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第14讲　基因的自由组合定律
考查内容 考情分析
1.通过概述孟德尔两对相对性状的杂交实验，对自由组合现象的解释及对解释的验证，得出假说－演绎法的基本步骤，接受“实践是检验真理的唯一标准”的辩证唯物主义认知观(科学思维、生命观念) 2.通过模拟孟德尔杂交实验的活动，使用数理统计方法处理、归纳、比较、分析实验数据，逐步养成科学探究的思维习惯(科学探究、科学思维) 3.运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象，对现象进行合理解释并验证(科学思维) 2022年1月选考，T28 2022年6月选考，T28 2023年1月选考，T25 2023年6月选考，T24 2024年1月选考，T14 2025年1月选考，T23 2025年6月选考，T20
第1课时　基因的自由组合定律
考点一　两对相对性状的杂交实验
1.两对相对性状的杂交实验
(1)实验过程
(2)实验结果及分析
结果 结论
F1全为黄色圆形 说明黄色和圆形为显性性状
F2中圆形∶皱形≈3∶1 说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色≈3∶1 说明子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本性状(黄色圆形、绿色皱形)，新出现两种性状(黄色皱形、绿色圆形) 说明不同性状之间进行了自由组合
2.对自由组合现象的解释
(1)解释内容
①在形成配子时，每对　 　彼此分离，同时非等位基因　 　。
②受精时，雌雄配子　 　。
③F2不同基因型的个体存活概率相等。
(2)相应结论：F2有16种组合方式，　 　种基因型，4种表型。
3.对自由组合现象解释的验证
(1)实验方法：测交法，用F1与　 　杂交。
(2)实验目的：　 　。
(3)预期结果
(4)实验结果：无论是正交还是反交，都得到4种数目相近的不同类型的测交后代，比例为1∶1∶1∶1。
(5)实验结论：因测交结果与预期相符，证实了
　 　。
4.自由组合定律的实质及应用
(1)自由组合定律的实质：一对等位基因与另一对等位基因的　 　是互不干扰的；在F1形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因表现为自由组合。
(2)自由组合定律的应用
①指导　 　，把优良性状结合在一起。
②为优生优育、遗传病的　 　提供理论依据。
5.孟德尔成功的原因
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(　 　)
2.在减数分裂中，等位基因分离，非等位基因自由组合。(　 　)
3.基因的分离和自由组合可使得子代基因型和表型有多种可能。( )
4.若豌豆杂交后代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。(　 　)
5.基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础不同。( )
6.基因型为AaBb的个体测交，后代表型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。( )
考向1　用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
1.过程分析
F2 1YY(黄)、2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)、 2Rr(圆) 1YYRR、2YyRR、 2YYRr、4YyRr(黄圆) 1yyRR、2yyRr (绿圆)
1rr(皱) 1YYrr、2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
2.结果分析：F2共有9种基因型，4种表型。
基 因 型 纯合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各占1/16
单杂合子 YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr各占2/16
双杂合子 YyRr占4/16
表 型 显隐性 双显 Y_R_占9/16
单显 Y_rr＋yyR_占6/16
双隐 yyrr占1/16
与亲本 关系 亲本类型 Y_R_＋yyrr占10/16
重组类型 Y_rr＋yyR_占6/16
[例1]　(2025·宁波联考)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这种比例无直接关系的是( )
A.亲本必须是纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
[例2]　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，F1自交得F2。下列叙述中，正确的是( )
A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
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的绿色圆粒植株中任取两株，这两株基因型不同的概率为4/9
D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81
考向2　自由组合定律的实质和验证
1.自由组合定律的细胞学基础
2.自由组合定律的验证方法
(1)自交法
(2)测交法
[例3]　下列关于基因自由组合定律的叙述，正确的是( )
A.若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，后代表型比例为1∶1∶1∶1，说明两对基因能自由组合
B.若基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种配子，说明两对基因能自由组合
C.若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，则两对基因一定不能自由组合
D.若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，后代表型比例为3∶1∶3∶1，说明两对基因能自由组合
[例4]　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(饱满和皱缩)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皱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。下列分析中，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与皱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
[例5]　某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由一对等位基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。请回答下列问题：
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则F1瓜刺的表型及分离比是　 　。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是　 　。
(2)某同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交得F2，能够验证“这两对等位基因不位于一对同源染色体上”这一结论的实验结果是　 　。
(3)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在该同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是　 　。
考点二　模拟孟德尔杂交实验
1.实验原理
(1)形成配子时，等位基因彼此　 　，与此同时非同源染色体上的非等位基因　 　。
(2)受精作用时，雌、雄配子的结合是　 　的。
2.实验步骤
3.实验结果分析
分别统计各组实验数据，根据各组实验规定的显、隐性关系以及各标记组合推测内在关系。将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组。
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.“模拟孟德尔杂交实验”活动模拟亲本产生F1的过程。(　 　)
2.在“模拟孟德尔杂交实验”中，模拟Dd产生的配子种类及比例，可在甲中放大、小白球各10个。　(　 　)
3.在“模拟孟德尔杂交实验”中，两个小桶内彩球的总数必须相同。(　 　)
4.在“模拟孟德尔杂交实验”中，每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始。(　 　)
[例6]　(2025·浙江新力量联盟)在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①~⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入12个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄配子的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合类型分别为( )
　 ②　 ③
④ 　⑤
A.甲：⑤③；乙：④⑤
B.甲：①②；乙：③⑤
C.甲：⑤⑤；乙：④⑤
D.甲：⑤⑤；乙：③④
[例7]　(2025·浙江浙南名校联盟联考)模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“模拟孟德尔杂交实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用两种不同颜色的乒乓球分别代表等位基因D和d；“减数分裂模型的制作研究”(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝。下列模拟操作中，正确的是( )
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的乒乓球，分别模拟等位基因D和d
B.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的乒乓球，可模拟两对等位基因的自由组合
C.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒一分为二
D.实验二中通过改变橡皮泥的长短不改变颜色，可模拟更多对同源染色体
※请完成作业手册P045—P046※
第2课时　自由组合定律的特殊比例和实践应用
考点一　孟德尔遗传规律及其应用
1.分离定律与自由组合定律的比较
项目 分离定律 自由组合定律
相对性状的对数 1对 2对 n对
等位基因及位置 1对等位基因位于1对同源染色体上 2对等位基因分别位于2对同源染色体上 n对等位基因分别位于n对同源染色体上
F1的配子 2种，比例相等 22种，比例相等 2n种，比例相等
F2的表型及比例 2种，3∶1 22种，9∶3∶3∶1 2n种，(3∶1)n
F2的基因型及比例 3种，1∶2∶1 32种，(1∶2∶1)2即4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1 3n种，(1∶2∶1)n
测交后代表型及比例 2种，1∶1 22种，(1∶1)2即1∶1∶1∶1 2n种，(1∶1)n
遗传实质 减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而分离 减数分裂时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
细胞学基础 同源染色体分离 非同源染色体自由组合
联系 在遗传时，两个遗传定律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合
2.遗传定律的验证
验证 方法 结论
自交法 自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，两对性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，这两对性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉 鉴定法 若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍 体育 种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有两种表型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
[例1]　下列对图解的理解，正确的是( )
A.基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B.③⑥过程表示减数分裂过程
C.③过程的随机性是子代中Aa个体占1/2的原因之一
D.子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
[例2]　(2025·嘉兴模拟)某种昆虫长翅(E)对残翅(e)、直翅( )对弯翅( )、有刺刚毛(G)对无刺刚毛(g)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。某个体的基因组成如图所示。下列关于三对基因的遗传的叙述，错误的是( )
A.若只考虑E/e这一对等位基因，其遗传遵循分离定律
B.若只考虑E/e与G/g这两对等位基因，它们的遗传遵循自由组合定律
C.若只考虑F/f与G/g这两对等位基因，它们的遗传遵循自由组合定律
D.若产生了EfG、eFg的配子，则说明图示三对等位基因的遗传遵循自由组合定律
考点二　解题模型
考向1　由亲本基因型推断配子及子代的情况(拆分组合法)
1.思路
2.方法
同理，反过来把某表型所占比例拆分，如9/64拆分成：(3/4)×(1/4)×(3/4)，3/8拆分成：(1/2)×(3/4)，27/64拆分成：(3/4)×(3/4)×(3/4)，81/256拆分成：(3/4)×(3/4)×(3/4)×(3/4)等。
[例3]　若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法中，正确的是( )
A.若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型
B.若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型
C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型
D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
[例4]　已知A与a、B与b、C与c三对等位基因相互独立，互不干扰，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是( )
A.表型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16
B.表型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16
C.基因型有8种，Aabbcc个体的比例为1/16
D.基因型有18种，aaBbCc个体的比例为1/16
考向2　根据子代表型及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填完整，特别要学会利用子代中的隐性性状，因为子代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
2.分解组合法
常见几种分离比：
3.多对等位基因的自由组合
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
相对 性状 对数 等位 基因 对数 F1配子 F1配子 可能组 合数 F2基因型 F2表型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3

n n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
(1)若F2中显性性状的比例为，则该性状由n对等位基因控制。
(2)若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
[例5]　某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例应为　( )
A.1/16 B.1/8
C.1/4 D.1/2
[例6]　某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果如表所示：
杂交编号 杂交组合 子代表型/株数
Ⅰ F1×甲 有(199)，无(602)
Ⅱ F1×乙 有(101)，无(699)
Ⅲ F1×丙 无(795)
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R。
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例约为( )
A.21/32 B.9/16
C.3/8 D.3/4
考向3　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
纯合黄色圆形豌豆(YYRR)和纯合绿色皱形豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中黄色圆形豌豆个体和绿色圆形豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如表所示：
项目 表型及比例
yyR　 　 (绿圆) 自交 绿色圆形∶绿色皱形=　 　
测交 绿色圆形∶绿色皱形=　 　
自由 交配 绿色圆形∶绿色皱形=　 　
Y　 　 R　 　 (黄圆) 自交 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=25∶5∶5∶1
测交 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=4∶2∶2∶1
自由 交配 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=64∶8∶8∶1
[例7]　在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，用纯合的黄色圆形豌豆(YYRR)和绿色皱形豌豆(yyrr)作亲本杂交得F1，F1全为黄色圆形，F1自交得F2。在F2中，①用绿色皱形人工传粉给黄色圆形豌豆；②用绿色圆形人工传粉给黄色圆形豌豆；③让黄色圆形自交，三种情况独立进行实验，则子代的表型比例分别为( )
A.①4∶2∶2∶1；②15∶8∶3∶1；③64∶8∶8∶1　
B.①3∶3∶1∶1；②4∶2∶2∶1；③25∶5∶5∶1　
C.①1∶1∶1∶1；②6∶3∶2∶1；③16∶8∶2∶1　
D.①4∶2∶2∶1；②16∶8∶2∶1；③25∶5∶5∶1　
[例8]　(2025·嘉兴模拟)某两性花二倍体植物的花色由三对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述两对基因的功能，但ii个体为白色花。基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花。利用该植物的3个不同纯合品系，进行杂交试验：
杂交 组合 亲本 F1表型 F2表型及比例
一 靛蓝 色(甲) 白色(乙) 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
二 白色(乙) 红色(丙) 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
下列叙述中，正确的是( )
A.控制该植物花色的三对等位基因之间遵循自由组合定律
B.通过测交不能确定杂交组合二的F2中某白色植株的基因型
C.所有F2的紫红色植株自交子代中白花植株占比为1/9
D.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型有4种
直通高考2　遗传规律综合　
1.“和”为16的特殊分离比成因
(1)基因互作
原因分析 F1(AaBb) 自交后代比例 F1测交 后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1
(2)显性基因累加效应
A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强。
2.致死现象导致性状分离比改变的问题
(1)明确几种致死现象
①胚胎致死或个体致死
②配子致死或配子不育
(2)致死效应的快速确认：若存在“致死”现象，则可导致子代比例偏离“16”的“失真”现象，如A基因中显性基因纯合致死时可导致子代基因型为AA的个体致死，此比例占1/4，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变成“12”。同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变成“15”“14”等。
(3)“致死”原因的精准推导
当出现致死效应时，应首先将异常的性状分离比与正常的性状分离比进行比较，以确定致死效应的类型。当出现合子致死时，先不考虑致死效应，直接分析基因型的遗传，最后将致死的合子去掉即可；当出现配子致死时，则在分析基因型时就要去掉致死的配子，然后推出后代的基因型及比例。
①从每对相对性状分离比角度分析，如：
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合致死。
②从F2每种性状的基因型种类及比例分析，以BB致死为例：
3.完全连锁现象导致的特殊性状分离比及确定基因位置的方法
完全连锁现象导致的特殊性状分离比理论分析
基因完全连锁(不考虑互换)时，不符合基因的自由组合定律，其子代也呈现特定的性状分离比，如图所示：
[例1]　(2025·温州模拟预测)金丝雀的毛色和嘴型分别由位于常染色体上的A/a和B/b基因控制，为探究金丝雀毛色和嘴型基因在遗传中的致死情况，科学家进行了三组杂交实验，组1、组2中F1个体数相同。下列叙述中，错误的是( )
组别 亲本 F1
1 绿羽长嘴×绿羽长嘴 绿羽长嘴∶黄羽长嘴=2∶1　
2 黄羽短嘴×黄羽短嘴 黄羽长嘴∶黄羽短嘴=1∶2　
3 绿羽短嘴×绿羽短嘴 绿羽短嘴∶绿羽长嘴∶黄羽短嘴∶黄羽长嘴=4∶2∶2∶1
A.两对相对性状中绿羽、短嘴为显性性状
B.组1的F1中绿羽长嘴个体的基因型为Aabb
C.组3的F1中致死基因型有5种，其中纯合子占3/7
D.让组1的F1绿羽长嘴个体与组2的F1黄羽短嘴个体随机交配，子代绿羽短嘴占1/8
[例2]　(2025·浙江1月选考)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。
请回答下列问题：
(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)谷子的祖先是野生青狗尾草(2n=18)。20世纪80年代开始，作物栽培中长期大范围施用除草剂，由于除草剂的　 　作用，抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有　 　(答出两点即可)。 (共39张PPT)
第五单元
遗传的基本规律
第14讲　基因的自由组合定律
考查内容 考情分析
1.通过概述孟德尔两对相对性状的杂交实验，对自由组合现象的解释及对解释的验证，得出假说－演绎法的基本步骤，接受“实践是检验真理的唯一标准”的辩证唯物主义认知观(科学思维、生命观念) 2.通过模拟孟德尔杂交实验的活动，使用数理统计方法处理、归纳、比较、分析实验数据，逐步养成科学探究的思维习惯(科学探究、科学思维) 3.运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象，对现象进行合理解释并验证(科学思维) 2022年1月选考，T28
2022年6月选考，T28
2023年1月选考，T25
2023年6月选考，T24
2024年1月选考，T14
2025年1月选考，T23
2025年6月选考，T20
考点一　孟德尔遗传规律及其应用
考点二　解题模型
内
容
索
引
课时作业
第2课时　自由组合定律的特殊比例和实践应用
考点一　孟德尔遗传规律及其应用
1.分离定律与自由组合定律的比较
项目 分离定律 自由组合定律 相对性状的对数 1对 2对 n对
等位基因及位置 1对等位基因位于1对同源染色体上 2对等位基因分别位于2对同源染色体上 n对等位基因分别位于n对同源染色体上
F1的配子 2种，比例相等 22种，比例相等 2n种，比例相等
F2的表型及比例 2种，3∶1 22种，9∶3∶3∶1 2n种，(3∶1)n
F2的基因型及比例 3种，1∶2∶1 32种，(1∶2∶1)2即4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1 3n种，(1∶2∶1)n
项目 分离定律 自由组合定律 测交后代表型及比例 2种，1∶1 22种，(1∶1)2即1∶1∶1∶1 2n种，(1∶1)n
遗传实质 减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而分离 减数分裂时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 细胞学基础 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 联系 在遗传时，两个遗传定律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合 2.遗传定律的验证
验证 方法 结论
自交法 自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，两对性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，这两对性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉 鉴定法 若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍 体育 种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有两种表型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
例 1
下列对图解的理解，正确的是(　 　)
A.基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B.③⑥过程表示减数分裂过程
C.③过程的随机性是子代中Aa个体占1/2的原因之一
D.子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
【解析】非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数分裂过程中，即图中的④⑤，A错误；③⑥过程表示受精作用，B错误；③过程的随机性是子代中Aa个体占1/2的原因之一，C正确；子代中aaBB的个体占整个子代的比例为1/16，aaB_的个体占整个子代的比例为3/16，所以子代中aaBB的个体在aaB_中所占的比例为1/3，D错误。
C
例 2
(2025·嘉兴模拟)某种昆虫长翅(E)对残翅(e)、直翅(F)对弯翅(f)、有刺
刚毛(G)对无刺刚毛(g)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。
某个体的基因组成如图所示。下列关于三对基因的遗传的叙述，错误的
是(　 　)
A.若只考虑E/e这一对等位基因，其遗传遵循分离定律
B.若只考虑E/e与G/g这两对等位基因，它们的遗传遵循自由组合定律
C.若只考虑F/f与G/g这两对等位基因，它们的遗传遵循自由组合定律
D.若产生了EfG、eFg的配子，则说明图示三对等位基因的遗传遵循自由组合定律
【解析】图示昆虫的基因型为EeFfGg，其中E和F连锁、e和f连锁，它们的遗传不遵循自由组合定律，但这两对基因分别与G、g的遗传遵循自由组合定律。若产生了EfG、eFg的配子，说明可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体片段的交换或基因突变，D错误。
D
考点二　解题模型
考向1　由亲本基因型推断配子及子代的情况(拆分组合法)
1.思路
2.方法
同理，反过来把某表型所占比例拆分，如9/64拆分成：(3/4)×(1/4)×(3/4)，3/8拆分成：(1/2)×(3/4)，27/64拆分成：(3/4)×(3/4)×(3/4)，81/256拆分成：(3/4)×(3/4)×(3/4)×(3/4)等。
例 3
若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法中，正确的是
(　 　)
A.若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型
B.若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型
C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型
D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
B
【解析】亲本基因型为DedHh和DfdHh时，分析控制毛发颜色的基因型，子代为DeDf、Ded、Dfd和dd共4种基因型；分析控制毛发形状的基因型，子代为HH、Hh和hh共3种基因型。若De对Df共显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型，故F1共有8种表型，A错误；若De对Df共显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h不完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型，故F1共有12种表型，B正确；若De对Df不完全显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型，故F1共有8种表型，C错误；若De对Df完全显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有3种表型；若H对h不完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型，故F1共有9种表型，D错误。
例 4
已知A与a、B与b、C与c三对等位基因相互独立，互不干扰，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是(　 　)
A.表型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16
B.表型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16
C.基因型有8种，Aabbcc个体的比例为1/16
D.基因型有18种，aaBbCc个体的比例为1/16
【解析】基因型为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交，后代表型有2×2×2=8(种)，AaBbCc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8，aaBbcc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/4)=1/32，A、B错误；基因型为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交，后代基因型有3×2×3=18(种)，Aabbcc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/4)=1/16，aaBbCc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/2)=1/16，C错误，D正确。
D
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填完整，特别要学会利用子代中的隐性性状，因为子代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
2.分解组合法
常见几种分离比：
考向2　根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆向组合法)
3.多对等位基因的自由组合
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
相对 性状 对数 等位 基因 对数 F1配子 F1配子 可能组 合数 F2基因型 F2表型 种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3

n n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
(1)若F2中显性性状的比例为，则该性状由n对等位基因控制。
(2)若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
例 5
某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例应为　(　 　)
A.1/16 B.1/8
C.1/4 D.1/2
【解析】分析题干信息可知：该玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr= 1∶1∶1∶1，其中Y∶y=1∶1，R∶r=1∶1，故推知该植株基因型为YyRr，若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为(1/2)×(1/4)=1/8，B正确。
B
例 6
某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果如表所示：
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R。
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例约为(　 　)
A.21/32 B.9/16
C.3/8 D.3/4
杂交编号 杂交组合 子代表型/株数
Ⅰ F1×甲 有(199)，无(602)
Ⅱ F1×乙 有(101)，无(699)
Ⅲ F1×丙 无(795)
A
【解析】根据题干信息可推理如下，①野生型(AABBcc)表型为有成分R，可推知基因型为A_B_cc的个体表型为有成分R。②3个突变体能稳定遗传，所以都为纯合子，且均表现为无成分R。③分析杂交过程，杂交Ⅰ中，F1(AaBbCc)与甲杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶3，即A_B_cc约占1/4，所以甲中一定含有c基因，可推测甲的基因型为aaBBcc或AAbbcc；杂交Ⅱ中，F1(AaBbCc)与乙杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶7，即A_B_cc约占1/8，所以乙中一定含有c基因，可推测乙的基因型为aabbcc。用杂交Ⅰ子代中有成分R植株[(1/2AaBBcc、1/2AaBbcc)或(1/2AABbcc、1/2AaBbcc)]与杂交Ⅱ子代有成分R植株(AaBbcc)杂交，雌、雄配子随机结合，理论上后代中有成分R植株所占的比例为(1/2)×(3/4)×1×1＋(1/2)×(3/4)×(3/4)×1 =21/32。
纯合黄色圆形豌豆(YYRR)和纯合绿色皱形豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中黄色圆形豌豆个体和绿色圆形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：
考向3　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
项目 表型及比例
yyR______ (绿圆) 自交 绿色圆形∶绿色皱形=____________
测交 绿色圆形∶绿色皱形=____________
自由 交配 绿色圆形∶绿色皱形=____________
Y________ R________ (黄圆) 自交 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=25∶5∶5∶1
测交 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=4∶2∶2∶1
自由 交配 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=64∶8∶8∶1
5∶1
2∶1
8∶1
例 7
在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，用纯合的黄色圆形豌豆(YYRR)和绿色皱形豌豆(yyrr)作亲本杂交得F1，F1全为黄色圆形，F1自交得F2。在F2中，①用绿色皱形人工传粉给黄色圆形豌豆；②用绿色圆形人工传粉给黄色圆形豌豆；③让黄色圆形自交，三种情况独立进行实验，则子代的表型比例分别为(　 　)
A.①4∶2∶2∶1；②15∶8∶3∶1；③64∶8∶8∶1　
B.①3∶3∶1∶1；②4∶2∶2∶1；③25∶5∶5∶1　
C.①1∶1∶1∶1；②6∶3∶2∶1；③16∶8∶2∶1　
D.①4∶2∶2∶1；②16∶8∶2∶1；③25∶5∶5∶1　
【解析】①若用绿色皱形人工传粉给黄色圆形豌豆，F2中绿色植株的基因型为yy，杂交后代表型的比例为2∶1；F2中皱形植株的基因型为rr，杂交后代表型的比例为2∶1，综合分析，两对性状杂交子代表型比例为(2∶1)×(2∶1)=4∶2∶2∶1。②用绿色圆形人工传粉给黄色圆形豌豆，F2中绿色植株的基因型为yy，杂交后代表型的比例为2∶1；F2中圆形植株的基因型为1/3RR、2/3Rr，杂交后代表型的比例为8∶1，综合分析，两对性状杂交子代表型比例为(2∶1)×(8∶1)=16∶8∶2∶1。③让黄色圆形自交，F2中圆形(1/3RR、2/3Rr)植株自交，子代表型比例为5∶1；F2中黄色(1/3YY、2/3Yy)植株自交，子代表型比例为5∶1，综合分析两对性状的子代表型比例为(5∶1)×(5∶1)=25∶5∶5∶1。
D
例 8
(2025·嘉兴模拟)某两性花二倍体植物的花色由三对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述两对基因的功能，但ii个体为白色花。基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花。利用该植物的3个不同纯合品系，进行杂交试验：
杂交组合 亲本 F1表型 F2表型及比例
一 靛蓝 色(甲) 白色(乙) 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
二 白色(乙) 红色(丙) 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
下列叙述中，正确的是(　 　)
A.控制该植物花色的三对等位基因之间遵循自由组合定律
B.通过测交不能确定杂交组合二的F2中某白色植株的基因型
C.所有F2的紫红色植株自交子代中白花植株占比为1/9
D.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型有4种
B
【解析】基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，则基因型为aaB_I_的个体表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为“9∶3∶3∶1”的变式，说明相关的两对等位基因(B/b、I/i)的遗传遵循基因自由组合定律，同理根据乙、丙杂交结果，也说明相关的两对等位基因(A/a、I/i)的遗传遵循基因自由组合定律，但无法确定三对基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律，A错误；根据F2中表型确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII，杂交组合二的F2中某白色植株的基因型可能为_ _BBii，测交是与隐性个体(ii)杂交，测交后代都为白花，因此无法判定F2白色植株的基因型，B正确；甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AaBBII∶AABBIi∶AABBII=4∶2∶2∶1。其中Ii∶II=2∶1，II自交不会产生白花，Ii自交后代有1/4是白花，因此白花植株在全体子代中的比例(2/3)×(1/4)=1/6，C错误；若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本基因型为_ _ _ _Ii，则该植株可能的基因型有9种，D错误。
课时作业
答案速对
第五单元　作业22　自由组合定律的特殊比例和实践应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D C B D D D C 题号 8 9 10
答案 B C 见答案
1.番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性，两室果(D)对多室果(d)为显性，高藤(T)对矮藤(t)为显性，控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上，某红果两室高藤植株甲与rrddTT植株杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2；与rrDDtt植株杂交，子代中红果两室高藤植株占1/4；与RRddtt植株杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是(　 　)
A.RRDdTt B.RrDdTt
C.RrDdTT D.RrDDTt
【解析】甲表型为红果两室高藤，对应的基因型为R_D_T_，甲与rrddTT杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2，说明R_D_有一对基因是纯合子，有一对基因是杂合子；与rrDDtt杂交，子代中红果两室高藤植株占1/4，说明甲的基因型为RrDDTt，甲与RRddtt杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2，D正确。
D
2.(2025·嘉兴模拟)人类的多指(T)对正常指(t)为显性，白化(a)对正常(A)为隐性，决定不同性状的基因自由组合。某家庭中，父亲多指，母亲正常，二者均不患白化病，育有一个患白化病但手指正常的孩子。下列叙述中，错误的是(　 　)
A.父亲的基因型为AaTt，母亲的基因型为Aatt
B.他们再生一个孩子只患白化病的概率为1/8
C.他们再生一个两病均患的女儿的概率为1/8
D.他们再生一个孩子，只患一种病的概率为1/2
【解析】结合题意可知，他们有一个患白化病但手指正常的孩子(aatt)，故父亲的基因型为AaTt，母亲的基因型为Aatt，A正确；他们再生一个孩子，多指(Tt)的概率为1/2，患白化病(aa)的概率为1/4，因此他们再生一个孩子只患白化病的概率为(1－1/2)×1/4=1/8，B正确；他们再生一个两病均患的女儿的概率为(1/2)×(1/4)×(1/2)=1/16，C错误；他们再生一个孩子，只患一种病的概率为1/2×(1－1/4)＋(1－1/2)×1/4=1/2，D正确。
C
3.基因型为AaBbDdEeGgHhKk个体自交，假定这7对等位基因自由组合，下列关于其子代的叙述，正确的是(　 　)
A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D.6对等位基因纯合的个体出现的概率与6对等位基因杂合的个体出现的概率不同
【解析】基因型为AaBbDdEeGgHhKk个体自交，7 对等位基因自由组合，每对基因的遗传独立。对于任意一对基因(如 Aa)，自交后纯合子(AA 或 aa)概率为 1/2，杂合子(Aa)概率为 1/2。子代中 “n对等位基因杂合、(7－n)对等位基因纯合” 的概率，需用组合数×(1/2)7计算。因此后代中1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为×(1/2)7=7/128，A错误；后代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为×(1/2)7=35/128，B正确；后代中5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为×(1/2)7= 21/128，C错误；后代中6对等位基因纯合的情况有7种，出现的概率为7×(1/2)7=7/128，后代中6对等位基因杂合的情况也有7种，出现的概率也为7×(1/2)7=7/128，D错误。
B
4.蝴蝶的翅型(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雌蝶和基因型为AABB的雄蝶交配得到F1，F1随机交配得到F2，F2蝴蝶中正常长翅、正常短翅、残缺长翅、残缺短翅的比例为(　 　)
A.6∶2∶3∶1　 B.9∶3∶3∶1
C.15∶2∶6∶1 D.15∶5∶6∶2
【解析】基因型为aabb的雌蝶和基因型为AABB的雄蝶交配，F1的基因型为AaBb，F1随机交配，F2蝴蝶中雌雄个体的理论比例为1∶1，基因A纯合时雌蝶致死，雌蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅=(2∶1)×(3∶1)=6∶2∶3∶1，雄蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅=9∶3∶3∶1，则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶5∶6∶2，D正确。
D
5.人类中显性基因M对耳蜗管的形成是必需的，显性基因N对听神经的发育是必需的，二者缺一，个体即患耳聋，这两对基因自由组合。下列说法中，错误的是(　 　)
A.夫妇双方均耳聋，也有可能生下听觉正常的孩子
B.一方只有耳蜗管正常，另一方只有听神经正常的夫妇，也可能所有孩子听觉均正常
C.基因型为MmNn的双亲生下纯合耳聋的孩子的概率为3/16
D.基因型为MmNn的双亲生下耳蜗管正常孩子的概率是9/16
【解析】夫妇双方均耳聋，也有可能生下听觉正常的孩子，如夫妇双方的基因型为MMnn、mmNN，则其后代的基因型为MmNn，表现为正常，A正确；只有耳蜗管正常(MMnn)与只有听神经正常(mmNN)的夫妇，产生的后代基因型为MmNn，听觉均正常，B正确；基因型为MmNn的双亲生下纯合耳聋孩子(MMnn、mmNN、mmnn)的概率为3/16，C正确；基因型为MmNn的双亲生下耳蜗管正常孩子(M_ _ _)的概率为3/4，D错误。
D
阅读下列材料，据此回答第6、7题。
黄瓜是一种重要的蔬菜作物，野生黄瓜的叶片和果实带有苦味，这与其自身产生的葫芦素C有关。对黄瓜而言，极苦的葫芦素是最佳的防御武器，可用来抵御病虫害的侵入，增强对干旱、高温等不良环境的抗逆性。中国农业科学院蔬菜花卉所黄三文研究团队揭示了黄瓜苦味合成及调控的分子机制，Bi基因控制合成的葫芦二烯醇合成酶是负责催化葫芦素C合成的关键酶。Bl和Bt基因的表达产物是一种转录因子，能够选择性结合在Bi基因的启动子上直接调控Bi基因的表达，其中Bl控制着黄瓜叶片中苦味的合成，Bt控制着黄瓜果实中苦味的合成(Bi、Bl和Bt基因的等位基因分别用bi、bl和bt基因表示)。
黄瓜的苦与不苦除了遗传因素决定外，还取决于环境因素。光照不足、氮肥过多、干旱、低温及高温等栽培条件，均会加重苦味发生。
6.农业工作者人工选育合适的黄瓜进行栽培，下列叙述中，正确的是(　 　)
A.应选表型为果实和叶片无苦味的黄瓜进行广泛种植
B.选育过程中栽培黄瓜种群的bi基因频率不断增加
C.黄瓜选育过程中，栽培黄瓜种群发生适应性进化
D.黄瓜种植过程中应控制光强度、温度和湿度等
【解析】虽然果实和叶片无苦味的黄瓜在市场上更受欢迎，但完全无苦味的黄瓜可能缺乏抵御病虫害和不良环境的能力，因此不是最理想的选择，A错误；bi基因控制的是无苦味，而在人工选育过程中，应该选育带有苦味叶片，果实不苦的黄瓜，要有苦味必须存在Bi(基因频率高)，所以说bi基因频率不会不断增加，可能是Bl(叶片苦味基因)频率上升，Bt(果实苦味基因)频率下降，B错误；适应性进化是指种群在自然选择下发生的进化，而黄瓜的选育是人工选择的结果，因此不能说发生了适应性进化，C错误；题干可知“黄瓜的苦与不苦除了遗传因素决定外，还取决于环境因素”，因此控制光强度、温度和湿度等环境因素是黄瓜种植过程中的重要环节，D正确。
D
7.已知Bi/bi、Bl/bl和Bt/bt这三对基因独立遗传，现有两株果实和叶片均不苦的纯合黄瓜作为亲本进行杂交，F1为果实和叶片均苦的黄瓜，F1随机交配产生F2。下列叙述中，错误的是(　 　)
A.若F1为纯合子，则F1的表型受到了不良环境条件的影响
B.若F1为纯合子，F2在适宜环境下表型与F1相同可能是一种表观遗传现象
C.若F1为杂合子且环境适宜，F2中果实和叶片均不苦且稳定遗传的黄瓜占5/64
D.若F1为杂合子且环境适宜，则F2中果实和叶片均苦的黄瓜中杂合子占26/27
【解析】果实和叶片均不苦，其基因型可能是Bi_blblbtbt、bibi_ _ _ _，果实和叶片均苦，其基因型可能是Bi_Bl_Bt_。因此亲本的基因型可能是BiBiblblbtbt、bibiBlBlBtBt、bibiBlBlbtbt、bibiblblBtBt、bibiblblbtbt。若F1为纯合子，且不受环境影响，其基因型应为BiBiBlBlBtBt，而亲本均为不苦，不能繁殖出该基因型的个体，因此F1为纯合子且均苦的表型受到了不良环境条件的影响，A正确；若F1为纯合子，其两株亲本为相同基因型，F1的基因型与亲本相同，为不苦的基因型，F1随机交配得到的F2与F1基因型相同，但F2在适宜条件下表型仍为苦，因此可能是一种表观遗传现象，B正确；若F1为杂合子且环境适宜，则其基因型为BibiBlblBtbt，F2中果实和叶片均不苦且稳定遗传的基因型为BiBiblblbtbt(1/4×1/4×1/4)、bibi_ _ _ _(1/4)，所占比例为17/64，C错误；F1为BibiBlblBtbt，自交后Bi_Bl_Bt_中杂合子所占比例=(27/64－1/64)/(27/64)=26/27，D正确。
C
B
8.已知家鼠的毛色受多对基因控制，A、at、a分别控制野鼠色、棕黄色和黑色，C基因控制毛色的出现，c为白化基因，纯合时能抑制所有其他色素基因的表达。选择不同颜色的家鼠杂交，子代以及比例如下。下列叙述中，错误的是(　 　)
　　　　杂交组合一：P野鼠色×野鼠色
F1野鼠色∶棕黄色∶白色=9∶3∶4
　　　　杂交组合二：P野鼠色×黑色
F1野鼠色∶棕黄色∶白色=3∶3∶2
A.根据上述杂交组合，可确定控制家鼠毛色基因的显隐性关系是A＞at＞a
B.杂交组合一中白色家鼠可能有3种基因型，其中能稳定遗传的个体占1/2
C.利用测交的方法可确定杂交组合二的子代中有色家鼠个体的基因型
D.杂交组合一棕黄色个体随机交配，子代棕黄色与白色家鼠的比例为8∶1
【解析】根据杂交组合一中F1 表型比例是9∶3∶4 可知，两对等位基因位于两对同源染色体上且和性别无关，根据杂交组合二可确定控制家鼠毛色基因的显隐性关系是A＞at＞a，A正确；杂交组合一的白色家鼠可能有3种基因型，只要cc 出现，即为白色，所有个体均可稳定遗传，B错误；杂交组合二的亲本组合为AatCc×aaCc，后代有色个体的基因型为AaCC、AaCc、ataCC、ataCc，可用基因型为aacc的家鼠测交，确定有色个体的基因型，C正确；杂交组合一中棕黄色个体(1/3atatCC、2/3atatCc)随机交配，产生的配子有2/3atC、1/3atc，子代中白色家鼠占1/9，棕黄色与白色的比例为8∶1，D正确。
9.两个纯合品系果蝇A和B都是猩红眼，与野生型眼色差异很大，受两对基因控制。科研
人员进行了杂交实验，下列叙述中，错误的是(　 　)
A.控制果蝇眼色的两对基因遵循自由组合定律
B.野生型果蝇至少有两个控制眼色的显性基因
C.杂交1的F2野生型雌果蝇中杂合子占2/3
D.杂交2的F2中猩红眼占5/8，其中雌性个体占1/2
实验 亲本 F1 F2
杂交1 A ×B♀ 201♀野生型， 199 野生型 151♀野生型，49♀猩红眼， 74 野生型，126 猩红眼
杂交2 A♀×B 198 猩红眼， 200♀野生型 ？
C
【解析】两个纯合品系果蝇A和B都是猩红眼，根据表格数据，用A和B进行了正反交实验，发现正反交结果不一致，说明与性别有关，且杂交1的F1 均为野生型，可以推测野生型为显性性状，由于受两对基因控制，假设受基因A/a 和B/b 控制，根据杂交1的F2中，野生型∶猩红眼=9∶7，其雌性中野生型∶猩红眼=3∶1，雄性中野生型∶猩红眼≈3∶5，可以推测同时含有A和B基因是野生型，其余是猩红眼。因此杂交1的亲本基因型是aaXBXB 和AAXbY，F1是AaXBXb、AaXBY，均为野生型。杂交2的亲本是AAXbXb 和aaXBY，F1是AaXBXb(野生型)、AaXbY(猩红眼)。根据以上分析可知，一对等位基因位于常染色体上，另一对等位基因位于X 染色体上，因此这两对基因符合基因的自由组合定律，A正确；同时含A和B基因才表现为野生型，B正确；杂交1的F1 是AaXBXb、AaXBY，则F2 野生型雌果蝇基因型及比例是AAXBXB∶AAXBXb∶AaXBXB∶AaXBXb= 1∶1∶2∶2，因此杂交1的F2 野生型雌果蝇中杂合子占5/6，C错误；杂交2的亲本是AAXbXb 和aaXBY，F1是AaXBXb(野生型)、AaXbY(猩红眼)，则F2的野生型(A_XB_)占3/4×1/2=3/8，猩红眼占1－3/8=5/8，F2中猩红眼基因型及比例为AAXbY∶AaXbY∶ aaXBY∶aaXbY∶AAXbXb∶AaXbXb∶aaXBXb∶aaXbXb=1∶2∶1∶1∶1∶2∶1∶1，其中有一半是雌性，D正确。
10.已知某二倍体雌雄同株(正常株)植物，基因t纯合导致雄性不育而成为雌株，宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验，其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2，F2的表型及数量：宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2 250株、窄叶正常株753株。请回答下列问题：
(1)与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，不需进行____________处理。授粉后需套袋，其目的是____________________。
(2)F2会出现上述表型及数量的原因是_____________________________________________ _____________________________。
(3)若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交，则其子代(F3)的表型及比例为________________________________，F3群体随机授粉，F4中窄叶雌株所占的比例为_________。
(4)选择F2中的植株，设计杂交实验以验证F1植株的基因型，用遗传图解表示。
人工去雄
防止外来花粉授粉
F1形成配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1
3/32
【答案】如图所示
【解析】(2)由F2植株的表型及比例可知，两对相对性状独立遗传，因此出现这一现象的原因为F1形成配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)根据F2植株的表型及比例，经逐对分析可知，F1的基因型为AaTt，F2中纯合宽叶雌株(AAtt)与杂合窄叶正常株(aaTt)杂交，其子代(F3)的表型及比例为宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1。F3群体(1/2雌株Aatt、1/2正常株AaTt)随机授粉，雌配子中at占3/8，雄配子中at占1/4，因此F4中窄叶雌株所占的比例为3/32。(共39张PPT)
第五单元
遗传的基本规律
第14讲　基因的自由组合定律
考查内容 考情分析
1.通过概述孟德尔两对相对性状的杂交实验，对自由组合现象的解释及对解释的验证，得出假说－演绎法的基本步骤，接受“实践是检验真理的唯一标准”的辩证唯物主义认知观(科学思维、生命观念) 2.通过模拟孟德尔杂交实验的活动，使用数理统计方法处理、归纳、比较、分析实验数据，逐步养成科学探究的思维习惯(科学探究、科学思维) 3.运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象，对现象进行合理解释并验证(科学思维) 2022年1月选考，T28
2022年6月选考，T28
2023年1月选考，T25
2023年6月选考，T24
2024年1月选考，T14
2025年1月选考，T23
2025年6月选考，T20
考点一　两对相对性状的杂交实验
考点二　模拟孟德尔杂交实验
内
容
索
引
课时作业
第1课时　基因的自由组合定律
考点一　两对相对性状的杂交实验
1.两对相对性状的杂交实验
(1)实验过程
(2)实验结果及分析
结果 结论
F1全为黄色圆形 说明黄色和圆形为显性性状
F2中圆形∶皱形≈3∶1 说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色≈3∶1 说明子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本性状(黄色圆形、绿色皱形)，新出现两种性状(黄色皱形、绿色圆形) 说明不同性状之间进行了自由组合
2.对自由组合现象的解释
(1)解释内容
①在形成配子时，每对____________彼此分离，同时非等位基因____________。
②受精时，雌雄配子____________。
③F2不同基因型的个体存活概率相等。
(2)相应结论：F2有16种组合方式，______种基因型，4种表型。
等位基因
自由组合
随机结合
9
3.对自由组合现象解释的验证
(1)实验方法：测交法，用F1与__________________杂交。
(2)实验目的：____________________________。
(3)预期结果
(4)实验结果：无论是正交还是反交，都得到4种数目相近的不同类型的测交后代，比例为1∶1∶1∶1。
(5)实验结论：因测交结果与预期相符，证实了
______________________________________________。
4.自由组合定律的实质及应用
(1)自由组合定律的实质：一对等位基因与另一对等位基因的______________是互不干扰的；在F1形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因表现为自由组合。
(2)自由组合定律的应用
①指导____________，把优良性状结合在一起。
②为优生优育、遗传病的________提供理论依据。
双隐性纯合亲本
验证对自由组合现象的解释　
F1雌、雄个体确实产生了4种数目相等的配子
分离或组合
杂交育种
防治
5.孟德尔成功的原因
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(　 　)
2.在减数分裂中，等位基因分离，非等位基因自由组合。(　 　)
3.基因的分离和自由组合可使得子代基因型和表型有多种可能。(　 　)
4.若豌豆杂交后代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。
(　 　)
5.基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础不同。(　 　)
6.基因型为AaBb的个体测交，后代表型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。(　 　)



√
√
√
考向1　用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
1.过程分析
F2 1YY(黄)、2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)、 2Rr(圆) 1YYRR、2YyRR、 2YYRr、4YyRr(黄圆) 1yyRR、2yyRr
(绿圆)
1rr(皱) 1YYrr、2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
2.结果分析：F2共有9种基因型，4种表型。
基 因 型 纯合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各占1/16 单杂合子 YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr各占2/16 双杂合子 YyRr占4/16 表 型 显隐性 双显 Y_R_占9/16
单显 Y_rr＋yyR_占6/16
双隐 yyrr占1/16
与亲本 关系 亲本类型 Y_R_＋yyrr占10/16
重组类型 Y_rr＋yyR_占6/16
例 1
(2025·宁波联考)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这种比例无直接关系的是(　 　)
A.亲本必须是纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
【解析】亲本既可以选择纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆，也可以选择纯种的黄色皱形豌豆与绿色圆形豌豆，A符合题意；F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1，是F2中出现9∶3∶3∶1的基础，B不符合题意；F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的，则配子间的组合方式有16种，是F2中出现9∶3∶3∶1的保证，C不符合题意；F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体，即所有个体的存活机会相等，是F2中出现9∶3∶3∶1的保证，D不符合题意。
A
例 2
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，F1自交得F2。下列叙述中，正确的是(　 　)
A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合
定律
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的绿色圆粒植株中任取两株，这两株基因型不同的概率为4/9
D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81
【解析】连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误；F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误；从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株，这两株基因型相同的概率为(1/3)×(1/3)＋(2/3)×(2/3)=5/9，故不同的概率为4/9，C正确；自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr)，故后代出现绿色皱粒的概率为(4/9)×(1/16)=1/36，D错误。
C
考向2　自由组合定律的实质和验证
1.自由组合定律的细胞学基础
2.自由组合定律的验证方法
(1)自交法
(2)测交法
例 3
下列关于基因自由组合定律的叙述，正确的是(　 　)
A.若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，后代表型比例为1∶1∶1∶1，说明两对基因能
自由组合
B.若基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种配子，说明两对基因能
自由组合
C.若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，则两对基因一定不能自
由组合
D.若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，后代表型比例为3∶1∶3∶1，说明两对基因能
自由组合
【解析】若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，不管两对基因是否能自由组合，aaBb产生的配子基因型及比例均为ab∶aB=1∶1，Aabb产生的配子基因型及比例均为Ab∶ab=1∶1，后代表型比例均为1∶1∶1∶1，A错误；若两对基因能自由组合，基因型为AaBb的个体将产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种配子，但如果基因连锁且发生交叉互换，也能产生这四种配子，B错误；若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，可能为12∶3∶1等变式，也能说明两对基因自由组合，C错误；基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，若两对基因能自由组合，AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1，aaBb产生的配子基因型及比例为aB∶ab=1∶1，则后代表型比例为3∶1∶3∶1，D正确。
D
B
例 4
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(饱满和皱缩)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皱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。下列分析中，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与皱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
【解析】孟德尔通过观察单对性状的F2表型比例(如3∶1)提出分离定律，而9∶3∶3∶1的比例是两对性状独立遗传的结果，属于自由组合定律的解释，A错误；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，B正确；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，C错误；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，D错误。
例 5
某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由一对等位基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。请回答下列问题：
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则F1瓜刺的表型及分离比是______________________。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是_____________________________________________ _________________________________________________________________________。
(2)某同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交得F2，能够验证“这两对等位基因不位于一对同源染色体上”这一结论的实验结果是_____ __________________________________________________________________________。
(3)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在该同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是_________________________________________________ _______________________________________________________________。
黑刺∶白刺=1∶1
从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，若不发生性状分离，则该性状为隐性
F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1　
将该同学杂交F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株
【解析】(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，说明F1中性状有白刺也有黑刺，则亲本显性性状为杂合子，F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验，即从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性。
(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性性状，在性别这对相对性状中雌性株为显性性状，若控制瓜刺的基因用A/a表示，控制性别的基因用B/b表示，则亲本基因型为AABB和aabb，F1的基因型为AaBb，F1经诱雄处理后自交得F2，若这两对等位基因不位于一对同源染色体上，则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律，即F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。
(3)在该同学实验所得杂交子代中，F2中白刺雌性株的基因型为aaBB和aaBb，测交方案只能证明白刺雌性株是否为纯合子，一般的瓜类为一年生植物，证明了纯合子还是得不到纯合子。筛选方案应为：将该同学杂交F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，纯合子自交子代均为纯合子，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株。
考点二　模拟孟德尔杂交实验
1.实验原理
(1)形成配子时，等位基因彼此________，与此同时非同源染色体上的非等位基因____________。
(2)受精作用时，雌、雄配子的结合是________的。
分离
自由组合
随机
2.实验步骤
3.实验结果分析
分别统计各组实验数据，根据各组实验规定的显、隐性关系以及各标记组合推测内在关系。将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组。
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.“模拟孟德尔杂交实验”活动模拟亲本产生F1的过程。(　 　)
2.在“模拟孟德尔杂交实验”中，模拟Dd产生的配子种类及比例，可在甲中放大、小白球各10个。　(　 　)
3.在“模拟孟德尔杂交实验”中，两个小桶内彩球的总数必须相同。(　 　)
4.在“模拟孟德尔杂交实验”中，每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始。(　 　)




例 6
(2025·浙江新力量联盟)在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①~⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入12个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄配子的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合类型分别为(　 　)
　 ②　 ③ ④ 　⑤
A.甲：⑤③；乙：④⑤ B.甲：①②；乙：③⑤
C.甲：⑤⑤；乙：④⑤ D.甲：⑤⑤；乙：③④
【解析】根据题图分析：①中只有A；②中只有a；③中A∶a=8∶4；④中B∶b=6∶6；⑤中A∶a=6∶6。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄配子的受精作用，所以他选择的组合应该为雌④和雄④或雌⑤和雄⑤，即雌雄配子均为两种，且比例为1∶1。乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，所以他的选择组合应该为④⑤，C符合题意。
C
例 7
(2025·浙江浙南名校联盟联考)模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“模拟孟德尔杂交实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用两种不同颜色的乒乓球分别代表等位基因D和d；“减数分裂模型的制作研究”(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝。下列模拟操作中，正确的是(　 　)
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的乒乓球，分别模拟等位基因D和d
B.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的乒乓球，可模拟两对等位基因的自由组合
C.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒一分为二
D.实验二中通过改变橡皮泥的长短不改变颜色，可模拟更多对同源染色体
【解析】实验一中所选材料的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差，而绿豆和黄豆的大小、手感不同，A错误；向实验一桶内添加代表另一对等位基因的乒乓球，不能模拟两对等位基因的自由组合，应该是再加两个桶，B错误；实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引着子染色体分开，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果，是酶作用的结果，C错误；大小不同的橡皮泥可用来模拟不同的同源染色体，D正确。
D
课时作业
答案速对
第五单元　作业21　基因的自由组合定律 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B B A A C C B 题号 8 9
答案 A 见答案
1.孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两条基本规律：基因的分离定律和自由组合定律。下列关于基因的分离定律和自由组合定律的说法，正确的是(　 　)
A.对于高血压的发病缘由可用基因的自由组合定律解释
B.孟德尔的两大遗传定律适用于有性生殖核遗传的基因
C.成熟生殖细胞相互结合形成受精卵的过程中体现了基因的自由组合定律
D.孟德尔用于证明基因的分离定律和自由组合定律所用的科学方法是归纳法
【解析】高血压属于多基因遗传病，多基因遗传病是指涉及多个基因和许多环境因素的遗传病，病因和遗传方式都比较复杂，所以多基因遗传病的发病缘由不能仅依据自由组合定律来解释，A错误；孟德尔的两大遗传定律适用于细胞核遗传、有性生殖及减数分裂的真核生物，而不适用于细胞质遗传、无性生殖和原核生物，B正确；成熟生殖细胞相互结合形成受精卵的过程为受精作用，受精过程不遵循基因的自由组合定律，C错误；孟德尔证明基因的分离定律和自由组合定律所用的科学方法是假说－演绎法，D错误。
B
2.在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列叙述中，正确的是(　 　)
A.F2中，黄圆的纯合子占1/16，黄圆中的纯合子占1/3
B.F2中，纯合子占1/4，其中表型不同于F1的类型占3/4
C.F1产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
D.受精时，F1雌雄配子的结合方式有9种，F2表型有4种
【解析】F1黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr，其自交产生的F2中黄色圆粒纯合子基因型是YYRR，占1/16，黄圆Y_R_占9/16，黄圆中的纯合子占1/9，A错误；F1黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr，其自交产生的F2中纯合子占(1/2)×(1/2)=1/4，其中表型不同于F1的类型为3/4，B正确；体现自由组合定律实质的过程是减数分裂过程中非同源染色体上的非等位基因的自由组合，而不是雌雄配子的随机结合，C错误；受精时，F1雌雄配子的结合方式有4×4=16种，F2基因型有3×3=9种、表型有2×2=4种，D错误。
B
3.在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从如图①②所示装置中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从如图①③所示装置中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原装置后，重复100次。下列叙述中，错误的是(　 　)
①　 ②　 ③　 ④
A.甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用
B.乙同学的实验模拟基因自由组合
C.乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/4
D.从①~④中各随机抓取1个小球的组合类型有9种
【解析】甲同学分别从①②装置中随机抓取一个小球并记录字母组合，模拟F1产生配子的情况和受精作用，A错误；乙同学分别从①③装置中随机抓取一个小球并记录字母组合，涉及两对等位基因，模拟了基因自由组合，B正确；乙同学抓取小球的组合类型中DR约占(1/2)×(1/2)=1/4，C正确；从①~④中各随机抓取1个小球的组合类型有3(DD、Dd、dd)×3(RR、Rr、rr)=9种，D正确。
A
4.已知玉米的体细胞中有10对同源染色体，如表为玉米6个纯合品系的表型、相应的基因型(字母表示)及基因所在的染色体。品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合子，其他性状均为显性纯合子。下列说法中，正确的是(　 　)
A.选择品系③和⑤作亲本杂交得F1，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯
合子的概率为1/9
B.若要验证基因的自由组合定律，可选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交
C.如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上，则这种变异类型最可能是
基因重组
D.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律，不能选择②和③作亲本
品系 ① ②果皮 ③节长 ④胚乳味道 ⑤高度 ⑥胚乳颜色
性状 显性纯合子 白色pp 短节bb 甜ss 矮茎dd 白色gg
所在染色体 Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ Ⅰ Ⅰ Ⅳ Ⅵ Ⅵ
A
【解析】若只考虑节长和茎的高度，则品系③和⑤的基因型分别是bbDD和BBdd，杂交得F1，其基因型为BbDd，F1自交得F2，F2长节高茎(B_D_)中纯合子占(1/3)×(1/3)=1/9，A正确；由于控制茎的高度和胚乳颜色的基因位于同一对同源染色体上，因此验证基因的自由组合定律，不能选择品系⑤和⑥作亲本进行杂交，B错误；若是玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上，则这种变异类型属于染色体结构变异中的易位(染色体畸变)，C错误；②是长节显性纯合子，③是短节隐性纯合子，因此通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律，可以选择②和③作亲本进行实验，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，三对等位基因位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘－碘化钾溶液变蓝色，糯性花粉遇碘－碘化钾溶液保持棕色。现有四种纯合子，基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列说法中，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－碘化钾溶液染色后，均为蓝色
【解析】三对相对性状中可通过花粉鉴定的相对性状是非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d)，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，需得到基因型为Aa或Dd的植株，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，需得到基因型为AaDd的植株，即应该选择②和④杂交，观察F1的花粉，B错误；①×④→F1(AaTtdd)，F1连续自交即可得到糯性抗病优良品种(aaTT)，C正确；②×④→F1(AattDd)，其产生的花粉加碘－碘化钾溶液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。
C
6.绿豆为闭花授粉植物，野生型叶形为卵圆形，现有两种纯合突变体，甲叶形为椭圆形，乙叶形为柳叶形，各由一对等位基因突变造成叶形的改变。用甲、乙进行杂交实验，结果如图所示。下列叙述中，正确的是(　 　)
A.自然状态下野生型植株的基因型通常有 4 种
B.一对突变基因位于常染色体上，另一对突变基因可能位于性染色体上
C.通过测交实验不能确定 F2 中柳叶形植株的基因型
D.F2中卵圆形叶片植株自交后代叶片的表型及比例为卵圆形∶椭圆形∶柳叶形
=25∶6 ∶5
C
【解析】根据F2中表型及比例为卵圆形∶椭圆形∶柳叶形≈9∶3∶4可知，绿豆叶形是由两对等位基因控制的，符合基因自由组合定律。据题意可知，绿豆为闭花授粉植物，野生型叶形为卵圆形，假设控制绿豆叶形的基因为A/a、B/b，自然状态下野生型植株的基因型通常只有1种(AABB)，A错误；绿豆为闭花授粉植物，无性染色体，B错误；由题意可知，F1基因型为AaBb，F2中柳叶形植株的基因型为aaB_、aabb(或 A_bb、aabb)，三种基因型测交(与aabb杂交)，子代均为柳叶形，故通过测交实验不能确定F2中柳叶形植株的基因型，C正确；F2中卵圆形叶片的基因型为1/9AABB、2/9AaBB、 2/9AABb、4/9AaBb，自然状态下，绿豆植株闭花授粉自交产生F3，得到的F3基因型分别是1/9AABB、2/9(3/4A_BB、1/4aaBB)、2/9(3/4AAB_、1/4AAbb)、4/9(9/16A_B_、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb)，计算得F3植株各种表型及比例为卵圆形∶椭圆形∶柳叶形=25∶5∶6，D错误。
7.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控
制三对相对性状。下列说法中，正确的是(　 　)
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表
型，比例为3∶3∶1∶1
C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换，则它能产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1
【解析】图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，属于连锁基因，因此三对基因的遗传不完全遵循基因的自由组合定律，A错误；基因A、a与D、d的遗传遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为(1∶1)×(3∶1)=3∶1∶3∶1，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换，则它只能产生AB和ab共2种配子，AaBb自交时后代只有两种表型，比例为3∶1，C、D错误。
B
8.已知A、a和B、b两对基因都与子叶颜色有关，同时具有A和B基因时子叶为红色，否则为黄色。下列过程和结果中，能验证这两对基因自由组合的是(　 　)
A.AaBb的个体自交，子代红色与黄色的比为9∶7
B.Aabb与aaBb杂交，子代红色与黄色的比为1∶3
C.AaBb与aabb测交，子代红色与黄色的比为1∶1
D.AaBb产生了四种配子且相互之间随机融合
【解析】9∶7是9∶3∶3∶1的变式，AaBb的个体自交，子代红色子叶与黄色子叶的比例为9∶7，说明AaBb的个体能够产生4种比例相等的配子，遵循自由组合定律，A符合题意；Aabb与aaBb杂交，无论是否遵循自由组合定律，其子代红色子叶与黄色子叶的比例均为1∶3，B不符合题意；AaBb与aabb测交，若遵循自由组合定律，子代红色子叶与黄色子叶的比例应为1∶3，若子代红色子叶与黄色子叶的比例为1∶1，则说明不遵循自由组合定律，C不符合题意；只有AaBb产生四种比例相等的配子，才能说明遵循自由组合定律，D不符合题意。
A
9.玉米是雌雄同株植物，顶生垂花是雄花序，腋生穗是雌花序。已知若干基因可以改变玉米植株的性别：基因b纯合时，腋生穗不能发育；基因t纯合时，垂花成为雌花序，不产生花粉却能产生卵细胞。现有两种亲本组合，产生后代如表所示。请回答下列问题：
(1)雌雄同株的玉米基因型为__________________________________，能产生卵细胞的玉米基因型有______种。
(2)仅根据组合Ⅰ能否判断B、T基因是否位于同一条染色体上？________；原因是______ ______________________________________________________________________。
(3)组合Ⅱ中乙雌株的基因型是____________。组合Ⅱ子一代(F1)中雌株和雄株随机交配，子二代(F2)中没有腋生穗的植株占__________。
(4)为使玉米后代中只出现雌株和雄株，且雌雄比例为1∶1，应选择合适基因型玉米亲本进行杂交得到后代，请用遗传图解表示这一过程。
亲本组合 亲本 子一代(F1)
组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株∶雌株=3∶1
组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株∶雌株∶雄株=1∶2∶1
BBTT、BbTT、BBTt、BbTt　
7
不能
只有T、t一对等位基因，无论B、T是否位于同一条染色体上，自交结果均为3∶1　
Bbtt
3/4
【答案】如图所示
【解析】(1)由题意分析可知，雌雄同株的基因型为B_T_，因此，雌雄同株的玉米基因型为BBTT、BbTT、BBTt、BbTt，雌株的基因型为BBtt、Bbtt、bbtt，雌雄同株与雌株均能产生卵细胞，因此能产生卵细胞的玉米基因型有7种。
(2)组合Ⅰ甲植株的基因型为BBTt，无论B、T基因是否位于同一条染色体上，子一代结果均是雌雄同株∶雌株=3∶1，仅根据组合Ⅰ不能判断B、T基因是否位于同一条染色体上。
(3)组合Ⅱ中乙雌株的基因型是Bbtt，丙雄株的基因型为bbTt，子一代(F1)中雌株基因型为Bbtt、bbtt，二者比例为1∶1，产生雌配子比例为Bt∶bt=1∶3；雄株基因型为bbTt，产生雄配子比例为bT∶bt=1∶1，又因为没有腋生穗的植株基因型为bb_ _，雌株和雄株随机交配，子二代(F2)中没有腋生穗的植株占3/4。
(4)为使玉米后代中只出现雌株和雄株，且雌雄比例为1∶1，应选择雄株(bbTt)与雌株(bbtt)交配，遗传图解见答案。第14讲　基因的自由组合定律
考查内容 考情分析
1.通过概述孟德尔两对相对性状的杂交实验，对自由组合现象的解释及对解释的验证，得出假说－演绎法的基本步骤，接受“实践是检验真理的唯一标准”的辩证唯物主义认知观(科学思维、生命观念) 2.通过模拟孟德尔杂交实验的活动，使用数理统计方法处理、归纳、比较、分析实验数据，逐步养成科学探究的思维习惯(科学探究、科学思维) 3.运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象，对现象进行合理解释并验证(科学思维) 2022年1月选考，T28 2022年6月选考，T28 2023年1月选考，T25 2023年6月选考，T24 2024年1月选考，T14 2025年1月选考，T23 2025年6月选考，T20
第1课时　基因的自由组合定律
考点一　两对相对性状的杂交实验
1.两对相对性状的杂交实验
(1)实验过程
(2)实验结果及分析
结果 结论
F1全为黄色圆形 说明黄色和圆形为显性性状
F2中圆形∶皱形≈3∶1 说明种子粒形的遗传遵循分离定律
F2中黄色∶绿色≈3∶1 说明子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2中出现两种亲本性状(黄色圆形、绿色皱形)，新出现两种性状(黄色皱形、绿色圆形) 说明不同性状之间进行了自由组合
2.对自由组合现象的解释
(1)解释内容
①在形成配子时，每对　等位基因　彼此分离，同时非等位基因　自由组合　。
②受精时，雌雄配子　随机结合　。
③F2不同基因型的个体存活概率相等。
(2)相应结论：F2有16种组合方式，　9　种基因型，4种表型。
3.对自由组合现象解释的验证
(1)实验方法：测交法，用F1与　双隐性纯合亲本　杂交。
(2)实验目的：　验证对自由组合现象的解释　。
(3)预期结果
(4)实验结果：无论是正交还是反交，都得到4种数目相近的不同类型的测交后代，比例为1∶1∶1∶1。
(5)实验结论：因测交结果与预期相符，证实了
　F1雌、雄个体确实产生了4种数目相等的配子　。
4.自由组合定律的实质及应用
(1)自由组合定律的实质：一对等位基因与另一对等位基因的　分离或组合　是互不干扰的；在F1形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因表现为自由组合。
(2)自由组合定律的应用
①指导　杂交育种　，把优良性状结合在一起。
②为优生优育、遗传病的　防治　提供理论依据。
5.孟德尔成功的原因
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(　 　)
2.在减数分裂中，等位基因分离，非等位基因自由组合。(　 　)
3.基因的分离和自由组合可使得子代基因型和表型有多种可能。(　√　)
4.若豌豆杂交后代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。(　 　)
5.基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础不同。(　√　)
6.基因型为AaBb的个体测交，后代表型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。(　√　)
考向1　用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
1.过程分析
F2 1YY(黄)、2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)、 2Rr(圆) 1YYRR、2YyRR、 2YYRr、4YyRr(黄圆) 1yyRR、2yyRr (绿圆)
1rr(皱) 1YYrr、2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
2.结果分析：F2共有9种基因型，4种表型。
基 因 型 纯合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各占1/16
单杂合子 YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr各占2/16
双杂合子 YyRr占4/16
表 型 显隐性 双显 Y_R_占9/16
单显 Y_rr＋yyR_占6/16
双隐 yyrr占1/16
与亲本 关系 亲本类型 Y_R_＋yyrr占10/16
重组类型 Y_rr＋yyR_占6/16
[例1]　(2025·宁波联考)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这种比例无直接关系的是(　A　)
A.亲本必须是纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
【解析】亲本既可以选择纯种的黄色圆形豌豆与绿色皱形豌豆，也可以选择纯种的黄色皱形豌豆与绿色圆形豌豆，A符合题意；F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1，是F2中出现9∶3∶3∶1的基础，B不符合题意；F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的，则配子间的组合方式有16种，是F2中出现9∶3∶3∶1的保证，C不符合题意；F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体，即所有个体的存活机会相等，是F2中出现9∶3∶3∶1的保证，D不符合题意。
[例2]　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，F1自交得F2。下列叙述中，正确的是(　C　)
A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
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的绿色圆粒植株中任取两株，这两株基因型不同的概率为4/9
D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81
【解析】连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误；F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误；从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株，这两株基因型相同的概率为(1/3)×(1/3)＋(2/3)×(2/3)=5/9，故不同的概率为4/9，C正确；自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr)，故后代出现绿色皱粒的概率为(4/9)×(1/16)=1/36，D错误。
考向2　自由组合定律的实质和验证
1.自由组合定律的细胞学基础
2.自由组合定律的验证方法
(1)自交法
(2)测交法
[例3]　下列关于基因自由组合定律的叙述，正确的是(　D　)
A.若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，后代表型比例为1∶1∶1∶1，说明两对基因能自由组合
B.若基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种配子，说明两对基因能自由组合
C.若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，则两对基因一定不能自由组合
D.若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，后代表型比例为3∶1∶3∶1，说明两对基因能自由组合
【解析】若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交，不管两对基因是否能自由组合，aaBb产生的配子基因型及比例均为ab∶aB=1∶1，Aabb产生的配子基因型及比例均为Ab∶ab=1∶1，后代表型比例均为1∶1∶1∶1，A错误；若两对基因能自由组合，基因型为AaBb的个体将产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种配子，但如果基因连锁且发生交叉互换，也能产生这四种配子，B错误；若基因型为AaBb的个体自交，后代表型比例不为9∶3∶3∶1，可能为12∶3∶1等变式，也能说明两对基因自由组合，C错误；基因型为AaBb和aaBb的个体杂交，若两对基因能自由组合，AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1，aaBb产生的配子基因型及比例为aB∶ab=1∶1，则后代表型比例为3∶1∶3∶1，D正确。
[例4]　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(饱满和皱缩)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皱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。下列分析中，正确的是(　B　)
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与皱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
【解析】孟德尔通过观察单对性状的F2表型比例(如3∶1)提出分离定律，而9∶3∶3∶1的比例是两对性状独立遗传的结果，属于自由组合定律的解释，A错误；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，B正确；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，C错误；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，D错误。
[例5]　某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由一对等位基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。请回答下列问题：
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则F1瓜刺的表型及分离比是　黑刺∶白刺=1∶1　。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是　从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，若不发生性状分离，则该性状为隐性　。
(2)某同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交得F2，能够验证“这两对等位基因不位于一对同源染色体上”这一结论的实验结果是　F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1　。
(3)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在该同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是　将该同学杂交F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株　。
【解析】(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，说明F1中性状有白刺也有黑刺，则亲本显性性状为杂合子，F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验，即从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性。
(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性性状，在性别这对相对性状中雌性株为显性性状，若控制瓜刺的基因用A/a表示，控制性别的基因用B/b表示，则亲本基因型为AABB和aabb，F1的基因型为AaBb，F1经诱雄处理后自交得F2，若这两对等位基因不位于一对同源染色体上，则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律，即F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。
(3)在该同学实验所得杂交子代中，F2中白刺雌性株的基因型为aaBB和aaBb，测交方案只能证明白刺雌性株是否为纯合子，一般的瓜类为一年生植物，证明了纯合子还是得不到纯合子。筛选方案应为：将该同学杂交F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，纯合子自交子代均为纯合子，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株。
考点二　模拟孟德尔杂交实验
1.实验原理
(1)形成配子时，等位基因彼此　分离　，与此同时非同源染色体上的非等位基因　自由组合　。
(2)受精作用时，雌、雄配子的结合是　随机　的。
2.实验步骤
3.实验结果分析
分别统计各组实验数据，根据各组实验规定的显、隐性关系以及各标记组合推测内在关系。将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组。
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.“模拟孟德尔杂交实验”活动模拟亲本产生F1的过程。(　 　)
2.在“模拟孟德尔杂交实验”中，模拟Dd产生的配子种类及比例，可在甲中放大、小白球各10个。　(　 　)
3.在“模拟孟德尔杂交实验”中，两个小桶内彩球的总数必须相同。(　 　)
4.在“模拟孟德尔杂交实验”中，每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始。(　 　)
[例6]　(2025·浙江新力量联盟)在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①~⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入12个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄配子的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合类型分别为(　C　)
　 ②　 ③
④ 　⑤
A.甲：⑤③；乙：④⑤
B.甲：①②；乙：③⑤
C.甲：⑤⑤；乙：④⑤
D.甲：⑤⑤；乙：③④
【解析】根据题图分析：①中只有A；②中只有a；③中A∶a=8∶4；④中B∶b=6∶6；⑤中A∶a=6∶6。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄配子的受精作用，所以他选择的组合应该为雌④和雄④或雌⑤和雄⑤，即雌雄配子均为两种，且比例为1∶1。乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，所以他的选择组合应该为④⑤，C符合题意。
[例7]　(2025·浙江浙南名校联盟联考)模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“模拟孟德尔杂交实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用两种不同颜色的乒乓球分别代表等位基因D和d；“减数分裂模型的制作研究”(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝。下列模拟操作中，正确的是(　D　)
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的乒乓球，分别模拟等位基因D和d
B.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的乒乓球，可模拟两对等位基因的自由组合
C.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒一分为二
D.实验二中通过改变橡皮泥的长短不改变颜色，可模拟更多对同源染色体
【解析】实验一中所选材料的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差，而绿豆和黄豆的大小、手感不同，A错误；向实验一桶内添加代表另一对等位基因的乒乓球，不能模拟两对等位基因的自由组合，应该是再加两个桶，B错误；实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引着子染色体分开，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果，是酶作用的结果，C错误；大小不同的橡皮泥可用来模拟不同的同源染色体，D正确。
※请完成作业手册P045—P046※
第2课时　自由组合定律的特殊比例和实践应用
考点一　孟德尔遗传规律及其应用
1.分离定律与自由组合定律的比较
项目 分离定律 自由组合定律
相对性状的对数 1对 2对 n对
等位基因及位置 1对等位基因位于1对同源染色体上 2对等位基因分别位于2对同源染色体上 n对等位基因分别位于n对同源染色体上
F1的配子 2种，比例相等 22种，比例相等 2n种，比例相等
F2的表型及比例 2种，3∶1 22种，9∶3∶3∶1 2n种，(3∶1)n
F2的基因型及比例 3种，1∶2∶1 32种，(1∶2∶1)2即4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1 3n种，(1∶2∶1)n
测交后代表型及比例 2种，1∶1 22种，(1∶1)2即1∶1∶1∶1 2n种，(1∶1)n
遗传实质 减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而分离 减数分裂时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
细胞学基础 同源染色体分离 非同源染色体自由组合
联系 在遗传时，两个遗传定律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上非等位基因的自由组合
2.遗传定律的验证
验证 方法 结论
自交法 自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，两对性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，这两对性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉 鉴定法 若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍 体育 种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有两种表型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
[例1]　下列对图解的理解，正确的是(　C　)
A.基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B.③⑥过程表示减数分裂过程
C.③过程的随机性是子代中Aa个体占1/2的原因之一
D.子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
【解析】非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数分裂过程中，即图中的④⑤，A错误；③⑥过程表示受精作用，B错误；③过程的随机性是子代中Aa个体占1/2的原因之一，C正确；子代中aaBB的个体占整个子代的比例为1/16，aaB_的个体占整个子代的比例为3/16，所以子代中aaBB的个体在aaB_中所占的比例为1/3，D错误。
[例2]　(2025·嘉兴模拟)某种昆虫长翅(E)对残翅(e)、直翅(F)对弯翅(f)、有刺刚毛(G)对无刺刚毛(g)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。某个体的基因组成如图所示。下列关于三对基因的遗传的叙述，错误的是(　D　)
A.若只考虑E/e这一对等位基因，其遗传遵循分离定律
B.若只考虑E/e与G/g这两对等位基因，它们的遗传遵循自由组合定律
C.若只考虑F/f与G/g这两对等位基因，它们的遗传遵循自由组合定律
D.若产生了EfG、eFg的配子，则说明图示三对等位基因的遗传遵循自由组合定律
【解析】图示昆虫的基因型为EeFfGg，其中E和F连锁、e和f连锁，它们的遗传不遵循自由组合定律，但这两对基因分别与G、g的遗传遵循自由组合定律。若产生了EfG、eFg的配子，说明可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体片段的交换或基因突变，D错误。
考点二　解题模型
考向1　由亲本基因型推断配子及子代的情况(拆分组合法)
1.思路
2.方法
同理，反过来把某表型所占比例拆分，如9/64拆分成：(3/4)×(1/4)×(3/4)，3/8拆分成：(1/2)×(3/4)，27/64拆分成：(3/4)×(3/4)×(3/4)，81/256拆分成：(3/4)×(3/4)×(3/4)×(3/4)等。
[例3]　若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法中，正确的是(　B　)
A.若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型
B.若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型
C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型
D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
【解析】亲本基因型为DedHh和DfdHh时，分析控制毛发颜色的基因型，子代为DeDf、Ded、Dfd和dd共4种基因型；分析控制毛发形状的基因型，子代为HH、Hh和hh共3种基因型。若De对Df共显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型，故F1共有8种表型，A错误；若De对Df共显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h不完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型，故F1共有12种表型，B正确；若De对Df不完全显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有4种表型；若H对h完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有2种表型，故F1共有8种表型，C错误；若De对Df完全显性，则DeDf、Ded、Dfd和dd这4种基因型有3种表型；若H对h不完全显性，则HH、Hh和hh这3种基因型有3种表型，故F1共有9种表型，D错误。
[例4]　已知A与a、B与b、C与c三对等位基因相互独立，互不干扰，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是(　D　)
A.表型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16
B.表型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16
C.基因型有8种，Aabbcc个体的比例为1/16
D.基因型有18种，aaBbCc个体的比例为1/16
【解析】基因型为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交，后代表型有2×2×2=8(种)，AaBbCc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8，aaBbcc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/4)=1/32，A、B错误；基因型为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交，后代基因型有3×2×3=18(种)，Aabbcc个体的比例为(1/2)×(1/2)×(1/4)=1/16，aaBbCc个体的比例为(1/4)×(1/2)×(1/2)=1/16，C错误，D正确。
考向2　根据子代表型及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填完整，特别要学会利用子代中的隐性性状，因为子代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
2.分解组合法
常见几种分离比：
3.多对等位基因的自由组合
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
相对 性状 对数 等位 基因 对数 F1配子 F1配子 可能组 合数 F2基因型 F2表型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3

n n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
(1)若F2中显性性状的比例为，则该性状由n对等位基因控制。
(2)若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
[例5]　某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例应为　(　B　)
A.1/16 B.1/8
C.1/4 D.1/2
【解析】分析题干信息可知：该玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1，其中Y∶y=1∶1，R∶r=1∶1，故推知该植株基因型为YyRr，若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为(1/2)×(1/4)=1/8，B正确。
[例6]　某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果如表所示：
杂交编号 杂交组合 子代表型/株数
Ⅰ F1×甲 有(199)，无(602)
Ⅱ F1×乙 有(101)，无(699)
Ⅲ F1×丙 无(795)
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R。
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例约为(　A　)
A.21/32 B.9/16
C.3/8 D.3/4
【解析】根据题干信息可推理如下，①野生型(AABBcc)表型为有成分R，可推知基因型为A_B_cc的个体表型为有成分R。②3个突变体能稳定遗传，所以都为纯合子，且均表现为无成分R。③分析杂交过程，杂交Ⅰ中，F1(AaBbCc)与甲杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶3，即A_B_cc约占1/4，所以甲中一定含有c基因，可推测甲的基因型为aaBBcc或AAbbcc；杂交Ⅱ中，F1(AaBbCc)与乙杂交，后代有成分R性状和无成分R性状株数比约为1∶7，即A_B_cc约占1/8，所以乙中一定含有c基因，可推测乙的基因型为aabbcc。用杂交Ⅰ子代中有成分R植株[(1/2AaBBcc、1/2AaBbcc)或(1/2AABbcc、1/2AaBbcc)]与杂交Ⅱ子代有成分R植株(AaBbcc)杂交，雌、雄配子随机结合，理论上后代中有成分R植株所占的比例为(1/2)×(3/4)×1×1＋(1/2)×(3/4)×(3/4)×1=21/32。
考向3　自由组合中的自交、测交和自由交配问题
纯合黄色圆形豌豆(YYRR)和纯合绿色皱形豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中黄色圆形豌豆个体和绿色圆形豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如表所示：
项目 表型及比例
yyR　　　 (绿圆) 自交 绿色圆形∶绿色皱形=　5∶1　
测交 绿色圆形∶绿色皱形=　2∶1　
自由 交配 绿色圆形∶绿色皱形=　8∶1　
Y　　　 R　　　 (黄圆) 自交 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=25∶5∶5∶1
测交 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=4∶2∶2∶1
自由 交配 黄色圆形∶绿色圆形∶黄色皱形∶绿色皱形=64∶8∶8∶1
[例7]　在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，用纯合的黄色圆形豌豆(YYRR)和绿色皱形豌豆(yyrr)作亲本杂交得F1，F1全为黄色圆形，F1自交得F2。在F2中，①用绿色皱形人工传粉给黄色圆形豌豆；②用绿色圆形人工传粉给黄色圆形豌豆；③让黄色圆形自交，三种情况独立进行实验，则子代的表型比例分别为(　D　)
A.①4∶2∶2∶1；②15∶8∶3∶1；③64∶8∶8∶1　
B.①3∶3∶1∶1；②4∶2∶2∶1；③25∶5∶5∶1　
C.①1∶1∶1∶1；②6∶3∶2∶1；③16∶8∶2∶1　
D.①4∶2∶2∶1；②16∶8∶2∶1；③25∶5∶5∶1　
【解析】①若用绿色皱形人工传粉给黄色圆形豌豆，F2中绿色植株的基因型为yy，杂交后代表型的比例为2∶1；F2中皱形植株的基因型为rr，杂交后代表型的比例为2∶1，综合分析，两对性状杂交子代表型比例为(2∶1)×(2∶1)=4∶2∶2∶1。②用绿色圆形人工传粉给黄色圆形豌豆，F2中绿色植株的基因型为yy，杂交后代表型的比例为2∶1；F2中圆形植株的基因型为1/3RR、2/3Rr，杂交后代表型的比例为8∶1，综合分析，两对性状杂交子代表型比例为(2∶1)×(8∶1)=16∶8∶2∶1。③让黄色圆形自交，F2中圆形(1/3RR、2/3Rr)植株自交，子代表型比例为5∶1；F2中黄色(1/3YY、2/3Yy)植株自交，子代表型比例为5∶1，综合分析两对性状的子代表型比例为(5∶1)×(5∶1)=25∶5∶5∶1。
[例8]　(2025·嘉兴模拟)某两性花二倍体植物的花色由三对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述两对基因的功能，但ii个体为白色花。基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花。利用该植物的3个不同纯合品系，进行杂交试验：
杂交 组合 亲本 F1表型 F2表型及比例
一 靛蓝 色(甲) 白色(乙) 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
二 白色(乙) 红色(丙) 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
下列叙述中，正确的是(　B　)
A.控制该植物花色的三对等位基因之间遵循自由组合定律
B.通过测交不能确定杂交组合二的F2中某白色植株的基因型
C.所有F2的紫红色植株自交子代中白花植株占比为1/9
D.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型有4种
【解析】基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，则基因型为aaB_I_的个体表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为“9∶3∶3∶1”的变式，说明相关的两对等位基因(B/b、I/i)的遗传遵循基因自由组合定律，同理根据乙、丙杂交结果，也说明相关的两对等位基因(A/a、I/i)的遗传遵循基因自由组合定律，但无法确定三对基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律，A错误；根据F2中表型确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII，杂交组合二的F2中某白色植株的基因型可能为_ _BBii，测交是与隐性个体(ii)杂交，测交后代都为白花，因此无法判定F2白色植株的基因型，B正确；甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AaBBII∶AABBIi∶AABBII=4∶2∶2∶1。其中Ii∶II=2∶1，II自交不会产生白花，Ii自交后代有1/4是白花，因此白花植株在全体子代中的比例(2/3)×(1/4)=1/6，C错误；若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本基因型为_ _ _ _Ii，则该植株可能的基因型有9种，D错误。
直通高考2　遗传规律综合　
1.“和”为16的特殊分离比成因
(1)基因互作
原因分析 F1(AaBb) 自交后代比例 F1测交 后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1
(2)显性基因累加效应
A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强。
2.致死现象导致性状分离比改变的问题
(1)明确几种致死现象
①胚胎致死或个体致死
②配子致死或配子不育
(2)致死效应的快速确认：若存在“致死”现象，则可导致子代比例偏离“16”的“失真”现象，如A基因中显性基因纯合致死时可导致子代基因型为AA的个体致死，此比例占1/4，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变成“12”。同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变成“15”“14”等。
(3)“致死”原因的精准推导
当出现致死效应时，应首先将异常的性状分离比与正常的性状分离比进行比较，以确定致死效应的类型。当出现合子致死时，先不考虑致死效应，直接分析基因型的遗传，最后将致死的合子去掉即可；当出现配子致死时，则在分析基因型时就要去掉致死的配子，然后推出后代的基因型及比例。
①从每对相对性状分离比角度分析，如：
6∶3∶2∶1 (2∶1)(3∶1) 一对显性基因纯合致死。
4∶2∶2∶1 (2∶1)(2∶1) 两对显性基因纯合致死。
②从F2每种性状的基因型种类及比例分析，以BB致死为例：
3.完全连锁现象导致的特殊性状分离比及确定基因位置的方法
完全连锁现象导致的特殊性状分离比理论分析
基因完全连锁(不考虑互换)时，不符合基因的自由组合定律，其子代也呈现特定的性状分离比，如图所示：
[例1]　(2025·温州模拟预测)金丝雀的毛色和嘴型分别由位于常染色体上的A/a和B/b基因控制，为探究金丝雀毛色和嘴型基因在遗传中的致死情况，科学家进行了三组杂交实验，组1、组2中F1个体数相同。下列叙述中，错误的是(　D　)
组别 亲本 F1
1 绿羽长嘴×绿羽长嘴 绿羽长嘴∶黄羽长嘴=2∶1　
2 黄羽短嘴×黄羽短嘴 黄羽长嘴∶黄羽短嘴=1∶2　
3 绿羽短嘴×绿羽短嘴 绿羽短嘴∶绿羽长嘴∶黄羽短嘴∶黄羽长嘴=4∶2∶2∶1
A.两对相对性状中绿羽、短嘴为显性性状
B.组1的F1中绿羽长嘴个体的基因型为Aabb
C.组3的F1中致死基因型有5种，其中纯合子占3/7
D.让组1的F1绿羽长嘴个体与组2的F1黄羽短嘴个体随机交配，子代绿羽短嘴占1/8
【解析】分析毛色，组1中两只绿羽亲本杂交，子代为绿羽∶黄羽=2∶1，说明黄羽为隐性性状，绿羽为显性性状，亲本基因型均为Aa，且A基因纯合致死。分析嘴型，组2中两只短嘴亲本杂交，子代为长嘴∶短嘴=1∶2，说明长嘴为隐性性状，短嘴为显性性状，亲本基因型均为Bb，且B基因纯合致死，A正确；由于AA致死，组1的F1中绿羽长嘴个体的基因型为Aabb，B正确；A基因、B基因纯合均会致死，故组3中致死个体基因型及比例为1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、1/16AAbb和1/16aaBB，其中纯合子AABB、AAbb和aaBB占致死总数的3/7，C正确；组1的F1绿羽长嘴(Aabb)个体与组2的F1黄羽短嘴个体(aaBb)数量相同，二者随机交配，产生的雌、雄配子种类和比例均为1/4Ab、1/4aB、1/2ab，且AA和BB致死各占1/16，其中绿羽短嘴(AaBb)占[(1/4)×(1/4)＋(1/4)×(1/4)]/(1－1/16－1/16)=1/7，D错误。
[例2]　(2025·浙江1月选考)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。
请回答下列问题：
(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　人工去雄　，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　套袋　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　4　种基因型的配子，甲的基因型是　EERR　，乙连续自交得到的子二代中，纯合黄色抗锈病的比例是　3/8　。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是　基因重组　。
②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解。
【答案】
(3)谷子的祖先是野生青狗尾草(2n=18)。20世纪80年代开始，作物栽培中长期大范围施用除草剂，由于除草剂的　选择　作用，抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有　远缘杂交、体细胞杂交　(答出两点即可)。
【解析】(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，目的是人工去雄，防止自花授粉，因为谷子是自花授粉作物，这样做可以保证后续能接受农家种的花粉进行杂交。再授以农家种的花粉后，为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行套袋处理，以确保杂交的准确性。
(2)①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“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，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，利用的原理是基因重组，通过杂交使不同亲本的优良基因组合在一起。②浅黄色抗锈病的丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病，其基因型为EeRR。乙(EERr)×丙(EeRR)杂交获得子一代的遗传图解见答案。
(3)由于除草剂的选择作用，抗除草剂的青狗尾草个体在生存竞争中更有优势，从而使抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有：远缘杂交，将抗除草剂的青狗尾草与谷子杂交，然后筛选出具有抗除草剂性状的子代进行培育；体细胞杂交，用纤维素酶和果胶酶去除两种植物的细胞壁，再进行原生质体融合，得到杂种细胞，使谷子获得抗除草剂的性状。

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