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必修2 遗传与进化
第四单元 遗传的基本规律
第19讲 基因的自由组合定律及应用
课标要求 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 基因的自由组合定律
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．(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？
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．(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6/16吗？
当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是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____________，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_________。
彼此分离
自由组合
YR、Yr、yR、yr
随机的
(2)遗传图解
(3)结果分析
3．演绎推理，实验验证
yR
yr
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。
非同源
非等位
减数分裂Ⅰ后期
真核
有性
细胞核
两对及两对以上
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。
×
×
1．研究者在两个纯种的小鼠品系中均发现了眼睛变小的隐性突变个体，欲通过一组杂交实验确定这两个隐性突变基因是否为同一基因的等位基因，请设计杂交实验并预测实验结果。
让两个纯种品系的小鼠杂交，观察子代的性状。若子代都是眼睛变小，则突变的两个基因为同一基因的等位基因；若子代的眼睛正常，则突变的两个基因不是同一基因的等位基因。
2．已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体互换，A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果和结论)
实验思路：让①和②杂交、①和③杂交、③和②杂交。得到的子一代自交，观察子二代的表型。
预期结果及结论：若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上。
1．(2025·广东佛山模拟)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )
A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1
B．F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1
C．产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
D．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可能自
由组合
1
两对相对性状的遗传实验分析
√
C [F1个体能产生YR、yr、Yr、yR 4种配子若干个，比例为1∶1∶1∶1，A错误。F1产生基因型YR的卵细胞数量比基因型YR的精子数量少，即雄配子多于雌配子，B错误。F1产生的精子中，共有YR、yr、Yr和yR 4种基因型，比例为1∶1∶1∶1，C正确。基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合；产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用，D错误。]
2．用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验，得到F2的部分基因型结果如表(两对基因独立遗传)。下列叙述不正确的是( )
√
配子 YR Yr yR yr
YR 1 2 YyRr
Yr 3
yR 4
yr yyrr
A．表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因
B．表中基因Y、y、R、r的载体有染色体、叶绿体、线粒体
C．1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2＝4>1
D．F2中出现纯合子的比例是1/4
B [根据题意分析，两对基因独立遗传，说明两对等位基因位于两对同源染色体上，因此表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因，A正确；表中的基因都是核基因，而非叶绿体和线粒体中的基因，所以其载体只能是染色体，B错误；根据基因的自由组合定律可知，1(YYRR)的概率＝1/4×1/4＝1/16，2(YYRr)的概率＝1/2×1/4＝1/8,3(YyRr)的概率为1/2×1/2＝1/4,4(yyRr)的概率为1/2×1/4＝1/8，所以1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2＝4>1，C正确；F2中出现纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)的比例是1/4，D正确。]
3．现有三种类型的豌豆各若干，下列关于验证两大遗传定律的杂交组合说法不正确的是( )
A．甲×甲、乙×乙均可用于验
证基因的分离定律
B．甲×丙只能用于验证基因的
分离定律，不能用于验证基因的自由组合定律
C．乙×丙既可用于验证基因的分离定律也可用于验证基因的自由
组合定律
D．可以用于验证基因自由组合定律的组合共有2种
2
基因自由组合定律的实质及验证
√
D [要验证分离定律，可以用具有一对等位基因的个体进行自交或测交，即选择图中的亲本组合是甲×甲、乙×乙、甲×乙、甲×丙、乙×丙，A正确；甲×丙中的甲具有一对等位基因，只能用于验证基因的分离定律，不能用于验证基因的自由组合定律，B正确；验证基因自由组合定律，选择位于两对同源染色体上的两对等位基因的个体进行自交或测交实验，即选择图中的亲本组合是甲×乙、乙×乙、乙×丙，所以乙×丙既可用于验证基因的分离定律也可用于验证基因的自由组合定律，C正确；可以用于验证基因自由组合定律的组合有甲×乙、乙×乙、乙×丙共3种，D错误。]
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色，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列说法正确的是( )
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的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，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，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，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
验证方法 结论
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。
豌豆
统计学
假说—演绎
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”。
遗传因子
(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？
(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______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。
类型
概率
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。
不同优良性状
优良性状
(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_____。
后代中的患病概率
遗传咨询
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。( )
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。
√
×
√
×
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。
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)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。
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。
1．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( )
1
孟德尔实验及科学方法
A．豌豆的七对相对性状中每两对性状在遗传时均遵循自由组合定
律
B．DDVV和ddvv杂交得F1，F1自交得F2，F2中高茎豆荚不饱满个体
所占的比例为3/16
C．豌豆的体细胞中只具有14条染色体，遗传物质组成简单是孟德
尔成功的重要原因
D．DDgg和ddGG杂交得F1，F1自交得F2，F2中重组型性状的比例
为5/8
√
D [七对相对性状中比如红花/白花和子叶黄色和白色两对基因连锁，不遵循自由组合定律，A错误；D/d和V/v两对基因连锁，D与V连锁，F1的基因型为DdVv，自交得到F2，基因型以及比例为DDVV∶DdVv∶ddvv＝1∶2∶1，F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例为0，B错误；豌豆的体细胞中具有14条或28条染色体，孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一是其具有多对易于区分的相对性状，C错误；DDgg和ddGG杂交得F1，F1基因型为DdGg，这两对等位基因符合自由组合定律，F1自交得F2，F2中D_G_∶D_gg∶ddG_∶ddgg＝9∶3∶3∶1，其中重组型性状的比例10/16＝5/8，D正确。]
2．(2025·广东梅州模拟)西瓜品种甲的瓜皮为深绿色，经诱变育种获得了浅绿色瓜皮品种乙和丙，三者之间杂交的部分结果如表所示。若乙和丙均只涉及一对基因的突变，下列相关叙述正确的是( )
2
孟德尔遗传规律的应用
亲本 F1
甲×乙 深绿色
乙×丙 深绿色
甲×丙 深绿色
A．可用X射线或紫外线处理品种甲的干种子，使其定向突变为品
种乙和丙
B．品种乙和品种丙均发生了隐性突变，且二者含有的浅绿色基因
为非等位基因
C．甲和乙杂交获得的F1自交，F2中深绿色是纯合子的概率为1/4
D．乙和丙杂交获得的F1自交，F2中深绿色∶浅绿色＝15∶1
√
B [进行诱变育种时，可用X射线或紫外线处理植物萌发的种子，提高其突变率，但不能使其发生定向突变，A错误。分析实验结果可知，甲和乙杂交以及甲和丙杂交，F1均为深绿色，说明品种乙和品种丙均发生了隐性突变；乙和丙杂交的子代为深绿色，说明乙和丙含有的浅绿色基因为非等位基因，B正确。设甲为AABB，乙为aaBB，则丙为AAbb，选用乙(aaBB)×丙(AAbb)，则甲和乙杂交获得的F1(AaBB)自交，F2中深绿色是纯合子AABB的概率为1/3，C错误。乙为aaBB，丙为AAbb，则乙和丙杂交获得的F1(AaBb)自交，若两对基因位于一对同源染色体上，则F2中深绿色∶浅绿色＝1∶1；若两对基因位于两对同源染色体上，则F2中深绿色∶浅绿色＝9∶7，D错误。]第19讲 基因的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 基因的自由组合定律
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．(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？
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．(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6/16吗？
当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是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。
1．研究者在两个纯种的小鼠品系中均发现了眼睛变小的隐性突变个体，欲通过一组杂交实验确定这两个隐性突变基因是否为同一基因的等位基因，请设计杂交实验并预测实验结果。
让两个纯种品系的小鼠杂交，观察子代的性状。若子代都是眼睛变小，则突变的两个基因为同一基因的等位基因；若子代的眼睛正常，则突变的两个基因不是同一基因的等位基因。
2．已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体互换，A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果和结论)
实验思路：让①和②杂交、①和③杂交、③和②杂交。得到的子一代自交，观察子二代的表型。
预期结果及结论：若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上。
两对相对性状的遗传实验分析
1．(2025·广东佛山模拟)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )
A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1
B．F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1
C．产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
D．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可能自由组合
C [F1个体能产生YR、yr、Yr、yR 4种配子若干个，比例为1∶1∶1∶1，A错误。F1产生基因型YR的卵细胞数量比基因型YR的精子数量少，即雄配子多于雌配子，B错误。F1产生的精子中，共有YR、yr、Yr和yR 4种基因型，比例为1∶1∶1∶1，C正确。基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合；产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用，D错误。]
2．用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验，得到F2的部分基因型结果如表(两对基因独立遗传)。下列叙述不正确的是 ( )
配子 YR Yr yR yr
YR 1 2 YyRr
Yr 3
yR 4
yr yyrr
A．表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因
B．表中基因Y、y、R、r的载体有染色体、叶绿体、线粒体
C．1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2＝4>1
D．F2中出现纯合子的比例是1/4
B [根据题意分析，两对基因独立遗传，说明两对等位基因位于两对同源染色体上，因此表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因，A正确；表中的基因都是核基因，而非叶绿体和线粒体中的基因，所以其载体只能是染色体，B错误；根据基因的自由组合定律可知，1(YYRR)的概率＝1/4×1/4＝1/16，2(YYRr)的概率＝1/2×1/4＝1/8,3(YyRr)的概率为1/2×1/2＝1/4,4(yyRr)的概率为1/2×1/4＝1/8，所以1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2＝4>1，C正确；F2中出现纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)的比例是1/4，D正确。]
基因自由组合定律的实质及验证
3．现有三种类型的豌豆各若干，下列关于验证两大遗传定律的杂交组合说法不正确的是( )
A．甲×甲、乙×乙均可用于验证基因的分离定律
B．甲×丙只能用于验证基因的分离定律，不能用于验证基因的自由组合定律
C．乙×丙既可用于验证基因的分离定律也可用于验证基因的自由组合定律
D．可以用于验证基因自由组合定律的组合共有2种
D [要验证分离定律，可以用具有一对等位基因的个体进行自交或测交，即选择图中的亲本组合是甲×甲、乙×乙、甲×乙、甲×丙、乙×丙，A正确；甲×丙中的甲具有一对等位基因，只能用于验证基因的分离定律，不能用于验证基因的自由组合定律，B正确；验证基因自由组合定律，选择位于两对同源染色体上的两对等位基因的个体进行自交或测交实验，即选择图中的亲本组合是甲×乙、乙×乙、乙×丙，所以乙×丙既可用于验证基因的分离定律也可用于验证基因的自由组合定律，C正确；可以用于验证基因自由组合定律的组合有甲×乙、乙×乙、乙×丙共3种，D错误。]
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色，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列说法正确的是 ( )
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的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，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，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，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”。
(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？
(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。( √ )
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。
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。
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)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。
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。
孟德尔实验及科学方法
1．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．豌豆的七对相对性状中每两对性状在遗传时均遵循自由组合定律
B．DDVV和ddvv杂交得F1，F1自交得F2，F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例为3/16
C．豌豆的体细胞中只具有14条染色体，遗传物质组成简单是孟德尔成功的重要原因
D．DDgg和ddGG杂交得F1，F1自交得F2，F2中重组型性状的比例为5/8
D [七对相对性状中比如红花/白花和子叶黄色和白色两对基因连锁，不遵循自由组合定律，A错误；D/d和V/v两对基因连锁，D与V连锁，F1的基因型为DdVv，自交得到F2，基因型以及比例为DDVV∶DdVv∶ddvv＝1∶2∶1，F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例为0，B错误；豌豆的体细胞中具有14条或28条染色体，孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一是其具有多对易于区分的相对性状，C错误；DDgg和ddGG杂交得F1，F1基因型为DdGg，这两对等位基因符合自由组合定律，F1自交得F2，F2中D_G_∶D_gg∶ddG_∶ddgg＝9∶3∶3∶1，其中重组型性状的比例10/16＝5/8，D正确。]
孟德尔遗传规律的应用
2．(2025·广东梅州模拟)西瓜品种甲的瓜皮为深绿色，经诱变育种获得了浅绿色瓜皮品种乙和丙，三者之间杂交的部分结果如表所示。若乙和丙均只涉及一对基因的突变，下列相关叙述正确的是( )
亲本 F1
甲×乙 深绿色
乙×丙 深绿色
甲×丙 深绿色
A．可用X射线或紫外线处理品种甲的干种子，使其定向突变为品种乙和丙
B．品种乙和品种丙均发生了隐性突变，且二者含有的浅绿色基因为非等位基因
C．甲和乙杂交获得的F1自交，F2中深绿色是纯合子的概率为1/4
D．乙和丙杂交获得的F1自交，F2中深绿色∶浅绿色＝15∶1
B [进行诱变育种时，可用X射线或紫外线处理植物萌发的种子，提高其突变率，但不能使其发生定向突变，A错误。分析实验结果可知，甲和乙杂交以及甲和丙杂交，F1均为深绿色，说明品种乙和品种丙均发生了隐性突变；乙和丙杂交的子代为深绿色，说明乙和丙含有的浅绿色基因为非等位基因，B正确。设甲为AABB，乙为aaBB，则丙为AAbb，选用乙(aaBB)×丙(AAbb)，则甲和乙杂交获得的F1(AaBB)自交，F2中深绿色是纯合子AABB的概率为1/3，C错误。乙为aaBB，丙为AAbb，则乙和丙杂交获得的F1(AaBb)自交，若两对基因位于一对同源染色体上，则F2中深绿色∶浅绿色＝1∶1；若两对基因位于两对同源染色体上，则F2中深绿色∶浅绿色＝9∶7，D错误。]
课时分层作业(十九)
1．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．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，亲代的基因型还可能为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。]
3．(2025·广东惠州模拟)西瓜瓜皮颜色深绿、绿条纹和浅绿为重要的育种性状。为研究该性状的遗传规律，选用纯合子P1(深绿)、P2(浅绿)和P3(绿条纹)进行杂交实验，结果如表所示。下列说法错误的是( )
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 深绿 深绿∶浅绿＝3∶1
② P1×P3 深绿 深绿∶绿条纹＝3∶1
③ P2×P3 ？
A．由实验①结果可知，瓜皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B．观察实验①F2中的深绿个体与实验②F2中的深绿个体杂交结果，可判断控制西瓜瓜皮颜色的基因是否为复等位基因
C．若实验③F1瓜皮颜色为绿条纹或浅绿，可推测控制西瓜瓜皮颜色的基因为复等位基因
D．若实验③F1瓜皮颜色为深绿，可推测控制西瓜瓜皮颜色的基因为两对等位基因
B [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，A正确；由实验①、②结果可知，控制瓜皮颜色的基因遵循基因的分离定律，若相关基因为复等位基因，可假设P1为AA，P2为a1a1，P3为a2a2，则实验①F2中的深绿个体的基因型为AA或Aa1，实验②F2中的深绿个体的基因型为AA或Aa2，二者杂交结果可能有浅绿或绿条纹，占比为1/9，若控制西瓜瓜皮颜色的基因为非等位基因，可假设P1为AABB，P2为aaBB，P3为AAbb，此时选用观察实验①F2中的深绿个体(AABB、AaBB)与实验②F2中的深绿个体(AABB、AABb)进行杂交，结果表现为深绿，虽然杂交结果有差异，但浅绿或绿条纹个体出现概率较低，因而实际可观察实验③的F1表型即可判断，B错误；若控制西瓜瓜皮颜色的基因为复等位基因，则亲本的基因型依次可表示为AA、a1a1、a2a2，则实验③F1瓜皮颜色为绿条纹或浅绿，C正确；若控制西瓜瓜皮颜色的基因为两对等位基因，则亲本基因型依次为AABB、aaBB、AAbb，则实验③F1的基因型为AaBb，表现为深绿，D正确。]
4．用两株植物做亲本杂交，获得了 200 颗种子，将这些种子种下去，植株成熟后表型及比例如下表。下列分析错误的是( )
表型 红果叶片短毛 红果叶片无毛 红果叶片长毛 黄果叶片短毛 黄果叶片长毛 黄果叶片无毛
数量/株 74 38 36 26 14 12
A．果实和叶毛的遗传遵循基因的自由组合定律
B．两亲本植株都是杂合子
C．两亲本的表型都是黄果叶片长毛
D．就叶毛来说，无毛与长毛都是纯合子
C [根据子代表型的比例为6∶3∶3∶2∶1∶1，可知双亲应为双杂合子，果实和叶毛的遗传遵循基因的自由组合定律，A、B正确；两亲本应为双杂合子，其表型都是红果叶片短毛，C错误；就叶毛来说，由于子代短毛∶无毛∶长毛＝2∶1∶1，可知叶片的长毛、无毛和短毛受一对基因控制，表现为不完全显性，无毛与长毛都是纯合子，D正确。]
5．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 [实验二中亲本都是乔化，后代出现矮化，说明乔化是显性性状，矮化是隐性性状；亲本都是蟠桃，后代出现圆桃，说明蟠桃是显性性状，圆桃是隐性性状。实验一中两对相对性状测交，后代表型之比为1∶1，说明这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律，若遵循自由组合定律，测交后代应有四种表型，其表型之比应为1∶1∶1∶1，说明两对等位基因位于同一对同源染色体上。分析实验一、二可知，基因A与B位于一条染色体上，基因a与b位于该对同源染色体的另一条染色体上，D正确。]
6．常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1，F1测交基因型及比例为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。不考虑基因突变和染色体的互换，下列叙述错误的是( )
A．F1个体的基因A与c位于同一条染色体上
B．F1个体的基因a与c位于同一条染色体上
C．基因B/b与C/c的遗传遵循自由组合定律
D．基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律
A [F1产生的配子为ac∶AC＝1∶1，F1个体的基因A与C位于同一条染色体上，基因a与c位于同一条染色体上，A错误，B正确；F1产生的配子中bc∶BC∶Bc∶bC＝1∶1∶1∶1，可知基因B/b与C/c的遗传遵循自由组合定律，C正确；F1产生的配子中ab∶AB∶aB∶Ab＝1∶1∶1∶1，可知基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律，D正确。]
7．(2025·广东佛山模拟)现有果蝇突变体裂翅、紫眼和黑檀体，这些突变体均为不同的单基因突变。多只裂翅果蝇在与野生型进行正反交时，子代均符合裂翅∶野生型≈1∶1。为判断相关基因的位置关系，研究人员进行了杂交实验，杂交组合及子代表型如表。下列分析正确的是( )
杂交组合 F1表型及比例 杂交组合 F2表型及比例
裂翅×紫眼 裂翅∶野生型≈1∶1 F1裂翅×紫眼 裂翅∶紫眼∶裂翅紫眼∶野生型≈1∶1∶1∶1
裂翅×黑檀体 裂翅∶野生型≈1∶1 F1裂翅×黑檀体 裂翅∶黑檀体≈1∶1
A．紫眼为显性突变，黑檀体为隐性突变
B．实验中的裂翅果蝇均以杂合子形式存在
C．裂翅基因与紫眼基因在同一对染色体上
D．紫眼和黑檀体杂交子代为紫眼或黑檀体
B [裂翅×紫眼杂交，后代关于紫眼性状均为野生型，说明野生型对紫眼为显性，即紫眼为隐性突变，裂翅×黑檀体杂交，子代关于黑檀体性状全部表现为野生型，说明黑檀体为隐性突变，A错误；实验中的裂翅果蝇均以杂合子形式存在，其进行的杂交方式均可看作是测交，B正确；F1裂翅×紫眼杂交，若相关基因用A/a、B/b表示，则F1裂翅个体的基因型可表示为AaBb，紫眼个体的基因型可表示为aabb，则F2中出现四种表型，说明裂翅基因与紫眼基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合定律，C错误；裂翅×黑檀体杂交的结果是裂翅∶野生型≈1∶1，说明黑檀体是隐性性状，F1裂翅与黑檀体交配获得的F2中裂翅∶黑檀体≈1∶1，说明控制裂翅的相关基因和控制黑檀体的相关基因表现为连锁关系，即位于一对同源染色体上，结合C项分析可知，控制紫眼的相关基因和控制黑檀体的相关基因在遗传时遵循自由组合定律，又紫眼和黑檀体均为隐性性状，则紫眼和黑檀体杂交子代为野生型，D错误。]
8．某自花传粉植物的红花/白花、高茎/矮茎这两对相对性状各由一对等位基因控制，A/a表示控制花颜色的基因、B/b表示控制茎高度的基因，这两对等位基因独立遗传。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为白花，但有高茎和矮茎性状分离；乙自交后，子代均为矮茎，但有红花和白花性状分离。回答下列问题：
(1)据题干信息推测，植株甲可能的基因型是________________。
(2)进一步实验研究，最终确定红花和高茎为显性性状，则乙的表型是____________，基因型是______________。若将甲与乙杂交的F1中的红花植株拔掉1/3，则F2中的高茎植株的比例是________。
(3)请以甲和乙为材料，设计杂交实验，验证A/a与B/b基因遵循基因自由组合定律。
让甲和乙杂交得F1，取F1中的红花高茎____________________________，统计F2的表型及其比例。预期结果：__________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案：(1)AABb或aaBb (2)红花矮茎 Aabb 3/8 (3)方案一：自交 红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝9∶3∶3∶1
方案二：与白花矮茎杂交 红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝1∶1∶1∶1
方案三：与红花矮茎杂交 红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝3∶3∶1∶1
方案四：与白花高茎杂交 红花高茎∶白花高茎∶红花矮茎∶白花矮茎＝3∶3∶1∶1
9．皂荚树为雌雄同株的生态经济型树种，具有耐旱节水、根系发达的特点，可用做防护林和水土保持林。皂角刺，又名皂荚刺、皂刺、天丁明、皂角针、皂针，为豆科皂荚属植物皂荚和山皂荚的棘刺。皂角刺具有消肿透脓、搜风、杀虫的功效。某皂荚树的刺有粗刺、尖刺和小刺三种，经过研究发现，刺的形态由两对等位基因决定，这两对等位基因位于两对同源染色体上(用F/f，G/g表示)，F控制尖刺，F、G控制小刺，其他为粗刺。回答下列问题：
(1)皂荚树刺形遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)现有小刺植株的皂荚树(基因型为FfGg)与某株尖刺皂荚树杂交，子代表型及其比例为__________________；子代粗刺皂荚树的基因型是____________；子代尖刺皂荚树中纯种占________。
(3)现有1株纯合粗刺皂荚树植株甲，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，请写出选用的亲本表型、预期实验结果和结论。
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析：(1)位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，结合题干“刺的形态由两对等位基因决定，这两对等位基因位于两对同源染色体上”可知，皂荚树刺形遗传遵循自由组合定律。(2)根据“F控制尖刺，F、G控制小刺，其他为粗刺”可知，尖刺对应的基因型有：FFgg、Ffgg，小刺的基因型有：FFGG、FFGg、FfGg、FfGG，粗刺的基因型有：ffGG、ffGg、ffgg，现有小刺植株的皂荚树(基因型为FfGg)与某株尖刺皂荚树(基因型可以为：FFgg、Ffgg)杂交，若FfGg与FFgg杂交，子代基因型及比例为FFGg∶FFgg∶FfGg∶Ffgg＝1∶1∶1∶1，即子代表型及其比例为小刺∶尖刺＝1∶1 ，且子代无粗刺皂荚树，子代尖刺皂荚树中纯种占1/2；若FfGg与Ffgg杂交，子代基因型及比例为FFGg∶FFgg∶FfGg∶Ffgg∶ffGg∶ffgg＝1∶1∶2∶2∶1∶1，即子代表型及其比例为小刺∶尖刺∶粗刺＝3∶3∶2，子代中粗刺皂荚树的基因型是ffGg、ffgg；子代尖刺皂荚树中纯种占1/3。(3)现有1株纯合粗刺皂荚树植株甲，基因型可以为ffGG或ffgg，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，可以选择基因型为FFgg的尖刺个体进行杂交，预期的实验结果及结论：若甲的基因型为ffgg，子代基因型为Ffgg，皂荚树全为尖刺；若甲的基因型为ffGG，子代基因型为FfGg，皂荚树全为小刺。
答案：(1)遵循 (2)小刺∶尖刺＝1∶1或小刺∶尖刺∶粗刺＝3∶3∶2 无或ffGg、ffgg 1/2或1/3 (3)选用的亲本表型为：尖刺。预期的实验结果及结论：若子代皂荚树全为尖刺，则甲的基因型为ffgg；若子代皂荚树全为小刺，则甲的基因型为ffGG
10．某植物抗瘟病和易感瘟病受一对等位基因(R/r)控制，抗瘟病为显性。对杂合子进行诱变处理，得到甲、乙两种类型如下图所示，已知含有1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半，不含R/r基因的个体不能存活。下列相关叙述正确的是( )
A．让类型甲植株自交，所得子代中抗瘟病植株约占3/4
B．让类型乙植株自交，所得子代中易感瘟病植株约占5/23
C．正常杂合子植株减数分裂Ⅱ后期细胞中含有1个染色体组
D．类型甲、乙的变异来源于染色体变异，不属于突变
B [1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半，甲植株雌配子的比例为R∶r＝2∶1，雄配子的比例为R∶r＝1∶1，甲植株自交，则子代抗病植株为5/6，A错误；1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半，让类型乙植株自交，产生的雄配子染色体组成为Rr∶R0∶r0∶00(0表示无R/r基因的染色体)＝1∶1∶1∶1，雌配子染色体组成为Rr∶R0∶r0∶0＝2∶1∶2∶1，不含R/r基因的个体不能存活，则死亡的个体为1/4×1/6＝1/24，所得子代中易感瘟病植株约占5/23，B正确；正常杂合子植株减数分裂Ⅱ后期细胞中含有2个染色体组，C错误；染色体变异和基因突变统称突变，类型甲、乙的变异类型属于染色体变异，D错误。]
11．香豌豆花的颜色和花粉粒的形状分别由基因A、a和B、b控制。有学者在研究香豌豆花颜色和花粉粒形状的遗传时，做了如下实验：
P 紫花长花粉×红花圆花粉
F1 全为紫花长花粉
F2 紫花长花粉6 936、紫花圆花粉564、红花长花粉564、红花圆花粉1 936
据实验结果分析回答：
(1)豌豆常被用作遗传学的模式生物，是因为其具有________________________
______________________________(答出2点)等优点。基因A、a和B、b各自都__________(填“遵循”或“不遵循”)基因的分离定律。
(2)F1全为紫花，F2中既有紫花也有红花，这种现象在遗传学上称为____________。产生这种现象的根本原因是___________________________________。
(3)有同学针对上述实验结果提出假说：
①控制上述性状的两对等位基因位于1对同源染色体上；
②F1减数分裂时部分初级精母细胞及初级卵母细胞发生了______________，导致产生的雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab＝22∶3∶3∶22；
③雌雄配子随机结合。
从以上实验选择材料，设计一个简单的实验对该假说进行验证，并预期实验结果。
实验设计：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
预期结果：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析：(1)豌豆花较大便于人工操作进行杂交实验；自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般都是纯种；具有易于区分的相对性状等，这是豌豆常被用作遗传学的模式生物的原因。由F2中紫花∶红花＝(6936＋564)∶(564＋1936)＝3∶1，F2中长花粉∶圆花粉＝(6936＋564)∶(564＋1936)＝3∶1，说明基因A、a和B、b各自都遵循基因的分离定律。(2)F1全为紫花，F2中既有紫花也有红花，在遗传学上，这种在杂种后代中出现不同性状的现象，称为性状分离。产生这种现象的根本原因是F1产生配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。(3)F2中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不等于9∶3∶3∶1，有同学据此提出A、a和B、b位于1对同源染色体上的假说。F1在减数分裂产生配子时，位于一对同源染色体上的非等位基因，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换而重新组合，产生4种基因型的雌雄配子，雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab＝22∶3∶3∶22；受精作用时雌雄配子随机结合，从而产生这种结果。针对上述假说，可设计测交实验进行验证，(测交后代的表型种类及比例可反映待测个体产生配子的种类和比例)，从而检测F1产生的配子种类及比例。实验设计：让F1与红花圆花粉植株进行正反交，统计子代的表型情况。F1(AaBb)与红花圆花粉(aabb)测交，若F1产生雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab＝22∶3∶3∶22；由于aabb只产生ab一种配子，故测交后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝22∶3∶3∶22，表型及其比例为紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉＝22∶3∶3∶22。故预期结果为：正反交产生的子代中，紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉＝22∶3∶3∶22。
答案：(1)豌豆花较大便于操作人工杂交实验；自花传粉闭花授粉，自然状态下一般都是纯种；具有易于区分的相对现状等 遵循 (2)性状分离 (同源染色体上的)等位基因的分离(父本Aa产生的a配子与母本Aa产生的a配子结合得到子代基因型为aa) (3)互换(同源染色体上的非姐妹染色单体互换) 让F1与红花圆花粉植株进行正反交 子代表型和比例都是紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉＝22∶3∶3∶22
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(十九) 基因的自由组合定律及应用
1．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．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，亲代的基因型还可能为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。]
3．(2025·广东惠州模拟)西瓜瓜皮颜色深绿、绿条纹和浅绿为重要的育种性状。为研究该性状的遗传规律，选用纯合子P1(深绿)、P2(浅绿)和P3(绿条纹)进行杂交实验，结果如表所示。下列说法错误的是( )
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 深绿 深绿∶浅绿＝3∶1
② P1×P3 深绿 深绿∶绿条纹＝3∶1
③ P2×P3 ？
A．由实验①结果可知，瓜皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B．观察实验①F2中的深绿个体与实验②F2中的深绿个体杂交结果，可判断控制西瓜瓜皮颜色的基因是否为复等位基因
C．若实验③F1瓜皮颜色为绿条纹或浅绿，可推测控制西瓜瓜皮颜色的基因为复等位基因
D．若实验③F1瓜皮颜色为深绿，可推测控制西瓜瓜皮颜色的基因为两对等位基因
B [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，A正确；由实验①、②结果可知，控制瓜皮颜色的基因遵循基因的分离定律，若相关基因为复等位基因，可假设P1为AA，P2为a1a1，P3为a2a2，则实验①F2中的深绿个体的基因型为AA或Aa1，实验②F2中的深绿个体的基因型为AA或Aa2，二者杂交结果可能有浅绿或绿条纹，占比为1/9，若控制西瓜瓜皮颜色的基因为非等位基因，可假设P1为AABB，P2为aaBB，P3为AAbb，此时选用观察实验①F2中的深绿个体(AABB、AaBB)与实验②F2中的深绿个体(AABB、AABb)进行杂交，结果表现为深绿，虽然杂交结果有差异，但浅绿或绿条纹个体出现概率较低，因而实际可观察实验③的F1表型即可判断，B错误；若控制西瓜瓜皮颜色的基因为复等位基因，则亲本的基因型依次可表示为AA、a1a1、a2a2，则实验③F1瓜皮颜色为绿条纹或浅绿，C正确；若控制西瓜瓜皮颜色的基因为两对等位基因，则亲本基因型依次为AABB、aaBB、AAbb，则实验③F1的基因型为AaBb，表现为深绿，D正确。]
4．用两株植物做亲本杂交，获得了 200 颗种子，将这些种子种下去，植株成熟后表型及比例如下表。下列分析错误的是( )
表型 红果叶片短毛 红果叶片无毛 红果叶片长毛 黄果叶片短毛 黄果叶片长毛 黄果叶片无毛
数量/株 74 38 36 26 14 12
A．果实和叶毛的遗传遵循基因的自由组合定律
B．两亲本植株都是杂合子
C．两亲本的表型都是黄果叶片长毛
D．就叶毛来说，无毛与长毛都是纯合子
C [根据子代表型的比例为6∶3∶3∶2∶1∶1，可知双亲应为双杂合子，果实和叶毛的遗传遵循基因的自由组合定律，A、B正确；两亲本应为双杂合子，其表型都是红果叶片短毛，C错误；就叶毛来说，由于子代短毛∶无毛∶长毛＝2∶1∶1，可知叶片的长毛、无毛和短毛受一对基因控制，表现为不完全显性，无毛与长毛都是纯合子，D正确。]
5．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 [实验二中亲本都是乔化，后代出现矮化，说明乔化是显性性状，矮化是隐性性状；亲本都是蟠桃，后代出现圆桃，说明蟠桃是显性性状，圆桃是隐性性状。实验一中两对相对性状测交，后代表型之比为1∶1，说明这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律，若遵循自由组合定律，测交后代应有四种表型，其表型之比应为1∶1∶1∶1，说明两对等位基因位于同一对同源染色体上。分析实验一、二可知，基因A与B位于一条染色体上，基因a与b位于该对同源染色体的另一条染色体上，D正确。]
6．常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1，F1测交基因型及比例为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。不考虑基因突变和染色体的互换，下列叙述错误的是( )
A．F1个体的基因A与c位于同一条染色体上
B．F1个体的基因a与c位于同一条染色体上
C．基因B/b与C/c的遗传遵循自由组合定律
D．基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律
A [F1产生的配子为ac∶AC＝1∶1，F1个体的基因A与C位于同一条染色体上，基因a与c位于同一条染色体上，A错误，B正确；F1产生的配子中bc∶BC∶Bc∶bC＝1∶1∶1∶1，可知基因B/b与C/c的遗传遵循自由组合定律，C正确；F1产生的配子中ab∶AB∶aB∶Ab＝1∶1∶1∶1，可知基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律，D正确。]
7．(2025·广东佛山模拟)现有果蝇突变体裂翅、紫眼和黑檀体，这些突变体均为不同的单基因突变。多只裂翅果蝇在与野生型进行正反交时，子代均符合裂翅∶野生型≈1∶1。为判断相关基因的位置关系，研究人员进行了杂交实验，杂交组合及子代表型如表。下列分析正确的是( )
杂交组合 F1表型及比例 杂交组合 F2表型及比例
裂翅×紫眼 裂翅∶野生型≈1∶1 F1裂翅×紫眼 裂翅∶紫眼∶裂翅紫眼∶野生型≈1∶1∶1∶1
裂翅×黑檀体 裂翅∶野生型≈1∶1 F1裂翅×黑檀体 裂翅∶黑檀体≈1∶1
A．紫眼为显性突变，黑檀体为隐性突变
B．实验中的裂翅果蝇均以杂合子形式存在
C．裂翅基因与紫眼基因在同一对染色体上
D．紫眼和黑檀体杂交子代为紫眼或黑檀体
B [裂翅×紫眼杂交，后代关于紫眼性状均为野生型，说明野生型对紫眼为显性，即紫眼为隐性突变，裂翅×黑檀体杂交，子代关于黑檀体性状全部表现为野生型，说明黑檀体为隐性突变，A错误；实验中的裂翅果蝇均以杂合子形式存在，其进行的杂交方式均可看作是测交，B正确；F1裂翅×紫眼杂交，若相关基因用A/a、B/b表示，则F1裂翅个体的基因型可表示为AaBb，紫眼个体的基因型可表示为aabb，则F2中出现四种表型，说明裂翅基因与紫眼基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合定律，C错误；裂翅×黑檀体杂交的结果是裂翅∶野生型≈1∶1，说明黑檀体是隐性性状，F1裂翅与黑檀体交配获得的F2中裂翅∶黑檀体≈1∶1，说明控制裂翅的相关基因和控制黑檀体的相关基因表现为连锁关系，即位于一对同源染色体上，结合C项分析可知，控制紫眼的相关基因和控制黑檀体的相关基因在遗传时遵循自由组合定律，又紫眼和黑檀体均为隐性性状，则紫眼和黑檀体杂交子代为野生型，D错误。]
8．某自花传粉植物的红花/白花、高茎/矮茎这两对相对性状各由一对等位基因控制，A/a表示控制花颜色的基因、B/b表示控制茎高度的基因，这两对等位基因独立遗传。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为白花，但有高茎和矮茎性状分离；乙自交后，子代均为矮茎，但有红花和白花性状分离。回答下列问题：
(1)据题干信息推测，植株甲可能的基因型是________________。
(2)进一步实验研究，最终确定红花和高茎为显性性状，则乙的表型是____________，基因型是______________。若将甲与乙杂交的F1中的红花植株拔掉1/3，则F2中的高茎植株的比例是________。
(3)请以甲和乙为材料，设计杂交实验，验证A/a与B/b基因遵循基因自由组合定律。
让甲和乙杂交得F1，取F1中的红花高茎____________________________，统计F2的表型及其比例。预期结果：__________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案：(1)AABb或aaBb (2)红花矮茎 Aabb 3/8 (3)方案一：自交 红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝9∶3∶3∶1
方案二：与白花矮茎杂交 红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝1∶1∶1∶1
方案三：与红花矮茎杂交 红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝3∶3∶1∶1
方案四：与白花高茎杂交 红花高茎∶白花高茎∶红花矮茎∶白花矮茎＝3∶3∶1∶1
9．皂荚树为雌雄同株的生态经济型树种，具有耐旱节水、根系发达的特点，可用做防护林和水土保持林。皂角刺，又名皂荚刺、皂刺、天丁明、皂角针、皂针，为豆科皂荚属植物皂荚和山皂荚的棘刺。皂角刺具有消肿透脓、搜风、杀虫的功效。某皂荚树的刺有粗刺、尖刺和小刺三种，经过研究发现，刺的形态由两对等位基因决定，这两对等位基因位于两对同源染色体上(用F/f，G/g表示)，F控制尖刺，F、G控制小刺，其他为粗刺。回答下列问题：
(1)皂荚树刺形遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)现有小刺植株的皂荚树(基因型为FfGg)与某株尖刺皂荚树杂交，子代表型及其比例为__________________；子代粗刺皂荚树的基因型是____________；子代尖刺皂荚树中纯种占________。
(3)现有1株纯合粗刺皂荚树植株甲，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，请写出选用的亲本表型、预期实验结果和结论。
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_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
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解析：(1)位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，结合题干“刺的形态由两对等位基因决定，这两对等位基因位于两对同源染色体上”可知，皂荚树刺形遗传遵循自由组合定律。(2)根据“F控制尖刺，F、G控制小刺，其他为粗刺”可知，尖刺对应的基因型有：FFgg、Ffgg，小刺的基因型有：FFGG、FFGg、FfGg、FfGG，粗刺的基因型有：ffGG、ffGg、ffgg，现有小刺植株的皂荚树(基因型为FfGg)与某株尖刺皂荚树(基因型可以为：FFgg、Ffgg)杂交，若FfGg与FFgg杂交，子代基因型及比例为FFGg∶FFgg∶FfGg∶Ffgg＝1∶1∶1∶1，即子代表型及其比例为小刺∶尖刺＝1∶1 ，且子代无粗刺皂荚树，子代尖刺皂荚树中纯种占1/2；若FfGg与Ffgg杂交，子代基因型及比例为FFGg∶FFgg∶FfGg∶Ffgg∶ffGg∶ffgg＝1∶1∶2∶2∶1∶1，即子代表型及其比例为小刺∶尖刺∶粗刺＝3∶3∶2，子代中粗刺皂荚树的基因型是ffGg、ffgg；子代尖刺皂荚树中纯种占1/3。(3)现有1株纯合粗刺皂荚树植株甲，基因型可以为ffGG或ffgg，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，可以选择基因型为FFgg的尖刺个体进行杂交，预期的实验结果及结论：若甲的基因型为ffgg，子代基因型为Ffgg，皂荚树全为尖刺；若甲的基因型为ffGG，子代基因型为FfGg，皂荚树全为小刺。
答案：(1)遵循 (2)小刺∶尖刺＝1∶1或小刺∶尖刺∶粗刺＝3∶3∶2 无或ffGg、ffgg 1/2或1/3 (3)选用的亲本表型为：尖刺。预期的实验结果及结论：若子代皂荚树全为尖刺，则甲的基因型为ffgg；若子代皂荚树全为小刺，则甲的基因型为ffGG
10．某植物抗瘟病和易感瘟病受一对等位基因(R/r)控制，抗瘟病为显性。对杂合子进行诱变处理，得到甲、乙两种类型如下图所示，已知含有1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半，不含R/r基因的个体不能存活。下列相关叙述正确的是( )
A．让类型甲植株自交，所得子代中抗瘟病植株约占3/4
B．让类型乙植株自交，所得子代中易感瘟病植株约占5/23
C．正常杂合子植株减数分裂Ⅱ后期细胞中含有1个染色体组
D．类型甲、乙的变异来源于染色体变异，不属于突变
B [1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半，甲植株雌配子的比例为R∶r＝2∶1，雄配子的比例为R∶r＝1∶1，甲植株自交，则子代抗病植株为5/6，A错误；1或2号染色体缺失的雌配子的受精能力降为原来的一半，让类型乙植株自交，产生的雄配子染色体组成为Rr∶R0∶r0∶00(0表示无R/r基因的染色体)＝1∶1∶1∶1，雌配子染色体组成为Rr∶R0∶r0∶0＝2∶1∶2∶1，不含R/r基因的个体不能存活，则死亡的个体为1/4×1/6＝1/24，所得子代中易感瘟病植株约占5/23，B正确；正常杂合子植株减数分裂Ⅱ后期细胞中含有2个染色体组，C错误；染色体变异和基因突变统称突变，类型甲、乙的变异类型属于染色体变异，D错误。]
11．香豌豆花的颜色和花粉粒的形状分别由基因A、a和B、b控制。有学者在研究香豌豆花颜色和花粉粒形状的遗传时，做了如下实验：
P 紫花长花粉×红花圆花粉
F1 全为紫花长花粉
F2 紫花长花粉6 936、紫花圆花粉564、红花长花粉564、红花圆花粉1 936
据实验结果分析回答：
(1)豌豆常被用作遗传学的模式生物，是因为其具有________________________
______________________________(答出2点)等优点。基因A、a和B、b各自都__________(填“遵循”或“不遵循”)基因的分离定律。
(2)F1全为紫花，F2中既有紫花也有红花，这种现象在遗传学上称为____________。产生这种现象的根本原因是______________________________。
(3)有同学针对上述实验结果提出假说：
①控制上述性状的两对等位基因位于1对同源染色体上；
②F1减数分裂时部分初级精母细胞及初级卵母细胞发生了______________，导致产生的雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab＝22∶3∶3∶22；
③雌雄配子随机结合。
从以上实验选择材料，设计一个简单的实验对该假说进行验证，并预期实验结果。
实验设计：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
预期结果：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析：(1)豌豆花较大便于人工操作进行杂交实验；自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般都是纯种；具有易于区分的相对性状等，这是豌豆常被用作遗传学的模式生物的原因。由F2中紫花∶红花＝(6936＋564)∶(564＋1936)＝3∶1，F2中长花粉∶圆花粉＝(6936＋564)∶(564＋1936)＝3∶1，说明基因A、a和B、b各自都遵循基因的分离定律。(2)F1全为紫花，F2中既有紫花也有红花，在遗传学上，这种在杂种后代中出现不同性状的现象，称为性状分离。产生这种现象的根本原因是F1产生配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。(3)F2中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不等于9∶3∶3∶1，有同学据此提出A、a和B、b位于1对同源染色体上的假说。F1在减数分裂产生配子时，位于一对同源染色体上的非等位基因，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换而重新组合，产生4种基因型的雌雄配子，雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab＝22∶3∶3∶22；受精作用时雌雄配子随机结合，从而产生这种结果。针对上述假说，可设计测交实验进行验证，(测交后代的表型种类及比例可反映待测个体产生配子的种类和比例)，从而检测F1产生的配子种类及比例。实验设计：让F1与红花圆花粉植株进行正反交，统计子代的表型情况。F1(AaBb)与红花圆花粉(aabb)测交，若F1产生雌雄配子的比例都是AB∶Ab∶aB∶ab＝22∶3∶3∶22；由于aabb只产生ab一种配子，故测交后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝22∶3∶3∶22，表型及其比例为紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉＝22∶3∶3∶22。故预期结果为：正反交产生的子代中，紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉＝22∶3∶3∶22。
答案：(1)豌豆花较大便于操作人工杂交实验；自花传粉闭花授粉，自然状态下一般都是纯种；具有易于区分的相对现状等 遵循 (2)性状分离 (同源染色体上的)等位基因的分离(父本Aa产生的a配子与母本Aa产生的a配子结合得到子代基因型为aa) (3)互换(同源染色体上的非姐妹染色单体互换) 让F1与红花圆花粉植株进行正反交 子代表型和比例都是紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉＝22∶3∶3∶22
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