位于一对同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离，减数分裂Ⅰ后期每条染色体含有2个DNA分子，故在减数分裂时，若发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，则可作为基因分离定律的直观证据。
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(3)现有纯种的非糯性长形花粉水稻和纯种的糯性圆形花粉水稻若干，欲利用花粉鉴定法探究这两对等位基因是否遵循基因的自由组合定律，写出简要的实验方案和可能的预期结果。(5分)
答案：实验方案:让纯种的非糯性长形花粉水稻和纯种的糯性圆形花粉水稻杂交获得F1，取F1花粉滴加碘液染色后制成临时装片，显微镜下观察、记录花粉的形状和颜色，并统计比例。可能的预期结果:在显微镜下观察到2种花粉(蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目=1∶1);在显微镜下观察到4种花粉(蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目∶橙红色长形花粉数目∶蓝黑色圆形花粉数目=1∶1∶1∶1)。
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解析:若要探究这两对等位基因是否遵循基因的自由组合定律，可以让纯种的非糯性长形花粉水稻(BBTT)和纯种的糯性圆形花粉水稻(bbtt)杂交获得F1(BbTt)，取F1花粉滴加碘液染色后制成临时装片，在显微镜下观察、记录花粉的形状和颜色，并统计比例。若在显微镜下观察到2种花粉，且出现蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目=1∶1，则表明这两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律;若在显微镜下观察到4种花粉，且出现蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目∶橙红色长形花粉数目∶蓝黑色圆形花粉数目=1∶1∶1∶1，则表明这两对等位基因遵循基因的自由组合定律。课时跟踪检测(二十一) 基因的自由组合定律(对应第一课时)
一、选择题
1.(2025·南京期中)孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中在研究两对相对性状的杂交实验时,针对发现的问题,孟德尔提出的假说是 ( )
A.F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子
B.F1表现显性性状,F1自交产生四种表型不同的后代,比例是9∶3∶3∶1
C.F1产生数目和种类均相等的雌、雄配子,且雌、雄配子结合的机会相同
D.F1测交将产生四种表型不同的后代,比例为1∶1∶1∶1
2.(2025·西工大附中模拟)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1,F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是 ( )
A.F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株,则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9
D.若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植,后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36
3.(2025·铁岭模拟)豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,让绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交,F1都表现为黄色圆粒,F1自交得F2,F2有4种表型,如果继续将F2中全部杂合的黄色圆粒种子播种后进行自交,所得后代的表型比例为 ( )
A.25∶15∶15∶9 B.21∶5∶5∶1
C.25∶5∶5∶1 D.16∶4∶4∶1
4.有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r),另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1,F1再进行自交,F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法正确的是 ( )
A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B.F1产生的雌雄配子数量相等,结合的概率相同
C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/8
D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1,抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
5.(2025·襄阳五中检测)孟德尔在研究了一对相对性状的遗传规律后,进一步研究了两对和多对相对性状的遗传。下列对n对独立遗传的等位基因控制的性状(完全显性)的遗传分析,错误的是 ( )
A.F1形成的配子种类数与F2的表型数相等
B.F2的表型数与基因型数不相等
C.F2的性状分离比为9∶3∶3∶1
D.F1雌雄配子可能的组合数是4n
6.基因型为AaBbCc和AabbCc的两个个体杂交(三对等位基因分别位于三对同源染色体上)。下列关于杂交后代的推测,正确的是 ( )
A.表型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
C.表型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16
D.表型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8
7.(2025·江西九校联考)人类中,显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发育是必需的;二者缺一,个体即聋。这两对基因独立遗传。下列有关说法错误的是 ( )
A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子
B.基因型均为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为9/16
C.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,可能生下听觉正常的孩子
D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
8.两对基因A和a、B和b在同源染色体上的位置有如图三种情况,在产生配子时,不考虑染色体互换。下列说法错误的是 ( )
A.类型1和类型2个体自交,后代的基因型类型相同
B.类型3的个体在产生配子时会出现非同源染色体的自由组合
C.三种类型的个体自交,后代可能出现9∶3∶3∶1性状分离比的是类型3
D.如果类型1、2在产生配子时出现了染色体互换,则三种类型的个体都能产生四种类型的配子
9.已知某种东北小豆子叶的红色和白色为一对相对性状,某科研小组为研究东北小豆子叶性状的遗传规律,进行了多组实验,部分结果如表所示。下列分析错误的是 ( )
组别 亲本组合 F1子叶 表型 F1自交得F2子叶的性状及比例
甲 红色×白色 红色 红色∶白色=3∶1
乙 红色×白色 红色∶白色=15∶1
丙 红色×白色 红色∶白色=63∶1
A.控制子叶颜色的基因遵循基因的自由组合定律
B.甲组F1的基因型可能有3种
C.乙组F2红色子叶个体中纯合子占1/5
D.对丙组F1进行测交,后代红色与白色的比例为8∶1
10.若下图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。不考虑染色体互换,下列相关叙述正确的是 ( )
A.丁个体(DdYyrr)自交子代会出现四种表型且比例为9∶3∶3∶1
B.图甲、乙个体减数分裂时可以揭示孟德尔自由组合定律的实质
C.孟德尔用丙个体(ddYyRr)自交,其子代表型比例为9∶3∶3∶1,属于假说—演绎法的提出假说阶段
D.孟德尔用假说—演绎法揭示基因的分离定律时,可以选甲、乙、丙、丁为材料
二、非选择题(除特别注明外,每空1分)
11.(9分)(2024·贵州高考)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 (2分);为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是
(2分)。
12.(11分)(2025·广州模拟)水稻的花粉长形(T)对圆形(t)为一对相对性状,非糯性(B)对糯性(b)为另一对相对性状,其中非糯性花粉中所含的淀粉遇碘液呈蓝黑色,而糯性花粉所含的淀粉遇碘液呈橙红色。若不考虑基因突变和染色体互换,回答下列问题:
(1)正常情况下,纯种的花粉长形水稻和纯种的花粉圆形水稻杂交,取F1花粉在显微镜下可观察到长形花粉数目∶圆形花粉数目为 ,原因是 (3分)。
(2)将纯种非糯性水稻与糯性水稻杂交,取F1未成熟花粉,基因B用红色荧光标记,基因b用蓝色荧光标记,观察发现 个红色荧光点和 个蓝色荧光点分别移向两极,可作为基因分离定律的直观证据。
(3)现有纯种的非糯性长形花粉水稻和纯种的糯性圆形花粉水稻若干,欲利用花粉鉴定法探究这两对等位基因是否遵循基因的自由组合定律,写出简要的实验方案和可能的预期结果。(5分)
课时跟踪检测(二十一)
1．选A 在两对相对性状的杂交实验中，孟德尔提出的假说是F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，F1产生四种比例相等的配子，且雌、雄配子结合的机会相同，A符合题意；F1表现显性性状，F1自交产生四种表型不同的后代，比例是9∶3∶3∶1，这是孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验中发现的问题，B不符合题意；F1产生四种比例相等的配子，但雌、雄配子数目并不相等，C不符合题意；F1测交将产生四种表型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1，这是孟德尔对两对相对性状的杂交实验现象的演绎推理过程，D不符合题意。
2．选D 基因的自由组合定律的实质为位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程不能体现自由组合定律的实质，A错误。通常情况下，生物产生的雄配子数量远多于雌配子数量，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比不需要F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，B错误。F2中黄色皱粒豌豆植株的基因型为1/3YYrr、2/3Yyrr，从F2黄色皱粒豌豆植株中任取两株，这两株豌豆基因型不同的概率为2×1/3×2/3＝4/9，C错误。F2中黄色圆粒豌豆植株的基因型为1/9YYRR、2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr，因豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆植株混合种植相当于让F2中所有黄色圆粒豌豆植株自交，故后代出现绿色皱粒豌豆植株的概率为4/9×1/16＝1/36，D正确。
3．选B 根据题意可知，F1黄色圆粒个体的基因型为YyRr，F1自交得F2，F2中黄色圆粒中纯合子(YYRR)占1/9，黄色圆粒杂合子中YYRr占1/4、YyRR占1/4、YyRr占1/2。1/4YYRr自交后代中，黄色圆粒(YYR_)的概率为1/4×3/4＝3/16，黄色皱粒(YYrr)的概率为1/4×1/4＝1/16；同理可以计算出1/4YyRR自交后代中，黄色圆粒(Y－RR)的概率为1/4×3/4＝3/16，绿色圆粒(yyRR)的概率为1/4×1/4＝1/16；1/2的YyRr自交后代中，黄色圆粒(Y_R_)的概率为1/2×9/16＝9/32，黄色皱粒(Y_rr)的概率为1/2×3/16＝3/32，绿色圆粒(yyR_)的概率为1/2×3/16＝3/32，绿色皱粒(yyrr)的概率为1/2×1/16＝1/32，因此所得后代的表型比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝(3/16＋3/16＋9/32)∶(1/16＋3/32)∶(1/16＋3/32)∶(1/32)＝21∶5∶5∶1。
4．选D F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR和ddRr，其中杂合子不能稳定遗传，A错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C错误；F1的基因型为DdRr，且两对相对性状独立遗传，每一对基因的遗传都遵循基因的分离定律，D正确。
5．选C n对等位基因控制的性状(完全显性)，F1形成的配子种类数为2n，F2表型数为2n，两者相等，A正确；F2的表型数为2n，基因型数为3n，两者不相等，B正确；如果杂交中包括的基因对数为1对，F2的性状分离比为(3∶1)1，基因对数为2对，F2的性状分离比为(3∶1)2，以此类推，如果杂交中包括的基因对数为n对，则F2的性状分离比为(3∶1)n，C错误；如果杂交中包括的基因对数为1对，则F1雌雄配子的组合数是41，如果杂交中包括的基因对数为2对，F1雌雄配子的组合数为42，以此类推，如果杂交中包括的基因对数为n对，则F1雌雄配子的组合数为4n，D正确。
6．选B 由题意可知，杂交后代的表型有2×2×2＝8种，基因型为AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2＝1/16，aaBbcc个体的比例为1/4×1/2×1/4＝1/32，Aabbcc个体的比例为1/2×1/2×1/4＝1/16，B正确。
7．选B 夫妇中一个听觉正常D_E_、一个耳聋(ddE_或D_ee或ddee)，若听觉正常的亲本产生含DE的配子，即可生下听觉正常(D_E_)的孩子，A正确；夫妇双方基因型均为DdEe，生下听觉正常(D_E_)的孩子的概率为3/4×3/4＝9/16，生下耳聋的孩子的概率为1－9/16＝7/16，B错误；一方只有耳蜗管正常的耳聋患者(D_ee)，另一方只有听神经正常的耳聋患者(ddE_)，若耳蜗管正常(D_ee)一方产生含De的配子和另一方产生含dE的配子结合，则他们可以生出听觉正常的孩子(DdEe)，C、D正确。
8．选A 类型1能产生两种配子Ab、aB，自交后代的基因型为AAbb、AaBb和aaBB；类型2能产生两种配子AB、ab，自交后代的基因型为AABB、aabb和AaBb，即类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型不完全相同，A错误。类型3的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，故产生配子时会出现非同源染色体的自由组合，B正确。类型3遵循自由组合定律，能产生AB、ab、Ab、aB四种比例相同的配子，自交后代性状分离比是9∶3∶3∶1，类型1、2两对基因连锁，自交后代性状分离比不是9∶3∶3∶1，C正确。如果类型1、2在产生配子时出现了染色体互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子，但类型1、2产生的四种配子的比例不相同，D正确。
9．选D 根据各组F1自交结果和比例可知，控制子叶颜色的基因遵循基因的自由组合定律，A正确；由丙组结果可知，子叶颜色至少受3对等位基因控制，设3对基因为A/a、B/b、C/c，则丙组杂交组合中F1的基因型是AaBbCc，白色的基因型只有1种，即aabbcc，只要含有显性基因，子叶就表现为红色，甲组F1的基因型可能有Aabbcc、aaBbcc、aabbCc 3种，B正确；乙组F2红色子叶个体基因型有8种，其中纯合子占3/15，即1/5，C正确；对丙组F1(AaBbCc)进行测交，由于F1(AaBbCc)会产生8种基因型的配子，且比例相等，后代中红色与白色比例为7∶1，D错误。
10．选D 丁个体中有两对等位基因位于一对同源染色体上，只能产生基因型为DYr、dyr两种配子，故自交子代会出现两种表型且比例为3∶1，A错误；图甲、乙个体基因型中都只有一对等位基因，所以减数分裂时不能揭示孟德尔自由组合定律的实质，而丙个体能揭示孟德尔自由组合定律的实质，B错误；孟德尔用丙个体(ddYyRr)自交，其子代表型比例为9∶3∶3∶1，属于杂交实验发现问题阶段，C错误；甲、乙、丙、丁中都含有等位基因，故孟德尔用假说—演绎法揭示基因的分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料，D正确。
11．解析：(1)根据实验③甲(黄色)和乙(黄色)杂交，子代出现鼠色，可判断B1对B2为显性，再结合实验①甲(黄色)和丁(黑色)杂交，子代表型及比例为黄色∶鼠色＝1∶1，而黑色未出现，说明B1、B2对B3为显性，故B1对B2、B3为显性，B2对B3为显性。实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡且B1对B2为显性。由实验①②的子代性状可知，甲、乙的基因型分别为B1B2、B1B3，甲、乙杂交，其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。
(2)根据(1)可知，小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3，共有5种。其中基因型组合为B1B3和B2B3的小鼠相互交配子代的毛皮颜色种类最多，共有黄色、鼠色和黑色3种。
(3)根据题意，甲的基因型是B1B2Dd，则该基因型的雌雄个体相互交配，子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾＝4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾，其基因型表示为B2_Dd，为测定丙产生的配子类型及比例，可采用测交的方法，因丁是隐性纯合子B3B3dd，故可选择丁个体与丙个体杂交。
答案：(1)B1对B2、B3为显性，B2对B3为显性 基因型B1B1的个体死亡且B1对B2为显性 B1B2、B1B3 (2)5 B1B3和B2B3 (3)黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾＝4∶2∶2∶1 丁是隐性纯合子B3B3dd，丙与丁测交后代的表型与比例可直接体现丙产生的配子类型及比例
12．解析：(1)纯种的花粉长形(TT)水稻和纯种的花粉圆形(tt)水稻杂交，F1中与花粉相关的基因型为Tt，取F1的花粉，在显微镜下可观察到长形花粉(T)数目∶圆形花粉(t)数目＝1∶1，原因是F1水稻细胞中含有一个控制花粉长形的基因和一个控制花粉圆形的基因(或F1为杂合子或F1基因型为Tt)，F1形成配子时，在减数分裂Ⅰ时控制花粉长形的基因与圆形的基因彼此分离分别进入不同的次级精母细胞，不同的次级精细胞可产生不同配子。
(2)将纯种非糯性(BB)水稻与糯性(bb)水稻杂交得F1(Bb)，基因B都用红色荧光标记，基因b都用蓝色荧光标记，减数分裂时染色体复制一次而细胞连续分裂两次，分离定律的实质是减数分裂Ⅰ后期位于一对同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离，减数分裂Ⅰ后期每条染色体含有2个DNA分子，故在减数分裂时，若发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，则可作为基因分离定律的直观证据。
(3)若要探究这两对等位基因是否遵循基因的自由组合定律，可以让纯种的非糯性长形花粉水稻(BBTT)和纯种的糯性圆形花粉水稻(bbtt)杂交获得F1(BbTt)，取F1花粉滴加碘液染色后制成临时装片，在显微镜下观察、记录花粉的形状和颜色，并统计比例。若在显微镜下观察到2种花粉，且出现蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目＝1∶1，则表明这两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律；若在显微镜下观察到4种花粉，且出现蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目∶橙红色长形花粉数目∶蓝黑色圆形花粉数目＝1∶1∶1∶1，则表明这两对等位基因遵循基因的自由组合定律。
答案：(1)1∶1 F1水稻细胞中含有一个控制花粉长形的基因和一个控制花粉圆形的基因(或F1水稻为杂合子或F1基因型为Tt)，F1形成配子时，在减数分裂Ⅰ时控制花粉长形的基因与圆形的基因彼此分离分别进入不同的次级精母细胞，不同的次级精母细胞可产生不同配子 (2)2 2 (3)实验方案：让纯种的非糯性长形花粉水稻和纯种的糯性圆形花粉水稻杂交获得F1，取F1花粉滴加碘液染色后制成临时装片，显微镜下观察、记录花粉的形状和颜色，并统计比例。可能的预期结果：在显微镜下观察到2种花粉(蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目＝1∶1)；在显微镜下观察到4种花粉(蓝黑色长形花粉数目∶橙红色圆形花粉数目∶橙红色长形花粉数目∶蓝黑色圆形花粉数目＝1∶1∶1∶1)。
