2025版高考生物一轮总复习必修2第5单元孟德尔定律和伴性遗传第2讲基因的自由组合定律课件

第2讲基因的自由组合定律考情研读·备考定位课标要求核心素养阐明有性生殖中基因的分离和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。1.通过分析基因自由组合定律的细胞学基础，建立进化与适应的观念。(生命观念)2．通过研究自由组合定律的解题规律及方法，培养归纳与演绎的科学思维。(科学思维)考点一两对相对性状的杂交实验与自由组合定律必备知识·夯实基础知|识|巩|固1．发现问题——两对相对性状的杂交实验(1)实验过程(2)结果分析结果结论F1全为黄色圆粒说明_______________为显性性状F2中圆粒∶皱粒＝3∶1说明种子粒形的遗传遵循______定律F2中黄色∶绿色＝3∶1说明种子粒色的遗传遵循______定律F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒)，出现两种新性状(绿色圆粒、黄色皱粒)说明不同性状之间进行了___________黄色和圆粒分离分离自由组合2.提出假说——对自由组合现象的解释(1)理论解释(提出假说)①两对相对性状分别由__________________控制。②F1在产生配子时，_____________彼此分离，_________________可以自由组合。③F1产生的雌配子和雄配子各有___种，且数量相等。④受精时，雌雄配子的结合是______的。两对遗传因子成对遗传因子不同对的遗传因子4随机(2)遗传图解①纯合子共有__种，每一种纯合子在F2中所占比例均为________。②一对基因纯合、一对基因杂合的单杂合子共有___种，每一种单杂合子在F2中所占比例均为_________。③两对基因均杂合的双杂合子有___种，在F2中所占比例为_____。41/1641/811/43．演绎推理、实验验证——对自由组合现象解释的验证(1)演绎推理：设计____实验，预测后代4种表型比例为_________。测交1∶1∶1∶1(2)遗传图解(3)实验验证：进行_____实验，不论正交还是反交，结果都与预测相符。4．得出结论——自由组合定律控制不同性状的遗传因子的______和______是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子____________，决定不同性状的遗传因子____________。测交分离组合彼此分离自由组合5．基因自由组合定律的实质(1)细胞学基础(2)基因自由组合定律的实质①实质：_________染色体上的_________基因自由组合。②时间：__________________。非同源非等位减数分裂Ⅰ后期非等位基因不一定都位于非同源染色体上①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。②同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。不同个体的优良性状预测和诊断7．孟德尔成功的原因分析思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)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。(

)(2)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(

)(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。(

)(4)基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。(

)

√

√×

√延|伸|探|究1．F2中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。请思考：具有两对相对性状的纯合亲本杂交，产生的F1基因型为AaBb，则两亲本基因型是什么？F2中重组类型是什么？所占比例又是多少？提示：亲本基因型可以是AABB×aabb，此时重组类型是A_bb和aaB_，占3/8；亲本基因型还可以是AAbb×aaBB，此时重组类型是A_B_和aabb，占5/8。2．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？为什么？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、aaBB3种基因型。3．某生物兴趣小组利用现有抗病抗倒伏小麦(yyRr)，简要写出获得纯合的抗病抗倒伏小麦的实验思路。提示：让抗病抗倒伏小麦(yyRr)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。剖析难点·考点突破重|难|精|讲1．用分离定律分析两对相对性状的杂交实验(1)过程分析F21YY(黄)、2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)、2Rr(圆)1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆)1yyRR、2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr、2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)(2)结果分析：F2共有9种基因型，4种表型2．基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例图解分析3．AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系考向一通过两对相对性状的杂交实验分析，考查科学思维

(2024·河南天一大联考)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1自交得F2，下列有关叙述正确的是(

)A．黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律精|准|命|题例1CB．F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提C．从F2的绿色圆粒植株中任取两株，这两株基因型不同的概率为4/9D．自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81解析：

连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误；F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误；从F2的绿色圆粒植株yyRR或yyRr中任取两株，这两株基因型相同的概率为(1/3)×(1/3)＋(2/3)×(2/3)＝5/9，故不同的概率为4/9，C正确；自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr)，故后代出现绿色皱粒的概率为(4/9)×(1/16)＝1/36，D错误。理解重组类型的内涵及常见错误(1)重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。(2)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。〔变式训练1〕

(2024·山东潍坊阶段性检测)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yyRrB．子代中重组类型所占的比例为1/4C．子代中自交能产生性状分离的占3/4D．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∶1D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。考向二围绕自由组合定律的实质及验证，考查科学思维及探究

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(

)例2BA．甲自交，验证B、b基因的遗传遵循基因的分离定律B．乙自交，验证A、a基因与B、b基因的遗传遵循基因的自由组合定律C．甲、乙杂交，验证D、d基因的遗传遵循基因的分离定律D．甲、乙杂交，验证A、a基因与D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律解析：甲自交，子代与B、b基因相关的表型之比为3∶1，可以验证B、b基因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基因与B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，B不合理；甲、乙杂交，子代与D、d基因相关的表型之比为1∶1，可以验证D、d基因的遗传遵循基因的分离定律，C合理；甲、乙杂交，A、a与D、d这两对等位基因位于两对同源染色体上，杂交子代的表型之比为1∶1∶1∶1，可以验证A、a基因与D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律，D合理。“实验法”验证遗传定律验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制验证方法结论测交法F1测交后代的性状比例为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制花粉鉴定法若有2种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律若有4种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律验证方法结论单倍体育种法取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有2种表型，比例为1∶1，则符合分离定律取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有4种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律〔变式训练2〕

(2024·安徽合肥质量检测)果蝇的野生型和突变型受常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，研究发现果蝇在A和B同时存在时表现为野生型，其他表现为突变型。现用自然种群中的两只基因型相同的野生型雌雄果蝇杂交，子代野生型∶突变型＝3∶1，回答下列问题：(1)若这两对等位基因遵循自由组合定律，则亲本的基因型组合为______________________________。若这两对等位基因不遵循自由组合定律，则亲本的基因型组合可能有_______种。AaBB×AaBB或AABb×AABb3(2)为验证该对相对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律，请用纯合的基因型AABB、aaBB、AAbb、aabb的雌雄果蝇为实验材料进行设计实验(要求：请写出实验思路、预期结果和结论)。答案：(2)方法一：实验思路：选用基因型为AABB和基因型为aabb的雌雄果蝇相互交配，得到F1，将F1与异性aabb的果蝇交配，观察并记录子二代的表型和比例。预期结果和结论：若产生子代的表型和比例为野生型：突变型＝1∶3，则可验证该相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律；若产生子代的表型和比例为野生型：突变型＝1∶1，则可验证该相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。方法二：实验思路：选用基因型为AABB和基因型为aabb的雌雄果蝇相互交配，得到F1，将F1果蝇相互交配，观察并记录子二代的表型和比例。预期结果和结论：若产生子代的表型和比例为野生型∶突变型＝9∶7，则可验证该相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律；若产生子代的表型和比例为野生型∶突变型＝3∶1，则可验证该相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。同理，选用AAbb与aaBB的杂交子代自交或测交也可。考点二自由组合定律的解题规律及方法剖析难点·考点突破重|难|精|讲1．“拆分法”求解自由组合定律计算问题(1)基因型(表型)种类、概率及比例(2)配子种类及概率的计算有多对等位基因的个体举例：基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数Aa

Bb

Cc↓

↓

↓2

×

2

×

2＝8(种)产生某种配子的概率产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/82.“逆向组合法”推断亲本基因型问题(1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。3．由n对独立遗传的等位基因(完全显性)控制的n个不同性状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

12(1∶1)12(3∶1)13(1∶2∶1)1222(1∶1)222(3∶1)232(1∶2∶1)2n2n(1∶1)n2n(3∶1)n3n(1∶2∶1)n考向一已知亲代求子代的“顺推型”类问题

(2024·郑州一中质检)某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的表现为小花瓣，aa的表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的花瓣为黄色，两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是(

)A．子代共有9种基因型B．子代共有4种表型C．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3D．子代的所有植株中，纯合子约占1/4精|准|命|题例1B解析：此题运用拆分法求解，Aa×Aa后代有3种基因型，3种表型；Rr×Rr后代有3种基因型，2种表型。故AaRr自交后代有3×3＝9种基因型、5种表型，A正确，B错误；子代有花瓣植株占12/16，即3/4，其中AaRr所占的比例约为1/3，C正确；子代的所有植株中，纯合子约占4/16，即1/4，D正确。自由组合定律常用解题技巧(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3∶1，测交后代分离比是1∶1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。(2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。(3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表型个体比近似于3∶1∶3∶1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。〔变式训练1〕

(2024·沈阳二中质检)金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性，高株对矮株为显性，红花对白花为不完全显性，杂合子是粉红花。三对相对性状独立遗传，如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交，在F2中具有与F1相同表型的植株的比例是(

)A．3/32 B.3/64C．9/32 D.9/64C解析：

设纯合的红花、高株、正常花冠植株的基因型是AABBCC，纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株的基因型是aabbcc，F1的基因型是AaBbCc，自交后代F2植株中与F1表型相同的概率是(1/2)×(3/4)×(3/4)＝9/32，C正确。考向二根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆推型)

(2024·湖南师大附中质检)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()例2CA．AaFF、aaFF、AAff B．AaFf、aaFf、AAffC．AaFF、aaFf、AAff D．AaFF、aaFf、Aaff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。1．基因填充法根据亲代表型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表型将所缺处补充完整，特别要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在隐性性状，那亲代母本、父本基因型中一定都存在相应的隐性基因。2．分解组合法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：(1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb；(2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb；(3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。〔变式训练2〕

(2024·泉州五中调研)水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性，这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是(

)A．Ddrr或ddRr B．DdRRC．ddRR D．DdRrA考向三多对基因控制生物性状的分析(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例3B解析：每对等位基因测交后会出现2种表型，故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体，A正确；不管n有多大，植株A测交子代比为(1∶1)n＝1∶1∶1∶1…(共2n个1)，即不同表型个体数目均相等，B错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为(1/2)n，纯合子的个体数也是(1/2)n，两者相等，C正确；n≥2时，植株A的测交子代中纯合子的个体数是(1/2)n，杂合子的个体数为1－(1/2)n，故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。(1)某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为(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，该性状至少受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。〔变式训练3〕

(2023·华中师大附中调研)有一种名贵的兰花，花色有红色、蓝色两种颜色，其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行杂交，F1均为红花，F1自交，F2红花与蓝花的比例为27∶37。下列说法正确的是(

)A．兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制B．兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制C．若F1测交，则其子代表型及比例为红花∶蓝花＝1∶7D．F2中蓝花基因型有5种C考向四自交与自由交配下的推断和相关比例计算

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1/6B．F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6C．F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎∶矮茎＝2∶1D．F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身＝2∶1例4B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。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中黄色圆粒豌豆个体和绿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∶1yyR_(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〔变式训练4〕

(2024·山东省青岛市高三上学期教学质量检测)某植物子叶的黄色对绿色为显性，种子的圆粒对皱粒为显性，两对性状各由一对等位基因控制且独立遗传。以黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆为亲本，杂交得到F1，其自交得到的F2中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶15∶5，若让F1自由交配，则后代中绿色皱粒的豌豆所占的比例是(

)A．1/16 B．9/64C．3/64 D．25/144B解析：设子叶颜色相关基因用Y、y表示，种子形状相关基因用R、r表示。据题意可知，亲本为黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆，基因型为Y_R_和yyrr，杂交得到的F1自交，F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶15∶5，所以黄色∶绿色＝(9＋3)∶(15＋5)＝3∶5，圆粒∶皱粒＝(9＋15)∶(3＋5)＝3∶1，推测亲本关于颜色的基因型为Yy×yy，则F1为1/2Yy,1/2yy，自交子代Y_为1/2×3/4＝3/8，即黄∶绿＝3∶5(符合)，又由于F2圆粒∶皱粒＝3∶1，所以F1为Rr，则双亲为RR×rr，因此，亲本的基因型为YyRR×yyrr，F1的基因型为1/2YyRr、1/2yyRr，其自由交配的后代中，产生配子的比例为Y是1/4，y是3/4，R是1/2，r是1/2，绿色皱粒的豌豆所占的比例为3/4×3/4(绿色)×1/2×1/2(皱粒)＝9/64，B正确。素养提升·强化思维构|建|网|络|情境试题规范作答|阅读下列材料，回答下列问题：雄性不育与自由组合定律研究人员发现了大白菜核基因雄性不育甲和乙两品系，为研究其遗传特性，进行了相关实验，结果如表所示：组别杂交一杂交二杂交三亲本甲品系(不育株)×可育株乙品系(不育株)×可育株杂交一子代不育株×杂交二子代可育株子代不育∶可育＝1∶1不育∶可育＝1∶1不育(1)依据杂交一和杂交二实验不能判断可育和不育的显、隐性关系，依据是_________________________________________________。(2)科研人员提出如下假说：不育性受控于两对独立遗传的显性基因①，不育基因A对可育基因a为显性，当B基因存在时，遮盖了A基因的表现，表现为可育②。根据假说，杂交一、杂交二亲本基因型分别是AAbb×AABb、Aabb×aabb③，则杂交三子代基因型是____________。亲本有两种表型，子代也出现不育和可育两种类型Aabb(3)为验证上述假说，科研人员用杂交一可育株与杂交二可育株杂交，得到F1。F1可育植株自交得到F2，若F2的表型及比例为_________________________，则假说成立。可育∶不育＝13∶3【解题策略】真|题|再|现1．(2023·北京卷)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是(

)AA．控制两对相对性状的基因都位于X染色体上B．F1雌果蝇只有一种基因型C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变D．上述杂交结果符合自由组合定律解析：白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，产生的F1中白眼均为雄性，红眼均为雌性，说明性状表现与性别有关，则控制眼色的基因位于X染色体上，同时说明红眼对白眼为显性；另一对相对性状的果蝇杂交，无论雌雄均表现为长翅，说明长翅对残翅为显性，F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅＝3∶1，说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上，A错误；若控制长翅和残翅的基因用A/a表示，控制眼色的基因用B/b表示，则亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，B正确；亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY，则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY，这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼，即子代表型不变，C正确；

根据上述杂交结果可知，控制眼色的基因位于X染色体上，控制翅型的基因位于常染色体上，可见，

上述杂交结果符合自由组合定律，D正确。故选A。2．(2023·湖北卷)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如：A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是()

父亲母亲儿子女儿基因组成A23A25B7B35C2C4A3A24B8B44C5C9A24A25B7B8C4C5A3A23B35B44C2C9BA．基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传B．母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9C．基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律D．若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5解析：若基因位于X染色体上时，男孩只能获得父亲的Y染色体而不能获得父亲的X染色体。儿子的A、B、C基因中，每对基因各有一个来自于父亲和母亲，如果基因位于X染色体上，则儿子不会获得父亲的X染色体，而不会获得父亲的A、B、C基因，A错误；三个基因位于一条染色体上，不发生互换，由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5，其中A24B8C5来自于母亲，而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9，说明母亲的其中一条染色体基因组成是A3B44C9，B正确；根据题目信息，人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换，不符合自由组合定律，位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律，C错误；根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测，母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9；父亲的两条染色体是A25B7C4和A23B35C2，基因连锁遗传，若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C2C5，D错误。故选B。3．(2023·山西卷)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AaBbB．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1/16D解析：F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，因此控制两个矮秆突变体的基因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，因此高秆中纯合子所占比例为1/9，D错误。故选D。4．(2020·浙江卷)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是(

)A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型B解析：基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd四种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种。若De对Df共显性，H对h完全显性，则毛发颜色表型有4种，毛发形状表型有2种，则F1有4×2＝8种表型，A错误；若De对Df共显性，H对h不完全显性，毛发颜色表型4种，毛发形状表型3种，则F1有4×3＝12种表型，B正确；若De对Df不完全显性，H对h完全显性，毛发颜色表型4种，毛发形状表型2种，则F1有4×2＝8种表型，C错误；若De对Df完全显性，H对h不完全显性，毛发颜色表型3种，毛发形状表型3种，则F1有3×3＝9种表型，D错误。5．(2020·浙江7月选考)某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R杂交编号杂交组合子代表型(株数)ⅠF1×甲有(199)，无(602)ⅡF1×乙有(101)，无(699)ⅢF1×丙无(795)用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为(

)A．21/32

B．9/16

C．3/8

D．3/4A解析：分析题意可知，基因型为AABBcc的个体表现为有成分R，又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交，其中一组杂交的F1基因型为AaBbCc且无成分R，推测同时含有A、B基因才表现为有成分R，C基因的存在可能抑制A、B基因的表达，即基因型为A_B_cc的个体表现为有成分R，其余基因型均表现为无成分R。根据F1与甲杂交，后代有成分R∶无成分R≈1∶3，有成分R所占比例为1/4，可以将1/4分解为1/2×1/2，则可推知甲的基因型可能为AAbbcc或aaBBcc；F1与乙杂交，后代有成分R∶无成分R≈1∶7，可以将1/8分解为1/2×1/2×1/2，则可推知乙的基因型为aabbcc；F1与丙杂交，后代均无成分R，可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCC。杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc，比例为1∶1，或(基因型为AaBBcc和AaBbcc，比例为1∶1)，杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc，故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交，后代中有成分R所占比例为∶1/2×1×3/4×1＋1/2×3/4×3/4×1＝21/32，A正确。

6．(2022·北京卷)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_________________。黄色∶无色＝3∶1(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲(基因A突变为a)果肉黄色，乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：______________________。aaBB、aaBb(3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍

表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素(4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括________，并检测C的甲基化水平及表型。①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型①②④解析：(1)果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。(2)由图可知，F2比值约为9∶3∶4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。(3)由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，则存在A或H，不存在B基因时，果肉呈橙色。因此，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。(4)C基因表达的产物可以调控A的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测C的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C去甲基化，并检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故选①②④。7．(2022·全国甲卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序，叶腋长雌花序)，但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是__________________________________________________________________________________________________。对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋(2)乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为_________，F2中雄株的基因型是_____________；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是_________。1/4bbTT、bbTt1/4(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是__________________________________________________________；若非糯是显性，则实验结果是_______________________________________________________________。糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒解析：雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)，可推断出甲的基因型为BBTT，乙、丙基因型可能为BBtt或bbtt，丁的基因型为bbTT。(1)杂交育种的原理是基因重组，若甲为母本，丁为父本杂交，因为甲为雌雄同株异花植物，所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后，再套袋隔离。(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，可知乙基因型为BBtt，丁的基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米均为雌雄同株植物，间行种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基因型为aa，则糯性植株无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3AAbb、Aabb1/2(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，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。答案：(2)选用的亲本基因型为：AAbb；预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合体基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB。解析：(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交，子代可产生6种基因型，比例为AABb(紫花)∶AaBb(紫花)∶aaBb(白花)∶AAbb(红花)∶Aabb(红花)∶aabb(白花)＝1∶2