2025届高三生物一轮复习讲义： 自由组合定律

第15讲 基因的自由组合定律 考点一　两对相对性状的遗传实验 1、过程： 2、对自由组合现象的解释： （1）假说： ①豌豆的两对相对性状分别由不同的遗传因子控制，且这两对遗传因子在传递过程中是彼此独立的； ②体细胞中遗传因子是成对存在的； ③生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个；并且不同对的遗传因子是可以自由组合的，每对遗传因子的分离以及不同对的遗传因子之间的自由组合是彼此独立、互不干扰，分离和组合是同时进行的； ④受精时，雌雄配子的结合是随机的。 （2）解释： 小结：雌雄配子的结合方式有16种，基因型有9种，表型有4种，且比例为9∶3∶3∶1。 1. 10/16 1. 6/16 注意：理解重组类型的内涵及常见错误 (1)重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。 ①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。 ②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。 例题： 1．孟德尔选用纯合黄色圆粒豌豆种子和纯合绿色皱粒豌豆种子为亲本杂交得到F1，F1种子全为黄色圆粒。F1自交得到F2，F2种子有4种表现类型：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，其比例为9∶3∶3∶1。有关该实验的说法错误的是(　C　) A．实验中黄色和绿色、圆粒和皱粒的遗传均符合分离定律 B．F2出现了不同于亲本的性状组合 C．F2黄色皱粒种子中纯合子占1/16 D．F2中杂合黄色圆粒种子占1/2 2．(2021·南京一模)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是(　A　) A．F1产生4种精子，比例为1∶1∶1∶1 B．F1可产生基因型为Yy的卵细胞 C．基因自由组合定律的实质指F1产生的雌雄配子随机结合 D．F2中黄色圆粒豌豆约占3/16 3、演绎推理——设计测交实验及检验推理 4、得出结论（自由组合定律） （1)内容 ①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。 ②在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 5、 自由组合定律的实质、发生时间及细胞学基础 (1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合(如图)。 (2)时间：减数分裂Ⅰ后期。 (3)自由组合定律的细胞学基础：同源染色体彼此分离的同时，非同源染色体自由组合。 注意：无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循自由组合定律，原核生物及病毒基因的遗传也不遵循自由组合定律。 例题： 1、D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因，控制两对相对性状。若两个纯合亲本杂交得到F1的基因型为DdTt，F1自交得到F2。下列叙述不正确的是（ B ） A.F1自交时，雌配子与雄配子是随机结合的 B.F2中重组类型占3/8 C.F2中能稳定遗传的个体占1/4 D.F2中有9种基因型，在双显性状中，杂合子占8/9 2、(2022·沈阳高三模拟)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。下列有关叙述正确的是（ 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.若自然条件下将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 3、(2022·南京一模)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是（ A ） A．F1产生4种精子，比例为1∶1∶1∶1 B．F1可产生基因型为Yy的卵细胞 C．基因自由组合定律的实质指F1产生的雌雄配子随机结合 D．F2中黄色圆粒豌豆约占3/16 4、假如水稻高秆（D）对矮杆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传。用一个纯合易感病的矮杆品种（抗倒伏）与一个纯合抗病高秆品种（易倒伏）杂交，F2代中出现既抗病又抗倒伏型的基因型及其比例为 （ C ) A、 ddRR, B、 ddRr, 1/16 C、ddRR, 1/16 和ddRr, 1/8 D、 DDrr, 1/16和DdRR,1/8 5、下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。请思考并回答： (1)基因分离定律的实质体现在图中的________，基因自由组合定律的实质体现在图中的________。(均填序号) (2)③⑥过程表示__________，这一过程中子代遗传物质的来源情况是________________________ ________________________________________________。 (3)如果A和a、B和b(完全显性)各控制一对相对性状，并且彼此间对性状的控制互不影响，则图2中所产生的子代中表型有________种，它们的比例为____________。 (4)图中哪些过程可以发生基因重组？________。 提示：(1)①②　④⑤　(2)受精作用　细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中遗传物质几乎全部来自母方　(3)4　9∶3∶3∶1　(4)④⑤ 6、将纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交，F1全部表现为野鼠色。F1个体间相互交配，F2表现型及比例为野鼠色∶黄色∶黑色∶棕色＝9∶3∶3∶1。若M、N为控制相关代谢途径的显性基因，据此推测最合理的代谢途径是(　A　) 7、孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。其中，在研究自由组合定律时，针对发现的问题提出的假设是(　B　) A．F1表现显性性状，F1自交产生四种表现型不同的后代，比例为9∶3∶3∶1 B．F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合 C．F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合机会相等 D．F1测交将产生四种表现型不同的后代，比例为1∶1∶1∶1 8、在一个自然果蝇种群中，果蝇的正常眼与棒眼为一对相对性状(由基因D、d控制)，灰身(A)对黑身(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性。某果蝇基因型如图所示(仅画出部分染色体)，请回答下列问题： (1)灰身与黑身、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传不遵循(“遵循”“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。 (2)图示果蝇细胞的有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有A、a、B、b、D、d。 考点二 遗传图式的三大方法 （1） 棋盘法 （2） 交叉线法 （3） 分枝法： ①原理：乘法原理 ②用途：常用于解基因自由组合的题。 例：分析杂交后代的基因型、表现型及比例 如:黄圆AaBb和绿圆aaBb杂交,求后代基因型、表现型情况。 考点三 自由组合定律的常规题型 1、已知亲代求子代的“顺推型”题目 （1）适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用(如导致配子致死)。 （2）解题思路： 用“先分解后组合”法解决自由组合定律的相关问题 思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题，在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律的问题。 （3）常见题型分析 ①基因型(表型)种类、概率及比例的计算 ②配子种类及概率的计算 有多对等位基因的个体 举例：基因型为AaBbCc的个体 产生配子的种类数 产生某种配子的概率 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8 注意：若要求具体写出配子，则可用分枝法写出来； 例：亲本的基因型为AaBbCc,则其产生的生殖细胞为： 例题： 1、已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合且为完全显性，基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是(　A　) A．杂合子占的比例为7/8 B．基因型有18种，AabbDd个体占的比例为1/16 C．与亲本基因型不同的个体占的比例为1/4 D．表型有6种，aabbdd个体占的比例为1/32 2．(2021·武汉模拟)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是(　B　) A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型4种 B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表型 C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4 D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8 3、(2022·广东高三模拟)假定4对等位基因(均为完全显性关系)分别控制4对相对性状，且4对等位基因的遗传遵循自由组合定律，基因型为AABBCCDD和aabbccdd的植株杂交得到F1，F1再自交得到F2，则F2中与亲本表型相同的个体所占的比例为（　Ｄ　） 4、 (2022·天津河东区高三模拟)番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得F1和F2，则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是（　Ａ　） 2、 已知子代求亲代的“逆推型”题目 （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a、b等隐性基因。 例:鸡毛腿(F)对光腿(f)是显性,豌豆冠(E)对单冠(e)是显性。现有两只公鸡A、B与两只母鸡C、D。这四只鸡都是毛腿豌豆冠，它们杂交产生的后代性状表现如下： （1）AXC → 毛腿豌豆冠 （2）AXD → 毛腿豌豆冠 （3）BXC → 毛腿豌豆冠，光腿豌豆冠 （4）BXD → 毛腿豌豆冠，毛腿单冠 试求：A、B、C、D的基因型。 A、 FFEE B、FfEe C、FfEE D、FFEe （２）分解组合法 （1） 解题思路：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法定理进行逆向组合。 （2）题型示例 ①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。 ②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。 ③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　或AaBb×aaBb。 ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(BB×Bb)或(Aa×Aa)(BB×bb)或(Aa×Aa)(bb×bb) 例题： 1、 小麦高(D)对矮(d)是显性,抗病(T)对不抗病(t)是显性,现有两亲本杂交,后代如下: 高抗180株,高不抗60株,矮抗180株,矮不抗62株。求亲代基因型和表现型。 DdTt × ddTt ２、水稻的高秆(D)对矮秆(d)是显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)是显性，这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是（　Ａ　） A.Ddrr或ddRr B.DdRR　　　C.ddRR D.DdRr ３、(2021·全国甲卷)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。 实验 亲本 F1 F2 1 甲×乙 缺刻叶齿皮，缺刻叶网皮， 全缘叶齿皮，全缘叶网皮 / ② 丙×丁 缺刻叶齿皮 缺刻叶齿皮，缺刻叶网皮， 全缘叶齿皮，全缘叶网皮 回答下列问题： (1) 根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是_________________ 实验①F1中缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1　。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是缺刻叶、齿皮。 (2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲、乙。 (3)实验②的F2中纯合体所占的比例为 1/4 。 (4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是果皮，判断的依据是F2中缺刻叶∶全缘叶＝15∶1，齿皮∶网皮＝3∶1。 3、 多对基因对生物性状的控制 (1)n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律 亲本相对性状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型 种类 比例 种类 比例 种类 比例 1 21 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1 2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2 n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n (2)判断控制性状的等位基因对数的方法 ①某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为(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。 例题： 1、(2021·哈尔滨模拟)玉米第4对染色体某位点上有甜质胚乳基因(A、a)，第9对染色体某位点上有籽粒的粒色基因(B、b)，第9对染色体另一位点上有糯质胚乳基因(D、d)，aa纯合时D不能表达。将紫冠、非糯质、非甜质玉米(AABBDD)与非紫冠、糯质、甜质玉米(aabbdd)杂交得F1。若将F1测交，下列对测交后代的分析错误的是(　D　) A．测交后代可能出现6种性状 B．分别统计测交后代三对性状的比例可以验证基因分离定律 C．甜质胚乳基因与籽粒的粒色基因的遗传遵循自由组合定律 D．测交后代中非糯质非甜质∶糯质甜质∶非糯质甜质∶糯质非甜质＝1∶1∶1∶1 2、某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合后代表型及其比例如下： 根据杂交结果回答问题。 (1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？(基因的分离定律和基因的自由组合定律(或基因的自由组合定律) (2)本实验中，植物的花色至少受几对等位基因的控制，为什么？ 4对。本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例为81/256=(3/4)4，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2中显性个体的比例为(3/4)n，可判断这两个杂交组合中都至少涉及4对等位基因。 3．(2021·湖南卷)油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。 回答下列问题： (1)根据F2表型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是_____________________________，杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有________种结合方式，且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是_______________________ _____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 (2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，分为三种类型，全为高秆的记为F3­Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①②的F2基本一致的记为F3­Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3­Ⅲ。产生F3­Ⅰ、F3­Ⅱ、F3­Ⅲ的高秆植株数量比为________。产生F3­Ⅲ的高秆植株基因型为________________(用A、a；B、b；C、c……表示基因)。用产生F3­Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？________。 答案：(1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制　16　F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合　(2)7∶4∶4　Aabb、aaBb　不能 4、 自由组合中的自交、测交和自由交配问题 纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示： 例题： 1、在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，用纯合的黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本杂交得F1，F1全为黄色圆粒，F1自交得F2。在F2中，①用绿色皱粒人工传粉给黄色圆粒豌豆；②用绿色圆粒人工传粉给黄色圆粒豌豆；③让黄色圆粒自交，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 2、某植物雌雄同株，开单性花。将基因型为AaBb的个体与基因型为aaBB的个体(两对等位基因独立遗传)按照1∶1的比例混合种植，自由交配产生F1，F1分别测交。下列相关分析正确的是（ A ） A.F1共有9种基因型，纯合子所占的比例为7/16 B.F1共有4种基因型，纯合子所占的比例为1/4 C.F1中两种性状均为显性的个体所占的比例为105/256 D.测交后代的表型之比为1∶1∶1∶1的个体在F1中所占的比例是9/64 3、(2022·淄博模拟)某二倍体植物(2n＝24)的红花与白花受三对等位基因(A/a，B/b和D/d)控制，同时含有A、B与D基因的植株开红花，其余的植株开白花。现有甲、乙、丙三个白花植株品系，分别与同一红花品系杂交，F1均为红花，F1自交，F2的性状表现及比例分别是红花∶白花＝48∶16、红花∶白花＝36∶28、红花∶白花＝27∶37。 (1)该植物体细胞中有24条染色体，花粉母细胞经减数分裂产生的雄配子中含有12条染色体，原因是_________________________________________。 (2)纯种白花品系可能的基因型有_____种，甲白花品系的基因型可能_________________________ ______________________________________________。 (3)上述三个杂交结果中，能证明控制红花与白花的三对等位基因遵循自由组合定律的是________，判断依据是_________________________________________________________________________。 同源染色体分开后，分别进入两个子细胞；7 ；aaBBDD、AAbbDD、AABBdd ；红花∶白花＝27∶37 ；F2中红花植株占27÷(27＋37)＝3/4×3/4×3/4，据此推测控制花色的三对等位基因遵循自由组合定律； 5、 有关两种病概率的计算 ①只患甲病=患甲病×不患乙病 ②只患乙病=患乙病×不患甲病 ③只患一病=只患甲病+只乙患病 ④患两病=患甲病×患乙病 ⑤患病=只患一病+患两病=患甲病+患乙病+患两病 ⑥正常=不患甲病×不患乙病=1－患病 例题： 1、白化病为常染色体上的隐性遗传病，色盲为伴X染色体隐性遗传病。有一对夫妇，女方的父亲患色盲，本人患白化病；男方的母亲患白化病，本人正常，预计他们的子女只患一种病的概率是(　A　) A.1/2 B.1/8 C.3/8 D.1/4 2、一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病(aa)且手指正常的孩子。求再生一个孩子： (1)只患并指的概率是_____。（3/8） (2)只患白化病的概率是____。（1/8） (3)既患白化病又患并指的男孩的概率是_____。（1/16） (4)只患一种病的概率是____。（1/2） (5)患病的概率是____。（5/8） 6、 自由组合定律的实验验证方法 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，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 F1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，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律 例题： 1、(2021·苏州模拟)某禾本科植物高茎(B)对矮茎(b)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，花粉粒非糯性(E)对糯性(e)为显性，非糯性花粉遇碘变蓝色，糯性花粉遇碘呈红棕色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee)，进行了如下两组实验，部分结果如下： 亲本组合 F1生殖细胞 甲×丁 BDe∶Bde∶bDe∶bde＝100∶1∶1∶100 丙×丁 BdE∶Bde∶bdE∶bde＝1∶1∶1∶1 请据表回答。利用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可选用的亲本组合有(　D　) A．甲×丁和乙×丙 B．甲×乙和丙×丁 C．乙×丙和丙×丁 D．甲×丙和乙×丁 2、某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是(　C　) A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉 B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉 C.若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交 D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色 3、(2021·泉州二模)番茄果形有圆形果和长形果，花序有单一花序和复状花序，分别由基因T/t、S/s控制。某兴趣小组先用纯合的复状花序圆形果植株与纯合的单一花序长形果植株杂交，F1为单一花序圆形果；再用双隐性品系与F1进行测交，甲乙同学对测交后代分别进行统计，结果如表。 表1　甲的统计数据 测交子代表型 圆形果 长形果 复状花序 单一花序 测交子代数(株) 107 103 105 105 表2　乙的统计数据 测交子代表型 单一花序圆形果 单一花序 长形果 复状花序圆形果 复状花序长形果 测交子代数(株) 22 83 85 20 请回答： (1)复状花序圆形果亲本和F1的基因型分别为__________________________。 (2)根据表1能否判断控制番茄果形和花序基因的遗传是否遵循自由组合定律____________？请说明原因______________________________________________。 (3)乙同学根据表2得出结论“控制番茄果形和花序基因的遗传不遵循自由组合定律”，该结论是否正确？请说明理由___________________________________。 答案：(1)ssTT、SsTt　(2)不能　不论两对等位基因是否遵循自由组合定律，测交后代都会出现圆形果∶长形果＝1∶1、复状花序∶单一花序＝1∶1　(3)正确，因为测交后代四种表型比例不是1∶1∶1∶1，而是两多两少 考点四 基因自由组合定律的拓展题型突破 1、 性状分离比9∶3∶3∶1的变式（“和”为16的特殊分离比成因） F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 测交后代比例 9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型9(A_B_)∶7(3A_bb＋3aaB_＋1aabb) 1∶3 9∶6∶1 双显、单显、双隐三种表现型9(A_B_)∶6(3A_bb＋3aaB_)∶1aabb 1∶2∶1 9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余正常表现 9A_B_∶3A_bb∶4(3aaB_＋1aabb) 或9A_B_∶3aaB_∶4(3A_bb＋1aabb） 1∶1∶2 15∶1 只要具有显性基因其表现型就一致，其余基因型为另一种表现型 15(9A_B_＋3A_bb＋3aaB_)∶1aabb 3∶1 13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状13(9A_B_＋3aaB_＋1aabb)∶3A_bb或13(9A_B_＋3A_bb＋1aabb)∶3aaB_ 3∶1 1∶4∶6∶4∶1 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋ aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb) 1∶2∶1 注意：性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤 (1)看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。 (2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)，即4为两种性状的合并结果。 (3)根据具体比例确定出现异常分离比的原因。 (4)根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。 例题： 1、某种小鼠的体色受常染色体基因的控制，现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是 (　A　) A．小鼠体色遗传遵循基因自由组合定律 B．若F1与白鼠杂交，后代表现为2黑∶1灰∶1白 C．F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2 D．F2黑鼠有两种基因型 2、在西葫芦的皮色遗传中，黄皮基因Y对绿皮基因y为显性，但在另一白色显性基因W存在时，基因Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交，其后代表现型种类及比例是 (　C　) A．4种　9∶3∶3∶1　　　 B．2种　13∶3 C．3种　12∶3∶1 D．3种　10∶3∶3 3、(2021·杭州模拟)水稻雄性育性是由等位基因(M、m)控制，等位基因R对r完全显性，R基因会抑制不育基因的表达，反转为可育。A水稻雄蕊异常，雌蕊正常，表现为雄性不育，B水稻可育。A与B杂交得到F1全部可育，一半F1个体自交得到F2全部可育，另一半F1个体自交得到F2中，雄性可育株∶雄性不育株＝13∶3。下列叙述错误的是(　　) A．M、m和R、r位于两对同源染色体上 B．所有F2可育株的基因型共有7种 C．A水稻基因型为mmrr，B水稻基因型为MmRR D．在发生性状分离的F2雄性可育植株中纯合子所占比例为3/13 2、 “和”小于16的特殊分离比成因——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 注意：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)⇒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，如BB致死： 例题： 1、黑色毛皮卷尾的小鼠彼此杂交，子代表现型及比例为6/12黑色卷尾、2/12黑色正常尾、3/12棕色卷尾、1/12棕色正常尾。上述遗传现象的主要原因可能是( B ) A．不遵循基因的自由组合定律 B．控制黑色性状的基因纯合致死 C．卷尾性状由显性基因控制 D．棕色性状由隐性基因控制 拓展：(1)黑色与棕色的分离比是2∶1，是否说明该对基因不遵循因的分离定律？ (2)若小鼠毛皮中黑色素的形成是一个连锁反应，当R、C基因(两对等位基因位于两对同源染色体上)同时存在时，才能产生黑色素，如图下图所示。现有基因型为CCRR和ccrr的两小鼠进行交配得到F1，F1雌雄个体交配，则F2的表现型及比例为____________________。 不能说明；黑色∶棕色∶白色＝9∶3∶4 2、某种鱼的鳞片有4种表现型：单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞，由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定(用A、a，B、b表示)，且BB对生物个体有致死作用，将无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交，F1有两种表现型，野生型鳞鱼占50%，单列鳞鱼占50%；选取F1中的单列鳞鱼进行互交，其后代中有上述4种表现型，这4种表现型的比例为6∶3∶2∶1，则F1的亲本基因型组合是 (　C　) A．Aabb×AAbb B．aaBb×aabb C．aaBb×AAbb D．AaBb×AAbb 3、(2021·梅河口模拟)某植物的5号和8号染色体上有与叶色性状有关的基因，基因型为E_ff的甲表现为绿叶，基因型为eeF_的乙表现为紫叶。将纯合绿叶甲(♀)与纯合紫叶乙(♂)在某一新环境中杂交，F1全为红叶，让F1自交得F2，F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。下列相关说法正确的是(　D　) A．F2中绿叶植株和亲本绿叶甲的基因型相同 B．F2紫叶植株的基因型有两种，其中纯合紫叶植株∶杂合紫叶植株＝2∶1 C．F2异常比例的出现最可能的原因是基因型为EF的雄配子致死 D．F2中的红叶雌株与黄叶雄株杂交，后代中黄叶植株的比例为3/28 4、(2021·郓城县二模)某自花传粉植物宽叶(A)对窄叶(a)为显性，抗病(B)对感病(b)为显性，这两对基因分别位于两对同源染色体上，且当花粉含AB基因时不能萌发长出花粉管，因而不能参与受精作用。若该植株自交，所得子一代表型及比例为宽叶抗病∶宽叶感病∶窄叶抗病∶窄叶感病＝5∶3∶3∶1，有关叙述错误的是(　D　) A．这两对基因的遗传遵循自由组合定律 B．该亲本植株的表型为宽叶抗病植株 C．上述F1宽叶抗病植株中双杂合的个体占3/5 D．若纯种宽叶、窄叶植株杂交，F1出现窄叶个体，则肯定是基因突变所致 6、(2021·乐山诊断)某二倍体植株自交的子一代表型及比例是高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1，高茎和矮茎分别用基因A、a表示，红花和白花分别用基因B、b表示。根据以上实验结果，回答问题： (1)控制这两对相对性状的基因所遵循的遗传规律的实质为_________________________________ ________________________________________。 (2)针对子一代出现该比例的原因，有人提出假说一：亲本产生的某种基因型的花粉不育，若该假说成立，则子一代高茎红花植株中，AaBb个体所占的比例为________。另有人提出假说二：亲本产生的某种基因型的卵细胞不育。请利用子一代植株设计杂交实验对上述两种假说进行探究。(要求：写出实验思路、预期实验结果并得出实验结论；不需要对不育配子的基因型进行探究) (1)在形成配子时，同源染色体上的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　(2)3/5　实验思路：将子一代中多株高茎红花植物与多株矮茎白花植物进行正反交实验，观察子二代是否有高茎红花植株出现。　实验结果及结论：高茎红花植株为父本，矮茎白花植株为母本。杂交后，若子二代没有高茎红花植株出现，则假说一成立，若子二代有高茎红花植株出现，则假说二成立；高茎红花植株为母本，矮茎白花植株为父本，杂交后，若子二代有高茎红花植株出现，则假说一成立，若子二代没有高茎红花植株出现，则假说二成立。(说明：需结合正反交实验得出结论) 3、基因完全连锁遗传 基因完全连锁(不考虑交叉互换)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，如下图所示： 例题： 1、(2021·许昌调研)已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因A、a控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因B、b控制)，以下是相关的两组杂交实验。 实验①：乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1：乔化蟠桃∶矮化圆桃＝1∶1 实验②：乔化蟠桃(丙)×乔化蟠桃(丁)→F1：乔化蟠桃∶矮化圆桃＝3∶1 根据上述实验判断，下列关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是(　D　) 2、(2020·山东卷)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米雌雄同株纯合品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验： 实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1 实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1 (1)实验一中作为母本的是________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。 (2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株：非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因________(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为__________________________________。 (3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因________(填“位于”或“不位于”)2号染色体上，理由是_____________________________________________________ _________________________。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是______________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为________。 解析：(1)根据题意和实验结果可知，实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲品系的基因型为tsts，为雌株，只能作母本，实验二中F1的非抗螟植株基因型为Tsts，Ts对ts完全显性，因此为雌雄同株。(2)实验一的F1抗螟雌雄同株ATsts自交，后代F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株为2∶1∶1，符合基因分离定律的结果，说明实验一中基因A与基因ts位于同一条染色体上，另一条染色体上的基因为Ts，后代F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts，将F2中抗螟雌株与抗螟雌雄同株(ATsts)进行杂交，抗螟雌株只产生一种配子Ats，抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子，即Ats、Ts，则后代为抗螟雌株AAtsts∶抗螟雌雄同株ATsts＝1∶1。(3)实验二中选取F1抗螟雌雄同株矮株ATsts自交，后代中出现抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株＝3∶1∶3∶1，其中雌雄同株∶雌株＝3∶1，抗螟∶非抗螟＝1∶1，说明两对基因发生了自由组合现象，故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上，且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了F1的繁殖，根据实验结果可知，在实验二的F1中，后代抗螟矮株雌雄同株ATsts∶非抗螟正常株高雌雄同株Tsts＝1∶1，则说明含A基因的卵细胞发育正常，而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了Ts和ts两种，才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知，实验二的F2中雌雄同株∶雌株＝3∶1，故F2中抗螟矮株中ts的基因频率不变，仍然为；根据以上分析可知，F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为ATsTs、ATsts，雌株基因型为Atsts，由于F1含基因A的雄配子不育，则ATsTs、ATsts产生的雄配子为Ts、ts，Atsts产生的雌配子为Ats、ts，故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮雌株Atsts所占比例为×＝。 答案：(1)甲　雌雄同株　(2)是　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1　(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　　 3．(2021·新余渝水区月考)某豌豆的叶片宽度由两对等位基因(D、d及R、r)控制，两对等位基因独立遗传，且遵循孟德尔遗传定律。两对基因以累加效应决定植株的叶宽，即每个显性基因均可增加该植物叶片的宽度，且任何显性基因增加宽度的效果相同，叶片宽度只由显性基因的个数决定。例如，基因型为DDRR的植株叶宽为20 cm，基因型为ddrr的植株叶宽12 cm，它们之间杂交得到F1叶宽全为16 cm。现用叶宽16 cm的F1自交得到F2。请分析回答下列问题： (1)以豌豆为材料做遗传学实验容易取得成功，因为豌豆具有以下特征： ①__________________________；②__________________________。相对性状是指__________________________。 (2)F2中叶片宽度性状共有________种表型，叶宽18 cm植株的基因型包括____________________。 (3)一株叶宽16 cm植株和一株叶宽14 cm植株杂交，杂交后代中叶宽18 cm∶叶宽16 cm∶叶宽14 cm∶叶宽12 cm约为1∶3∶3∶1，则16 cm亲本及14 cm亲本的基因型分别为__________________________，杂交后代表型为叶宽16 cm的植株中，纯合子的比例为________。 (4)一株叶宽18 cm植株和一株叶宽16 cm植株杂交，杂交后代________(填“可能”或“不可能”)出现“1∶1”的性状分离比。 (5)请写出F1测交后代的表型及比例：______________________________。 解析：(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，自然状态下一般是纯种，且具有易于区分的相对性状，因此是遗传学研究的好材料。相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型。(2)F2中叶片宽度性状有20 cm、18 cm、16 cm、14 cm、12 cm共5种表型，叶宽18 cm的植株含有3个显性基因，其基因型包括DdRR、DDRr。(3)一株叶宽16 cm植株(含有2个显性基因)和一株叶宽14 cm植株(含有1个显性基因)杂交，杂交后代中叶宽18 cm∶叶宽16 cm∶叶宽14 cm∶叶宽12 cm约为1∶3∶3∶1，则16 cm亲本及14 cm亲本的基因型分别为DdRr、Ddrr或ddRr，杂交后代表型为叶宽16 cm的植株中(1DDrr、2DdRr或1ddRR、2DdRr)，纯合子的比例为。(4)一株叶宽18 cm植株和一株叶宽16 cm植株杂交，如果基因型为DdRR和ddRR或DDRr和DDrr等，则杂交后代能出现“1∶1”的性状分离比。(5)F1的基因型为DdRr，测交后代的表型及比例：叶宽16 cm(DdRr)∶叶宽14 cm(Ddrr、ddRr)∶叶宽12 cm(ddrr)＝1∶2∶1。 答案：(1)①自花传粉、闭花受粉　②具有稳定的易于区分的性状　同种生物的同一性状的不同表现类型　(2)5　DdRR、DDRr　(3)DdRr、Ddrr或ddRr　　(4)可能　(5)叶宽16 cm∶叶宽14 cm∶叶宽12 cm＝1∶2∶1 第 10 页 第 11 页 学科网（北京）股份有限公司 A. 　　B. 　　 C. 　　 D. A.、 B.、 C.、 D.、 $$