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第 14 讲 基因的自由组合定律
内容要求——明考向 近年考情——知规律
阐明有性生殖中基因的分离和自由组合 2021·全国乙卷(6)、2021·全国甲卷(32)、
使得子代的基因型和表型有多种可能， 2021·湖南卷(17)、2020·全国卷Ⅱ(32)、
并可由此预测子代的遗传性状。 2019·全国卷Ⅰ(32)、2019·全国卷Ⅱ(32)
考点一 两对相对性状的遗传实验分析
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1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)杂交实验过程：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\6s392.TIF" \*
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(2)结果分析：
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(3)问题提出：
①F 中为什么出现新性状组合？②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?
2
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释：现代解释为“两对等位基因”
①两对性状分别由两对遗传因子控制。
②F 产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。F 产生的
1 1
雌雄配子各有比例相等的4种。
③受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子结合方式有16 种。
④F 遗传因子组合形式有9 种，性状表现有4种，且比例为 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 。
2
(2)遗传图解：
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(3)结果分析：F 共有 9 种基因型 ，4种表型
2
不同于雌雄配子16种结合方式
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提醒 ①YYRR基因型个体在F 中的比例为1/16，在黄色圆粒豌豆中的比例为
2
1/9，注意范围不同，求解比例不同。黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。
②F 表型分类
2
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③若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则 F 中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆
2
(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝10/16；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所
占比例为3/16＋3/16＝6/16。
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
(1)方法：测交实验
(2)目的：测定F 的遗传因子组成。
1
(3)遗传图解：
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(4)结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立。
4.自由组合定律(1)基因自由组合定律的细胞学基础
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\S641.TIF" \*
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提醒 ①个数≠种类数；雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子
比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。
②只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合。
(2)自由组合定律的内容
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F625.TIF" \*
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5.孟德尔成功的原因
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F626.TIF" \*MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\深挖教材.TIF" \*
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1.孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验？从数学角度看，9∶3∶3∶1与
3∶1能否建立联系？
提示 用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗
传)。(黄色∶绿色)×(圆粒∶皱粒)＝(3∶1)(3∶1)＝黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝9∶3∶3∶1。
必修2 P “思考·讨论”
12
2.在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其
原因主要有哪些？
提示 ①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②山柳菊有时进行
有性生殖，有时进行无性生殖。③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
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1.(科学思维)若基因型为 AaBb 的个体测交后代出现四种表型，但比例为
42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因： A 、 a 和 B 、 b 两对等位基
因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞发生互换，产生四种类型配子，
其比例为 42% ∶ 8% ∶ 8% ∶ 42% 。
2.(科学思维)Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿
圆＝1∶1∶1∶1，能说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什
么？
提示 不能说明；Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体
上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝
1∶1∶1∶1。
3.(科学探究)利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是
否分别位于三对同源染色体上的实验思路： 选择 ① ×② 、 ② ×③ 、 ① ×③ 三个杂交
组合，分别得到 F 并自交得到 F ，若各杂交组合的 F 中均出现四种表型，且比例
1 2 2为 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 ，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上 。
4.(生产实践)某生物兴趣小组利用现有绿色圆粒豌豆(yyRr)，获得纯合的绿色圆粒
豌豆的实验思路： 让绿色圆粒豌豆 (yyRr ) 自交，淘汰绿色皱粒豌豆，再连续自交并
选择，直到不发生性状分离为止。
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考向1 通过两对相对性状的杂交实验分析，考查科学思维能力
1.(2021·浙江6月选考，3)某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr
＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F 中基因型为YyRR个体所占的比例为( )
1
A.1/16 B.1/8
C.1/4 D.1/2
答案 B
解析 玉米植株产生的配子种类及比例为 YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，则亲
本基因型是YyRr，且两对等位基因遵循自由组合定律。YyRr个体自交，则F 中
1
YyRR所占的比例为1/2×1/4＝1/8。
2.(2021·广东广州阶段训练)下列有关孟德尔遗传规律的说法，错误的是( )
A.孟德尔解释分离现象时提出了生物体的性状是由遗传因子决定的
B.孟德尔发现分离定律与自由组合定律的过程运用了假说—演绎法
C.基因型为AaBb的个体自交，F 一定有4种表型和9种基因型
1
D.叶绿体与线粒体基因控制的性状，其遗传不遵循孟德尔遗传规律
答案 C
解析 孟德尔解释分离现象时，在观察和统计分析的基础上提出了生物体的性状
是由遗传因子决定的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，A正
确；假说—演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出
解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，如果
实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的，孟
德尔发现分离定律与自由组合定律的过程运用了假说—演绎法，B正确；若A、a
和B、b这两对等位基因位于一对同源染色体上，则这两对基因的遗传不遵循基因
的自由组合定律，当这两对基因控制两对相对性状时，不考虑生物变异，如果基因
A、B位于一对同源染色体的一条染色体上，基因a、b位于另一条染色体上，基因
型为AaBb的个体自交，后代会出现3种基因型、2种表型，如果基因A、b位于一
对同源染色体的一条染色体上，基因a、B位于另一条染色体上，则基因型为AaBb的个体自交，后代会出现3种基因型、3种表型，C错误；孟德尔遗传规律适用于进
行有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传，叶绿体与线粒体基因控制的性状，
其遗传属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传规律，D正确。
考向2 自由组合定律的实质及验证
3.(2021·河南顶尖名校联考)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子的圆粒(R)
对皱粒(r)为显性，控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种
与纯合绿色皱粒品种杂交获得F ，F 自交得到F 。下列相关叙述正确的是( )
1 1 2
A.F 产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实
1
质
B.F 产生的雄配子总数与雌配子总数相等是 F 出现9∶3∶3∶1性状分离比的前
1 2
提
C.从F 的黄色皱粒豌豆植株中任取两株，则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9
2
D.若自然条件下将F 中黄色圆粒豌豆混合种植，后代出现绿色皱粒豌豆的概率为
2
1/36
答案 D
解析 基因自由组合定律的实质为位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组
合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非
同源染色体上的非等位基因自由组合。F 产生的配子随机结合形成不同基因型受
1
精卵的过程不能体现基因自由组合定律的实质，A错误；通常情况下，生物产生的
雄配子数量要远远多于雌配子数量，F 出现9∶3∶3∶1的性状分离比不需要F
2 1
产生的雄配子总数与雌配子总数相等，B错误；F 中黄色皱粒植株的基因型为
2
1/3YYrr、2/3Yyrr，从F 黄色皱粒植株中任取两株，这两株豌豆基因型不同的概率
2
为2×1/3×2/3＝4/9，C错误；F 中黄色圆粒植株的基因型为1/9YYRR、2/9YYRr、
2
2/9YyRR、 4/9YyRr，因豌豆为闭花受粉植物，自然条件下将F 中黄色圆粒植株混
2
合种植相当于让F 中所有黄色圆粒植株自交，故后代出现绿色皱粒植株的概率为
2
4/9×1/16＝1/36，D正确。
4.(2021·山东泰安期中)如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成，要
通过一代杂交达成目标，下列操作不合理的是( )
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A.甲自交，验证B、b的遗传遵循基因的分离定律
B.乙自交，验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
C.甲、乙杂交，验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
D.甲、乙杂交，验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
答案 B
解析 甲自交，子代与B、b基因相关的表型之比为3∶1，可以验证B、b的遗传遵
循基因的分离定律，A合理；乙自交，由于两对等位基因位于一对同源染色体上，
因此A、a与B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律，B不合理；甲、乙杂交，后代
与D、d基因相关的表型之比为1∶1，可以验证D、d的遗传遵循基因的分离定律，
C合理；甲、乙杂交，A、a与D、d这两对等位基因位于两对同源染色体上，杂交后
代的表型之比为1∶1∶1∶1，可以验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合
定律，D合理。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\题后反思.TIF" \*
MERGEFORMATINET 判断基因是否位于两对同源染色体上的方
法
(1)根据题干信息判断：两对基因独立遗传。
(2)根据杂交实验判断(常用)
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MERGEFORMATINET考点二 突破自由组合定律的常规题型
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常规题型1 已知亲代求子代的“顺推型”题目
常用方法 组合法
(1)适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用(如导致配子
致死)
(2)解题思路： “先分开，后组合”
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(3)常见题型分析：
①基因型(表型)种类及概率
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提醒 在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，
然后用1减去相同表型的概率即可。
②配子种类及概率的计算有多对等位基因的个体 举例：基因型为AaBbCc的个体
Aa Bb Cc
产生配子的种类数 ↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2＝8种
产生某种 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)
配子的概率 ＝1/8
【典例1】 (2022·哈师大附中联考)将基因型为AaBbCcDD和AABbCcDd的向日
葵杂交，按基因自由组合定律，后代中基因型为AABBCCDd的个体比例应为(
)
A.1/8 B.1/16
C.1/32 D.1/64
答案 D
解析 将多对基因进行拆分，Aa×AA、Bb×Bb、Cc×Cc、DD×Dd，后代AA的比
例为1/2，后代BB的比例为1/4，后代CC的比例为1/4，后代Dd的比例为1/2，则
后代基因型为AABBCCDd的概率为1/2×1/4×1/4×1/2＝1/64。
[对点练1] (2022·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
如表所示。两只纯种雌雄鼠杂交，得到的F 自由交配，F 有栗色、黄棕色、黑色、棕
1 2
色和白色共5种表型。下列有关说法错误的是( )
基因型 C_A_B_ C_A_bb C_aaB_ C_aabb cc_ _ _ _
表型 栗色 黄棕色 黑色 棕色 白色
A.两亲本的表型只能为栗色与白色
B.F 的基因型只能是CcAaBb
1
C.F 中白色个体的基因型有9种
2
D.F 中棕色雌鼠占3/128
2
答案 A
解析 因为两亲本均为纯种，故F 的基因型只有一种，且F 中每对基因均出现了
1 2
显性和隐性的组合，因此，F 的基因型为CcAaBb，两个纯种雌雄鼠杂交能产生基
1
因 型 为 CcAaBb 的 组 合 有 CCAABB×ccaabb 、 CCAAbb×ccaaBB 、
CCaaBB×ccAAbb、CCaabb×ccAABB四种，所以两亲本的表型除栗色与白色，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；F 中白色个体的
2基因型有3×3＝9种，C正确；F 中棕色雌鼠占3/4×1/4×1/4×1/2＝3/128，D正确
2
常规题型2 已知子代求亲代的“逆推型”题目
(1)解题思路：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，
再运用乘法定理进行逆向组合。
(2)常见几种分离比为：
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【典例2】 (2017·全国卷Ⅱ，6改编)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
因编码的酶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，F 均为黄色，F 中毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝
1 2
52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
答案 D
解析 由题意知，两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F 均为黄色，F 中
1 2
毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9，子二代中黑色个体占＝＝，结合题干3
对等位基因位于常染色体上且独立分配，说明符合基因的自由组合定律，而黑色
个体的基因型为A_B_dd，要出现的比例，可拆分为××，可进一步推出F 基因组
1
成为AaBbDd，进而推出D选项正确。
[对点练2] (2022·山东济南联考)豌豆的花色和花的位置分别由基因A、a和B、b
控制，基因型为AaBb的豌豆植株自交获得的子代表型及比例是红花顶生∶白花
顶生∶红花腋生∶白花腋生＝9∶3∶3∶1。将红花腋生与白花顶生豌豆植株作为
亲本进行杂交得到F ，F 自交得到的F 表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花
1 1 2
腋生∶红花腋生＝15∶9∶5∶3，则亲本植株的基因型是( )A.AAbb与aaBB B.Aabb与aaBB
C.AAbb与aaBb D.Aabb与aaBb
答案 B
解析 根据题意分析，红花腋生的基因型为A_bb，白花顶生的基因型为aaB_，两
者杂交得到的F 自交，F 表型及比例是白花顶生∶红花顶生∶白花腋生∶红花腋
1 2
生＝15∶9∶5∶3，其中白花∶红花＝5∶3，说明F 为1/2Aa、1/2aa，顶生∶腋生＝
1
3∶1，说明F 为Bb，因此亲本红花腋生的基因型为 Aabb，白花顶生的基因型为
1
aaBB，F 为AaBb、aaBb。
1
常规题型3 多对基因控制生物性状的分析
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性 F 配子 F 表型 F 基因型
1 2 2
状的对数 种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1
2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2
n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
注 (1)若F 中显性性状的比例为，则该性状由n对等位基因控制。
2
(2)若F 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。
2
【典例3】 (2021·全国乙卷，6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的
基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说
法错误的是( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
答案 B
解析 若n＝1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表型，若n＝2，则植株A测交
会出现 4(22)种不同的表型，以此类推，当 n 对等位基因测交时，会出现
2×2×2×2×…＝2n种不同的表型，A正确；n越大，植株A测交子代中表型的种
类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B错误；植株A测交子代中n
对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例均为，C
正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为，杂合子的个体数所占比例为1－，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
[对点练3] (2011·全国卷Ⅰ，32改编)某植物红花和白花这对相对性状同时受多
对等位基因控制(如A、a；B、b；C、c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少
含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁
4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表型及其比例如下：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L351.TIF" \*
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根据杂交结果回答问题：
(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
(2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
答案 (1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律) (2)4
对。①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F 代中红色个体占全部个体的
2
比例为＝＝，根据n对等位基因自由组合且完全显性时F 代中显性个体的比例为
2
可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可
进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同
解析 (1)单独考虑每对等位基因的遗传时应遵循基因的分离定律，综合分析4个
纯合白花品系的六个杂交组合，这种植物花色的遗传应符合基因的自由组合定律。
(2)在六个杂交组合中，乙×丙和甲×丁两个杂交组合中F 都开红花，F 自交后代
1 1
F 中都是红花81∶白花175，其中红花个体占全部个体的比例为＝＝，该比例表
2
明：这是位于4对同源染色体上的4对等位基因在完全显性条件下的遗传情况，且
这两个杂交组合中涉及的4对等位基因相同。
常规题型4 自由组合中的自交、测交和自由交配问题
纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F ，F 再自交得F ，
1 1 2
若F 中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，
2
所得子代的表型及比例分别如下表所示：项目 表型及比例
自交 绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1
测交 绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1
yyR_
自由
(绿圆) 绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1
交配
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝
自交
Y_R_ 25∶5∶5∶1
(黄圆) 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝
测交
4∶2∶2∶1
自由 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝
交配 64∶8∶8∶1
【典例4】 (2022·河南百校联盟)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子圆粒
(R)对皱粒(r)为显性。若用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆作亲本，杂交子代(F )表型
1
及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1。选取F 中黄
1
色圆粒植株，去掉它们的花瓣，让它们之间相互传粉，则后代植株中黄色圆粒∶绿
色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒为( )
A.24∶8∶3∶1 B.24∶5∶5∶1
C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
答案 A
解析 分析题干信息，黄色圆粒(Y_R_)×绿色圆粒(yyR_)→F 中黄色圆粒∶绿色
1
圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1，分别考虑每对相对性状，即F 中黄色
1
∶绿色＝1∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，由此可推出亲本基因型分别是YyRr、yyRr，F
1
中黄色圆粒植株的基因型及比例是1/3YyRR、2/3 YyRr。选取F 中黄色圆粒植株，
1
去掉花瓣，让它们相互传粉，相当于自由交配，可以将自由组合问题转化成两个分
离定律问题：①Yy×Yy，子代中黄色(Y_)占3/4、绿色(yy)占1/4；②R_×R_，其中
1/3 RR、2/3Rr，则子代中皱粒(rr)的比例＝(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，圆粒(R_)的比
例＝1－1/9＝8/9。因此F 黄色圆粒植株自由交配所得后代植株的表型及比例是黄
1
色 圆 粒 ∶ 绿 色 圆 粒 ∶ 黄 色 皱 粒 ∶ 绿 色 皱 粒 ＝
[(3/4)×(8/9)]∶[(1/4)×(8/9)]∶[(3/4)×(1/9)]∶[(1/4)×(1/9)]＝24∶8∶3∶1，A 正
确。
重温真题 经典再现
1.(2019·海南卷，18)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是( )
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
答案 D
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，A正确；因
豌豆雌雄同花，在进行豌豆杂交时，母本植株需要人工去雄，并进行套袋处理，B
正确；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，C正确；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，D错误。
2.(2016·全国卷Ⅲ，6)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，
F 全部表现为红花。若F 自交，得到的F 植株中，红花为272株，白花为212株；若
1 1 2
用纯合白花植株的花粉给F 红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白
1
花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是( )
A.F 中白花植株都是纯合体
2
B.F 中红花植株的基因型有2种
2
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F 中白花植株的基因型种类比红花植株的多
2
答案 D
解析 F 自交，F 中红花∶白花＝272∶212≈9∶7，用纯合白花植株花粉给F 红
1 2 1
花植株授粉，子代红花为101株，白花为302株，即红花∶白花≈1∶3。这应符合
两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式，由此可推知该
相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b)，即F 的基因型为AaBb，F 自交
1 1
得到的F 中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，A、C错误；F 中红花植株
2 2
(A_B_)的基因型有4种，白花植株基因型有5种，B错误、D正确。
3.(2020·全国卷Ⅱ，32改编)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
______________________________________________________________。
(2)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________。
(3)若丙和丁杂交，则子代的表型为___________________________。
(4)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∶1，则植株
X的基因型为________。
答案 (1)板叶、紫叶、抗病 (2)AABBDD AabbDd aabbdd aaBbdd (3)花叶
绿叶感病、花叶紫叶感病 (4)AaBbdd
解析 (1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交，子代表型都是板叶紫叶抗
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)丙的表型
为花叶绿叶感病，说明丙的基因型为aabbdd。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AABBDD。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 2×2×2)种不同表型，可以确定乙的基因型为
AabbDd，丁的基因型为aaBbdd。(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Aa×Aa的结果；根据叶色的分离比为1∶1，确定是Bb×bb的结果；
根据能否抗病性状的分离比为1∶1，确定是dd×Dd的结果，因此植株X的基因
型为AaBbdd。
4.(2021·全国甲卷，32)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一
种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果
皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进
行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②
中F 自交得F )。
1 2
实验 亲本 F F
1 2
缺刻叶齿皮，
缺刻叶网皮，
① 甲×乙 /
全缘叶齿皮，
全缘叶网皮
缺刻叶齿皮，
② 丙×丁 缺刻叶齿皮
缺刻叶网皮，全缘叶齿皮，
全缘叶网皮
回答下列问题：
(1)根据实验①可判断这 2 对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是
________________________________。根据实验②，可判断这2对相对性状中的
显性性状是________。
(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是________________。
(3)实验②的F 中纯合体所占的比例为________。
2
(4)假如实验②的F 中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是
2
9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控
制的是________，判断的依据是________________________________________。
答案 (1)实验①的F 中缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1 缺刻叶、齿
1
皮 (2)甲和乙 (3) (4)果皮 实验②的F 中缺刻叶∶全缘叶＝15∶1，齿皮∶网
2
皮＝3∶1
解析 (1)由实验①的F 中缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1可推断这2
1
对性状的遗传符合分离定律。根据实验②的F 中缺刻叶∶全缘叶＝3∶1，齿皮∶
2
网皮＝3∶1，可判断这2对相对性状中的显性性状是缺刻叶、齿皮。(2)假设控制叶
形的基因为A/a，控制果皮的基因为B/b，已知甲、乙、丙、丁的基因型均不相同，且
甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。根据实验①甲和乙杂交，所得F 中缺刻叶齿
1
皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮＝1∶1∶1∶1可推断，甲的基因型为
Aabb，乙的基因型为aaBb，根据实验②丙和丁杂交，所得F 全是缺刻叶齿皮可推
1
断，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，故甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是
甲和乙。(3)实验②中F 的基因型为AaBb，F 自交得F ，F 中纯合体的基因型及比
1 1 2 2
例为AABB、AAbb、aaBB、aabb，即F 中纯合体所占比例为。(4)假如实验②的F 中
2 2
缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是
45∶15∶3∶1，则缺刻叶∶全缘叶＝15∶1，齿皮∶网皮＝3∶1，可知叶形这一性
状由2对等位基因共同控制，果皮这一性状由1对等位基因控制。
课后·分层训练
(时间：35分钟)
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考点一 两对相对性状的遗传实验分析
1.(2022·黑龙江齐齐哈尔模拟)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述正确的是(
)
A.非同源染色体上的基因之间自由组合，不存在相互作用
B.F 的3∶1性状分离比依赖于雌雄配子数量相等且随机结合
2
C.孟德尔的测交结果体现了F 产生的配子种类及比例
1
D.F 杂合子的等位基因在个体中表达的机会相等
1
答案 C
解析 非同源染色体上的基因之间自由组合，也可能存在相互作用，如9∶6∶1、
9∶7、13∶3等变式比例的出现就是基因间相互作用的结果，A错误；一般情况下，
雌配子数量远少于雄配子，B错误；孟德尔的测交结果体现了F 产生的配子种类
1
及比例，C正确；F 杂合子的等位基因在个体中表达的机会不一定相等，若为完全
1
显性，有显性基因存在时，隐性基因不表达；如果是不完全显性，则会表达，D错误
2.(2022·湘豫名校联考)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F 黄色圆粒豌豆
1
(YyRr)自交产生F 。下列表述正确的是( )
2
A.F 产生Yr卵细胞和Yr精子的数量之比约为1∶1
1
B.F 中，纯合子占1/4，基因型不同于F 的类型占3/4
2 1
C.F 产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
1
D.受精时，F 雌雄配子的结合方式有9种，F 基因型有9种、表型有4种
1 2
答案 B
解析 基因型为YyRr的豌豆将产生雌雄配子各4种，4种雌雄配子的数量比均接
近1∶1∶1∶1，但一般雌配子和雄配子的数量不相等，雄配子的数量远远多于雌
配子的数量，A错误；由于F 的基因型为YyRr，F 自交所得子代F 中，纯合子所占
1 1 2
比例为1/2×1/2＝1/4，该基因型(YyRr)在子代F 中所占比例为1/2×1/2＝1/4，故
2
F 中基因型不同于F 的类型占3/4，B正确；基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ过
2 1
程中，即减数分裂产生配子时才能体现自由组合，C错误；YyRr能产生4种类型的
配子，故雌雄配子结合方式有4×4＝16种，子代基因型有3×3＝9种，表型有
2×2＝4种，D错误。
3.(2022·四川成都七中开学考试)已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对
易感病(r)为显性。纯种甲与乙杂交得F ，再让F 与玉米丙(ddRr)杂交，所得子代表
1 1型及比例如图所示，下列分析错误的是( )
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A.D/d、R/r基因位于两对同源染色体上
B.甲、乙可能是DDRR与ddrr组合或DDrr与ddRR组合
C.子二代中纯合子占1/4，且全部表现为矮秆
D.若F 自交，其子代中基因型不同于F 的个体占9/16
1 1
答案 D
解析 由F 表型及其比例可知，这两对基因遵循自由组合定律，这两对基因位于
2
两对同源染色体上，A正确；F 中高秆∶矮秆＝1∶1，抗病∶易感病＝3∶1，又知
2
丙的基因型为ddRr，故F 的基因型为DdRr，甲、乙可能是DDRR与ddrr组合或
1
DDrr与ddRR组合，B正确；子二代中纯合子基因型为ddRR和ddrr，占比1/4，且
全部为矮秆，C正确；若让F 自交，子二代中基因型不同于F 的个体占12/16，D错
1 1
误。
4.(2022·山东青岛胶州期中)科研工作者发现了苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因 B
和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D，均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时
导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，以基因型为
AaBD的短果枝抗虫棉植株为亲代，自交得到F (不考虑互换)。下列说法错误的是(
1
)
A.若F 表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫基因位于两对同源染色体上
1
B.若F 表型比例为3∶1，则B、D与A基因位于同一条染色体上
1
C.若F 表型比例为9∶3∶3∶1，则亲代产生配子的基因型为ABD、A、aBD、a
1
D.若F 表型比例为3∶1，则亲代产生配子的基因型为AB、aD、aBD、A
1
答案 D
解析 若果枝基因和抗虫基因位于两对同源染色体上，则AaBD植株产生配子的
类型及比例为 ABD∶a∶aBD∶A＝1∶1∶1∶1，其自交后代的表型比例为
9∶3∶3∶1，A正确；若B、D与A基因位于同一条染色体上，则AaBD植株产生
配子的类型及比例为ABD∶a＝1∶1，其自交后代的表型比例为3∶1，若B、D与
a基因位于同一条染色体上，则AaBD自交后代的表型比例为1∶2∶1，B正确；若F 表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫基因位于两对同源染色体上，AaBD
1
植株产生配子的类型为ABD、a、aBD、A，C正确；若F 表型比例为3∶1，则B、D
1
与A基因位于同一条染色体上，则亲代产生配子的基因型为ABD、a，D错误。
考点二 突破自由组合定律的常规题型
5.(2022·陕西摸底)某哺乳动物的毛色由位于常染色体上的独立遗传的 3对等位基
因控制，如图所示。下列分析错误的是 ( )
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A.图示过程说明基因与性状之间不是一一对应的关系
B.让褐色个体相互交配，子一代中出现其他颜色个体的原因是基因重组
C.基因型相同的杂合黄色个体相互交配，子一代的基因型最多有27种
D.褐色个体与黑色个体杂交，子一代可能有黄色∶褐色∶黑色＝2∶3∶3
答案 B
解析 图示过程中该哺乳动物的毛色受三对等位基因控制，说明基因与性状之间
不是一一对应的关系，A正确；褐色个体的基因型为A_bbdd，褐色个体相互交配，
子一代的基因型有AAbbdd、Aabbdd、aabbdd，分别表现为褐色、褐色、黄色，子一
代出现黄色个体的原因是等位基因A、a彼此分离，分别进入不同的配子中，并没
有发生基因重组，B错误；黄色个体的基因型为_ _ _ _ D_、aa_ _dd，要使基因型相
同的杂合黄色个体相互交配，子一代基因型种类最多，则该黄色个体的基因型为
AaBbDd，基因型为 AaBbDd 的个体相互交配，子一代的基因型有 3×3×3＝
27(种)，C正确；褐色个体的基因型为A_bbdd，黑色个体的基因型为A_B_dd，当亲
本基因型分别为Aabbdd、AaBbdd时，亲本杂交产生的子一代的表型及比例为黄
色(aa_ _dd)∶褐色(A_bbdd)∶黑色(A_B_dd)＝(1/4)∶[(3/4)×(1/2)]∶[(3/4)×(1/2)]
＝2∶3∶3，D正确。
6.(2022·河北邯郸模拟)某高等动物的毛色由位于常染色体上的两对等位基因(A、a
和B、b)控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控
制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色为白色。当A、B基因同时存在时，二
者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。让纯合的黑色个体和黄色个体
杂交，F 全表现为白色，F 自由交配得F ，以下分析错误的是( )
1 1 2
A.自然界中白色个体的基因型有5种B.含A、B基因的个体毛色是白色的原因是不能翻译出相关的蛋白质
C.若F 中黑色∶黄色∶白色接近3∶3∶10，则这两对等位基因独立遗传
2
D.若F 中白色个体所占的比例接近1/2，则F 中黑色个体所占的比例也接近1/2
2 2
答案 D
解析 由题干分析可知，白色个体的基因型有AABB、AaBB、AaBb、AABb、aabb，
共五种，A正确；据题干当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结
构进而无法继续表达可知，含A、B基因的个体毛色为白色的原因是不能翻译出相
关的蛋白质，B正确；若F 中黑色∶黄色∶白色接近3∶3∶10(9∶3∶3∶1的变
2
式)，则可说明控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，这两对等位基因
独立遗传，C正确；若F 中白色个体所占的比例接近1/2，说明这两对等位基因位
2
于一对同源染色体上，且A和b连锁，a和B连锁，则F 中黑色个体所占的比例接
2
近1/4，D错误。
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7.(2022·安徽示范高中联考)某种植物的花色由两对等位基因A、a和B、b控制。基
因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同)。基因B为修饰基因，BB使红色素完
全消失，Bb使红色素颜色淡化。现用两组纯合亲本进行杂交，实验结果如下。回答
下列问题：
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(1) 根据 上述杂交实验结果，可 判断 控制花色性状的两对基因位于
________________对同源染色体上，其遗传遵循________________定律。
(2)在第1组杂交实验中，白花亲本和红花亲本的基因型分别是________________
F 中粉红花的基因型为________________。在第2组杂交实验中，F 中开白花植株
2 2
的基因型有________种。
(3)若让第1组F 的所有个体随机交配(理想条件下)，F 中红花∶粉红花∶白花的
2 3
比例为________，其中能稳定遗传的个体所占的比例为________。
(4)若让两组F 中的粉红花植株杂交，后代中纯合红花植株所占的比例为________
2答案 (1)两 基因自由组合 (2)AABB、AAbb AABb 5 (3)1∶2∶1 1/2
(4)1/6
解析 据题中信息可知，白花植株的基因型为A_BB、aa_ _；粉红花植株的基因型
为A_Bb；红花植株的基因型为A_bb。(1)由第2组的实验结果可知，后代出现
3∶6∶7的性状分离比，是9∶3∶3∶1的变形，说明控制花色性状的两对基因位
于两对同源染色体上，两对基因的遗传遵循基因自由组合定律。(2)第1组杂交实
验中，纯合白花的基因型为AABB、aaBB、aabb，纯合白花×纯合红花(AAbb)→粉
红花(A_Bb)，F 自交后代出现1∶2∶1的分离比，说明F 的基因型为AABb，则白
1 1
花亲本的基因型为AABB；F 粉红花植株(AABb)自交得F ，F 中白花(AABB)∶粉
1 2 2
红花(AABb)∶红花(AAbb)＝1∶2∶1。第2组杂交实验中，纯合白花的基因型为
AABB、aaBB、aabb。纯合白花×纯合红花(AAbb)→粉红花(A_Bb)，F 自交后代性
1
状分离比为3∶6∶7，是9∶3∶3∶1的变形，说明F 的基因型为AaBb，则F 白花
1 2
植株的基因型为A_BB、aa_ _，共有5种基因型。(3)若让第1组F 的所有个体随机
2
交配，理想条件下，F 产生的雌雄配子类型均为 1/2Ab、1/2AB，故 F 中白花
2 3
(AABB)∶粉红花(AABb)∶红花(AAbb)＝1∶2∶1，其中能稳定遗传的个体所占的
比例为1/2。(4)第1组F 中的粉红花植株的基因型为AABb，第2组F 中的粉红花
2 2
植株的基因型1/3AABb、2/3 AaBb，让两组F 中的粉红花植株杂交，后代中纯合红
2
花植株(AAbb)所占的比例为(1/3)×(1/4)＋(2/3)×(1/2)×(1/4)＝1/6。
8.(2022·安徽合肥调研)某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四
对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)，其控制基因用A/a表示；子房二室(二)与
多室(多)，其控制基因用B/b表示；圆形果(圆)与长形果(长)，其控制基因用D/d表
示；单一花序(单)与复状花序(复)，其控制基因用E/e表示。实验数据如下表，回答
下列问题：
组别 杂交组合 F 表型 F 自交产生的F 的表型及个体数
1 1 2
甲 红二×黄多 红二 450红二、160红多、150黄二、50黄多
乙 圆复×长单 圆单 510圆单、240圆复、240长单、10长复
(1)果形性状中，显性性状为________(填“圆形”或“长形”)，判断的依据是
___________________________________________________。
(2)根据表中组别甲的数据在图1中标出F 中B/b基因在染色体上的位置(已标出
1
A/a基因的位置)，根据表中组别乙的数据在图2中标出F 中E/e基因在染色体上
1
的位置(已标出D/d基因的位置)。
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(3)欲探究控制果实红黄和圆长这两对相对性状的基因的遗传是否符合自由组合
定律，请以结红圆果实、红长果实、黄圆果实和黄长果实的纯合植株为材料，设计
实验来探究这一问题，要求简要写出实验思路和预期结果。
答案 (1)圆形 杂交组合乙中圆形和长形杂交后代皆为圆形或F (圆形)自交后代
1
中圆和长的比例为3∶1
(2)
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(3)实验思路1：将结红圆果实的纯合植株和结黄长果实的纯合植株杂交(或将结红
长果实的纯合植株和结黄圆果实的纯合植株杂交)，获得F ，F 自交获得F ，统计
1 1 2
F 中果实的性状分离比。
2
预期结果：若F 中果实的性状分离比符合9∶3∶3∶1，则控制果实红黄和圆长这
2
两对相对性状的基因的遗传符合自由组合定律；若F 中果实的性状分离比不符合
2
9∶3∶3∶1，则控制果实红黄和圆长这两对相对性状的基因的遗传不符合自由组
合定律。
实验思路2：将结红圆果实的纯合植株和结黄长果实的纯合植株杂交(或将结红长
果实的纯合植株和结黄圆果实的纯合植株杂交)，获得F ，F 与结黄长果实的纯合
1 1
植株进行交配(测交)，统计测交后代中果实的性状分离比。
预期结果：若测交后代中果实的性状分离比符合1∶1∶1∶1，则控制果实红黄和
圆长这两对相对性状的基因的遗传符合自由组合定律；若F 中果实的性状分离比
2
不符合1∶1∶1∶1。则控制果实红黄和圆长这两对相对性状的基因的遗传不符合
自由组合定律。
解析 (1)乙杂交组合中，亲本的表型为圆复、长单，F 的表型为圆单，说明圆形对
1
长形为显性。乙杂交组合中，F 的表型为圆单，F 中圆形∶长形＝(510＋
1 2
240)∶(240＋10)＝3∶1，说明圆形为显性性状。(2)由甲杂交组合中F 的表型比例
2
约为9∶3∶3∶1，可判断控制红与黄、二与多这两对相对性状的基因的遗传遵循自由组合定律，即控制这两对相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)位于两对同
源染色体上。而乙杂交组合中，F 的表型比例不为9∶3∶3∶1，可判断控制圆与长
2
单与复这两对相对性状的基因的遗传不遵循自由组合定律，进一步分析可知控制
这两对相对性状的两对等位基因(D、d和E、e)位于同一对同源染色体上。
(3)判断控制两对相对性状的两对等位基因的遗传是否遵循自由组合定律，通常有
两种思路，一个是自交法，即让具有两对相对性状的纯合亲本杂交，得F ，F 自交，
1 1
如果F 出现9∶3∶3∶1的性状分离比，说明控制这两对相对性状的基因位于两
2
对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律，否则不遵循自由组合定律；二是测交
法，即让具有两对相对性状的纯合亲本杂交，得 F ，F 测交，如果 F 出现
1 1 2
1∶1∶1∶1的性状分离比，则说明控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色
体上，其遗传遵循自由组合定律，否则不遵循自由组合定律。
