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第十七讲 第1课时 自由组合定律
1.什么叫自由组合，组合以后的分离比，现象展示。培养学生发现问题、探究问题、分析问题和设计实
验的能力情感目标。
2.如何在分离定律基础上看这个问题，理论联系实际和学以致用的方法论培。
3.解释自由组合现象，认同科学研究需要严谨求实的科学态度。
4.分析归纳自由组合过程中的特殊比例。
考点要求 考题统计 考情分析
自由组合定律 2023，全国，选择
2023，山西，选择 本专题知识难度较低、基础性强。
全国甲卷，T6 考查学生对细胞整体性的认识,或
（全国乙卷,T6） 结合一些情景信息或表格信息设置
题目，考查学生的应变能力、获取
（广东卷-T16）
信息和综合分析能力。
（湖北卷-T 14）
（山东卷-T7、18）
2022，广东，非选T19（2）（3）
2022，山东，选T5、17,7分
2022，河北，选T7,2分
2022，辽宁，非选T25（1）（2）
2021，山东，非选T22,16分
河北，非选T20（4），6分
考点一 基因的自由组合定律1.自由组合现象的解释即“假说—演绎”过程
对F2分析：4种表现型，9种基因型，16种组合答案：10/16 6/16【教材拾遗】
教材隐性知识：(1)源于必修2 P9：孟德尔杂交实验中为什么要用正交和反交？
提示： 用正反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关。
(2)源于必修2 P10“旁栏思考”：两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1
有什么联系？
提示： 从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推知两对相对性状的遗传结果，是两对
相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积——(3∶1)2。
(3)源于必修2 P11表1－2：孟德尔做正反交的测交实验，说明F1产生配子的情况是：无论F1作母本还
是父本，均能产生4种类型的配子，且数量比为1∶1∶1∶1。1.自由组合定律的思考
(1)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例一定是6/16吗？
提示：当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16；
当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是10/16。
(2)F2出现9∶3∶3∶1的条件有 。
①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性
②不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等
③所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同
④供实验的群体要足够大，个体数量要足够多
答案：①②③④
（3）甲图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因的自由组合定律？为什么？
答案：Aa与Dd和BB与Cc分别位于同一对同源染色体上，不遵循该定律。只有位于非同源染色体上的非
等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律。
（4）图中哪些过程可以发生基因重组？为什么？
答案：④⑤。基因重组发生于产生配子的减数第一次分裂过程中，图①、②过程仅发生了等位基因分离
未发生基因重组。
（5）非等位基因的遗传规律
答案：4 9:3:3:1 9 1:1:1：1答案：2 3:1 2AaBb 1:1 AaBb 答案：2 1:2:1 AAbb 1:1
若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可
能原因是什么？
提示： 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在四分体时期，同源
染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生4种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。
【易错点】
(1)F1在产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子可以自由组合。(必修2 P10正文)(
√ )
(2)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(必
修2 P10正文)( √ )
(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。(必修2 P12正
文)( × )
(4)基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。(必修2 P15本章小结)( √ )
(2023岳阳一模)某植物的两对等位基因分别用Y、y和R、r表示,若基因型为YyRr的该植物个体自交,F1
的基因型及比例为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。下列叙述不是该比例出现的必要条件的是(
)
A.两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上
B.两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状
C.减数分裂产生的雌雄配子不存在差别性致死现象
D.受精过程中各种基因型的雌雄配子的结合是随机的
答案:B
解析:只要两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上,无论各控制一对相对性状还是同时控制一对相
对性状,基因型为YyRr的植株自交,后代的基因型及比例均为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。
2.自由组合定律的实验验证方法(2023德州期末)某单子叶植物抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒非糯性(A)对糯性(a)为显性,花粉粒长形
(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因的分离和组合互不干扰,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变
棕色。现有四种纯合子,它们的基因型分别为①AAddTT、②AADDtt、③AAddtt、④aaddtt。下列说法不
正确的是( )
A.若采用花粉鉴定法验证分离定律,亲本的选择组合有5种(正反交只记为1组)
B.若采用花粉鉴定法验证自由组合定律,可以选择亲本①和②、①和④杂交
C.若培育糯性抗病优良品种,应选择亲本①和④杂交
D.将②和④杂交所得F1的花粉直接在显微镜下观察,只能看到两种花粉粒,比例为1∶1
答案:B
解析:由题干可知,某单子叶植物抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒非糯性(A)对糯性(a)为显性,花粉粒长
形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因的分离和组合互不干扰,若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应
选择亲本①和④、②和④、③和④、①和②、②和③杂交所得F1的花粉,因此亲本的选择组合有5种,A
项正确;非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色,若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,
可以选择亲本②和④杂交所得F1的花粉,B项错误;若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交,即
AAddTT×aaddtt,C项正确;将②(AADDtt)和④(aaddtt)杂交后所得的F1的花粉直接在显微镜下观察,预期
结果有2种,花粉粒长形与圆形比例为1∶1,D项正确。
(2021全国高考乙卷)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项正确;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项错误;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(1/2)n,C项正确;植株A的测交子代
中,纯合子的个体数所占比例为(1/2)n,杂合子的个体数所占比例为1-(1/2)n,当n≥2时,杂合子的个体数
多于纯合子的个体数,D项正确。
【归纳总结】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注:(1)若F2中显性性状的比例为(3/4)n,则该性状由n对等位基因控制。
(2)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。
3.自由组合定律的应用
（1）指导杂交育种：植物方面
①原理：基因重组
②缺点：育种时间长
③优点：将不同个体上的优良性状集中到一个个体上（目的性强）；操作简单，技术要求不高
（2）指导杂交育种：动物方面
思考：如何利用长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？总结：
①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。
②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本。
③如果优良性状是隐性，直接在F 中选出即为纯合体
₂
（3）指导医学实践
某遗传病涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ1的基因型为AaBB,且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会
患病。根据以下系谱图,正确的推断是 ( )
A.Ⅰ3的基因型一定为AABb
B.Ⅱ2的基因型一定为aaBB
C.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb
D.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16
答案：B
【扩展人群中发病概率】
【关键能力】正常人群中杂合子的概率计算
某种单基因常染色体隐性遗传病(由基因A/a控制),在人群中的发病率(aa)为1%。则正常人群中杂合子的
计算方法如下:
根据aa=1%,推出配子a=1/10,A=1-a=9/10,
进一步推出人群中的各种基因型的频率:
aa=a2=(1/10)2
AA= A2=(9/10)2
Aa=2×A×a=2×(1/10)×(9/10)
正常人群中杂合子的概率=杂合子的概率÷全部正常人的概率=Aa÷(AA+Aa)
=2×(1/10)×(9/10)÷[(9/10)2+2×(1/10)×(9/10)]= 2/11
=2a/(A+2a)
(2019·浙江卷)下图为甲、乙两种遗传病(其中一种为伴性遗传)的某遗传家系图,家系中无基因突变发生,
且Ⅰ4无乙病基因。人群中这两种病的发病率均为1/625。
下列叙述正确的是( )
A.若Ⅳ2的性染色体组成为XXY,推测Ⅲ4发生染色体畸变的可能性大于Ⅲ5
B.若Ⅲ4与Ⅲ5再生1个孩子,患甲病概率是1/26,只患乙病概率是25/52C.Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是2/3,与Ⅲ5基因型相同的概率是24/39
D.若Ⅱ1与人群中某正常男性结婚,所生子女患病的概率是1/39
答案：B
解析:根据题图分析,甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴Y染色体遗传病。若Ⅳ2的性染色体组成为
XXY,则可能是①Ⅲ4的生殖细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分离时发生异常;②Ⅲ5的生殖细胞在
减数第二次分裂后期着丝点断裂后形成的染色体未分到两个细胞中,两者染色体畸变的可能性相近,A错误。
设甲病的基因用A、a表示,乙病的基因用B、b表示,Ⅲ4的基因型为aaXYb,因为人群中这两种病的发病
率 均 为 1/625, 所 以 Ⅲ 5 的 基 因 型 为 Aa 的 概 率 为 [2×(1/25)×(24/25)]/
[2×(1/25)×(24/25)+(24/25)×(24/25)]=1/13,故Ⅲ 4 与Ⅲ 5 再生 1 个孩子,患甲病的概率为
(1/13)×(1/2)=1/26,
只患乙病的概率=(1-1/26)×(1/2)=25/52,B正确。
甲病为常染色体隐性遗传病,故Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa,则Ⅱ1的基因型为AA的概率为1/3,为Aa的
概率为2/3,结合B选项的分析可知,Ⅳ3的基因型为AA的概率为0,基因型为Aa的概率为1,则Ⅱ1与Ⅳ3
基因型相同的概率是2/3,与Ⅲ5基因型相同的概率=(2/3)×(1/13)=2/39,C错误。
Ⅱ1的基因型为AA的概率为1/3,为Aa的概率为2/3,与正常男性结婚,子女只有可能患甲病,该正常男性
基因型为Aa的概率为1/13,故子女患病的概率为(1/13)×(2/3)×(1/4)=1/78,D错误。
考点二 解题思路和方法
1.解题方法
（1）拆分法：单独分析 P二10
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)；
计算方法
多对等位基因的个体产生某种配子的种类是每对基因产生相应配子种类的乘积。
举例：AaBbCCDd产生的配子种类数：
配子的种类 Aa Bb CC Dd
↓ ↓ ↓ ↓
2 × 2 × 1 × 2 = 种
两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的
配子间的结合方式 乘积。
举例：YyRr×YyRr,配子的结合方式有 种
答案：8 16问题举例 计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后 可分解为三个分离定律：
代的基因型种类数 Aa与Aa→后代有 种基因型（1AA:2Aa:1aa）
Bb与BB→后代有 种基因型（1BB:1Bb）
答案：3 2
问题举例 计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后 Cc与Cc→后代有 种基因型（1CC:2Cc:1cc）
代的基因型种类数 因此，AaBbCc与AaBBCc杂交的后代中有 种基因型。
AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后 1/2（Aa）×1/2(BB)×1/4(cc)=
代中AaBBcc出现的概率计算
答案：3 18 1/16
问题举例 计算方法
可分解为三个分离定律：
Aa与Aa→后代有 种表现型（3A_:1aa）
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表 Bb与bb→后代有 种表现型（1BB:1Bb）
现型种类数 Cc与Cc→后代有 种表现型（3C_:1cc）
因此，AaBbCc×AabbCc,后代中有 种表现型。
AaBbCc×AabbCc, 求 其 杂 交 后 代 中 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=
A_bbcc表现型出现的概率计算
答案：2 2 2 3/32
以下两题的非等位基因位于非同源染色体上，且独立遗传。
（1）AaBbCc自交，求：
①亲代产生配子的种类数为____。
②子代表现型种类数及重组类型数分别为_____。
③子代基因型种类数及新基因型种类数分别为____________。
答案：8 8、7 27、26
（2）AaBbCc×aaBbCC，则后代中
①杂合子的概率为________。
②与亲代具有相同基因型的个体概率为______。
③与亲代具有相同表现型的个体概率为______。
④基因型为AAbbCC的个体概率为______。
⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为______。
答案：7/8 1/4 3/4 0 1/4
(2022广州模拟)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,两亲本杂交得到
F1,其表型如图所示。下列叙述错误的是( )
A.亲本的基因组成是YyRr、yyRr
B.F1中表型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒
C.F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr
D.F1中纯合子占的比例是1/2答案:D
解析:分析直方图可知,F1出现的类型中,圆粒∶皱粒=3∶1,说明两亲本的相关基因型是Rr、Rr,黄色∶绿
色=1∶1,说明两亲本的相关基因型是Yy、yy,所以两亲本的基因型是YyRr、yyRr,A项正确;两亲本的基因
型是YyRr、yyRr,表型为黄色圆粒和绿色圆粒,所以F1中表型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒,B项正
确;由于Yy×yy的后代为Yy、yy,Rr×Rr的后代为RR、Rr、rr,所以F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是
YyRR 或 YyRr,C 项正确;根据亲本的基因型组合 YyRr×yyRr 可判断,F1 中纯合子占的比例是
1/2×1/2=1/4,D项错误。
（2）归纳法：列表比较分离定律和自由组合定律
逆向思维：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。(2017·全国卷Ⅱ)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 中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组
1 2
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
【归纳总结】测交（AaBbaabb）证明：1．（2023·全国·统考高考真题）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Aabb
C．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AaBb
D．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
【详解】A、实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，亲本为Aabb，子代中原本
为AA：Aa：aa=1：2：1，因此推测AA致死；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎
＝2∶1，亲本为aaBb，子代原本为BB：Bb：bb=1：2：1，因此推测BB致死，A正确；
B、实验①中亲本为宽叶矮茎，且后代出现性状分离，所以基因型为Aabb，子代中由于AA致死，因此宽
叶矮茎的基因型也为Aabb，B正确；
C、由于AA和BB均致死，因此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AaBb ，C
正确；
D、将宽叶高茎植株AaBb进行自交，由于AA和BB致死，子代原本的9：3：3：1剩下4：2：2：1，其中
只有窄叶矮茎的植株为纯合子，所占比例为1/9，D错误。
故选D。
2．（2023·山西·统考高考真题）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AaBb
B．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
【详解】A、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，因此因此控制两个矮秆
突变体的基因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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选D。
3．.(2021湖北高考)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲分别与乙、丙杂交产生
F1,F1自交产生F2,结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒,699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒,490白色籽粒
根据结果,下列叙述错误的是( )
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
【答案】C
【详解】由组别1、2中F2表型及比例为9红色∶7白色可知,F1均有两对等位基因为杂合,可设三个品种
的基因型:甲AAbbCC、乙aaBBCC、丙AABBcc。若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒(AaBBCc),两对等位基因遵
循自由组合定律,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色,A项正确;若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉
米籽粒颜色可由三对基因控制,B项正确;据分析可知,组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交,所产生玉米籽
粒性状比为1红色∶1白色,C项错误;组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红
色∶1白色,D项正确。
4．(2021湖南高考)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。为了阐明半
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(1)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F1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,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比
例相等的细胞遗传学基础是 。
(2)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-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ
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? 。
【答案】(1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 16 F1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
【详解】(1)分析题意可推测,半矮秆突变体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F1为双杂合子,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,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,且每种结合方式概率相等,
导致F2出现高秆∶半矮秆≈15∶1。
(2)杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、
2aaBb,所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,至少含有一对纯合显性基因的高秆植株
1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB,占高秆植株的比例为7/15,其后代全为高秆,记为F3-Ⅰ;AaBb占高
秆植株的比例为4/15,自交后代高秆∶半矮秆≈15∶1,和杂交组合①、②的F2基本一致,记为F3-
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F2基本一致,记为
F3-Ⅲ,产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,不论两对基因位于一对同源染色体上,还是位于两对同源染色体上,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,因此不能验证基因的自由组合定律。
5．(2021福建高考)某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲
获得兼具甲、乙优良性状的品种,科研人员进行杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物
致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲基因型为aaBB,品种乙基因型为_
_bb。回答下列问题。
(1)品种甲和乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是 。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与
甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1表型,只出现两种情况,如下表所示。
甲(母
乙(父本) F1
本)
乙-1 幼苗期全部死亡
aaBB
乙-2 幼苗死亡∶成活=1∶1
①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是 、 。
②根据实验结果推测,部分F1植株死亡的原因有两种可能性:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因
型为 的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为 。
(3)要获得全部成活且兼具甲、乙优良性状的F1杂种,可选择亲本组合为:品种甲(aaBB)和基因型为
的品种乙,该品种乙选育过程如下:
第一步:种植品种甲作为亲本。
第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后 ,统计每个杂交组合所产生的F1表
型。
选育结果:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则 的种子符合选育要求。
【答案】(1)基因重组 (2)①去雄 套袋 ②aaBb ③AAbb
(3)aabb 用这些植株自交留种的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交 对应父本乙自交收获
