第6单元 第20课时 自由组合定律(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

**基本信息** 以孟德尔杂交实验为基础，通过逐对分析、配子法及比例拆分等方法，系统构建自由组合定律从基础概念到多基因遗传的解题体系，培养科学思维与逻辑推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|3题（1-3）|杂交实验操作要点、假说-演绎法|从孟德尔实验流程到分离定律验证，构建遗传基本逻辑| |两对基因应用|4题（4-7）|逐对分析、配子法、9:3:3:1变式|由双杂合子自交/杂交延伸至特殊表型比（如波浪发）分析| |多对基因拓展|4题（8-11）|比例拆分（52:3:9）、基因型推导|三对及以上独立遗传基因的表型组合与概率计算| |实验设计|2题（12-13）|自由组合定律验证、测交应用|从杂交实验设计到数据统计，强化探究实践能力|

限时规范训练(20)　自由组合定律 （建议用时：30分钟　满分：55分） （选择题1～11题每题3分，共33分） 1．（2026·湖北黄石模拟）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自交的实验中孟德尔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中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2/9 解析：C　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，其中能稳定遗传的基因型只有YYRR，占黄色圆粒的1/9，D错误。 2．（2026·江苏连云港期末）下列有关孟德尔杂交实验成功的原因分析，错误的是(　　) A．正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要原因 B．由单因子到多因子的研究方法也是获得成功的重要原因 C．应用数学方法处理和分析实验结果是获得成功的重要原因 D．科学地设计了对照实验，控制变量是获得成功的重要原因 解析：D　正确地选用实验材料（豌豆）是孟德尔获得成功的首要原因，A正确；为了便于分析，孟德尔先研究豌豆的一对相对性状的遗传，再研究两对相对性状的遗传，由单因子到多因子的研究方法是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因，B正确；应用数学方法（统计学方法）处理和分析实验结果是孟德尔杂交实验获得成功的重要原因之一，C正确；孟德尔杂交实验没有设计对照实验，也没有控制变量，D错误。 3．（2026·湖北宜昌模拟）如图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的统计结果。下列说法错误的是(　　) A．这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状 B．这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 C.F1的表型和基因型不能确定 D．亲本的表型和基因型不能确定 解析：C　F1自交产生的F2中，黄色∶绿色≈3∶1，圆粒∶皱粒≈3∶1，说明黄色和圆粒是显性性状，A正确；F2中四种性状表现比例为9∶3∶3∶1，说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律，B正确；根据F2中四种性状表现比例，F1只表现显性性状，遗传因子组成一定是双杂合，C错误；亲本一定是纯合子，但遗传因子组成有两种情况，不能确定是哪一种，D正确。 4．（2026·辽宁营口模拟）某雌雄同株植物有A/a、B/b、D/d三对等位基因，每对等位基因控制一对相对性状且三对等位基因独立遗传，A、B、D分别对a、b、d为完全显性。现有基因型为AaBbDd、aaBbDd两个体。下列相关叙述错误的是(　　) A．该植物的杂交过程遵循孟德尔自由组合定律 B．基因型为AaBbDd的个体自交，后代有27种基因型 C．二者杂交，子代中隐形纯合的个体占7/16 D．二者杂交，基因型为AaBBDD的个体占比为1/32 解析：C　据题干信息，三对基因独立遗传，杂交遵循孟德尔自由组合定律，A正确；基因型为AaBbDd的个体自交，后代的基因型有3×3×3＝27（种），B正确；AaBbDd×aaBbDd，子代中基因型为aabbdd的个体占1/2×1/4×1/4＝1/32，C错误；AaBbDd×aaBbDd，子代中基因型为AaBBDD的个体占1/2×1/4×1/4＝1/32，D正确。 5．（2026·湖北宜昌模拟）人的眼睛散光(A)对不散光(a)为显性；直发(B)和卷发(b)杂合时表现为波浪发，两对基因分别位于两对常染色体上。一个其母亲正常但本人有散光症的波浪发女性，与一个无散光症的波浪发男性婚配。下列叙述正确的是(　　) A．基因B、b的遗传不符合基因的分离定律 B．该女性卵细胞中同时含A、B的概率为1/2 C．上述二者婚配所生孩子中最多有6种不同的表型 D．上述二者婚配生出一个无散光症直发孩子的概率为3/8 解析：C　基因B、b的遗传符合基因的分离定律，A错误；一个其母亲正常但本人有散光症的波浪发女性的基因型是AaBb，卵细胞中同时含A、B的概率为1/4，B错误；已知该女性的基因型是AaBb，无散光症的波浪发男性的基因型是aaBb，二者婚配，所生孩子中的表型最多有2[散光(Aa)、不散光(aa)]×3[直发(BB)、波浪发(Bb)、卷发(bb)]＝6（种），其中生出一个无散光症直发孩子(aaBB)的概率为1/2×1/4＝1/8，C正确，D错误。 6．（2026·河北廊坊模拟）如图为选育低植酸抗病水稻品种的过程，图中两对相对性状由两对等位基因控制，并独立遗传。下列有关说法错误的是(　　) A．该育种方法遵循了基因的自由组合定律 B．图示育种过程中，需从F2开始选育 C．经筛选淘汰后，在第一次保留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是1/9 D．第一次保留植株经一代自交留种，即为低植酸抗病性状稳定遗传的品种 解析：D　第一次保留植株中只有1/9是纯合子，需要连续自交，逐代筛选，直至不发生性状分离为止，D错误。 7．（2026·山东潍坊联考）豌豆的花色和花的位置分别由基因A、a和B、b控制，基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例是红花顶生∶白花顶生∶红花腋生∶白花腋生＝9∶3∶3∶1。下列说法正确的是(　　) A．若子代中红花顶生个体自交，则产生纯合红花顶生个体的概率为1/8 B．若子代中的白花顶生个体经处理可进行自由交配，则产生顶生花的概率为1/9 C．让子代白花顶生个体与红花腋生个体杂交，后代中红花顶生的概率为4/9 D．若A、a和B、b位于同一对同源染色体上，则后代不会出现四种表型 解析：C　由“基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例是红花顶生∶白花顶生∶红花腋生∶白花腋生＝9∶3∶3∶1”可知，红花、顶生为显性性状，子代红花顶生个体的基因型为A_B_、白花顶生个体的基因型为aaB_、红花腋生个体的基因型为A_bb、白花腋生个体的基因型为aabb。子代红花顶生个体的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶2∶2∶4，令其自交，则子代纯合红花顶生(AABB)个体占比为(1/9)×1＋(2/9)×(1/4)×1＋(2/9)×1×(1/4)＋(4/9)×(1/4)×(1/4)＝1/4，A错误。子代中的白花顶生个体基因型及比例为aaBB∶aaBb＝1∶2，经处理可进行自由交配，只考虑花的位置，则产生的配子种类及比例为B∶b＝2∶1，后代顶生花(B_)的概率为(2/3)×(2/3)＋(2/3)×(1/3)×2＝8/9，B错误。让子代白花顶生个体(aaBB∶aaBb＝1∶2)与红花腋生个体(AAbb∶Aabb＝1∶2)杂交，采用配子法解题，白花顶生个体产生的配子为2/3aB、1/3ab；红花腋生个体产生的配子为2/3Ab、1/3ab，后代中红花顶生个体(A_B_)的概率为(2/3)×(2/3)＝4/9，C正确。假设A、a和B、b位于同一对同源染色体上，若发生互换，也可以使后代出现四种表型，D错误。 8．（2026·湖北荆州模拟）某哺乳动物的毛色由3对位于常染色体上、独立遗传的等位基因决定。A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素，B基因编码的酶可使褐色素转化为黑色素，D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达，相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行交配，F1均为黄色，F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则下列说法错误的是(　　) A．亲本组合是AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd B．F2中表型为黄色的个体基因型有21种 C．F2褐色个体相互交配会产生一定数量的黑色个体 D．F2褐色个体中纯合子的比例为1/3 解析：C　结合题意分析可知，要使F2中毛色表型出现“黄∶褐∶黑＝52∶3∶9”（之和为64），则F1的基因型只能为AaBbDd。纯合黄色个体的基因型有AABBDD、AAbbDD、aaBBDD、aaBBdd、aabbDD、aabbdd，亲本AAbbDD×aaBBdd和亲本AABBDD×aabbdd交配F1基因型均为AaBbDd，A正确；A_ _ _D_、aa_ _ _ _都表现为黄色，所以F2中黄色个体的基因型有2×3×2＋1×3×3＝21（种），B正确；F2褐色个体的基因型为Aabbdd与AAbbdd，A_B_dd表现为黑色，褐色个体相互交配后代毛色为褐色和黄色，不会产生黑色个体，C错误；F2褐色个体的基因型为Aabbdd与AAbbdd，纯合子的比例为1/3，D正确。 9．（2026·江苏淮安模拟）某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性，非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液呈棕色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee)，进行了如下两组实验： 亲本 F1生殖细胞 组合一 甲×丁 BDe∶Bde∶bDe∶bde＝4∶1∶1∶4 组合二 丙×丁 BdE∶Bde∶bdE∶bde＝1∶1∶1∶1 下列叙述错误的是(　　) A．由组合一可知，基因B/b和基因D/d位于同一对同源染色体上 B．组合一利用F1自交能验证基因的自由组合定律 C．由组合二可知，基因E/e和基因B/b位于不同对同源染色体上。利用F1自交所得F2中，杂合子占3/4 D．利用花粉鉴定法（检测F1花粉性状）验证基因的自由组合定律，可选用的亲本组合有甲×丙 解析：B　由杂交组合一的实验结果分析可知，B/b和D/d不遵循自由组合定律，因此位于同一对同源染色体上，A正确；对等位基因E/e而言，又因为F1产生的生殖细胞只含有e基因，因此组合一利用F1自交无法验证基因的自由组合定律，B错误；由分析可知，B/b和E/e位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律。F1(BbddEe)自交所得的F2中纯合子所占的比例为4/16＝1/4，所以F2中杂合子所占的比例为1－1/4＝3/4，C正确；可通过观察F1花粉粒的形状和花粉遇碘液的颜色来验证基因的自由组合定律，因此两亲本杂交后F1中应同时含有D/d和E/e，符合条件的组合有乙×丁和甲×丙，D正确。 10．（2026·河北邯郸模拟）苹果果皮颜色受独立遗传的多对等位基因控制，当每对等位基因至少含一个显性基因时(A_B_C_……)为红色，当每对等位基因都为隐性基因时(aabbcc……)为青色，否则为无色。现用3株苹果树进行以下实验： 实验甲：红色×青色→红色∶无色∶青色＝1∶6∶1 实验乙：无色×红色→红色∶无色∶青色＝3∶12∶1 据此分析，下列叙述错误的是(　　) A．实验乙的无色亲本可能有3种基因型 B．实验乙中亲子代红色个体基因型相同的概率为2/3 C．实验甲子代的无色个体有6种基因型 D．实验乙说明果皮颜色受2对等位基因控制 解析：D　根据题目信息，A、B、C……基因同时存在时为红色，不含A、B、C……基因时为青色，其余基因型为无色。实验甲中，红色(A_B_C_……)×青色(aabbcc……)→红色∶无色∶青色＝1∶6∶1，子代青色占1/8，相当于测交，说明该性状受3对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，即亲本基因型为AaBbCc×aabbcc，子代中共有2×2×2＝8（种）基因型，其中红色子代基因型为AaBbCc，青色子代基因型为aabbcc，无色子代基因型有8－1－1＝6（种），C正确。实验乙中，无色×红色→红色∶无色∶青色＝3∶12∶1，子代青色占1/16，可拆分成aabbcc＝(1/4)×(1/2)×(1/2)，亲本中红色基因型是AaBbCc，所以无色亲本基因型为Aabbcc或aaBbcc或aabbCc，A正确。实验乙中亲代红色基因型为AaBbCc，子代红色的基因型为A_BbCc或AaB_Cc或AaBbC_，与亲本红色基因型相同的概率为2/3，B正确。如果果皮颜色受2对等位基因控制，则实验乙亲本中红色基因型为AaBb，无色基因型为aaBb或Aabb，则无法产生子代表型及比例为红色∶无色∶青色＝3∶12∶1，D错误。 11．（2026·河北邢台模拟）某植物花色有红色和白色，受两对等位基因控制，基因型为AaBb的红花个体自交，F1中红花∶白花＝3∶1。不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换，已知亲本产生4种配子。下列分析正确的是(　　) A．基因A、a和基因B、b位于一对同源染色体上 B．该红花植株进行测交，子代中红花∶白花＝3∶1 C．从F1中随机选择一株白花植株自交，子代全为白花 D．F1红花植株中，自交后子代全为红花的概率为1/2 解析：C　基因型为AaBb的红花个体产生4种配子，则基因A、a和基因B、b位于两对同源染色体上，A错误；设含A基因时为红花，该红花植株(AaBb)进行测交实验，则子代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，红花∶白花＝1∶1，B错误；设含A基因时为红花，则白花的基因型为aaB_、aabb，随机选择一株白花植株自交，子代全为白花，C正确；设含A基因时为红花，基因型为AaBb的红花个体自交，F1中红花的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb∶AAbb∶Aabb＝1∶2∶2∶4∶1∶2，其中1AABB、2AABb、1AAbb自交后代全为红花，概率为1/12＋2/12＋1/12＝1/3，D错误。 12．（10分）（2026·河北秦皇岛模拟）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____________________。 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。 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 13．（12分）（2026·河北邯郸模拟）某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果（红）与黄果（黄）、子房二室（二）与多室（多）、圆形果（圆）与长形果（长）、单一花序（单）与复状花序（复）。实验数据如下表： 组别 杂交组合 F1表型 F2表型及个体数 甲 红二×黄多 红二 450红二、160红多、150黄二、50黄多 红多×黄二 红二 460红二、150红多、160黄二、50黄多 乙 圆单×长复 圆单 660圆单、90圆复、90长单、160长复 圆复×长单 圆单 510圆单、240圆复、240长单、10长复 回答下列问题： (1)根据表中数据可得出的结论：控制甲组两对相对性状的基因位于　　　　　　　　　　上，依据是____________________；控制乙组两对相对性状的基因位于　　　　　　（填“一对”或“两对”）同源染色体上，依据是__________________。 (2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合　　　　　　　　的比例。 解析：(1)由于表中数据显示甲组F2的表型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1，该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。乙组F2的表型中，每对相对性状表型的比例都符合3∶1，即圆形果∶长形果＝3∶1，单一花序∶复状花序＝3∶1。而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比，不符合自由组合定律，所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)根据乙组的相对性状表型分离比可知，控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以用“长复”（隐性纯合子）分别与乙组的两个F1进行杂交，不会出现测交结果为1∶1∶1∶1的比例。 答案：(1)非同源染色体　F2中两对相对性状表型的分离比符合9∶3∶3∶1　一对　F2中每对相对性状表型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表型的分离比不符合9∶3∶3∶1　(2)1∶1∶1∶1 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