2026届高三生物一轮复习核心素养测评 第五单元 第21讲　自由组合定律的遗传特例分析

**基本信息** 聚焦自由组合定律遗传特例，通过比例变式分析、配子致死推导等方法，构建“规律→特例→应用”的逻辑体系，强化科学思维与探究实践。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |遗传比例变式|8题（如9:7/12:3:1/15:1）|比例拆解法（9:3:3:1变式对应基因互作类型）|从自由组合基本规律到互补/抑制/叠加等基因互作特例的推导| |配子/合子致死|3题（如AB配子致死、BB纯合致死）|配子类型分析法（排除致死配子后计算子代比例）|配子形成与受精作用对遗传结果的影响机制| |多基因连锁|2题（如三对等位基因独立遗传）|逐对分析+综合法（分解复杂遗传问题为单基因分离定律）|基因独立遗传与连锁的判定及表型组合推导|

核心素养测评 第五单元 第21讲　自由组合定律的遗传特例分析 (40分钟　50分) 一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.水稻抗稻瘟病由基因R控制,细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交,实验过程和结果如图所示。相关叙述正确的是(　　) A.亲本的基因型是RRBB、rrbb B.F2的弱抗病植株中纯合子占2/3 C.F2中全部抗病植株自交,后代抗病植株占8/9 D.不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型 【解析】选D。分析图解可知,F2的表型比是3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制水稻的抗病与易感病的两对等位基因遵循自由组合定律,F1的基因型为RrBb,表现为弱抗病,由于BB使水稻抗性完全消失,因此亲本基因型是RRbb(抗病)和rrBB(易感病),A错误;F2中弱抗病植株的基因型是R_Bb,无纯合子,B错误;F2中抗病植株的基因型是R_bb,RRbb∶Rrbb=1∶2,抗病植株自交,RRbb后代全部抗病,Rrbb后代抗病∶不抗病=3∶1,因此F2全部抗病植株自交,后代不抗病的比例是2/3×1/4=1/6,抗病植株占5/6,C错误;F2易感病植株的基因型是rrBB、rrBb、rrbb、RRBB、RrBB,其中rrBB、rrBb、rrbb与rrbb杂交,后代都是易感病个体,因此不能用测交法鉴定F2易感病个体的基因型,D正确。 2.瓤瓜花为单性花,甲和乙是具有不同优良性状的纯合瓤瓜优良栽培品种,二者杂交F1植株所结果实全部变苦,将F1雌花套袋同株异花传粉,F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9∶7。某同学对该遗传现象的分析,正确的是(　　) A.F2变苦株进行同株异花传粉,后代中正常株占11/36 B.F2正常株进行同株异花传粉,后代不发生性状分离的占3/7 C.F2两株正常株之间自由传粉,后代全为正常株 D.授粉前需要对母本采取的操作是去雄和套袋 【解析】选A。F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9∶7,设相关基因是A/a、B/b,则F1基因型为AaBb,F2中变苦株为9/16A_B_,即变苦株有1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,同株异花传粉(自交),后代中正常株占2/9×1/4+2/9×1/4+4/9×7/16=11/36,A正确;F2正常株同株异花传粉(自交),即A_bb、aaB_和aabb之间同株异花传粉,子代无A_B_个体,后代全为正常株,所以后代不发生性状分离的占100%,B错误;F2两株正常株(A_bb、aaB_、aabb)之间自由传粉,若相关基因型是Aabb和aaBb,子代会出现AaBb的变苦株,C错误;瓤瓜花为单性花,授粉前不需要对母本进行去雄处理,D错误。 3.某植物的花色有红色和白色两种,该相对性状可能由一对等位基因(A/a)控制,也可能由两对等位基因(A/a和B/b)控制。红花植株甲进行自花传粉,子一代中红花∶白花=15∶1。下列推测不支持该分离比的是(　　) A.甲的基因型为Aa,雌配子中a基因的可育率是A基因的1/7 B.甲的基因型为Aa,雌雄配子中a基因的可育率是A基因的1/3 C.甲的基因型为AaBb,产生的可育雌雄配子各有4种且比例相同 D.甲的基因型为AaBb,产生的可育雌雄配子只有AB、ab,且比例为2∶1 【解析】选D。植株甲基因型为Aa,雌配子中a基因的可育率是A基因的1/7,雄配子1/2A和1/2a,雌配子为1/8a和7/8A,子代白花aa占1/2×1/8=1/16,红花占1-1/16=15/16,所以红花∶白花=15∶1,A正确;植株甲基因型为Aa,雌雄配子中a基因的可育率是A基因的1/3,所以雌配子A∶a=3∶1,雄配子A∶a=3∶1,那么子代白花aa占1/4×1/4=1/16,剩余全是红花1-1/16=15/16,红花∶白花=15∶1,B正确;植株甲基因型为AaBb,产生4种且比例相同的配子AB、Ab、aB、ab,两对等位基因独立遗传,其中aabb表现为白花,其余基因型都是红花,所以红花∶白花=(9+3+3)∶1=15∶1,C正确;植株甲基因型为AaBb,产生的配子只有AB、ab,说明两对等位基因连锁,AB∶ab=2∶1,雌雄配子AB占2/3,ab占1/3,所以子代白花aabb占1/3×1/3=1/9,其他都是红花占1-1/9=8/9,红花∶白花=8∶1,D错误。 4.燕麦颖色受两对等位基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交,F1全为黑颖,F1自交产生的F2中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1。已知黑颖(B)对黄颖(Y)为显性,只要有B存在,植株就表现为黑颖。下列叙述错误的是(　　) A.控制该性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上 B.F2黑颖的基因型有5种,F2黄颖中杂合子占2/3 C.黑颖与黄颖杂交,亲本的基因型为yyBb×Yybb时,后代中的白颖比例最大 D.F1测交,后代的表型及比例为黑颖∶黄颖∶白颖=2∶1∶1 【解析】选B。根据F2的性状分离比为12∶3∶1(9∶3∶3∶1的变式)可知,B(b)与Y(y)分别位于两对同源染色体上,其遗传符合自由组合定律,A项正确;根据题意可知,F2黑颖的基因型为_ _B_,所以F2黑颖的基因型共3×2=6(种),F2黄颖的基因型为YYbb或Yybb,其比例为1∶2,所以F2黄颖中杂合子占2/3,B项错误;黑颖(_ _B_)与黄颖(Y_bb)杂交,若要使后代中白颖(yybb)的比例最大,则可使两亲本杂交后代分别出现bb和yy的概率最大,故亲本的基因型应为yyBb×Yybb,C项正确;F1测交(YyBb×yybb),后代表型及其比例为黑颖(_ _Bb)∶黄颖(Yybb)∶白颖(yybb)=(1/2)∶(1/4)∶(1/4)=2∶1∶1,D项正确。 5.某两性花植物的花色有红花和白花两种表型,叶形有宽叶和窄叶两种表型,这两对相对性状受3对等位基因的控制。研究小组将两株纯合亲本杂交得到F1。F1自交得到F2,F2的表型及比例为红花宽叶∶红花窄叶∶白花宽叶∶白花窄叶=27∶9∶21∶7。下列叙述错误的是(　　) A.F2中的白花植株自交,可能出现红花植株 B.与花色和叶形相关的3对等位基因是独立遗传的 C.F1减数分裂会产生8种比例相等的配子 D.F2红花宽叶植株中不能稳定遗传的个体所占比例为26/27 【解析】选A。只考虑花色的遗传,红花∶白花=9∶7,说明F2中的红花为双显性状,假设控制花色的基因为A/a、B/b,则红花的基因型为A_B_,白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb,白花植株自交不会出现红花植株,A错误;假设控制叶形的基因为D/d,F2的表型及比例为红花宽叶∶红花窄叶∶白花宽叶∶白花窄叶=27∶9∶21∶7,27+9+21+7=64,说明F2共有64(43)个组合数,所以遵循基因自由组合定律,故花色和叶形相关的3对等位基因是独立遗传的,且F1的基因型为AaBbDd,故F1减数分裂会产生8种比例相等的配子,B、C正确;假设控制叶形的基因为D/d,F2红花宽叶植株中纯合子有1/3(DD)×1/9(AABB)=1/27,则不能稳定遗传(杂合子)的个体所占比例为1-1/27=26/27,D正确。 6.某种动物的毛色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)控制,A基因控制黄色色素的合成,B基因控制灰色色素的合成,当两种色素都不存在时,该动物毛色表现为白色,当A、B基因同时存在时,该动物的毛色表现为褐色,但当配子中同时存在基因A、B时,配子致死。下列说法正确的是(　　) A.将纯种黄毛个体与纯种灰毛个体杂交得到的后代都是褐毛的 B.将纯种白毛个体与纯种褐毛个体杂交得到的后代都是褐毛的 C.基因型为AaBb的个体间杂交后代中褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶2∶3∶1 D.该动物的基因型共有8种,表型4种 【解析】选A。纯种黄毛个体与纯种灰毛个体的基因型分别是AAbb、aaBB,两者杂交得到的后代的基因型都是AaBb,毛色是褐色的,A正确;由于配子中同时存在基因A、B时,配子致死,该动物不可能存在基因型为AABB的个体,即不存在纯种褐毛的个体,B错误;基因型为AaBb的个体只能产生Ab、aB、ab三种配子,所以杂交后代的基因型有AaBb∶Aabb∶aaBb∶aaBB∶AAbb∶aabb=2∶2∶2∶1∶1∶1,统计表型及比例为褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛=2∶3∶3∶1,C错误;基因型为AABB、AABb、AaBB个体的形成需要基因型为AB配子的参与,但基因型为AB的配子致死,故该动物种群中只有3×3-3=6种基因型,表型为4种,D错误。 7.蝴蝶的翅形(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纯合时雄蝶致死,基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到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∶残缺短翅为(　　) A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2 C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1 【解析】选D。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配,F1的基因型为AaBb,F1随机交配所得F2蝴蝶中,雌雄个体的比例为1∶1。基因A纯合时雄蝶致死,雄蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅=6∶2∶3∶1;基因b纯合时雌蝶致死,雌蝶中正常长翅∶残缺长翅=9∶3,则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1,D正确。 8.控制棉花纤维长度的三对等位基因A和a、B和b、C和c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为 6 cm,每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是(　　) A.6~14 cm B.6~16 cm C.8~14 cm D.8~16 cm 【解析】选C。AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中,显性基因最少的基因型为Aabbcc,显性基因最多的基因型为AaBBCc,由于每个显性基因增加纤维长度2 cm,所以F1的棉纤维长度范围是(6+2)~ (6+8) cm。 9.某种植株的茎秆有紫色、绿色和白色三种,由位于非同源染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制,基因A、B同时存在时表现为紫茎,基因A、B均不存在时表现为白茎,其余情况下表现为绿茎。现让某紫茎植株自交,F1表型及比例为紫茎∶绿茎∶白茎=7∶4∶1。下列分析正确的是(　　) A.基因A与a、基因B与b的遗传均不符合分离定律 B.雌配子或雄配子中的aB和Ab类型均不能参与受精 C.F1中A和b的基因频率相等,a和B的基因频率相等 D.F1中紫茎植株和绿茎植株均有4种基因型　　　　　 【解题指南】 解答本题的关键是分析7∶4∶1:某紫茎植株自交,F1表型及比例为紫茎∶绿茎∶白茎=7∶4∶1。一共只有12份,没有达到16份,且白茎(aabb)为1/12=1/3×1/4,说明杂交的过程中某种配子异常。该异常配子若为AB,则后代紫茎植株只有5份,因此该异常配子只可能是aB或Ab。若雌(雄)配子aB异常,F1的表型为紫茎(7A_B_)∶绿茎(1AAbb、2Aabb、1aaBb)∶白茎(1aabb)=7∶4∶1。若雌(雄)配子Ab异常,F1的表型为紫茎(7A_B_)∶绿茎(1Aabb、2aaBb、1aaBB)∶白茎(1aabb)=7∶4∶1。 【解析】选C。基因A与a、基因B与b的遗传均符合分离定律,A错误;雌配子或雄配子中的aB或Ab类型不能参与受精,B错误;若aB雌(雄)配子异常,则后代不含aB与其他4种雄(雌)配子结合的个体,因此F1中a和B的基因频率相等,同理,A和b的基因频率相等, C正确;F1中绿茎植株有3种基因型,分别为AAbb、Aabb、aaBb 或Aabb、aaBb、aaBB,D错误。 10.(2026·惠州联考)玉米为雌雄同株异花植物,其雄性不育(由基因A控制)对正常可育(由基因a控制)为完全显性。基因B会抑制不育基因的表达,使植株可育。取雄性不育株甲与可育株乙进行杂交实验,结果如表所示。下列相关叙述正确的是(　　) P F1 F1自交所得F2 甲×乙 全部可育 可育株∶雄性不育株=13∶3 A.亲本甲的基因型存在2种可能性 B.仅根据F1即可判断这两对基因独立遗传 C.让F1与甲回交,子代可育株∶雄性不育株=3∶1 D.若将F2中所有雄性不育株进行测交,子代的可育株∶雄性不育株=1∶2 【解析】选D。由题意可知,F1的基因型为AaBb,则亲本雄性不育株甲、可育株乙的基因型分别为AAbb和aaBB,A错误;AAbb与aaBB杂交,若A、a基因与B、b基因连锁,也会出现F1全部可育的结果,仅根据F1无法判断这两对基因是否独立遗传,B错误;让F1(AaBb)与甲(AAbb)回交,子代中可育(A_Bb)∶雄性不育(A_bb)=1∶1,C错误;F2中雄性不育个体(1/3AAbb、2/3Aabb)与基因型为aabb的个体测交,子代中可育(aabb)∶雄性不育(Aabb)=(2/3×1/2)∶(1/3+2/3×1/2)=1∶2,D正确。 11.某植物的花色有紫色和蓝色两种。为了研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了杂交实验,结果见表,下列叙述错误的是(　　) 杂交 组合 父本植株数目(表型) 母本植株数目(表型) F1植株数目(表型) F2植株数目 (表型) Ⅰ 10 (紫色) 10 (紫色) 81 (紫色) 260 (紫色) 61 (蓝色) Ⅱ 10 (紫色) 10 (蓝色) 79 (紫色) 270 (紫色) 89 (蓝色) A.取杂交Ⅰ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为153∶16 B.将两个杂交组合中的F1相互杂交,产生的后代紫色和蓝色的比例为3∶1 C.取杂交Ⅱ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1 D.将两个杂交组合中的F2紫色植株相互杂交,产生的后代中紫色和蓝色的比例为36∶5 【解题指南】 解答本题的关键是分析表格数据,杂交组合Ⅰ中,F1全为紫色,F2中出现蓝色,说明紫色是显性性状,又因为F2中紫色∶蓝色=260∶61≈13∶3,所以花色性状的遗传是由两对等位基因控制的,且遵循自由组合定律,设基因为A、a和B、b,F1的基因型为AaBb,杂交Ⅱ中F2的紫色∶蓝色=270∶89≈3∶1,说明一对等位基因纯合,一对等位基因杂合,故紫花植株的基因型为A_B_、A_bb、aabb,蓝花的基因型为aaB_。 【解析】选D。杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶Aabb∶AAbb∶aabb=1∶2∶2∶4∶2∶1∶1,植株随机交配,产生AB配子的概率为4/13,Ab为4/13,aB为2/13,ab为3/13,后代蓝花植株(aaB_)的比例为=2×2/13×3/13+2/13×2/13=16/169,后代紫色和蓝色的比例为(169-16)∶16=153∶16,A正确;杂交Ⅰ中F1的基因型为AaBb,杂交Ⅱ中F1的基因型为AaBB,两者杂交,子代紫色和蓝色的比例为3∶1,B正确;杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为AaBB和AABB,两者比例为2∶1,随机交配产生AB配子的概率为2/3,aB为1/3,后代蓝花的概率为1/3×1/3=1/9,故产生的后代紫色和蓝色的比例为8∶1,C正确;杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为2AaBB和1AABB,杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶Aabb∶AAbb∶aabb=1∶2∶2∶4∶2∶1∶1,两者相互交配,由第二对杂交Ⅱ中F2的紫花的基因型为BB,确定后代的第二对基因一定是B_,故只看分离出的第一对基因中出现aa的概率即为蓝花出现的概率,1/3AA、2/3Aa与4/13AA、8/13Aa、1/13aa进行自由交配,后代基因型aa的概率为(2/3×8/13×1/4)+(2/3×1/13×1/2)=5/39,故紫花为1-5/39=34/39,即紫花∶蓝花=34∶5,D错误。 12.已知某植物有无花瓣受基因A/a控制,花瓣的颜色红花瓣和白花瓣受基因B/b的控制,这两对基因独立遗传。让某白花瓣植株自交得到F1,F1的表型及比例如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.该植物有花瓣对无花瓣为显性,白花瓣对红花瓣为显性 B.F1的表型及比例为白花瓣∶红花瓣∶无花瓣约为2∶1∶1 C.F1白花瓣∶红花瓣约为2∶1的原因可能是BB纯合致死 D.F1中无花瓣的基因型有3种,其中纯合子比例为1/3 【解析】选D。让某白花瓣植株自交得到F1,子代中出现无花瓣和红花瓣,说明该植物有花瓣对无花瓣为显性,白花瓣对红花瓣为显性,A正确;据图可知,F1的表型及比例为白花瓣∶红花瓣∶无花瓣=62∶30∶31≈2∶1∶1,B正确;白花瓣个体自交出现性状分离,说明白花瓣是杂合子Bb,子代中白花瓣∶红花瓣约为2∶1的原因可能是BB纯合致死,C正确;F1中有花瓣∶无花瓣约为3∶1,说明无花瓣是隐性性状,其基因型只有1种,是aa,D错误。 二、非选择题 13.(14分)★玉米是雌雄同株异花的农作物。科学家发现,玉米籽粒正常与干瘪受一对等位基因A/a控制,干瘪的籽粒无发芽能力;玉米的育性受另外一对等位基因M/m控制,其中基因型MM、Mm个体可产生可育的雌雄配子,mm表现为雄性不育。 (1)将基因型为MM的正常玉米籽粒种植,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则亲代正常籽粒中纯合子所占比例为__________。  (2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3∶1,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上,理由是________________________________。  F2植株中雄性不育个体所占的比例为______。  (3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。请简述利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株的育种过程。(以上植株均不含a基因) ____________________________________ __________________________________。  (4)将上述转基因植株作母本与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株,可知是通过转基因技术将单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”导入雄性不育植株细胞的________(填“①”“②”或“①或②”)染色体上。  【解析】(1)基因型为MM的正常玉米籽粒,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则可知干瘪为隐性性状,正常为显性性状;F1中基因型为AaMM的植株占1/2,故亲本正常籽粒基因型为AAMM、AaMM,设亲代产生的aM配子比例为X,则AM配子比例为(1-X),由于基因型为aa的种子无发芽能力,可计算2X×(1-X)/(1-X2)=1/2,解得X为1/3,故基因型为AaMM的个体所占比例为2/3,AAMM所占比例为1/3,即亲代正常籽粒中纯合子所占比例为1/3。 (2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3∶1,而由于基因型为aa的种子无发芽能力,若两对等位基因位于一对同源染色体上,则F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例为2∶1或3∶0,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于两对同源染色体上。F1植株中雄性可育植株MM∶雄性可育植株Mm∶雄性不育植株mm=1∶2∶1,雄性不育植株只能作母本,不能自交,故F2植株中雄性不育个体所占的比例为2/3×1/4=1/6。 (3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。若要利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株,可将该转基因植株BRMmm进行自花授粉,子代基因型为BBRRMMmm(雄配子均致死)、BRMmm(BRMm的雄配子致死,m的雄配子正常)、mm,种子成熟后,收获种子,选黄色种子mm种植,即可得到非转基因雄性不育植株;选红色种子BRMmm种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株mm。 (4)将上述转基因植株作母本BRMmm与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株mm,将1/8拆分为1/2×1/4,可知F1中基因型为Mm的个体所占比例为1/2,可知单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”与m基因连锁,即导入雄性不育植株细胞的①染色体上。 答案:(1)1/3 (2)两对　若两对等位基因位于一对同源染色体上,则F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例为2∶1或3∶0　1/6 (3)将该转基因植株进行自花授粉,种子成熟后,收获种子,选黄色种子种植,即可得到非转基因雄性不育植株;选红色种子种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株 (4)① - 13 - 学科网（北京）股份有限公司 $