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高中生物高考第14讲 基因的自由组合定律
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这是一份高中生物高考第14讲 基因的自由组合定律，共28页。
第14讲 基因的自由组合定律
内容比较——知考向
核心素养——提考能
内容要求
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
生命观念
理解基因自由组合定律的细胞学基础，建立进化与适应的观念
科学思维
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
探究个体的基因型、验证自由组合定律
与旧教
材对比
增：①旁栏思考题如孟德尔在总结遗传规律时，是否用到了归纳法？②孟德尔遗传规律的应用。
改：表型的概念(表型改为表型)。
考点一 两对相对性状的遗传实验分析
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)杂交实验过程：
(2)结果分析：
(3)问题提出：
①F2中为什么出现新性状组合？②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释：现代解释为“两对等位基因”
①两对性状分别由两对遗传因子控制
②F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子随机结合。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种
③受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子结合方式有16种。
④F2遗传因子组合形式有9种，性状表现有4种，且比例为9∶3∶3∶1。
(2)遗传图解：
(3)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型
提醒 ①YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。
②若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝10/16；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝6/16。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
(1)方法：测交实验
(2)目的：测定F1的遗传因子组成。
(3)遗传图解：
(4)结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
提醒 ①雌雄配子结合方式(16种)≠基因型种类(9种)；
②只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合。
4.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
提醒 个数≠种类数；雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。
(2)自由组合定律的内容
5.孟德尔成功的原因
6.孟德尔遗传规律在实践中的应用
应用方面
应用思路
实例图解
杂交育种
有目的地将不同优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种
医学实践
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
后代中患病概率为1/4
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？
提示 用正交和反交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)＝黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1。
2.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？
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当时没有人知道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.(科学思维)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%，试解释出现这一结果的可能原因：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发生交叉互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。
2.(科学思维)Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，则说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？
提示 不能说明；Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。
3.(科学探究)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：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，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。
4.(生产实践)某生物兴趣小组利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr)，获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：让绿色圆粒豌豆(yyRr)自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。
考向1 通过两对相对性状的杂交实验分析，考查科学思维能力
1.(2021·湖南湘东六校联考)关于孟德尔相对性状的遗传实验及基因分离和自由组合定律的叙述，正确的是( )
A.孟德尔杂交实验中，重组类型即F2中与F1性状不同的类型
B.受精时不同类型的雌雄配子随机结合就是自由组合
C.自由组合定律的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体的自由组合
D.基因分离定律的细胞学基础是减数分裂时姐妹染色单体分离
答案 C
解析 孟德尔杂交实验中，重组类型即F2中与亲本性状不同的类型，A错误；受精时不同类型的雌雄配子随机组合不属于基因重组，B错误；自由组合定律的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体的自由组合，C正确；基因分离定律的细胞学基础是减数分裂时同源染色体分离，D错误。
2.(2021·山东青岛调研)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 由于D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因，符合基因的自由组合定律，F1为DdTt，自交时雌雄配子随机组合，后代会出现9种基因型，4种表型，在双显性状(D_T_)中杂合子占8/9，A、D正确；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；F2中能稳定遗传的个体即纯合子占4/16＝1/4，C正确。
考向2 通过自由组合定律的验证，考查科学探究能力
3.(2021·山东德州联考)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。
4.(2021·江西金太阳联考)某种昆虫长翅A对残翅a为显性，直翅B对弯翅b为显性，有刺刚毛D对无刺刚毛d为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体细胞的基因型如右图所示。下列说法正确的是( )
A.长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
B.若无变异，该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞基因型有4种
C.细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d
D.为验证基因的自由组合定律，必须用基因型为aabbdd的异性体来与该昆虫进行交配
答案 C
解析 由题图可知，控制该昆虫长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，不遵循基因自由组合定律，A错误；若无变异，一个初级精母细胞产生的4个精细胞的基因型是两两相同、两两互补的，共2种，B错误；细胞的有丝分裂后期，每条染色体的着丝粒分裂，移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d，C正确；为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体基因型有多种选择，如aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd等，D错误。
5.(2021·重庆七校联考节选)已知白花三叶草有两个品种：叶片中含较高水平氰(HCN)的品种和不含氰的品种，其代谢过程如图，回答下列问题。
(1)现有两个不含氰的品种杂交，F1全部含较高水平的氰。这两个不含氰的品种基因型为 。
(2)对于上述F1中等位基因D/d和H/h在染色体上的位置，有同学提出了两种假说：假说一认为两对等位基因D/d和H/h分别位于两对同源染色体上；假说二认为两对等位基因D/d和H/h位于一对同源染色体上。请设计实验来探究两种假说的正确性。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答案 (1)DDhh、ddHH
(2)实验思路：F1自交，统计后代的表型及比例。
预期结果和结论：若后代中含较高水平氰的个体与不含氰的个体比例为9∶7，则两对等位基因D/d和H/h分别位于两对同源染色体上，假说一成立；若后代中含较高水平氰的个体与不含氰的个体比例为1∶1，则两对等位基因D/d和H/h位于一对同源染色体上，且D和h位于一条染色体上，d和H位于另一条染色体上，假说二成立。
解析 (1)根据题意可知，含较高水平氰的品种基因型为D_H_，不含氰的品种基因型是D_hh、ddH_和ddhh。由“两个不含氰的品种杂交，F1全部含较高水平的氰”可知，这两个不含氰的品种基因型分别是DDhh、ddHH，F1的基因型为DdHh。(2)题中的两种假说，分别对应遵循基因的自由组合定律和不遵循基因的自由组合定律。若假说一正确，两对等位基因D/d和H/h分别位于两对同源染色体上，D/d与H/h的遗传遵循基因的自由组合定律，则F1(DdHh)自交后代的基因型及其比例为D_H_(含较高水平的氰)∶D_hh(不含氰)∶ddH_(不含氰)∶ddhh(不含氰)＝9∶3∶3∶1，即含较高水平的氰∶不含氰＝9∶7；若假说二正确，即两对等位基因D/d和H/h位于一对同源染色体上，则D和h位于一条染色体上，d和H位于同源的另一条染色体上，两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，可将F1基因型记为DhdH，F1自交后代的基因型及其比例为DhDh(不含氰)∶DhdH(含较高水平的氰)∶dHdH(不含氰)＝1∶2∶1，即含较高水平的氰∶不含氰＝1∶1。
判断基因是否位于两对同源染色体上的方法
(1)根据题干信息判断：两对基因独立遗传。
(2)根据杂交实验判断(常用)
考点二 突破自由组合定律的常规题型
常规题型1 已知亲代求子代的“顺推型”题目
常用方法：组合法
(1)适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用(如导致配子致死)
(2)解题思路： “先分开，后组合”
(3)常见题型分析：
①基因型(表型)种类及概率
提醒 在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去相同表型的概率即可。
②配子种类及概率的计算
有多对等位基因的个体
举例：基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2＝8种
产生某种配子的概率
产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8
【典例1】 (2021·江西九江联考)已知某二倍体植物的花长受四对等位基因控制且独立遗传，作用相等且具有叠加性。最长花长为40 mm的该植物与最短花长为16 mm的该植物互相受粉，子代花长均为28 mm。该花长为28 mm的植株自交，后代出现性状分离，其中花长为16 mm的个体所占比例为( )
A.1/256 B.81/256 C.1/16 D.3/8
答案 A
解析 根据题干信息分析，该二倍体植物的花长受四对独立遗传的等位基因控制，作用相等且具有叠加性，假设四对等位基因为A/a、B/b、C/c、D/d，则最长花长的基因型为AABBCCDD，长度为40 mm，最短花长基因型为aabbccdd，长度为16 mm，则每一个显性基因增加的长度＝(40－16)/8＝3 mm；子一代基因型为AaBbCcDd，长度为16＋3×4＝28 mm，且每一个显性基因增加的长度为3 mm，则子一代自交，后代花长长度为16 mm的个体的基因型为aabbccdd，占子二代总数的比例＝1/4×1/4×1/4×1/4＝1/256。
[对点练1] (2021·皖南八校模拟)仓鼠的毛色有灰色和黑色，由3对独立遗传的等位基因(P和p、Q和q、R和r)控制，3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，否则表现为黑色。下列叙述错误的是( )
A.3对基因中没有任意两对基因位于同一对同源染色体上
B.该种仓鼠纯合灰色、黑色个体的基因型各有1种、7种
C.基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中黑色个体占27/64
D.基因型为PpQqRr的灰色个体测交，子代黑色个体中纯合子占1/7
答案 C
解析 3对等位基因是独立遗传的，符合自由组合定律，任意两对都不会位于同一对同源染色体上，A正确；3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，纯合灰色个体基因型为PPQQRR，纯合黑色个体基因型有ppqqrr、PPqqrr、ppQQrr、ppqqRR、PPQQrr、ppQQRR、PPqqRR 7种，B正确；基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中灰色个体占3/4×3/4×3/4＝27/64，黑色个体占1－27/64＝37/64，C错误；基因型为PpQqRr的灰色个体测交，后代有8种基因型，灰色个体基因型1种，黑色个体基因型7种，其中只有ppqqrr是黑色纯合子，D正确。
常规题型2 已知子代求亲代的“逆推型”题目
(1)解题思路：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法定理进行逆向组合。
(2)常见几种分离比为：
【典例2】 (2017·全国卷Ⅱ，6改编)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该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，则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
答案 D
解析 由题意知，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，子二代中黑色个体占＝＝，结合题干3对等位基因位于常染色体上且独立分配，说明符合基因的自由组合定律，而黑色个体的基因型为A_B_dd，要出现的比例，可拆分为××，可进一步推出F1基因组成为AaBbDd，进而推出D选项正确。
[对点练2] (2021·重庆西南大学附中)两对独立遗传的等位基因A－a和B－b，且两对基因均为完全显性，分别控制豌豆的两对相对性状，植株甲和植株乙进行杂交，下列相关叙述正确的是( )
A.若子一代出现3∶1∶3∶1的性状分离比，则两亲本的基因型为AaBb×aaBb
B.若子一代出现1∶1∶1∶1的性状分离比，则两亲本的基因型为AaBb×aabb
C.若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则两亲本的基因型为AABB×aabb
D.若子二代出现3∶1的性状分离比，则两亲本的杂交组合可能有4种情况
答案 D
解析 3∶1∶3∶1可拆分为(3∶1)(1∶1)的分离比，说明两亲本中一对基因为杂合子自交型，另一对基因为测交型，所以两亲本的基因型为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb，A错误；1∶1∶1∶1可拆分为(1∶1)(1∶1)，说明亲本中的两对基因均为测交，所以两亲本的基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb，B错误；同理可判断，C错误，D正确。
常规题型3 多对基因控制生物性状的分析
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
注 (1)若F2中显性性状的比例为，则该性状由n对等位基因控制。
(2)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。
【典例3】 (2011·全国卷Ⅰ，32改编)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(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_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表型及其比例如下：
根据杂交结果回答问题。
(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
(2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
答案 (1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律) (2)4对。 ①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体占全部个体的比例为＝＝，根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2代中显性个体的比例为，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同
解析 (1)单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离定律，综合分析4个纯合白花品系的六个杂交组合，这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合定律。
(2)在六个杂交组合中，乙×丙和甲×丁两个杂交组合中F1都开红花，F1自交后代F2中都是红花81∶白花175，其中红花个体占全部个体的比例为＝＝，该比例表明：这是位于4对同源染色体上的4对等位基因在完全显性条件下的遗传情况，且这两个杂交组合中涉及的4对等位基因相同。
常规题型4 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
【典例4】 (2020·湖南四校摸底调研)果蝇的翅型(长翅、残翅和小翅)由位于Ⅰ、Ⅱ号染色体上的等位基因(W－w、H－h)控制。科学家用果蝇做杂交实验，过程及结果如表所示。下列分析不正确的是( )
杂交组合
亲代
F1
组合一
纯合长翅果蝇×纯合残翅果蝇(WWhh)
残翅果蝇
组合二
纯合长翅果蝇×纯合残翅果蝇(WWhh)
小翅果蝇
组合三
纯合小翅果蝇×纯合长翅果蝇
小翅果蝇
A.分析上述杂交组合，纯合小翅果蝇的基因型仅有1种
B.分析上述杂交组合，纯合长翅果蝇的基因型仅有1种
C.让杂交组合二中F1小翅果蝇自由交配，子代小翅果蝇的基因型共有4种
D.让杂交组合二中F1小翅果蝇自由交配，子代小翅果蝇所占的比例为9/16
答案 B
解析 据题表分析可知：残翅果蝇的基因型：W_hh；长翅果蝇的基因型：ww__；小翅果蝇的基因型：W_H_。纯合小翅果蝇的基因型仅有1种，即WWHH，A正确；纯合长翅果蝇的基因型有2种，wwhh和wwHH，B错误；杂交组合二中F1小翅果蝇的基因型为WwHh，其自由交配，子代小翅果蝇的基因型共有4种：WWHH、WWHh、WwHH、WwHh，子代小翅果蝇所占的比例为9/16，C、D正确。
重温真题 经典再现
1.(2019·海南卷，18)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是( )
A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物
B.进行豌豆杂交时，母本植株需要人工去雄
C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离
D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合
答案 D
解析 豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物，自然状态下是纯种，A正确；因豌豆雌雄同花，在进行豌豆杂交时，母本植株需要人工去雄，并进行套袋处理，B正确；杂合子中的等位基因在形成配子时随同源染色体的分开而分离，C正确；非同源染色体上的非等位基因在形成配子时能够自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合，D错误。
2.(2016·全国卷Ⅲ，6)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D
解析 F1自交，F2中红花∶白花＝272∶212≈9∶7，用纯合白花植株花粉给F1红花植株授粉，子代红花为101株，白花为302株，即红花∶白花＝1∶3。这应符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式，由此可推知该相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，即F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，A、C错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，白花植株基因型有5种，B错误、D正确。
3.(2020·全国卷Ⅱ，32改编)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________。
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
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。
课后·分层训练
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1.(2021·河北邢台联考)雌雄异株植物大麻的抗病对不抗病为显性，若用大麻验证孟德尔的遗传规律，下列叙述正确的是( )
A.亲本都必须是纯合子
B.抗病和不抗病只由一对等位基因控制
C.无论杂交还是自交都需要人工授粉
D.用大麻作为实验材料进行实验的操作流程比豌豆的短
答案 C
解析 选择杂合的雌雄个体杂交，后代出现3∶1或9∶3∶3∶1及其变式即说明该性状的遗传遵循孟德尔遗传规律，此时亲本不是纯合子，A错误；抗病和不抗病也可能由两对或两对以上的等位基因控制，B错误；大麻为雌雄异株，无论杂交还是自交都需要人工授粉，C正确；用大麻作实验材料，需要观察后代是否抗病，用豌豆作实验材料，观察种子的性状即可，前者的实验操作流程较长，D错误。
2.(2021·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
解析 自由组合定律的实质：在形成配子时，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表现为自由组合，具有以下两点：(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合同时进行；(2)独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合互不干扰，各自独立地分配到配子中去。故Y(y)与R(r)所在的非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合能反映基因自由组合定律的实质。
3.(2020·重庆市调研)图甲为一个精原细胞中两对等位基因和染色体的关系示意图，图乙为减数分裂产生的四种配子示意图(不考虑基因突变)。下列有关分析正确的是( )
A.若未发生交叉互换，则该精原细胞只产生①、②两个精子
B.若发生交叉互换，则该精原细胞只产生③、④两种精子
C.若发生交叉互换，则该精原细胞产生①、②、③、④四种精子
D.若发生交叉互换，则该生物体产生的精子中，③、④类型的个数等于①、②类型的个数
答案 C
解析 若未发生交叉互换，根据题干可知，不考虑基因突变，则该精原细胞可产生两两相同的四个精子，其中染色体上基因的分布为①和②，A错误；若发生交叉互换，则该精原细胞可产生四种精子，染色体上基因的分布为①、②、③、④，B错误、C正确；该生物体的精原细胞在减数分裂过程中染色体发生交叉互换的概率较低，故该生物体产生的③、④类型的精子数远少于①、②类型的精子数，D错误。
4.(2020·华中师大附中调研)有一种名贵的兰花，花色有红色、蓝色两种颜色，其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为27∶37。下列说法正确的是( )
A.兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制
B.兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制
C.若F1测交，则其子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7
D.F2中蓝花基因型有5种
答案 C
解析 根据题干信息“亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为27∶37”可知，F2中红花占＝＝()3，说明兰花花色的遗传是由三对同源染色体上的三对等位基因控制的，A、B错误；根据实验结果F2中红花占()3可知，红花的基因型为A_B_C_(假设三对等位基因用A/a、B/b、C/c表示)，其余基因型均表现为蓝花，若F1(其基因型为AaBbCc)测交，则其子代中红花AaBbCc所占比例为××＝，蓝花占，因此F1测交，其子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7，C正确；F1(基因型为AaBbCc)自交，F2中基因型种类为3×3×3＝27(种)，其中红花的基因型为A_B_C_，种类为2×2×2＝8(种)，则F2中蓝花基因型为19种，D错误。
5.(2021·山东潍坊统考)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基因自由组合定律，D正确。
6.(2021·江西九江联考)小鼠中基因A1控制黄色、基因A2控制灰色、基因a控制黑色，A1对A2和a为显性，A2对a为显性，已知A1A1个体会在胚胎时期死亡。小鼠有短尾(D)和长尾(d)两种，且与体色独立遗传。若取两只基因型不同的黄色短尾鼠交配，F1的表型及比例为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1，则下列说法中错误的是( )
A.亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd
B.F1中的四种表型个体均为杂合体
C.若F1中灰色短尾鼠相互交配，子代中黑色鼠占1/4
D.若F1中灰色长尾鼠相互交配，子代中不会出现黑色鼠
答案 D
解析 根据后代黄色∶灰色＝2∶1、短尾∶长尾＝2∶1可知，DD个体不能存活，亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd，A正确；F1中与体色相关的基因型为A1A2、A1a、A2a，故四种表型个体均为杂合体，B正确；若F1中灰色短尾鼠(A2aDd)相互交配，子代中灰色∶黑色＝3∶1，其中黑色鼠(aa)占1/4，C正确；若F1中灰色长尾鼠(A2add)相互交配，子代中出现黑色鼠的概率为1/4，D错误。
7.(2021·襄阳五中联考)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 甲(AaBb)、乙(aabb)植株杂交为两对等位基因的测交，后代表型的比例为1∶1∶1∶1，A正确；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；在自然条件下能稳定遗传的植株为纯合子，本题中为纯合子的植株是乙(aabb)和丙(AAbb)，D正确。
8.(2021·豫南九校联考)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为182株，白花为143株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为90株，白花为271株。相关基因用A、a；B、b；……表示。请回答下列问题：
(1)该高等植物的花色受________对等位基因控制，且这些等位基因遵循________定律。
(2)F1的基因型是________，F1自交得到的白花植株中，纯合子所占的比例是________。题干中用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，纯合子所占的比例是________。
(3)现有一红花植株，其自交后代中红花∶白花≈3∶1，则该红花植株的基因型是________。若用隐性纯合白花植株的花粉给该红花植株授粉，则子代表型及其比例约为________。
答案 (1)两 自由组合(或“分离定律和自由组合”)
(2)AaBb 3/7 1/4
(3)AABb或AaBB 红花∶白花≈1∶1
解析 (1)根据F1自交的结果可知，红花∶白花约为9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，所以该高等植物的花色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。(2)由题干信息可知，F1的基因型是AaBb，F1自交，得到的F2植株中，红花植株的基因型为A_B_。白花植株的基因型为A_bb、aaB_和aabb。F2中白花植株占7/16，白花纯合子在整个F2中占3/16，故白花植株中纯合子所占的比例是3/7。题干中用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，根据子代表型及比例可知，该白花植株的基因型为aabb，后代中有4种基因型，只有aabb一种纯合子，所占比例为1/4。(3)红花植株的基因型为A_B_，若一红花植株自交产生的后代中红花∶白花≈3∶1，则该红花植株的基因型是AABb或AaBB，隐性纯合白花的基因型为aabb，测交结果应是红花∶白花≈1∶1。
9.(2021·吉林长春质检)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
解析 根据题干信息可知，玉米有雌雄同株、雌株、雄株三种表型，A正确；基因b纯合可以使植株只有雄花序，且叶腋处没有雌花序，基因t纯合可以使雄花序发育成为可育的雌花序，因此bbTt只有雄花序，bbtt仅顶端有雌花序，B正确；BbTt自交，雌雄配子的结合方式有4×4＝16种，C正确；BbTt与bbTt杂交后代中雄株占1/2×3/4＝3/8，D错误。
10.(2021·郑州外国语中学调研)致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有两对等位基因均杂合的个体AaBb(两对等位基因独立遗传)，已知具有某种基因型的配子或个体致死，不考虑环境因素对表型的影响，下列说法不正确的是( )
A.如该个体自交后代分离比为6∶3∶2∶1，则推测原因可能是某对基因显性纯合致死
B.如该个体自交后代分离比为5∶3∶3∶1，则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
C.如该个体自交后代分离比为7∶3∶1∶1，则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
D.如该个体自交后代分离比为9∶3∶3，则推测原因可能是基因型为aB的雄配子或雌配子致死
答案 D
解析 如该个体自交后代分离比为6∶3∶2∶1，6∶3∶2∶1可看作是(3∶1)(2∶1)，则推测原因可能是某对基因显性纯合致死，A正确；若基因型为AB的雄配子致死，则雄配子的种类及比例为Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1，雌配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，子代分离比为5∶3∶3∶1，雌配子AB致死时也可以得到相同的比例，故基因型为AB的雄配子或雌配子致死时，该个体自交后代分离比为5∶3∶3∶1，B正确；若基因型为Ab的雄配子致死，则雄配子的种类及比例为AB∶aB∶ab＝1∶1∶1，雌配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，子代分离比为7∶3∶1∶1，雌配子Ab致死时也可以得到相同的比例，故基因型为Ab的雄配子或雌配子致死时，该个体自交后代分离比为7∶3∶1∶1；同理，若基因型为aB的雄配子或雌配子致死，则该个体自交后代分离比为7∶3∶1∶1，C正确，D错误。
11.(2020·华中师大附中预测)玉米第4对染色体某位点上有甜质胚乳基因(A、a)，第9对染色体某位点上有子粒的粒色基因(B、b)，第9对染色体另一位点上有糯质胚乳基因(D、d)，aa纯合时D不能表达。将紫冠、非糯质、非甜质玉米(AABBDD)与非紫冠、糯质、甜质玉米(aabbdd)杂交得F1。若将F1测交，下列对测交后代的分析错误的是( )
A.测交后代可能出现6种性状
B.分别统计测交后代三对性状的比例可以验证基因分离定律
C.甜质胚乳基因与子粒的粒色基因的遗传遵循自由组合定律
D.测交后代中非糯质非甜质∶糯质甜质∶非糯质甜质∶糯质非甜质＝1∶1∶1∶1
答案 D
解析 若发生交叉互换，F1可产生8种配子(如下图所示)，但aa纯合时D不能表达，所以测交后代可能出现6种性状，A正确；分别统计每对性状的测交后代比例，若性状分离比为1∶1，则符合分离定律，B正确；甜质胚乳基因与子粒的粒色基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，C正确；因aa纯合时D不能表达，虽然测交后代的基因型有4种，但性状比例应为非糯质非甜质∶糯质甜质∶糯质非甜质＝1∶2∶1，D错误。
12.(2021·河南天一大联考)资料表明：家兔的毛色由位于常染色体上的B/b和D/d两对等位基因控制。当b基因纯合时，家兔毛色表现为白色。请依据如图所示的杂交实验，回答下列问题：
(1)控制家兔毛色的两对等位基因位于________对染色体上，亲本家兔杂交组合的基因型为__________________。
(2)F2灰色家兔的基因型有________种，其中杂合子所占的比例为________。
(3)让F2黑色家兔雌雄个体自由交配，子代的表型及比例为________________。
(4)若现有多只与亲本基因型相同的白色雌兔，请用文字简要写出鉴定一只黑色雄兔的基因型的实验设计思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
预期实验结果和结论：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2(或两) BBdd和bbDD
(2)4 8/9
(3)黑色家兔∶白色家兔＝8∶1
(4)让该只黑色雄兔与多只白色雌兔(bbDD)进行交配，观察并统计子代的表型及比例 若子代家兔的毛色全为灰色，则该只黑色雄兔的基因型为BBdd；若子代家兔的毛色既有灰色也有白色，且比例约为1∶1(或若子代家兔的毛色出现白色)，则该只黑色雄兔的基因型为Bbdd
解析 (1)F2的性状分离比是9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变形，因此控制家兔毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律；当b基因纯合时，家兔毛色表现为白色，由于F1的基因型为BbDd，因此亲本杂交组合为BBdd(黑色)×bbDD(白色)。(2)F2灰色家兔的基因型有BBDD、BdDD、BBDd、BdDd四种，纯合子(BBDD)占1/9，所以杂合子所占的比例为8/9。(3)F2黑色家兔1/3BBdd、2/3Bbdd，产生2/3Bd、1/3bd的配子，所以自由交配后代中黑色家兔(BBdd、Bbdd)为2/3×2/3＋2×2/3×1/3＝8/9，白色家兔(bbdd)为1/3×1/3＝1/9，因此若F2中黑色雌雄个体自由交配，后代表型及比例为黑色家兔∶白色家兔＝8/9∶1/9＝8∶1。(4)黑色雄兔的基因型可能为BBdd或Bbdd，欲鉴定一只黑色雄兔的基因型，可让该黑色雄兔与多只白色雌兔(bbDD)进行杂交，观察并统计子代的表型及其比例来确定。
13.(2021·河南百校联盟联考)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(合理即可)
(2)不遵循 F1自交后代不符合9∶3∶3∶1的自由组合比例(合理即可)
(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(合理即可)
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，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，如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；但如果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。(4)题干信息中某同学利用的是一种二倍体自花传粉植物，能自花传粉，说明该植物为雌雄同体植物，不存在性染色体。
第14讲 基因的自由组合定律
内容比较——知考向
核心素养——提考能
内容要求
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
生命观念
理解基因自由组合定律的细胞学基础，建立进化与适应的观念
科学思维
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
探究个体的基因型、验证自由组合定律
与旧教
材对比
增：①旁栏思考题如孟德尔在总结遗传规律时，是否用到了归纳法？②孟德尔遗传规律的应用。
改：表型的概念(表型改为表型)。
考点一 两对相对性状的遗传实验分析
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)杂交实验过程：
(2)结果分析：
(3)问题提出：
①F2中为什么出现新性状组合？②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释：现代解释为“两对等位基因”
①两对性状分别由两对遗传因子控制
②F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子随机结合。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种
③受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子结合方式有16种。
④F2遗传因子组合形式有9种，性状表现有4种，且比例为9∶3∶3∶1。
(2)遗传图解：
(3)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型
提醒 ①YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。
②若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝10/16；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝6/16。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
(1)方法：测交实验
(2)目的：测定F1的遗传因子组成。
(3)遗传图解：
(4)结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
提醒 ①雌雄配子结合方式(16种)≠基因型种类(9种)；
②只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合。
4.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
提醒 个数≠种类数；雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。
(2)自由组合定律的内容
5.孟德尔成功的原因
6.孟德尔遗传规律在实践中的应用
应用方面
应用思路
实例图解
杂交育种
有目的地将不同优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种
医学实践
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
后代中患病概率为1/4
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？
提示 用正交和反交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)＝黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1。
2.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？
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当时没有人知道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.(科学思维)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%，试解释出现这一结果的可能原因：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发生交叉互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。
2.(科学思维)Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，则说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？
提示 不能说明；Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。
3.(科学探究)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：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，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。
4.(生产实践)某生物兴趣小组利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr)，获得纯合的绿色圆粒豌豆的实验思路：让绿色圆粒豌豆(yyRr)自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。
考向1 通过两对相对性状的杂交实验分析，考查科学思维能力
1.(2021·湖南湘东六校联考)关于孟德尔相对性状的遗传实验及基因分离和自由组合定律的叙述，正确的是( )
A.孟德尔杂交实验中，重组类型即F2中与F1性状不同的类型
B.受精时不同类型的雌雄配子随机结合就是自由组合
C.自由组合定律的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体的自由组合
D.基因分离定律的细胞学基础是减数分裂时姐妹染色单体分离
答案 C
解析 孟德尔杂交实验中，重组类型即F2中与亲本性状不同的类型，A错误；受精时不同类型的雌雄配子随机组合不属于基因重组，B错误；自由组合定律的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体的自由组合，C正确；基因分离定律的细胞学基础是减数分裂时同源染色体分离，D错误。
2.(2021·山东青岛调研)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 由于D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因，符合基因的自由组合定律，F1为DdTt，自交时雌雄配子随机组合，后代会出现9种基因型，4种表型，在双显性状(D_T_)中杂合子占8/9，A、D正确；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；F2中能稳定遗传的个体即纯合子占4/16＝1/4，C正确。
考向2 通过自由组合定律的验证，考查科学探究能力
3.(2021·山东德州联考)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。
4.(2021·江西金太阳联考)某种昆虫长翅A对残翅a为显性，直翅B对弯翅b为显性，有刺刚毛D对无刺刚毛d为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体细胞的基因型如右图所示。下列说法正确的是( )
A.长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
B.若无变异，该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞基因型有4种
C.细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d
D.为验证基因的自由组合定律，必须用基因型为aabbdd的异性体来与该昆虫进行交配
答案 C
解析 由题图可知，控制该昆虫长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，不遵循基因自由组合定律，A错误；若无变异，一个初级精母细胞产生的4个精细胞的基因型是两两相同、两两互补的，共2种，B错误；细胞的有丝分裂后期，每条染色体的着丝粒分裂，移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d，C正确；为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体基因型有多种选择，如aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd等，D错误。
5.(2021·重庆七校联考节选)已知白花三叶草有两个品种：叶片中含较高水平氰(HCN)的品种和不含氰的品种，其代谢过程如图，回答下列问题。
(1)现有两个不含氰的品种杂交，F1全部含较高水平的氰。这两个不含氰的品种基因型为 。
(2)对于上述F1中等位基因D/d和H/h在染色体上的位置，有同学提出了两种假说：假说一认为两对等位基因D/d和H/h分别位于两对同源染色体上；假说二认为两对等位基因D/d和H/h位于一对同源染色体上。请设计实验来探究两种假说的正确性。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答案 (1)DDhh、ddHH
(2)实验思路：F1自交，统计后代的表型及比例。
预期结果和结论：若后代中含较高水平氰的个体与不含氰的个体比例为9∶7，则两对等位基因D/d和H/h分别位于两对同源染色体上，假说一成立；若后代中含较高水平氰的个体与不含氰的个体比例为1∶1，则两对等位基因D/d和H/h位于一对同源染色体上，且D和h位于一条染色体上，d和H位于另一条染色体上，假说二成立。
解析 (1)根据题意可知，含较高水平氰的品种基因型为D_H_，不含氰的品种基因型是D_hh、ddH_和ddhh。由“两个不含氰的品种杂交，F1全部含较高水平的氰”可知，这两个不含氰的品种基因型分别是DDhh、ddHH，F1的基因型为DdHh。(2)题中的两种假说，分别对应遵循基因的自由组合定律和不遵循基因的自由组合定律。若假说一正确，两对等位基因D/d和H/h分别位于两对同源染色体上，D/d与H/h的遗传遵循基因的自由组合定律，则F1(DdHh)自交后代的基因型及其比例为D_H_(含较高水平的氰)∶D_hh(不含氰)∶ddH_(不含氰)∶ddhh(不含氰)＝9∶3∶3∶1，即含较高水平的氰∶不含氰＝9∶7；若假说二正确，即两对等位基因D/d和H/h位于一对同源染色体上，则D和h位于一条染色体上，d和H位于同源的另一条染色体上，两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，可将F1基因型记为DhdH，F1自交后代的基因型及其比例为DhDh(不含氰)∶DhdH(含较高水平的氰)∶dHdH(不含氰)＝1∶2∶1，即含较高水平的氰∶不含氰＝1∶1。
判断基因是否位于两对同源染色体上的方法
(1)根据题干信息判断：两对基因独立遗传。
(2)根据杂交实验判断(常用)
考点二 突破自由组合定律的常规题型
常规题型1 已知亲代求子代的“顺推型”题目
常用方法：组合法
(1)适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用(如导致配子致死)
(2)解题思路： “先分开，后组合”
(3)常见题型分析：
①基因型(表型)种类及概率
提醒 在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去相同表型的概率即可。
②配子种类及概率的计算
有多对等位基因的个体
举例：基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2＝8种
产生某种配子的概率
产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8
【典例1】 (2021·江西九江联考)已知某二倍体植物的花长受四对等位基因控制且独立遗传，作用相等且具有叠加性。最长花长为40 mm的该植物与最短花长为16 mm的该植物互相受粉，子代花长均为28 mm。该花长为28 mm的植株自交，后代出现性状分离，其中花长为16 mm的个体所占比例为( )
A.1/256 B.81/256 C.1/16 D.3/8
答案 A
解析 根据题干信息分析，该二倍体植物的花长受四对独立遗传的等位基因控制，作用相等且具有叠加性，假设四对等位基因为A/a、B/b、C/c、D/d，则最长花长的基因型为AABBCCDD，长度为40 mm，最短花长基因型为aabbccdd，长度为16 mm，则每一个显性基因增加的长度＝(40－16)/8＝3 mm；子一代基因型为AaBbCcDd，长度为16＋3×4＝28 mm，且每一个显性基因增加的长度为3 mm，则子一代自交，后代花长长度为16 mm的个体的基因型为aabbccdd，占子二代总数的比例＝1/4×1/4×1/4×1/4＝1/256。
[对点练1] (2021·皖南八校模拟)仓鼠的毛色有灰色和黑色，由3对独立遗传的等位基因(P和p、Q和q、R和r)控制，3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，否则表现为黑色。下列叙述错误的是( )
A.3对基因中没有任意两对基因位于同一对同源染色体上
B.该种仓鼠纯合灰色、黑色个体的基因型各有1种、7种
C.基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中黑色个体占27/64
D.基因型为PpQqRr的灰色个体测交，子代黑色个体中纯合子占1/7
答案 C
解析 3对等位基因是独立遗传的，符合自由组合定律，任意两对都不会位于同一对同源染色体上，A正确；3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，纯合灰色个体基因型为PPQQRR，纯合黑色个体基因型有ppqqrr、PPqqrr、ppQQrr、ppqqRR、PPQQrr、ppQQRR、PPqqRR 7种，B正确；基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中灰色个体占3/4×3/4×3/4＝27/64，黑色个体占1－27/64＝37/64，C错误；基因型为PpQqRr的灰色个体测交，后代有8种基因型，灰色个体基因型1种，黑色个体基因型7种，其中只有ppqqrr是黑色纯合子，D正确。
常规题型2 已知子代求亲代的“逆推型”题目
(1)解题思路：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法定理进行逆向组合。
(2)常见几种分离比为：
【典例2】 (2017·全国卷Ⅱ，6改编)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该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，则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
答案 D
解析 由题意知，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，子二代中黑色个体占＝＝，结合题干3对等位基因位于常染色体上且独立分配，说明符合基因的自由组合定律，而黑色个体的基因型为A_B_dd，要出现的比例，可拆分为××，可进一步推出F1基因组成为AaBbDd，进而推出D选项正确。
[对点练2] (2021·重庆西南大学附中)两对独立遗传的等位基因A－a和B－b，且两对基因均为完全显性，分别控制豌豆的两对相对性状，植株甲和植株乙进行杂交，下列相关叙述正确的是( )
A.若子一代出现3∶1∶3∶1的性状分离比，则两亲本的基因型为AaBb×aaBb
B.若子一代出现1∶1∶1∶1的性状分离比，则两亲本的基因型为AaBb×aabb
C.若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则两亲本的基因型为AABB×aabb
D.若子二代出现3∶1的性状分离比，则两亲本的杂交组合可能有4种情况
答案 D
解析 3∶1∶3∶1可拆分为(3∶1)(1∶1)的分离比，说明两亲本中一对基因为杂合子自交型，另一对基因为测交型，所以两亲本的基因型为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb，A错误；1∶1∶1∶1可拆分为(1∶1)(1∶1)，说明亲本中的两对基因均为测交，所以两亲本的基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb，B错误；同理可判断，C错误，D正确。
常规题型3 多对基因控制生物性状的分析
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
注 (1)若F2中显性性状的比例为，则该性状由n对等位基因控制。
(2)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。
【典例3】 (2011·全国卷Ⅰ，32改编)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(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_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表型及其比例如下：
根据杂交结果回答问题。
(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
(2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
答案 (1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律) (2)4对。 ①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体占全部个体的比例为＝＝，根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2代中显性个体的比例为，可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同
解析 (1)单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离定律，综合分析4个纯合白花品系的六个杂交组合，这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合定律。
(2)在六个杂交组合中，乙×丙和甲×丁两个杂交组合中F1都开红花，F1自交后代F2中都是红花81∶白花175，其中红花个体占全部个体的比例为＝＝，该比例表明：这是位于4对同源染色体上的4对等位基因在完全显性条件下的遗传情况，且这两个杂交组合中涉及的4对等位基因相同。
常规题型4 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
【典例4】 (2020·湖南四校摸底调研)果蝇的翅型(长翅、残翅和小翅)由位于Ⅰ、Ⅱ号染色体上的等位基因(W－w、H－h)控制。科学家用果蝇做杂交实验，过程及结果如表所示。下列分析不正确的是( )
杂交组合
亲代
F1
组合一
纯合长翅果蝇×纯合残翅果蝇(WWhh)
残翅果蝇
组合二
纯合长翅果蝇×纯合残翅果蝇(WWhh)
小翅果蝇
组合三
纯合小翅果蝇×纯合长翅果蝇
小翅果蝇
A.分析上述杂交组合，纯合小翅果蝇的基因型仅有1种
B.分析上述杂交组合，纯合长翅果蝇的基因型仅有1种
C.让杂交组合二中F1小翅果蝇自由交配，子代小翅果蝇的基因型共有4种
D.让杂交组合二中F1小翅果蝇自由交配，子代小翅果蝇所占的比例为9/16
答案 B
解析 据题表分析可知：残翅果蝇的基因型：W_hh；长翅果蝇的基因型：ww__；小翅果蝇的基因型：W_H_。纯合小翅果蝇的基因型仅有1种，即WWHH，A正确；纯合长翅果蝇的基因型有2种，wwhh和wwHH，B错误；杂交组合二中F1小翅果蝇的基因型为WwHh，其自由交配，子代小翅果蝇的基因型共有4种：WWHH、WWHh、WwHH、WwHh，子代小翅果蝇所占的比例为9/16，C、D正确。
重温真题 经典再现
1.(2019·海南卷，18)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是( )
A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物
B.进行豌豆杂交时，母本植株需要人工去雄
C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离
D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合
答案 D
解析 豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物，自然状态下是纯种，A正确；因豌豆雌雄同花，在进行豌豆杂交时，母本植株需要人工去雄，并进行套袋处理，B正确；杂合子中的等位基因在形成配子时随同源染色体的分开而分离，C正确；非同源染色体上的非等位基因在形成配子时能够自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合，D错误。
2.(2016·全国卷Ⅲ，6)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D
解析 F1自交，F2中红花∶白花＝272∶212≈9∶7，用纯合白花植株花粉给F1红花植株授粉，子代红花为101株，白花为302株，即红花∶白花＝1∶3。这应符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式，由此可推知该相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，即F1的基因型为AaBb，F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，A、C错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，白花植株基因型有5种，B错误、D正确。
3.(2020·全国卷Ⅱ，32改编)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________。
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
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。
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1.(2021·河北邢台联考)雌雄异株植物大麻的抗病对不抗病为显性，若用大麻验证孟德尔的遗传规律，下列叙述正确的是( )
A.亲本都必须是纯合子
B.抗病和不抗病只由一对等位基因控制
C.无论杂交还是自交都需要人工授粉
D.用大麻作为实验材料进行实验的操作流程比豌豆的短
答案 C
解析 选择杂合的雌雄个体杂交，后代出现3∶1或9∶3∶3∶1及其变式即说明该性状的遗传遵循孟德尔遗传规律，此时亲本不是纯合子，A错误；抗病和不抗病也可能由两对或两对以上的等位基因控制，B错误；大麻为雌雄异株，无论杂交还是自交都需要人工授粉，C正确；用大麻作实验材料，需要观察后代是否抗病，用豌豆作实验材料，观察种子的性状即可，前者的实验操作流程较长，D错误。
2.(2021·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
解析 自由组合定律的实质：在形成配子时，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表现为自由组合，具有以下两点：(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合同时进行；(2)独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合互不干扰，各自独立地分配到配子中去。故Y(y)与R(r)所在的非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合能反映基因自由组合定律的实质。
3.(2020·重庆市调研)图甲为一个精原细胞中两对等位基因和染色体的关系示意图，图乙为减数分裂产生的四种配子示意图(不考虑基因突变)。下列有关分析正确的是( )
A.若未发生交叉互换，则该精原细胞只产生①、②两个精子
B.若发生交叉互换，则该精原细胞只产生③、④两种精子
C.若发生交叉互换，则该精原细胞产生①、②、③、④四种精子
D.若发生交叉互换，则该生物体产生的精子中，③、④类型的个数等于①、②类型的个数
答案 C
解析 若未发生交叉互换，根据题干可知，不考虑基因突变，则该精原细胞可产生两两相同的四个精子，其中染色体上基因的分布为①和②，A错误；若发生交叉互换，则该精原细胞可产生四种精子，染色体上基因的分布为①、②、③、④，B错误、C正确；该生物体的精原细胞在减数分裂过程中染色体发生交叉互换的概率较低，故该生物体产生的③、④类型的精子数远少于①、②类型的精子数，D错误。
4.(2020·华中师大附中调研)有一种名贵的兰花，花色有红色、蓝色两种颜色，其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为27∶37。下列说法正确的是( )
A.兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制
B.兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制
C.若F1测交，则其子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7
D.F2中蓝花基因型有5种
答案 C
解析 根据题干信息“亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为27∶37”可知，F2中红花占＝＝()3，说明兰花花色的遗传是由三对同源染色体上的三对等位基因控制的，A、B错误；根据实验结果F2中红花占()3可知，红花的基因型为A_B_C_(假设三对等位基因用A/a、B/b、C/c表示)，其余基因型均表现为蓝花，若F1(其基因型为AaBbCc)测交，则其子代中红花AaBbCc所占比例为××＝，蓝花占，因此F1测交，其子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7，C正确；F1(基因型为AaBbCc)自交，F2中基因型种类为3×3×3＝27(种)，其中红花的基因型为A_B_C_，种类为2×2×2＝8(种)，则F2中蓝花基因型为19种，D错误。
5.(2021·山东潍坊统考)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基因自由组合定律，D正确。
6.(2021·江西九江联考)小鼠中基因A1控制黄色、基因A2控制灰色、基因a控制黑色，A1对A2和a为显性，A2对a为显性，已知A1A1个体会在胚胎时期死亡。小鼠有短尾(D)和长尾(d)两种，且与体色独立遗传。若取两只基因型不同的黄色短尾鼠交配，F1的表型及比例为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1，则下列说法中错误的是( )
A.亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd
B.F1中的四种表型个体均为杂合体
C.若F1中灰色短尾鼠相互交配，子代中黑色鼠占1/4
D.若F1中灰色长尾鼠相互交配，子代中不会出现黑色鼠
答案 D
解析 根据后代黄色∶灰色＝2∶1、短尾∶长尾＝2∶1可知，DD个体不能存活，亲代黄色短尾鼠的基因型为A1A2Dd、A1aDd，A正确；F1中与体色相关的基因型为A1A2、A1a、A2a，故四种表型个体均为杂合体，B正确；若F1中灰色短尾鼠(A2aDd)相互交配，子代中灰色∶黑色＝3∶1，其中黑色鼠(aa)占1/4，C正确；若F1中灰色长尾鼠(A2add)相互交配，子代中出现黑色鼠的概率为1/4，D错误。
7.(2021·襄阳五中联考)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 甲(AaBb)、乙(aabb)植株杂交为两对等位基因的测交，后代表型的比例为1∶1∶1∶1，A正确；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；在自然条件下能稳定遗传的植株为纯合子，本题中为纯合子的植株是乙(aabb)和丙(AAbb)，D正确。
8.(2021·豫南九校联考)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为182株，白花为143株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为90株，白花为271株。相关基因用A、a；B、b；……表示。请回答下列问题：
(1)该高等植物的花色受________对等位基因控制，且这些等位基因遵循________定律。
(2)F1的基因型是________，F1自交得到的白花植株中，纯合子所占的比例是________。题干中用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，纯合子所占的比例是________。
(3)现有一红花植株，其自交后代中红花∶白花≈3∶1，则该红花植株的基因型是________。若用隐性纯合白花植株的花粉给该红花植株授粉，则子代表型及其比例约为________。
答案 (1)两 自由组合(或“分离定律和自由组合”)
(2)AaBb 3/7 1/4
(3)AABb或AaBB 红花∶白花≈1∶1
解析 (1)根据F1自交的结果可知，红花∶白花约为9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，所以该高等植物的花色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。(2)由题干信息可知，F1的基因型是AaBb，F1自交，得到的F2植株中，红花植株的基因型为A_B_。白花植株的基因型为A_bb、aaB_和aabb。F2中白花植株占7/16，白花纯合子在整个F2中占3/16，故白花植株中纯合子所占的比例是3/7。题干中用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，根据子代表型及比例可知，该白花植株的基因型为aabb，后代中有4种基因型，只有aabb一种纯合子，所占比例为1/4。(3)红花植株的基因型为A_B_，若一红花植株自交产生的后代中红花∶白花≈3∶1，则该红花植株的基因型是AABb或AaBB，隐性纯合白花的基因型为aabb，测交结果应是红花∶白花≈1∶1。
9.(2021·吉林长春质检)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
解析 根据题干信息可知，玉米有雌雄同株、雌株、雄株三种表型，A正确；基因b纯合可以使植株只有雄花序，且叶腋处没有雌花序，基因t纯合可以使雄花序发育成为可育的雌花序，因此bbTt只有雄花序，bbtt仅顶端有雌花序，B正确；BbTt自交，雌雄配子的结合方式有4×4＝16种，C正确；BbTt与bbTt杂交后代中雄株占1/2×3/4＝3/8，D错误。
10.(2021·郑州外国语中学调研)致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有两对等位基因均杂合的个体AaBb(两对等位基因独立遗传)，已知具有某种基因型的配子或个体致死，不考虑环境因素对表型的影响，下列说法不正确的是( )
A.如该个体自交后代分离比为6∶3∶2∶1，则推测原因可能是某对基因显性纯合致死
B.如该个体自交后代分离比为5∶3∶3∶1，则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
C.如该个体自交后代分离比为7∶3∶1∶1，则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
D.如该个体自交后代分离比为9∶3∶3，则推测原因可能是基因型为aB的雄配子或雌配子致死
答案 D
解析 如该个体自交后代分离比为6∶3∶2∶1，6∶3∶2∶1可看作是(3∶1)(2∶1)，则推测原因可能是某对基因显性纯合致死，A正确；若基因型为AB的雄配子致死，则雄配子的种类及比例为Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1，雌配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，子代分离比为5∶3∶3∶1，雌配子AB致死时也可以得到相同的比例，故基因型为AB的雄配子或雌配子致死时，该个体自交后代分离比为5∶3∶3∶1，B正确；若基因型为Ab的雄配子致死，则雄配子的种类及比例为AB∶aB∶ab＝1∶1∶1，雌配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，子代分离比为7∶3∶1∶1，雌配子Ab致死时也可以得到相同的比例，故基因型为Ab的雄配子或雌配子致死时，该个体自交后代分离比为7∶3∶1∶1；同理，若基因型为aB的雄配子或雌配子致死，则该个体自交后代分离比为7∶3∶1∶1，C正确，D错误。
11.(2020·华中师大附中预测)玉米第4对染色体某位点上有甜质胚乳基因(A、a)，第9对染色体某位点上有子粒的粒色基因(B、b)，第9对染色体另一位点上有糯质胚乳基因(D、d)，aa纯合时D不能表达。将紫冠、非糯质、非甜质玉米(AABBDD)与非紫冠、糯质、甜质玉米(aabbdd)杂交得F1。若将F1测交，下列对测交后代的分析错误的是( )
A.测交后代可能出现6种性状
B.分别统计测交后代三对性状的比例可以验证基因分离定律
C.甜质胚乳基因与子粒的粒色基因的遗传遵循自由组合定律
D.测交后代中非糯质非甜质∶糯质甜质∶非糯质甜质∶糯质非甜质＝1∶1∶1∶1
答案 D
解析 若发生交叉互换，F1可产生8种配子(如下图所示)，但aa纯合时D不能表达，所以测交后代可能出现6种性状，A正确；分别统计每对性状的测交后代比例，若性状分离比为1∶1，则符合分离定律，B正确；甜质胚乳基因与子粒的粒色基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，C正确；因aa纯合时D不能表达，虽然测交后代的基因型有4种，但性状比例应为非糯质非甜质∶糯质甜质∶糯质非甜质＝1∶2∶1，D错误。
12.(2021·河南天一大联考)资料表明：家兔的毛色由位于常染色体上的B/b和D/d两对等位基因控制。当b基因纯合时，家兔毛色表现为白色。请依据如图所示的杂交实验，回答下列问题：
(1)控制家兔毛色的两对等位基因位于________对染色体上，亲本家兔杂交组合的基因型为__________________。
(2)F2灰色家兔的基因型有________种，其中杂合子所占的比例为________。
(3)让F2黑色家兔雌雄个体自由交配，子代的表型及比例为________________。
(4)若现有多只与亲本基因型相同的白色雌兔，请用文字简要写出鉴定一只黑色雄兔的基因型的实验设计思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
预期实验结果和结论：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2(或两) BBdd和bbDD
(2)4 8/9
(3)黑色家兔∶白色家兔＝8∶1
(4)让该只黑色雄兔与多只白色雌兔(bbDD)进行交配，观察并统计子代的表型及比例 若子代家兔的毛色全为灰色，则该只黑色雄兔的基因型为BBdd；若子代家兔的毛色既有灰色也有白色，且比例约为1∶1(或若子代家兔的毛色出现白色)，则该只黑色雄兔的基因型为Bbdd
解析 (1)F2的性状分离比是9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变形，因此控制家兔毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律；当b基因纯合时，家兔毛色表现为白色，由于F1的基因型为BbDd，因此亲本杂交组合为BBdd(黑色)×bbDD(白色)。(2)F2灰色家兔的基因型有BBDD、BdDD、BBDd、BdDd四种，纯合子(BBDD)占1/9，所以杂合子所占的比例为8/9。(3)F2黑色家兔1/3BBdd、2/3Bbdd，产生2/3Bd、1/3bd的配子，所以自由交配后代中黑色家兔(BBdd、Bbdd)为2/3×2/3＋2×2/3×1/3＝8/9，白色家兔(bbdd)为1/3×1/3＝1/9，因此若F2中黑色雌雄个体自由交配，后代表型及比例为黑色家兔∶白色家兔＝8/9∶1/9＝8∶1。(4)黑色雄兔的基因型可能为BBdd或Bbdd，欲鉴定一只黑色雄兔的基因型，可让该黑色雄兔与多只白色雌兔(bbDD)进行杂交，观察并统计子代的表型及其比例来确定。
13.(2021·河南百校联盟联考)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(合理即可)
(2)不遵循 F1自交后代不符合9∶3∶3∶1的自由组合比例(合理即可)
(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(合理即可)
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，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，如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；但如果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。(4)题干信息中某同学利用的是一种二倍体自花传粉植物，能自花传粉，说明该植物为雌雄同体植物，不存在性染色体。
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