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新高考适用2024版高考生物一轮总复习必修2遗传与进化第5单元孟德尔定律和伴性遗传第2讲基因的自由组合定律课件
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这是一份新高考适用2024版高考生物一轮总复习必修2遗传与进化第5单元孟德尔定律和伴性遗传第2讲基因的自由组合定律课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，2结果分析，黄色和圆粒，自由组合，两对遗传因子，成对遗传因子，不同对的遗传，2遗传图解，彼此分离等内容，欢迎下载使用。
第五单元 孟德尔定律和伴性遗传
第2讲 基因的自由组合定律
考点一 两对相对性状的杂交实验与自由组合定律
1．发现问题——两对相对性状的杂交实验(1)实验过程
2.提出假说——对自由组合现象的解释(1)理论解释(提出假说)①两对相对性状分别由__________________控制。②F1在产生配子时，________________彼此分离，______________________可以自由组合。③F1产生的雌配子和雄配子各有___种，且数量相等。④受精时，雌雄配子的结合是______的。
①纯合子共有___种，每一种纯合子在F2中所占比例均为____________。②一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有___种，每一种单杂合子在F2中所占比例均为_________。③两对基因均杂合的双杂合子有___种，在F2中所占比例为_________。
3．演绎推理、实验验证——对自由组合现象解释的验证(1)演绎推理：设计______实验，预测后代4种表型比例为_____________________。(2)遗传图解
(3)实验验证：进行______实验，不论正交还是反交，结果都与预测相符。4．得出结论——自由组合定律控制不同性状的遗传因子的______和______是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子____________，决定不同性状的遗传因子____________。
5．基因自由组合定律的实质(1)细胞学基础
(2)基因自由组合定律的实质①实质：_________染色体上的_________基因自由组合。②时间：_______________。
6．自由组合定律的应用(1)指导杂交育种：把___________________________结合在一起。
(2)指导医学实践：为遗传病的_______________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。
7．孟德尔成功的原因分析
易错整合，判断正误。(1)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因自由组合。( )(2)基因的自由组合定律是指F1产生的4种类型的雄配子和雌配子可以自由组合。( )(3)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝细菌等各种有细胞结构的生物。( )(4)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)甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪些基因不遵循基因的自由组合定律？为什么？提示：A、a与D、d和B、B与C、c分别位于同一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律。
(2)乙图中基因自由组合发生在哪些过程中？为什么？提示：④⑤。基因的自由组合发生于产生配子的减数分裂Ⅰ过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑤过程中仅④⑤过程发生基因自由组合，①②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因自由组合。
2．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，能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。若Y/y与R/r位于同一对同源染色体上，Yyrr×yyRr后代的分离比也为1:1:1:1。
1．用分离定律分析两对相对性状的杂交实验(1)过程分析
(2)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型
2．基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析
3．AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系
考向 通过两对相对性状的杂交实验分析，考查科学思维例1 (2022·南京一模)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )A．F1产生4种精子，比例为1:1:1:1B．F1可产生基因型为Yy的卵细胞C．基因的自由组合定律的实质指F1产生的雌雄配子随机结合D．F2中黄色圆粒豌豆约占3/16
解析：F1(YyRr)产生雌、雄配子各4种，配子的类型及比例都为YR:Yr:yR:yr＝1:1:1:1，A正确；Y和y属于等位基因，在产生配子的过程中彼此分离，产生的配子中只有其中的一个，B错误；基因的自由组合定律是指F1在减数分裂过程中，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，C错误；F2中黄色圆粒豌豆为双显性性状(Y_R_)，约占9/16，D错误。
┃┃易错提醒►理解重组类型的内涵及常见错误(1)重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。(2)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
〔变式训练〕1．(2023·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4/9D．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
解析：连锁的两对等位基因每一对也都遵循分离定律，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 自由组合定律的实质与验证 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，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3:3:1:1C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，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
解析：A、a和D、d基因以及B、b和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，但A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，A错误；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它只产生2种配子，C错误；由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，因此，基因型为AaBb的个体自交，后代不一定会出现4种表型且比例不会为9:3:3:1，D错误。
┃┃归纳提示► “实验法”验证遗传定律
〔变式训练〕2．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aBDD．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
解析：已知B、D位于一条染色体上。如果果枝基因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。
考点二 自由组合定律的解题规律及方法
1．“拆分法”求解自由组合定律计算问题(1)基因型(表型)种类、概率及比例
(2)配子种类及概率的计算
2.“逆向组合法”推断亲本基因型问题(1)方法：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，再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例①9:3:3:1⇒(3:1)(3:1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1:1:1:1⇒(1:1)(1:1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；③3:3:1:1⇒(3:1)(1:1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3:1⇒(3:1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
3．由n对独立遗传的等位基因(完全显性)控制的n个不同性状的遗传规律
考向 已知亲代求子代的“顺推型”类问题例3 (2023·武汉模拟)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是( )
A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型有4种B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型、6种表型C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8
解析：若基因型为AaRr的个体测交，则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种，表型有3种，分别为小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A正确；若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，因此根据基因的自由组合定律，子代共有3×3＝9(种)基因型，而Aa自交子代表型有3种，Rr自交子代表型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表型相同，所以子代表型共有5种，B错误；若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为2/3×1/2＝1/3，子代的所有植株中，纯合子所占比例约为1/4，C正确；若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2＝3/8，D正确。
┃┃技巧点拨►自由组合定律常用解题技巧(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3:1，测交后代分离比是1:1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。
(3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表型个体比近似于3:1:3:1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。
〔变式训练〕3．(2023·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( )
考向 根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆向组合法)例4 在家蚕遗传中，黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如下表，下列说法错误的是( )
A.组合一亲本基因型一定是AaBb×AaBbB．组合三亲本基因型可能是AaBB×AaBBC．若组合一和组合三亲本杂交，子代表型及比例与组合三的相同D．组合二亲本基因型一定是Aabb×aabb
解析：组合一的杂交后代比例为9:3:3:1，所以亲本基因型一定为AaBb×AaBb，A正确；组合二杂交后代只有白茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为1:1，所以亲本基因型一定为Aabb×aabb，D正确；组合三杂交后代只有黄茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为3:1，所以亲本基因型为AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb，B正确；只有组合一中基因型AaBb和组合三中基因型AaBB杂交，子代表型及比例才与组合三的相同，C错误。
┃┃归纳提示►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隐性性状，那亲代母本、父本基因型中一定都存在相应的隐性基因。
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。
〔变式训练〕4．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__________________________。
花叶绿叶感病、花叶紫叶感病
(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，子代表型与甲相同，可知显性性状为板叶、紫叶、抗病。(2)已知显性性状为板叶、紫叶、抗病，再根据甲、乙、丙、丁的表型和杂交结果可推知，甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。(3)若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交，根据自由组合定律，可知子代基因型和表型为：aabbdd(花叶绿叶感病)和aaBbdd(花叶紫叶感病)。(4)已知杂合子自交分离比为3:1，测交比为1:1，故X与乙杂交，叶形分离比为3:1，则为Aa×Aa杂交，叶色分离比为1:1，则为Bb×bb杂交，能否抗病分离比为1:1，则为Dd×dd杂交，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。
考向 多对基因控制生物性状的分析例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
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(1/2)n，纯合子的个体数也是(1/2)n，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(1/2)n，杂合子的个体数为1－(1/2)n，故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
┃┃归纳提示►(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。
〔变式训练〕5．(2022·河北石家庄一模)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，下列说法错误的是( )A．每对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26/27D．F2白花植株中纯合子基因型有4种
解析：F2中的白花植株占37/64，则红花植株占1－37/64＝27/64，即(3/4)3，则该植物花色的遗传符合自由组合定律，至少受3对等位基因控制，且每对基因的遗传均遵循分离定律，A、B正确；根据以上分析可知F1的基因型为AaBbCc，F2红花植株中纯合子占(1/4×1/4×1/4)÷(27/64)＝1/27，故红花植株中杂合子占26/27，C正确；F1的基因型为AaBbCc，F2白花植株中纯合子基因型有AAbbcc、AAbbCC、AABBcc、aaBBCC、aaBBcc、aabbcc、aabbCC共7种。
考向 自交与自由交配下的推断和相关比例计算例6 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．①4:2:2:1 ②15:8:3:1 ③64:8:8:1B．①3:3:1:1 ②4:2:2:1 ③25:5:5:1C．①1:1:1:1 ②6:3:2:1 ③16:8:2:1D．①4:2:2:1 ②16:8:2:1 ③25:5:5:1
┃┃归纳提示►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中黄色圆粒豌豆个体和绿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：
〔变式训练〕6．(2023·河南百校联盟)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。若用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆作亲本，杂交子代(F1)表型及比例为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒＝3:3:1:1。选取F1中黄色圆粒植株，去掉它们的花瓣，让它们之间相互传粉，则后代植株中黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒为( )A．24:8:3:1 B．24:5:5:1C．15:5:3:1 D．9:3:3:1
解析：分析题干信息，黄色圆粒(Y_R_)×绿色圆粒(yyR_)→F1中黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒＝3:3:1:1，分别考虑每对相对性状，即F1中黄色:绿色＝1:1，圆粒:皱粒＝3:1，由此可推出亲本基因型分别是YyRr、yyRr，F1中黄色圆粒植株的基因型及比例是1/3YyRR、2/3YyRr。选取F1中黄色圆粒植株，去掉花瓣，让它们相互传粉，相当于自由交配，可以将自由组合问题转化成两个分离定律问题：①Yy×Yy，子代中黄色(Y_)占3/4、绿色(yy)占1/4；②R_×R_，其中1/3RR、2/3Rr，则子代中皱粒(rr)的比例＝(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，
圆粒(R_)的比例＝1－1/9＝8/9，因此F1黄色圆粒植株自由交配所得后代表型及比例是黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒＝[(3/4)×(8/9)]:[(1/4)×(8/9)]:[(3/4)×(1/9)]:[(1/4)×(1/9)]＝24:8:3:1，A正确。
1．(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育，含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是( )A．子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B．子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C．亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D．亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
解析：分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_:白花植株bb＝3:1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB:Ab:aB:ab＝1:1:1:1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab＝2:2:1:1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A：a＝1:1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
2．(2022·山东卷改编)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是( )
A.让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型B．让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/8C．若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种D．若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色:3靛蓝色:3红色:1蓝色
解析：由题意推出：甲、乙、丙的基因型依次是：AAbbII、AABBii、aaBBII，当植株是白花时，其基因型为_ _ _ _ii，让只含隐性基因的植株与F2测交仍然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误；甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII＝4:2:2:1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII＝4:2:2:1，其中II:Ii＝1:2，所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B错误；若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为(_ _ _ _Ii)，则该植株
可能的基因型最多有9种(3×3)，C正确；由于题中不能说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上，则可分为两种情况，第一种情况，当三对等位基因分别位于三对同源染色体上，甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，其自交的子二代的表型比为紫红色(A_B_II):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabbII)＝9:3:3:1；第二种情况，当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上时，子二代的表型比为紫红色(AaBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)＝2:1:1，D错误。
3．(2020·浙江卷)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是( )A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
解析：基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd四种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种。若De对Df共显性，H对h完全显性，则毛发颜色表型有4种，毛发形状表型有2种，则F1有4×2＝8种表型，A错误；若De对Df共显性，H对h不完全显性，毛发颜色表型4种，毛发形状表型3种，则F1有4×3＝12种表型，B正确；若De对Df不完全显性，H对h完全显性，毛发颜色表型4种，毛发形状表型2种，则F1有4×2＝8种表型，C错误；若De对Df完全显性，H对h不完全显性，毛发颜色表型3种，毛发形状表型3种，则F1有3×3＝9种表型，D错误。
4．(2020·浙江7月选考)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：
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
则可推知乙的基因型为aabbcc；F1与丙杂交，后代均无成分R，可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCC或aabbcc。杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc，比例为1:1，或(基因型为AaBBcc和AaBbcc，比例为1:1)，杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc，故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交，后代中有成分R所占比例为:1/2×1×3/4×1＋1/2×3/4×3/4×1＝21/32，A正确。
5．(2022·北京卷)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_________________。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲(基因A突变为a)果肉黄色，乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：_____________。
(3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。
基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素
(4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括_________，并检测C的甲基化水平及表型。①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
解析：(1)果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色:无色＝3:1。(2)由图可知，F2比值约为9:3:4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。(3)由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，则存在A或H，不存在B基因时，果肉呈橙色。因此，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。
(4)C基因表达的产物可以调控A的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测C的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C去甲基化，并检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故选①②④。
6．(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_________。
对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由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，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是_____________________________________________________________________；若非糯是显性，则实验结果是_____________________________________________________________________________。
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
解析：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、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)，可推断出甲的基因型为BBTT，乙、丙基因型可能为BBtt或bbtt，丁的基因型为bbTT。(1)杂交育种的原理是基因重组，若甲为母本，丁为父本杂交，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雌花花序套袋隔离，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁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，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)假设糯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。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交，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体占的比例为_________。(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
白色：红色：紫色＝2：3：3
答案：(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，则待测白花纯合体基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB。
解析：(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交，子代可产生6种基因型，比例为AABb(紫花):AaBb(紫花):aaBb(白花):AAbb(红花):Aabb(红花):aabb(白花)＝1:2:1:1:2:1。故子代植株表型及比例为白色:红色:紫色＝2:3:3；子代中红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。(2)白花纯合体的基因型有aaBB和aabb两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型，可选用AAbb植株与之杂交，若基因型为aaBB则实验结果为：aaBB×AAbb→AaBb(全为紫花)；若基因型为aabb则实验结果为：aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表型将白花纯合体的基因型推出。
8．(2020·山东卷)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
(1)实验一中作为母本的是___，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为____________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。 (2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株约为2:1:1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因___(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是__________________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为_____________________________________________。
抗螟雌雄同株：抗螟雌株＝1：1
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株:抗螟矮株雌株:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株约为3:1:3:1，由此可知，乙中转入的A基因_________(填“位于”或“不位于”)2号染 色体上，理由是____________________________________________________________________________________。
抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上
(4)F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是______________________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株抗螟矮株雌株所占的比例为_________。
解析：(1)据题干信息可知，品系M为雌雄同株，甲为雌株突变品系，因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts，Ts对ts为显性，因此该植株为雌雄同株。 (2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts，F2抗螟中雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株≈2:1:1，说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上，另一条染色体上的基因为Ts，F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts，其产生的配子为Ats，抗螟雌雄同株的基因型为ATsts，其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts，
两者杂交，子代的基因型及比例为AAtsts:ATsts＝1:1，表型及比例为抗螟雌株:抗螟雌雄同株＝1:1。(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts，F2中抗螟矮株雌雄同株:抗螟矮株雌株:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株≈3:1:3:1，是(1:1) (3:1)的组合，说明两对基因独立遗传，因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知，抗螟:非抗螟≈1:1，雌雄同株:雌株≈3:1，由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育，再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、
1/4Atsts，ts基因的频率为1/2。F2抗螟矮株雌株的基因型为Atsts，抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts，又因为含A基因的雄配子不育，因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts，因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
9．(2019·全国Ⅱ卷)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株进行杂交，子代个体中绿叶:紫叶＝1:3
回答下列问题。(1)甘蓝叶色中隐性性状是______，实验①中甲植株的基因型为____________。(2)实验②中乙植株的基因型为_______，子代中有___种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1:1，则丙植株所有可能的基因型是_______________；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是_________________________________________；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15:1，则丙植株的基因型为_______。
aaBB、AaBB、AABb
解析：(1)依题意可知，只含隐性基因的个体表现为隐性性状，说明隐性性状的基因型为aabb。实验①的子代都是绿叶，说明甲植株为纯合子。实验②的子代发生了绿叶:紫叶＝1:3性状分离，说明乙植株产生四种比值相等的配子，并结合实验①的结果可推知，绿叶为隐性性状，其基因型为aabb，紫叶为A_B_、A_bb和aaB_。根据实验②中，绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交，子代绿叶:紫叶＝1:3，说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子，进而推知绿叶为隐性性状，实验①中甲植株的基因型为aabb。(2)结合对(1)的分析可推知，实验②中乙植株的基因型为AaBb，子代中有四种基因型，即AaBb、Aabb、aaBb和aabb。
第五单元 孟德尔定律和伴性遗传
第2讲 基因的自由组合定律
考点一 两对相对性状的杂交实验与自由组合定律
1．发现问题——两对相对性状的杂交实验(1)实验过程
2.提出假说——对自由组合现象的解释(1)理论解释(提出假说)①两对相对性状分别由__________________控制。②F1在产生配子时，________________彼此分离，______________________可以自由组合。③F1产生的雌配子和雄配子各有___种，且数量相等。④受精时，雌雄配子的结合是______的。
①纯合子共有___种，每一种纯合子在F2中所占比例均为____________。②一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有___种，每一种单杂合子在F2中所占比例均为_________。③两对基因均杂合的双杂合子有___种，在F2中所占比例为_________。
3．演绎推理、实验验证——对自由组合现象解释的验证(1)演绎推理：设计______实验，预测后代4种表型比例为_____________________。(2)遗传图解
(3)实验验证：进行______实验，不论正交还是反交，结果都与预测相符。4．得出结论——自由组合定律控制不同性状的遗传因子的______和______是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子____________，决定不同性状的遗传因子____________。
5．基因自由组合定律的实质(1)细胞学基础
(2)基因自由组合定律的实质①实质：_________染色体上的_________基因自由组合。②时间：_______________。
6．自由组合定律的应用(1)指导杂交育种：把___________________________结合在一起。
(2)指导医学实践：为遗传病的_______________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。
7．孟德尔成功的原因分析
易错整合，判断正误。(1)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因自由组合。( )(2)基因的自由组合定律是指F1产生的4种类型的雄配子和雌配子可以自由组合。( )(3)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝细菌等各种有细胞结构的生物。( )(4)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)甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪些基因不遵循基因的自由组合定律？为什么？提示：A、a与D、d和B、B与C、c分别位于同一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律。
(2)乙图中基因自由组合发生在哪些过程中？为什么？提示：④⑤。基因的自由组合发生于产生配子的减数分裂Ⅰ过程中，而且是非同源染色体上的非等位基因之间的重组，故①～⑤过程中仅④⑤过程发生基因自由组合，①②过程仅发生了等位基因分离，未发生基因自由组合。
2．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，能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。若Y/y与R/r位于同一对同源染色体上，Yyrr×yyRr后代的分离比也为1:1:1:1。
1．用分离定律分析两对相对性状的杂交实验(1)过程分析
(2)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型
2．基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析
3．AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系
考向 通过两对相对性状的杂交实验分析，考查科学思维例1 (2022·南京一模)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )A．F1产生4种精子，比例为1:1:1:1B．F1可产生基因型为Yy的卵细胞C．基因的自由组合定律的实质指F1产生的雌雄配子随机结合D．F2中黄色圆粒豌豆约占3/16
解析：F1(YyRr)产生雌、雄配子各4种，配子的类型及比例都为YR:Yr:yR:yr＝1:1:1:1，A正确；Y和y属于等位基因，在产生配子的过程中彼此分离，产生的配子中只有其中的一个，B错误；基因的自由组合定律是指F1在减数分裂过程中，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，C错误；F2中黄色圆粒豌豆为双显性性状(Y_R_)，约占9/16，D错误。
┃┃易错提醒►理解重组类型的内涵及常见错误(1)重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。(2)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
〔变式训练〕1．(2023·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4/9D．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
解析：连锁的两对等位基因每一对也都遵循分离定律，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 自由组合定律的实质与验证 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，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3:3:1:1C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，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
解析：A、a和D、d基因以及B、b和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，但A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，A错误；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它只产生2种配子，C错误；由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，因此，基因型为AaBb的个体自交，后代不一定会出现4种表型且比例不会为9:3:3:1，D错误。
┃┃归纳提示► “实验法”验证遗传定律
〔变式训练〕2．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aBDD．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
解析：已知B、D位于一条染色体上。如果果枝基因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。
考点二 自由组合定律的解题规律及方法
1．“拆分法”求解自由组合定律计算问题(1)基因型(表型)种类、概率及比例
(2)配子种类及概率的计算
2.“逆向组合法”推断亲本基因型问题(1)方法：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，再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例①9:3:3:1⇒(3:1)(3:1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1:1:1:1⇒(1:1)(1:1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；③3:3:1:1⇒(3:1)(1:1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3:1⇒(3:1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
3．由n对独立遗传的等位基因(完全显性)控制的n个不同性状的遗传规律
考向 已知亲代求子代的“顺推型”类问题例3 (2023·武汉模拟)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是( )
A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型有4种B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型、6种表型C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8
解析：若基因型为AaRr的个体测交，则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种，表型有3种，分别为小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A正确；若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，因此根据基因的自由组合定律，子代共有3×3＝9(种)基因型，而Aa自交子代表型有3种，Rr自交子代表型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表型相同，所以子代表型共有5种，B错误；若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为2/3×1/2＝1/3，子代的所有植株中，纯合子所占比例约为1/4，C正确；若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2＝3/8，D正确。
┃┃技巧点拨►自由组合定律常用解题技巧(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3:1，测交后代分离比是1:1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。
(3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表型个体比近似于3:1:3:1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。
〔变式训练〕3．(2023·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( )
考向 根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆向组合法)例4 在家蚕遗传中，黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状，黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状，假设这两对相对性状自由组合，有三对亲本组合，杂交后得到的数量比如下表，下列说法错误的是( )
A.组合一亲本基因型一定是AaBb×AaBbB．组合三亲本基因型可能是AaBB×AaBBC．若组合一和组合三亲本杂交，子代表型及比例与组合三的相同D．组合二亲本基因型一定是Aabb×aabb
解析：组合一的杂交后代比例为9:3:3:1，所以亲本基因型一定为AaBb×AaBb，A正确；组合二杂交后代只有白茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为1:1，所以亲本基因型一定为Aabb×aabb，D正确；组合三杂交后代只有黄茧，且黑蚁与淡赤蚁比例为3:1，所以亲本基因型为AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb，B正确；只有组合一中基因型AaBb和组合三中基因型AaBB杂交，子代表型及比例才与组合三的相同，C错误。
┃┃归纳提示►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隐性性状，那亲代母本、父本基因型中一定都存在相应的隐性基因。
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。
〔变式训练〕4．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__________________________。
花叶绿叶感病、花叶紫叶感病
(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，子代表型与甲相同，可知显性性状为板叶、紫叶、抗病。(2)已知显性性状为板叶、紫叶、抗病，再根据甲、乙、丙、丁的表型和杂交结果可推知，甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。(3)若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交，根据自由组合定律，可知子代基因型和表型为：aabbdd(花叶绿叶感病)和aaBbdd(花叶紫叶感病)。(4)已知杂合子自交分离比为3:1，测交比为1:1，故X与乙杂交，叶形分离比为3:1，则为Aa×Aa杂交，叶色分离比为1:1，则为Bb×bb杂交，能否抗病分离比为1:1，则为Dd×dd杂交，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。
考向 多对基因控制生物性状的分析例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
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(1/2)n，纯合子的个体数也是(1/2)n，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(1/2)n，杂合子的个体数为1－(1/2)n，故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
┃┃归纳提示►(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。
〔变式训练〕5．(2022·河北石家庄一模)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，下列说法错误的是( )A．每对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26/27D．F2白花植株中纯合子基因型有4种
解析：F2中的白花植株占37/64，则红花植株占1－37/64＝27/64，即(3/4)3，则该植物花色的遗传符合自由组合定律，至少受3对等位基因控制，且每对基因的遗传均遵循分离定律，A、B正确；根据以上分析可知F1的基因型为AaBbCc，F2红花植株中纯合子占(1/4×1/4×1/4)÷(27/64)＝1/27，故红花植株中杂合子占26/27，C正确；F1的基因型为AaBbCc，F2白花植株中纯合子基因型有AAbbcc、AAbbCC、AABBcc、aaBBCC、aaBBcc、aabbcc、aabbCC共7种。
考向 自交与自由交配下的推断和相关比例计算例6 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．①4:2:2:1 ②15:8:3:1 ③64:8:8:1B．①3:3:1:1 ②4:2:2:1 ③25:5:5:1C．①1:1:1:1 ②6:3:2:1 ③16:8:2:1D．①4:2:2:1 ②16:8:2:1 ③25:5:5:1
┃┃归纳提示►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中黄色圆粒豌豆个体和绿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：
〔变式训练〕6．(2023·河南百校联盟)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。若用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆作亲本，杂交子代(F1)表型及比例为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒＝3:3:1:1。选取F1中黄色圆粒植株，去掉它们的花瓣，让它们之间相互传粉，则后代植株中黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒为( )A．24:8:3:1 B．24:5:5:1C．15:5:3:1 D．9:3:3:1
解析：分析题干信息，黄色圆粒(Y_R_)×绿色圆粒(yyR_)→F1中黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒＝3:3:1:1，分别考虑每对相对性状，即F1中黄色:绿色＝1:1，圆粒:皱粒＝3:1，由此可推出亲本基因型分别是YyRr、yyRr，F1中黄色圆粒植株的基因型及比例是1/3YyRR、2/3YyRr。选取F1中黄色圆粒植株，去掉花瓣，让它们相互传粉，相当于自由交配，可以将自由组合问题转化成两个分离定律问题：①Yy×Yy，子代中黄色(Y_)占3/4、绿色(yy)占1/4；②R_×R_，其中1/3RR、2/3Rr，则子代中皱粒(rr)的比例＝(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，
圆粒(R_)的比例＝1－1/9＝8/9，因此F1黄色圆粒植株自由交配所得后代表型及比例是黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒＝[(3/4)×(8/9)]:[(1/4)×(8/9)]:[(3/4)×(1/9)]:[(1/4)×(1/9)]＝24:8:3:1，A正确。
1．(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育，含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是( )A．子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B．子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C．亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D．亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
解析：分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_:白花植株bb＝3:1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB:Ab:aB:ab＝1:1:1:1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab＝2:2:1:1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A：a＝1:1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
2．(2022·山东卷改编)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是( )
A.让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型B．让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/8C．若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种D．若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色:3靛蓝色:3红色:1蓝色
解析：由题意推出：甲、乙、丙的基因型依次是：AAbbII、AABBii、aaBBII，当植株是白花时，其基因型为_ _ _ _ii，让只含隐性基因的植株与F2测交仍然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误；甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII＝4:2:2:1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII＝4:2:2:1，其中II:Ii＝1:2，所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B错误；若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为(_ _ _ _Ii)，则该植株
可能的基因型最多有9种(3×3)，C正确；由于题中不能说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上，则可分为两种情况，第一种情况，当三对等位基因分别位于三对同源染色体上，甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，其自交的子二代的表型比为紫红色(A_B_II):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabbII)＝9:3:3:1；第二种情况，当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上时，子二代的表型比为紫红色(AaBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)＝2:1:1，D错误。
3．(2020·浙江卷)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是( )A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
解析：基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd四种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种。若De对Df共显性，H对h完全显性，则毛发颜色表型有4种，毛发形状表型有2种，则F1有4×2＝8种表型，A错误；若De对Df共显性，H对h不完全显性，毛发颜色表型4种，毛发形状表型3种，则F1有4×3＝12种表型，B正确；若De对Df不完全显性，H对h完全显性，毛发颜色表型4种，毛发形状表型2种，则F1有4×2＝8种表型，C错误；若De对Df完全显性，H对h不完全显性，毛发颜色表型3种，毛发形状表型3种，则F1有3×3＝9种表型，D错误。
4．(2020·浙江7月选考)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：
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
则可推知乙的基因型为aabbcc；F1与丙杂交，后代均无成分R，可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCC或aabbcc。杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc，比例为1:1，或(基因型为AaBBcc和AaBbcc，比例为1:1)，杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc，故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交，后代中有成分R所占比例为:1/2×1×3/4×1＋1/2×3/4×3/4×1＝21/32，A正确。
5．(2022·北京卷)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_________________。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲(基因A突变为a)果肉黄色，乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：_____________。
(3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。
基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素
(4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括_________，并检测C的甲基化水平及表型。①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
解析：(1)果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色:无色＝3:1。(2)由图可知，F2比值约为9:3:4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。(3)由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，则存在A或H，不存在B基因时，果肉呈橙色。因此，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。
(4)C基因表达的产物可以调控A的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测C的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C去甲基化，并检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故选①②④。
6．(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_________。
对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由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，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是_____________________________________________________________________；若非糯是显性，则实验结果是_____________________________________________________________________________。
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
解析：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、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)，可推断出甲的基因型为BBTT，乙、丙基因型可能为BBtt或bbtt，丁的基因型为bbTT。(1)杂交育种的原理是基因重组，若甲为母本，丁为父本杂交，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雌花花序套袋隔离，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁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，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)假设糯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。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交，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体占的比例为_________。(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
白色：红色：紫色＝2：3：3
答案：(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，则待测白花纯合体基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB。
解析：(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交，子代可产生6种基因型，比例为AABb(紫花):AaBb(紫花):aaBb(白花):AAbb(红花):Aabb(红花):aabb(白花)＝1:2:1:1:2:1。故子代植株表型及比例为白色:红色:紫色＝2:3:3；子代中红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。(2)白花纯合体的基因型有aaBB和aabb两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型，可选用AAbb植株与之杂交，若基因型为aaBB则实验结果为：aaBB×AAbb→AaBb(全为紫花)；若基因型为aabb则实验结果为：aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表型将白花纯合体的基因型推出。
8．(2020·山东卷)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
(1)实验一中作为母本的是___，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为____________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。 (2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株约为2:1:1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因___(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是__________________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为_____________________________________________。
抗螟雌雄同株：抗螟雌株＝1：1
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株:抗螟矮株雌株:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株约为3:1:3:1，由此可知，乙中转入的A基因_________(填“位于”或“不位于”)2号染 色体上，理由是____________________________________________________________________________________。
抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上
(4)F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是______________________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株抗螟矮株雌株所占的比例为_________。
解析：(1)据题干信息可知，品系M为雌雄同株，甲为雌株突变品系，因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts，Ts对ts为显性，因此该植株为雌雄同株。 (2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts，F2抗螟中雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株≈2:1:1，说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上，另一条染色体上的基因为Ts，F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts，其产生的配子为Ats，抗螟雌雄同株的基因型为ATsts，其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts，
两者杂交，子代的基因型及比例为AAtsts:ATsts＝1:1，表型及比例为抗螟雌株:抗螟雌雄同株＝1:1。(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts，F2中抗螟矮株雌雄同株:抗螟矮株雌株:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株≈3:1:3:1，是(1:1) (3:1)的组合，说明两对基因独立遗传，因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知，抗螟:非抗螟≈1:1，雌雄同株:雌株≈3:1，由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育，再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、
1/4Atsts，ts基因的频率为1/2。F2抗螟矮株雌株的基因型为Atsts，抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts，又因为含A基因的雄配子不育，因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts，因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
9．(2019·全国Ⅱ卷)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株进行杂交，子代个体中绿叶:紫叶＝1:3
回答下列问题。(1)甘蓝叶色中隐性性状是______，实验①中甲植株的基因型为____________。(2)实验②中乙植株的基因型为_______，子代中有___种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1:1，则丙植株所有可能的基因型是_______________；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是_________________________________________；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15:1，则丙植株的基因型为_______。
aaBB、AaBB、AABb
解析：(1)依题意可知，只含隐性基因的个体表现为隐性性状，说明隐性性状的基因型为aabb。实验①的子代都是绿叶，说明甲植株为纯合子。实验②的子代发生了绿叶:紫叶＝1:3性状分离，说明乙植株产生四种比值相等的配子，并结合实验①的结果可推知，绿叶为隐性性状，其基因型为aabb，紫叶为A_B_、A_bb和aaB_。根据实验②中，绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交，子代绿叶:紫叶＝1:3，说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子，进而推知绿叶为隐性性状，实验①中甲植株的基因型为aabb。(2)结合对(1)的分析可推知，实验②中乙植株的基因型为AaBb，子代中有四种基因型，即AaBb、Aabb、aaBb和aabb。
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