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核心素养测评　
第四单元　第22讲　基因自由组合定律的遗传特例
(30分钟　62分)
【基础过关练】
1.(2分)(2023·新课标全国卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2
个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体
(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆
=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是 (　　)
A.亲本的基因型为 aaBB和AAbb, F1的基因型为 AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
√
【解题指南】
(1)获取信息:F2表型及其比例为高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1经典比例的变形,该相对性状由两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。
(2)扫清障碍:矮秆基因型为A_bb或者aaB_,纯合子为aaBB、AAbb,占所有矮秆的1/3;F2高秆中纯合子基因型为AABB,占所有高秆的1/9。
【解析】选D。本题考查自由组合定律的应用。由题干信息可知,2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变式,因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律。高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为aaBB和AAbb,A正确;矮秆为A_bb或者aaB_,即aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共 4 种,B正确;通过上述分析可知,基因型为AABB的个体为高秆,基因型为aabb 的个体为极矮秆,C正确;F2矮秆中纯合子基因型为aaBB、AAbb,占所有矮秆的1/3,F2高秆中纯合子基因型为AABB,占所有高秆的1/9,D错误。
2.(2分)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
√
【解析】选C。据表可知:甲×乙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色∶白色≈9∶7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律;甲×丙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色∶白色=9∶7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律。综合分析可知,红色为显性,红色与白色可能至少由三对等位基因控制,假定用A/a、B/b、C/c,甲、乙、丙的基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc(只写出一种可能情况)。若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒(AaBBCc),两对等位基因遵循自由组合定律,则F2玉米籽粒性状比为
9红色∶7白色,A正确;据分析可知若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制,B正确;据分析可知,组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,C错误;组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,D正确。
3.(2分)(2025·永州模拟)玉米通常是雌雄同株异花植物,但也有雌雄异株类型。
研究发现玉米的性别受独立遗传的两对等位基因控制,雌花花序由B控制,雄
花花序由T控制,基因型为bbtt的个体为雌株。下列说法正确的是 (　　)
A.与玉米性别有关的基因型有9种,其中4种表现为雌株
B.以雌雄同株玉米作母本与雄株杂交时需对母本去雄→套袋→传粉→再套
袋
C.纯合雌株与纯合雄株杂交,若F1均为雌雄同株,则F1自交产生的F2雌株中纯
合子占1/2
D.BBtt与bbTt杂交得到F1,F1自交产生的F2性状分离比是9∶20∶3
√
【解析】选C。由题可知,雌花花序由B控制,雄花花序由T控制,雌株基因型为B_tt和bbtt,雄株基因型为bbT_,雌雄同株基因型为B_T_,因此与玉米性别有关的基因型有9种,其中3种表现为雌株,A错误;以雌雄同株玉米作母本,但玉米是雌雄同株异花,因此对母本雌花花序套袋即可,不需要对母本去雄,B错误;纯合雌株基因型为BBtt或bbtt,与纯合雄株bbTT杂交,若F1均为雌雄同株,则基因型为BbTt,则F1自交产生的F2雌株(B_tt和bbtt)中纯合子(BBtt或bbtt)占1/2,C正确;BBtt与bbTt杂交得到F1,F1基因型为1/2BbTt和1/2Bbtt,F1自交产生的F2,Bbtt为雌株只有雌花花序没有雄花花序,不能自交,F1中能自交的基因型只有BbTt,因此F2中性状分离比为9∶3∶4,D错误。
4.(2分)(2025·烟台模拟)某雌雄同株植物的花色性状由三对独立遗传的等位
基因(A和a、B和b、C和c)控制。当有两个A基因时开白花,只有一个A基因
时开乳白花,三对基因均为隐性时开金黄花,其余情况开黄花。下列叙述错
误的是 (　　)
A.黄花植株的基因型有8种
B.白花植株自交后代全部开白花
C.基因型为AaBbCc的植株测交,后代中乳白花占1/2
D.基因型为AaBbCc的植株自交,后代黄花中纯合子占3/64
√
【解析】选D。该植物的花色由三对独立遗传的等位基因控制,子代共有3×3×3=27种基因型,其中白花对应的基因型为AA_ _ _ _有3×3=9种,乳白花的基因型为Aa_ _ _ _有3×3=9种,金黄花的基因型为aabbcc有1种,其余为黄花,则黄花基因型有27-9-9-1=8种,A正确;由题意可知,白花对应的基因型为AA_ _ _ _,由于AA自交后仍为AA,不会发生性状分离,故白花植株自交后代全部开白花,B正确;基因型为AaBbCc的植株测交(AaBbCc×aabbcc),后代中乳白花的基因型为Aa_ _ _ _,其比例为1/2×1×1=1/2,C正确;基因型为AaBbCc的植株自交,后代基因型aa_ _ _ _中,除了aabbcc为金黄花,其余
基因型都是黄花,把三对基因拆开,第一对A/a按分离定律计算,第二、第三对基因按自由组合定律计算,可知,Aa×Aa子代是A_∶aa=3∶1,BbCc×BbCc子代是B_C_∶B_cc∶bbC_∶bbcc=9∶3∶3∶1,所以黄花占1/4×15/16=15/64,其中纯合子包括aaBBCC、aaBBcc、aabbCC,占黄花的比例是3/15=1/5,D错误。
5.(2分)某雌雄同株植物的花色有三种表型,受三对独立遗传的等位基因R/r、
B/b、D/d控制,已知基因R、B和D三者共存时表现为红花(分为深红花、浅
红花两种表型)。选择深红花植株与某白花植株进行杂交,F1均为浅红花,F1
自交,F2中深红花∶浅红花∶白花=1∶26∶37。下列关于F2的说法错误的是
(　　)
A.浅红花植株的基因型有7种,白花植株的基因型有19种
B.白花植株杂交,后代可能出现浅红花植株
C.浅红花植株自交,后代中会有白花植株出现
D.浅红花和白花植株杂交,后代中会有深红花植株出现
√
【解析】选D。由F2中深红花∶浅红花∶白花=1∶26∶37可知,深红花比例为1/64,即1/4×1/4×1/4,应为显性纯合子,浅红花三对基因全部为显性,但是三对基因不能同时为纯合子,白花必须有一对基因为隐性。所以红花(R_B_D_)基因型共2×2×2=8种,去掉纯合子(深红花)其余均为浅红花,共7种,后代基因型一共有3×3×3=27种,白花植株的基因型有27-8=19种,A正确;白花植株杂交,如rrBBDD和RRbbdd杂交后代基因型为RrBbDd,为浅红花植株,B正确;如果浅红花植株为杂合子(RrBbDd)自交,后代会出现白花植株,C正确;由于白花植株必须有一个基因是隐性纯合子,所以浅红花和白花植株杂交,后代中不会有深红花植株出现,D错误。
6.(2分)某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性
基因时,花色为白色;当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色
逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株
和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比
例为1∶4∶6∶4∶1,下列说法正确的是(　　)
A.该植物的花色基因的遗传不遵循自由组合定律
B.亲本的基因型一定为AABB和aabb
C.F2中AAbb和aaBB个体的表型与F1相同
D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代有4种表型
√
【解析】选C。由F2的5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1,即9∶3∶3∶1的变式,可知该植物的花色基因的遗传遵循自由组合定律,A错误;根据F2分离比可知,F1基因型为AaBb,故亲本的基因型可能是AAbb和aaBB或AABB和aabb,B错误;随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深,则显性基因个数相同的个体表型相同,故AAbb和aaBB个体的表型与F1(AaBb)相同,C正确;F1测交后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,含有显性基因的个数分别为2、1、1、0,故有3种表型,D错误。
7.(2分)(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源
染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不
育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则
下列叙述错误的是 (　　)
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
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
√
【解析】选B。本题考查遗传的基本规律。基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律,因为B/b 控制花色,红花对白花为显性,所以Bb×Bb的子代为3B_(红花)∶1bb(白花),A正确;AaBb 产生的雌配子中ab的比例为1/4,由于含a的花粉50%可育、50%不育,Aa产生的可育花粉中2/3A、1/3a,Bb产生的花粉中1/2B、1/2b,则产生的可育花粉中ab的比例为1/6,所以子一代中基因型为aabb的个体所占的比例为1/4×1/6=1/24,B错误;Aa理论上产生雄配子1/2(A)+1/2×1/2(a)=3/4,不育的雄配子为1/2×1/2(a)=1/4,C正确;因为雄配子的育性只与 A/a有关,而与 B/b无关,所以亲本产生的含 B 的可育雄配子数与含 b 的可育雄配子数相等,D正确。
8.(2分)(2025·泰安模拟)辣椒果实有多对相对性状,其中包括着生方向(下垂、
直立)和颜色(绿色、紫色、中间色)。为探究上述两种性状的遗传,研究者选
取两株辣椒进行杂交,F1自交,结果如表。
果实性状 亲本组合 F2表型及比例
着生方向 下垂×直立 下垂∶直立=3∶1
颜色 绿色×紫色 绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4
下列说法正确的是 (　　)
A.上述两种性状中直立和绿色为隐性性状
B.着生方向和颜色共受2对等位基因控制
C.F2果实中间色的个体中杂合子约占2/3
D.F2果实直立且为绿色的个体约占9/64
√
【解析】选C。亲本为下垂×直立,F2表型及比例为下垂∶直立=3∶1,说明下垂为显性,着生方向受一对等位基因控制;亲本为绿色×紫色,F2表型及比例为绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,绿色为双显性,所以着生方向和颜色共受3对等位基因控制,A、B错误。假设控制果实颜色的两对基因为A/a、B/b,且含基因A表现为中间色,则中间色的个体(1/3AAbb,2/3Aabb)中杂合子约占2/3,C正确。题干未给出三对等位基因的位置关系,F2果实直立且为绿色的个体比例无法计算,D错误。
【思维进阶练】
9.(3分) 【不定项】(2026·益阳模拟)斑翅果蝇翅的黄色和白色、有斑点和无斑点
分别由两对等位基因A/a、B/b控制,且独立遗传。用纯合的黄色有斑点果蝇与白
色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇。让F1雌、雄果蝇交配得F2,F2表
型的比例为7∶3∶1∶1。请分析下列说法错误的是 (　　)
A.控制斑翅果蝇翅的两对等位基因分别位于两对常染色体上,且存在雄配子不育
的现象
B.不育雄配子的基因型为AB
C.F2的基因型共有8种,F2中纯合子的比例为1/4
D.选择F1中雄果蝇进行测交,测交后代表型的比例为1∶1∶1
√
√
√
【解析】选A、B、D。由题意可知,两对等位基因独立遗传,所以控制斑翅果蝇翅的两对等位基因分别位于两对染色体上,又因为性状在雌雄中表现无差异,所以控制斑翅果蝇翅的两对等位基因分别位于两对常染色体上,根据棋盘法可知,F2表型比例为7∶3∶1∶1,说明基因型为有一种单显的配子不育,即雌配子Ab、aB,或者雄配子Ab、aB,其中一种不育,A项错误,B项错误;假设雌配子Ab不育导致出现7∶3∶1∶1,F1能产生的雌配子为AB、aB、ab,产生的雄配子为AB、Ab、aB、ab,后代中AAbb基因型不存在,因此F2的
基因型共有8种,其中纯合子只有AABB、aaBB、aabb三种,比例为3/12=1/4,C项正确;假设雌配子Ab不育导致出现7∶3∶1∶1,F1的基因型为AaBb,产生雄配子为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,雌配子AB∶aB∶ab=1∶1∶1,选F1中的果蝇进行测交时,如果F1作父本,后代表型及比例为1∶1∶1∶1,如果F1作母本,后代表型及比例为1∶1∶1,D项错误。
【加固训练】
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
√
【解析】选C。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正确。
10.(3分) 【不定项】小鼠胰岛素样生长因子Ⅱ的基因G和其受体基因R均位
于常染色体上,突变或不表达会导致胚胎发育和生长迟缓。已知父源G基因
在仔鼠表达,而母源G基因不表达;父源R基因在仔鼠不表达,而母源R基因表
达。下列推论正确的是(　　)
A.GgRR小鼠互相交配,能得到正常体形和矮小仔鼠,比例约1∶1
B.GGRr小鼠互相交配,能得到正常体形和矮小仔鼠,比例约3∶1
C.Gg雌性小鼠与Rr雄性小鼠交配,不能得到正常体形的仔鼠
D.Gg雄性小鼠与Rr雌性小鼠交配,能得到正常体形的仔鼠
√
√
【解析】选A、D。GgRR小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GgRR(矮小)、GgRR(正常)、ggRR(矮小),可见子代中能得到正常体形和矮小仔鼠,比例约1∶1,A正确;GGRr小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GGRr(矮小)、GGRr(正常)、GGrr(矮小),能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,B错误;若Gg雌性小鼠能产生含有R基因的卵细胞,Rr雄性小鼠能产生含有G基因的精子,则二者交配,能得到正常体形的仔鼠,C错误;Gg雄性小鼠产生含有G和g的精子,且G基因正常表达,Rr雌性小鼠能产生含有R和r的卵细胞,且R基因正常表达,因而能得到正常体形的仔鼠,D正确。
11.(3分)某自花传粉植物,有紫花和白花性状,受细胞核基因控制。选择某紫花植
株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫
花(不考虑基因突变和互换)。下列相关分析不正确的是 (　　)
A.若受两对等位基因控制,对亲本植株进行测交,则子代中白花植株的比例为3/4
B.若受两对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有11/36的植株开白花
C.若受一对等位基因控制,可能是杂合子植株产生的某种配子中有6/7不参与受精
D.若受一对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有2/9的植株开白花
√
【解析】选D。据题意分析可知,假设相关基因为A/a、B/b,则亲本为AaBb,测交后子代为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,表现为紫花∶白花=1∶3,A正确;若受两对等位基因控制,F1的紫花植株为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,自交以后2/9AaBB的后代aaBB开白花,比例为2/9×1/4=2/36,2/9AABb的自交后代AAbb开白花,比例为2/9×1/4=2/36,4/9AaBb的自交后代A_bb、aaB_、aabb开白花,比例为4/9×7/16=7/36,所以F1的紫花植株自交后代中白花植株占2/36+2/36+7/36=11/36,B正确;若受一对等位基因控制,即紫花亲本为杂合子
Aa,若某一种配子6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代中开白花植株的比例为7/16,C正确;若受一对等位基因控制,则可能是某一种配子6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代中开白花植株的比例为7/16,则F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶8∶7,F1的紫花植株进行自交,则只有Aa个体自交后代会出现白花植株,其比例为8/9×7/16=7/18,D错误。
12.(13分)某植物的花色有红色和白色两种。花瓣中相关色素形成机制如图所示。现
有甲、乙、丙三株基因型不同的白花纯合子。为探究甲、乙、丙植株的基因型,研
究者分别取甲、乙、丙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、
乙、丙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行以下实验。
①取甲、乙、丙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②室温下将甲、乙两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③室温下将甲、丙两种细胞研磨液充分混合,混合液颜色无变化。
④室温下将乙、丙两种细胞研磨液充分混合,混合液颜色无变化。
⑤将甲、乙两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
⑥将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
(1)(2分)根据实验结果推断甲、丙的基因型分别是________________。
【解析】(1)甲、乙、丙是三株基因型不同的白花纯合子,白花纯合子的基
因型为AAbb、aaBB、aabb,红花的基因型为A_B_,实验②室温下将甲、乙
两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色,说明甲、乙基因型中各自含有A
和B基因,再结合实验③④,说明丙的基因型为aabb。实验⑥将甲的细胞研磨
液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色,说明甲的细
胞研磨液中产生了中间产物,与乙的细胞研磨液混合,中间物质在酶2的作用
下,形成了红色物质,故甲的基因型为AAbb、乙的基因型为aaBB。
　AAbb、aabb　
(2)(2分)实验②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是
_______________________________________________________________
_________________________________。
【解析】(2)甲的基因型为AAbb,能合成酶1,乙的基因型为aaBB,能合成酶2,
白色物质在酶1作用下,形成中间物质,在酶2的作用下,形成红色物质,实验②
中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是一种细胞研磨液
中含有酶1催化产生的中间产物,另一种细胞研磨液中含有酶2,两者混合后
形成红色物质。
　一种细胞研磨液中含有酶1催化产生的中间产物,另一种细胞研磨液中
含有酶2,两者混合后形成红色物质　
(3)(3分)将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,发现混合液
颜色___________,推测可能的原因是________________________________
____________________________________。
【解析】(3)乙的基因型为aaBB,将乙的细胞研磨液煮沸,其中合成的酶2失
活,冷却后与甲的细胞研磨液(含有中间产物)混合,中间产物不能被催化形成
红色物质,混合液颜色无变化。
　无变化　
　煮沸使乙的细胞研磨液中的酶2失
活,无法将中间产物催化生成红色物质　
(4)(6分)现取红花植株丁和白花植株丙杂交,F1全为红花,F1自交,统计自交后
代表型及比例都近似如下结果:红花∶白花=3∶1。不考虑突变和致死。出
现该结果原因是__________________________________________________
____________。
请设计一个实验加以验证,写出实验思路并预期实验结果:_____________
______________________________________________________________
________。
　控制上述性状的两对基因位于1对同源染色体上,且A、
B基因连锁　
　 取F1与白花
植株丙杂交,观察并统计子代表型及比例;子代表型及比例为红花∶白花
=1∶1　
【解析】(4)红花植株丁和白花植株丙(aabb)杂交,F1全为红花(A_B_),说明丁的基因型为AABB,F1基因型为AaBb,F1自交后代表型及比例为红花∶白花=3∶1(没有出现9∶7的比例),说明两对等位基因不符合自由组合定律,两对等位基因位于1对同源染色体上。因此出现该结果(红花∶白花=3∶1)的原因是控制上述性状的两对基因位于1对同源染色体上,且A、B基因连锁。要通过一个实验加以验证,可用测交实验,即取F1(AaBb)与白花植株丙(aabb)杂交,观察并统计子代表型及比例。由于F1(AaBb)产生的配子AB∶ab=1∶1,则实验结果为子代表型及比例为红花(AaBb)∶白花(aabb)=1∶1。
【解题指南】分析题意可知,红色素合成机制为白色物质在酶1作用下,形成中间产物,在酶2的作用下,形成红色物质,其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制,因此,红花的基因型为A_B_,其余基因型为白花。
13.(12分)(2025·华南师大附中模拟)某观赏植物的花色有红色、白色两种。为探究该植物花色的遗传规律,某生物兴趣小组用该植物的纯种进行多组杂交实验,统计实验结果如表:
亲本 F1 F2
红花×白花 全为红花 红花∶白花=63∶1
对上述实验结果,兴趣小组进行了讨论和交流,对该植物的花色遗传作出了
如下两种假设:
①由一对基因(A、a)控制,但含a的雄配子(花粉)部分不育;
②由多对基因(A、a,B、b……)共同控制,且所有类型配子均可育。
(1)(3分)若假设①正确,上述实验F1红花植株产生的可育雄配子中a配子的概
率是_________,若假设②正确,则红花与白花这对相对性状至少由_______
对等位基因控制。
　1/32　
　三　
【解析】(1)由题意和表中信息可知,红花对白花为显性,若假设①正确,则F1的基因型为Aa,F1产生的基因型为a的雌配子的概率为1/2;若假设F1产生的可育雄配子中a配子的概率是x,则F2中的白花植株(aa)占1/64=1/2x,解得x=1/32。若假设②正确,则F2中的白花植株为隐性纯合子(aabb……),占F2中的1/64=(1/4)3;可判断红花与白花这对相对性状至少由三对等位基因控制。
(2)(4分)为验证上述假设,该小组一致同意对F1进行测交实验,请预测两种假设的
测交实验结果:
若假设①正确,以F1作父本的测交后代表型及比例是_____________________。若
假设②正确,测交后代表型及比例是____________________。
【解析】(2)测交是让F1与隐性纯合子进行交配,结合(1)中分析可推知,若假设①正
确,则F1产生的可育雄配子中a配子的概率是1/32,以F1作父本与基因型为aa的白花
植株测交,其后代表型及比例为红花∶白花=[(1-1/32)A×1a]∶(1/32a×1a)=31∶1;
若假设②正确,则F1的基因型为AaBbCc,产生基因型为abc配子的概率为1/8,让其与
基因型为aabbcc的白花植株测交,测交后代中白花植株占1/8,故测交后代表型及比
例为红花∶白花=7∶1。
　红花∶白花=31∶1　
　红花∶白花=7∶1　
(3)(2分)如果实验证明假设②是正确的,则上述实验F2中的红花植株中纯种
占_________。
【解析】(3)如果实验证明假设②是正确的,则上述实验F1的基因型为
AaBbCc,F2中的红花植株占63/64,F2中纯种红花植株占7/64,所以上述实验F2
中的红花植株中纯种占7/64÷63/64=7/63。
　7/63　
(4)(3分)受假设①的启发,请提出第三种可能的假设:__________________
________________________________________________________________
_______________________。
【解析】(4)配子不育或配子致死会出现此性状分离比,结合假设①,第三种
可能的假设可以是植物的花色受一对基因A/a控制,但含a的雌、雄配子均部
分不育(或受一对基因 A/a控制,但含a的雌配子部分不育)。
　 植物的花色受一
对基因A/a控制,但含a的雌、雄配子均部分不育(或受一对基因A/a控制,但
含a的雌配子部分不育)　
14.(12分)(2025·四川适应性测试)麦芒可以帮助大麦传播种子,有人用纯系长芒大麦(亲本)进行诱变,获得短芒(突变体甲)和带帽芒(突变体乙)两个突变材料。为分析突变材料的遗传特点,研究人员进行了杂交实验,设定D/d控制麦芒长度性状、H/h控制麦芒带帽性状,结果如表所示。回答下列问题。
实验组 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例
实验一 亲本×甲 全为长芒 长芒∶短芒=3∶1
实验二 亲本×乙 带帽芒∶长芒=1∶1 F1长芒植株自交,F2全为长芒
F1带帽芒植株自交,F2带帽芒∶长芒=3∶1
(1)(4分)与长芒相比,短芒为_________性状,判断依据是_________________
_______________________________________________; 突变体乙的基因型
是___________。
【解析】(1)实验一中亲本(长芒)与甲(短芒)进行杂交,F1全为长芒,F1自交,
F2长芒∶短芒=3∶1,则说明与长芒相比,短芒为隐性性状。实验二中亲本
(长芒)与乙(带帽芒)进行杂交,F1带帽芒植株自交,F2带帽芒∶长芒=3∶1,
则说明带帽芒为显性,即亲本基因型为DDhh,突变体乙基因型为DDHh。
　隐性　
　纯系亲本长芒与
短芒甲杂交F1全为长芒,F1自交,F2长芒∶短芒=3∶1　
　DDHh　
(2)(8分)为进一步判断D/d和H/h基因的位置关系,小李和小王从亲本、突变体甲
和突变体乙中选择实验材料设计杂交实验(不考虑同源染色体的交换)。
①小李认为D/d和H/h基因位于同一对同源染色体上,请帮他设计一种杂交实验方
案________________________________________________________________
_____, 若F2表型及比例为______________________,则小李的假设成立。
②小王设计的杂交实验结果证明了D/d和H/h基因位于非同源染色体上,且F2中出
现了带帽芒∶长芒∶短芒=9∶3∶4,那么短芒性状所占比例大于1/16的原因是
________________________________________;若让F2中的带帽芒植株继续自交,
F3中的带帽芒植株所占比例为__________。
　将突变体甲和突变体乙杂交得F1,取F1带帽芒自交得F2,统计F2表型及比
例　
　带帽芒∶短芒=3∶1　
　ddHH、ddHh、ddhh均表现为短芒性状　
　25/36　
【解析】(2)①要想探究两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,可以将突变体甲(ddhh)和突变体乙(DDHh)杂交得F1,取F1带帽芒(DdHh)进行自交得F2,统计F2表型及比例。若D/d和H/h基因位于同一对同源染色体上,则F1带帽芒(DdHh)产生配子DH∶dh=1∶1,则自交后F2表型及比例为带帽芒∶短芒=3∶1。
②若D/d和H/h基因位于非同源染色体上,且F2中出现了带帽芒∶长芒∶短芒=9∶3∶4,则带帽芒的基因型为D_H_,长芒的基因型为D_hh,短芒性状的基因型为ddHH、ddHh、ddhh,所以短芒性状所占比例大于1/16。若让F2中的带帽芒植株(1/9DDHH、2/9DDHh、2/9DdHH、4/9DdHh)继续自交,F3中带帽芒植株(D_H_)所占比例为4/36+6/36+6/36+9/36=25/36。核心素养测评　
第四单元　第22讲　基因自由组合定律的遗传特例
(30分钟　62分)
【基础过关练】
1.(2分)(2023·新课标全国卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是 (　　)
A.亲本的基因型为 aaBB和AAbb, F1的基因型为 AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
【解题指南】
(1)获取信息:F2表型及其比例为高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1经典比例的变形,该相对性状由两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。
(2)扫清障碍:矮秆基因型为A_bb或者aaB_,纯合子为aaBB、AAbb,占所有矮秆的1/3;F2高秆中纯合子基因型为AABB,占所有高秆的1/9。
【解析】选D。本题考查自由组合定律的应用。由题干信息可知,2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变式,因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律。高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为aaBB和AAbb,A正确;矮秆为A_bb或者aaB_,即aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共 4 种,B正确;通过上述分析可知,基因型为AABB的个体为高秆,基因型为aabb 的个体为极矮秆,C正确;F2矮秆中纯合子基因型为aaBB、AAbb,占所有矮秆的1/3,F2高秆中纯合子基因型为AABB,占所有高秆的1/9,D错误。
2.(2分)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
【解析】选C。据表可知:甲×乙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色∶白色≈9∶7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律;甲×丙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色∶白色=9∶7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律。综合分析可知,红色为显性,红色与白色可能至少由三对等位基因控制,假定用A/a、B/b、C/c,甲、乙、丙的基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc(只写出一种可能情况)。若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒(AaBBCc),两对等位基因遵循自由组合定律,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色,A正确;据分析可知若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制,B正确;据分析可知,组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,C错误;组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,D正确。
3.(2分)(2025·永州模拟)玉米通常是雌雄同株异花植物,但也有雌雄异株类型。研究发现玉米的性别受独立遗传的两对等位基因控制,雌花花序由B控制,雄花花序由T控制,基因型为bbtt的个体为雌株。下列说法正确的是 (　　)
A.与玉米性别有关的基因型有9种,其中4种表现为雌株
B.以雌雄同株玉米作母本与雄株杂交时需对母本去雄→套袋→传粉→再套袋
C.纯合雌株与纯合雄株杂交,若F1均为雌雄同株,则F1自交产生的F2雌株中纯合子占1/2
D.BBtt与bbTt杂交得到F1,F1自交产生的F2性状分离比是9∶20∶3
【解析】选C。由题可知,雌花花序由B控制,雄花花序由T控制,雌株基因型为B_tt和bbtt,雄株基因型为bbT_,雌雄同株基因型为B_T_,因此与玉米性别有关的基因型有9种,其中3种表现为雌株,A错误;以雌雄同株玉米作母本,但玉米是雌雄同株异花,因此对母本雌花花序套袋即可,不需要对母本去雄,B错误;纯合雌株基因型为BBtt或bbtt,与纯合雄株bbTT杂交,若F1均为雌雄同株,则基因型为BbTt,则F1自交产生的F2雌株(B_tt和bbtt)中纯合子(BBtt或bbtt)占1/2,C正确;BBtt与bbTt杂交得到F1,F1基因型为1/2BbTt和1/2Bbtt,F1自交产生的F2,Bbtt为雌株只有雌花花序没有雄花花序,不能自交,F1中能自交的基因型只有BbTt,因此F2中性状分离比为9∶3∶4,D错误。
4.(2分)(2025·烟台模拟)某雌雄同株植物的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制。当有两个A基因时开白花,只有一个A基因时开乳白花,三对基因均为隐性时开金黄花,其余情况开黄花。下列叙述错误的是 (　　)
A.黄花植株的基因型有8种
B.白花植株自交后代全部开白花
C.基因型为AaBbCc的植株测交,后代中乳白花占1/2
D.基因型为AaBbCc的植株自交,后代黄花中纯合子占3/64
【解析】选D。该植物的花色由三对独立遗传的等位基因控制,子代共有3×3×3=27种基因型,其中白花对应的基因型为AA_ _ _ _有3×3=9种,乳白花的基因型为Aa_ _ _ _有3×3=9种,金黄花的基因型为aabbcc有1种,其余为黄花,则黄花基因型有27-9-9-1=8种,A正确;由题意可知,白花对应的基因型为AA_ _ _ _,由于AA自交后仍为AA,不会发生性状分离,故白花植株自交后代全部开白花,B正确;基因型为AaBbCc的植株测交(AaBbCc×aabbcc),后代中乳白花的基因型为Aa_ _ _ _,其比例为1/2×1×1=1/2,C正确;基因型为AaBbCc的植株自交,后代基因型aa_ _ _ _中,除了aabbcc为金黄花,其余基因型都是黄花,把三对基因拆开,第一对A/a按分离定律计算,第二、第三对基因按自由组合定律计算,可知,Aa×Aa子代是A_∶aa=3∶1,BbCc×BbCc子代是B_C_∶B_cc∶bbC_∶bbcc=9∶3∶3∶1,所以黄花占1/4×15/16=15/64,其中纯合子包括aaBBCC、aaBBcc、aabbCC,占黄花的比例是3/15=1/5,D错误。
5.(2分)某雌雄同株植物的花色有三种表型,受三对独立遗传的等位基因R/r、B/b、D/d控制,已知基因R、B和D三者共存时表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型)。选择深红花植株与某白花植株进行杂交,F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花∶浅红花∶白花=1∶26∶37。下列关于F2的说法错误的是 (　　)
A.浅红花植株的基因型有7种,白花植株的基因型有19种
B.白花植株杂交,后代可能出现浅红花植株
C.浅红花植株自交,后代中会有白花植株出现
D.浅红花和白花植株杂交,后代中会有深红花植株出现
【解析】选D。由F2中深红花∶浅红花∶白花=1∶26∶37可知,深红花比例为1/64,即1/4×1/4×1/4,应为显性纯合子,浅红花三对基因全部为显性,但是三对基因不能同时为纯合子,白花必须有一对基因为隐性。所以红花(R_B_D_)基因型共2×2×2=8种,去掉纯合子(深红花)其余均为浅红花,共7种,后代基因型一共有3×3×3=27种,白花植株的基因型有27-8=19种,A正确;白花植株杂交,如rrBBDD和RRbbdd杂交后代基因型为RrBbDd,为浅红花植株,B正确;如果浅红花植株为杂合子(RrBbDd)自交,后代会出现白花植株,C正确;由于白花植株必须有一个基因是隐性纯合子,所以浅红花和白花植株杂交,后代中不会有深红花植株出现,D错误。
6.(2分)某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时,花色为白色;当存在显性基因时,随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1,下列说法正确的是(　　)
A.该植物的花色基因的遗传不遵循自由组合定律
B.亲本的基因型一定为AABB和aabb
C.F2中AAbb和aaBB个体的表型与F1相同
D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代有4种表型
【解析】选C。由F2的5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1,即9∶3∶3∶1的变式,可知该植物的花色基因的遗传遵循自由组合定律,A错误;根据F2分离比可知,F1基因型为AaBb,故亲本的基因型可能是AAbb和aaBB或AABB和aabb,B错误;随显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深,则显性基因个数相同的个体表型相同,故AAbb和aaBB个体的表型与F1(AaBb)相同,C正确;F1测交后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,含有显性基因的个数分别为2、1、1、0,故有3种表型,D错误。
7.(2分)(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是 (　　)
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
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
【解析】选B。本题考查遗传的基本规律。基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律,因为B/b 控制花色,红花对白花为显性,所以Bb×Bb的子代为3B_(红花)∶1bb(白花),A正确;AaBb 产生的雌配子中ab的比例为1/4,由于含a的花粉50%可育、50%不育,Aa产生的可育花粉中2/3A、1/3a,Bb产生的花粉中1/2B、1/2b,则产生的可育花粉中ab的比例为1/6,所以子一代中基因型为aabb的个体所占的比例为1/4×1/6=1/24,B错误;Aa理论上产生雄配子1/2(A)+1/2×1/2(a)=3/4,不育的雄配子为1/2×1/2(a)=1/4,C正确;因为雄配子的育性只与 A/a有关,而与 B/b无关,所以亲本产生的含 B 的可育雄配子数与含 b 的可育雄配子数相等,D正确。
8.(2分)(2025·泰安模拟)辣椒果实有多对相对性状,其中包括着生方向(下垂、直立)和颜色(绿色、紫色、中间色)。为探究上述两种性状的遗传,研究者选取两株辣椒进行杂交,F1自交,结果如表。
果实性状 亲本组合 F2表型及比例
着生方向 下垂×直立 下垂∶直立=3∶1
颜色 绿色×紫色 绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4
下列说法正确的是 (　　)
A.上述两种性状中直立和绿色为隐性性状
B.着生方向和颜色共受2对等位基因控制
C.F2果实中间色的个体中杂合子约占2/3
D.F2果实直立且为绿色的个体约占9/64
【解析】选C。亲本为下垂×直立,F2表型及比例为下垂∶直立=3∶1,说明下垂为显性,着生方向受一对等位基因控制;亲本为绿色×紫色,F2表型及比例为绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,绿色为双显性,所以着生方向和颜色共受3对等位基因控制,A、B错误。假设控制果实颜色的两对基因为A/a、B/b,且含基因A表现为中间色,则中间色的个体(1/3AAbb,2/3Aabb)中杂合子约占2/3,C正确。题干未给出三对等位基因的位置关系,F2果实直立且为绿色的个体比例无法计算,D错误。
【思维进阶练】
9.(3分) 【不定项】(2026·益阳模拟)斑翅果蝇翅的黄色和白色、有斑点和无斑点分别由两对等位基因A/a、B/b控制,且独立遗传。用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇。让F1雌、雄果蝇交配得F2,F2表型的比例为7∶3∶1∶1。请分析下列说法错误的是 (　　)
A.控制斑翅果蝇翅的两对等位基因分别位于两对常染色体上,且存在雄配子不育的现象
B.不育雄配子的基因型为AB
C.F2的基因型共有8种,F2中纯合子的比例为1/4
D.选择F1中雄果蝇进行测交,测交后代表型的比例为1∶1∶1
【解析】选A、B、D。由题意可知,两对等位基因独立遗传,所以控制斑翅果蝇翅的两对等位基因分别位于两对染色体上,又因为性状在雌雄中表现无差异,所以控制斑翅果蝇翅的两对等位基因分别位于两对常染色体上,根据棋盘法可知,F2表型比例为7∶3∶1∶1,说明基因型为有一种单显的配子不育,即雌配子Ab、aB,或者雄配子Ab、aB,其中一种不育,A项错误,B项错误;假设雌配子Ab不育导致出现7∶3∶1∶1,F1能产生的雌配子为AB、aB、ab,产生的雄配子为AB、Ab、aB、ab,后代中AAbb基因型不存在,因此F2的基因型共有8种,其中纯合子只有AABB、aaBB、aabb三种,比例为3/12=1/4,C项正确;假设雌配子Ab不育导致出现7∶3∶1∶1,F1的基因型为AaBb,产生雄配子为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,雌配子AB∶aB∶ab=1∶1∶1,选F1中的果蝇进行测交时,如果F1作父本,后代表型及比例为1∶1∶1∶1,如果F1作母本,后代表型及比例为1∶1∶1,D项错误。
【加固训练】
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
【解析】选C。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正确。
10.(3分) 【不定项】小鼠胰岛素样生长因子Ⅱ的基因G和其受体基因R均位于常染色体上,突变或不表达会导致胚胎发育和生长迟缓。已知父源G基因在仔鼠表达,而母源G基因不表达;父源R基因在仔鼠不表达,而母源R基因表达。下列推论正确的是(　　)
A.GgRR小鼠互相交配,能得到正常体形和矮小仔鼠,比例约1∶1
B.GGRr小鼠互相交配,能得到正常体形和矮小仔鼠,比例约3∶1
C.Gg雌性小鼠与Rr雄性小鼠交配,不能得到正常体形的仔鼠
D.Gg雄性小鼠与Rr雌性小鼠交配,能得到正常体形的仔鼠
【解析】选A、D。GgRR小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GgRR(矮小)、GgRR(正常)、ggRR(矮小),可见子代中能得到正常体形和矮小仔鼠,比例约1∶1,A正确;GGRr小鼠互相交配,产生后代的基因型为GGRR(正常)、GGRr(矮小)、GGRr(正常)、GGrr(矮小),能得到正常体型和矮小仔鼠,比例约1∶1,B错误;若Gg雌性小鼠能产生含有R基因的卵细胞,Rr雄性小鼠能产生含有G基因的精子,则二者交配,能得到正常体形的仔鼠,C错误;Gg雄性小鼠产生含有G和g的精子,且G基因正常表达,Rr雌性小鼠能产生含有R和r的卵细胞,且R基因正常表达,因而能得到正常体形的仔鼠,D正确。
11.(3分)某自花传粉植物,有紫花和白花性状,受细胞核基因控制。选择某紫花植株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花(不考虑基因突变和互换)。下列相关分析不正确的是 (　　)
A.若受两对等位基因控制,对亲本植株进行测交,则子代中白花植株的比例为3/4
B.若受两对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有11/36的植株开白花
C.若受一对等位基因控制,可能是杂合子植株产生的某种配子中有6/7不参与受精
D.若受一对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有2/9的植株开白花
【解析】选D。据题意分析可知,假设相关基因为A/a、B/b,则亲本为AaBb,测交后子代为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,表现为紫花∶白花=1∶3,A正确;若受两对等位基因控制,F1的紫花植株为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,自交以后2/9AaBB的后代aaBB开白花,比例为2/9×1/4=2/36,2/9AABb的自交后代AAbb开白花,比例为2/9×1/4=2/36,4/9AaBb的自交后代A_bb、aaB_、aabb开白花,比例为4/9×7/16=7/36,所以F1的紫花植株自交后代中白花植株占2/36+2/36+7/36=11/36,B正确;若受一对等位基因控制,即紫花亲本为杂合子Aa,若某一种配子6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代中开白花植株的比例为7/16,C正确;若受一对等位基因控制,则可能是某一种配子6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代中开白花植株的比例为7/16,则F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶8∶7,F1的紫花植株进行自交,则只有Aa个体自交后代会出现白花植株,其比例为8/9×7/16=7/18,D错误。
12.(13分)某植物的花色有红色和白色两种。花瓣中相关色素形成机制如图所示。现有甲、乙、丙三株基因型不同的白花纯合子。为探究甲、乙、丙植株的基因型,研究者分别取甲、乙、丙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙、丙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行以下实验。
①取甲、乙、丙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②室温下将甲、乙两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③室温下将甲、丙两种细胞研磨液充分混合,混合液颜色无变化。
④室温下将乙、丙两种细胞研磨液充分混合,混合液颜色无变化。
⑤将甲、乙两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
⑥将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
(1)(2分)根据实验结果推断甲、丙的基因型分别是　AAbb、aabb　。
【解析】(1)甲、乙、丙是三株基因型不同的白花纯合子,白花纯合子的基因型为AAbb、aaBB、aabb,红花的基因型为A_B_,实验②室温下将甲、乙两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色,说明甲、乙基因型中各自含有A和B基因,再结合实验③④,说明丙的基因型为aabb。实验⑥将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色,说明甲的细胞研磨液中产生了中间产物,与乙的细胞研磨液混合,中间物质在酶2的作用下,形成了红色物质,故甲的基因型为AAbb、乙的基因型为aaBB。
(2)(2分)实验②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是　一种细胞研磨液中含有酶1催化产生的中间产物,另一种细胞研磨液中含有酶2,两者混合后形成红色物质　。
【解析】(2)甲的基因型为AAbb,能合成酶1,乙的基因型为aaBB,能合成酶2,白色物质在酶1作用下,形成中间物质,在酶2的作用下,形成红色物质,实验②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是一种细胞研磨液中含有酶1催化产生的中间产物,另一种细胞研磨液中含有酶2,两者混合后形成红色物质。
(3)(3分)将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,发现混合液颜色　无变化　,推测可能的原因是　煮沸使乙的细胞研磨液中的酶2失活,无法将中间产物催化生成红色物质　。
【解析】(3)乙的基因型为aaBB,将乙的细胞研磨液煮沸,其中合成的酶2失活,冷却后与甲的细胞研磨液(含有中间产物)混合,中间产物不能被催化形成红色物质,混合液颜色无变化。
(4)(6分)现取红花植株丁和白花植株丙杂交,F1全为红花,F1自交,统计自交后代表型及比例都近似如下结果:红花∶白花=3∶1。不考虑突变和致死。出现该结果原因是　控制上述性状的两对基因位于1对同源染色体上,且A、B基因连锁　。
请设计一个实验加以验证,写出实验思路并预期实验结果:　 取F1与白花植株丙杂交,观察并统计子代表型及比例;子代表型及比例为红花∶白花=1∶1　。
【解析】(4)红花植株丁和白花植株丙(aabb)杂交,F1全为红花(A_B_),说明丁的基因型为AABB,F1基因型为AaBb,F1自交后代表型及比例为红花∶白花=3∶1(没有出现9∶7的比例),说明两对等位基因不符合自由组合定律,两对等位基因位于1对同源染色体上。因此出现该结果(红花∶白花=3∶1)的原因是控制上述性状的两对基因位于1对同源染色体上,且A、B基因连锁。要通过一个实验加以验证,可用测交实验,即取F1(AaBb)与白花植株丙(aabb)杂交,观察并统计子代表型及比例。由于F1(AaBb)产生的配子AB∶ab=1∶1,则实验结果为子代表型及比例为红花(AaBb)∶白花(aabb)=1∶1。
【解题指南】分析题意可知,红色素合成机制为白色物质在酶1作用下,形成中间产物,在酶2的作用下,形成红色物质,其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制,因此,红花的基因型为A_B_,其余基因型为白花。
13.(12分)(2025·华南师大附中模拟)某观赏植物的花色有红色、白色两种。为探究该植物花色的遗传规律,某生物兴趣小组用该植物的纯种进行多组杂交实验,统计实验结果如表:
亲本 F1 F2
红花×白花 全为红花 红花∶白花=63∶1
对上述实验结果,兴趣小组进行了讨论和交流,对该植物的花色遗传作出了如下两种假设:
①由一对基因(A、a)控制,但含a的雄配子(花粉)部分不育;
②由多对基因(A、a,B、b……)共同控制,且所有类型配子均可育。
(1)(3分)若假设①正确,上述实验F1红花植株产生的可育雄配子中a配子的概率是　1/32　,若假设②正确,则红花与白花这对相对性状至少由　三　对等位基因控制。
【解析】(1)由题意和表中信息可知,红花对白花为显性,若假设①正确,则F1的基因型为Aa,F1产生的基因型为a的雌配子的概率为1/2;若假设F1产生的可育雄配子中a配子的概率是x,则F2中的白花植株(aa)占1/64=1/2x,解得x=1/32。若假设②正确,则F2中的白花植株为隐性纯合子(aabb……),占F2中的1/64=(1/4)3;可判断红花与白花这对相对性状至少由三对等位基因控制。
(2)(4分)为验证上述假设,该小组一致同意对F1进行测交实验,请预测两种假设的测交实验结果:
若假设①正确,以F1作父本的测交后代表型及比例是　红花∶白花=31∶1　。若假设②正确,测交后代表型及比例是　红花∶白花=7∶1　。
【解析】(2)测交是让F1与隐性纯合子进行交配,结合(1)中分析可推知,若假设①正确,则F1产生的可育雄配子中a配子的概率是1/32,以F1作父本与基因型为aa的白花植株测交,其后代表型及比例为红花∶白花=[(1-1/32)A×1a]∶(1/32a×1a)=31∶1;若假设②正确,则F1的基因型为AaBbCc,产生基因型为abc配子的概率为1/8,让其与基因型为aabbcc的白花植株测交,测交后代中白花植株占1/8,故测交后代表型及比例为红花∶白花=7∶1。
(3)(2分)如果实验证明假设②是正确的,则上述实验F2中的红花植株中纯种占　7/63　。
【解析】(3)如果实验证明假设②是正确的,则上述实验F1的基因型为AaBbCc,F2中的红花植株占63/64,F2中纯种红花植株占7/64,所以上述实验F2中的红花植株中纯种占7/64÷63/64=7/63。
(4)(3分)受假设①的启发,请提出第三种可能的假设:　 植物的花色受一对基因A/a控制,但含a的雌、雄配子均部分不育(或受一对基因A/a控制,但含a的雌配子部分不育)　。
【解析】(4)配子不育或配子致死会出现此性状分离比,结合假设①,第三种可能的假设可以是植物的花色受一对基因A/a控制,但含a的雌、雄配子均部分不育(或受一对基因 A/a控制,但含a的雌配子部分不育)。
14.(12分)(2025·四川适应性测试)麦芒可以帮助大麦传播种子,有人用纯系长芒大麦(亲本)进行诱变,获得短芒(突变体甲)和带帽芒(突变体乙)两个突变材料。为分析突变材料的遗传特点,研究人员进行了杂交实验,设定D/d控制麦芒长度性状、H/h控制麦芒带帽性状,结果如表所示。回答下列问题。
实验组 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例
实验一 亲本×甲 全为长芒 长芒∶短芒=3∶1
实验二 亲本×乙 带帽芒∶长芒=1∶1 F1长芒植株自交,F2全为长芒 F1带帽芒植株自交,F2带帽芒∶长芒=3∶1
(1)(4分)与长芒相比,短芒为　隐性　性状,判断依据是　纯系亲本长芒与短芒甲杂交F1全为长芒,F1自交,F2长芒∶短芒=3∶1　; 突变体乙的基因型是　DDHh　。
【解析】(1)实验一中亲本(长芒)与甲(短芒)进行杂交,F1全为长芒,F1自交,F2长芒∶短芒=3∶1,则说明与长芒相比,短芒为隐性性状。实验二中亲本(长芒)与乙(带帽芒)进行杂交,F1带帽芒植株自交,F2带帽芒∶长芒=3∶1,则说明带帽芒为显性,即亲本基因型为DDhh,突变体乙基因型为DDHh。
(2)(8分)为进一步判断D/d和H/h基因的位置关系,小李和小王从亲本、突变体甲和突变体乙中选择实验材料设计杂交实验(不考虑同源染色体的交换)。
①小李认为D/d和H/h基因位于同一对同源染色体上,请帮他设计一种杂交实验方案　将突变体甲和突变体乙杂交得F1,取F1带帽芒自交得F2,统计F2表型及比例　, 若F2表型及比例为　带帽芒∶短芒=3∶1　,则小李的假设成立。
②小王设计的杂交实验结果证明了D/d和H/h基因位于非同源染色体上,且F2中出现了带帽芒∶长芒∶短芒=9∶3∶4,那么短芒性状所占比例大于1/16的原因是　ddHH、ddHh、ddhh均表现为短芒性状　;若让F2中的带帽芒植株继续自交,F3中的带帽芒植株所占比例为　25/36　。
【解析】(2)①要想探究两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,可以将突变体甲(ddhh)和突变体乙(DDHh)杂交得F1,取F1带帽芒(DdHh)进行自交得F2,统计F2表型及比例。若D/d和H/h基因位于同一对同源染色体上,则F1带帽芒(DdHh)产生配子DH∶dh=1∶1,则自交后F2表型及比例为带帽芒∶短芒=3∶1。
②若D/d和H/h基因位于非同源染色体上,且F2中出现了带帽芒∶长芒∶短芒=9∶3∶4,则带帽芒的基因型为D_H_,长芒的基因型为D_hh,短芒性状的基因型为ddHH、ddHh、ddhh,所以短芒性状所占比例大于1/16。若让F2中的带帽芒植株(1/9DDHH、2/9DDHh、2/9DdHH、4/9DdHh)继续自交,F3中带帽芒植株(D_H_)所占比例为4/36+6/36+6/36+9/36=25/36。(共35张PPT)
第22讲　基因自由组合定律的遗传特例
考点一　基因互作和显性基因累加效应
考点二　致死与群体自由交配问题
【课标要求】
1.通过若干对基因控制性状的特例,进一步理解自由组合定律并由此预测子代的性状。
2.通过分析群体中的自由交配,进一步理解分离定律和自由组合定律。
考点一　基因互作和显性基因累加效应
【精研强思维】
【思维探究】
乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟=3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟=3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟=13∶3
1.(社会责任)培育果实不能正常成熟的作物在生产生活中有何意义
____________。
提示:可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的
2.(科学思维)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是
____________。
提示:实验①和实验②的F1性状不同,F2的性状分离比不相同
3.(科学思维)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是什么 实验③中,F2成熟个体的基因型是什么 F2不成熟个体中纯合子所占的比例是多少
____________。
提示:AABB、aabb;aaBB和aaBb;3/13
【思维建构】
1.基因互作:非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象。
(1)常见遵循自由组合定律的两对基因互作分析:
类型 F1(AaBb)自 交后代比例 F1(AaBb)测
交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
类型 F1(AaBb)自 交后代比例 F1(AaBb)测
交后代比例
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
一种显性基因的表现受到另一对非等位基因的抑制或掩盖 12∶3∶1 2∶1∶1
(2)基因互作类题目的解题步骤:
2.显性基因累加效应:在遗传过程中,多对等位基因控制同一性状,且显性基因的作用效果相同,显性基因数量越多,该性状表现越显著。
(1)双杂合子自交和测交的表型及比例分析:
(2)显性基因累加效应类题目的解题步骤:
先依据自由组合定律推导相关个体的基因型及概率,然后数每种基因型中的显性基因个数,确定表型的比例。
【精练提素养】
1.(2024·湖北卷)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是(　　)
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
√
【解析】选D。本题主要考查了自由组合定律的应用和基因突变。已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因,A错误;假设两对等位基因分别为A/a、B/b,根据F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,可知F1基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,并且只要含有显性基因即表现敏感型,因此F1AaBb自交所得F2中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1,B错误;发生在N基因上的2个碱
基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能,C错误;烟草花叶病毒遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒导入正常乙植株中,该植株表现为感病,D正确。
2. 【不定项】(2026·长春模拟)人体肤色的深浅受A、a和B、b两对等位基因控制,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。A、B可以使黑色素增加,两者增加的量相等,并且可以累加,基因a和b与色素的形成无关。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚,下列关于其子女肤色深浅的叙述,错误的是(　　)
A.子女可产生4种表型
B.与亲代AaBb肤色深浅相同的有1/8
C.肤色最浅的孩子的基因型是aaBB
D.与亲代AaBB表型相同的有3/8
√
√
【解析】选B、C。基因型为AaBb和AaBB的人结婚,后代基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb,可产生4种不同的表型,A正确;与亲代AaBb肤色深浅相同的基因型为aaBB、AaBb,占1/4×1/2+1/2×1/2=3/8,B错误;后代中基因型为aaBb的孩子肤色最浅,C错误;与亲代AaBB表型相同的基因型为AABb、AaBB,占1/4×1/2+1/2×1/2=3/8,D正确。
考点二　致死与群体自由交配问题
【精研强思维】
【思维探究】
某自花传粉的二倍体植株的花色有红色、粉色和白色3种表型,花色的遗传过程中存在致死现象。基因型相同的两亲本杂交,F1中红花∶粉花∶白花=4∶4∶1,不考虑基因突变和染色体变异。探究:
1.(科学思维)若亲本植株的基因型为AaBb,且两对等位基因位于两对同源染色体上,且同时具有A、B两种显性基因时显红色,只有A或B一种显性基因时显粉色,不含显性基因时显白色。亲本杂交未出现9∶3∶3∶1的原因是什么
提示:基因型为AA和BB纯合的个体致死。
2.(科学思维)若控制该植株花色的基因位于一对同源染色体上,亲本的基因型为Aa,且AA显红色、Aa显粉色、aa显白色。亲本杂交出现4∶4∶1的原因是____________。
提示:a(雌雄)配子50%致死
3.(科学探究)为了探究(1)(2)中哪种假设合理,以F1为材料,设计遗传实验进行探究。(简要写出实验设思路、预期结果及结论)
提示:选择F1中红花个体与白花个体进行测交,观察子代的表型及比例。若红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,则假设(1)成立;若全为粉花,则假设(2)成立。
【思维建构】
1.致死问题:
(1)两类致死问题
①胚胎致死或个体致死:某种基因型的个体不存活,双杂合子(AaBb)自交后代的表型及比例如下。
②配子致死或配子不育:某种基因型的配子不存活或者不具备受精能力。
名师点睛
ⅰ.胚胎致死或个体致死:与分离定律一样,胚胎致死的需要先不考虑致死问题,根据自由组合定律推导相关个体的基因型及比例,然后去掉致死个体所占比例,重新调整致死后剩余个体的基因型及比例。
ⅱ.配子致死或配子不育:先计算致死后剩余配子的基因型及比例,然后用“棋盘法”计算后代的基因型及比例,进而确定表型及比例。
(2)致死类型的判断方法
①胚胎致死或个体致死:将其拆分成分离定律单独分析,得出致死的基因型,如:
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因均存在纯合致死。
②配子致死可借助于棋盘法,如双杂合子自交后代出现5A_B_∶3A_bb∶
3aaB_∶aabb的性状分离比可分析为:
5+3+3+1=12=4×3→两种配子分别是3种和4种→有一种雌配子或雄配子致死→结合5A_B_所占比例(双显性状少了4份)可知AB的雌配子或雄配子致死。
2.群体自由交配问题:
解答不同基因型个体的群体自由交配问题时,最常规的做法是先计算雌雄配子的基因型及比例,然后用棋盘法得出后代的基因型及比例,最终得出表型及比例。如:AaBb自交子代中除双显之外的个体进行自由交配,后代表型及比例的计算如下:
(1)先算出雌雄配子的基因型及比例Ab∶aB∶ab=2∶2∶3。
(2)画棋盘,得出后代基因型及比例,如下表。
配子 2Ab 2aB 3ab
2Ab 4AAbb 4AaBb 6Aabb
2aB 4AaBb 4aaBB 6aaBb
3ab 6Aabb 6aaBb 9aabb
(3)总结出后代的表型及比例。
A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=8∶16∶16∶9。
【名师点睛】
群体中A配子中的B∶b与a配子中的B∶b恰好相等时,也可以利用遗传平衡公式等方法分别计算两对基因的基因型频率,最终用乘法定理得出后代的基因型及比例来确定后代的表型及比例。但是因致死等原因,导致的A配子中的B∶b与a配子中的B∶b一旦不相等,就不能采用每对基因分别计算的方法。
【精练提素养】
1.(2023·全国乙卷)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1。实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是(　　)
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
√
【解题指南】
(1)模型对比判定类型:一对基因杂合的杂合子自交出现3∶1的分离比,与此分离模型相比,出现2∶1的分离比,推知显性基因纯合致死,据题推断此题涉及的两对独立遗传的基因均为显性纯合致死,有关该性状的基因型只有AaBb、Aabb、aaBb和aabb四种。
(2)模型特化正推解答:据两对基因显性纯合致死推知,AaBb自交子代基因型AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,即将宽叶高茎(AaBb)的植株自交,所得子代植株中的纯合子只有aabb一种,其所占比例为1/(4+2+2+1)=1/9,或(1/3)×(1/3)=1/9。
【解析】选D。本题主要考查基因的自由组合定律的综合应用。据实验①的分离比宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1和实验②的分离比窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,推知A基因纯合致死,B基因纯合致死,A正确;据实验①的分离比宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,推知实验①亲本基因型为Aabb,子代中的AAbb个体死亡,所以自交子代中的宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;由于AA和BB基因致死,所以某个体表现为宽叶高茎(A-B-),其基因型为AaBb,C正确;将宽叶高茎(AaBb)的植株自交,所得子代植株中的纯合子只有aabb一种,其所占比例为(1/3)×(1/3)=1/9。
2. 【不定项】(2026·潍坊模拟)某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中,存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交,后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、不抗病窄叶比例及原因的分析,错误的是(　　)
A.若为5∶1∶1∶1,可能是基因型为Ab和aB的花粉不育
B.若为4∶2∶2∶1,可能是基因A和基因B纯合致死
C.若为5∶3∶3∶1,可能是基因型为AB的花粉不育
D.若为6∶3∶3∶1,可能是基因A纯合致死
√
【解析】选D。若基因型为Ab和aB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab=1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶1∶1∶1,A正确;若基因A和基因B纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaBb)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=4∶2∶2∶1,B正确;若基因型为AB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶
(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶3∶
3∶1,C正确;若基因A纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaB_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=6∶3∶
2∶1,D错误。
【加固训练】
某植物雌雄同株,开单性花。将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植,自由交配产生F1。下列相关分析正确的是　(　　)
A.F1共有4种基因型
B.F1中纯合子所占的比例为1/3
C.F1中双显性个体所占的比例为25/81
D.双杂合子个体在F1中所占的比例是16/81
√
【解析】选B。将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植,即2/3YyRr、1/3YYrr的个体自由交配,其中2/3YyRr产生的配子类型及比例为1/6YR、1/6Yr、1/6yR和1/6yr,1/3YYrr产生的配子类型及比例为1/3Yr,令其自由交配,则F1共有9种基因型,A错误;结合A项分析可知,配子类型及比例为1/6YR、3/6Yr、1/6yR、1/6yr,F1中纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)所占比例=1/6×1/6+3/6×3/6+
1/6×1/6+1/6×1/6=12/36=1/3,B正确;F1中双显性个体(Y_R_)所占的比例是3/6×3/6+3/6×1/6+3/6×1/6+1/6×1/6=17/36,C错误;双杂合子个体(YyRr)个体在F1中所占的比例=1/6×1/6+3/6×1/6+1/6×3/6+1/6×1/6=8/36=2/9,D错误。第22讲　基因自由组合定律的遗传特例
【课标要求】
1.通过若干对基因控制性状的特例,进一步理解自由组合定律并由此预测子代的性状。
2.通过分析群体中的自由交配,进一步理解分离定律和自由组合定律。
考点一　基因互作和显性基因累加效应
【精研强思维】
【思维探究】
乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟=3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟=3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟=13∶3
1.(社会责任)培育果实不能正常成熟的作物在生产生活中有何意义
____________。
提示:可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的
2.(科学思维)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是
____________。
提示:实验①和实验②的F1性状不同,F2的性状分离比不相同
3.(科学思维)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是什么 实验③中,F2成熟个体的基因型是什么 F2不成熟个体中纯合子所占的比例是多少
____________。
提示:AABB、aabb;aaBB和aaBb;3/13
【思维建构】
1.基因互作:非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象。
(1)常见遵循自由组合定律的两对基因互作分析:
类型 F1(AaBb)自 交后代比例 F1(AaBb)测 交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
一种显性基因的表现受到另一对非等位基因的抑制或掩盖 12∶3∶1 2∶1∶1
(2)基因互作类题目的解题步骤:
2.显性基因累加效应:在遗传过程中,多对等位基因控制同一性状,且显性基因的作用效果相同,显性基因数量越多,该性状表现越显著。
(1)双杂合子自交和测交的表型及比例分析:
(2)显性基因累加效应类题目的解题步骤:
先依据自由组合定律推导相关个体的基因型及概率,然后数每种基因型中的显性基因个数,确定表型的比例。
【精练提素养】
1.(2024·湖北卷)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是(　　)
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
【解析】选D。本题主要考查了自由组合定律的应用和基因突变。已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因,A错误;假设两对等位基因分别为A/a、B/b,根据F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,可知F1基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,并且只要含有显性基因即表现敏感型,因此F1AaBb自交所得F2中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1,B错误;发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能,C错误;烟草花叶病毒遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒导入正常乙植株中,该植株表现为感病,D正确。
2. 【不定项】(2026·长春模拟)人体肤色的深浅受A、a和B、b两对等位基因控制,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。A、B可以使黑色素增加,两者增加的量相等,并且可以累加,基因a和b与色素的形成无关。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚,下列关于其子女肤色深浅的叙述,错误的是(　　)
A.子女可产生4种表型
B.与亲代AaBb肤色深浅相同的有1/8
C.肤色最浅的孩子的基因型是aaBB
D.与亲代AaBB表型相同的有3/8
【解析】选B、C。基因型为AaBb和AaBB的人结婚,后代基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb,可产生4种不同的表型,A正确;与亲代AaBb肤色深浅相同的基因型为aaBB、AaBb,占1/4×1/2+1/2×1/2=3/8,B错误;后代中基因型为aaBb的孩子肤色最浅,C错误;与亲代AaBB表型相同的基因型为AABb、AaBB,占1/4×1/2+1/2×1/2=3/8,D正确。
考点二　致死与群体自由交配问题
【精研强思维】
【思维探究】
某自花传粉的二倍体植株的花色有红色、粉色和白色3种表型,花色的遗传过程中存在致死现象。基因型相同的两亲本杂交,F1中红花∶粉花∶白花=4∶4∶1,不考虑基因突变和染色体变异。探究:
1.(科学思维)若亲本植株的基因型为AaBb,且两对等位基因位于两对同源染色体上,且同时具有A、B两种显性基因时显红色,只有A或B一种显性基因时显粉色,不含显性基因时显白色。亲本杂交未出现9∶3∶3∶1的原因是什么
提示:基因型为AA和BB纯合的个体致死。
2.(科学思维)若控制该植株花色的基因位于一对同源染色体上,亲本的基因型为Aa,且AA显红色、Aa显粉色、aa显白色。亲本杂交出现4∶4∶1的原因是____________。
提示:a(雌雄)配子50%致死
3.(科学探究)为了探究(1)(2)中哪种假设合理,以F1为材料,设计遗传实验进行探究。(简要写出实验设思路、预期结果及结论)
提示:选择F1中红花个体与白花个体进行测交,观察子代的表型及比例。若红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,则假设(1)成立;若全为粉花,则假设(2)成立。
【思维建构】
1.致死问题:
(1)两类致死问题
①胚胎致死或个体致死:某种基因型的个体不存活,双杂合子(AaBb)自交后代的表型及比例如下。
②配子致死或配子不育:某种基因型的配子不存活或者不具备受精能力。
名师点睛
ⅰ.胚胎致死或个体致死:与分离定律一样,胚胎致死的需要先不考虑致死问题,根据自由组合定律推导相关个体的基因型及比例,然后去掉致死个体所占比例,重新调整致死后剩余个体的基因型及比例。
ⅱ.配子致死或配子不育:先计算致死后剩余配子的基因型及比例,然后用“棋盘法”计算后代的基因型及比例,进而确定表型及比例。
(2)致死类型的判断方法
①胚胎致死或个体致死:将其拆分成分离定律单独分析,得出致死的基因型,如:
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因均存在纯合致死。
②配子致死可借助于棋盘法,如双杂合子自交后代出现5A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶aabb的性状分离比可分析为:
5+3+3+1=12=4×3→两种配子分别是3种和4种→有一种雌配子或雄配子致死→结合5A_B_所占比例(双显性状少了4份)可知AB的雌配子或雄配子致死。
2.群体自由交配问题:
解答不同基因型个体的群体自由交配问题时,最常规的做法是先计算雌雄配子的基因型及比例,然后用棋盘法得出后代的基因型及比例,最终得出表型及比例。如:AaBb自交子代中除双显之外的个体进行自由交配,后代表型及比例的计算如下:
(1)先算出雌雄配子的基因型及比例Ab∶aB∶ab=2∶2∶3。
(2)画棋盘,得出后代基因型及比例,如下表。
配子 2Ab 2aB 3ab
2Ab 4AAbb 4AaBb 6Aabb
2aB 4AaBb 4aaBB 6aaBb
3ab 6Aabb 6aaBb 9aabb
(3)总结出后代的表型及比例。
A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=8∶16∶16∶9。
【名师点睛】
群体中A配子中的B∶b与a配子中的B∶b恰好相等时,也可以利用遗传平衡公式等方法分别计算两对基因的基因型频率,最终用乘法定理得出后代的基因型及比例来确定后代的表型及比例。但是因致死等原因,导致的A配子中的B∶b与a配子中的B∶b一旦不相等,就不能采用每对基因分别计算的方法。
【精练提素养】
1.(2023·全国乙卷)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1。实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是(　　)
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
【解题指南】
(1)模型对比判定类型:一对基因杂合的杂合子自交出现3∶1的分离比,与此分离模型相比,出现2∶1的分离比,推知显性基因纯合致死,据题推断此题涉及的两对独立遗传的基因均为显性纯合致死,有关该性状的基因型只有AaBb、Aabb、aaBb和aabb四种。
(2)模型特化正推解答:据两对基因显性纯合致死推知,AaBb自交子代基因型AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,即将宽叶高茎(AaBb)的植株自交,所得子代植株中的纯合子只有aabb一种,其所占比例为1/(4+2+2+1)=1/9,或(1/3)×(1/3)=1/9。
【解析】选D。本题主要考查基因的自由组合定律的综合应用。据实验①的分离比宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1和实验②的分离比窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,推知A基因纯合致死,B基因纯合致死,A正确;据实验①的分离比宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,推知实验①亲本基因型为Aabb,子代中的AAbb个体死亡,所以自交子代中的宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;由于AA和BB基因致死,所以某个体表现为宽叶高茎(A-B-),其基因型为AaBb,C正确;将宽叶高茎(AaBb)的植株自交,所得子代植株中的纯合子只有aabb一种,其所占比例为(1/3)×(1/3)=1/9。
2. 【不定项】(2026·潍坊模拟)某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中,存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交,后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、不抗病窄叶比例及原因的分析,错误的是(　　)
A.若为5∶1∶1∶1,可能是基因型为Ab和aB的花粉不育
B.若为4∶2∶2∶1,可能是基因A和基因B纯合致死
C.若为5∶3∶3∶1,可能是基因型为AB的花粉不育
D.若为6∶3∶3∶1,可能是基因A纯合致死
【解析】选D。若基因型为Ab和aB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab=1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶1∶1∶1,A正确;若基因A和基因B纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaBb)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=4∶2∶2∶1,B正确;若基因型为AB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶3∶3∶1,C正确;若基因A纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaB_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=6∶3∶2∶1,D错误。
【加固训练】
某植物雌雄同株,开单性花。将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植,自由交配产生F1。下列相关分析正确的是　(　　)
A.F1共有4种基因型
B.F1中纯合子所占的比例为1/3
C.F1中双显性个体所占的比例为25/81
D.双杂合子个体在F1中所占的比例是16/81
【解析】选B。将基因型为YyRr的个体与基因型为YYrr的个体(两对等位基因独立遗传)按照2∶1的比例混合种植,即2/3YyRr、1/3YYrr的个体自由交配,其中2/3YyRr产生的配子类型及比例为1/6YR、1/6Yr、1/6yR和1/6yr,1/3YYrr产生的配子类型及比例为1/3Yr,令其自由交配,则F1共有9种基因型,A错误;结合A项分析可知,配子类型及比例为1/6YR、3/6Yr、1/6yR、1/6yr,F1中纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)所占比例=1/6×1/6+3/6×3/6+1/6×1/6+1/6×1/6=12/36=1/3,B正确;F1中双显性个体(Y_R_)所占的比例是3/6×3/6+3/6×1/6+3/6×1/6+1/6×1/6=
17/36,C错误;双杂合子个体(YyRr)个体在F1中所占的比例=1/6×1/6+3/6×1/6+1/6×
3/6+1/6×1/6=8/36=2/9,D错误。

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