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第十七讲 第2课时 自由组合定律题型
1.会用自由组合的解题规律解决实际问题。
2.会设计实验探究两对至多对基因在常染色体上的位置。
考点要求 考题统计 考情分析
基因的自由组合定律 2023，全国，选择
2023，山西，选择 本专题知识难度较低、基础性强。考
全国甲卷，T6 查学生对细胞整体性的认识,或结合一
（全国乙卷,T6） 些情景信息或表格信息设置题目，考
查学生的应变能力、获取信息和综合
（广东卷-T16）
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
（1）自由组合定律的实质与细胞学基础的考查
（2）自由组合定律的验证
（3）正推、逆推型—常规基础
（4）多对基因的自由组合—拆分法
（5）特殊分离比：①合并项—基因互作效应
②拆开项—基因累加效应
③致死类—合子致死；配子致死
（6）自由组合中的自交、测交和自由交配的问题
（7）基因连锁与互换—不同基因在常染色体上的位置关系及交叉互换
判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
（8）实验设计--判断两对基因位于两对常染色体还是一对常染色体上
（9）系谱图和电泳图考点一 基因的自由组合定律常规题型
1.自由组合定律的实质与细胞学基础
(2022·湖南名校联考)下列关于遗传图解的说法,正确的是( )
A.仅适用于进行有性生殖的真核生物
B.基因型相同的雌雄配子的数量相同
C.子代中杂合子所占比例为1/4
D.基因自由组合发生在③过程中
2.自由组合定律的验证
豌豆的子叶颜色黄色对绿色为显性性状，籽粒的形状圆粒对皱粒为显性性状，两对等位基因的遗传遵循
基因的自由组合定律。下列四个杂交实验结果中，不能验证上述两对性状的遗传遵循基因自由组合定律
的是（ ）
A.黄色圆粒×绿色圆粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶1∶3∶1
B.黄色圆粒×绿色皱粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1
C.黄色圆粒×黄色皱粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶3∶1∶1
D.黄色皱粒×绿色圆粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1
3.常规自由组合定律的题型----正推型
某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型AA的植株表现为大花瓣，Aa的为小花瓣，aa的为
无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的花瓣为黄色，两
对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是( )
A.子代共有9种基因型
B.子代共有4种表现型
C.子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3
D.子代的所有植株中，纯合子约占1/4
3.常规自由组合定律的题型----逆推型
已知豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)、高秆(D)对矮秆(d)是显性,这两对性状独立遗传。用双亲为黄色高秆和绿色矮秆的豌豆植株杂交,得F1,选取F1的数量相等的两种植株进行测交,产生的后代数量相同,测交后
代表现型及比例为黄色高秆∶绿色高秆∶黄色矮秆∶绿色矮秆=1∶3∶1∶3。下列说法不正确的是 (
)
A.双亲的基因型可能是YyDd和yydd
B.上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd
C.上述F1用于测交的个体自交,后代表型比为9∶15∶3∶5
D.若F1的所有个体自交,产生的后代中杂合子有4种
4.多对基因的自由组合----拆分法
甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基
因型之间的对应关系如表所示。
请回答：
①白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1 基因型是_________，F1 测交后代的花色表现型及其比例是
__________________。
②黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有___种，其中纯合个体占黄花的比例是_____。
③甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为
____________________________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是_______。
5.自由组合中的自交、测交和自由交配的问题
(2023·郑州一模)某植物子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用
该植物黄色圆粒和绿色圆粒作亲本进行杂交，发现后代(F1)出现4种类型，其比例分别为：黄色圆粒∶
绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1。去掉花瓣，让F1中黄色圆粒植株相互受粉，F2的表现型
及其性状分离比是( )
A.24∶8∶3∶1 B.25∶5∶5∶1
C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
子一代黄色圆粒植株去掉花瓣相互受粉，相当于自由交配，可以将自由
莱杭鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对等位基因共同控制，其中B、b分别控制黑色和白色，A能抑制B的表达，A存在时表现为白色。某人做了如下杂交实验：
若F2中黑色羽毛莱杭鸡的雌雄个体数相同，F2黑色羽毛莱杭鸡自由交配得F3。则F3中( )
A.杂合子占5/9 B.黑色占8/9
C.杂合子多于纯合子 D.黑色个体都是纯合子
6.自由组合定律与基因连锁
（1）自由组合定律与基因连锁（无交换）
(2022·CS周测6) 澳洲老鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因（M、m 和N、n）控制，M对m、N对n
完全显性，其中M基因控制黑色素的合成，N基因控制褐色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。
当M、N基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的黑色和褐色亲本杂交，F1为白色，
F1雌雄个体相互交配得到F2。不考虑交叉互换，以下分析正确的是（ ）
A . 含有M和N基因的个体毛色是白色，原因是两基因不能转录
B . 若F1测交后代表现型中黑色等于白色，则两对基因独立遗传C . 可以推断F2中出现3种表现型，其中白色个体基因型有5种
D . F2中若褐色个体的比例接近1/4，则白色个体的比例接近1/2
（2）自由组合定律与基因连锁（有交换）
(2014·天津卷节选)果蝇是遗传学研究的经典实验材料，其四对相对性状中红眼(E)对白眼(e)、灰身(B)
对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)、细眼(R)对粗眼(r)为显性。如图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上
的分布。
果蝇M产生配子时，非等位基因_______和______不遵循自由组合规律。若果蝇M与黑身残翅个体测交，
出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代，则表明果蝇M在产生配子过程中____________，导致基因重
组，产生新的性状组合。
基 因 型 为 AaBb 的 植 物 甲 与 基 因 型 为 aabb 的 乙 杂 交 ， 后 代 基 因 型 及 比 例 为
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=9∶1∶1∶9，下列有关说法错误的是（ ）
A. 两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B．由测交结果推测植物甲产生四种配子，比例为AB∶Ab∶aB∶ab=9∶1∶1∶9
C．植物甲自交后代仍是9种基因型、4种表现型
D．植物甲自交后代中，隐性纯合子所占比例为1/16
（3）自由组合定律与基因连锁（突变的检出）
（2021年广东高考20题）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察 F1和F2代的性状及比例，检测出未知
基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回
答下列问题：
（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基
因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为___________。
（2）图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的
F2 代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2 代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和
_____________，此结果说明诱变产生了伴X染色体_________________基因突变。该突变的基因保存在
表现型为_____________果蝇的细胞内。
(3)上述突变基因可能对应图中的突变________（从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是
_________，使胚胎死亡。
可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该
突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。
（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇___________
基因突变；②缺点是不能检测出果蝇___________基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）
7.自由组合中雄峰发育的问题
雄蜂是由卵细胞直接发育而来的单倍体，而雌蜂是由受精卵发育而来的二倍体。一雌蜂和一雄蜂交配产
生F1，在F1雌雄个体交配产生的F2中，雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab 4种，雌蜂的基因型共有
AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4种，则亲本的基因型是( )
A．aabb×AB B．AaBb×Ab
C．Aabb×aB D．AABB×ab8.子代比例拆分问题
下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常的
个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概
率是1/48,那么,得出此概率需要的限定条件是( )。
A.Ⅰ2和Ⅰ4必须是纯合子
B.Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必须是纯合子
C.Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2和Ⅲ3必须是杂合子
D.Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅳ1和Ⅳ2必须是杂合子
9.系谱图和电泳图
下图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图，并对甲病部分家庭成员进行基因检测。检测过程中用限制
酶MstⅡ处理与甲病相关的等位基因得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果中的条带表示检出的特
定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列说法正确的
是（ ）
A．甲病的致病基因位于常染色体上，乙病的致病基因位于X
染色体上
B．甲病可能由正常基因发生碱基对的替换、缺失或增添导致
C．若Ⅱ6不携带致病基因，Ⅲ1与Ⅲ2生一个两病皆患的孩
子的概率为1/48
D．甲病致病基因可被限制酶MstⅡ识别
10.文字表述题（原因类书写）
（1）【判断基因遵循自由组合定律的写法】（以两对等位基因为例）
①根据子代表现型及比例写：
A.自交类型：F2表现型及比例为9：3：3：1或变式
B.测交类型：F2表现型及比例为1：1：1：1或变式
C.先按分离统计子代的表现型及比例，再组合看子代的表现型及比例：如：子代中出现黄色圆粒：黄色
皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=3：3：1：1
②根据子代表现型总份数写（以两对等位基因为例）
A.自交类型：
若两对等位基因遵循自由组合定律，则F1自交产生的F2表现型比例总份数为42=16份，而上述组合中
F2中性状分离比总份数为16份，故遵循自由组合定律
B.测交类型：
若两对等位基因遵循自由组合定律，则F1测交产生的F2表现型比例总份数为22=4份，而上述组合中F2
中性状分离比总份数为4份，故遵循自由组合定律
资料表明：家兔的毛色由位于常染色体上的B/b和D/d两对等位基因控制。当b基因纯合时，家兔毛色表现为白色。请依据如图所示的杂交实验，回答下列问题：
(1)控制家兔毛色的两对等位基因遵循自由组合定律，判断依据是 。
某种植物的性状有高茎和矮茎、紫花和白花,其中一对相对性状受一对等位基因控制，另一对相对性状受
两对等位基因控制。现用纯合的高茎紫花个体与纯合的矮茎白花个体杂交，F1均表现为高茎紫花，F1自
交产生F2，F2有4种表现型：高茎紫花：高茎白花：矮茎紫花：矮茎白花=27;21:9:7。请回答：
(1)控制上述两对相对性状的基因之间__________ (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，判断依据
是
考点二 自由组合定律中的特殊比例
1.”9:3:3:1”的变式(自交“和”为16，测交“和”为4的分离比分析)
(2022·山东，17改编)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制
色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为 A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和
靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考
虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是
A.让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/12
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最 多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表现型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
(2019·全国卷Ⅱ)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含
隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了
一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是 ,实验①中甲植株的基因型为 。
(2)实验②中乙植株的基因型为 ,子代中有 种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能
的基因型是 ;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是
;
若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为
。
2.致死类型分析(自交“和”小于16，测交“和”小于4的分离比分析)
致死类问题解题思路:第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。
第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表型及比例。(2022·全国甲，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1/12
C.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
考点三 探究不同对基因在常染色体上的位置
1.判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制
(1)实验方案：将具有相同隐性性状的两个品系的个体杂交。
(2)结果分析
①若子代均表现为隐性性状，则这两个品系的相同隐性性状是由相同的隐性基因控制的。
②若子代均表现为显性性状，则这两个品系的相同隐性性状是由不同的隐性基因控制的。
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
①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1自交，观察F2的性状分离比。
②结果分析：若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代出
现3∶1或1∶2∶1的性状分离比，则这两对基因位于1对同源染色体上。
(2)测交法
①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1与隐性纯合子杂交，观察F2的性状比例。
②结果分析：若子代性状比例为1∶1∶1∶1，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代性状比例为
1∶1，则这两对基因位于1对同源染色体上。3.判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整
合在同源染色体的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染
色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。
某二倍体植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a，B和b，D和d)，已知A、B、D三个基因分别对
a、b、d基因完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色
体上的分布情况，做了以下实验：用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，再用所得F1同隐性纯合个
体测交，结果及比例为 AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是
（ ）
A.A、B在同一条染色体上 B.A、b在同一条染色体上
C.A、D在同一条染色体上 D.A、d在同一条染色体上
实验者利用基因工程技术将某抗旱植株的高抗旱基因 R成功转入到一抗旱能力弱的植株品种的染色体上，
并得到下图所示的三种类型。下列说法不正确的是（ ）
A.若自交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为75%，则目的基因的整合位点属于图中的Ⅲ类型
B.Ⅰ和Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%
C.Ⅱ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为7/8
D.Ⅰ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%
(2021山东高考)番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为
mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r
基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表型分别为正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细
菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰
胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和染色体互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占的比例为 。雄性不育植株与野
生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ,以该杂交种为亲本连续种
植,若每代均随机受粉,则F2中可育晚熟红果植株所占比例为 。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得
转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。
若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有 个H基因。若植株
甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中
含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是
,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为 。
(3)若植株甲的体细胞中仅含一个H基因,在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂
交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案: 。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
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
3．（全国甲卷）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。
回答下列问题。
（1）利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变
是指_____。
（2）从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是_____。
（3）已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是
_____；实验③中，F2成熟个体的基因型是_____，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为_____。
4．(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F1中基因型为YyRR个体所占的比例为A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
5.(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。
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
