高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第5单元 第3课时　自由组合定律的发现及应用

这是一份高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第5单元 第3课时　自由组合定律的发现及应用，共25页。试卷主要包含了自由组合定律，孟德尔获得成功的原因，家兔的毛色由两对基因决定，某植物雌雄同株，开单性花等内容，欢迎下载使用。
第3课时　自由组合定律的发现及应用
课标要求　阐明有性生殖中基因的分离和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。
考点一　自由组合定律的发现

1．两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？
(2)提出假说，解释现象
①假说内容
a．两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
b．F1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。
c．F1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。
d．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，基因型有9种，表型有4种，且比例为9∶3∶3∶1。
②遗传图解

③结果分析


(3)演绎推理——设计测交实验
①方法：测交法
②测交图解

(4)实验验证，得出结论
进行测交实验，结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。

(1)源于必修2 P9：孟德尔杂交实验中为什么要用正交和反交？
提示　用正反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关。
(2)源于必修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有什么联系？
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。
(3)源于必修2 P11表1－2：孟德尔做正反交的测交实验，说明F1产生配子的情况是：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。
延伸应用　(1)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例一定是6/16吗？
提示　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)F2出现9∶3∶3∶1的条件有①②③④。
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
②不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等
③所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同
④供实验的群体要足够大，个体数量要足够多
2．自由组合定律
(1)细胞学基础

(2)实质、发生时间及适用范围

(3)自由组合定律的验证
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，则遵循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，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，则遵循自由组合定律
花粉鉴定法
F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合定律
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，若植株有四种表型，且比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合定律

热图分析　据图分析自由组合定律
Ⅰ.下图中哪些过程可以体现分离定律的实质？哪些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体现了自由组合定律的实质。
Ⅱ.总结非等位基因的遗传规律



Ⅲ.若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因是什么？
提示　A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生4种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。
3．孟德尔获得成功的原因


考向一　两对相对性状杂交实验过程
1．D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因，控制两对相对性状。若两个纯合亲本杂交得到F1的基因型为DdTt，F1自交得到F2。下列叙述不正确的是(　　)
A．F1自交时，雌配子与雄配子是随机结合的
B．F2中重组类型占3/8
C．F2中能稳定遗传的个体占1/4
D．F2中有9种基因型，在双显性状中，杂合子占8/9
答案　B
解析　F1的基因型为DdTt，亲本的基因型组合为DDTT×ddtt或DDtt×ddTT，故F2中重组类型占3/8或5/8，B错误。
2．(2022·沈阳高三模拟)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(　　)
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．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．若自然条件下将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
答案　C
解析　连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，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；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，C正确；若自然条件下将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yyrr的绿色皱粒豌豆，故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16＝1/36，D错误。
考向二　自由组合定律的实质及验证
3．棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D，均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株自交得到F1(不考虑减数分裂时同源染色体非姐妹染色单体的互换)。下列说法错误的是(　　)
A．若F1表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上
B．若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上
C．若F1中短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBD
D．若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD
答案　D
解析　已知B、D位于一条染色体上。如果短果枝基因A和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株自交，子代中短果枝(A_)∶长果枝(aa)＝3∶1，抗虫(BD)∶不抗虫＝3∶1，因此F1表型及其比例为短果枝抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝不抗虫＝9∶3∶3∶1，A正确；如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为ABD∶a＝1∶1，其自交所得F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，B正确；如果B、D基因与a基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为aBD∶A＝1∶1，其自交所得F1的基因型及比例是AaBD∶AA∶aaBBDD＝2∶1∶1，表型及其比例为短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，C正确；由于B、D位于同一条染色体上，如果不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换，则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD的四种类型的配子，D错误。
4．现有①～④四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示：
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ

若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为(　　)
A．①×④ B．①×②
C．②×③ D．②×④
答案　D
解析　要验证自由组合定律，必须满足两对或多对控制相对性状的等位基因在非同源染色体上，只有D符合要求。
考向三　孟德尔遗传规律的应用
5．频率极低的孟买血型是由位于9号染色体上的复等位基因IA、IB、i及位于19号染色体上的等位基因H、h相互作用产生的，使ABO血型的表型发生改变，其相关基因型如表所示：
血型
A型血
B型血
AB型血
O型血
基因型
HHIAIA、HHIAi、HhIAIA、HhIAi
HHIBIB、HHIBi、HhIBIB、HhIBi
HHIAIB、HhIAIB
hhIAIA、hhIAi、hhIBIB、HHii、hhIBi、hhIAIB、hhii、Hhii

以下分析正确的是(　　)
A．位于9号染色体上的复等位基因IA、IB、i在遗传时遵循自由组合定律
B．若父母均为AB型血，可能会生出O型血的孩子，因此根据ABO血型不能准确判断亲子关系
C．父母基因型分别是HhIAi、HhIBi，生出O型血孩子的概率是3/16
D．孟买血型说明表型是基因和环境共同作用的结果
答案　B
解析　等位基因IA、IB、i在遗传时遵循基因分离定律，A错误；如果父母的基因型均为HhIAIB，则子代会出现hh__，表现为O型血，所以根据ABO血型不能准确判断亲子关系，B正确；父母基因型分别是HhIAi、HhIBi，生出O型血孩子(1/4hh__＋3/16H_ii)的概率为7/16，C错误；表中只能说明血型受到基因的控制，不能说明其受到环境影响，D错误。
6．家兔的毛色由两对基因决定。A、a是控制颜色分布的基因，A基因控制颜色分布不均匀，体色均为野鼠色，a基因控制颜色分布均匀，体色表现为具体颜色。B、b为控制颜色的基因，B基因控制黑色，b基因控制褐色。用纯系亲本进行杂交实验，结果如下。分析回答下列问题：

(1)野鼠色兔的基因型有________种。
(2)实验一中，F2野鼠色兔中纯合子占_______________________________________，F1与褐色兔交配，其后代表型及比例为_________________________________________________。
(3)实验二中，F1黑色兔基因型为________，F2黑色兔自由交配，产生的后代中黑色兔占________。
(4)实验二F2中一只黑色雄兔与实验三F2中一只野鼠色雌兔进行交配，产生的后代为黑色兔的概率为________。
(5)现有一只野鼠色兔，可否通过测交实验来检测其是否纯合？并简要说明理由：________________________________________________________________________。
答案　(1)6　(2)1/6　野鼠色兔∶黑色兔∶褐色兔＝2∶1∶1　(3)aaBb　8/9　(4)1/3　(5)不可。野鼠色兔中纯合子AABB、AAbb和杂合子AABb的测交后代均为野鼠色兔
解析　(1)由题意可知，野鼠色兔的基因型为A_ _ _，共有6种，即AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb。(2)实验一中，由F2的表型及比例为12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变形，可知F1的基因型为AaBb，且两对基因符合自由组合定律，由题意及实验结果可知褐色兔基因型为aabb，黑色兔基因型为aaB_，因此F2野鼠色兔A_ _ _中纯合子(AABB、AAbb)占2/12即1/6；F1(AaBb)与褐色兔(aabb)交配，其后代表型及比例为野鼠色兔∶黑色兔∶褐色兔＝2∶1∶1。(3)实验二中未出现野鼠色兔，且F2中黑色兔∶褐色兔＝3∶1，推知F1黑色兔基因型为aaBb，F2黑色兔(1/3aaBB、2/3aaBb)自由交配，产生配子的概率为1/3b、2/3B，自由交配产生的后代中褐色兔aabb占1/3×1/3＝1/9，因此黑色兔占8/9。(4)实验二F2中一只黑色雄兔(1/3aaBB、2/3aaBb)与实验三F2中一只野鼠色雌兔(1/3AABB、2/3AaBB)进行交配，产生黑色兔(aaB_)的概率为2/3×1/2×1＝1/3。(5)由于野鼠色兔中纯合子AABB、AAbb和杂合子AABb的测交后代均为野鼠色兔，所以不可通过测交实验来检测其是否纯合。
考点二　自由组合定律的常规解题规律和方法
题型一　已知亲代推子代
1．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(拆分组合法)。
2．方法
题型分类
示例
解题规律
种类问题
配子类型(配子种类数)
AaBbCCDd产生配子种类数为8(种)(即：2×2×1×2＝8)
2n(n为等位基因对数)
配子间结合方式
AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数为8(种)
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
子代基因型(或表型)种类
AaBbCc×Aabbcc，子代基因型种类数为12(种)，表型为8(种)
双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积
概率问题
某基因型(或表型)的比例
AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为
按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例，然后利用乘法原理进行组合
纯合子或杂合子出现的比例
AABbDd×AaBBdd，F1中纯合子所占比例为
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

题型突破
1．(2022·广东高三模拟)假定4对等位基因(均为完全显性关系)分别控制4对相对性状，且4对等位基因的遗传遵循自由组合定律，基因型为AABBCCDD和aabbccdd的植株杂交得到F1，F1再自交得到F2，则F2中与亲本表型相同的个体所占的比例为(　　)
A. B. C. D.
答案　D
解析　基因型为AABBCCDD和aabbccdd的植株杂交得到F1，则F1的基因型为AaBbCcDd，因此F1再自交得到F2，在F2中与AABBCCDD表型相同的基因型是A_B_C_D_，所以该类型占F2中个体的比例为(3/4)4＝81/256，而在F2中与aabbccdd表型相同的个体所占的比例为(1/4)4＝1/256，因此F2中与亲本表型相同的个体所占的比例为81/256＋1/256＝41/128，D正确。
2．(2022·天津河东区高三模拟)番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得F1和F2，则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是(　　)
A.、 B.、
C.、 D.、
答案　A
解析　设控制三对性状的基因分别用A、a，B、b，C、c表示，亲代基因型为AABBcc与aabbCC，F1的基因型为AaBbCc，F2中A_∶aa＝3∶1，B_∶bb＝3∶1，C_∶cc＝3∶1，所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是××＝；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是×＝。
题型二　已知子代推亲代(逆向组合法)
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，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
2．分解组合法
根据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：
(1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
题型突破
3．(2022·辽宁高三模拟)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制)，半无叶型和普通叶型(受基因F、f控制)是两对相对性状。现利用花腋生普通叶型植株甲、花顶生普通叶型植株乙和花腋生半无叶型植株丙进行杂交实验，实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是(　　)
亲本组合
F1的表型及其比例
甲×乙
花腋生普通叶型∶花顶生普通叶型＝1∶1
乙×丙
花腋生普通叶型∶花腋生半无叶型＝1∶1
甲×丙
全部表现为花腋生普通叶型

A.AaFF、aaFF、AAff B．AaFf、aaFf、AAff
C．AaFF、aaFf、AAff D．AaFF、aaFf、Aaff
答案　C
4．水稻的高秆(D)对矮秆(d)是显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)是显性，这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是(　　)
A．Ddrr或ddRr B．DdRR
C．ddRR D．DdRr
答案　A
解析　甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1,3∶3∶1∶1可以分解成(3∶1)×(1∶1)，说明控制两对相对性状的基因中，有一对均为杂合子，另一对属于测交类型，所以乙水稻的基因型为Ddrr或ddRr。
题型三　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
1
2
n
F1配子种类和比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F2表型种类和比例
2种(3∶1)1
22种(3∶1)2
2n种(3∶1)n
F2基因型种类和比例
3种(1∶2∶1)1
32种(1∶2∶1)2
3n种(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例
(3/4)1
(3/4)2
(3/4)n
F2中隐性个体比例
(1/4)1
(1/4)2
(1/4)n
F1测交后代表型种类及比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F1测交后代全显性个体比例
(1/2)1
(1/2)2
(1/2)n

逆向思维　(1)某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为(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。

题型突破
5．某哺乳动物的毛色由3对位于常染色体上、独立遗传的等位基因决定。A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素，B基因编码的酶可使褐色素转化为黑色素，D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达，相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则下列说法错误的是(　　)
A．亲本组合是AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd
B．F2中表型为黄色的个体基因型有21种
C．F2褐色个体相互交配会产生一定数量的黑色个体
D．F2褐色个体中纯合子的比例为1/3
答案　C
解析　结合题意分析可知，要使F2中毛色表型出现“黄∶褐∶黑＝52∶3∶9”(之和为64)，则F1的基因型只能为AaBbDd。纯合黄色个体的基因型有AABBDD、AAbbDD、aaBBDD、aaBBdd、aabbDD、aabbdd，亲本AAbbDD×aaBBdd和亲本AABBDD×aabbdd杂交子一代基因型均为AaBbDd，满足题意条件，A正确；根据题意分析可知，A___D_、aa____都表现为黄色，所以黄色个体的基因型有2×3×2＋1×3×3＝21(种)，B正确；F2褐色个体的基因型为Aabbdd与AAbbdd，A_B_dd表现为黑色，褐色个体交配后代毛色为褐色和黄色，不会产生黑色个体，C错误；F2褐色个体的基因型为Aabbdd与AAbbdd，纯合子的比例为1/3，D正确。
6．(2022·太原高三月考)某种雌雄同株的植物，植株有抗病和易感病一对相对性状，花色有红色和白色一对相对性状。现用红花抗病植株和白花易感病植株杂交，F1都是红花抗病植株，F1个体自交得F2，F2中红花抗病∶白花抗病∶红花易感病∶白花易感病＝54∶42∶18∶14。请回答下列问题：
(1)该植物的花色至少受________对基因控制，遵循孟德尔____________________定律，原因是___________________________________________________________________________。
(2)F2中白花抗病有________种基因型，红花抗病中纯合子所占比例为________。
(3)请选取题干中涉及的植株设计实验，证明两对相对性状是否遵循自由组合定律，请写出实验思路，并预测实验结果，得出相应结论。
实验思路：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预测结果及结论：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)两　自由组合　F2中红花∶白花＝9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，因此遵循孟德尔自由组合定律　(2)10　1/27　(3)选择F1红花抗病植株和亲代中的白花易感病植株进行测交，统计子代的表型及比例　子代表型及比例若为红花抗病∶红花易感病∶白花抗病∶白花易感病＝1∶1∶3∶3，遵循自由组合定律，否则，则不遵循自由组合定律
解析　(2)假设花色相关基因用Y、y和R、r表示，基因型为Y_R_的个体，表现为红花，其余基因型表现为白花，故F2中白花基因型有YYrr、yyRR、Yyrr、yyRr、yyrr共5种；抗病植株和易感病植株杂交，F1都是抗病植株，F1个体自交得F2，F2中抗病∶易感病＝96∶32＝3∶1，故F2抗病植株基因型有2种，两相组合，则白花抗病基因型有5×2＝10(种)。F2中红花抗病植株占9/16×3/4＝27/64，其中纯合子占F2的1/64，故F2的红花抗病植株中纯合子占1/27。
题型四　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示：
项目
表型及比例
yyR_ (绿圆)
自交
绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1
测交
绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1
自由交配
绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1
Y_R_ (黄圆)
自交
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝25∶5∶5∶1
测交
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝4∶2∶2∶1
自由交配
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝64∶8∶8∶1

题型突破
7．在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，用纯合的黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本杂交得F1，F1全为黄色圆粒，F1自交得F2。在F2中，①用绿色皱粒人工传粉给黄色圆粒豌豆；②用绿色圆粒人工传粉给黄色圆粒豌豆；③让黄色圆粒自交，三种情况独立进行实验，则子代的表型比例分别为(　　)
A．①4∶2∶2∶1　②15∶8∶3∶1　③64∶8∶8∶1
B．①3∶3∶1∶1　②4∶2∶2∶1　③25∶5∶5∶1
C．①1∶1∶1∶1　②6∶3∶2∶1　③16∶8∶2∶1
D．①4∶2∶2∶1　②16∶8∶2∶1　③25∶5∶5∶1
答案　D
8．某植物雌雄同株，开单性花。将基因型为AaBb的个体与基因型为aaBB的个体(两对等位基因独立遗传)按照1∶1的比例混合种植，自由交配产生F1，F1分别测交。下列相关分析正确的是(　　)
A．F1共有9种基因型，纯合子所占的比例为7/16
B．F1共有4种基因型，纯合子所占的比例为1/4
C．F1中两种性状均为显性的个体所占的比例为105/256
D．测交后代的表型之比为1∶1∶1∶1的个体在F1中所占的比例是9/64
答案　A
解析　由于aaBB只能产生aB的配子，因此A、a基因和B、b基因并不是完全组合的，因此本题只能用配子棋盘法来解决，可求得雌雄配子的种类及比例分别是1/8AB、1/8Ab、1/8ab、5/8aB，经过验算，BCD均错误，A正确。
重温高考　真题演练
1．(2021·山东，6)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇＝1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，下列关于F1的说法错误的是(　　)
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D．缺刻翅基因的基因频率为1/6
答案　D
解析　假设果蝇的星眼、圆眼由基因A、a控制，果蝇的缺刻翅、正常翅由基因B、b控制。亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb，星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY，则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇，基因型为AaXBXb，比例为2/3×1/3＝2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数量相等，A正确；雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb，在雌果蝇中所占比例为1/6，B正确；由于缺刻翅雄果蝇致死，故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2＋1)＝ 1/5，D错误。
2．(2021·浙江6月选考，3)某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为(　　)
A．1/16 B．1/8 C．1/4 D．1/2
答案　B
解析　分析题干信息可知：该玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，其中Y∶y＝1∶1，R∶r＝1∶1，故推知该植株基因型为YyRr，若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为1/2×1/4＝1/8，B正确。
3．(2021·全国Ⅱ，6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是(　　)
A．植株A的测交子代中会出现2n种不同表型的个体
B．n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
答案　B
解析　每对等位基因测交后会出现2种表型，故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体，A正确；不管n有多大，植株A测交子代比为(1∶1)n＝1∶1∶1∶1……(共2n个1)，即不同表型个体数目均相等，B错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n，纯合子的个体数也是1/2n，两者相等，C正确；n≥2时，植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n，杂合子的个体数为1－(1/2n)，故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
4．(2020·浙江7月选考，23)某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：
杂交编号
杂交组合
子代表型(株数)
Ⅰ
F1×甲
有(199)，无(602)
Ⅱ
F1×乙
有(101)，无(699)
Ⅲ
F1×丙
无(795)

注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R。
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为(　　)
A．21/32 B．9/16
C．3/8 D．3/4
答案　A
解析　根据题干信息可推理如下，①野生型(AABBcc)表现为有成分R，可推知基因型为A_B_cc的个体表现为有成分R。②3个突变体能稳定遗传，所以都为纯合子，且均表现为无成分R。③分析杂交过程，杂交Ⅰ中，F1(AaBbCc)与甲杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶3，即A_B_cc的占1/4，所以甲中一定含有c基因，可推测甲的基因型为aaBBcc或AAbbcc；杂交Ⅱ中，F1(AaBbCc)与乙杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶7，即A_B_cc约占1/8，所以乙中一定含有c基因，可推测乙的基因型为aabbcc。用杂交Ⅰ子代中有成分R植株[(1/2AaBBcc、1/2AaBbcc)或(1/2AABbcc、1/2AaBbcc)]与杂交Ⅱ子代有成分R植株(AaBbcc)杂交，雌雄配子随机结合，理论上后代中有成分R植株所占的比例为1/2×3/4×1×1＋1/2×3/4×3/4×1＝21/32。
5．(2021·湖北，19)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种，甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×乙
红色籽粒
901红色籽粒，699白色籽粒
2
甲×丙
红色籽粒
630红色籽粒，490白色籽粒

根据结果，下列叙述错误的是(　　)
A．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C．组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D．组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
答案　C
解析　假定玉米籽粒颜色的相关基因由A/a，B/b，C/c表示，据表分析可知，红色为显性性状。则甲基因型可表示为AAbbCC，乙的基因型可表示为aaBBCC，丙的基因型可表示为AABBcc。若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒(AaBBCc)，两对等位基因遵循自由组合定律，则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色，A正确；据分析可知若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制，B正确；据分析可知，组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，C错误；组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，D正确。
6．(2021·全国甲，32)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
实验
亲本
F1
F2
①
甲×乙
1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮
/
②
丙×丁
缺刻叶齿皮
9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮，3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮

回答下列问题：
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是__________。
(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是__________。
(3)实验②的F2中纯合子所占的比例为__________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是__________，判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律　缺刻叶和齿皮　(2)甲和乙　(3)1/4　(4)果皮　F2中齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，说明受一对等位基因控制
解析　(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性。
(2)根据已知条件，甲、乙、丙、丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，则F1的基因型为AaBb(设有关叶形基因用A、a表示，有关果皮基因用B、b表示)，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是甲和乙。
(3)实验②的F2中纯合子基因型为1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB、1/16aabb，所有纯合子占的比例为1/4。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮＝45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝60∶4＝15∶1，可推知叶形受两对等位基因控制，齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，可推知果皮受一对等位基因控制。

一、易错辨析
1．在F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生的F2中，与F1基因型完全相同的个体占(　√　)
2．孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2的黄色圆粒中，只有基因型为YyRr的个体是杂合子，其他的都是纯合子(　×　)
3．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(　×　)
4．在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因表现为自由组合(　×　)
5．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的雄配子和雌配子可以自由组合(　×　)
6．F1(YyRr)产生的基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子的数量之比为1∶1(　×　)
7．某个体自交后代性状分离比为3∶1，则说明此性状是由一对等位基因控制的(　×　)
二、填空默写
1．(必修2 P9)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AABB×aabb或AAbb×aaBB，F2中重组类型所占比例是3/8或5/8。
2．(必修2 P32)自由组合定律实质：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。最能反映自由组合定律实质的是F1配子种类的比例为1∶1∶1∶1。
3．验证动物基因的遗传是否符合自由组合定律的方法是自交法和测交法；验证植物基因的遗传是否符合自由组合定律的方法有自交法、测交法、花粉鉴定法、单倍体育种法。
课时精练
一、选择题
1．(2022·烟台市质检)下列有关孟德尔两对相对性状遗传实验的说法，能反映基因自由组合定律实质的是(　　)
A．YY、Yy、yy与RR、Rr、rr之间的自由组合
B．F1产生的四种雌雄配子之间的随机组合
C．黄色(绿色)表型与圆粒(皱粒)表型之间自由组合
D．Y(y)与R(r)所在的非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合
答案　D
2．已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，两对基因独立遗传。现将高秆抗病水稻和矮秆抗病水稻作亲本进行杂交，发现后代(F1)出现4种类型，其比例分别为高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆易感病∶矮秆易感病＝3∶3∶1∶1，若让F1中高秆抗病植株相互授粉，F2的表型比例是(　　)
A．25∶5∶5∶1 B．24∶8∶3∶1
C．15∶5∶3∶1 D．9∶3∶3∶1
答案　B
解析　F1中高秆∶矮秆＝1∶1，说明两亲本相关的基因型分别为Tt、tt；F1中抗病∶易感病＝3∶1，说明两亲本相关的基因型均为Rr，故两亲本的基因型分别为TtRr、ttRr，则F1中高秆抗病的基因型为TtRR(1/3)、TtRr(2/3)，可计算出基因T和t的频率均为1/2、基因R和r的频率分别为2/3、1/3。随机交配，后代高秆(T_)∶矮秆(tt)＝3∶1，抗病(R_)∶易感病(rr)＝8∶1，高秆抗病(T_R_)∶矮秆抗病(ttR_)∶高秆易感病(T_rr)∶矮秆易感病(ttrr)＝24∶8∶3∶1。故选B。
3．现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1，F1测交结果如表所示，下列有关叙述不正确的是(　　)
测交类型
测交后代基因型种类及比例
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1/7
2/7
2/7
2/7
乙
F1
1/4
1/4
1/4
1/4

A.F1自交得F2，F2的基因型有6种
B．F1产生的基因型为AB的花粉可能有50%不能萌发，不能实现受精
C．将F1花粉离体培养，可得到四种表型不同的植株
D．该两对基因的遗传仍遵循自由组合定律
答案　A
解析　根据表格中测交后代基因型种类可判断F1产生的雌配子和雄配子均有四种，F1自交得F2，F2的基因型有3×3＝9(种)，A错误；甲(AABB)×乙(aabb)→F1(AaBb)，F1(父本)×乙→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，乙×F1(母本)→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，由此可见，第二个测交组合符合正常测交后代比例，而第一个测交组合中，AaBb个体是其他类型的一半，可能是F1产生的精子AB有一半败育的缘故，即父本F1产生的AB花粉可能有50%不能完成受精作用，B正确；通过测交结果看出，F1能产生四种类型的花粉，因此F1花粉离体培养，可得到四种表型不同的单倍体植株，C正确；根据测交结果可知该两对基因的遗传符合自由组合定律，D正确。
4．玉米的顶端是雄花序，叶腋处为雌花序。研究发现，位于两对同源染色体上的B、b和T、t两对等位基因与玉米的性别分化有关，当基因B和基因T同时存在时，既有雄花序，又有雌花序；基因b纯合可以使植株只有雄花序，叶腋处没有雌花序；基因t纯合可以使雄花序发育成为可育的雌花序。下列有关说法错误的是(　　)
A．玉米有雌雄同株、雌株、雄株三种表型
B．bbTt只有雄花序，bbtt仅顶端有雌花序
C．BbTt自交，雌雄配子的结合方式有16种
D．BbTt与bbTt的杂交后代中雄株占1/3
答案　D

5．(2022·海林林业局第一中学高三模拟)遗传因子组成为ddEeFf和DdEeff的两种豌豆杂交，在3对遗传因子各自独立遗传的条件下，其子代性状表现不同于两个亲本的个体占全部子代的(　　)
A．1/4 B．3/8 C．5/8 D．3/4
答案　C
解析　先使用拆分法及分离定律计算与亲本相同的情况，因此ddEeFf和DdEeff杂交，可以拆分为：(dd×Dd)×(Ee×Ee)×(Ff×ff)，与ddEeFf表型相同的是1/2×3/4×1/2＝3/16，与DdEeff表型相同的是1/2×3/4×1/2＝3/16，因此与亲本表型相同的比例为3/8，与亲本表型不同的为5/8。
6．下图中Ⅰ为年轻夫妇，已知丈夫不携带乙病的致病基因。Ⅱ为他们做遗传咨询时在不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换的前提下，可能生出的孩子的患病情况。甲病由A/a基因控制，乙病由B/b基因控制。下列分析正确的是(　　)

A．甲病可能是伴X染色体显性遗传病或常染色体显性遗传病
B．乙病是常染色体隐性遗传病
C．这对年轻夫妇生出正常孩子的概率是
D．这对年轻夫妇生出正常男孩的概率是0
答案　C
解析　根据题意分析可知，甲病为显性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病，对于乙病，1号基因型为XBXb，若甲病基因位于X染色体上，则根据4号不患甲病可知，1号基因型为XAXa，若A和b连锁，在不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换的情况下，儿子都应该为两病患者，但4号只患乙病，与假设不符，所以可说明甲病为常染色体显性遗传病，A、B错误；对于乙病1号基因型为XBXb,2号基因型为XBY，生出不患乙病孩子概率为3/4，根据A项分析可知甲病为常染色体显性遗传病，则1号基因型为Aa,2号基因型为Aa，生出不患甲病孩子aa概率为1/4，综合以上分析，这对年轻夫妇生出正常孩子的概率是3/4×1/4＝3/16，C正确；由遗传系谱图分析可知，这对年轻夫妇可以生出不患甲病和不患乙病的男孩，因此生出正常男孩的概率不为0，D错误。
7．(2022·辽宁高三质检)某二倍体动物一对常染色体上的一对等位基因A/a控制该动物体色的黑色和灰色，另一对常染色体上的基因B/b影响基因A/a的表达，当B基因不存在时该动物体色为白色，某种显性基因纯合时胚胎期致死。现有如图杂交实验(F1黑色雌、雄个体自由交配，得到F2)，下列相关分析错误的是(　　)

A．亲本的基因型为AaBB、Aabb
B．该动物群体中没有AA基因型的个体
C．F2中黑色与灰色个体的比例也为2∶1
D．F2黑色个体中与亲本黑色个体基因型相同的概率为2/3
答案　D
解析　由题意可知，黑色的基因型是A_B_，白色的基因型为A_bb或aabb，灰色为aaB_。亲本体色为黑色(A_B_)和白色(__bb)，F1中体色为灰色(aaB_)和黑色(A_B_)，且黑色∶灰色＝2∶1，因此可得亲本的黑色的基因型为AaBB，白色的基因型为Aabb。亲本中黑色的基因型为AaBB，BB不致死，因此AA纯合致死，该动物群体中没有AA基因型的个体，A、B正确；F2黑色个体中基因型为1/3AaBB、2/3AaBb，亲本黑色个体的基因型为AaBB，则F2黑色个体中与亲本黑色个体基因型相同的概率为1/3，D错误。
8．如图表示豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，已知A、a和B、b分别控制两对相对性状。从理论上分析，下列叙述不合理的是(　　)

A．甲、乙植株杂交后代表型的比例是1∶1∶1∶1
B．乙、丁植株杂交可用于验证基因的自由组合定律
C．甲、丙植株杂交后代基因型的比例是1∶1∶1∶1
D．在自然条件下能稳定遗传的植株是乙和丙
答案　B
解析　乙(aabb)、丁(Aabb)植株杂交为只有一对等位基因的测交，不能用于验证基因的自由组合定律，可用于验证基因的分离定律，B错误；甲(AaBb)、丙(AAbb)植株杂交后代四种基因型及比例为AABb∶AaBb∶AAbb∶Aabb＝1∶1∶1∶1，C正确。
9．某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a、B/b、C/c……)控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中的白花植株占37/64。若不考虑变异，下列说法不正确的是(　　)
A．每对等位基因的遗传均遵循分离定律
B．该花色遗传至少受3对等位基因控制
C．F2红花植株中杂合子占26/27
D．F2白花植株中纯合子基因型有4种
答案　D
解析　根据题意分析，本实验中将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中的白花植株占37/64，说明红花植株占1－37/64＝27/64＝(3/4)3，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2中显性个体的比例为(3/4)n，可判断该花色遗传至少受3对等位基因的控制。由于每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，所以F2红花植株中纯合子(AABBCC)基因型只有1种，白花植株中纯合子基因型有23－1＝7(种)，D错误。
10．洋葱鳞茎有红色、黄色和白色三种，研究人员用红色鳞茎洋葱与白色鳞茎洋葱杂交全为红色鳞茎洋葱，F1自交，F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱分别有119株、32株和10株。下列相关叙述正确的是(　　)
A．洋葱鳞茎不同颜色是由细胞液中不同色素引起的
B．洋葱鳞茎颜色是由遵循自由组合定律的三对等位基因控制的
C．F2的红色鳞茎洋葱中与F1基因型相同的个体大约占4/9
D．从F2中的黄色鳞茎洋葱中任取一株进行测交，得到白色洋葱的概率为1/4
答案　A
解析　根据题干信息可得，F2中不同颜色鳞茎洋葱的表型比例大致为12(9＋3)∶3∶1，满足两对等位基因控制性状的分离比，故洋葱鳞茎颜色是由遵循自由组合定律的两对等位基因控制的，B错误；根据题意可得，F1的基因型为AaBb，则F2的红色鳞茎洋葱基因型为AaBb的概率为1/3，C错误；测交得到白色洋葱的概率为2/3×1/2＝1/3，D错误。
11．已知某植物可进行自花和异花传粉，其花中相关色素的合成途径如图所示，且3对基因分别位于3对同源染色体上。下列相关叙述正确的是(　　)

A．纯合紫花植株的基因型共有6种
B．若某基因型为aa的植株中基因a发生突变，则一定不能合成酶1
C．若某紫花植株自交可产生3种花色个体，子代白花植株出现的概率为3/16
D．图中紫色素的合成受多对基因控制，其遗传不遵循基因的自由组合定律
答案　C
解析　由题图可知，纯合紫花植株的基因型有aaBBCC、aaBBcc、AABBCC、AAbbCC、aabbCC，共5种，A错误；由于密码子具有简并性等原因，基因突变不一定会导致蛋白质(酶)改变，B错误；根据基因与性状的关系图，先推导出基因型与表型之间的对应关系，即紫花——aaB_cc或____C_、红花——aabbcc、白花——A___cc，已知某紫花植株自交可产生3种花色个体，由子代中有白花植株可知，该紫花植株一定含有A基因，再根据子代中有红花植株可知，该紫花植株的基因型是Aa_bCc，则子代中白花植株出现的概率＝3/4×1×1/4＝3/16，C正确；虽然紫色素的合成受多对基因控制，但3对基因分别位于3对同源染色体上，因此，这些基因的遗传仍遵循基因的自由组合定律，D错误。
12．已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是(　　)

A．三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．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生同源染色体非姐妹染色单体的互换，则它只产生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
答案　B
解析　由图可知：基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A错误；基因A、a和D、d位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，由自由组合定律可知，基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交，先分析一对基因Aa×aa，其子代有两种表型，比例为1∶1；再分析另一对基因Dd×Dd，其子代有2种表型，比例为3∶1，故AaDd×aaDd的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生同源染色体非姐妹染色单体的互换，则只产生AB和ab两种配子，C错误；基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，自交后代会出现两种表型，且比例为3∶1，D错误。
二、非选择题
13．某同学利用一种二倍体自花传粉植物进行了杂交实验，杂交涉及的两对相对性状分别是圆形果(A)与长形果(a)，单一花序(B)与复状花序(b)，实验结果如表。回答下列问题：
杂交组合
F1表型
F2表型及个体数
①圆单×长复
圆单
圆单660、圆复90、长单90、长复160
②圆复×长单
圆单
圆单510、圆复240、长单240、长复10

(1)从表中数据可以得出，控制每对性状的基因在传递过程中符合分离定律，依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据表中数据，判断杂交组合①中，控制花序单一和复状的基因与控制圆形果和长形果的基因间_______________________________________________________________________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，依据是____________________________________。
(3)分析杂交组合②中F2的表型及数量，圆单小于9/16，长复小于1/16，而圆复和长单均大于____________，据此判断，基因B位于下图中__________号染色体上。

(4)上图中的染色体均不可能为性染色体，理由是___________________________________。
答案　(1)每对相对性状F1的自交后代均为3∶1的性状分离比　(2)不遵循　F1自交后代不符合9∶3∶3∶1的自由组合比例　(3)3/16　2
(4)该植物为自花传粉的雌雄同体植物，只有雌雄异体的生物才有性染色体
解析　(1)F2中第一组：圆∶长＝(660＋90)∶(90＋160)＝3∶1，单∶复＝(660＋90)∶(90＋160)＝3∶1；第二组：圆∶长＝(510＋240)∶(240＋10)＝3∶1，单∶复＝(510＋240)∶(240＋10)＝3∶1，说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律。(2)杂交组合①的F2中，四种表型之比不是9∶3∶3∶1，说明控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律。(3)杂交组合②的F2中，四种表型之比不是9∶3∶3∶1，说明B/b基因与A/a位于一对同源染色体上，若A和B在一条染色体而a和b在另一条同源染色体上，产生AB、ab配子的机会更多，即AB、ab所占比例均大于1/4，雌雄配子结合后，圆单和长复所占的比例应分别大于9/16和1/16，圆复和长单所占的比例应分别小于3/16；若A和b在一条染色体上，而a和B位于它的同源染色体上，则圆单和长复所占的比例应分别小于9/16和1/16，圆复和长单所占的比例应均大于3/16。据此判断，基因B位于2号染色体上。
14．种皮由母本体细胞发育而来，某玉米种皮有红、紫和白三种颜色，由两对等位基因A/a、B/b分别控制红色素和紫色素的合成。下表为不同种皮颜色的玉米杂交实验结果。
杂交组合
F1植株收获籽粒的颜色
红色
紫色
白色
①红种皮×紫种皮
－
831
－
②紫种皮×白种皮
137
264
134

回答下列问题：
(1)玉米作为遗传学杂交实验材料的优点有：___________________________________
________________________________________________________________。(答出两点即可)
(2)杂交组合①中两个亲本为稳定遗传类型，且F1连续自交不会出现白种皮类型，可以推断其中红种皮亲本基因型是________，紫种皮亲本基因型是________。
(3)杂交组合②的杂交方式一般称为________________________________________，
F1的基因型和比例为______________________________________________________。
用该杂交组合的紫种皮亲本自交，获得籽粒后种植，待植株成熟，所结籽粒种皮颜色为紫色的植株所占比例为______________。
(4)用白种皮玉米给AABb基因型玉米授粉，当年所收获的籽粒种皮颜色有________种，表现为________色。
(5)如果想要在最短时间内和最小工作量情况下获得更多的AAbb品系，请以杂交组合②F1植株收获的籽粒为材料设计实验方案：_________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)后代数目多，具有稳定的易于区分的相对性状，易于人工杂交实验　(2)AAbb　AABB　(3)测交　AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1　3/4　(4)1　紫　(5)选择红色种皮籽粒种植后连续自交两代，得到的不出现性状分离的红色籽粒植株即为AAbb品系
解析　玉米籽粒颜色由两对等位基因A/a、B/b分别控制红色素和紫色素的合成，根据题意分析：红种皮基因型为A_bb，紫种皮基因型为aaB_、A_B_，白种皮的基因型为aabb。(2)在杂交组合①中，由于两亲本均为稳定遗传类型，所以两亲本为纯合子，又因F1全部为紫种皮，且连续自交后不会出现白种皮，因此可以推测出母本中红种皮的基因型为AAbb，紫种皮的基因型为AABB。(3)在杂交组合②中，由于紫种皮与白种皮杂交后出现性状分离的现象，而白种皮的基因型为aabb，符合测交的要求；可以推断出亲本的紫种皮的基因型为AaBb，故F1基因型和比例为：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1；若将亲本中的紫种皮(AaBb)进行自交后，后代基因型比例为：A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，其中为紫种皮的基因型有A_B_和aaB_，所占比例为(9＋3)/(9＋3＋3＋1)＝3/4。(4)从题中可知，“种皮由母本体细胞发育而来”，因此所收获的籽粒种皮由母本(AABb)决定，种皮细胞的基因型为AABb，籽粒种皮颜色有1种，表现为紫色。