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第2 讲 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
考点一 自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
（1）孟德尔用 纯种黄色圆粒 豌豆和
纯种绿色皱粒 豌豆作为亲本杂交，无论
正交还是反交，结出的种子（F ）总是
1
黄色圆粒 的。这表明 黄色 和 圆
粒 都是显性性状， 绿色 和 皱粒
都是隐性性状。
观察现象 （2）孟德尔又让F 自交 ，在产生的
1
提出问题 F 中，除了出现了 黄色圆粒 和 绿
2
色皱粒 之外，还出现了亲本所没有的性状组合—— 绿色圆粒 和 黄
色皱粒 。（重组类型）
（3）孟德尔同样对F 中不同性状类型进行了 数量统计 ，结果黄色圆
2
粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒的数
量比接近 9 ： 3 ： 3 ： 1 。
（4）孟德尔对每一对相对性状 单独
进行分析，结果发现每一对相对性状的遗
传都遵循了 分离定律 。
（1）生物的两对相对性状分别由 两对 遗传因子控制。
（2）在体细胞中，遗传因子是 成对 存在的。
（3）F 在产生配子时，每对遗传因子 彼此分离 ，不同对的遗传因子可以
1
自由组合 。
（4）受精时，雌雄配子的结合是 随机 的。
分析问题 （5）遗传图解(棋盘格式)
提出假说
演绎推理
实验验证 （1）演绎推理图解YR Yr yR yr
1 : 1 : 1 : 1
（2）孟德尔设计了 测交 实验：让杂种子一代与 隐性纯合子 杂交，测交
实验结果如下。
表现型 黄色 黄色 绿色 绿色
项目 圆粒 皱粒 圆粒 皱粒
F 作母本 31 27 26 26
1
实际子粒数
F 作父本 24 22 25 26
1
不同性状的数量比 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
分析结果 （1）孟德尔测交实验结果与预期的结果 相符 ，从而证实了：F1在形成配子
得出结论 时，成对的遗传因子发生了 分离 ，不同对的遗传因子表现为 自由组合 。
从而产生4种且比例 相等 的配子。
（2）研究对象：位于非同源染色体上的 非等位基因 。
（3）发生时间： 减数第一次分裂后期 。
2.自由组合定律的适用范围：
（1）有性生殖的真核生物的性状遗传。
（2）细胞核遗传。（细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循）
（3）两对及以上相对性状的遗传，并且控制两对及以上相对性状的基因位于两对及以
上同源染色体上。（一对相对性状只遵循分离定律）
3.孟德尔实验方法的启示
（1）孟德尔获得成功的原因：
材料 正确 地选择豌豆作为实验材料
对象 先研究 一对 相对性状的遗传，再研究 两对或多对 相对性状的遗
传
方法 应用 统计学 的方法对实验结果进行分析
程序 运用 假说 - - 演绎法
4.孟德尔遗传规律的再发现
（1）1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”起了一个新名字，叫做“ 基
因 ”，并且提出了 表现型 和 基因型 的概念。
（2）因为孟德尔的杰出贡献，他被后人公认为“ 现代遗传学之父 ”。
（3）遗传学相关概念
①表现型与基因型：表现型是指生物个体表现出来的 性状 ；与 表现型 有关
的 基因 组成叫作基因型，表现型＝基因型+环境条件②等位基因：同源染色体上相同位置控制相对性状的基因
考点二 自由组合定律的实质
1.基因自由组合定律的细胞学基础
考点三 自由组合定律的解题规律和方法
1.由亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例( 拆分组合 法)
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。
题型分类 示例
AaBbCc产生配子种类数为
配子类型(配子种类 Aa Bb Cc
数) ↓ ↓ ↓
2× 2× 2 ＝ 8
配子、基因型、
AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数
表现型的种类 配子间结合方式
1×4× 2 ＝ 8 ( 种 )
AaBbCc×Aabbcc
子代基因型(或表现
基因型为 3×2× 2 ＝ 12 ( 种 )
型)种类
表现型为 2×2× 2 ＝ 8 ( 种 )
基因型(或表现型)的 AABbDd×aaBbdd，F 中AaBbDd所占比例为
1
基因型、表现型 比例 1××＝
的概率 纯合子或杂合子出现 AABbDd×AaBBdd，F 中，AABBdd所占比例为
1
的比例 ××＝
2.根据子代表现型及比例推断亲本基因型( 逆向组合 法)
（1）基因填充法
根据亲代表现型可大概写出其基因型，再根据子代表现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 双隐性 个体，那亲代基因型中一定存在
a、b等隐性基因。
（2）分解组合法根据子代表现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。
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。
④3∶1⇒ ( 3 ∶ 1)× 1 ⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)
考点四 “和”为16的9∶3∶3∶1的变式
序号 条件 F(AaBb) 自交后代比例 F 测交后代比例
1 1
存在一种显性基因时表现为同一性状，
1 9 ∶ 6 ∶ 1 1 ∶ 2 ∶ 1
其余正常表现
两种显性基因同时存在时，表现为一种
2 9 ∶ 7 1 ∶ 3
性状，否则表现为另一种性状
当某一对隐性基因成对存在时表现为双
3 9 ∶ 3 ∶ 4 1 ∶ 1 ∶ 2
隐性状，其余正常表现
只要存在显性基因就表现为一种性状，
4 1 5 ∶ 1 3 ∶ 1
其余正常表现
【真题训练】
1．（2021·重庆·高考真题）家蚕性别决定方式为ZW型。Z染色体上的等位基因D、d分别
控制正常蚕、油蚕性状，常染色体上的等位基因E、e分别控制黄茧、白茧性状。现有
EeZDW×EeZdZd的杂交组合，其F 中白茧、油蚕雌性个体所占比例为（ ）
1
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
【答案】C
【详解】
EeZDW×EeZdZd杂交，F 中白茧、油茧雌性（eeZdW）所占的比例为1/4×1×1/2＝1/8，ABD错
1
误，C正确。
2．（2022·全国·高考真题）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
【答案】B
【详解】A、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；
B、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；
C、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，由于Aa个体产生的A：a=1:1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三
倍，C正确；
D、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。
3．（2021·湖北·高考真题）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F ，F 自交产生F ，结果如表。
1 1 2
组
杂交组合 F F
1 2
别
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，F 全部为红色籽粒，则F 玉米籽粒性状比为9红色：7白色
1 2
B．若乙与丙杂交，F 全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
1
C．组1中的F 与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色：1白色
1
D．组2中的F 与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色
1
【答案】C
【详解】
A、若乙与丙杂交，F 全部为红色籽粒（AaBBCc），两对等位基因遵循自由组合定律，则F
1 2
玉米籽粒性状比为9红色：7白色，A正确；
B、据分析可知若乙与丙杂交，F 全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制，B
1
正确；
C、据分析可知，组1中的F （AaBbCC）与甲（AAbbCC）杂交，所产生玉米籽粒性状比为1
1
红色：1白色，C错误；
D、组2中的F （AABbCc）与丙（AABBcc）杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色，
1
D正确。
4．（2021·全国·高考真题）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种不同表现型的个体
B．n越大，植株A测交子代中不同表现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
【详解】
A、每对等位基因测交后会出现2种表现型，故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出
现2n种不同表现型的个体，A正确；
B、不管n有多大，植株A测交子代比为（1：1）n1：1：1：1……（共2n个1），即不同表
=
现型个体数目均相等，B错误；
C、植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n，纯合子的个体数也是1/2n，两者相
等，C正确；
D、n≥2时，植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n，杂合子的个体数为1-（1/2n），
故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
5．（2020·浙江·高考真题）若某哺乳动物毛发颜色由基因De（褐色）、Df（灰色）、d（白
色）控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H（卷毛）、h（直毛）控制。
控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄
个体交配。下列说法正确的是（ ）
A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F 有6种表现型
1
B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F 有12种表现型
1
C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F 有9种表现型
1
D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F 有8种表现型
1
【答案】B
【详解】
A、若De对Df共显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色
基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，
表现型2种，则F 有4×2=8种表现型，A错误；
1
B、若De对Df共显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜
色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh
三种，表现型3种，则F 有4×3=12种表现型，B正确；
1
C、若De对Df不完全显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发
颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和
hh三种，表现型2种，则F 有4×2=8种表现型，C错误；
1
D、若De对Df完全显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发
颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型3种，毛发形状基因型有HH、Hh和
hh三种，表现型3种，则F 有3×3=9种表现型，D错误。
16．（2018·浙江·高考真题）豌豆子叶的黄色对绿色为显性，种子的圆粒对皱粒为显性，并
且两对性状独立遗传。以1株黄色圆粒和1株绿色皱粒的豌豆作为亲本，杂交得到F ，其
1
自交得到的F 中黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9：3：15：5，则黄色圆粒的
2
亲本产生的配子种类有
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【答案】B
【详解】
可将两对基因分开单独研究每一对基因的遗传情况。
以1株黄色圆粒和1株绿色皱粒的豌豆作为亲本，黄色的基因型为YY或Yy，绿色的基因型
为yy。若为YY×yy，则F 为Yy，自交子代中黄色：绿色=3：1（不符合，舍弃）；若为
1
Yy×yy，则F1为1/2Yy，1/2yy，自交子代Y_为1/2×3/4=3/8，即黄：绿=3：5，（符合）。
又由于F 圆粒：皱粒=3：1，所以F 为Rr，则双亲为RR×rr。因此，亲本的基因型为
2 1
YyRR×yyrr．其中黄色圆粒的亲本产生的配子有YR和yR 2种。
7．（2017·全国·高考真题）若某哺乳动物毛色由位于常染色体上3对独立遗传的等位基因
决定。其中，A基因编码的酶A可使黄色素转化为褐色素，B基因编码的酶B可使褐色素转
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亲本进行杂交，F 均为黄色，F 中
1 2
毛色表现型及比例为黄：褐：黑=52：3：9，则亲本的基因型组合是（ ）
A．AABBDDxaaBBdd或AabbDDxaabbdd
B．aaBBDDxaabbdd或AAbbDDxaaBBDD
C．aabbDDxaabbdd或AabbDDxaabbdd
D．AAbbDDxaaBBdd或AABBDDxaabbdd
【答案】D
【详解】
据分析可知，3对等位基因是位于常染色体上的、独立分配的基因，故三对等位基因满足
基因的自由组合定律，F 中毛色表现型及其比例黄：褐：黑=52：3：9，不难发现，
2
52+3+9=64=43，是（3：1）3的变形，可推导F 的基因型为AaBbDd，则亲本的基因型组合
1
是AAbbDDxaaBBdd或AABBDDxaabbdd，ABC错误，D正确。
8．（2016·上海·高考真题）控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作
用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米，每
个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲（AABbcc）与乙（aaBbCc）杂交，则F 的棉
1
花纤维长度范围是（ ）
A．6~14厘米 B．6~16厘米 C．8~14厘米 D．8~16厘米
【答案】C
【详解】
棉花植株甲（AABBcc）与乙（aaBbCc）杂交，F 中至少含有一个显性基因A，长度最短为
16+2=8厘米，含有显性基因最多的基因型是AaBBCc，长度为6+4×2=14厘米。
9．（2017·浙江·高考真题）在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中
随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球
并记录字母组合。将抓取的小球分别往回原烧杯后，重复100次。
下列叙述正确的是
A．甲同学的实验模拟F 产生配子和受精作用
2
B．乙同学的实验模拟基因自由组合
C．乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2
D．从①～④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种
【答案】B
【详解】
A、甲同学的实验模拟F 产生配子和受精作用，A错误；
1
B、乙同学分别从如图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合，涉及两对等位基
因，模拟了基因自由组合，B正确；
C、乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2×1/2=1/4，C错误；
D、从①～④中随机各抓取1个小球的组合类型有3×3=9种，D错误。
10．（2017·全国·高考真题）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
【答案】D
【详解】
基因型完全相同的两个人，可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同，反之，基因
型不同的两个人，也可能因为环境因素导致身高相同，A正确；
在缺光的环境中，绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄，B正确；
O型血夫妇的基因型均为ii，两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ii，表现为O型血，
这是由遗传因素决定的，C正确；
高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，是由于亲代是杂合子，子代出现了性状分离，是由遗传
因素决定的，D错误。二、综合题
11．（2022·湖北·高考真题）“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员
在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲有抗虫、高
产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者做了如下实
验；
【实验一】遗传特性及杂交育种的研究
在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下
表。
杂交组合 F 表现型 F 表现型
1 2
甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜
甲×丙 甜 3/4甜，1/4不甜
13/16甜、3/16不
乙×丙 甜
甜
(1)假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交的F 中表现为甜的植株基因型有
2
_____种。品系乙基因型为_______。若用乙×丙中F 不甜的植株进行自交，F 中甜∶不甜比
2 3
例为_____。
【答案】
(1) 7 aabb 1∶5
【详解】
(1)甲为纯合不甜品系，基因型为AAbb，根据实验一结果可推得乙基因型为aabb，丙基因
型为AABB，乙、丙杂交的F 基因型有3×3=9种，假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，
2
F 中表现为甜的植株基因型有7种。若用乙×丙中F 不甜的植株进行自交，F 中不甜比例
2 2 3
=1/3+2/3×3/4=5/6，F 中甜∶不甜比例为1∶5。
3
12．（2022·全国·高考真题）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，F 全部表现为雌雄同株；F 自交，F 中雌株所占比例为_____________，F
1 1 2 2
中雄株的基因型是_____________；在F 的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是
2
_____________。
(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
【详解】
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，因为甲为雌雄同株异花植
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，F 全部表现为雌雄同株”，可知乙基因型为
1
BBtt，丁的基因型为bbTT，F 基因型为BbTt，F 自交F 基因型及比例为9B＿T＿（雌雄同
1 1 2
株）：3B＿tt（雌株）：3bbT＿（雄株）：1bbtt（雌株），故F 中雌株所占比例为1/4，
2
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。
（3）假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米均为雌雄同株植物，间行
种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基因型为aa，则糯性植株
无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代
为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，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。
