【高考突破方案】必修二 专题5 第2讲　基因的自由组合定律 -讲义（教师版） 高考生物一轮复习

第2讲　基因的自由组合定律
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 生命观念 理解基因自由组合的细胞学基础，理解多对基因与生命现象的关系，建立进化与适应、遗传和变异的观点
科学思维 阐释孟德尔遗传实验的研究过程，掌握自由组合定律的解题规律和方法，培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析能力
科学探究 运用基因的自由组合定律探究个体的基因型及表型，能设计实验解决实际生产问题
社会责任 形成严谨求实的科学态度和勇于质疑、敢于创新的科学精神
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
F2出现9∶3∶3∶1的4个条件
条件1：所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。
条件2：不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。
条件3：所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。
条件4：供实验的群体要足够大，个体数量要足够多。
二、基因的自由组合定律
【易错易混自纠】
(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)“将F1(黄色圆粒豌豆)与隐性纯合子(绿色皱粒豌豆)进行正反交，统计实验结果显示后代均出现了4种表型且比例接近1∶1∶1∶1 ”属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节。( × )
提示：统计实验结果显示后代均出现了4种表型且比例接近1∶1∶1∶1，这属于实验验证阶段。
(3)在孟德尔的两对相对性状遗传实验中，受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子的结合方式有16种，遗传因子的组合形式有4种。( × )
提示：遗传因子的组合形式有9种。
(4)若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本的基因型一定为YyRr和yyrr。( × )
提示：两个亲本的杂交组合可以为YyRr×yyrr或Yyrr×yyRr。
(5)形成配子时非等位基因之间都能自由组合。( × )
提示：若两对等位基因位于同一对同源染色体上，则其遗传就不遵循基因的自由组合定律。
(6)下图中①②过程可以体现分离定律的实质，⑥过程体现了自由组合定律的实质。( × )
提示：①②④⑤过程发生了等位基因分离，可以体现分离定律的实质。只有④⑤过程体现了自由组合定律的实质。
三、孟德尔获得成功的原因
四、孟德尔遗传规律的应用
1.在动、植物育种中的应用——杂交育种
(1)过程
不同优良性状亲本F1F2选育符合要求的个体纯合子。
(2)优点：把__优良性状__组合在一起。
(3)实例：抗倒伏抗条锈病纯种小麦的培育。
2.在医学实践中的应用——推断某些遗传病在后代中的患病概率
(1)原理：根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做出科学的推断，从而为__遗传咨询__提供理论依据。
(2)实例：人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病，若一个患者的双亲表型正常，根据分离定律可知，患者的双亲一定都是__杂合子__(填“显性纯合子”“杂合子”或“隐性纯合子”)，基因型均为__Aa__，则双亲后代的患病概率为1/4。
【易错易混自纠】
(1)基因分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。( × )
提示：基因分离定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ后期，同源染色体上的等位基因的分离。基因自由组合定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)在杂交育种中，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时一定要连续自交。( × )
提示：若优良性状为隐性性状，一出现就是纯合子，不需要连续自交。
1.(必修2 P9)孟德尔两对相对性状的杂交实验的F2中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。请思考：具有两对相对性状的纯合亲本杂交，产生的F1基因型为AaBb，则两亲本基因型是什么？F2中重组类型是什么？所占比例又是多少？__亲本基因型可以是AABB×aabb，此时重组类型是A_bb和aaB_，占3/8；亲本基因型还可以是AAbb×aaBB，此时重组类型是A_B_和aabb，占5/8__。
2.(必修2 P13知识链接)基因型与表型的关系是__基因型决定表型，但表型会受环境的影响。生物的表型是基因型和环境共同作用的结果__。
教材拾遗
(必修2 P15本章小结)约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为__基因__，并且提出了基因型和__表型__的概念。__基因型__是性状表现的内在因素，__表型__是基因型的表现形式。
考点1　研究发现自由组合
定律的相关实验辨析
利用分解组合法预测F1自交所得F2的基因型和表型
基因型 纯合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr(各占1/16)
单杂合子 YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr(各占2/16)
双杂合子 YyRr(4/16)
表型 显隐性 双显 Y_R_占9/16
单显 Y_rr＋yyR_占6/16
双隐 yyrr占1/16
与亲本关系 亲本类型 Y_R_＋yyrr占10/16
重组类型 Y_rr＋yyR_占6/16
通过研究发现自由组合定律的相关实验辨析，考查科学思维
　(2024·湖南联考)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr)，F1自交产生F2。下列叙述正确的是(　　)
A.亲本杂交和F1自交的实验中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作
B.配子只含有每对遗传因子中的一个，F1产生的雌配子有4种，这属于演绎的内容
C.F2中两对相对性状均出现3∶1的性状分离比，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占2/9
【解析】C　杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作，而自交实验时不需要对母本去雄，A错误；“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说，通过测交实验演绎过程，推测了F1产生配子的种类及比例，B错误；在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，逐对分析时，F2中黄色∶绿色≈3∶1，圆粒∶皱粒≈3∶1，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律，C正确；F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16，其中能稳定遗传的基因型只有YYRR，占黄色圆粒的1/9，D错误。
考点2　基因在染色体上的位置判断(以基因
型AaBb为例)及自由组合定律验证的解题方法
1.两对等位基因位置分析(以基因型AaBb为例)
(1)不连锁的情况
(2)连锁情况(不考虑互换)
2.验证自由组合定律的解题方法与攻略
通过对两对或多对等位基因在染色体上的位置分析，考查科学思维
1.(2024·重庆质检)已知3对基因在染色体上的位置情况如图所示，且3对基因分别单独控制3对相对性状，则下列说法正确的是(　　)
A.3对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1
C.若基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换，则它能产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1
【解析】B　图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，属于连锁基因，因此3对基因的遗传不完全遵循基因的自由组合定律，A错误；基因A、a与D、d的遗传遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为(1∶1)×(3∶1)＝3∶1∶3∶1，B正确；若基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换，则它只能产生AB和ab 2种配子，AaBb自交时后代只有两种表型，C、D错误。
通过自由组合定律的验证，考查科学探究
2.(不定项)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，3对等位基因位于3对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有4种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd，则下列说法正确的是(　　)
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为亲本进行杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，会看到4种类型的花粉
【解析】CD　若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，必须选取可以通过显微镜观察区分的性状，如非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d)，即选择①②③中的某一种和④杂交，或者选择①③④中的某一种和②杂交，而用①和③杂交，子代基因型为AATtdd，产生的基因型为T和t的花粉无法区别，A错误；采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，应选择糯性与非糯性、花粉粒长形与圆形两对相对性状，①和②具有两对相对性状，但抗病与非抗病这对相对性状无法通过花粉鉴定法区别，B错误。
3.茄子是自花传粉的作物。利用三个纯合的茄子品种作为亲本进行杂交实验，结果如表所示，对其花色和果色的相关性进行分析，从而为茄子选种育种提供理论依据。已知茄子紫花对白花为显性，由一对等位基因D、d控制。回答下列问题：
杂交实验 P F1 F2
① 紫花白皮×紫花紫皮 紫花紫皮 紫花紫皮∶紫花绿皮∶紫花白皮＝84∶21∶7
② 白花绿皮×紫花紫皮 紫花紫皮 紫花紫皮∶紫花绿皮∶白花紫皮∶白花绿皮＝70∶15∶14∶14
(1)为完成杂交实验，需要在茄子花蕾期进行的操作是______________。
(2)茄子果皮颜色至少受______对等位基因控制，其遗传遵循______________定律。请从F1和F2中选择合适的个体，设计一代杂交实验进行验证。
实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
预期结果：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)根据杂交实验②的结果，推测控制花色的基因和控制果色的基因不是独立遗传。为验证上述推测，进行了杂交实验③：实验②的F1×纯种白花绿皮→紫花紫皮∶紫花绿皮∶白花紫皮∶白花绿皮＝4∶1∶1∶4。请在下图中画出染色体，将实验②的F1花色和果色的相关基因标注在染色体上，并对杂交实验③结果产生的原因作出说明(果色的相关基因用A/a、B/b……表示)。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1) (对母本进行)去雄、套袋　(2)2　自由组合　取杂交实验①的F1紫皮茄子与F2白皮茄子杂交，统计子代表型及比例　子代紫皮∶绿皮∶白皮＝2∶1∶1
(3)
(以纯合绿皮基因型为aaBB为例)　F1减数分裂过程中，含有A/a、D/d的同源染色体发生互换，形成4种配子ADB、AdB、 aDB、adB，比例为4∶1∶1∶4
解析：(1)茄子是自花传粉的作物，为完成杂交实验，需要在茄子花蕾期对母本进行去雄、套袋，防止自花传粉。(2)根据组合①中，紫皮自交，后代紫皮∶绿皮∶白皮＝84∶21∶7＝12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明茄子果皮颜色至少受2对等位基因控制，其遗传遵循自由组合定律。且白皮为隐性纯合子，绿皮为其中一种单显性状，其余为紫皮。若要验证果皮颜色受两对基因控制，且遵循自由组合定律，可选杂交实验①的F1 (双杂合子)紫皮茄子与F2白皮(隐性纯合子)茄子杂交，相当于测交实验，统计子代表型及比例。若果皮颜色受两对基因控制，且遵循自由组合定律，则根据自交后代12∶3∶1，可知测交结果为紫皮∶绿皮∶白皮＝2∶1∶1。(3)设果色的相关基因用A/a、B/b表示，以绿皮基因型为aaBB为例分析，白花绿皮(ddaaBB)×紫花紫皮(DDAABB)，F1均为紫花紫皮(DdAaBB)，根据杂交②紫花紫皮自交后代紫花紫皮∶紫花绿皮∶白花紫皮∶白花绿皮＝70∶15∶14∶14，该比例不是(3∶1)×(3∶1)组合的结果，因此控制花色的基因和控制果色的基因不是独立遗传的。实验②的F1(DdAaBB)×纯种白花绿皮(ddaaBB)→紫花紫皮∶紫花绿皮∶白花紫皮∶白花绿皮＝4∶1∶1∶4，该实验相当于测交，后代比例相当于实验②的F1产生配子的类型和比例，根据两多两少可判断存在基因连锁，根据两份多的表型可知A和D连锁，a和d连锁。即该个体能产生4种数量不等的配子，是由于F1减数分裂过程中，含有A/a、 D/d的同源染色体发生互换，形成4种配子ADB、aDB、AdB、adB，比例为4∶1∶1∶4。
考点3　两对或多对独立遗传的等位基因
中亲子代基因型和表型的解题方法
1.由亲代基因型推断子代的基因型和表型(正推型)
思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合(即拆分组合法)。如：
2.由子代表型及比例推断亲代的基因型(逆推型)
(1)基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表型将所缺处补充完整，特别要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在双隐性个体，那么亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
(2)分解组合法
将子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：
①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
结合两对或多对独立遗传的等位基因中亲子代基因型和表型的推断，考查科学思维
1.(2024·哈尔滨质检)牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制，叶的形状由另一对等位基因W、w控制，这两对相对性状是自由组合的。若子代的基因型及比值如下表所示，下列说法正确的是(　　)
基因型 RRWW RRww RrWW Rrww RRWw RrWw
比值 1 1 1 1 2 2
A.双亲的基因型组合为RrWw×RrWW
B.测交是验证亲代基因型最简便的方法
C.等位基因R、r位于复制时产生的两条姐妹染色单体上
D.基因型为RrWw的个体自交，与上表中表型不同的个体占1/4
【解析】D　由题表可知，RR∶Rr＝(1＋1＋2)∶(1＋1＋2)＝1∶1，可知双亲有关花色的基因型为RR×Rr，WW∶Ww∶ww＝(1＋1)∶(2＋2)∶(1＋1)＝1∶2∶1，双亲有关叶形的基因型为Ww×Ww，故双亲的基因型为RrWw×RRWw，A错误；自交和测交均可验证亲代的基因型，但自交更简便，B错误；复制时产生的两条姐妹染色单体的相同位置上应为相同的基因，R、r为等位基因，应位于同源染色体上，C错误；题表中的表型有两种，其中RRWW、RrWW、RRWw、RrWw的表型相同，RRww、Rrww的表型相同，基因型为RrWw的个体自交，后代的基因型及表型的比例为9R_W_(与题表中表型相同)∶3R_ww(与题表中表型相同)∶3rrW_(与题表中表型不同)∶1rrww(与题表中表型不同)，因此与题表中表型不同的个体占1/4，D正确。
2.ABO血型由IA、IB、i基因决定，IA、IB对i均为显性，而孟买血型是由两对等位基因I/i (位于第9号染色体)和H/h(位于第19号染色体)相互作用产生的，只有两条染色体都带有h的个体才可能表现孟买血型，H/h基因使ABO血型的表型发生改变的机理如图所示，下列关于血型的叙述，错误的是(　　)
A.用ABO血型检测方法检测孟买血型的人，检测结果均为O型
B.由于H/h基因的作用，无法简单地用ABO血型判断亲子关系
C.两个表现为O型血的人，不可能生出A型或B型血的后代
D.表现为O型血的个体可能的基因型有8种
【答案】C
3.乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙)，其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟)，丙表现为果实能正常成熟(成熟)，用这3个纯合子进行杂交实验，F1自交得F2，结果见下表(相关基因用A/a、B/b表示)。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟＝3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟＝3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟＝13∶3
回答下列问题：
(1)从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是__________。实验③中，F2成熟个体的基因型是__________，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为__________。
【答案】(1)甲、乙分别与丙杂交产生的F1表型不同　(2)AABB、aabb　aaBB、aaBb　3/13
【解析】(1)实验①和实验②是由甲、乙分别与丙杂交，F1表型不同，据此可知甲、乙的基因型不同。(2)由实验③中F2的分离比为不成熟∶成熟＝13∶3，可以写成A_B_(不成熟)∶A_bb(不成熟)∶aaB_(成熟)∶aabb(不成熟)＝9∶3∶3∶1，其中成熟个体包括的基因型有aaBB和aaBb两种。在F2不成熟的13个个体中，纯合子的基因型为AABB、AAbb、aabb，占比为3/13。
考点4　多对等位基因的自由组合
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
(1)某显性亲本的自交后代中，若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
(3)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。
围绕多对等位基因的自由组合，考查科学思维和科学探究
　(2024·湖南月考)某观赏植物的花色有红色、白色两种。为探究该植物花色的遗传规律，某生物兴趣小组用该植物的纯种进行多组杂交实验，统计实验结果如表：
亲本 F1 F2
红花×白花 全为红花 红花∶白花＝63∶1
对上述实验结果，兴趣小组进行了讨论和交流，对该植物的花色遗传作出了如下两种假设：
①由一对基因(A、a)控制，但含a的雄配子(花粉)部分不育；
②由多对基因(A/a，B/b……)共同控制，且所有类型配子均可育。
(1)若假设①正确，上述实验F1红花植株产生的可育雄配子中a配子的概率是______，若假设②正确，则红花与白花这对相对性状至少由______对等位基因控制。
(2)为验证上述假设，该小组一致同意对F1进行测交实验，请预测两种假设的测交实验结果：
若假设①正确，以F1作父本的测交后代表型及比例是______________。若假设②正确，测交后代表型及比例是______________。
(3)若实验证明假设②是正确的，则上述实验F2中的红花植株中纯种占__________。
(4)受假设①的启发，请提出第三种可能的假设：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)1/32　3　(2)红花∶白花＝31∶1　红花∶白花＝7∶1　(3)1/9　(4)受一对基因A/a控制，但含a的雌、雄配子均部分不育(或受一对基因 A/a控制，但含a的雌配子部分不育)
【解析】(1)由题意和表中信息可知，红花对白花为显性，若假设①正确，则F1的基因型为Aa，F1产生的基因型为a的雌配子的概率为1/2；若假设F1产生的可育雄配子中a配子的概率是x，则F2中的白花植株(aa)占1/64＝1/2x，解得x＝1/32。若假设②正确，则F2中的白花植株为隐性纯合子(aabb……)，占F2中的1/64＝(1/4)3；可判断红花与白花这对相对性状至少由3对等位基因控制。(2)测交是让F1与隐性纯合子进行交配，结合(1)中分析可推知，若假设①正确，则F1产生的可育雄配子中a配子的概率是1/32，以F1作父本与基因型为aa的白花植株测交，其后代表型及比例为红花∶白花＝[(1－1/32a)×1a]∶(1/32a×1a)＝31∶1。若假设②正确，则F1的基因型为AaBbCc，产生基因型为abc配子的概率为1/8，让其与基因型为aabbcc的白花植株测交，测交后代中白花植株占1/8，故测交后代表型及比例为红花∶白花＝7∶1。(3)若实验证明假设②是正确的，则上述实验F1的基因型为AaBbCc，F2中的红花植株占63/64，F2中纯种红花植株占7/64，所以上述实验F2中的红花植株中纯种占7/64÷63/64＝7/63＝1/9。
1.(2023·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
【解析】D　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。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.(2023·新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体，为了研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1。若用A、B表示显性基因，则下列相关推测错误的是(　　)
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16
【解析】D　F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律，高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，A正确；F2矮秆基因型为A_bb、aaB_，共6份，纯合子基因型为aaBB、AAbb，共2份，因此矮秆中纯合子所占比例为1/3，F2高秆基因型为A_B_，共9份，纯合子为AABB，占1份，因此高秆中纯合子所占比例为1/9，D错误。
3.(2023·湖北卷)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如：A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是(　　)
人员 父亲 母亲 儿子 女儿
基因组成 A23A25B7－ B35C2C4 A3A24－ B8B44C5C9 A24A25－ B7B8C4C5 A3A23－ B35B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5
【解析】B　儿子A、B、C基因中，每对基因各有一个来自父亲和母亲，如果基因位于X染色体上，则儿子不会获得父亲的A、B、C基因，A错误。三个基因位于一条染色体上，不发生互换，由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5，其中A24B8C5来自母亲，而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9，说明母亲的其中一条染色体基因型是A3B44C9，B正确。根据题目信息，人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换，因此，基因A和基因B的遗传不符合自由组合定律，C错误。根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测，母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9；父亲的两条染色体是A25B7C4和A23B35C2，基因连锁遗传，若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C2C5，D错误。
4.(2022·全国乙卷)某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中的色素决定，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和基因B位于非同源染色体上，回答下列问题：
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合子植株杂交，子代植株表型及其比例为__________________________________；子代中红花植株的基因型是______________；子代白花植株中纯合子占的比例为_______。
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合子植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合子亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3　AAbb、Aabb　1/2　(2)选用的亲本基因型为AAbb。预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合子基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合子基因型为aaBB
5.(2021·湖南卷)油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。回答下列问题：
(1)根据F2表型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是____________________________________________，杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有________种结合方式，且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，分为3种类型，全为高秆的记为F3－Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①②的F2基本一致的记为F3－Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3－Ⅲ。产生F3－Ⅰ、F3－Ⅱ、F3－Ⅲ的高秆植株数量比为______________。产生F3－Ⅲ的高秆植株基因型为________________(用A、a；B、b；C、c……表示基因)。用产生F3－Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制　16　F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合　(2)7∶4∶4　Aabb、aaBb　不能
全球气温升高会使水稻减产，通过诱变育种可以获得耐高温水稻，为研究其遗传规律，研究人员做了如下实验：
(1)将基因型为aa的耐高温隐性突变体水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型(WT)水稻杂交得F1，已知不含控制该性状的基因的受精卵不能发育，若将上述F1进行随机杂交，F2中耐高温水稻的出现概率是__________。
(2)有另一种耐高温隐性突变体乙，突变位点和甲的不同，其突变基因位于水稻3号染色体上。为探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系，让突变体甲、乙杂交，得到的后代自交(不考虑互换)。
①若________________________，说明两突变基因位于非同源染色体上；
②若________________________，说明两突变基因位于一对同源染色体上。
(3)为确定突变体乙突变基因的突变位点，研究者进行了系列实验，如图1所示。
图1中F1产生配子时，3号染色体会由于互换而发生基因重组，进而产生多种花粉，经单倍体育种可获得F2纯合重组植株R1～R5，对WT、突变体乙和R1～R5进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。经过分析可知，耐高温突变基因位于__________________(填分子标记)之间。从减数分裂的角度分析，推测形成图2中R1～R5结果的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)8/15　(2)①不耐高温∶耐高温＝9∶7　②不耐高温∶耐高温＝1∶1　(3)caps4和caps5　F1在减数分裂过程中，3号染色体因存在不同部位的互换而产生多种重组类型