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第21讲　基因自由组合定律的拓展题型突破
(时间:30分钟)
1.(2025·吉林长春模拟)鸢尾的花色受两对等位基因(A、a和B、b)控制。纯合的蓝色品种与纯合的紫色品种杂交,F1自交,F2表现为1紫∶6红∶9蓝。将F2中的红色植株随机交配,F3植株表型和基因型的种类分别是(　　)
A.3种、6种 B.2种、3种
C.4种、4种 D.2种、4种
2.(2026·河南南阳月考)某种小鼠的毛色(黑色、灰色、白色)受常染色体上的两对等位基因(A/a、B/b)控制,黑毛鼠的基因型为A　bb,灰毛鼠的基因型为A　Bb,白毛鼠的基因型为A　BB或aa　 　。现将纯合黑毛鼠和纯合白毛鼠进行如图所示的杂交实验。下列叙述错误的是(　　)
A.亲本小鼠的基因型为AAbb和aaBB
B.F2白毛鼠中纯合子所占比例为3/7
C.F2雌雄黑毛鼠随机交配,后代不会出现灰毛鼠
D.F2雌雄灰毛鼠随机交配,后代黑毛鼠比例为5/32
3.(2025·四川内江模拟)某植物的花色有紫色和蓝色两种,由A、a和B、b两对等位基因控制,两对基因独立遗传。已知aaBB和aaBb这两种基因型开蓝花,其他都开紫花,现有基因型为AaBb的紫色植株自交后,得到F1中紫花∶蓝花=13∶3,现取所有F1的紫花植株继续自交,则F2中紫花与蓝花的比例为(　　)
A.153∶16 B.120∶169
C.47∶5 D.25 561∶3 000
4.已知烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因(可用A/a、B/b、C/c……表示)控制,控制花冠长度的显性基因数量越多,花冠越长。研究人员将花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的纯系亲本进行杂交,F1呈中等长度,F1自交,F2共得到444株植株,统计发现F2植株花冠有多种长度但长度都大于40.5 mm且小于93.3 mm。不考虑突变和环境的影响,下列对此结果作出的推测最合理的是(　　)
A.花冠长度由两对等位基因控制,亲本的基因型是AABB和aabb,F1形成配子时发生了互换
B.花冠长度由三对等位基因控制,F2植株花冠有7种长度,且花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡
C.花冠长度由四对等位基因控制,因为统计的F2数量太少,所以没有出现花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
D.花冠长度由四对以上等位基因控制,因为F2中显性(隐性)纯合子占比小于1/256,所以在444株植株中很可能没统计到花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
5.(2025·河北唐山期末)两纯合玉米杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒性状表型及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列叙述错误的是(　　)
A.籽粒口味性状受一对等位基因控制
B.籽粒颜色性状受两对等位基因控制
C.只考虑籽粒颜色,F2紫色籽粒的基因型有5种
D.只考虑籽粒口味,F2中杂合子占1/2
6.(2025·广东江门调研)一种多年生植物(雌雄同株)的高茎、矮茎受等位基因A、a控制,圆叶、尖叶受等位基因B、b控制,两对等位基因位于两对同源染色体上。某高茎圆叶植株甲自交所得的子一代中,高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖叶=7∶3∶1∶1。已知各种基因型的受精卵均可以正常发育,下列说法正确的是(　　)
A.控制这两对相对性状的基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.植株甲产生的含Ab基因的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用
C.植株甲的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为AAbb
D.取植株甲与矮茎尖叶植株进行正反交,则正反交的结果相同
7.(2025·黑龙江哈尔滨月考)为了研究两对相对性状之间的遗传,科研人员分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验,实验材料为三种哺乳动物。已知两对相对性状均由常染色体上的两对等位基因控制,实验结果如表所示。下列推断错误的是(　　)
组别 亲本 选择F1中两对等位基因均杂合的个体进行随机交配 F2性状分离比
甲 A×B 4∶2∶2∶1
乙 C×D 5∶3∶3∶1
丙 E×F 6∶3∶2∶1
A.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,亲本A和亲本B一定为杂合子
B.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,F2中纯合子所占的比例为1/4
C.丙组可能是一对基因显性纯合时胚胎致死,F2中杂合子所占的比例为5/6
D.三组实验中两对等位基因遵循基因的自由组合定律
8.(2025·江西九江三模)小鼠的基因A、a控制着毛发的黑色、白色,基因B、b控制着毛囊的有无,两对基因位于常染色体上。现将黑色小鼠和无毛囊小鼠杂交得到F1,F1自由交配得到F2,F2中不同性状的小鼠比例为9∶3∶4。随机选取部分F2黑色和白色小鼠进行相关基因检测,结果如下表所示:
毛色 A基因检测结果 B基因检测结果
黑色 均有 均有
白色 均无 均有
不考虑突变和互换,下列相关说法错误的是(　　)
A.该小鼠关于毛发颜色和毛囊的基因型有9种,表型有3种
B.亲本中无毛囊小鼠有两种基因型,分别是AAbb、aabb
C.F2中白色小鼠个体所占的比例为3/16
D.若让F2中黑色小鼠随机交配,则其后代中无毛囊雄鼠占1/18
9.(2025·山东济宁模拟)某种植物的花粉育性受一对等位基因M、m控制,含m的花粉中有1/2发生败育;等位基因N、n控制株高,高茎对矮茎为显性,2对基因独立遗传。将不发生花粉败育的纯合高茎植株与有1/2花粉发生败育的纯合矮茎植株杂交得F1,F1自由交配得F2。下列叙述正确的是(　　)
A.F1产生的卵细胞数是可育花粉数的2倍
B.F1产生的含N花粉数是含n花粉数的2倍
C.F2中高茎植株数是矮茎植株数的8倍
D.F2中花粉1/2败育的纯合矮茎植株所占比例是1/24
10.(2025·陕晋青宁卷,18)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株 叶缘 分泌腔
甲(野生型) 齿状 有
乙(敲除A基因) 全缘 无
丙(敲除B基因) 齿状 无
丁(敲除A基因和B基因) 全缘 无
P　野生型(甲)　×　栽培品种(X)
F1　 有分泌腔　　　　　　
F2　有分泌腔　　　　无分泌腔　　
3　　　∶　　　1
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是　　　,控制分泌腔形成的基因是　　　　。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明
　。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是　　　　　　　　　　。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为　
　,
则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的
　　　　(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
11.(2025·江苏盐城模拟)某品种杜鹃花的花色有红色、白色、粉红色、紫色,由三对基因(A/a、B/b和C/c)控制,研究人员利用红色、白色、紫色杜鹃花三种品系(同一种品系基因型相同)进行了有关实验,结果如下表。请回答下列问题。
组别 P F1表型 F2表型及比例
实验一 红花×白花 粉红花 白花∶粉红花∶红花=1∶2∶1
实验二 红花×紫花 红花 红花∶紫花=15∶1
实验三 白花×紫花 粉红花 白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1
(1)由实验结果推测,控制花色的三对基因位于　　　　　　上,理由是　
　。
(2)亲本白色、紫色杜鹃花的基因型分别是　　　　　　　、　　　　　　　;实验二F2中不能稳定遗传的红花占　 。
(3)实验三F2粉红花的基因型有　　　 　种,这些粉红花相互传粉产生的子代中红花所占的比例为　　 　　。
(4)杜鹃的叶形卵形和椭圆形由基因E/e控制,叶片颜色深绿色和绿色由基因F/f控制。某科研人员用椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶∶椭圆形深绿色叶∶卵形绿色叶∶椭圆形绿色叶=43∶7∶7∶43。不考虑突变,亲本椭圆形绿色植株产生的配子的种类及比例为　　　　　　　　　　　　　　,配子出现该比例的原因是该植物　　　　%的性母细胞减数分裂时　　　　　　　　　　　　发生互换。 第21讲　基因自由组合定律的拓展题型突破
课标 要求 阐明有性生殖中基因的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。
考情 分析 自由组合比例的变式类型及应用 2025·河南卷,15;2025·甘肃卷,20;2025·全国卷,33;2025·陕晋青宁卷,18;2024·广西卷,16;2024·江苏卷,24;2024·江西卷,19;2024·湖北卷,18;2023·全国乙卷,6;2023·新课标卷,5
题型一　9∶3∶3∶1变式
1.基因互作
2.显性基因累加效应
(1)表型。
(2)原因:A与B的作用效果相同,且显性基因越多,效果越强。
1.(2026·福建福州月考)桃的叶形有狭叶和宽叶,为一对相对性状。科研人员以狭叶(甲)、宽叶(乙)、宽叶(丙)三个品种为实验材料,进行两组杂交实验,结果如下表。下列叙述错误的是(　　)
组别 实验一 实验二
亲本 狭叶(甲)× 宽叶(乙) 狭叶(甲)× 宽叶(丙)
F1表型 宽叶 宽叶
F2表型 及比例 宽叶∶狭 叶=15∶1 宽叶∶狭 叶=3∶1
A.桃的叶形至少受两对等位基因控制
B.实验一的F1测交后代宽叶占比为1/2
C.实验二的F2宽叶中纯合子占比为1/3
D.实验一和实验二的F1基因型不同
2.(2025·广东广州模拟)某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB,AAbb,aaBB,aabb的触角长度分别为2 cm,4 cm,0 cm,0 cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4 cm和0 cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1 cm,F1自交得F2,统计F2中触角长度及对应个体数量,结果如下表。
触角长度/cm 0 1 2 3 4
个体数量/个 60 40 30 20 10
下列叙述错误的是(　　)
A.常染色体上A/a和B/b两对等位基因各自独立遗传
B.A基因促进触角生长,B基因抑制触角生长
C.一个A基因控制2 cm长的触角,一个B基因抑制触角长度为1 cm
D.F2中触角长度为1 cm的杂合子基因型为aaBb
题型二　致死遗传现象
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
3.解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析。如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 某一对显性基因纯合致死;
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合均致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
3.(2025·河北廊坊三模)黄金胡子鱼属于异型鱼。胡子和大帆是胡子鱼的两个品种,胡子的短鳍(E)对大帆的长鳍(e)为显性,蓝眼(G)对红眼(g)为显性,父本眼色基因所在一条染色体上具有一致死基因,致死效应在配子产生后引起配子死亡,研究人员进行如表所示杂交实验(不考虑伴性遗传)。下列叙述错误的是(　　)
P 蓝眼胡子×红眼大帆
F1 蓝眼胡子300尾
F1相互交配得到F2,F2表型及数量 蓝眼胡子902尾、红眼胡子898尾、蓝眼大帆297尾、红眼大帆301尾
A.E、e和G、g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.致死基因位于G基因所在染色体上,导致含G的雄配子死亡
C.F1作父本与ggee个体测交,子代有2种基因型和2种表型
D.若让F2中红眼胡子个体随机交配,子代红眼大帆占比为1/6
4.(2025·河南卷,15)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是(　　)
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
1.(2023·新课标卷,5)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
2.(2023·全国乙卷,6)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
3.(2025·甘肃卷,20)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在 4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为隐性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有　　　　　种,表型有　 种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠∶黑色鼠∶巧克力色鼠=
8∶3∶1,产生这种分离比的原因是 　。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀　　　　　　　　,♂　　　　　　　　。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色∶黑色∶白化=9∶3∶4,则亲本白化纯种鼠的基因型为　　　　,F2代黑色鼠的基因型为　　　　　　。 第21讲　基因自由组合定律的拓展题型突破
课标 要求 阐明有性生殖中基因的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。
考情 分析 自由组合比例的变式类型及应用 2025·河南卷,15;2025·甘肃卷,20;2025·全国卷,33;2025·陕晋青宁卷,18;2024·广西卷,16;2024·江苏卷,24;2024·江西卷,19;2024·湖北卷,18;2023·全国乙卷,6;2023·新课标卷,5
题型一　9∶3∶3∶1变式
1.基因互作
2.显性基因累加效应
(1)表型。
(2)原因:A与B的作用效果相同,且显性基因越多,效果越强。
1.(2026·福建福州月考)桃的叶形有狭叶和宽叶,为一对相对性状。科研人员以狭叶(甲)、宽叶(乙)、宽叶(丙)三个品种为实验材料,进行两组杂交实验,结果如下表。下列叙述错误的是(　　)
组别 实验一 实验二
亲本 狭叶(甲)× 宽叶(乙) 狭叶(甲)× 宽叶(丙)
F1表型 宽叶 宽叶
F2表型 及比例 宽叶∶狭 叶=15∶1 宽叶∶狭 叶=3∶1
A.桃的叶形至少受两对等位基因控制
B.实验一的F1测交后代宽叶占比为1/2
C.实验二的F2宽叶中纯合子占比为1/3
D.实验一和实验二的F1基因型不同
【答案】 B　
【解析】 实验一F2的表型比为15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明桃的叶形至少受两对等位基因控制;若用A/a、B/b表示控制叶形的基因,实验一F2的表型比为15∶1,可知实验一F1基因型为AaBb,测交后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,宽叶占3/4;狭叶(甲)基因型为aabb,宽叶(丙)基因型为AAbb(或aaBB),实验二F1基因型为Aabb(或aaBb),F2宽叶基因型为AAbb和Aabb(或aaBB和aaBb),纯合子占1/3;实验一F1为AaBb,实验二F1为Aabb(或aaBb),基因型不同。
2.(2025·广东广州模拟)某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB,AAbb,aaBB,aabb的触角长度分别为2 cm,4 cm,0 cm,0 cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4 cm和0 cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1 cm,F1自交得F2,统计F2中触角长度及对应个体数量,结果如下表。
触角长度/cm 0 1 2 3 4
个体数量/个 60 40 30 20 10
下列叙述错误的是(　　)
A.常染色体上A/a和B/b两对等位基因各自独立遗传
B.A基因促进触角生长,B基因抑制触角生长
C.一个A基因控制2 cm长的触角,一个B基因抑制触角长度为1 cm
D.F2中触角长度为1 cm的杂合子基因型为aaBb
【答案】 D　
【解析】 分析表格可知:F2中有5种表型,比例为6∶4∶3∶2∶1,和为16,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因各自独立遗传,遵循自由组合定律;AAbb触角长度为4 cm,AABB触角长度为2 cm,可知B对触角的发育有抑制作用;AAbb触角长度为4 cm,aabb的触角长度为
0 cm,可知A对触角发育有促进作用;AAbb触角长4 cm,aabb的触角长度为0 cm,说明一个A基因控制2 cm长的触角,AABB触角长度为2 cm,说明一个B基因抑制触角长度为1 cm;触角长度为4 cm和0 cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1 cm,亲本中触角长度为
4 cm的个体基因型为AAbb,则F1的基因型为AaBb,可知亲本中触角长度为0 cm的个体基因型为aaBB,F1自交得F2,F2中触角长度为1 cm的杂合子基因型为AaBb。
题型二　致死遗传现象
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
3.解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析。如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 某一对显性基因纯合致死;
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合均致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
3.(2025·河北廊坊三模)黄金胡子鱼属于异型鱼。胡子和大帆是胡子鱼的两个品种,胡子的短鳍(E)对大帆的长鳍(e)为显性,蓝眼(G)对红眼(g)为显性,父本眼色基因所在一条染色体上具有一致死基因,致死效应在配子产生后引起配子死亡,研究人员进行如表所示杂交实验(不考虑伴性遗传)。下列叙述错误的是(　　)
P 蓝眼胡子×红眼大帆
F1 蓝眼胡子300尾
F1相互交配得到F2,F2表型及数量 蓝眼胡子902尾、红眼胡子898尾、蓝眼大帆297尾、红眼大帆301尾
A.E、e和G、g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.致死基因位于G基因所在染色体上,导致含G的雄配子死亡
C.F1作父本与ggee个体测交,子代有2种基因型和2种表型
D.若让F2中红眼胡子个体随机交配,子代红眼大帆占比为1/6
【答案】 D　
【解析】 F2中单独分析每对性状:胡子∶大帆=3∶1,蓝眼∶红眼=1∶1,分析两对性状:蓝眼胡子∶红眼胡子∶蓝眼大帆∶红眼大帆=3∶3∶1∶1,说明E、e和G、g两对基因的遗传遵循自由组合定律;若致死基因存在于g基因所在染色体上,则F2的性状分离比应为蓝眼胡子∶蓝眼大帆=3∶1,若致死基因存在于G基因所在染色体上,则F2的性状分离比为蓝眼胡子∶红眼胡子∶蓝眼大帆∶红眼大帆=3∶3∶1∶1,即符合表中比例;F1作父本(GgEe)与ggee个体测交,子代有2种基因型ggEe、ggee和2种表型红眼胡子、红眼大帆;若让F2中红眼胡子个体随机交配,即2/3ggEe,1/3ggEE群体随机交配,用配子法,雌雄配子均为2/3gE,1/3ge,故子代红眼大帆占比为1/3×1/3=1/9。
4.(2025·河南卷,15)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是(　　)
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
【答案】 D　
【解析】 已知植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1,可知正常株为显性性状,突变株为隐性性状。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6,为9∶3∶3∶1的变式,可知杂交后代F1基因型为AaBb,正常株的基因型为A　B　,基因型为aabb的植株会死亡,其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB,由于甲和乙自交后代中某性状的正常株(A　B　)∶突变株均为3∶1,故甲的基因型是AaBB或AABb;F1基因型为AaBb,自交后代F2应该出现9∶(6+1)的分离比,出现异常分离比是因为出现了隐性纯合aabb致死;F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb,突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,其中性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,占7/15;F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb 6种杂交组合和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb自交,故亲本组合有10种。
1.(2023·新课标卷,5)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
【答案】 D　
【解析】 由题可知,F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此控制玉米株高的两对基因遵循基因的自由组合定律,即高秆基因型为A　B　,矮秆基因型为A　bb、aaB　,极矮秆基因型为aabb,因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb;矮秆基因型为A　bb、aaB　,因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种;由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆;F2矮秆基因型为A　bb、aaB　,纯合子基因型为aaBB、AAbb,因此矮秆中纯合子所占比例为1/3,F2高秆基因型为A　B　,纯合子为AABB,因此高秆中纯合子所占比例为1/9。
2.(2023·全国乙卷,6)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
【答案】 D
【解析】 实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1(宽叶∶窄叶=3∶1,只考虑A/a基因),因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1(高茎∶矮茎=3∶1,只考虑B/b基因),因此推测BB致死;实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此子代宽叶矮茎的基因型也为Aabb;由于AA和BB均致死,因此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;将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代宽叶高茎∶宽叶矮茎∶窄叶高茎∶窄叶矮茎的比值由原本的9∶3∶3∶1变为4∶2∶2∶1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9。
3.(2025·甘肃卷,20)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在 4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为隐性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有　　　　　　种,表型有　　　　　　种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠∶黑色鼠∶巧克力色鼠=
8∶3∶1,产生这种分离比的原因是 　 。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀　　　　　　,　　　　　　。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色∶黑色∶白化=9∶3∶4,则亲本白化纯种鼠的基因型为　　　　,F2代黑色鼠的基因型为　　　　　。
【答案】 (1)9　4
(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死
(3)ataBb　atabb
(4)aadd　aaDD、aaDd
【解析】 (1)只考虑A基因位点,A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a,从4个等位基因中选2个组成基因型(包括纯合子和杂合子),纯合子有AyAy(致死)、AA、atat、aa 4种,杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata 6种,所以基因型共有10种,但由于AyAy纯合致死,实际存活的基因型有9种,由显隐性关系Ay>A>at>a可知,表型有黄色(Ay　)、鼠灰色(A　)、腹部黄色(at　)、黑色(aa),共4种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,正常情况下Aya×Aya后代中AyAy∶Aya∶aa=1∶2∶1,由于AyAy致死,所以Aya∶aa=2∶1,Bb×Bb后代中 B　∶bb=3∶1,按照自由组合定律,(2Aya∶1aa)×(3B　∶1bb),后代中黄色鼠(AyaB　、Ayabb)∶黑色鼠(aaB　)∶巧克力色鼠(aabb)=
(2/3×3/4+2/3×1/4)∶(1/3×3/4)∶(1/3×1/4)=8/12∶3/12∶1/12=8∶3∶1,所以后代表型及其比例为黄色鼠∶黑色鼠∶巧克力色鼠=8∶3∶1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死。
(3)黄腹黑背雌鼠(at　B　)和黄腹棕背雄鼠(at　bb)杂交,因为F1代产生了黑色鼠(aaB　)和巧克力色鼠(aabb),所以亲本都含有a和b基因,那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb,黄腹棕背雄鼠基因型为atabb,二者杂交,F1代产生了3/8(3/4×1/2)黄腹黑背鼠(at　Bb),3/8(3/4×1/2)黄腹棕背鼠(at　bb),1/8(1/4×1/2)黑色鼠(aaBb)和1/8(1/4×1/2)巧克力色鼠(aabb)。
(4)已知D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状,A决定鼠灰色,a决定黑色,F2代的表型及其比例为鼠灰色∶黑色∶白化=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变形,说明F1的基因型为AaDd,由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠,要得到F1为AaDd,则亲本白化纯种鼠的基因型为aadd,鼠灰色纯种鼠的基因型为AADD,二者杂交,F1的基因型为AaDd,F1代雌雄鼠交配,F2的基因型及比例为A　D　∶aaD　∶A　dd∶aadd=9∶3∶3∶1,表型之比为鼠灰色∶黑色∶白化=9∶3∶4,所以F2代黑色鼠的基因型为aaDD、aaDd。
(时间:30分钟)
1.(2025·吉林长春模拟)鸢尾的花色受两对等位基因(A、a和B、b)控制。纯合的蓝色品种与纯合的紫色品种杂交,F1自交,F2表现为1紫∶6红∶9蓝。将F2中的红色植株随机交配,F3植株表型和基因型的种类分别是(　　)
A.3种、6种 B.2种、3种
C.4种、4种 D.2种、4种
【答案】 A　
【解析】 纯合的蓝色品种与纯合的紫色品种杂交,F1自交,F2表现为1紫∶6红∶9蓝。说明F1的基因型为AaBb,且蓝色植株的基因型为A　B　、红色植株的基因型为A　bb和aaB　,紫色植株的基因型为aabb。故F2中的红色植株的基因型及比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb,产生的配子及比例为1/3Ab、1/3ab、1/3aB,F2中红色植株随机交配,F3的基因型为AAbb、aabb、aaBB、Aabb、AaBb、aaBb,表型有3种,基因型有6种。
2.(2026·河南南阳月考)某种小鼠的毛色(黑色、灰色、白色)受常染色体上的两对等位基因(A/a、B/b)控制,黑毛鼠的基因型为A　bb,灰毛鼠的基因型为A　Bb,白毛鼠的基因型为A　BB或aa　 　。现将纯合黑毛鼠和纯合白毛鼠进行如图所示的杂交实验。下列叙述错误的是(　　)
A.亲本小鼠的基因型为AAbb和aaBB
B.F2白毛鼠中纯合子所占比例为3/7
C.F2雌雄黑毛鼠随机交配,后代不会出现灰毛鼠
D.F2雌雄灰毛鼠随机交配,后代黑毛鼠比例为5/32
【答案】 D　
【解析】 由于F2中出现了3∶6∶7的比例,符合9∶3∶3∶1的性状分离比,则F1的基因型是AaBb,亲本小鼠的基因型为AAbb和aaBB;F2中白毛鼠的基因型及比例为AABB∶AaBB∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶1,其中纯合子(AABB、aaBB、aabb)所占比例为(1+1+1)/(1+2+1+2+1)=3/7;F2中黑毛鼠基因型为A　bb(1/3AAbb、2/3Aabb),雌雄黑毛鼠随机交配,产生的配子为2/3Ab、1/3ab,后代不会出现A　Bb(灰毛鼠);F2中灰毛鼠基因型为
A　Bb(1/3AABb、2/3AaBb),产生的配子为2/6AB、2/6Ab、1/6aB、1/6ab,雌雄灰毛鼠随机交配,后代黑毛鼠(A　bb)的比例为2/6×2/6+2/6×1/6+1/6×2/6=2/9。
3.(2025·四川内江模拟)某植物的花色有紫色和蓝色两种,由A、a和B、b两对等位基因控制,两对基因独立遗传。已知aaBB和aaBb这两种基因型开蓝花,其他都开紫花,现有基因型为AaBb的紫色植株自交后,得到F1中紫花∶蓝花=13∶3,现取所有F1的紫花植株继续自交,则F2中紫花与蓝花的比例为(　　)
A.153∶16 B.120∶169
C.47∶5 D.25 561∶3 000
【答案】 C　
【解析】 基因型为AaBb的紫色植株自交后,得到F1中紫花∶蓝花=13∶3,其中紫花的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶AAbb∶Aabb∶aabb=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1,其中AaBB、AaBb自交能产生蓝花,子二代蓝花的概率=2/13×1/4+4/13×1/4×3/4=5/52,其余为紫花,因此紫花∶蓝花=47∶5。
4.已知烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因(可用A/a、B/b、C/c……表示)控制,控制花冠长度的显性基因数量越多,花冠越长。研究人员将花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的纯系亲本进行杂交,F1呈中等长度,F1自交,F2共得到444株植株,统计发现F2植株花冠有多种长度但长度都大于40.5 mm且小于93.3 mm。不考虑突变和环境的影响,下列对此结果作出的推测最合理的是(　　)
A.花冠长度由两对等位基因控制,亲本的基因型是AABB和aabb,F1形成配子时发生了互换
B.花冠长度由三对等位基因控制,F2植株花冠有7种长度,且花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡
C.花冠长度由四对等位基因控制,因为统计的F2数量太少,所以没有出现花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
D.花冠长度由四对以上等位基因控制,因为F2中显性(隐性)纯合子占比小于1/256,所以在444株植株中很可能没统计到花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
【答案】 D　
【解析】 题干明确说明烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因控制,且不考虑突变和环境的影响,若花冠长度由两对等位基因控制,亲本的基因型是AABB和aabb,F1形成配子时发生互换是不会影响子代表型的;若花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡,就不会有亲本品种;444株植株可以作为统计依据,没有出现花冠长度为40.5 mm和93.3 mm植株,不是因为F2数量太少;若花冠长度由四对等位基因控制,亲本的基因型是AABBCCDD和aabbccdd,F2中显性纯合子应占1/256,所以应该能在444株植株中统计到,但是题干中没统计到,所以,花冠长度可能由四对以上等位基因控制。
5.(2025·河北唐山期末)两纯合玉米杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒性状表型及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列叙述错误的是(　　)
A.籽粒口味性状受一对等位基因控制
B.籽粒颜色性状受两对等位基因控制
C.只考虑籽粒颜色,F2紫色籽粒的基因型有5种
D.只考虑籽粒口味,F2中杂合子占1/2
【答案】 C　
【解析】 F2中非甜∶甜=3∶1,符合一对等位基因的遗传规律,说明该性状受一对等位基因控制;F2中紫色∶白色=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关性状受两对等位基因控制;假设籽粒颜色由A/a和B/b两对等位基因控制,只考虑颜色,紫色基因型为A　B　,包括AABB、AABb、AaBB、AaBb,共4种;只考虑口味,F1为杂合子,F2中杂合子占1/2。
6.(2025·广东江门调研)一种多年生植物(雌雄同株)的高茎、矮茎受等位基因A、a控制,圆叶、尖叶受等位基因B、b控制,两对等位基因位于两对同源染色体上。某高茎圆叶植株甲自交所得的子一代中,高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖叶=7∶3∶1∶1。已知各种基因型的受精卵均可以正常发育,下列说法正确的是(　　)
A.控制这两对相对性状的基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.植株甲产生的含Ab基因的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用
C.植株甲的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为AAbb
D.取植株甲与矮茎尖叶植株进行正反交,则正反交的结果相同
【答案】 B　
【解析】 由题意可知,等位基因A/a、B/b位于两对同源染色体上,因此控制这两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律。子一代高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖
叶=7∶3∶1∶1,说明植株甲的基因型为AaBb,AaBb自交子代一般表现为9∶3∶3∶1的分离比,而植株甲自交后代中高茎尖叶(A　bb)减少两份,高茎圆叶(A　B　)减少两份,子代中存在矮茎尖叶(aabb),说明含ab基因的配子能正常参与受精作用,故猜测可能是含Ab基因的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用。植株甲的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为Aabb。取植株甲与矮茎尖叶植株(aabb)进行正反交,由于出现题述结果的原因是含Ab基因的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用,因此,正反交结果不同。
7.(2025·黑龙江哈尔滨月考)为了研究两对相对性状之间的遗传,科研人员分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验,实验材料为三种哺乳动物。已知两对相对性状均由常染色体上的两对等位基因控制,实验结果如表所示。下列推断错误的是(　　)
组别 亲本 选择F1中两对等位基因均杂合的个体进行随机交配 F2性状分离比
甲 A×B 4∶2∶2∶1
乙 C×D 5∶3∶3∶1
丙 E×F 6∶3∶2∶1
A.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,亲本A和亲本B一定为杂合子
B.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,F2中纯合子所占的比例为1/4
C.丙组可能是一对基因显性纯合时胚胎致死,F2中杂合子所占的比例为5/6
D.三组实验中两对等位基因遵循基因的自由组合定律
【答案】 A　
【解析】 甲组中F2性状分离比为4∶2∶2∶1=(2∶1)×(2∶1),出现该比例的原因是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,即AA和BB都致死,亲本基因型可以是AaBb和aabb,aabb为纯合子;若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,如果含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,即AB的雄配子或雌配子致死,则后代出现5∶3∶3∶1的比例,符合乙组F2性状分离比,F1的基因型为AaBb,F2中纯合子有AAbb、aaBB、aabb,纯合子所占的比例为3/12即1/4;丙组中F2性状分离比为6∶3∶2∶1=(3∶1)(2∶1),所以有一对基因显性纯合使胚胎致死,若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,即AA或BB致死,假设AA致死,能存活的个体中只有aaBB和aabb为纯合子,即F2中纯合子所占的比例为2/12即1/6,F2中杂合子所占的比例为5/6;分析题中表格可知,甲、乙、丙三组实验的F2性状分离比都是9∶3∶3∶1的变式,三组实验中的两对等位基因均遵循基因的自由组合定律。
8.(2025·江西九江三模)小鼠的基因A、a控制着毛发的黑色、白色,基因B、b控制着毛囊的有无,两对基因位于常染色体上。现将黑色小鼠和无毛囊小鼠杂交得到F1,F1自由交配得到F2,F2中不同性状的小鼠比例为9∶3∶4。随机选取部分F2黑色和白色小鼠进行相关基因检测,结果如下表所示:
毛色 A基因检测结果 B基因检测结果
黑色 均有 均有
白色 均无 均有
不考虑突变和互换,下列相关说法错误的是(　　)
A.该小鼠关于毛发颜色和毛囊的基因型有9种,表型有3种
B.亲本中无毛囊小鼠有两种基因型,分别是AAbb、aabb
C.F2中白色小鼠个体所占的比例为3/16
D.若让F2中黑色小鼠随机交配,则其后代中无毛囊雄鼠占1/18
【答案】 B　
【解析】 由题可知,F2中不同性状的比例为9∶3∶4,说明F1是AaBb,两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,故F1自交后代基因型有9种;F2黑色小鼠均有A和B基因,白色小鼠没有A基因,只有B基因,可知A　B　表现为黑色,aaB　表现为白色,A　bb和aabb表现为无毛囊,表型有3种;F1是AaBb,亲本黑色小鼠的基因型为AABB,故无毛囊小鼠的基因型为aabb;aaB　表现为白色,故F2中白色小鼠个体所占的比例为3/16;F2中黑色小鼠基因型为1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb,若让F2中黑色小鼠随机交配,配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1,后代A　B　∶aaB　∶A　bb∶aabb=64∶8∶8∶1,其中A　bb和aabb表现为无毛囊,无毛囊雄鼠占(8+1)/81×1/2=1/18。
9.(2025·山东济宁模拟)某种植物的花粉育性受一对等位基因M、m控制,含m的花粉中有1/2发生败育;等位基因N、n控制株高,高茎对矮茎为显性,2对基因独立遗传。将不发生花粉败育的纯合高茎植株与有1/2花粉发生败育的纯合矮茎植株杂交得F1,F1自由交配得F2。下列叙述正确的是(　　)
A.F1产生的卵细胞数是可育花粉数的2倍
B.F1产生的含N花粉数是含n花粉数的2倍
C.F2中高茎植株数是矮茎植株数的8倍
D.F2中花粉1/2败育的纯合矮茎植株所占比例是1/24
【答案】 D　
【解析】 自然界中植株产生的雄配子数远远多于雌配子数;结合题干信息分析,花粉均可育的纯合高茎植株基因型为MMNN,1/2花粉败育的纯合矮茎植株基因型为mmnn,杂交得到的F1植株基因型为MmNn,F1产生的含基因N的雄配子数∶含基因n的雄配子数=1∶1;F1植株基因型为MmNn,由于两对基因是独立遗传的,m不会影响高茎和矮茎的比例,相当于Nn自交,F2植株中高茎∶矮茎=3∶1;F1植株基因型为MmNn,利用分离定律思维求解,由于含有基因m的花粉中有1/2不育,雌配子M∶m=1∶1,雄配子M∶m=2∶1,子二代MM∶Mm∶mm=2∶3∶1,再考虑N、n基因,子二代基因型及比例为NN∶Nn∶nn=1∶2∶1,F2中产生的花粉1/2败育的纯合矮茎植株(mmnn)所占比例是1/6×1/4=1/24。
10.(2025·陕晋青宁卷,18)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株 叶缘 分泌腔
甲(野生型) 齿状 有
乙(敲除A基因) 全缘 无
丙(敲除B基因) 齿状 无
丁(敲除A基因和B基因) 全缘 无
P　野生型(甲)　×　栽培品种(X)　
F1　　　 有分泌腔　　　　　　
　
F2　有分泌腔　　　　无分泌腔　　
3　　　∶　　　1
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是　　　,控制分泌腔形成的基因是　　　　。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明 　 。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是　　　　　　　　　　。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为　 　 ,
则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的
　　　　(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
【答案】 (1)A　A和B
(2)A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达
(3)甲和丁或乙和丙　齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4　A
【解析】 (1)结合题表分析,野生型甲为叶缘齿状,乙敲除A基因,表现为全缘,丙敲除B基因,依然为叶缘齿状,因此控制叶缘形状的基因是A;乙(敲除A基因)和丙(敲除B基因)表现为无分泌腔,因此控制分泌腔形成的基因是A和B。
(2)乙敲除A基因,但没有敲除B基因,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,但没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。
(3)假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则满足自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4。栽培品种(X)应该是A基因缺陷。理由如下:纯合栽培品种(X)叶全缘、没有分泌腔,基因型可为aaBB或aabb,根据题图中遗传图解可知,野生型甲AABB和栽培品种杂交,F1为AaBb或AaBB,两者都有分泌腔,F1自交,如果是AaBb,F2有分泌腔∶无分泌腔=9∶7,如果是AaBB,F2有分泌腔∶无分泌腔=3∶1,符合题意。因此栽培品种基因型为aaBB,推测栽培品种的A基因功能缺陷。
11.(2025·江苏盐城模拟)某品种杜鹃花的花色有红色、白色、粉红色、紫色,由三对基因(A/a、B/b和C/c)控制,研究人员利用红色、白色、紫色杜鹃花三种品系(同一种品系基因型相同)进行了有关实验,结果如下表。请回答下列问题。
组别 P F1表型 F2表型及比例
实验一 红花× 白花 粉红花 白花∶粉红花∶红花=1∶2∶1
实验二 红花× 紫花 红花 红花∶紫花=15∶1
实验三 白花× 紫花 粉红花 白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1
(1)由实验结果推测,控制花色的三对基因位于　　　　　　上,理由是　　　　　　　　　。
(2)亲本白色、紫色杜鹃花的基因型分别是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　;实验二F2中不能稳定遗传的红花占　　　　　　。
(3)实验三F2粉红花的基因型有　　　　种,这些粉红花相互传粉产生的子代中红花所占的比例为　　　　。
(4)杜鹃的叶形卵形和椭圆形由基因E/e控制,叶片颜色深绿色和绿色由基因F/f控制。某科研人员用椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶∶椭圆形深绿色叶∶卵形绿色叶∶椭圆形绿色叶=43∶7∶7∶43。不考虑突变,亲本椭圆形绿色植株产生的配子的种类及比例为　　　　,配子出现该比例的原因是该植物　　　　%的性母细胞减数分裂时　　　　　　　　　　　　发生互换。
【答案】 (1)三对同源染色体　实验三F2比例符合三对等位基因自由组合比例的变式
(2)AABBCC　aabbcc　8/15
(3)9　15/64
(4)EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43　28　同源染色体的非姐妹染色单体之间
【解析】 (1)据表可知,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,符合三对等位基因自由组合比例的变式,由此推测控制花色的三对基因位于三对同源染色体上。
(2)根据实验一和实验三可知白花基因型可为AA　 　 　 　,紫花基因型为aabbcc,粉红花基因型为Aa　 　 　 　,红花的基因型为aaB　 　 　、aabbC　,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,因此F1粉红花的基因型为AaBbCc,亲本白色、紫色杜鹃花的基因型分别是AABBCC和aabbcc。实验二中F2的性状分离比为红花∶紫花=15∶1,因此,实验二F1红花基因型为aaBbCc,F2的红花基因型为aaB　C　,aaB　cc,
aabbC　,共8种基因型,其中不能稳定遗传的基因型为2aabbCc、2aaBbcc、4aaBbCc,即实验二F2中不能稳定遗传的红花占8/15。
(3)实验三F1粉红花的基因型为AaBbCc,其自交产生的F2粉红花(Aa　 　 　 　)的基因型有9种,这些粉红花群体(1AaBBCC、2AaBbCC、2AaBBCc、4AaBbCc、3AabbC　、3AaB　cc、1Aabbcc)中含有的8种配子(ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc)比例是均等的,相当于基因型为AaBbCc的粉红花个体自交产生的子代情况(白花∶粉红花∶红花∶紫花=
16∶32∶15∶1),因此相互传粉产生的子代中红花所占的比例为15/64。
(4)椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶∶椭圆形深绿色叶∶卵形绿色叶∶椭圆形绿色叶=43∶7∶7∶43,该比例代表了椭圆形绿色植株产生的配子种类和比例,由于产生的四种配子比例表现为两多两少,说明相关的两对等位基因的遗传不符合基因自由组合定律。亲本椭圆形绿色叶杜鹃植株的基因型为EeFf,所以椭圆形和绿色为显性性状,亲本产生的配子的类型和比例为EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43,形成该结果的原因在于E/e、F/f两对基因位于一对同源染色体上,其中基因E、F位于一条染色体上,基因e、f位于另一条染色体上,并且在形成配子的过程中发生了染色体互换,导致产生了少量的eF、Ef配子,该植物(7+7+7+7)/(43+7+7+43)=28%的性母细胞减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。第21讲　基因自由组合定律的拓展题型突破
(时间:30分钟)
1.(2025·吉林长春模拟)鸢尾的花色受两对等位基因(A、a和B、b)控制。纯合的蓝色品种与纯合的紫色品种杂交,F1自交,F2表现为1紫∶6红∶9蓝。将F2中的红色植株随机交配,F3植株表型和基因型的种类分别是(　　)
A.3种、6种 B.2种、3种
C.4种、4种 D.2种、4种
【答案】 A　
【解析】 纯合的蓝色品种与纯合的紫色品种杂交,F1自交,F2表现为1紫∶6红∶9蓝。说明F1的基因型为AaBb,且蓝色植株的基因型为A　B　、红色植株的基因型为A　bb和aaB　,紫色植株的基因型为aabb。故F2中的红色植株的基因型及比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb,产生的配子及比例为1/3Ab、1/3ab、1/3aB,F2中红色植株随机交配,F3的基因型为AAbb、aabb、aaBB、Aabb、AaBb、aaBb,表型有3种,基因型有6种。
2.(2026·河南南阳月考)某种小鼠的毛色(黑色、灰色、白色)受常染色体上的两对等位基因(A/a、B/b)控制,黑毛鼠的基因型为A　bb,灰毛鼠的基因型为A　Bb,白毛鼠的基因型为A　BB或aa　 　。现将纯合黑毛鼠和纯合白毛鼠进行如图所示的杂交实验。下列叙述错误的是(　　)
A.亲本小鼠的基因型为AAbb和aaBB
B.F2白毛鼠中纯合子所占比例为3/7
C.F2雌雄黑毛鼠随机交配,后代不会出现灰毛鼠
D.F2雌雄灰毛鼠随机交配,后代黑毛鼠比例为5/32
【答案】 D　
【解析】 由于F2中出现了3∶6∶7的比例,符合9∶3∶3∶1的性状分离比,则F1的基因型是AaBb,亲本小鼠的基因型为AAbb和aaBB;F2中白毛鼠的基因型及比例为AABB∶AaBB∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶1,其中纯合子(AABB、aaBB、aabb)所占比例为(1+1+1)/(1+2+1+2+1)=3/7;F2中黑毛鼠基因型为A　bb(1/3AAbb、2/3Aabb),雌雄黑毛鼠随机交配,产生的配子为2/3Ab、1/3ab,后代不会出现A　Bb(灰毛鼠);F2中灰毛鼠基因型为
A　Bb(1/3AABb、2/3AaBb),产生的配子为2/6AB、2/6Ab、1/6aB、1/6ab,雌雄灰毛鼠随机交配,后代黑毛鼠(A　bb)的比例为2/6×2/6+2/6×1/6+1/6×2/6=2/9。
3.(2025·四川内江模拟)某植物的花色有紫色和蓝色两种,由A、a和B、b两对等位基因控制,两对基因独立遗传。已知aaBB和aaBb这两种基因型开蓝花,其他都开紫花,现有基因型为AaBb的紫色植株自交后,得到F1中紫花∶蓝花=13∶3,现取所有F1的紫花植株继续自交,则F2中紫花与蓝花的比例为(　　)
A.153∶16 B.120∶169
C.47∶5 D.25 561∶3 000
【答案】 C　
【解析】 基因型为AaBb的紫色植株自交后,得到F1中紫花∶蓝花=13∶3,其中紫花的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶AAbb∶Aabb∶aabb=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1,其中AaBB、AaBb自交能产生蓝花,子二代蓝花的概率=2/13×1/4+4/13×1/4×3/4=5/52,其余为紫花,因此紫花∶蓝花=47∶5。
4.已知烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因(可用A/a、B/b、C/c……表示)控制,控制花冠长度的显性基因数量越多,花冠越长。研究人员将花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的纯系亲本进行杂交,F1呈中等长度,F1自交,F2共得到444株植株,统计发现F2植株花冠有多种长度但长度都大于40.5 mm且小于93.3 mm。不考虑突变和环境的影响,下列对此结果作出的推测最合理的是(　　)
A.花冠长度由两对等位基因控制,亲本的基因型是AABB和aabb,F1形成配子时发生了互换
B.花冠长度由三对等位基因控制,F2植株花冠有7种长度,且花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡
C.花冠长度由四对等位基因控制,因为统计的F2数量太少,所以没有出现花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
D.花冠长度由四对以上等位基因控制,因为F2中显性(隐性)纯合子占比小于1/256,所以在444株植株中很可能没统计到花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株
【答案】 D　
【解析】 题干明确说明烟草花冠长度受多对独立遗传的等位基因控制,且不考虑突变和环境的影响,若花冠长度由两对等位基因控制,亲本的基因型是AABB和aabb,F1形成配子时发生互换是不会影响子代表型的;若花冠长度为40.5 mm和93.3 mm的植株死亡,就不会有亲本品种;444株植株可以作为统计依据,没有出现花冠长度为40.5 mm和93.3 mm植株,不是因为F2数量太少;若花冠长度由四对等位基因控制,亲本的基因型是AABBCCDD和aabbccdd,F2中显性纯合子应占1/256,所以应该能在444株植株中统计到,但是题干中没统计到,所以,花冠长度可能由四对以上等位基因控制。
5.(2025·河北唐山期末)两纯合玉米杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒性状表型及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列叙述错误的是(　　)
A.籽粒口味性状受一对等位基因控制
B.籽粒颜色性状受两对等位基因控制
C.只考虑籽粒颜色,F2紫色籽粒的基因型有5种
D.只考虑籽粒口味,F2中杂合子占1/2
【答案】 C　
【解析】 F2中非甜∶甜=3∶1,符合一对等位基因的遗传规律,说明该性状受一对等位基因控制;F2中紫色∶白色=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关性状受两对等位基因控制;假设籽粒颜色由A/a和B/b两对等位基因控制,只考虑颜色,紫色基因型为A　B　,包括AABB、AABb、AaBB、AaBb,共4种;只考虑口味,F1为杂合子,F2中杂合子占1/2。
6.(2025·广东江门调研)一种多年生植物(雌雄同株)的高茎、矮茎受等位基因A、a控制,圆叶、尖叶受等位基因B、b控制,两对等位基因位于两对同源染色体上。某高茎圆叶植株甲自交所得的子一代中,高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖叶=7∶3∶1∶1。已知各种基因型的受精卵均可以正常发育,下列说法正确的是(　　)
A.控制这两对相对性状的基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.植株甲产生的含Ab基因的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用
C.植株甲的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为AAbb
D.取植株甲与矮茎尖叶植株进行正反交,则正反交的结果相同
【答案】 B　
【解析】 由题意可知,等位基因A/a、B/b位于两对同源染色体上,因此控制这两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律。子一代高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖
叶=7∶3∶1∶1,说明植株甲的基因型为AaBb,AaBb自交子代一般表现为9∶3∶3∶1的分离比,而植株甲自交后代中高茎尖叶(A　bb)减少两份,高茎圆叶(A　B　)减少两份,子代中存在矮茎尖叶(aabb),说明含ab基因的配子能正常参与受精作用,故猜测可能是含Ab基因的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用。植株甲的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为Aabb。取植株甲与矮茎尖叶植株(aabb)进行正反交,由于出现题述结果的原因是含Ab基因的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用,因此,正反交结果不同。
7.(2025·黑龙江哈尔滨月考)为了研究两对相对性状之间的遗传,科研人员分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验,实验材料为三种哺乳动物。已知两对相对性状均由常染色体上的两对等位基因控制,实验结果如表所示。下列推断错误的是(　　)
组别 亲本 选择F1中两对等位基因均杂合的个体进行随机交配 F2性状分离比
甲 A×B 4∶2∶2∶1
乙 C×D 5∶3∶3∶1
丙 E×F 6∶3∶2∶1
A.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,亲本A和亲本B一定为杂合子
B.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,F2中纯合子所占的比例为1/4
C.丙组可能是一对基因显性纯合时胚胎致死,F2中杂合子所占的比例为5/6
D.三组实验中两对等位基因遵循基因的自由组合定律
【答案】 A　
【解析】 甲组中F2性状分离比为4∶2∶2∶1=(2∶1)×(2∶1),出现该比例的原因是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,即AA和BB都致死,亲本基因型可以是AaBb和aabb,aabb为纯合子;若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,如果含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,即AB的雄配子或雌配子致死,则后代出现5∶3∶3∶1的比例,符合乙组F2性状分离比,F1的基因型为AaBb,F2中纯合子有AAbb、aaBB、aabb,纯合子所占的比例为3/12即1/4;丙组中F2性状分离比为6∶3∶2∶1=(3∶1)(2∶1),所以有一对基因显性纯合使胚胎致死,若将这两对等位基因分别用A/a和B/b表示,即AA或BB致死,假设AA致死,能存活的个体中只有aaBB和aabb为纯合子,即F2中纯合子所占的比例为2/12即1/6,F2中杂合子所占的比例为5/6;分析题中表格可知,甲、乙、丙三组实验的F2性状分离比都是9∶3∶3∶1的变式,三组实验中的两对等位基因均遵循基因的自由组合定律。
8.(2025·江西九江三模)小鼠的基因A、a控制着毛发的黑色、白色,基因B、b控制着毛囊的有无,两对基因位于常染色体上。现将黑色小鼠和无毛囊小鼠杂交得到F1,F1自由交配得到F2,F2中不同性状的小鼠比例为9∶3∶4。随机选取部分F2黑色和白色小鼠进行相关基因检测,结果如下表所示:
毛色 A基因检测结果 B基因检测结果
黑色 均有 均有
白色 均无 均有
不考虑突变和互换,下列相关说法错误的是(　　)
A.该小鼠关于毛发颜色和毛囊的基因型有9种,表型有3种
B.亲本中无毛囊小鼠有两种基因型,分别是AAbb、aabb
C.F2中白色小鼠个体所占的比例为3/16
D.若让F2中黑色小鼠随机交配,则其后代中无毛囊雄鼠占1/18
【答案】 B　
【解析】 由题可知,F2中不同性状的比例为9∶3∶4,说明F1是AaBb,两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,故F1自交后代基因型有9种;F2黑色小鼠均有A和B基因,白色小鼠没有A基因,只有B基因,可知A　B　表现为黑色,aaB　表现为白色,A　bb和aabb表现为无毛囊,表型有3种;F1是AaBb,亲本黑色小鼠的基因型为AABB,故无毛囊小鼠的基因型为aabb;aaB　表现为白色,故F2中白色小鼠个体所占的比例为3/16;F2中黑色小鼠基因型为1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb,若让F2中黑色小鼠随机交配,配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1,后代A　B　∶aaB　∶A　bb∶aabb=64∶8∶8∶1,其中A　bb和aabb表现为无毛囊,无毛囊雄鼠占(8+1)/81×1/2=1/18。
9.(2025·山东济宁模拟)某种植物的花粉育性受一对等位基因M、m控制,含m的花粉中有1/2发生败育;等位基因N、n控制株高,高茎对矮茎为显性,2对基因独立遗传。将不发生花粉败育的纯合高茎植株与有1/2花粉发生败育的纯合矮茎植株杂交得F1,F1自由交配得F2。下列叙述正确的是(　　)
A.F1产生的卵细胞数是可育花粉数的2倍
B.F1产生的含N花粉数是含n花粉数的2倍
C.F2中高茎植株数是矮茎植株数的8倍
D.F2中花粉1/2败育的纯合矮茎植株所占比例是1/24
【答案】 D　
【解析】 自然界中植株产生的雄配子数远远多于雌配子数;结合题干信息分析,花粉均可育的纯合高茎植株基因型为MMNN,1/2花粉败育的纯合矮茎植株基因型为mmnn,杂交得到的F1植株基因型为MmNn,F1产生的含基因N的雄配子数∶含基因n的雄配子数=1∶1;F1植株基因型为MmNn,由于两对基因是独立遗传的,m不会影响高茎和矮茎的比例,相当于Nn自交,F2植株中高茎∶矮茎=3∶1;F1植株基因型为MmNn,利用分离定律思维求解,由于含有基因m的花粉中有1/2不育,雌配子M∶m=1∶1,雄配子M∶m=2∶1,子二代MM∶Mm∶mm=2∶3∶1,再考虑N、n基因,子二代基因型及比例为NN∶Nn∶nn=1∶2∶1,F2中产生的花粉1/2败育的纯合矮茎植株(mmnn)所占比例是1/6×1/4=1/24。
10.(2025·陕晋青宁卷,18)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株 叶缘 分泌腔
甲(野生型) 齿状 有
乙(敲除A基因) 全缘 无
丙(敲除B基因) 齿状 无
丁(敲除A基因和B基因) 全缘 无
P　野生型(甲)　×　栽培品种(X)　
F1　　　 有分泌腔　　　　　　
　
F2　有分泌腔　　　　无分泌腔　　
3　　　∶　　　1
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是　　　,控制分泌腔形成的基因是　　　　。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明 　 。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是　　　　　　　　　　。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为　 　 ,
则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的
　　　　(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
【答案】 (1)A　A和B
(2)A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达
(3)甲和丁或乙和丙　齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4　A
【解析】 (1)结合题表分析,野生型甲为叶缘齿状,乙敲除A基因,表现为全缘,丙敲除B基因,依然为叶缘齿状,因此控制叶缘形状的基因是A;乙(敲除A基因)和丙(敲除B基因)表现为无分泌腔,因此控制分泌腔形成的基因是A和B。
(2)乙敲除A基因,但没有敲除B基因,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,但没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。
(3)假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则满足自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4。栽培品种(X)应该是A基因缺陷。理由如下:纯合栽培品种(X)叶全缘、没有分泌腔,基因型可为aaBB或aabb,根据题图中遗传图解可知,野生型甲AABB和栽培品种杂交,F1为AaBb或AaBB,两者都有分泌腔,F1自交,如果是AaBb,F2有分泌腔∶无分泌腔=9∶7,如果是AaBB,F2有分泌腔∶无分泌腔=3∶1,符合题意。因此栽培品种基因型为aaBB,推测栽培品种的A基因功能缺陷。
11.(2025·江苏盐城模拟)某品种杜鹃花的花色有红色、白色、粉红色、紫色,由三对基因(A/a、B/b和C/c)控制,研究人员利用红色、白色、紫色杜鹃花三种品系(同一种品系基因型相同)进行了有关实验,结果如下表。请回答下列问题。
组别 P F1表型 F2表型及比例
实验一 红花× 白花 粉红花 白花∶粉红花∶红花=1∶2∶1
实验二 红花× 紫花 红花 红花∶紫花=15∶1
实验三 白花× 紫花 粉红花 白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1
(1)由实验结果推测,控制花色的三对基因位于　　　　　　上,理由是　　　　　　　　　。
(2)亲本白色、紫色杜鹃花的基因型分别是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　;实验二F2中不能稳定遗传的红花占　　　　　　。
(3)实验三F2粉红花的基因型有　　　　种,这些粉红花相互传粉产生的子代中红花所占的比例为　　　　。
(4)杜鹃的叶形卵形和椭圆形由基因E/e控制,叶片颜色深绿色和绿色由基因F/f控制。某科研人员用椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶∶椭圆形深绿色叶∶卵形绿色叶∶椭圆形绿色叶=43∶7∶7∶43。不考虑突变,亲本椭圆形绿色植株产生的配子的种类及比例为　　　　,配子出现该比例的原因是该植物　　　　%的性母细胞减数分裂时　　　　　　　　　　　　发生互换。
【答案】 (1)三对同源染色体　实验三F2比例符合三对等位基因自由组合比例的变式
(2)AABBCC　aabbcc　8/15
(3)9　15/64
(4)EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43　28　同源染色体的非姐妹染色单体之间
【解析】 (1)据表可知,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,符合三对等位基因自由组合比例的变式,由此推测控制花色的三对基因位于三对同源染色体上。
(2)根据实验一和实验三可知白花基因型可为AA　 　 　 　,紫花基因型为aabbcc,粉红花基因型为Aa　 　 　 　,红花的基因型为aaB　 　 　、aabbC　,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,因此F1粉红花的基因型为AaBbCc,亲本白色、紫色杜鹃花的基因型分别是AABBCC和aabbcc。实验二中F2的性状分离比为红花∶紫花=15∶1,因此,实验二F1红花基因型为aaBbCc,F2的红花基因型为aaB　C　,aaB　cc,
aabbC　,共8种基因型,其中不能稳定遗传的基因型为2aabbCc、2aaBbcc、4aaBbCc,即实验二F2中不能稳定遗传的红花占8/15。
(3)实验三F1粉红花的基因型为AaBbCc,其自交产生的F2粉红花(Aa　 　 　 　)的基因型有9种,这些粉红花群体(1AaBBCC、2AaBbCC、2AaBBCc、4AaBbCc、3AabbC　、3AaB　cc、1Aabbcc)中含有的8种配子(ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc)比例是均等的,相当于基因型为AaBbCc的粉红花个体自交产生的子代情况(白花∶粉红花∶红花∶紫花=
16∶32∶15∶1),因此相互传粉产生的子代中红花所占的比例为15/64。
(4)椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶∶椭圆形深绿色叶∶卵形绿色叶∶椭圆形绿色叶=43∶7∶7∶43,该比例代表了椭圆形绿色植株产生的配子种类和比例,由于产生的四种配子比例表现为两多两少,说明相关的两对等位基因的遗传不符合基因自由组合定律。亲本椭圆形绿色叶杜鹃植株的基因型为EeFf,所以椭圆形和绿色为显性性状,亲本产生的配子的类型和比例为EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43,形成该结果的原因在于E/e、F/f两对基因位于一对同源染色体上,其中基因E、F位于一条染色体上,基因e、f位于另一条染色体上,并且在形成配子的过程中发生了染色体互换,导致产生了少量的eF、Ef配子,该植物(7+7+7+7)/(43+7+7+43)=28%的性母细胞减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。(共29张PPT)
第21讲　基因自由组合
定律的拓展题型突破
课标 要求 阐明有性生殖中基因的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。
考情 分析 自由组合比例的变式类型及应用 2025·河南卷,15;2025·甘肃卷,20;2025·全国卷,33;2025·陕晋青宁卷,18;2024·广西卷,16;
2024·江苏卷,24;2024·江西卷,19;2024·湖北卷,18;2023·全国乙卷,6;2023·新课标卷,5
题型一　9∶3∶3∶1变式
知识方法
1.基因互作
2.显性基因累加效应
(1)表型。
(2)原因:A与B的作用效果相同,且显性基因越多,效果越强。
1.(2026·福建福州月考)桃的叶形有狭叶和宽叶,为一对相对性状。科研人员以狭叶(甲)、宽叶(乙)、宽叶(丙)三个品种为实验材料,进行两组杂交实验,结果如下表。下列叙述错误的是(　　)
B
类题精练
组别 实验一 实验二
亲本 狭叶(甲)×宽叶(乙) 狭叶(甲)×宽叶(丙)
F1表型 宽叶 宽叶
F2表型及比例 宽叶∶狭叶=15∶1 宽叶∶狭叶=3∶1
A.桃的叶形至少受两对等位基因控制 B.实验一的F1测交后代宽叶占比为1/2
C.实验二的F2宽叶中纯合子占比为1/3 D.实验一和实验二的F1基因型不同
【解析】 实验一F2的表型比为15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明桃的叶形至少受两对等位基因控制;若用A/a、B/b表示控制叶形的基因,实验一F2的表型比为15∶1,可知实验一F1基因型为AaBb,测交后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,宽叶占3/4;狭叶(甲)基因型为aabb,宽叶(丙)基因型为AAbb(或aaBB),实验二F1基因型为Aabb(或aaBb),F2宽叶基因型为AAbb和Aabb(或aaBB和aaBb),纯合子占1/3;实验一F1为AaBb,实验二F1为Aabb(或aaBb),基因型不同。
2.(2025·广东广州模拟)某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB,AAbb,aaBB,aabb的触角长度分别为2 cm,4 cm,0 cm,0 cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4 cm和0 cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1 cm,F1自交得F2,统计F2中触角长度及对应个体数量,结果如下表。
D
触角长度/cm 0 1 2 3 4
个体数量/个 60 40 30 20 10
下列叙述错误的是(　　)
A.常染色体上A/a和B/b两对等位基因各自独立遗传
B.A基因促进触角生长,B基因抑制触角生长
C.一个A基因控制2 cm长的触角,一个B基因抑制触角长度为1 cm
D.F2中触角长度为1 cm的杂合子基因型为aaBb
【解析】 分析表格可知:F2中有5种表型,比例为6∶4∶3∶2∶1,和为16,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因各自独立遗传,遵循自由组合定律;
AAbb触角长度为4 cm,AABB触角长度为2 cm,可知B对触角的发育有抑制作用;AAbb触角长度为4 cm,aabb的触角长度为0 cm,可知A对触角发育有促进作用;AAbb触角长4 cm,aabb的触角长度为0 cm,说明一个A基因控制2 cm长的触角,AABB触角长度为2 cm,说明一个B基因抑制触角长度为1 cm;触角长度为4 cm和0 cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1 cm,亲本中触角长度为4 cm的个体基因型为AAbb,则F1的基因型为AaBb,可知亲本中触角长度为0 cm的个体基因型为aaBB,F1自交得F2,F2中触角长度为1 cm的杂合子基因型为AaBb。
题型二　致死遗传现象
知识方法
1.胚胎致死或个体致死
2.配子致死或配子不育
3.解答致死类问题的方法技巧
(1)从每对相对性状分离比角度分析。如:
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 某一对显性基因纯合致死;
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合均致死。
(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
3.(2025·河北廊坊三模)黄金胡子鱼属于异型鱼。胡子和大帆是胡子鱼的两个品种,胡子的短鳍(E)对大帆的长鳍(e)为显性,蓝眼(G)对红眼(g)为显性,父本眼色基因所在一条染色体上具有一致死基因,致死效应在配子产生后引起配子死亡,研究人员进行如表所示杂交实验(不考虑伴性遗传)。下列叙述错误的是(　　)
D
类题精练
P 蓝眼胡子×红眼大帆
F1 蓝眼胡子300尾
F1相互交配得到F2,F2表型及数量 蓝眼胡子902尾、红眼胡子898尾、蓝眼大帆297尾、红眼大帆301尾
A.E、e和G、g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.致死基因位于G基因所在染色体上,导致含G的雄配子死亡
C.F1作父本与ggee个体测交,子代有2种基因型和2种表型
D.若让F2中红眼胡子个体随机交配,子代红眼大帆占比为1/6
【解析】 F2中单独分析每对性状:胡子∶大帆=3∶1,蓝眼∶红眼=1∶1,分析两对性状:蓝眼胡子∶红眼胡子∶蓝眼大帆∶红眼大帆=3∶3∶1∶1,说明E、e和G、g两对基因的遗传遵循自由组合定律;若致死基因存在于g基因所在染色体上,则F2的性状分离比应为蓝眼胡子∶蓝眼大帆=3∶1,若致死基因存在于G基因所在染色体上,则F2的性状分离比为蓝眼胡子∶红眼胡子∶蓝眼大帆∶红眼大帆=3∶3∶1∶1,即符合表中比例;F1作父本(GgEe)与ggee个体测交,子代有2种基因型ggEe、ggee和2种表型红眼胡子、红眼大帆;若让F2中红眼胡子个体随机交配,即2/3ggEe,1/3ggEE群体随机交配,用配子法,雌雄配子均为2/3gE,1/3ge,故子代红眼大帆占比为1/3×1/3=1/9。
4.(2025·河南卷,15)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是(　　)
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
D
【解析】 已知植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1,可知正常株为显性性状,突变株为隐性性状。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6,为9∶3∶3∶1的变式,可知杂交后代F1基因型为AaBb,正常株的基因型为
A　B　,基因型为aabb的植株会死亡,其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB,由于甲和乙自交后代中某性状的正常株(A　B　)∶突变株均为3∶1,故甲的基因型是AaBB或AABb;F1基因型为AaBb,自交后代F2应该出现9∶(6+1)的分离比,出现异常分离比是因为出现了隐性纯合aabb致死;
F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb,突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,其中性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,占7/15;F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb 6种杂交组合和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb自交,故亲本组合有10种。
演练真题·感悟高考
1.(2023·新课标卷,5)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
D
【解析】 由题可知,F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此控制玉米株高的两对基因遵循基因的自由组合定律,即高秆基因型为A　B　,矮秆基因型为A　bb、aaB　,极矮秆基因型为aabb,因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb;矮秆基因型为A　bb、aaB　,因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种;由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆;F2矮秆基因型为A　bb、aaB　,纯合子基因型为aaBB、AAbb,因此矮秆中纯合子所占比例为1/3,F2高秆基因型为A　B　,纯合子为AABB,因此高秆中纯合子所占比例为1/9。
2.(2023·全国乙卷,6)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
D
【解析】 实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1(宽叶∶窄叶=3∶1,只考虑A/a基因),因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1(高茎∶矮茎=3∶1,只考虑B/b基因),因此推测BB致死;实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此子代宽叶矮茎的基因型也为Aabb;由于AA和BB均致死,因此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;将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代宽叶高茎∶宽叶矮茎∶窄叶高茎∶窄叶矮茎的比值由原本的9∶3∶3∶1变为4∶2∶2∶1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9。
3.(2025·甘肃卷,20)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在 4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为隐性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对
b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有　　　　　　种,表型有
　　　　　　种。
9　
4
【解析】 (1)只考虑A基因位点,A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a,从4个等位基因中选2个组成基因型(包括纯合子和杂合子),纯合子有AyAy(致死)、AA、atat、aa 4种,杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata 6种,所以基因型共有10种,但由于AyAy纯合致死,实际存活的基因型有9种,由显隐性关系Ay>A>at>a可知,表型有黄色(Ay　)、鼠灰色(A　)、腹部黄色(at　)、黑色(aa),共4种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠∶黑色鼠∶巧克力色鼠=8∶3∶1,产生这种分离比的原因是
　 。
控制毛色的两对等位基因
位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死
【解析】 (2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,正常情况下Aya×Aya后代中AyAy∶Aya∶aa=1∶2∶1,由于AyAy致死,所以Aya∶aa=2∶1,Bb×Bb后代中 B　∶bb=3∶1,按照自由组合定律,(2Aya∶1aa)×(3B　∶1bb),后代中黄色鼠(AyaB　、Ayabb)∶黑色鼠(aaB　)∶巧克力色鼠(aabb)=(2/3×3/4+2/3×
1/4)∶(1/3×3/4)∶(1/3×1/4)=8/12∶3/12∶1/12=8∶3∶1,所以后代表型及其比例为黄色鼠∶黑色鼠∶巧克力色鼠=8∶3∶1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀　　　　,
　　　　　　。
ataBb　
【解析】 (3)黄腹黑背雌鼠(at　B　)和黄腹棕背雄鼠(at　bb)杂交,因为F1代产生了黑色鼠(aaB　)和巧克力色鼠(aabb),所以亲本都含有a和b基因,那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb,黄腹棕背雄鼠基因型为atabb,二者杂交,F1代产生了3/8(3/4×1/2)黄腹黑背鼠(at　Bb),3/8(3/4×1/2)黄腹棕背鼠(at　bb),
1/8(1/4×1/2)黑色鼠(aaBb)和1/8(1/4×1/2)巧克力色鼠(aabb)。
atabb
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色∶黑色∶白化=9∶3∶4,则亲本白化纯种鼠的基因型为
　　　　,F2代黑色鼠的基因型为　　　 　　。
aadd　
aaDD、aaDd
【解析】 (4)已知D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状,A决定鼠灰色,a决定黑色,F2代的表型及其比例为鼠灰色∶黑色∶白化=
9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变形,说明F1的基因型为AaDd,由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠,要得到F1为AaDd,则亲本白化纯种鼠的基因型为aadd,鼠灰色纯种鼠的基因型为AADD,二者杂交,F1的基因型为AaDd,F1代雌雄鼠交配,F2的基因型及比例为A　D　∶aaD　∶A　dd∶aadd=9∶3∶3∶1,表型之比为鼠灰色∶黑色∶白化=9∶3∶4,所以F2代黑色鼠的基因型为aaDD、aaDd。
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