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第15讲　基因的自由组合定律
[课标内容]　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。
微考点大突破
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
(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
(4)对自由组合现象的解释——提出假说。
(5)对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说及结果结论。
提醒　yyRr×Yyrr不属于测交。
(6)用分离定律分析两对相对性状的杂交实验。
①基本过程。
②结果分析。
提醒　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=5/8;亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_),所占比例为3/16+3/16=3/8。
2.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础。
提醒　配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
(2)自由组合定律的内容。
3.孟德尔获得成功的原因
(1)F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。(源自必修2 P10)()
(2)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(源自必修2 P10)()
(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。(源自必修2 P12)()
(4)基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。(必修2 P15“本章小结”)()
1.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型,但比例为42%∶8%∶8%∶42%,试解释出现这一结果的可能原因:__________________________________________________________________。
2.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性;长翅(V)对残翅(v)为显性,这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交,子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅,比例为1∶1∶1∶1。
(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上,请说明理由:____________________________________________。
(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例:____________________________________________。
能力一　两对相对性状的杂交实验分析(考查科学思维)
1.现有高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)的两个品种的水稻(矮秆水稻具有抗倒伏的特征),控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。利用杂交的方法,获得抗倒伏且抗锈病的品种。下列相关叙述错误的是(　　)
A.F1只有1种表型
B.F1自交得F2,F2中符合生产需求且能稳定遗传的水稻占3/16
C.F1自交得F2,F2中有4种表型
D.此水稻杂交的过程遵循孟德尔自由组合定律
2.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr),F1自交产生F2。下列叙述正确的是(　　)
A.亲本杂交和F1自交的实验中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作
B.配子只含有每对遗传因子中的一个,F1产生的雌配子有4种,这属于演绎的内容
C.F2中两对相对性状均出现3∶1的性状分离比,说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占1/3
能力二　自由组合定律的实质及验证(考查科学思维、科学探究)
3.(2025·山东模拟)某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对易染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘变蓝黑色,糯性花粉遇碘变橙红色。现有四种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttdd、③AAttDD、④aattdd。下列说法正确的是(　　)
A.选择①和③为亲本进行杂交,可通过观察F1的花粉来验证自由组合定律
B.任意选择上述纯合子中的两种进行杂交,都可通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律
C.选择①和④为亲本进行杂交,将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色,显微镜下观察,蓝黑色花粉粒∶橙红色花粉粒=1∶1
D.选择①和②为亲本进行杂交,F1自交得F2,可通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律
4.(2023·辽宁卷,T24节选)萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如表所示。回答下列问题:
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
[注]　假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为__________和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为________________________________________,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是__________;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是__________。
验证两对等位基因(A/a、B/b)的遗传是否遵循自由组合定律的方法
验证方法 结论
自交法 AaBb自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 AaBb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,性状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AaBb产生四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律
单倍体 育种法 取AaBb的花粉,进行花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表型,比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律
提醒　①遵循自由组合定律的情况下,其中的任意一对等位基因的遗传一般都遵循分离定律。
②不能用分离定律的结果判断基因是否遵循自由组合定律。因为两对等位基因无论是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,单独分析时,两对基因的遗传都遵循分离定律,但只有两对等位基因位于两对同源染色体上才遵循自由组合定律。
考点二　自由组合定律的常规解题规律和方法
　
题型一　“拆分组合法”解决已知亲代求子代的“顺推型”题目
　将多对等位基因的自由组合拆分为若干分离定律问题分别分析,再运用乘法原理进行组合。
1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例)
(1)求产生配子的种类数。
(2)求产生ABCD配子的概率。
基因型 Aa Bb CC Dd 结果
产生配子 A B C D
配子比例 1/2 1/2 1 1/2 相乘得1/8
(3)求配子间的结合方式。
AaBbCCDd自交,配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)=64(种)。
2.求基因型和表型的类型及比例
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减去与双亲相同表型的概率即可。
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1.某植物个体的基因型为Aa(高茎)、Bb(红花)、Cc(灰种皮)、dd(小花瓣),请回答下列问题:
(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__________;其子代的表型有__________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为__________。
图1　图2
(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(不发生互换),则其产生的配子种类为__________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__________;其子代的表型有__________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为__________。
题型二　根据子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1.基因填充法
(1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型,如基因型可表示为A_B_、A_bb。
(2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知,且显隐性关系已知时)。
2.根据子代表型及比例推测亲本基因型
规律: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:
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2.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是(　　)
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr
C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
3.(2021·全国甲卷,T32)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见表(实验②中F1自交得F2)。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮 1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮,3/16缺刻叶网皮 3/16全缘叶齿皮,1/16全缘叶网皮
回答下列问题:
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是________________________________________。根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是__________。
(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是__________。
(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为___________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是__________,判断的依据是________________________________________。
题型三　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
提醒　①若F2中纯显性性状的比例为n,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。
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4.(2021·全国乙卷,T6)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
题型四　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
　纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如表所示:
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
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5.(2025·湛江调研)豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎,自交→F2中高茎∶矮茎=3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身,雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇=3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(　　)
A.F2高茎豌豆自交,后代矮茎占1/6
B.F2灰身果蝇雌雄自由交配,后代黑身果蝇占1/6
C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代高茎∶矮茎=2∶1
D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配,后代灰身∶黑身=2∶1
题型五　利用自由组合定律计算患遗传病的概率
　当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如表所示:
序号 类型 计算公式
已知 患甲病的概率为m 不患甲病的概率为1-m
患乙病的概率为n 不患乙病的概率为1-n
① 同时患两病的概率 m·n
② 只患甲病的概率 m·(1-n)
③ 只患乙病的概率 n·(1-m)
④ 不患病的概率 (1-m)(1-n)
拓展 求解 患病的概率 ①+②+③或1-④
只患一种病的概率 ②+③或1-(①+④)
以上各种情况可概括为如图:
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6.人类的多指(T)对正常指(t)为显性,白化(a)对正常(A)为隐性,决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的孩子。下列说法正确的是(　　)
A.父亲的基因型是AaTt,母亲的基因型是aatt
B.其再生一个孩子只患白化病的概率是1/8
C.生一个既患白化病又多指的女儿的概率是1/8
D.后代中只患一种病的概率是1/4
7.(2025·周口模拟)如图为某家族两种疾病的遗传系谱图,(不考虑变异)其中Ⅲ3只携带甲病致病基因,下列分析错误的是(　　)
A.两种致病基因均位于常染色体上
B.Ⅱ2和Ⅱ3的基因型不一定相同
C.Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是4/9
D.Ⅲ2和Ⅲ3再生一个男孩,正常的概率是5/9
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答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等于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。
微真题重体悟
　
1.(2022·全国甲卷,T6)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1/12
C.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
2.(2021·湖北卷,T19)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒, 699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒, 490白色籽粒
根据结果,下列叙述错误的是(　　)
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
3.(2020·浙江7月选考,T18)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
4.(2022·全国甲卷,T32)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题:
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是____________________________________________。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为__________,F2中雄株的基因型是____________________;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是__________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由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________________________________________。
5.(2024·新课标卷,T34)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题:
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表型及分离比是__________。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是__________________________________________________________________。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是__________________________________。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是__________________________________________________________________。
第15讲　基因的自由组合定律
微考点·大突破
考点一
教材解读
1.(1)黄色圆粒　9∶3∶3∶1　(2)黄色、圆粒　基因分离　基因分离
(4)①两对遗传因子　②每对遗传因子　不同对的遗传因子　③雄配子　4　④随机　(5)黄色皱粒　绿色皱粒　1∶1∶1∶1
(6)①1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆)　1yyrr(绿皱)
②10/16　6/16
2.(2)真核生物　细胞核遗传
3.豌豆　多对　统计学　假说—演绎
教材基础辨析
　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
教材素材拓展
1.提示　A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,且部分初级性母细胞发生互换,产生四种类型配子,其比例为42%∶8%∶8%∶42%
2.提示　(1)不能,因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上,都会出现这一结果
(2)实验1:灰身长翅×灰身长翅,子代表型的比例为9∶3∶3∶1,实验2:灰身长翅×黑身残翅,子代表型的比例为1∶1∶1∶1
能力提升
1.B　解析　高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)品种的水稻杂交,F1的基因型为DdTt,只有1种表型,即高秆抗锈病,A项正确;F1自交得F2,F2中纯合矮秆抗锈病的水稻(ddTT)占1/4×1/4=1/16,B项错误;F1自交得F2,F2中有4种表型,分别为高秆抗锈病、高秆不抗锈病、矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病,C项正确;此水稻杂交的过程涉及位于两对同源染色体上的两对等位基因,遵循自由组合定律,D项正确。
2.C　解析　杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作,而自交实验时不需要对母本去雄,A项错误;“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说,通过测交实验演绎过程,推测了F1产生配子的种类及比例,B项错误;在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,逐对分析时,F2中黄色∶绿色≈3∶1,圆粒∶皱粒≈3∶1,说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律,C项正确;F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16,其中能稳定遗传的基因型只有YYRR,占黄色圆粒的1/9,D项错误。
3.C　解析　由于易染病与抗病基因的表型不能在配子中体现,因此不能选择①和③杂交,通过观察F1的花粉来验证自由组合定律,A项错误;只有③中含有D基因,因此若要通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律,只能选择③与其他纯合子进行杂交,而不能任意选择两种进行杂交,B项错误;由于易染病与抗病基因的表型不在配子中表现,选择①和④进行杂交时,F1的基因型为AaTtdd,F1产生非糯性花粉和糯性花粉的概率均为1/2,由于非糯性花粉遇碘液变蓝黑色、糯性花粉遇碘液变橙红色,因此将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色,在显微镜下可观察到蓝黑色花粉粒∶橙红色花粉粒=1∶1,C项正确;①和②进行杂交,F1的基因型为AATtdd,表现为非糯性抗病圆形花粉粒,由于只有一对基因(抗病基因和易染病基因)杂合,因此不能通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律,D项错误。
4.答案　(1)遵循　(2)①紫色椭圆形　②红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形=1∶1∶1∶1　(3)1/4　1/4
解析　(1)F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1,比例为9∶3∶3∶1的变式,两对性状的遗传遵循自由组合定律,即遵循孟德尔第二定律。(2)F1中红色∶紫色∶白色=1∶2∶1,长形∶椭圆形∶圆形=1∶2∶1,只考虑一种性状,红色、白色、长形、圆形均是纯合子,紫色和椭圆形均为杂合子,则紫色椭圆形萝卜植株的基因型为WwRr,红色长形植株的基因型有四种可能:WWRR、WWrr、wwRR、wwrr。若两对基因独立遗传,紫色椭圆形的植株(WwRr)产生的配子种类及比例为WR∶Wr∶wR∶wr=1∶1∶1∶1;不管红色长形植株的基因型是四种可能中的哪种,其都只产生一种配子(WR或Wr或wR或wr)。因此,可选择F1中萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,观察、统计子代的表型。该杂交实验中选用的红色长形植株的基因型及其对应的分析如表:
选用的红色长形植株的基因型 萝卜基因型与表型对应关系 紫色椭圆形(WwRr)和红色长形植株杂交产生的子代基因型及表型
颜色 形状 种类 比例
WWRR 红色:WW 紫色:Ww 白色:ww 长形:RR 椭圆形:Rr 圆形:rr WWRR(红色长形)、 WWRr(红色椭圆形)、 WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形) 1∶1∶1∶1
WWrr 红色:WW 紫色:Ww 白色:ww 长形:rr 椭圆形:Rr 圆形:RR WWRr(红色椭圆形)、 WWrr(红色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形) 1∶1∶1∶1
wwRR 红色:ww 紫色:Ww 白色:WW 长形:RR 椭圆形:Rr 圆形:rr WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 wwRR(红色长形)、 wwRr(红色椭圆形) 1∶1∶1∶1
wwrr 红色:ww 紫色:Ww 白色:WW 长形:rr 椭圆形:Rr 圆形:RR WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形)、 wwRr(红色椭圆形)、 wwrr(红色长形) 1∶1∶1∶1
由题表可知,若两对基因独立遗传,不管纯合的红色长形植株的基因型是哪种,其与紫色椭圆形植株杂交,子代的表型及其比例均为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1。综上分析,选择F1中表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,若子代表型及比例为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1,则可验证控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传遵循孟德尔第二定律。(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,题表中F1植株纯合子的基因型为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若题表中F1随机传粉,就萝卜的颜色而言,F1产生的配子为1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,F2中紫色植株(Ww)占1/2;就萝卜的形状而言,F1产生的配子为1/2R、1/2r,雌雄配子随机结合,F2中椭圆形植株(Rr)占1/2,因此,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
考点二
即时训练
1.答案　(1)8　　27　　8　　(2)4　　9　　6　
解析　(1)如题图1所示,四对基因分别位于不同对同源染色体上,则四对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。先分开分析,每对基因中只有dd产生1种d配子,其他都产生2种配子,因此产生2×2×2×1=8(种)配子;基因型为AbCd的配子所占比例为×××1=;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=;其子代的表型有2×2×2×1=8(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为×××1=。(2)如题图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,其他基因位于不同对同源染色体上,则AaBb可产生Ab和aB 2种配子,Cc可产生2种配子,dd可产生1种配子,因此产生2×2×1=4(种)配子;基因型为AbCd的配子所占比例为××1=;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=,其子代的表型有3×2×1=6(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为××1=。
2.C　解析　由题意可知,对于Y、y来说,双亲交配后子代的基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,因此双亲的基因型为Yy和Yy;对于R、r来说,双亲交配后子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1,因此双亲的基因型为Rr和rr,所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
3.答案　(1)基因型不同的两个亲本杂交,F1分别统计,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律　缺刻叶和齿皮　(2)甲和乙　(3)1/4　(4)果皮　F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,说明受一对等位基因控制
解析　(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮,1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮,分别统计2对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律;根据实验②,F1全为缺刻叶齿皮,F2出现全缘叶和网皮,可以推测缺刻叶对全缘叶为显性,齿皮对网皮为显性。(2)根据已知条件,甲、乙、丙、丁的基因型不同,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,实验①杂交的F1结果类似于测交,实验②的F2出现9∶3∶3∶1,设相关基因为A、a,B、b,则F1的基因型为AaBb,综合推知,甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBb,丙的基因型为AAbb,丁的基因型为aaBB,甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲和乙。(3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB,1/16AAbb,1/16aaBB,1/16aabb,所有纯合体所占的比例为1/4。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,分别统计两对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1,可推知叶形受2对等位基因控制,齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,可推知果皮受1对等位基因控制。
4.B　解析　若n=1,则植株A测交会出现2(21)种不同的表型,若n=2,则植株A测交会出现4(22)种不同的表型,以此类推,当n对等位基因测交时,会出现2n种不同的表型,A项正确;n越大,植株A测交子代中表型的种类数目越多,但各表型的比例相等,与n的大小无关,B项错误;植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等,占子代个体总数的比例均为n,C项正确;植株A的测交子代中,纯合子的个体数所占的比例为n,杂合子的个体数所占的比例为1-n,当n≥2时,杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D项正确。
5.B　解析　F2高茎豌豆中纯合子占1/3,杂合子占2/3,仅杂合子自交后代能出现矮茎,其比例为2/3×1/4=1/6,A项正确;假设控制果蝇灰身、黑身的基因用B、b表示,F2灰身果蝇中纯合子占1/3,杂合子占2/3,由此可得其产生两种配子B∶b=2∶1,F2灰身果蝇雌雄自由交配,后代黑身果蝇(bb)所占比例为1/3×1/3=1/9,B项错误;假设控制豌豆高茎、矮茎的基因用D、d表示,F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,即1/3DD×dd→1/3Dd,2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd,后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)=2∶1,C项正确;由于F2灰身果蝇中B占2/3,b占1/3,则其与黑身果蝇雌雄自由交配,后代灰身∶黑身=2∶1,D项正确。
6.B　解析　一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一个孩子手指正常(tt)但患白化病(aa),可确定父亲和母亲的基因型分别为AaTt和Aatt,A项错误;后代患白化病的概率为1/4,患多指的概率为1/2,故再生一个只患白化病孩子的概率为(1/4)×(1/2)=1/8,B项正确;生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/4(白化)×1/2(多指)×1/2(女儿)=1/16,C项错误;后代只患多指的概率为(1/2)×(3/4)=3/8,只患白化病的概率为1/8,故后代中只患一种病的概率为3/8+1/8=1/2,D项错误。
7.D　解析　由题图可知,两种致病基因都位于常染色体上且甲、乙两种病均为隐性遗传病,A项正确;Ⅱ2后代有乙病患者,所以其一定是乙病致病基因携带者,Ⅱ3的父母都是两种致病基因携带者,其表型正常,其基因型可能是杂合子,也可能是纯合子,二者基因型不一定相同,B项正确;假设控制甲病的基因用B、b表示,控制乙病的基因用A、a表示,由Ⅲ2患乙病、Ⅲ4甲、乙两病皆患,可知Ⅱ2的基因型为AaBb,Ⅱ1的基因型为AaBb,分别考虑Ⅲ5的基因型,乙病:1/3AA、2/3Aa,甲病:1/3BB、2/3Bb,Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是2/3×2/3=4/9,C项正确;Ⅲ2患乙病,其基因型可表示为2/3aaBb、1/3aaBB,Ⅲ3只携带甲致病基因,其基因型可表示为AABb,再生一个男孩,正常的概率是3/4×2/3+1/3=5/6,D项错误。
微真题·重体悟
1.B　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项正确;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项错误;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数是不育雄配子数的3倍,C项正确;两对等位基因独立遗传,所以亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等,D项正确。
2.C　解析　甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲与乙、甲与丙杂交产生F1,F1自交产生F2,两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒≈9∶7,则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子,玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制,且至少有两个不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a,B/b,C/c……。若甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对等位基因控制,F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒=9∶7,A、B两项正确;设甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC,则组1中F1的基因型为AaBbcc,其与甲(AAbbcc)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1;组2中F1的基因型为AabbCc,其与丙(aabbCC)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1,C项错误,D项正确。
3.B　解析　若De对Df共显性,则Ded×Dfd子代有4种表型;若H对h完全显性,则Hh×Hh子代有2种表型;两对相对性状组合,则F1有8种表型,A项错误。若De对Df共显性,则Ded×Dfd子代有4种表型;若H对h不完全显性,则Hh×Hh子代有3种表型;两对相对性状组合,则F1有12种表型,B项正确。若De对Df不完全显性,则Ded×Dfd子代有4种表型;若H对h完全显性,则Hh×Hh子代有2种表型;两对相对性状组合,则F1有8种表型,C项错误。若De对Df完全显性,则Ded×Dfd子代有3种表型;若H对h不完全显性,则Hh×Hh子代有3种表型;两对相对性状组合,则F1有9种表型,D项错误。
4.答案　(1)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　(2)1/4　bbTT、bbTt
1/4　(3)糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒　非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
解析　(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。
5.答案　(1)黑刺∶白刺=1∶1　从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,不发生性状分离,则该性状为隐性
(2)F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1
(3)将F2的白刺雌性株单独种植,经诱雄处理后自交,单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体
解析　(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,说明F1中性状有白刺也有黑刺,则亲本显性性状为杂合子,F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性,可从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,不发生性状分离,则该性状为隐性。(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性,在性型这对相对性状中雌性株为显性,若控制瓜刺的基因用A/a表示,控制性型的基因用B/b表示,则亲本基因型为AABB和aabb,F1的基因型为AaBb,F1经诱雄处理后自交得F2,若这2对等位基因不位于1对同源染色体上,则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律,即F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)在王同学实验所得杂交子代中,F2中白刺雌性株的基因型为aaBB或aaBb,筛选方案应为:将F2的白刺雌性株单独种植,经诱雄处理后自交,纯合子自交子代均为纯合子,单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体。(共97张PPT)
第15讲
第四单元　遗传的基本规律与伴性遗传
基因的自由组合定律
课
标
内
容
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。
微考点 大突破
内容
索引
微真题 重体悟
考点一　两对相对性状的遗传实验分析
考点二　自由组合定律的常规解题规律和方法
考点一　两对相对性状的遗传实验分析
微考点/大突破
第一部分
1.两对相对性状的杂交实验
(1)杂交实验过程。
黄色圆粒
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
(2)结果分析。
黄色、圆粒
基因分离
基因分离
(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
(4)对自由组合现象的解释——提出假说。
两对遗传因子
每对遗传因子
不同对的遗传因子
雄配子
4
随机
(5)对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说及结果结论。
提醒　yyRr×Yyrr不属于测交。
黄色
皱粒
绿色
皱粒
1∶1∶1∶1
(6)用分离定律分析两对相对性状的杂交实验。
①基本过程。
1YYRR、2YyRR、
2YYRr、4YyRr(黄圆)
1yyrr(绿皱)
②结果分析。
10/16
6/16
提醒　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=5/8；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16+3/16=3/8。
2.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础。
提醒　配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
(2)自由组合定律的内容。
真核生物
细胞核遗传
3.孟德尔获得成功的原因
豌豆
多对
统计学
假说—演绎
教材基础辨析
(1)F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。(源自必修2 P10)( )
(2)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(源自必修2 P10)( )
(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。(源自必修2 P12)( )
(4)基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。(必修2 P15“本章小结”)( )
√
√
×
√
教材素材拓展
1.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶
8%∶8%∶42%，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互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%
2.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。
(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由：_______________________________________________
______________________________________。
不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果
(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例：_______________________
____________________________________________________________________________________________。
实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1，实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1
能力一　两对相对性状的杂交实验分析(考查科学思维)
1.现有高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)的两个品种的水稻(矮秆水稻具有抗倒伏的特征)，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。利用杂交的方法，获得抗倒伏且抗锈病的品种。下列相关叙述错误的是(　　)
A.F1只有1种表型
B.F1自交得F2，F2中符合生产需求且能稳定遗传的水稻占3/16
C.F1自交得F2，F2中有4种表型
D.此水稻杂交的过程遵循孟德尔自由组合定律
高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)品种的水稻杂交，F1的基因型为DdTt，只有1种表型，即高秆抗锈病，A项正确；F1自交得
F2，F2中纯合矮秆抗锈病的水稻(ddTT)占1/4×1/4=1/16，B项错误;
F1自交得F2，F2中有4种表型，分别为高秆抗锈病、高秆不抗锈病、矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病，C项正确；此水稻杂交的过程涉及位于两对同源染色体上的两对等位基因，遵循自由组合定律，D项正确。
解析
2.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr)，F1自交产生F2。下列叙述正确的是( )
A.亲本杂交和F1自交的实验中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作
B.配子只含有每对遗传因子中的一个，F1产生的雌配子有4种，这属于演绎的内容
C.F2中两对相对性状均出现3∶1的性状分离比，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占1/3
杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作，而自交实验时不需要对母本去雄，A项错误；“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说，通过测交实验演绎过程，推测了F1产生配子的种类及比例，B项错误；在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，逐对分析时，F2中黄色∶绿色≈3∶1，圆粒∶皱粒≈3∶1，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律，C项正确；F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16，其中能稳定遗传的基因型只有YYRR，占黄色圆粒的1/9，D项错误。
解析
能力二　自由组合定律的实质及验证(考查科学思维、科学探究)
3.(2025·山东模拟)某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对易染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘变橙红色。现有四种纯合子，基因型分别为①AATTdd、②AAttdd、③AAttDD、④aattdd。下列说法正确的是(　　)
A.选择①和③为亲本进行杂交，可通过观察F1的花粉来验证自由组合定律
B.任意选择上述纯合子中的两种进行杂交，都可通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律
C.选择①和④为亲本进行杂交，将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝黑色花粉粒∶橙红色花粉粒=
1∶1
D.选择①和②为亲本进行杂交，F1自交得F2，可通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律
由于易染病与抗病基因的表型不能在配子中体现，因此不能选择①和③杂交，通过观察F1的花粉来验证自由组合定律，A项错误；只有③中含有D基因，因此若要通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律，只能选择③与其他纯合子进行杂交，而不能任意选择两种进行杂交，B项错误；由于易染病与抗病基因的表型不在配子中表现，选择①和④进行杂交时，F1的基因型为AaTtdd，F1产生非糯性花粉和糯性花粉的概率均为1/2，由于非糯性花粉遇碘液变
解析
蓝黑色、糯性花粉遇碘液变橙红色，因此将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，在显微镜下可观察到蓝黑色花粉粒∶橙红色花粉粒=1∶1，C项正确；①和②进行杂交，F1的基因型为AATtdd，表现为非糯性抗病圆形花粉粒，由于只有一对基因(抗病基因和易染病基因)杂合，因此不能通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律，D项错误。
解析
4.(2023·辽宁卷，T24节选)萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,
F1的表型及其比例如表所示。回答下列问题：
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色
圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
[注]　假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证：
①选择萝卜表型为_____________和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为_____________________________________
___________________，则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是________；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是________。
遵循
紫色椭圆形
红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形=1∶1∶1∶1
1/4
1/4
(1)F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，比例为9∶3∶3∶1的变式，两对性状的遗传遵循自由组合定律，即遵循孟德尔第二定律。(2)F1中红色∶紫色∶白色=1∶2∶1，长形∶椭圆形∶圆形=1∶2∶1，只考虑一种性状，红色、白色、长形、圆形均是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜植株的基因型为WwRr，红
解析
色长形植株的基因型有四种可能：WWRR、WWrr、wwRR、wwrr。若两对基因独立遗传，紫色椭圆形的植株(WwRr)产生的配子种类及比例为WR∶Wr∶wR∶wr=1∶1∶1∶1；不管红色长形植株的基因型是四种可能中的哪种，其都只产生一种配子(WR或Wr或wR或wr)。因此，可选择F1中萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，观察、统计子代的表型。该杂交实验中选用的红色长形植株的基因型及其对应的分析如表：
解析
解析
选用的红色长形植株的基因型 萝卜基因型与表型对应关系 紫色椭圆形(WwRr)和红色长形植株杂交产生的子代基因型及表型
颜色 形状 种类 比例
WWRR 红色：WW 紫色：Ww 白色：ww 长形：RR 椭圆形：Rr 圆形：rr WWRR(红色长形)、 WWRr(红色椭圆形)、 WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形) 1∶1∶1∶1
解析
WWrr 红色：WW 紫色：Ww 白色：ww 长形：rr 椭圆形：Rr 圆形：RR WWRr(红色椭圆形)、 WWrr(红色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形) 1∶1∶
1∶1
wwRR 红色：ww 紫色：Ww 白色：WW 长形：RR 椭圆形：Rr 圆形：rr WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 wwRR(红色长形)、 wwRr(红色椭圆形) 1∶1∶
1∶1
解析
wwrr 红色：ww 紫色：Ww 白色：WW 长形：rr 椭圆形：Rr 圆形：RR WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形)、 wwRr(红色椭圆形)、 wwrr(红色长形) 1∶1∶
1∶1
由题表可知，若两对基因独立遗传，不管纯合的红色长形植株的基因型是哪种，其与紫色椭圆形植株杂交，子代的表型及其比例均为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1。综上分析，选择F1中表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，若子代表型及比例为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1，则可验证控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传遵循孟德尔第二定律。(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交，得到F1，题表中F1植株纯合子的基因型为WWRR、
解析
WWrr、wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若题表中F1随机传粉，就萝卜的颜色而言，F1产生的配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，F2中紫色植株(Ww)占1/2；就萝卜的形状而言，F1产生的配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，F2中椭圆形植株(Rr)占1/2，因此，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2= 1/4。
解析
验证两对等位基因(A/a、B/b)的遗传是否遵循自由组合定律的方法
验证方法 结论
自交法 AaBb自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 AaBb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，性状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AaBb产生四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律
单倍体 育种法 取AaBb的花粉，进行花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律
提醒　①遵循自由组合定律的情况下，其中的任意一对等位基因的遗传一般都遵循分离定律。
②不能用分离定律的结果判断基因是否遵循自由组合定律。因为两对等位基因无论是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，单独分析时，两对基因的遗传都遵循分离定律，但只有两对等位基因位于两对同源染色体上才遵循自由组合定律。
考点二　自由组合定律的常规解题规律和方法
微考点/大突破
第一部分
题型一　“拆分组合法”解决已知亲代求子代的“顺推型”题目
　将多对等位基因的自由组合拆分为若干分离定律问题分别分析，再运用乘法原理进行组合。
1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例)
(1)求产生配子的种类数。
(2)求产生ABCD配子的概率。
基因型 Aa Bb CC Dd 结果
产生配子 A B C D
配子比例 1/2 1/2 1 1/2 相乘得1/8
(3)求配子间的结合方式。
AaBbCCDd自交，配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×
(2×2)=64(种)。
2.求基因型和表型的类型及比例
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减去与双亲相同表型的概率即可。
1.某植物个体的基因型为Aa(高茎)、Bb(红花)、Cc(灰种皮)、dd(小花瓣)，请回答下列问题：
(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________；其子代的表型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
8
27
8
(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(不发生互换)，则其产生的配子种类为________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________；其子代的表型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
4
9
6
(1)如题图1所示，四对基因分别位于不同对同源染色体上，则四对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。先分开分析，每对基因中只有dd产生1种d配子，其他都产生2种配子，因此产生2×2
×2×1=8(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为×××1=
；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=；其子代的表型有2×2×2×1=8(种)，
解析
其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为×××1=
。(2)如题图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，其他基因位于不同对同源染色体上，则AaBb可产生Ab和aB 2种配子，Cc可产生2种配子，dd可产生1种配子，因此产生2×2×1=4(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为××1=;
解析
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=，其子代的表型有3×2×1=6(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为××1=。
解析
题型二　根据子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1.基因填充法
(1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型，如基因型可表示为A_B_、A_bb。
(2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知，且显隐性关系已知时)。
2.根据子代表型及比例推测亲本基因型
规律：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：
2.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr =1∶1∶2∶2∶1∶1，按自由组合定律推测双亲的基因型是(　　)
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr
C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
由题意可知，对于Y、y来说，双亲交配后子代的基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1，因此双亲的基因型为Yy和Yy；对于R、r来说，双亲交配后子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1，因此双亲的基因型为Rr和rr，所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
解析
3.(2021·全国甲卷，T32)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见表(实验②中F1自交得F2)。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮 1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮
3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮
回答下列问题：
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是_____________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是_______________。
(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是__________。
基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律
甲和乙
缺刻叶和齿皮
(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为______。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是__________，判断的依据是___________
___________________________________________。
果皮
F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，说明受一对等位基因控制
1/4
(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计2对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性。(2)根据已知条件，甲、乙、丙、丁的
解析
基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，设相关基因为A、a，B、b，则F1的基因型为AaBb，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲和乙。(3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，
解析
所有纯合体所占的比例为1/4。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1，可推知叶形受2对等位基因控制，齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，可推知果皮受1对等位基因控制。
解析
题型三　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
提醒　①若F2中纯显性性状的比例为，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。
4.(2021·全国乙卷，T6)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
若n=1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表型，若n=2，则植株
A测交会出现4(22)种不同的表型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2n种不同的表型，A项正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B项错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例均为，C项正确；植株A
解析
的测交子代中，纯合子的个体数所占的比例为，杂合子的个体数所占的比例为1-，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D项正确。
解析
题型四　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
　纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如表所示：
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
5.(2025·湛江调研)豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎，自交→F2中高茎∶矮茎=3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身，雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇=3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(　　)
A.F2高茎豌豆自交，后代矮茎占1/6
B.F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6
C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎∶矮茎=2∶1
D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身=2∶1
F2高茎豌豆中纯合子占1/3，杂合子占2/3，仅杂合子自交后代能出现矮茎，其比例为2/3×1/4=1/6，A项正确；假设控制果蝇灰身、黑身的基因用B、b表示，F2灰身果蝇中纯合子占1/3，杂合子占
2/3，由此可得其产生两种配子B∶b=2∶1，F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇(bb)所占比例为1/3×1/3=1/9，B项错误；假设控制豌豆高茎、矮茎的基因用D、d表示，F2高茎豌豆和矮茎豌豆
解析
杂交，即1/3DD×dd→1/3Dd，2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd，后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)=2∶1，C项正确；由于F2灰身果蝇中B占2/3，b占1/3，则其与黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身=
2∶1，D项正确。
解析
题型五　利用自由组合定律计算患遗传病的概率
　当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表所示：
序号 类型 计算公式
已知 患甲病的概率为m 不患甲病的概率为1-m
患乙病的概率为n 不患乙病的概率为1-n
① 同时患两病的概率 m·n
② 只患甲病的概率 m·(1-n)
③ 只患乙病的概率 n·(1-m)
④ 不患病的概率 (1-m)(1-n)
拓展 求解 患病的概率 ①+②+③或1-④
只患一种病的概率 ②+③或1-(①+④)
以上各种情况可概括为如图：
6.人类的多指(T)对正常指(t)为显性，白化(a)对正常(A)为隐性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子。下列说法正确的是(　　)
A.父亲的基因型是AaTt，母亲的基因型是aatt
B.其再生一个孩子只患白化病的概率是1/8
C.生一个既患白化病又多指的女儿的概率是1/8
D.后代中只患一种病的概率是1/4
一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个孩子手指正常(tt)但患白化病(aa)，可确定父亲和母亲的基因型分别为AaTt和
Aatt，A项错误；后代患白化病的概率为1/4，患多指的概率为1/2,故再生一个只患白化病孩子的概率为(1/4)×(1/2)=1/8，B项正确；生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/4(白化)×1/2(多指)
×1/2(女儿)=1/16，C项错误；后代只患多指的概率为(1/2)×(3/4)=
3/8，只患白化病的概率为1/8，故后代中只患一种病的概率为3/8+1/8=1/2，D项错误。
解析
7.(2025·周口模拟)如图为某家族两种疾病的遗传系谱图，(不考虑变异)其中Ⅲ3只携带甲病致病基因，下列分析错误的是( )
A.两种致病基因均位于常染色体上
B.Ⅱ2和Ⅱ3的基因型不一定相同
C.Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是4/9
D.Ⅲ2和Ⅲ3再生一个男孩，正常的概率是5/9
由题图可知，两种致病基因都位于常染色体上且甲、乙两种病均为隐性遗传病，A项正确；Ⅱ2后代有乙病患者，所以其一定是乙病致病基因携带者，Ⅱ3的父母都是两种致病基因携带者，其表型
解析
正常，其基因型可能是杂合子，也可能是纯合子，二者基因型不一定相同，B项正确；假设控制甲病的基因用B、b表示，控制乙病的基因用A、a表示，由Ⅲ2患乙病、Ⅲ4甲、乙两病皆患，可知Ⅱ2的基因型为AaBb，Ⅱ1的基因型为AaBb，分别考虑Ⅲ5的基因型，乙病：1/3AA、2/3Aa，甲病：1/3BB、2/3Bb，Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是2/3×2/3=4/9，C项正确；Ⅲ2患乙病，其基因型可表示为2/3aaBb、1/3aaBB，Ⅲ3只携带甲致病基因，其基因型可表示为AABb，再生一个男孩，正常的概率是3/4×2/3+1/3=5/6,
D项错误。
解析
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答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等于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。
微真题/重体悟
第二部分
1.(2022·全国甲卷，T6)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1/12
C.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
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项正确；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项错误；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数是不育雄配子数的3倍，C项正确；两对等位基因独立遗传，所以亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D项正确。
解析
2.(2021·湖北卷，T19)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒，699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒，490白色籽粒
根据结果，下列叙述错误的是(　　)
A.若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种，甲与乙、甲与丙杂交产生F1，F1自交产生F2，两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒≈9∶7，则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子，玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制，且至少有两个
不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a，B/b，C/c……。若甲的基因型为AAbbcc，乙的基因型为aaBBcc，丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米
解析
籽粒颜色可由三对等位基因控制，F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒=9∶7，A、B两项正确；设甲的基因型为AAbbcc，乙的基因型为aaBBcc，丙的基因型为aabbCC，则组1中F1的基因型为AaBbcc，其与甲(AAbbcc)杂交，后代中红色籽粒∶白色籽粒=
1∶1；组2中F1的基因型为AabbCc，其与丙(aabbCC)杂交，后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1，C项错误，D项正确。
解析
3.(2020·浙江7月选考，T18)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
若De对Df共显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h完全显性,则Hh×Hh子代有2种表型；两对相对性状组合，则F1有8种表型，A项错误。若De对Df共显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h不完全显性，则Hh×Hh子代有3种表型；两对相对性状组合，则F1有12种表型，B项正确。若De对Df不完全显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h完全显性，则Hh×Hh子代有2种表型；两对相对性状组合，则F1有8种表型，C项错误。若De对Df完全显性，则Ded×Dfd子代有3种表型；若H对h不完全显性，则Hh×Hh子代有3种表型；两对相对性状组合，则F1有9种表型，D项错误。
解析
4.(2022·全国甲卷，T32)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
1/4
bbTT、bbTt
1/4
(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
(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
解析
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。
解析
5.(2024·新课标卷，T34)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题：
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则F1瓜刺的表型及分离比是__________________。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是_________________________________________________________
________________________________________________________。
黑刺∶白刺=1∶1
从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交得F2，能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是________________________________
_______________________________________________。
(3)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是_____________
_____________________________________________________________________________________________。
F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1
将F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，说明F1中性状有白刺也有黑刺，则亲本显性性状为杂合子，F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性，可从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性。(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性，在性型这对相对性状中雌性株为显性，若控制瓜刺的基因用A/a表示，控制性型
解析
的基因用B/b表示，则亲本基因型为AABB和aabb，F1的基因型为AaBb，F1经诱雄处理后自交得F2，若这2对等位基因不位于1对同源染色体上，则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律，即F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)在王同学实验所得杂交子代中，F2中白刺雌性株的基因型为aaBB或aaBb，筛选方案应为：将F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，纯合子自交子代均为纯合子，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体。
解析课时微练(十五)　基因的自由组合定律
　
一、选择题:本题共11小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(经典高考题)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
2.如图表示孟德尔豌豆杂交实验,下列叙述正确的是(　　)
AaAa配子间随机结合2种表型(3∶1)
AaBb配子间16种结合方式9种基因型4种表型
A.①中由位于DNA分子两条单链上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子
B.②中性状分离比3∶1的出现是基因自由组合的结果
C.孟德尔假说的核心内容是③过程产生的雌雄配子数目相等
D.AaBb的个体经③产生以上四种配子,两对等位基因不一定位于非同源染色体上
3.人类中,显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发育是必需的;二者缺一,个体即聋。这两对基因独立遗传。下列有关说法错误的是(　　)
A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子
B.基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为9/16
C.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,可能生下听觉正常的孩子
D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
4.某闭花传粉植物的野生型富含药用成分M,通过诱变技术获得甲、乙两个单基因纯合突变体,其中甲含有少量成分M(相关突变基因为A/a),乙不含成分M(相关突变基因为B/b)。甲、乙杂交获得的F1全部富含成分M。F1自交获得的F2植株中,富含M的为185株,含少量M的为61株,不含M的为80株。下列叙述错误的是(　　)
A.自然状态下富含成分M的植株基因型只有1种
B.A/a和B/b两对等位基因位于两对同源染色体上
C.通过测交无法确定F2中不含成分M的植株的基因型
D.F2富含成分M的植株自交,后代中不含M的植株所占比例为5/6
5.(2020·浙江7月选考,T23)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,结果见表:
杂交编号 杂交组合 子代表型(株数)
Ⅰ F1×甲 有(199),无(602)
Ⅱ F1×乙 有(101),无(699)
Ⅲ F1×丙 无(795)
[注]　“有”表示有成分R,“无”表示无成分R。
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中有成分R植株所占比例为(　　)
A.21/32 B.9/16
C.3/8 D.3/4
6.(2021·全国甲卷,T5)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是(　　)
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
7.(2025·承德调研)为制备抗虫棉,科研人员从自然界生物中筛选了两种抗棉铃虫基因B、D,通过基因工程方法将这两个基因导入棉花细胞的染色体上。已知棉花纤维的棕色和白色分别受基因A、a控制,选择基因型为AaBD的个体自交,后代中不抗虫个体的比例存在差异。下列相关分析错误的是(　　)
A.若子代中白色不抗虫个体的比例为1/16,则基因B、D可能在同一条染色体上
B.若子代全部个体均表现为抗虫性状,则基因B、D在一对同源染色体上
C.若子代中棕色不抗虫个体的比例为1/4,则基因B、D与a在同一条染色体上
D.若子代中棕色不抗虫个体占1/64,则基因B、D存在于无基因A、a的非同源染色体上
8.作为遗传学实验的经典材料,豌豆具有多对易于区分的相对性状,其中高茎对矮茎为显性,分别由等位基因D和d控制;种子圆粒对皱粒为显性,分别由等位基因Y和y控制;种子黄色对绿色为显性,分别由等位基因R和r控制。如图表示豌豆植株及其体内相关基因在染色体上的分布。下列叙述正确的是(　　)
A.只有图甲、图乙所表示个体可以作为验证基因分离定律的材料
B.图丁所表示个体自交后代的表型及比例为绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶1
C.图甲、图乙所表示个体减数分裂时,可以揭示基因的自由组合定律的实质
D.图丙所表示个体自交,子代表型比例为9∶3∶3∶1,属于假说—演绎法的验证阶段
9.月季花为两性花,被誉为“花中皇后”,其花色有红色、黄色和白色三种。现将纯合的黄花个体和纯合的红花个体杂交(组合一)得F1,F1自交得到的F2中红花∶黄花∶白花=12∶3∶1。若让杂合的黄花个体与杂合的红花个体杂交(组合二),F1中红花∶黄花∶白花=2∶1∶1。下列有关叙述正确的是(　　)
A.根据杂交实验结果,可判断白花是纯合子,黄花的基因型有三种
B.组合一F2的红花植株中,有1/6是纯合体,有1/4是双杂合体
C.组合二的交配类型在遗传学中叫测交,可用来检测亲本的基因型
D.组合二F1的黄花个体与白花个体杂交,子代仍然是黄花和白花且比例为1∶1
10.某植物红花和白花、抗锈病和易感锈病分别由两对等位基因R/r、T/t控制。现用红花抗锈病的植株与白花易感锈病的植株进行杂交,F1全为红花抗锈病,然后让F1植株自交,得到F2后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病=7∶3∶1∶1。下列有关分析不正确的是(　　)
A.两对相对性状中的显性性状分别是红花、抗锈病
B.两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C.F2中出现该比例的原因可能是rT或Rt的雌配子或雄配子致死
D.F2中的白花抗锈病的个体中没有纯合子
11.烟草花冠的长度由4对独立遗传的等位基因共同决定,当每对基因都为显性纯合时花冠最长,当每对基因都为隐性时花冠最短,每个显性基因对花冠长度的贡献相同,最长和最短花冠类型都属于“极端类型”。用花冠最长和花冠最短两个亲本杂交,再用F1自交。不考虑其他变异,理论上推算,下列叙述错误的是(　　)
A.F1的花冠都为中等长度,若有差异可能是由环境变化引起的
B.F2中花冠中等长度的植株占比最高,且F2的基因型种类多于F1
C.F2植株中,拥有极端类型花冠的个体约占1/128
D.对F1进行测交,测交后代不同花冠长度个体各占1/16
二、非选择题
12.(2021·天津卷,T17)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在_____(填“正”或“负”)反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断,FFMM基因型的黄瓜植株开雌花,FFmm基因型的黄瓜植株开____________花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加____________(填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如下实验流程设计。
13.(科学探究)(2022·北京卷,T18改编)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所得的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,结果如图1。
据此,写出F2中黄色的基因型:__________________________________。
图1
(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______________________________________________________________________________________________________。
(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_______(填序号),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M
②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M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
课时微练(十五)　基因的自由组合定律
1.D　解析　根据题意,由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,F1自交,得到的F2植株中,红花∶白花≈9∶7,可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相关基因用A、a和B、b表示),即两对等位基因位于两对同源染色体上,C项错误;双显性(A_B_)基因型(4种)的植株表现为红花,B项错误;单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因型的植株均表现为白花,所以F2中白花植株有的为纯合体,有的为杂合体,A项错误;F2中白花植株共有5种基因型,比红花植株(4种)基因型种类多,D项正确。
2.D　解析　①中位于一对同源染色体上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子,A项错误;②中性状分离比3∶1的出现是等位基因分离以及雌雄配子随机结合的结果,B项错误;孟德尔所作假设的核心内容是③过程产生的雌、雄配子中AB∶aB∶Ab∶ab=1∶1∶1∶1,雌、雄配子数目一般不相等,雄配子的数目一般要远大于雌配子的数目,C项错误;AaBb的个体经③产生题述四种配子,两对等位基因的位置可以是分别位于两对非同源染色体上,或两对等位基因位于一对同源染色体上,但在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,D项正确。
3.B　解析　夫妇中一个听觉正常D_E_、一个耳聋(ddE_或D_ee或ddee),若听觉正常的亲本产生含DE的配子,即可生下听觉正常(D_E_)的孩子,A项正确;夫妇双方基因型均为DdEe,生下听觉正常(D_E_)的孩子的概率为3/4×3/4=9/16,生下耳聋的孩子的概率为1-9/16=7/16,B项错误;一方只有耳蜗管正常(D_ee),另一方只有听神经正常(ddE_)的夫妇,若耳蜗管正常(D_ee)一方产生含De的配子和另一方产生含dE的配子结合,则他们可生出听觉正常的孩子(DdEe),C项正确;耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子,例如基因型分别为DDee和ddEE的夫妇,D项正确。
4.D　解析　F1自交获得的F2植株中,富含M的185株,含少量M的61株,不含M的80株,富含M∶含少量M∶不含M≈9∶3∶4,符合9∶3∶3∶1的变式,因此突变基因A/a、B/b位于两对同源染色体上,符合基因的自由组合定律,该植株为闭花传粉植物,自然状态下富含成分M的植株基因型只有1种,即AABB,A、B两项正确;不含成分M的植株的基因型为aabb、AAbb、Aabb,与aabb进行测交,子代均为不含成分M的植株,因此通过测交无法确定F2中不含成分M的植株的基因型,C项正确;F2富含成分M(4AaBb、2AABb、2AaBB、1AABB)的植株自交,后代中不含M的植株(aabb、A_bb)所占比例为4/9×4/16+2/9×1/4=1/6,D项错误。
5.A　解析　杂交Ⅰ中,F1×甲的子代中有∶无=1∶3,即A_B_cc占1/4,可推出甲的基因型为AAbbcc或aaBBcc,继而得到子代中有成分R植株的基因型为A_Bbcc(AABbcc∶AaBbcc=1∶1)或AaB_cc(AaBBcc∶AaBbcc=1∶1);杂交Ⅱ中,由于F1×乙的子代中有∶无=1∶7,即A_B_cc占1/8,则可推出乙的基因型为aabbcc,继而得到子代中有成分R植株的基因型为AaBbcc。那么,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,即A_Bbcc×AaBbcc或AaB_cc×AaBbcc。以前一杂交组合计算,由Bb×Bb得到B_为3/4,由A_×Aa得到A_为7/8,所以其后代中有成分R植株所占比例为3/4×7/8=21/32,后一杂交组合同理,A项正确,B、C、D三项错误。
6.A　解析　假设与果蝇翅型有关的基因为A、a,子代果蝇中长翅∶残翅≈3∶1,由此可判断双亲关于翅型都为显性性状(长翅)且为杂合体(Aa),D项正确。假设与果蝇眼色有关的基因为B、b,子代果蝇中红眼∶白眼≈1∶1,又知红眼为显性性状,控制眼色的基因位于X染色体上,则双亲的基因型为XBXb、XbY或XbXb、XBY;假设与果蝇体色有关的基因为C、c,子代果蝇中灰体∶黑檀体≈1∶1,则双亲中一个为杂合体(Cc),一个为隐性纯合体(cc)。果蝇N表现为显性性状(长翅)灰体红眼,则果蝇N的基因型为AaCcXBY或AaCcXBXb,果蝇M为长翅黑檀体白眼,基因型为AaccXbXb或AaccXbY,A项错误,B、C两项正确。
7.D　解析　若子代中白色不抗虫的比例为1/16,说明产生白色和抗虫的比例均为1/4,B、D基因可能在同一条染色体上,如图所示:(相当于存在抗性和不抗的一对等位基因),A项正确;若子代全部个体均表现为抗虫性状,说明B、D基因在一对同源染色体上,如图所示:,产生的配子中均含有抗性基因,B项正确;若B、D基因与a在同一条染色体上,如图所示:,子代的基因型为BBDDaa、AA、2AaBD,子代中棕色不抗虫的比例为1/4,C项正确:若B、D基因存在于无A、a基因的非同源染色体上,如图所示:,子代中棕色比例是3/4,不抗虫的比例是1/16,子代中棕色不抗虫个体占3/64,D项错误。
8.B　解析　基因分离定律的实质是在减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分离的等位基因分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代,基因分离定律涉及一对等位基因,题图甲、乙、丙、丁所表示个体中均至少含有一对等位基因,都可以作为验证基因分离定律的材料,A项错误;题图丁所表示个体关于种子颜色与粒型的基因型为Yyrr,两对基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,则题图丁所表示个体自交,后代基因型及比例为YYrr∶Yyrr∶yyrr=1∶2∶1,其中绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶1,B项正确;题图甲、乙中都只涉及一对等位基因,而验证基因的自由组合定律至少需要涉及两对等位基因,这两对等位基因位于非同源染色体上,故题图甲、乙所表示个体减数分裂时,不能揭示基因的自由组合定律的实质,C项错误;题图丙所表示个体自交,子代表型比例为9∶3∶3∶1,属于观察到的实验现象,不属于假说—演绎法的验证阶段,D项错误。
9.D　解析　由组合一F1自交得到的F2中红花∶黄花∶白花=12∶3∶1(为9∶3∶3∶1的变式),可以推出月季花的花色受两对等位基因控制且相关基因的遗传遵循自由组合定律,设这两对等位基因分别为A/a、B/b,组合一F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为AAbb和aaBB,F2中白花个体的基因型为aabb,黄花个体的基因型为aaBB、aaBb(或AAbb、Aabb),A项错误。组合一F1(AaBb)自交得F2,F2中红花植株的基因型为AABB(占1/12)、AABb(占1/6)、AaBB(占1/6)、AaBb(占1/3)、AAbb(或aaBB,占1/12)、Aabb(或aaBb,占1/6),其中有1/6是纯合体,有1/3是双杂合体,B项错误。测交是一种特殊的杂交,即让待测个体与隐性纯合个体交配,由组合二F1中红花∶黄花∶白花=2∶1∶1(1∶1∶1∶1的变式),可推出亲本的基因型为Aabb和aaBb,该交配类型不是测交,C项错误。组合二F1中黄花个体的基因型为aaBb(或Aabb),与白花个体(基因型为aabb)杂交,子代的基因型为aaBb(或Aabb,黄花)、aabb(白花),且它们之间的比例为1∶1,D项正确。
10.C　解析　红花抗锈病植株与白花易感锈病植株杂交,F1全为红花抗锈病,由此可知红花、抗锈病是显性,A项正确;F1植株自交,得到后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病=7∶3∶1∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,B项正确;结合对B选项的分析可知:F1的基因型为RrTt,F1植株自交得到的后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病=7∶3∶1∶1,究其原因可能是基因型为rT的雌配子或雄配子致死导致的,C项错误;由于rT的雌配子或雄配子致死,所以白花抗锈病个体没有纯合子,D项正确。
11.D　解析　设亲本中花冠最长的基因型为AABBCCDD(含有8个显性基因),花冠最短的基因型为aabbccdd(含有0个显性基因),二者杂交所得F1的基因型为AaBbCcDd(含有4个显性基因),由于每个显性基因对花冠长度的贡献相同,故F1的长度属于中等长度。依题意,不考虑其他变异,因此,若有差异则可能是由环境变化引起的,A项正确;让F1自交,中等花冠长度的植株的基因型为AaBbCcDd,在F2中占比为(1/2)4=1/16,在F2中占比最高,F1只有一种基因型,故F2基因型种类多于F1,B项正确;F2中的极端类型的基因型为AABBCCDD和aabbccdd,二者所占比例为(1/4)4+(1/4)4=1/128,C项正确;F1(基因型为AaBbCcDd)可以产生16种配子,对F1进行测交的后代有16种基因型,但并非每种基因型对应的花冠长度都不同(如aaBbCcDd和AabbCcDd都含有三个显性基因,花冠长度相同),故测交后代每种花冠长度个体并非都占1/16(只有花冠最长和花冠最短的各占1/16,其他长度类型都不是1/16),D项错误。
12.答案　(1)正　(2)两性　乙烯利　(3)FFmm　ffMM　乙烯抑制剂
解析　(1)乙烯可激活M基因的表达,M基因表达后进一步促进乙烯的合成,合成的乙烯进一步促进M基因的表达,说明M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈,造成乙烯持续积累。(2)F基因的存在促进乙烯的生成,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育,但由于没有M基因,所以不会抑制雄蕊的发育,因此FFmm基因型的黄瓜植株表现为两性花。由于乙烯可以抑制雄蕊的发育,当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时,出现雌花。(3)现有FFMM(开雌花)、ffMM(开雄花)、FFmm(开两性花)三种基因型的亲本,要想获得基因型为ffmm的植株,则母本应选基因型为FFmm的植株,父本应选基因型为ffMM的植株,F1的基因型为FfMm(开雌花),对F1中部分植株(FfMm)施加适量乙烯抑制剂,则这部分植株(FfMm)开雄花,再向开雌花的植株(FfMm)授粉,在子代中可获得基因型为ffmm的植株。
13.答案　(1)黄色∶无色=3∶1　(2)aaBB、aaBb　(3)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)①②④
解析　(1)果皮黄色与果皮无色的番茄杂交所得的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)结合题中信息知,番茄果肉颜色由两对等位基因控制,两种单基因纯合突变体杂交得F1,F1自交得F2,F2中红色∶黄色∶橙色=185∶62∶83≈9∶3∶4,说明F1是双杂合子,则F1的基因型为AaBb。由题意知,单基因纯合突变体甲(基因A突变为a)的果肉为黄色,单基因纯合突变体乙(基因B突变为b)的果肉为橙色,则甲的基因型为aaBB,乙的基因型为AAbb,则F2中黄色的基因型为aaBB、aaBb。(3)结合题图分析可知,aabb中缺乏基因A,不能合成酶A,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,前体物质1在酶H的作用下持续生成前体物质2;又由于aabb中没有B基因,故其不能合成酶B,前体物质2因无法转变为番茄红素而积累,而前体物质2积累会使果肉呈橙色。(4)结合题中信息推测,果实成熟与C基因甲基化水平改变有关,欲为该推测提供证据,可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M,敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因,将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型,检测C的甲基化水平及表型。(共47张PPT)
基因的自由组合定律
课时微练(十五)
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一、选择题：本题共11小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1.(经典高考题)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( )
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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
根据题意，由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，F1自交，得到的F2植株中，红花∶白花≈9∶7，可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相关基因用A、a和B、b表示),即两对等位基因位于两对同源染色体上，C项错误；双显性(A_B_)基因型(4种)的植株表现为红花，B项错误；单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因型的植株均表现为白花，所以F2中白花植株有的为纯合体，有的为杂合体，A项错误；F2中白花植株共有5种基因型，比红花植株(4种)基因型种类多，D项正确。
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2.如图表示孟德尔豌豆杂交实验，下列叙述正确的是( )
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A.①中由位于DNA分子两条单链上的等位基因A、a分开，形成A、a两种配子
B.②中性状分离比3∶1的出现是基因自由组合的结果
C.孟德尔假说的核心内容是③过程产生的雌雄配子数目相等
D.AaBb的个体经③产生以上四种配子，两对等位基因不一定位于非同源染色体上
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①中位于一对同源染色体上的等位基因A、a分开，形成A、a两种配子，A项错误；②中性状分离比3∶1的出现是等位基因分离以及雌雄配子随机结合的结果，B项错误；孟德尔所作假设的核心内容是③过程产生的雌、雄配子中AB∶aB∶Ab∶ab=1∶1∶1∶1，雌、雄配子数目一般不相等，雄配子的数目一般要远大于雌配子的数目，C项错误；AaBb的个体经③产生题述四种配子，两对等位基因的位置可以是分别位于两对非同源染色体上，或两对等位基因位于一对同源染色体上，但在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，D项正确。
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3.人类中，显性基因D对耳蜗管的形成是必需的，显性基因E对听神经的发育是必需的；二者缺一，个体即聋。这两对基因独立遗传。下列有关说法错误的是( )
A.夫妇中有一个耳聋，也有可能生下听觉正常的孩子
B.基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为9/16
C.一方只有耳蜗管正常，另一方只有听神经正常的夫妇，可能生下听觉正常的孩子
D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
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夫妇中一个听觉正常D_E_、一个耳聋(ddE_或D_ee或ddee)，若听觉正常的亲本产生含DE的配子，即可生下听觉正常(D_E_)的孩子，A项正确；夫妇双方基因型均为DdEe，生下听觉正常(D_E_)的孩子的概率为3/4×3/4=9/16，生下耳聋的孩子的概率为1-9/16=7/16，B项错误；一方只有耳蜗管正常(D_ee)，另一方只有听神经正常(ddE_)的夫妇，若耳蜗管正常(D_ee)一方产生含De的配子和另一方产生含dE的配子结合，则他们可生出听觉正常的孩子(DdEe)，C项正确；耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子，例如基因型分别为DDee和ddEE的夫妇，D项正确。
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4.某闭花传粉植物的野生型富含药用成分M，通过诱变技术获得甲、乙两个单基因纯合突变体，其中甲含有少量成分M(相关突变基因为A/a)，乙不含成分M(相关突变基因为B/b)。甲、乙杂交获得的F1全部富含成分M。F1自交获得的F2植株中，富含M的为185株，含少量M的为61株，不含M的为80株。下列叙述错误的是( )
A.自然状态下富含成分M的植株基因型只有1种
B.A/a和B/b两对等位基因位于两对同源染色体上
C.通过测交无法确定F2中不含成分M的植株的基因型
D.F2富含成分M的植株自交，后代中不含M的植株所占比例为5/6
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F1自交获得的F2植株中，富含M的185株，含少量M的61株，不含M的80株，富含M∶含少量M∶不含M≈9∶3∶4，符合9∶3∶3∶1的变式，因此突变基因A/a、B/b位于两对同源染色体上，符合基因的自由组合定律，该植株为闭花传粉植物，自然状态下富含成分M的植株基因型只有1种，即AABB，A、B两项正确；不含成分M的植株的基因型为aabb、AAbb、Aabb，与aabb进行测交，子代
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均为不含成分M的植株，因此通过测交无法确定F2中不含成分M的植株的基因型，C项正确；F2富含成分M(4AaBb、2AABb、2AaBB、1AABB)的植株自交，后代中不含M的植株(aabb、A_bb)所占比例为4/9×4/16+2/9×1/4=1/6，D项错误。
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5.(2020·浙江7月选考，T23)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，结果见表：
杂交编号 杂交组合 子代表型(株数)
Ⅰ F1×甲 有(199)，无(602)
Ⅱ F1×乙 有(101)，无(699)
Ⅲ F1×丙 无(795)
[注]　“有”表示有成分R，“无”表示无成分R。
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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
杂交Ⅰ中，F1×甲的子代中有∶无=1∶3，即A_B_cc占1/4，可推出甲的基因型为AAbbcc或aaBBcc，继而得到子代中有成分R植株的基因型为A_Bbcc(AABbcc∶AaBbcc=1∶1)或AaB_cc(AaBBcc∶
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AaBbcc=1∶1)；杂交Ⅱ中，由于F1×乙的子代中有∶无=1∶7，即A_B_cc占1/8，则可推出乙的基因型为aabbcc，继而得到子代中有成分R植株的基因型为AaBbcc。那么，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，即A_Bbcc×AaBbcc或AaB_cc
×AaBbcc。以前一杂交组合计算，由Bb×Bb得到B_为3/4，由A_
×Aa得到A_为7/8，所以其后代中有成分R植株所占比例为3/4×
7/8=21/32，后一杂交组合同理，A项正确，B、C、D三项错误。
解析
6.(2021·全国甲卷，T5)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )
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A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
假设与果蝇翅型有关的基因为A、a,子代果蝇中长翅∶残翅≈3∶1,由此可判断双亲关于翅型都为显性性状(长翅)且为杂合体(Aa)，D项正确。假设与果蝇眼色有关的基因为B、b，子代果蝇中红眼∶白眼≈1∶1，又知红眼为显性性状，控制眼色的基因位于X染色体上，则双亲的基因型为XBXb、XbY或XbXb、XBY；假设与果蝇体色有关的基因为C、c，子代果蝇中灰体∶黑檀体≈1∶1，则双亲中
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一个为杂合体(Cc)，一个为隐性纯合体(cc)。果蝇N表现为显性性状(长翅)灰体红眼，则果蝇N的基因型为AaCcXBY或AaCcXBXb，果蝇M为长翅黑檀体白眼，基因型为AaccXbXb或AaccXbY，A项错误，B、C两项正确。
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7.(2025·承德调研)为制备抗虫棉，科研人员从自然界生物中筛选了两种抗棉铃虫基因B、D，通过基因工程方法将这两个基因导入棉花细胞的染色体上。已知棉花纤维的棕色和白色分别受基因A、a控制，选择基因型为AaBD的个体自交，后代中不抗虫个体的比例存在差异。下列相关分析错误的是( )
A.若子代中白色不抗虫个体的比例为1/16，则基因B、D可能在同一条染色体上
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B.若子代全部个体均表现为抗虫性状，则基因B、D在一对同源染色体上
C.若子代中棕色不抗虫个体的比例为1/4，则基因B、D与a在同一条染色体上
D.若子代中棕色不抗虫个体占1/64，则基因B、D存在于无基因A、a的非同源染色体上
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若子代中白色不抗虫的比例为1/16，说明产生白色和抗虫的比例均为1/4，B、D基因可能在同一条染色体上，如图所示： (相当于存在抗性和不抗的一对等位基因)，A项正确；若子代全部个体均表现为抗虫性状，说明B、D基因在一对同源染色体上，如图所示： ,产生的配子中均含有抗性基因，B项正确；若B、D基因与a在同一条染色体上，如图所示： ，子代的基
解析
因型为BBDDaa、AA、2AaBD，子代中棕色不抗虫的比例为1/4，C项正确：若B、D基因存在于无A、a基因的非同源染色体上，如图所示： ，子代中棕色比例是3/4，不抗虫的比例是1/16，子代中棕色不抗虫个体占3/64，D项错误。
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8.作为遗传学实验的经典材料，豌豆具有多对易于区分的相对性状，其中高茎对矮茎为显性，分别由等位基因D和d控制；种子圆粒对皱粒为显性，分别由等位基因Y和y控制；种子黄色对绿色为显性，分别由等位基因R和r控制。如图表示豌豆植株及其体内相关基因在染色体上的分布。下列叙述正确的是( )
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A.只有图甲、图乙所表示个体可以作为验证基因分离定律的材料
B.图丁所表示个体自交后代的表型及比例为绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶1
C.图甲、图乙所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质
D.图丙所表示个体自交，子代表型比例为9∶3∶3∶1，属于假说—演绎法的验证阶段
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基因分离定律的实质是在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，分离的等位基因分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，基因分离定律涉及一对等位基因，题图甲、乙、丙、丁所表示个体中均至少含有一对等位基因，都可以作为验证基因分离定律的材料，A项错误；题图丁所表示个体关于种子颜色与粒型的基因型为Yyrr，两对基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律，则题图丁所表示个体自交，后代基因型
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及比例为YYrr∶Yyrr∶yyrr=1∶2∶1，其中绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶1，B项正确；题图甲、乙中都只涉及一对等位基因，而验证基因的自由组合定律至少需要涉及两对等位基因，这两对等位基因位于非同源染色体上，故题图甲、乙所表示个体减数分裂时，不能揭示基因的自由组合定律的实质，C项错误；题图丙所表示个体自交，子代表型比例为9∶3∶3∶1，属于观察到的实验现象，不属于假说—演绎法的验证阶段，D项错误。
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9.月季花为两性花，被誉为“花中皇后”，其花色有红色、黄色和白色三种。现将纯合的黄花个体和纯合的红花个体杂交(组合一)得F1，F1自交得到的F2中红花∶黄花∶白花=12∶3∶1。若让杂合的黄花个体与杂合的红花个体杂交(组合二)，F1中红花∶黄花∶白花=2∶1∶1。下列有关叙述正确的是( )
A.根据杂交实验结果，可判断白花是纯合子，黄花的基因型有三种
B.组合一F2的红花植株中，有1/6是纯合体，有1/4是双杂合体
C.组合二的交配类型在遗传学中叫测交，可用来检测亲本的基因型
D.组合二F1的黄花个体与白花个体杂交，子代仍然是黄花和白花且比例为1∶1
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由组合一F1自交得到的F2中红花∶黄花∶白花=12∶3∶1(为9∶3∶
3∶1的变式)，可以推出月季花的花色受两对等位基因控制且相关基因的遗传遵循自由组合定律，设这两对等位基因分别为A/a、B/b，组合一F1的基因型为AaBb，亲本的基因型为AAbb和aaBB，F2中白花个体的基因型为aabb，黄花个体的基因型为aaBB、aaBb
(或AAbb、Aabb)，A项错误。组合一F1(AaBb)自交得F2，F2中红花植株的基因型为AABB(占1/12)、AABb(占1/6)、AaBB(占1/6)、
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AaBb(占1/3)、AAbb(或aaBB，占1/12)、Aabb(或aaBb，占1/6)，其中有1/6是纯合体，有1/3是双杂合体，B项错误。测交是一种特殊的杂交，即让待测个体与隐性纯合个体交配，由组合二F1中红花∶黄花∶白花=2∶1∶1(1∶1∶1∶1的变式)，可推出亲本的基因型为Aabb和aaBb，该交配类型不是测交，C项错误。组合二F1中黄花个体的基因型为aaBb(或Aabb),与白花个体(基因型为aabb)杂交,子代的基因型为aaBb(或Aabb，黄花)、aabb(白花)，且它们之间的比例为1∶1，D项正确。
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10.某植物红花和白花、抗锈病和易感锈病分别由两对等位基因R/r、T/t控制。现用红花抗锈病的植株与白花易感锈病的植株进行杂交，F1全为红花抗锈病，然后让F1植株自交，得到F2后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病=7∶3∶1∶1。下列有关分析不正确的是( )
A.两对相对性状中的显性性状分别是红花、抗锈病
B.两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C.F2中出现该比例的原因可能是rT或Rt的雌配子或雄配子致死
D.F2中的白花抗锈病的个体中没有纯合子
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红花抗锈病植株与白花易感锈病植株杂交，F1全为红花抗锈病，由此可知红花、抗锈病是显性，A项正确；F1植株自交，得到后代的表型及比例为红花抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病=7∶3∶1∶1，为9∶3∶3∶1的变式，说明两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，B项正确；结合对B选项的分析可知：F1的基因型为RrTt，F1植株自交得到的后代的表型及比例为红花
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抗锈病∶红花易感锈病∶白花抗锈病∶白花易感锈病=7∶3∶1∶1,究其原因可能是基因型为rT的雌配子或雄配子致死导致的，C项错误；由于rT的雌配子或雄配子致死，所以白花抗锈病个体没有纯合子，D项正确。
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11.烟草花冠的长度由4对独立遗传的等位基因共同决定，当每对基因都为显性纯合时花冠最长，当每对基因都为隐性时花冠最短，每个显性基因对花冠长度的贡献相同，最长和最短花冠类型都属于“极端类型”。用花冠最长和花冠最短两个亲本杂交，再用F1自交。不考虑其他变异，理论上推算，下列叙述错误的是( )
A.F1的花冠都为中等长度，若有差异可能是由环境变化引起的
B.F2中花冠中等长度的植株占比最高，且F2的基因型种类多于F1
C.F2植株中，拥有极端类型花冠的个体约占1/128
D.对F1进行测交，测交后代不同花冠长度个体各占1/16
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设亲本中花冠最长的基因型为AABBCCDD(含有8个显性基因)，花冠最短的基因型为aabbccdd(含有0个显性基因)，二者杂交所得F1的基因型为AaBbCcDd(含有4个显性基因)，由于每个显性基因对花冠长度的贡献相同，故F1的长度属于中等长度。依题意，不考虑其他变异，因此，若有差异则可能是由环境变化引起的，A项正确；让F1自交，中等花冠长度的植株的基因型为AaBbCcDd，在F2中占比为(1/2)4=1/16，在F2中占比最高，F1只有一种基因型，
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故F2基因型种类多于F1，B项正确；F2中的极端类型的基因型为AABBCCDD和aabbccdd，二者所占比例为(1/4)4+(1/4)4=1/128，C项正确；F1(基因型为AaBbCcDd)可以产生16种配子，对F1进行测交的后代有16种基因型，但并非每种基因型对应的花冠长度都不同(如aaBbCcDd和AabbCcDd都含有三个显性基因,花冠长度相同),故测交后代每种花冠长度个体并非都占1/16(只有花冠最长和花冠最短的各占1/16，其他长度类型都不是1/16)，D项错误。
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二、非选择题
12.(2021·天津卷，T17)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育；雄花:仅雄蕊发育；两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
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(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在_______(填“正”或“负”)反馈,造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌
花，FFmm基因型的黄瓜植株开_____________花。当对FFmm基因
型的黄瓜植株外源施加_____________(填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时，出现雌花。
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正
两性
乙烯利
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。
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FFmm
ffMM
乙烯抑制剂
(1)乙烯可激活M基因的表达，M基因表达后进一步促进乙烯的合成，合成的乙烯进一步促进M基因的表达，说明M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈，造成乙烯持续积累。(2)F基因的存在促进乙烯的生成，促进雌蕊的发育，同时激活M基因，M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育，但由于没有M基因，所以不会抑制雄蕊的发育，因此FFmm基因型的黄瓜植株表现为两性花。由于乙烯可以抑制雄蕊的发育，当对FFmm基因
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型的黄瓜植株外源施加乙烯利时，出现雌花。(3)现有FFMM(开雌花)、ffMM(开雄花)、FFmm(开两性花)三种基因型的亲本，要想获得基因型为ffmm的植株，则母本应选基因型为FFmm的植株，父本应选基因型为ffMM的植株，F1的基因型为FfMm(开雌花)，对F1中部分植株(FfMm)施加适量乙烯抑制剂，则这部分植株(FfMm)开雄花，再向开雌花的植株(FfMm)授粉，在子代中可获得基因型为ffmm的植株。
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13.(科学探究)(2022·北京卷，T18改编)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所得的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为____________
________。
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黄色∶无色=3∶1
(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，结果如图1。
据此，写出F2中黄色的基因型:____________。
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aaBB、aaBb
(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。
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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_____________(填序号)，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M
②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M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
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①②④
(1)果皮黄色与果皮无色的番茄杂交所得的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)结合题中信息知，番茄果肉颜色由两对等位基因控制，两种单基因纯合突变体杂交得F1，F1自交得F2，F2中红色∶黄色∶橙色=185∶62∶83≈9∶3∶4，说明F1是双杂合子，则F1的基因型为AaBb。由题意知，单基因纯合突变体甲(基因A突变为
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a)的果肉为黄色，单基因纯合突变体乙(基因B突变为b)的果肉为橙色，则甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb，则F2中黄色的基因型为aaBB、aaBb。(3)结合题图分析可知，aabb中缺乏基因A，不能合成酶A，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，前体物质1在酶H的作用下持续生成前体物质2；又由于aabb中没有B基因,故其不能合成酶B，前体物质2因无法转变为番茄红素而积累，而
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前体物质2积累会使果肉呈橙色。(4)结合题中信息推测，果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，欲为该推测提供证据，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测C的甲基化水平及表型。
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