第20讲 基因自由组合定律及应用
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
考点1 自由组合定律及发现
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
(3)提出问题
F2中为什么会出现新的性状组合呢？F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？
1．(人教版必修2 P10旁栏思考)孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验？从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系？
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2．(人教版必修2 P10旁栏思考拓展)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占的比例一定是3/8(6/16)吗？
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2．提出假说，解释现象
(1)假说内容
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1在产生配子时，每对遗传因子________________，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1∶1∶1∶1。
④受精时，雌雄配子的结合是__________。
(2)遗传图解
(3)结果分析
3．演绎推理，实验验证
4．分析结果，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
1．细胞学基础
2．实质、发生时间及适用范围
(1)实质：__________染色体上的__________基因自由组合。
(2)时间：____________________。
(3)范围：①________(填“真核”或“原核”)生物____________(填“无性”或“有性”)生殖的__________(填“细胞核”或“细胞质”)遗传。
②独立遗传的____________________的等位基因。
1．F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。 ( )
2．自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。 ( )
3．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。 ( )
4．在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。 ( )
5．F1(基因型为YyRr)产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1。 ( )
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个体表型为缺刻叶红果，请思考并回答下列问题：
(1)请在下图方框中补充标出基因型为AaBb的个体其他两种类型位置关系(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)
。
(3)另有一基因型为aaBb(马铃薯叶红果)的个体，与基因型为AaBb的个体杂交，请完成下图中相关结果预测。
①
②
③
(4)再有一基因型为Aabb(缺刻叶黄果)的个体，与基因型为aaBb的个体杂交，请完成下图中相关结果预测。
① ②
(5)综合前(1)～(4)的分析，思考在杂交组合： AaBb×AaBb、AaBb×aabb、Aabb×aaBb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb中能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律的杂交组合是
。
两对相对性状的遗传实验分析
1．(2024·湖南长郡中学月考)下列关于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，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．F1植株所结种子的表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1
C．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
D．“F1与绿色皱粒个体进行杂交，预期后代有四种表型，比例为1∶1∶1∶1”属于实验验证
2．下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述，正确的是 ( )
A．形成配子时非等位基因之间都能自由组合
B．基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
C．孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表现性状及比例
D．多组一对相对性状的杂交实验，F2性状分离比均接近3∶1，验证了其假设的正确性
自由组合定律的实质和验证
3．(2024·河北邢台一中月考)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一个体的基因组成，若不考虑互换，以下判断正确的是( )
A．图中A与B互为等位基因，A与D互为非等位基因
B．该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有四种
C．控制翅长与翅形的两对等位基因遗传时遵循自由组合定律
D．若该个体与隐性个体测交，后代基因型比例为1∶1∶1∶1
4．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，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝黑色，糯性花粉遇碘液变橙红色。现有四种纯合子基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列说法正确的是 ( )
A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③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亲本杂交
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，均为蓝黑色
自由组合定律的验证方法
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1或其变形(9∶7、9∶3∶4、9∶6∶1等)，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1或其变形(1∶3、1∶2∶1等)，则符合基因的自由组合定律，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 F1若产生4种花粉，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，若植株有4种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
考点2 孟德尔获得成功的原因及遗传定律的应用
一、孟德尔获得成功的原因和遗传规律的再发现
1．孟德尔获得成功的原因
(1)材料：正确选用________作为实验材料。
(2)对象：对性状分析是由一对到多对，遵循由单因素到多因素的研究方法。
(3)结果处理：对实验结果进行__________分析。
(4)方法：运用____________法这一科学方法。
2．遗传规律再发现
(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“____________”叫作基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献，他被后人公认为“遗传学之父”。
(人教版必修2 P12思考·讨论)在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果并不理想，其原因主要有哪些？_____________________________________________________________________
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二、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________和它们出现的________，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________________的两个亲本杂交，使两个亲本的____________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________________________作出科学的推断，从而为____________提供理论依据。例如，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．基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。 ( )
2．基因型相同的生物，表型一定相同；基因型不同的生物，表型也不会相同。 ( )
3．基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。 ( )
4．若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。 ( )
1．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。
(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由。
。
(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例。
。
2．某作物高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的某作物(DDTT)和矮秆不抗锈病的某作物(ddtt)，培育出矮秆抗锈病(ddTT)优良新品种。
(1)怎样将矮秆和抗锈病两种性状结合在一起？
。
(2)杂交育种选育为什么从F2开始？
。
(3)培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？
。
孟德尔成功的原因
1．(链接人教版必修2 P12思考·讨论)下列有关孟德尔杂交实验成功的原因分析中，错误的是( )
A．正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要原因
B．由单因子到多因子的研究方法也是获得成功的重要原因
C．应用数学方法处理和分析实验结果是获得成功的重要原因
D．科学地设计了对照实验，控制变量是获得成功的重要原因
孟德尔定律的应用
2．(链接人教版必修2 P13正文)普通小麦中有高秆抗病和矮秆易感病两个品种，控制两对相对性状的遗传因子独立遗传。高秆对矮秆为显性，抗病对易感病为显性。现用显性纯合高秆抗病小麦和隐性纯合矮秆易感病小麦杂交得F1，F1自交或测交，下列预期结果不正确的是 ( )
A．自交结果中高秆抗病与矮秆抗病的比例为9∶1
B．自交结果中高秆与矮秆的比例为3∶1，抗病与易感病的比例为3∶1
C．测交结果为矮秆抗病∶矮秆易感病∶高秆抗病∶高秆易感病＝1∶1∶1∶1
D．自交和测交后代中均出现四种性状表现
1．(2024·全国新课标卷)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。回答下列问题：
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则F1瓜刺的表型及分离比是__________________________。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是_____________________________________________________________________
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(2)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_________________________________________________________
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(3)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子的杂交实验思路是___________________________________
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2．(2023·辽宁卷)萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F1的表型及其比例如下表所示。回答下列问题：
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的自由组合定律。
(2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证：
①选择萝卜表型为____________和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为_______________________________________________
_____________________________________________________________________，
则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是________；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是________。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜，为满足其需要，可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是________________。
3．(2022·辽宁卷)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验，结果见下表。
组别 亲本杂交组合 F1表型及数量
抗病非 斑点 抗病 斑点 易感病 非斑点 易感病 斑点
1 抗病非斑点× 易感病非斑点 710 240 0 0
2 抗病非斑点× 易感病斑点 132 129 127 140
3 抗病斑点×易 感病非斑点 72 87 90 77
4 抗病非斑点× 易感病斑点 183 0 172 0
(1)上表杂交组合中，第1组亲本的基因型是____________，第4组的结果能验证这两对相对性状中________________的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第______组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为__________________。
11 / 13课时分层作业(二十)
1．A [基因型为YyRr的豌豆产生的Yr卵细胞和Yr精子的数量不等，一般精子的数量远多于卵细胞的数量，B错误；自由组合定律的实质体现在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，雌、雄配子随机结合没有体现自由组合定律的实质，C错误；黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，只有控制这两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，这两对性状的遗传才遵循自由组合定律，D错误。]
2．C [性状分离现象指的是杂合子自交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象，A错误；山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖，孟德尔对其进行了几年的研究，结果并不理想，B错误；孟德尔对高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解属于假说—演绎法的提出假说的步骤，C正确；只有独立遗传的两对相对性状(由两对等位基因控制，且独立遗传)进行杂交实验时，F2才可能出现9∶3∶3∶1的结果，D错误。]
3．D [若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，不管两对基因是否能自由组合，aaBb产生的配子基因组成及比例均为ab∶aB＝1∶1，Aabb产生的配子基因组成及比例均为Ab∶ab＝1∶1，后代表型比例均为1∶1∶1∶1，A错误；若两对基因能自由组合，基因型为AaBb的个体将产生基因组成为AB、Ab、aB、ab的四种配子，但如果基因连锁且发生互换，也能产生这四种配子，B错误；若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，可能为12∶3∶1等变式，也能说明两对基因自由组合，C错误；基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，若两对基因能自由组合，AaBb产生的配子基因组成及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，aaBb产生的配子基因组成及比例为aB∶ab＝1∶1，则后代表型比例为3∶1∶3∶1，D正确。]
4．C [根据F2的比例3∶1∶3∶1判断D/d、R/r基因位于两对同源染色体上，A错误；F1的基因型为DdRr，亲代的基因型组合为DDRR×ddrr或DDrr×ddRR，B错误；F1的基因型为DdRr，丙的基因型为ddRr，故二者的杂交后代F2的基因型为DdRR∶2DdRr∶Ddrr∶ddRR∶2ddRr∶ddrr，根据基因型判断F2中杂合子占3/4，且杂合子中高矮植株比例为2∶1，C正确；若F1自交，其子代中基因型与F1相同的个体占1/2×1/2＝1/4，其子代中基因型不同于F1的个体占3/4，D错误。]
5．D [由实验二可知，乔化×乔化→出现矮化，说明乔化对矮化为显性，亲本基因型为Aa×Aa，蟠桃×蟠桃→出现圆桃，说明蟠桃对圆桃为显性，亲本基因型为Bb×Bb，丙、丁后代出现两种表型，说明两对等位基因不遵循自由组合定律，即两对等位基因位于同一对同源染色体上，由分析可知，丁中基因A与B连锁在同一条染色体上，基因a与b连锁在同一条染色体上，D正确。]
6．D [孟德尔所研究的七对相对性状均遵循基因的分离定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，而位于一对同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律，如红花/白花和子叶黄色/白色，A错误；由图示可知，高茎/矮茎和豆荚饱满/不饱满都位于Ⅳ号染色体上，故DDVV和ddvv杂交，F1为DdVv，F2为1DDVV(高茎豆荚饱满)、2DdVv(高茎豆荚饱满)、1ddvv(矮茎豆荚不饱满)，无高茎豆荚不饱满个体，B错误；豌豆体细胞中只有14条染色体不是孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一，C错误；由图示可知，高茎/矮茎和豆荚绿色/黄色分别位于Ⅳ号和Ⅴ号染色体上，这两对基因遵循自由组合定律，纯合矮茎绿色豆荚豌豆(ddGG)和纯合高茎黄色豆荚豌豆(DDgg)进行杂交，F2中重组性状为矮茎黄色豆荚和高茎绿色豆荚，比例为1/16＋9/16＝5/8，D正确。]
7．B [由杂交Ⅱ可知，这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，设紫茎和绿茎受A/a控制，缺刻叶和马铃薯叶受B/b控制；由杂交Ⅰ：紫茎×绿茎→后代全为紫茎可知，紫茎为显性性状，绿茎为隐性性状，再结合杂交Ⅰ可知，甲、乙的相关基因型分别为AA、aa；由杂交Ⅱ：缺刻叶×缺刻叶→后代出现马铃薯叶，可知缺刻叶为显性性状，马铃薯叶为隐性性状，再结合杂交Ⅰ可知，甲、乙的相关基因型均为Bb，因此甲的基因型为AABb，乙的基因型为aaBb，A正确。杂交Ⅰ中子代紫茎缺刻叶的基因型为AaBB或AaBb，与甲的基因型(AABb)不同，B错误。杂交Ⅱ中子代绿茎缺刻叶的基因型为1/3aaBB、2/3aaBb，与乙的基因型(aaBb)相同的占2/3，C正确。3∶1∶3∶1＝(1∶1)×(3∶1)，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AaBb，乙、丙杂交子代中纯合子所占比例为1/2×1/2＝1/4，D正确。]
8．C [由题可知，雌花花序由B控制，雄花花序由T控制，雌株基因型为B_tt和bbtt，雄株基因型为bbT_，雌雄同株基因型为B_T_，因此与玉米性别有关的基因型有9种，雌株基因型为B_tt和bbtt，共3种，A错误；玉米是雌雄同株异花，因此以雌雄同株玉米作母本，只需对母本雌花花序套袋即可，不需要对母本去雄，B错误；纯合雌株基因型为_ _tt，与纯合雄株bbTT杂交，若F1均为雌雄同株则基因型为BbTt，则F1自交产生的F2雌株(B_tt和bbtt)中纯合子(BBtt和bbtt)占1/2，C正确；BBtt与bbTt杂交得到F1，F1基因型为1/2BbTt和1/2Bbtt，F1自交产生的F2，Bbtt为雌株只有雌花花序没有雄花花序，不能自交，F1中能自交的基因型只有BbTt，因此F2中性别分离比为9∶3∶4，D错误。]
9．ACD [甲植株中，G和B基因位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，A正确；甲和戊杂交，甲产生的配子有G、g、GB、gB 4种，戊产生的配子有GB、g 2种，子代基因型为GGB、GgB、GGBB、GgBB、Gg、gg、ggB，子代含G和B个数分别为4、3、2、1、0个，因此有5种表型，B错误；甲、乙、丁、戊转基因油菜均含有2个显性基因，因此株高相等，丙的B基因插入G基因内部，G基因被破坏，故其只有1个具有增高效应的显性基因，因此丙较其他几种矮，C正确；5种转基因油菜自交，甲自交后代有5种表型，乙、丁自交后代只有1种表型，丙、戊自交后代有3种表型，D正确。]
10．ABC [基因型为TTgg的栽培稻和基因型为ttGG的野生稻杂交获得F1，将F1自交时发现，某种花粉(占总配子数1/4)发育不正常导致不能受精，说明F1能产生4种配子，故T/t和G/g的遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；基因型为TTgg的栽培稻和基因型为ttGG的野生稻杂交获得F1，F1基因型为TtGg，其产生的花粉基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，发现有1/4花粉发育不正常，T或G基因能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，则可知基因型为tg的花粉发育不正常，B正确；F1自交，雌配子基因型及比例为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，雄配子基因型及比例为1/3TG、1/3Tg、1/3tG，后代基因型及比例为1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、3/12TtGg、1/12TTgg、1/12Ttgg、1/12ttGg、 1/12ttGG，这些后代花粉发育全部正常的个体是1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、1/12TTgg、1/12ttGG，占比为7/12，C正确；据电泳图分析，已知图中①②个体的所有花粉发育完全正常，说明图中自上而下第一条条带代表t，第二条条带代表T，第三条条带代表G，第四条条带代表g，即①基因型为TtGG，②基因型为TTGg，符合题意，则③④⑤⑥基因型依次为ttGg、TtGg、TTGG、Ttgg，则花粉正常发育数最少的是③⑥，D错误。]
11．(除标注外，每空2分，共10分)(1)2(或二或两)(1分) 根据实验一的 F1结果可知，高秆性状是基因 A 控制，抗病性状是基因 b 控制；根据实验二的F1结果可知，丙的基因型是Aabb (2)1∶4∶4(1分) AaBB或AABb (3)5′-CAGCTA-3′(或3′-ATCGAC-5′) 更多
12．(除标注外，每空1分，共11分)(1)分离 浅绿 (2)P2、P3 深绿 (3)3/8 15/64 (4)9号 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1配子 F1产生的具有来自P1的SSR2配子与具有来自P2的SSR2配子受精(2分)
(5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同
1 / 4第20讲 基因自由组合定律及应用
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
考点1 自由组合定律及发现
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
(3)提出问题
F2中为什么会出现新的性状组合呢？F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？
1．(人教版必修2 P10旁栏思考)孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验？从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系？
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提示：用正交和反交进行实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。(黄色∶绿色)×(圆粒∶皱粒)＝(3∶1)(3∶1)＝黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1
2．(人教版必修2 P10旁栏思考拓展)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占的比例一定是3/8(6/16)吗？
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提示：当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是3/8(6/16)；当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是5/8(10/16)
2．提出假说，解释现象
(1)假说内容
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
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自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1∶1∶1∶1。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解
(3)结果分析
3．演绎推理，实验验证
4．分析结果，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
1．细胞学基础
2．实质、发生时间及适用范围
(1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)时间：减数分裂Ⅰ后期。
(3)范围：①真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)遗传。
②独立遗传的两对及两对以上的等位基因。
1．F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。 (√)
2．自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。 (×)
提示：自由组合定律是指F1产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。 (×)
提示：自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4．在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。 (×)
提示：等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合是同时进行的。
5．F1(基因型为YyRr)产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1。 (×)
提示：一般情况下精子的数量比卵细胞的数量多很多。
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个体表型为缺刻叶红果，请思考并回答下列问题：
(1)请在下图方框中补充标出基因型为AaBb的个体其他两种类型位置关系(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)
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)另有一基因型为aaBb(马铃薯叶红果)的个体，与基因型为AaBb的个体杂交，请完成下图中相关结果预测。
①
②
③
(4)再有一基因型为Aabb(缺刻叶黄果)的个体，与基因型为aaBb的个体杂交，请完成下图中相关结果预测。
①
②
(5)综合前(1)～(4)的分析，思考在杂交组合： AaBb×AaBb、AaBb×aabb、Aabb×aaBb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb中能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律的杂交组合是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)如图所示
(2)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＝9∶3∶3∶1，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＝1∶1∶1∶1；第二种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果＝3∶1，测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果＝1∶1；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＝2∶1∶1，测交结果为马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果＝1∶1 (3)缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝3∶3∶1∶1 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果＝1∶2∶1 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶马铃薯叶黄果＝2∶1∶1 (4)缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝1∶1∶1∶1 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝1∶1∶1∶1 (5)AaBb×AaBb、AaBb×aabb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb
两对相对性状的遗传实验分析
1．(2024·湖南长郡中学月考)下列关于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，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．F1植株所结种子的表型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1
C．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
D．“F1与绿色皱粒个体进行杂交，预期后代有四种表型，比例为1∶1∶1∶1”属于实验验证
B [子一代豌豆的母本不需要进行去雄处理，A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为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1，B正确；孟德尔做杂交实验时，还未涉及减数分裂、同源染色体等，C错误；F1与绿色皱粒个体进行杂交，预期后代有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，属于演绎推理阶段，实验验证是进行测交实验，D错误。]
2．下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述，正确的是( )
A．形成配子时非等位基因之间都能自由组合
B．基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
C．孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表现性状及比例
D．多组一对相对性状的杂交实验，F2性状分离比均接近3∶1，验证了其假设的正确性
C [减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因之间自由组合，但位于同源染色体上的非等位基因之间不能自由组合，A错误；基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合是受精作用，自由组合定律的实质是减数分裂过程中，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，B错误；孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验，进而预测出后代的表现性状及比例，这是“演绎”推理的过程，C正确；多组一对相对性状的杂交实验，F2的性状分离比均接近3∶1，说明3∶1的出现不是偶然的，但还不能验证其假设，如果要验证其假设是否正确，需要做测交实验，D错误。]
自由组合定律的实质和验证
3．(2024·河北邢台一中月考)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一个体的基因组成，若不考虑互换，以下判断正确的是( )
A．图中A与B互为等位基因，A与D互为非等位基因
B．该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有四种
C．控制翅长与翅形的两对等位基因遗传时遵循自由组合定律
D．若该个体与隐性个体测交，后代基因型比例为1∶1∶1∶1
D [图中A与B没有在同源染色体的同一位置，不属于等位基因，A错误；由于是该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞，且不考虑互换的情况，所以精细胞有4个，其基因型有两种，B错误；控制翅长与翅形的两对等位基因在一对同源染色体上，所以其遗传时遵循分离定律，C错误；若该个体与隐性个体测交，由于该个体产生4种比例相等的配子，所以后代基因型比例为1∶1∶1∶1，D正确。]
4．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，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝黑色，糯性花粉遇碘液变橙红色。现有四种纯合子基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列说法正确的是 ( )
A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③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亲本杂交
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，均为蓝黑色
C [采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，必须是可以在显微镜下观察出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)，①和③杂交所得F1的花粉在显微镜下观察不到不同，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1的花粉，B错误；将②和④杂交后所得的F1(AattDd)的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝黑色，一半花粉为橙红色，D错误。]
自由组合定律的验证方法
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1或其变形(9∶7、9∶3∶4、9∶6∶1等)，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1或其变形(1∶3、1∶2∶1等)，则符合基因的自由组合定律，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 F1若产生4种花粉，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，若植株有4种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
考点2 孟德尔获得成功的原因及遗传定律的应用
一、孟德尔获得成功的原因和遗传规律的再发现
1．孟德尔获得成功的原因
(1)材料：正确选用豌豆作为实验材料。
(2)对象：对性状分析是由一对到多对，遵循由单因素到多因素的研究方法。
(3)结果处理：对实验结果进行统计学分析。
(4)方法：运用假说—演绎法这一科学方法。
2．遗传规律再发现
(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献，他被后人公认为“遗传学之父”。
(人教版必修2 P12思考·讨论)在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果并不理想，其原因主要有哪些？_____________________________________________________________________
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提示：(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
二、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，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。
1．基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。 (√)
2．基因型相同的生物，表型一定相同；基因型不同的生物，表型也不会相同。 (×)
提示：基因型相同的生物，表型不一定相同，因为环境影响生物的表型，在基因的累加效应中，基因型不同，表型可能相同。
3．基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。 (×)
提示：前者的细胞学基础是同源染色体分离，后者是非同源染色体自由组合。
4．若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。 (×)
提示：亲本的基因型也可能是Yyrr×yyRr。
1．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。
(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由。
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_____________________________________________________________________。
(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例。
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_____________________________________________________________________。
提示：(1)不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果
(2)实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1；实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1
2．某作物高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的某作物(DDTT)和矮秆不抗锈病的某作物(ddtt)，培育出矮秆抗锈病(ddTT)优良新品种。
(1)怎样将矮秆和抗锈病两种性状结合在一起？
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(2)杂交育种选育为什么从F2开始？
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(3)培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？
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提示：(1)通过杂交育种
(2)因为从F2开始发生性状分离
(3)不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律，细菌是原核生物，不能进行有性生殖
孟德尔成功的原因
1．(链接人教版必修2 P12思考·讨论)下列有关孟德尔杂交实验成功的原因分析中，错误的是( )
A．正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要原因
B．由单因子到多因子的研究方法也是获得成功的重要原因
C．应用数学方法处理和分析实验结果是获得成功的重要原因
D．科学地设计了对照实验，控制变量是获得成功的重要原因
D [正确地选用实验材料(豌豆)是孟德尔获得成功的首要原因，A正确；为了便于分析，孟德尔先研究豌豆的一对相对性状的遗传，再研究两对相对性状的遗传，由单因子到多因子的研究方法是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因，B正确；应用数学方法(统计学方法)处理和分析实验结果是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因之一，C正确；孟德尔杂交实验没有设计对照实验，也没有控制变量，D错误。]
孟德尔定律的应用
2．(链接人教版必修2 P13正文)普通小麦中有高秆抗病和矮秆易感病两个品种，控制两对相对性状的遗传因子独立遗传。高秆对矮秆为显性，抗病对易感病为显性。现用显性纯合高秆抗病小麦和隐性纯合矮秆易感病小麦杂交得F1，F1自交或测交，下列预期结果不正确的是 ( )
A．自交结果中高秆抗病与矮秆抗病的比例为9∶1
B．自交结果中高秆与矮秆的比例为3∶1，抗病与易感病的比例为3∶1
C．测交结果为矮秆抗病∶矮秆易感病∶高秆抗病∶高秆易感病＝1∶1∶1∶1
D．自交和测交后代中均出现四种性状表现
A [高秆和矮秆分别用A、a表示，抗病与易感病分别用B、b表示，则显性纯合高秆抗病小麦(AABB)和隐性纯合矮秆易感病小麦(aabb)杂交得F1(AaBb)，F1自交结果是高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病＝9∶3∶3∶1，自交结果中高秆抗病与矮秆抗病比例为3∶1，A错误；控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上，因此这两对基因的遗传都遵循基因的分离定律，所以自交结果中高秆与矮秆的比例为3∶1，抗病与易感病的比例为3∶1，B正确；测交是指F1(AaBb)与隐性个体(aabb)杂交，其结果是矮秆抗病∶矮秆易感病∶高秆抗病∶高秆易感病＝1∶1∶1∶1，C正确；由以上分析可知，自交和测交后代均出现四种性状表现，分别为矮秆抗病、矮秆易感病、高秆抗病、高秆易感病，D正确。]
1．(2024·全国新课标卷)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。回答下列问题：
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则F1瓜刺的表型及分离比是______________________。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)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_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)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子的杂交实验思路是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，说明F1中性状有白刺也有黑刺，则亲本显性性状为杂合子，F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺＝1∶1。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行实验，即从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性。(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性，在性别这对相对性状中雌性株为显性，若控制瓜刺的基因用A/a表示，控制性别的基因用B/b表示，则亲本基因型为AABB和aabb，F1的基因型为AaBb，F1经诱雄处理后自交得F2 ，若这2对等位基因不位于1对同源染色体上，则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律，即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。(3)在王同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合子的杂交实验思路是选择F2中白刺雌性株经诱雄后自交，若后代不出现普通株，则该植株为纯合白刺雌性株，其自交产生的子代也是纯合的白刺雌性株。
[答案] (1) 黑刺∶白刺＝1∶1 从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性 (2)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 (3)选择F2中白刺雌性株经诱雄后自交，若后代不出现普通株，则该植株为纯合白刺雌性株，其自交产生的子代也是纯合的白刺雌性株
2．(2023·辽宁卷)萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F1的表型及其比例如下表所示。回答下列问题：
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的自由组合定律。
(2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证：
①选择萝卜表型为____________和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是________；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是________。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜，为满足其需要，可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是________________。
[解析] (1)F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，比例为9∶3∶3∶1的变形，两对性状遵循孟德尔的自由组合定律。(2)F1中红色∶紫色∶白色＝1∶2∶1，长形∶椭圆形∶圆形＝1∶2∶1，红色、白色、长形、圆形均是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，得到F1，以F1为实验材料，验证(1)中的结论，可选择萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，得F2，若红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形＝1∶1∶1∶1，则上述结论得到验证。(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交，得到F1，表中F1植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若表中F1随机传粉，就颜色而言，F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww，产生配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，子代中紫色(Ww)占1/2；就形状而言，F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr，产生配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，子代中椭圆形(Rr)占1/2，因此，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2＝1/4。(4)想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
[答案] (1)遵循 (2)紫色椭圆形 红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形＝1∶1∶1∶1 (3)1/4 1/4 (4)植物组织培养
3．(2022·辽宁卷)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验，结果见下表。
组别 亲本杂交组合 F1表型及数量
抗病非斑点 抗病斑点 易感病非斑点 易感病斑点
1 抗病非斑点× 易感病非斑点 710 240 0 0
2 抗病非斑点× 易感病斑点 132 129 127 140
3 抗病斑点×易 感病非斑点 72 87 90 77
4 抗病非斑点× 易感病斑点 183 0 172 0
(1)上表杂交组合中，第1组亲本的基因型是______________，第4组的结果能验证这两对相对性状中_________________的遗传符合分离定律，能验证这
两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第______组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为__________________。
[解析] (1)分析第1组结果：后代全抗病，且非斑点∶斑点≈3∶1，可知抗病对易感病为显性，非斑点对斑点为显性，故第1组的亲本基因型为 RRYy(抗病非斑点)、rrYy(易感病非斑点)。第4组的结果：抗病非斑点∶易感病非斑点≈1∶1，能验证这两对相对性状中“抗病”与“易感病”的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第2组，测交实验。(2)由表分析可知，第2组RrYy×rryy杂交，F1中的抗病非斑点植株的基因型为RrYy，第3组Rryy×rrYy杂交，F1中的易感病非斑点植株的基因型为rrYy，两者杂交，即RrYy×rrYy，后代中Rr∶rr＝1∶1，Y_∶yy＝3∶1，故后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为3∶3∶1∶1。
[答案] (1)RRYy、rrYy 抗病与易感病 2
(2)3∶3∶1∶1
课时分层作业(二十) 基因自由组合定律及应用
1．(2024·梅州高三开学考)下列有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂交实验的分析，正确的是( )
A．孟德尔对F2植株上收获的556粒种子进行统计，发现4种表型的数量比接近9∶3∶3∶1
B．基因型为YyRr的豌豆产生的Yr卵细胞和Yr精子的数量之比约为1∶1
C．基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
D．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
A [基因型为YyRr的豌豆产生的Yr卵细胞和Yr精子的数量不等，一般精子的数量远多于卵细胞的数量，B错误；自由组合定律的实质体现在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，雌、雄配子随机结合没有体现自由组合定律的实质，C错误；黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，只有控制这两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，这两对性状的遗传才遵循自由组合定律，D错误。]
2．(2024·重庆巴蜀中学期中)孟德尔用豌豆进行了大量的杂交实验，最终成功地揭示了遗传的分离定律和自由组合定律，下列相关叙述正确的是( )
A．测交后代同时出现高茎和矮茎豌豆的现象叫作性状分离
B．孟德尔对山柳菊的遗传学研究，同样取得了理想的结果
C．孟德尔高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解属于提出假说的步骤
D．任意具有两对相对性状的豌豆进行杂交实验，F2均出现9∶3∶3∶1的结果
C [性状分离现象指的是杂合子自交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象，A错误；山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖，孟德尔对其进行了几年的研究，结果并不理想，B错误；孟德尔对高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解属于假说—演绎法的提出假说的步骤，C正确；只有独立遗传的两对相对性状(由两对等位基因控制，且独立遗传)进行杂交实验时，F2才可能出现9∶3∶3∶1的结果，D错误。]
3．下列关于基因自由组合定律的叙述，正确的是( )
A．若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，后代表型比例为1∶1∶1∶1，说明两对基因能自由组合
B．若基因型为AaBb的个体产生基因组成为AB、Ab、aB、ab的四种配子，说明两对基因能自由组合
C．若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，则两对基因一定不能自由组合
D．若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，后代表型比例为3∶1∶3∶1，说明两对基因能自由组合
D [若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，不管两对基因是否能自由组合，aaBb产生的配子基因组成及比例均为ab∶aB＝1∶1，Aabb产生的配子基因组成及比例均为Ab∶ab＝1∶1，后代表型比例均为1∶1∶1∶1，A错误；若两对基因能自由组合，基因型为AaBb的个体将产生基因组成为AB、Ab、aB、ab的四种配子，但如果基因连锁且发生互换，也能产生这四种配子，B错误；若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，可能为12∶3∶1等变式，也能说明两对基因自由组合，C错误；基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，若两对基因能自由组合，AaBb产生的配子基因组成及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，aaBb产生的配子基因组成及比例为aB∶ab＝1∶1，则后代表型比例为3∶1∶3∶1，D正确。]
4．(2024·广东佛山期末)已知水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1，再让F1与水稻丙(ddRr)杂交，所得子代的表型及比例如图所示，下列分析正确的是( )
A．D/d、R/r基因是位于一对同源染色体上的非等位基因
B．亲代的基因型组合一定为DDRR×ddrr
C．F2中杂合子占3/4，且杂合子中高矮植株比例为2∶1
D．若F1自交，其子代中基因型不同于F1的个体占7/16
C [根据F2的比例3∶1∶3∶1判断D/d、R/r基因位于两对同源染色体上，A错误；F1的基因型为DdRr，亲代的基因型组合为DDRR×ddrr或DDrr×ddRR，B错误；F1的基因型为DdRr，丙的基因型为ddRr，故二者的杂交后代F2的基因型为DdRR∶2DdRr∶Ddrr∶ddRR∶2ddRr∶ddrr，根据基因型判断F2中杂合子占3/4，且杂合子中高矮植株比例为2∶1，C正确；若F1自交，其子代中基因型与F1相同的个体占1/2×1/2＝1/4，其子代中基因型不同于F1的个体占3/4，D错误。]
5．(2024·广东湛江联考)已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因A、a控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因B、b控制)，以下是相关的两组杂交实验。
杂交实验一：乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1乔化蟠桃∶矮化圆桃＝1∶1。
杂交实验二：乔化蟠桃(丙)×乔化蟠桃(丁)→F1乔化蟠桃∶矮化圆桃＝3∶1。
根据上述实验判断，以下关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是( )
A B
C D
D [由实验二可知，乔化×乔化→出现矮化，说明乔化对矮化为显性，亲本基因型为Aa×Aa，蟠桃×蟠桃→出现圆桃，说明蟠桃对圆桃为显性，亲本基因型为Bb×Bb，丙、丁后代出现两种表型，说明两对等位基因不遵循自由组合定律，即两对等位基因位于同一对同源染色体上，由分析可知，丁中基因A与B连锁在同一条染色体上，基因a与b连锁在同一条染色体上，D正确。]
6．(2023·深圳福田中学检测)孟德尔用豌豆(2n＝14)进行遗传实验时研究了豌豆的七对相对性状，相关性状及其控制基因在染色体上的位置如图所示。下列叙述正确的是( )
A．孟德尔所研究的七对相对性状在遗传时均遵循基因的分离定律和自由组合定律
B．DDVV和ddvv杂交，F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例为3/16
C．孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一是其体细胞中只具有14条染色体，遗传物质组成简单
D．纯合矮茎绿色豆荚豌豆和纯合高茎黄色豆荚豌豆进行杂交，F2中重组型性状所占的比例为5/8
D [孟德尔所研究的七对相对性状均遵循基因的分离定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，而位于一对同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律，如红花/白花和子叶黄色/白色，A错误；由图示可知，高茎/矮茎和豆荚饱满/不饱满都位于Ⅳ号染色体上，故DDVV和ddvv杂交，F1为DdVv，F2为1DDVV(高茎豆荚饱满)、2DdVv(高茎豆荚饱满)、1ddvv(矮茎豆荚不饱满)，无高茎豆荚不饱满个体，B错误；豌豆体细胞中只有14条染色体不是孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一，C错误；由图示可知，高茎/矮茎和豆荚绿色/黄色分别位于Ⅳ号和Ⅴ号染色体上，这两对基因遵循自由组合定律，纯合矮茎绿色豆荚豌豆(ddGG)和纯合高茎黄色豆荚豌豆(DDgg)进行杂交，F2中重组性状为矮茎黄色豆荚和高茎绿色豆荚，比例为1/16＋9/16＝5/8，D正确。]
7．番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，两对基因独立遗传。选择三种不同基因型的番茄(甲、乙、丙)进行杂交，杂交组合及结果如表。下列分析错误的是( )
杂交编号 杂交组合 子代表型及比例
Ⅰ 紫茎缺刻叶(甲)×绿茎缺刻叶(乙) 紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶＝3∶1
Ⅱ 紫茎缺刻叶(丙)×绿茎缺刻叶(乙) 紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶＝3∶1∶3∶1
A．紫茎对绿茎为显性，缺刻叶对马铃薯叶为显性
B．杂交Ⅰ中子代紫茎缺刻叶的基因型与甲相同
C．杂交Ⅱ中子代绿茎缺刻叶的基因型与乙相同的占2/3
D．杂交Ⅱ子代中纯合子所占比例为1/4
B [由杂交Ⅱ可知，这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，设紫茎和绿茎受A/a控制，缺刻叶和马铃薯叶受B/b控制；由杂交Ⅰ：紫茎×绿茎→后代全为紫茎可知，紫茎为显性性状，绿茎为隐性性状，再结合杂交Ⅰ可知，甲、乙的相关基因型分别为AA、aa；由杂交Ⅱ：缺刻叶×缺刻叶→后代出现马铃薯叶，可知缺刻叶为显性性状，马铃薯叶为隐性性状，再结合杂交Ⅰ可知，甲、乙的相关基因型均为Bb，因此甲的基因型为AABb，乙的基因型为aaBb，A正确。杂交Ⅰ中子代紫茎缺刻叶的基因型为AaBB或AaBb，与甲的基因型(AABb)不同，B错误。杂交Ⅱ中子代绿茎缺刻叶的基因型为1/3aaBB、2/3aaBb，与乙的基因型(aaBb)相同的占2/3，C正确。3∶1∶3∶1＝(1∶1)×(3∶1)，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AaBb，乙、丙杂交子代中纯合子所占比例为1/2×1/2＝1/4，D正确。]
8．(2024·长沙一中检测)玉米通常是雌雄同株异花植物，但也有雌雄异株类型。研究发现玉米的性别受独立遗传的两对等位基因控制，雌花花序由B控制，雄花花序由T控制，基因型为bbtt的个体为雌株。下列说法正确的是( )
A．与玉米性别有关的基因型有9种，其中4种表现为雌株
B．以雌雄同株玉米作母本与雄株杂交时需对母本去雄—套袋—授粉—再套袋
C．纯合雌株与纯合雄株杂交，若F1均为雌雄同株，则F1自交产生的F2雌株中纯合子占1/2
D．BBtt与bbTt杂交得到F1，F1自交产生的F2性别分离比是9∶20∶3
C [由题可知，雌花花序由B控制，雄花花序由T控制，雌株基因型为B_tt和bbtt，雄株基因型为bbT_，雌雄同株基因型为B_T_，因此与玉米性别有关的基因型有9种，雌株基因型为B_tt和bbtt，共3种，A错误；玉米是雌雄同株异花，因此以雌雄同株玉米作母本，只需对母本雌花花序套袋即可，不需要对母本去雄，B错误；纯合雌株基因型为_ _tt，与纯合雄株bbTT杂交，若F1均为雌雄同株则基因型为BbTt，则F1自交产生的F2雌株(B_tt和bbtt)中纯合子(BBtt和bbtt)占1/2，C正确；BBtt与bbTt杂交得到F1，F1基因型为1/2BbTt和1/2Bbtt，F1自交产生的F2，Bbtt为雌株只有雌花花序没有雄花花序，不能自交，F1中能自交的基因型只有BbTt，因此F2中性别分离比为9∶3∶4，D错误。]
9．(不定项)(2024·湖南部分学校联考)油菜的株高由G和g决定，G基因数量越多，株高越高。外源B基因拼接到油菜染色体上可成功表达，且遗传效应与G相同。下图为培育成的5个品种，在不考虑互换前提下，有关说法正确的是 ( )
A．甲植株的遗传遵循自由组合定律
B．甲和戊杂交，子代表型有4种
C．甲、乙、丁、戊转基因油菜株高相等，丙较其他几种矮
D．5种转基因油菜自交，自交后代只有一种表型的是乙、丁
ACD [甲植株中，G和B基因位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，A正确；甲和戊杂交，甲产生的配子有G、g、GB、gB 4种，戊产生的配子有GB、g 2种，子代基因型为GGB、GgB、GGBB、GgBB、Gg、gg、ggB，子代含G和B个数分别为4、3、2、1、0个，因此有5种表型，B错误；甲、乙、丁、戊转基因油菜均含有2个显性基因，因此株高相等，丙的B基因插入G基因内部，G基因被破坏，故其只有1个具有增高效应的显性基因，因此丙较其他几种矮，C正确；5种转基因油菜自交，甲自交后代有5种表型，乙、丁自交后代只有1种表型，丙、戊自交后代有3种表型，D正确。]
10．(不定项)(2024·山东菏泽期中)不同品种的水稻杂交种常有育性下降的现象。研究发现，在花粉发育过程中，T或G基因能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。研究人员将基因型为TTgg的栽培稻和基因型为ttGG的野生稻杂交得到F1，将F1自交时发现某种花粉(占总配子数1/4)发育不正常导致不能受精。选取F2部分植株，通过PCR扩增相关基因后，电泳检测结果图如下。已知图中①②个体花粉发育完全正常，下列说法正确的是( )
A．T/t和G/g基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．基因型为tg的花粉发育不正常
C．F1自交后代花粉发育全部正常的个体占比为7/12
D．③④⑤⑥中花粉正常发育数最少的是④
ABC [基因型为TTgg的栽培稻和基因型为ttGG的野生稻杂交获得F1，将F1自交时发现，某种花粉(占总配子数1/4)发育不正常导致不能受精，说明F1能产生4种配子，故T/t和G/g的遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；基因型为TTgg的栽培稻和基因型为ttGG的野生稻杂交获得F1，F1基因型为TtGg，其产生的花粉基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，发现有1/4花粉发育不正常，T或G基因能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，则可知基因型为tg的花粉发育不正常，B正确；F1自交，雌配子基因型及比例为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，雄配子基因型及比例为1/3TG、1/3Tg、1/3tG，后代基因型及比例为1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、3/12TtGg、1/12TTgg、1/12Ttgg、1/12ttGg、 1/12ttGG，这些后代花粉发育全部正常的个体是1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、1/12TTgg、1/12ttGG，占比为7/12，C正确；据电泳图分析，已知图中①②个体的所有花粉发育完全正常，说明图中自上而下第一条条带代表t，第二条条带代表T，第三条条带代表G，第四条条带代表g，即①基因型为TtGG，②基因型为TTGg，符合题意，则③④⑤⑥基因型依次为ttGg、TtGg、TTGG、Ttgg，则花粉正常发育数最少的是③⑥，D错误。]
11．(10分)(2024·广州一模)水稻(2n＝24)的高秆和矮秆，不抗稻瘟病(不抗病)和抗稻瘟病(抗病)两对相对性状独立遗传，分别由等位基因 A/a、B/b 控制。为了研究上述两对等位基因的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙和丁4种水稻进行实验，结果如下：
亲本 F1 F1自交所得F2
实验一 甲：高秆不抗病 乙：矮秆抗病 高秆不抗病 高秆不抗病∶高秆抗病∶矮秆不抗病∶矮秆抗病＝9∶3∶3∶1
实验二 丙：高秆抗病 丁：矮秆不抗病 高秆不抗病∶高秆抗病∶矮秆不抗病∶矮秆抗病＝1∶1∶1∶1 /
回答下列问题：
(1)丙能产生__________________种配子，判断的依据是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)将实验一的F2所有高秆不抗病植株自交，分别统计单株自交后代的表型，有三种类型：全为一种表型的记为F3-1，有两种表型的记为F3-2，有四种表型的记为 F3-3，则产生F3-1、F3-2和F3-3的F2植株数量比为______________。产生F3-2的F2植株基因型是______________。
(3)科学家发现基因B中一个碱基A替换成G后突变成为了基因b。基因b包含一段单链序列5′-TAGCTG-3′，能与其进行分子杂交的DNA单链序列为________________________。研究表明，基因b影响水稻基因M 的转录，使得酶M减少，从而表现出抗病。据此推测，不抗病水稻细胞中基因M转录的mRNA量比抗病水稻细胞________(填“更多”“更少”或“一样多”)。
[解析] (1)分析题意，实验一中高秆不抗病×矮秆抗病得到的F1都是高秆不抗病，说明高秆和不抗病是显性性状，则高秆性状是基因 A 控制，抗病性状是基因 b 控制，实验二的丙(高秆抗病)×丁(矮秆不抗病)得到的F1高秆不抗病∶高秆抗病∶矮秆不抗病∶矮秆抗病＝1∶1∶1∶1，可判断丙的基因型是Aabb，故丙能产生Ab和ab的两种配子。(2)将实验一的F2所有高秆不抗病(A_B_)植株自交，包括1AABB、2AABb、4AaBb、2AaBB，分别统计单株自交后代的表型，其中1AABB自交后不发生性状分离，只有一种表型，记作F3-1，而2AABb(自交后有AAB_和AAbb)和2AaBB(自交后有A_BB和aaBB)自交后有两种类型，记作F3-2，而4AaBb自交后有4种类型，记作 F3-3，故产生 F3-1、F3-2 和F3-3的F2植株数量比为1∶4∶4，其中产生F3-2的F2植株基因型是AaBB或AABb。(3)分析题意，基因b包含一段单链序列5′-TAGCTG-3′，能与其进行分子杂交的 DNA 单链应遵循A－T、G－C的碱基互补配对方式，且DNA两条链反向平行，则序列为5′-CAGCTA-3′(或3′-ATCGAC-5′)；研究表明，基因b影响水稻基因M 的转录，使得酶M减少，从而表现出抗病，据此推测，不抗病水稻(基因型是B_)细胞中基因M转录的mRNA量比抗病水稻细胞更多，故表现为不抗病。
[答案] (除标注外，每空2分，共10分)(1)2(或二或两)(1分) 根据实验一的 F1结果可知，高秆性状是基因 A 控制，抗病性状是基因 b 控制；根据实验二的F1结果可知，丙的基因型是Aabb (2)1∶4∶4(1分) AaBB或AABb (3)5′-CAGCTA-3′(或3′-ATCGAC-5′) 更多
12．(11分)(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，选用纯合子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____________定律，其中隐性性状为________。
(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__________进行杂交。若F1瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。
(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________。若实验①的F2植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为__________。
(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________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_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
同时具有SSR2的根本原因是___________________________________________
_____________________________________________________________________。
(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____________________________________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。
[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，说明该性状遵循分离定律，且浅绿为隐性。(2)由实验②可知，F2中深绿∶绿条纹＝3∶1，也遵循基因的分离定律，结合①，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为AABB，P2为aaBB，符合实验①的结果，则P3为AAbb，若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用P2(aaBB)×P3(AAbb)，则F1为AaBb表现为深绿。(3)调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子，说明椭圆形为杂合子，则F2非圆瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故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，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F2植株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)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互换，产生了同时含P1、P2的SSR1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SSR2配子与具有来自P2的SSR2配子受精。(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，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。
[答案] (除标注外，每空1分，共11分)(1)分离 浅绿 (2)P2、P3 深绿 (3)3/8 15/64
(4)9号 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1配子 F1产生的具有来自P1的SSR2配子与具有来自P2的SSR2配子受精(2分) (5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同
27 / 27课时分层作业(二十) 基因自由组合定律及应用
(建议用时：40分钟；本套共12小题，共45分。第1～8小题，每小题2分；第9～10小题，每小题4分；第11小题10分；第12小题11分。)
1．(2024·梅州高三开学考)下列有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂交实验的分析，正确的是 ( )
A．孟德尔对F2植株上收获的556粒种子进行统计，发现4种表型的数量比接近9∶3∶3∶1
B．基因型为YyRr的豌豆产生的Yr卵细胞和Yr精子的数量之比约为1∶1
C．基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
D．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
2．(2024·重庆巴蜀中学期中)孟德尔用豌豆进行了大量的杂交实验，最终成功地揭示了遗传的分离定律和自由组合定律，下列相关叙述正确的是( )
A．测交后代同时出现高茎和矮茎豌豆的现象叫作性状分离
B．孟德尔对山柳菊的遗传学研究，同样取得了理想的结果
C．孟德尔高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解属于提出假说的步骤
D．任意具有两对相对性状的豌豆进行杂交实验，F2均出现9∶3∶3∶1的结果
3．下列关于基因自由组合定律的叙述，正确的是( )
A．若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，后代表型比例为1∶1∶1∶1，说明两对基因能自由组合
B．若基因型为AaBb的个体产生基因组成为AB、Ab、aB、ab的四种配子，说明两对基因能自由组合
C．若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，则两对基因一定不能自由组合
D．若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，后代表型比例为3∶1∶3∶1，说明两对基因能自由组合
4．(2024·广东佛山期末)已知水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1，再让F1与水稻丙(ddRr)杂交，所得子代的表型及比例如图所示，下列分析正确的是( )
A．D/d、R/r基因是位于一对同源染色体上的非等位基因
B．亲代的基因型组合一定为DDRR×ddrr
C．F2中杂合子占3/4，且杂合子中高矮植株比例为2∶1
D．若F1自交，其子代中基因型不同于F1的个体占7/16
5．(2024·广东湛江联考)已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因A、a控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因B、b控制)，以下是相关的两组杂交实验。
杂交实验一：乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1乔化蟠桃∶矮化圆桃＝1∶1。
杂交实验二：乔化蟠桃(丙)×乔化蟠桃(丁)→F1乔化蟠桃∶矮化圆桃＝3∶1。
根据上述实验判断，以下关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是( )
A B
C D
6．(2023·深圳福田中学检测)孟德尔用豌豆(2n＝14)进行遗传实验时研究了豌豆的七对相对性状，相关性状及其控制基因在染色体上的位置如图所示。下列叙述正确的是( )
A．孟德尔所研究的七对相对性状在遗传时均遵循基因的分离定律和自由组合定律
B．DDVV和ddvv杂交，F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例为3/16
C．孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一是其体细胞中只具有14条染色体，遗传物质组成简单
D．纯合矮茎绿色豆荚豌豆和纯合高茎黄色豆荚豌豆进行杂交，F2中重组型性状所占的比例为5/8
7．番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，两对基因独立遗传。选择三种不同基因型的番茄(甲、乙、丙)进行杂交，杂交组合及结果如表。下列分析错误的是( )
杂交编号 杂交组合 子代表型及比例
Ⅰ 紫茎缺刻叶(甲)×绿茎缺刻叶(乙) 紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶＝3∶1
Ⅱ 紫茎缺刻叶(丙)×绿茎缺刻叶(乙) 紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶＝3∶1∶3∶1
A．紫茎对绿茎为显性，缺刻叶对马铃薯叶为显性
B．杂交Ⅰ中子代紫茎缺刻叶的基因型与甲相同
C．杂交Ⅱ中子代绿茎缺刻叶的基因型与乙相同的占2/3
D．杂交Ⅱ子代中纯合子所占比例为1/4
8．(2024·长沙一中检测)玉米通常是雌雄同株异花植物，但也有雌雄异株类型。研究发现玉米的性别受独立遗传的两对等位基因控制，雌花花序由B控制，雄花花序由T控制，基因型为bbtt的个体为雌株。下列说法正确的是( )
A．与玉米性别有关的基因型有9种，其中4种表现为雌株
B．以雌雄同株玉米作母本与雄株杂交时需对母本去雄—套袋—授粉—再套袋
C．纯合雌株与纯合雄株杂交，若F1均为雌雄同株，则F1自交产生的F2雌株中纯合子占1/2
D．BBtt与bbTt杂交得到F1，F1自交产生的F2性别分离比是9∶20∶3
9．(不定项)(2024·湖南部分学校联考)油菜的株高由G和g决定，G基因数量越多，株高越高。外源B基因拼接到油菜染色体上可成功表达，且遗传效应与G相同。下图为培育成的5个品种，在不考虑互换前提下，有关说法正确的是 ( )
A．甲植株的遗传遵循自由组合定律
B．甲和戊杂交，子代表型有4种
C．甲、乙、丁、戊转基因油菜株高相等，丙较其他几种矮
D．5种转基因油菜自交，自交后代只有一种表型的是乙、丁
10．(不定项)(2024·山东菏泽期中)不同品种的水稻杂交种常有育性下降的现象。研究发现，在花粉发育过程中，T或G基因能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。研究人员将基因型为TTgg的栽培稻和基因型为ttGG的野生稻杂交得到F1，将F1自交时发现某种花粉(占总配子数1/4)发育不正常导致不能受精。选取F2部分植株，通过PCR扩增相关基因后，电泳检测结果图如下。已知图中①②个体花粉发育完全正常，下列说法正确的是( )
A．T/t和G/g基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．基因型为tg的花粉发育不正常
C．F1自交后代花粉发育全部正常的个体占比为7/12
D．③④⑤⑥中花粉正常发育数最少的是④
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
11．(10分)(2024·广州一模)水稻(2n＝24)的高秆和矮秆，不抗稻瘟病(不抗病)和抗稻瘟病(抗病)两对相对性状独立遗传，分别由等位基因 A/a、B/b 控制。为了研究上述两对等位基因的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙和丁4种水稻进行实验，结果如下：
亲本 F1 F1自交所得F2
实验一 甲：高秆不抗病 乙：矮秆抗病 高秆不抗病 高秆不抗病∶高秆抗病∶矮秆不抗病∶矮秆抗病＝9∶3∶3∶1
实验二 丙：高秆抗病 丁：矮秆不抗病 高秆不抗病∶高秆抗病∶矮秆不抗病∶矮秆抗病＝1∶1∶1∶1 /
回答下列问题：
(1)丙能产生__________________种配子，判断的依据是____________________
_____________________________________________________________________。
(2)将实验一的F2所有高秆不抗病植株自交，分别统计单株自交后代的表型，有三种类型：全为一种表型的记为F3-1，有两种表型的记为F3-2，有四种表型的记为 F3-3，则产生F3-1、F3-2和F3-3的F2植株数量比为______________。产生F3-2的F2植株基因型是______________。
(3)科学家发现基因B中一个碱基A替换成G后突变成为了基因b。基因b包含一段单链序列5′-TAGCTG-3′，能与其进行分子杂交的DNA单链序列为__________________________。研究表明，基因b影响水稻基因M 的转录，使得酶M减少，从而表现出抗病。据此推测，不抗病水稻细胞中基因M转录的mRNA量比抗病水稻细胞________(填“更多”“更少”或“一样多”)。
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
12．(11分)(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，选用纯合子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__________定律，其中隐性性状为________。
(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__________进行杂交。若F1瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。
(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________。若实验①的F2植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为__________。
(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__________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_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
同时具有SSR2的根本原因是____________________________________________
_____________________________________________________________________。
(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____________________________________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。
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