第5单元 第20讲 基因的自由组合定律（Word教参）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（A版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦基因的自由组合定律，按“假说—演绎”实验分析、定律实质与验证、解题规律方法的逻辑整合考点，通过考点梳理（如F2性状分离比分析）、方法指导（分解组合法、基因型推断）、真题训练（2025年湖北卷等实例），帮助学生构建遗传规律知识网络，突破应用难点。 资料以科学思维培养为核心，设计“两对等位基因位置判断”情境探究，通过自交、测交结果预测及电泳图谱分析提升演绎推理能力。设置分层练习（基础计算、综合推断）和考向分类（实验过程、实质验证），配合即时反馈，高效突破考点，为教师把控复习进度、提升学生应考能力提供有力支持。

第20讲　基因的自由组合定律 [课标要求] 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。 [对应学生用书P142] 考点一　两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律 1．两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？ (2)提出假说，解释现象 ①假说内容 a．两对相对性状分别由__两对__遗传因子控制。 b．F1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__。 c．F1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__。 d．受精时，雌雄配子的结合是__随机__的。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__。 ②遗传图解 ③结果分析 [延伸应用]　含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例一定是6/16吗？并说明理由。 提示：不一定；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。 (3)演绎推理——设计测交实验 ①方法：测交法 ②测交图解 (4)结果分析，得出结论 进行测交实验，结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。 [教材隐性知识](1)(必修2 P9) 孟德尔杂交实验中为什么要用正交和反交？ 提示：用正反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关。 (2)(必修2 P10“旁栏思考”) 两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么联系？ 提示：从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推知两对相对性状的遗传结果，是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积——(3∶1)2。 (3)(必修2 P11“表1-2”) 孟德尔做正反交的测交实验，说明F1产生配子的情况是什么？ 提示：无论F1作母本还是父本，均能产生4种类型的配子，且数量比为1∶1∶1∶1。 2．自由组合定律 (1)细胞学基础 (2)实质、发生时间及适用范围 3．孟德尔获得成功的原因 成功的原因 4．孟德尔遗传规律的应用 (1)指导__杂交育种__：把优良性状组合在一起。 不同优良性状亲本F1F2选育符合要求个体纯合子 (2)指导医学实践：为遗传病的__推断__提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表型的比例及群体发病率。 判断正误 (1)(2022·天津卷)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。(×) 提示：不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因自由组合导致的。 (2)(2021·浙江6月卷)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个体所占的比例为1/8。(√) (3)(2020·上海卷)A(抗病)对a(不抗病)，B(高秆)对b(矮秆)，亲本为AAbb与aaBB，杂交后得到F1，对F1测交，子代中，矮秆抗病的个体的基因型为Aabb。(√) 1．(必修2 P11“图1-8”延伸)基因型为AaBb的个体自交，后代一定有4种表型、9种基因型吗？请分析原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示：不一定。若两对等位基因位于两对同源染色体上，基因型为AaBb的个体自交后代中一定有9种基因型，但不一定有4种表型，比如A、a为不完全显性时会产生6种表型；若两对等位基因位于同一对同源染色体上，可能出现AABB、AaBb、aabb或Aabb、AaBb、aaBB 3种基因型。 2．(必修2 P11“图1-9”)Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，能说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示：不能说明。若Y/y与R/r位于同一对同源染色体上，Yyrr×yyRr后代表型及比例黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆也为1∶1∶1∶1。 3．(必修2 P13“正文”)某生物兴趣小组利用现有抗条锈病抗倒伏小麦(Ddtt)，获得纯合的抗条锈病抗倒伏小麦的实验思路：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：让抗条锈病抗倒伏小麦(Ddtt)自交，淘汰抗病不抗倒伏小麦，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止。 两对等位基因位置关系的判断 [情境]　某二倍体植物叶片的缺刻叶和马铃薯叶，果实的红色与黄色为两对相对性状，分别受基因A、a和B、b控制，基因型为AaBb个体表型为缺刻叶红果，请思考并回答下列问题： (1)请在如图方框中补充标出基因型为AaBb个体其他两种类型位置关系(用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点)。 (2)请分析预测上述(1)中三种位置下，该个体自交和测交所得子代的表型及比例(不考虑染色体互换)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)另有一基因型为aaBb(马铃薯叶红果)的个体，与基因型为AaBb个体杂交，请完成下图中相关结果预测。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (4)再有一基因型为Aabb(缺刻叶黄果)的个体，与基因型为aaBb个体杂交，请完成下图中相关结果预测。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (5)综合前(1)～(4)的分析，思考在杂交组合：AaBb×AaBb、AaBb×aabb、Aabb×aaBb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb中能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律的杂交组合是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)①若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，比例为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝42%∶8%∶8%∶42%，则可推知AaBb的个体相关基因位置关系(用图示表示)。 ②若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，比例为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝8%∶42%∶42%∶8%，则可推知AaBb的个体相关基因位置关系(用图示表示)。基因型为AaBb的个体自交后代的表型及比例为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：(1)如图所示： (2)第一种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝9∶3∶3∶1，测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝1∶1∶1∶1；第二种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果＝3∶1，测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果＝1∶1；第三种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果＝2∶1∶1，测交结果为马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果＝1∶1。 (3)缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝3∶3∶1∶1　缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果＝1∶2∶1　缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶马铃薯叶黄果＝2∶1∶1。 (4)题图两种结果依次均为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝1∶1∶1∶1。 (5)AaBb×AaBb、AaBb×aabb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb (6)①如图所示： ②如图所示 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果＝50.64%∶24.36%∶24.36%∶0.64% 考向一　两对相对性状杂交实验过程 1．(2025·湖北卷)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr)，培养成植株，成熟后随机取4个豆荚，所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是(　　) 性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 个数(粒) 25 7 20 12 A．32粒种子中有18粒黄色圆粒种子，2粒绿色皱粒种子 B．实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子 C．不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别 D．该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律 解析　黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16)，绿色皱粒为2粒(32×1/16)。但实际数据中，黄色和圆粒的总数分别为25和20，无法直接推导组合性状的具体数值，A错误；圆粒与皱粒比为5∶3，可能因R配子活力低于r，但由于样本太少，所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子，B错误；由于样本量小(仅4个豆荚，32粒种子)，不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比会有差别，C正确；圆粒与皱粒实际比为5∶3，不符合分离定律预期的3∶1，同时样本数目太少，所以不支持孟德尔分离定律，D错误。 答案　C 2．(2025·河南林州一中月考)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．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．基因的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 解析　F1(YyRr)产生4种配子，配子的类型及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1；Y和y属于等位基因，在产生配子的过程中彼此分离，产生的配子中只有其中的一个；基因的自由组合定律是指F1在减数分裂过程中，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；F2中黄色圆粒豌豆为双显性性状(Y_R_)，约占9/16。 答案　A 考向二　自由组合定律的实质及验证 3．如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成，要通过一代杂交达成目标，下列操作不合理的是(　　) A．甲自交，验证B、b的遗传遵循基因的分离定律 B．乙自交，验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律 C．甲、乙杂交，验证D、d的遗传遵循基因的分离定律 D．甲、乙杂交，验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律 解析　只考虑B/b基因控制的性状，甲自交，子代表型之比为3∶1，可以验证B、b的遗传遵循基因的分离定律，A合理；乙自交，由于两对等位基因位于一对同源染色体上，因此A、a与B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律，B不合理；只考虑D/d基因控制的性状，甲、乙杂交，后代表型之比为1∶1，可以验证D、d的遗传遵循基因的分离定律，C合理；只考虑A/a和D/d基因控制的性状，甲、乙杂交，A、a与D、d两对等位基因位于两对同源染色体上，杂交后代的表型之比为1∶1∶1∶1，可以验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律，D合理。 答案　B 基因的自由组合、完全连锁和不完全连锁的比较 自由组合 不完全连锁 完全连锁 形成配子 4种：AB、Ab、aB、ab 亲本型配子＝50% 重组型配子＝50% 4种：AB、Ab、aB、ab 亲本型配子>50% 重组型配子<50% 2种：AB、ab或Ab、aB 亲本型配子＝100% 自交后代表型 4种，比例为9∶3∶3∶1 4种，无一定比例 2种或3种，比例为3∶1或1∶2∶1 4．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，回答下列问题： 若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) 解析　选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，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；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。 答案　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：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。 考点二　自由组合定律的解题规律及方法 题型一　“分解组合法”解决已知亲代求子代的“顺推型”题目 1．思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律问题分别分析，再运用乘法原理进行组合。 2．方法 题型分类 解题规律 示例 种类问题 配子类型 (配子种类数) 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8(种) 配子间结 合方式 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数＝4×2＝8(种) 子代基因 型(或表型) 种类 双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积 AaBbCc×Aabbcc，子代基因型为3×2×2＝12(种)，表型为2×2×2＝8(种) 概率问题 基因型 (或表型) 的比例 按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例，然后利用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1×1/2×1/2＝1/4 纯合子或 杂合子出 现的比例 按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率 AABbDd×AaBBdd，F1中AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8 [特别提醒] 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减去与双亲相同的表型的概率即可。 ◎典题示例 1．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 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。 答案　D 2．(2025·江西南昌二中月考)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 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。 答案　B 题型二　根据子代表型(基因型)比例推断亲本基因型 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： ◎典题示例 3．(2025·湖南汨罗期中)豌豆的花腋生和花顶生(受基因A、a控制)，半无叶形和普通叶形(受基因F、f控制)是两对相对性状。现利用花腋生普通叶形植株甲、花顶生普通叶形植株乙和花腋生半无叶形植株丙进行杂交实验，实验结果如下表所示。则甲、乙、丙的基因型分别是(　　) 亲本组合 F1的表型及比例 甲×乙 花腋生普通叶形∶花顶生普通叶形＝1∶1 乙×丙 花腋生普通叶形∶花腋生半无叶形＝1∶1 甲×丙 全部表现为花腋生普通叶形 A．AaFF、aaFF、AAff B．AaFf、aaFf、AAff C．AaFF、aaFf、AAff D．AaFF、aaFf、Aaff 解析　由乙×丙组可推测出花腋生对花顶生为显性，由甲×丙组可推测出普通叶形对半无叶形为显性，即甲为A_F_，植株乙为花顶生普通叶形，即乙的基因型为aaF_，植株丙为花腋生半无叶形，即丙的基因型为A_ff。甲(A_F_)×乙(aaF_)，后代花腋生∶花顶生＝1∶1，即甲中关于花腋生的基因型为Aa。甲(AaF_)×丙(A_ff)杂交，后代全部表现为普通叶形，说明甲中关于叶形的基因型为FF，即甲的基因型为AaFF。乙(aaF_)×丙(A_ff)杂交，后代普通叶形∶半无叶形＝1∶1，说明乙中关于叶形的基因型为Ff，则乙的基因型为aaFf，甲和丙杂交后代全为花腋生，说明丙中关于花腋生的基因型为AA，故丙的基因型为AAff，故C正确。 答案　C 4．(2025·江西南昌中学月考)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 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。 答案　D 题型三　多对等位基因自由组合的分析 思路：n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律。 亲本相对性状的对数 1 2 n F1配子种类和比例 2 (1∶1)1 22 (1∶1)2 2n (1∶1)n F2配子间结合方式 4 42 4n F2表型种类和比例 2 (3∶1)1 22 (3∶1)2 2n (3∶1)n F2基因型种类和比例 3 (1∶2∶1)1 32 (1∶2∶1)2 3n (1∶2∶1)n F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n F1测交后代表型种类和比例 2 (1∶1)1 22 (1∶1)2 2n (1∶1)n F1测交后代全显性个体比例 (1/2)1 (1/2)2 (1/2)n [特别提醒] ①某显性亲本的自交后代中，若全显性个体的比例为(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，该性状由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若子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。从特殊的性状分离比入手进行分析，如27/64＝(3/4)3，1/8＝(1/2)3等。 ◎典题示例 5．(2021·全国乙卷)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 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(1/2)n，C正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为(1/2)n，杂合子的个体数所占比例为1－(1/2)n，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。 答案　B ●考教衔接 (必修2 P10－12，第1章第2节)(1)植株A的n对基因均杂合，产生的配子有__2n__种，测交子代会出现__2n__种基因型及表型。 (2)植株A测交所得子代中，每种表型所占比例相同，均为__1/2n__，与n值大小无关。 (3)植株A测交，所得子代为n对等位基因均杂合的个体的概率为__1/2n__。子代为纯合子的概率为__1/2n__，为杂合子的概率为__1－1/2n__，当n≥2时，杂合子的个体数__多于__(填“多于”“等于”或“少于”)纯合子的个体数。 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 ◎典题示例 6．(2025·山西吕梁期末)某浆果果肉颜色有红色、黄色和白色。A基因控制红色肉，B基因控制黄色肉，两对基因位于不同的常染色体上，A、B基因均不存在时为白色肉，A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成杂合双链结构。科研人员用红色肉、黄色肉两个纯系浆果品种杂交，F1均为白色肉。下列分析错误的是(　　) A．若F1自交，F2白色肉个体中杂合子约占4/5 B．若对F1进行测交，后代黄色肉个体约占1/4 C．F1全为白色肉可能与A、B两基因无法正常表达有关 D．若F1自交产生的F2中红色肉个体自由交配，F3中红色肉∶白色肉＝5∶1 解析　据题意分析，A/a与B/b两对基因符合基因自由组合定律，A_bb表现为红色肉，aaB_表现为黄色肉，A_B_、aabb表现为白色肉，亲本纯合的红色肉和黄色肉浆果基因型分别是AAbb、aaBB，F1基因型是AaBb，AaBb自交F2基因型、表型的对应关系以及所占比例如下：9/16A_B_(白色肉)、3/16A_bb(红色肉)、3/16aaB_(黄色肉)、1/16aabb(白色肉)，其中白色肉占10/16，白色肉纯合子占比2/16，白色肉杂合子占比8/16，因此F2白色肉个体中杂合子约占4/5，A正确；F1基因型为AaBb，测交后代基因型、表型的对应关系及占比为1/4AaBb(白色肉)、1/4Aabb(红色肉)、1/4aaBb(黄色肉)、1/4aabb(白色肉)，B正确；F1基因型为AaBb，由题干可知，A、B基因同时存在时，二者的转录产物mRNA会形成杂合双链结构，无法为翻译提供模板，导致A、B两基因无法正常表达，故基因型为AaBb的个体表现为白色肉，C正确；F1自交产生的F2中，红色肉个体中基因型及占比为2/3Aabb、1/3AAbb，经减数分裂分别产生2/3Ab、1/3ab的雌配子与2/3Ab、1/3ab的雄配子，雌雄配子随机结合后，F3基因型、表型的对应关系及占比为4/9AAbb(红色肉)、4/9Aabb(红色肉)、1/9aabb(白色肉)，因此F3中红色肉∶白色肉＝8∶1，D错误。 答案　D 7．(2025·湖北孝感模拟)某雌雄同株的二倍体植物中，控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对染色体上。让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交，F1全为抗病高茎植株，F1自交获得的F2中，抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎＝9∶3∶3∶1。下列有关叙述错误的是(　　) A．等位基因A、a与B、b的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律 B．F2中的抗病植株连续进行多代的自交和随机交配，后代中抗病基因频率均不变 C．F2中的抗病高茎植株进行自交，后代的性状比例为25∶5∶5∶1 D．F2中的抗病高茎植株随机交配，后代的性状比例为64∶8∶8∶1 解析　已知控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对染色体上，且由F2中抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎＝9∶3∶3∶1可知，抗病∶易感病＝3∶1，高茎∶矮茎＝3∶1，可推知每对基因遵循分离定律，两对基因之间遵循自由组合定律，A正确；F2中的抗病植株连续进行多代的自交和随机交配，后代中抗病基因频率会发生变化，B错误。 答案　B 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： ◎典题示例 8．(2025·安徽淮南期中)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 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。 答案　A 9．(2024·贵州卷)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 解析　假设人类的双眼皮基因对单眼皮基因用A、a表示，A表示双眼皮，B、b表示红绿色盲，一个色觉正常的单眼皮女性(甲)，其父亲是色盲，则该甲的基因型为aaXBXb，一个色觉正常的双眼皮男性(乙)，其母亲是单眼皮，乙的基因型为AaXBY，甲的卵原细胞在有丝分裂中期，DNA进行了复制，有2个b，A正确；乙的基因型为AaXBY，减数分裂前，DNA进行复制，减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因，B错误；甲不患红绿色盲，一定有一个B，其父亲患红绿色盲，有b基因，遗传给甲，所以甲的基因型为aaXBXb，甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲，C正确；甲的基因型为aaXBXb，乙的基因型为AaXBY，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。 答案　B [对应学生用书P150] 1．(2025·重庆卷)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制，不育性状受温度的影响(见下表)；米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病，不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系，用S1和S2杂交获得F1，F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株，PCR检测部分世代中相关基因，电泳结果如图所示，下列说法正确的是(　　) 植株种类 温度 花粉不育率(%) 不育株S1 高温 100% 低温 0 不育株S2 高温 100% 低温 0 稳定可育株 高温 0 低温 0 A．S1是基因型为TTYY的纯合子 B．选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离 C．F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16 D．在S1和S2杂交得到F1时，亲本植株需在同一温度条件下种植 解析　S1米质劣，基因型为yy，但F1均为米质优(Yy)，说明S2为YY。F1高温不育，低温可育，故F1为Tt(杂合)，则S1和S2应为TT、tt或tt、TT杂交，若S1为TTyy(高温不育)，S2为ttYY(高温可育)，杂交F1为TtYy，符合条件，A错误；F1为TtYy，杂交后F2的育性由T/t决定，高温下T_不育，tt可育，理论上育性分离比为不育∶可育＝3∶1，但PCR电泳结果可能受样本选择影响，“任意两单株”未必均符合图示，B错误；高温不育纯合植株为TT，米质优纯合植株为YY，两者独立遗传。F1中TtYy杂交，F2中TTYY的概率为1/4(TT)×1/4(YY)＝1/16，C正确；S1和S2在高温下花粉不育率100%，无法杂交，需在低温下种植才能完成传粉，D错误。 答案　C 2．(2025·甘肃卷)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制，杂合态时公牛呈现褐斑，母牛呈现红斑。在如图的杂交实验中，亲本公牛的基因型是(　　) A．HhMm　　　　　　　 B．HHMm C．HhMM D．HHMM 解析　若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑)，有角红斑母牛基因型为hhMm，对于有角和无角这对性状，Hh×hh后代会出现有角(hh)和无角(Hh)个体，对于体表斑块颜色这对性状，Mm×Mm后代会出现MM、Mm和mm个体，F1公牛和母牛均会出现有角褐斑，若无角褐斑公牛的基因型为HhMm，无角褐斑母牛的基因型为H－MM，二者杂交后代会出现无角红斑母牛(H－Mm)，A正确；若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm，有角红斑母牛基因型为hhMm，对于有角和无角这对性状，HH×hh后代全部为无角(Hh)，不符合子代的表型，B错误；若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM，有角红斑母牛基因型为hhMm，后代会出现有角褐斑公牛(hhM－)或者有角褐斑母牛(hhMM)，若无角褐斑公牛基因型为HhMM，无角褐斑母牛基因型为H－MM，子代不会出现无角红斑(H－Mm或H－mm)，不符合子代表型，C错误；若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM，有角红斑母牛基因型为hhMm，对于有角和无角这对性状，HH×hh后代全部为无角(Hh)，不符合子代表型，D错误。 答案　A 3．(2024·海南卷)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律，某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻瘟病品种丁杂交得到F1，F1自交得到F2，结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况，回答下列问题： 实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 ① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻瘟病＝3∶1 ② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻瘟病＝15∶1 ③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病∶易感稻瘟病＝63∶1 (1)水稻是两性花植物，人工授粉时需对亲本中的____________进行去雄处理。 (2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，抗稻瘟病对易感稻瘟病为________性。实验②中，这一对相对性状至少受________对等位基因控制。 (3)实验③中，F2抗稻瘟病植株的基因型有________种，F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为________________________________________________________________________。 (4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如图(注：植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状)。 ①据图分析，2号植株产生的雄配子类型有______种，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有______个。 ②该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是________。 解析　(1)水稻是两性花植物，一朵花中既有雌蕊又有雄蕊，因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，F1自交得到F2，F2中发生性状分离，可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中，F2中性状分离比为15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，即这一对相对性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。(3)实验③中，F2表型及比例为抗稻瘟病∶易感稻瘟病＝63∶1，说明受三对等位基因的控制，若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因，F1的基因型为AaBbCc，F1自交得到F2，F2种基因型为3×3×3＝27种，其中易感稻瘟病基因型为aabbcc，则F2抗稻瘟病植株的基因型有27－1＝26种，F2中的纯合子共2×2×2＝8种，其中1种是易感稻瘟病，剩余7种为抗稻瘟病，即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63＝1/9，杂合子所占比例为1－1/9＝8/9。(4)①据图分析，2号植株个体中，耐盐基因插入两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，因此2号植株产生的雄配子类型有2×2＝4种，当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时，所含的耐盐基因最多，一条染色体上有2个耐盐基因，一条染色体上有1个耐盐基因，因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。②1号植株中，有两个耐盐基因插到一对同源染色体中，因此所含的配子中都含耐盐基因，自交后代均具有耐盐性状；2号植株个体中，耐盐基因插到两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状，因此自交后代耐盐∶盐碱敏感＝15∶1；3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上，因此自交后代耐盐∶盐碱敏感＝3∶1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因，因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述，该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝1∶0、耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝15∶1、耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝3∶1。 答案　(1)母本　(2)显　两　(3)26　8/9 (4)①4　3　②耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝1∶0、耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝15∶1、耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝3∶1。 学科网（北京）股份有限公司 $