2025秋高考生物复习必修2遗传与进化第五单元第2讲孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件(共102张PPT)
文档属性
| 名称 | 2025秋高考生物复习必修2遗传与进化第五单元第2讲孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件(共102张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 13.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-06-12 10:16:58 | ||
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文档简介
(共102张PPT)
第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
课标考情——知考向 核心素养——提考能
课标
要求 阐明基因的自由组合定律 生命观念 理解基因自由组合的细胞学基础，建立进化与适应的观念
科学思维 掌握自由组合定律的解题规律和方法
科学探究 探究个体的基因型、验证自由组合定律
［自主学习］
两对相对性状的杂交实验的“假说—演绎”过程
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色圆粒
9
3
两对遗传因子
遗传因子
自由组合
随机
YYRR
YyRr
Y-R
Y-rr
YR
Yr
yR
yr
［自主检测］
（1）利用现有绿色圆粒豌豆（yyRr），获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：______________________________________________________
。
（2）利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________
。
让绿色圆粒豌豆（yyRr）自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止
选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到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同源染色体上
［自主学习］
1.自由组合定律的实质
（1）基因自由组合定律
的细胞学基础。
自由组合定律的实质及应用
（2）自由组合定律的内容。
非等位基因
减数分裂Ⅰ
非等位基因
2.自由组合定律的应用
（1）指导 ，把优良性状结合在一起。
不同优良性状亲本F1 （选育符合要求个体 纯合子）
（2）为遗传病的 提供理论依据。
杂交育种
自交
连续自交
预测和诊断
3.孟德尔遗传定律的适用范围
真核生物
细胞核遗传
4.孟德尔获得成功的原因
豌豆
多对
统计学
假说—演绎
［自主检测］
据图思考回答下列问题。
图中表示基因在染色体上的分布情况，其中
哪些基因不遵循基因的自由组合定律？为什么？
_________________________________________
_________________________________________
。
A、a与D、d和B、B与C、c分别位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因遗传时才遵循自由组合定律
两对相对性状的遗传实验
F2 “拆分法”推断F2基因型
“棋盘法”推断F2基因型
配子 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）
配子 YR yR Yr yr
YR YYRR YyRR YYRr YyRr
yR YyRR yyRR YyRr yyRr
Yr YYRr YyRr YYrr Yyrr
yr YyRr yyRr Yyrr yyrr
2.9∶3∶3∶1的变式（总和等于16）
3.致死遗传现象（总和小于16）
4.基因遗传的累加效应（总和等于16）
（1）表型：
（2）原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。
注：该比例是以2对等位基因控制一对相对性状为例进行分析的，解答时要根据具体条件进行具体分析。
［考向预测］
（一）两对相对性状杂交结果分析及应用（素养目标：科学探究）
1.下列关于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的相关叙述正确的是 （ ）
A.杂交实验过程中需要将亲本和子一代豌豆的母本在开花前进行人工去雄和套袋处理
B.减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合属于假说内容之一
C.子一代植株所结种子的表型及比例约为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1
D.孟德尔仅依据种子形状和子叶颜色这两种性状的杂交实验就发现了基因的自由组合定律
C
【解析】子一代豌豆的母本不需要进行去雄处理，A错误；孟德尔并未提出同源染色体和非同源染色体的概念，减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合不属于假说内容，B错误；子一代植株所结种子属于子二代，子二代的表型及比例约为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1，C正确；孟德尔对豌豆的多对相对性状进行了研究，最终发现了基因的自由组合定律，D错误。
（二）9∶3∶3∶1的变式（素养目标：科学思维）
2.玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变）。研究人员进行以下两组实验，有关说法错误的是 （ ）
组别 亲代 F1
实验一 紫色×紫色 白色∶紫色=7∶9
实验二 紫色×白色 白色∶紫色=5∶3
A.籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb
B.实验一F1中白色个体随机传粉，子代的表型及比例为紫色∶白色=8∶41
C.实验二亲代白色个体的基因型有2种可能，子代紫色个体中没有纯合子
D.实验二的F1中紫色个体自交，其后代籽粒为紫色个体的比例为9/16
D
【解析】籽粒的紫色和白色为一对相对性状，受两对等位基因控制，分析题表可知，亲代紫色植株的基因型均为AaBb，A正确；实验一F1中白色个体基因型和比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶1，产生的配子类型和比例为Ab∶aB∶ab=2∶2∶3，F1白色个体随机传粉，子代表现为紫色的概率为2/7×2/7×2=8/49，所以白色个体的概率为1-8/49=41/49，故表型及比例为紫色∶白色=8∶41，B正确；分析可知，实验二亲本基因型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb，即亲本中的白色个体基因型有2种可能，子代中紫色个体的基因型为A_Bb或AaB_，均为杂合子，C正确；实验二的F1中紫色个体的基因型及概率可能为1/3AABb、2/3AaBb（或1/3AaBB、2/3AaBb），自交后代籽粒为紫色的概率为1/3×1×3/4+2/3×3/4×3/4=5/8，D错误。
（三）致死遗传现象（素养目标：科学思维）
3.玉米是遗传学中常用的实验材料，有多对易于区分的相对性状，高秆（A）对矮秆（a）为显性，种子颜色红色（B）对黄色（b）为显性，种子非甜（C）对甜（c）为显性。已知其中一对等位基因存在特定基因型的受精卵致死现象，为探究控制这三对相对性状的三对等位基因是否独立遗传，设计实验如下：选择高秆红色非甜玉米与矮秆黄色甜玉米杂交，得到F1，其表型为高秆红色非甜和高秆黄色非甜，让F1进行自由传粉，得到F2，其表型及比例为高秆红色非甜∶高秆红色甜∶高秆黄色非甜∶高秆黄色甜∶矮秆黄色非甜∶矮秆黄色甜=18∶6∶15∶5∶12∶4（不考虑染色体互换）。
下列叙述错误的是 （ ）
A.B基因纯合时受精卵致死
B.控制高秆和矮秆、种子颜色的两对等位基因位于一对同源染色体上
C.F1高秆红色非甜玉米产生基因型为abc配子的概率为1/4
D.F2高秆红色非甜玉米共有8种基因型
D
【解析】由于F1中有1/2Bb，1/2bb，随机交配后，BB∶Bb∶bb=1∶6∶9，与F2表型比例不符，因此只能是BB致死，A正确；从给出的数据中看出不存在矮秆红色植株，即a基因没有和B基因自由组合，因此可以推知A和B基因在一条染色体，即控制高秆和矮秆、种子颜色的两对等位基因位于一对同源染色体上，B正确；F1高秆红色非甜玉米基因型为AaBbCc，根据分析A和B、a和b分别在一条染色体上，所以产生abc配子的比例为1/4，C正确；由于红色中BB致死，所以F2高秆红色非甜玉米（A_BbC_）有2×1×2=4种基因型，D错误。
（四）基因遗传的累加效应（素养目标：科学思维）
4.某二倍体植物的籽粒颜色（红/白）由若干对独立遗传的等位基因（A/a、B/b、C/c……）控制，显性基因（A、B、C……）决定红色，每个显性基因对粒色增加效应相同且具叠加性，隐性基因（a、b、c……）决定白色。现有若干个红色籽粒（均为纯合子）与白色籽粒的杂交组合（先杂交得F1，F1自交得F2）中出现了如下三种情况，根据以下数据分析，下列说法错误的是 （ ）
A.该植物籽粒颜色至少由3对等位基因控制
B.三组杂交组合中的F2的中等红粒的基因型相同
C.三组杂交组合中的红色亲本的红色颜色深浅不一样
D.杂交组合2的F2的中等红粒中，能够稳定遗传的占1/3
组别 表型
杂交组合1的F2 中等红粒∶淡红粒∶白粒=1∶2∶1
杂交组
合2的F2 深红粒∶次深红粒∶中等红粒∶淡红粒∶白粒=1∶4∶6∶4∶1
杂交组
合3的F2 极深红粒∶暗红粒∶深红粒∶次深红粒∶中等红粒∶淡红粒∶白粒=1∶6∶15∶20∶15∶6∶1
B
【解析】根据杂交组合3中F2的表型及比例和为64可知，该植物籽粒颜色至少由3对等位基因控制，A正确；杂交组合3中F1的基因型是AaBbCc，则后代的中等红粒含有两个显性基因，基因型可能有6种，B错误；根据三种杂交组合F2中的表型比例和可知，杂交组合1中的亲本红色只含有2个显性基因，杂交组合2中的亲本红色含有4个显性基因，杂交组合3中的亲本红色含有6个显性基因，C正确；杂交组合2的F1的基因型是AaBb，则中等红粒的基因型及比例为AaBb∶AAbb∶aaBB=4∶1∶1，则能够稳定遗传的占2/6=1/3，D正确。
1.性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤
2.解答致死类问题的方法技巧
（1）从每对相对性状分离比角度分析，如：
6∶3∶2∶1 （2∶1）（3∶1） 一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1 （2∶1）（2∶1） 两对显性基因纯合致死。
（2）从F2每种性状的基因型种类及比例分析，如BB致死：
（五）遗传定律的验证（素养目标：科学探究）
5.现有纯种果蝇品系①~④，其中品系①的性状为显性，品系②~④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示：
若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为 （ ）
A.①×④ B.①×②
C.②×③ D.②×④
品系 ① ② ③ ④
隐性性状 残翅 黑身 紫红眼
基因所在的染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
D
【解析】验证自由组合定律时所选择的两个类型应具有两对相对性状，且控制两对相对性状的基因必须位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④或③和④。
验证遗传的两大定律常用的四种方法
验证方法 结 论
自交法 自交后代的分离比为3∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
验证方法 结 论
测交法 测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉
鉴定法 花粉有两种表型，比例为1∶1，则符合分离定律
花粉有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，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，若植株性状有两种表型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
［深度讲解］
常规题型1 已知亲代求子代的“正推型”题目
常用方法：分解组合法
1.适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用（如导致配子致死）。
2.解题思路
自由组合定律的常规题型
3.常见题型分析
（1）基因型（表型）种类、概率及比例。
注：在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去相同的表型的概率即可。
（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
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
常规题型2 已知子代求亲代的“逆推型”题目
（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）常见几种分离比为：
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
（2）若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
常规题型4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
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
［考向预测］
（一）根据亲代推断子代基因型（正推）（素养目标：科学思维）
1.水稻的高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗锈病（R）对不抗锈病（r）是显性，这两对基因自由组合。甲水稻（DdRr）与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是 （ ）
A.Ddrr或ddRr B.DdRR
C.ddRR D.DdRr
A
【解析】甲水稻（DdRr）与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，3∶3∶1∶1可以分解成（3∶1）×（1∶1），说明控制两对相对性状的基因中，有一对为杂合子自交，另一对属于测交类型，所以乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。
（二）根据子代表型及比例推测亲本基因型（逆推）（素养目标：科学思维）
2.（高考经典）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 。
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 。
（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 。
AABBDD
AabbDd
aabbdd
aaBbdd
花叶绿叶感病、 花叶紫叶感病
AaBbdd
【解析】分析题意可知，甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表型与甲相同，可知甲为显性纯合子AABBDD，丙为隐性纯合子aabbdd；乙板叶绿叶抗病与丁花叶紫叶感病杂交，后代出现8种表型，且比例接近1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，可推测三对等位基因应均为测交。（1）甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表型与甲相同，可知显性性状为板叶、紫叶、抗病，甲为显性纯合子AABBDD。（2）已知显性性状为板叶、紫叶、抗病，再根据甲、乙、丙、丁的表型和杂交结果可推知，甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。（3）若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交，根据自由组合定律，可知子代基因型和表型为aabbdd（花叶绿叶感病）和aaBbdd（花叶紫叶感病）。
（4）已知杂合子自交分离比为3∶1，测交比为1∶1，故X与乙杂交，叶形分离比为3∶1，则为Aa×Aa，叶色分离比为1∶1，则为Bb×bb，能否抗病分离比为1∶1，则为Dd×dd，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。
（三）多对基因控制一对相对性状的分析（素养
目标：科学思维）
3.（高考经典）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、后代表型及其比例如下：
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？
（四）自由组合中的自交、测交和自由交配问题（素养目标：科学探究）
4.某植物雌雄同株，开单性花。将基因型为AaBb的个体与基因型为aaBB的个体（两对等位基因独立遗传）按照1∶1的比例混合种植，自由交配产生F1，F1分别测交。下列相关分析正确的是 （ ）
A.F1共有9种基因型，纯合子所占的比例为7/16
B.F1共有4种基因型，纯合子所占的比例为1/4
C.F1中两种性状均为显性的个体所占的比例为105/256
D.测交后代的表型之比为1∶1∶1∶1的个体，在F1中所占的比例是9/64
A
【解析】亲代有1/2AaBb和1/2aaBB， 自由交配，亲代可以产生的配子类型及比例为：1/8AB、1/8Ab、1/8ab、5/8aB，画棋盘格，可以求出F1的基因型及比例为：1/64AABB、2/64AABb、12/64AaBb、10/64AaBB、1/64AAbb、2/64Aabb、25/64aaBB、10/64aaBb、1/64aabb，F1共有9种基因型，纯合子所占的比例为7/16，A正确、B错误；F1中两种性状均为显性的个体的基因型为A_B_，所占的比例为25/64，C错误；测交后代的表型之比为1∶1∶1∶1的个体的基因型为AaBb，在F1中所占的比例为3/16，D错误。
1.（2023年全国乙卷）某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是 （ ）
A.从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
D
【解析】实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1，亲本为Aabb，子代中原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，因此推测AA致死；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1，亲本为aaBb，子代原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1，因此推测BB致死，A正确。实验①中亲本为宽叶矮茎，且后代出现性状分离，所以基因型为Aabb，子代中由于AA致死，因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb，B正确。由于AA和BB均致死，因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb，C正确。将宽叶高茎植株AaBb进行自交，由于AA和BB致死，子代原本的9∶3∶3∶1剩下4∶2∶2∶1，其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子，所占比例为1/9，D错误。
2.（2022年全国甲卷）某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是 （ ）
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
B
【解析】分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb=3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A∶a=1∶1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的3倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
3.（2021年全国乙卷）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
B
【解析】植株A测交，每一对性状都有显性和隐性两种表型，n对性状有2n种不同表型，A正确。植株A测交，子代性状的比例为（1∶1）×（1∶1）×…×（1∶1），即1∶1∶…∶1，子代中不同表型个体数目相等，B错误。植株A测交时，n对基因均杂合的概率为（1/2）n，纯合子的概率为
（1/2）n，二者概率相等，C正确。植株A测交，纯合子的概率为（1/2）n，杂合子的概率为1-（1/2）n，当n≥2时，1-（1/2）n>（1/2）n，D正确。
名师点睛
明确测交的含义和目的是解答本题的关键，参与测交的双方是一显性个体和一隐性个体，由于隐性个体一定是纯合子，只能产生一种配子，所以通过测交可以检测显性个体是否为纯合子。
4.（2022年全国甲卷）玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物（顶端长雄花序，叶腋长雌花序），但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4种纯合子玉米植株。回答下列问题。
（1）若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是
。
对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋
（2）乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为 ，F2中雄株的基因型是 ；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是 。
（3）已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合子与非糯玉米纯合子（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是 ；若非糯是显性，则实验结果是
。
1/4
bbTT、bbTt
1/4
糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【解析】（1）杂交育种的原理是基因重组，若以甲为母本，丁为父本进行杂交，因为甲为雌雄同株异花植物，所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头上，再套袋隔离。（2）根据分析及题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，可知乙基因型为BBtt，丁基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交，F2基因型及比例为9B_T_（雌雄同株）∶3B_tt（雌株）∶3bbT_（雄株）∶1bbtt（雌株），故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。（3）假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米均为雌雄同株植物，间行种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基
因型为aa，则糯性植株无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
5.（2024年江苏卷）有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制，有色基因B对白色基因b为显性，基因I存在时抑制基因B的作用，使花色表现为白色，基因i不影响基因B和b的作用。现有3组杂交实验，结果如下。请回答下列问题：
（1）甲和丙的基因型分别是 、 。
（2）组别①的F2中有色花植株有 种基因型。若F2中有色花植株随机传粉，后代中白色花植株比例为 。
（3）组别②的F2中白色花植株随机传粉，后代白色花植株中杂合子比例为 。
（4）组别③的F1与甲杂交，后代表型及比例为 。组别③的F1与乙杂交，后代表型及比例为 。
iiBB
IIBB
2
1/9
1/2
白色∶有色=1∶1
白色∶有色=3∶1
【解析】（1）分析题干，二倍体花颜色受常染色体上两对独立遗传的基因控制，其中有色基因B对白色基因b为显性，基因I对基因B有抑制作用，则有色基因型是iiB_，白色基因型是I_B_、I_bb、iibb，组别②中甲（有色）×丙（白色），F1都是白色，自交后白色∶有色=3∶1，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为I_BB，说明F1 的基因型是IiBB，据此可推知甲的基因型是iiBB，丙的基因型是IIBB。（2）组别①中甲（iiBB） ×乙（白色），F1都是白色，自交后有色∶白色=3∶，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为iiB_，说明F1 的基因型是iiBb，乙的基因型是iibb。F1 自交后，F2有色花的基因型有2种，包括iiBB和iiBb； F2有色花的基因型及比例是1/3iiBB、2/3iiBb，产生的配子及比例是2/3Bi、1/3bi，随机传
粉，后代中白色花植株iibb的比例=1/3×1/3=1/9。（3）组别②中甲（有色） ×丙（白色），F1都是白色，自交后白色∶有色=3∶1，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为I_BB，F2白色花植株的基因型包括1/3IIBB、2/3IiBB， 产生的配子是2/3IB、1/3iB，随机传粉，后代白色花植株的基因型及比例为4/9IIBB、4/9IiBB，所以后代白色花植株中杂合子占1/2。（4）组别③乙（iibb）×丙（IIBB），F1是BbIi （配子及比例是BI∶Bi∶bI∶bi=1∶1∶1∶1），F1与甲（iiBB）杂交，后代基因型及比例为IiBB∶iiBB∶IiBb∶iiBb=1∶1∶1∶1，所以后代表型及比例为白色∶有色=1∶1； 组别③中F1与乙（iibb）杂交，后代基因型及其比例为IiBb∶iiBb∶Iibb∶iibb=1∶1∶1∶1，所以后代表型及比例为白色∶有色=3∶1。
A组 基础巩固练
1.某种动物的眼色由两对独立遗传的等位基因（A、a和B、b）控制，具体控制关系如图。下列相关叙述正确的是 （ ）
（本讲对应学生用书P355~357）
A.A基因正常表达时，以任一链为模板转录和翻译产生酶A
B.B基因上可结合多个核糖体，以提高酶B的合成效率
C.该动物群体中无色眼的基因型只有1种，猩红色眼对应的基因型有4种
D.若一对无色眼亲本所形成的受精卵中基因a突变成了基因A，或基因b突变成了基因B，则发育成的子代为深红色眼
C
【解析】A基因正常表达时，以非编码链为模板转录形成mRNA，以mRNA为模板翻译产生酶A；以B基因的一条链为模板，转录出的mRNA可结合多个核糖体，以提高酶B的合成效率；分析图示可知，无色眼没有酶A和酶B，为无色底物，缺乏A基因和B基因，基因型只有aabb这1种，猩红色眼有A基因控制合成的酶A或B基因控制合成的酶B，因此对应的基因型有4种，分别为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb；若一对无色眼亲本（aabb）所形成的受精卵中基因a或b发生突变，发育成的子代的基因型为Aabb或aaBb，表现为猩红色眼。
2.某种哺乳动物的直毛（B）对卷毛（b）为显性，黑色（C）对白色（c）为显性（这两对基因的分离和组合互不干扰）。基因型为BbCc的个体与个体X交配，子代的表型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为3∶3∶1∶1。个体X的基因型为 （ ）
A.BbCC B.BbCc
C.bbCc D.Bbcc
C
【解析】根据给出的亲本的基因型为BbCc和子代表型可知，子代中直毛∶卷毛=1∶1，说明该对基因相当于测交，即Bb×bb。子代中黑色∶白色=3∶1，相当于杂合子自交，即Cc×Cc，故个体X的基因型是bbCc。
3.玉米籽粒的种皮颜色白皮和红色是一对相对性状，由两对等位基因控制。如果用纯种的红皮玉米与白皮玉米杂交，将会出现如下图所示的结果。下列叙述正确的是 （ ）
A.两个白皮玉米杂交，后代不可能出现性状分离
B.F1自交时，含双隐性基因的配子不能存活
C.如果对F1红皮玉米进行测交，后代的性状分离
比为1∶1
D.F2白色种皮个体中纯合子的概率是3/7
D
【解析】假设玉米种皮的颜色受A、a和B、b两对等位基因共同控制。由题图可推测出红皮的基因型为A_B_，白皮的基因型为A_bb、aaB_、aabb，两个白皮玉米杂交，如Aabb×aaBb，后代可出现性状分离；F1自交产生的子代表型及比例为红皮∶白皮=9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，由此可见F1自交时，含双隐性基因的配子能存活；F1基因型为AaBb，将其进行测交，后代的性状分离比为红皮（AaBb）∶白皮（Aabb、aaBb、aabb）=1∶3；F2中白色种皮个体中纯合子AAbb、aaBB、aabb各占1/7，即白色种皮个体中纯合子的概率为3/7。
4.（2024年广东广州一模）已知烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因（可用A/a、B/b、C/c……表示）控制，控制花冠长度的显性基因数量越多，花冠越长。研究人员将花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的纯系亲本进行杂交，F1呈中等长度，F1自交，F2共得到444株植株，统计发现F2植株花冠有多种长度但长度都大于40.5 mm且小于93.3 mm。不考虑突变和环境的影响，下列对此结果作出的推测，最合理的是 （ ）
A.花冠长度由两对等位基因控制，亲本的基因型是AABB和aabb，F1形成配子时发生了互换
B.花冠长度由三对等位基因控制，F2植株花冠有7种长度，且花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡
D
C.花冠长度由四对等位基因控制，因为统计的F2数量太少，所以没有出现花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
D.花冠长度由四对以上等位基因控制，因为F2中显性（隐性）纯合子占比小于1/256，所以在444株植株中很可能没统计到花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
【解析】题干明确说明烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因控制，且不考虑突变和环境的影响，若花冠长度由两对等位基因控制，亲本的基因型是AABB和aabb，F1形成配子时发生互换是不会影响子代表型的，A错误；若花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡，就不会有亲本品种，B错误；444株植株可以作为统计依据，C错误；若花冠长度由四对等位基因控制，亲本的基因型是AABBCCDD和aabbccdd，F2中显性纯合子应占1/256，所以应该能在444株植株中统计到，但是题干中没统计到，所以，花冠长度可能由四对以上等位基因控制，D正确。
5.（2024年广东梅州一模）科研人员将玉米螟抗性基因（Bt基因）导入普通玉米，培育出如图甲、乙、丙、丁四个品系的抗虫玉米，携带基因Bt的花粉有一半败育。下列分析错误的是 （ ）
A.丙品系的抗性遗传最稳定
B.丁品系的花粉可育率为5/8
C.将乙品系的花粉人工授予普
通玉米，子代中抗虫玉米占比1/4
D.甲品系自交子代中抗虫玉米的占比2/3
C
【解析】丙品系两个Bt基因插入了一同源染色体，虽然位置不同，但其正常产生的配子一定携带基因Bt，因此遗传最稳定，A正确；设不含Bt的染色体对应的基因用bt表示，则丁品系产生BtBt、Btbt、btBt、btbt4种基因型的花粉，其中基因型BtBt、Btbt、btBt的花粉各有一半败育，因此丁品系的花粉可育率为（3×1/2+1）÷4=5/8，B正确；乙品系作父本，携带基因Bt的花粉有一半败育，可育雄配子的比例变成Bt∶bt=1∶2，普通玉米作母本，雌配子均为bt，杂交子代中抗虫玉米占比为1/3，C错误；甲品系自交，雌配子育性正常Bt∶bt=1∶1，可育雄配子的比例Bt∶bt=1∶2，因此自交后代中抗虫玉米占比为1-1/2×2/3=2/3，D正确。
6.依据旱金莲花朵的花瓣数目的不同将其花朵分为单花、双花和超双花，分别由a1、a2和a3控制。某科研小组进行杂交实验发现：超双花与双花杂交后代是超双花∶双花=1∶1，或者全部是超双花；超双花自交产生的全是超双花，或是超双花∶双花=3∶1，或是超双花∶单花=3∶1；单花自交产生的全是单花。下列说法错误的是 （ ）
A.与旱金莲花朵性状相关的基因型共有6种
B.a3对a1、a2为显性，a2对a1为显性
C.双花自交后代可能出现双花∶单花=3∶1
D.超双花和双花杂交后代不能同时出现单花、双花和超双花
D
【解析】与旱金莲花朵性状相关的基因型共有6种，即a1a1、a2a2、a3a3、a1a2、a1a3和a2a3，A正确。超双花与双花杂交后代是超双花∶双花=1∶1，或者全部是超双花，说明a3对a2为显性；超双花自交产生的全是超双花，或是超双花∶双花=3∶1，或是超双花∶单花=3∶1，说明a3对a1、a2为显性；单花自交产生的全是单花，说明单花是隐性，所以该性状的显隐关系是a3对a1、a2为显性，a2对a1为显性，B正确。双花植株基因型为a2a2或a2a1，a2a1的双花植株自交后代出现双花∶单花=3∶1，C正确。若a3a1与a2a1杂交，后代为a3a2、a3a1、a2a1、a1a1，同时出现单花、双花和超双花，D错误。
B组 能力提升练
7.（2024年广东深圳二模）某玉米品种紫色素的合成途径如图。研究人员将两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交，所有F1植株都产生了紫色的种子，F1自交，得到的F2中，56%能产生紫色素，44%不能。不考虑染色体互换，则F1植株的基因组成最可能的情况是 （ ）
D
【解析】已知两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交，所有F1植株都产生了紫色的种子，F1自交，得到的F2中，56%能产生紫色素，44%不能，即紫色∶无色=56%∶44%≈9∶7，说明A_B_是紫色，其他基因型都不含紫色素，则亲本为AAbb×aaBB，子一代为AaBb，且两对基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，即D正确，A、B、C错误。
8.（2024年安徽合肥一模）杂交育种是水稻育种的重要途径，但不同品种的水稻之间的杂交种常有育性下降的问题。已知水稻8号染色体上有一对等位基因T/t，4号染色体上有一对等位基因G/g，在花粉发育过程中，T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质，t和g基因无法表达有功能的蛋白质。研究人员选取部分植株，通过PCR扩增相关基因后，进行电泳检测，得到下图条带。有关说法错误的是 （ ）
D
注：图A检测T/t基因，图B检测G/g基因，①②个体花粉发育完全正常，④个体花粉有3/4发育正常。
A.T/t和G/g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.杂交种育性下降的原因可能是基因型为tg的花粉发育不正常
C.③⑤⑥个体中，1/2花粉发育正常的个体有③⑥
D.④个体自交，后代有8种基因型，花粉发育完全正常的个体占7/16
【解析】根据题意“水稻8号染色体上有一对等位基因T/t，4号染色体上有一对等位基因G/g”，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，T/t和G/g基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；杂交种如TtGg，其产生的花粉基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，有3/4的花粉发育正常。根据题干信息，T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质，t和g基因无法表达有功能的蛋白质，则是基因型为tg的花粉发育不正常导致杂交种育性下降，B正确；由电泳图中图A检测T/t基因，图B检测G/g基因，图A中有两条电泳带的一定是T和t，图B中有两条电泳带的一定是G和g，又图中①②个体花粉发育完全正常，则只有图A中上面的条带代表t，下面的条带代表T，图B中上面的条带代表G，下面的条带代表g，即①②③④⑤⑥个体的
基因型分别为TtGG、TTGg、ttGg、TtGg、TTGG、Ttgg，其中1/2花粉发育正常的个体的基因型是ttGg（③）、Ttgg（⑥），C正确；④的基因型为TtGg，该个体自交，雌配子基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，雄配子基因型为1/3TG、1/3Tg、1/3tG，后代的基因型为1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、3/12TtGg、1/12TTgg、1/12Ttgg、1/12ttGg、1/12ttGG，共8种，这些后代基因型花粉全部正常的个体是1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、1/12TTgg、1/12ttGG，占7/12，D错误。
9.（2024年广东四校联考）某自花传粉植物体内有三种物质（甲、乙、丙），其代谢过程如图所示，三种酶均由染色体上的显性基因控制合成。为培育生产乙物质的优良品种，科学家利用野生型植株和两种突变植株（T1、T2）进行自交，结果如表所示（多或少指三种物质含量的多或少）。下列分析正确的是 （ ）
A.野生型、T1、T2基因型分别为AABBDD、AaBbDd、AaBbDD
B.T1、T2自交F1中（甲少、乙少、丙多）个体的基因型各有2种
C.T1、T2自交F1中（甲少、乙多、丙少）个体的基因型不完全相同
D.理论上T1自交F1中能稳定遗传的目标植株比T2自交F1中多
亲本（表型） 自交F1株数（表型）
野生型（甲少、
乙少、丙多） 180（甲少、乙少、丙多）
T1（甲少、
乙少、丙多） 90（甲少、乙多、丙少）、271（甲少、乙少、丙多）、120（甲少、乙少、丙少）
T2（甲少、乙
少、丙多） 91（甲少、乙多、丙少）、270（甲少、乙少、丙多）、122（甲多、乙少、丙少）
C
【解析】分析题意，野生型自交不发生性状分离，说明其是纯合子，则其基因型是AABBDD，也说明当A、B、D同时存在时，表现为甲少、乙少、丙多；T1（甲少、乙少、丙多）A_B_D_自交后，表型比例为3∶9∶4，该比例是9∶3∶3∶1的变式，说明三对基因中有两对位于一对同源染色体上，其中271（甲少、乙少、丙多）占9/16，其基因型是AaBbDD；T2自交时，子代有3种表型，比例是3∶9∶4，该比例是9∶3∶3∶1的变式，说明三对基因中有两对位于一对同源染色体上，且其基因型是A_B_dd∶A_B_D_∶（A_bbdd、A_bbD_）=3∶9∶4，可知Bb、Dd两对基因自由组合，且T2的基因型是AABbDd，A错误；甲少、乙少、丙多的基因型是A_B_D_，T1AaBbDD自交，子代中甲少、乙少、丙多个体基因型有4种，T2AABbDd
自交，子代（甲少、乙少、丙多）个体的基因型也有4种，T1、T2自交F1中（甲少、乙多、丙少）个体的基因型不完全相同，B错误、C正确；T1基因型是AaBbDD，T2基因型是AABbDd，两者杂交，子代中能稳定遗传的目标植株（生产乙物质的优良品种）（甲少、乙多、丙少）相同，D错误。
10.自然界中存在一类称为“单向异交不亲和”的玉米，该性状由G/g控制，其中G决定单向异交不亲和。该性状的遗传机制是“含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精，其余配子间结合方式均正常”。玉米籽粒颜色紫色和黄色为一对相对性状，用A/a表示，两对性状独立遗传。研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交，F1均为紫粒，F1进行自交获得F2
（1）玉米的籽粒颜色中隐性性状是 ，F1的基因型是 。
（2）为了让亲本正常杂交，黄粒品系应作为 （填“父本”或“母本”），理由是
。
黄粒
AaGg
母本
单向异交不亲和品系作母本时，由于G基因的卵细胞不能接受g基因的花粉，无法产生后代
（3）F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是 ，F2中纯种育性正常黄粒的占比为 。
（4）科研人员利用转基因技术将一个育性恢复基因M导入F1中，发现M能够使籽粒的紫色变浅成为浅紫色；只有将M导入G所在的染色体上才可以使其育性恢复正常。现在利用F1作母本进行测交实验，探究M基因导入的位置。若M导入G所在的染色体上，则子代的籽粒颜色及比例为 。
Ag∶ag=1∶1
1/12
紫粒∶浅紫粒∶黄粒=1∶1∶2
【解析】（1）据题意可知，纯种紫粒品系与纯种黄粒品系进行杂交，F1均为紫粒，说明紫粒为显性性状，黄粒为隐性性状，F1基因型为Aa，再考虑另外一对相对性状，G决定单向异交不亲和，因此亲代纯种单向异交不亲和品系（GG）与正常纯种品系（gg）进行杂交，F1基因型为Gg，因此F1的基因型是AaGg。（2）题干中说明含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精，单向异交不亲和品系作母本时，由于G基因的卵细胞不能接受g基因的花粉，无法产生后代，因此黄粒品系应作为母本。（3）F1的基因型为AaGg，产生配子及比例为AG∶Ag∶aG∶ag=1∶1∶1∶1，由于含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精，因此F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是Ag∶ag=1∶1。由于F1产生雌雄配子及比例为
AG∶Ag∶aG∶ag=1∶1∶1∶1，且含有G的卵细胞（占2份）不能与g的花粉（占2份）结合受精，故导致后代16份中会死亡4份，但aagg占1份不影响，故F2中纯种育性正常黄粒（aagg）的占比为1/（16-4）=1/12。（4）利用F1（AaGg）作母本进行测交（与aagg）实验，若M导入G所在的染色体上，由于基因M是育性恢复基因，使得含有G的卵细胞能与g的花粉结合受精，故测交后代AaGMg∶Aagg∶aaGMg∶aagg=1∶1∶1∶1，则后代可表示为AaGMg（浅紫粒）∶Aagg（紫粒）∶aaGMg（黄粒）∶aagg（黄粒）=1∶1∶1∶1，即紫粒∶浅紫粒∶黄粒=1∶1∶2。
C组 压轴培优练
11.（2024年广东湛江模拟预测）端稳中国碗，装满中国粮，水稻（2n=24）是我国主要的粮食作物之一，水稻花多且小，为两性花，育种环节繁琐工作量大。S221不育株是福建省三明市农业科学研究所在水稻中发现的雄性不育突变体，研究发现该植株的雄性不育性是由位于8号染色体上的基因SDGMS引起的。中国科学家于2023年8月7日首次克隆出SDGMS基因，该基因有望使水稻杂交育种步入快速、简易的新路径。
（1）选取S221不育株作 （填“母本”或“父本”）与任何一种可育水稻品种杂交，收集 个体所结种子，种植后在抽穗期（抽穗期标志着农作物由营养生长“根和茎、叶等的生长”转向生殖生长“开花结果”）统计不育株与可育株性状分离比，结果都为1∶1，且可育株自交后代没有育性分离。由此说明：S221不育株的不育性状受单个 （填 “显性”或“隐性”）核基因控制，培育雄性不育的水稻，在育种方面的应用价值是 。
母本
S221不育株
显性
产生的花粉不育，减少了去雄的操作
（2）为了在育种过程中能够及早识别出不育株和可育株，科学家欲通过基因工程将小麦蓝粒基因N导入S221幼胚细胞中的一条染色体上，使其表现为蓝粒雄性不育。若要判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系，请设计实验进行探究。
实验思路：
。
①若子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1，则 。
将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交，观察并统计子代表型及比例
基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上
②若子代中 ，则基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上。
③若子代中 ，则基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同染色体上。
蓝粒不育∶非蓝粒可育∶蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1
蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1
【解析】（1）S221不育株是雄性不育突变体，所以该植株作母本与任何一种可育水稻品种杂交，收集S221不育株个体所结种子，种植后在抽穗期统计不育株与可育株性状的分离比，结果都为1∶1，且可育株自交后代没有育性分离。假设控制是否可育的基因用A/a表示，若S221不育株的不育性受单个显性核基因A控制，则S221不育株的基因型为Aa，与任何一种可育水稻品种（aa）杂交，则子代的表型及比例为不育株与可育株=1∶1，符合题意；若S221不育株的不育性受单个隐性核基因a控制，则S221不育株的基因型为aa，与任何一种可育水稻品种（AA、Aa）杂交，则子代的表型及比例为不育株与可育株=1∶1，或全为可育性，不符合题意，故S221不育株的不育性受单个显性基因控制。在育种方面，培育雄性不育的
水稻由于产生的花粉不育，就减少了去雄的操作。（2）为判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系，可通过将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交，观察并统计子代表型及比例来实现。控制蓝粒基因与非蓝粒基因这对相对性状用B/b表示。①若基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上，则AB位于一条染色体上，蓝粒雄性不育株的基因型为AB//ab，与野生型可育水稻（ab//ab）杂交，子代基因型及比例为AB//ab∶ab//ab=1∶1，子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1。②若基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上，则A/a、B/b位于两对同源染色体上，蓝粒雄性不育株AaBb与野生型可育水稻aabb杂交，子代基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶AaBb=1∶1∶1∶1，蓝粒不育∶非蓝粒可育∶蓝粒可
育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1。③若基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同条染色体上，则Ab位于一条染色体上，aB位于另一条染色体上，蓝粒雄性不育株的基因型为Ab//aB，与野生型可育水稻（ab//ab）杂交，子代基因型及比例为Ab//ab∶aB//ab=1∶1，子代中蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1。
第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
课标考情——知考向 核心素养——提考能
课标
要求 阐明基因的自由组合定律 生命观念 理解基因自由组合的细胞学基础，建立进化与适应的观念
科学思维 掌握自由组合定律的解题规律和方法
科学探究 探究个体的基因型、验证自由组合定律
［自主学习］
两对相对性状的杂交实验的“假说—演绎”过程
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色圆粒
9
3
两对遗传因子
遗传因子
自由组合
随机
YYRR
YyRr
Y-R
Y-rr
YR
Yr
yR
yr
［自主检测］
（1）利用现有绿色圆粒豌豆（yyRr），获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：______________________________________________________
。
（2）利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________
。
让绿色圆粒豌豆（yyRr）自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止
选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到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同源染色体上
［自主学习］
1.自由组合定律的实质
（1）基因自由组合定律
的细胞学基础。
自由组合定律的实质及应用
（2）自由组合定律的内容。
非等位基因
减数分裂Ⅰ
非等位基因
2.自由组合定律的应用
（1）指导 ，把优良性状结合在一起。
不同优良性状亲本F1 （选育符合要求个体 纯合子）
（2）为遗传病的 提供理论依据。
杂交育种
自交
连续自交
预测和诊断
3.孟德尔遗传定律的适用范围
真核生物
细胞核遗传
4.孟德尔获得成功的原因
豌豆
多对
统计学
假说—演绎
［自主检测］
据图思考回答下列问题。
图中表示基因在染色体上的分布情况，其中
哪些基因不遵循基因的自由组合定律？为什么？
_________________________________________
_________________________________________
。
A、a与D、d和B、B与C、c分别位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非等位基因遗传时才遵循自由组合定律
两对相对性状的遗传实验
F2 “拆分法”推断F2基因型
“棋盘法”推断F2基因型
配子 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）
配子 YR yR Yr yr
YR YYRR YyRR YYRr YyRr
yR YyRR yyRR YyRr yyRr
Yr YYRr YyRr YYrr Yyrr
yr YyRr yyRr Yyrr yyrr
2.9∶3∶3∶1的变式（总和等于16）
3.致死遗传现象（总和小于16）
4.基因遗传的累加效应（总和等于16）
（1）表型：
（2）原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。
注：该比例是以2对等位基因控制一对相对性状为例进行分析的，解答时要根据具体条件进行具体分析。
［考向预测］
（一）两对相对性状杂交结果分析及应用（素养目标：科学探究）
1.下列关于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的相关叙述正确的是 （ ）
A.杂交实验过程中需要将亲本和子一代豌豆的母本在开花前进行人工去雄和套袋处理
B.减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合属于假说内容之一
C.子一代植株所结种子的表型及比例约为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1
D.孟德尔仅依据种子形状和子叶颜色这两种性状的杂交实验就发现了基因的自由组合定律
C
【解析】子一代豌豆的母本不需要进行去雄处理，A错误；孟德尔并未提出同源染色体和非同源染色体的概念，减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合不属于假说内容，B错误；子一代植株所结种子属于子二代，子二代的表型及比例约为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1，C正确；孟德尔对豌豆的多对相对性状进行了研究，最终发现了基因的自由组合定律，D错误。
（二）9∶3∶3∶1的变式（素养目标：科学思维）
2.玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变）。研究人员进行以下两组实验，有关说法错误的是 （ ）
组别 亲代 F1
实验一 紫色×紫色 白色∶紫色=7∶9
实验二 紫色×白色 白色∶紫色=5∶3
A.籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb
B.实验一F1中白色个体随机传粉，子代的表型及比例为紫色∶白色=8∶41
C.实验二亲代白色个体的基因型有2种可能，子代紫色个体中没有纯合子
D.实验二的F1中紫色个体自交，其后代籽粒为紫色个体的比例为9/16
D
【解析】籽粒的紫色和白色为一对相对性状，受两对等位基因控制，分析题表可知，亲代紫色植株的基因型均为AaBb，A正确；实验一F1中白色个体基因型和比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶1，产生的配子类型和比例为Ab∶aB∶ab=2∶2∶3，F1白色个体随机传粉，子代表现为紫色的概率为2/7×2/7×2=8/49，所以白色个体的概率为1-8/49=41/49，故表型及比例为紫色∶白色=8∶41，B正确；分析可知，实验二亲本基因型为AaBb×Aabb或AaBb×aaBb，即亲本中的白色个体基因型有2种可能，子代中紫色个体的基因型为A_Bb或AaB_，均为杂合子，C正确；实验二的F1中紫色个体的基因型及概率可能为1/3AABb、2/3AaBb（或1/3AaBB、2/3AaBb），自交后代籽粒为紫色的概率为1/3×1×3/4+2/3×3/4×3/4=5/8，D错误。
（三）致死遗传现象（素养目标：科学思维）
3.玉米是遗传学中常用的实验材料，有多对易于区分的相对性状，高秆（A）对矮秆（a）为显性，种子颜色红色（B）对黄色（b）为显性，种子非甜（C）对甜（c）为显性。已知其中一对等位基因存在特定基因型的受精卵致死现象，为探究控制这三对相对性状的三对等位基因是否独立遗传，设计实验如下：选择高秆红色非甜玉米与矮秆黄色甜玉米杂交，得到F1，其表型为高秆红色非甜和高秆黄色非甜，让F1进行自由传粉，得到F2，其表型及比例为高秆红色非甜∶高秆红色甜∶高秆黄色非甜∶高秆黄色甜∶矮秆黄色非甜∶矮秆黄色甜=18∶6∶15∶5∶12∶4（不考虑染色体互换）。
下列叙述错误的是 （ ）
A.B基因纯合时受精卵致死
B.控制高秆和矮秆、种子颜色的两对等位基因位于一对同源染色体上
C.F1高秆红色非甜玉米产生基因型为abc配子的概率为1/4
D.F2高秆红色非甜玉米共有8种基因型
D
【解析】由于F1中有1/2Bb，1/2bb，随机交配后，BB∶Bb∶bb=1∶6∶9，与F2表型比例不符，因此只能是BB致死，A正确；从给出的数据中看出不存在矮秆红色植株，即a基因没有和B基因自由组合，因此可以推知A和B基因在一条染色体，即控制高秆和矮秆、种子颜色的两对等位基因位于一对同源染色体上，B正确；F1高秆红色非甜玉米基因型为AaBbCc，根据分析A和B、a和b分别在一条染色体上，所以产生abc配子的比例为1/4，C正确；由于红色中BB致死，所以F2高秆红色非甜玉米（A_BbC_）有2×1×2=4种基因型，D错误。
（四）基因遗传的累加效应（素养目标：科学思维）
4.某二倍体植物的籽粒颜色（红/白）由若干对独立遗传的等位基因（A/a、B/b、C/c……）控制，显性基因（A、B、C……）决定红色，每个显性基因对粒色增加效应相同且具叠加性，隐性基因（a、b、c……）决定白色。现有若干个红色籽粒（均为纯合子）与白色籽粒的杂交组合（先杂交得F1，F1自交得F2）中出现了如下三种情况，根据以下数据分析，下列说法错误的是 （ ）
A.该植物籽粒颜色至少由3对等位基因控制
B.三组杂交组合中的F2的中等红粒的基因型相同
C.三组杂交组合中的红色亲本的红色颜色深浅不一样
D.杂交组合2的F2的中等红粒中，能够稳定遗传的占1/3
组别 表型
杂交组合1的F2 中等红粒∶淡红粒∶白粒=1∶2∶1
杂交组
合2的F2 深红粒∶次深红粒∶中等红粒∶淡红粒∶白粒=1∶4∶6∶4∶1
杂交组
合3的F2 极深红粒∶暗红粒∶深红粒∶次深红粒∶中等红粒∶淡红粒∶白粒=1∶6∶15∶20∶15∶6∶1
B
【解析】根据杂交组合3中F2的表型及比例和为64可知，该植物籽粒颜色至少由3对等位基因控制，A正确；杂交组合3中F1的基因型是AaBbCc，则后代的中等红粒含有两个显性基因，基因型可能有6种，B错误；根据三种杂交组合F2中的表型比例和可知，杂交组合1中的亲本红色只含有2个显性基因，杂交组合2中的亲本红色含有4个显性基因，杂交组合3中的亲本红色含有6个显性基因，C正确；杂交组合2的F1的基因型是AaBb，则中等红粒的基因型及比例为AaBb∶AAbb∶aaBB=4∶1∶1，则能够稳定遗传的占2/6=1/3，D正确。
1.性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤
2.解答致死类问题的方法技巧
（1）从每对相对性状分离比角度分析，如：
6∶3∶2∶1 （2∶1）（3∶1） 一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1 （2∶1）（2∶1） 两对显性基因纯合致死。
（2）从F2每种性状的基因型种类及比例分析，如BB致死：
（五）遗传定律的验证（素养目标：科学探究）
5.现有纯种果蝇品系①~④，其中品系①的性状为显性，品系②~④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示：
若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为 （ ）
A.①×④ B.①×②
C.②×③ D.②×④
品系 ① ② ③ ④
隐性性状 残翅 黑身 紫红眼
基因所在的染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
D
【解析】验证自由组合定律时所选择的两个类型应具有两对相对性状，且控制两对相对性状的基因必须位于两对同源染色体上。据此判断应为②和④或③和④。
验证遗传的两大定律常用的四种方法
验证方法 结 论
自交法 自交后代的分离比为3∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
验证方法 结 论
测交法 测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉
鉴定法 花粉有两种表型，比例为1∶1，则符合分离定律
花粉有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，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，若植株性状有两种表型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
［深度讲解］
常规题型1 已知亲代求子代的“正推型”题目
常用方法：分解组合法
1.适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用（如导致配子致死）。
2.解题思路
自由组合定律的常规题型
3.常见题型分析
（1）基因型（表型）种类、概率及比例。
注：在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去相同的表型的概率即可。
（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
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
常规题型2 已知子代求亲代的“逆推型”题目
（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）常见几种分离比为：
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
（2）若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
常规题型4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
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
［考向预测］
（一）根据亲代推断子代基因型（正推）（素养目标：科学思维）
1.水稻的高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗锈病（R）对不抗锈病（r）是显性，这两对基因自由组合。甲水稻（DdRr）与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是 （ ）
A.Ddrr或ddRr B.DdRR
C.ddRR D.DdRr
A
【解析】甲水稻（DdRr）与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，3∶3∶1∶1可以分解成（3∶1）×（1∶1），说明控制两对相对性状的基因中，有一对为杂合子自交，另一对属于测交类型，所以乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。
（二）根据子代表型及比例推测亲本基因型（逆推）（素养目标：科学思维）
2.（高考经典）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 。
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 。
（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 。
AABBDD
AabbDd
aabbdd
aaBbdd
花叶绿叶感病、 花叶紫叶感病
AaBbdd
【解析】分析题意可知，甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表型与甲相同，可知甲为显性纯合子AABBDD，丙为隐性纯合子aabbdd；乙板叶绿叶抗病与丁花叶紫叶感病杂交，后代出现8种表型，且比例接近1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，可推测三对等位基因应均为测交。（1）甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表型与甲相同，可知显性性状为板叶、紫叶、抗病，甲为显性纯合子AABBDD。（2）已知显性性状为板叶、紫叶、抗病，再根据甲、乙、丙、丁的表型和杂交结果可推知，甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。（3）若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交，根据自由组合定律，可知子代基因型和表型为aabbdd（花叶绿叶感病）和aaBbdd（花叶紫叶感病）。
（4）已知杂合子自交分离比为3∶1，测交比为1∶1，故X与乙杂交，叶形分离比为3∶1，则为Aa×Aa，叶色分离比为1∶1，则为Bb×bb，能否抗病分离比为1∶1，则为Dd×dd，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。
（三）多对基因控制一对相对性状的分析（素养
目标：科学思维）
3.（高考经典）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、后代表型及其比例如下：
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？
（四）自由组合中的自交、测交和自由交配问题（素养目标：科学探究）
4.某植物雌雄同株，开单性花。将基因型为AaBb的个体与基因型为aaBB的个体（两对等位基因独立遗传）按照1∶1的比例混合种植，自由交配产生F1，F1分别测交。下列相关分析正确的是 （ ）
A.F1共有9种基因型，纯合子所占的比例为7/16
B.F1共有4种基因型，纯合子所占的比例为1/4
C.F1中两种性状均为显性的个体所占的比例为105/256
D.测交后代的表型之比为1∶1∶1∶1的个体，在F1中所占的比例是9/64
A
【解析】亲代有1/2AaBb和1/2aaBB， 自由交配，亲代可以产生的配子类型及比例为：1/8AB、1/8Ab、1/8ab、5/8aB，画棋盘格，可以求出F1的基因型及比例为：1/64AABB、2/64AABb、12/64AaBb、10/64AaBB、1/64AAbb、2/64Aabb、25/64aaBB、10/64aaBb、1/64aabb，F1共有9种基因型，纯合子所占的比例为7/16，A正确、B错误；F1中两种性状均为显性的个体的基因型为A_B_，所占的比例为25/64，C错误；测交后代的表型之比为1∶1∶1∶1的个体的基因型为AaBb，在F1中所占的比例为3/16，D错误。
1.（2023年全国乙卷）某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是 （ ）
A.从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
D
【解析】实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1，亲本为Aabb，子代中原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，因此推测AA致死；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1，亲本为aaBb，子代原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1，因此推测BB致死，A正确。实验①中亲本为宽叶矮茎，且后代出现性状分离，所以基因型为Aabb，子代中由于AA致死，因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb，B正确。由于AA和BB均致死，因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb，C正确。将宽叶高茎植株AaBb进行自交，由于AA和BB致死，子代原本的9∶3∶3∶1剩下4∶2∶2∶1，其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子，所占比例为1/9，D错误。
2.（2022年全国甲卷）某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是 （ ）
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
B
【解析】分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb=3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A∶a=1∶1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的3倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
3.（2021年全国乙卷）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
B
【解析】植株A测交，每一对性状都有显性和隐性两种表型，n对性状有2n种不同表型，A正确。植株A测交，子代性状的比例为（1∶1）×（1∶1）×…×（1∶1），即1∶1∶…∶1，子代中不同表型个体数目相等，B错误。植株A测交时，n对基因均杂合的概率为（1/2）n，纯合子的概率为
（1/2）n，二者概率相等，C正确。植株A测交，纯合子的概率为（1/2）n，杂合子的概率为1-（1/2）n，当n≥2时，1-（1/2）n>（1/2）n，D正确。
名师点睛
明确测交的含义和目的是解答本题的关键，参与测交的双方是一显性个体和一隐性个体，由于隐性个体一定是纯合子，只能产生一种配子，所以通过测交可以检测显性个体是否为纯合子。
4.（2022年全国甲卷）玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物（顶端长雄花序，叶腋长雌花序），但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4种纯合子玉米植株。回答下列问题。
（1）若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是
。
对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋
（2）乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为 ，F2中雄株的基因型是 ；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是 。
（3）已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合子与非糯玉米纯合子（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是 ；若非糯是显性，则实验结果是
。
1/4
bbTT、bbTt
1/4
糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【解析】（1）杂交育种的原理是基因重组，若以甲为母本，丁为父本进行杂交，因为甲为雌雄同株异花植物，所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头上，再套袋隔离。（2）根据分析及题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，可知乙基因型为BBtt，丁基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交，F2基因型及比例为9B_T_（雌雄同株）∶3B_tt（雌株）∶3bbT_（雄株）∶1bbtt（雌株），故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。（3）假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米均为雌雄同株植物，间行种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基
因型为aa，则糯性植株无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
5.（2024年江苏卷）有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制，有色基因B对白色基因b为显性，基因I存在时抑制基因B的作用，使花色表现为白色，基因i不影响基因B和b的作用。现有3组杂交实验，结果如下。请回答下列问题：
（1）甲和丙的基因型分别是 、 。
（2）组别①的F2中有色花植株有 种基因型。若F2中有色花植株随机传粉，后代中白色花植株比例为 。
（3）组别②的F2中白色花植株随机传粉，后代白色花植株中杂合子比例为 。
（4）组别③的F1与甲杂交，后代表型及比例为 。组别③的F1与乙杂交，后代表型及比例为 。
iiBB
IIBB
2
1/9
1/2
白色∶有色=1∶1
白色∶有色=3∶1
【解析】（1）分析题干，二倍体花颜色受常染色体上两对独立遗传的基因控制，其中有色基因B对白色基因b为显性，基因I对基因B有抑制作用，则有色基因型是iiB_，白色基因型是I_B_、I_bb、iibb，组别②中甲（有色）×丙（白色），F1都是白色，自交后白色∶有色=3∶1，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为I_BB，说明F1 的基因型是IiBB，据此可推知甲的基因型是iiBB，丙的基因型是IIBB。（2）组别①中甲（iiBB） ×乙（白色），F1都是白色，自交后有色∶白色=3∶，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为iiB_，说明F1 的基因型是iiBb，乙的基因型是iibb。F1 自交后，F2有色花的基因型有2种，包括iiBB和iiBb； F2有色花的基因型及比例是1/3iiBB、2/3iiBb，产生的配子及比例是2/3Bi、1/3bi，随机传
粉，后代中白色花植株iibb的比例=1/3×1/3=1/9。（3）组别②中甲（有色） ×丙（白色），F1都是白色，自交后白色∶有色=3∶1，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为I_BB，F2白色花植株的基因型包括1/3IIBB、2/3IiBB， 产生的配子是2/3IB、1/3iB，随机传粉，后代白色花植株的基因型及比例为4/9IIBB、4/9IiBB，所以后代白色花植株中杂合子占1/2。（4）组别③乙（iibb）×丙（IIBB），F1是BbIi （配子及比例是BI∶Bi∶bI∶bi=1∶1∶1∶1），F1与甲（iiBB）杂交，后代基因型及比例为IiBB∶iiBB∶IiBb∶iiBb=1∶1∶1∶1，所以后代表型及比例为白色∶有色=1∶1； 组别③中F1与乙（iibb）杂交，后代基因型及其比例为IiBb∶iiBb∶Iibb∶iibb=1∶1∶1∶1，所以后代表型及比例为白色∶有色=3∶1。
A组 基础巩固练
1.某种动物的眼色由两对独立遗传的等位基因（A、a和B、b）控制，具体控制关系如图。下列相关叙述正确的是 （ ）
（本讲对应学生用书P355~357）
A.A基因正常表达时，以任一链为模板转录和翻译产生酶A
B.B基因上可结合多个核糖体，以提高酶B的合成效率
C.该动物群体中无色眼的基因型只有1种，猩红色眼对应的基因型有4种
D.若一对无色眼亲本所形成的受精卵中基因a突变成了基因A，或基因b突变成了基因B，则发育成的子代为深红色眼
C
【解析】A基因正常表达时，以非编码链为模板转录形成mRNA，以mRNA为模板翻译产生酶A；以B基因的一条链为模板，转录出的mRNA可结合多个核糖体，以提高酶B的合成效率；分析图示可知，无色眼没有酶A和酶B，为无色底物，缺乏A基因和B基因，基因型只有aabb这1种，猩红色眼有A基因控制合成的酶A或B基因控制合成的酶B，因此对应的基因型有4种，分别为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb；若一对无色眼亲本（aabb）所形成的受精卵中基因a或b发生突变，发育成的子代的基因型为Aabb或aaBb，表现为猩红色眼。
2.某种哺乳动物的直毛（B）对卷毛（b）为显性，黑色（C）对白色（c）为显性（这两对基因的分离和组合互不干扰）。基因型为BbCc的个体与个体X交配，子代的表型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为3∶3∶1∶1。个体X的基因型为 （ ）
A.BbCC B.BbCc
C.bbCc D.Bbcc
C
【解析】根据给出的亲本的基因型为BbCc和子代表型可知，子代中直毛∶卷毛=1∶1，说明该对基因相当于测交，即Bb×bb。子代中黑色∶白色=3∶1，相当于杂合子自交，即Cc×Cc，故个体X的基因型是bbCc。
3.玉米籽粒的种皮颜色白皮和红色是一对相对性状，由两对等位基因控制。如果用纯种的红皮玉米与白皮玉米杂交，将会出现如下图所示的结果。下列叙述正确的是 （ ）
A.两个白皮玉米杂交，后代不可能出现性状分离
B.F1自交时，含双隐性基因的配子不能存活
C.如果对F1红皮玉米进行测交，后代的性状分离
比为1∶1
D.F2白色种皮个体中纯合子的概率是3/7
D
【解析】假设玉米种皮的颜色受A、a和B、b两对等位基因共同控制。由题图可推测出红皮的基因型为A_B_，白皮的基因型为A_bb、aaB_、aabb，两个白皮玉米杂交，如Aabb×aaBb，后代可出现性状分离；F1自交产生的子代表型及比例为红皮∶白皮=9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，由此可见F1自交时，含双隐性基因的配子能存活；F1基因型为AaBb，将其进行测交，后代的性状分离比为红皮（AaBb）∶白皮（Aabb、aaBb、aabb）=1∶3；F2中白色种皮个体中纯合子AAbb、aaBB、aabb各占1/7，即白色种皮个体中纯合子的概率为3/7。
4.（2024年广东广州一模）已知烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因（可用A/a、B/b、C/c……表示）控制，控制花冠长度的显性基因数量越多，花冠越长。研究人员将花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的纯系亲本进行杂交，F1呈中等长度，F1自交，F2共得到444株植株，统计发现F2植株花冠有多种长度但长度都大于40.5 mm且小于93.3 mm。不考虑突变和环境的影响，下列对此结果作出的推测，最合理的是 （ ）
A.花冠长度由两对等位基因控制，亲本的基因型是AABB和aabb，F1形成配子时发生了互换
B.花冠长度由三对等位基因控制，F2植株花冠有7种长度，且花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡
D
C.花冠长度由四对等位基因控制，因为统计的F2数量太少，所以没有出现花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
D.花冠长度由四对以上等位基因控制，因为F2中显性（隐性）纯合子占比小于1/256，所以在444株植株中很可能没统计到花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
【解析】题干明确说明烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因控制，且不考虑突变和环境的影响，若花冠长度由两对等位基因控制，亲本的基因型是AABB和aabb，F1形成配子时发生互换是不会影响子代表型的，A错误；若花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡，就不会有亲本品种，B错误；444株植株可以作为统计依据，C错误；若花冠长度由四对等位基因控制，亲本的基因型是AABBCCDD和aabbccdd，F2中显性纯合子应占1/256，所以应该能在444株植株中统计到，但是题干中没统计到，所以，花冠长度可能由四对以上等位基因控制，D正确。
5.（2024年广东梅州一模）科研人员将玉米螟抗性基因（Bt基因）导入普通玉米，培育出如图甲、乙、丙、丁四个品系的抗虫玉米，携带基因Bt的花粉有一半败育。下列分析错误的是 （ ）
A.丙品系的抗性遗传最稳定
B.丁品系的花粉可育率为5/8
C.将乙品系的花粉人工授予普
通玉米，子代中抗虫玉米占比1/4
D.甲品系自交子代中抗虫玉米的占比2/3
C
【解析】丙品系两个Bt基因插入了一同源染色体，虽然位置不同，但其正常产生的配子一定携带基因Bt，因此遗传最稳定，A正确；设不含Bt的染色体对应的基因用bt表示，则丁品系产生BtBt、Btbt、btBt、btbt4种基因型的花粉，其中基因型BtBt、Btbt、btBt的花粉各有一半败育，因此丁品系的花粉可育率为（3×1/2+1）÷4=5/8，B正确；乙品系作父本，携带基因Bt的花粉有一半败育，可育雄配子的比例变成Bt∶bt=1∶2，普通玉米作母本，雌配子均为bt，杂交子代中抗虫玉米占比为1/3，C错误；甲品系自交，雌配子育性正常Bt∶bt=1∶1，可育雄配子的比例Bt∶bt=1∶2，因此自交后代中抗虫玉米占比为1-1/2×2/3=2/3，D正确。
6.依据旱金莲花朵的花瓣数目的不同将其花朵分为单花、双花和超双花，分别由a1、a2和a3控制。某科研小组进行杂交实验发现：超双花与双花杂交后代是超双花∶双花=1∶1，或者全部是超双花；超双花自交产生的全是超双花，或是超双花∶双花=3∶1，或是超双花∶单花=3∶1；单花自交产生的全是单花。下列说法错误的是 （ ）
A.与旱金莲花朵性状相关的基因型共有6种
B.a3对a1、a2为显性，a2对a1为显性
C.双花自交后代可能出现双花∶单花=3∶1
D.超双花和双花杂交后代不能同时出现单花、双花和超双花
D
【解析】与旱金莲花朵性状相关的基因型共有6种，即a1a1、a2a2、a3a3、a1a2、a1a3和a2a3，A正确。超双花与双花杂交后代是超双花∶双花=1∶1，或者全部是超双花，说明a3对a2为显性；超双花自交产生的全是超双花，或是超双花∶双花=3∶1，或是超双花∶单花=3∶1，说明a3对a1、a2为显性；单花自交产生的全是单花，说明单花是隐性，所以该性状的显隐关系是a3对a1、a2为显性，a2对a1为显性，B正确。双花植株基因型为a2a2或a2a1，a2a1的双花植株自交后代出现双花∶单花=3∶1，C正确。若a3a1与a2a1杂交，后代为a3a2、a3a1、a2a1、a1a1，同时出现单花、双花和超双花，D错误。
B组 能力提升练
7.（2024年广东深圳二模）某玉米品种紫色素的合成途径如图。研究人员将两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交，所有F1植株都产生了紫色的种子，F1自交，得到的F2中，56%能产生紫色素，44%不能。不考虑染色体互换，则F1植株的基因组成最可能的情况是 （ ）
D
【解析】已知两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交，所有F1植株都产生了紫色的种子，F1自交，得到的F2中，56%能产生紫色素，44%不能，即紫色∶无色=56%∶44%≈9∶7，说明A_B_是紫色，其他基因型都不含紫色素，则亲本为AAbb×aaBB，子一代为AaBb，且两对基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，即D正确，A、B、C错误。
8.（2024年安徽合肥一模）杂交育种是水稻育种的重要途径，但不同品种的水稻之间的杂交种常有育性下降的问题。已知水稻8号染色体上有一对等位基因T/t，4号染色体上有一对等位基因G/g，在花粉发育过程中，T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质，t和g基因无法表达有功能的蛋白质。研究人员选取部分植株，通过PCR扩增相关基因后，进行电泳检测，得到下图条带。有关说法错误的是 （ ）
D
注：图A检测T/t基因，图B检测G/g基因，①②个体花粉发育完全正常，④个体花粉有3/4发育正常。
A.T/t和G/g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.杂交种育性下降的原因可能是基因型为tg的花粉发育不正常
C.③⑤⑥个体中，1/2花粉发育正常的个体有③⑥
D.④个体自交，后代有8种基因型，花粉发育完全正常的个体占7/16
【解析】根据题意“水稻8号染色体上有一对等位基因T/t，4号染色体上有一对等位基因G/g”，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，T/t和G/g基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；杂交种如TtGg，其产生的花粉基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，有3/4的花粉发育正常。根据题干信息，T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质，t和g基因无法表达有功能的蛋白质，则是基因型为tg的花粉发育不正常导致杂交种育性下降，B正确；由电泳图中图A检测T/t基因，图B检测G/g基因，图A中有两条电泳带的一定是T和t，图B中有两条电泳带的一定是G和g，又图中①②个体花粉发育完全正常，则只有图A中上面的条带代表t，下面的条带代表T，图B中上面的条带代表G，下面的条带代表g，即①②③④⑤⑥个体的
基因型分别为TtGG、TTGg、ttGg、TtGg、TTGG、Ttgg，其中1/2花粉发育正常的个体的基因型是ttGg（③）、Ttgg（⑥），C正确；④的基因型为TtGg，该个体自交，雌配子基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，雄配子基因型为1/3TG、1/3Tg、1/3tG，后代的基因型为1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、3/12TtGg、1/12TTgg、1/12Ttgg、1/12ttGg、1/12ttGG，共8种，这些后代基因型花粉全部正常的个体是1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、1/12TTgg、1/12ttGG，占7/12，D错误。
9.（2024年广东四校联考）某自花传粉植物体内有三种物质（甲、乙、丙），其代谢过程如图所示，三种酶均由染色体上的显性基因控制合成。为培育生产乙物质的优良品种，科学家利用野生型植株和两种突变植株（T1、T2）进行自交，结果如表所示（多或少指三种物质含量的多或少）。下列分析正确的是 （ ）
A.野生型、T1、T2基因型分别为AABBDD、AaBbDd、AaBbDD
B.T1、T2自交F1中（甲少、乙少、丙多）个体的基因型各有2种
C.T1、T2自交F1中（甲少、乙多、丙少）个体的基因型不完全相同
D.理论上T1自交F1中能稳定遗传的目标植株比T2自交F1中多
亲本（表型） 自交F1株数（表型）
野生型（甲少、
乙少、丙多） 180（甲少、乙少、丙多）
T1（甲少、
乙少、丙多） 90（甲少、乙多、丙少）、271（甲少、乙少、丙多）、120（甲少、乙少、丙少）
T2（甲少、乙
少、丙多） 91（甲少、乙多、丙少）、270（甲少、乙少、丙多）、122（甲多、乙少、丙少）
C
【解析】分析题意，野生型自交不发生性状分离，说明其是纯合子，则其基因型是AABBDD，也说明当A、B、D同时存在时，表现为甲少、乙少、丙多；T1（甲少、乙少、丙多）A_B_D_自交后，表型比例为3∶9∶4，该比例是9∶3∶3∶1的变式，说明三对基因中有两对位于一对同源染色体上，其中271（甲少、乙少、丙多）占9/16，其基因型是AaBbDD；T2自交时，子代有3种表型，比例是3∶9∶4，该比例是9∶3∶3∶1的变式，说明三对基因中有两对位于一对同源染色体上，且其基因型是A_B_dd∶A_B_D_∶（A_bbdd、A_bbD_）=3∶9∶4，可知Bb、Dd两对基因自由组合，且T2的基因型是AABbDd，A错误；甲少、乙少、丙多的基因型是A_B_D_，T1AaBbDD自交，子代中甲少、乙少、丙多个体基因型有4种，T2AABbDd
自交，子代（甲少、乙少、丙多）个体的基因型也有4种，T1、T2自交F1中（甲少、乙多、丙少）个体的基因型不完全相同，B错误、C正确；T1基因型是AaBbDD，T2基因型是AABbDd，两者杂交，子代中能稳定遗传的目标植株（生产乙物质的优良品种）（甲少、乙多、丙少）相同，D错误。
10.自然界中存在一类称为“单向异交不亲和”的玉米，该性状由G/g控制，其中G决定单向异交不亲和。该性状的遗传机制是“含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精，其余配子间结合方式均正常”。玉米籽粒颜色紫色和黄色为一对相对性状，用A/a表示，两对性状独立遗传。研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交，F1均为紫粒，F1进行自交获得F2
（1）玉米的籽粒颜色中隐性性状是 ，F1的基因型是 。
（2）为了让亲本正常杂交，黄粒品系应作为 （填“父本”或“母本”），理由是
。
黄粒
AaGg
母本
单向异交不亲和品系作母本时，由于G基因的卵细胞不能接受g基因的花粉，无法产生后代
（3）F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是 ，F2中纯种育性正常黄粒的占比为 。
（4）科研人员利用转基因技术将一个育性恢复基因M导入F1中，发现M能够使籽粒的紫色变浅成为浅紫色；只有将M导入G所在的染色体上才可以使其育性恢复正常。现在利用F1作母本进行测交实验，探究M基因导入的位置。若M导入G所在的染色体上，则子代的籽粒颜色及比例为 。
Ag∶ag=1∶1
1/12
紫粒∶浅紫粒∶黄粒=1∶1∶2
【解析】（1）据题意可知，纯种紫粒品系与纯种黄粒品系进行杂交，F1均为紫粒，说明紫粒为显性性状，黄粒为隐性性状，F1基因型为Aa，再考虑另外一对相对性状，G决定单向异交不亲和，因此亲代纯种单向异交不亲和品系（GG）与正常纯种品系（gg）进行杂交，F1基因型为Gg，因此F1的基因型是AaGg。（2）题干中说明含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精，单向异交不亲和品系作母本时，由于G基因的卵细胞不能接受g基因的花粉，无法产生后代，因此黄粒品系应作为母本。（3）F1的基因型为AaGg，产生配子及比例为AG∶Ag∶aG∶ag=1∶1∶1∶1，由于含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精，因此F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是Ag∶ag=1∶1。由于F1产生雌雄配子及比例为
AG∶Ag∶aG∶ag=1∶1∶1∶1，且含有G的卵细胞（占2份）不能与g的花粉（占2份）结合受精，故导致后代16份中会死亡4份，但aagg占1份不影响，故F2中纯种育性正常黄粒（aagg）的占比为1/（16-4）=1/12。（4）利用F1（AaGg）作母本进行测交（与aagg）实验，若M导入G所在的染色体上，由于基因M是育性恢复基因，使得含有G的卵细胞能与g的花粉结合受精，故测交后代AaGMg∶Aagg∶aaGMg∶aagg=1∶1∶1∶1，则后代可表示为AaGMg（浅紫粒）∶Aagg（紫粒）∶aaGMg（黄粒）∶aagg（黄粒）=1∶1∶1∶1，即紫粒∶浅紫粒∶黄粒=1∶1∶2。
C组 压轴培优练
11.（2024年广东湛江模拟预测）端稳中国碗，装满中国粮，水稻（2n=24）是我国主要的粮食作物之一，水稻花多且小，为两性花，育种环节繁琐工作量大。S221不育株是福建省三明市农业科学研究所在水稻中发现的雄性不育突变体，研究发现该植株的雄性不育性是由位于8号染色体上的基因SDGMS引起的。中国科学家于2023年8月7日首次克隆出SDGMS基因，该基因有望使水稻杂交育种步入快速、简易的新路径。
（1）选取S221不育株作 （填“母本”或“父本”）与任何一种可育水稻品种杂交，收集 个体所结种子，种植后在抽穗期（抽穗期标志着农作物由营养生长“根和茎、叶等的生长”转向生殖生长“开花结果”）统计不育株与可育株性状分离比，结果都为1∶1，且可育株自交后代没有育性分离。由此说明：S221不育株的不育性状受单个 （填 “显性”或“隐性”）核基因控制，培育雄性不育的水稻，在育种方面的应用价值是 。
母本
S221不育株
显性
产生的花粉不育，减少了去雄的操作
（2）为了在育种过程中能够及早识别出不育株和可育株，科学家欲通过基因工程将小麦蓝粒基因N导入S221幼胚细胞中的一条染色体上，使其表现为蓝粒雄性不育。若要判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系，请设计实验进行探究。
实验思路：
。
①若子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1，则 。
将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交，观察并统计子代表型及比例
基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上
②若子代中 ，则基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上。
③若子代中 ，则基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同染色体上。
蓝粒不育∶非蓝粒可育∶蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1
蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1
【解析】（1）S221不育株是雄性不育突变体，所以该植株作母本与任何一种可育水稻品种杂交，收集S221不育株个体所结种子，种植后在抽穗期统计不育株与可育株性状的分离比，结果都为1∶1，且可育株自交后代没有育性分离。假设控制是否可育的基因用A/a表示，若S221不育株的不育性受单个显性核基因A控制，则S221不育株的基因型为Aa，与任何一种可育水稻品种（aa）杂交，则子代的表型及比例为不育株与可育株=1∶1，符合题意；若S221不育株的不育性受单个隐性核基因a控制，则S221不育株的基因型为aa，与任何一种可育水稻品种（AA、Aa）杂交，则子代的表型及比例为不育株与可育株=1∶1，或全为可育性，不符合题意，故S221不育株的不育性受单个显性基因控制。在育种方面，培育雄性不育的
水稻由于产生的花粉不育，就减少了去雄的操作。（2）为判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系，可通过将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交，观察并统计子代表型及比例来实现。控制蓝粒基因与非蓝粒基因这对相对性状用B/b表示。①若基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上，则AB位于一条染色体上，蓝粒雄性不育株的基因型为AB//ab，与野生型可育水稻（ab//ab）杂交，子代基因型及比例为AB//ab∶ab//ab=1∶1，子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1。②若基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上，则A/a、B/b位于两对同源染色体上，蓝粒雄性不育株AaBb与野生型可育水稻aabb杂交，子代基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶AaBb=1∶1∶1∶1，蓝粒不育∶非蓝粒可育∶蓝粒可
育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1。③若基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同条染色体上，则Ab位于一条染色体上，aB位于另一条染色体上，蓝粒雄性不育株的基因型为Ab//aB，与野生型可育水稻（ab//ab）杂交，子代基因型及比例为Ab//ab∶aB//ab=1∶1，子代中蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1。
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