2024届人教版高中生物一轮复习孟德尔的豌豆杂交实验(二)学案

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习孟德尔的豌豆杂交实验(二)学案，共29页。学案主要包含了自由组合定律，自由组合定律的应用等内容，欢迎下载使用。
第2讲　孟德尔的豌豆杂交实验(二)

考点1　两对相对性状的豌豆杂交实验和自由组合定律

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？
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，检验假说

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。
三、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”。
四、自由组合定律的应用
1．指导杂交育种，把优良性状组合在一起。
F1纯合子
2．为遗传病的推断提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表型的比例及群体发病率。

1．孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验？从数学角度看，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系？(必修2　P10“旁栏思考”)
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．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？(必修2　P10“旁栏思考”拓展)
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。
3．在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？(必修2　P12“思考·讨论”)
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。

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．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。
5．基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。 (√)

1．若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，出现这一结果的原因可能是_______________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
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同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生四种类型的配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%
2．利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路是_____________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1或其变式，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上


1．位于两对常染色体上的两对等位基因的遗传
AABB×aabb→AaBb　AAbb×aaBB→AaBb
AaBb×aabb→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb
Aabb×aaBb→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb
AaBb×Aabb→表型为3∶3∶1∶1
AaBb×aaBb→表型为3∶3∶1∶1
AaBb×AaBb→基因型：1AABB∶2AABb∶1AAbb∶2AaBB∶4AaBb∶
2Aabb∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb
表型：9A_B_　∶　3A_bb　∶　3aaB_　∶　1aabb
1AABB 2Aabb 2aaBb
2AaBB 1AAbb 1aaBB
2AABb
4AaBb
2．位于一对常染色体上的两对等位基因的遗传
(1)
①测交：a．不发生互换，子代表型比例：1∶1
b．发生互换，子代表型比例为：两多两少
②自交：a．不发生互换，子代表型比例：3∶1
b．发生互换，子代表型比例为：四种不成比例
(2)
①测交：a．不发生互换，子代表型比例：1∶1
b．发生互换，子代表型比例为：两多两少
②自交：a．不发生互换，子代表型比例：1∶2∶1
b．发生互换，子代表型比例为：四种不成比例
(3)→子代表型比例为1∶1∶1∶1


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。
提示：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．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。
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。

考查两对相对性状的遗传实验及科学方法
1．(2022·山东中学联盟大联考)为体验“假说—演绎法”的步骤，某高中以玉米为研究对象，研究非甜和甜粒(D、d)，高茎和矮茎(H、h)两对相对性状的遗传规律。将纯合的非甜矮茎植株与纯合的甜粒高茎植株杂交，F1全表现为非甜高茎，并将F1进行了自交、测交实验，下列说法正确的是(　　)
A．由F2出现了重组型，可以推测“F1产生配子时，D、d与H、h自由组合”
B．F1测交实验中子代的表型及比例为非甜高茎∶非甜矮茎∶甜粒高茎∶甜粒矮茎＝1∶1∶1∶1属于演绎的过程
C．若F2表型及比例不是9∶3∶3∶1，则这两对基因不遵循基因自由组合定律
D．由于玉米不是闭花授粉植物，因此不需要人工去雄
A　[由F2出现了重组型，可以推测“F1产生配子时，D、d与H、h自由组合”，A正确；F1测交后代的表型及比例为非甜高茎∶非甜矮茎∶甜粒高茎∶甜粒矮茎＝1∶1∶1∶1，属于实验验证的过程，B错误；若这两对相对性状独立遗传(2对等位基因位于2对同源染色体上)，若某些种类的花粉致死或某些个体会死亡，F1自交时，其子代的表型及比例也不会出现9∶3∶3∶1，但仍遵循基因自由组合定律，C错误；玉米是雌雄同株异花授粉作物，进行杂交不需要进行人工去雄，D错误。]
2．(2022·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．子二代中杂合子占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　[根据子二代的比例3∶1∶3∶1判断D/d、R/r基因位于两对同源染色体上，A项错误；F1的基因型为DdRr，亲本的基因型还可能为DDrr×ddRR，B项错误；子一代的基因型为DdRr，丙的基因型为ddRr，故二者的杂交后代，子二代的基因型为DdRR∶2DdRr∶Ddrr∶ddRR∶2ddRr∶ddrr，根据基因型判断子二代中杂合子占3/4，且杂合子中高矮植株比例为2∶1，C项正确；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项错误。]
考查对自由组合定律的理解
3．(2022·江苏南通调研)下列细胞为四种不同生物的体细胞，让这些生物自交得F1，再让F1测交，测交后代性状分离比不可能为1∶1∶1∶1(不考虑突变和互换)的是(　　)

A　　　　　B　　　　C　　　　　 D
B　[A图中2对等位基因分别位于2对同源染色体上，自交后代可能出现AaBb的个体，测交将出现1∶1∶1∶1的比例，A错误；B图中三对基因位于2对同源染色体上，且A、B连锁，a、b连锁，亲本自交会出现AaBb的个体，但是不考虑变异，只能产生2种类型的配子，测交后代的比例是1∶1，不会是1∶1∶1∶1，B正确；C图中A、a与C、c位于2对同源染色体上，遵循自由组合定律，自交后代出现AaCc的个体，测交实验可能会出现1∶1∶1∶1的比例，C错误；D图中存在三对符合自由组合定律的基因，自交后代会出现AaBbCC、AaBbcc、AaBBCc、AabbCc、AABbCc、aaBbCc的个体，测交都会出现1∶1∶1∶1的比例，D错误。]
4．(2022·广东六校联考)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．纯合矮茎豆荚绿色豌豆和纯合高茎豆荚黄色豌豆进行杂交，F2中重组型性状的比例为5/8
D　[根据基因在染色体上的位置，红花/白花、子叶黄色/白色两对基因位于一对同源染色体上，花腋生/顶生、高茎/矮茎、豆荚饱满/不饱满三对基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A项错误；D、d和V、v两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例不为3/16，B项错误；孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因是豌豆植株具有稳定的易于区分的相对性状，严格自花传粉植物，自然情况下一般都为纯种，花比较大，易于做杂交实验，C项错误；高茎/矮茎和豆荚绿色/黄色两对基因位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，纯合矮茎豆荚绿色豌豆(ddGG)和纯合高茎豆荚黄色豌豆(DDgg)进行杂交，F2中重组型性状(高茎豆荚绿色豌豆和矮茎豆荚黄色豌豆)的比例为5/8，D项正确。]
自由组合定律的验证
5．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，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(或其变式)，则符合自由组合定律，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(或其变式)，则符合自由组合定律，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
若有四种花粉，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，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
考点2　自由组合定律的常规解题规律和方法
►题型1　由亲本基因型推断配子和子代相关种类及比例(拆分组合法)
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。
2．方法
题型分类
解题规律
示例
种类问题
配子类型(配子种类数)
2n(n为等位基因对数)
AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8(种)
配子间结合方式
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数＝1×4×2＝8(种)
子代基因型(或表型)种类
双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表型)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
AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12(种)，表型为2×2×2＝8(种)
概率问题
基因型
(或表型)
的比例
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
AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1×1/2×1/2＝1/4
纯合子或
杂合子出
现的比例
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率
AABbDd×AaBBdd，F1中AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8

1．(2022·山东泰安月考)已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合且为完全显性，基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是(　　)
A．杂合子的比例为7/8
B．基因型有18种，AabbDd个体的比例为1/16
C．与亲本基因型不同的个体的比例为1/4
D．表型有6种，aabbdd个体的比例为1/32
A　[纯合子的比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，杂合子的比例为1－1/8＝7/8，A正确；基因型种类有3×2×3＝18(种)，AabbDd个体的比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，B错误；与亲本基因型相同的个体占1/2×1/2×1/2＋1/2×1/2×1/2＝1/4，与亲本基因型不同的个体的比例为1－1/4＝3/4，C错误；子代表型有2×2×2＝8(种)，D错误。]
2．(2022·山东潍坊临朐一中检测)下图是甘蓝型油菜一些基因在亲本染色体上的排列情况，多次实验结果表明，E基因存在显性纯合胚胎致死现象。如果让F1自交，得到的F2个体中纯合子所占比例为(　　)

母本　　　　父本
A．1/6　 B．3/14
C．4/21 D．5/28
D　[由题干信息可知三对等位基因分别位于三对同源染色体上，F1的基因型为BbEeFf、BbeeFf各占1/2。已知EE致死，F1的基因型为BbFfEe、BbFfee，其中BbFf自交后代纯合子占1/2×1/2＝1/4；Ee、ee自交后代EE∶Ee∶ee＝1∶2∶5，由于EE致死，所以其中纯合子占5/7，所以F1的自交后代纯合子占1/4×5/7＝5/28，D正确。]
►题型2　根据子代表型及比例推断亲本基因型(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。

3．(2023·山东滕州五中月考)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交，产生的F1再进行测交，结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上)，请问F1的基因型为(　　)

A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRr
C．DdRr和Ddrr D．ddRr
C　[测交后代中高秆∶矮秆＝1∶1，说明F1的基因型为Dd，测交后代中抗瘟病∶易染病＝1∶3，说明F1中有两种基因型，即Rr和rr；综合可得，F1的基因型为DdRr、Ddrr，C正确。]
4．(2020·全国卷Ⅱ)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表型不同的4种植株：板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交，子代表型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表型。回答下列问题：
(1)根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是______________。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为________、________、__________和________。
(3)若丙和丁杂交，则子代的表型为_____________________________________
____________________________________________________________________。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为___________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交，子代表型都是板叶紫叶抗病，说明板叶对花叶为显性、紫叶对绿叶为显性、抗病对感病为显性。(2)丙的表型为花叶绿叶感病，说明丙的基因型为aabbdd。根据甲与丙杂交子代都是板叶紫叶抗病推断，甲的基因型为AABBDD。乙(板叶绿叶抗病)与丁(花叶紫叶感病)杂交，子代出现个体数相近的8(即2×2×2)种不同表型，可以确定乙的基因型为AabbDd，丁的基因型为aaBbdd。(3)若丙(基因型为aabbdd)与丁(基因型为aaBbdd)杂交，子代的基因型为aabbdd和aaBbdd，表型为花叶绿叶感病、花叶紫叶感病。(4)植株X与乙(基因型为AabbDd)杂交，统计子代个体性状。根据叶形的分离比为3∶1，确定是Aa×Aa的结果；根据叶色的分离比为1∶1，确定是Bb×bb的结果；根据能否抗病性状的分离比为1∶1，确定是dd×Dd的结果，因此植株X的基因型为AaBbdd。
[答案]　(1)板叶、紫叶、抗病　(2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd　(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病　(4)AaBbdd
►题型3　多对基因自由组合
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(1∶1)1
22(1∶1)2
2n(1∶1)n
F2表型种类和比例
2(3∶1)1
22(3∶1)2
2n(3∶1)n
F2基因型种类和比例
3(1∶2∶1)1
32(1∶2∶1)2
3n(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(1∶1)1
22(1∶1)2
2n(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。

5．(2021·全国乙卷)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
B　[若n＝1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表型，若n＝2，则植株A测交会出现4(22)种不同的表型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2×2×2×2×……＝2n种不同的表型，A说法正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B说法错误；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，占子代个体总数的比例均为()n，C说法正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为()n，杂合子的个体数所占比例为1－()n，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D说法正确。]
6．(2022·福建厦门质检)柑桔的果皮色泽同时受多对独立遗传的等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)，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(即A_B_C_……)为红色，每对等位基因都不含显性基因时(即aabbcc……)为黄色，否则为橙色。现有果皮颜色分别为红色、黄色、橙色的三株柑桔进行如下实验：
实验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1
实验乙：红色×橙色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1
据此分析正确的是(　　)
A．柑桔果皮的色泽受两对等位基因控制
B．实验甲中亲子代红色个体的基因型不同
C．实验乙橙色亲本有2种可能的基因型
D．实验乙的子代橙色个体具有9种基因型
D　[实验甲中，红色(A_B_C_……)×黄色(aabbcc……)→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1，相当于测交，由于子代出现了黄色植株(aabbcc)，说明亲本红色植株的基因型为 AaBbCc，其产生的ABC配子占1/8，即(1/2)3，则可推测柑桔果皮的色泽受 3 对等位基因控制，A错误；实验甲的亲本基因型为AaBbCc×aabbcc，实验甲亲、子代中红色植株基因型相同，都是 AaBbCc，B错误；实验乙中，红色亲本的基因型是 AaBbCc，由子代中红色植株所占比例为3/16，即 3/4×1/2×1/2，可推测橙色亲本含1 对杂合基因和2 对隐性纯合基因，橙色亲本可能有3 种基因型，即Aabbcc、aaBbcc 或aabbCc，C 错误；实验乙亲本红色的基因型为AaBbCc，橙色的基因型为Aabbcc(或aaBbcc或aabbCc)，故实验乙的子代基因型共有3×2×2(或2×3×2或2×2×3)＝12(种)，其中红色子代有2种基因型(AABbCc和AaBbCc或AaBBCc和AaBbCc或AaBbCC和AaBbCc)，黄色子代有1种基因型(aabbcc)，则橙色子代有12－3＝9种基因型，D正确。]
►题型4　基因在染色体上位置的判断与探究
1．判断基因是否位于一对同源染色体上
以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表型，测交会出现两种表型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑同源染色体非姐妹染色单体的交换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。
2．判断基因是否位于不同对同源染色体上
以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。
3．判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条染色体上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。

7．(不定项)某雌雄同体植物基因型为AaBb(A、a控制叶形，B、b控制花色)，研究人员通过测交或自交的方式来确定两对基因在染色体上的位置，相关叙述正确的是(　　)
A．若自交后代有2种表型，可确定基因在染色体上的位置
B．若测交后代有2种表型，可确定基因在染色体上的位置
C．若自交后代有3种表型，说明两对基因没有发生基因重组
D．若测交后代有4种表型，说明两对基因的遗传遵循自由组合定律
AC　[若自交后代有2种表型，则AB连锁，ab连锁，两对等位基因位于同一对染色体上，若Ab连锁，aB连锁，则两对等位基因位于一对同源染色体上，自交后代的表型有3种，两对等位基因若位于2对同源染色体上时，自交后代的表型有4种，故若自交后代有2种表型，可确定基因在染色体上的位置，A正确；若测交后代有2种表型，则AaBb只能产生两种配子，可以确定两对基因完全连锁，但AaBb在染色体上的位置不能确定，可能是AB连锁，也可能是Ab基因连锁，B错误；若自交后代有3种表型，说明A和b基因连锁，AaBb能产生Ab和aB两种配子，说明两对基因位于同一对染色体上，故没有发生基因重组，C正确；若测交后代有4种表型，因不清楚表型比例，可能是AaBb两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，也有可能是AaBb两对等位基因位于一对同源染色体上，只是部分细胞在进行减数分裂时发生了互换，后代也产生了四种表型，D错误。]
8．科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入小麦体内，结果发现第一批植物自交后代耐盐∶不耐盐＝3∶1；第二批植物自交后代耐盐∶不耐盐＝15∶1。有关两批转基因植物基因导入的位置的判断正确的是(　　)
A．第一批小麦耐盐基因导入一对同源染色体上；第二批小麦基因导入两对同源染色体上
B．第一批小麦耐盐基因导入一条染色体上；第二批小麦基因导入两条非同源染色体上
C．第一批小麦耐盐基因导入一对同源染色体上；第二批小麦基因导入两条非同源染色体上
D．第一批小麦基因导入一条染色体上；第二批小麦基因导入两对同源染色体上
B　[自交后代耐盐∶不耐盐＝3∶1，说明导入的基因遵循分离定律遗传，基因导入一条染色体上；自交后代耐盐∶不耐盐＝15∶1，说明导入的基因遵循自由组合定律遗传，基因导入两条非同源染色体上。]
9．(2022·广东韶关检测)2017年，被誉为“杂交水稻之父”的袁隆平院士宣布了两项重大研究成果：一是成功的培育出了耐盐碱的“海水稻”，二是利用现代生物技术将普通水稻中的吸镉基因敲除，获得了含镉量低的低镉水稻。有关遗传分析见表：
水稻品种
表型
导入或敲除的相关基因
普通水稻
不耐盐高镉
未导入和敲除
海水稻
耐盐高镉
B＋
低镉稻
不耐盐低镉
C－
(注：B＋表示导入的耐盐基因，C－表示吸镉基因被敲除，B＋对B－为完全显性，基因型C＋C＋、C＋C－和C－C－分别表现为高镉、中镉和低镉。)
请回答：
(1)根据已知条件，C＋对C－为________(填“完全显性”或“不完全显性”)，纯合普通水稻的基因型为________。
(2)在进行水稻(2n＝24)基因组测序时，应对____________条染色体上的基因进行测序。
(3)现有普通水稻、海水稻和低镉稻(均为纯合子)，请设计杂交实验探究B＋/B－和C＋/C－两对基因是否位于一对同源染色体上。
实验思路：___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
预期实验结果：
①若F2中不耐盐低镉的比例为__________，则B＋/B－和C＋/C－两对基因位于一对同源染色体上。
②若F2中不耐盐低镉的比例为________，则B＋/B－和C＋/C－两对基因位于两对同源染色体上。
[解析]　(1)据题意可知，基因型C＋C＋、C＋C－和C－C－分别表现为高镉、中镉和低镉，因此C＋对C－为不完全显性。B＋表示导入的耐盐基因，B＋对B－
为完全显性，普通水稻不耐盐高镉，因此基因型为B－B－C＋C＋。
(2)水稻是雌雄同体的植株，因此对水稻(2n＝24)基因组进行测序，需要测12条染色体上的碱基序列。
(3)探究两对基因是否位于一对同源染色体上，常用的方法是利用双杂合个体自交或者测交，现有的材料是普通水稻(B－B－C＋C＋)、海水稻(B＋B＋C＋C＋)和低镉稻(B－B－C－C－)，因此首先要得到双杂合个体，可用海水稻(B＋B＋C＋C＋)和低镉稻(B－B－C－C－)杂交得到B＋B－C＋C－，然后再进行自交或者测交。据此实验思路为：用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1，再用F1自交或者测交得F2，观察并统计F2中的表型及比例。预期实验结果为：如果B＋/B－和C＋/C－两对基因位于一对同源染色体上，F1(B＋B－C＋C－)能产生B＋C＋和B－C－两种配子，自交后代为B＋B＋C＋C＋(耐盐高镉)∶B＋B－C＋C－(耐盐中镉)∶B－B－C－C－(不耐盐低镉)＝1∶2∶1，不耐盐低镉的比例为1/4；测交后代：B＋B－C＋C－(耐盐中镉)∶B－B－C－C－(不耐盐低镉)＝1∶1，不耐盐低镉的比例为1/2。
如果B＋/B－和C＋/C－两对基因位于两对同源染色体上，F1(B＋B－C＋C－)能产生B＋C＋、B＋C－、B－C＋、B－C－四种配子，自交后代为不耐盐低镉B－B－C－C－比例为1/4×1/4＝1/16；测交后代不耐盐低镉B－B－C－C－比例为1/4×1＝1/4。
[答案]　(1)不完全显性　B－B－C＋C＋　(2)12　(3)用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1，再用F1自交得F2，观察并统计F2中的表型及比例(或用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1，再用F1测交得F2，观察并统计F2中的表型及比例)　①1/4(或1/2)
②1/16(或1/4)





1．核心概念
(1)(必修2 P13)表型：生物个体表现出来的性状。
(2)(必修2 P13)基因型：与表型有关的基因组成。
(3)(必修2 P13)等位基因：控制相对性状的基因。
2．结论语句
(1)(必修2 P15)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)(必修2 P32)基因的自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，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。

1．(2022·山东等级考)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是(　　)
杂交组合
①×②
①×③
①×④
①×⑤
②×⑥
子代叶片边缘
光滑形
锯齿状
锯齿状
光滑形
锯齿状
A．②和③杂交，子代叶片边缘为光滑
B．③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状
C．②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形
D．④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形
C　[①×③、①×④的子代全为锯齿状，说明①与③④应是同一基因突变而来，因此②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形，③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状，A、B正确；①×②、①×⑤的子代全为光滑形，说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致的，但②与⑤可能是同一基因突变形成的，也可能是不同基因突变形成的；若为前者，则②和⑤杂交，子代叶片边缘为锯齿状，若为后者，子代叶片边缘为光滑形，C错误；①与②是由不同基因发生隐性突变导致，①与④应是同一基因突变而来，②×⑥的子代全为锯齿状，说明②⑥是同一基因突变形成的，则④与⑥是不同基因突变形成的，④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形，D正确。]
2．(2021·湖北选择性考试)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
C　[据表格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；假设甲基因型为AAbbCC，乙基因型为aaBBCC，丙基因型为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；据表格分析可知，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。]
3．(2021·海南等级考)科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1，F1经自交得到F2，结果如下表。
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮
底色
A/a，4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色∶黄色≈3∶1
果肉
颜色
B/b，9号染色体
白色
橘红色
橘红色
橘红色∶白色≈3∶1
果皮
覆纹
E/e，4号染色体
F/f，2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹∶无覆纹≈9∶7
已知A、E基因同在一条染色体上，a、e基因同在另一条染色体上，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑互换、染色体变异、基因突变等情况，回答下列问题。
(1)果肉颜色的显性性状是________。
(2)F1的基因型为________，F1产生的配子类型有________种。
(3)F2的表型有________种，F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是________，F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是________。
[解析]　(1)结合表格分析可知，亲本分别是白色和橘红色杂交，F1均为橘红色，F1杂交，子代出现橘红色∶白色≈3∶1的性状分离比，说明橘红色是显性性状。
(2)由于F2中黄绿色∶黄色≈3∶1，可推知F1应为Aa，橘红色∶白色≈3∶1，F1应为Bb，有覆纹∶无覆纹≈9∶7，则F1应为EeFf，故F1基因型应为AaBbEeFf；由于A和E连锁，a和e连锁，而F、f和B、b独立遗传，故F1产生的配子类型有2(AE、ae)×2(F、f)×2(B、b)＝8种。
(3)由于A和E连锁，a和e连锁。F2中基因型为A_E_的为3/4，aaee的为1/4，F2中黄绿色有覆纹果皮(A_E_F_)、黄绿色无覆纹果皮(A_E_ff)、黄色无覆纹果皮(aaeeF_、aaeeff)的植株数量比是(3/4×3/4)∶(3/4×1/4)∶(1/4×3/4＋1/4×1/4)＝9∶3∶4；F2中黄色无覆纹果皮中的纯合子占1/2，橘红色果肉植株中纯合子为1/3，纯合子所占比例为1/6，故杂合子所占比例是1－1/6＝5/6。F2中关于果皮底色的表型有2种，关于果皮底色和果皮覆纹的表型有3种，故F2的表型有2×3＝6种。
[答案]　(1)橘红色　(2)AaBbEeFf　8　(3)6　9∶3∶4　5/6
4．(2022·全国甲卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序，叶腋长雌花序)，但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为________，F2中雄株的基因型是______________；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是________。
(3)已知玉米籽粒的糯性和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯性与非糯的显隐性。若糯性是显性，则实验结果是______________________
____________________________________________________________________；
若非糯是显性，则实验结果是_________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)杂交育种的原理是基因重组，若甲为母本，乙为父本杂交，因为甲为雌雄同株异花植物，所以在花粉未成熟时需对甲植株进行人工去雄操作并套袋隔离，等花粉成熟后再通过人工授粉把乙的花粉传到甲的雌蕊柱头后，再套袋隔离。
(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，可知乙基因型为BBtt，丁的基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株中与丙基因型(bbtt)相同的比例为1/4。
(3)假设糯性和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米均为雌雄同株植物，间行种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基因型为aa，则糯性植株无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，非糯植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
[答案]　(1)花粉未成熟之前对甲去雄套袋，再授乙的花粉套袋隔离　(2)1/4　bbTT、bbTt　1/4　(3)糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒　非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
5．(2021·湖南选择性考试)油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当地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，分为三种类型，全为高秆的记为F3­Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①②的F2基本一致的记为F3­Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3­Ⅲ。产生F3­Ⅰ、F3­Ⅱ、F3­Ⅲ的高秆植株数量比为 ________。产生F3­Ⅲ的高秆植株基因型为__________(用A、a；B、b；C、c……表示基因)。用产生F3­Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？________。
[解析]　(1)根据杂交组合①②正反交的F2结果高秆∶半矮秆都约为15∶1，所以半矮秆为隐性遗传，且该性状是由非同源染色体上的两对隐性基因控制的，即只有基因型为aabb时表现为半矮秆，其他基因型均表现为高秆。杂交组合①中F1的基因型为AaBb，F1自交时雌雄配子有4×4＝16种组合方式。其细胞遗传学基础是减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)杂交组合①中F1的基因型为AaBb，产生的F2的基因型为AA_ _和_ _BB占F2中所有高秆植株的7/15，它们自交后代都表现为高秆，所以属于F3­Ⅰ；F2中基因型为AaBb的植株自交，产生的后代高秆∶半矮秆＝15∶1，与杂交组合①②的F2基本一致，记为F3­Ⅱ，基因型为AaBb的植株占F2中所有高秆植株的4/15；F2中基因型为Aabb和aaBb的高秆植株自交，产生的后代高秆∶半矮秆＝3∶1，与杂交组合③的F2基本一致，记为F3­Ⅲ，基因型为Aabb和aaBb的植株占F2中所有高秆植株的4/15，故产生F3­Ⅰ、F3­Ⅱ、F3­Ⅲ的高秆植株的数量比为7∶4∶4。基因型为Aabb和aaBb的高秆植株相互杂交的子一代再自交才能验证自由组合定律，否则只能验证分离定律。
[答案]　(1)非同源染色体上的两对隐性基因控制的遗传　16　减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，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