高中生物练习：自由组合定律中的特殊比例和实验探究

第4课时自由组合定律中的特殊比例和实验探究

【课标要求】1.会用自由组合的解题规律解决实际问题。2.会设计实验探究两对至多对基因在

常染色体上的位置。

考点一自由组合定律中的特殊分离比

题型一9：3：3：1的变式（自交“和”为16,测交“和”为4的分离比分析）

条件分析Fi（AaBb）自交后代比例Fi（AaBb）测交后代比例

表型为双显、单显、双隐三种，即A_bb

9：6：1I：2：1

和aaB_个体的表型相同

双显性为一种表型，其余为另一种，

9：71：3

即A_bb、aaB_>aabb个体的表型相同

双显为一种表型，一种单显为一种表

型，另一单显与双隐为一种表型，即

9：3：41：1：2

A_bb和aabb的表型相同或aaB一和

aabb的表型相同

只要存在显性基因（A或B）就表现为同

一种表型，其余表现为另一种，即15:13:1

A_B_>A_bb不UaaB_的表型才目同

单显为一种表型，其余为另一种表型，

即A_B_和aabb一种表型,A_bb和10：61：1(2：2)

aaB_为一种表型

AABB：(AaBB、

AABb)：(AaBb、aaBB>

显性基因在基因型中的个数影响性状AaBb：(Aabb.

AAbb):(Aabb、

表现（累加效应）aaBb):aabb=1：2：1

aaBb)：aabb=

1：4：6：4：1

【题型突破】

1.玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B

同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变）。研究人员进行以下两组实验，

有关说法错误的是（）

组别亲代

实验一紫色X紫色白色：紫色=7：9

实验二紫色X白色白色：紫色=5：3

A.籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb

B.实验一B中白色个体随机传粉，子代的表型及比例为紫色：白色=8：41

C.实验一亲代白色个体的基因型可能有2种.子代紫色个体中没有纯合子

D.实验二的B中紫色个体自交，其后代籽粒为紫色个体的比例端

答案D

解析籽粒的紫色和白色为一对相对性状，受两对等位基因控制，根据上述分析可知，亲代

紫色植株的基因型均为AaBb,A正确：实脸一F）中白色个体基因型和比例为

AAbb：Aabb：aaBB:aaBb：aabb=l：2：1：2：1,产生的配子类型和比例为Ab：aB：ab

=2：2：3,Fi白色个体随机传粉，子代表现为紫色的概率为2/7X2/7X2=8/49,所以白色

个体的概率为1-8/49=41/49,故表型及比例为紫色：白色=8：41,B正确；根据分析可知，

实验二亲本基因型为AaBbXAabbAaBbXaaBb,即亲本中的白色个体基因型可能为2种，

子代中紫色个体的甚因型为A_Bb（或AaB_）,均为杂合子，C正确；实脸二的Fi中紫色个体

的基因型可能为l/3AABb.2/3人@81）（或1/3人1巾8、2/3AaBb）,自交后代籽粒为紫色的概率为

1/3X1X3/4+2/3X3/4X3/4=5/8,D错误。

【归纳总结】

2.（2022・济南高三一模）“喜看稻菽千重浪，遍地英雄卜.夕烟”，中国科学家团队对水稻科研

做出了突出贡献：袁隆平院上被誉为“杂交水稻之父”，朱英国院士为我国杂交水稻的先驱,

农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验：

取甲（雄蕊异常,雌蓝正常，表现为雄性不育）、乙（可育）两个品种的水稻进行相关实验，实验

过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a完全显性，B基因

会抑制不育基因的表达，反转为可育。据表分析回答下列问题：

PFiFi个体自交单株收获，种植并统计F2表型

一半全部可育

甲与乙杂交全部可育

另一半可育株：雄性不育株=13：3

(1)控制水稻雄性不育的基因是,

该兴趣小组同学在分析结果后认为A/a和B/b这两对•等位基因在遗传时遵循基因的自由组合

定律，其判断理由是。

(2)F2中可育株的基因型共有种；仅考虑F?中出现雄性不育株的那一半，该部

分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为o

⑶若要利用F2中的两种可育株杂交，使后代雄性不育株的比例最高，则双亲的基因型为

(4)现有各种基因型的可育水稻，请利用这些实验材料，设计•次杂交实验，确定某雄性不育

水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果，得出相应结论。

答案(DAR个体自交虺株收获得到的F2中的一半表现的性状分离比为可育株：雄性不育

株=13：3,而13：3是9：3：3：1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自由组

合定律(2)77/13(3)aabb和AABb(4)水稻不育植株的基因型为A_bb,要确定水稻丙的

基因型，可采用测交的方法，实验思路为：取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后

代植株的育性。若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb：若后代出现可育植株和雄

性小育植株，且比例为1：1,则内的基因型为Aabb。

解析(1)由分析可知，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育，说明雄性不育株一定不

含B基因，进而确定控制雄性不育的基因为AoFi个体自交得到的F?中的一半出现可"T株：

雄性不育株=13：3,13：3是9：3：3：1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自

由组合定律，该比值的出现是基因重组(或自由组合)的结果。(2)根据分析可知，甲的基因型

是Aabb、乙的基因型是aaBB,Fi的基因型为l/2AaBb,l/2aaBboAaBb自交后代的基因型

共9种，其中AAbb、Aabb表现为不言，因此可育株的基因型共有9-2=7(种)。仅考虑F?

中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株的个体的基因型为1/13AABB、2/I3AABH.

2/l3AaBB>4/13AaBb.l/l3aaBB.2/13aaBb>l/13aabb,其中2/13AABb和4/13AaBb自交后

代会发生性状分离，其他均能稳定遗传，故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为

l-2/13-4/13=7/13o(3)利用F2中的两种可育林杂交，要使得到雄性不育株A_bb的比例最

高，可确定其中一个亲本全部产生b的配子，则亲本之一的基因型一定是aabb,另一亲本能

产生A的配子，则另一亲本的基因型为AABb,显然所选个体的基因型为aabb和AABb。

题型二致死类型分析（自交“和”小于16,测交“和”小于4的分离比分析）

1.显性纯合致死

〃Fi自交后代:AaBb：Aabb：aaBb：

aabb=4：2：2：1,其余基因型

（1）AA和BB致死〈个体致死

测交后代:AaBb：Aabb：aaBb：

、aabb=l：I：1：1

"Fi自交后代：6(AaBB+AaBb)：3aaB_

:2Aabb:laabb［或6(AABb+AaBb)

(2)AA(或BB)致死＜:3A_bb:2aaBb:laabb|

测交后代：AaBb：Aabb：aaBb:aabb

、=1：1：1：1

2.隐性纯合致死

（1）双隐性致死：Fi自交后代：A_B_：A_bb:aaB_=9：3：3。

（2）单隐性致死（aa或bb）：Fi自交后代:9A_B_：3A_bb或9A_B_：3aaB_。

【题型突破】

3.（2022•河北邢台高三第一次质检）蝴蝶的翅形（正常翅对浅缺翅为显性）和翅长（长翅对短翅为

显性）分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时

雄蝶致死，基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得

到B，B随机交配得到F2。F?蝴蝶中正常长翅：正常短翅：残缺长翅：残缺短翅为（）

A.6：2：3：1B.15：5：6：2

C.9：3：3：ID.15：2：6：I

答案D

解析基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配，F）的基因型为AaBb,Fi随机交

配所得F?蝴蝶中，雌雄个体的比例为I：1,基因A纯合时雄蝶致死，雄蝶中正常长翅：正

常短翅：残缺长翅：残缺值翅=6：2：3：1,基因b纯合时雌蝶致死，雌蝶中正常长翅：残

缺长翅=9：3,则F2蝴蝶中正常长翅：正常短翅：残缺长翅：残缺短翅为15：2：6：1,D

正确。

方法规律致死类问题解题思路

第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。

第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表型及比例。

4.某植物有白花和红花两种性状，由等位基因R/r、I/i控制，已知基因R控制红色素的合成,

基因I会抑制基因R的表达。某白花植株自交，B中白花：红花=5：1：再让B中的红花植

株自交，后代中红花：白花=2:1。下列有关分析错误的是（）

A.基因R/r与I/i独立遗传

B.基因R纯合的个体会致死

C.R中白花植株的基因型有7种

D.亲代白花植株的基因型为Rrli

答案C

121

解析某白花植林自交，Fi中白花：红花=5：1,红花R_ii占&=,*不可推出两对学位基

因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，且RR基因纯合致死，A、B正确；根据以上分析可

知，亲本白花植株基因型为Rrli,且Fi中红花植株自交后代中红花：白花=2：1,RR基因

纯合致死，故Fi中白花植株的基因型有RrH、Rrli、rrILrrli.rrii,共5种，C错误、D正

确。

5.黑腹果蝇翅的大翅和小翅、有斑和无斑分别由两对常染色体上的等位基因A/a、B/b控制。

用纯合的大翅有斑果蝇与小翅无斑果蝇进行杂交，B全是大翅有斑果蝇。让B雌、雄果蝇交

配得F2,F2表型比例为7：3：1：I.请分析回答:

（1）黑腹果蝇翅的显性性状为°

（2）若用纯合的大翅雄蝇和纯合的小翅雌蝇杂交，结果子代出现了Aaa的个体，其原因可能是

减数分裂［未分离，也

可能是减数分裂II未分离。

⑶针对“Fz表型的比例为7：3：1：1”这一结果，研究小组尝试作出解释：

①研究小组认为：控制黑腹果蝇翅的两对等位基因存在雌配子不育的现象。据此推断，不育

雌配子的基因型为。

②为验证上述解释的正确性，可重复上述实验，获得B后，选择B中（填“雌”或

“雄”）果蝇进行测交。若测交后代表型的比例为，则研究

小组的解释是正确的。

答案（1）大翅、有斑（2）a基因所在的同源染色体未分离a基因所在的染色体的姐妹染色

单体分开后形成的两条染色体（3）①Ab或aB②雌1：1：1

考点二探究不同对基因在常染色体上的位置

【应用导学】

一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色（显性）和白色（隐性）。这对相对性状

就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的

白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种

植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：

(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分

别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为；

上述5个白花品系之一的基因型可能为(写出其

中一种基因型即可)。

(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白

花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5人白花品系中的一个，贝IJ：

①该实验的思路：____________________________________________________________

______________________________________________________________________O

②预期的实验结果及结论：___________________________________________________

答案(1)AABBCCDDEEFFGGHH

aaBBCCDDEEFFGGHH⑵①用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色

②在5个杂交组合中，如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代为白花，说明该白花植

株属于这5个白花品系之一；如果子代全部为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成

的

【总结提升】

1.判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制

(1)实验方案：将具有相同隐性性状的两个品系的个体杂交。

(2)结果分析

①若子代均表现为隐性性状,则这两个品系的相同隐性性状是由相同的隐性基因控制的。

⑵若子代均表现为显性性状,则这两个品系的相同隐性性状是由不同的隙性基因控制的。

2.判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上

(1)自交法

①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得B，让B旦交，观察Fz的性状分离比。

②结果分析：若子代出现9：3：3：I的性状分离比,则这两对基因位于2对同源染色体上;

若子代出现3：1或1：2：1的性状分离比,则这两对基因位于1对同源染色体上。

(2)测交法

①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得B，让R与隐性纯合子杂交,观察F2的

性状比例。

②结果分析：若子代性状比例为1：1：1：1,则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代

性状比例为LL1，则这两对基因位于1对同源染色体上.

3.判断外源基因整合到宿主染色体上的类型

外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连

锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现建I的性状分离比；若多个外源基因分

别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自

由组合定律的现象。

【题型突破】

6.某研究所将拟南芥的三个耐盐基因S0S1、S0S2、S0S3导入玉米，筛选出成功整合的耐

盐植株（三个基因都表达才表现为高耐盐性状）。如图表示三个基因随机整合的情况，让三株

转基因植株自交，后代中高耐盐性状的个体所占比例最小的是（）

口口。分别代表SOS1、SOS2.SOS3甚因

A.甲B.乙

C.丙D.三者相同

答案C

解析结合题中信息可知，三个耐盐基因SOSKS0S2.SOS3都表达的植株才表现为高耐

盐性状，甲植株自交，产生高研盐植株的概率为3/4：乙植株自交，产生高耐盐植株的概率

为3/4X3/4=9/16;结合题图可知，丙植株体内的S0S1和S0S2基因位于一对同源染色体上，

而S0S3基因位于另一对同源染色体的其中一条染色体二，丙植林自交产生高耐盐植根的概

率为3/4Xl/2=3/8o

7.已知某种植物的•个表型为红花高茎而基因型为AaBb的个体，A和a基因分别控制红花

和白花这对相对性状，B和b分别控制高茎和矮茎这对相对性状。己知这两对基因在染色体

上的分布位置有以下三种可能。据图回答下列问题:

②

⑴图②③中，两对等位基因在遗传时是否遵循基因的自由组合定律？（填“是”或

“否”）,理由是一

若不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换，且含b基因的染色体片段缺失（这种变化不影响配

子和子代的存活率），图③细胞能产生种基因型的配子，其基因型是

（2）假设图①中两对基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，请在方框内画出AaBb两对基因

在染色体上的另一种可能的分布状态。（画图并标注基因在染色体上的位置）

（3）现提供表型为白花矮茎的植株若T，要通过•次交配实验穴探究上述红花高茎植株的两对

基因在染色体上的位置究竟属于上述三种情况中的哪一种（不考虑同源染色体非姐妹染色单

体互换），某同学设计了如下实验，基本思路是用.上述红花高茎植株与白花矮茎植株进行杂交,

观察并统计子一代植株的表型及其比例。

I.若子一代植株中出现四种表型，表型及比例为,贝J基因

在染色体上的分布状态如图①所示。

II.若子一代植株中出现两种表型，表型及比例为,贝J基因

在染色体上的分布状态如图②所示。

in.若子一代植株中出现两种表型，表型及比例为，则基因

在染色体上的分布状态如图③所示。

答案（1）否两对等位基因位于同一对同源染色体上2A、aB（2）如图所示（3）1.红花

高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=1：1：1：1H.红花高茎：白花矮茎=1：1III.

红花矮茎：白花高茎=1:1

解析（1）只有位于非同源染色体上的非等位基因才遵循或因的自由组合定律，而图②③中，

两对基因位于同一对同源染色体上，故两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。（2）

只有位于非同源染色体上的非等位基因才遵循基因的自由组合定律，故两对基因（A/a、B/b）

的位置图①见答案。（3）用上述红花高茎植株（AaBb）与白花矮茎植株进行杂交，为测交，白花

矮茎植株（aabb）只能产生一种配子（ab）。I.若红花高茎植株基因分布如图①，该植株能产生四

种配子（1AB：IAb:laB：lab）.故测交后代基因型及比例为lAaBb：lAabb：laaBb：laabb.

即红花高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=i：1：1：ion.若红花高茎植株基因分布如

图②，该植株能产生两种配子（1AB：lab）,故测交后代基因型及比例为lAaBb：laabb,即红

花高茎：白花镂茎=1：1;川.若红花高茎植株基因分布如图③，能产生两种配子（IAb：laB）,

故测交后代基因型及比例为lAabb：laaBb,即红花矮茎：白花高茎=1:1。

8.某植物的三个基因A、b、d分别控制①、②、③三种酶的合成，在三种酶的催化下可使

一种无色物质经一系列转化变为紫色物质。基因A、B、D分别对基因a、b、d为完全显性。

假设该生物体内紫色物质的合成必须由无色物质通过下面的途径转化而来（如图所示），据图

回答下列问题：

基因A基因b基*Id

|控制合成|控制合成控制合成

无色醉①白色—②蓝色,③紫色

物质物质物质*物质

（1）如果三对等位基因分别位于三对同源染色体上，则基因型为AaBbDd的两个亲本杂交，出

现紫色子代的概率为。

（2）如果要探究b、d两个基因是否位于两对同源染色体匕请写出选用的亲本（基因型）及冏便

的实验方案，并预测实验结果。

实验方案：。

结果预测：________________________________________________________________

___________________________________________________________________________O

AB

I

（3）如果A、a,B、b两对等位基因在染色体上的位置为一ab-,若不考虑突变、同

源染色体非姐妹染色单体互换的情况下，对基因型为AaBbDD的个体进行测交实验，后代的

表型及比例为o

答案（1）3/64（2）基因型为AABbDd的个体自交，统计后代的性状分离比若后代出现白

色：蓝色：紫色七12：3：1,则b、d两个基因位于两对同源染色体上；若后代性状分离未出

现上述比例，则b、d两个基因不是位于两对同源染色体上（3）白色：无色光1：1

解析（1）紫色个体的基因型为A_bbdd,如果三对等位基因分别位于三对同源染色体上，则

符合自由组合定律，基因型为AaBbDd的两个亲本杂交，产生紫色个体（A_bbdd）的概率为

3/4X1/4X1/4=3/64。（2）险证两对等位基因位于两对同源染色体上，可采用自交或测交方法，

但是自交方案更为简便一些。为避免因a基因影响后代的性状分离比，亲本必须为含AA的

个体，因此应选用基因型为AABbDd的个体自交，若后代出现9AAB_D_（白色）、3AAB_dd（白

色）、3AAbbD_（蓝色）、lAAbbdd（紫色），即性状分离比为白色：篮色：紫色比12：3：1,则

b、d两个基因位于两对同源染色体上；若后代性状分离未出现上述比例，则b、d两个基因

不是位于两对同源染色体上。（3）如果A、a与B、b两对等位基因在染色体上的位置为

AB

~~ab,贝IAaBb只能产生AB、ab两种配子，那么AaBbDDXaabbdd-1/2AaBbDd（白

色）、l/2aabbDd（无色），因此后代的表型及性状分离比为白色：无色:I。

重温高考真题演练

1.（2021・山东，22）番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染

色体上，基因型为mm的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为MM、

Mm的植株表现为大花、可育。R、I•基因位于5号染色体上，基因型为RR、Rr、rr的植株

表型分别为：正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成，导

入H基因的转基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表达，喷施泰乙酰胺（NAM）后含H基因

的雄配子死亡。不考虑基因突变和染色体互换。

⑴基因型为Mm的植株连续自交两代，F?中雄性不育植株所占的比例为o雄性不育植

株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为，以该杂交种为亲本

连续种植，若每代均随机受粉，则F2中可育晚熟红果植株所占比例为。

（2）已知II基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm

的细胞并获得转基因植株甲和乙，植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交，在形成配子时喷施

NAM,B均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含I个或多个H基因，则以上所得

B的体细胞中含有一个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因，则H基因插入了

所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因，则H基因在染色体上的分布

必须满足的条件是___________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9

植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占

比例为一。

⑶若植株甲的体细胞中仅含一个H基因，在不喷施NAM的情况下，利用植株甲及非转基因

植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案：

答案（1）1/6MmRr5/12（2）0M基因必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2

条同源染色体上不能同时存在H基因l/2n

（3）以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株（或利用雄

性不育植株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株）

解析（1）基因型为Mm的植株自交，Fi中MM：Mm：mm=1：2：1,其中MM、Mm的

植株表现为大花、可育，mm的植株只产生可育雌配子，故只有1/3MM和2/3Mm能够自

文，则F2中雌性不育植林mm所占的比例为2/3Xl/4=l/6。雄性不育植株mm与野生型植

株杂交所得可育（Mm）晚熟红果（Rr）杂交种的基因型为MinRr,以该杂交种为亲本连续种植，

若每代均随机受粉，即自由交配，两对等位基因自由组合，产生的配子有MR、Mr、mR、

mr,比例为1：1：1：1,则Fi中有9种基因型,分别为：1MMRR、2MMRr、IMMrr、2MmRR、

4MmRr、2Mmlr、ImmRR、2mmRr、Immrr,雌配子种类及比例为:MR：Mr：mR：mr=

1：I：I：1,雄配子种类及比例为：MR：Mr：mR:mr=2：2：I：1,则F2中可育晚熟红

果植株（基因型为M.Rr）所占比例为1/4X3/6+1/4X3/6+1/4X2/6+1/4X2/6=10/24,即

5/12。（3）若植株甲的体细胞中仅含一个H基因，且H基因插入了M基因所在的染色体上，

在不喷施NAM的情况下，以雄性不育植株mm为母本、植株甲HMm为父本进行杂交，雌

配子为m,雄配子为HM、m,则子代中大花植株（基因型为HMm）即为与植株甲基因型相同

的植株（或利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株）。

2.（2021・湖南，17）油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割

均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突

变体S。为J'阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了

相关试验，如图所示。

①P?SxdZ②P?ZxdS®PZxS

III

F]F,FixS

I®I®I

F2高秆半矮秆F2高秆半矮秆F2高秆半矮秆

515345964021169

回答下列问题：

⑴根据F2表型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是

，杂交组合①的h产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有

种结合方式，且每种结合方式机率相等。B产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学

基础是____________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________O

⑵将杂交组合①的F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，分为三种类

型，全为高秆的记为F3—I,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3

-II，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3—III。产生F3—【、F3—II、

F3—III的高秆植株数量比为o产生F3—HI的高秆植株基因型为_____________（用

A、a；B、b；C、c……表示基因）。用产生F3-III的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证

自由组合定律？O

答案（1）由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制16F1减数分裂产生配子时，位于同

源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合（2）7：4：4

Aabb、aaBb不能

解析（1）根据题意分析可推测，半矮杆突变体S是双隐性纯合子，只要含有显性基因即表现

为高秆，杂交组合①的B为双杂合子，减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等住基因

分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以产生4种比例相等的配子，自交时

雌雄配子有16种结合方式，且每种结合方式机率相等，导致F2出现高秆：半矮秆315：1。

⑵杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括IAABB、2AABb>2AaBB、4AaBb、IAAbb.

2Aabb、laaBB、2aaBb,所有高秆植株自交，分别统计单林自交后代的息型及比例，含有一

对纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB.lAAbb.laaBB,占高秆植株的比例

为7/15,其后代全为高杆，记为F3-I;AaBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆与

半矮秆比例-15：1,和杂交组合①、②的F?基本一致，记为F-B-II;2Aabb、2aaBb占高秆

植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F?基本一致，记为F3-III,

产生F3—I、F3-II>F3一川的高秆植株数量比为7：4：4。用产生F3—HI的高杆植林进行

相互杂交试验，不论两对赛因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本均产生

两种数量相等的雌雄配子，子代均出现高秆：半矮秆=3：1,因此不能险证基因的自由组合

定律。

3.（2020•山东，23）玉米是雌雄同株异花植物，利川玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突

变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。

将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基

因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产

生的影响，进行了以「实验：

实验一：品系M（TsTs）X甲（Atsts）-*Fi中抗螟：非抗螟约为1：1

实验二：品系M（TsTs）义乙（Atsts）fB中抗螟矮株：非抗螟正常株高约为1：1

（1）实验一中作为母本的是，实验二的R中非抗螟植株的性别表现为

______________________________________________________________（填”雌雄同株”“雌

株”或“雌雄同株和雌株”）。

⑵选取实验一的B抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株约为

2：1：lo由此可知，甲中转入的A基因与ts基因（填“是”或“不是”）位于同一

条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是“若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，

子代的表型及比例为。

（3）选取实验二的R抗螟矮株自交，F：中抗螟矮株雌雄同株：抗螟矮株雌株：非抗螟正常株

高雌雄同株：非抗螟正常株高雌株约为3：1：3：1,由此可知，乙中转入的A基因

（填“位于”或“不位于”）2号染色体上，理由是。

F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对R的繁殖造成影

响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是。

Fz抗螟矮株中ts基因的频率为,为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮

株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占

的比例为。

答案（1）甲雌雄同株（2）是AAtsts抗螟雌雄同株：抗螟雌株=1：1（3）不位于抗

螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上含

A基因的雄配子不育1/21/6

解析（1）据题中信息可知，品系M为雌雄同株，甲基因型为Atsts,表现为雌株，因此实脸

一中的母本只能是甲。实验二的Fi中非抗螟正常株高植株中不含抗螟基因，且控制性别的基

因型是Tsts,性别应该是雌雄同株。（2）实脸一中，若转入的A基因与ts基因位于一条柒色体

上，则甲植株的基因型可表示为品系M的基因型是则Fi抗螟植林的基

因型是

,则F,抗螟植株自交所得F2中抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株约

为2：1：1,因此甲转入的A基因与ts基因是位于同一条染色体上的。F2中抗螟雌株的基因

型是AAtsts,抗螟雌雄同株的基因型是ATsts(A和ts位于同一条染色体上)，二者杂交，子代

表型及比例是抗螟雌雄同株：抗螟雌株=1：1。(3)实验二的B抗螟矮株自交，F2中出现了

抗螟性状和性别之间的自由组合，推测插入的A基因不位于2号染色体上，乙植株的基因型

可表示为品系M的基因型是71，/,为了做题方便，可以把插入A基因的染色

体对应的同源染色体上标上等位基因a,这样Fl中的抗烘矮株的基因型是AaTsts,非抗堤正

常株高的基因型是aaTsts。R抗螟矮株(AaTsts)自交，按照自由组合定律，后代表型及比例应

该是抗螟矮株雌雄同株(A_Ts_)：抗螟矮林雌株(A」sts):非抗螟正常株高雌雄同株(aaTs_)：

非抗螟正常株高雌株(aatsts)=9：3：3：1,而事实上上述比例出现异常的3：1：3：1。据题

中给出的A基因可能对F.的繁殖造成影响，推测可能是含A基因的花粉致死，按照该推测

分析：Fi抗螟矮株(AaTsis)产生的4种雌配子的基因型及比例是ATs：Ats：aTs：ats=

1：1：1：1,产生的2种雄配子的基因型及比例是aTs：ats=l：1,后代表型及比例是抗螟

矮株雌雄同株(AaTs_):抗螟矮林雌株(Aatsts)：非抗螟正常株高雌雄同株(aaTs_)：非抗螟正

常株高雌株(aalsls)=3：I：3：1,结果与题中事实吻合，说明含A基因的雄配子不育。F?中

抗螟矮株雌雄同株的基因型有2种，其比例为AaTsTs：AaTsts=l：2,Fz抗螟矮株雌株的基

因型是Aatsts,3种基因型个体的比例是AaTsTs:AaTsts：Aatsts=1：2：1,因此F2抗螟矮

株中ts基因的频率是1/2。F2抗螟矮株雌雄同株有2种基因型，其比例为AaTsTs:AaTsts=

1：2,F2抗螟矮株雌株基因型是Aatsts,让F2抗螟镂株随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，

事实上就是抗螟矮株雌株(Aatsts)作母本(产生2种配子：Ats：ats=l：1),抗螟矮株雌雄同株

(AaTsTs：AaTsts=I：2)作父本进行杂交，父本产生雄配子的基因型是(含A息因的雄配子不

t)aTs：ats=2：1,因此后代中抗螟矮株雌株(Aatsts)所占的比例是1/2X1/3=1/6。

课时精练

一、选择题

I.兔子的毛色由两对基因控制，在有C基因存在时，含B的兔毛为黑色，含bb的兔毛为棕

色；当为cc时，全为白色。现有一只棕色雄兔与一只白色雌兔杂交，B全为黑色，让B雌

雄个体随机交配，若后代数量足够多，在F2中黑色：棕色：白色=9：3：4。下列有关说法

错误的是()

A.根据后代分离比可推测控制毛色的这两对基因的遗传符合自由组合定律

B.若让Fz黑色兔相互交配，则出现白兔的概率为1/9

C.让F?白色兔相互交配，后代会出现棕色和白色两种类型

D.可通过统计F2各种毛色中兔子的性别比例来确定两对基因的位置

答案c

解析根据题意可知，B_C_为黑色，bbC_为棕色，B_cc、bbcc为白色，一只棕色雄兔与一

只白色雌兔杂交，Fi全为黑色，让Fi雌雄个体随机交配后代比例为9：3：4,则F］基因型为

BbCc,亲本基因型为bbCCXBBcc,两对基因符合自由蛆合定律，A正确。F?中黑色兔基因

型为1BBCC、2BbCC、2BBCc、4BbCc,后代基因型含有cc,则为白色兔，C的基因频率为

1/9+2/9+2/9Xl/24-4/9Xl/2=2/3,c的基因频率为1/3,后代出现cc的概率为1/3X1/3=179,

B正确；白包兔的基因型中不含C基因，F2白色兔相互支配，后代全为白色，C错误。

2.某二倍体昆虫红眼和白眼是一对相对性状，现有一自然种群，雌雄各半，两种性状个体若

干。让该种群中红眼个体作亲本自由交配，其子代红眼：白眼=63：1,假设未发生突变，各

种配子具有相等的生活力和受精机会，各种胚胎和个体存活机会相等。下列叙述错误的是

（）

A.若该相对性状是常染色体上一对等位基因控制，则亲本红眼中杂合子占1/4

B.若该相对性状是X染色体上一对等位基因控制，则亲本雌性中杂合子占1/16

C,若该相对性状是X、Y染色体同源区段上一对等位基因控制,则亲本雄性中一定存在杂

合子，且可能有两种

D.若该相对性状是常染色体上三对等位基因控制，用A/a、B/b.C/c表示，且遵循•自由组合

定律，则亲本红眼基因型一定是AaBbCc

答案D

解析若该相对性状是常染色体上一对等位基因A/a控制，红眼亲本杂交出现白眼，则白眼

为隐性，根据子代白眼（aa）比例为1/64,由于基因在常染色体上，推测红眼亲本产生基因型

为a的雌、雄配子的概率均为1/8,则基因型为A的蚌、雄配子的概率均为7/8,所以亲代中

红眼基因型有两种AA：Aa=3：1,即亲本红眼中杂合子占1/4,A正确；若该相对性状是X

染色体上一对等位基因A/a控制，则红眼亲本基因型为XRX~XXAY,子代白眼基因型一定

为XaY且占比1/64,推出亲代雌性产生X，配子的概率为1/32,所以亲本雌性中杂合子占

1/16（刚好能产生1/16X1/2=1/32的X。配子），B正确；若该相对性状是常染色体上三对等位

基因控制，且遵循自由组合定律，如果亲本是一对红眼雌雄个体交配，则亲本红眼基因型是

AaBbCco但是题干中指出，亲本是种群中红眼个体自由交配，故亲本基因型不一定是

AaBbCc,例如亲本雌雄均为AAbbcc：Aabbcc=3：1,则子代白眼的概率=1/4义1/4X1/4=

1/64,因此亲本红眼基因型不一定是AaBbCc,D错误。

3.（2022•山东高三模拟）某雌雄同株异花植物的籽粒颜色由两对基因控制，基因A控制籽粒

为紫色，基因a控制籽粒为黄色，基因B只对基因型为Aa的个体有一定的抑制作用而使籽

粒呈现白色。籽粒的颜色同时也受到环境的影响。某生物兴趣小组成员利用黄色籽粒和紫色

籽粒长成的植株进行两次杂交实验，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（）

组另IJ亲代B表型B自交，所得F2表型及比例

—•全为白色紫色：黄色：白色=6：4：6

黄色X紫色

二全为紫色紫色：黄色：白色=10：4：2

A.亲本的基因型可能分别是aaBB、AAbb

B.比第一组F2中的紫色和黄色杂交，则子代黄色个体所占的比例为1/6

C.对B植株产生的花药进行离体培养后，便可得到能稳定遗传的个体

D.可能是环境改变导致第二组的B全为紫色，并非是其个基因突变所致

答案C

解析第一组的亲代表型为黄色义紫色，而Fi表型全为白色，由白色个体的基因型为AaB_

可推知，亲本的基因型可能分别是aaBB、AAbb,A正确：第一组F2中，紫色个体基因型及

所占比例分别为：人人__占2/3,Aabb占1/3,黄色个体基因型为aa__。紫色和黄色杂交，

则子代黄色aa__个体所占的比例为1/3Xl/2=l/6,B正确；将Fi植株产生的花药离体培养

得到的是单倍体植株，高度不育，不能稳定遗传，C错误；由于籽粒的颜色同时也受到环境

的影响，第二组的Fi仝为紫色可能是由环境条件改变引妃的，并不涉及基因突变，D正确.

4.萤火虫（二倍体，XY型）的体色有红色、黄色、棕色三种，受常染色体上的基因E/e、X染

色体上的基因F/f控制。已知含有F基因的个体体色均为红色，含E但不