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(共47张PPT)
第20讲基因的自由组合定律
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点二
自由组合定律的重点题型
自由组合定律的发现过程
考点一
自由组合定律的发现过程
考点一
梳理 必备知识
1.两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
(1)观察现象,提出问题
①两对相对性状杂交实验的过程
绿色圆粒
绿色皱粒
9∶3∶3∶1
②对杂交实验结果的分析
黄色和圆粒
分离
分离
(2)提出假说,解释问题
①假说内容
a.两对相对性状分别由 控制。
b.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
。
c.F1产生的雌配子和雄配子各有4种: ,且数量比为
。
d.受精时,雌雄配子的结合是 的。雌雄配子的结合方式有 ,基因型有 ,表型有4种,且比例为 。
两对遗传因子
自由组合
YR、Yr、yR、yr
1∶1∶1∶1
随机
16种
9种
9∶3∶3∶1
②遗传图解
③结果分析
10/16
6/16
(3)演绎推理,验证假说
①演绎推理图解——测交
YR
Yr
yR
yr
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
1∶1∶1∶1
②实验验证:孟德尔所做的测交实验,无论是以F1作母本还是作父本,结果
(如表)都符合预期的设想。
(4)归纳总结,得出结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立,得出自由组合定律。
性状组合 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色
皱粒
实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
拾遗 挖掘
(必修2 P10“旁栏思考”拓展)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占的比例不一定是6/16,当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16;当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是10/16。
2.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
(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
统计学
假说—演绎
拾遗 挖掘
(必修2 P12正文)孟德尔研究山柳菊不能成功的原因主要是:①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;②山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖;③山柳菊花小,难以做人工杂交实验。
4.孟德尔遗传规律的应用
(1)应用:有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代的类型和它们出现的 ,这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
概率
(2)实例
①杂交育种:人们有目的地将具有 的两个亲本杂交,使两个亲本的 组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如,既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
②医学实践:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在
作出科学的推断,从而为 提供理论依据。
不同优良性状
优良性状
抗倒伏
易感病
抗倒伏抗病
后代中的患病概率
遗传咨询
深研 重难问题
探究　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。
提示: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)请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。
提示: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。
精练 迁移应用
考向1　自由组合定律发生过程与条件的分析
1.(2026·河南新乡模拟)如图1、图2为孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验的假说演绎图解。下列有关分析正确的是(　　)
A.图1、图2分别是假说推理过程、演绎推理过程
B.图1的每对相对性状在F2中不出现一定的分离比,图2的比例为9∶3∶3∶1
C.图2的雌雄配子随机受精结合的过程遵循自由组合定律
D.孟德尔运用此科学思维方法解决问题并得出基因在染色体上的结论
答案:A
解析:图1是孟德尔利用假说解释提出的问题的过程,即为假说推理过程,图2是设计测交实验进行演绎推理过程,A正确;图1的每对相对性状在F2中出现一定的分离比,图2的比例为1∶1∶1∶1,B错误;图2的雌雄配子随机受精结合的过程没有体现自由组合定律,减数分裂产生配子的过程遵循自由组合定律,C错误;摩尔根运用此科学思维方法(即假说—演绎法)解决问题并得出基因在染色体上的结论,D错误。
考向2　自由组合定律的实质及验证
2.(2023·辽宁卷,24)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。
解析: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,控制萝卜颜色和形状的两对基因遵循自由组合定律,即遵循孟德尔第二定律。
遵循
(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。
紫色椭圆形
紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色
长形=1∶1∶1∶1
解析:F1中红色∶紫色∶白色=1∶2∶1,长形∶椭圆形∶圆形=1∶2∶1,红色、白色、长形、圆形均是纯合子,紫色和椭圆形均为杂合子,则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。为验证自由组合定律,可选择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,子代表型及其比例为紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=1∶1∶1∶1,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　　　　。
解析:紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,表中F1植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若表中F1随机传粉,就颜色而言,F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,产生配子为1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形状而言,F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,产生配子为1/2R、1/2r,雌雄配子随机结合,子代中椭圆形(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。
1/4
1/4
自由组合定律的重点题型
考点二
题型1　“拆分法”求解自由组合定律计算问题
1.解题思路
“先分开,后组合”,适用两对或两对以上的基因独立遗传
2.常见题型分析
(1)基因型(表型)种类及概率
(2)配子种类及概率的计算
有多对等位基因的个体 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数 Aa　　Bb　 Cc
↓　　　↓　　↓
　2　 ×　 2　×　2=8(种)
产生某种配子的概率 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
1.(2026·贵州遵义模拟)已知A/a、B/b、D/d三对等位基因的遗传遵循自由组合定律且为完全显性,基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是(　　)
A.杂合子占的比例为7/8
B.基因型的种类有18种,AabbDd个体占的比例为1/16
C.与亲本基因型不同的个体占的比例为1/4
D.表型有6种,aabbdd个体占的比例为1/32
典例突破
A
解析:纯合子的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,则杂合子占的比例为1-1/8=7/8,A正确;基因型种类有3×2×3=18(种),AabbDd个体占的比例为1/2×1/2×
1/2=1/8,B错误;与亲本基因型相同的个体占1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×
1/2=1/4,则与亲本基因型不同的个体占的比例为1-1/4=3/4,C错误;子代表型有2×2×2=8(种),D错误。
题型2　“逆向组合法”推断亲本基因型问题
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.(2026·山东济南模拟)豌豆的花色和花的位置分别由基因A/a和B/b控制,基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例是红花顶生∶白花顶生∶红花腋生∶白花腋生=9∶3∶3∶1。将红花腋生与白花顶生豌豆植株作为亲本进行杂交得到F1,F1自交得到的F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生=15∶9∶5∶3,则亲本植株的基因型是(　　)
A.AAbb与aaBB　　　　　 B.Aabb与aaBB
C.AAbb与aaBb D.Aabb与aaBb
典例突破
B
解析:由基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代性状分离比可知,红花和顶生是显性性状,且控制两对性状的两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。所以红花腋生的基因型为A_bb,白花顶生的基因型为aaB_,两者杂交得到的F1自交,F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生=15∶9∶5∶3,其中白花∶红花=5∶3,说明F1为1/2Aa、1/2aa,顶生∶腋生=3∶1,说明F1为Bb,因此F1的基因型为AaBb、aaBb,亲本红花腋生的基因型为Aabb,白花顶生的基因型为aaBB。
题型3　自由组合中等位基因对数的判断
1.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
2.控制性状的等位基因对数
(1)巧用“性状比之和”,快速判断控制遗传性状的基因的对数
①自交情况下,得到的“性状比之和”是4的几次方,就说明自交的亲代中含有几对等位基因;②测交情况下,得到的“性状比之和”是2的几次方,则该性状就由几对等位基因控制。
(2)两步法分析涉及多对等位基因的遗传问题
第一步,确定控制某性状的等位基因的对数。常用“拆分法”把题中出现的概率——如1/64进行拆分,即1/64=(1/4)3,从而推测控制一对相对性状的等位基因对数(3对)。第二步,弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后,用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例,然后进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
(3)利用(3/4)n、(1/4)n推导
依据n对等位基因自由组合且为完全显性时,F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n,隐性纯合子所占比例是(1/4)n,可快速推导基因型。
3.(2026·山东淄博模拟)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传遵循孟德尔的遗传规律。现将红花植株和蓝花植株进行杂交,F1均开红花,F1自交,F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37。下列有关叙述错误的是(　　)
A.兰花花色的遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制
B.F2中蓝花基因型有19种
C.F2的蓝花植株中,纯合子占7/37
D.若F1测交,则其子代表型及比例为红花∶蓝花=7∶1
典例突破
D
解析:由F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37(比例系数之和为64=43),可推出兰花花色的遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制,A正确;兰花花色的遗传由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b、C/c),基因型共27种,红花基因型为A_B_C_,基因型共8种,因此,蓝花的基因型有27-8=19(种),B正确;F2中纯合子共有2×2×2=8(种),每种各占1/64,其中只有AABBCC表现为红花,其余均为蓝花,即蓝花纯合子占7/64,而F2中蓝花植株共占37/64,因此F2的蓝花植株中,纯合子占7/37,C正确;若F1测交,即与aabbcc杂交,红花基因型为A_B_C_,其余为蓝花,则子代表型及比例为红花∶蓝花=1∶7,D错误。
题型4　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
示例分析: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_ (绿色 圆粒) 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
项目 表型及比例
Y_R_ (黄色 圆粒) 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
提醒:因自由交配时多对独立遗传的性状遵循基因的自由组合定律,各性状可拆分计算后再组合,有些类型不能利用拆分法,实例如下:
4.(2026·湖南长沙模拟)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
典例突破
C
解析:紫翅绿眼和紫翅白眼的基因型分别为Y_G_和Y_gg,二者杂交所得F1中紫翅∶黄翅=3∶1,则这两个亲本与翅色有关的基因型为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,自交子代中紫翅∶黄翅=5∶1,绿眼∶白眼=3∶1,则子代中紫翅绿眼(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中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中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→紫翅∶黄翅=2∶1;Gg×gg→绿眼∶白眼=1∶1,则F2的性状分离比为2∶2∶1∶1,C错误。F1中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。第20讲 基因的自由组合定律
考点一　自由组合定律的发现过程
1.两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
(1)观察现象,提出问题
①两对相对性状杂交实验的过程
②对杂交实验结果的分析
(2)提出假说,解释问题
①假说内容
a.两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
b.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。
c.F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,且数量比为1∶1∶1∶1。
d.受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种,基因型有9种,表型有4种,且比例为9∶3∶3∶1。
②遗传图解
③结果分析
(3)演绎推理,验证假说
①演绎推理图解——测交
②实验验证:孟德尔所做的测交实验,无论是以F1作母本还是作父本,结果(如表)都符合预期的设想。
性状组合 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒
实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
(4)归纳总结,得出结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立,得出自由组合定律。
拾遗·挖掘
(必修2 P10“旁栏思考”拓展)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占的比例不一定是6/16,当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16;当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是10/16。
2.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
(2)自由组合定律的内容
3.孟德尔获得成功的原因
拾遗·挖掘
(必修2 P12正文)孟德尔研究山柳菊不能成功的原因主要是:①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;②山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖;③山柳菊花小,难以做人工杂交实验。
4.孟德尔遗传规律的应用
(1)应用:有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率,这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
(2)实例
①杂交育种:人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如,既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
②医学实践:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
探究　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。
提示: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)请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。
提示: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。
考向1　自由组合定律发生过程与条件的分析
1.(2026·河南新乡模拟)如图1、图2为孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验的假说演绎图解。下列有关分析正确的是(　　)
A.图1、图2分别是假说推理过程、演绎推理过程
B.图1的每对相对性状在F2中不出现一定的分离比,图2的比例为9∶3∶3∶1
C.图2的雌雄配子随机受精结合的过程遵循自由组合定律
D.孟德尔运用此科学思维方法解决问题并得出基因在染色体上的结论
答案:A
解析:图1是孟德尔利用假说解释提出的问题的过程,即为假说推理过程,图2是设计测交实验进行演绎推理过程,A正确;图1的每对相对性状在F2中出现一定的分离比,图2的比例为1∶1∶1∶1,B错误;图2的雌雄配子随机受精结合的过程没有体现自由组合定律,减数分裂产生配子的过程遵循自由组合定律,C错误;摩尔根运用此科学思维方法(即假说—演绎法)解决问题并得出基因在染色体上的结论,D错误。
考向2　自由组合定律的实质及验证
2.(2023·辽宁卷,24)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　　　　。
答案:(1)遵循
(2)①紫色椭圆形　②紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=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,控制萝卜颜色和形状的两对基因遵循自由组合定律,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,红色、白色、长形、圆形均是纯合子,紫色和椭圆形均为杂合子,则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。为验证自由组合定律,可选择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,子代表型及其比例为紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=1∶1∶1∶1,则上述结论得到验证。
(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,表中F1植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若表中F1随机传粉,就颜色而言,F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,产生配子为1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形状而言,F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,产生配子为1/2R、1/2r,雌雄配子随机结合,子代中椭圆形(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　自由组合定律的重点题型
题型1　“拆分法”求解自由组合定律计算问题
1.解题思路
“先分开,后组合”,适用两对或两对以上的基因独立遗传
2.常见题型分析
(1)基因型(表型)种类及概率
(2)配子种类及概率的计算
有多对等位 基因的个体 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数 Aa　　Bb　 Cc ↓　　　↓　　↓ 　2　 ×　 2　×　2=8(种)
产生某种配子的概率 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
1.(2026·贵州遵义模拟)已知A/a、B/b、D/d三对等位基因的遗传遵循自由组合定律且为完全显性,基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是(　　)
A.杂合子占的比例为7/8
B.基因型的种类有18种,AabbDd个体占的比例为1/16
C.与亲本基因型不同的个体占的比例为1/4
D.表型有6种,aabbdd个体占的比例为1/32
答案:A
解析:纯合子的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,则杂合子占的比例为1-1/8=7/8,A正确;基因型种类有3×2×3=18(种),AabbDd个体占的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,B错误;与亲本基因型相同的个体占1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=1/4,则与亲本基因型不同的个体占的比例为1-1/4=3/4,C错误;子代表型有2×2×2=8(种),D错误。
题型2　“逆向组合法”推断亲本基因型问题
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.(2026·山东济南模拟)豌豆的花色和花的位置分别由基因A/a和B/b控制,基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例是红花顶生∶白花顶生∶红花腋生∶白花腋生=9∶3∶3∶1。将红花腋生与白花顶生豌豆植株作为亲本进行杂交得到F1,F1自交得到的F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生=15∶9∶5∶3,则亲本植株的基因型是(　　)
A.AAbb与aaBB　　　　　 B.Aabb与aaBB
C.AAbb与aaBb D.Aabb与aaBb
答案:B
解析:由基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代性状分离比可知,红花和顶生是显性性状,且控制两对性状的两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。所以红花腋生的基因型为A_bb,白花顶生的基因型为aaB_,两者杂交得到的F1自交,F2表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋生=15∶9∶5∶3,其中白花∶红花=5∶3,说明F1为1/2Aa、1/2aa,顶生∶腋生=3∶1,说明F1为Bb,因此F1的基因型为AaBb、aaBb,亲本红花腋生的基因型为Aabb,白花顶生的基因型为aaBB。
题型3　自由组合中等位基因对数的判断
1.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
2.控制性状的等位基因对数
(1)巧用“性状比之和”,快速判断控制遗传性状的基因的对数
①自交情况下,得到的“性状比之和”是4的几次方,就说明自交的亲代中含有几对等位基因;②测交情况下,得到的“性状比之和”是2的几次方,则该性状就由几对等位基因控制。
(2)两步法分析涉及多对等位基因的遗传问题
第一步,确定控制某性状的等位基因的对数。常用“拆分法”把题中出现的概率——如1/64进行拆分,即1/64=(1/4)3,从而推测控制一对相对性状的等位基因对数(3对)。第二步,弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后,用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例,然后进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
(3)利用(3/4)n、(1/4)n推导
依据n对等位基因自由组合且为完全显性时,F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n,隐性纯合子所占比例是(1/4)n,可快速推导基因型。
3.(2026·山东淄博模拟)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传遵循孟德尔的遗传规律。现将红花植株和蓝花植株进行杂交,F1均开红花,F1自交,F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37。下列有关叙述错误的是(　　)
A.兰花花色的遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制
B.F2中蓝花基因型有19种
C.F2的蓝花植株中,纯合子占7/37
D.若F1测交,则其子代表型及比例为红花∶蓝花=7∶1
答案:D
解析:由F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37(比例系数之和为64=43),可推出兰花花色的遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制,A正确;兰花花色的遗传由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b、C/c),基因型共27种,红花基因型为A_B_C_,基因型共8种,因此,蓝花的基因型有27-8=19(种),B正确;F2中纯合子共有2×2×2=8(种),每种各占1/64,其中只有AABBCC表现为红花,其余均为蓝花,即蓝花纯合子占7/64,而F2中蓝花植株共占37/64,因此F2的蓝花植株中,纯合子占7/37,C正确;若F1测交,即与aabbcc杂交,红花基因型为A_B_C_,其余为蓝花,则子代表型及比例为红花∶蓝花=1∶7,D错误。
题型4　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
示例分析: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_ (绿色 圆粒) 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_ (黄色 圆粒) 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
提醒:因自由交配时多对独立遗传的性状遵循基因的自由组合定律,各性状可拆分计算后再组合,有些类型不能利用拆分法,实例如下:
4.(2026·湖南长沙模拟)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,则这两个亲本与翅色有关的基因型为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,自交子代中紫翅∶黄翅=5∶1,绿眼∶白眼=3∶1,则子代中紫翅绿眼(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中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中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→紫翅∶黄翅=2∶1;Gg×gg→绿眼∶白眼=1∶1,则F2的性状分离比为2∶2∶1∶1,C错误。F1中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。
1.(2026·湖北宜昌模拟)如图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的统计结果。下列说法错误的是(　　)
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C.F1的表型和基因型不能确定
D.亲本的表型和基因型不能确定
答案:C
解析:F1自交产生的F2中,黄色∶绿色≈3∶1,圆粒∶皱粒≈3∶1,说明黄色和圆粒是显性性状,A正确;F2中四种表型比例为9∶3∶3∶1,说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,B正确;根据F2中四种性状表现比例可知,F1只表现显性性状,遗传因子组成一定是双杂合,C错误;亲本一定是纯合子,但遗传因子组成有两种情况,不能确定是哪一种,D正确。
2.下列有关孟德尔杂交实验成功的原因分析,错误的是(　　)
A.正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要原因
B.由单因子到多因子的研究方法也是获得成功的重要原因
C.应用数学方法处理和分析实验结果是获得成功的重要原因
D.科学地设计了对照实验,控制变量是获得成功的重要原因
答案:D
解析:正确地选用实验材料(豌豆)是孟德尔获得成功的首要原因,A正确;为了便于分析,孟德尔先研究豌豆的一对相对性状的遗传,再研究两对相对性状的遗传,由单因子到多因子的研究方法是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因,B正确;应用数学方法(统计学方法)处理和分析实验结果是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因之一,C正确;孟德尔杂交实验没有设计对照实验,也没有控制变量,D错误。
3.(2026·辽宁阜新模拟)孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中在研究两对相对性状的杂交实验时,针对发现的问题,孟德尔提出的假说是(　　)
A.F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子
B.F1表现显性性状,F1自交产生四种表型不同的后代,比例是9∶3∶3∶1
C.F1产生数目和种类均相等的雌、雄配子,且雌、雄配子结合的机会相同
D.F1测交将产生四种表型不同的后代,比例为1∶1∶1∶1
答案:A
解析:在两对相对性状的杂交实验中,孟德尔提出的假说是F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子,A符合题意;F1表现显性性状,F1自交产生四种表型不同的后代,比例是9∶3∶3∶1,这是孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验中发现的现象,B不符合题意;F1产生四种比例相等的配子,但雌、雄配子数目并不相等,C不符合题意;F1测交将产生四种表型不同的后代,比例为1∶1∶1∶1,这是孟德尔对两对相对性状的杂交实验现象的演绎推理过程,D不符合题意。
4.如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成,通过一代杂交实验验证孟德尔遗传定律,下列说法错误的是(　　)
A.乙自交可验证A、a的遗传遵循基因的分离定律
B.甲自交可验证B、b与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
C.甲、乙杂交可验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
D.甲、乙杂交可验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
答案:D
解析:乙(Aa)自交,可验证A、a的遗传遵循基因的分离定律,表型之比为3∶1,A正确;甲(BbDd)自交,能验证D、d与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律,因为两对等位基因位于不同的同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,B正确;甲(Dd)、乙(dd)杂交,相当于测交,可验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,后代表型之比为1∶1,C正确;甲(aaDd)、乙(Aadd)杂交,后代表型之比为1∶1∶1∶1,若为连锁遗传也可出现该比例,因此无法验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D错误。
5.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(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,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。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.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色
答案:C
解析:采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,必须是可以在显微镜下观察出来的性状,即非糯性(A)和糯性(a),花粉粒长形(D)和圆形(d),①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)的性状不同,显微镜下观察不到,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则应该选择②④组合,观察F1的花粉性状,B错误;若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交,C正确;将②和④杂交后所得的F1(AattDd)的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。
6.(2026·湖南长沙模拟)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗瘟病和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上),则F1的基因型为(　　)
A.DdRR和ddRr　　　　　 B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr D.ddRr
答案:C
解析:单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明F1的相关基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,说明F1中有2种相关基因型,即Rr和rr,且比例为1∶1。综合以上分析可判断F1的基因型为DdRr和Ddrr,C正确。
7.(2026·广东湛江调研)高茎豌豆×矮茎豌豆→F1全为高茎,F1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杂交,后代灰身∶黑身=2∶1
答案:B
解析:F2高茎豌豆中纯合子占1/3,杂合子占2/3,仅杂合子自交后代会出现矮茎,其比例为2/3×1/4=1/6,A正确;假设控制果蝇灰身的基因为B,控制果蝇黑身的基因b,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及比例为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错误;假设控制豌豆高矮茎的基因为D/d,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杂交,后代灰身∶黑身=2∶1,D正确。
8.(2026·河南信阳模拟)某生物兴趣小组选择纯合黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆进行杂交获得F1,再让F1进行自交产生F2,取F2中一株黄色皱粒植株和一株绿色圆粒植株进行杂交产生子代F3,下列相关叙述错误的是(　　)
A.F2黄色圆粒中,有4/9的自交后代会产生3∶1的性状分离比
B.F2中黄色皱粒豌豆的自交子代会出现黄色∶绿色=5∶1
C.通过对F2所结种子进行统计来获得F3表型及比例的数据
D.若F3表型有四种且比例为1∶1∶1∶1,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律
答案:D
解析:F2黄色圆粒(Y_R_)中,基因型为YYRr(2/9)和YyRR(2/9)的植株自交时,分别会在形状(圆粒∶皱粒=3∶1)或颜色(黄色∶绿色=3∶1)上出现3∶1的分离比,合计占4/9,A正确。F2黄色皱粒(Y_rr)中,基因型为Yyrr(占2/3)的植株自交后,子代黄色∶绿色=3∶1;基因型为YYrr(占1/3)的植株自交后代全为黄色,则黄色∶绿色=5∶1,B正确。F3是F2植株杂交产生的子代,统计F2植株所结种子(即F3)的表型可直接获得数据,C正确;若两对基因连锁,亲本Yyrr和yyRr杂交后F3表型比例也可为1∶1∶1∶1,此时不遵循自由组合定律,D错误。
9.(2026·甘肃白银模拟)矮牵牛叶形有卵圆形和椭圆形,由一对等位基因控制,花朵大小有大花型和小花型。将大花椭圆矮牵牛与小花卵圆矮牵牛杂交,继续让F1自交,F2中大花椭圆∶小花椭圆∶大花卵圆∶小花卵圆=27∶21∶9∶7。下列叙述错误的是(　　)
A.花朵大小至少由两对等位基因控制
B.F1减数分裂可产生8种配子
C.F2中的小花椭圆有10种基因型
D.F2小花椭圆中杂合子所占比例为8/21
答案:D
解析:将大花椭圆矮牵牛与小花卵圆矮牵牛杂交,继续让F1自交,F2中大花椭圆∶小花椭圆∶大花卵圆∶小花卵圆=27∶21∶9∶7,统计花朵大小表型比例为大花型(27+9)∶小花型(21+7)=36∶28=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明花朵大小至少由两对等位基因控制,且其遗传遵循自由组合定律,A正确。设花朵大小由A/a、B/b两对等位基因控制,叶形由D/d一对等位基因控制,根据F2的表型比例27∶21∶9∶7,总和为64,推断涉及三对独立遗传的等位基因,且F1的基因型为AaBbDd,减数分裂可产生2×2×2=8种配子,B正确。F1的基因型为AaBbDd,单独分析每对相对性状遗传,大花基因型为A_B_,小花基因型为A_bb(1AAbb、2Aabb)、aaB_(1aaBB、2aaBb)、aabb;椭圆(27+21)∶卵圆(9+7)=48∶16=3∶1,则椭圆基因型为D_(1DD、2Dd),卵圆基因型为dd,综合分析可知F2中的小花椭圆基因型有5×2=10种,小花椭圆中纯合子所占比例为3/7×1/3=1/7,则杂合子所占比例为6/7,C正确,D错误。
10.(2026·四川成都模拟)荨麻草是雌雄异株的植物,其性别由两对等位基因决定,且经常出现雌雄败育(无花)现象,杂交实验发现,F1总是无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1,再将F1雄株和雌株杂交,F2也出现无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1。不考虑突变,下列相关叙述正确的是(　　)
A.图解属于假说—演绎法中的演绎环节
B.由图解可知,A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律
C.可利用测交的方法验证某雄株的基因型
D.正常情况下,荨麻草在自然界中不存在纯合的雄株和雌株
答案:D
解析:图示利用基因型对题干实验现象进行了解释,属于假说—演绎法的提出假说环节,A错误;当不同对的基因位于同对同源染色体上(基因连锁)时,杂交的结果和以上解释相同,所以不能确定A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律,B错误;若要验证某雄株个体的基因型为Aabb,不能用测交的方式,因为雄株基因型为Aabb,而测交时,必须用到aabb,但aabb个体雌雄败育,C错误;正常情况下,荨麻草中雄株的基因型为Aabb,雌株的基因型为aaBb,不会产生纯合的雄株和雌株,D正确。
11.(2026·河南安阳模拟)某种昆虫的翅型有卷翅和直翅,体色有黄色与黑色,分别受到基因D/d、E/e的控制。现有多只基因型相同的卷翅黑色昆虫和多只基因型相同的直翅黄色昆虫作为实验材料,进行了两组杂交实验,结果如表所示。回答下列问题。
组别 亲本 F1的表型及比例
甲 卷翅黑色♀×直翅黄色♂ 卷翅黑色∶卷翅黄色∶直翅黑色∶直翅黄色=1∶1∶1∶1
乙 卷翅黑色×卷翅黑色 卷翅黑色∶直翅黑色=2∶1
(1)根据表中实验结果分析,卷翅和直翅、黄色与黑色两对相对性状中可以判断为显性性状的是　　　　。
(2)研究人员让直翅黄色昆虫相互交配,子代中直翅黄色∶直翅黑色=3∶1。结合该信息分析,甲组实验中,亲本的基因型组合是　　　　。研究人员认为根据以上实验结果并不能说明基因D/d、E/e的遗传遵循自由组合定律,其理由是　 　 。
(3)乙组实验中,F1翅型表现为卷翅∶直翅=2∶1,研究人员提出了两种假说:假说一,控制卷翅的基因纯合时胚胎会死亡;假说二,含控制卷翅的基因的雌配子有50%不育。
①根据表中实验结果分析,两种假说中不可能成立的是　　　　,原因是　 　 。
②研究人员计划让甲组实验的F1中卷翅昆虫和直翅昆虫随机交配来探究另外一种假说是否成立,若该假说成立,则实验结果为　 。
答案:(1)卷翅
(2)Ddee×ddEe　无论基因D/d与基因E/e是位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,都可以得到上述实验结果
(3)①假说二　若假说二成立,则甲组实验F1中卷翅∶直翅=1∶2,与实验结果不符　②卷翅∶直翅=2∶3
解析:(1)根据乙组实验结果,卷翅昆虫和卷翅昆虫交配后代F1出现性状分离可知,卷翅对直翅为显性。而甲组和乙组的实验结果均无法判断黑色和黄色的显隐性关系。
(2)黄色昆虫相互交配,子代中直翅黄色∶直翅黑色=3∶1,因此黄色对黑色为显性。结合甲组实验结果进一步推测,甲组亲本卷翅黑色个体(♀)的基因型为Ddee,直翅黄色个体(♂)的基因型为ddEe。无论这两对等位基因是位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,甲组亲本F1后代的表型及比例都是卷翅黑色∶卷翅黄色∶直翅黑色∶直翅黄色=1∶1∶1∶1,因此根据以上实验结果并不能说明基因D/d、E/e的遗传遵循自由组合定律。
(3)若含控制卷翅的基因的雌配子有50%不育,则甲组实验中,亲本卷翅个体(♀,Dd)产生的配子的基因组成及比例为D∶d=1∶2,直翅个体(♂,dd)产生的配子为d,交配得到的F1中卷翅∶直翅的比例应该为1∶2,与甲组实验结果不符,因此假说二不成立。甲组实验F1卷翅个体(Dd)与直翅个体(dd)随机交配,雌配子和雄配子的基因频率都为D=1/4,d=3/4,因此后代中基因型为DD的个体所占比例为1/4×1/4=1/16,基因型为Dd的个体所占比例为1/4×3/4×2=3/8,基因型为dd的个体所占比例为3/4×3/4=9/16。根据假说一分析,DD个体纯合致死,因此后代中卷翅(Dd)∶直翅(dd)=(6/15)∶(9/15)=2∶3。(共26张PPT)
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1.(2026·湖北宜昌模拟)如图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的统计结果。下列说法错误的是(　　)
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C.F1的表型和基因型不能确定
D.亲本的表型和基因型不能确定
C
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解析:F1自交产生的F2中,黄色∶绿色≈3∶1,圆粒∶皱粒≈3∶1,说明黄色和圆粒是显性性状,A正确;F2中四种表型比例为9∶3∶3∶1,说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,B正确;根据F2中四种性状表现比例可知,F1只表现显性性状,遗传因子组成一定是双杂合,C错误;亲本一定是纯合子,但遗传因子组成有两种情况,不能确定是哪一种,D正确。
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2.下列有关孟德尔杂交实验成功的原因分析,错误的是(　　)
A.正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要原因
B.由单因子到多因子的研究方法也是获得成功的重要原因
C.应用数学方法处理和分析实验结果是获得成功的重要原因
D.科学地设计了对照实验,控制变量是获得成功的重要原因
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解析:正确地选用实验材料(豌豆)是孟德尔获得成功的首要原因,A正确;为了便于分析,孟德尔先研究豌豆的一对相对性状的遗传,再研究两对相对性状的遗传,由单因子到多因子的研究方法是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因,B正确;应用数学方法(统计学方法)处理和分析实验结果是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因之一,C正确;孟德尔杂交实验没有设计对照实验,也没有控制变量,D错误。
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3.(2026·辽宁阜新模拟)孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中在研究两对相对性状的杂交实验时,针对发现的问题,孟德尔提出的假说是(　　)
A.F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子
B.F1表现显性性状,F1自交产生四种表型不同的后代,比例是9∶3∶3∶1
C.F1产生数目和种类均相等的雌、雄配子,且雌、雄配子结合的机会相同
D.F1测交将产生四种表型不同的后代,比例为1∶1∶1∶1
A
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解析:在两对相对性状的杂交实验中,孟德尔提出的假说是F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子,A符合题意;F1表现显性性状,F1自交产生四种表型不同的后代,比例是9∶3∶3∶1,这是孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验中发现的现象,B不符合题意;F1产生四种比例相等的配子,但雌、雄配子数目并不相等,C不符合题意;F1测交将产生四种表型不同的后代,比例为1∶1∶1∶1,这是孟德尔对两对相对性状的杂交实验现象的演绎推理过程,D不符合题意。
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4.如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成,通过一代杂交实验验证孟德尔遗传定律,下列说法错误的是(　　)
A.乙自交可验证A、a的遗传遵循基因的分离定律
B.甲自交可验证B、b与D、d的遗传遵循基因的
自由组合定律
C.甲、乙杂交可验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
D.甲、乙杂交可验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
D
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解析:乙(Aa)自交,可验证A、a的遗传遵循基因的分离定律,表型之比为3∶1,A正确;甲(BbDd)自交,能验证D、d与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律,因为两对等位基因位于不同的同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,B正确;甲(Dd)、乙(dd)杂交,相当于测交,可验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,后代表型之比为1∶1,C正确;甲(aaDd)、乙(Aadd)杂交,后代表型之比为1∶1∶1∶1,若为连锁遗传也可出现该比例,因此无法验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D错误。
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5.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(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,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色。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.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色
C
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解析:采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,必须是可以在显微镜下观察出来的性状,即非糯性(A)和糯性(a),花粉粒长形(D)和圆形(d),①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)的性状不同,显微镜下观察不到,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则应该选择②④组合,观察F1的花粉性状,B错误;若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交,C正确;将②和④杂交后所得的F1(AattDd)的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。
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6.(2026·湖南长沙模拟)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗瘟病和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上),则F1的基因型为(　　)
A.DdRR和ddRr　　　　　
B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr
D.ddRr
C
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解析:单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明F1的相关基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,说明F1中有2种相关基因型,即Rr和rr,且比例为1∶1。综合以上分析可判断F1的基因型为DdRr和Ddrr,C正确。
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7.(2026·广东湛江调研)高茎豌豆×矮茎豌豆→F1全为高茎,F1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杂交,后代灰身∶黑身=2∶1
B
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解析:F2高茎豌豆中纯合子占1/3,杂合子占2/3,仅杂合子自交后代会出现矮茎,其比例为2/3×1/4=1/6,A正确;假设控制果蝇灰身的基因为B,控制果蝇黑身的基因b,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及比例为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错误;假设控制豌豆高矮茎的基因为D/d,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杂交,后代灰身∶黑身=2∶1,D正确。
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8.(2026·河南信阳模拟)某生物兴趣小组选择纯合黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆进行杂交获得F1,再让F1进行自交产生F2,取F2中一株黄色皱粒植株和一株绿色圆粒植株进行杂交产生子代F3,下列相关叙述错误的是(　　)
A.F2黄色圆粒中,有4/9的自交后代会产生3∶1的性状分离比
B.F2中黄色皱粒豌豆的自交子代会出现黄色∶绿色=5∶1
C.通过对F2所结种子进行统计来获得F3表型及比例的数据
D.若F3表型有四种且比例为1∶1∶1∶1,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律
D
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解析:F2黄色圆粒(Y_R_)中,基因型为YYRr(2/9)和YyRR(2/9)的植株自交时,分别会在形状(圆粒∶皱粒=3∶1)或颜色(黄色∶绿色=3∶1)上出现3∶1的分离比,合计占4/9,A正确。F2黄色皱粒(Y_rr)中,基因型为Yyrr(占2/3)的植株自交后,子代黄色∶绿色=3∶1;基因型为YYrr(占1/3)的植株自交后代全为黄色,则黄色∶绿色=5∶1,B正确。F3是F2植株杂交产生的子代,统计F2植株所结种子(即F3)的表型可直接获得数据,C正确;若两对基因连锁,亲本Yyrr和yyRr杂交后F3表型比例也可为1∶1∶1∶1,此时不遵循自由组合定律,D错误。
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9.(2026·甘肃白银模拟)矮牵牛叶形有卵圆形和椭圆形,由一对等位基因控制,花朵大小有大花型和小花型。将大花椭圆矮牵牛与小花卵圆矮牵牛杂交,继续让F1自交,F2中大花椭圆∶小花椭圆∶大花卵圆∶小花卵圆=27∶21∶9∶7。下列叙述错误的是(　　)
A.花朵大小至少由两对等位基因控制
B.F1减数分裂可产生8种配子
C.F2中的小花椭圆有10种基因型
D.F2小花椭圆中杂合子所占比例为8/21
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解析:将大花椭圆矮牵牛与小花卵圆矮牵牛杂交,继续让F1自交,F2中大花椭圆∶小花椭圆∶大花卵圆∶小花卵圆=27∶21∶9∶7,统计花朵大小表型比例为大花型(27+9)∶小花型(21+7)=36∶28=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明花朵大小至少由两对等位基因控制,且其遗传遵循自由组合定律,A正确。设花朵大小由A/a、B/b两对等位基因控制,叶形由D/d一对等位基因控制,根据F2的表型比例27∶21∶9∶7,总和为64,推断涉及三对独立遗传的等位基因,且F1的基因型为AaBbDd,减数分裂可产生2×2×2=8种配子,B正确。F1的基因型为AaBbDd,单独分析每对相对性状遗传,大花基因型为A_B_,小花基因型为A_bb(1AAbb、2Aabb)、aaB_(1aaBB、2aaBb)、aabb;椭圆(27+21)∶卵圆(9+7)=48∶16=3∶1,则椭圆基因型为D_(1DD、2Dd),卵圆基因型为dd,综合分析可知F2中的小花椭圆基因型有5×2=10种,小花椭圆中纯合子所占比例为3/7×1/3=1/7,则杂合子所占比例为6/7,C正确,D错误。
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10.(2026·四川成都模拟)荨麻草是雌雄异株的植物,其性别由两对等位基因决定,且经常出现雌雄败育(无花)现象,杂交实验发现,F1总是无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1,再将F1雄株和雌株杂交,F2也出现无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1。不考虑突变,下列相关叙述正确的是(　　)
A.图解属于假说—演绎法中的演绎环节
B.由图解可知,A、a和B、b两对基因的
遗传遵循自由组合定律
C.可利用测交的方法验证某雄株的基因型
D.正常情况下,荨麻草在自然界中不存在纯合的雄株和雌株
D
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解析:图示利用基因型对题干实验现象进行了解释,属于假说—演绎法的提出假说环节,A错误;当不同对的基因位于同对同源染色体上(基因连锁)时,杂交的结果和以上解释相同,所以不能确定A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律,B错误;若要验证某雄株个体的基因型为Aabb,不能用测交的方式,因为雄株基因型为Aabb,而测交时,必须用到aabb,但aabb个体雌雄败育,C错误;正常情况下,荨麻草中雄株的基因型为Aabb,雌株的基因型为aaBb,不会产生纯合的雄株和雌株,D正确。
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11.(2026·河南安阳模拟)某种昆虫的翅型有卷翅和直翅,体色有黄色与黑色,分别受到基因D/d、E/e的控制。现有多只基因型相同的卷翅黑色昆虫和多只基因型相同的直翅黄色昆虫作为实验材料,进行了两组杂交实验,结果如表所示。回答下列问题。
组别 亲本 F1的表型及比例
甲 卷翅黑色♀×直翅黄色♂ 卷翅黑色∶卷翅黄色∶直翅黑色∶直翅黄色=1∶1∶1∶1
乙 卷翅黑色×卷翅黑色 卷翅黑色∶直翅黑色=2∶1
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(1)根据表中实验结果分析,卷翅和直翅、黄色与黑色两对相对性状中可以判断为显性性状的是　　　　。
解析:根据乙组实验结果,卷翅昆虫和卷翅昆虫交配后代F1出现性状分离可知,卷翅对直翅为显性。而甲组和乙组的实验结果均无法判断黑色和黄色的显隐性关系。
卷翅
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(2)研究人员让直翅黄色昆虫相互交配,子代中直翅黄色∶直翅黑色=3∶1。结合该信息分析,甲组实验中,亲本的基因型组合是
　 　　　。研究人员认为根据以上实验结果并不能说明基因D/d、E/e的遗传遵循自由组合定律,其理由是______________________
____________________________________________________________
　 　 。
Ddee×ddEe
无论基因D/d与基因E/e是位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,都可以得到上述实验结果
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解析:黄色昆虫相互交配,子代中直翅黄色∶直翅黑色=3∶1,因此黄色对黑色为显性。结合甲组实验结果进一步推测,甲组亲本卷翅黑色个体(♀)的基因型为Ddee,直翅黄色个体(♂)的基因型为ddEe。无论这两对等位基因是位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,甲组亲本F1后代的表型及比例都是卷翅黑色∶卷翅黄色∶直翅黑色∶直翅黄色=1∶1∶1∶1,因此根据以上实验结果并不能说明基因D/d、E/e的遗传遵循自由组合定律。
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(3)乙组实验中,F1翅型表现为卷翅∶直翅=2∶1,研究人员提出了两种假说:假说一,控制卷翅的基因纯合时胚胎会死亡;假说二,含控制卷翅的基因的雌配子有50%不育。
①根据表中实验结果分析,两种假说中不可能成立的是　 　　　,原因是　 　 。
②研究人员计划让甲组实验的F1中卷翅昆虫和直翅昆虫随机交配来探究另外一种假说是否成立,若该假说成立,则实验结果为
　 。
假说二
若假说二成立,则甲组实验F1中卷翅∶直翅=1∶2,与实验结果不符
卷翅∶直翅=2∶3
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解析:若含控制卷翅的基因的雌配子有50%不育,则甲组实验中,亲本卷翅个体(♀,Dd)产生的配子的基因组成及比例为D∶d=1∶2,直翅个体(♂,dd)产生的配子为d,交配得到的F1中卷翅∶直翅的比例应该为1∶2,与甲组实验结果不符,因此假说二不成立。甲组实验F1卷翅个体(Dd)与直翅个体(dd)随机交配,雌配子和雄配子的基因频率都为D=1/4,d=3/4,因此后代中基因型为DD的个体所占比例为1/4×1/4=1/16,基因型为Dd的个体所占比例为1/4×3/4×2=3/8,基因型为dd的个体所占比例为3/4×3/4=9/16。根据假说一分析,DD个体纯合致死,因此后代中卷翅(Dd)∶直翅(dd)=(6/15)∶(9/15)=2∶3。

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