2026届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

这是一份2026届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，共60页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，考点二，考点一，2结果分析，黄色和圆粒，自由组合，教材隐含知识，两对遗传因子，成对遗传因子，不同对的遗传因子等内容，欢迎下载使用。
第2讲　基因的自由组合定律
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
(必修2 P10旁栏思考)从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立数学联系？这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状单独进行分析，其性状的数量比都是3∶1，即每对性状的遗传都遵循分离定律。两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2
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。
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_____。
3．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_____________________。
(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．基因自由组合定律的实质(1)细胞学基础
(2)自由组合定律的实质
5．孟德尔遗传规律的应用(1)应用：有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象，还能够预测杂交后代的______和它们出现的______，这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
(2)实例①杂交育种：人们有目的地将具有__________________的两个亲本杂交，使两个亲本的____________组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。例如既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
②医学实践：人们可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在____________________作出科学的推断，从而为____________提供理论依据。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)两对相对性状的杂交实验中，F1(YyRr)产生配子时，成对的遗传因子可以自由组合。(　　)(2)“将F1(黄色圆粒豌豆)与隐性纯合子(绿色皱粒豌豆)进行正反交，统计实验结果显示后代均出现了四种表型且比例接近1∶1∶1∶1”属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节。 (　　)
(3)下图中①②过程可以体现分离定律的实质，⑥过程体现了自由组合定律的实质。(　　)
(4)在进行减数分裂的过程中，等位基因彼此分离，非等位基因自由组合。(　　)(5)基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础。(　　)(6)对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律，和分离定律无关。(　　)答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
延|伸|探|究1．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、aaBB 3种基因型
2．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由___________________________________________。(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例__________________________。
提示：(1)不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果(2)实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1，实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1
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
(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
3．两对等位基因在染色体上的位置关系
提醒：若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝42%∶8%∶8%∶42%，测交结果“两大”“两小”，且“两两相同”，出现这一结果的可能原因是A和B连锁，a和b连锁，位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞在减数分裂四分体时期，四分体中的非姐妹染色单体发生互换，产生四种类型配子，其类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝42%∶8%∶ 8%∶42%。
考向一　结合两对相对性状杂交实验分析，考查科学思维　　　　(2025·华大新高考联盟)下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述，正确的是(　　)A．形成配子时非等位基因之间都能自由组合B．基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子的随机结合，体现了自由组合定律的实质C．孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表现性状及比例D．多组一对相对性状的杂交实验，F2性状分离比均接近3∶1，验证了其假设的正确性
答案：C解析：减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因之间自由组合，但位于同源染色体上的非等位基因之间不能自由组合，A错误；基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合是受精作用，自由组合定律的实质是减数分裂过程中，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B错误；孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验，进而预测出后代的表现性状及比例，这是“演绎”推理的过程，C正确；多组相对性状的杂交实验的F2的性状分离比均接近3∶1，说明3∶1的出现不是偶然的，但还不能验证其假设，如果要验证其假设是否正确，需要做测交实验，D错误。
〔变式训练1〕　(2024·湖南湘东六校联考)关于孟德尔相对性状的遗传实验及基因分离和自由组合定律的叙述，正确的是(　　)A．孟德尔杂交实验中，重组类型即F2中与F1性状不同的类型B．受精时不同类型的雌雄配子随机结合就是自由组合C．自由组合定律的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体(上的非等位基因)的自由组合D．基因分离定律的细胞学基础是减数分裂时姐妹染色单体分离
答案：C解析：孟德尔杂交实验中，重组类型即F2中与亲本性状不同的类型，A错误；受精时不同类型的雌雄配子随机组合不属于基因重组，B错误；自由组合定律的细胞学基础是减数分裂时非同源染色体(上的非等位基因)的自由组合，C正确；基因分离定律的细胞学基础是减数分裂时同源染色体分离，D错误。
考向二　自由组合定律的实质及验证　　　　(2024·江苏南通高三联考)高等植物的雄蕊内有许多花粉母细胞，每个花粉母细胞经减数分裂形成4个花粉粒。某二倍体高等植物既可自花传粉，又可异花传粉。高茎(A)对矮茎(a)为显性，宽叶(B)对窄叶(b)为显性，花瓣黄色(D)对白色(d)为显性，控制这三对性状的基因均位于常染色体上。现有这种植物的一个体细胞，其基因型如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．高茎与矮茎、宽叶与窄叶这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律B．若无互换和基因突变等，该植物1个花粉母细胞产生的花粉粒基因型有4种C．在上图细胞的有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、dD．为验证基因的自由组合定律，必须用基因型为aabbdd的个体来与该植物进行杂交
答案：C解析：由题图可知，控制高茎与矮茎、宽叶与窄叶这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以其遗传不遵循基因的自由组合定律，A错误；在不发生互换和基因突变等情况下，该植物的1个花粉母细胞经减数分裂只能产生2种基因型的花粉粒，B错误；有丝分裂过程中不发生等位基因的分离，正常情况下，分裂后的细胞和原细胞核基因完全相同，因此题图细胞在有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因包含所有的基因，即包括A、a、b、b、D、d，C正确；为验证基因的自由组合定律，可用来与该植物进行杂交的个体的基因型有aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd，D错误。
“实验法”验证遗传定律
〔变式训练2〕　(2025·辽宁丹东高三期末)某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝黑色，糯性花粉遇碘液变橙红色。现有四种纯合子植株，基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd，则下列说法正确的是(　　)A．若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉B．若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉C．若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④作为亲本杂交D．将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝黑色
答案：C解析：三对相对性状中可通过花粉进行鉴定的相对性状是非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d)，若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，需得到基因型为Aa或Dd的植株，A错误；若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，需得到基因型为AaDd的植株，B错误；①×④→F1(AaTtdd)，F1连续自交即可得到糯性抗病优良品种，C正确；②×④→F1(AattDd)，其产生的花粉加碘液染色后，A(蓝黑色)∶a(橙红色)＝1∶1，D错误。
〔变式训练3〕　(2025·山东邹城月考)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体互换，回答下列问题：若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果和结论)答案：实验思路：让①和②杂交、①和③杂交、②和③杂交。得到的F1自交，观察F2的表型。预期结果：若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上。
解析：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1，F1自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
考向三　基因连锁与互换现象分析　　　　果蝇的基因中A对a和B对b都是完全显性，分别控制两对相对性状，且B、b位于同源染色体非姐妹染色单体的互换区，基因型为AaBb的果蝇的基因位置和互换率的计算方法如图所示，多只基因型为AaBb的雌果蝇与基因型为aabb的雄果蝇交配，子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，其比例依次为42%、8%、8%、42%。下列叙述正确的是(　　)
初级卵母细胞的互换率＝发生互换的初级卵母细胞数/初级卵母细胞数的总数×100%A．雌果蝇的初级卵母细胞减数分裂时的互换率是16%B．基因型为AaBb的若干雌雄个体随机交配，子代四种表型的比例是71∶4∶4∶21C．用基因型为AaBb的雌雄个体随机交配可以验证互换只发生在雌果蝇中D．用荧光标记基因B和b，可以显现染色体的互换情况
答案：B解析：图示细胞减数分裂时，初级卵母细胞不发生染色体互换时只产生AB、ab两种配子，发生染色体互换时产生的雌配子及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝42∶8∶8∶42，故可得重组率为8%＋8%＝16%，则初级卵母细胞的互换率为32%，A错误；基因型为AaBb的若干雌雄个体产生的雌配子是AB、Ab、aB、ab，分别占42%、8%、8%、42%，雄配子是AB、ab，各占50%，雌、雄配子随机结合，子代产生四种表型，分别占71%、4%、4%、21%，B正确；无论只有雌果蝇发生染色体互换还是只有雄果蝇发生染色体互换，基因型为AaBb的雌雄个体交配产生的子代的基因型都是相同的，因此不能验证互换只发生在雌果蝇中，C错误；用荧光只标记B或者b才能显现染色体互换情况，D错误。
考点二　自由组合定律的解题规律及方法
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
2.“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
考向一　已知亲代求子代的“顺推型”类问题　　　　(2025·山东烟台调研)老鼠的毛色有栗色、黄棕色、黑色、棕色和白色，受位于常染色体上且独立遗传的三对等位基因控制，其表型与基因型的对应关系如下表所示。两只纯种雌雄鼠杂交，得到的F1自由交配，F2有栗色、黄棕色、黑色、棕色和白色共5种表型。下列有关说法错误的是(　　)
A．两亲本的表型只能为栗色与白色B．F1的基因型只能是CcAaBbC．F2中白色个体的基因型有9种D．F2中棕色雌鼠占3/128答案：A
解析：因为两亲本均为纯种，故F1的基因型只有一种，且F2中每对基因均出现了显性和隐性的组合，因此，F1的基因型为CcAaBb，两只纯种雌雄鼠杂交能产生基因型为CcAaBb的个体的组合有CCAABB×ccaabb、CCAAbb×ccaaBB、CCaaBB×ccAAbb、CCaabb×ccAABB 4种，所以两亲本的表型除栗色与白色外，还可以是黄棕色与白色、黑色与白色、棕色与白色，A错误，B正确；F2中白色个体的基因型有3×3＝9(种)，C正确；F2中棕色雌鼠占(3/4)×(1/4)×(1/4)×(1/2)＝3/128，D正确。
答案：(1)白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3　AAbb、Aabb　1/2　(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∶1∶1∶2∶1。故子代植株表型及比例为白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3；子代中红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。(2)白花纯合体的基因型有aaBB和aabb两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型，可选用AAbb植株与之杂交，若甲的基因型为aaBB则实验结果为：aaBB×AAbb→AaBb(全为紫花)；若甲的基因型为aabb则实验结果为：aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表型将白花纯合体的基因型推出。
考向二　根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆推型)　　　　(2025·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(　　)
A．AaFF、aaFF、AAff　B．AaFf、aaFf、AAffC．AaFF、aaFf、AAffD．AaFF、aaFf、Aaff
答案：C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〕　(2025·哈师大附中质检)牵牛花的花色由一对等位基因R、r控制，叶的形状由另一对等位基因W、w控制，这两对相对性状是自由组合的。若子代的基因型及比值如下表所示，下列说法正确的是(　　)
A．双亲的基因型组合为RrWw×RrWWB．测交是验证亲代基因型最简便的方法C．等位基因R、r位于复制时产生的两条姐妹染色单体上D．基因型为RrWw的个体自交，与上表中表型不同的个体占1/4
答案：D解析：由题表可知，RR∶Rr＝(1＋1＋2)∶(1＋1＋2)＝1∶1，可知双亲有关花色的基因型为RR×Rr，WW∶Ww∶ww＝(1＋1)∶(2＋2)∶(1＋1)＝1∶2∶1，双亲有关叶形的基因型为Ww×Ww，故双亲的基因型为RrWw×RRWw，A错误；自交和测交均可验证亲代的基因型，但自交更简便，B错误；复制时产生的两条姐妹染色单体的相同位置上应为相同的基因，R、r为等位基因，应位于同源染色体上，C错误；题表中的表型有两种，其中RRWW、RrWW、RRWw、RrWw的表型相同，RRww、Rrww的表型相同，基因型为RrWw的个体自交，后代表型的比例为9R_W_(与题表中表型相同)∶3R_ww(与题表中表型相同)∶3rrW_(与题表中表型不同)∶1rrww(与题表中表型不同)，因此与题表中表型不同的个体占1/4，D正确。
考向三　多对基因控制生物性状的分析　　　　(多选)(2025·山东省新高考联合体测评)某二倍体两性花植物的一对等位基因可同时控制花色(紫色和红色)和籽粒颜色(黄色和绿色)两种性状；叶边缘的光滑形和锯齿形是由两对等位基因控制的一对相对性状，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。现将三对等位基因均杂合的植株测交，可能出现的性状分离比有(　　)A．3∶3∶1∶1 B．2∶1∶1C．1∶1∶1∶1 D．3∶1
答案：ABC解析：根据题意，假设用基因A、a表示控制花色(紫色和红色)和籽粒颜色(黄色和绿色)两种性状的基因，假设用基因B、b和D、d表示控制叶边缘的光滑形和锯齿形的两对等位基因，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形，则B_D_为叶边缘光滑形，bbD_、B_dd表现为叶边缘的锯齿形。若三对等位基因位于一对同源染色体上，那么将三对等位基因均杂合的植株测交，即AaBbDd×aabbdd，后代基因型为AaBbDd和aabbdd，则性状分离比为1∶1；若三对等位基因分别位于两对同源染色体上，分成以下几种情况：如果基因A、a在一对同源染色体
上，基因B、b和D、d在一对同源染色体上，且基因B、D在一条染色体上，那么测交后，性状分离比为1∶1∶1∶1；但是如果基因B、d在一条染色体上，那么测交后，性状分离比为1∶1；如果基因A、a与B、b在一对同源染色体上，或者基因A、a与D、d在一对同源染色体上，另外一对基因在一对同源染色体上，那么测交后代性状分离比均为2∶1∶1；若三对基因分别位于三对同源染色体上，按照自由组合定律分析，那么测交后，性状分离比为3∶3∶1∶1。综上所述，ABC正确，D错误。
(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〕　(2024·福建厦门月考)已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状，这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交，结果如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A．控制籽粒红色和白色这对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上B．第Ⅲ组杂交组合产生的F1的基因型有3种可能C．第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的F1的基因型分别有3种可能D．第Ⅰ组的F1测交后代中红色和白色的比例为3∶1答案：C
解析：亲本有红粒和白粒，而F1都是红粒，说明控制红粒性状的基因为显性基因。第Ⅲ组F2中红粒∶白粒＝63∶1，假设籽粒颜色由n对等位基因控制，由题图可知，隐性纯合子为白粒，其余都为红粒，则F2中白粒个体所占的比例为(1/4)n，红粒个体所占的比例为1－(1/4)n，且[1－(1/4)n]∶(1/4)n＝63∶1，计算可得n＝3，因此该植物的籽粒颜色至少由三对能独立遗传的基因控制(设三对独立遗传的基因分别为A/a、B/b、C/c)，第Ⅲ组杂交组合的F1的基因型为AaBbCc，A、B错误；第Ⅰ组杂交组合中，F2中红粒∶白粒＝3∶1，白粒个体(aabbcc)所占的比例为1/4，说明F1的基因型有Aabbcc、aaBbcc、aabbCc 3种可能；第Ⅱ组杂
交组合中，F2中红粒∶白粒＝15∶1，白粒个体(aabbcc)所占的比例为1/16，说明F1的基因型有AaBbcc、AabbCc、aaBbCc 3种可能，C正确；据C选项的分析可知，第Ⅰ组F1的基因型有Aabbcc、aaBbcc、aabbCc 3种可能，无论其基因型为哪一种，测交结果均为红色∶白色＝1∶1，D错误。
考向四　自交与自由交配下的推断和相关比例计算　　　　(2024·广东湛江调研)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
答案：B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；假设控制豌豆高茎、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：
〔变式训练4〕　(2025·天津河东区高三期末)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A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍，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的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
素养提升 · 强化思维
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(　　)
A．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答案：A
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，说明眼色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．(2024·河北卷)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。
回答下列问题：(1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循________定律，其中隐性性状为________。(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用________进行杂交。若F1瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为________。若实验①的F2植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于________染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是_____________，同时具有SSR2的根本原因是____________________________________。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为____________________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。答案：(1)分离　浅绿　(2)P2、P3　深绿　(3)3/8　15/64　(4)9号　F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子　F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精　(5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同
解析：(1)由实验①结果可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿∶浅绿＝3∶1，说明该性状遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性。(2)由实验②可知，F2中深绿∶绿条纹＝3∶1，也遵循基因的分离定律，结合①，不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若两基因为非等位基因，可假设P1为AABB，P2为aaBB，符合实验①的结果，则P3为AAbb，则还需从实验①和②的亲本中选用P2(aaBB)×P3(AAbb)，则F1为AaBb表现为深绿。
(3)调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子，说明椭圆形为杂合子，则F2非圆瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3＝3/8。由题意可设瓜形基因为C/c，则P1基因型为AABBCC，P2基因型为aaBBcc，F1为AaBBCc，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜的基因型为A_B_cc。实验①中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AaBBCc、1/16AABBcc、1/8AaBBcc，其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4＋1/4×3/16＋1/16×1＋1/8×3/4＝15/64。
(4)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子，而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精。
(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。
3．(2024·山东卷)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类
后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。
(1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是________，判断依据是___________________________________________________。(2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为________，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。(3)图中条带②代表的基因是______；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为______。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为____。(4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路：________；预期调查结果并得出结论：_______________________。(要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论)
答案：(1)花色和籽粒颜色　甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒且颜色性状和茎秆高度可以自由组合　(2)9/16　(3)A　aaBBDD　1/4　(4)统计F2所有个体的表型和比例　若锯齿叶红花∶锯齿叶紫花∶光滑形紫花＝1∶1∶2，则三对基因位于一对同源染色体上；若光滑形紫花∶光滑形红花∶锯齿形紫花∶锯齿形红花＝6∶3∶6∶1，则A/a、D/d位于一对同源染色体上，B/b位于另一对染色体上
解析：(1)根据表格中甲组的杂交子代中，紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒且颜色性状和茎秆高度可以自由组合，结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知，花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。(2)根据乙组杂交结果可知，黄粒是显性性状，用D表示，设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性，则甲组亲本的基因型组合为：Eedd×eeDd，E/e和D/d无论位于一对还是两对同源染色体上，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee∶ee＝1∶1，F1随机交配，子代中EE∶Ee∶ee＝1∶6∶9，高茎E_植株占比为7/16。若高茎为隐性性状，则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee∶ee＝1∶1，F1随机交配，子代中高茎ee植株占比为9/16。若两对基因位于一对同源染色体上，甲组F1只有两种表型，与题意不符，故子代中高茎占9/16，说明两对基因独立遗传。
(3)类型Ⅰ中有三种基因型，且有的个体没有a；类型Ⅱ中只有一种基因型，且均不含a。根据乙组亲本和子代的表型可知，亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb，关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd，亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd× AAbbDD，F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株(dd)不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd，电泳结果若为类型Ⅰ，则该群体有三种基因型，若为类型Ⅱ，则只有一种基因型。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上，则电泳结果应该有5种基因型，与电泳结果不符，说明基因存在连锁情况；若三对基因位于一对同源染
种：AAbbdd、Aabbdd、aabbdd，与类型Ⅰ相符。若为⑦，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种：aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中，符合类型Ⅰ的为⑥，乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。子代中有的个体含有A，有的个体不含A，B/b和D/d相关的基因均为纯合子，电泳图中，有的个体含有条带②，据此推测条带②代表的基因是A。若电泳图谱为类型Ⅰ，F1中基因的位置为⑥，子代中锯齿叶绿粒植株_bbdd占1/4。
4．(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_______________________________________。(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___。
(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______________。答案：(1)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)1/4　bbTT、bbTt　1/4　(3)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，因为玉米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。