第5单元 第21讲 自由组合定律的遗传特例分析（Word练习）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（B版）

**基本信息** 聚焦基因自由组合定律的变式应用，通过典型例题系统构建“比例分析-致死判断-多基因互作”的解题逻辑链，强化科学思维中的逻辑推理与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础应用|3题（例1-3）|9:3:3:1变式分析、显性累加效应计算|从两对基因自由组合拓展至多基因互作，建立“表型比例→基因型推导→概率计算”的推理路径| |综合拓展|5题（例4-8）|配子致死判断、基因定位实验设计|结合减数分裂与遗传定律，体现结构与功能观，培养实验探究中的结果分析能力| |实验探究|2题（例9-11）|杂交实验方案设计、数据统计分析|通过正反交结果对比，强化证据意识，渗透进化与适应观的生命观念|

[对应学生用书P463] 说明：单项选择题每题2分，多项选择题每题3分，非选择题8分，本试卷共30分。 一、选择题 1．每年夏季新鲜玉米上市备受人们青睐。现有甲、乙、丙三个不同基因型的纯合非甜玉米，甲与乙杂交，F1全为甜玉米，F1自交产生的F2中有899粒甜玉米和702粒非甜玉米；甲与丙杂交，F1全为甜玉米，F1自交产生的F2中有630粒甜玉米和490粒非甜玉米。下列叙述错误的是(　　) A．若只通过甲与乙的杂交实验及其F1、F2的结果，可判断甜玉米性状是显性性状 B．若只通过甲与乙的杂交实验及其F1、F2的结果，可判断上述相对性状至少受两对基因控制 C．若甲、丙的杂交后代(F1)与丙杂交，后代的基因型有四种 D．若甲、乙的杂交后代(F1)与甲杂交，后代的表型及比例为甜玉米∶非甜玉米＝3∶1 解析　F1是纯合子杂交所得，而其子代表型比例为9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，可知F1仅有两对等位基因杂合，且基因型为A_B_(或A_C_等情况)时表现为甜玉米，故甜玉米是显性性状，A正确；甲与乙杂交，F1全为甜玉米，F1甜玉米自交，子代F2出现9∶7的性状分离比，说明上述相对性状至少受两对基因控制，符合基因的自由组合定律，B正确；甲、乙杂交和甲、丙杂交结果相同，可知都有两对等位基因杂合，而甲、乙、丙为不同基因型的纯合非甜玉米，可推测基因型分别为甲AAbbCC，乙aaBBCC，丙AABBcc，甲、丙杂交得AABbCc，AABbCc与丙杂交后代基因型为AABBCc、AABbCc、AABBcc、AABbcc，共4种，C正确；甲、乙杂交后代基因型为AaBbCC，AaBbCC与甲杂交，得AABbCC∶AaBbCC∶AAbbCC∶AabbCC＝1∶1∶1∶1，即甜玉米∶非甜玉米＝1∶1，D错误。 答案　D 2．(2025·黑龙江黑河期末)某植物花色的遗传受两对独立遗传的等位基因控制，选择多株基因型相同的紫花植株自交，其子代中紫花、红花、白花植株的比例为9∶3∶4。据此不能得出的结论是(　　) A．该植物的花色遗传遵循自由组合定律 B．亲本紫花植株可产生数量相等的雌雄配子 C．子代紫花植株中约有4/9的个体基因型与亲本相同 D．若对亲本紫花植株进行测交，子代出现三种表型植株的比例为1∶1∶2 解析　题意显示，选择多株基因型相同的紫花植株自交，其子代中紫花、红花、白花植株的比例为9∶3∶4，该比例为9∶3∶3∶1的变式，因而说明该植物的花色遗传遵循自由组合定律，A不符合题意；雌雄配子数量通常不等(如雄配子远多于雌配子)，但类型比例相等(如AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1)，根据题意不能得出亲本紫花植株可产生数量相等的雌雄配子的结论，B符合题意；若亲本的基因型表示为AaBb，子代紫花(A_B_)占9/16，其中AaBb占4/16，故紫花中4/9与亲本基因型相同，C不符合题意；若对亲本紫花植株进行测交，即AaBb×aabb杂交产生的子代基因型为AaBb(紫)、Aabb(红)、aaBb(白)、aabb(白)，比例为1∶1∶1∶1，表型比为1(紫)∶1(红)∶2(白)，D不符合题意。 答案　B 3．某种鹰的羽毛有黄色和绿色、条纹和非条纹的差异，两种性状分别由一对常染色体等位基因控制。该种鹰羽毛的遗传过程如图所示，已知某基因纯合时个体会死亡。下列叙述正确的是(　　) A．黄色为显性性状，条纹为隐性性状 B．推测决定羽毛纹路的显性基因纯合时，个体会死亡 C．控制上述性状的两对等位基因之间可以在减数分裂Ⅰ后期发生重组 D．让F2中黄色非条纹个体自由交配，子代中黄色非条纹个体的占比是1/9 解析　根据F1绿色非条纹自交后代F2中绿色∶黄色＝2∶1，非条纹∶条纹＝3∶1，可知绿色为显性性状，非条纹为显性性状，A错误；由F2中绿色∶黄色＝2∶1，可推测决定羽毛颜色的显性基因纯合时个体死亡，由F2中非条纹∶条纹＝3∶1，可知决定羽毛纹路的显性基因纯合时个体不会死亡，B错误；因为F2中出现了绿色非条纹、黄色非条纹、绿色条纹、黄色条纹四种表型，且比例为6∶3∶2∶1，是9∶3∶3∶1的变式，所以控制上述性状的两对等位基因位于两对非同源染色体上，在减数分裂Ⅰ后期可以发生自由组合(基因重组)，C正确；F2中黄色非条纹个体(设黄色基因为a，非条纹基因为B，其基因型为1/3aaBB、2/3aaBb)自由交配，a的基因频率为1，B的基因频率为2/3，b的基因频率为1/3，子代中黄色非条纹(aaB_)个体的比例为1×(1－1/3×1/3)＝8/9，D错误。 答案　C 4．(2025·辽宁大连月考)已知水稻的高度由3对独立遗传的基因控制，分别为T1/t1、T2/t2、T3/t3，其中显性基因均可使水稻植株长高，长高程度相同且可以累加。下列叙述正确的是(　　) A．一个基因型为T1t1T2t2T3t3的精原细胞减数分裂产生8种配子 B．基因型为T1t1T2t2T3t3的个体测交，后代表型的比例为1∶3∶3∶1 C．基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交，后代表型的种类为5种 D．基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交，与亲本表型相同的个体所占比例为5/32 解析　一个基因型为T1t1T2t2T3t3的精原细胞经减数分裂能产生4个、2种配子，A错误；基因型为T1t1T2t2T3t3的个体测交，先单独考虑每一对，测交后代基因型分别为(1T1t1∶1t1t1)(1T2t2∶1t2t2)(1T3t3∶1t3t3)，组合后含有3个显性基因的个体为T1t1T2t2T3t3，含有2个显性基因的个体有T1t1T2t2t3t3、T1t1t2t2T3t3、t1t1T2t2T3t3，含有1个显性基因的后代有T1t1t2t2t3t3、t1t1t2t2T3t3、t1t1T2t2t3t3，不含显性基因的个体为t1t1t2t2t3t3，故后代4种表型的比例为1∶3∶3∶1，B正确；基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交。子代中显性基因的个数有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个，共7种情况，故其自交后代表型的种类为7种，C错误；亲本基因型为T1t1T2t2T3t3含有3个显性基因。其自交后代中含有3个显性基因的个体基因型有多种情况，分别计算其比例再相加，后代中T1T1T2t2t3t3的比例为1/4×1/2×1/4＝1/32、T1T1t2t2T3t3的比例为1/4×1/4×1/2＝1/32；T1t1T2T2t3t3的比例为1/2×1/4×1/4＝1/32、T1t1t2t2T3T3的比例为1/2×1/4×1/4＝1/16＝1/32、T1t1T2t2T3t3的比例为1/2×1/2×1/2＝4/32；t1t1T2t2T3T3的比例为1/4×1/2×1/4＝1/32、t1t1T2T2T3t3的比例为1/4×1/4×1/2＝1/32，总共为(1＋1＋1＋1＋1＋1＋4)/32＝10/32，D错误。 答案　B 5．(2025·山东临沂期中)小鼠的体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)，两对相对性状独立遗传。一对黄色短尾小鼠经多次交配产生的F1中黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。实验发现，某些基因型的个体会在胚胎期死亡，下列说法错误的是(　　) A．亲本黄色短尾小鼠的基因型均为YyDd B．F1小鼠的基因型共有4种 C．基因型为YY或DD的胚胎致死 D．若F1中表型比例为5∶3∶3∶1，可能是YD的雌配子或雄配子致死 解析　F1的表型为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1，即黄色∶灰色＝2∶1，短尾∶长尾＝2∶1，所以黄色纯合致死，短尾纯合子致死，因此只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(即YY和DD纯合均会导致胚胎致死，不是基因型为YY或DD的胚胎致死)，亲本的基因型只能是YyDd，A正确，C错误；已知基因型YY、DD都导致胚胎致死，亲本黄色短尾YyDd相互交配产生的F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD，因此F1小鼠的基因型为YyDd、Yydd、yyDd、yydd，共有4种，B正确；若F1中四种小鼠比例为5∶3∶3∶1，说明双显性状的个体死了四份，则可能是含有两个显性基因(YD)的雄配子或雌配子致死，D正确。 答案　C 6．(2025·四川遂宁模拟)SSR常用于染色体特异性标记。某植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M、m控制，该植物纯种紫茎和纯种绿茎杂交，F1均为紫茎。F1自交后提取F2中50株绿茎植株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异SSR进行PCR扩增，电泳后结果如图所示，不考虑突变情况。下列叙述错误的是(　　) A．F1植株体内可能存在不含M或m基因的细胞 B．由电泳结果可确定m基因是否位于4号染色体上 C．若m基因不在4号染色体上，则SSR扩增结果有3种 D．若m基因在4号染色体上，则SSR扩增结果比例为3∶1 解析　据题意可知，某植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M、m控制，该植物纯种紫茎和纯种绿茎杂交，F1均为紫茎，说明紫茎为显性，F1植株的基因型为Mm，其生殖细胞内可能只含M基因或只含m基因，A正确；F2绿茎电泳结果和亲本绿茎一致，说明绿茎基因m位于4号染色体上，B正确；如果m基因不在4号染色体上，SSR扩增结果的类型有3种，可能都为紫茎亲本或既有紫茎亲本又有绿茎亲本或都为绿茎亲本，可能出现的比例是1∶2∶1，C正确；若m基因在4号染色体上，F2绿茎电泳结果和绿茎亲本一致，即SSR扩增结果只有1种，D错误。 答案　D 7．(2025·河南郑州联考)某自花传粉的豆科植物的豆荚成熟后开裂有利于繁殖。研究过程中发现了豆荚不开裂的突变体甲、乙和半开裂的突变体丙。为了研究相关基因的位置，研究人员做了相关实验，实验设置及结果如下表所示。已知甲、乙、丙的突变基因分别由A/a、B/b、C/c控制，下列判断错误的是(　　) 实验 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 实验一 乙×丙 完全开裂 完全开裂∶半开裂∶不开裂＝9∶3∶4 实验二 甲×丙 完全开裂 完全开裂∶半开裂∶不开裂＝2∶1∶1 A．突变基因分别位于三对同源染色体上且遵循自由组合定律 B．由实验一可以判断乙和丙的突变基因不在同一对同源染色体上 C．实验一中F2的不开裂植株自交的后代不会发生性状分离 D．若甲和乙杂交，F2表型及比例为完全开裂∶不开裂＝9∶7 解析　由实验一F2表型及比例完全开裂∶半开裂∶不开裂＝9∶3∶4可知，符合9∶3∶3∶1的变式，说明乙、丙的突变基因位于两对同源染色体上；而实验二F2表型及比例完全开裂∶半开裂∶不开裂＝2∶1∶1，不符合9∶3∶3∶1的变式，说明甲、丙的突变基因位于一对同源染色体上，A错误；由实验一F2表型及比例完全开裂∶半开裂∶不开裂＝9∶3∶4可知，符合9∶3∶3∶1的变式，说明乙、丙的突变基因位于两对同源染色体上，B正确；实验一中F2的不开裂基因型为bbcc、bbC_，豆科植物是自花传粉，自交后代基因型依然是bbcc，bbC_，性状仍为不开裂，C正确；由实验一、二判断，甲、乙的突变基因分别在两对同源染色体上，同时具有基因A和基因B的表型为完全开裂，其余的为不开裂，所以F2表型及比例为完全开裂∶不开裂＝9∶7，D正确。 答案　A 8．(2025·安徽石台模拟)实验者利用基因工程技术将某抗旱植株的高抗旱基因R成功转入到一抗旱能力弱的植株品种的染色体上，并得到下图所示的三种类型(圆点代表R基因插入位置)。下列说法不正确的是(　　) A．若自交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为15/16，则目的基因的整合位点属于图中的Ⅲ类型 B．Ⅰ和Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100% C．Ⅱ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为1/2 D．Ⅰ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100% 解析　由题意分析可知：Ⅲ的两个R基因分别位于两条非同源染色体上，该个体减数分裂产生的配子有3/4含R基因，该个体自交，后代中抗旱能力弱植株占1/4×1/4＝1/16，高抗旱性植株所占的比例为1－1/16＝15/16，A正确；Ⅰ产生的配子中都有R基因，因此，它与Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%，B正确；Ⅲ个体可以产生四种配子，有3/4含R基因，Ⅱ个体减数分裂产生的配子有一半含R基因，Ⅲ个体与Ⅱ杂交，后代中抗旱能力弱植株所占比例为1/4×1/2＝1/8，高抗旱性植株所占比例为1－1/8＝7/8，C错误；Ⅰ产生的配子中都有R基因，因此，它与Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%，D正确。 答案　C 9．(多选)(2025·江苏扬州开学考试)现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙)，其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟)，丙表现为果实能正常成熟(成熟)，用这3个纯合子进行杂交实验，F1自交得F2，结果见下表。下列叙述正确的有(　　) 实验 杂交组合 F1表型 F2表型及分离比 ① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟＝3∶1 ② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟＝3∶1 ③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟＝13∶3 A．若该性状受两对基因控制，则两对基因位于两对染色体上，遵循基因的自由组合定律 B．若已知丙的基因型为aaBB，则实验③中F2不成熟个体中纯合子所占的比例为10/13 C．实验②中，F2成熟个体随机交配，产生的成熟个体中杂合子所占的比例为1/3 D．若B基因的表达能促进乙烯的合成，推测A基因的表达对B基因的表达起抑制作用 解析　甲×乙杂交，F2不成熟∶成熟＝13∶3，是9∶3∶3∶1的变式，则该性状受两对基因控制，则两对基因位于两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，A正确；由于甲的不成熟为显性，且丙为aaBB，所以甲是AABB；乙的不成熟为隐性，所以乙为aabb；则实验③的F1为AaBb，F2中成熟个体为aaB_，包括aaBB和aaBb，不成熟个体占1－1/4×3/4＝13/16；而纯合子为AABB，AAbb，aabb，占3/16，所以不成熟个体中的纯合子占3/13，B错误；据B分析，乙为aabb，丙为aaBB，则F2成熟个体的基因型为1/3aaBB和2/3aaBb，则自由交配后代aaBB∶aaBb∶aabb＝4∶4∶1，则成熟个体中杂合子所占的比例为1/2，C错误；由于甲的不成熟为显性，且丙为aaBB，所以甲是AABB，若B基因的表达能促进乙烯的合成，推测A基因的表达对B基因的表达起抑制作用，D正确。 答案　AD 10．(多选)某昆虫体色的黄色(A)对黑色(a)为显性，翅形的长翅(B)对残翅(b)为显性，两种性状受两对独立遗传的等位基因控制。现有两纯合亲本杂交得到F1，F1雌雄个体间相互交配得到F2，F2的表型及比例为黄色长翅∶黄色残翅∶黑色长翅∶黑色残翅＝2∶3∶3∶1。下列说法正确的是(　　) A．两纯合亲本的基因型为AABB×aabb或aaBB×AAbb B．F1的基因型为AaBb，其产生的基因型为AB的雌配子和雄配子都没有受精能力 C．F2个体存在6种基因型，其中纯合子所占比例为1/3 D．F1测交后代有3种表型，比例为1∶1∶1 解析　题干“两种性状受两对独立遗传的等位基因控制”说明遵循自由组合定律，F2表型及比例为9∶3∶3∶1的变式，说明黄色长翅中存在致死现象，由分析可知，雌雄AB配子均致死，不可能有AABB的个体，A错误；F1的基因型为AaBb，其产生的基因型为AB的雌配子和雄配子都没有受精能力，导致黄色长翅只有2份AaBb(1AABB、2AaBb、2AABb、2AaBB均不存在)，B正确；F2个体存在6种基因型(3种不存在：AABB、AABb、AaBB)，其中纯合子(1AAbb、1aaBB、1aabb)所占比例为3/9＝1/3，C正确；F1(AaBb)测交，由于AB不能受精，因此测交后代有3种表型：黄色残翅(Aabb)、黑色长翅(aaBb)、黑色残翅(aabb)，比例为1∶1∶1，D正确。 答案　BCD 二、非选择题 11．(8分)(2025·湖南雅礼中学月考)某昆虫的翅型受等位基因A/a控制，AA表现为长翅、Aa表现为中翅、aa表现为无翅；翅的颜色受另一对等位基因B/b控制，含B基因的昆虫表现为灰翅，其余表现为白翅。A、a和B、b两对基因都位于常染色体上且独立遗传。请回答下列问题： (1)若要通过一次杂交实验检测一只无翅雌性昆虫关于翅色的基因型，可以选择基因型为______的雄性昆虫与之杂交，选择这种基因型的理由是_____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某研究小组利用基因型为AaBb的昆虫做了测交实验，实验结果如下表： 子代表型测交组合 灰色中翅 白色中翅 无翅 (一)雄性AaBb×雌性aabb 0 1/3 2/3 (二)雌性AaBb×雄性aabb 1/4 1/4 1/2 根据上述实验结果推测，测交组合(一)的子代中不出现灰色中翅的原因是__________________，若此推测正确，那么将基因型为AaBb的一群昆虫自由交配，子代共有________种表型，其中表型为灰色中翅的比例理论上是________。 解析　(1)通过一次杂交实验检测一只无翅雌性昆虫关于翅色的基因型，可以选择基因型为A_bb(或AAbb或Aabb)的雄性昆虫与之杂交，选择这种基因型的理由是要通过一次杂交实验完成检测无翅昆虫的基因型，需要用基因型为bb的昆虫与之测交；为了保证子代昆虫出现翅膀便于观察颜色，亲代必须含有A基因。(2)正常情况下，(一)测交后代的基因型及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，表型比例为中翅灰色∶中翅白色∶无翅＝1∶1∶2，实际上不存在中翅灰色个体，(二)测交后代表型比例为中翅灰色∶中翅白色∶无翅＝1∶1∶2，说明含有AB的雄配子不育；将基因型为AaBb的一群昆虫自由交配，雄配子的基因型比例是Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1，雌配子的基因型比例是AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，雌雄配子随机结合，子代的基因型比例是A_B∶A_bb∶aaB_∶aabb＝5∶3∶3∶1，A_B_包括1AABb、1AaBB、3AaBb，子代有长翅灰色、中翅灰色、长翅白色、中翅白色、无翅共5种表型，其中表型为灰色中翅的比例理论上是AaB_＝4/12＝1/3。 答案　(除标注外，每空2分，共8分)(1)A_bb(或AAbb或Aabb)(1分)　要通过一次杂交实验完成检测无翅昆虫的基因型，需要用基因型为bb的昆虫与之测交；为了保证子代昆虫出现翅膀便于观察颜色，亲代必须含有A基因 (2)基因型为AB的雄配子不育(或致死)　5(1分)　1/3 学科网（北京）股份有限公司 $