第15讲 基因的自由组合定律

第15讲基因的自由组合定律

课时强化训练

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知识点题号

1.两对相对性状的遗传实验2,4,6

2.自由组合定律的实质及验证1,3,5,13

3.自由组合定律的应用7,8,9,10,11,12,14

练透基础

1.（2020•广东六校联考）下列关于孟德尔遗传实验和遗传规律的叙

述，正确的是（B）

A.孟德尔设计测交实验的目的是检测K的基因型

B.孟德尔设计正交和反交实验，增强实验的严谨性

C.孟德尔两大遗传规律的细胞学基础都发生在有丝分裂后期

D.假说中具有不同基因型的配子之间随机结合,体现了自由组合定律

的实质

解析:孟德尔设计测交实验的目的是验证他的假说是否正确；孟德尔

两大遗传规律的细胞学基础都发生在减数分裂过程中；自由组合定律

的实质是减数分裂过程中，等位基因分离，非同源染色体上的非等位

基因自由组合。

2.（2020•河北承德一中检测）孟德尔研究了7对相对性状的遗传,发

现任意两对相对性状的杂交实验均符合自由组合定律,对此现象的解

释，不正确的是（D）

A.这7对相对性状的遗传是互不干扰的

B.豌豆至少有7对同源染色体

C.7对相对性状中任意一对相对性状的遗传一定符合分离定律

D.豌豆所有相对性状中任意两对相对性状的遗传均符合自由组合

定律

解析：由于任意两对相对性状的遗传均符合自由组合定律，说明控制7

对相对性状的基因互不干扰;7对相对性状至少由7对等位基因控制;

每一对等位基因的遗传都符合分离定律;除上述7对相对性状以外，

其他任意两对相对性状的遗传不一定符合刍由组合定律,因为控制两

对相对性状的基因可能在一对同源染色体上。

3.(2019•海南卷)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是

(D)

A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物

B.进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄

C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离

D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合

解析:豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物，自然状态下是纯种；

因豌豆雌雄同花,在进行豌豆杂交时，母木植株需要人工去雄，并进行

套袋处理;杂合子中的等位基因在形成配子时随同源染色体的分开而

分离;非同源染色体上的非等位基因在形成配子时能够自由组合，同

源染色体上的非等位基因不能自由组合。

4.鸡冠的形状由两对等位基因控制，关于如图所示的杂交实验叙述正

确的是（D）

P玫现/X魔豆冠

!

F.胡桃冠

七胡桃冠玫瑰冠豌豆冠单冠

9:3:S:1

A.亲本玫瑰冠是双显性纯合子

B.R与F2中胡桃冠基因型相同

C.F?豌豆冠中的纯合子占1/16

D.该性状遗传遵循自由组合定律

解析：由子二代胡桃冠：玫瑰冠：豌豆冠：单冠=9：3：3：1,说明子

一代胡桃冠是双杂合子,亲本玫瑰冠是单显性纯合子;件中胡桃冠为

双杂合子，而F2中胡桃冠有四种基因型;F2豌豆冠中的纯合子占1/3;

根据分析可知，该性状遗传遵循自由组合定律。

5.（2021•河南郑州一模）玉米的两对等位基因A、a和B、b控制两对

相对性状，某研究小组欲研究两对等位基因是否位于两对染色体上，

进行了下列四组实验，并分析四组实验的子一代个体的表现型和比例,

其中无法确定两对等位基因位置关系的是（D）

A.AaBb个体进行自交B.AaBb与aabb杂交

C.AaBb与Aabb杂交D.aaBb与Aabb杂交

解析:双杂合子自交和测交都能用来判断两对等位基因是否位于两对

染色体上。AaBb个体进行自交,两对等位基因若位于两对染色体上，

则结果为9：3：3：1,否则不是;AaBb与aabb杂交,两对等位基因若

解析：(1)根据甲自交后代出现腋花和顶花性状分离可以确定这对性

状的显隐性,若甲为腋花,则腋花为显性性状，顶花为隐性性状,若甲

为顶花,则腋花为隐性性状,顶花为显性性状;根据乙自交后代出现高

茎和矮茎的性状分离可确定该性状的显隐性,若乙为高茎，则高茎是

显性性状,矮茎是隐性性状,若乙为矮茎，则矮茎为显性性状，高茎为

隐性性状。

⑵由于确定高茎和腋花为显性性状,若用A/a表示控制茎高度的基

因、B/b表示控制花位置的基因，根据甲和乙的自交后代均出现性状

分离可知，甲和乙均为杂合子,故甲的基因型为aaBb,表现为矮茎腋花；

乙的基因型为Aabb,表现为高茎顶花。若甲aaBb和乙Aabb杂交,子

代中高茎腋花(AaBb)：高茎顶花(Aabb)：矮茎腋花(aaBb)：矮茎顶

花(aabb)二1：1：1：1。

(3)若要验证甲和乙的基因型，可用测交的方法,则闪应该为隐性纯合

子aabb。分别与甲、乙进行测交,若甲测交后代:矮茎腋花：矮茎顶

花二1：1,则甲基因型为aaBb;若乙测交后代：高茎顶花：矮茎顶花二1：

1,则乙基因型为Aaob,甲、乙测交后代的分离比均为1：1。由于自花

传粉植物无性染色体,两对基因均在常染色体上,故乙测交的正反交

结果相同，均为高茎顶花：矮茎顶花二1：

答案：⑴若甲为腋花,则腋花为显性性状,顶花为隐性性状,若甲为顶

花,则腋花为隐性性状，顶花为显性性状;若乙为高茎,则高茎是显性

性状,矮茎是隐性性状,若乙为矮茎，则矮茎为显性性状,高茎为隐性

性状

（2）aaBb、矮茎腋花Aabb、高茎顶花高茎腋花：高茎顶花：矮茎

腋花：矮茎顶花二1：1：1：1

（3）aabb1：1相同

7.（2020•全国H卷）控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性

状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现

有表现型不同的4种植株:板叶紫叶抗病（甲）、板叶绿叶抗病（乙）、

花叶绿叶感病（丙）和花叶紫叶感病（丁）。甲和丙杂交,子代表现型均

与甲相同；乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答

下列问题。

（1）根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别

是O

⑵根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的

基因型分别为、、和

⑶若丙和丁杂交,则子代的表现型为O

⑷选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。

若发现叶形的分离比为3：1、叶色的分离比为1：1、能否抗病性状

的分离比为「1,则植株X的基因型为。

解析：⑴甲（板叶紫叶抗病）与丙（花叶绿叶感病）杂交,子代表现型都

是板叶紫叶抗病，说明板叶对花叶为显性、紫叶对绿叶为显性、抗病

对感病为显性。（2）闪的表现型为花叶绿叶感病，说明内的基因型为

aabbddo根据甲与丙杂交子代都是板叶紫叶抗病推断，甲的基因型为

AABBDDo乙（板叶绿叶抗病）与丁（花叶紫叶感病）杂交,子代出现个体

数相近的8（即2X2X2）种不同表现型，可以确定乙的基因型为

AabbDd,丁的基因型为aaBbddo（3）若丙（基因型为aabbdd）与丁（基因

型为aaBbdd）杂交,子代的基因型为aabbdd和aaBbdd,表现型为花叶

绿叶感病、花叶紫叶感病。（4）植株X与乙（基因型为AabbDd）杂交,

统计子代个体性状。根据叶形的分离比为3：1,确定是AaXAa的结

果;根据叶色的分离比为1：1,确定是BbXbb的结果;根据能否抗病

性状的分离比为1：1,确定是ddXDd的结果，因此植株X的基因型为

AaBbddo

答案：（1）板叶、紫叶、抗病（2）AABBDDAabbDdaabbddaaBbdd

（3）花叶绿叶感病、花叶紫叶感病（4）AaBbdd

训练素能

8.（2017•全国II卷）若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独

立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色

素;B基因编码的酉每可使该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杂交,R均

为黄色,F2中毛色表现型出现了黄：褐：黑二52：3：9的数量比，则杂

交亲本的组合是（D）

A.AABBDDXaaBBdd,或AAbbDDXaabbdd

B.aciBBDDXaabbdd,或AAbbDDXaaBBDD

C.aabbDDXaabbdd,或AAbbDDXaabbdd

D.AAbbDDXaaBBdd,或AABBDDXaabbdd

解析:两黄色纯合亲本杂交R均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄：

褐：黑=52：3：9的数量比,F2表现型比值符合（3：的变式，因此

日控制毛色的三对基因皆为杂合，即E的基因型为AaBbDd,满足此条

件的亲本组合只有D选项的组合。

9.（2020•安徽皖南八校联考）某植物的红花和白花受三对等位基因

控制，当这三对等位基因中每对等位基因都至少含一个显性基因时才

开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙三个白花植株品系，分别与一纯

合红花品系杂交，结果如表所示。下列分析错误的是（C）

品系F1F2

甲红花植株红花植株：白花植株二48：16

乙红花植株自交红花植株：白花植株=36:28

丙红花植株红花植株：白花植株二27:37

A.甲品系含有一对隐性基因、两对显性基因

B.甲品系与丙品系杂交,子代全为白花植株

C.乙品系Fz的白花植株中，纯合子占2/7

D.丙品系F2的白花植株共有19种基因型

解析：由题意分析可知，甲品系含有一对I除性基因、两对显性基因，乙

品系含有两对隐性基因，一对显性基因，丙品系含有三对隐性基因，故

甲品系与丙品系杂交,子代全为白花植株；乙品系F2的白花植株中,纯

合子占3/7;丙品系F2的基因型共有27种，其中红花植株的基因型有8

种，故白花植株共有19种基因型。

10.(2020•北京海淀区高三期末)果蝇的眼色有一种隐性突变体

猩红眼(nn)。研究者获得了两个新的朱砂眼隐性突变体一一朱砂眼

a(r2m)和朱砂眼b(口口)，做了如下杂交实验。据此分析不合理的是

(C)

组别亲本组合

I朱砂眼aX猩红眼野生型

II朱砂眼aX朱砂眼b朱砂眼

III朱砂眼bX猩红眼野生型

A.r.和n不是等位基因

B.Q和门是等位基因

C.n和门一定位于非同源染色体上

D.山组E的自交后代一定出现性状分离

解析:根据第I组朱砂眼a和猩红眼杂交,子代全为野生型，说明朱砂

眼a和猩红眼是由不同的基因控制的，第I组朱砂眼a基因型为

R.R.nn,第I组猩红眼基因型为nnRR,子代全为RrRr2,表现为野

生型，因此n和。不是等位基因；根据第II组杂交结果，朱砂眼a和朱

砂眼b杂交，子代全为朱砂眼，说明朱砂眼a、b实际上是一种性状,

因此n和n是等位基因；根据第HI组杂交朱砂眼b和猩红眼杂交，子

代全为野生型，说明了n和门是非等位基因，但由于一条染色体上有

多个基因，所以n和Q可能在一对同源染色体上;根据C项的分析HI

组杂交亲代朱砂眼b的基因型为R1R1r3r3,猩红眼的基因型为nr岛

所以子代全为R.rlR3r3,自交后代一定出现性状分离。

11.（2020•河南师大附中检测）家蚕卵有正常形和长形，由一对等位

基因控制,且该对基因在染色体上的位置是确定的。野生家蚕蛾体色

为白色,研究小组获得两种蛾体色为灰黑色突变型家蚕,分别用两种

突变型灰黑色长形卵雄蚕与白色正常形卵雌蚕杂交,FJ匀为白色正常

形卵。B雌雄个体交配,所得F2的表现型及数量如表。

早1

白色正常形卵：173白色正常形卵：176

突变型1

灰黑色长形卵：57灰黑色长形卵：59

白色正常形卵：146

白色正常形卵:191白色长形卵:47

突变型2

白色长形卵：63灰黑色正常形卵:46

灰黑色长形卵：16

（1）根据杂交结果可判断灰黑色突变是（填“显”或“隐”）

性突变,其遗传遵循定律。

⑵若突变型2灰黑色性状只在雄蛾中出现的原因是控制灰黑色性状

的基因位于常染色体上,表现时受性别影响，只在雄性中表现。请设计

一个杂交实验进行验证。（要求写出杂交组合和预期结果）

（3）根据表中的数据可得出的结论：突变型1控制灰黑色性状的基因

和突变型2控制灰黑色性状的基因位于（填“同源”或“非

同源”）染色体上，依据是_____________________________________

解析：（1）根据杂交结果可判断,灰黑色突变是隐性突变,受一对等位

基因控制,其遗传遵循孟德尔的分离定律。

（2）若要验证突变型2灰黑色性状（设为bb）只在雄蛾中出现,其控制

灰黑色性状的基因位于常染色体上,表现时受性别影响，只在雄性中

表现，即BB和Bb在雌雄中都表现为白色，而bb雄性表现为灰黑色bb

雌性表现为白色。可以将灰黑色的雄性（bb）与肉白色雌性（Bb）个体杂

交,观察子代雌雄个体的表现型及其比例。若子代雌性全为白色,雄性

白色：灰黑色二1：1,则可说明假设成立。

⑶根据表中的数据，结合前面的分析,突变型1控制灰黑色性状的基

因与控制卵形的基因位于同一对同源染色体上,而突变型2控制灰黑

色性状的基因与控制卵形的基因位于不同对同源染色体上，由此说明

突变型1和突变型2中控制体色的基因各自位于不同的同源染色体上,

即两者位于非同源染色体上。

答案：（1）隐基因的分离

⑵杂交组合：3灰黑色X早白色

预期结果:子代雌蛾全部为白色，雄蛾中白色：灰黑色二1：1。

⑶非同源突变型1控制灰黑色的基因与控制卵形的基因位于一对

同源染色体上，突变型2控制灰黑色的基因与控制卵形的基因位于非

同源染色体上

12.（2020•广东惠州调研）某二倍体植物种群的植株花色有白色、红

色、紫色和深红色,受等位基因（R/r,R对•r为完全显性）和复等位基

因（L/L/i,其中L与12共显性,且它们对i均为完全显性）共同控制,

且独立遗传。其控制花色色素合成的途径如图所示。请回答问题。

—

R-因I

I.白色—红色色索］

白色阳

深红色色索

（前体物）（中间产物了，紫色色索了

t

I.UW

（DR基因对该植物花色性状的控制方式是

I./L/i基因的遗传遵循定律。

⑵据图可知,正常情况下,基因型为RRIL的植株表现型为:

白花植株的基因型有种。

⑶红花植株与紫花植株杂交，后代表现型及比例为白花植株：红花

植株：紫花植株：深红花植株二7：3：3：3,则两亲本植株的基因型

分别为红花植株、

紫花植株。

（4）现有一红花植株，自交后代的表现型及比例为红花：白花二3：1,

该红花植株的基因型是。

解析：（1）根据图示可知,R基因通过控制酶1的合成控制合成白色中

间产物,进而控制该植物花色。L/L/i基因属于复等位基因，其遗传

遵循基因分离定律。

（2）据图可知，正常情况下，基因型为RRIJ的植株可合成醐1、酶2

和酶3,表现为深红色花，白花植株的基因型应为rr_____、R_ii,共

有6+2=8（种）。

⑶红花植株与紫花植株杂交，后代红花植株、紫花植株、深红花植株

所占比例均为3/16=（3/4）义（1/4）,推测亲本红花植株的基因型为

RrLi,紫花植株基因型为RrLio

⑷一红花植株R」」自交后代的表现型及比例为红花：白花二3：1,

则该红花植株含有一对杂合基因，基因型是RrLL或RRLi。

答案：（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状

（基因的）分离

⑵深红色花8

（3）RrLiRrl2i（4）RrLL或RRLi

13.（2021•河南高三质检）为探究某生物的耐热性遗传，研究人员取

耐热性亲本与敏热性亲本（均为纯合子）进行了相关研究（不考虑细胞

质遗传，且不考虑变异和交叉互换）。回答下列问题。

（1）研究人员先用耐热性个体作为父本与敏热性个体进行杂交,再用

耐热性个体作为母本与敏热性个体进行杂交,分别获得件,件均为耐

热性，据此能得出的结论是①;

②O

（2）进一步研究表明，耐热性相关遗传受7号染色体上的两对等位基

因（A/a、B/b）控制。

①若显性基因越多耐热性越强,基因型为AaBb的个体自交,可能会出

现种表现型，其中敏热性占o

②若只要出现显性基因即耐热，且与显性基因数量无关，抗虫与否受

另一对等位基因D/d控制，其中抗虫为显性，请利用基因型为

AABBDD（甲）与aabbdd（乙）的植株为实验材料，设计实验判断D/d基因

是否位于7号染色体上。（写出实验方法和结论分析）

解析：（1）正反交实验可用于判断基因位于常染色体上还是性染色体

上,根据题干信息可知,无论耐热性个体作为父本与敏热性个体进行

杂交,还是耐热性个体作为母本与敏热性个体进行杂交,最后的实验

结果都是一样的，因此可以断定,控制该性状的基因位于常染色体上，

且其显性性状为耐热性。

⑵①根据题干，耐热性遗传受7号染色体上的两对等位基因（A/a、

B/b）控制，即该两对等位基因位于一对同源染色体上,可能A和B位于

同一条染色体上,也可能A和b位于同一条染色体上,基因型为AaBb

的个体自交,如果控制显性的A、B基因均在一条染色体上,显性基因

越多耐热性越强，见后代有3种表现型,且其中敏热性概率为1/4;若

控制显性的基因A和控制隐性的基因b均在一条染色体上,则后代只

有1种表现型，无敏热性出现。②依据题干信息,判断控制该抗虫基因

是否位于7号染色体上,则主要是看耐热性状与抗虫性状是否符合自

由组合定律。设计实验如下:将甲与乙杂交获得F.,再将F,自交得F2,

观察并统计F2的表现型及比例;结论:若F2中耐热抗病：敏热非抗病

二3：1,则D/d基因位于7号染色体上;若F2中耐热抗病：耐热非抗病：

敏热抗病：敏热非抗病二9：3：3：1,则D/d基因不位于7号染色体上。

答案：⑴①耐热性对敏热性为显性（或耐热基因为显性，敏热基因为

隐性）

②相关基因位于常染色体上

⑵①3或11/4或0

②实验方法:将甲与乙杂交获得R,再将E自交得F2,观察并统计F2的

表现型及比例;结论:若F2中耐热抗病：敏热非抗病=3：1,则D/d基

因位于7号染色体上;若F2中耐热抗病：耐热非抗病：敏热抗病：敏

热非抗病二9：3：3：1,则D/d基因不位于7号染色体上。

创新应用

14.（2020•北京等级考试适应性测试节选）杂交水稻生产技术是我国

现代农业研究的一项重要成果，使我国的水稻产量得到大幅度提高，

为我国和世界粮食安全作出了重要贡献。

（1）具有相对性状的水稻纯合子杂交,研究者根据3、F2的表现型及比

例可作出的判断包括____________________________________________

以及通过比较正、反交结果可推断控制该性状的基因是否位于细胞

核