19 必修2 第四单元 第19讲 基因的自由组合定律及应用-【名师导航】2026年高考生物一轮总复习教师用书（人教版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦基因的自由组合定律及应用，以“假说—演绎”分析为逻辑主线，串联杂交实验、定律实质、验证方法及遗传规律应用等核心考点，通过研读教材梳理基础、考向演练提炼方法、真题感悟强化应用的教学流程，帮助学生构建从现象到本质的知识网络，突破重组类型计算、定律验证等难点。 讲义突出科学思维与探究实践的培养，如通过设计纯合突变体验证基因位置实验，结合正交反交排除细胞质遗传等案例，深化“假说—演绎”法理解。设置课时分层作业（A基础巩固、B能力提升），配合考向分类训练，确保复习效率，为教师把控节奏、提升学生遗传题解题能力提供有力支持。

第19讲　基因的自由组合定律及应用 　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。 考点1　基因的自由组合定律 一、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？ 1．(必修2　P10“旁栏思考”)孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验？从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系？ 用正交和反交进行实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。(黄色∶绿色)×(圆粒∶皱粒)＝(3∶1)(3∶1)＝黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。 2．(必修2　P10“旁栏思考”拓展)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占的比例一定是6/16吗？ 当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是10/16。 2．提出假说，解释现象 (1)假说内容 ①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 ②F1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。 ③F1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。 ④受精时，雌雄配子的结合是随机的。 (2)遗传图解 (3)结果分析 3.演绎推理，实验验证 4．分析结果，得出结论 实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。 二、自由组合定律 1．细胞学基础 2．实质、发生时间及适用范围 (1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。 (2)时间：减数分裂Ⅰ后期。 (3)范围：①真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)遗传。 ②独立遗传的两对及两对以上的等位基因。 1．F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。(　√　) 2．自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。(　×　) 提示：自由组合定律是指F1产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。 3．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。(　×　) 提示：自由组合定律的实质是同源染色体上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。 4．在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非等位基因的自由组合。(　×　) 提示：等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合是同时进行的。 5．F1(基因型为YyRr)产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1。 (　×　) 提示：一般情况下精子的数量比卵细胞的数量多很多。 1．研究者在两个纯种的小鼠品系中均发现了眼睛变小的隐性突变个体，欲通过一组杂交实验确定这两个隐性突变基因是否为同一基因的等位基因，请设计杂交实验并预测实验结果。 让两个纯种品系的小鼠杂交，观察子代的性状。若子代都是眼睛变小，则突变的两个基因为同一基因的等位基因；若子代的眼睛正常，则突变的两个基因不是同一基因的等位基因。 2．已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体互换，A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果和结论) 实验思路：让①和②杂交、①和③杂交、③和②杂交。得到的子一代自交，观察子二代的表型。 预期结果及结论：若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上。 两对相对性状的遗传实验分析 1．下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述，正确的是 (　　) A．形成配子时非等位基因之间都能自由组合 B．基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质 C．孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表现性状及比例 D．多组一对相对性状的杂交实验，F2性状分离比均接近3∶1，验证了其假设的正确性 C　[减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因之间自由组合，但位于同源染色体上的非等位基因之间不能自由组合，A错误；基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合是受精作用，自由组合定律的实质是减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B错误；孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验，进而预测出后代的表现性状及比例，这是“演绎”推理的过程，C正确；多组一对相对性状的杂交实验的F2的性状分离比均接近3∶1，说明3∶1的出现不是偶然的，但还不能验证其假设，如果要验证其假设是否正确，需要做测交实验，D错误。] 2．用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验，得到F2的部分基因型结果如表(两对基因独立遗传)。下列叙述不正确的是 (　　) 配子 YR Yr yR yr YR 1 2 YyRr Yr 3 yR 4 yr yyrr A．表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因 B．表中基因Y、y、R、r的载体有染色体、叶绿体、线粒体 C．1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2＝4>1 D．F2中出现纯合子的比例是1/4 B　[根据题意分析，两对基因独立遗传，说明两对等位基因位于两对同源染色体上，因此表中Y、y、R、r基因属于真核生物细胞核基因，A正确；表中的基因都是核基因，而非叶绿体和线粒体中的基因，所以其载体只能是染色体，B错误；根据基因的自由组合定律可知，1(YYRR)的概率＝1/4×1/4＝1/16，2(YYRr)的概率＝1/2×1/4＝1/8,3(YyRr)的概率为1/2×1/2＝1/4,4(yyRr)的概率为1/2×1/4＝1/8，所以1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2＝4>1，C正确；F2中出现纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)的比例是1/4，D正确。] 基因自由组合定律的实质及验证 3．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，则下列说法正确的是(　　) 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互换，则它只产生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 B　[由题图分析可知，A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A错误；A/a和D/d位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，由自由组合定律可知，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，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则只产生AB和ab两种配子，C错误；A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，因此自交后代不会出现9∶3∶3∶1的分离比， D错误。] 4．某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列说法正确的是 (　　) A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉 B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉 C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交 D．将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色 C　[采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，必须是可以在显微镜下观察出来的性状，即非糯性(A)和糯性(a)，花粉粒长形(D)和圆形(d)，①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同，显微镜下观察不到，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，则应该选择②④组合，观察F1的花粉，B错误；将②和④杂交后所得的F1(AattDd)的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，一半花粉为蓝色，一半花粉为棕色，D错误。] 　　自由组合定律的验证方法 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或其变形(9∶7、9∶3∶4、9∶6∶1等)，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或其变形(1∶3、1∶2∶1等)，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 花粉鉴定法 F1若产生4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4种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律 考点2　孟德尔获得成功的原因及遗传定律的应用 一、孟德尔获得成功的原因和遗传规律的再发现 1．孟德尔获得成功的原因 (1)材料：正确选用豌豆作为实验材料。 (2)对象：对性状分析是由一对到多对，遵循由单因素到多因素的研究方法。 (3)结果处理：对实验结果进行统计学分析。 (4)方法：运用假说—演绎法这一科学方法。 2．遗传规律再发现 (1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作基因。 (2)因为孟德尔的杰出贡献，他被后人公认为“遗传学之父”。 (必修2　P12“思考·讨论”)在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果并不理想，其原因主要有哪些？ (1)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。(2)山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。(3)山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。 二、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。例如一个白化病(由隐性基因a控制)患者的双亲表型正常，患者的双亲一定都是杂合子(Aa)，则双亲的后代中患病概率是1/4。 1．基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。(　√　) 2．基因型相同的生物，表型一定相同；基因型不同的生物，表型也不会相同。 (　×　) 提示：基因型相同的生物，表型不一定相同，因为环境影响生物的表型，在基因的累加效应中，基因型不同，表型可能相同。 3．基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。(　√　) 4．若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。(　×　) 提示：亲本的基因型也可能是Yyrr×yyRr。 果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。 (1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由。 不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果。 (2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例。 实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1；实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1。 孟德尔实验及科学方法 1．孟德尔用豌豆(2n＝14)进行遗传实验时研究了豌豆的七对相对性状，相关性状及其控制基因在染色体上的位置如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．孟德尔所研究的七对相对性状在遗传时均遵循基因的分离定律和自由组合定律 B．DDVV和ddvv杂交，F2中高茎豆荚不饱满个体所占的比例为3/16 C．孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一是其体细胞中只具有14条染色体，遗传物质组成简单 D．纯合矮茎绿色豆荚豌豆和纯合高茎黄色豆荚豌豆进行杂交，F2中重组型性状所占的比例为5/8 D　[孟德尔所研究的七对相对性状均遵循基因的分离定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，而位于一对同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律，如红花/白花和子叶黄色/白色，A错误；由图示可知，高茎/矮茎和豆荚饱满/不饱满都位于Ⅳ号染色体上，故DDVV和ddvv杂交，F1为DdVv，F2为1DDVV(高茎豆荚饱满)、2DdVv(高茎豆荚饱满)、1ddvv(矮茎豆荚不饱满)，无高茎豆荚不饱满个体，B错误；孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因之一是其具有多对易于区分的相对性状，C错误；由图示可知，高茎/矮茎和豆荚绿色/黄色分别位于Ⅳ号和Ⅴ号染色体上，这两对基因遵循自由组合定律，纯合矮茎绿色豆荚豌豆(ddGG)和纯合高茎黄色豆荚豌豆(DDgg)进行杂交，F2中重组性状为矮茎黄色豆荚和高茎绿色豆荚，比例为1/16＋9/16＝5/8，D正确。] 孟德尔遗传规律的应用 2．有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是(　　) A．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传 B．F1产生的雌、雄配子数量相等，结合的概率相同 C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/8 D．F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1 D　[F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR和ddRr，其中杂合子不能稳定遗传，A错误；F1产生的雌、雄配子数量不相等，B错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C错误；F1的基因型为DdRr，且两对相对性状独立遗传，每一对基因的遗传都遵循基因的分离定律，D正确。] 1．(2022·天津卷)染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是(　　) A．性状都是由染色体上的基因控制的 B．相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的 C．不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的 D．可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的 B　[细胞质中的基因也可以影响性状，性状不都是由染色体上的基因控制的，A错误；等位基因控制相对性状，等位基因位于同源染色体上，同源染色体上等位基因的分离会导致相对性状的分离，B 正确；不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因进行自由组合导致的，C错误；可遗传的性状改变可能是由染色体上的基因突变导致的，也可能是基因重组或者染色体变异引起的，D错误。] 2．(2022·山东卷)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是(　　) 杂交组合 ①×② ①×③ ①×④ ①×⑤ ②×⑥ 子代叶片边缘 光滑形 锯齿状 锯齿状 光滑形 锯齿状 A．②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形 B．③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状 C．②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 D．④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形 C　[①×③、①×④的子代全为锯齿状，说明①与③④应是同一基因突变而来，因此②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形，③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状，A、B正确。①×②、①×⑤的子代全为光滑形，说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致的，但②与⑤可能是同一基因突变形成的，也可能是不同基因突变形成的；若为前者，则②和⑤杂交，子代叶片边缘为锯齿状，若为后者，子代叶片边缘为光滑形，C错误。①与②是由不同基因发生隐性突变导致，①与④应是同一基因突变而来，②×⑥的子代为锯齿状，说明②⑥是同一基因突变形成的，则④与⑥是不同基因突变形成的，④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形，D正确。] 3．(2023·全国乙卷)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。 实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的 ①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。 ②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。 ③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。 实验二：确定甲、乙植株的基因型 将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。 回答下列问题。 (1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ (答出三点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的　　　　。 (2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是________，乙的基因型是　　　　；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是　　　　。 解析：(1)酶的特性是高效性、专一性和作用条件较温和；高温会破坏蛋白质的空间结构使其变性，从而失去作用。(2)实验一的目的是探究甲、乙植株是单基因突变还是共同突变。如果B基因单独突变则细胞中只有酶1，白色底物转变为中间产物，不能进一步转化为红色色素；如果A基因单独突变，则细胞中只有酶2，白色底物不变，没有红色色素产生；如果A、B基因共同突变，则细胞中缺乏酶1和酶2，白色底物无变化。根据实验一②将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色，说明甲、乙植株细胞中各含一种酶，混合后白色底物在两种酶的作用下转变为红色。(3)实验二中将甲的细胞研磨液煮沸，说明甲的细胞中酶失活，如果其含有的酶是酶1，则其煮沸前已经含有白色底物转化成的中间产物，冷却后与乙的细胞研磨液混合，乙中若含酶2则能将中间产物转化为红色色素。因此甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB。只将乙的细胞研磨液煮沸，酶2失活，与甲细胞研磨液混合，其中的中间产物无法转化为红色色素，因此颜色无变化。 答案：(1)高效性、专一性、作用条件较温和　空间结构　(2)甲、乙均为单基因突变，且突变的基因不同，两种植株的细胞分别含有酶1和酶2，混合前各缺少一种酶无法形成红色色素，细胞研磨液混合后，白色底物在两种酶的作用下形成红色色素　(3)AAbb　aaBB　白色 4．(2023·辽宁卷)萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F1的表型及其比例如下表所示。回答下列问题： F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形 比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1 注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。 (1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传　　　　　　(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。 (2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证： ①选择萝卜表型为　　　　和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。 ②若子代表型及其比例为__________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________，则上述结论得到验证。 (3)表中F1植株纯合子所占比例是　　　；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是　　　。 (4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜，为满足其需要，可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是　　　　　　　　　　　　。 解析：(1)F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，比例为9∶3∶3∶1的变形，两对性状遵循自由组合定律，即遵循孟德尔第二定律。(2)F1中红色∶紫色∶白色＝1∶2∶1，长形∶椭圆形∶圆形＝1∶2∶1，红色、白色、长形、圆形均是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，得到F1，以F1为实验材料，验证(1)中的结论，可选择萝卜表型为白色圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，得F2，F2自交得F3，若F3表型及其比例为红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，则上述结论得到验证。(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交，得到F1，表中F1植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若表中F1随机传粉，就颜色而言，F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww，产生配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，子代中紫色(Ww)占1/2；就形状而言，F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr，产生配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，子代中椭圆形(Rr)占1/2，因此，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2＝1/4。(4)想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。 答案：(1)遵循　(2)①白色圆形　②红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1　(3)1/4　1/4　(4)植物组织培养 5．(2024·河南卷)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1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。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)王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2对等位基因不位于1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。在王同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合子的杂交实验思路是_________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 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，在性型这对相对性状中雌性株为显性，若控制瓜刺的基因用A/a表示，控制性型的基因用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2对等位基因不位于1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)在王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，一般的瓜类是一年生的，证明了纯合子还是得不到纯合子。筛选方案应为将王同学实验所得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纯合子。 答案：(1)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，不发生性状分离，则该性状为隐性 (2)F2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)将王同学实验所得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纯合子 课时分层作业(十九) (建议用时：45分钟；本试卷共45分。单项选择题每小题3分，不定项选择题每小题5分) 1．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(　　) 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 C　[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；若自然条件下将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yyrr的绿色皱粒豌豆，故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16＝1/36，D错误。] 2．已知水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1，再让F1与水稻丙(ddRr)杂交，所得子代的表型及比例如图所示，下列分析正确的是(　　) A．D/d、R/r基因是位于一对同源染色体上的非等位基因 B．亲代的基因型组合一定为DDRR×ddrr C．F2中杂合子占3/4，且杂合子中高矮植株比例为2∶1 D．若F1自交，其子代中基因型不同于F1的个体占7/16 C　[根据F2的比例3∶1∶3∶1判断D/d、R/r基因位于两对同源染色体上，A错误；F1的基因型为DdRr，亲代的基因型还可能为DDrr×ddRR，B错误；F1的基因型为DdRr，丙的基因型为ddRr，故二者的杂交后代F2的基因型为DdRR、2DdRr、Ddrr、ddRR、2ddRr、ddrr，根据基因型判断F2中杂合子占3/4，且杂合子中高、矮植株比例为2∶1，C正确；若F1自交，其子代中基因型与F1相同的个体占1/2×1/2＝1/4，其子代中基因型不同于F1的个体占3/4，D错误。] 3．某雌雄同株植物中，基因型AA、Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣；基因型BB和Bb控制红色花瓣，基因型bb控制白色花瓣；这两对等位基因独立遗传。基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1，F1全部为红色小花瓣植株；F1自交得F2。下列有关叙述错误的是(　　) A．该植物最多有9种基因型，6种表型 B．若F2有5种表型，则无花瓣的F2自交，子代共有3种基因型 C．若F2有3种表型，则两亲本的基因型分别为AABB、aaBB D．若F1的基因型为AaBb，F2中无花瓣植株中纯合子占1/2 A　[该植物最多有9种基因型，5种表型，A错误；若F2有5种表型，无花瓣的基因型是aa_ _，则无花瓣的F2自交后代都是无花瓣aa_ _，共有3种基因型，B正确；若F2有3种表型，则F2基因型可能为AA、Aa、aa，分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣，只有A/a这对基因发生性状分离，第二对基因纯合稳定遗传，则两亲本的基因型分别为AABB、aaBB，F1为AaBB，全部为红色小花瓣植株，C正确；如果F1的基因型是AaBb，F2无花瓣的基因型是aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶1，纯合子占1/2，D正确。] 4．某自花受粉的植物中，紫花与白花受一对等位基因A和a控制，高茎与矮茎受一对等位基因B和b控制。让紫花高茎植株与白花矮茎植株杂交得到F1，下列有关叙述正确的是(　　) A．通过观察F1的表型即可判定紫花与白花的显隐性关系 B．通过观察F1的表型能够判定茎秆高度的遗传是否遵循基因的分离定律 C．若F1的表型及比例为1∶1∶1∶1，则亲本双方中必有一方为隐性纯合子 D．若亲本均为纯合子，据Fl自交结果可判定两对基因是否位于一对同源染色体上 D　[若亲本中紫花或白花为杂合子，通过F1表型无法判断紫花与白花的显隐性，A错误；若高茎、矮茎均为纯合，要通过F2的表型来判定是否遵循分离定律，B错误；亲本基因型为Aabb×aaBb，杂交F1表型比例也为1∶1∶1∶1，C错误；若亲本均为纯合子，F1自交后代若表型满足9∶3∶3∶1，则位于两对同源染色体上，反之位于一对同源染色体上，D正确。] 5．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。 杂交实验一：乔化蟠桃(甲)×矮化圆桃(乙)→F1乔化蟠桃∶矮化圆桃＝1∶1。 杂交实验二：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，以下关于甲、乙、丙、丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是(　　) 　A　 　 　　B　　 　C　 　 　D D　[实验二中亲本都是乔化，后代出现矮化，说明乔化是显性性状，矮化是隐性性状；亲本都是蟠桃，后代出现圆桃，说明蟠桃是显性性状，圆桃是隐性性状。实验一中两对相对性状测交，后代表型之比为1∶1，说明这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律，若遵循自由组合定律，测交后代应有四种表型，其表型之比应为1∶1∶1∶1，说明两对等位基因位于同一对同源染色体上。分析实验一、二可知，基因A与B位于一条染色体上，基因a与b位于该对同源染色体的另一条染色体上，D正确。] 6．(不定项)常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1，F1测交基因型及比例为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。不考虑基因突变和染色体的互换，下列叙述正确的是 (　　) A．F1个体的基因A与c位于同一条染色体上 B．F1个体的基因a与c位于同一条染色体上 C．基因B/b与C/c的遗传遵循自由组合定律 D．基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律 BCD　[F1产生的配子为ac∶AC＝1∶1，F1个体的基因a与c位于同一条染色体上，A错误，B正确；F1产生的配子中bc∶BC∶Bc∶bC＝1∶1∶1∶1，可知基因B/b与C/c的遗传遵循自由组合定律，C正确；F1产生的配子中ab∶AB∶aB∶Ab＝1∶1∶1∶1，可知基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律，D正确。] 7．(不定项)油菜的株高由G和g决定，G基因数量越多，株高越高。外源B基因拼接到油菜染色体上可成功表达，且遗传效应与G相同。下图为培育成的5个品种，在不考虑互换前提下，有关说法正确的是 (　　) A．甲植株的遗传遵循自由组合定律 B．甲和戊杂交，子代表型有4种 C．甲、乙、丁、戊转基因油菜株高相等，丙较其他几种矮 D．5种转基因油菜自交，自交后代只有一种表型的是乙、丁 ACD　[甲植株中，G和B基因位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，A正确；甲和戊杂交，甲产生的配子有G、g、GB、gB 4种，戊产生的配子有GB、g 2种，子代基因型为GGB、GgB、GGBB、GgBB、Gg、gg、GgB、ggB，产生的子代含G和B个数分别为4、3、2、1、0个，因此有5种表型，B错误；甲、乙、丁、戊转基因油菜均含有2个显性基因，因此株高相等，丙的B基因插入G基因内部，G基因被破坏，故其只有1个具有增高效应的显性基因，因此丙较其他几种矮，C正确；5种转基因油菜自交，甲自交后代有5种表型，乙、丁自交后代只有1种表型，丙、戊自交后代有3种表型，D正确。] 8．某雌雄同株植物自交，子代性状分离比为红花∶白花＝3∶1时，控制这对相对性状的基因有图示多种可能。已知若红花、白花性状由一对等位基因控制，基因型为A_的植株表现为红花；若红花、白花性状由两对等位基因控制，基因型为A_B_的植株表现为红花，其余基因型的表现不确定。不考虑染色体的互换，下列叙述不正确的是 (　　) A．若为图1，则红花、白花的遗传属于完全显性 B．若为图2，则子代基因型为aabb的植株开白花 C．若为图3，则基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花 D．若为图4，则除aabb外白花的基因型还可能有3种 D　[自交子代性状分离比为红花∶白花＝3∶1时，控制这对相对性状的基因有图示多种可能，若为图1，则A_表现为红花，红花、白花的遗传属于完全显性，A正确；若为图2，植株产生两种配子，分别为AB和ab，随机结合后，子代基因型为aabb的植株开白花，子代性状分离比为红花∶白花＝3∶1，B正确；若为图3，植株产生两种配子，分别为Ab和aB，随机结合后，当基因型AAbb和aaBB的其中之一开白花时，子代性状分离比为红花∶白花＝3∶1，C正确；若为图4，植株产生4种配子，分别为AB、Ab、aB、ab，随机结合后，(A_B_＋A_bb)∶(aaB_＋aabb)＝3∶1或(A_B_＋aaB_)∶(A_bb＋aabb)＝3∶1，因此除aabb外白花的基因型还可能有2种，即aaBB、aaBb或AAbb、Aabb，D错误。] 9．(不定项)下列细胞为四种不同生物的体细胞，让这些生物自交得F1，再让F1测交，测交后代性状分离比可能为1∶1∶1∶1(不考虑突变和互换)的是(　　) A　　　　B　　　 C　　 　　D ACD　[A图中2对等位基因分别位于2对同源染色体上，自交后代可能出现AaBb的个体，测交将出现1∶1∶1∶1的比例，A符合题意；B图中三对基因位于2对同源染色体上，且A、B连锁，a、b连锁，亲本自交会出现AaBb的个体，但是不考虑变异，只能产生2种类型的配子，测交后代的比例是1∶1，不会是1∶1∶1∶1，B不符合题意；C图中A、a与C、c位于2对同源染色体上，遵循自由组合定律，自交后代出现AaCc的个体，测交实验可能会出现1∶1∶1∶1的比例，C符合题意；D图中存在三对符合自由组合定律的基因，自交后代会出现AaBbCC、AaBbcc、AaBBCc、AabbCc、AABbCc、aaBbCc的个体，测交都会出现1∶1∶1∶1的比例，D符合题意。] 10．(12分)玉米是雌雄同株异花的植物，开花时顶端为雄花，叶腋处为雌花，间行均匀种植时可以进行同株异花授粉(即进行自交)，也可以进行异株异花授粉(即进行杂交)。回答下列问题： (1)若使玉米进行杂交，则必须进行人工授粉，该过程中对母本进行的处理程序是________________。玉米的某细胞核基因编码合成的肽链在叶肉细胞中易找到，在根部细胞中却不能找到，其根本原因是_____________________________ ___________________________________________。 (2)农业生产中玉米杂交种的杂种优势明显，但是其后代会出现杂种优势衰退现象，其原因可能是杂交种产生配子时发生了__________，使后代出现一定比例纯合子。玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因(A、a和B、b)共同控制，两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状。若大穗杂交种(AaBb)自交获得的后代中出现小穗性状的概率为1/2，则说明上述两对等位基因在染色体上的位置关系是_______________________________________________________________。 (3)用纯种有色饱满籽粒玉米与无色皱缩籽粒玉米杂交，获得的F1个体全部为有色饱满籽粒，F1自交得到F2，F2个体中出现了有色饱满籽粒、有色皱缩籽粒、无色饱满籽粒和无色皱缩籽粒四种表型。设计一个实验方案以探究这两对性状的遗传是否符合自由组合定律，并预期结果和结论。 实验方案：_______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 结果与结论：_____________________________________________________ ___________________。 解析：(1)因玉米是雌雄同株异花，故对母本不需去雄处理，但人工授粉时需防止外来花粉的干扰，故对母本的处理是雌花套袋—授粉—套袋。玉米的某细胞核基因编码合成的肽链在叶肉细胞中易找到，在根部细胞中却不能找到，其根本原因是基因的选择性表达。(2)在农业生产时，玉米杂交种(F1)的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时发生了基因分离，使F2出现一定比例隐性纯合子所致。如果两对基因位于两对同源染色体上，则会遵循基因的自由组合定律，在F1中就会出现1/4的衰退率；而大穗杂交种(AaBb)自交，F2出现衰退的小穗性状的概率为1/2，则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上，且不发生交换。(3)为探究有色和无色、饱满籽粒和皱缩籽粒这两对性状的遗传是否符合自由组合定律，可设计如下实验方案：取纯种有色饱满玉米与纯种无色皱缩玉米杂交得F1，取F1植株与无色皱缩玉米植株杂交(F1进行测交)，收获后代种子进行隔离种植并统计不同表型的数量和比例。结果与结论：若所得后代四种表型比例接近1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律；反之则不符合基因自由组合定律。 答案：(1)套袋—授粉—套袋　基因的选择性表达　(2)等位基因分离　两对等位基因位于一对同源染色体上　(3)取纯种有色饱满玉米与纯种无色皱缩玉米杂交得F1，取F1植株与无色皱缩玉米植株杂交(F1进行测交)，收获后代种子进行隔离种植并统计不同表型的数量和比例　若所得后代四种表型比例接近1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律；反之则不符合基因自由组合定律 学科网（北京）股份有限公司 $$