2027届高考生物人教版一轮复习导学案：自由组合定律遗传特例分析

该高中生物学高考复习学案系统梳理了自由组合定律遗传特例专题，将基因互作、显性累加、致死现象、群体交配等核心考点按从基础变式到复杂情境的层次架构知识网络，通过方法指导与针对训练的问题导向设计，引导学生自主推导特例规律，形成遗传特例的整体认知框架。 亮点在于诊断性训练与进阶式方法指导结合，如针对训练涵盖高考模拟题，方法指导用表格归纳群体交配比例，培养科学思维与探究实践素养。每个题型配真题演练和错题分析，帮助学生自主诊断提升，教师可通过学情精准指导，支持因材施教。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：自由组合定律遗传特例分析 课标要求：1.通过若干对基因控制性状的特例，进一步理解自由组合定律并由此预测子代的性状。 2.自由组合比例的变式类型及应用。 题型一　和为16的自由组合定律特殊比例 方法指导 1.基因互作 2.显性基因累加效应 （1）表型 （2）原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。 针对训练 1.（2026·广西南宁一模）香豌豆（自花传粉）的花有正常蝶形、半蝶形和无蝶形三种形态，由两对等位基因A/a、B/b控制。花色有红花和白花两种，该对相对性状也由两对等位基因A/a、E/e控制。B/b和E/e位于一对同源染色体上（不考虑互换、染色体变异等）。为研究香豌豆花形和花色的遗传规律，进行如下实验，下列说法正确的是（　　） A.等位基因A/a、B/b位于一对同源染色体上 B.红花香豌豆的花形只能为正常蝶形 C.图1中的半蝶形在自然状态下种植，子代表型及比例为半蝶形∶无蝶形＝3∶1 D.若基因型为AABBee与aabbEE的个体杂交后F1自交，F2会出现红花无蝶形 解析：C　根据图1可知，F1杂合子与纯合子乙的杂交相当于测交，则乙的基因型为aabb（无蝶形），F1为AaBb，甲为AABB（正常蝶形），F2中半蝶形为Aabb和aaBb；根据图2可知，丙为aaEE，F1为AaEe，F2的表型比为9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，符合自由组合定律，则等位基因A/a、E/e位于两对同源染色体上，红花基因型为A_E_，其余（A_ee、aaE_、aaee）为白花。由于图1杂交所得F2的分离比1∶2∶1符合自由组合定律，可知等位基因A/a、B/b位于两对同源染色体上，A错误；红花香豌豆的基因型为A_E_，基因B、b不影响花色，因此红花香豌豆中可能存在A_bbE_，此时花形可表现为半蝶形，B错误；图1中的半蝶形自然状态下自交（香豌豆与豌豆类似，自花传粉），以Aabb为例，自交子代基因型及比例为1AAbb∶2Aabb∶ aabb，由于aabb（乙）肯定表现为无蝶形，因此子代表型及比例为半蝶形∶无蝶形＝3∶1（半蝶形为aaBb以此类推即可），C正确；A/a、E/e位于两对同源染色体上，A/a、B/b位于两对同源染色体上，而B/b、E/e位于一对同源染色体上，根据亲代基因型推知，B和e在同一条染色体上，b和E在同一条染色体上，红花必须有A、E，无蝶形的基因型为aabb，二者不可能同时满足，D错误。 2.人体肤色的深浅受A、a和B、b两对等位基因控制，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。A、B可以使黑色素增加，两者增加的量相等，并且可以累加，基因a和b与色素的形成无关。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚，下列关于其子女肤色深浅的叙述，错误的是（　　） A.子女可产生4种表型 B.与亲代AaBb肤色深浅相同的有1/4 C.肤色最浅的孩子的基因型是aaBb D.与亲代AaBB表型相同的有3/8 解析：B　基因型为AaBb和AaBB的人结婚，后代基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb，可产生4种不同的表型，A正确；与亲代AaBb肤色深浅相同的基因型为aaBB、AaBb，占1/4×1/2＋1/2×1/2＝3/8，B错误；后代中基因型为aaBb的孩子的肤色最浅，C正确；与亲代AaBB表型相同的基因型为AABb、AaBB，占1/4×1/2＋1/2×1/2＝3/8，D正确。 题型二　遗传致死现象与“和”小于16的特殊分离比 方法指导 1.明确几种致死现象 （1）胚胎致死或个体致死 （2）配子致死或配子不育 2.致死类型的判断方法 （1）基因型的致死，可借助于数学因式 （2）配子的致死可借助于棋盘法 针对训练 3.（2025·河南卷）现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1，甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F1全为正常株，F2中该性状的正常株∶突变株＝9∶6（等位基因可依次使用A/a、B/b……）。下列叙述错误的是（　　） A.甲的基因型是AaBB或AABb B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死 C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15 D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种 解析：D　已知植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1，可知正常株为显性性状，突变株为隐性性状，甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F1全为正常株，F2中该性状的正常株∶突变株＝9∶6，为9∶3∶3∶1的变式，可知杂交后代F1基因型为AaBb，正常株的基因型为A_B_，基因型为aabb的植株会死亡，其余基因型的植株为突变株；所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB，由于甲和乙自交后代中某性状的正常株（A_B_）∶突变株均为3∶1，故甲的基因型是AaBB或AABb，A、B正确；F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb，突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb，其中性状能稳定遗传（自交后代不发生性状分离）的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb，占7/15，C正确；F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有：AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb 6种杂交组合，和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb自交，故亲本组合有10种，D错误。 4.致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb的个体，两对等位基因独立遗传，但具有某种基因型的配子或个体致死现象。不考虑环境因素对表型的影响，若该个体自交，下列说法错误的是（　　） A.后代分离比为5∶3∶3∶1，则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死 B.后代分离比为7∶3∶1∶1，则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死 C.后代分离比为9∶3∶3，则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死 D.后代分离比为4∶2∶2∶1，则推测原因可能是A基因和B基因显性纯合致死 解析：C　后代分离比为5∶3∶3∶1，只有双显中死亡4份，可推测可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死，导致双显性状中少4份，A正确；后代A_B_∶aaB_（或A_bb）∶A_bb（或aaB_）∶aabb＝7∶3∶1∶1，与9∶3∶3∶1相比，A_B_少了2份，A_bb（或aaB_）少了2份，最可能的原因是Ab（或aB）的雄配子或雌配子致死，B正确；后代分离比为9∶3∶3，没有出现双隐性，说明aabb的合子或个体死亡，C错误；若A基因和B基因显性纯合致死，则A_B_少5份，A_bb和aaB_中各少1份，即出现后代分离比为4∶2∶2∶1，D正确。 题型三　自由组合中的群体自交和自由交配的概率计算问题 方法指导 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 针对训练 5.（2026·重庆模拟）陆地棉枝条黄色（Y）对绿色（y）为显性，抗黄萎病（D）对不抗黄萎病（d）为显性。某农业科研工作者用该植物黄色枝条抗黄萎病和绿色枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交，发现子代（F1）出现4种类型，对性状的统计结果如图所示。若去掉花瓣，让F1中黄色枝条抗黄萎病植株随机授粉，F2的表型及其性状分离比是（　　） A.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗＝24∶8∶3∶1 B.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗＝25∶5∶5∶1 C.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗＝24∶3∶8∶1 D.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗＝15∶5∶3∶1 解析：C　由题图可知，黄色枝条抗黄萎病和绿色枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交的后代中，抗∶不抗＝3∶1，说明亲本的基因型为Dd和Dd；黄∶绿＝1∶1，说明亲本的基因型为Yy和yy，因此亲本基因型是YyDd×yyDd，F1中黄色枝条抗黄萎病植株的基因型及比例是YyDD∶YyDd＝1∶2。将自由组合问题转化成2个分离定律问题：Yy自由交配，后代中黄色（Y_）∶绿色（yy）＝3∶1，D_自由交配，由于Dd占2/3，DD占1/3，不抗病植株（dd）的比例是1/9，抗病植株（D_）的比例是8/9，抗病∶不抗病＝8∶1；因此考虑2对相对性状，让F1中黄色枝条抗黄萎病植株随机授粉，F2的表型及其性状分离比是（3黄色∶1绿色）（8抗病∶1不抗病）＝黄色抗病∶黄色不抗病∶绿色抗病∶绿色不抗病＝24∶3∶8∶1。 6.（2025·河北石家庄期末）某植物的花色有紫色和蓝色两种，由A、a和B、b两对等位基因控制，两对基因独立遗传。已知aaBB和aaBb这两种基因型开蓝花，其他都开紫花，现有基因型为AaBb的紫色植株自交后，得到F1中紫花∶蓝花＝13∶3，现取所有F1的紫花植株随机交配，则F2中紫花与蓝花的比例为（　　） A.153∶16　　　　 B.120∶169 C.25∶169 D.25 561∶3 000 解析：A　F1的紫花植株有：1/13AABB、2/13AaBB、2/13AABb、4/13AaBb、1/13AAbb、2/13Aabb、1/13aabb，这些个体自由交配，若要产生aaB_的个体，必须要有aB和ab这两种配子，而只有AaBB和AaBb能产生aB配子，故aB＝2/13×1/2＋4/13×1/4＝2/13；同理可知，ab＝4/13×1/4＋2/13×1/2＋1/13＝3/13。故F2中aaBB所占比例为（2/13）2，aaBb所占比例为2×2/13×3/13, 则F2中蓝花所占比例为16/169，F2中紫花与蓝花的比例为153∶16。 课堂训练 1.（2023·新课标卷）某研究小组从野生型高秆（显性）玉米中获得了2个矮秆突变体，为了研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体（亲本）杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1。若用A、B表示显性基因，则下列相关推测错误的是（　　） A.亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb B.F2矮秆的基因型有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，共4种 C.基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆 D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16 解析：D　F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1，是9∶3∶3∶1的变式，因此控制高秆、矮秆性状的基因遗传遵循基因的自由组合定律，即高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，A正确；矮秆基因型为A_bb、aaB_，因此F2矮秆的基因型有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，共4种，B正确；由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆，C正确；F2矮秆基因型为A_bb、aaB_，共6份，纯合子基因型为aaBB、AAbb，共2份，因此F2矮秆中纯合子所占比例为1/3；F2高秆基因型为A_B_，共9份，纯合子为AABB，共1份，因此F2高秆中纯合子所占比例为1/9，D错误。 2.（2023·全国乙卷）某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是（　　） A.从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死 B.实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb D.将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4 解析：D　根据实验①和②可知，A基因、B基因纯合都会致死，A正确；根据实验①可知，①的亲本基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb，B正确；由于A、B基因纯合都会致死，所以想要表现出宽叶高茎，只能是杂合子，也就是AaBb，C正确；根据实验①和②分析可知，宽叶高茎基因型为AaBb，自交后代（Aa∶aa）×（Bb∶bb）＝（2∶1）×（2∶1），即AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，即所获得子代植株中纯合子（aabb）所占比例为1/9，D错误。 3.（2025·四川卷）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。 实验 亲本 F1表型 F2表型及比例 实验1 叶色：紫叶 ×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶 ＝9∶7 实验2 粒色：紫粒 ×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶ 白粒＝9∶3∶4 （1）实验1中，F2的绿叶水稻有________种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因________（填“能”或“不能”）独立遗传。 （2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有________种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。 （3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为______________________。 （4）研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到________个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为________。 答案：（1）5　能　（2）2　bbDd或BbDd （3）紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒＝1∶1∶1∶1　（4）①4　②3/4或1/2 解析：（1）实验1中紫叶与绿叶杂交，F1表现为紫叶，F1自交，F2中紫叶∶绿叶＝9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此F1的基因型是AaDd，F2中A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶，故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd，共5种基因型。实验2中，紫粒与白粒杂交，F1表现为紫粒，F1自交得F2紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。（2）基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中，紫粒与白粒杂交，F1表现为紫粒，F1自交得F2紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4，则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd，白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd，棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd，则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒，共2种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd或BbDd的水稻杂交，子代出现的籽粒的颜色最多（都有3种）。（3）基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD，植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒＝1∶1∶1∶1。（4）①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，若A和B在一条染色体上，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中，最多能观察到2个红色和2个黄色，共4个荧光标记。②若A和B在一条染色体上，a和b在另一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AABBDD（紫叶紫粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aabbDD（绿叶棕粒），则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。若A和b在一条染色体上，a和B在另一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD（紫叶棕粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aaBBDD（绿叶紫粒），则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。 创新情境 SSR与基因在染色体位置上的判断 某植物即可自花传粉又可异花传粉，叶色为绿色，由等位基因A/a控制，叶绿素含量受显性基因影响，雄蕊的育性由等位基因B/b控制。现发现一株叶色为黄绿色（叶绿素含量低于绿色个体）且雄性不育的双突变体，科研人员以该突变株（P2）和野生型（P1）进行的杂交实验，结果如下。回答下列问题。 角度1　考查基础知识和理解能力 （1）实验一亲本中的母本是________，雄性不育株用于杂交实验的优点之一____________________。F2中存在幼株致死现象，致死个体的基因型是________，致死原因可能是_______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 （2）如果将F2中所有的绿色雄性可育株与绿色雄性不育株间行种植，则在绿色雄性不育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株的概率为________，绿色雄性可育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株的概率为________。 角度2　考查信息获取与问题解决能力 （3）SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上、不同品种的同源染色体上的SSR重复次数均不同，故常用于染色体特异性标记。科研人员提取出P1、P2及F2中50株雄性不育株叶肉细胞的核DNA，利用6号、8号染色体上特异的SSR进行PCR扩增，电泳结果如下图。 ①据图分析，控制雄性不育性状的基因可能位于________号染色体上。 ②2号不育株6号染色体SSR扩增结果出现的原因是________________________ ______________________________________________________________________。 答案：（1）P2　雄性不育株作母本无需去雄　AA　叶片无叶绿素，无法进行光合作用而死亡　（2）1/3　1/9　（3）①6　②F1在减数分裂产生配子过程中，6号同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，形成了同时含雄性不育基因和P1亲本SSR序列的配子，并与含有雄性不育基因和P1亲本SSR序列的配子结合，发育成的子代同时具有两条条带 解析：（1）P2雄性不育，只能作母本。雄性不育株用于杂交实验的优点之一是雄性不育株不需要去雄，可以直接作为母本。叶色为绿色，由等位基因A/a控制，叶绿素含量受显性基因影响，而实验二中黄绿色自交发生性状分离，说明黄绿色是杂合子（Aa），且后代黄绿色∶绿色＝2∶1，绿色个体的基因型为aa，说明基因型AA个体致死，致死原因可能是该个体不能合成叶绿素，无法进行光合作用导致死亡。（2）实验二F2中所有的绿色雄性可育株的基因型及比例为aaBB∶aaBb＝1∶2，绿色雄性不育株的基因型为aabb，将所有的绿色雄性可育株与绿色雄性不育株间行种植，由于绿色雄性不育株只能作母本，因此在绿色雄性不育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株（aabb）的概率为1/3；绿色雄性可育株（aaBB∶aaBb＝1∶2）上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株（aabb）的概率为1/3×1/3＝1/9。（3）①据图分析，F2中50株雄性不育株叶肉细胞的核DNA的SSR中，所有的不育植株6号染色体SSR均有条带，故控制雄性不育性状的基因可能位于6号染色体上。②2号不育株6号染色体SSR扩增结果是含有双亲的SSR，原因可能是F1在减数分裂产生配子过程中，6号同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，形成了同时含雄性不育基因和P1亲本SSR标记的配子，并与含有雄性不育基因和P1亲本SSR标记的配子结合，发育成的子代同时具有两条条带。 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $