2027年高考生物人教版第一轮复习讲义 第21讲　自由组合定律

该高中生物学讲义聚焦自由组合定律，涵盖两对相对性状遗传实验分析（发现问题、假说演绎、定律实质）及顺推型、逆推型等重点题型，按“实验探究-规律提炼-题型应用”逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导（如“先分后合”）、真题训练（2024-2025年高考题）突破难点，体现复习系统性与针对性。 资料以假说演绎法还原科学探究过程（探究实践），用“拆分组合”策略解析多基因问题（科学思维），设计分层练习（对点强化、综合提升）。如逆推型题目中引导学生拆分比例推导亲本基因型，培养逻辑分析能力，助力学生高效掌握解题方法，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第21讲　自由组合定律 考点一　两对相对性状的遗传实验分析 1.两对相对性状的杂交实验——发现问题 (1)杂交实验过程 (2)结果分析 (3)问题提出 ①F2中为什么出现新性状组合？ ②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1? 2.对自由组合现象的解释——提出假说 (1)理论解释现代解释为“两对等位基因” ①两对性状分别由两对遗传因子控制。 ②F1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。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种。 ③受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合方式有16种。 ④F2遗传因子组合形式有9种，性状表现有4种，且比例为9∶3∶3∶1。 (2)遗传图解(棋盘格式) (3)各基因型、表型个体所占比例 ①YYRR基因型个体在F2中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为1/9，注意范围不同，求解比例不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。 ②若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝5/8；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝3/8。　　　 3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说 (1)方法　测交实验 (2)目的　测定F1的遗传因子组成。 (3)遗传图解 (4)结论 实验结果与演绎结果相符，假说成立。 提醒　yyRr×Yyrr不属于测交，测交是指F1与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对杂交组合的后代的基因型相同，但只有YyRr×yyrr称为测交。 4.自由组合定律 (1)基因自由组合定律的细胞学基础 ①个数≠种类数，雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。 ②非等位基因可位于同源染色体上，也可位于非同源染色体上。同源染色体上的非等位基因不能自由组合。 ③配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。　　　 (2)自由组合定律的内容 (3)基因自由组合定律实质与比例的关系 [深度思考] 若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因： ________________________________________________________________________。 提示　A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞发生互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42% 5.孟德尔获得成功的原因 考向1　孟德尔两对相对性状的遗传实验，分析考查生命观念 1.(2025·山东东营统考)孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律，有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述，正确的是(　　) A.F1产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因自由组合 B.F1产生的四种配子比例相等，体现了自由组合定律的实质 C.两对性状的分离现象相互影响，每种性状的分离比不一定为3∶1 D.任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程，F2的表型比都为9∶3∶3∶1 答案　B 解析　雌雄配子在受精时随机结合不能实现基因自由组合，A错误；孟德尔两对相对性状杂交实验中，两对性状的分离现象互不影响，单独考虑每一对等位基因，分离比都是3∶1，C错误；任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程，不一定都符合自由组合定律，故F2的表型比不一定都为9∶3∶3∶1，D错误。 2.(2024·九省联考广西卷，16)为了使番茄成为乡村振兴的致富果，科技工作者研究了番茄遗传方式。已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两种番茄杂交，结果如图1所示；用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增，并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照，PCR产物电泳结果如图2所示。在不考虑变异的情况下，下列叙述正确的是(　　) A.甲番茄的基因型为aaBB B.F1番茄与乙番茄杂交，子代可出现橙色番茄 C.F2中橙色番茄自交后代不会发生性状分离 D.理论上，F2红色番茄中自交能产生橙色番茄的占2/9 答案　C 解析　由图1可知，F2的表型及比例为红色∶橙色∶黄色≈9∶4∶3，为9∶3∶3∶1的变式，可以推断F1红色番茄的基因型为AaBb，用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增，PCR产物电泳结果如图2所示，再结合杂交图，判断电泳图从上到下第一条带代表a，第二条带代表B，第三条带代表b，第四条带代表A，所以甲番茄的基因型为AAbb，乙番茄的基因型为aaBB，A错误；F1番茄(AaBb)与乙番茄(aaBB)杂交，子代不会出现橙色番茄(A_bb、aabb)，B错误；由图可知，F2中橙色番茄的基因型为A_bb或aabb，所以其自交的后代都表现为橙色，不会发生性状分离，C正确；由图可知，F2红色番茄的基因型为A_B_，其中A_Bb自交后代能产生橙色番茄，其所占的比例为2/3，D错误。 考向2　自由组合定律的实质及验证 3.(2025·重庆育才中学质检)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 答案　B 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 2种配子，AaBb自交时后代只有两种表型，C、D错误。 4.(2024·新课标卷，34)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体的杂交实验思路是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)黑刺∶白刺＝1∶1　选亲本或F1黑刺普通株自交，若自交后代黑刺∶白刺＝3∶1，则黑刺为显性性状，若自交后代都为黑刺，则白刺为显性性状 (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)F2中选出白刺雌性株，连续诱雄后不断自交，挑出不发生性状分离的白刺雌性株即为所需植物 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，说明亲代为杂合子与隐性纯合子杂交。则F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺＝1∶1。若判断其显隐性，选亲本或F1黑刺普通株自交，统计后代瓜刺的表型及分离比；若自交后代黑刺∶白刺＝3∶1，则黑刺为显性性状，若自交后代都为黑刺，则白刺为显性性状。(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，说明黑刺、雌性株为显性，假设用A、a表示瓜的黑刺、白刺，B、b表示瓜的性型，则亲本基因型为：AABB×aabb，F1均为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，则遵循自由组合定律，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)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高，可从F2中选出白刺雌性株，连续诱雄后不断自交，挑出不发生性状分离的白刺雌性株即为所需植物。 考点二　自由组合定律的重点题型 题型一　已知亲代求子代的“顺推型”题目 “先分开，后组合” 将多对等位基因的自由组合分离为若干分离定律问题分别分析，再运用乘法原理进行组合。 1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例) (1)求产生配子种类数 (2)求产生ABCD配子的概率 基因型 Aa Bb CC Dd 结果 产生配子 A B C D 配子比例 1/2 1/2 1 1/2 相乘得1/8 (3)求配子间结合方式 AaBbCCDd自交，配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)＝64(种)。 2.求基因型和表型的类型及比例 提醒　在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去与双亲相同表型的概率即可。 [典例1] (2025·河北石家庄期末)已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合，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，基因型有8种 B.表型有4种，基因型有18种 C.表型有8种，aaBbCc个体的比例为1/8 D.表型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16 答案　D 解析　基因型分别为AaBbcc、AabbCc的两个体进行杂交，由于三对基因自由组合，则表型有2×2×2＝8(种)，基因型有3×2×2＝12(种)，A、B错误；aaBbCc个体所占比例为1/4×1/2×1/2＝1/16，C错误，D正确。 [典例2] (2025·广东珠海三校联考)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(　　) A.若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型有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，而所有植株中纯合子约占1/4 D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代中红色花瓣的植株占3/8 答案　B 解析　若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，根据基因的自由组合定律，子代共有3×3＝9(种)基因型，而Aa自交子代表型有3种，Rr自交子代表型有2种，理论上子代表型有3×2＝6(种)，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表型相同，所以子代表型共有5种，B错误。 题型二　已知子代求亲代的“逆推型”题目 1.基因填充法 (1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型，如基因型可表示为A_B_、A_bb。 (2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知，且显隐性关系已知时)。 2.根据子代表型及比例推测亲本基因型 规律：根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如： [典例3] (2024·九省联考甘肃卷，5)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杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2；与rrDDtt杂交，子代中红果两室高藤植株占1/4；与RRddtt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 答案　D 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，A、B、C错误。 [典例4] (2025·重庆一中质检)如表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表型和植株数目。据表分析，下列推断错误的是(　　) 组合 杂交组合类型 子代的表型和植株数目 抗病红种皮 抗病白种皮 易感病红种皮 易感病白种皮 一 抗病红种皮①×易感病红种皮② 416 138 410 135 二 抗病红种皮③×易感病白种皮④ 180 184 178 182 三 易感病红种皮⑤×易感病白种皮⑥ 140 136 420 414 A.由组合一可以判定白种皮为隐性性状 B.如果将②和④杂交，其后代表型不同于双亲的占1/8 C.基因型相同的亲本有①和③、②和⑤、④和⑥ D.由组合三可以判定抗病为隐性性状 答案　B 解析　组合一中，红种皮×红种皮→子代出现白种皮，即出现性状分离，说明白种皮相对于红种皮为隐性性状，A正确；假设相关基因用A/a、B/b表示，如果将②(AaBb)和④(Aabb)杂交，其后代表型不同于双亲的占1－3/4×1/2－3/4×1/2＝1/4，B错误；亲本①和③的基因型都是aaBb、②和⑤的基因型都是AaBb、④和⑥的基因型都是Aabb，C正确；组合三中，易感病×易感病→子代出现抗病，即出现性状分离，说明抗病相对于易感病为隐性，D正确。 题型三　多对基因控制生物性状的分析 n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律 亲本相对性状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型 种类 比例 种类 比例 种类 比例 1 2 (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 注：(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。 [典例5] (2021·全国乙卷，6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是(　　) A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体 B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大 C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等 D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数 答案　B 解析　若n＝1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表型，若n＝2，则植株A测交会出现4(22)种不同的表型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2n种不同的表型，A正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例均为，C正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为，杂合子的个体数所占比例为1－，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。 题型四　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： 项目 表型及比例 yyR_ (绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1 测交 绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1 自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1 Y_R_ (黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝25∶5∶5∶1 测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝4∶2∶2∶1 自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝64∶8∶8∶1 [典例6] (2025·广东湛江调研)豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎，自交→F2中高茎∶矮茎＝3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身，雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇＝3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(　　) A.F2高茎豌豆自交，后代矮茎占1/6 B.F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6 C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎∶矮茎＝2∶1 D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身＝2∶1 答案　B 解析　F2高茎豌豆中纯合子占1/3，杂合子占2/3，仅杂合子自交后代能分离出矮茎，其比例为2/3×1/4＝1/6，A正确；假设控制果蝇灰身、黑身的基因用B、b表示，F2灰身果蝇中纯合子占1/3，杂合子占2/3，由此可得其产生两种配子B∶b＝2∶1，F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇(bb)所占比例＝1/3×1/3＝1/9，B错误；假设控制豌豆高矮茎的基因用D、d表示，F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，即1/3DD×dd→1/3Dd，2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd，后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)＝2∶1，C正确；由于F2灰身果蝇中B占2/3，b占1/3，则其与黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身＝2∶1，D正确。 [典例7] (2025·辽宁重点高中协作体模拟)某种鸟(性别决定方式为ZW型)的眼色受两对独立遗传的基因E、e和F、f控制，眼色决定方式如图所示，F基因位于Z染色体上，控制褐色到红色的转变。现有白色雌鸟与纯合褐色雄鸟杂交，F1为褐色和红色。下列叙述错误的是(　　) A.亲代白色雌鸟基因型为eeZFW B.F1中褐色和红色个体共有2种基因型 C.F1随机交配，F2中白色雄鸟所占比例为1/8 D.F1随机交配，F2群体中F基因频率为1/4 答案　D 解析　白色雌鸟(eeZ－W)与纯合褐色雄鸟(EEZfZf)杂交，F1为褐色和红色，则亲代白色雌鸟基因型为eeZFW，A正确；白色雌鸟(eeZFW)与纯合褐色雄鸟(EEZfZf)杂交，F1基因型为EeZfW、EeZFZf，褐色和红色个体共有2种基因型，B正确；F1随机交配，F2中白色雄鸟(eeZ－Z－)所占比例为1/4×1/2＝1/8，C正确；F1随机交配，F2基因型为ZFZf、ZfZf、ZFW、ZfW，则F2群体中F基因频率为2/6＝1/3，D错误。 题型五　利用自由组合定律计算患遗传病的概率 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如下表所示： 序号 类型 计算公式 已知 患甲病的概率为m 不患甲病的概率为1－m 患乙病的概率为n 不患乙病的概率为1－n ① 同时患两病的概率 m·n ② 只患甲病的概率 m·(1－n) ③ 只患乙病的概率 n·(1－m) ④ 不患病的概率 (1－m)(1－n) 拓展求解 患病的概率 ①＋②＋③或1－④ 只患一种病的概率 ②＋③或1－(①＋④) 以上各种情况可概括为下图： [典例8] (2025·西工大附中质检)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。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，两者均不患白化病，他们有一个患白化病但手指正常的孩子。请分析下列说法正确的是(　　) A.父亲的基因型是AaTt，母亲的基因型是Aatt B.其再生一个孩子只患白化病的概率是3/8 C.生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/8 D.后代中只患一种病的概率是1/4 答案　A 解析　一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个孩子手指正常(tt)但患白化病(aa)，可确定父亲和母亲的基因型分别为AaTt和Aatt，A正确；后代患白化病的概率为1/4，患多指的概率为1/2，故再生一个只患白化病孩子的概率为(1/4)×(1/2)＝1/8，B错误；生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是(1/4)×(1/2)×(1/2)＝1/16，C错误；后代只患多指的概率为(1/2)×(3/4)＝3/8，只患白化病的概率＝(1/2)×(1/4)＝1/8，故后代中只患一种病的概率为3/8＋1/8＝1/2，D错误。 [典例9] (2024·贵州卷，6)人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性，位于常染色体上，一个色觉正常的单眼皮女性(甲)，其父亲是色盲；一个色觉正常的双眼皮男性(乙)，其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是(　　) A.甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因 B.乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因 C.甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲 D.甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4 答案　B 解析　设双眼皮与单眼皮、色觉正常与色盲的控制基因分别为A/a、B/b，且控制眼皮的基因位于常染色体上，控制色觉的基因位于X染色体上，则色觉正常的单眼皮女性甲(其父亲色盲)的基因型为aaXBXb，色觉正常的双眼皮男性乙(其母亲是单眼皮)的基因型为AaXBY。再结合分裂间期进行DNA复制分析，甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因，乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含两个单眼皮基因，A正确，B错误；甲的父亲一定将其X染色体遗传给甲，即甲的色盲基因一定来自其父亲，C正确；甲、乙的女儿一定不患色盲，后代单眼皮的概率为1/2，后代是女儿的概率为1/2，故甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2＝1/4，D正确。 1.(2024·湖北卷，17)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“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是(　　) A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B.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分裂 C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 答案　C 解析　实验一中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球模拟D和d配子，因为绿豆和黄豆的大小不同，A错误；实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分别移向两极，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误；应向另外一个桶内添加或将实验一桶内隔开后添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合，D错误。 2.(2022·全国乙卷，32改编)某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是：白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题： (1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交，子代植株表型及其比例为__________________________；子代中红花植株的基因型是__________________；子代白花植株中纯合体所占的比例是__________________。 (2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出所选用的亲本基因型，并预期实验结果和结论。____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)紫色∶红色∶白色＝3∶3∶2　AAbb、Aabb　1/2　(2)选用的亲本基因型为AAbb；预期实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合个体的基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合个体的基因型为aaBB 解析　(1)基因型为AaBb的紫花植株与红花杂合体植株(基因型为Aabb)杂交，子代基因型及比例为A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb＝(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)＝3∶3∶1∶1，相应的表型及比例为紫色∶红色∶白色＝3∶3∶2；子代中红花植株的基因型为AAbb、Aabb；子代白花植株包括aaBb与aabb，二者比例为1∶1，故子代白花植株中纯合子所占的比例是1/2。 (2)根据上述分析，白花纯合体的基因型有aaBB与aabb两种，要选用1种纯合体亲本通过1次杂交实验来确定其基因型，关键思路是要判断该白花植株甲是否含有B基因，且不能选择白花亲本，否则后代全部为白花，无法判断，故选择基因型为AAbb的红花纯合个体为亲本，与待测植株甲进行杂交。若子代花色全为红花，则待测白花纯合个体的基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合个体基因型为aaBB。 3.(2024·河北卷，23)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例 ① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿＝9∶3∶3∶1 ② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹＝9∶3∶3∶1 回答下列问题： (1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循________定律，其中隐性性状为________。 (2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用________进行杂交。若F1瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。 (3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为________。若实验①的F2植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。 (4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于________染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________， 同时具有SSR2的根本原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 答案　(1)基因的分离　浅绿　(2)P2和P3　深绿　(3)3/8　15/64　(4)9号　F1减数分裂时发生染色体互换，产生了同时具有两个亲本的SSR1的配子　F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精 (5)与P1的检测结果相同 解析　(1)分析实验①，仅考虑瓜皮颜色，F1(深绿)自交所得F2中深绿∶浅绿＝3∶1，说明瓜皮颜色遗传遵循基因的分离定律，其中深绿为显性性状，浅绿为隐性性状。 (2)实验①中能判断出深绿对浅绿为显性性状，实验②中能判断出深绿对绿条纹为显性性状，两组实验无法判断出浅绿与绿条纹性状基因之间的关系。从实验①和实验②的亲本中选择P2和P3进行杂交，若浅绿和绿条纹受等位基因控制，设P2瓜皮颜色的基因型为b1b1，P3瓜皮颜色的基因型为b2b2，二者杂交子代瓜皮颜色为浅绿或绿条纹；若浅绿和绿条纹受非等位基因控制，设P2瓜皮颜色的基因型为bbDD，P3瓜皮颜色的基因型为BBdd，二者杂交所得F1的基因型为BbDd，颜色表现为深绿。(3)假设瓜形受等位基因A/a控制，瓜皮颜色受等位基因B/b控制，则杂交组合基因型分析如下： F2表型比例为9∶3∶3∶1，说明控制瓜形和瓜皮颜色的两对基因独立遗传。实验①的F2植株自交，两对基因分开分析，F2中控制瓜形的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，自交子代中圆形(aa)的占比为1/4＋1/2×1/4＝3/8；F2中控制瓜皮颜色的基因型及比例为BB∶Bb1∶b1b1＝1∶2∶1，自交子代中深绿(B_)的占比为1/4＋1/2×3/4＝5/8，则子代中圆形深绿瓜植株的占比为3/8×5/8＝15/64。 (4) (5)圆形瓜植株控制瓜形的基因为纯合子。亲本P1(纯合体)的电泳条带上具有深绿基因，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR1进行扩增、电泳，若检测结果的条带与P1的完全相同，说明是深绿纯合子。 限时练21　自由组合定律 (时间：40分钟　分值：40分) 【对点强化】 考点一　两对相对性状的遗传实验分析 1.(2025·湖南师大附中质检)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验，其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交，对其子代性状的统计结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRr B.子代中重组类型所占的比例为1/4 C.子代中自交能产生性状分离的占3/4 D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状分离比为1∶1∶1∶1 答案　D 解析　亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交，对其子代性状进行分析，黄色∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，可推知亲本黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr，绿色圆粒豌豆的基因型为yyRr，A正确；子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒，黄色皱粒(Yyrr)占1/2×1/4＝1/8，绿色皱粒(yyrr)占1/2×1/4＝1/8，两者之和为1/4，B正确；自交能产生性状分离的是杂合子，子代纯合子有yyRR和yyrr，其中yyRR占1/2×1/4＝1/8，yyrr占1/2×1/4＝1/8，两者之和为1/4，则子代杂合子占1－1/4＝3/4，C正确；子代黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR和2/3YyRr，绿色皱粒豌豆的基因型为yyrr，两者杂交所得后代的表型及比例应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝2∶2∶1∶1，D错误。 2.(2025·四川绵阳市诊断)如下为某植株自交产生后代的过程。下列对此过程及结果的描述，正确的是(　　) AaBbAB、Ab、aB、ab受精卵子代：N种基因型，P种表型(12∶3∶1) A.A、a与B、b的自由组合发生在②过程 B.雌、雄配子在③过程随机结合 C.M、N和P分别为16、9和4 D.该植株测交后代性状分离比为2∶1∶1 答案　D 解析　A、a与B、b的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期，即配子的形成过程(①过程)，A错误；②过程发生雌、雄配子的随机组合，即受精作用，B错误；由表型比例为12∶3∶1可知，M、N和P分别为16、9和3，C错误；该植株测交后代基因型以及比例为1(AaBb)∶1(Aabb)∶1(aaBb)∶1(aabb)，则性状分离比为2∶1∶1，D正确。 3.(2025·漯河高中质检)现有①～④四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示： 品系 ① ② ③ ④ 隐性性状 － 残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 － Ⅱ Ⅱ Ⅲ 若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为(　　) A.①×④ B.①×② C.②×③ D.②×④ 答案　D 解析　要验证自由组合定律，必须满足两对或多对控制相对性状的等位基因位于非同源染色体上，只有D符合要求。 4.(2025·江西南昌调研)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr)，F1自交产生F2。下列叙述正确的是(　　) A.亲本杂交和F1自交的实验中都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作 B.配子只含有每对遗传因子中的一个，F1产生的雌配子有4种，这属于演绎的内容 C.F2两对相对性状均出现3∶1的性状分离比，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律 D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占1/3 答案　C 解析　杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作，而自交实验时不需要对母本去雄，A错误；“配子中只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说，通过测交实验演绎过程推测了F1产生配子的种类及比例，B错误；在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，逐对分析每对相对性状时，F2中黄色∶绿色＝3∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律，C正确；F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16，其中能稳定遗传的只有YYRR，占黄色圆粒豌豆的1/9，D错误。 考点二　自由组合定律的重点题型 5.(2025·福建泉州五中质检)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，F1自由交配得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.9/64、1/9 B.9/64、1/64 C.3/64、1/3 D.3/64、1/64 答案　A 解析　设控制三对性状的基因分别用A、a，B、b，C、c表示，亲代基因型为AABBcc与aabbCC，F1的基因型为AaBbCc，F2中A_∶aa＝3∶1，B_∶bb＝3∶1，C_∶cc＝3∶1，所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是3/4×1/4×3/4＝9/64；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占1/3，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是1/3×1/3＝1/9。 6.(2025·辽宁盘锦期末)两对基因A和a、B和b在同源染色体上的位置有如图三种情况。下列说法中错误的是(在产生配子时，不考虑染色体互换)(　　) 类型1 类型2 类型3 A.类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型相同 B.类型3的个体在产生配子时会出现非同源染色体的自由组合 C.三种类型的个体自交，后代可能出现9∶3∶3∶1性状分离比的是类型3 D.如果类型1、2在产生配子时出现了染色体互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子 答案　A 解析　类型1自交后代的基因型为AAbb、AaBb和aaBB，类型2自交后代的基因型为AABB、aabb和AaBb，即类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型不完全相同，A错误。 7.(2025·河北衡水模拟)某自花传粉植物花色受一对等位基因A/a控制，红花对白花为显性；叶形有卵圆形和心形，受另一对等位基因B/b控制，且两对基因独立遗传。现将植株甲和植株乙杂交得F1，F1自交，F2的表型及比例为红花卵圆形∶红花心形∶白花卵圆形∶白花心形＝18∶6∶30∶10。下列叙述错误的是(　　) A.花色和叶形的遗传遵循基因的自由组合定律 B.亲本甲、乙的基因型分别是AaBB、aabb C.F2花色中红花与白花的纯合子占3/4 D.可选卵圆形和心形杂交，F1为卵圆形，验证心形为隐性性状 答案　B 解析　等位基因A/a和等位基因B/b独立遗传，故符合基因的自由组合定律，A正确；F2中红花∶白花＝(18＋6)∶(30＋10)＝3∶5，说明F1的基因型不止一种，推出F1的基因型为Aa∶aa＝1∶1，卵圆形∶心形＝(18＋30)∶(6＋10)＝3∶1，F1的基因型为Bb，从而推出亲本甲、乙的基因型是AaBB、aabb或aaBB、Aabb，B错误；只研究花色，F1的基因型为Aa∶aa＝1∶1，可推算出F2中红花纯合子AA占1/8，白花纯合子aa占1/8＋1/2＝5/8，二者共占3/4，C正确；验证心形为隐性性状时，可选卵圆形和心形杂交，F1为卵圆形，则心形为隐性性状，D正确。 8.(2025·湖北黄石二中质检)某种蝴蝶紫翅(Y)对黄翅(y)为显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对等位基因分别位于两对同源染色体上，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交，F1出现的性状类型及比例如图所示。下列说法错误的是(　　) A.F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，相应性状之比是15∶5∶3∶1 B.F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，其中纯合子所占比例是2/3 C.F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼体交配，则后代相应的性状之比是4∶2∶1∶1 D.F1中紫翅白眼个体自由交配，其后代纯合子所占比例是5/9 答案　C 解析　紫翅绿眼和紫翅白眼的基因型分别为Y_G_和Y_gg，二者杂交所得F1中紫翅∶黄翅＝3∶1，则这两个亲本的基因型为Yy×Yy，绿眼∶白眼＝1∶1，属于测交，说明亲本中绿眼的基因型为Gg。则这两个亲本的基因型为YyGg、Yygg。F1中紫翅绿眼的基因型及比例为YYGg∶YyGg＝1∶2，则1/3YY和2/3Yy自交子代中紫翅∶黄翅＝5∶1，Gg自交子代中绿眼∶白眼＝3∶1，则子代(紫翅∶黄翅)×(绿眼∶白眼)＝(5∶1)×(3∶1)→紫翅绿眼(Y_G_)∶紫翅白眼(Y_gg)∶黄翅绿眼(yyG_)∶黄翅白眼(yygg)＝15∶5∶3∶1，A正确；F1紫翅白眼个体的基因型及比例为YYgg∶Yygg＝1∶2，则自交子代纯合子所占比例为1/3＋2/3×1/2＝2/3，B正确；F1紫翅绿眼和黄翅白眼的基因型分别为Y_Gg和yygg，用逐对分析法计算：Y_×yy所得子代表型及比例为紫翅∶黄翅＝2∶1；Gg×gg→绿眼∶白眼＝1∶1；则F2的性状分离比为(2∶1)×(1∶1)＝2∶2∶1∶1，C错误；F1紫翅白眼基因型及比例为Yygg∶YYgg＝2∶1，则紫翅白眼个体中Y和y的基因频率分别为2/3和1/3，自由交配，其后代纯合子所占比例为2/3×2/3＋1/3×1/3＝5/9，D正确。 【综合提升】 9.(2025·广东惠州调研)某雌雄同株异花传粉的二倍体植物，其抗除草剂与不抗除草剂性状受两对独立遗传的等位基因控制，相关基因为A、a和B、b，且A对a、B对b为完全显性，只要存在一种显性基因就表现出抗除草剂性状。含基因A的雄配子有50%死亡，其他配子育性正常；基因B存在显性纯合致死现象。请回答下列问题： (1)抗除草剂与不抗除草剂是一对________，该种植物抗除草剂与不抗除草剂性状的遗传遵循________定律，抗除草剂植株共有________种基因型。 (2)若母本甲(Aabb)与父本乙(aaBb)进行杂交，子代抗除草剂植株中同时含有基因A和B的个体所占比例为________________，这些同时含基因A和B的植株自由交配，子代中抗除草剂植株所占的比例是________________。 (3)利用基因型不同的两亲本进行一次杂交实验，验证含基因A的雄配子有50%死亡。请设计一个最佳杂交方案，并用遗传图解表示。 答案　(1)相对性状　自由组合　5　(2)1/3　8/9 (3)如图所示 解析　(1)抗除草剂与不抗除草剂是同种生物同一性状的不同表现类型，是一对相对性状。根据抗除草剂与不抗除草剂受两对独立遗传的等位基因控制可知，该种植物抗除草剂与不抗除草剂性状的遗传遵循自由组合定律。由于基因B存在显性纯合致死现象，所以抗除草剂植株共有AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBb 5种基因型。(2)母本甲(Aabb)与父本乙(aaBb)进行杂交，母本产生的雌配子为Ab∶ab＝1∶1，父本产生的雄配子为aB∶ab＝1∶1，子代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，其中，基因型为AaBb、Aabb、aaBb的植株抗除草剂，且基因型为AaBb的植株同时含有基因A和B，故子代抗除草剂植株中同时含有基因A和B的个体所占比例为1/3。这些同时含基因A和B的植株(AaBb)自由交配，求子代中抗除草剂植株所占的比例，有两种解法： 解法一　根据题文“含基因A的雄配子有50%死亡”，可知产生的雄配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶2∶2，雌配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，根据子代中BB致死，利用棋盘法(如表所示)，得出子代中抗除草剂植株所占的比例是8/9。 雄配子 雌配子　　　 1AB 1Ab 2aB 2ab 1AB 1AABB(致死) 1AABb 2AaBB(致死) 2AaBb 1Ab 1AABb 1AAbb 2AaBb 2Aabb 1aB 1AaBB(致死) 1AaBb 2aaBB(致死) 2aaBb 1ab 1AaBb 1Aabb 2aaBb 2aabb(不抗) 解法二　运用分解组合相乘法，将两对基因分开考虑，单独计算，计算所得结果相乘，从而求得子代中抗除草剂植株所占的比例。Aa自由交配，由于含基因A的雄配子有50%死亡，所以产生的雌配子种类及比例为A∶a＝1∶1，雄配子种类及比例为A∶a＝1∶2，子代中A_所占比例为1/2×1/3＋1/2×1/3＋1/2×2/3＝2/3，aa所占比例为1/2×2/3＝1/3；Bb自由交配，由于基因B存在显性纯合致死现象，因此子代中Bb所占比例为2/3，bb所占比例为1/3；子代中不抗除草剂植株(aabb)所占比例为1/3×1/3＝1/9，则抗除草剂植株所占比例为1－1/9＝8/9。(3)若利用基因型不同的两亲本进行一次杂交实验，验证含基因A的雄配子有50%死亡，一般用测交法，可选择的亲本基因型的最佳组合是母本基因型为aabb，父本基因型为Aabb，由于母本只能产生ab一种雌配子，而父本产生的雄配子种类及比例为Ab∶ab＝1∶2，因此预期子代的表型及比例为抗除草剂∶不抗除草剂＝1∶2。 10.(2025·西安高新一中调研)某雌雄同株单子叶植物种子的非糯性和糯性是由等位基因A/a控制的一对相对性状，植株的抗病和易感病是由等位基因T/t控制的一对相对性状，花粉粒的长形和圆形是由等位基因D/d控制的一对相对性状。现有甲(非糯性抗病圆形)、乙(非糯性易感病长形)、丙(非糯性易感病圆形)、丁(糯性易感病圆形)四种纯合植株，杂交实验及其结果如下表所示，分析并回答下列问题： 组别 亲本 F1 F2 实验一 甲×乙 非糯性抗病长形 非糯性抗病长形∶非糯性抗病圆形∶非糯性易感病长形∶非糯性易感病圆形＝9∶3∶3∶1 实验二 丙×丁 非糯性易感病圆形 非糯性易感病圆形∶糯性易感病圆形＝3∶1 (1)花粉粒的长形和圆形性状中，显性性状是________，亲本乙、丁的基因型分别是________________________________________________________________________。 (2)实验一中，F2的非糯性抗病长形植株中纯合子所占的比例为____________，选择F2的非糯性抗病圆形植株随机交配，则子代的表型及比例为____________________。 (3)仅凭杂交实验一和实验二尚不能确定上述三对等位基因的遗传是否遵循自由组合定律，为证明基因A/a、T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律，可利用甲、乙、丙、丁四种纯合植株再设计两组杂交实验。 实验思路：选择甲和丁(实验三)、________(实验四)分别进行杂交获得F1，F1自交，____________________________。 预期实验结果：实验三F2的表型及比例为非糯性抗病圆形∶非糯性易感病圆形∶糯性抗病圆形∶糯性易感病圆形＝9∶3∶3∶1；实验四 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案　(1)长形　AAttDD、aattdd　(2)1/9　非糯性抗病圆形∶非糯性易感病圆形＝8∶1　(3)乙和丁　观察并统计F2的表型及比例　F2的表型及比例为非糯性易感病长形∶非糯性易感病圆形∶糯性易感病长形∶糯性易感病圆形＝9∶3∶3∶1 解析　(1)实验一中，甲(非糯性抗病圆形)×乙(非糯性易感病长形)，F1的表型为非糯性抗病长形，F2中非糯性抗病长形∶非糯性抗病圆形∶非糯性易感病长形∶非糯性易感病圆形＝9∶3∶3∶1，说明控制植株的抗病和易感病、花粉粒的长形和圆形这两对相对性状的基因，即基因T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律，且抗病、长形为显性性状，易感病、圆形为隐性性状。实验二中，丙(非糯性易感病圆形)×丁(糯性易感病圆形)，F1的表型为非糯性易感病圆形，说明非糯性为显性性状，糯性为隐性性状，故纯合植株甲的基因型为AATTdd、乙的基因型为AAttDD、丙的基因型为AAttdd、丁的基因型为aattdd。(2)实验一中，F1的基因型为AATtDd，F2中非糯性抗病长形(AAT_D_)植株所占的比例为3/4×3/4＝9/16，纯合的非糯性抗病长形(AATTDD)植株所占的比例为1/4×1/4＝1/16，所以F2的非糯性抗病长形植株中纯合子所占的比例为1/16÷9/16＝1/9。选择F2的非糯性抗病圆形(2/3AATtdd、1/3AATTdd)植株随机交配，其产生的雌、雄配子的种类及比例均为ATd∶Atd＝2∶1，子代的基因型及比例为AATTdd∶AATtdd∶AAttdd＝(2/3×2/3)∶(2/3×1/3×2)∶(1/3×1/3)＝4∶4∶1，故子代的表型及比例为非糯性抗病圆形∶非糯性易感病圆形＝8∶1。(3)仅凭杂交实验一和实验二只能证明控制植株的抗病和易感病、花粉粒的长形和圆形这两对相对性状的基因，即基因T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律，但不能证明上述三对等位基因的遗传遵循自由组合定律，为证明基因A/a、T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律，还需要证明基因A/a和T/t的遗传遵循自由组合定律，以及基因A/a和D/d的遗传遵循自由组合定律。因此，可选择甲和丁(实验三)、乙和丁(实验四)分别进行杂交获得F1，F1自交，观察并统计F2的表型及比例。实验三为甲和丁杂交，即AATTdd×aattdd，F1的基因型为AaTtdd，若基因A/a和T/t的遗传遵循自由组合定律，则F2的表型及比例为非糯性抗病圆形∶非糯性易感病圆形∶糯性抗病圆形∶糯性易感病圆形＝9∶3∶3∶1；实验四为乙和丁杂交，即AAttDD×aattdd，F1的基因型为AattDd，若基因A/a和D/d的遗传遵循自由组合定律，则F2的表型及比例为非糯性易感病长形∶非糯性易感病圆形∶糯性易感病长形∶糯性易感病圆形＝9∶3∶3∶1。 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