第22讲自由组合定律遗传特例分析

第22讲自由组合定律遗传特例分析课标要求阐明有性生殖中基因的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。考情分析1.自由组合定律2024·湖北卷，18；2023·福建卷，16；2023·全国乙卷，6；2023·新课标卷，5；2022·山东卷，17；2022·北京卷，182.探究不同对基因在常染色体上的位置2024·广东卷，14；2024·湖北卷，18；2023·河北卷，23；2023·山东卷，23；2023·福建卷，16；2022·湖南卷，9考点一自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展特例19∶3∶3∶1的变式(总和等于16)[典例1](2025·广东茂名调研)在种质资源库中挑选某二倍体作物甲、乙两个高甜度纯合品系进行杂交，F1均表现为甜，F1自交得到的F2出现甜∶不甜＝13∶3，假设不甜植株的基因型为aaBB和aaBb，如图中，能解释杂交实验结果的代谢途径有()A.①③ B.①④C.②③ D.②④答案D解析F1自交得到的F2出现甜∶不甜＝13∶3，不甜植株的基因型为aaBB和aaBb，只有B导致不甜，当A与B同时存在时，表现为甜，说明A抑制B的表达，②④正确，D正确。[精练1](2023·新课标卷，5)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1/16答案D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。特例2基因数量累加效应提醒A与B的作用效果相同，且显性基因数目越多，效果越强。[典例2](2025·河北衡水中学综合测评)天竺兰的花色受两对等位基因(A/a、B/b)控制，已知显性基因越多，花色越深。现有两种纯合的中红花天竺兰杂交，F1全为中红花，F1自交得到F2，F2的表型及比例为深红花∶红花∶中红花∶淡红花∶白花＝1∶4∶6∶4∶1。回答下列问题：(1)两种纯合中红花天竺兰的基因型为________，若F1测交，则后代表型及比例为________________________________________________________________________。(2)红花个体的基因型有________种；F2中深红花个体与基因型为________的个体杂交获得的红花个体比例最大。(3)某兴趣小组利用深红花个体与白花个体杂交，再让F1自交的方式培育纯合的中红花品种，F2中的中红花纯合个体占________，将筛选出的中红花个体再进行________，以提高中红花纯合体的比例。(4)另外发现该植物的花瓣层数受D/d、M/m两对基因控制，重瓣基因(D)对单瓣基因(d)为显性，当重瓣基因D存在时，m基因会增加花瓣层数使其呈重瓣，显性基因M无此作用，使其呈半重瓣，M基因对m基因为显性。某半重瓣天竺兰(甲)和单瓣天竺兰(乙)杂交所得F1的表型及比例为单瓣∶半重瓣∶重瓣＝4∶3∶1，据此回答下列问题：①D/d和M/m基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。②天竺兰甲和乙的基因型分别为甲__________、乙________。③F1的所有半重瓣植株自交，后代中重瓣植株占________。答案(1)AAbb和aaBB中红花∶淡红花∶白花＝1∶2∶1(2)2AAbb或aaBB(3)1/8连续自交(4)遵循DdMmddMm1/8解析(1)由题意知，F1自交得到的F2的表型及比例是深红花∶红花∶中红花∶淡红花∶白花＝1∶4∶6∶4∶1，因此2对等位基因的遗传遵循自由组合定律，且F1的基因型是AaBb，含4个显性基因的植株花色为深红色，3个显性基因的为红色，2个显性基因的为中红色，1个显性基因的为淡红色，没有显性基因的为白色，故两种纯合的中红花植株的基因型是AAbb、aaBB。F1测交，后代的基因型及比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，则后代表型及比例为中红花∶淡红花∶白花＝1∶2∶1。(2)红花个体有3个显性基因，1个隐性基因，基因型是AABb或AaBB，有2种；F2中深红花个体的基因型是AABB，要使子代获得红花个体比例最大，可以与中红花个体AAbb或aaBB进行杂交。(3)深红花个体与白花个体杂交培育纯合中红花个体，即AABB×aabb→AaBb，F1都表现为中红花，但F1都是杂合子，要获得纯合子，可以让F1自交，F2中表现为中红花个体的基因型是AaBb、AAbb、aaBB，其中基因型为AAbb、aaBB的是纯合体，占F2的2/16＝1/8，将筛选出的中红花个体再进行连续自交，提高中红花纯合体的比例。(4)据题干分析可知，D_M_表现为半重瓣花，D_mm表现为重瓣花，dd__表现为单瓣花。某半重瓣天竺兰甲(D_M_)和单瓣天竺兰乙(dd__)杂交所得F1的表型及比例为单瓣∶半重瓣∶重瓣＝4∶3∶1；可判断天竺兰甲和乙的基因型分别为DdMm和ddMm，所以D/d和M/m基因的遗传遵循基因的自由组合定律。F1的所有半重瓣植株(1/3DdMM，2/3DdMm)自交，后代中重瓣植株D_mm所占的比例为3/4×2/3×1/4＝1/8。特例3致死类(和小于16的特殊分离比)(1)胚胎致死或个体致死(2)配子致死或配子不育解答致死类问题的方法技巧1.从每对相对性状分离比角度分析。如：6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒某一对显性基因纯合致死；4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因有一对纯合即致死。2.从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死：[典例3](2023·全国乙卷，6)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AabbC.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AaBbD.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答案D解析根据实验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，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。[精练2](2025·河南青桐鸣联考)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基因显性纯合致死答案C解析后代分离比为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。考点二探究不同对基因在常染色体上的位置题型1判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制[典例1](2025·河南名校联盟)某花卉(2n)是自花传粉植株，兴趣小组在纯合紫花品系中偶然发现一株白花植株甲。实验证实，植株甲的白花基因(a)是由紫花基因(A)突变产生的。后来，该小组在纯合紫花品系中又发现了一株白花植株乙，经证实乙也是由一对基因发生隐性突变引起的。他们提出两种假说对这一现象进行解释，假说1：白花植株乙是由原基因(A)发生突变引起的，与植株甲相同；假说2：白花植株乙是由新位置上的基因(B)发生突变引起的。欲探究哪种假说正确，请设计一个简便的实验并写出实验思路(用遗传图解表示)、预期结果及结论。实验思路：假说1：原位置发生基因突变假说2：新位置发生基因突变预期结果及结论：①________________________________，则是原位置发生基因突变引起的；②________________________________，则是新位置发生基因突变引起的。答案①如果产生的子代均开白花(或白花植株甲和白花植株乙杂交，产生的子代均开白花)②如果产生的子代均开紫花(或白花植株甲和白花植株乙杂交，产生的子代均开紫花)题型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(2)测交法[典例2](2025·湖北孝感高中质检)如图表示某一两性花植物花色形成的遗传机理，该植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，图中字母表示控制对应过程所需的基因，基因A对a完全显性，基因B能降低色素的含量。(1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在一对同源染色体上还是在两对同源染色体上，某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点)。②实验方法：让该红色植株自交。③实验步骤：第一步让红色植株自交。第二步_______________________________________________________________________________________________________。④实验结果(不考虑染色体互换)及结论：a.若子代植株花色及比例为________________________________，则两对基因在两对同源染色体上，符合图中第一种类型，子代白色植株中杂合子占________，粉红花植株中能稳定遗传个体所占的比例是________，紫花植株中能稳定遗传个体所占的比例是________。子代中自交后代不会发生性状分离的植株占________。b.若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝1∶2∶1，符合图中第二种类型。c.若子代植株花色及比例为____________________________，符合图中第三种类型。(2)若2对基因独立遗传，基因型为AaBb的植株进行测交，则子代植株花色及比例为____________________________，若让其中的白色植株进行随机传粉，则产生的后代中能稳定遗传的个体占________。答案(1)①如图所示③观察并统计子代植株花的颜色和比例④a.紫色∶红色∶粉红色∶白色＝3∶6∶3∶41/21/31/33/8c.紫色∶红色∶白色＝1∶2∶1(2)紫色∶红色∶白色＝1∶1∶21解析由题干可知，白色基因型为aa__，红色基因型为A_Bb，粉红色基因型为A_BB，紫色基因型为A_bb。(1)a.若符合第一种类型，两对基因遵循自由组合定律，则A_bb∶A_Bb∶A_BB∶aa__＝3∶6∶3∶4，子代白色植株占4份，杂合子占2份，则比例为1/2，粉红花中能稳定遗传的个体为AABB，占1/3，紫花中能稳定遗传的个体为AAbb，占1/3，子代自交不会发生性状分离的植株为aa__、AABB、AAbb，共占6份，比例为3/8。b.由题可知，第二种类型为。c.则第三种类型为，子代AAbb∶AaBb∶aaBB＝1∶2∶1，即紫色∶红色∶白色＝1∶2∶1。(2)若2对基因独立遗传，AaBb进行测交，则子代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，即红色∶紫色∶白色＝1∶1∶2，若白色植株aaBb和aabb随机传粉，后代全为白色。1.基因的自由组合与基因完全连锁的比较(1)基因的自由组合(2)基因的完全连锁(不发生互换)连锁类型基因A和B在一条染色体上，基因a和b在另一条染色体上基因A和b在一条染色体上，基因a和B在另一条染色体上图解配子类型AB∶ab＝1∶1Ab∶aB＝1∶1自交后代基因型1AABB、2AaBb、1aabb1AAbb、2AaBb、1aaBB表型性状分离比3∶1性状分离比1∶2∶1测交后代基因型1AaBb、1aabb1Aabb、1aaBb表型性状分离比1∶1性状分离比1∶12.连锁和互换的分析判断(1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)①每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是5%。②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。(2)连锁和互换的判断：测交比例直接反映配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁和互换。例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。题型3利用已知基因定位1.已知基因A与a位于2号染色体上2.电泳分离法已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在a基因所在的2号染色体上。[典例3](2025·河北承德一中质检)利用SSR技术可以进行基因在染色体上的定位。SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，用于基因的定位。请分析回答下列问题：(1)小麦雄性育性性状由等位基因R、r控制。为确定基因R、r是否位于4号染色体上，研究者提取亲本及F2中雄性不育植株和可育植株4号染色体的DNA，检测4号染色体上特异的SSR部分结果如图所示：据此判断，雄性不育基因为________(填“显性”或“隐性”)基因，且________(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。F2可育植株中电泳结果与个体1相同的个体占________。(2)水稻的紫粒和白粒受1对等位基因A/a控制，研究人员将纯种紫粒和白粒水稻杂交，F1全为紫粒，F1自交后提取F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增，结果如图所示。①根据图中扩增结果推测：基因A/a________(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是______________________________________________________________________________________________________________________________________。②2号和47号单株出现特殊的扩增结果，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)隐性位于F2中不育植株电泳带与亲本不育植株相同，而可育植株存在杂合现象1/3(2)①位于结白色籽粒的F2单株的4号染色体的SSR扩增结果与白粒水稻亲本4号染色体的SSR扩增结果基本一致②F1产生配子时基因A与a(或两种SSR标记)发生了染色体片段互换解析(1)对比亲本、F2中可育与不可育植株4号染色体SSR的电泳结果，所有不育植株的电泳带均相同，可知基因R、r位于4号染色体上，且部分可育植株为杂合子，因此雄性不育基因为隐性基因。由电泳结果可知，亲本的雄性育性基因均为纯合子RR×rr，F1基因型为Rr，自交得到的F2中，RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，因此F2可育植株中电泳结果与个体1(RR)相同的个体占1/3。题型4外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示：[典例4](2025·河南师大附中质检)水稻(二倍体)为雌、雄同花植物，花小，进行杂交育种困难。某品种水稻6号染色体上存在控制种子颜色基因B(控制褐色)、b(控制黄色)。科研团队欲将某雄性不育基因M转入该水稻品种，培育出通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，以供杂交育种使用。(1)已知两对非等位基因在同一条染色体上距离较近时，会紧密连锁在一起而不发生基因重组；距离相对较远时，会发生基因重组。该科研团队将一个雄性不育基因M通过基因工程手段导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，该转基因水稻的基因型为________。用该水稻与雄性可育黄色水稻杂交，观察记录所得种子颜色及种下种子后获得植株的育性情况，判断M基因插入的位置并选择新品种。①若____________________________________________________________________，该M基因插入非6号染色体上；②若__________________________________________________________________，该M基因插入6号染色体上并与颜色基因B相距较远；③若___________________________________________________________________，该M基因插入6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁。(2)利用(1)中结果________(填“①”“②”或“③”)中所得植株交配，选择____________植株上________(颜色)的种子即属于雄性不育型新品种。答案(1)BbM(或BbMO)①褐色雄性不育∶褐色雄性可育∶黄色雄性不育∶黄色雄性可育＝1∶1∶1∶1②褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有但比例不为1∶1∶1∶1③褐色雄性不育∶黄色雄性可育＝1∶1(2)③褐色雄性不育褐色解析(1)将一个雄性不育基因M通过基因工程手段导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，另一条染色体上不存在该基因，因此该转基因水稻的基因型为BbM(或BbMO)。用该水稻BbM(或BbMO)与雄性可育黄色水稻(bbOO)杂交。①B和b基因位于6号染色体上，若该M基因插入非6号染色体上，两对基因遵循自由组合定律，亲代产生的雌配子为BM∶BO∶bM∶bO＝1∶1∶1∶1，雄配子为bO，后代基因型及比例为BbMO(褐色雄性不育)∶BbOO(褐色雄性可育)∶bbMO(黄色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)＝1∶1∶1∶1。②若该M基因插入6号染色体上并与颜色基因B相距较远，会发生基因重组，亲代产生的雌配子为BM、BO、bM、bO，但比例不为1∶1∶1∶1，雄配子还是bO，因此后代中褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有但比例不为1∶1∶1∶1。③若该M基因插入6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁，不会发生基因重组，因此亲代产生的雌配子为BM∶bO＝1∶1，雄配子还是bO，因此后代为BbMO(褐色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)＝1∶1。(2)据(1)的分析可知，结果①②中黄色和褐色都存在雄性不育，而结果③中褐色是雄性不育，黄色是雄性可育，因此要想通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，只能选择结果③中所得植株交配，且选择褐色雄性不育植株上褐色的种子即属于雄性不育型新品种。题型5多对等位基因位置的判断[典例5](2024·九省联考黑、吉卷，24)木材的材质与木质素含量有密切的关系，用木质素含量低的木材造纸能减少废料和污染。下图为木质素合成的部分代谢途径。回答下列问题：物质Xeq\o(→,\s\up7(酶1))物质Yeq\o(→,\s\up7(酶2))物质Zeq\o(→,\s\up7(酶3))木质素(1)某树种的木质素含量正常与木质素含量低是一对相对性状，现有该树种木质素含量低的三个突变体，是上图中三个酶对应的常染色体单基因纯合突变所致。三个突变体两两杂交，F1的木质素含量都正常，说明三个突变体都是等位基因突变成为________性基因。上述突变体木质素含量低是因为相应的酶失去功能，说明基因通过控制________________________，进而控制木质素含量这一性状。(2)为了探究这三对基因的位置关系，将三对基因均杂合的个体自交(不发生突变和互换)，观察并统计子代表型及比例。①若子代中木质素含量低的比例为5/8，用A/a、B/b、D/d表示基因，在该杂合子染色体上标出基因位置(如图)。②若子代中木质素含量低的纯合子比例是____________，则三对基因位于三对非同源染色体上。(3)木质素的合成有多条途径。利用基因组编辑技术，改变木质素合成相关酶基因可降低该树种的木质素含量，说明基因组编辑可通过碱基的__________________，使酶基因碱基序列发生变化。与单基因被编辑的个体相比，多基因被编辑的个体木质素含量更低，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)隐酶的合成来控制代谢过程(2)①(合理即可)②7/64(3)替换、增添或缺失多基因被编辑的个体可以阻断更多木质素的合成途径解析(1)三个突变体两两杂交，F1的木质素含量都正常，说明三个突变体都是等位基因突变成为隐性基因，杂交后代为木质素含量都正常的显性杂合子。上述突变体木质素含量低是因为相应的酶失去功能，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制木质素含量这一性状。(2)①根据题(1)可推知，任意一对等位基因隐性纯合都会体现出木质素含量低的隐性性状，当A与b连锁，a与B连锁，D、d位于另一对同源染色体上时，可求出木质素含量低＝1－1/2AaBb×3/4D_＝5/8，如图所示：。②当三对基因位于三对非同源染色体上，则子代中木质素含量低的纯合子比例＝1/8(子代所有纯合子)－1/64(AABBDD)＝7/64。(3)基因组编辑可通过碱基的替换、增添或缺失，使酶基因碱基序列发生变化。木质素的合成有多条途径，与单基因被编辑的个体相比，因为多基因被编辑的个体可以阻断更多木质素的合成途径，导致木质素含量更低。1.(2022·全国甲卷，6)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是()A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等答案B解析分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育、50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是1/2A、1/4a，不育雄配子为1/4a，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的三倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的可育雄配子数和含b的可育雄配子数相等，D正确。2.(2024·湖北卷，18)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型)，而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是()A.该相对性状由一对等位基因控制B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病答案D解析已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型)，而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交，F1均为敏感型，说明敏感型为显性性状，F1与甲回交相当于测交，所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，说明控制该性状的基因为两对独立遗传的等位基因，A错误；根据F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，假设相关基因用A/a、B/b表示，可知F1基因型为AaBb，甲的基因型为aabb，且只要含有显性基因即表现为敏感型，因此F1(AaBb)自交所得F2中非敏感型(aabb)占1/4×1/4＝1/16，其余均为敏感型，即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1，B错误；发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变，使表现为敏感型的个体变为了非敏感型的个体，说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，由于酶具有专一性，用DNA酶处理该病毒的遗传物质，其RNA仍保持完整性，因此将用DNA酶处理后的病毒导入到正常乙植株中，该植株表现为感病，D正确。3.(2024·广东卷，14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料，研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分结果见图。其中，控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传，雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状，3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是()A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记B.子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果答案C解析根据绿茎株中绝大多数雄性不育，紫茎株中绝大多数雄性可育，可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体，紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体，由控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传可知，缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此育种实践中绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记，A错误；子代雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为3∶1，B错误；由于基因A和基因F位于同一条染色体，基因a和基因f位于同一条染色体，子代中紫茎雄性可育株(A_F_)与绿茎雄性不育株(aaff)的比例约为3∶1，C正确；出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果，D错误。限时练22自由组合定律遗传特例分析(时间：40分钟分值：40分)【对点强化】考点一自由组合定律中特殊分离比问题分析及拓展1.(2025·河南安阳摸底)某种植物花的颜色由两对独立遗传的等位基因B、b和D、d控制，基因B控制红色素合成(BB和Bb的效应相同)，基因D为修饰基因，DD与Dd的淡化程度不同，可将红色淡化为白色或粉红色。将一株纯合的红花植株与一株纯合的白花植株进行杂交实验得F1，F1为粉红色植株，F1自交得F2。下列说法错误的是()A.控制该植物花色的两对基因符合自由组合定律B.DD与Dd基因型中能将红色淡化为白色的是DDC.亲本中白色植株的基因型可能为BBDD或bbDDD.F2的表型及比例为白花植株∶粉红花植株∶红花植株＝7∶6∶3答案D解析由题意可知，某种植物花的颜色由两对独立遗传的等位基因B、b和D、d控制，独立遗传的两对基因遵循自由组合定律，A正确；由题意可知，植物表型与基因型的对应关系为：红色的基因型为B_dd；粉红色的基因型为B_Dd；白色的基因型为B_DD、bb__，将一株纯合的红花植株(BBdd)与一株纯合的白花植株(BBDD、bbdd或bbDD)进行杂交实验得F1，F1为粉红色植株，说明亲本基因型为BBdd×bbDD或BBdd×BBDD，F1基因型为BbDd或BBDd，表现为粉红色，说明DD与Dd基因型中能将红色淡化为粉红色的是Dd，故能将红色淡化为白色的是DD，F1自交，F2中B_dd∶B_Dd∶(B_DD＋bb__)＝红花植株∶粉红花植株∶白花植株＝3∶6∶7或BBDD∶BBDd∶BBdd＝白花植株∶粉红花植株∶红花植株＝1∶2∶1，B、C正确，D错误。2.(2025·广东肇庆调研)三色堇植株的花瓣的斑块状和条纹状受两对等位基因(E/e和F/f)控制。现有两株纯合的斑块状三色堇植株杂交，实验过程及结果如图所示。相关说法错误的是()A.E/e和F/f这两对基因位于两对同源染色体上B.杂交亲本的基因型组合为EEff×eeFFC.F2斑块状植株中杂合子占1/5D.用F1斑块状植株和条纹状植株杂交，子代中条纹植株占1/4答案C解析分析题图，F2中斑块状∶条纹状＝15∶1，为9∶3∶3∶1的变式，所以E/e和F/f这两对基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，A正确；F1斑块状植株的基因型为EeFf，所以亲本斑块状植株的基因型为EEff和eeFF，B正确；F2斑块状植株中纯合子的比例为3/15，即1/5，F2斑块状植株中杂合子的比例为1－1/5＝4/5，C错误；用F1斑块状植株和条纹状植株杂交(即EeFf×eeff)，子代中条纹植株占1/2×1/2＝1/4，D正确。3.(2025·湖北宜昌一中联考)某植物果实的颜色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制，基因A可完全抑制基因B的表达，表型与基因型的对应关系如表所示。科研人员向基因型为AaBb的植株中导入隐性基因e(纯合致死)，让该植株自交，其后代表型及比例为蓝果∶红果∶白果＝8∶3∶1。下列说法错误的是()表型蓝果红果白果基因型A_B_、A_bbaaB_aabbA.致死基因e导入到了A基因所在的染色体上B.转基因植株自交后代中蓝果植株的基因型有3种C.若让转基因植株后代中蓝果植株自交，子代蓝果植株占1/3D.欲鉴定转基因植株后代中蓝果植株的基因型，可以让其与白果植株杂交答案C解析根据题干信息：蓝果的基因型为A_B_或A_bb，红果的基因型为aaB_，白果的基因型为aabb，AaBb的植株若没有导入致死基因，其自交后代蓝果∶红果∶白果＝12∶3∶1，导入致死基因后，比例变成蓝果∶红果∶白果＝8∶3∶1，说明致死的全部为蓝色，因此致死基因e导入到了A基因所在的染色体，导致基因型为AA的植株死亡，A正确；转基因植株自交后代中蓝果植株的基因型有3种，分别是1/4A(e)aBB、1/2A(e)aBb、1/4A(e)abb。A(e)aBB自交，后代中蓝果∶红果＝2∶1；A(e)aBb自交，后代中蓝果∶红果∶白果＝8∶3∶1；A(e)abb自交，后代中蓝果∶白果＝2∶1，则所有子代中蓝果植株所占比例为1/4×2/3＋1/2×8/12＋1/4×2/3＝2/3，B正确，C错误；欲鉴定转基因植株后代中蓝果植株的基因型，可采用测交的方法，即让其与白果植株杂交，D正确。4.(2025·合肥市模拟)某二倍体植物高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状分别由两对等位基因A/a、B/b控制，两对等位基因均位于常染色体上且独立遗传，某种基因型的雌配子或雄配子致死。现有一批基因型相同的高茎红花亲本甲，将其自交，后代表型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1。下列分析错误的是()A.若为雌配子致死，则甲产生的卵细胞的基因型及比例为Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1B.若不是雌配子致死，则甲产生AB型卵细胞的概率为1/4C.甲自交后代的高茎红花中，纯合子所占比例为0D.甲测交后代应出现三种表型且比例为1∶1∶1答案D解析亲本自交后代F1的表型比例为5∶3∶3∶1，出现性状分离现象，说明亲本的基因型为AaBb，F1中高茎∶矮茎＝2∶1，红花∶白花＝2∶1，F1比例不为6∶3∶2∶1说明不是AA或BB基因型纯合致死，综上推测致死原因最可能为AB型雄配子或雌配子致死，若为AB型雌配子致死，则甲产生的卵细胞的基因型及比例为Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1，A正确；若不是雌配子致死，则卵细胞正常产生，不存在致死现象，甲产生AB型卵细胞的概率为1/4，B正确；甲自交后代的高茎红花中，基因型为AaBb、AaBB、AABb，纯合子所占比例为0，C正确；当甲作母本时，若为AB型雄配子致死，则测交后代为四种表型，若为AB型雌配子致死，则测交后代为三种表型；当甲作父本时，则情况相反，D错误。5.(2025·广东清远模拟)不同水稻品种由于花青苷类色素含量的差异，使稻米表现出深浅不同的多种颜色，研究表明稻米颜色受多对独立遗传的等位基因控制。研究人员将某种水稻的一个黑色品系与一个白色品系杂交得到F1，F1自交得到F2，统计F2的表型及比例为黑色∶紫黑∶深褐∶褐色∶浅褐∶微褐∶白色＝1∶6∶15∶20∶15∶6∶1。下列说法错误的是()A.稻米的颜色性状受3对等位基因控制B.F1的稻米颜色应该为褐色C.F2深褐色稻米品种的基因型有3种D.F2紫黑稻米自交，F3中黑色稻米∶紫黑稻米∶深褐稻米＝1∶2∶1答案C解析假设稻米颜色深度与显性基因个数呈正相关(若呈负相关也可得出相应结论)。稻米颜色受多对独立遗传的等位基因控制，由F2的表型比例可知，F1产生了8种配子，稻米颜色由3对等位基因控制，A正确；如果用A/a、B/b、C/c表示三对等位基因，亲代的基因型为AABBCC(黑色)和aabbcc(白色)，F1基因型是AaBbCc，含3个显性基因为褐色，B正确；含4个显性基因为深褐，F2深褐稻米品种的基因型有AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AaBbCC、AABbCc、AaBBCc共6种，C错误；含5个显性基因为紫黑，F2紫黑稻米基因型为AABBCc、AABbCC、AaBBCC，以AABBCc自交为例，F3基因型为1/4AABBCC、2/4AABBCc、1/4AABBcc，黑色稻米∶紫黑稻米∶深褐稻米＝1∶2∶1，D正确。考点二探究不同对基因在常染色体上的位置6.(2025·贵阳市摸底)玉米粒的颜色由基因A/a控制，玉米粒的形状由基因B/b控制，现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交，F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2，F2的表型及比例为黄色饱满66%∶黄色皱缩9%∶白色饱满9%∶白色皱缩16%。下列对上述两对性状遗传的分析，错误的是()A.每对相对性状的遗传都遵循分离定律B.两对等位基因位于一对同源染色体上C.F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4D.基因A和b位于同一条染色体上答案D解析由题意分析可知，F2中黄色∶白色＝75%∶25%＝3∶1，饱满∶皱缩＝75%∶25%＝3∶1，但四种表型比例不是9∶3∶3∶1(或及其变式)，说明这两对相对性状分别遵循基因的分离定律，但不遵循基因的自由组合定律，A、B正确；由题意“黄色饱满66%∶黄色皱缩9%∶白色饱满9%∶白色皱缩16%”可知，F1产生的配子及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，而测交时隐性纯合子只产生ab一种配子，故F1测交后代表型之比为4∶1∶1∶4，C正确；纯种黄色饱满玉米(AABB)和白色皱缩玉米(aabb)杂交，F2中黄色饱满和白色皱缩的比例较大，说明AB和ab的配子较多，说明AB连锁、ab连锁，即基因A、B位于同一条染色体上，且有Ab、aB配子，说明同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，D错误。7.(2025·河北保定调研)SSR常用于染色体特异性标记。某植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M、m控制，该植物纯种紫茎和纯种绿茎杂交，F1均为紫茎。F1自交后提取F2中50株绿茎植株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异SSR进行PCR扩增，电泳后结果如图所示，不考虑突变情况。下列叙述错误的是()A.F1植株体内可能存在不含M或m基因的细胞B.由电泳结果可确定m基因是否位于4号染色体上C.若m基因不在4号染色体上，则SSR扩增结果有3种D.若m基因在4号染色体上，则SSR扩增结果比例为3∶1答案D解析据题意可知，某植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M、m控制，该植物纯种紫茎和纯种绿茎杂交，F1均为紫茎，说明紫茎为显性，F1植株的基因型为Mm，其生殖细胞内可能只含M基因或只含m基因，A正确；F2绿茎电泳结果和亲本绿茎一致，说明绿茎基因m位于4号染色体上，B正确；如果m基因不在4号染色体上，SSR扩增结果的类型有3种，可能都为紫茎亲本或既有紫茎亲本又有绿茎亲本或都为绿茎亲本，可能出现的比例是1∶2∶1，C正确；若m基因在4号染色体上，F2绿茎电泳结果和绿茎亲本一致，即SSR扩增结果只有1种，D错误。8.(2025·襄阳四中联考)番茄中基因A、a控制植株的有无茸毛，果实的红色与黄色是一对相对性状。控制两对相对性状的基因独立遗传，育种工作者为研究这两对遗传性状的特点进行了如图的杂交实验。下列分析错误的是()A.F2有茸毛∶无茸毛＝2∶1，说明可能存在AA致死B.根据F2的表型比例，说明控制果实颜色的基因不遵循自由组合定律C.控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上D.F1有茸毛红果测交，子代红果∶黄果＝1∶3答案B解析在F2中有茸毛与无茸毛之比为2∶1，说明此相对性状受一对等位基因控制，而此比例不是3∶1，说明显性纯合子(AA)可能致死，A正确；F2红果∶黄果＝9∶7，该比例为9∶3∶3∶1的变形，说明控制该性状的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，B错误；假设控制果实颜色的基因用B、b和C、c表示，F1有茸毛红果自交产生的F2中红果与黄果的比例为9∶7，说明红果是双显性基因控制的(即B_C_)，黄果的基因型有多种(B_cc、bbC_、bbcc)。综上分析，各个体的基因型为：P有茸毛红果(AaBBCC)×无茸毛黄果(aabbcc)→F1有茸毛红果(AaBbCc)、无茸毛红果(aaBbCc)。由题意分析可知，控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上，C正确；F1有茸毛红果基因型为AaBbCc，其测交子代红果∶黄果＝1∶3，D正确。【综合提升】9.(2023·全国甲卷，32)乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙)，其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟)，丙表现为果实能正常成熟(成熟)，用这3个纯合子进行杂交实验，F1自交得F2，结果见下表。实验杂交组合F1表(现)型F2表(现)型及分离比①甲×丙不成熟不成熟