第21讲 基因的自由组合定律
复习目标 1.通过对基因的自由组合定律的实质分析，从细胞水平阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点； 2.通过对个体基因型的探究与自由组合定律的验证实验，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力； 3.通过对基因分离定律与自由组合定律的关系解读，研究自由组合定律的解题规律及方法，培养归纳与概括、演绎与推理及逻辑分析能力。
@考点1 两对相对性状的遗传实验分析
A基础知识重点疑难
1.两对相对性状的杂交实验——提出问题
(1)杂交实验过程
提醒 在两对相对性状的杂交实验中，F2中出现了新的表型，但并未出现新性状，新表型的出现是原有性状重新组合的结果。
笔记：注意：在自由组合问题中提到的亲本类型和重组类型都是指表型
(2)结果分析
项目 结果 结论
F1性状 F1全为黄色圆粒 说明 黄色和圆粒 为显性性状
F2粒形 F2中圆粒∶皱粒＝3∶1 说明种子形状的遗传遵循 分离 定律
F2粒色 F2中黄色∶绿色＝3∶1 说明子叶颜色的遗传遵循 分离 定律
F2性状 F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，出现两种新类型(绿色圆粒、黄色皱粒) 说明两对相对性状之间进行了自由组合
(3)问题提出
①F2中为什么出现新性状组合？
②为什么不同性状类型数量比为9∶3∶3∶1？
2.对自由组合现象的解释——提出假说
理论 解释 ①两对性状分别由 两对遗传因子 控制。现代解释为“两对等位基因” ②F1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产生的雌雄配子各有比例相等的4种 ③受精时，雌雄配子的结合是随机的①，雌雄配子的结合方式有 16 种 ④F2遗传因子的组合形式有9种，性状表现有4种，且比例为 9∶3∶3∶1
遗传 图解②
结果 分析 F2共有 9 种基因型， 4 种表型
笔记：①雌雄配子的结合≠基因的自由组合 ②遗传图解的要素：亲代的基因型及表型、后代的基因型及表型、配子的产生及结合、后代的比例
提醒 (1)YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同，比例不同。黄色圆粒中杂合子占8/9，绿色圆粒中杂合子占2/3。
(2)若亲本是黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)，则F2中重组类型为绿色皱粒(yyrr)和黄色圆粒(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝5/8；亲本类型为黄色皱粒(Y_rr)和绿色圆粒(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝3/8。
笔记：指F2中与亲本表现不同的性状类型
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
方法 测交实验
目的 测定F1的遗传因子组成
遗传图解
结论 实验结果与演绎结果相符，假说成立
笔记：孟德尔为什么要做正、反交的测交实验？是否重复多余？说明无论F1作母本还是父本，均能产生4种类型的配子，且数量比为1∶1∶1∶1，只有F1既能产生4种等量的雌配子，又能产生4种等量的雄配子，F2中才会出现9∶3∶3∶1的数量比
提醒 yyRr×Yyrr不属于测交，测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型及比例相同，但只有YyRr×yyrr称为测交，yyRr×Yyrr不属于测交。
4.自由组合定律
(1)自由组合定律的内容
研究对象 位于非同源染色体上的非等位基因
发生时间 减数分裂Ⅰ后期
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 ①两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子独立遗传 ②适用生物→进行有性生殖的 真核生物 的遗传 ③适用遗传方式→适用于 细胞核遗传 ，不适用于细胞质遗传
(2)基因自由组合定律的细胞学基础
提醒 (1)个数≠种类数，雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但一般雄配子数远远多于雌配子数。
(2)非同源染色体上的非等位基因能自由组合。
笔记：若两对等位基因位于一对同源染色体上，则其遗传就不遵循基因自由组合定律
5.孟德尔成功的原因
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
方法 对实验结果进行 统计学 分析
程序 运用 假说—演绎 法
创新 创造性地应用 科学符号 体系
6.孟德尔遗传规律的应用
(1)应用：有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象，还能够预测杂交后代的 类型 和它们出现的 概率 ，这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
(2)实例
①杂交育种：人们有目的地将具有 不同优良性状 的两个亲本杂交，使两个亲本的 优良性状 组合在一起，再筛选出 所需要 的优良品种。例如，既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
②医学实践：人们可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在 后代中的患病概率 作出科学的推断，从而为 遗传咨询 提供理论依据。例如，若一个白化病(由隐性基因a控制)患者的双亲表型正常，患者的双亲一定都是杂合子(Aa)，则双亲的后代中患病概率是1/4。
7.自由组合定律的验证(以基因型为AaBb的植物为例)
方法 符合自由组合定律的情况
自交法 自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1
测交法 测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1
花粉鉴定法 有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1
8.基因的自由组合与基因完全连锁的比较
产生配子：4种 自交后代 测交后代
产生配子：2种 自交后代 测交后代
产生配子：2种 自交后代 测交后代
笔记：2024山东卷T6：以二倍体无性繁殖获得二倍体子代的机制为背景，考查基因连锁互换定律
2023湖北卷T14：依托人体某条染色体的遗传现象情境，跨章节、跨模块考查基因连锁互换定律及复等位基因(命题趋势)
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1.(必修2 P10“旁栏思考”)两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么关系？ 。
提示：从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推知两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——(3∶1)2
2.(2024·新课标卷节选)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。
(1)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交得F2，能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 。
提示：(1)F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株≈9∶3∶3∶1
(2)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 。
提示： (2)选择F2中白刺雌性株分别与白刺普通株测交，若后代都为白刺雌性株，则该白刺雌性株为纯合体；若后代白刺雌性株∶白刺普通株＝1∶1，则为白刺雌性株杂合体
3.(2022·全国乙卷节选)某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是：白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和B位于非同源染色体上。已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
选用的亲本基因型： 。
预期实验结果及结论： 。
提示：AAbb 若子代全为红花，则待测白花纯合个体的基因型为aabb；若子代全为紫花，则待测白花纯合个体的基因型为aaBB
C升华思维实战演练
两对相对性状杂交实验分析
1.(2025·广东珠海期末)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( D )
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.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
D.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
解析：连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，但不遵循自由组合定律，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；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，C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，D正确。
解题方法
F1出现9∶3 ∶ 3∶1的条件
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且是完全显性。
(2)两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
(3)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。
(4)所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。
(5)供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
2.(2025·山东潍坊联考)孟德尔两对相对性状杂交的实验运用了“假说—演绎法”。下列说法正确的是( B )
A.“产生配子过程中，同源染色体分离使成对遗传因子彼此分离”属于假说内容
B.“F1自交后代出现4种性状组合，且比例为9∶3∶3∶1”属于实验现象
C.“进行测交实验，后代出现4种性状组合，且表型比例为1∶1∶1∶1”属于演绎推理
D.孟德尔揭示自由组合定律的实质是雌雄配子结合时，控制不同性状的遗传因子自由组合
解析：“生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中”属于假说内容，孟德尔没有提到染色体的概念，A错误；“F1自交后代出现4种性状组合，且比例为9∶3∶3∶1”属于实验现象，B正确；“进行测交实验，后代出现4种性状组合，且表型比例为1∶1∶1∶1”属于实验验证，C错误；孟德尔揭示自由组合定律的实质是形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，D错误。
溯源教材 找答案：“进行测交实验，后代出现4种性状组合，且表型比例为1∶1∶1∶1”属于假说—演绎法中的 验证 环节，由以上可以推断C 错误 。
自由组合定律的实质及验证
3.(多选)(2022·山东卷改编)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断错误的是( AD )
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4
A.让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
解析：当植株是白花时，其基因型为____ii，让只含隐性基因的植株与F2测交，子代仍然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误。甲×乙杂交组合中，F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合中，F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。其中II∶Ii＝1∶2，所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B正确。若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为_ _ _ _Ii，该植株可能的基因型最多有9种(3×3)，C正确。甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，但不确定A/a与B/b的位置关系，所以其自交的子一代的表型比例不一定为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)＝9∶3∶3∶1，D错误。
剖析题眼 找答案：据题干信息可知，i纯合个体为白色花，故只含隐性基因的植株与F2中的白色花个体杂交，后代都是 白色 花，无法判断其基因型，由以上可以推断A 错误 。
@考点2 自由组合定律的常规题型
A基础知识重点疑难
1.运用“拆分法”求解自由组合定律的计算问题
笔记：2024黑吉辽卷T24：结合模板链信息与酶活性柱形图，考查基因的遗传(载体新颖)
2024浙江1月选考T14：根据F1表型及比例判断亲本基因型，再推导F1基因型并计算F2中出现某表型的概率(高频考查角度)
(1)种类问题
种类问题 解题规律 示例
配子类型(配子种类数) 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8
配子间结合方式 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数＝1×4×2＝8
子代基因型(或表型)种类 双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表型)等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)的乘积 AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12种，表型为2×2×2＝8种
(2)概率问题
概率问题 解题规律 示例
纯合子或杂合子出现的比例 按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率 AABbDd×AaBBdd杂交，AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8
2.根据子代表型及比例推断亲本基因型
(1)利用基因式法解答自由组合遗传题
①根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因式，如基因式可表示为A_B_、A_bb。
②根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知且显隐性关系已知时)。
(2)根据子代表型及比例推测亲本基因型(以A/a、B/b两对等位基因为例)
子代表型比例 比例来源 亲本基因型组合
9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) AaBb×Aabb或AaBb×aaBb
3∶1 (3∶1)×1 AaBB×Aabb或AaBB×AaBB或aaBb×aaBb或AABb×AABb等
例1 (2025·华中师大附中质检)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( D )
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；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。故选D。
3.自由组合中的自交、测交和自由交配问题
结合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中黄色圆粒豌豆个体和绿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表所示。
项目 表型及比例
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
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
4.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
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
笔记：2024湖北卷T18：根据杂交与回交结果判断相关性状由几对等位基因控制(思维量大)
2024河北卷T23：结合SSR标记等考查基因定位(考法创新)
2024山东卷T22：以2对基因控制3种性状为情境，借助电泳图考查多对等位基因的遗传等(角度新颖)
2023山东卷T23：以单个精子的PCR检测结果大型表格为载体，考查多对等位基因的遗传(创新表格)
提醒 (1)若F2中显性性状的比例为(3/4)n，则该性状由n对等位基因控制。
(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。
笔记：隐性突破法：常染色体遗传中，若后代中有隐性个体，则说明亲本都有隐性基因，再根据亲本表型确定亲本的基因型
例2 (2025·山东淄博高三模拟)有一种名贵的兰花，花色有红色、蓝色两种，其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将红花植株和蓝花植株进行杂交，F1均开红花，F1自交，F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37。下列有关叙述错误的是( D )
A.兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制
B.F2中蓝花基因型有19种
C.F2的蓝花植株中，纯合子占7/37
D.若F1测交，则其子代表型及比例为红花∶蓝花＝7∶1
解析：由F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37，比例系数之和为64＝4×4×4，可推出兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制，A正确；F1自交，F2中红花∶蓝花＝27∶37，其中红花个体所占比例为(3/4)3，据此可推测①兰花花色遗传由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b、C/c)，F2中基因型共有27种，红花基因型为A_B_C_，基因型有2×2×2＝8种①，因此，蓝花的基因型有27－8＝19种，B正确；F2中纯合子共有2×2×2＝8种，每种各占1/64，其中只有AABBCC表现为红花，其余均为蓝花，即蓝花纯合子占7/64，而F2中蓝花植株共占37/64，因此F2的蓝花植株中，纯合子占7/37，C正确；若F1测交，即与aabbcc杂交，红花基因型为A_B_C_，其余为蓝花，则子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7，D错误。故选D。②
导图建构 找答案
由以上可以推断D 错误 。
笔记：①[深剖析]由红花个体占比为(3/4)3可知，红花个体基因型中3对等位基因均含有显性基因 ②[快提分]看到不熟悉的比例时，要将其转化成我们常见的比例进行突破
5.已知亲代求子代的“顺推型”题目
(1)解题思路
(2)常见题型分析
①基因型(表型)种类及概率
提醒 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减去与双亲相同表型的概率即可。
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
例3 (2025·山东泰安调研)某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的表现为小花瓣，aa的表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的花瓣为黄色，两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是( B )
A.子代共有9种基因型
B.子代共有4种表型
C.子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3
D.子代的所有植株中，纯合子约占1/4
解析：此题运用拆分法求解，Aa×Aa后代有3种基因型，3种表型；Rr×Rr后代有3种基因型，2种表型。aa个体表现为无花瓣，故AaRr自交后代有3×3＝9种基因型、5种表型，A正确，B错误；子代有花瓣植株约占12/16，即3/4，其中AaRr所占的比例约为1/3，C正确；子代的所有植株中，纯合子约占4/16，即1/4，D正确。故选B。
转换视角 找答案：无花瓣个体不考虑花瓣颜色，故基因型为AaRr的亲本自交产生的子代共有 5 种表型，由以上可以推断B 错误 。
B升华思维实战演练
自由组合定律应用
1.(2024·新课标卷)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( D )
A.①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
解析：由题可知，这2对等位基因位于非同源染色体上，假设A/a为上部两条带的等位基因，B/b为下部两条带的等位基因，由电泳图可知P1为AAbb，P2为aaBB，F1为AaBb，F2中①AaBB、②Aabb都为杂合子，③AABb占F2的比例为1/8，⑤AABB占F2的比例为1/16，A正确；电泳图中的F2的基因型依次为：AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb，未出现的基因型为aaBb，其个体PCR产物电泳结果有3条带，B正确；③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb，其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同，C正确；①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4)，其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占(1/4)，D错误。
2.(2025·山东菏泽二模)某植物的茎秆上是否有刺、刺的大小受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制，当三种显性基因同时存在时表现为有刺(显性纯合子表现为大刺，杂合子表现为小刺)，选择大刺植株与无刺隐性纯合植株杂交得F1，F1自交得F2。下列相关叙述错误的是( B )
A.F1全为小刺植株，F2中小刺植株所占的比例为13/32
B.F2中无刺植株的基因型共有19种，纯合子有4种
C.F2中的有刺植株和无刺植株杂交，后代不会出现大刺植株
D.F2中无刺植株杂交，后代可能会出现有刺植株
解析：分析题干可知，大刺植株的基因型为AABBDD，无刺隐性纯合植株的基因型为aabbdd，则F1的基因型为AaBbDd，全为小刺植株，F1自交得F2，F2中小刺植株所占的比例为3/4×3/4×3/4(A_B_D_)－1/4×1/4×1/4(AABBDD)＝13/32，A正确；F2中基因型共有3×3×3＝27种，有刺植株的基因型(A_B_D_)有2×2×2＝8种，则无刺植株的基因型共有27－8＝19种，纯合子有7种(AABBdd、AAbbDD、aaBBDD、AAbbdd、aabbDD、aaBBdd、aabbdd)，B错误；因为无刺植株的基因型一定存在一对基因是隐性纯合，故F2中的有刺植株和无刺植株杂交，后代不会出现大刺植株，C正确；F2中无刺植株杂交，后代可能会出现有刺植株，如基因型为AABBdd和AAbbDD的植株杂交，子代基因型为AABbDd，表现为有刺植株，D正确。
3.(2024·河北卷)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿＝9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹＝9∶3∶3∶1
回答下列问题：
(1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循 分离 定律，其中隐性性状为 浅绿 。
解析：(1)由实验①结果可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿∶浅绿＝3∶1，说明该性状遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用 P2、P3 进行杂交。若F1瓜皮颜色为 深绿 ，则推测两基因为非等位基因。
解析： (2)由实验②可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿∶绿条纹＝3∶1，说明该性状遵循基因的分离定律。由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若两基因为非等位基因，可假设P1基因型为AABB(深绿)，P2基因型为aaBB(浅绿)，符合实验①的结果，那么P3基因型为AAbb(绿条纹)，还需从实验①和②的亲本中选用P2(aaBB)×P3(AAbb)杂交，则F1基因型为AaBb，表现为深绿。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为 3/8 。若实验①的F2植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为 15/64 。
解析： (3)实验①和②的F1非圆形瓜全为椭圆形，亲本长形和圆形均为纯合子，说明F1椭圆形都为杂合子，则F2非圆形瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故F2中椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3＝3/8。由题意可设瓜形基因为C/c，则P1基因型为AABBCC，P2基因型为aaBBcc，F1为AaBBCc，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜的基因型为A_B_cc。实验①中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AaBBCc、1/16AABBcc、1/8AaBBcc，其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4＋1/4×3/16＋1/16×1＋1/8×3/4＝15/64。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于 9号 染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段交(互)换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子 ，同时具有SSR2的根本原因是 F1产生的具有来自P1的1号染色体的配子与具有来自P2的1号染色体的配子受精 。
解析： (4)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段交(互)换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子；而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P1的1号染色体的配子与具有来自P2的1号染色体的配子受精。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同 的植株，不考虑交(互)换，其自交后代即为目的株系。
解析： (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的圆形深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。
分步推理 找答案：第(1)问：纯合深绿P1和纯合浅绿P2杂交，F1都为深绿， 遵循 (遵循，不遵循)分离定律，浅绿为 隐性 性状。
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第四单元 遗传的基本规律
第21讲 基因的自由组合定律
复习目标 1.通过对基因的自由组合定律的实质分析，从细胞水平阐述生命的延续 性，建立起进化与适应的观点； 2.通过对个体基因型的探究与自由组合定律的验证实 验，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力； 3.通过对基因分离定律 与自由组合定律的关系解读，研究自由组合定律的解题规律及方法，培养归纳与概 括、演绎与推理及逻辑分析能力。
考点1
两对相对性状的遗传实验分析
A基础知识重点疑难
1. 两对相对性状的杂交实验——提出问题
(1)杂交实验过程
提醒 在两对相对性状的杂交实验中，F2中出现了新的表型，但并未出现新性状，新 表型的出现是原有性状重新组合的结果。
笔记：注意：在自由组合问题中提到的亲本类型和重组类型都是指表型
(2)结果分析
项目 结果 结论
F1性状 F1全为黄色圆粒 说明 黄色和圆粒 为显性性状
F2粒形 F2中圆粒∶皱粒＝3∶1 说明种子形状的遗传遵循 分离 定律
F2粒色 F2中黄色∶绿色＝3∶1 说明子叶颜色的遗传遵循 分离 定律
F2性状 F2中出现两种亲本类型(黄色圆 粒、绿色皱粒)，出现两种新类型(绿色圆粒、黄色皱粒) 说明两对相对性状之间进行了自由组 合
(3)问题提出
①F2中为什么出现新性状组合？
②为什么不同性状类型数量比为9∶3∶3∶1？
黄色和圆粒
分离
分离
2. 对自由组合现象的解释——提出假说
理论
解释 ①两对性状分别由 两对遗传因子 控制。现代解释为“两对等位基因”
②F1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产生的雌雄配子各有比例相等的4种
③受精时，雌雄配子的结合是随机的①，雌雄配子的结合方式有 16 种
④F2遗传因子的组合形式有9种，性状表现有4种，且比例为 9∶3∶3∶1
两对遗传因子
自由
组合
16
9∶3∶3∶1
遗传
图解②
结果
分析 F2共有 9 种基因型， 4 种表型
9
4
笔记：①雌雄配子的结合≠基因的自由组合 ②遗传图解的要素：亲代的基因型及表 型、后代的基因型及表型、配子的产生及结合、后代的比例
提醒 (1)YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注 意范围不同，比例不同。黄色圆粒中杂合子占8/9，绿色圆粒中杂合子占2/3。
(2)若亲本是黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)，则F2中重组类型为绿色皱粒(yyrr)和 黄色圆粒(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝5/8；亲本类型为黄色皱粒(Y_rr)和绿色圆 粒(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝3/8。
笔记：指F2中与亲本表现不同的性状类型
3. 对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
方法 测交实验
目的 测定F1的遗传因子组成
遗传图解
结论 实验结果与演绎结果相符，假说成立
笔记：孟德尔为什么要做正、反交的测交实验？是否重复多余？说明无论F1作母本还 是父本，均能产生4种类型的配子，且数量比为1∶1∶1∶1，只有F1既能产生4种等量 的雌配子，又能产生4种等量的雄配子，F2中才会出现9∶3∶3∶1的数量比
提醒 yyRr×Yyrr不属于测交，测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr 和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型及比例相同，但只有YyRr×yyrr称为测 交，yyRr×Yyrr不属于测交。
4. 自由组合定律
(1)自由组合定律的内容
研究对象 位于非同源染色体上的非等位基因
发生时间 减数分裂Ⅰ后期
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 ①两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子独立遗传
②适用生物→进行有性生殖的 真核生物 的遗传
③适用遗传方式→适用于 细胞核遗传 ，不适用于细胞质遗传
真核生物
细胞核遗传
(2)基因自由组合定律的细胞学基础
提醒 (1)个数≠种类数，雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例 相同，但一般雄配子数远远多于雌配子数。
(2)非同源染色体上的非等位基因能自由组合。
笔记：若两对等位基因位于一对同源染色体上，则其遗传就不遵循基因自由组合定律
5. 孟德尔成功的原因
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
方法 对实验结果进行 统计学 分析
程序 运用 假说—演绎 法
创新 创造性地应用 科学符号 体系
豌豆
一对
统计学
假说—演绎
科学符号
类型
概率
不同优良性状
优良性状
所需要
后代中的患
病概率
遗传咨询
7. 自由组合定律的验证(以基因型为AaBb的植物为例)
方法 符合自由组合定律的情况
自交法 自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1
测交法 测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1
花粉鉴定法 有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1
8. 基因的自由组合与基因完全连锁的比较
笔记：2024山东卷T6：以二倍体无性繁殖获得二倍体子代的机制为背景，考查基因连 锁互换定律
2023湖北卷T14：依托人体某条染色体的遗传现象情境，跨章节、跨模块考查基因连 锁互换定律及复等位基因(命题趋势)
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1. (必修2 P10“旁栏思考”)两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实 验中的3∶1有什么关系？ 。
提示：从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推知两对相对性状的遗传 结果是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——(3∶1)2
2. (2024·新课标卷节选)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位 基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开 雄花。
(1)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交 得F2，能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果 是 。
提示：(1)F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株 ≈9∶3∶3∶1
(2)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中，筛选出白 刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 。
提示： (2)选择F2中白刺雌性株分别与白刺普通株测交，若后代都为白刺雌性 株，则该白刺雌性株为纯合体；若后代白刺雌性株∶白刺普通株＝1∶1，则为白 刺雌性株杂合体
提示：AAbb 若子代全为红花，则待测白花纯合个体的基因型为aabb；若子代全为 紫花，则待测白花纯合个体的基因型为aaBB
C升华思维实战演练
两对相对性状杂交实验分析
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. 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
D. 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
解析：连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，但不遵循自由组合定律，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；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，C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，D正确。
解题方法
F1出现9∶3 ∶ 3∶1的条件
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且是完全显性。
(2)两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
(3)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。
(4)所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。
(5)供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
A. “产生配子过程中，同源染色体分离使成对遗传因子彼此分离”属于假说内容
B. “F1自交后代出现4种性状组合，且比例为9∶3∶3∶1”属于实验现象
C. “进行测交实验，后代出现4种性状组合，且表型比例为1∶1∶1∶1”属于演绎推 理
D. 孟德尔揭示自由组合定律的实质是雌雄配子结合时，控制不同性状的遗传因子自由 组合
B
解析：“生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不 同的配子中”属于假说内容，孟德尔没有提到染色体的概念，A错误；“F1自交后代 出现4种性状组合，且比例为9∶3∶3∶1”属于实验现象，B正确；“进行测交实验， 后代出现4种性状组合，且表型比例为1∶1∶1∶1”属于实验验证，C错误；孟德尔揭 示自由组合定律的实质是形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决 定不同性状的遗传因子自由组合，D错误。
验证
错误
自由组合定律的实质及验证
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4
AD
A. 让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B. 让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6
C. 若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种
D. 若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
解析：当植株是白花时，其基因型为____ii，让只含隐性基因的植株与F2测交，子代仍 然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误。甲×乙杂交组合中，F2的紫红色植 株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合 中，F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。其 中II∶Ii＝1∶2，所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B正确。若某植 株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为_ _ _ _Ii，该植株可能的基因型最多有9种 (3×3)，C正确。甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，但不确定A/a与B/b的位置关 系，所以其自交的子一代的表型比例不一定为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色 (aaB_II)∶蓝色(aabbII)＝9∶3∶3∶1，D错误。
白色
错误
考点2 自由组合定律的常规题型
A基础知识重点疑难
1. 运用“拆分法”求解自由组合定律的计算问题
笔记：2024黑吉辽卷T24：结合模板链信息与酶活性柱形图，考查基因的遗传(载 体新颖)
2024浙江1月选考T14：根据F1表型及比例判断亲本基因型，再推导F1基因型并计算F2 中出现某表型的概率(高频考查角度)
(1)种类问题
种类问题 解题规律 示例
配子类型(配 子种类数) 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8
配子间结合方 式 配子间结合方式种类数等于 配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类 数＝1×4×2＝8
子代基因型 (或表型)种类 双亲杂交(已知双亲基因 型)，子代基因型(或表型)等 于各性状按分离定律所求基 因型(或表型)的乘积 AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝ 12种，表型为2×2×2＝8种
(2)概率问题
概率问题 解题规律 示例
纯合子或杂合 子出现的比例 按分离定律求出纯合子的概 率的乘积为纯合子出现的比 例，杂合子概率＝1－纯合子 概率 AABbDd×AaBBdd杂交，AABBdd所 占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8
2. 根据子代表型及比例推断亲本基因型
(1)利用基因式法解答自由组合遗传题
①根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因式，如基因式可表示为A_B_、 A_bb。
②根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知且显隐性关系已知 时)。
(2)根据子代表型及比例推测亲本基因型(以A/a、B/b两对等位基因为例)
子代表型比例 比例来源 亲本基因型组合
9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) AaBb×Aabb或AaBb×aaBb
3∶1 (3∶1)×1 AaBB×Aabb或AaBB×AaBB或aaBb×aaBb或 AABb×AABb等
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；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。故选D。
D
3. 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
结合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若 F2中黄色圆粒豌豆个体和绿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表所示。
项目 表型及比例
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
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
4. 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
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
笔记：2024湖北卷T18：根据杂交与回交结果判断相关性状由几对等位基因控制(思维 量大)
2024河北卷T23：结合SSR标记等考查基因定位(考法创新)
2024山东卷T22：以2对基因控制3种性状为情境，借助电泳图考查多对等位基因的遗 传等(角度新颖)
2023山东卷T23：以单个精子的PCR检测结果大型表格为载体，考查多对等位基因的 遗传(创新表格)
提醒 (1)若F2中显性性状的比例为(3/4)n，则该性状由n对等位基因控制。
(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。
笔记：隐性突破法：常染色体遗传中，若后代中有隐性个体，则说明亲本都有隐性基 因，再根据亲本表型确定亲本的基因型
A. 兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制
B. F2中蓝花基因型有19种
C. F2的蓝花植株中，纯合子占7/37
D. 若F1测交，则其子代表型及比例为红花∶蓝花＝7∶1
D
F1自
解析：由F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37，比例系数之和为64＝4×4×4，可推
出兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制，A正确；
交，F2中红花∶蓝花＝27∶37，其中红花个体所占比例为(3/4)3，据此可推测
①兰花
花色遗传由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b、C/c)，
F2中基因型共有27种，
红花基因型为A_B_C_，基因型有2×2×2＝8种
①，因此，
蓝花的基因型有27－8＝19种，B正确；F2中纯合子共有2×2×2＝8种，每种各占
1/64，其中只有AABBCC表现为红花，其余均为蓝花，即蓝花纯合子占7/64，而F2中
蓝花植株共占37/64，因此F2的蓝花植株中，纯合子占7/37，C正确；若F1测交，即与
aabbcc杂交，红花基因型为A_B_C_，其余为蓝花，则子代表型及比例为红花∶蓝花＝
1∶7，D错误。故选D。②
导图建构 找答案
错误
5. 已知亲代求子代的“顺推型”题目
(1)解题思路
(2)常见题型分析
①基因型(表型)种类及概率
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
提醒 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减去与双亲相同表型的概率即可。
A. 子代共有9种基因型
B. 子代共有4种表型
B
C. 子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3
D. 子代的所有植株中，纯合子约占1/4
解析：此题运用拆分法求解，Aa×Aa后代有3种基因型，3种表型；Rr×Rr后代有3种 基因型，2种表型。aa个体表现为无花瓣，故AaRr自交后代有3×3＝9种基因型、5种 表型，A正确，B错误；子代有花瓣植株约占12/16，即3/4，其中AaRr所占的比例约为 1/3，C正确；子代的所有植株中，纯合子约占4/16，即1/4，D正确。故选B。
5
错误
B升华思维实战演练
自由组合定律应用
A. ①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤
B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C. ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
D
解析：由题可知，这2对等位基因位于非同源染色体上，假设A/a为上部两条带的等位 基因，B/b为下部两条带的等位基因，由电泳图可知P1为AAbb，P2为aaBB，F1为 AaBb，F2中①AaBB、②Aabb都为杂合子，③AABb占F2的比例为1/8，⑤AABB占F2 的比例为1/16，A正确；电泳图中的F2的基因型依次为：AaBB、Aabb、AABb、 aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb，未出现的基因型为aaBb，其个体PCR产物电泳 结果有3条带，B正确；③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb，其PCR产物电泳 结果与②⑧电泳结果相同，C正确；①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、 aaBB(1/4)，其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占(1/4)，D错误。
A. F1全为小刺植株，F2中小刺植株所占的比例为13/32
B. F2中无刺植株的基因型共有19种，纯合子有4种
C. F2中的有刺植株和无刺植株杂交，后代不会出现大刺植株
D. F2中无刺植株杂交，后代可能会出现有刺植株
B
解析：分析题干可知，大刺植株的基因型为AABBDD，无刺隐性纯合植株的基因型为 aabbdd，则F1的基因型为AaBbDd，全为小刺植株，F1自交得F2，F2中小刺植株所占 的比例为3/4×3/4×3/4(A_B_D_)－1/4×1/4×1/4(AABBDD)＝13/32，A正确；F2中基 因型共有3×3×3＝27种，有刺植株的基因型(A_B_D_)有2×2×2＝8种，则无刺植株 的基因型共有27－8＝19种，纯合子有7种(AABBdd、AAbbDD、aaBBDD、AAbbdd、 aabbDD、aaBBdd、aabbdd)，B错误；因为无刺植株的基因型一定存在一对基因是隐 性纯合，故F2中的有刺植株和无刺植株杂交，后代不会出现大刺植株，C正确；F2中无 刺植株杂交，后代可能会出现有刺植株，如基因型为AABBdd和AAbbDD的植株杂 交，子代基因型为AABbDd，表现为有刺植株，D正确。
3. (2024·河北卷)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为 重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿) 和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿＝ 9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹＝ 9∶3∶3∶1
回答下列问题：
解析：(1)由实验①结果可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿∶浅绿＝3∶1， 说明该性状遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性。
分离
浅绿
解析： (2)由实验②可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿∶绿条纹＝3∶1，说 明该性状遵循基因的分离定律。由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基 因之间的关系。若两基因为非等位基因，可假设P1基因型为AABB(深绿)，P2基因型为 aaBB(浅绿)，符合实验①的结果，那么P3基因型为AAbb(绿条纹)，还需从实验①和② 的亲本中选用P2(aaBB)×P3(AAbb)杂交，则F1基因型为AaBb，表现为深绿。
P2、P3
深
绿
解析： (3)实验①和②的F1非圆形瓜全为椭圆形，亲本长形和圆形均为纯合子，说明F1 椭圆形都为杂合子，则F2非圆形瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故F2中椭圆深绿瓜植 株占比为9/16×2/3＝3/8。由题意可设瓜形基因为C/c，则P1基因型为AABBCC，P2基 因型为aaBBcc，F1为AaBBCc，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜的基因型 为A_B_cc。实验①中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、 1/4AaBBCc、1/16AABBcc、1/8AaBBcc，其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4 ＋1/4×3/16＋1/16×1＋1/8×3/4＝15/64。
3/8
15/64
9
号
F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段交(互)换，产生了同时含
P1、P2的SSR1的配子
F1产生的具有来自P1的1号染
色体的配子与具有来自P2的1号染色体的配子受精
解析： (4)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电 泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9 号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知， F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期 发生染色体片段交(互)换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子；而包括15号植株在内 的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离，非同 源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P1的1号染色体的配子与具有来自P2的1号 染色体的配子受精。
解析： (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制 瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的圆形深绿瓜株 系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲 本相同的植株。
SSR1的扩增产
物条带与P1亲本相同
遵循
隐性
