资源简介

第20讲　基因的自由组合定律
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 1.基因自由组合定律的实质和应用 2025·湖北卷,12;2025·全国卷,33;2025·陕晋青宁卷,18;2024·新课标卷,5;2024·广东卷,14;2024·河北卷,23;2024·山东卷,22;2023·山东卷,23;2023·湖北卷,14
2.利用分离定律思维解决自由组合定律的问题 2025·甘肃卷,6、20;2025·重庆卷,15;2023·全国甲卷,32
考点一　基因自由组合定律的发现
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。
③提出问题。
F2中为什么会出现新的性状组合呢 F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗
(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,遗传因子的组合形式有9种,性状表现有4种,且比例为9∶3∶3∶1。
②遗传图解。
棋盘格式:
分解组合式:
③结果分析。
提醒　若亲本是黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR),则F2中重组类型为绿色皱粒(yyrr)和黄色圆粒(Y　R　),所占比例为1/16+9/16=10/16;亲本类型为黄色皱粒(Y　rr)和绿色圆粒(yyR　),所占比例为3/16+3/16=6/16。
(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,结果都与预测相符。
(4)归纳总结,得出结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。
2.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础(以精原细胞为例)。
(2)自由组合定律的内容。
提醒　配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
(3)基因自由组合定律实质与比例的关系。
3.孟德尔获得成功的原因
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。
【情境·思维·深析】
豌豆茎的高矮由一对等位基因D/d控制,高茎对矮茎为显性,现以自然种植的高茎豌豆和矮茎豌豆为亲本进行杂交产生F1。豌豆容易感染白粉病,现将一个抗白粉病基因B导入F1的染色体上。请设计一个最简单的实验,以探究抗白粉病基因是否与控制茎高矮的基因在一对同源染色体上。
(1)实验设计思路:F1自交产生F2,统计F2的表型及比例。
(2)结果与结论:
①若后代的表型及比例为抗病高茎∶抗病矮茎∶感病高茎∶感病矮茎=9∶3∶3∶1,则基因B与基因D、d位于两对同源染色体上。
②若后代的表型及比例为抗病高茎∶感病矮茎=3∶1或抗病高茎∶感病高茎∶抗病矮茎=2∶1∶1,则基因B与基因D、d位于一对同源染色体上,且没有发生互换。
考向1　围绕两对相对性状杂交实验过程,考查科学思维
1.(2026·黑龙江哈尔滨月考)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1(遗传因子组成为YyRr),F1自交得F2。下列有关叙述正确的是(　　)
A.F1产生配子时遗传因子Y、y分开,R与r分开,且Y、y可以与R、r自由组合
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2黄色皱粒中任取两株,这两株基因型不同的概率为2/9
D.F2中纯合子所占比例是1/4,重组类型所占比例是5/8
【答案】 A　
【解析】 F1产生的雄配子数量远多于雌配子,二者总数不相等,F2出现9∶3∶3∶1的前提是雌雄配子随机结合,而非配子总数相等;F2黄色皱粒(Y　rr)中,基因型为YYrr(占1/3)和Yyrr(占2/3),任取两株基因型不同的概率为2×(1/3×2/3)=4/9;F2中纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)占4/16=1/4,但重组类型为黄色皱粒(3/16)和绿色圆粒(3/16),共6/16=3/8。
考向2　结合自由组合定律的实质及验证,考查科学思维
2.(2025·山东聊城月考)孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律,下列有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(　　)
A.F1产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因重组
B.F1产生的四种配子比例相等,体现了自由组合定律的实质
C.两对性状的分离现象相互影响,每种性状的分离比不一定为3∶1
D.任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,F2的表型比都为9∶3∶3∶1
【答案】 B　
【解析】 基因重组可发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期,雌雄配子在受精时随机结合不能体现基因重组;F1产生的四种配子比例相等,是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的非等位基因自由组合的结果,体现了自由组合定律的实质;孟德尔两对相对性状杂交实验中,两对性状的分离现象互不影响,单独考虑每一对等位基因,分离比都是3∶1;任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,不一定都符合自由组合定律,如两对基因位于一对同源染色体上时,故F2的表型比不一定都为9∶3∶3∶1。
3.(2025·内蒙古呼和浩特月考)某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对花粉粒圆形(d)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘变蓝黑色,糯性花粉遇碘变橙红色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),利用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)验证自由组合定律,可选用的亲本组合有(　　)
A.乙×丁和甲×丙 B.甲×丁和甲×丙
C.丙×丁和甲×丙 D.乙×丙和甲×丙
【答案】 A　
【解析】 利用花粉鉴定法(即检测F1花粉性状)验证基因的自由组合定律,需要在显微镜下观察花粉的形状、颜色,故涉及的性状有花粉粒的形状和花粉粒的糯性,故需要得到子一代为DdEe的个体,可选用亲本组合甲(BBDDee)和丙(BBddEE)、乙(bbDDEE)和丁(bbddee),得到F1后,取F1的花粉加碘液染色后放在显微镜下观察并记录花粉粒的颜色和形状。
考向3　结合自由组合定律的应用,考查科学思维
4.(2025·云南昭通模拟)为了使番茄成为乡村振兴的致富果,科技工作者研究了番茄遗传方式。已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两种番茄杂交,结果如图1所示;用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增,并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照,PCR产物电泳结果如图2所示。在不考虑突变和互换的情况下,下列叙述正确的是(　　)
A.甲番茄的基因型为AABB,乙是aabb
B.两对基因位于一对同源染色体上
C.F2中黄色番茄自交后代不会发生性状分离
D.理论上,F2红色番茄中自交能产生橙色番茄的占2/3
【答案】 D　
【解析】 用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增,PCR产物电泳结果如图2所示,再结合杂交图,判断电泳图由上至下的第一条条带代表a,第二条条带代表B,第三条条带代表b,第四条条带代表A,所以甲番茄的基因型为AAbb,乙番茄的基因型为aaBB;F1的基因型为AaBb,自交后,F2红色∶橙色∶黄色=9∶4∶3,遵循自由组合定律,两对基因位于两对同源染色体上;由图可知,F2中黄色番茄的基因型为aaBB或aaBb,所以其自交会发生性状分离;由图可知,F2红色番茄的基因型为A　B　,其中A　Bb自交后代能产生橙色番茄,其所占的比例为2/3。
考点二　基因自由组合定律的基础题型突破
题型一　由亲代基因型推断配子及子代基因型(表型)种类及比例(拆分组合法)
1.解题思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2.方法解读
(1)基因型(表型)种类及概率的计算。
(2)配子种类及概率的计算。
有多对等位基因的个体 解题方法 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数 每对基因产生配子种类数的乘积 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2 × 2 × 2=8(种)
产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
5.(2025·云南昆明期中)已知A与a、B与b、D与d三对等位基因(独立遗传)分别控制三对相对性状,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,错误的是(　　)
A.杂合子的比例为7/8
B.基因型有18种,AabbDd个体的比例为1/8
C.与亲本表型相同的个体的比例为1/4
D.表型有8种、三对性状均表现为隐性的个体比例为1/32
【答案】 C　
【解析】 子代纯合子的比例为1/2(AA、aa)×1/2(bb)×1/2(DD、dd)=1/8,杂合子占的比例为1-1/8=7/8;子代基因型有3(AA、Aa、aa)×2(Bb、bb)×3(DD、Dd、dd)=18种,AabbDd个体的比例为1/2Aa×1/2bb×1/2Dd=1/8;与亲本表型相同的个体的比例为3/4A　×3/4D　×(1/2bb+
1/2Bb)=9/16;表型有2(A　、aa)×2(Bb、bb)×2(D　、dd)=8种,三对性状均表现为隐性的个体比例为1/4aa×1/2bb×1/4dd=1/32。
6.(2025·四川泸州期末)某昆虫翅的大小有无受一对等位基因A、a控制,基因型AA表现为大翅,Aa表现为小翅,aa表现为无翅。翅颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的翅是花斑色,rr的为无色。两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本杂交,则下列有关判断错误的是(　　)
A.子代共有9种基因型
B.子代共有5种表型
C.子代有翅昆虫中,杂合子所占比例为1/4
D.子代有翅昆虫中,AaRr所占的比例为1/3
【答案】 C　
【解析】 亲本AaRr自交,翅大小基因型为AA、Aa、aa(3种),翅颜色基因型为RR、Rr、rr(3种),总基因型数为3×3=9种;有翅个体(AA、Aa)的翅大小与颜色组合为4种(大翅花斑色、大翅无色、小翅花斑色、小翅无色),加上无翅(aa),共5种表型;有翅昆虫中,基因型为AA(1/3)和Aa(2/3),杂合子需至少一对基因杂合,对应的基因型有AARr、AaRR、AaRr、Aarr,概率总和为1/3×1/2+2/3×1/4+2/3×1/2+2/3×1/4=10/12=5/6;有翅昆虫中,AaRr所占的比例为2/3×1/2=1/3。
题型二　由子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1.基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型,如A　B　、aaB　等,再根据子代表型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在相关隐性基因。
2.分解组合法
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:
7.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是(　　)
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr
C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
【答案】 C　
【解析】 由题意可知,对于Y、y来说,双亲产生的子代基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,因此双亲的基因型为Yy和Yy;对于R、r来说,双亲产生的子代的基因型及比例为Rr∶rr=
1∶1,因此双亲的基因型为Rr和rr,所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
8.(2025·甘肃卷,6)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是(　　)
A.HhMm B.HHMm
C.HhMM D.HHMM
【答案】 A　
【解析】 亲本有角(hh)母牛与无角(H　)公牛杂交,子代表现为有角(hh),说明亲本无角公牛的基因型为Hh;亲本褐斑(M　)公牛与褐斑(MM)母牛杂交,子代母牛表现为红斑,基因型为Mm,其m基因一定来自父本,因此亲本褐斑公牛的基因型为Mm,综合上述分析,亲本公牛的基因型为HhMm。
题型三　多对等位基因控制生物性状的分析
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数 1 2 n
F1配子种类和比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种 (1∶1)n
F2表型种类和比例 2种 (3∶1)1 22种 (3∶1)2 2n种 (3∶1)n
F2基因型种类和比例 3种 (1∶2∶1)1 32种 (1∶2∶1)2 3n种 (1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1测交后代表型种类及比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种 (1∶1)n
逆向思维:判断生物某一相对性状由几对等位基因控制。
(1)某显性亲本的自交后代中,若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
9.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对基因共同控制并且各自独立遗传(用基因A/a、B/b……表示),用纯合花的顶生和纯合腋生豌豆作为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生∶腋生=63∶1。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该相对性状至少由三对等位基因共同控制
B.将F1进行测交,后代中腋生植株所占比例为1/8
C.将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为5/63
D.让F2植株中顶生个体进行自交不发生性状分离的个体所占比例为37/63
【答案】 C　
【解析】 由题干可知F2中顶生∶腋生=63∶1,故腋生占1/64,因其为隐性性状,所以1/64=
(1/4)3,故该性状至少由三对等位基因共同控制;由A项分析可知F1基因型为AaBbCc(设由三对等位基因控制),因此,对F1测交,后代获得腋生(aabbcc)的概率=(1/2)3=1/8;将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为8/63×1/8+4/63×1/4×3+2/63×1/2×3=7/63;让F2植株中顶生个体进行自交,不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,在F2顶生个体中占8/63+4/63×3+2/63×3=26/63,则能够稳定遗传(即不发生性状分离)的占1-26/63=37/63。
1.(2024·广东卷,14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　)
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
【答案】 C　
【解析】 根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测控制绿茎(a)和雄性不育(f)的基因位于同一条染色体,控制紫茎(A)和雄性可育(F)的基因位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此,绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记;控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1;由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1;出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果。
2.(2025·浙江1月选考,23节选)谷子(2n=18)俗称小米,是起源于我国的重要粮食作物,自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色,由等位基因E和e控制,其中白色(ee)是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种,欲选育黄色抗锈病的品种。回答下列问题:
(1)授粉前,将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45～46 ℃温水中10 min,目的是　　　　,再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰,对授粉后的谷穗进行　　　　处理。同时,以栽培种为父本进行反交。
(2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,F2的表型及其株数如下表所示。
表型 黄色 抗锈病 浅黄 色抗 锈病 白色 抗锈病 黄色 感锈病 浅黄 色感 锈病 白色 感锈病
F2/ 株 120 242 118 40 82 39
从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙,浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病,乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗
锈病。
①栽培种与农家种杂交获得的F1产生　　　　种基因型的配子,甲的基因型是　　　　,乙连续自交得到的子二代中,纯合黄色抗锈病的比例是　　　　。杂交选育黄色抗锈病品种,利用的原理是　　　　　　　　。
②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解。
【答案】 (1)人工去雄　套袋
(2)①4　EERR　3/8　基因重组
②
【解析】 (1)类比豌豆杂交实验的操作,授粉前要对母本进行人工去雄,授粉后为防止其他花粉的干扰,要进行套袋处理。
(2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,说明浅黄色是不完全显性性状且抗锈病为显性性状。F2中出现了多种表型,且比例接近3∶6∶3∶1∶2∶1,是9∶3∶3∶1的变形,由此可推测控制米粒颜色和锈病抗性的基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。F1的基因型为EeRr,能产生4种基因型的配子,分别为ER、Er、eR、er。甲自交子一代全为黄色抗锈病,说明甲为纯合子,基因型为EERR。乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,说明乙的基因型为EERr;乙连续自交,F1中EERr占1/2、EERR占1/4、EErr占1/4,F1自交,F2中纯合黄色抗锈病(EERR)的比例为1/4+1/2×1/4=3/8。杂交选育黄色抗锈病品种,这是杂交育种,杂交育种利用的原理是基因重组。丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病,说明丙的基因型为EeRR。乙×丙杂交的遗传图解见答案。
3.(2024·河北卷,23)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。回答下列问题。
实验 杂交 组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循　　　　定律,其中隐性性状为　　　　　　。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用　　　　　进行杂交。若F1瓜皮颜色为　　　　　　,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为　　　　　　。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为　　　　　　。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于　　　　染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是　
　 ,
同时具有SSR2的根本原因是 　 。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
【答案】 (1)分离　浅绿　
(2)P2、P3　深绿
(3)3/8　15/64
(4)9号　F1形成配子时,位于一对同源染色体上的SSR1和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组　F1形成配子时,位于非同源染色体上的SSR2和控制瓜皮颜色基因自由组合
(5)仅出现P1的SSR1条带
【解析】 (1)由实验①结果可知,只考虑瓜皮颜色,F1为深绿,F2中深绿∶浅绿=3∶1,说明该性状遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性性状。
(2)据题表分析可知,由实验①和实验②的结果不能判断控制浅绿和绿条纹性状的基因之间的关系。若想进行判断,需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行杂交,故可选择实验①和实验②亲本中的P2和P3进行杂交,若两基因为非等位基因,设分别为A/a、B/b,则浅绿的基因型可能为AAbb(或aaBB),而绿条纹的基因型可能为aaBB(或AAbb),则二者杂交得到的F1基因型为AaBb,表现为深绿色。
(3)调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜,亲本长形和圆形均为纯合子,F1椭圆形为杂合子,则F2非圆瓜中有1/3为长形、2/3为椭圆形,故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基因为D/d,瓜皮颜色基因为B/b,P1基因型为BBDD,P2基因型为bbdd,由实验①中F2的表型和比例可知,圆形深绿瓜的基因型为B　dd。实验①中F2植株自交能产生圆形深绿瓜植株的基因型有BBDd、BbDd、BBdd、Bbdd,故子代中圆形深绿瓜植株所占比例为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。
(4)由电泳图谱可知,在20株浅绿瓜植株中,有19株的SSR1扩增产物与P2一致。推测P2的SSR1与浅绿色基因a位于同一条染色体。因此,控制瓜皮颜色的基因位于SSR1所在的染色体,即9号染色体。P1的SSR1和A基因位于同一条染色体,P1和P2杂交得到的F1在形成配子时,若位于同一对同源染色体上的SSR1和控制瓜皮颜色基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生重组,则会产生来自P1的SSR1和a基因在同一条染色体上的重组配子,这种配子与含P2的SSR1和a基因在同一条染色体上的未重组配子结合,就会产生表型为浅绿、同时具有P1和P2 SSR1的个体(15号个体);在20株浅绿瓜植株的SSR2扩增产物中,检测出P1 SSR2条带、P1和P2 SSR2两条带、P2 SSR2条带的植株分别有5株、10株、5株,符合1∶2∶1,推测SSR2和控制瓜皮颜色基因位于非同源染色体上。F1减数分裂形成配子时,来自亲本的SSR2和控制瓜皮颜色基因随着非同源染色体的自由组合而重组,当含a基因和P1 SSR2的配子与含a基因和P2 SSR2的配子结合,就会产生表型为浅绿,同时具有P1和P2 SSR2的个体(如15号个体)。
(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1,又已知控制瓜皮颜色的基因与SSR1位于同一条染色体,因此应选择检测结果仅出现P1的SSR1条带的植株。
(时间:30分钟)
1.(2026·广东深圳月考)孟德尔在豌豆杂交实验中,除了研究豌豆的籽粒形状(圆粒和皱粒)和子叶颜色(黄色和绿色)外,还观察了另外两对相对性状:豆荚形状(饱满和缢缩)和花的位置(腋生和顶生)。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交,F1全部表现为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2,F2中出现了四种表型,比例接近9∶3∶3∶1。下列相关分析正确的是(　　)
A.孟德尔通过观察F2的表型比例,提出“遗传因子”成对存在且彼此独立,这是他对分离定律的初步解释
B.若F1与缢缩豆荚顶生花的豌豆测交,后代会出现1∶1∶1∶1的表型比例,说明控制豆荚形状和花位置的基因位于非同源染色体上
C.自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
D.孟德尔利用“假说—演绎法”进行测交实验时,若F2未出现预期比例,则假说必然被推翻
【答案】 B　
【解析】 F2中出现9∶3∶3∶1的比例是两对性状杂交实验的结果,这是自由组合定律的体现;若F1测交后代比例为1∶1∶1∶1,说明F1产生的配子类型及比例为1∶1∶1∶1,表明两对等位基因的遗传互不干扰,位于非同源染色体上;自由组合定律的实质是F1在形成配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合;孟德尔利用“假说—演绎法”进行测交实验时,若F2未出现预期比例,可能是实验误差等原因,不一定能直接推翻假说,需要进一步验证。
2.(2026·山东济南月考)豌豆的高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,某同学将纯合高茎白花(♀)与纯合矮茎红花(♂)杂交得F1。下列说法错误的是(　　)
A.白花豌豆中的两个白花基因碱基序列不一定相同
B.若F1中出现部分高茎白花植株,可能是母本去雄不彻底
C.若F1测交后代出现高茎红花、高茎白花、矮茎红花、矮茎白花4种表型,说明这两对基因位于两对同源染色体上
D.若F1自交后代高茎白花∶高茎红花∶矮茎红花=1∶2∶1,说明这两对基因位于一对同源染色体上
【答案】 C　
【解析】 白花为隐性性状,白花豌豆中的两个白花(隐性)基因可能因基因突变导致碱基序列不同;若母本去雄不彻底,则可能发生自交,F1中出现部分高茎白花植株;测交后代出现4种表型,只能说明F1产生了4种配子,可能因两对基因独立遗传,也可能是两对基因位于一对同源染色体上,这对同源染色体发生互换;F1自交后代表型比例为1∶2∶1,说明两对基因完全连锁,未发生重组,位于一对同源染色体上。
3.(2025·广东茂名期末)甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、D和d)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.稳定遗传的白花植株的基因型有9种
B.乳白花植株自交后代中可能出现4种花色
C.对基因型AaBbDd的植株测交,后代中黄花占3/8
D.基因型AaBbDd的植株自交,后代中黄花占1/4
【答案】 D　
【解析】 分析题干信息可知,白花对应的基因型为AA　 　 　 　,乳白花的基因型为Aa　 　 　 　,金黄花的基因型为aabbdd,其余为黄花。其中白花植株中纯合子为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd,共4种,能稳定遗传。白花植株中杂合子也能稳定遗传,如AABBDd自交,子代为AABBDD、AABBDd、AABBdd,都表现开白花。故稳定遗传的白花植株的基因型有9种;乳白花植株AaBbDd自交后代会出现白花AA　 　 　 　、乳白花Aa　 　 　 　、金黄花aabbdd及黄花,共4种花色;基因型AaBbDd的植株与金黄花植株aabbdd测交,后代中乳白花占1/2,金黄花占1/2×1/2×1/2=1/8,黄花占1-1/2-1/8=3/8;基因型AaBbDd的植株自交,子代中白花占1/4,乳白花占1/2,金黄花占1/64,则黄花的比例为1-1/4-1/2-1/64=15/64。
4.(2026·黑龙江大庆月考)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。某科研团队将耐盐碱基因随机插入某抗稻瘟病品种基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。不考虑突变和互换的情况下,据图分析下列叙述错误的是(　　)
A.1号植株产生的1个雄配子中最多携带3个耐盐碱基因
B.2号和3号植株产生的雄配子类型分别为4种和2种
C.2号植株自交理论上所得子一代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1
D.3号植株自交理论上所得子一代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1
【答案】 A　
【解析】 假设抗稻瘟病的基因和不抗稻瘟病的基因分别用A和a表示,耐盐碱基因和不耐盐碱基因分别用B和b表示。据图分析,三个品种均为抗稻瘟病纯合植株,其基因型都可表示为AABBB,1号导入的3个耐盐碱基因中,有2个导入1对同源染色体上,故1号产生的雄配子的基因型有2种(分别为ABB和AB),故1个雄配子携带的耐盐碱基因(B)最多有2个,2号植株个体中,耐盐碱基因插入两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,故2号植株产生的雄配子类型有4种(分别为ABBB、ABB、AB、A),3号导入的3个耐盐碱基因在同一条染色体上,故3号产生的雄配子类型有2种(分别为ABBB、A);2号植株产生的配子为ABBB∶ABB∶AB∶A=1∶1∶1∶1,2号植株自交,后代全为抗稻瘟病植株,子代盐碱敏感植株(AA)所占比例为1/4×1/4=1/16,因此子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1;3号植株产生的配子为ABBB∶A=1∶1,3号植株自交,子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1。
5.(2025·山东淄博月考)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。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,比例之和为64=4×4×4,可推出兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制;假设兰花花色遗传由位于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　,共8种,因此,蓝花的基因型有27-8=19(种);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;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。
6.(2025·河南郑州模拟)西葫芦是雌雄同株异花植物,现有品种P1和P2杂交得到F1,F1自交得到F2,结果如图所示,不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是(　　)
A.西葫芦的黄皮和绿皮由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律
B.对F1做自交实验时,与豌豆的处理方式一样
C.对F1进行测交实验得到子代的性状分离比为黄皮∶绿皮=3∶1
D.F2绿皮植株中的纯合子占3/7
【答案】 D　
【解析】 P1、P2均为绿皮,F2出现了绿皮和黄皮,且黄皮∶绿皮=183∶144≈9∶7,可知黄皮和绿皮这对相对性状是由两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律;西葫芦是雌雄同株异花植物,自交时需要人工授粉,而豌豆是两性花,自然状态下即可实现自花传粉完成自交;假设相关基因用A/a、B/b表示,双亲的基因型为AAbb×aaBB,F1的基因型为AaBb,F2黄皮∶绿皮=
183∶144≈9∶7,故对F1进行测交实验得到子代的性状分离比为黄皮∶绿皮=1∶3;据选项C可知,A和B同时存在时为黄皮,其余均为绿皮,绿皮植株中AAbb、aaBB、aabb是纯合子,占3/7。
7.(2025·湖北武汉模拟)研究人员将基因型为DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F1,对F1的花粉粒进行荧光标记,D基因被标记为黄色,E基因被标记为蓝色,黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光,d和e基因不显示荧光,并统计F1中有荧光的花粉粒,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.E/e基因的遗传遵循分离定律
B.D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上
C.F1中基因重组型花粉粒的占比约为1/9
D.理论上,F1中无荧光的花粉粒有200粒左右
【答案】 C　
【解析】 E/e基因为等位基因,其遗传遵循分离定律;F1的花粉粒荧光标记情况为黄色∶蓝色∶绿色=20∶20∶1,即De∶dE∶DE=20∶20∶1,D/d、E/e两对基因的遗传不符合自由组合定律,位于一对同源染色体上;同时含D、E基因的花粉粒和同时含d、e基因的花粉粒数目相等,结合题图数据可知,同时含D、E基因的花粉粒∶只含D基因的花粉粒∶只含E基因的花粉粒∶同时含d、e基因的花粉粒=1∶20∶20∶1。其中,基因重组型花粉粒为同时含D基因和E基因的花粉粒和同时含d基因和e基因的花粉粒,占比为(1+1)÷(20+1+1+20)=1/21;无荧光的花粉粒与绿色花粉粒理论上应相等,F1中无荧光的花粉粒有200粒左右。
8.某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合植株杂交,子代植株表型及其比例为　　　　　　
　　　　　　;子代中红花植株的基因型是　　　 　;子代白花植株中纯合子所占的比例是　　　　。
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合子亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型,并预期实验结果和结论:
　。
【答案】 (1)紫色∶红色∶白色=3∶3∶2　AAbb、Aabb　1/2
(2)选用的亲本基因型为AAbb;预期实验结果及结论:若子代全为红花,则待测白花纯合个体的基因型为aabb;若子代全为紫花,则待测白花纯合个体的基因型为aaBB
【解析】 (1)基因型为AaBb的紫花植株与红花杂合植株(基因型为Aabb)杂交,子代基因型及比例为A　Bb∶A　bb∶aaBb∶aabb=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1,相应的表型及比例为紫色∶红色∶白色=3∶3∶2;子代中红花植株的基因型为AAbb、Aabb;子代白花植株的基因型为aaBb、aabb,二者比例为1∶1,故子代白花植株中纯合子所占的比例是1/2。(2)根据上述分析,白花纯合子的基因型有aaBB与aabb两种,要选用1种纯合子亲本通过1次杂交实验来确定其基因型,关键思路是要判断该白花植株甲是否含有B基因,且不能选择白花亲本,否则后代全部为白花,无法判断,故而选择基因型为AAbb的红花纯合个体为亲本,与待测植株甲进行杂交。若待测白花纯合个体的基因型为aabb,则子代全为红花;若待测白花纯合个体的基因型为aaBB,则子代全为紫花。 (共64张PPT)
第20讲　基因的自由组合定律
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 1.基因自由组合定律的实质和应用 2025·湖北卷,12;2025·全国卷,33;2025·陕晋青宁卷,18;2024·新课标卷,5;2024·广东卷,14;2024·河北卷,23;2024·山东卷,22;
2023·山东卷,23;2023·湖北卷,14
2.利用分离定律思维解决自由组合定律的问题 2025·甘肃卷,6、20;2025·重庆卷,15;
2023·全国甲卷,32
考点一
基因自由组合定律的发现
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。
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
9 : 3 : 3 : 1
②对杂交实验结果的分析。
黄色和圆粒
分离
分离
③提出问题。
F2中为什么会出现新的性状组合呢 F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗
(2)提出假说,解释问题。
①假说内容。
a.两对相对性状分别由 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 。
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 ,遗传因子的组合形式有 ,性状表现有 ,且比例为 。
两对
自由组合
YR、Yr、yR、yr
1∶1∶1∶1
随机
16种
9种
4种
9∶3∶3∶1
②遗传图解。
棋盘格式:
分解组合式:
1YYRR、2YyRR、
2YYRr、4YyRr(黄圆)
1yyrr (绿皱)
③结果分析。
10/16
6/16
提醒　若亲本是黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR),则F2中重组类型为绿色皱粒(yyrr)和黄色圆粒(Y　R　),所占比例为1/16+9/16=10/16;亲本类型为黄色皱粒(Y　rr)和绿色圆粒(yyR　),所占比例为3/16+3/16=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,结果都与预测相符。
(4)归纳总结,得出结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。
2.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础(以精原细胞为例)。
(2)自由组合定律的内容。
真核生物
细胞核遗传
提醒　配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
(3)基因自由组合定律实质与比例的关系。
非同源染色体
非同源
染色体
9:3:3:1
1:1:1:1
1:1:1:1
3.孟德尔获得成功的原因
豌豆
统计学
假说—演绎
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 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。
(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。
类型
概率
不同优良性状
优良性状
后代中的患病概率
遗传咨询
【情境·思维·深析】
豌豆茎的高矮由一对等位基因D/d控制,高茎对矮茎为显性,现以自然种植的高茎豌豆和矮茎豌豆为亲本进行杂交产生F1。豌豆容易感染白粉病,现将一个抗白粉病基因B导入F1的染色体上。请设计一个最简单的实验,以探究抗白粉病基因是否与控制茎高矮的基因在一对同源染色体上。
(1)实验设计思路: 。
F1自交产生F2,统计F2的表型及比例
(2)结果与结论:
①若后代的表型及比例为
,则基因B与基因D、d位于两对同源染色体上。
②若后代的表型及比例为
,则基因B与基因D、d位于一对同源染色体上,且没有发生互换。
抗病高茎∶抗病矮茎∶感病高茎∶感病矮茎=
9∶3∶3∶1
抗病高茎∶感病矮茎=3∶1或抗病高茎∶感病
高茎∶抗病矮茎=2∶1∶1
考向1　围绕两对相对性状杂交实验过程,考查科学思维
1.(2026·黑龙江哈尔滨月考)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1(遗传因子组成为YyRr),F1自交得F2。下列有关叙述正确的是(　　)
A.F1产生配子时遗传因子Y、y分开,R与r分开,且Y、y可以与R、r自由组合
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2黄色皱粒中任取两株,这两株基因型不同的概率为2/9
D.F2中纯合子所占比例是1/4,重组类型所占比例是5/8
A
核心考向·突破
把握方向·训练到位
【解析】 F1产生的雄配子数量远多于雌配子,二者总数不相等,F2出现9∶3∶3∶1的前提是雌雄配子随机结合,而非配子总数相等;F2黄色皱粒
(Y　rr)中,基因型为YYrr(占1/3)和Yyrr(占2/3),任取两株基因型不同的概率为2×(1/3×2/3)=4/9;F2中纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)占4/16=1/4,但重组类型为黄色皱粒(3/16)和绿色圆粒(3/16),共6/16=3/8。
考向2　结合自由组合定律的实质及验证,考查科学思维
2.(2025·山东聊城月考)孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律,下列有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(　　)
A.F1产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因重组
B.F1产生的四种配子比例相等,体现了自由组合定律的实质
C.两对性状的分离现象相互影响,每种性状的分离比不一定为3∶1
D.任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,F2的表型比都为9∶3∶3∶1
B
【解析】 基因重组可发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期,雌雄配子在受精时随机结合不能体现基因重组;F1产生的四种配子比例相等,是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的非等位基因自由组合的结果,体现了自由组合定律的实质;孟德尔两对相对性状杂交实验中,两对性状的分离现象互不影响,单独考虑每一对等位基因,分离比都是3∶1;任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,不一定都符合自由组合定律,如两对基因位于一对同源染色体上时,故F2的表型比不一定都为9∶3∶3∶1。
3.(2025·内蒙古呼和浩特月考)某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对花粉粒圆形(d)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘变蓝黑色,糯性花粉遇碘变橙红色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),利用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)验证自由组合定律,可选用的亲本组合有(　　)
A.乙×丁和甲×丙 B.甲×丁和甲×丙
C.丙×丁和甲×丙 D.乙×丙和甲×丙
A
【解析】 利用花粉鉴定法(即检测F1花粉性状)验证基因的自由组合定律,需要在显微镜下观察花粉的形状、颜色,故涉及的性状有花粉粒的形状和花粉粒的糯性,故需要得到子一代为DdEe的个体,可选用亲本组合甲(BBDDee)和丙(BBddEE)、乙(bbDDEE)和丁(bbddee),得到F1后,取F1的花粉加碘液染色后放在显微镜下观察并记录花粉粒的颜色和形状。
考向3　结合自由组合定律的应用,考查科学思维
4.(2025·云南昭通模拟)为了使番茄成为乡村振兴的致富果,科技工作者研究了番茄遗传方式。已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两种番茄杂交,结果如图1所示;用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增,并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照,PCR产物电泳结果如图2所示。在不考虑突变和互换的情况下,下列叙述正确的是(　　)
A.甲番茄的基因型为AABB,乙是aabb
B.两对基因位于一对同源染色体上
C.F2中黄色番茄自交后代不会发生性状分离
D.理论上,F2红色番茄中自交能产生橙色番茄的占2/3
D
【解析】 用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增,PCR产物电泳结果如图2所示,再结合杂交图,判断电泳图由上至下的第一条条带代表a,第二条条带代表B,第三条条带代表b,第四条条带代表A,所以甲番茄的基因型为AAbb,乙番茄的基因型为aaBB;F1的基因型为AaBb,自交后,F2红色∶橙色∶黄色=9∶4∶3,遵循自由组合定律,两对基因位于两对同源染色体上;由图可知,F2中黄色番茄的基因型为aaBB或aaBb,所以其自交会发生性状分离;由图可知,F2红色番茄的基因型为A　B　,其中A　Bb自交后代能产生橙色番茄,其所占的比例为2/3。
考点二
基因自由组合定律的基础题型突破
题型一　由亲代基因型推断配子及子代基因型(表型)种类及比例(拆分组合法)
知识方法
1.解题思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2.方法解读
(1)基因型(表型)种类及概率的计算。
(2)配子种类及概率的计算。
有多对等位基因的个体 解题方法 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数 每对基因产生配子种类数的乘积 Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2=8(种)
产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
5.(2025·云南昆明期中)已知A与a、B与b、D与d三对等位基因(独立遗传)分别控制三对相对性状,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,错误的是(　　)
A.杂合子的比例为7/8
B.基因型有18种,AabbDd个体的比例为1/8
C.与亲本表型相同的个体的比例为1/4
D.表型有8种、三对性状均表现为隐性的个体比例为1/32
C
类题精练
【解析】 子代纯合子的比例为1/2(AA、aa)×1/2(bb)×1/2(DD、dd)=1/8,杂合子占的比例为1-1/8=7/8;子代基因型有3(AA、Aa、aa)×2(Bb、bb)×
3(DD、Dd、dd)=18种,AabbDd个体的比例为1/2Aa×1/2bb×1/2Dd=1/8;与亲本表型相同的个体的比例为3/4A　×3/4D　×(1/2bb+1/2Bb)=9/16;表型有2(A　、aa)×2(Bb、bb)×2(D　、dd)=8种,三对性状均表现为隐性的个体比例为1/4aa×1/2bb×1/4dd=1/32。
6.(2025·四川泸州期末)某昆虫翅的大小有无受一对等位基因A、a控制,基因型AA表现为大翅,Aa表现为小翅,aa表现为无翅。翅颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的翅是花斑色,rr的为无色。两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本杂交,则下列有关判断错误的是(　　)
A.子代共有9种基因型
B.子代共有5种表型
C.子代有翅昆虫中,杂合子所占比例为1/4
D.子代有翅昆虫中,AaRr所占的比例为1/3
C
【解析】 亲本AaRr自交,翅大小基因型为AA、Aa、aa(3种),翅颜色基因型为RR、Rr、rr(3种),总基因型数为3×3=9种;有翅个体(AA、Aa)的翅大小与颜色组合为4种(大翅花斑色、大翅无色、小翅花斑色、小翅无色),加上无翅(aa),共5种表型;有翅昆虫中,基因型为AA(1/3)和Aa(2/3),杂合子需至少一对基因杂合,对应的基因型有AARr、AaRR、AaRr、Aarr,概率总和为1/3×1/2+2/3×1/4+2/3×1/2+2/3×1/4=10/12=5/6;有翅昆虫中,AaRr所占的比例为2/3×1/2=1/3。
题型二　由子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法)
知识方法
1.基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型,如A　B　、aaB　等,再根据子代表型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在相关隐性基因。
2.分解组合法
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:
7.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=
1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是(　　)
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr
C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
C
类题精练
【解析】 由题意可知,对于Y、y来说,双亲产生的子代基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,因此双亲的基因型为Yy和Yy;对于R、r来说,双亲产生的子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1,因此双亲的基因型为Rr和rr,所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
8.(2025·甘肃卷,6)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是(　　)
A.HhMm B.HHMm
C.HhMM D.HHMM
A
【解析】 亲本有角(hh)母牛与无角(H　)公牛杂交,子代表现为有角(hh),说明亲本无角公牛的基因型为Hh;亲本褐斑(M　)公牛与褐斑(MM)母牛杂交,子代母牛表现为红斑,基因型为Mm,其m基因一定来自父本,因此亲本褐斑公牛的基因型为Mm,综合上述分析,亲本公牛的基因型为HhMm。
题型三　多对等位基因控制生物性状的分析
知识方法
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 1 2 n
F1配子种类和比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种
(1∶1)n
F2表型种类和比例 2种 (3∶1)1 22种 (3∶1)2 2n种
(3∶1)n
F2基因型种类和比例 3种 (1∶2∶1)1 32种 (1∶2∶1)2 3n种
(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1测交后代表型种类及比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种
(1∶1)n
逆向思维:判断生物某一相对性状由几对等位基因控制。
(1)某显性亲本的自交后代中,若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
9.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对基因共同控制并且各自独立遗传(用基因A/a、B/b……表示),用纯合花的顶生和纯合腋生豌豆作为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生∶腋生=63∶1。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该相对性状至少由三对等位基因共同控制
B.将F1进行测交,后代中腋生植株所占比例为1/8
C.将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为5/63
D.让F2植株中顶生个体进行自交不发生性状分离的个体所占比例为37/63
C
类题精练
【解析】 由题干可知F2中顶生∶腋生=63∶1,故腋生占1/64,因其为隐性性状,所以1/64=(1/4)3,故该性状至少由三对等位基因共同控制;由A项分析可知F1基因型为AaBbCc(设由三对等位基因控制),因此,对F1测交,后代获得腋生(aabbcc)的概率=(1/2)3=1/8;将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为8/63×1/8+4/63×1/4×3+2/63×1/2×3=7/63;让F2植株中顶生个体进行自交,不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,在F2顶生个体中占8/63+4/63×3+2/63×3=26/63,则能够稳定遗传(即不发生性状分离)的占1-26/63=37/63。
演练真题·感悟高考
1.(2024·广东卷,14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　)
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
C
【解析】 根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测控制绿茎(a)和雄性不育(f)的基因位于同一条染色体,控制紫茎(A)和雄性可育(F)的基因位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此,绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记;控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1;由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1;出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果。
2.(2025·浙江1月选考,23节选)谷子(2n=18)俗称小米,是起源于我国的重要粮食作物,自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色,由等位基因E和e控制,其中白色(ee)是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种,欲选育黄色抗锈病的品种。回答下列问题:
(1)授粉前,将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45～46 ℃温水中10 min,目的是
　　　 　,再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰,对授粉后的谷穗进行　　　　处理。同时,以栽培种为父本进行反交。
人工去雄
套袋
【解析】 (1)类比豌豆杂交实验的操作,授粉前要对母本进行人工去雄,授粉后为防止其他花粉的干扰,要进行套袋处理。
(2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,F2的表型及其株数如下表所示。
表型 黄色 抗锈病 浅黄 色抗 锈病 白色 抗锈病 黄色 感锈病 浅黄 色感 锈病 白色
感锈病
F2/株 120 242 118 40 82 39
从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙,浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病,乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。
①栽培种与农家种杂交获得的F1产生　　　　种基因型的配子,甲的基因型是　　　　,乙连续自交得到的子二代中,纯合黄色抗锈病的比例是　　　　。杂交选育黄色抗锈病品种,利用的原理是　　　　　　　　。
4　
EERR　
3/8　
基因重组
②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解。
【答案】②
【解析】 (2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,说明浅黄色是不完全显性性状且抗锈病为显性性状。F2中出现了多种表型,且比例接近3∶6∶3∶1∶2∶1,是9∶3∶3∶1的变形,由此可推测控制米粒颜色和锈病抗性的基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。F1的基因型为EeRr,能产生4种基因型的配子,分别为ER、Er、eR、er。甲自交子一代全为黄色抗锈病,说明甲为纯合子,基因型为EERR。乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,说明乙的基因型为EERr;乙连续自交,F1中EERr占1/2、EERR占1/4、EErr占1/4,F1自交,F2中纯合黄色抗锈病(EERR)的比例为1/4+1/2×1/4=3/8。杂交选育黄色抗锈病品种,这是杂交育种,杂交育种利用的原理是基因重组。丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病,说明丙的基因型为EeRR。乙×丙杂交的遗传图解见答案。
3.(2024·河北卷,23)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。回答下列问题。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循　　　 　定律,其中隐性性状为　　　　　　。
【解析】 (1)由实验①结果可知,只考虑瓜皮颜色,F1为深绿,F2中深绿∶浅绿=
3∶1,说明该性状遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性性状。
分离　
浅绿
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用　　　　　进行杂交。若F1瓜皮颜色为　　　　　　,则推测两基因为非等位基因。
P2、P3　
深绿
【解析】 (2)据题表分析可知,由实验①和实验②的结果不能判断控制浅绿和绿条纹性状的基因之间的关系。若想进行判断,需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行杂交,故可选择实验①和实验②亲本中的P2和P3进行杂交,若两基因为非等位基因,设分别为A/a、B/b,则浅绿的基因型可能为AAbb(或aaBB),而绿条纹的基因型可能为aaBB(或AAbb),则二者杂交得到的F1基因型为AaBb,表现为深绿色。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为　　　　　　。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为　　　　　　　　。
3/8　
15/64
【解析】 (3)调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜,亲本长形和圆形均为纯合子,F1椭圆形为杂合子,则F2非圆瓜中有1/3为长形、2/3为椭圆形,故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基因为D/d,瓜皮颜色基因为B/b,P1基因型为BBDD,P2基因型为bbdd,由实验①中F2的表型和比例可知,圆形深绿瓜的基因型为B　dd。实验①中F2植株自交能产生圆形深绿瓜植株的基因型有BBDd、BbDd、BBdd、Bbdd,故子代中圆形深绿瓜植株所占比例为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于　　　　染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是
　 　 , 同时具有SSR2的根本原因是 　 。
9号　
F1形成配子时,位于非同源染色体上的SSR2和控制瓜皮颜色基因自由组合
F1形成配子时,位于一对同源染色体上的SSR1
和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组
【解析】 (4)由电泳图谱可知,在20株浅绿瓜植株中,有19株的SSR1扩增产物与P2一致。推测P2的SSR1与浅绿色基因a位于同一条染色体。因此,控制瓜皮颜色的基因位于SSR1所在的染色体,即9号染色体。P1的SSR1和A基因位于同一条染色体,P1和P2杂交得到的F1在形成配子时,若位于同一对同源染色体上的SSR1和控制瓜皮颜色基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生重组,则会产生来自P1的SSR1和a基因在同一条染色体上的重组配子,这种配子与含P2的SSR1和a基因在同一条染色体上的未重组配子结合,就会产生表型为浅绿、同时具有P1和P2 SSR1的个体(15号个体);在20株浅绿瓜植株的SSR2扩增产物中,检测出P1 SSR2条带、P1和P2 SSR2两条带、P2 SSR2条带的植株分别有5株、10株、5株,符合1∶2∶1,推测SSR2和控制瓜皮颜色基因位于非同源染色体上。F1减数分裂形成配子时,来自亲本的SSR2和控制瓜皮颜色基因随着非同源染色体的自由组合而重组,当含a基因和P1 SSR2的配子与含a基因和P2 SSR2的配子结合,就会产生表型为浅绿,同时具有P1和P2 SSR2的个体(如15号个体)。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
仅出现P1的SSR1条带
【解析】 (5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1,又已知控制瓜皮颜色的基因与SSR1位于同一条染色体,因此应选择检测结果仅出现P1的SSR1条带的植株。
谢谢观赏第20讲　基因的自由组合定律
(时间:30分钟)
1.(2026·广东深圳月考)孟德尔在豌豆杂交实验中,除了研究豌豆的籽粒形状(圆粒和皱粒)和子叶颜色(黄色和绿色)外,还观察了另外两对相对性状:豆荚形状(饱满和缢缩)和花的位置(腋生和顶生)。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交,F1全部表现为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2,F2中出现了四种表型,比例接近9∶3∶3∶1。下列相关分析正确的是(　　)
A.孟德尔通过观察F2的表型比例,提出“遗传因子”成对存在且彼此独立,这是他对分离定律的初步解释
B.若F1与缢缩豆荚顶生花的豌豆测交,后代会出现1∶1∶1∶1的表型比例,说明控制豆荚形状和花位置的基因位于非同源染色体上
C.自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
D.孟德尔利用“假说—演绎法”进行测交实验时,若F2未出现预期比例,则假说必然被推翻
2.(2026·山东济南月考)豌豆的高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,某同学将纯合高茎白花(♀)与纯合矮茎红花(♂)杂交得F1。下列说法错误的是(　　)
A.白花豌豆中的两个白花基因碱基序列不一定相同
B.若F1中出现部分高茎白花植株,可能是母本去雄不彻底
C.若F1测交后代出现高茎红花、高茎白花、矮茎红花、矮茎白花4种表型,说明这两对基因位于两对同源染色体上
D.若F1自交后代高茎白花∶高茎红花∶矮茎红花=1∶2∶1,说明这两对基因位于一对同源染色体上
3.(2025·广东茂名期末)甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、D和d)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.稳定遗传的白花植株的基因型有9种
B.乳白花植株自交后代中可能出现4种花色
C.对基因型AaBbDd的植株测交,后代中黄花占3/8
D.基因型AaBbDd的植株自交,后代中黄花占1/4
4.(2026·黑龙江大庆月考)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。某科研团队将耐盐碱基因随机插入某抗稻瘟病品种基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。不考虑突变和互换的情况下,据图分析下列叙述错误的是(　　)
A.1号植株产生的1个雄配子中最多携带3个耐盐碱基因
B.2号和3号植株产生的雄配子类型分别为4种和2种
C.2号植株自交理论上所得子一代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1
D.3号植株自交理论上所得子一代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1
5.(2025·山东淄博月考)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。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
6.(2025·河南郑州模拟)西葫芦是雌雄同株异花植物,现有品种P1和P2杂交得到F1,F1自交得到F2,结果如图所示,不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是(　　)
A.西葫芦的黄皮和绿皮由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律
B.对F1做自交实验时,与豌豆的处理方式一样
C.对F1进行测交实验得到子代的性状分离比为黄皮∶绿皮=3∶1
D.F2绿皮植株中的纯合子占3/7
7.(2025·湖北武汉模拟)研究人员将基因型为DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F1,对F1的花粉粒进行荧光标记,D基因被标记为黄色,E基因被标记为蓝色,黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光,d和e基因不显示荧光,并统计F1中有荧光的花粉粒,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.E/e基因的遗传遵循分离定律
B.D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上
C.F1中基因重组型花粉粒的占比约为1/9
D.理论上,F1中无荧光的花粉粒有200粒左右
8.某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是白
色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合植株杂交,子代植株表型及其比例为　　 　　;子代中红花植株的基因型是　　　　　　;子代白花植株中纯合子所占的比例是　　　　。
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合子亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型,并预期实验结果和结论:
　。 第20讲　基因的自由组合定律
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 1.基因自由组合定律的实质和应用 2025·湖北卷,12;2025·全国卷,33;2025·陕晋青宁卷,18;2024·新课标卷,5;2024·广东卷,14;2024·河北卷,23;2024·山东卷,22;2023·山东卷,23;2023·湖北卷,14
2.利用分离定律思维解决自由组合定律的问题 2025·甘肃卷,6、20;2025·重庆卷,15;2023·全国甲卷,32
考点一　基因自由组合定律的发现
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。
③提出问题。
F2中为什么会出现新的性状组合呢 F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗
(2)提出假说,解释问题。
①假说内容。
a.两对相对性状分别由　　　　　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　　　　　　。
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　　　　,遗传因子的组合形式有　　　　,性状表现有　　　　,且比例为　　　　　　　　。
②遗传图解。
棋盘格式:
分解组合式:
③结果分析。
提醒　若亲本是黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR),则F2中重组类型为绿色皱粒(yyrr)和黄色圆粒(Y　R　),所占比例为1/16+9/16=10/16;亲本类型为黄色皱粒(Y　rr)和绿色圆粒(yyR　),所占比例为3/16+3/16=6/16。
(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,结果都与预测相符。
(4)归纳总结,得出结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。
2.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础(以精原细胞为例)。
(2)自由组合定律的内容。
提醒　配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
(3)基因自由组合定律实质与比例的关系。
3.孟德尔获得成功的原因
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
　　　　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。
(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。
【情境·思维·深析】
豌豆茎的高矮由一对等位基因D/d控制,高茎对矮茎为显性,现以自然种植的高茎豌豆和矮茎豌豆为亲本进行杂交产生F1。豌豆容易感染白粉病,现将一个抗白粉病基因B导入F1的染色体上。请设计一个最简单的实验,以探究抗白粉病基因是否与控制茎高矮的基因在一对同源染色体上。
(1)实验设计思路:　 。
(2)结果与结论:
①若后代的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则基因B与基因D、d位于两对同源染色体上。
②若后代的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则基因B与基因D、d位于一对同源染色体上,且没有发生互换。
考向1　围绕两对相对性状杂交实验过程,考查科学思维
1.(2026·黑龙江哈尔滨月考)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1(遗传因子组成为YyRr),F1自交得F2。下列有关叙述正确的是(　　)
A.F1产生配子时遗传因子Y、y分开,R与r分开,且Y、y可以与R、r自由组合
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2黄色皱粒中任取两株,这两株基因型不同的概率为2/9
D.F2中纯合子所占比例是1/4,重组类型所占比例是5/8
考向2　结合自由组合定律的实质及验证,考查科学思维
2.(2025·山东聊城月考)孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律,下列有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(　　)
A.F1产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因重组
B.F1产生的四种配子比例相等,体现了自由组合定律的实质
C.两对性状的分离现象相互影响,每种性状的分离比不一定为3∶1
D.任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,F2的表型比都为9∶3∶3∶1
3.(2025·内蒙古呼和浩特月考)某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对花粉粒圆形(d)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘变蓝黑色,糯性花粉遇碘变橙红色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),利用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)验证自由组合定律,可选用的亲本组合有(　　)
A.乙×丁和甲×丙 B.甲×丁和甲×丙
C.丙×丁和甲×丙 D.乙×丙和甲×丙
考向3　结合自由组合定律的应用,考查科学思维
4.(2025·云南昭通模拟)为了使番茄成为乡村振兴的致富果,科技工作者研究了番茄遗传方式。已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两种番茄杂交,结果如图1所示;用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增,并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照,PCR产物电泳结果如图2所示。在不考虑突变和互换的情况下,下列叙述正确的是(　　)
A.甲番茄的基因型为AABB,乙是aabb
B.两对基因位于一对同源染色体上
C.F2中黄色番茄自交后代不会发生性状分离
D.理论上,F2红色番茄中自交能产生橙色番茄的占2/3
考点二　基因自由组合定律的基础题型突破
题型一　由亲代基因型推断配子及子代基
因型(表型)种类及比例(拆分组合法)
1.解题思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2.方法解读
(1)基因型(表型)种类及概率的计算。
(2)配子种类及概率的计算。
有多对等位基因的个体 解题方法 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数 每对基因产生配子种类数的乘积 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2 × 2 × 2=8(种)
产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
5.(2025·云南昆明期中)已知A与a、B与b、D与d三对等位基因(独立遗传)分别控制三对相对性状,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,错误的是(　　)
A.杂合子的比例为7/8
B.基因型有18种,AabbDd个体的比例为1/8
C.与亲本表型相同的个体的比例为1/4
D.表型有8种、三对性状均表现为隐性的个体比例为1/32
6.(2025·四川泸州期末)某昆虫翅的大小有无受一对等位基因A、a控制,基因型AA表现为大翅,Aa表现为小翅,aa表现为无翅。翅颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的翅是花斑色,rr的为无色。两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本杂交,则下列有关判断错误的是(　　)
A.子代共有9种基因型
B.子代共有5种表型
C.子代有翅昆虫中,杂合子所占比例为1/4
D.子代有翅昆虫中,AaRr所占的比例为1/3
题型二　由子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1.基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型,如A　B　、aaB　等,再根据子代表型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在相关隐性基因。
2.分解组合法
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:
7.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是(　　)
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr
C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
8.(2025·甘肃卷,6)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是(　　)
A.HhMm B.HHMm
C.HhMM D.HHMM
题型三　多对等位基因控制生物性状的分析
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数 1 2 n
F1配子种类和比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种 (1∶1)n
F2表型种类和比例 2种 (3∶1)1 22种 (3∶1)2 2n种 (3∶1)n
F2基因型种类和比例 3种 (1∶2∶1)1 32种 (1∶2∶1)2 3n种 (1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1测交后代表型种类及比例 2种 (1∶1)1 22种 (1∶1)2 2n种 (1∶1)n
逆向思维:判断生物某一相对性状由几对等位基因控制。
(1)某显性亲本的自交后代中,若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
9.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对基因共同控制并且各自独立遗传(用基因A/a、B/b……表示),用纯合花的顶生和纯合腋生豌豆作为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生∶腋生=63∶1。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该相对性状至少由三对等位基因共同控制
B.将F1进行测交,后代中腋生植株所占比例为1/8
C.将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为5/63
D.让F2植株中顶生个体进行自交不发生性状分离的个体所占比例为37/63
1.(2024·广东卷,14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　)
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
2.(2025·浙江1月选考,23节选)谷子(2n=18)俗称小米,是起源于我国的重要粮食作物,自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色,由等位基因E和e控制,其中白色(ee)是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种,欲选育黄色抗锈病的品种。回答下列问题:
(1)授粉前,将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46 ℃温水中10 min,目的是　　　　,再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰,对授粉后的谷穗进行　　 　　处理。同时,以栽培种为父本进行反交。
(2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,F2的表型及其株数如下表所示。
表型 黄色 抗锈 病 浅黄 色抗 锈病 白色 抗锈 病 黄色 感锈 病 浅黄 色感 锈病 白色 感锈 病
F2/株 120 242 118 40 82 39
从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙,浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病,乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗
锈病。
①栽培种与农家种杂交获得的F1产生　　　　种基因型的配子,甲的基因型是　　　　　　,乙连续自交得到的子二代中,纯合黄色抗锈病的比例是　　　 　。杂交选育黄色抗锈病品种,利用的原理是　　　　　　　　　　　　　。
②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解。
3.(2024·河北卷,23)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。回答下列问题。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循　　　　定律,其中隐性性状为　 。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用　　　　　进行杂交。若F1瓜皮颜色为　　　　　　,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为　　　　　　。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为　　　 　　。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于　　　　染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是　
　,
同时具有SSR2的根本原因是 　。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 　　　　的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。 第20讲　基因的自由组合定律
(时间:30分钟)
1.(2026·广东深圳月考)孟德尔在豌豆杂交实验中,除了研究豌豆的籽粒形状(圆粒和皱粒)和子叶颜色(黄色和绿色)外,还观察了另外两对相对性状:豆荚形状(饱满和缢缩)和花的位置(腋生和顶生)。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交,F1全部表现为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2,F2中出现了四种表型,比例接近9∶3∶3∶1。下列相关分析正确的是(　　)
A.孟德尔通过观察F2的表型比例,提出“遗传因子”成对存在且彼此独立,这是他对分离定律的初步解释
B.若F1与缢缩豆荚顶生花的豌豆测交,后代会出现1∶1∶1∶1的表型比例,说明控制豆荚形状和花位置的基因位于非同源染色体上
C.自由组合定律的实质是F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
D.孟德尔利用“假说—演绎法”进行测交实验时,若F2未出现预期比例,则假说必然被推翻
【答案】 B　
【解析】 F2中出现9∶3∶3∶1的比例是两对性状杂交实验的结果,这是自由组合定律的体现;若F1测交后代比例为1∶1∶1∶1,说明F1产生的配子类型及比例为1∶1∶1∶1,表明两对等位基因的遗传互不干扰,位于非同源染色体上;自由组合定律的实质是F1在形成配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合;孟德尔利用“假说—演绎法”进行测交实验时,若F2未出现预期比例,可能是实验误差等原因,不一定能直接推翻假说,需要进一步验证。
2.(2026·山东济南月考)豌豆的高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,某同学将纯合高茎白花(♀)与纯合矮茎红花(♂)杂交得F1。下列说法错误的是(　　)
A.白花豌豆中的两个白花基因碱基序列不一定相同
B.若F1中出现部分高茎白花植株,可能是母本去雄不彻底
C.若F1测交后代出现高茎红花、高茎白花、矮茎红花、矮茎白花4种表型,说明这两对基因位于两对同源染色体上
D.若F1自交后代高茎白花∶高茎红花∶矮茎红花=1∶2∶1,说明这两对基因位于一对同源染色体上
【答案】 C　
【解析】 白花为隐性性状,白花豌豆中的两个白花(隐性)基因可能因基因突变导致碱基序列不同;若母本去雄不彻底,则可能发生自交,F1中出现部分高茎白花植株;测交后代出现4种表型,只能说明F1产生了4种配子,可能因两对基因独立遗传,也可能是两对基因位于一对同源染色体上,这对同源染色体发生互换;F1自交后代表型比例为1∶2∶1,说明两对基因完全连锁,未发生重组,位于一对同源染色体上。
3.(2025·广东茂名期末)甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、D和d)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.稳定遗传的白花植株的基因型有9种
B.乳白花植株自交后代中可能出现4种花色
C.对基因型AaBbDd的植株测交,后代中黄花占3/8
D.基因型AaBbDd的植株自交,后代中黄花占1/4
【答案】 D　
【解析】 分析题干信息可知,白花对应的基因型为AA　 　 　 　,乳白花的基因型为Aa　 　 　 　,金黄花的基因型为aabbdd,其余为黄花。其中白花植株中纯合子为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd,共4种,能稳定遗传。白花植株中杂合子也能稳定遗传,如AABBDd自交,子代为AABBDD、AABBDd、AABBdd,都表现开白花。故稳定遗传的白花植株的基因型有9种;乳白花植株AaBbDd自交后代会出现白花AA　 　 　 　、乳白花Aa　 　 　 　、金黄花aabbdd及黄花,共4种花色;基因型AaBbDd的植株与金黄花植株aabbdd测交,后代中乳白花占1/2,金黄花占1/2×1/2×1/2=1/8,黄花占1-1/2-1/8=3/8;基因型AaBbDd的植株自交,子代中白花占1/4,乳白花占1/2,金黄花占1/64,则黄花的比例为1-1/4-1/2-1/64=15/64。
4.(2026·黑龙江大庆月考)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。某科研团队将耐盐碱基因随机插入某抗稻瘟病品种基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。不考虑突变和互换的情况下,据图分析下列叙述错误的是(　　)
A.1号植株产生的1个雄配子中最多携带3个耐盐碱基因
B.2号和3号植株产生的雄配子类型分别为4种和2种
C.2号植株自交理论上所得子一代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1
D.3号植株自交理论上所得子一代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1
【答案】 A　
【解析】 假设抗稻瘟病的基因和不抗稻瘟病的基因分别用A和a表示,耐盐碱基因和不耐盐碱基因分别用B和b表示。据图分析,三个品种均为抗稻瘟病纯合植株,其基因型都可表示为AABBB,1号导入的3个耐盐碱基因中,有2个导入1对同源染色体上,故1号产生的雄配子的基因型有2种(分别为ABB和AB),故1个雄配子携带的耐盐碱基因(B)最多有2个,2号植株个体中,耐盐碱基因插入两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,故2号植株产生的雄配子类型有4种(分别为ABBB、ABB、AB、A),3号导入的3个耐盐碱基因在同一条染色体上,故3号产生的雄配子类型有2种(分别为ABBB、A);2号植株产生的配子为ABBB∶ABB∶AB∶A=1∶1∶1∶1,2号植株自交,后代全为抗稻瘟病植株,子代盐碱敏感植株(AA)所占比例为1/4×1/4=1/16,因此子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1;3号植株产生的配子为ABBB∶A=1∶1,3号植株自交,子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1。
5.(2025·山东淄博月考)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。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,比例之和为64=4×4×4,可推出兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制;假设兰花花色遗传由位于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　,共8种,因此,蓝花的基因型有27-8=19(种);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;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。
6.(2025·河南郑州模拟)西葫芦是雌雄同株异花植物,现有品种P1和P2杂交得到F1,F1自交得到F2,结果如图所示,不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是(　　)
A.西葫芦的黄皮和绿皮由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律
B.对F1做自交实验时,与豌豆的处理方式一样
C.对F1进行测交实验得到子代的性状分离比为黄皮∶绿皮=3∶1
D.F2绿皮植株中的纯合子占3/7
【答案】 D　
【解析】 P1、P2均为绿皮,F2出现了绿皮和黄皮,且黄皮∶绿皮=183∶144≈9∶7,可知黄皮和绿皮这对相对性状是由两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律;西葫芦是雌雄同株异花植物,自交时需要人工授粉,而豌豆是两性花,自然状态下即可实现自花传粉完成自交;假设相关基因用A/a、B/b表示,双亲的基因型为AAbb×aaBB,F1的基因型为AaBb,F2黄皮∶绿皮=
183∶144≈9∶7,故对F1进行测交实验得到子代的性状分离比为黄皮∶绿皮=1∶3;据选项C可知,A和B同时存在时为黄皮,其余均为绿皮,绿皮植株中AAbb、aaBB、aabb是纯合子,占3/7。
7.(2025·湖北武汉模拟)研究人员将基因型为DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F1,对F1的花粉粒进行荧光标记,D基因被标记为黄色,E基因被标记为蓝色,黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光,d和e基因不显示荧光,并统计F1中有荧光的花粉粒,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.E/e基因的遗传遵循分离定律
B.D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上
C.F1中基因重组型花粉粒的占比约为1/9
D.理论上,F1中无荧光的花粉粒有200粒左右
【答案】 C　
【解析】 E/e基因为等位基因,其遗传遵循分离定律;F1的花粉粒荧光标记情况为黄色∶蓝色∶绿色=20∶20∶1,即De∶dE∶DE=20∶20∶1,D/d、E/e两对基因的遗传不符合自由组合定律,位于一对同源染色体上;同时含D、E基因的花粉粒和同时含d、e基因的花粉粒数目相等,结合题图数据可知,同时含D、E基因的花粉粒∶只含D基因的花粉粒∶只含E基因的花粉粒∶同时含d、e基因的花粉粒=1∶20∶20∶1。其中,基因重组型花粉粒为同时含D基因和E基因的花粉粒和同时含d基因和e基因的花粉粒,占比为(1+1)÷(20+1+1+20)=1/21;无荧光的花粉粒与绿色花粉粒理论上应相等,F1中无荧光的花粉粒有200粒左右。
8.某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合植株杂交,子代植株表型及其比例为　　　　　　
　　　　　　;子代中红花植株的基因型是　　　 　;子代白花植株中纯合子所占的比例是　　　　。
(2)已知白花纯合子的基因型有2种。现有1株白花纯合植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合子亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型,并预期实验结果和结论:
　。
【答案】 (1)紫色∶红色∶白色=3∶3∶2　AAbb、Aabb　1/2
(2)选用的亲本基因型为AAbb;预期实验结果及结论:若子代全为红花,则待测白花纯合个体的基因型为aabb;若子代全为紫花,则待测白花纯合个体的基因型为aaBB
【解析】 (1)基因型为AaBb的紫花植株与红花杂合植株(基因型为Aabb)杂交,子代基因型及比例为A　Bb∶A　bb∶aaBb∶aabb=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1,相应的表型及比例为紫色∶红色∶白色=3∶3∶2;子代中红花植株的基因型为AAbb、Aabb;子代白花植株的基因型为aaBb、aabb,二者比例为1∶1,故子代白花植株中纯合子所占的比例是1/2。(2)根据上述分析,白花纯合子的基因型有aaBB与aabb两种,要选用1种纯合子亲本通过1次杂交实验来确定其基因型,关键思路是要判断该白花植株甲是否含有B基因,且不能选择白花亲本,否则后代全部为白花,无法判断,故而选择基因型为AAbb的红花纯合个体为亲本,与待测植株甲进行杂交。若待测白花纯合个体的基因型为aabb,则子代全为红花;若待测白花纯合个体的基因型为aaBB,则子代全为紫花。

展开更多......

收起↑