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第4 课时 自由组合定律的发现及应用
课标要求 阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由
此预测子代的遗传性状。
考点一 自由组合定律的发现
1．两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
(1)观察现象，提出问题
①两对相对性状杂交实验的过程
②对杂交实验结果的分析
1
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③提出问题
F2中为什么会出现新的性状组合呢？F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实
验中F2的3∶1 的数量比有联系吗？
(2)提出假说，解释问题
①假说内容
a．两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
b．F1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自由组合。
c．F1产生的雌配子和雄配子各有4 种：YR
、
Yr
、
yR
、
yr
，且数量比为1 ∶
1 ∶
1 ∶
1 。
d．受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16
种
，基因型有9 种
，表型
有4 种
，且比例为9 ∶
3 ∶
3 ∶
1 。
②遗传图解
③结果分析
2
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(3)演绎推理，验证假说
①演绎推理图解—测交
②实验验证：孟德尔所做的测交实验，无论是以F1作母本还是作父本，结果(如下表)都符合
预期的设想。
性状组合
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
实际籽
粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
(4)归纳总结，得出结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。
2．基因的自由组合定律分析
(1)内容解读
研究对象
位于非同源染色体上的非等位基因
发生时间
减数分裂Ⅰ后期而非配子结合时
实质
非同源染色体上的非等位基因自由组合
适用生物
进行有性生殖的真核生物的遗传
适用遗传方式
适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传
特别提醒 非等位基因不一定都位于非同源染色体上
①非等位基因可位于同源染色体上，也可位于非同源染色体上。同源染色体上的非等位基因
不能自由组合。
②同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。
(2)细胞学基础
3
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(3)基因自由组合定律实质与比例的关系
1．下图中哪些过程可以体现分离定律的实质？哪些过程体现了自由组合定律的实质？
提示 ①②④⑤过程发生了等位基因分离，可以体现分离定律的实质。只有④⑤体现了自由
组合定律的实质。
2．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，这
能说明控制两对相对性状的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？
提示 不能；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．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%∶
4
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8%∶42%。
1．被子植物的种子由种皮、胚和胚乳组成，种皮是由珠被发育来的。豌豆灰种皮(G)对白种
皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性，两对基因独立遗传。现将基因型GGyy(♂)与
ggYY(♀)的豌豆植株杂交，再让F1自交得F2。下列相关结论不正确的是( )
A．亲本植株上所结种子的种皮颜色均为白种皮
B．F1植株自交所结的种子种皮和子叶的表型比为9∶3∶3∶1
C．F1植株自交所结的种子子叶颜色会出现3∶1 的分离比
D．F2植株自交所结的种子种皮颜色会出现3∶1 的分离比
答案 B
解析 种皮是由母本的珠被发育而来的，因此，亲本植株上所结种子的种皮的基因组成与母
本(♀)ggYY 相同，因此表现为白种皮，A 正确；F1植株自交所结的种子种皮均为灰种皮；
F1关于子叶颜色的基因型为Yy，自交后代的基因型及比例为YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，因此
子叶的颜色是黄色∶绿色＝3∶1，B 错误，C 正确；F1 植株自交得到F2，结果为：
Gg×Gg→3/4G_和1/4gg，而F2植株自交所结的种子种皮颜色由F2的基因型决定，因此F2植
株自交所结的种子种皮颜色会出现3∶1 的分离比，D 正确。
2．棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金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，研究者获得了多个基因型为AaBD
的短果枝抗虫棉植株，AaBD 植株自交得到F1(不考虑减数分裂时同源染色体非姐妹染色单
体的互换)。下列说法错误的是( )
A．若F1表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上
B．若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，则B、D 基因与A 基因位于同一条染色体上
C．若F1中短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，则基因型为AaBD 的短果
枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A 和aBD
D．若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16，则基因型为AaBD 的短果枝抗虫棉植株产生配子
的基因型为AB、AD、aB、aD
答案 D
解析 由于B、D 位于同一条染色体上，如果不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换，则不
会产生基因型为AB、AD、aB、aD 的四种类型的配子，D 错误。
5
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考点二 孟德尔成功的原因及其遗传规律的应用
1．孟德尔获得成功的原因
2．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类型
和它们出现的概率，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不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组
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，对某些遗传病在后代中的患病概率作
出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。例如若一个白化病(由隐性基因a 控制)患者
的双亲表型正常，患者的双亲一定都是杂合子(Aa)，则双亲的后代中患病概率是1/4。
1．孟德尔先研究了一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传，如果先研究两对相对
性状的遗传有何弊端？
提示 研究的难度会增加，因为两对相对性状的遗传实验及结果相比一对相对性状的遗传实
验要复杂。
2．孟德尔在发现遗传规律时，是否运用了归纳法？并简要说明。
提示 是。孟德尔用豌豆的7 对相对性状做杂交实验，结果都是一致的，从中归纳出这一结
果并不是偶然的，并从结果中寻找规律，这就是归纳法的运用。
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3．有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病
(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒
伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是( )
A．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B．F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占
D．F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
答案 D
解析 F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR 和ddRr，其中杂合子不能稳定遗传，A
错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B 错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占，C 错误；
F1的基因型为DdRr，且两对相对性状独立遗传，每一对基因的遗传都遵循基因的分离定律，
D 正确。
4.(2023·江苏无锡高三质检)某种昆虫绿眼(G)对白眼(g)、长翅(A)对残翅(a)、黑身(B)对灰身
(b)为显性，控制这三对相对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一昆虫个体的基因组
成，下列判断正确的是( )
A．控制绿眼和白眼、长翅和残翅基因遗传时遵循自由组合定律
B．控制绿眼和白眼、黑身和灰身基因遗传时遵循自由组合定律
C．正常情况下，该个体的一个次级精母细胞所产生的精细胞基因型有2 种
D．该个体在减数分裂Ⅰ后期，移向细胞同一极的基因为a、B、G 或a、b、g
答案 B
1．(2021·全国Ⅱ，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 的测交子代中会出现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 每对等位基因测交后会出现2 种表型，故n 对等位基因杂合的植株A 的测交子代会出
现2n 种不同表型的个体，A 正确；不管n 有多大，植株A 测交子代比为(1∶1)n＝
1∶1∶1∶1……(共2n个1)，即不同表型个体数目均相等，B 错误；植株A 测交子代中n 对
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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；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。
2．(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
答案 B
解析 分析题干信息可知，该玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝
1∶1∶1∶1，其中Y∶y＝1∶1，R∶r＝1∶1，故推知该植株基因型为YyRr，若该个体自交，
其F1中基因型为YyRR 个体所占的比例为1/2×1/4＝1/8，B 正确。
3．(2020·浙江1 月选考，28 节选)已知某二倍体雌雄同株(正常株)植物，基因t 纯合导致雄性
不育而成为雌株，宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实
验，其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2，F2的表现型及数量：宽叶雌株749 株、窄叶雌株
251 株、宽叶正常株2 250 株、窄叶正常株753 株。回答下列问题：
(1)与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，不需进行________
处理。授粉后需套袋，其目的是_________________________________________________。
(2)为什么F2会出现上述表型及数量？__________________________________________。
(3)选择F2中的植株，设计杂交实验以验证F1植株的基因型，用遗传图解表示。
答案 (1)人工去雄 防止外来花粉授粉 (2)F1形成配子时，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 (3)如图所示
解析 (1)利用雄性不育株作母本，免去了人工去雄，操作更简便。授粉后套袋是为了防止
外来花粉授粉。(2)由F2植株的表型及比例可知，两对相对性状独立遗传，因此出现这一现
象的原因为F1形成配子时，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。
(3)验证F1植株的基因型可用测交。
4．(经典高考题节选)现有4 个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和
感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对
等位基因控制，若用上述4 个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个
杂交组合F2的表型及其数量比完全一致，为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：
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在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________________上，在形成配子时
非等位基因要______________，在受精时雌雄配子要____________，而且每种合子(受精卵)
的存活率也要________ 。那么，这两个杂交组合分别是__________________ 和
__________________。
答案 非同源染色体 自由组合 随机结合 相等 抗锈病无芒×感锈病有芒 抗锈病有芒
×感锈病无芒
1．判断关于两对相对性状的杂交实验的叙述
(1)两对相对性状的杂交实验中，受精时，F1雌雄配子的组合方式有9 种( × )
(2)两对相对性状的杂交实验中，F2的遗传因子组成有4 种，比例为9∶3∶3∶1( × )
(3)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1能产生基因型为Yy 的卵细胞( × )
(4)黄色圆粒豌豆(YyRr)产生的雌雄配子都有YR 且二者数量相等( × )
(5)F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9∶3∶3∶1 性状分离比的前提( ×
)
2．判断关于基因自由组合定律的内容及相关适用条件的叙述
(1)基因的分离发生在配子形成的过程中，基因的自由组合发生在合子形成过程中( × )
(2)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( × )
(3)基因的分离定律和自由组合定律具有相同的细胞学基础( × )
(4)如图表示基因在染色体上，其中不遵循自由组合定律的有A、a 与D、d 和B、B 与C、c
( √ )
3．判断关于孟德尔成功的原因及其遗传规律的应用的叙述
(1)“先研究基因的行为变化，后研究性状分离现象”是孟德尔获得成功的另一个原因
( × )
(2)孟德尔在得出分离定律时采用了假说—演绎法，而在得出自由组合定律时未使用( × )
(3)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( × )
课时精练
一、选择题
1．(2023·吉林长春高三检测)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属
于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节的是( )
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A．黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1 自交后代有四种表型且比例接近
9∶3∶3∶1
B．由F2出现了重组型，推测F1产生配子时不同对的遗传因子自由组合
C．若将F1与隐性纯合子杂交，则后代出现四种表型且比例接近1∶1∶1∶1
D．将F1与隐性纯合子杂交，后代有四种表型且比例接近1∶1∶1∶1
答案 C
解析 黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1 自交后代有四种表型且比例接近
9∶3∶3∶1，这是两对相对性状杂交实验的过程及结果，A 错误；由F2出现了重组型，推
测F1产生配子时不同对的遗传因子自由组合，这属于假说的内容，B 错误；若将F1与隐性
纯合子杂交，则后代应该出现四种表型且比例接近1∶1∶1∶1，这属于演绎推理的过程，C
正确；将F1与隐性纯合子杂交，后代有四种表型且比例接近1∶1∶1∶1，这属于实验验证，
D 错误。
2．(2023·山东高三模拟预测)豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性，
让绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交，F1都表现为黄色圆粒，F1自交得F2，F2有4 种表型，
如果继续将F2中全部杂合的黄色圆粒种子播种后进行自交，所得后代的表型比例为( )
A．25∶15∶15∶9
B．21∶5∶5∶1
C．25∶5∶5∶1
D．16∶4∶4∶1
答案 B
解析 根据题意可知，F1黄色圆粒个体的基因型为YyRr，F1自交得F2，F2中黄色圆粒中纯
合子(YYRR)占1/9，黄色圆粒杂合子中YYRr 占1/4、YyRR 占1/4、YyRr 占1/2；1/4YYRr
自交后代中，黄色圆粒(YYR_)的概率为1/4×3/4＝3/16，黄色皱粒(YYrr)的概率为1/4×1/4
＝1/16；同理可以计算出1/4YyRR 自交后代中，黄色圆粒(Y－RR)的概率为1/4×3/4＝3/16，
绿色圆粒(yyRR)的概率为1/4×1/4＝1/16；1/2 的YyRr 自交后代中，黄色圆粒(Y－R－)的概率
为1/2×9/16＝9/32，黄色皱粒(Y－rr)的概率为1/2×3/16＝3/32，绿色圆粒(yyR_)的概率为
1/2×3/16＝3/32，绿色皱粒(yyrr)的概率为1/2×1/16＝1/32，因此黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色
圆粒∶绿色皱粒＝(3/16＋3/16＋9/32)∶(1/16＋3/32)∶(1/16＋3/32)∶(1/32)＝21∶5∶5∶1，
故选B。
3．(2023·江苏南京市、盐城市高三模拟)某研究所将拟南芥的三种耐盐基因S1、S2、S3(分别
用
表示)导入玉米，筛选出成功整合的耐盐植株(三种基因都存在才表现为高耐盐
性状)。如图表示三种基因随机整合获得的某一植株，让其自交(不考虑互换等变化)，后代中
高耐盐性状的个体所占比例是( )
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A．3/4 B．9/16 C．3/8 D．1/2
答案 B
解析 该植株可产生含耐盐基因数为3(S1、S2、S3)、2(S1、S3)、1(S2)、0 这四种类型的配子，
比例为1∶1∶1∶1。自交(不考虑互换等变化)后代中高耐盐性状(三种基因都存在才表现为
高耐盐性状)的个体所占比例是：1/4 的“3”雌配子与各种雄配子结合的个体、1/4 的“3”
雄配子与各种雌配子结合的个体(所占比例为2×1/4－1/4×1/4＝7/16)、1/4 的“2”雌配子与
1/4 的“1”雄配子结合的个体(所占比例为1/16)、1/4 的“1”雌配子与1/4 的“2”雄配子结
合的个体(所占比例为1/16)，共计：7/16＋1/16＋1/16＝9/16，B 符合题意。
4．(2023·河北秦皇岛高三开学考试)在模拟孟德尔杂交实验时，学生在正方体1 和正方体2
的六个面上用A 和a 标记，在正方体3 和正方体4 的六个面上用B 和b 标记，将四个正方体
同时多次掷下，下列有关叙述错误的是( )
A．用正方体1 和正方体2 可以模拟分离定律的性状分离比
B．每个正方体上A 和a(或B 和b)的数量均应为3 个
C．统计正方体3 和正方体4 的字母组合，出现Bb 的概率为
D．统计四个正方体的字母组合，出现Aabb 的概率为
答案 D
解析 一个正方体可表示一对等位基因的分离，正方体1 和正方体2 可表示雌雄生殖器官，
因此用正方体1 和正方体2 可以模拟分离定律的分离比，A 正确；模拟孟德尔杂交实验时，
杂合子AaBb 中各个基因的个数相同，因此每个正方体上A 和a(或B 和b)的数量均应为3 个，
一个正方体可表示一对等位基因的分离，B 正确；将正方体3 和正方体4 同时多次掷下，正
方体3 出现B、b 的概率均为1/2，正方体4 出现B、b 的概率均为1/2，因此出现Bb 的概率
为2×1/2×1/2＝1/2，C 正确；统计四个正方体的字母组合，每个正方体出现其中一个基因
的概率为1/2，因此出现Aabb 的概率为2×1/2×1/2(Aa)×1/2×1/2(bb)＝1/8，D 错误。
5．(2023·安徽淮南高三质检)如图为某植株自交产生后代过程示意图，下列相关叙述错误的
是( )
A．M、N、P 分别代表16、9、3
B．a 与B 或b 的组合发生在①过程
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C．②过程发生雌、雄配子的随机结合
D．该植株测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1
答案 D
解析 ①过程形成4 种雌配子和4 种雄配子，则雌、雄配子的随机组合的方式是4×4＝
16(种)，基因型＝3×3＝9(种)，表型为3 种，M、N、P 分别代表16、9、3，A 正确；a 与B
或b 的组合属于非等位基因的自由组合，发生在减数分裂Ⅰ后期，即①过程，B 正确；②过
程发生雌、雄配子的随机组合，即受精作用，C 正确；该植株测交后代基因型以及比例为
1(A_B_)∶1(A_bb)∶1(aaB_)∶1(aabb)，根据题干自交后代性状分离比可知，该植株测交后
代表型的比例为2∶1∶1，D 错误。
6．(2023·江苏通州湾高三模拟)下图表示两对等位基因在染色体上的分布情况。若图1、2、
3 中的同源染色体均不发生互换，则图中所示个体测交后代的表型种类依次是( )
A．4、2、3
B．3、2、2
C．4、2、4
D．4、2、2
答案 D
解析 图1 个体含有两对同源染色体，基因型为AaBb，符合自由组合定律，测交后代有4
种基因型(AaBb、Aabb、aaBb、aabb)，4 种表型；图2 个体产生AB 和ab 两种配子，测交后
代有2 种基因型(AaBb、aabb)，2 种表型；图3 个体Ab 连锁，aB 连锁，产生Ab 和aB 两种
配子，测交后代有2 种基因型(Aabb、aaBb)，2 种表型，D 正确。
7．(2023·山东烟台高三检测)如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体
内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是( )
A．图甲、乙、丙、丁所示个体都可以作为验证基因分离定律的材料
B．图丁所示个体自交后代中表型为黄皱与绿皱的比例是3∶1
C．图甲、乙所示个体减数分裂时，都能揭示基因的自由组合定律的实质
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D．图乙所示个体自交后代会出现2 种表型，比例为3∶1
答案 C
解析 甲、乙、丙、丁均含有等位基因，都可以作为研究基因分离定律的材料，A 正确；图
丁个体自交后代中DDYYrr∶DdYyrr∶ddyyrr＝1∶2∶1，其中黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶1，
B 正确；图甲、乙都只有一对等位基因，所示个体减数分裂时，不能用来揭示基因的自由组
合定律的实质，C 错误；图乙个体(YYRr)自交，会出现两种表型，黄色圆粒(YYR_)∶黄色
皱粒(YYrr)＝3∶1，D 正确。
8．常染色体上的A、B、C 三个基因分别对a、b、c 完全显性。用隐性性状个体与显性纯合
个体杂交得F1，F1测交基因型及比例为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。
不考虑基因突变和染色体的互换，下列叙述不正确的是( )
A．F1个体的基因A 与c 位于同一条染色体上
B．F1个体的基因a 与c 位于同一条染色体上
C．基因B/b 与C/c 的遗传遵循自由组合定律
D．基因A/a 与B/b 的遗传遵循自由组合定律
答案 A
解析 F1产生的配子为ac∶AC＝1∶1，F1个体的基因a 与c 位于同一条染色体上，A 错误，
B 正确；F1产生的配子中bc∶BC∶Bc∶bC＝1∶1∶1∶1，可知基因B/b 与C/c 的遗传遵循
自由组合定律，C 正确；F1产生的配子中ab∶AB∶aB∶Ab＝1∶1∶1∶1，可知基因A/a 与
B/b 的遗传遵循自由组合定律，D 正确。
9．(2023·河北张家口高三检测)某雌雄同株植物自交，子代性状分离比为红花∶白花＝3∶1
时，控制这对相对性状的基因有图示多种可能。已知若红花、白花性状由一对等位基因控制，
基因型为A_的植株表现为红花；若红花、白花性状由两对等位基因控制，基因型为A_B_
的植株表现为红花，其余基因型的表现不确定。不考虑染色体的互换，下列叙述不正确的是
( )
A．若为图1，则红花、白花的遗传属于完全显性
B．若为图2，则子代基因型为aabb 的植株开白花
C．若为图3，则基因型AAbb 和aaBB 的其中之一开白花
D．若为图4，则除aabb 外白花的基因型还可能有3 种
答案 D
解析 自交子代性状分离比为红花∶白花＝3∶1 时，控制这对相对性状的基因有图示多种
可能，若为图1，则A_表现为红花，红花、白花的遗传属于完全显性，A 正确；若为图2，
植株产生两种配子，分别为AB 和ab，随机结合后，当子代基因型为aabb 的植株开白花时，
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子代性状分离比为红花∶白花＝3∶1，B 正确；若为图3，植株产生两种配子，分别为Ab
和aB，随机结合后，当基因型AAbb 和aaBB 的其中之一开白花时，子代性状分离比为红花
∶白花＝3∶1，C 正确；若为图4，植株产生四种配子，分别为AB、Ab、aB、ab，随机结
合后，(A_B_＋A_bb)∶(aaB_＋aabb)＝3∶1 或(A_B_＋aaB_)∶(A_bb＋aabb)＝3∶1，因此除
aabb 外白花的基因型还可能有2 种，即aaBB、aaBb 或AAbb、Aabb，D 错误。
10.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，
则下列说法正确的是( )
A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．基因型为AaDd 的个体与基因型为aaDd 的个体杂交，后代会出现4 种表型，比例为
3∶3∶1∶1
C．如果基因型为AaBb 的个体在产生配子时没有发生同源染色体非姐妹染色单体的互换，
则它只产生4 种配子
D．基因型为AaBb 的个体自交后代会出现4 种表型，比例为9∶3∶3∶1
答案 B
解析 由图可知，基因A、a 和B、b 位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，
A 错误；基因A、a 和D、d 位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，由自由组合定律
可知，基因型为AaDd 的个体与基因型为aaDd 的个体杂交，先分析一对基因Aa×aa，其子
代有2 种表型，比例为1∶1；再分析另一对基因Dd×Dd，其子代有2 种表型，比例为
3∶1，故AaDd×aaDd 的后代会出现4 种表型，比例为3∶3∶1∶1，B 正确；如果基因型为
AaBb 的个体在产生配子时没有发生同源染色体非姐妹染色单体的互换，则只产生AB 和ab
两种配子，C 错误；基因A、a 和B、b 位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，
自交后代会出现两种表型，且比例为3∶1，D 错误。
二、非选择题
11．(2023·江苏南京六校高三调研)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制，其中A/a
控制黑色物质合成，B/b 控制灰色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图：
(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲－灰鼠，乙－白鼠，丙－黑鼠)进行杂交，结果如下表：
项目
亲本组合
F1
F2
实验一
甲×乙
全为灰鼠
9 灰鼠∶3 黑鼠∶4 白鼠
实验二
乙×丙
全为黑鼠
3 黑鼠∶1 白鼠
请根据以上材料及实验结果分析回答：
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①A/a 和B/b 这两对基因位于__________ 对同源染色体上；图中有色物质1 代表
____________色物质。
②在实验一的F2中，白鼠共有________种基因型；F2中黑鼠与F1中灰鼠进行回交，后代中
出现白鼠的概率为____________。
(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠丁，让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下表：
项目
亲本组合
F1
F2
实验三
丁×纯合黑鼠
1 黄鼠∶1 灰鼠
F1黄鼠随机交配：3 黄鼠∶1 黑鼠
F1灰鼠随机交配：3 灰鼠∶1 黑鼠
①据此推测：小鼠丁的黄色性状是由基因________突变产生的，该突变属于_________性突
变。
②为验证上述推测，可用实验三F1的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表型及比例为___________，
则上述推测正确。
③用3 种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B 及突变产生的新基因，观
察其分裂过程发现，某次级精母细胞有3 种不同的颜色的4 个荧光点，其原因是
______________________________________________________________________________。
答案 (1)①2 黑 ②3 (2)①B 显 ②黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝2∶1∶1 ③对应的精原细
胞在减数分裂Ⅰ前期发生了B 基因和新基因之间的互换
解析 (1)①实验一的F2中灰鼠∶黑鼠∶白鼠＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1 的变式，说明这两
对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，即这两对等位基因位于两对同源染色体上。由图表
分析可知，A 和B 同时存在时表现为灰色，只有A 时表现为黑色，因此图中有色物质1 代
表黑色物质，有色物质2 代表灰色物质。②实验一中F1的基因型为AaBb，F2情况为灰鼠
(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb)∶黑鼠(1AAbb、2Aabb)∶白鼠(1aaBB、2aaBb、1aabb)
＝9∶3∶4，其中白鼠共有3 种基因型。F2中黑鼠(AAbb、Aabb)与F1中灰鼠(AaBb)进行回交，
后代中出现白鼠(aa__)的概率为×＝。(2)①实验三中丁与纯合黑鼠(AAbb)杂交，后代有两种
性状，说明丁为杂合子，且小鼠丁的黄色性状是由基因B 突变产生的，结合杂交后代中有
灰色个体，说明新基因相对于B 为显性(本解析中用B1表示)，即突变属于显性突变。结合
F1、F2未出现白鼠可知，丁不含a 基因，其基因型为AAB1B。②若推论正确，则F1中黄鼠
基因型为AAB1b ，灰鼠基因型为AABb ，杂交后代基因型及比例为
AAB1B∶AAB1b∶AABb∶AAbb ＝1∶1∶1∶1 ，表型及其比例为黄鼠∶灰鼠∶黑鼠＝
2∶1∶1。③小鼠丁(AAB1B)的次级精母细胞的基因型为AAB1B1或AABB，荧光标记后应有
2 种不同颜色、4 个荧光点，某次级精母细胞中含有4 个荧光点，说明基因数量没有变化，
但有3 种颜色的荧光说明基因种类发生改变，其原因应该是在减数分裂Ⅰ四分体时，新基因
B1和基因B 所在的染色单体片段发生了互换。
12．(2023·四川凉山高三模拟)某自花传粉植物的红花/白花、高茎/矮茎这两对相对性状各由
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一对等位基因控制，A/a 表示控制花颜色的基因、B/b 表示控制茎高度的基因，这两对等位
基因独立遗传。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为白花，但有高茎和矮茎
性状分离；乙自交后，子代均为矮茎，但有红花和白花性状分离。回答下列问题：
(1)据题干信息推测，植株甲可能的基因型是____________________________________。
(2)进一步实验研究，最终确定红花和高茎为显性性状，则乙的表型是________，基因型是
______。若将甲与乙杂交的F1中的红花植株拔掉1/3，则F2中的高茎植株的比例是________。
(3)请以甲和乙为材料，设计杂交实验，验证A/a 与B/b 基因遵循基因自由组合定律。
实验步骤：
让甲和乙杂交得F1，取F1中的红花高茎______________________，统计F2的表型及其比例。
预期结果：________________________________________。
答案 (1)AABb 或aaBb (2)红花矮茎 Aabb 3/8 (3)方案一：实验步骤：自交 预期结果：
红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎＝9∶3∶3∶1
方案二：实验步骤：与白花矮茎杂交 预期结果：红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮
茎＝1∶1∶1∶1
方案三：实验步骤：与红花矮茎杂交 预期结果：红花高茎∶红花矮茎∶白花高茎∶白花矮
茎＝3∶3∶1∶1
方案四：实验步骤：与白花高茎杂交 预期结果：红花高茎∶白花高茎∶红花矮茎∶白花矮
茎＝3∶3∶1∶1
解析 (2)结合题干信息分析可知，植株乙花色基因杂合，株高基因纯合。又因为红花和高
茎为显性，而子代全为矮茎，可知乙的表型为红花矮茎，基因型为Aabb，同理可知，甲为
aaBb。因为两对基因独立遗传，所以拔掉1/3 红花对茎高的遗传不构成影响。亲本为Bb 和
bb，F1 为Bb∶bb＝1∶1，F1 自交后代中显性个体占1/2×3/4＝3/8。(3)亲本基因型分别为
Aabb 和aaBb，杂交产生的红花高茎为双杂合AaBb，其余个体为红花矮茎Aabb、白花高茎
aaBb 、白花矮茎aabb 。验证自由组合定律可用双杂合AaBb 自交，后代表现为
9∶3∶3∶1；双杂合AaBb 与白花矮茎aabb 测交，后代表现为1∶1∶1∶1；双杂合AaBb 与
一显一杂个体(红花矮茎Aabb、白花高茎aaBb)杂交，后代表现为3∶3∶1∶1。
13．种皮由母本体细胞发育而来，某玉米种皮有红、紫和白三种颜色，由两对等位基因
A/a、B/b 分别控制红色素和紫色素的合成。下表为不同种皮颜色的玉米杂交实验结果。
杂交组合
F1植株收获籽粒的颜色
红色
紫色
白色
①红种皮×紫种皮
－
831
－
②紫种皮×白种皮
137
264
134
回答下列问题：
(1)玉米作为遗传学杂交实验材料的优点有：____________________________________。(答
出两点即可)
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(2)杂交组合①中两个亲本为稳定遗传类型，且F1连续自交不会出现白种皮类型，可以推断
其中红种皮亲本基因型是__________，紫种皮亲本基因型是________。
(3)杂交组合②的杂交方式一般称为__________________________________________，F1 的
基因型和比例为___________________________________________。用该杂交组合的紫种皮
亲本自交，获得籽粒后种植，待植株成熟，所结籽粒种皮颜色为紫色的植株所占比例为
______________。
(4)用白种皮玉米给AABb 基因型玉米授粉，当年所收获的籽粒种皮颜色有________种，表
现为________色。
(5)如果想要在最短时间内和最小工作量情况下获得更多的AAbb 品系，请以杂交组合②F1
植
株
收
获
的
籽
粒
为
材
料
设
计
实
验
方
案
：
________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1)后代数目多，具有稳定的易于区分的相对性状，易于人工杂交实验 (2)AAbb
AABB (3)测交 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1 3/4 (4)1 紫 (5)选择红色种
皮籽粒种植后连续自交两代，得到的不出现性状分离的红色籽粒植株即为AAbb 品系
解析 玉米籽粒颜色由两对等位基因A/a、B/b 分别控制红色素和紫色素的合成，根据题意
分析：红种皮基因型为A_bb，紫种皮基因型为aaB_、A_B_，白种皮的基因型为aabb。(2)
在杂交组合①中，由于两亲本均为稳定遗传类型，所以两亲本为纯合子，又因F1 全部为紫
种皮，且连续自交后不会出现白种皮，因此可以推测出母本中红种皮的基因型为AAbb，紫
种皮的基因型为AABB。(3)在杂交组合②中，由于紫种皮与白种皮杂交后出现性状分离的现
象，而白种皮的基因型为aabb，符合测交的要求；可以推断出亲本的紫种皮的基因型为
AaBb，故F1 基因型和比例为：AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1；若将亲本中的紫种
皮(AaBb)进行自交后，后代基因型比例为：A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，其中为
紫种皮的基因型有A_B_和aaB_，所占比例为(9＋3)/(9＋3＋3＋1)＝3/4。(4)从题中可知，
“种皮由母本体细胞发育而来”，因此所收获的籽粒种皮由母本(AABb)决定，种皮细胞的基
因型为AABb，籽粒种皮颜色有1 种，表现为紫色。
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