資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
人教(2019)生物必修2（知識點+跟蹤檢測）
第2講 孟德爾的豌豆雜交實驗(二)
【課標導航】
3.2.3　闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表現型有多種可能，并可由此預測子代的遺傳性狀
第1課時　基因的自由組合定律與常規題型
一、孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗
1．假說—演繹過程
2．自由組合定律
二、孟德爾獲得成功的原因
[基礎微點練清]
1．判斷正誤
(1)控制不同性狀的基因的遺傳互不干擾(√)
(2)等位基因的本質區別是控制的性狀不同(×)
(3)非同源染色體自由組合時，所有的非等位基因也發生自由組合(×)
(4)純合子aabb(a、b位于不同染色體上)減Ⅰ后期會發生非同源染色體的自由組合(√)
2．已知某玉米基因型為YYRR，周圍雖生長有其他基因型的玉米植株，但其子代不可能出現的基因型是(　　)
A．YYRR　　　　　　　　　 B．YYRr
C．yyRr D．YyRr
解析：選C　基因型為YYRR的玉米產生的配子為YR，則該玉米自交及該玉米與其他基因型的玉米雜交，后代的基因型一定為Y_R_，因此后代的基因型不可能為yyRr。
3．假如水稻的高稈對矮稈為顯性，用D、d表示，抗瘟病對易染病為顯性，用R、r表示。現有一高稈抗瘟病的親本水稻和矮稈易染病的親本水稻雜交，產生的F1再和隱性類型進行測交，結果如圖所示，則F1的基因型為(　　)
A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRr
C．DdRr和Ddrr D．ddRr
解析：選C　單獨分析高稈和矮稈這一對相對性狀，測交后代高稈∶矮稈＝1∶1，說明F1的基因型為Dd；單獨分析抗瘟病與易染病這一對相對性狀，測交后代抗瘟病∶易染病＝1∶3，說明F1中有兩種基因型，即Rr和rr，且比例為1∶1。綜合以上分析可判斷出F1的基因型為DdRr和Ddrr。
4．(新人教版必修2 P14“概念檢測”T3)孟德爾遺傳規律包括分離定律和自由組合定律。下列相關敘述正確的是(　　)
A．自由組合定律是以分離定律為基礎的
B．分離定律不能用于分析兩對等位基因的遺傳
C．自由組合定律也能用于分析一對等位基因的遺傳
D．基因的分離發生在配子形成的過程中，基因的自由組合發生在合子形成的過程中
解析：選A　分離定律是自由組合定律的前提，遵循自由組合定律首先應該遵循分離定律，A正確；兩對等位基因的遺傳中，其中每一對等位基因的遺傳都遵循基因分離定律，B錯誤；自由組合定律適用范圍是兩對或兩對以上位于非同源染色體上的非等位基因，C錯誤；基因的分離和自由組合都發生在配子形成過程中，D錯誤。
5．兩對等位基因D、d和T、t可自由組合，下列有關敘述正確的是(　　)
A．基因型為DDTT和ddtt的親本雜交得F1，F1自交得F2，則F2的雙顯性性狀中能穩定遺傳的個體占1/16
B．后代表現型的數量比為1∶1∶1∶1，則兩個親本的基因型一定為DdTt和ddtt
C．若將基因型為DDtt的桃樹枝條嫁接到基因型為ddTT的植株上，則自花傳粉后所結果實其果皮的基因型為DdTt
D．基因型為DdTt的個體產生四種雌配子或雄配子，且四種配子的比例為1∶1∶1∶1
解析：選D　基因型為DDTT和ddtt的親本雜交得F1，F1自交得F2，F2的雙顯性性狀(D_T_)中能穩定遺傳的個體(DDTT)占1/9；當雙親基因型為Ddtt和ddTt時，后代表現型的數量比也是1∶1∶1∶1；嫁接植株自花傳粉，后代所結果實其果皮的基因型與接穗一致，為DDtt。
6．(新人教版必修2 P14“拓展應用”T3)人的雙眼皮和單眼皮是由一對等位基因控制的性狀，雙眼皮為顯性性狀，單眼皮為隱性性狀。如果父母都是雙眼皮，后代中會出現單眼皮嗎？有的同學父母都是單眼皮，自己卻是雙眼皮，也有證據表明他(她)確實是父母親生的，對此，你能作出合理的解釋嗎？你由此體會到遺傳規律有什么特點？
提示：如果父母都是基因型為Aa的雜合子，其表現型雖然為雙眼皮，但子女可能會表現為單眼皮(基因型為aa)；生物的性狀主要決定于基因型，但也會受到環境因素、個體發育中其他條件等影響。遺傳規律雖然通常由基因決定，但也受到環境等多種因素的影響，因而表現得十分復雜。
一、兩對相對性狀的雜交實驗與自由組合定律
[試考題·查欠缺]
1．(浙江選考)某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通過誘變等技術獲得3個無成分R的穩定遺傳突變體(甲、乙和丙)。突變體之間相互雜交，F1均無成分R。然后選其中一組雜交的F1(AaBbCc)作為親本，分別與3個突變體進行雜交，結果見下表：
雜交編號 雜交組合 子代表現型(株數)
Ⅰ F1×甲 有(199)，無(602)
Ⅱ F1×乙 有(101)，無(699)
Ⅲ F1×丙 無(795)
注：“有”表示有成分R，“無”表示無成分R
用雜交Ⅰ子代中有成分R植株與雜交Ⅱ子代中有成分R植株雜交，理論上其后代中有成分R植株所占比例為(　　)
A．21/32　　　　　　　　 B．9/16
C．3/8 D．3/4
解析：選A　甲、乙、丙為穩定遺傳突變體，即為純合子，由雜交 Ⅰ：AaBbCc×甲→無∶有≈3∶1可知，甲的基因型為AAbbcc或aaBBcc；由雜交Ⅱ：AaBbCc×乙→無∶有≈7∶1可知，乙的基因型為aabbcc；由雜交Ⅲ：AaBbCc×丙→無可知，丙中一定有CC，甲、乙、丙之間互相雜交，F1均無成分R，符合題意。假設甲的基因型為AAbbcc，取雜交Ⅰ子代中有成分R植株(1/2AABbcc和1/2AaBbcc)與雜交Ⅱ子代中有成分R植株(AaBbcc)雜交，其后代中有成分R植株(A_B_cc)所占比例為(1－1/2×1/4)×3/4＝21/32；假設甲的基因型為aaBBcc，取雜交Ⅰ子代中有成分R植株(1/2AaBBcc和1/2AaBbcc)與雜交Ⅱ子代中有成分R植株(AaBbcc)雜交，其后代中有成分R植株(A_B_cc)所占比例為3/4×(1－1/2×1/4)＝21/32。
2．(2021年1月新高考8省聯考·湖北卷)某植物花的色素由非同源染色體上的A和B基因編碼的酶催化合成(其對應的等位基因a和b編碼無功能蛋白)，如下圖所示。親本基因型為AaBb的植株自花授粉產生子一代，下列相關敘述正確的是(　　)
A．子一代的表現型及比例為紅色∶黃色＝9∶7
B．子一代的白色個體基因型為Aabb和aaBb
C．子一代的表現型及比例為紅色∶白色∶黃色＝9∶4∶3
D．子一代紅色個體中能穩定遺傳的基因型占比為1/3
解析：選C　由分析可知，子一代的表現型及比例為紅色∶白色∶黃色＝9∶4∶3，A錯誤，C正確；子一代的白色個體基因型為aaBb、aaBB和aabb，B錯誤；子一代紅色個體(A_B_)中能穩定遺傳的基因型(AABB)占比為1/9，D錯誤。
3．(2021·泉州月考)甲、乙兩位同學分別用小球做遺傳規律模擬實驗。甲同學每次分別從Ⅰ、Ⅱ小桶中隨機抓取一個小球并記錄字母組合；乙同學分別每次從Ⅲ、 Ⅳ小桶中隨機抓取一個小球并記錄字母組合。將抓取的小球分別放回原來小桶后，再多次重復。下列敘述正確的是(　　)
A．甲同學的實驗可模擬非同源染色體上非等位基因自由組合的過程
B．乙同學的實驗只模擬了等位基因的分離過程
C．實驗中每只小桶內2種小球的數量和小球總數都必須相等
D．甲、乙重復100次試驗后，Dd和AB組合的概率約為1/2和1/4
解析：選D　甲同學的實驗模擬的是兩種類型的雌雄配子隨機結合的過程，A錯誤；乙同學的實驗不僅模擬了遺傳因子的分離，還模擬了配子的自由組合過程，B錯誤；實驗中每只小桶內兩種小球的數量必須相等，但每只小桶內兩種小球的總數不一定要相等，C錯誤；甲同學實驗獲得Dd的概率＝2×1/2×1/2＝1/2，乙同學獲得AB的概率＝1/2×1/2＝1/4，D正確。
[強知能·補欠缺]
1．基因自由組合定律的細胞學基礎
(1)基因自由組合定律與減數分裂的關系(如圖)
若干個基因型為AaBb的精(卵)原細胞，經減數分裂產生的精子(卵細胞)類型為4種，比例為1∶1∶1∶1。
(2)雜合子(YyRr)產生配子的情況(不考慮基因突變、交叉互換等)
產生配子數目 產生配子種類 類型
雄性個體 一個精原細胞 4個 2種 YR、yr或Yr、yR
一個雄性個體 若干 4種 YR、yr、Yr、yR
雌性個體 一個卵原細胞 1個 1種 YR或yr或Yr或yR
一個雌性個體 若干 4種 YR、yr、Yr、yR
2．自由組合定律的兩個易誤點
(1)發生時期：自由組合發生于配子形成(減Ⅰ后期)過程中，而不是受精作用過程中。
(2)組合基因：能發生自由組合的是位于非同源染色體上的非等位基因，而不僅指“非等位基因”，因為同源染色體上也有非等位基因。
3．基因分離定律與自由組合定律的比較
項目 分離定律 自由組合定律
相對性狀對數 一對 兩對 n對
控制性狀的等位基因 一對 兩對 n對
細胞學基礎 減數第一次分裂后期同源染色體分開 減數第一次分裂后期非同源染色體自由組合
遺傳實質 等位基因分離 非同源染色體上非等位基因之間的自由組合
F1 基因對數 1 2 n
配子類型及比例 2,1∶1 22，(1∶1)2即 1∶1∶1∶1 2n，(1∶1)n
配子組合數 4 42 4n
F2 基因型 種數 31 32 3n
比例 1∶2∶1 (1∶2∶1)2 (1∶2∶1)n
表現型 種數 2 22 2n
比例 3∶1 (3∶1)2即9∶3∶3∶1 (3∶1)n
F1測交后代 基因型 種數 2 22 2n
表現型 比例 1∶1 (1∶1)2即1∶1∶1∶1 (1∶1)n
種數 2 22 2n
比例 1∶1 (1∶1)2即1∶1∶1∶1 (1∶1)n
實踐應用 ①純種鑒定及雜種自交純合 ②將優良性狀重組在一起
聯系 在遺傳時，遺傳定律同時起作用：在減數分裂形成配子時，既有同源染色體上等位基因的分離，又有非同源染色體上非等位基因的自由組合
[練題點·全過關]
1．孟德爾兩對相對性狀的豌豆雜交實驗中，用純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本進行雜交，F2出現四種性狀類型，數量比為9∶3∶3∶1。產生上述結果的必要條件不包括(　　)
A．F1雌雄配子各有四種，數量比均為1∶1∶1∶1
B．F1雌雄配子的結合是隨機的
C．F1雌雄配子的數量比為1∶1
D．F2的個體數量足夠多
解析：選C　孟德爾兩對相對性狀的遺傳中基因遵循自由組合定律。F1雌雄配子各有四種且數量比為1∶1∶1∶1是自由組合定律的必要條件；另外還要滿足雌雄配子的結合是隨機的；F2的個體數量應足夠多，才能避免實驗的偶然性。親本產生雄配子的數量遠遠超過雌配子的數量，F1雌雄配子數量相等不是實現自由組合定律的必要條件。
2．(2021·北海模擬)孟德爾利用純種的黃色圓粒豌豆和純種的綠色皺粒豌豆做親本，通過假說—演繹法設計雜交實驗得出了基因自由組合定律。下列對該實驗的分析，正確的是(　　)
A．“假說—演繹法”中的“演繹”過程是指進行測交實驗的過程
B．F1會產生數量相等的雌、雄配子各4種
C．雌、雄配子的結合方式為16種
D．不能穩定遺傳的黃色圓粒豌豆占F2的8/9
解析：選C　 “假說—演繹法”中的“演繹”過程是指進行測交實驗的理論分析，A錯誤；雄配子數量遠多于雌配子數量，B錯誤；雌、雄配子各4種，結合方式為16種，C正確；黃色圓粒豌豆的基因型為Y_R_，占F2的9/16，其中只有基因型為YYRR一種純合子，純合子能穩定遺傳，故不能穩定遺傳的黃色圓粒豌豆占F2的8/16＝1/2，D錯誤。
3．下列涉及自由組合定律的表述，正確的是(　　)
A．AaBb個體產生配子的過程一定遵循自由組合定律
B．X染色體上的基因與常染色體上的基因能自由組合
C．XBY個體產生兩種配子的過程體現了自由組合定律
D．含不同基因的雌雄配子隨機結合屬于基因的自由組合
解析：選B　若A、a和B、b兩對等位基因位于一對同源染色體上，則不遵循基因的自由組合定律；XBY個體產生兩種配子的過程只能體現基因的分離定律；基因的自由組合發生于減數分裂產生配子時，不是受精作用時。
4．(2021·北京西城區模擬)甲、乙、丙、丁表示四株豌豆體細胞中控制種子的圓粒與皺粒(R、r)及黃色與綠色(Y、y)兩對等位基因及其在染色體上的位置，下列分析正確的是(　　)
A．甲、乙豌豆雜交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1
B．乙、丙豌豆雜交后代有4種基因型、1種表現型
C．甲、丙豌豆雜交后代的性狀分離比為1∶2∶1
D．甲、丁豌豆雜交后代有6種基因型、4種表現型
解析：選D　甲(YyRr)×乙(YyRR)雜交，后代的性狀分離比是3∶1，A錯誤；乙(YyRR)×丙(YYrr)雜交，后代的基因型為YYRr、YyRr，有2種基因型、1種表現型，B錯誤；甲(YyRr)×丙(YYrr)豌豆雜交后代的性狀分離比為1∶1，C錯誤；甲(YyRr)×丁(Yyrr)豌豆雜交后代有3×2＝6種基因型、有2×2＝4(種)表現型，D正確。
二、基因自由組合定律的常規解題規律及方法
首先，將自由組合定律問題轉化為若干個分離定律問題。在獨立遺傳的情況下，有幾對等位基因就可分解為幾組分離定律問題。如AaBb×Aabb，可分解為兩組：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分離定律進行逐一分析。最后，將獲得的結果進行綜合，得到正確答案。舉例如下：
問題舉例 計算方法
AaBbCc×AabbCc，求其雜交后代可能的表現型種類數 可分解為三個分離定律： Aa×Aa→后代有2種表現型(3A_∶1aa) Bb×bb→后代有2種表現型(1Bb∶1bb) Cc×Cc→后代有2種表現型(3C_∶1cc) 所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8種表現型
AaBbCc×AabbCc，后代中表現型A_bbcc出現的概率計算 Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc 　 ↓　 　　↓　　　↓ 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32
AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于親本的表現型(基因型) 不同于親本的表現型＝1－親本的表現型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_)，不同于親本的基因型＝1－親本的基因型＝1－(AaBbCc＋AabbCc)
[針對訓練]
1．基因型為AaBbDdEeGgHhKk的個體自交，假定這7對等位基因自由組合(不考慮交叉互換)，則下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．子代中7對等位基因純合的個體出現的概率為1/128
B．子代中3對等位基因雜合、4對等位基因純合的個體和4對等位基因雜合、3對等位基因純合的個體出現的概率不相等
C．子代中5對等位基因雜合、2對等位基因純合的個體出現的概率為21/128
D．理論上親本減數分裂產生128種配子，子代中有2 187種基因型
解析：選B　子代中一對等位基因的純合包括顯性純合與隱性純合，雜合子自交后代中雜合子與純合子的概率都是1/2，子代中出現7對等位基因純合的個體為：1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2＝1/128；子代中3對等位基因雜合、4對等位基因純合的個體和4對等位基因雜合、3對等位基因純合的個體出現的概率相等，都為1/8×1/16×C＝35/128；子代中出現5對等位基因雜合、2對等位基因純合的個體的概率為1/32×1/4×C＝21/128；理論上親本減數分裂產生27＝128種配子，子代中基因型有37＝2 187種。
2．甘藍型油菜花色性狀由三對等位基因控制，三對等位基因分別位于三對同源染色體上。花色表現型與基因型之間的對應關系如表。
表現型 白花 乳白花 黃花 金黃花
基因型 AA____ Aa____ aaB___ aa__D_ aabbdd
請回答下列問題：
(1)白花(AABBDD)×黃花(aaBBDD)，F1的基因型是________________，F1測交后代的花色表現型及其比例是________________。
(2)黃花(aaBBDD)×金黃花，F1自交，F2中黃花基因型有________種，其中純合個體占黃花的比例是________。
(3)甘藍型油菜花色有觀賞價值，欲同時獲得四種花色表現型的子一代，可選擇基因型為________的個體自交，理論上子一代比例最高的花色表現型是________。
解析：(1)基因型為AABBDD的白花個體與基因型為aaBBDD的黃花個體雜交，后代的基因型為AaBBDD，對它進行測交，即與基因型為aabbdd的個體雜交，后代有兩種基因型：AaBbDd和aaBbDd，比例為1∶1，據題意可知，基因型為AaBbDd的個體開乳白花，基因型為aaBbDd的個體開黃花。(2)黃花個體(aaBBDD)與金黃花個體(aabbdd)雜交，后代基因型是aaBbDd，讓其自交，后代的基因型有aaB_D_、aaB_dd、aabbD_、aabbdd，比例為9∶3∶3∶1，據表可知aaB_D_、aaB_dd、aabbD_的個體均開黃花，aabbdd的個體開金黃花。aaBbDd自交，后代基因型有1×3×3＝9種，1種開金黃花，所以黃花的基因型有8種，而每種aaB_D_、aaB_dd、aabbD_里面只有1份純合，所以純合個體占黃花的比例為3/15，即1/5。(3)據表可知，要想獲得四種花色表現型的子一代，需要選擇基因型為AaBbDd的個體自交，后代表現白花的概率是1/4×1×1＝1/4，后代表現乳白花的概率是1/2×1×1＝1/2，后代表現黃花的概率是1/4×3/4×1＋1/4×1×3/4－1/4×3/4×3/4＝15/64，后代表現金黃花的概率是1/4×1/4×1/4＝1/64，所以子一代比例最高的花色表現型是乳白花。
答案：(1)AaBBDD　乳白花∶黃花＝1∶1　(2)8　1/5　(3)AaBbDd　乳白花
1．方法：將自由組合定律的性狀分離比拆分成分離定律的分離比分別分析，再運用乘法原理進行逆向組合。
2．題型示例
(1)9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb)；
(2)1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb)；
(3)3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；
(4)3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
[針對訓練]
3．在家蠶遺傳中，黑色(A)與淡赤色(a)是有關蟻蠶(剛孵化的蠶)體色的相對性狀，黃繭(B)與白繭(b)是有關繭色的相對性狀，假設這兩對相對性狀自由組合，有三對親本組合，雜交后得到的數量比如下表，下列說法錯誤的是(　　)
黑蟻黃繭 黑蟻白繭 淡赤蟻黃繭 淡赤蟻白繭
組合一 9 3 3 1
組合二 0 1 0 1
組合三 3 0 1 0
A．組合一親本一定是AaBb×AaBb
B．組合三親本可能是AaBB×AaBB
C．若組合一和組合三親本雜交，子代表現型及比例與組合三的相同
D．組合二親本一定是Aabb×aabb
解析：選C　組合一的雜交后代比例為9∶3∶3∶1，所以親本一定為AaBb×AaBb；組合二雜交后代只有白繭，且黑蟻與淡赤蟻比例為1∶1，所以親本一定為Aabb×aabb；組合三雜交后代只有黃繭，且黑蟻與淡赤蟻比例為3∶1，所以親本為AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb；只有組合一中AaBb和組合三中AaBB雜交，子代表現型及比例才與組合三的相同。
4．(2021·泉州模擬)某二倍體植株的花色和莖高分別由基因A/a、B/b控制，用甲、乙、丙三種基因型不同的紅花高莖植株分別與白花矮莖植株雜交，F1植株均為紅花高莖。用F1植株隨機交配，F2植株的表現型及比例均為紅花高莖∶紅花矮莖∶白花高莖∶白花矮莖＝9∶1∶1∶1。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲、乙、丙都能產生AB配子
B．這兩對性狀的遺傳遵循基因自由組合定律
C．F2出現9∶1∶1∶1比例的原因是部分個體致死
D．甲、乙、丙植株的基因型分別是AABB、AABb、AaBb
解析：選D　紅花高莖植株分別與白花矮莖植株雜交，F1植株均為紅花高莖，說明紅花和高莖為顯性性狀，則甲、乙、丙都可以產生AB配子，A正確；性狀由兩對基因控制，且出現9∶1∶1∶1的性狀分離比，這兩對性狀的遺傳遵循基因自由組合定律，B正確；F1為雙雜合子，正常情況下，紅花矮莖所占比例為3(其中AAbb占1份，Aabb占2份)，則說明Aabb基因型個體死亡，同理白花高莖中aaBb基因型個體死亡，C正確；進一步判斷甲、乙、丙植株的基因型為AABB、AABb、AaBB，但無法確定甲、乙、丙為三種基因型中的哪種，D錯誤。
題型三　“十字交叉法”解答自由組合的概率計算問題
1．當兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，各種患病情況的概率分析如下：
2．根據序號所示進行相乘得出相應概率再進一步拓展如下表：
序號 類型 計算公式
① 同時患兩病概率 mn
② 只患甲病概率 m(1－n)
③ 只患乙病概率 n(1－m)
④ 不患病概率 (1－m)(1－n)
拓展求解 患病概率 ①＋②＋③或1－④
只患一種病概率 ②＋③或1－(①＋④)
[針對訓練]
5．一個正常的女人與一個并指(Bb)的男人結婚，他們生了一個白化病且手指正常的孩子。若他們再生一個孩子：
(1)只患并指的概率是________。
(2)只患白化病的概率是________。
(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。
(4)只患一種病的概率是________。
(5)患病的概率是________。
解析：由題意知，第1個孩子的基因型應為aabb，則該夫婦基因型應分別為婦：Aabb；夫：AaBb。依據該夫婦基因型可知，孩子中并指的概率應為1/2(非并指概率為1/2)，白化病的概率應為1/4(非白化病概率應為3/4)，則：(1)再生一個只患并指孩子的概率為：并指概率－并指又白化概率＝1/2－1/2×1/4＝3/8。(2)只患白化病的概率為：白化病概率－白化病又并指的概率＝1/4－1/2×1/4＝1/8。(3)生一既白化又并指的男孩的概率為：男孩出生率×白化病概率×并指概率＝1/2×1/4×1/2＝1/16。(4)后代只患一種病的概率為：并指概率×非白化病概率＋白化病概率×非并指概率＝1/2×3/4＋1/4×1/2＝1/2。(5)后代中患病的概率為：1－全正常(非并指、非白化)＝1－1/2×3/4＝5/8。
答案：(1)3/8　(2)1/8　(3)1/16　(4)1/2　(5)5/8
科學探究——個體基因型的探究與自由組合定律的驗證
1．“實驗法”探究個體基因型
自交法 對于植物來說，鑒定個體基因型的最好方法是使該植物個體自交，通過觀察自交后代的性狀分離比，分析出待測親本的基因型
測交法 如果能找到純合的隱性個體，根據測交后代的表現型比例即可推知待測親本的基因組成
單倍體育種法 對于植物個體來說，如果條件允許，取花藥離體培養，用秋水仙素處理單倍體幼苗，根據處理后植株的性狀即可推知待測親本的基因型
2.自由組合定律的驗證方法
自交法：F1自交 如果后代性狀分離比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥3)，則控制兩對或多對相對性狀的基因位于兩對或多對同源染色體上，符合自由組合定律；反之，則不符合
測交法： 如果測交后代性狀分離比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥3)，則控制兩對或多對相對性狀的基因位于兩對或多對同源染色體上，符合自由組合定律，反之則不符合
配子法：F1減數分裂 產生數量相等的2n(n為等位基因對數)種配子，則符合自由組合定律
單倍體育種法 取花藥離體培養，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株有四種表現型，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律
[素養訓練]
1．某中學實驗室有三包豌豆種子，甲包寫有“純合高莖葉腋花”字樣，乙包寫有“純合矮莖莖頂花”字樣，丙包豌豆標簽破損只隱約看見“黃色圓粒”字樣。某研究性學習小組對這三包豌豆展開激烈的討論：
(1)在高莖、葉腋花、莖頂花和矮莖四個性狀中，互為相對性狀的是________________________________________________________________________。
(2)怎樣利用現有的三包種子判斷高莖、葉腋花、莖頂花和矮莖四個性狀中哪些性狀為顯性性狀？寫出雜交方案，并預測可能的結果。
(3)同學們就“控制葉腋花、莖頂花的等位基因是否與控制高莖、矮莖的等位基因在同一對同源染色體上”展開了激烈的爭論，你能利用以上兩種豌豆設計出最佳實驗方案并作出判斷嗎？
(4)針對丙包豌豆，該研究性學習小組利用網絡得知，黃色、綠色分別由A和a控制，圓粒、皺粒分別由B和b控制，于是該研究性學習小組欲探究其基因型。實驗一組準備利用單倍體育種方法對部分種子進行基因型鑒定，但遭到了實驗二組的反對。實驗二組選擇另一種實驗方案，對剩余種子進行基因型鑒定。
①為什么實驗二組反對實驗一組的方案？
②你能寫出實驗二組的實驗方案和結果預測嗎？
答案：(1)葉腋花和莖頂花、高莖和矮莖
(2)取甲、乙兩包種子各一些種植，發育成熟后雜交。若F1均為高莖葉腋花豌豆，則高莖、葉腋花為顯性；若F1均為矮莖、莖頂花豌豆，則矮莖、莖頂花為顯性；若F1均為高莖莖頂花豌豆，則高莖、莖頂花為顯性；若F1均為矮莖葉腋花豌豆，則矮莖、葉腋花為顯性。
(3)方案一　取純種的高莖葉腋花和矮莖莖頂花的豌豆雜交得F1，讓其自交，如果F2出現四種性狀，其性狀分離比為9∶3∶3∶1，說明符合基因的自由組合定律，因此控制葉腋花、莖頂花的這對等位基因與控制高莖、矮莖的等位基因不在同一對同源染色體上；否則可能是位于同一對同源染色體上。
方案二　取純種的高莖葉腋花和矮莖莖頂花的豌豆雜交得F1，判斷親本的顯隱性，再讓F1與純種隱性親本豌豆測交，如果測交后代出現四種性狀，其性狀分離比為1∶1∶1∶1，說明符合基因的自由組合定律，因此控制葉腋花、莖頂花的這對等位基因與控制高莖、矮莖的等位基因不在同一對同源染色體上；否則可能是位于同一對同源染色體上。
(4)①單倍體育種技術復雜，還需要與雜交育種配合，普通中學實驗室難以完成。②對部分丙包種子播種并進行苗期管理。植株成熟后，自然狀態下進行自花受粉。收集每株所結種子進行統計分析，若自交后代全部為黃色圓粒，則此黃色圓粒豌豆的基因型為AABB；若后代僅出現黃色圓粒、黃色皺粒，比例約為3∶1，則此黃色圓粒豌豆的基因型為AABb；若后代僅出現黃色圓粒、綠色圓粒，比例約為3∶1，則此黃色圓粒豌豆的基因型為AaBB；若后代出現黃色圓粒、綠色圓粒、黃色皺粒、綠色皺粒四種表現型，比例約為9∶3∶3∶1，則此黃色圓粒豌豆的基因型為AaBb。
2．已知玉米子粒黃色(A)對白色(a)為顯性，非糯(B)對糯(b)為顯性，這兩對性狀自由組合。請選用適宜的純合親本進行一個雜交實驗來驗證：①子粒的黃色與白色的遺傳符合分離定律；②子粒的非糯與糯的遺傳符合分離定律；③以上兩對性狀的遺傳符合自由組合定律。要求：寫出遺傳圖解，并加以說明。
答案：親本　　　(純合白非糯)aaBB×AAbb(純合黃糯)
親本或為： (純合黃非糯)AABB×aabb(純合白糯)
　　　　　　　　　　　　　　 ↓
F1　　　 　　　　AaBb(雜合黃非糯)
　　　　　　　　　　　　 ↓?
　　　　　　　　　　　　 F2
F2子粒中：
①若黃粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，則驗證該性狀的遺傳符合分離定律；
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，則驗證該性狀的遺傳符合分離定律；
③若黃非糯粒∶黃糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，則驗證這兩對性狀的遺傳符合自由組合定律。
3．小鼠的體色由兩對基因控制，Y代表黃色，y代表灰色，B決定有色素，b決定無色素(白色)。已知Y與y位于1、2號染色體上，母本為純合黃色鼠，父本為純合白色鼠。請設計實驗探究另一對等位基因是否也位于1、2號染色體上(僅就體色而言，不考慮其他性狀和交叉互換)。
第一步：選擇題中的父本和母本雜交得到F1；
第二步：________________________________________________________________；
第三步：_____________________________________________________________。
結果及結論：
①________________________________________________________________________，
則另一對等位基因不位于1、2號染色體上；
②________________________________________________________________________，
則另一對等位基因也位于1、2號染色體上。
解析：如果另一對等位基因(B、b)也位于1、2號染色體上，則完全連鎖，不符合基因自由組合定律；如果另一對等位基因(B、b)不位于1、2號染色體上，則符合基因自由組合定律，因此可讓題中的父本和母本雜交得到F1，再讓F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠與父本小白鼠自由交配)，觀察統計F2中小鼠的毛色(或觀察統計子代小鼠的毛色)，若F2中小鼠毛色表現為黃色∶灰色∶白色＝9∶3∶4(或子代黃色∶灰色∶白色＝1∶1∶2)，則另一對等位基因不位于1、2號染色體上；若F2代小鼠毛色表現為黃色∶白色＝3∶1(或子代黃色∶白色＝1∶1)，則另一對等位基因也位于1、2號染色體上。
答案：第二步：讓F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠與父本小白鼠交配)
第三步：觀察統計F2中小鼠的毛色(或觀察統計子代小鼠的毛色)
①若子代小鼠毛色表現為黃色∶灰色∶白色＝9∶3∶4(或黃色∶灰色∶白色＝1∶1∶2)
②若子代小鼠毛色表現為黃色∶白色＝3∶1(或黃色∶白色＝1∶1)
4．虎皮鸚鵡屬于ZW型性別決定，ZW為雌性，ZZ為雄性，其毛色由三對等位基因控制，其中A、a位于1號常染色體上，D、d和E、e中有一對基因位于3號常染色體上，另一對位于Z染色體上。已知A基因編碼的酶可使白色前體物質Ⅰ轉化為藍色素，D基因編碼的酶可使白色前體物質Ⅱ轉化為黃色素，E基因編碼的酶可使黃色素轉化為黑色素，藍色素、黃色素共存表現為綠色，綠色、黑色素共存表現為虎皮性狀，a、d、e基因無效。回答下列問題：
(1)虎皮性狀的出現說明基因能通過__________________來控制代謝過程，進而控制生物性狀。
(2)現有一只虎皮雌性鸚鵡甲與一只白色雄性鸚鵡乙進行多次雜交，子一代中只出現綠色雌性鸚鵡和虎皮雄性鸚鵡，且比例為1∶1。根據該雜交特點可推斷位于Z染色體上的基因為________________________________________________________________________(填“D、d”或“E、e”)，請寫出你的推斷過程
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)只考慮兩對基因A、a和D、d的遺傳。現有一只純合綠色鸚鵡和一只純合白色鸚鵡作為親本進行雜交，獲得F1，然后F1雌雄個體隨機交配獲得F2
請任意選擇上述三代中個體，設計雜交實驗，以驗證兩對基因A、a和D、d遵循自由組合定律。
實驗思路：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
預期結果：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由題意知：虎皮性狀的出現是三種基因共同表達的結果，其實質就是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀。(2)要推斷出D、d和E、e在染色體上的位置，可假設D、d基因位于Z染色體上，則甲的基因型為A_E_ZDW，乙的基因型為aa__ZdZd，兩者雜交后代的雌性個體一定為ZdW，不可能為綠色鸚鵡，故假設不成立，因此結合題干信息，E、e基因位于Z染色體上。(3)驗證自由組合定律可用測交，即用F1的綠色鸚鵡和親本白色鸚鵡雜交，觀察并統計后代表現型及比例，若后代出現綠色∶藍色∶黃色∶白色＝1∶1∶1∶1，說明遵循基因的自由組合定律。
答案：(1)酶的合成　(2)E、e　假設D、d基因位于Z染色體上，則甲的基因型為A_E_ZDW，乙的基因型為aa__ZdZd，兩者雜交后代的雌性個體一定為ZdW，不可能為綠色鸚鵡，故假設不成立，因此結合題干信息，E、e基因位于Z染色體上　(3)用F1的綠色鸚鵡和親本白色鸚鵡雜交，觀察并統計后代表現型及比例　雜交后代中鸚鵡羽色出現綠色∶藍色∶黃色∶白色＝1∶1∶1∶1
一、選擇題
1．某種植物的表現型有高莖和矮莖、紫花和白花。莖的高度由一對等位基因(A/a)控制，植株只要含A基因就表現為高莖，花的顏色由兩對等位基因(B/b和C/c)控制，植株只要含有B基因或C基因就表現為紫花。用純合的高莖紫花植株與純合矮莖白花植株雜交，F1全為高莖紫花，F2中紫花∶白花＝15∶1。不考慮交叉互換，下列說法錯誤的是(　　)
A．若F1自交，子代中高莖紫花∶高莖白花∶矮莖紫花∶矮莖白花＝45∶3∶15∶1，則三對基因位于三對同源染色體上
B．若F1自交，子代中高莖紫花∶矮莖紫花∶矮莖白花＝12∶3∶1，則三對基因位于兩對同源染色體上
C．若F1與親代中的矮莖白花植株雜交，子代中高莖紫花占1/4，則三對基因位于三對同源染色體上
D．若F1與親代中的矮莖白花植株雜交，子代中矮莖紫花占3/8，則三對基因位于三對同源染色體上
解析：選C　如果三對等位基因分別位于三對同源染色體上，則遵循自由組合定律，F1AaBbCc自交，若只考慮1對相對性狀，則Aa自交后代為3高莖∶1矮莖，BbCc自交后代為15紫花∶1白花，考慮2對相對性狀，F2的表現型及比例是高莖紫花∶高莖白花∶矮莖紫花∶矮莖白花＝45∶3∶15∶1，A正確；如果F2中高莖紫花∶高莖白花∶矮莖白花＝12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的變式，說明三對基因位于兩對同源染色體上，B(b)與C(c)遵循自由組合定律，A(a)與B(b)或者是C(c)不遵循自由組合定律，B正確；F1基因型是AaBbCc，親代矮莖白花的基因型是aabbcc，如果三對等位基因分別位于3對同源染色體上，則遵循自由組合定律，若只考慮1對相對性狀，BbCc×bbcc雜交后代的基因型及比例為BbCc∶Bbcc∶bbCc∶bbcc＝1∶1∶1∶1，則表現型及比例為紫花∶白花＝3∶1，Aa×aa雜交后代的表現型及比例為高莖∶矮莖＝1∶1，因此，同時考慮2對相對性狀，子代中高莖紫花∶高莖白花∶矮莖紫花∶矮莖白花＝(3∶1)(1∶1)＝3∶1∶3∶1，高莖紫花占3/8，矮莖紫花也占3/8，C錯誤，D正確。
2．某二倍體植株自交，子一代表現型及比例為紫莖抗病∶綠莖抗病∶紫莖感病∶綠莖感病＝5∶3∶3∶1，已知某種基因型的花粉不能參與受精。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．控制這兩對相對性狀的基因的遺傳符合基因的自由組合定律
B．若兩紫莖抗病植株正反交，子代表現型可能相同
C．子一代共有8種基因型，與親本基因型不同的個體所占比例為11/12
D．該親本植株自交時，雌雄配子的結合方式有12種
解析：選C　由題中信息可知，紫莖對綠莖為顯性，抗病對感病為顯性。假設A、a分別控制紫莖、綠莖，B、b分別控制抗病、感病，F1表現型及比例為紫莖抗病∶綠莖抗病∶紫莖感病∶綠莖感病＝5∶3∶3∶1，實為9∶3∶3∶1的變式，又已知某種基因型的花粉不能參與受精，可推知該花粉基因型為AB，精子與卵細胞的結合方式如表所示。
卵細胞AB 卵細胞Ab 卵細胞aB 卵細胞ab
精子Ab AABb紫抗 AAbb紫感 AaBb紫抗 Aabb紫感
精子aB AaBB紫抗 AaBb紫抗 aaBB綠抗 aaBb綠抗
精子ab AaBb紫抗 Aabb紫感 aaBb綠抗 aabb綠感
根據上述分析，控制這兩對相對性狀的基因的遺傳仍符合自由組合定律，A正確。兩紫莖抗病植株正反交，子代表現型可能相同，如基因型為AaBB的植株與基因型為AABb的植株正反交，子代植株均表現為紫莖抗病，B正確。由上述表格可知，子一代共有8種基因型(不存在AABB)，與親本基因型AaBb不同的個體所占比例為3/4，C錯誤。由上述表格可知，該親本植株自交時，雌雄配子結合方式有3×4＝12種，D正確。
3．某種魚的鱗片有4種表現型：單列鱗、野生型鱗、無鱗和散鱗，由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因(用A、a，B、b表示)決定，且BB對生物個體有致死作用，將無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交，F1有兩種表現型，野生型鱗魚占50%，單列鱗魚占50%；選取F1中的單列鱗魚進行相互交配，其后代中有上述4種表現型，這4種表現型的比例為6∶3∶2∶1，則F1的親本基因型組合是(　　)
A．Aabb×AAbb　　　　　　B．aaBb×aabb
C．aaBb×AAbb D．AaBb×AAbb
解析：選C　由題意可推知該種魚鱗片的4種表現型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb這幾種基因型控制。F1中的單列鱗魚相互交配能產生4種表現型的個體，可推知F1中的單列鱗魚的基因型為AaBb。無鱗魚和純合野生型鱗魚雜交，能得到基因型為AaBb的單列鱗魚，先考慮B和b這對基因，親本的基因型為__Bb和__bb，而親本野生型鱗魚為純合子，故bb為親本純合野生型鱗魚的基因型，Bb為無鱗魚的基因型；由單列鱗魚的基因型為AaBb，推出親本無鱗魚基因型應為aaBb，親本純合野生型鱗魚的基因型應為AAbb。
4．用純合的黃色皺粒和綠色圓粒豌豆作親本進行雜交，F1全部為黃色圓粒，F1自交獲得F2，從F2黃色皺粒和綠色圓粒豌豆中各取一粒，一個純合一個雜合的概率為(　　)
A．1/9 B．2/9
C．1/3 D．4/9
解析：選D　由題意可知，F2中黃色皺粒的基因型為YYrr(1/3)或Yyrr(2/3)，綠色圓粒的基因型為yyRR(1/3)或yyRr(2/3)，黃色皺粒純合、綠色圓粒雜合的概率為1/3×2/3＝2/9，黃色皺粒雜合、綠色圓粒純合的概率為2/3×1/3＝2/9，則一個純合一個雜合的概率為4/9。
5．大鼠的毛色由獨立遺傳的兩對等位基因控制。用黃色大鼠與黑色大鼠進行雜交實驗，結果如圖。據圖判斷，下列敘述正確的是(　　)
A．黃色為顯性性狀，黑色為隱性性狀
B．F1與黃色親本雜交，后代有兩種表現型
C．F1和F2中灰色大鼠均為雜合子
D．F2黑色大鼠與米色大鼠雜交，其后代中出現米色大鼠的概率為1/4
解析：選B　控制該大鼠的兩對等位基因遵循自由組合定律，根據題圖F2表現型及比例可推斷出大鼠的毛色受兩對同源染色體上的兩對等位基因控制，且為不完全顯性，A錯誤；設這兩對等位基因用A a、B b表示，則黃色親本的基因型為AAbb(或aaBB)，黑色親本的基因型為aaBB(或AAbb)，現按照黃色親本基因型為AAbb，黑色親本基因型為aaBB分析。F1基因型為AaBb，F1與黃色親本AAbb雜交，子代有灰色(A_Bb)、黃色(A_bb)兩種表現型，B正確；F2中灰色大鼠的基因型(A_B_)，既有雜合子也有純合子，C錯誤；F2黑色大鼠為1/3aaBB,2/3aaBb，與米色大鼠(aabb)交配，后代米色大鼠的概率為2/3×1/2＝1/3，D錯誤。以另一種親本基因組合分析所得結論與此相同。
6．(2021·寧德質檢)甲和乙都是某種開兩性花的植物，甲、乙體細胞中的有關基因組成如圖所示。要通過一代雜交達成目標，下列操作合理的是(　　)
A．甲、乙雜交，驗證D、d的遺傳遵循基因的分離定律
B．乙自交，驗證A、a的遺傳遵循基因的分離定律
C．甲自交，驗證A、a與B、b的遺傳遵循基因的自由組合定律
D．甲、乙雜交，驗證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律
解析：選B　據圖分析可知，要驗證D、d的遺傳遵循基因的分離定律，應先將甲(DD)與乙(dd)雜交獲得F1(Dd)，再將F1與乙測交或將F1自交，A錯誤；甲自交，乙自交或甲、乙雜交都可驗證A、a的遺傳遵循基因的分離定律，B正確；甲的基因組成中，A、a與B、b兩對等位基因位于同一對染色體上，不能驗證其遵循基因的自由組合定律，C錯誤；基因自由組合定律適用于兩對等位基因的遺傳，甲是DD，乙是dd，都是純合，后代是Dd，只有一種性狀，所以甲、乙雜交，不能驗證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律，D錯誤。
7．已知某種植物籽粒的紅色和白色為一對相對性狀，這一對相對性狀受到多對等位基因的控制。某研究小組將若干個籽粒紅色與白色的純合親本雜交，結果如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．控制紅色和白色相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上
B．第Ⅲ組雜交組合中子一代的基因型有3種
C．第Ⅰ、Ⅱ組雜交組合產生的子一代的基因型可能有3種
D．第Ⅰ組的子一代測交后代中紅色和白色的比例為3∶1
解析：選C　根據Ⅲ中F2紅粒∶白粒＝63∶1，即白粒所占比例為1/64＝(1/4)3，說明紅色和白色性狀至少由三對獨立遺傳的等位基因控制，即三對等位基因分別位于三對同源染色體上；設基因為A、a，B、b，C、c，第Ⅲ組雜交組合中子一代的基因型只有1種(AaBbCc)；白粒的基因型只有1種，即aabbcc，只要基因型中含有顯性基因，就表現為紅粒，第Ⅰ組子一代的基因型可能為Aabbcc、aaBbcc、aabbCc，第Ⅱ組子一代的基因型可能為AaBbcc、AabbCc、aaBbCc，如果第Ⅰ組子一代的基因型為Aabbcc，則它與aabbcc測交，后代中紅粒∶白粒＝1∶1，同理，如果第Ⅰ組子一代的基因型為aaBbcc或aabbCc，測交后代也是紅粒∶白粒＝1∶1。
8．某高等動物的毛色由位于常染色體上的兩對等位基因(A、a和B、b)控制，A對a、B對b為完全顯性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黃色素的合成，兩種色素均不合成時毛色為白色。當A、B基因同時存在時，二者的轉錄產物會形成雙鏈結構進而無法繼續表達。用純合的黑色和黃色親本雜交，F1為白色，F1隨機交配產生F2。以下分析錯誤的是(　　)
A．自然界中白色個體的基因型有5種
B．含A、B基因的個體的毛色是白色的原因是不能翻譯出相關蛋白質
C．若F2中黑色∶黃色∶白色接近3∶3∶10，則兩對等位基因獨立遺傳
D．若F2中白色個體的比例接近1/2，則F2中黑色個體的比例也接近1/2
解析：選D　先弄清基因型與表現型的對應關系：A_B_(白色)、A_bb(黑色)、aaB_(黃色)、aabb(白色)，因此，表現型為白色的個體的基因型有AABB、AaBB、AaBb、AABb、aabb，共5種，A正確；已知當A、B基因同時存在時，兩者的轉錄產物會形成雙鏈結構進而不能繼續翻譯合成黑色素和黃色素，因此，含A、B基因的個體的毛色為白色，B正確；若F2中黑色∶黃色∶白色接近3∶3∶10，即F2的表現型比例之和為16，說明控制毛色的兩對等位基因位于兩對非同源染色體上，遵循基因的分離定律和自由組合定律，C正確；已知F1的基因型為AaBb，若F2中白色個體的比例接近1/2，說明兩對基因位于一對同源染色體上，且由雙親為純合黑色個體和純合黃色個體可知，F2中一定會出現黑色個體和黃色個體，兩者之和的比例接近1/2，D錯誤。
9．番茄是二倍體植物(2N＝24)，番茄的紅果(R)對黃果(r)為顯性，高莖(H)對矮莖(h)為顯性，兩對基因位于不同染色體上。如圖表示用紅果高莖番茄植株A連續測交兩代的結果，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．控制番茄果實顏色的基因與控制莖高的基因遵循基因自由組合定律
B．植株A的基因型為RrHh
C．植株A測交一代后，F1植株有兩種基因型
D．植株A測交一代后，F1植株自交得到的F2植株中RrHh占1/8
解析：選B　控制番茄果實顏色和莖高的基因位于兩對同源染色體上，其遺傳遵循基因自由組合定律，A正確；圖中所示內容是用紅果高莖番茄植株A連續測交兩代的結果，用倒推法：第二次測交的結果，黃果∶紅果為3∶1，高莖∶矮莖為1∶1，則第一次測交的結果應為Rr∶rr＝1∶1，關于莖高的基因型為Hh，進一步推出親本植株A的基因型為RrHH，B錯誤；植株A測交，F1的基因型及比例為RrHh∶rrHh＝1∶1，C正確；F1植株中RrHh、rrHh分別自交，F2中RrHh占1/2×1/4＝1/8，D正確。
10．某哺乳動物棒狀尾(A)對正常尾(a)為顯性，黃色毛(Y)對白色毛(y)為顯性，但是雌性個體無論毛色基因型如何，均表現為白色毛。兩對基因均位于常染色體上并遵循基因的自由組合定律。下列敘述正確的是(　　)
A．A與a、Y與y兩對等位基因位于同一對同源染色體上
B．若想依據子代的表現型判斷出性別，能滿足要求的交配組合有兩組
C．基因型為Yy的雌雄個體雜交，子代黃色毛和白色毛的比例為3∶5
D．若黃色與白色兩個體交配，生出一只白色雄性個體，則母本的基因型是Yy
解析：選C　由題意可知，該兩對基因遵循自由組合定律，所以這兩對基因位于兩對同源染色體上，A錯誤；若想依據子代的表現型判斷出性別，只有YY×yy這一組雜交組合，B錯誤；基因型為Yy的雌雄個體雜交，F1的基因型為1YY、2Yy、1yy，雄性中黃色毛∶白色毛＝3∶1，雌性全為白色毛，故子代黃色毛和白色毛的比例為3∶5，C正確；當親本的雜交組合為Yy×yy時，也可生出白色雄性(yy)個體，D錯誤。
二、非選擇題
11．二倍體結球甘藍的紫色葉對綠色葉為顯性，控制該相對性狀的兩對等位基因(A、a和B、b)分別位于3號和8號染色體上。下表是純合甘藍雜交實驗的統計數據，請回答下列問題：
親本組合 F1 F2
紫色葉 綠色葉 紫色葉 綠色葉
①紫色葉×綠色葉 121 0 451 30
②紫色葉×綠色葉 89 0 242 81
(1)結球甘藍葉性狀的遺傳遵循__________定律。
(2)表中組合①的兩個親本基因型為________________，理論上組合①的F2紫色葉植株中，純合子所占的比例為__________。組合①的F2紫色葉植株中，自交后代全為紫色葉的個體所占的比例為__________。
(3)表中組合②的親本中，紫色葉植株的基因型為________________。若組合②的F1與綠色葉甘藍雜交，理論上后代的表現型及比例為__________。
(4)請用豎線(|)表示相關染色體，用點(·)表示相關基因位置，在如圖圓圈中畫出組合①的F1體細胞的基因示意圖。
解析：(1)兩對基因位于非同源染色體上(3號和8號染色體)，所以遵循自由組合定律。(2)分析表中數據可知，組合①紫色葉×綠色葉雜交，F1的基因型為AaBb，所以親本的基因型為AABB×aabb。 組合①的F2中紫色葉植株的基因型為A_B_、A_bb、aaB_，純合子為AABB、AAbb、aaBB，占3/15＝1/5。組合①的F2紫色葉植株中AaBb、Aabb、aaBb自交后代會出現綠色，占4/15＋2/15＋2/15＝8/15，所以自交子代全是紫色葉的個體所占的比例為7/15。(3)組合②的F2中紫色∶綠色＝3∶1，所以F1中有一對基因是雜合，即為Aabb或aaBb，可知親本紫色植株為AAbb或aaBB。組合②的F1為雜合子，產生的配子比為1∶1，所以測交后子代表現型及比例為紫色葉∶綠色葉＝1∶1。(4)由題意可知，A/B遵循自由組合定律，在非同源染色體上，F1基因型為AaBb，圖示見答案。
答案：(1)自由組合　
(2)AABB、aabb　1/5　7/15
(3)AAbb或者aaBB
紫色∶綠色＝1∶1
(4)如圖所示
12．(2021·濰坊模擬)甜瓜莖蔓性狀分為剛毛、絨毛和無毛3種，其性狀受兩對等位基因(A、a和B、b)控制，這兩對等位基因的分離和組合是互不干擾的。為探究A、a和B、b之間的關系，某小組用純合剛毛品種和純合無毛品種做雜交實驗(Ⅰ)，F1全表現為剛毛，F1自交得到10株F2植株，表現為剛毛、絨毛和無毛。
針對上述實驗結果，甲同學提出以下解釋：A、B基因同時存在時表現為剛毛；A基因存在、B基因不存在時表現為絨毛；A基因不存在時表現為無毛。回答下列問題：
(1)F1的基因型是______________。
(2)根據甲同學的解釋，理論上F2中剛毛∶絨毛∶無毛＝__________________。
(3)乙同學提出另一種解釋，A、B基因同時存在時表現為剛毛；__________________時表現為絨毛；A、B基因均不存在時表現為無毛。據此，理論上F2中剛毛∶絨毛∶無毛＝9∶6∶1。
(4)請從雜交實驗(Ⅰ)的親代和子代甜瓜中選擇材料，另設計一個雜交實驗方案，證明甲、乙同學的解釋是否成立。選擇的雜交組合為______________________，若子代表現型及其比例為______________________，則甲同學解釋成立，乙同學解釋不成立。
解析：(1)根據分析可知，F1的基因型是AaBb。(2)根據甲同學的解釋分析，剛毛基因型為A_B_，絨毛基因型為A_bb，無毛基因型為aa__，又因為F1(AaBb)自交后代的基因型及其比例為A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，所以后代的性狀分離比為剛毛∶絨毛∶無毛＝9∶3∶4。(3)根據乙同學的解釋分析，后代的性狀分離比為剛毛∶絨毛∶無毛＝9∶6∶1，說明A_B_為剛毛，A_bb、aaB_為絨毛，aabb為無毛，因此乙同學的解釋為A、B基因同時存在時表現為剛毛；只有A基因或只有B基因存在時表現為絨毛；A、B基因均不存在時表現為無毛。(4)根據分析可知，甲、乙同學解釋的差異主要在于aaB_表現為無毛還是絨毛，因此要證明兩位同學的解釋是否正確，可以讓親本中的純合無毛(aabb)與F1的剛毛(AaBb)雜交，產生的后代基因型及比例為AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，若甲同學解釋成立，乙同學解釋不成立，則后代的性狀分離比是剛毛∶絨毛∶無毛＝1∶1∶2。
答案：(1)AaBb　(2)9∶3∶4　(3)A、B基因存在一個　(4)F1的剛毛×親代中的純合無毛　剛毛∶絨毛∶無毛＝1∶1∶2
13．果蠅眼色由A、a和B、b兩對位于常染色體上的等位基因控制，基因A控制色素形成，基因B決定紅色，基因b決定粉色；當基因A不存在時，果蠅眼色表現為白色。為了研究這兩對等位基因的分布情況，某科研小組進行了雜交實驗，選取一對紅眼(AaBb)雌雄個體進行交配，統計結果。據此回答下列問題(不考慮基因突變和交叉互換)：
(1)如果子代表現型及比例為紅色∶白色∶粉色＝____________，則這兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律，表現型為白眼的果蠅中，純合子的基因型為____________。選擇子代粉色眼雌雄個體自由交配，所產生后代的表現型及比例為________________。
(2)如果子代的表現型及比例為紅∶粉∶白＝2∶1∶1，則這兩對等位基因的分布情況可以為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若這兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律，取親本果蠅(AaBb)進行測交，則后代的表現型及比例為________________________________。
解析：(1)紅眼(AaBb)雌雄個體進行相互交配，如果符合自由組合定律，則親本能夠產生四種等比例配子，雌雄配子隨機結合后應該能夠產生紅色、白色、粉色三種表現型的個體，且比例為9∶4∶3。白眼果蠅的基因型為aaBb、aaBB、aabb，其中純合子的基因型為aaBB、aabb。子代粉色眼果蠅的基因型為1/3AAbb、2/3Aabb，其自由交配所產生的后代表現型及比例為粉色∶白色＝8∶1。(2)紅眼(AaBb)雌雄個體進行相互交配，如果子代的表現型及比例為紅∶粉∶白＝2∶1∶1，說明這兩對等位基因的遺傳不符合自由組合定律，通過子代的表現型及比例可推知這兩對等位基因位于一對常染色體上，具體分布情況有兩種：一種情況是一只果蠅基因A與基因b在一條染色體上，基因a與基因B在一條染色體上，另一只果蠅基因A與基因B在一條染色體上，基因a與基因b在一條染色體上；另一種情況是兩只果蠅均是基因A與基因b在一條染色體上，基因a與基因B在一條染色體上。(3)若這兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律，取親本果蠅(AaBb)與基因型為aabb的果蠅進行測交，后代表現型及比例為紅色∶白色∶粉色＝1∶2∶1。
答案：(1)9∶4∶3　aaBB、aabb　粉色∶白色＝8∶1
(2)A、a和B、b位于一對常染色體上，且一只果蠅基因A與基因b在一條染色體上，基因a與基因B在一條染色體上；另一只果蠅基因A與基因B在一條染色體上，基因a與基因b在一條染色體上(或A、a和B、b位于一對常染色體上，且兩只果蠅均是基因A與基因b在一條染色體上，基因a與基因B在一條染色體上)　(3)紅色∶白色∶粉色＝1∶2∶1
14．薰衣草原產于地中海沿岸，其相關產品在園林、美容、熏香、食品、藥用等方面應用廣泛，是全球最受歡迎的“寧靜的香水植物”。薰衣草的花色有白、藍、紫三種，若薰衣草相關花色受兩對等位基因(A、a和D、d)控制，且顯性基因對隱性基因表現為完全顯性。花色相關的色素合成機理如圖所示。據圖回答下列問題：
(1)藍花植株的基因型為____________。
(2)為確定A、a和D、d基因在染色體上的位置，讓雙雜合植株(AaDd)自交，觀察并統計子代花色和比例(不考慮交叉互換和其他變異)，預測實驗結果及結論：
①若子代的薰衣草花色及比例為__________________，則A、a和D、d基因分別位于兩對同源染色體上。
②若子代的薰衣草花色及比例為__________________，則A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和D在一條染色體上。
③若子代的薰衣草花色及比例為__________________，則A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和d在一條染色體上。
(3)現有基因型為AADD、aaDD和aadd三個純合薰衣草品種，從中任意選出所需品種，在最短時間內培育出大量能穩定遺傳的藍花品種。用遺傳圖解和相關說明性文字，寫出你設計的新品種培育流程。
解析：(1)由題干及題圖信息可知，紫花植株的基因型為A_D_、藍花植株的基因型為A_dd、白花植株的基因型為aaD_和aadd，因此，藍花植株的基因型為AAdd、Aadd。(2)①若A、a和D、d基因分別位于兩對同源染色體上，則它們的遺傳遵循基因的自由組合定律。讓雙雜合植株(AaDd)自交，子代的薰衣草花色及比例為紫花(A_D_)∶藍花(A_dd)∶白花(aaD_＋aadd)＝9∶3∶4。②若A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和D在一條染色體上，則雙雜合植株(AaDd)產生的配子及其比例為AD∶ad＝1∶1，自交產生的子代的基因型及其比例為AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1，薰衣草花色及比例為紫花∶白花＝3∶1。③若A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和d在一條染色體上，則雙雜合植株(AaDd)產生的配子及其比例為Ad∶aD＝1∶1，自交產生的子代的基因型及其比例為AaDd∶AAdd∶aaDD＝2∶1∶1，薰衣草花色及比例為紫花∶藍花∶白花＝2∶1∶1。(3)在最短時間內培育出大量能穩定遺傳的藍花品種(AAdd)，應選擇單倍體育種，培育流程：以基因型為AADD的個體和基因型為aadd的個體為親本進行雜交，所得F1的基因型是AaDd；取F1的花藥進行離體培養得到單倍體幼苗，再用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗；待這些單倍體幼苗開花后，選出開藍花的植株即為能穩定遺傳的藍花品種。
答案：(1)AAdd、Aadd　(2)①紫花∶藍花∶白花＝9∶3∶4
②紫花∶白花＝3∶1　③紫花∶藍花∶白花＝2∶1∶1　(3)如圖所示
第2課時　基因自由組合定律的遺傳特例
一、基因自由組合現象的特殊分離比
[試考題·查欠缺]
1．(2021·黃岡模擬)小麥種皮有紅色和白色，這一相對性狀由作用相同的兩對等位基因(R1/r1；R2/r2)控制，紅色(R1、R2)對白色(r1、r2)為顯性，且顯性基因效應可以累加。一株深紅色小麥與一株白色小麥雜交，得到的F1為中紅，其自交獲得的F2性狀分離比為深紅∶紅色∶中紅∶淺紅∶白色＝1∶4∶6∶4∶1。下列說法錯誤的是(　　)
A．這兩對等位基因位于兩對同源染色體上
B．F1產生的雌雄配子中都有比例相同的4種配子
C．淺紅色小麥自由傳粉，后代可出現三種表現型
D．該小麥種群中，中紅色植株的基因型為R1r1R2r2
解析：選D　由題意可知，F1自交獲得的F2性狀分離比為深紅∶紅色∶中紅∶淺紅∶白色＝1∶4∶6∶4∶1，該比例為9∶3∶3∶1的變式，因此控制該性狀的兩對等位基因位于兩對同源染色體上，A正確；由于后代出現1∶4∶6∶4∶1的比例，因此F1的基因型為R1r1R2r2，F1產生的雌雄配子中都有比例相同的4種配子，即R1R2∶R1r2∶r1R2∶r1r2＝1∶1∶1∶1，B正確；淺紅色小麥的基因型為R1r1r2r2、r1r1R2r2，淺紅色小麥自由傳粉，后代可出現中紅、淺紅、白色三種表現型(兩個顯性基因、一個顯性基因、沒有顯性基因)，C正確；該小麥種群中，中紅色植株的基因型中含有兩個顯性基因，即R1R1r2r2、r1r1R2R2、R1r1R2r2，D錯誤。
2．(2021·廣州模擬)水稻雄性育性是由等位基因(M、m)控制的，等位基因R對r為完全顯性，R基因會抑制不育基因的表達，反轉為可育。A水稻雄蕊異常，雌蕊正常，表現為雄性不育，B水稻可育。A與B雜交得到的F1全部可育，一半F1個體自交得到的F2全部可育，另一半F1個體自交得到的F2中，雄性可育株∶雄性不育株＝13∶3。下列敘述錯誤的是(　　)
A．M、m和R、r位于兩對同源染色體上
B．所有F2可育株的基因型共有7種
C．A水稻基因型為mmrr，B水稻基因型為MmRR
D．在發生性狀分離的F2雄性可育植株中純合子所占比例為3/13
解析：選C　由題意分析可知，M、m和R、r 2對等位基因遵循自由組合定律，因此分別位于2對同源染色體上，A正確；F2的基因型共有9種，雄性不育的基因型是M_rr，因此可育植株的基因型種類是9－2＝7(種)，B正確；由分析可知，A水稻的基因型是Mmrr，B水稻的基因型是mmRR，C錯誤；發生性狀分離的F2雄性可育植株的基因型是M_R_、mmR_、mmrr，其中純合子的基因型是MMRR、mmRR、mmrr，占3/13，D正確。
3．(2021·重慶模擬)某植物的5號和8號染色體上有與葉色性狀有關的基因，基因型為E_ff的甲表現為綠葉，基因型為eeF_的乙表現為紫葉。將純合綠葉甲(♀)與純合紫葉乙(♂)在某一新環境中雜交，F1全為紅葉，讓F1自交得F2，F2的表現型及其比例為紅葉∶紫葉∶綠葉∶黃葉＝7∶3∶1∶1。下列相關說法正確的是(　　)
A．F2中綠葉植株和親本綠葉甲的基因型相同
B．F2紫葉植株的基因型有兩種，其中純合紫葉植株∶雜合紫葉植株＝2∶1
C．F2異常比例的出現最可能的原因是基因型為EF的雄配子致死
D．F2中的紅葉雌株與黃葉雄株雜交，后代中黃葉植株的比例為3/28
解析：選D　F2的表現型及其比例為紅葉∶紫葉∶綠葉∶黃葉＝7∶3∶1∶1，即E_F_∶eeF_∶E_ff∶eeff＝7∶3∶1∶1，如果沒有致死現象則是E_F_∶eeF_∶E_ff∶eeff＝9∶3∶3∶1，綠葉的基因型是1EEff、2Eeff，與理論值相比，實際比值中綠葉個體的組合E_ff是一種組合，少2種組合，如果是ef致死，則后代中沒有eeff個體，又因純合綠葉甲為雌性，因此致死的配子應該是基因型為Ef的雄配子，由于基因型為Ef的雄配子致死，因此不存在基因型為EEff的個體，F2中綠葉的基因型是Eeff，純合綠葉甲的基因型為EEff，A、C錯誤；F2紫葉植株的基因型及比例為eeFF∶eeFf＝1∶2，純合紫葉植株∶雜合紫葉植株＝1∶2，B錯誤；F2中的紅葉雌株與黃葉雄株雜交，后代中黃葉植株的比例為3/7×1/4＝3/28，D正確。
4．(2019·全國卷Ⅱ)某種甘藍的葉色有綠色和紫色。已知葉色受2對獨立遺傳的基因A/a和B/b控制，只含隱性基因的個體表現隱性性狀，其他基因型的個體均表現顯性性狀。某小組用綠葉甘藍和紫葉甘藍進行了一系列實驗。
實驗①：讓綠葉甘藍(甲)的植株進行自交，子代都是綠葉
實驗②：讓甲植株與紫葉甘藍(乙)植株雜交，子代個體中綠葉∶紫葉＝1∶3
回答下列問題。
(1)甘藍葉色中隱性性狀是________，實驗①中甲植株的基因型為________。
(2)實驗②中乙植株的基因型為____________，子代中有________種基因型。
(3)用另一紫葉甘藍(丙)植株與甲植株雜交，若雜交子代中紫葉和綠葉的分離比為1∶1，則丙植株所有可能的基因型是______________；若雜交子代均為紫葉，則丙植株所有可能的基因型是______________________________；若雜交子代均為紫葉，且讓該子代自交，自交子代中紫葉與綠葉的分離比為15∶1，則丙植株的基因型為________。
解析：(1)根據實驗①②很容易判斷甘藍的綠葉是隱性性狀，紫葉是顯性性狀。由題干可知，兩對基因都為隱性的個體表現為隱性性狀，結合實驗①可判斷出甲植株的基因型是aabb。(2)根據實驗②子代個體中綠葉∶紫葉＝1∶3，可推知乙植株的基因型是AaBb，基因型為AaBb、aabb的植株雜交，子代中有4種基因型，分別是AaBb、Aabb、aaBb、aabb。(3)若丙植株與甲植株(aabb)雜交，子代中紫葉和綠葉的分離比為1∶1，可推出紫葉丙植株只能產生兩種配子，且有一種配子是ab，進而推出丙的基因型是Aabb或aaBb；若丙植株與甲植株雜交得到的子代均為紫葉，說明丙植株產生的配子中只能含一個隱性基因或全是顯性基因，可利用分離定律列出丙植株可能的基因型，符合要求的丙植株的基因型是AABB、AABb、AAbb、aaBB、AaBB；若丙植株與甲植株雜交得到的子代均為紫葉，且該子代自交后代中紫葉與綠葉的分離比為15∶1，這是自由組合定律9∶3∶3∶1性狀分離比的變形，推出子代紫葉植株的基因型是AaBb，由此推出丙植株的基因型是AABB。
答案：(1)綠色　aabb　(2)AaBb　4　(3)Aabb、aaBb　AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb　AABB
[強知能·補欠缺]
1．“和”為16的特殊分離比成因
(1)基因互作
類型 F1(AaBb)自交后代比例 F1測交后代比例
Ⅰ 存在一種顯性基因時表現為同一性狀，其余正常表現 9∶6∶1 1∶2∶1
Ⅱ 兩種顯性基因同時存在時，表現為一種性狀，否則表現為另一種性狀 9∶7 1∶3
Ⅲ 當某一對隱性基因成對存在時表現為雙隱性狀，其余正常表現 9∶3∶4 1∶1∶2
Ⅳ 只要存在顯性基因就表現為一種性狀，其余正常表現 15∶1 3∶1
(2)顯性基因累加效應
①表現型
②原因：A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，效果越強。
2．“和”小于16的特殊分離比成因——致死遺傳現象
(1)胚胎致死或個體致死
(2)配子致死或配子不育
[練題點·全過關]
1．(2021·福州一模)現有一批基因型分別為AABB、AaBB、aaBB的油菜幼苗，比例為1∶2∶1，其中a基因純合時對病毒無抗性，開花前因感染病毒全部死亡，該批幼苗自交和隨機交配產生的子代中，aa基因型個體所占比例分別是(　　)
A．1/4、1/9　　　　　　　　　 B．1/6、1/9
C．1/4、1/6 D．2/9、3/5
解析：選B　據題干“a基因純合時對病毒無抗性，開花前因感染病毒全部死亡”，則aaBB的油菜不能產生子代，基因型為AABB、AaBB的油菜的比例為1∶2，無論自交還是隨機交配，都不用考慮BB，只考慮AA、Aa，可看作1/3AA、2/3Aa自交和隨機交配，則自交產生aa基因型個體＝2/3×1/4＝1/6；隨機交配，產生aa基因型個體＝2/3×2/3×1/4＝1/9。
2．(2021·黃石模擬)現用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)兩品種作親本雜交得F1，F1測交結果如表，下列有關敘述錯誤的是(　　)
測交類型 測交后代基因型種類及比例
父本 母本 AaBb Aabb aaBb aabb
F1 乙 1 2 2 2
乙 F1 1 1 1 1
A．F1產生的AB花粉50%不能萌發，不能實現受精
B．F1自交得F2，F2的基因型有9種
C．F1花粉離體培養，將得到4種表現型不同的植株
D．正反交結果不同，說明這兩對基因的遺傳不遵循自由組合定律
解析：選D　正常情況下，雙雜合子測交后代的4種表現型比例應該是1∶1∶1∶1，而作為父本的F1測交結果為AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶2∶2∶2，說明父本F1產生的AB花粉有50%不能完成受精作用，A正確；F1自交后代中有9種基因型，B正確；F1花粉離體培養，將得到4種表現型不同的單倍體植株，C正確；根據題表可知，正反交均有4種表現型，說明這兩對基因的遺傳符合自由組合定律，D錯誤。
3．(2021·三明四校診斷)某二倍體植株自交的子一代表現型及比例是高莖紅花∶高莖白花∶矮莖紅花∶矮莖白花＝5∶3∶3∶1，高莖和矮莖分別用基因A、a表示，紅花和白花分別用基因B、b表示。根據以上實驗結果，回答問題：
(1)控制這兩對相對性狀的基因所遵循的遺傳規律的實質為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)針對子一代出現該比例的原因，有人提出假說一：親本產生的某種基因型的花粉不育，若該假說成立，則子一代高莖紅花植株中，AaBb個體所占的比例為________。另有人提出假說二：親本產生的某種基因型的卵細胞不育。請利用子一代植株設計雜交實驗對上述兩種假說進行探究。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結果并得出實驗結論；不需要對不育配子的基因型進行探究)
解析：(1)由題干信息可知，該二倍體植株自交，子一代中高莖∶矮莖＝2∶1，紅花∶白花＝2∶1，說明親本的基因型為AaBb，其遺傳符合自由組合定律，而自由組合定律的實質是在形成配子時，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。(2)正常情況下，該實驗中子一代的性狀分離比應為9∶3∶3∶1，而實際性狀分離比為5∶3∶3∶1，可推知基因型為AB的花粉或卵細胞不育。假說一花粉不育，則此情況下子一代高莖紅花植株中，各基因型及比例為AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶1∶3，故AaBb個體占3/5。想確定是基因型為AB的花粉不育還是卵細胞不育，可采用正反交實驗的方法，讓子一代中的高莖紅花植株與矮莖白花植株雜交。
答案：(1)在形成配子時，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合　(2)3/5　實驗思路：將子一代中多株高莖紅花植物與多株矮莖白花植物進行正反交實驗，觀察子二代是否有高莖紅花植株出現。
預期實驗結果及結論：高莖紅花植株為父本，矮莖白花植株為母本，雜交后，若子二代沒有高莖紅花植株出現，則假說一成立；若子二代有高莖紅花植株出現，則假說二成立。高莖紅花植株為母本，矮莖白花植株為父本，雜交后，若子二代有高莖紅花植株出現，則假說一成立；若子二代沒有高莖紅花植株出現，則假說二成立。(說明：需結合正反交實驗得出結論)
二、多對等位基因的自由組合現象
[試考題·查欠缺]
1．(2021·深圳模擬)甘藍型油菜花色性狀由三對等位基因控制，三對等位基因分別位于三對同源染色體上，花色表現型與基因型之間的對應關系如表所示。下列分析正確的是(　　)
表現型 白花 乳白花 黃花 金黃花
基因型 AA_ _ _ _ Aa_ _ _ _ aaB_ _ _ aa_ _D_ aabbdd
A．如果控制花色的三對等位基因位于一對同源染色體上，則基因型為AaBbDd的個體自交，F1中AAbbdd∶AaBbDd∶aaBBDD＝1∶2∶1
B．黃花(aaBBDD)×金黃花，F1自交，F2中黃花基因型有8種
C．若選擇基因型為AaBBDd的個體自交，F1可同時出現4種花色
D．白花(AABBDD)×黃花(aaBBDD)，F1測交后代為白花∶黃花＝1∶1
解析：選B　如果控制花色的三對等位基因位于一對同源染色體上，由于不知道三對基因的連鎖情況，所以基因型為AaBbDd的個體自交，F1中基因型及比例不一定是AAbbdd∶AaBbDd∶aaBBDD＝1∶2∶1，如A、B、D連鎖，F1的基因型及比例為AABBDD∶AaBbDd∶aabbdd＝1∶2∶1，A錯誤；黃花(aaBBDD)×金黃花(aabbdd)，F1的基因型是aaBbDd，F1自交，F2中黃花基因型有aaB_D_、aaB_dd、aabbD_8種，B正確；欲同時獲得四種花色表現型的F1，則親代需同時含A和a、B和b、D和d，基因型為AaBBDd的個體自交，F1不能出現bb，不會出現金黃花，故不能得到4種花色，C錯誤；白花(AABBDD)×黃花(aaBBDD)，F1基因型為AaBBDD，測交后代為乳白花(AaBbDd)∶黃花(aaBbDd)＝1∶1，D錯誤。
2．(2020·鄭州模擬)柑橘的果皮色澤同時受多對等位基因控制(如 A、a；B、b；C、c_…)，當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(即A_B_C_…)為紅色，當個體的基因型中每對等位基因都不含顯性基因時(即aabbcc…)為黃色，否則為橙色。現有三株柑橘進行如下實驗，實驗甲：紅色×黃色→紅色∶橙色∶黃色＝1∶6∶1，實驗乙：橙色×紅色→紅色∶橙色∶黃色＝3∶12∶1 ，據此分析正確的是(　　)
A．果皮的色澤至少受兩對等位基因控制
B．實驗乙的子代橙色個體具有9種基因型
C．實驗甲中親代紅色個體和子代紅色個體基因型不同
D．實驗乙橙色親本有 2 種可能的基因型
解析：選B　實驗甲中，紅色(A_B_C_)×黃色(aabbcc)→紅色∶橙色∶黃色＝1∶6∶1，相當于測交，由于子代出現了黃色植株，說明親本紅色植株的基因型為 AaBbCc，其產生的 ABC配子占 1/8，即(1/2)3，則可推測果皮的色澤受3對等位基因控制，A錯誤；根據分析可知，實驗乙中紅色親本的基因型為AaBbCc，由于后代出現了黃色果皮(1/16aabbcc)，所以親本相當于一對雜合子自交、兩對雜合子測交，若橙色親本的基因型為Aabbcc，實驗乙子代基因型共有3×2×2＝12(種)，其中紅色子代有2種基因型，黃色子代有1種基因型，則橙色子代有9種基因型，B正確；根據分析可知，實驗甲的親本基因型組合為AaBbCc×aabbcc，則子代紅色果皮植株的基因型也是AaBbCc，C錯誤；實驗乙中，根據以上分析可推測橙色親本含1對雜合基因和2對隱性純合基因，橙色親本可能有3種基因型，即Aabbcc、aaBbcc或aabbCc，D錯誤。
[強知能·補欠缺]
n對等位基因位于n對同源染色體上的遺傳規律(完全顯性)
相對性狀對數 等位基因對數 F1配子 F1配子可能組合數 F2基因型 F2表現型
種類 比例 種類 比例 種類 比例
1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3

n n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
[練題點·全過關]
1．人類的膚色由A/a、B/b、E/e三對等位基因共同控制，A/a、B/b、E/e分別位于三對同源染色體上。AABBEE為黑色，aabbee為白色，其他性狀與基因型的關系如圖所示，即膚色深淺與顯性基因個數有關，如基因型為AaBbEe、AABbee和aaBbEE等與含任何三個顯性基因的膚色一樣。若雙方均含3個顯性基因的雜合子婚配(AaBbEe×AaBbEe)，則子代膚色的基因型和表現型分別有多少種(　　)
A．27、7　　　　　　　　 B．16、9
C．27、9 D．16、7
解析：選A　AaBbEe與AaBbEe婚配，子代基因型種類有3×3×3＝27種，其中顯性基因個數分別有6個、5個、4個、3個、2個、1個、0個，共有7種表現型。
2．已知玉米的體細胞中有10對同源染色體，下表為玉米6個純合品系的表現型、相應的基因型(字母表示)及基因所在的染色體。品系②～⑥均只有一個性狀是隱性純合的，其他性狀均為顯性純合。下列有關說法正確的是(　　)
品系 ① ②果皮 ③節長 ④胚乳味道 ⑤高度 ⑥胚乳顏色
性狀 顯性純合子 白色pp 短節bb 甜aa 矮莖dd 白色gg
所在染色體 Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ Ⅰ Ⅰ Ⅳ Ⅵ Ⅵ
A．若通過觀察和記錄后代中節的長短來驗證基因分離定律，不能選擇②和③作親本
B．若要驗證基因的自由組合定律，可選擇品系⑤和⑥作親本進行雜交
C．如果玉米Ⅰ號染色體上的部分基因轉移到了Ⅳ號染色體上，則這種變異類型最可能是基因重組
D．選擇品系③和⑤作親本雜交得F1，F1再自交得F2，則F2表現為長節高莖的植株中，純合子的概率為1/9
解析：選D　若通過節的長短來驗證基因分離定律，則說明雙親中只要節的長短性狀不同即可，因此選③和其他任一品系作親本都可以，A錯誤；驗證基因自由組合定律，需要選擇有兩對相對性狀，且控制兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上的品系進行雜交，由于品系⑤和⑥決定高度和胚乳顏色的基因都位于Ⅵ號染色體上，因此不能用來作為驗證基因自由組合定律的親本，B錯誤；因為Ⅰ號染色體和Ⅳ號染色體是非同源染色體，所以如果玉米Ⅰ號染色體上的部分基因轉移到了Ⅳ號染色體上，則這種變異類型是染色體變異中的易位，C錯誤；選擇品系③和⑤作親本雜交得F1，F1基因型為BbDd，F1自交得F2，在雙顯性個體中，純合子的概率為1/9，D正確。
3．某植物紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(即A_B_C_……)才開紅花，否則開白花。現有甲、乙、丙、丁4個純合白花品系，相互之間進行雜交，雜交組合、后代表現型及其比例如下：
甲×乙　　　　　乙×丙　　　　　　　乙×丁
　↓　　　　　　　↓　　　　　　　　　↓
F1白色　　　　　F1紅色　　　　　　　F1紅色
　↓ 　　　　　 　↓ 　　　　　　　　 ↓
F2白色　F2紅色81∶白色175　F2紅色27∶白色37
甲×丙　　　　　甲×丁　　　　　　丙×丁
　↓　　　　　　　↓　　　　　　　　↓
F1白色　　　　　F1紅色　　　　　　F1白色
　↓ 　　　　　　 ↓ 　　　　　　　 ↓
F2白色　　F2紅色81∶白色175　　　F2白色
根據雜交結果回答問題：
(1)這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律？
(2)本實驗中，植物的花色受幾對等位基因的控制，為什么？
解析：由題意知甲、乙、丙、丁為純合白花品系，故至少含一對隱性純合基因。因乙和丙、甲和丁的后代中紅色個體所占比例為81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，故該對相對性狀應由4對等位基因控制，即它們的F1含4對等位基因，且每對基因仍遵循分離定律，4對基因之間遵循基因的自由組合定律。因甲和乙的后代全為白色，故甲和乙中至少有一對相同的隱性純合基因；甲和丙的后代全為白色，故甲和丙中至少有一對相同的隱性純合基因；丙和丁的后代全為白色，故丙和丁中至少有一對相同的隱性純合基因。則甲、乙、丙、丁4個純合白花品系的基因型分別為AAbbCCdd、AABBCCdd、aabbccDD、aaBBccDD，可見乙×丙與甲×丁兩個雜交組合中涉及的4 對等位基因相同。
答案：(1)基因的自由組合定律和基因的分離定律(或基因的自由組合定律)。
(2)植物的花色受4對等位基因的控制。原因是：①本實驗的乙×丙和甲×丁兩個雜交組合中，F2中紅色個體占全部個體的比例為81/(81＋175)＝81/256＝(3/4)4，根據n對等位基因自由組合且完全顯性時，F2中顯性個體的比例為(3/4)n，可判斷這兩個雜交組合中都涉及4對等位基因。②綜合雜交組合的實驗結果，可進一步判斷乙×丙和甲×丁兩個雜交組合中所涉及的4對等位基因相同。
一、科學思維——“假說—演繹法”在解答遺傳類題目中的應用
[典例]　(2020·全國卷Ⅱ)控制某種植物葉形、葉色和能否抗霜霉病3個性狀的基因分別用A/a、B/b、D/d表示，且位于3對同源染色體上。現有表現型不同的4種植株：板葉紫葉抗病(甲)、板葉綠葉抗病(乙)、花葉綠葉感病(丙)和花葉紫葉感病(丁)。甲和丙雜交，子代表現型均與甲相同；乙和丁雜交，子代出現個體數相近的8種不同表現型。回答下列問題：
(1)根據甲和丙的雜交結果，可知這3對相對性狀的顯性性狀分別是________________。
(2)根據甲和丙、乙和丁的雜交結果，可以推斷甲、乙、丙和丁植株的基因型分別為________、__________、________和____________。
(3)若丙和丁雜交，則子代的表現型為___________________________________________
_________________________________________。
(4)選擇某一未知基因型的植株X與乙進行雜交，統計子代個體性狀。若發現葉形的分離比為3∶1、葉色的分離比為1∶1、能否抗病性狀的分離比為1∶1，則植株X的基因型為__________________。
[解析]　(1)甲(板葉紫葉抗病)與丙(花葉綠葉感病)雜交，子代表現型都是板葉紫葉抗病，說明板葉對花葉為顯性、紫葉對綠葉為顯性、抗病對感病為顯性。(2)丙的表現型為花葉綠葉感病，說明丙的基因型為aabbdd。根據甲與丙雜交子代都是板葉紫葉抗病推斷，甲的基因型為AABBDD。乙(板葉綠葉抗病)與丁(花葉紫葉感病)雜交，子代出現個體數相近的8(即2×2×2)種不同表現型，可以確定乙的基因型為AabbDd，丁的基因型為aaBbdd。(3)若丙(aabbdd)與丁(aaBbdd)雜交，子代的基因型為aabbdd和aaBbdd，表現型為花葉綠葉感病、花葉紫葉感病。(4)植株X與乙(AabbDd)雜交，統計子代個體性狀。根據子代葉形的分離比為3∶1，確定親本雜交組合為Aa×Aa；根據子代葉色的分離比為1∶1，確定親本雜交組合為Bb×bb；根據子代能否抗病性狀的分離比為1∶1，確定親本雜交組合為dd×Dd，因此植株X的基因型為AaBbdd。
[答案]　(1)板葉、紫葉、抗病　(2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd　(3)花葉綠葉感病、花葉紫葉感病　(4)AaBbdd
[思維建模]
1．假說—演繹法的基本思路
2．假說—演繹法在解題時的應用
用此法解答題目的流程是先作假設，然后根據假設進行演繹推理(一般要通過畫遺傳圖解)得出結果，再由結果得出結論。但在具體應用時，應注意：
(1)根據題目中的信息，要提出全部的假設，不能有遺漏。
(2)對所提出的每一個假設，都要做出一個相應的結果和結論。
(3)反推——根據結論來推結果，即若結論是正確的，則必然會對應一個正確的結果，這是解題的關鍵。
[析題用模]
1.在普通的棉花中導入能控制合成毒素蛋白的B、D基因。已知棉花短纖維由基因A控制，現有一基因型為AaBD的短纖維抗蟲棉植株(減數分裂時不發生交叉互換，也不考慮致死現象)自交，子代表現型及比例為短纖維抗蟲∶短纖維不抗蟲∶長纖維抗蟲＝2∶1∶1，則導入的B、D基因位于(　　)
A．均在1號染色體上
B．均在2號染色體上
C．均在3號染色體上
D．B基因在2號染色體上，D基因在1號染色體上
解析：選B　如果B、D基因均在1號染色體上，AaBD生成配子類型及比例為ABD∶a＝1∶1，自交子代的基因型及比例為AABBDD∶AaBD∶aa＝1∶2∶1，表現型及比例為長纖維不抗蟲植株∶短纖維抗蟲植株＝1∶3。如果B、D基因均在2號染色體上，AaBD生成配子類型及比例為aBD∶A＝1∶1，自交子代的基因型及比例為aaBBDD∶AaBD∶AA＝1∶2∶1，表現型及比例為短纖維抗蟲植株∶短纖維不抗蟲植株∶長纖維抗蟲植株＝2∶1∶1。如果B、D基因均在3號染色體上，AaBD生成配子類型及比例為ABD∶A∶a∶aBD＝1∶1∶1∶1，自交子代的基因型及比例為AABBDD∶AABD∶AaBD∶AaBBDD∶AA∶Aa∶aa∶aaBD∶aaBBDD＝1∶2∶4∶2∶1∶2∶1∶2∶1，有4種表現型。如果B基因在2號染色體上，D基因在1號染色體上，AaBD生成配子類型及比例為AD∶aB＝1∶1，自交子代的基因型及比例為AADD(短纖維不抗蟲植株)∶AaBD(短纖維抗蟲植株)∶aaBB(長纖維不抗蟲植株)＝1∶2∶1。
2．(2014·全國卷Ⅰ)現有兩個純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種。已知抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少。回答下列問題：
(1)在育種實踐中，若利用這兩個品種進行雜交育種，一般來說，育種的目的是獲得具有____________優良性狀的新品種。
(2)雜交育種前，為了確定F2的種植規模，需要正確預測雜交結果。若按照孟德爾遺傳定律來預測雜交結果，需要滿足3個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個條件是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件，可用測交實驗來進行檢驗，請簡要寫出該測交實驗的過程。
解析：(1)雜交育種的目的是獲得同時具備兩種優良性狀的個體，即抗病矮稈的新品種。(2)雜交育種的原理是基因重組，若控制兩對相對性狀的基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，則這兩對相對性狀應分別受一對等位基因控制，且兩對基因必須位于兩對同源染色體上。(3)先由純合的抗病高稈和感病矮稈雜交得到抗病高稈的雜合子，再與感病矮稈(隱性純合子)雜交，如果后代出現抗病高稈∶感病高稈∶抗病矮稈∶感病矮稈＝1∶1∶1∶1的性狀分離比，則可說明這兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。
答案：(1)抗病矮稈　(2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對性狀的基因位于非同源染色體上　(3)將純合的抗病高稈與感病矮稈雜交，產生F1，讓F1與感病矮稈雜交。
二、科學探究——探究控制性狀的兩對等位基因位于一對還是兩對同源染色體上
判斷兩對等位基因位于一對還是兩對同源染色體上的，實質是確定兩對等位基因的遺傳是遵循自由組合定律，還是遵循連鎖與互換規律。
1．AaBb兩對等位基因在染色體上的位置關系
2．根據后代性狀分離比確定基因在染色體上的位置
[素養訓練]
1．(2021·泉州模擬)番茄果形有圓形果和長形果，花序有單一花序和復狀花序，分別由基因S/s、T/t控制。某興趣小組先用純合的復狀花序圓形果植株與純合的單一花序長形果植株雜交，F1為單一花序圓形果；再用雙隱性品系與F1進行測交，甲、乙同學對測交后代分別進行統計，結果如表。
表1　甲的統計數據
測交子代表現型 圓形果 長形果 復狀花序 單一花序
測交子代數/株 107 103 105 105
表2　乙的統計數據
測交子代表現型 單一花序圓形果 單一花序長形果 復狀花序圓形果 復狀花序長形果
測交子代數/株 22 83 85 20
請回答：
(1)復狀花序圓形果親本和F1的基因型分別為__________________________________
______________________________________。
(2)根據表1能否判斷控制番茄果形和花序基因的遺傳是否遵循自由組合定律__________？請說明原因。____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)乙同學根據表2得出結論“控制番茄果形和花序基因的遺傳不遵循自由組合定律”，該結論是否正確？請說明理由。_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由題干信息分析可知，復狀花序圓形果親本的基因型是SStt，F1基因型是SsTt。(2)甲的統計數據圓形果∶長形果＝1∶1、復狀花序∶單一花序＝1∶1，不論兩對等位基因是否遵循自由組合定律，測交后代都會出現該比值，因此根據表1不能判斷控制番茄果形和花序基因的遺傳是否遵循自由組合定律。(3)表格2，對每一對相對性狀來說，圓形果∶長形果＝1∶1、復狀花序∶單一花序＝1∶1，但是考慮兩對相對性狀，測交后代四種表現型比例不是1∶1∶1∶1，說明F1產生的四種配子的比例不是1∶1∶1∶1，因此兩對等位基因不遵循自由組合定律，測交后代產生四種類型是由于F1產生配子時發生了交叉互換。
答案：(1)SStt、SsTt
(2)不能　不論2對等位基因是否遵循自由組合定律，測交后代都會出現圓形果∶長形果＝1∶1、復狀花序∶單一花序＝1∶1
(3)正確。因為測交后代四種表現型比例不是1∶1∶1∶1，而是2多2少
2．(2017·全國卷Ⅲ)已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對相對性狀各受一對等位基因控制。現有三個純合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發生染色體變異和染色體交換，回答下列問題：
(1)若A/a、B/b、E/e這三對等位基因都位于常染色體上，請以上述品系為材料，設計實驗來確定這三對等位基因是否分別位于三對染色體上。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論)
(2)假設A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上，請以上述品系為材料，設計實驗對這一假設進行驗證。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論)
解析：(1)實驗思路：要確定三對等位基因是否分別位于三對染色體上，根據實驗材料，可將其拆分為判定每兩對等位基因是否位于兩對染色體上，如利用①和②雜交，得到F1，再讓F1雌雄個體自由交配，觀察F2的表現型及比例來判定基因A/a和B/b是否位于兩對染色體上。同理用②和③雜交判定基因E/e和B/b是否位于兩對染色體上，用①和③雜交判定基因E/e和A/a是否位于兩對染色體上。預期實驗結果(以判定基因A/a和B/b是否位于兩對染色體上為例，假定不發生染色體變異和染色體交換)：①aaBBEE×②AAbbEE→F1→F2，F2個體中關于剛毛和眼的表現型及比例為有眼正常剛毛∶有眼小剛毛∶無眼正常剛毛∶無眼小剛毛＝9∶3∶3∶1。同理②×③雜交、①×③雜交后再進行F1雌雄個體自由交配，F2中均出現四種表現型，且比例為9∶3∶3∶1。實驗結論：①×②→F1→F2，等位基因A/a和B/b位于兩對染色體上。②×③→F1→F2，等位基因E/e和B/b位于兩對染色體上。①×③→F1→F2，等位基因E/e和A/a位于兩對染色體上。綜合上述情況，得出A/a、B/b、E/e這三對等位基因分別位于三對染色體上。
(2)實驗思路：要驗證A/a和B/b這兩對等位基因都位于X染色體上，可通過①aaBBEE、②AAbbEE兩種實驗材料，利用正反交實驗，觀察F1雄性個體中剛毛和眼兩對性狀，如果正反交結果均不相同，則A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上。預期實驗結果：正交♀①EEXaBXaB×♂②EEXAbY→F1：♀全部為有眼正常剛毛正常翅，♂全部為無眼正常剛毛正常翅。反交♂①EEXaBY×♀②EEXAbXAb→F1：♀全部為有眼正常剛毛正常翅，♂全部為有眼小剛毛正常翅。實驗結論：A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上。
答案：(1)選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合，分別得到F1和F2，若各雜交組合的F2中均出現四種表現型，且比例為9∶3∶3∶1，則可確定這三對等位基因分別位于三對染色體上；若出現其他結果，則可確定這三對等位基因不是分別位于三對染色體上。　(2)選擇①×②雜交組合進行正反交，觀察F1中雄性個體的表現型。若正交得到的F1中雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現均不同，則證明這兩對等位基因都位于X染色體上。
3．(2020·汕頭三模)果蠅的體色有灰體和黑檀體，由A、a基因控制。翅形有長翅和小翅，受B、b基因控制，在Y染色體上沒有上述基因。某同學將一只灰體長翅雌蠅和一只黑檀體長翅雄蠅雜交，子一代果蠅的表現型及比例為灰體長翅∶灰體小翅＝3∶1。回答下列問題：
(1)在灰體和黑檀體、長翅和小翅這兩對相對性狀中，顯性性狀分別是______________。
(2)分析控制基因所在的染色體，可以提出如下合理假設：
①控制體色的基因位于常染色體上，控制翅形的基因位于常染色體上。
②控制體色的基因位于X染色體上，控制翅形的基因位于常染色體上。
③控制體色的基因位于常染色體上，控制翅形的基因位于X染色體上。
④________________________________________________________________________。
為縮小假設范圍，該同學補充子一代果蠅的性別數據，若發現子代中小翅果蠅全為雄蠅，由此確定上述假設中__________不成立。
(3)對于假設③和假設④，可通過觀察子二代果蠅的表現型(不考慮性別)加以區分。當子二代果蠅有__________種表現型時，假設③成立。此時，子二代果蠅種群中，a和b基因頻率分別為________________。
解析：(1)根據題干信息分析可知，在灰體和黑檀體、長翅和小翅這兩對相對性狀中，顯性性狀分別是灰體、長翅。(2)分析基因所在染色體時，針對題干信息可知，控制兩對相對性狀的非等位基因可能位于兩對同源染色體上，也可能位于同一對

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