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2020版高考生物大一轮人教讲义：第五单元 第15讲 基因的自由组合定律
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这是一份2020版高考生物大一轮人教讲义：第五单元 第15讲 基因的自由组合定律，共27页。
第15讲 基因的自由组合定律
[考纲要求] 1.基因的自由组合定律(Ⅱ)。2.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。
考点一 自由组合定律的发现及应用
1．两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)实验过程
(2)结果分析
结果
结论
F1全为黄色圆粒
说明黄色和圆粒为显性性状
F2中圆粒∶皱粒＝3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色＝3∶1
说明种子粒色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，出现两种新类型(绿色圆粒、黄色皱粒)
说明不同性状之间进行了自由组合
(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(提出假设)
①两对相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，不同对的遗传因子可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量比相等。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解(棋盘格式)
归纳总结
3．对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
(1)演绎推理图解
(2)实施实验结果：实验结果与演绎结果相符，则假说成立。
黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果
表现型
项目
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际子粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
不同性状的数量比
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
4.自由组合定律
(1)定律实质与各种比例的关系
(2)细胞学基础
(3)研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因。
(4)发生时间：减数第一次分裂后期。
(5)适用范围
5．自由组合定律的应用
(1)指导杂交育种：把优良性状结合在一起。
不同优良性状亲本F1F2(选育符合要求个体)纯合子
(2)指导医学实践：为遗传病的预测和诊断提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表现型的比例及群体发病率。
6．孟德尔获得成功的原因
1．判断下列有关两对相对性状杂交和测交实验的叙述
(1)F1产生基因型为YR的雌配子和基因型为YR的雄配子数量之比为1∶1( × )
(2)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1/4( √ )
(3)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( √ )
(4)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( × )
(5)若F2中基因型为Yyrr的个体有120株，则基因型为yyrr的个体约为60株( √ )
(6)若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr( × )
2．判断下列有关基因自由组合定律内容及相关适用条件的叙述
(1)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因表现为自由组合( × )
(2)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( × )
(3)某个体自交后代性状分离比为3∶1，则说明此性状一定是由一对等位基因控制的( × )
(4)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻、各种有细胞结构的生物( × )
(5)基因分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础( × )
(6)能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律( × )
(7)基因型为AaBb的个体自交，后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律( √ )
1．完善以下图解，体验利用分解组合法预测F1自交所得F2的基因型和表现型。
2．完善下图结果分析。
命题点一 自由组合定律的实质及验证
1．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的个体杂交后代会出现4种表现型，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交叉互换，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种表现型，比例为9∶3∶3∶1
答案 B
解析 A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子；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种表现型且比例不会为9∶3∶3∶1。
2．已知玉米的体细胞中有10对同源染色体，下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型(字母表示)及所在的染色体，品系②～⑥均只有一种性状是隐性的，其他性状均为显性纯合。下
列有关说法正确的是( )
品系
①
②果皮
③节长
④胚乳味道
⑤高度
⑥胚乳颜色
性状
显性纯合子
白色pp
短节bb
甜ss
矮茎dd
白色gg
所在染色体
Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅳ
Ⅵ
Ⅵ
A.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律，选作亲本的组合可以是品系①和②
B．若要验证基因的自由组合定律，可选择品系①和④做亲本进行杂交
C．选择品系③和⑤做亲本杂交得F1，F1自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的概率为
D．玉米的高度与胚乳颜色这两种性状的遗传遵循自由组合定律
答案 C
解析 通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律，则选作亲本的组合应是品系①和③，A项错误；若要验证基因的自由组合定律，可选择品系②和④或品系②和⑤等作亲本进行杂交，B项错误；只考虑节长和茎的高度，则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd，杂交得F1，其基因型为BbDd，自交得F2，F2长节高茎(B_D_)中纯合子占×＝，C项正确；控制玉米高度和胚乳颜色的基因均位于Ⅵ染色体上，其遗传不遵循基因自由组合定律，D项错误。
规律方法 “实验法”验证遗传定律
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合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，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合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
花粉鉴
定法
若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
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，若植株有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
命题点二 自由组合定律的实践应用
3．(2018·东莞东华高级中学调研)有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是( )
A．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B．F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16
D．F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
答案 D
解析 F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR和ddRr，杂合子不能稳定遗传，A项错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B项错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C项错误；F1的基因型为DdRr，每一对基因的遗传仍遵循基因的分离定律，D项正确。
4．如图所示家系中的遗传病是由位于两对常染色体上的等位基因控制的，当两种显性基因同时存在时个体才不会患病。若5号和6号的子代中患病纯合子的概率为，据此分析，下列判断正确的是( )
A．1号个体和2号个体的基因型相同
B．3号个体和4号个体只能是纯合子
C．7号个体的基因型最多有2种可能
D．8号男性患者是杂合子的概率为
答案 D
解析 若5、6号子代患病纯合子概率为，5号个体和6号个体的基因型均为AaBb,1号个体和2号个体都正常，基因型为A_B_；5号个体的基因型是AaBb，所以1号个体和2号个体的基因不一定相同，可以都是AaBb，也可以是AABB和AaBb或AaBB和AaBb等，A项错误；3号个体和4号个体是患者，而其子代6号个体的基因型是AaBb，所以3号个体和4号个体的基因型可能是AAbb、aaBB，也可能是Aabb、aaBb等，B项错误；7号个体不患病，基因型是A_B_，基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种可能，C项错误；8号个体患病，可能的基因型及比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶1∶2∶1，则该个体是杂合子的概率是，D项正确。
考点二 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及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＝4×2＝8(种)
子代基因型(或表现型)种类
双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)种类的乘积
AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12(种)，表现型为2×2×2＝8(种)
概率问题
基因型(或表现型)的比例
按分离定律求出相应基因型(或表现型)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．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，则子代表现型有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种表现型
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1/4
D．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
答案 B
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，表现型有3种，分别为小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A项正确；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自交子代表现型有3种，Rr自交子代表现型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表现型相同，所以子代表现型共有5种，B项错误；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项正确；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项正确。
2．某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣)，请思考如下问题：
(1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示，则其产生的配子种类数为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为________，其自交所得子代的基因型有____________________________________________________________________
种，其中AABbccdd所占比例为__________________________________________________，
其中子代的表现型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
图1
(2)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生交叉互换)，则其产生的配子种类数为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为______，其自交所得子代的基因型有________种，其中AaBbccdd所占比例为________，其中子代的表现型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
图2
(3)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图3所示(不发生交叉互换)，则其产生的配子种类数为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为__________，其自交所得子代的基因型有________种，其中AABbccdd所占比例为______，其中子代的表现型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
图3
答案 (1)8 1/8 27 1/32 8 27/64 (2)4 1/4 9 1/8 6 3/8 (3)8 1/8 27 1/32 8 27/64
解析 (1)如图1所示，几对基因分别位于不同对同源染色体上，则各自独立遗传，遵循基因的自由组合定律，先分开单独分析，每对基因中只有dd产生1种d配子，其他都产生2种配子，因此共产生2×2×2×1＝8(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1/2×1＝1/8；自交所得子代的基因型有3×3×3×1＝27(种)，其中AABbccdd所占比例为1/4×1/2×1/4×1＝1/32；其中子代的表现型有2×2×2×1＝8(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为3/4×3/4×3/4×1＝27/64。
(2)如图2所示，A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，其他基因都位于不同对同源染色体上，则AaBb可产生Ab和aB两种配子，而Ccdd可产生两种配子，因此共产生2×2＝4(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2＝1/4；自交所得子代的基因型有3×3×1＝9(种)，其中AaBbccdd所占比例为1/2×1/4×1＝1/8，其中子代的表现型有3×2×1＝6(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为1/2×3/4×1＝3/8。
(3)如图3所示，A、a和d、d两对基因位于同一对同源染色体上，其他基因都位于不同对同源染色体上，则Aadd可产生Ad和ad两种配子，BbCc可产生4种配子，因此总共产生2×4＝8(种)配子，基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8；自交所得子代的基因型有3×3×3＝27(种)，其中AABbccdd所占比例为1/4×1/2×1/4＝1/32；其中子代的表现型有2×2×2＝8种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为3/4×3/4×3/4＝27/64。
题型2 根据子代表现型及比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1．基因填充法
根据亲代表现型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表现型将所缺处填完，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
根据子代表现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．某种雌雄同株植物的花色由两对等位基因(A与a、B与b)控制，叶片宽度由另一对等位基因(C与c)控制，三对等位基因分别位于3对同源染色体上。已知花色有三种表现型，紫花(A_B_)、粉花(A_bb)和白花(aaB_或aabb)。下表为某校探究小组所做的杂交实验结果。请写出甲、乙、丙三个杂交组合亲本的基因型。甲：________________；乙：______________；丙：______________。
组别
亲本组合
F1的表现型及比例
紫花宽叶
粉花宽叶
白花宽叶
紫花窄叶
粉花窄叶
白花窄叶
甲
紫花宽叶×
紫花窄叶
9/32
3/32
4/32
9/32
3/32
4/32
乙
紫花宽叶×
白花宽叶
9/16
3/16
0
3/16
1/16
0
丙
粉花宽叶×
粉花窄叶
0
3/8
1/8
0
3/8
1/8
答案 AaBbCc×AaBbcc AABbCc×aaBbCc AabbCc×Aabbcc
解析 分析花色：在甲组子代花色中，紫花∶粉花∶白花＝9∶3∶4，因此甲组亲本紫花个体基因型均为AaBb；因紫花、白花基因型通式分别为A_B_和aaB_(或aabb)，乙组子代出现粉花(A_bb)，而没出现白花(aaB_或aabb)，则乙组紫花亲本的基因型为AABb，又因乙组子代紫花∶粉花＝3∶1，所以可知乙组白花亲本基因型为aaBb；因粉花基因型通式为A_bb，丙组子代有白花(aaB_或aabb)个体出现，又因丙组子代粉花∶白花＝3∶1，则丙组粉花亲本基因型为Aabb。分析叶片宽度：乙组子代宽叶∶窄叶＝(9＋3)∶(3＋1)＝3∶1，由此可推断宽叶为显性，乙组宽叶亲本均为Cc；甲组子代宽叶∶窄叶＝(9＋3＋4)∶(9＋3＋4)＝1∶1，则甲组亲本基因型为Cc×cc；同理可知丙组的亲本基因型为Cc×cc。
4．水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，这两对基因位于不同对的染色体上，将一株高秆抗病的植株(甲)与另一株高秆易感病的植株(乙)杂交，结果如图所示，下面有关叙述，正确的是( )
A．若只研究茎高度的遗传，图示表现型为高秆的个体中，纯合子的概率为
B．甲、乙两植株杂交产生的子代有6种基因型，4种表现型
C．对甲植株进行测交，可得到能稳定遗传的矮秆抗病个体
D．甲、乙两植株的基因型分别为DdRR和Ddrr
答案 B
解析 若只研究茎高度的遗传，图示表现型为高秆的个体中，基因型为DD和Dd，比例为1∶2，所以纯合子的概率为，A项错误；甲、乙两植株杂交产生的子代基因型有3×2＝6种，表现型有2×2＝4种，B项正确；对甲植株进行测交，得到的矮秆抗病个体基因型为ddRr，是杂合子，不能稳定遗传，C项错误；根据分析，甲、乙两植株的基因型分别为DdRr和Ddrr，D项错误。
题型3 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，所得子代的表现型及比例分别如下表所示：
项目
表现型及比例
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
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
5．某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)为显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对等位基因分别位于两对同源染色体上，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交，F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列说法错误的是( )
A．F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，相应性状之比是15∶5∶3∶1
B．F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，其中纯合子所占比例是2/3
C．F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配，则后代相应的性状之比是4∶2∶1∶1
D．F1中紫翅白眼个体自由交配，其后代纯合子所占比例是5/9
答案 C
解析 紫翅绿眼和紫翅白眼的基因型通式分别为Y_G_和Y_gg，二者杂交所得F1中紫翅∶黄翅＝3∶1，则这两个亲本的基因型为Yy×Yy，绿眼∶白眼＝1∶1，属于测交，说明亲本中绿眼的基因型为Gg。则这两个亲本的基因型为YyGg×Yygg。F1中紫翅绿眼的基因型及比例为YYGg∶YyGg＝1∶2，则1/3YY和2/3Yy自交子代中紫翅∶黄翅＝5∶1，Gg自交子代中绿眼∶白眼＝3∶1，则子代(紫翅∶黄翅)×(绿眼∶白眼)＝(5∶1)×(3∶1)→紫翅绿眼(Y_G_)∶紫翅白眼(Y_gg)∶黄翅绿眼(yyG_)∶黄翅白眼(yygg)＝15∶5∶3∶1，A正确；F1紫翅白眼个体的基因型及比例为YYgg∶Yygg＝1∶2，则自交子代纯合子所占比例为1/3＋2/3×1/2＝2/3，B正确；F1紫翅绿眼和黄翅白眼的基因型分别为Y_Gg和yygg，用逐对分析法计算：Y_×yy所得子代中表现型和比例为紫翅∶黄翅＝2∶1；Gg×gg→绿眼∶白眼＝1∶1，则F2的性状分离比为(2∶1)×(1∶1)＝2∶2∶1∶1，C错误；F1紫翅白眼基因型及比例为Yygg∶YYgg＝2∶1，则紫翅白眼个体中Y和y的基因频率分别为2/3和1/3，自由交配，其后代纯合子所占比例为2/3×2/3＋1/3×1/3＝5/9，D正确。
6．玉米宽叶(A)对窄叶(a)为显性，宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产，比AA和aa品种的产量分别高12%和20%。玉米有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性，有茸毛玉米植株具有显著的抗病能力，该显性基因纯合时植株幼苗期不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生F1，再让F1随机交配产生F2，下列有关F1与F2的成熟植株的叙述正确的是( )
A．有茸毛与无茸毛之比分别为2∶1和2∶3
B．都有9种基因型
C．高产抗病类型分别占和
D．宽叶有茸毛类型分别占和
答案 D
解析 有茸毛的基因型是Dd(DD幼苗期死亡)，无茸毛的基因型是dd，高产有茸毛玉米自交产生的F1中Dd∶dd＝2∶1，即有茸毛∶无茸毛＝2∶1，F1随机交配产生的配子为1/3D、2/3d。根据遗传平衡定律得DD为1/9，Dd为4/9，dd为4/9，因此F2中有茸毛∶无茸毛＝1∶1，A项错误；由于DD幼苗期死亡，所以高产有茸毛玉米AaDd自交产生的F1中，只有6种基因型，B项错误；高产有茸毛玉米AaDd自交产生的F1中，高产抗病类型为AaDd的比例为×＝，F2的成熟植株中，高产抗病类型AaDd的比例为×＝，C项错误；高产有茸毛玉米AaDd自交产生的F1中，宽叶有茸毛类型的基因型为AADd和AaDd，比例为＋＝，F2的成熟植株中宽叶有茸毛占×＝，D项正确。
矫正易错 强记长句
1．F2出现9∶3∶3∶1的4个条件
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。
(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．自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，而“非等位基因”是指不在同源染色体相同位置上的不同基因，同源染色体上及同一条染色体上都有“非等位基因”。这里的“基因自由组合”发生在配子形成(减Ⅰ后期)过程中，不是发生在受精作用过程中。
1.利用自交法确定基因位置：F1自交，如果后代性状分离比符合3∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
2．利用测交法确定基因位置：F1测交，如果测交后代性状比符合1∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
3．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。
4．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和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，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染色体上。
重温高考 演练模拟
1．(2013·天津，5)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据图判断，下列叙述正确的是( )
A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状
B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型
C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合子
D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为
答案 B
解析 假设控制大鼠毛色的两对等位基因为A、a和B、b。由图示F2表现型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶米色＝9∶3∶3∶1可确定，灰色是“双”显性性状，基因组成为A_B_，米色是“双”隐性性状，基因组成为aabb，黄色和黑色都是“单”显性性状，基因组成分别为A_bb和aaB_(设黄色为A_bb，黑色为aaB_)，A错误；根据亲代黄色大鼠和黑色大鼠杂交，F1全部是灰色，可判断亲代黄色大鼠基因型为AAbb，黑色大鼠基因型为aaBB，F1灰色大鼠基因型均为AaBb。F1与黄色亲本(AAbb)杂交，后代有灰色(A_Bb)和黄色(A_bb)两种表现型，B正确；F2中灰色大鼠基因型1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb，其中包含纯合子AABB，C错误；F2中黑色大鼠基因型为1/3aaBB、2/3aaBb，与米色大鼠(aabb)杂交，其后代出现米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3。
2．(2017·全国Ⅱ，6)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立遗传的等位基因决定，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中毛色表现型出现了黄∶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中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9，F2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，黑色个体的基因型为A_B_dd，要出现的比例，可拆分为××，说明F1基因型为AaBbDd，结合选项分析，D项正确。
3．(2016·全国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子
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 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，即红花∶白花≈1∶3，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独立遗传的等位基因控制(设为A、a和B、b)，故C项错误；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，故A项错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，故B项错误；F2中白花植株的基因型有5种，红花植株的基因型有4种，故D项正确。
4．(2018·全国Ⅲ，31)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题：
(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于____________________上，依据是__________________________________；控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是_____________________________。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合________的比例。
答案 (1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 (2)1∶1∶1∶1
解析 (1)由于表中数据显示甲组F2的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1，该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。乙组F2的表现型中，每对相对性状表现型的比例都符合3∶1，即圆形果∶长形果＝3∶1，单一花序∶复状花序＝3∶1。而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比，不符合基因的自由组合定律，所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知，控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以用“长复”(隐性纯合子)分别与乙组的两个F1进行杂交，不会出现测交结果为1∶1∶1∶1的比例。
5．真题节选重组
(1)(2018·全国Ⅰ，32节选)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼
性别
灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2有眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
1/2无眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合子和黑檀体残翅无眼纯合子果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。
答案 8 隐性
解析 由题意知，控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上，控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，它们的遗传符合基因的自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交，F1为杂合子(假设基因型为AaBbDd)，F1相互交配后，F2有2×2×2＝8(种)表现型。根据表格中的性状分离比9∶3∶3∶1可知，黑檀体性状为隐性，长翅性状为显性，若子代黑檀体(1/4)长翅(3/4)无眼(？)的概率为3/64，则无眼的概率为1/4，无眼性状为隐性。
(2)(2014·山东，28节选)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性；短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因(B、b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验，杂交组合、F1表现型及比例如下：
实验一
P 甲 × 乙
↓
F1 灰体长刚毛 灰体短刚毛 黑檀体长刚毛 黑檀体短刚毛
比例 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
实验二
P 乙 × 丙
↓
F1 灰体长刚毛 灰体短刚毛 黑檀体长刚毛 黑檀体短刚毛
比例 1 ∶ 3 ∶ 1 ∶ 3
①根据实验一和实验二的杂交结果，推断乙果蝇的基因型可能为________或________。若实验一的杂交结果能验证两对基因E、e和B、b的遗传遵循自由组合定律，则丙果蝇的基因型应为________。
②实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
答案 ①EeBb eeBb(注：两空可颠倒) eeBb ②1/2
解析 ①根据题干信息可知，两对基因位于常染色体上且独立遗传。分析实验一的F1，灰体∶黑檀体＝1∶1，长刚毛∶短刚毛＝1∶1，单独分析每对等位基因的杂交特点，可知都是测交类型，由此可推知实验一的亲本组合为EeBb×eebb或eeBb×Eebb。分析实验二的F1，灰体∶黑檀体＝1∶1，长刚毛∶短刚毛＝1∶3，可推知亲本有关体色的杂交为测交，有关刚毛长度的杂交为双杂合子杂交，且短刚毛为显性性状，这样可以确定乙和丙控制刚毛长度的基因型都是Bb，但无法进一步确定控制体色的基因型。根据实验一和实验二的杂交结果，可推断乙的基因型可能是EeBb或eeBb。若实验一的杂交结果能验证两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，则可确定甲和乙的杂交方式为测交，即有一个为双杂合子，另一个为隐性纯合子，而前面判断已确定乙控制刚毛长度的基因型是Bb，所以乙的基因型为EeBb，甲的基因型为eebb，进而推断丙的基因型为eeBb。②根据①中分析可知，实验二的亲本基因型为EeBb和eeBb，其后代基因型为EeBb的概率是1/2×1/2＝1/4，后代基因型为eeBb的概率是1/2×1/2＝1/4，故F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为1－1/4－1/4＝1/2。
一、选择题
1．(2018·咸阳一模)下列有关基因分离定律和基因自由组合定律的说法，正确的是( )
A．一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循基因的自由组合定律
B．分离定律发生在配子产生过程中，自由组合定律发生在配子随机结合过程中
C．多对等位基因遗传时，在等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
D．若符合自由组合定律，双杂合子自交后代不一定出现9∶3∶3∶1的性状分离比
答案 D
解析 如果一对相对性状由两对或多对非同源染色体上的等位基因控制，则遵循自由组合定律，A项错误；自由组合定律发生在减数分裂形成配子的过程中，B项错误；多对等位基因如果位于同源染色体上，则不遵循自由组合定律，C项错误；如果双杂合子的两对等位基因之间存在互作关系，则可能不符合9∶3∶3∶1的性状分离比，D项正确。
2．据下图能得出的结论是( )
A．乙个体自交后代会出现3种表现型，比例为1∶2∶1
B．丁图个体减数分裂时可以恰当地揭示孟德尔自由组合定律的实质
C．孟德尔用丙YyRr自交，其子代分离比表现为9∶3∶3∶1，这属于假说—演绎的验证假说阶段
D．孟德尔用假说—演绎法揭示基因分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料
答案 D
解析 乙个体YYRr自交，后代会出现2种表现型，比例为3∶1，A错误；丁图个体有2对基因是杂合的，但这2对基因位于同一对同源染色体上，所以，减数分裂时不能恰当地揭示孟德尔自由组合定律的实质，B错误；孟德尔用YyRr与yyrr测交，其子代分离比表现为1∶1∶1∶1，这属于假说—演绎的验证阶段，C错误；甲、乙、丙、丁中都至少含有一对等位基因，因此揭示基因分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料，D正确。
3．(2018·黄州区校级二模)摩尔根的学生穆勒在培养果蝇时得到了黏胶眼和展翅两种品系，果蝇黏胶眼基因(G)和展翅(D)均为Ⅲ号染色体上的显性基因，G或D纯合时有致死效应。请问以下哪种方法最适合长期保留这两种果蝇品系( )
A．分别寻找黏胶眼的纯合品系和展翅的纯合品系并独立繁殖保留
B．分别寻找黏胶眼的杂合品系和展翅的杂合品系并独立繁殖保留
C．选择既非黏胶眼又非展翅的隐性纯合品系，与黏胶眼杂合品系和展翅杂合品系分别杂交并保留
D．寻找既为黏胶眼又为展翅且两个显性基因不在同一条Ⅲ号染色体上的品系相互杂交并保留
答案 D
解析 根据题意可知，“G或D纯合时有致死效应”，因此不可能找到黏胶眼的纯合品系和展翅的纯合品系，A项不适合；分别寻找黏胶眼的杂合品系(Ggdd)和展翅的杂合品系(ggDd)并独立繁殖保留，可以保留这两种品系，但是繁殖过程中会发生性状分离，并且会出现显性纯合致死个体，B项不适合；选择既非黏胶眼又非展翅的隐性纯合品系(ggdd)，与黏胶眼杂合品系(Ggdd)和展翅杂合品系(ggDd)分别杂交并保留，可以达到保留的效果，但是后代会出现隐性纯合个体，C项不适合；寻找既为黏胶眼又为展翅且两个显性基因不在同一条Ⅲ号染色体上的品系，基因型为GgDd，并且产生的配子类型为Gd、gD，让它们相互杂交并保留，可以获得既为黏胶眼又为展翅的个体，最适合长期保留这两种果蝇品系，D项最适合。
4．(2018·衡水二调)豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性，两对基因独立遗传。现将基因型为GGyy与ggYY的豌豆植株杂交，再让F1自交得F2。下列相关结论，错误的是( )
A．F1植株上所结的种子，种皮细胞的基因组成是GgYy
B．F1植株上所结的种子，子叶颜色的分离比为1∶3
C．若F2自交，F2植株上所结的种子，种皮颜色的分离比为5∶3
D．若F2自交，F2植株上所结的种子，灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶的比为9∶5
答案 C
解析 F1植株上所结种子的种皮是母本的珠被发育来的，基因型与母本相同，故种皮基因型为GgYy，A正确；Yy自交后代基因型及比例YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，所以F1种子子叶的颜色及比例是黄色∶绿色＝3∶1，B正确；F2植株所结种子种皮颜色分离比为3∶1，C错误； F2自交，F2植株上所结种子种皮颜色基因型与母本相同，灰种皮∶白种皮＝3∶1；其子叶颜色由F3的基因型控制，F2自交后代(F3)中绿子叶(yy)占＋×＝，黄子叶占1－＝，所以灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶比为∶＝9∶5，D正确。
5．(2019·宣城模拟)甲、乙、丙三种植物的花色遗传均受两对具有完全显隐性关系的等位基因控制，且两对等位基因独立遗传。白色前体物质在相关酶的催化下形成不同色素，使花瓣表现相应的颜色，不含色素的花瓣表现为白色。色素代谢途径如图。据图分析下列叙述错误的是( )
甲种植物
乙种植物
丙种植物
A.基因型为Aabb的甲种植株开红色花，测交后代为红花∶白花≈1∶1
B．基因型为ccDD的乙种植株，由于缺少蓝色素，D基因必定不能表达
C．基因型为EEFF的丙种植株中，E基因不能正常表达
D．基因型为EeFf的丙种植株，自交后代为白花∶黄花≈13∶3
答案 B
解析 分析图示可知，在甲种植物中，基因型为A_B_、aaB_和A_bb的植株均开红花，基因型为aabb的植株开白花，因此基因型为Aabb的甲种植株，测交后代为红花(Aabb)∶白花(aabb)≈1∶1，A正确；基因型为ccDD的乙种植株，由于缺少C基因而不能合成蓝色素，但D基因仍可表达，B错误；在丙种植株中，E基因的表达离不开f基因的表达产物f酶的催化，因此基因型为EEFF的植株缺少f基因，E基因不能正常表达，C正确；基因型为EeFf的丙种植株自交，产生的子一代的基因型及比例为E_F_∶E_ff∶eeF_∶eeff＝9∶3∶3∶1，E基因表达需f基因表达产物f酶的催化，只有E_ff的植株表现为黄花，所以白花∶黄花≈13∶3，D正确。
6．(2018·黄山一模)现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表。下列有关叙述错误的是( )
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
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1
A.F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
答案 D
解析 正常情况下，双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是1∶1∶1∶1，而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用，A正确；F1自交后代F2中有9种基因型，B正确；F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的单倍体植株，C正确；根据题意可知，正反交均有四种表现型说明符合基因自由组合定律，正反交结果不同是因为AB花粉有50%不育，D错误。
7．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
答案 B
解析 F1测交，即F1×aabbcc，其中aabbcc个体只能产生abc一种配子，而测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，说明F1产生的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC，其中a和c、A和C总在一起，说明A和a、C和c两对等位基因位于同一对同源染色体上，且A和C在一条染色体上，a和c在另一条染色体上。
8．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死)，两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是( )
A．5/8 B．3/5 C．1/4 D．3/4
答案 B
解析 在自由交配的情况下，亲子代之间种群的基因频率不变。由Aabb∶AAbb＝1∶1可得，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4。故子代中AA的基因型频率是3/4×3/4＝9/16，子代中aa的基因型频率是1/4×1/4＝1/16，Aa的基因型频率为6/16。因基因型为aa的个体在胚胎期死亡，所以能稳定遗传的个体(AA)所占比例是9/16÷(9/16＋6/16)＝3/5。
9．(2018·深圳二模)已知豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)、高秆(D)对矮秆(d)是显性，这两对性状独立遗传。用双亲为黄色高秆和绿色矮秆的豌豆植株杂交，得F1，选取F1的数量相等的两种植株进行测交，产生的后代数量相同，测交后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝1∶3∶1∶3。下列说法不正确的是( )
A．双亲的基因型可能是YyDd和yydd
B．上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd
C．上述F1用于测交的个体自交，后代表型比为9∶15∶3∶5
D．若F1的所有个体自交，产生的后代中杂合子有4种
答案 D
解析 已知选取F1两种植株进行测交，测交后代中黄色∶绿色＝1∶3，高茎∶矮茎＝1∶1，可推知所选择的F1两种植株个体的基因型为YyDd和yyDd，这两种基因型植株的亲本基因型是YyDd和yydd或YyDD和yydd，A、B项正确；YyDd自交后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝9∶3∶3∶1，yyDd自交后代表现型及比例为绿色高秆∶绿色矮秆＝3∶1，上述F1用于测交的个体自交，其后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝9∶15∶3∶5，C项正确；若F1的所有个体自交，其中YyDd自交后代会出现YYDd、YyDD、YyDd、yyDd、Yydd这5种杂合子，yyDd自交后代有yyDd的杂合子，所以产生的后代中杂合子有5种，D项错误。
10．玉米子粒的颜色有白色、红色和紫色，相关物质的合成途径如图所示。基因M、N和E及它们的等位基因依次分布在第9、10、5号染色体上，现有一红色子粒玉米植株自交，后代子粒的性状分离比为紫色∶红色∶白色＝0∶3∶1。则该植株的基因型可能为( )
A．MMNNEE B．MmNNee
C．MmNnEE D．MmNnee
答案 B
解析 由代谢途径可知，玉米子粒的颜色由3对等位基因控制，三对等位基因位于非同源染色体上，因此遵循自由组合定律，且mm____、M_nn__为白色，M_N_ee为红色，M_N_E_为紫色。因红色子粒玉米自交后代紫色∶红色∶白色＝0∶3∶1，即没有紫色个体，且红色∶白色＝3∶1，相当于一对相对性状的杂合子自交，因此亲本红色玉米的基因型可能是MmNNee或MMNnee。
二、非选择题
11．(2018·汉中二模)若某昆虫体色(黄色、褐色、黑色)由3对位于常染色体上的等位基因(A/a、B/b、D/d)决定，如图为基因控制相关物质合成的途径，a基因、b基因、d基因没有相应的作用。
若用两个纯合黄色品种的昆虫作为亲本(其中一个昆虫的基因型为aabbdd)进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，据此回答下列问题：
(1)由题可知，基因A对基因B的表达有________(填“促进”或“抑制”)作用。
(2)为了验证控制体色的三对等位基因是否遵循自由组合定律，应选用________与双亲中基因型为__________的个体杂交，若子一代的性状及性状分离比为_________________________，则控制体色的三对等位基因分别位于三对同源染色体上，遵循自由组合定律。
(3)F2中黄色昆虫有________种基因型，若让F2褐色个体自由交配，则子代性状及分离比为__________________________。
答案 (1)抑制 (2)F1 aabbdd 黄色∶褐色∶黑色＝6∶1∶1 (3)21 褐色∶黄色＝8∶1
解析 (1)分析可知，F2中52＋3＋9＝64＝43，说明三对基因自由组合，F1为AaBbDd，而F1表现为黄色，说明A基因抑制B基因的表达。(2)由分析可知，F1的基因型是AaBbDd，若要验证3对等位基因是否遵循自由组合定律，常用测交实验，可以选用F1个体与双亲中基因型为aabbdd的个体进行测交实验，若3对等位基因遵循自由组合定律，F1产生比例相等的8种类型的配子：ABD∶ABd∶AbD∶Abd∶aBD∶aBd∶abD∶abd＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，测交后代的基因型及比例是AaBbDd∶AaBbdd∶AabbDd∶Aabbdd∶aaBbDd∶aaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，其中基因型A_ _ _ _ _、aabbDd、aabbdd表现为黄色，aaBbDd为黑色，aaBbdd为褐色，则黄色∶褐色∶黑色＝6∶1∶1。(3)F1的基因型是AaBbDd，F2中表现为黄色的基因型是A_ _ _ _ _、aabb_ _，共有2×3×3＋1×1×3＝21(种)；F2中褐色个体的基因型及比例是aaBBdd∶aaBbdd＝1∶2，让其自由交配，相当于让BB∶Bb＝1∶2的个体自由交配，基因型bb的比例为××＝，基因型B_的比例为，因此褐色个体自由交配后代表现型及比例为褐色(aaB_dd)∶黄色(aabbdd)＝8∶1。
12．(2018·临沂二模)某番茄(2n＝24)果肉颜色红色(R)和黄色(r)、无色(T)和橙色(t)分别由位于3、10号染色体上的一对等位基因控制；其单果重量也有较大差异。回答下列问题：
(1)基因型为RrTt的番茄植株自交，子代的表现型及比例是红色∶黄色∶橙色＝9∶3∶4，对该性状比的解释是___________________________________________________________，子代中结黄色果肉植株的基因型有________________，结橙色果肉植株中纯合子占________。
(2)假设该番茄单果重量由4对等位基因A/a、B/b、C/c、D/d控制，这4对基因的遗传效应相同，且具有累加效应(AABBCCDD的番茄单果最重称为重果，aabbccdd的番茄单果最轻称为轻果)。假定不发生突变和染色体交叉互换，请设计实验确定这4对等位基因是位于一对还是四对同源染色体上，写出实验思路、预期结果及结论。
______________________________________________________________________________。
答案 (1)RrTt个体经减数分裂时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，产生4种不同类型的配子，即RT、Rt、rT、rt rrTt、rrTT
(2)实验思路：将AABBCCDD的重果与aabbccdd的轻果杂交得F1，F1表现为中果，F1自交得F2，观察F2单果重量并统计。
预期结果及结论：若F2有三种表现型即重果∶中果∶轻果＝1∶2∶1，则这4对等位基因是位于一对同源染色体上；若F2出现9种表现型，则这4对等位基因位于四对同源染色体上
解析 (1)题干中9∶3∶4是9∶3∶3∶1的变式，都是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，其出现的原因是RrTt个体经减数分裂时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，产生4种不同类型的配子，即RT、Rt、rT、rt，子代中结黄色果肉植株的基因型有rrTt、rrTT，结橙色果肉植株的基因型为1RRtt、2Rrtt、1rrtt，纯合子占。(2)要确定这4对等位基因是位于一对还是四对同源染色体上可采用逆推来验证，若这4对等位基因是位于一对同源染色体上，则只符合基因的分离定律，AABBCCDD的重果与aabbccdd的轻果杂交的F1为中果，F1自交后代有三种表现型，即重果∶中果∶轻果，比例为1∶2∶1；若4对等位基因是位于四对同源染色体上，则符合自由组合定律，重复实验，根据显性基因的多少，子代会出现9种表现型。
13．(2018·江门模拟)果蝇是常用的遗传学实验材料，体色黄身(H)、灰身(h)，翅型长翅(V)、残翅(v)分别位于两对常染色体上，现用一批杂合果蝇(HhVv)作亲代，自由交配得大量F1，出现黄身长翅∶黄身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅接近5∶3∶3∶1。根据以上实验结果，回答问题：
(1)控制这两对相对性状的基因所遵循的遗传规律的实质为____________________________
______________________________________________________________________________。
(2)针对F1出现该比例的原因，有人提出假说一：亲代产生基因型为________的精子不育，另有人提出假说二：______________________________________________。
请利用亲本或F1个体设计杂交实验探究上述两种假说，写出实验思路、预测实验结果及结论。
答案 (1)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自由组合
(2)HV 亲代产生基因型为HV的卵细胞不育
实验思路：将多个亲代的黄身长翅果蝇与F1中多个灰身残翅果蝇分别进行正反交实验，统计并记录后代的性状及比例。
预测实验结果及结论：黄身长翅为父本，灰身残翅为母本，杂交后，若F2没有黄身长翅出现，则假说一成立；若F2有黄身长翅出现，则假说二成立。黄身长翅为母本，灰身残翅为父本，杂交后，若F2有黄身长翅出现，则假说一成立；若F2没有黄身长翅出现，则假说二成立。
解析 (1)由题可知，该杂合果蝇自由交配得到的F1中黄身∶灰身＝2∶1，长翅∶残翅＝2∶1，说明亲本的基因型为HhVv，其遗传符合自由组合定律，而自由组合定律的实质是在形成配子时，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自由组合。(2)正常情况下，该实验中F1的性状分离比应为9∶3∶3∶1，而实际性状分离比为5∶3∶3∶1，可推知基因型为HV的精子或卵细胞不育，要确定是基因型为HV的精子不育还是卵细胞不育，可采用正反交实验的方法，让多个亲代的黄身长翅果蝇与F1中多个灰身残翅果蝇分别进行正反交实验，统计并记录后代的性状及比例，若黄身长翅为父本，灰身残翅为母本，杂交后，若F2中没有黄身长翅出现，则假说一成立，若F2中有黄身长翅出现，则假说二成立；若黄身长翅为母本，灰身残翅为父本，杂交后，若F2中有黄身长翅出现，则假说一成立，若F2中没有黄身长翅出现，则假说二成立。
第15讲 基因的自由组合定律
[考纲要求] 1.基因的自由组合定律(Ⅱ)。2.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。
考点一 自由组合定律的发现及应用
1．两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)实验过程
(2)结果分析
结果
结论
F1全为黄色圆粒
说明黄色和圆粒为显性性状
F2中圆粒∶皱粒＝3∶1
说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色＝3∶1
说明种子粒色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，出现两种新类型(绿色圆粒、黄色皱粒)
说明不同性状之间进行了自由组合
(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(提出假设)
①两对相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，不同对的遗传因子可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量比相等。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解(棋盘格式)
归纳总结
3．对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
(1)演绎推理图解
(2)实施实验结果：实验结果与演绎结果相符，则假说成立。
黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果
表现型
项目
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
实际子粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
不同性状的数量比
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
4.自由组合定律
(1)定律实质与各种比例的关系
(2)细胞学基础
(3)研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因。
(4)发生时间：减数第一次分裂后期。
(5)适用范围
5．自由组合定律的应用
(1)指导杂交育种：把优良性状结合在一起。
不同优良性状亲本F1F2(选育符合要求个体)纯合子
(2)指导医学实践：为遗传病的预测和诊断提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表现型的比例及群体发病率。
6．孟德尔获得成功的原因
1．判断下列有关两对相对性状杂交和测交实验的叙述
(1)F1产生基因型为YR的雌配子和基因型为YR的雄配子数量之比为1∶1( × )
(2)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1/4( √ )
(3)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( √ )
(4)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( × )
(5)若F2中基因型为Yyrr的个体有120株，则基因型为yyrr的个体约为60株( √ )
(6)若双亲豌豆杂交后子代表现型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr( × )
2．判断下列有关基因自由组合定律内容及相关适用条件的叙述
(1)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因表现为自由组合( × )
(2)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( × )
(3)某个体自交后代性状分离比为3∶1，则说明此性状一定是由一对等位基因控制的( × )
(4)孟德尔自由组合定律普遍适用于乳酸菌、酵母菌、蓝藻、各种有细胞结构的生物( × )
(5)基因分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础( × )
(6)能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律( × )
(7)基因型为AaBb的个体自交，后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律( √ )
1．完善以下图解，体验利用分解组合法预测F1自交所得F2的基因型和表现型。
2．完善下图结果分析。
命题点一 自由组合定律的实质及验证
1．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的个体杂交后代会出现4种表现型，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交叉互换，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种表现型，比例为9∶3∶3∶1
答案 B
解析 A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换，则它只产生2种配子；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种表现型且比例不会为9∶3∶3∶1。
2．已知玉米的体细胞中有10对同源染色体，下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型(字母表示)及所在的染色体，品系②～⑥均只有一种性状是隐性的，其他性状均为显性纯合。下
列有关说法正确的是( )
品系
①
②果皮
③节长
④胚乳味道
⑤高度
⑥胚乳颜色
性状
显性纯合子
白色pp
短节bb
甜ss
矮茎dd
白色gg
所在染色体
Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅳ
Ⅵ
Ⅵ
A.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律，选作亲本的组合可以是品系①和②
B．若要验证基因的自由组合定律，可选择品系①和④做亲本进行杂交
C．选择品系③和⑤做亲本杂交得F1，F1自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的概率为
D．玉米的高度与胚乳颜色这两种性状的遗传遵循自由组合定律
答案 C
解析 通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律，则选作亲本的组合应是品系①和③，A项错误；若要验证基因的自由组合定律，可选择品系②和④或品系②和⑤等作亲本进行杂交，B项错误；只考虑节长和茎的高度，则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd，杂交得F1，其基因型为BbDd，自交得F2，F2长节高茎(B_D_)中纯合子占×＝，C项正确；控制玉米高度和胚乳颜色的基因均位于Ⅵ染色体上，其遗传不遵循基因自由组合定律，D项错误。
规律方法 “实验法”验证遗传定律
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合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，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合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
花粉鉴
定法
若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
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，若植株有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
命题点二 自由组合定律的实践应用
3．(2018·东莞东华高级中学调研)有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是( )
A．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B．F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16
D．F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
答案 D
解析 F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR和ddRr，杂合子不能稳定遗传，A项错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B项错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C项错误；F1的基因型为DdRr，每一对基因的遗传仍遵循基因的分离定律，D项正确。
4．如图所示家系中的遗传病是由位于两对常染色体上的等位基因控制的，当两种显性基因同时存在时个体才不会患病。若5号和6号的子代中患病纯合子的概率为，据此分析，下列判断正确的是( )
A．1号个体和2号个体的基因型相同
B．3号个体和4号个体只能是纯合子
C．7号个体的基因型最多有2种可能
D．8号男性患者是杂合子的概率为
答案 D
解析 若5、6号子代患病纯合子概率为，5号个体和6号个体的基因型均为AaBb,1号个体和2号个体都正常，基因型为A_B_；5号个体的基因型是AaBb，所以1号个体和2号个体的基因不一定相同，可以都是AaBb，也可以是AABB和AaBb或AaBB和AaBb等，A项错误；3号个体和4号个体是患者，而其子代6号个体的基因型是AaBb，所以3号个体和4号个体的基因型可能是AAbb、aaBB，也可能是Aabb、aaBb等，B项错误；7号个体不患病，基因型是A_B_，基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种可能，C项错误；8号个体患病，可能的基因型及比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶1∶2∶1，则该个体是杂合子的概率是，D项正确。
考点二 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及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＝4×2＝8(种)
子代基因型(或表现型)种类
双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)种类的乘积
AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12(种)，表现型为2×2×2＝8(种)
概率问题
基因型(或表现型)的比例
按分离定律求出相应基因型(或表现型)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．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，则子代表现型有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种表现型
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1/4
D．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
答案 B
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，表现型有3种，分别为小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A项正确；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自交子代表现型有3种，Rr自交子代表现型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表现型相同，所以子代表现型共有5种，B项错误；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项正确；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项正确。
2．某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣)，请思考如下问题：
(1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示，则其产生的配子种类数为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为________，其自交所得子代的基因型有____________________________________________________________________
种，其中AABbccdd所占比例为__________________________________________________，
其中子代的表现型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
图1
(2)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生交叉互换)，则其产生的配子种类数为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为______，其自交所得子代的基因型有________种，其中AaBbccdd所占比例为________，其中子代的表现型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
图2
(3)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图3所示(不发生交叉互换)，则其产生的配子种类数为________种，基因型为AbCd的配子所占比例为__________，其自交所得子代的基因型有________种，其中AABbccdd所占比例为______，其中子代的表现型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
图3
答案 (1)8 1/8 27 1/32 8 27/64 (2)4 1/4 9 1/8 6 3/8 (3)8 1/8 27 1/32 8 27/64
解析 (1)如图1所示，几对基因分别位于不同对同源染色体上，则各自独立遗传，遵循基因的自由组合定律，先分开单独分析，每对基因中只有dd产生1种d配子，其他都产生2种配子，因此共产生2×2×2×1＝8(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1/2×1＝1/8；自交所得子代的基因型有3×3×3×1＝27(种)，其中AABbccdd所占比例为1/4×1/2×1/4×1＝1/32；其中子代的表现型有2×2×2×1＝8(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为3/4×3/4×3/4×1＝27/64。
(2)如图2所示，A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，其他基因都位于不同对同源染色体上，则AaBb可产生Ab和aB两种配子，而Ccdd可产生两种配子，因此共产生2×2＝4(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2＝1/4；自交所得子代的基因型有3×3×1＝9(种)，其中AaBbccdd所占比例为1/2×1/4×1＝1/8，其中子代的表现型有3×2×1＝6(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为1/2×3/4×1＝3/8。
(3)如图3所示，A、a和d、d两对基因位于同一对同源染色体上，其他基因都位于不同对同源染色体上，则Aadd可产生Ad和ad两种配子，BbCc可产生4种配子，因此总共产生2×4＝8(种)配子，基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8；自交所得子代的基因型有3×3×3＝27(种)，其中AABbccdd所占比例为1/4×1/2×1/4＝1/32；其中子代的表现型有2×2×2＝8种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为3/4×3/4×3/4＝27/64。
题型2 根据子代表现型及比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1．基因填充法
根据亲代表现型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表现型将所缺处填完，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
根据子代表现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．某种雌雄同株植物的花色由两对等位基因(A与a、B与b)控制，叶片宽度由另一对等位基因(C与c)控制，三对等位基因分别位于3对同源染色体上。已知花色有三种表现型，紫花(A_B_)、粉花(A_bb)和白花(aaB_或aabb)。下表为某校探究小组所做的杂交实验结果。请写出甲、乙、丙三个杂交组合亲本的基因型。甲：________________；乙：______________；丙：______________。
组别
亲本组合
F1的表现型及比例
紫花宽叶
粉花宽叶
白花宽叶
紫花窄叶
粉花窄叶
白花窄叶
甲
紫花宽叶×
紫花窄叶
9/32
3/32
4/32
9/32
3/32
4/32
乙
紫花宽叶×
白花宽叶
9/16
3/16
0
3/16
1/16
0
丙
粉花宽叶×
粉花窄叶
0
3/8
1/8
0
3/8
1/8
答案 AaBbCc×AaBbcc AABbCc×aaBbCc AabbCc×Aabbcc
解析 分析花色：在甲组子代花色中，紫花∶粉花∶白花＝9∶3∶4，因此甲组亲本紫花个体基因型均为AaBb；因紫花、白花基因型通式分别为A_B_和aaB_(或aabb)，乙组子代出现粉花(A_bb)，而没出现白花(aaB_或aabb)，则乙组紫花亲本的基因型为AABb，又因乙组子代紫花∶粉花＝3∶1，所以可知乙组白花亲本基因型为aaBb；因粉花基因型通式为A_bb，丙组子代有白花(aaB_或aabb)个体出现，又因丙组子代粉花∶白花＝3∶1，则丙组粉花亲本基因型为Aabb。分析叶片宽度：乙组子代宽叶∶窄叶＝(9＋3)∶(3＋1)＝3∶1，由此可推断宽叶为显性，乙组宽叶亲本均为Cc；甲组子代宽叶∶窄叶＝(9＋3＋4)∶(9＋3＋4)＝1∶1，则甲组亲本基因型为Cc×cc；同理可知丙组的亲本基因型为Cc×cc。
4．水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，这两对基因位于不同对的染色体上，将一株高秆抗病的植株(甲)与另一株高秆易感病的植株(乙)杂交，结果如图所示，下面有关叙述，正确的是( )
A．若只研究茎高度的遗传，图示表现型为高秆的个体中，纯合子的概率为
B．甲、乙两植株杂交产生的子代有6种基因型，4种表现型
C．对甲植株进行测交，可得到能稳定遗传的矮秆抗病个体
D．甲、乙两植株的基因型分别为DdRR和Ddrr
答案 B
解析 若只研究茎高度的遗传，图示表现型为高秆的个体中，基因型为DD和Dd，比例为1∶2，所以纯合子的概率为，A项错误；甲、乙两植株杂交产生的子代基因型有3×2＝6种，表现型有2×2＝4种，B项正确；对甲植株进行测交，得到的矮秆抗病个体基因型为ddRr，是杂合子，不能稳定遗传，C项错误；根据分析，甲、乙两植株的基因型分别为DdRr和Ddrr，D项错误。
题型3 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，所得子代的表现型及比例分别如下表所示：
项目
表现型及比例
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
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
5．某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)为显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对等位基因分别位于两对同源染色体上，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交，F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列说法错误的是( )
A．F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，相应性状之比是15∶5∶3∶1
B．F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，其中纯合子所占比例是2/3
C．F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配，则后代相应的性状之比是4∶2∶1∶1
D．F1中紫翅白眼个体自由交配，其后代纯合子所占比例是5/9
答案 C
解析 紫翅绿眼和紫翅白眼的基因型通式分别为Y_G_和Y_gg，二者杂交所得F1中紫翅∶黄翅＝3∶1，则这两个亲本的基因型为Yy×Yy，绿眼∶白眼＝1∶1，属于测交，说明亲本中绿眼的基因型为Gg。则这两个亲本的基因型为YyGg×Yygg。F1中紫翅绿眼的基因型及比例为YYGg∶YyGg＝1∶2，则1/3YY和2/3Yy自交子代中紫翅∶黄翅＝5∶1，Gg自交子代中绿眼∶白眼＝3∶1，则子代(紫翅∶黄翅)×(绿眼∶白眼)＝(5∶1)×(3∶1)→紫翅绿眼(Y_G_)∶紫翅白眼(Y_gg)∶黄翅绿眼(yyG_)∶黄翅白眼(yygg)＝15∶5∶3∶1，A正确；F1紫翅白眼个体的基因型及比例为YYgg∶Yygg＝1∶2，则自交子代纯合子所占比例为1/3＋2/3×1/2＝2/3，B正确；F1紫翅绿眼和黄翅白眼的基因型分别为Y_Gg和yygg，用逐对分析法计算：Y_×yy所得子代中表现型和比例为紫翅∶黄翅＝2∶1；Gg×gg→绿眼∶白眼＝1∶1，则F2的性状分离比为(2∶1)×(1∶1)＝2∶2∶1∶1，C错误；F1紫翅白眼基因型及比例为Yygg∶YYgg＝2∶1，则紫翅白眼个体中Y和y的基因频率分别为2/3和1/3，自由交配，其后代纯合子所占比例为2/3×2/3＋1/3×1/3＝5/9，D正确。
6．玉米宽叶(A)对窄叶(a)为显性，宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产，比AA和aa品种的产量分别高12%和20%。玉米有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性，有茸毛玉米植株具有显著的抗病能力，该显性基因纯合时植株幼苗期不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生F1，再让F1随机交配产生F2，下列有关F1与F2的成熟植株的叙述正确的是( )
A．有茸毛与无茸毛之比分别为2∶1和2∶3
B．都有9种基因型
C．高产抗病类型分别占和
D．宽叶有茸毛类型分别占和
答案 D
解析 有茸毛的基因型是Dd(DD幼苗期死亡)，无茸毛的基因型是dd，高产有茸毛玉米自交产生的F1中Dd∶dd＝2∶1，即有茸毛∶无茸毛＝2∶1，F1随机交配产生的配子为1/3D、2/3d。根据遗传平衡定律得DD为1/9，Dd为4/9，dd为4/9，因此F2中有茸毛∶无茸毛＝1∶1，A项错误；由于DD幼苗期死亡，所以高产有茸毛玉米AaDd自交产生的F1中，只有6种基因型，B项错误；高产有茸毛玉米AaDd自交产生的F1中，高产抗病类型为AaDd的比例为×＝，F2的成熟植株中，高产抗病类型AaDd的比例为×＝，C项错误；高产有茸毛玉米AaDd自交产生的F1中，宽叶有茸毛类型的基因型为AADd和AaDd，比例为＋＝，F2的成熟植株中宽叶有茸毛占×＝，D项正确。
矫正易错 强记长句
1．F2出现9∶3∶3∶1的4个条件
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。
(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．自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，而“非等位基因”是指不在同源染色体相同位置上的不同基因，同源染色体上及同一条染色体上都有“非等位基因”。这里的“基因自由组合”发生在配子形成(减Ⅰ后期)过程中，不是发生在受精作用过程中。
1.利用自交法确定基因位置：F1自交，如果后代性状分离比符合3∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
2．利用测交法确定基因位置：F1测交，如果测交后代性状比符合1∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
3．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。
4．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和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，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染色体上。
重温高考 演练模拟
1．(2013·天津，5)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如图。据图判断，下列叙述正确的是( )
A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状
B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型
C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合子
D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为
答案 B
解析 假设控制大鼠毛色的两对等位基因为A、a和B、b。由图示F2表现型及比例为灰色∶黄色∶黑色∶米色＝9∶3∶3∶1可确定，灰色是“双”显性性状，基因组成为A_B_，米色是“双”隐性性状，基因组成为aabb，黄色和黑色都是“单”显性性状，基因组成分别为A_bb和aaB_(设黄色为A_bb，黑色为aaB_)，A错误；根据亲代黄色大鼠和黑色大鼠杂交，F1全部是灰色，可判断亲代黄色大鼠基因型为AAbb，黑色大鼠基因型为aaBB，F1灰色大鼠基因型均为AaBb。F1与黄色亲本(AAbb)杂交，后代有灰色(A_Bb)和黄色(A_bb)两种表现型，B正确；F2中灰色大鼠基因型1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb，其中包含纯合子AABB，C错误；F2中黑色大鼠基因型为1/3aaBB、2/3aaBb，与米色大鼠(aabb)杂交，其后代出现米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3。
2．(2017·全国Ⅱ，6)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立遗传的等位基因决定，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中毛色表现型出现了黄∶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中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9，F2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，黑色个体的基因型为A_B_dd，要出现的比例，可拆分为××，说明F1基因型为AaBbDd，结合选项分析，D项正确。
3．(2016·全国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子
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 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，即红花∶白花≈1∶3，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独立遗传的等位基因控制(设为A、a和B、b)，故C项错误；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，故A项错误；F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种，故B项错误；F2中白花植株的基因型有5种，红花植株的基因型有4种，故D项正确。
4．(2018·全国Ⅲ，31)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题：
(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于____________________上，依据是__________________________________；控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是_____________________________。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合________的比例。
答案 (1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 (2)1∶1∶1∶1
解析 (1)由于表中数据显示甲组F2的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1，该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。乙组F2的表现型中，每对相对性状表现型的比例都符合3∶1，即圆形果∶长形果＝3∶1，单一花序∶复状花序＝3∶1。而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比，不符合基因的自由组合定律，所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知，控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以用“长复”(隐性纯合子)分别与乙组的两个F1进行杂交，不会出现测交结果为1∶1∶1∶1的比例。
5．真题节选重组
(1)(2018·全国Ⅰ，32节选)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼
性别
灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2有眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
1/2无眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合子和黑檀体残翅无眼纯合子果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。
答案 8 隐性
解析 由题意知，控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上，控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，它们的遗传符合基因的自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交，F1为杂合子(假设基因型为AaBbDd)，F1相互交配后，F2有2×2×2＝8(种)表现型。根据表格中的性状分离比9∶3∶3∶1可知，黑檀体性状为隐性，长翅性状为显性，若子代黑檀体(1/4)长翅(3/4)无眼(？)的概率为3/64，则无眼的概率为1/4，无眼性状为隐性。
(2)(2014·山东，28节选)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性；短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因(B、b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验，杂交组合、F1表现型及比例如下：
实验一
P 甲 × 乙
↓
F1 灰体长刚毛 灰体短刚毛 黑檀体长刚毛 黑檀体短刚毛
比例 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
实验二
P 乙 × 丙
↓
F1 灰体长刚毛 灰体短刚毛 黑檀体长刚毛 黑檀体短刚毛
比例 1 ∶ 3 ∶ 1 ∶ 3
①根据实验一和实验二的杂交结果，推断乙果蝇的基因型可能为________或________。若实验一的杂交结果能验证两对基因E、e和B、b的遗传遵循自由组合定律，则丙果蝇的基因型应为________。
②实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
答案 ①EeBb eeBb(注：两空可颠倒) eeBb ②1/2
解析 ①根据题干信息可知，两对基因位于常染色体上且独立遗传。分析实验一的F1，灰体∶黑檀体＝1∶1，长刚毛∶短刚毛＝1∶1，单独分析每对等位基因的杂交特点，可知都是测交类型，由此可推知实验一的亲本组合为EeBb×eebb或eeBb×Eebb。分析实验二的F1，灰体∶黑檀体＝1∶1，长刚毛∶短刚毛＝1∶3，可推知亲本有关体色的杂交为测交，有关刚毛长度的杂交为双杂合子杂交，且短刚毛为显性性状，这样可以确定乙和丙控制刚毛长度的基因型都是Bb，但无法进一步确定控制体色的基因型。根据实验一和实验二的杂交结果，可推断乙的基因型可能是EeBb或eeBb。若实验一的杂交结果能验证两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，则可确定甲和乙的杂交方式为测交，即有一个为双杂合子，另一个为隐性纯合子，而前面判断已确定乙控制刚毛长度的基因型是Bb，所以乙的基因型为EeBb，甲的基因型为eebb，进而推断丙的基因型为eeBb。②根据①中分析可知，实验二的亲本基因型为EeBb和eeBb，其后代基因型为EeBb的概率是1/2×1/2＝1/4，后代基因型为eeBb的概率是1/2×1/2＝1/4，故F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为1－1/4－1/4＝1/2。
一、选择题
1．(2018·咸阳一模)下列有关基因分离定律和基因自由组合定律的说法，正确的是( )
A．一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循基因的自由组合定律
B．分离定律发生在配子产生过程中，自由组合定律发生在配子随机结合过程中
C．多对等位基因遗传时，在等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
D．若符合自由组合定律，双杂合子自交后代不一定出现9∶3∶3∶1的性状分离比
答案 D
解析 如果一对相对性状由两对或多对非同源染色体上的等位基因控制，则遵循自由组合定律，A项错误；自由组合定律发生在减数分裂形成配子的过程中，B项错误；多对等位基因如果位于同源染色体上，则不遵循自由组合定律，C项错误；如果双杂合子的两对等位基因之间存在互作关系，则可能不符合9∶3∶3∶1的性状分离比，D项正确。
2．据下图能得出的结论是( )
A．乙个体自交后代会出现3种表现型，比例为1∶2∶1
B．丁图个体减数分裂时可以恰当地揭示孟德尔自由组合定律的实质
C．孟德尔用丙YyRr自交，其子代分离比表现为9∶3∶3∶1，这属于假说—演绎的验证假说阶段
D．孟德尔用假说—演绎法揭示基因分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料
答案 D
解析 乙个体YYRr自交，后代会出现2种表现型，比例为3∶1，A错误；丁图个体有2对基因是杂合的，但这2对基因位于同一对同源染色体上，所以，减数分裂时不能恰当地揭示孟德尔自由组合定律的实质，B错误；孟德尔用YyRr与yyrr测交，其子代分离比表现为1∶1∶1∶1，这属于假说—演绎的验证阶段，C错误；甲、乙、丙、丁中都至少含有一对等位基因，因此揭示基因分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料，D正确。
3．(2018·黄州区校级二模)摩尔根的学生穆勒在培养果蝇时得到了黏胶眼和展翅两种品系，果蝇黏胶眼基因(G)和展翅(D)均为Ⅲ号染色体上的显性基因，G或D纯合时有致死效应。请问以下哪种方法最适合长期保留这两种果蝇品系( )
A．分别寻找黏胶眼的纯合品系和展翅的纯合品系并独立繁殖保留
B．分别寻找黏胶眼的杂合品系和展翅的杂合品系并独立繁殖保留
C．选择既非黏胶眼又非展翅的隐性纯合品系，与黏胶眼杂合品系和展翅杂合品系分别杂交并保留
D．寻找既为黏胶眼又为展翅且两个显性基因不在同一条Ⅲ号染色体上的品系相互杂交并保留
答案 D
解析 根据题意可知，“G或D纯合时有致死效应”，因此不可能找到黏胶眼的纯合品系和展翅的纯合品系，A项不适合；分别寻找黏胶眼的杂合品系(Ggdd)和展翅的杂合品系(ggDd)并独立繁殖保留，可以保留这两种品系，但是繁殖过程中会发生性状分离，并且会出现显性纯合致死个体，B项不适合；选择既非黏胶眼又非展翅的隐性纯合品系(ggdd)，与黏胶眼杂合品系(Ggdd)和展翅杂合品系(ggDd)分别杂交并保留，可以达到保留的效果，但是后代会出现隐性纯合个体，C项不适合；寻找既为黏胶眼又为展翅且两个显性基因不在同一条Ⅲ号染色体上的品系，基因型为GgDd，并且产生的配子类型为Gd、gD，让它们相互杂交并保留，可以获得既为黏胶眼又为展翅的个体，最适合长期保留这两种果蝇品系，D项最适合。
4．(2018·衡水二调)豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性，两对基因独立遗传。现将基因型为GGyy与ggYY的豌豆植株杂交，再让F1自交得F2。下列相关结论，错误的是( )
A．F1植株上所结的种子，种皮细胞的基因组成是GgYy
B．F1植株上所结的种子，子叶颜色的分离比为1∶3
C．若F2自交，F2植株上所结的种子，种皮颜色的分离比为5∶3
D．若F2自交，F2植株上所结的种子，灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶的比为9∶5
答案 C
解析 F1植株上所结种子的种皮是母本的珠被发育来的，基因型与母本相同，故种皮基因型为GgYy，A正确；Yy自交后代基因型及比例YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，所以F1种子子叶的颜色及比例是黄色∶绿色＝3∶1，B正确；F2植株所结种子种皮颜色分离比为3∶1，C错误； F2自交，F2植株上所结种子种皮颜色基因型与母本相同，灰种皮∶白种皮＝3∶1；其子叶颜色由F3的基因型控制，F2自交后代(F3)中绿子叶(yy)占＋×＝，黄子叶占1－＝，所以灰种皮绿子叶与白种皮黄子叶比为∶＝9∶5，D正确。
5．(2019·宣城模拟)甲、乙、丙三种植物的花色遗传均受两对具有完全显隐性关系的等位基因控制，且两对等位基因独立遗传。白色前体物质在相关酶的催化下形成不同色素，使花瓣表现相应的颜色，不含色素的花瓣表现为白色。色素代谢途径如图。据图分析下列叙述错误的是( )
甲种植物
乙种植物
丙种植物
A.基因型为Aabb的甲种植株开红色花，测交后代为红花∶白花≈1∶1
B．基因型为ccDD的乙种植株，由于缺少蓝色素，D基因必定不能表达
C．基因型为EEFF的丙种植株中，E基因不能正常表达
D．基因型为EeFf的丙种植株，自交后代为白花∶黄花≈13∶3
答案 B
解析 分析图示可知，在甲种植物中，基因型为A_B_、aaB_和A_bb的植株均开红花，基因型为aabb的植株开白花，因此基因型为Aabb的甲种植株，测交后代为红花(Aabb)∶白花(aabb)≈1∶1，A正确；基因型为ccDD的乙种植株，由于缺少C基因而不能合成蓝色素，但D基因仍可表达，B错误；在丙种植株中，E基因的表达离不开f基因的表达产物f酶的催化，因此基因型为EEFF的植株缺少f基因，E基因不能正常表达，C正确；基因型为EeFf的丙种植株自交，产生的子一代的基因型及比例为E_F_∶E_ff∶eeF_∶eeff＝9∶3∶3∶1，E基因表达需f基因表达产物f酶的催化，只有E_ff的植株表现为黄花，所以白花∶黄花≈13∶3，D正确。
6．(2018·黄山一模)现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种做亲本杂交得F1，F1测交结果如表。下列有关叙述错误的是( )
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
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1
A.F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9种
C．F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的植株
D．正反交结果不同，说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
答案 D
解析 正常情况下，双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是1∶1∶1∶1，而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用，A正确；F1自交后代F2中有9种基因型，B正确；F1花粉离体培养，将得到四种表现型不同的单倍体植株，C正确；根据题意可知，正反交均有四种表现型说明符合基因自由组合定律，正反交结果不同是因为AB花粉有50%不育，D错误。
7．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
答案 B
解析 F1测交，即F1×aabbcc，其中aabbcc个体只能产生abc一种配子，而测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，说明F1产生的配子基因型分别为abc、ABC、aBc、AbC，其中a和c、A和C总在一起，说明A和a、C和c两对等位基因位于同一对同源染色体上，且A和C在一条染色体上，a和c在另一条染色体上。
8．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死)，两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是( )
A．5/8 B．3/5 C．1/4 D．3/4
答案 B
解析 在自由交配的情况下，亲子代之间种群的基因频率不变。由Aabb∶AAbb＝1∶1可得，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4。故子代中AA的基因型频率是3/4×3/4＝9/16，子代中aa的基因型频率是1/4×1/4＝1/16，Aa的基因型频率为6/16。因基因型为aa的个体在胚胎期死亡，所以能稳定遗传的个体(AA)所占比例是9/16÷(9/16＋6/16)＝3/5。
9．(2018·深圳二模)已知豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)、高秆(D)对矮秆(d)是显性，这两对性状独立遗传。用双亲为黄色高秆和绿色矮秆的豌豆植株杂交，得F1，选取F1的数量相等的两种植株进行测交，产生的后代数量相同，测交后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝1∶3∶1∶3。下列说法不正确的是( )
A．双亲的基因型可能是YyDd和yydd
B．上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd
C．上述F1用于测交的个体自交，后代表型比为9∶15∶3∶5
D．若F1的所有个体自交，产生的后代中杂合子有4种
答案 D
解析 已知选取F1两种植株进行测交，测交后代中黄色∶绿色＝1∶3，高茎∶矮茎＝1∶1，可推知所选择的F1两种植株个体的基因型为YyDd和yyDd，这两种基因型植株的亲本基因型是YyDd和yydd或YyDD和yydd，A、B项正确；YyDd自交后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝9∶3∶3∶1，yyDd自交后代表现型及比例为绿色高秆∶绿色矮秆＝3∶1，上述F1用于测交的个体自交，其后代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆＝9∶15∶3∶5，C项正确；若F1的所有个体自交，其中YyDd自交后代会出现YYDd、YyDD、YyDd、yyDd、Yydd这5种杂合子，yyDd自交后代有yyDd的杂合子，所以产生的后代中杂合子有5种，D项错误。
10．玉米子粒的颜色有白色、红色和紫色，相关物质的合成途径如图所示。基因M、N和E及它们的等位基因依次分布在第9、10、5号染色体上，现有一红色子粒玉米植株自交，后代子粒的性状分离比为紫色∶红色∶白色＝0∶3∶1。则该植株的基因型可能为( )
A．MMNNEE B．MmNNee
C．MmNnEE D．MmNnee
答案 B
解析 由代谢途径可知，玉米子粒的颜色由3对等位基因控制，三对等位基因位于非同源染色体上，因此遵循自由组合定律，且mm____、M_nn__为白色，M_N_ee为红色，M_N_E_为紫色。因红色子粒玉米自交后代紫色∶红色∶白色＝0∶3∶1，即没有紫色个体，且红色∶白色＝3∶1，相当于一对相对性状的杂合子自交，因此亲本红色玉米的基因型可能是MmNNee或MMNnee。
二、非选择题
11．(2018·汉中二模)若某昆虫体色(黄色、褐色、黑色)由3对位于常染色体上的等位基因(A/a、B/b、D/d)决定，如图为基因控制相关物质合成的途径，a基因、b基因、d基因没有相应的作用。
若用两个纯合黄色品种的昆虫作为亲本(其中一个昆虫的基因型为aabbdd)进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，据此回答下列问题：
(1)由题可知，基因A对基因B的表达有________(填“促进”或“抑制”)作用。
(2)为了验证控制体色的三对等位基因是否遵循自由组合定律，应选用________与双亲中基因型为__________的个体杂交，若子一代的性状及性状分离比为_________________________，则控制体色的三对等位基因分别位于三对同源染色体上，遵循自由组合定律。
(3)F2中黄色昆虫有________种基因型，若让F2褐色个体自由交配，则子代性状及分离比为__________________________。
答案 (1)抑制 (2)F1 aabbdd 黄色∶褐色∶黑色＝6∶1∶1 (3)21 褐色∶黄色＝8∶1
解析 (1)分析可知，F2中52＋3＋9＝64＝43，说明三对基因自由组合，F1为AaBbDd，而F1表现为黄色，说明A基因抑制B基因的表达。(2)由分析可知，F1的基因型是AaBbDd，若要验证3对等位基因是否遵循自由组合定律，常用测交实验，可以选用F1个体与双亲中基因型为aabbdd的个体进行测交实验，若3对等位基因遵循自由组合定律，F1产生比例相等的8种类型的配子：ABD∶ABd∶AbD∶Abd∶aBD∶aBd∶abD∶abd＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，测交后代的基因型及比例是AaBbDd∶AaBbdd∶AabbDd∶Aabbdd∶aaBbDd∶aaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，其中基因型A_ _ _ _ _、aabbDd、aabbdd表现为黄色，aaBbDd为黑色，aaBbdd为褐色，则黄色∶褐色∶黑色＝6∶1∶1。(3)F1的基因型是AaBbDd，F2中表现为黄色的基因型是A_ _ _ _ _、aabb_ _，共有2×3×3＋1×1×3＝21(种)；F2中褐色个体的基因型及比例是aaBBdd∶aaBbdd＝1∶2，让其自由交配，相当于让BB∶Bb＝1∶2的个体自由交配，基因型bb的比例为××＝，基因型B_的比例为，因此褐色个体自由交配后代表现型及比例为褐色(aaB_dd)∶黄色(aabbdd)＝8∶1。
12．(2018·临沂二模)某番茄(2n＝24)果肉颜色红色(R)和黄色(r)、无色(T)和橙色(t)分别由位于3、10号染色体上的一对等位基因控制；其单果重量也有较大差异。回答下列问题：
(1)基因型为RrTt的番茄植株自交，子代的表现型及比例是红色∶黄色∶橙色＝9∶3∶4，对该性状比的解释是___________________________________________________________，子代中结黄色果肉植株的基因型有________________，结橙色果肉植株中纯合子占________。
(2)假设该番茄单果重量由4对等位基因A/a、B/b、C/c、D/d控制，这4对基因的遗传效应相同，且具有累加效应(AABBCCDD的番茄单果最重称为重果，aabbccdd的番茄单果最轻称为轻果)。假定不发生突变和染色体交叉互换，请设计实验确定这4对等位基因是位于一对还是四对同源染色体上，写出实验思路、预期结果及结论。
______________________________________________________________________________。
答案 (1)RrTt个体经减数分裂时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，产生4种不同类型的配子，即RT、Rt、rT、rt rrTt、rrTT
(2)实验思路：将AABBCCDD的重果与aabbccdd的轻果杂交得F1，F1表现为中果，F1自交得F2，观察F2单果重量并统计。
预期结果及结论：若F2有三种表现型即重果∶中果∶轻果＝1∶2∶1，则这4对等位基因是位于一对同源染色体上；若F2出现9种表现型，则这4对等位基因位于四对同源染色体上
解析 (1)题干中9∶3∶4是9∶3∶3∶1的变式，都是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，其出现的原因是RrTt个体经减数分裂时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，产生4种不同类型的配子，即RT、Rt、rT、rt，子代中结黄色果肉植株的基因型有rrTt、rrTT，结橙色果肉植株的基因型为1RRtt、2Rrtt、1rrtt，纯合子占。(2)要确定这4对等位基因是位于一对还是四对同源染色体上可采用逆推来验证，若这4对等位基因是位于一对同源染色体上，则只符合基因的分离定律，AABBCCDD的重果与aabbccdd的轻果杂交的F1为中果，F1自交后代有三种表现型，即重果∶中果∶轻果，比例为1∶2∶1；若4对等位基因是位于四对同源染色体上，则符合自由组合定律，重复实验，根据显性基因的多少，子代会出现9种表现型。
13．(2018·江门模拟)果蝇是常用的遗传学实验材料，体色黄身(H)、灰身(h)，翅型长翅(V)、残翅(v)分别位于两对常染色体上，现用一批杂合果蝇(HhVv)作亲代，自由交配得大量F1，出现黄身长翅∶黄身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅接近5∶3∶3∶1。根据以上实验结果，回答问题：
(1)控制这两对相对性状的基因所遵循的遗传规律的实质为____________________________
______________________________________________________________________________。
(2)针对F1出现该比例的原因，有人提出假说一：亲代产生基因型为________的精子不育，另有人提出假说二：______________________________________________。
请利用亲本或F1个体设计杂交实验探究上述两种假说，写出实验思路、预测实验结果及结论。
答案 (1)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自由组合
(2)HV 亲代产生基因型为HV的卵细胞不育
实验思路：将多个亲代的黄身长翅果蝇与F1中多个灰身残翅果蝇分别进行正反交实验，统计并记录后代的性状及比例。
预测实验结果及结论：黄身长翅为父本，灰身残翅为母本，杂交后，若F2没有黄身长翅出现，则假说一成立；若F2有黄身长翅出现，则假说二成立。黄身长翅为母本，灰身残翅为父本，杂交后，若F2有黄身长翅出现，则假说一成立；若F2没有黄身长翅出现，则假说二成立。
解析 (1)由题可知，该杂合果蝇自由交配得到的F1中黄身∶灰身＝2∶1，长翅∶残翅＝2∶1，说明亲本的基因型为HhVv，其遗传符合自由组合定律，而自由组合定律的实质是在形成配子时，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自由组合。(2)正常情况下，该实验中F1的性状分离比应为9∶3∶3∶1，而实际性状分离比为5∶3∶3∶1，可推知基因型为HV的精子或卵细胞不育，要确定是基因型为HV的精子不育还是卵细胞不育，可采用正反交实验的方法，让多个亲代的黄身长翅果蝇与F1中多个灰身残翅果蝇分别进行正反交实验，统计并记录后代的性状及比例，若黄身长翅为父本，灰身残翅为母本，杂交后，若F2中没有黄身长翅出现，则假说一成立，若F2中有黄身长翅出现，则假说二成立；若黄身长翅为母本，灰身残翅为父本，杂交后，若F2中有黄身长翅出现，则假说一成立，若F2中没有黄身长翅出现，则假说二成立。
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