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第16 讲 自由组合定律（第一课时）
目录
01 考情透视·目标导航..................................................................................................................................2
02 知识导图·思维领航..................................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究..................................................................................................................................3
考点一 自由组合定律的发现.............................................................................................................................3
知识点1 两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析.....................................................................................3
知识点2 基因的自由组合定律分析..........................................................................................................................7
知识点3 自由组合定律的实验验证方法（常考点）.............................................................................................8
知识点4 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........................................................8
考向1 结合两对相对性状杂交实验分析，考查科学思维.....................................................................................9
考向2 结合基因自由组合定律的实质与验证，考查科学思维的能力...............................................................10
考点二 孟德尔成功原因及其遗传规律的应用...........................................................................................11
知识点1 孟德尔成功的原因及再发现....................................................................................................................12
知识点2 自由组合定律的应用................................................................................................................................12
考向1 结合自由组合定律，考查科学解题思维...................................................................................................13
考点三 基因自由组合定律基础题型突破....................................................................................................15
知识点1 判断基因是否遵循自由组合定律(常考点).............................................................................................15
知识点2 利用“拆分法”解决自由组合计算问题...............................................................................................16
知识点3 已知子代推亲代(逆向组合法).................................................................................................................17
知识点4 自由组合中的群体自交、测交和自由交配问题...................................................................................17
考向1 已知亲代求子代的“顺推型”题目，考查科学思维...............................................................................17
考向2 已知子代求亲代的“逆推型”题目，考查科学思维...............................................................................19
考向3 自由组合中的自交、测交和自由交配问题，考查科学思维...................................................................20
04 真题练习·命题洞见（含2024 年高考真题）........................................................................20
05 长句分析·规范作答................................................................................................................................24
一、教材知识链接.......................................................................................................................................................24
二、教材深挖拓展.......................................................................................................................................................24
三、长句规范作答.......................................................................................................................................................24
1
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考点
由高考知核心知识点
预测
自由组合定律
考点一：自由组合定律的发现
(2024·浙江）
(2023· 北京、2023· 广东）
（2023·湖北、2023·浙江）
（2023·山西、2023·山东）
（2023·湖南、2023·天津）
（2022·北京、2022·广东）
（2022·天津、2022·山东）
（2022·湖南、2022·福建）
（2022·重庆、2022·辽宁）
（2022·河北、2022·湖北）
（3 年42 考，全国卷3 年9 考）
题型：选择题、解答题
内容：
对于新高考来说，基因
的分离定律和自由组合定律
是重点的考察内容之一，大
概率有一道多选题和一道简
答题。
考点二：孟德尔成功的原因及
其遗传规律的应用
考点三：基因自由组合定律基
础题型突破
课标要求
1.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。
新旧教材对比
增：①旁栏思考题如孟德尔在总结遗传规律时，是否用到了归纳法？②孟德尔遗传规律的应
用。
改：表现型的概念(表现型改为表型)。
2
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考点一 自由组合定律的发现
知识点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：
3
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（1）哪个性状对哪个性状是显性性状？为什么？
提示：黄色、圆粒
（2）F2中可能有哪些性状的组合？
提示：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒
（3）F2中哪些是亲本具有的性状组合？哪些是亲本所没有的性状组合？
提示：绿色圆粒和黄色皱粒是新的性状组合。
（4）为什么会出现新的性状组合呢？它们之间有什么数量关系吗？
提示：孟德尔同样对F2 中不同的性状类型进行了数量统计：
黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒的数量依次是315、108、101 和32，它们的数量比接近9：
3：3：1 。
（5）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.分析问题，提出假说：
4
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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 。
3.根据假说，演绎推理：
（1）遗传图解(棋盘格式)
（2）结果分析
5
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【易错提示】理解重组类型的内涵及常见错误
（1）重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。
（2）含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。 ①当亲本基因型为YYRR
和yyrr 时，F2中重组类型所占比例是6/16。 ②当亲本基因型为YYrr 和yyRR 时，F2中重组类型所占比例
是1/16＋9/16＝10/16。
（3）演绎推理图解—测交
4.设计实验，验证假说：
（1）即让F1与隐性纯合子杂交
杂种子一代 黄色圆粒×绿色皱粒（隐性纯合子）
黄色圆
粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
比例
黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒≈1：1：1：1
5.归纳总结，得出结论：
实验结果与演绎推理结果一致，四种表型实际子粒数比接近1：1：1：1，从而证实了F1形成配子时不
同对的遗传因子是自由组合。
6
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知识点2 基因的自由组合定律分析
1.内容解读
2.细胞学基础
【注意】
①配子的个数≠种类数；
②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。
【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。
3.基因自由组合定律实质与比例的关系
7
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【教材隐性知识】
（1）【教材隐性知识】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）【教材隐性知识】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）【教材隐性知识】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
什么？
提示：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。
知识点3 自由组合定律的实验验证方法（常考点）
思路：通过实验结果，来说明杂合体能产生4 种配子，比例1：1：1：1
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为
9 ：
3 ：
3 ：
1
，则遵循基因的自由组合定律，由位于两
对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为
1 ：
1 ：
1 ：
1
，由位于两对同源染色体上的两对等位基因
控制，则遵循自由组合定律
花粉鉴定法
F1若有四种花粉，比例为
1 ：
1 ：
1 ：
1
，则遵循自由组合定律
单倍体育种法
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表型，且比例为
1 ：
1 ：
1 ：
1
，则遵循自由组合定律
知识点4 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
对性状的对数
F1 配子
F2 表型
F2 基因型
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
8
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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。
【易错辨析】
1.F2中出现与亲本不同的性状类型，称为重组类型，重组类型是黄色皱粒和绿色圆粒，重组类型所占比例
是8/3。(必修2 P9 正文)( √ )
2.对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状单独进行分析，其性状的数量比都是3：1，即每对性
状的遗传都遵循分离定律。两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9：3：3：1
来自(3：1)2。(必修2 P10 正文)( √ )
3.F1(YyRr)产生的雌配子(雄配子)的种类和比例为YR：Yr：yR：yr＝1：1：1：1，此比例是雌雄配子之间
的数量比例。(必修2 P10 正文)( × )
提示：雄配子数远远多于雌配子数。
4.在孟德尔的F1(YyRr)与yyrr 测交实验中，也进行了正反交实验，并且结果都与预期结果一致，接近1：
1：1：1。(必修2 P11 表1－2)( √ )
考向1 结合两对相对性状杂交实验分析，考查科学思维
例1．下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述，正确的是( )
A.形成配子时非等位基因之间都能自由组合
B.基因型为YyRr 的豌豆产生的雌雄配子的随机结合，体现了自由组合定律的实质
C.孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表现性状及比例
D.多组一对相对性状的杂交实验，F2性状分离比均接近3：1，验证了其假设的正确性
【答案】 C
【解析】 减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因之间自由组合，但位于同源染色体上的非
等位基因之间不能自由组合，A 错误；基因型为YyRr 的豌豆产生的雌雄配子随机结合是受精作用，自由
组合定律的实质是减数分裂过程中，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，B 错
误；孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验，进而预测出后代的表现性状及比例，这是“演绎”推理的
过程，C 正确；多组相对性状的杂交实验的F2的性状分离比均接近3：1，说明3：1 的出现不是偶然的，
但还不能验证其假设，如果要验证其假设是否正确，需要做测交实验，D 错误。
【变式训练】油菜的株高由G 和g 决定，G 基因数量越多，株高越高。外源B 基因拼接到油菜染色体上可
成功表达，且遗传效应与G 相同。下图为培育成的5 个品种，在不考虑互换前提下，有关说法错误的是(
)
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A.甲植株的遗传遵循自由组合定律
B.甲和戊杂交，子代表型有4 种
C.甲、乙、丁、戊转基因油菜株高相等，丙较其他几种矮
D.5 种转基因油菜自交，自交后代只有一种表型的是乙、丁
【答案】 B
【解析】 甲植株中，G 和B 基因位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，A 正确；甲和戊杂交，
甲产生的配子有G、g、GB、gB 4 种，戊产生的配子有GB、g 2 种，子代基因型为GGB、GgB、GGBB、
GgBB、Gg、gg、GgB、ggB，产生的子代含G 和B 个数分别为4、3、2、1、0 个，因此有5 种表型，B 错
误；甲、乙、丁、戊转基因油菜均含有2 个显性基因，因此株高相等，丙的B 基因插入G 基因内部，G 基
因被破坏，故其只有1 个具有增高效应的显性基因，因此丙较其他几种矮，C 正确；5 种转基因油菜自交，
甲自交后代有5 种表型，乙、丁自交后代只有1 种表型，丙、戊自交后代有3 种表型，D 正确。
【思维建模】基因的完全连锁
连锁类型
基因A 和B 在一条染色体上，基
因a 和b 在另一条染色体上
基因A 和b 在一条染色体上，基因a
和B 在另一条染色体上
图解
配子类型
AB：ab＝1：1
Ab：aB＝1：1
自交
后代
基因型
1AABB、2AaBb、1aabb
1AAbb、2AaBb、1aaBB
表型
性状分离比3：1
性状分离比1：2：1
测交
后代
基因型
1AaBb、1aabb
1Aabb、1aaBb
表型
性状分离比1：1
性状分离比1：1
考向2 结合基因自由组合定律的实质与验证，考查科学思维的能力
例2．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 的个体杂交的后代会出现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交换，则它能产生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】 图中A 和B、a 和b 基因位于一对同源染色体上，属于连锁基因，因此三对基因的遗传不完全
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遵循基因的自由组合定律，A 错误；基因A、a 与D、d 的遗传遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd 的
个体与基因型为aaDd 的个体杂交的后代会出现4 种表型，比例为(1：1)×(3：1)＝3：1：3：1，B 正确；如
果基因型为AaBb 的个体在产生配子时没有发生交换，则它只能产生AB 和ab 2 种配子，AaBb 自交时后代
只有两种表型，C、D 错误。
【变式训练】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。
考点二 孟德尔成功原因及其遗传规律的应用
知识点1 孟德尔成功的原因及再发现
1.孟德尔成功的启示
（1）科学选材：豌豆作实验材料。
（2）从简单到复杂的研究顺序，即一对相对性状到两对相对性状的研究方法。
（3）运用统计学的方法对实验结果进行了统计分析
（4）运用假说—演绎法这一科学方法。
（5）对自然科学的热爱，严谨的的态度
2.孟德尔遗传规律的再发现
（1）1909 年，丹麦生物学家 约翰逊 把“遗传因子”叫做 基因 。
（2）因为孟德尔的杰出贡献，他被世人公认为 遗传学之父 。
（3）几个概念：
基因——孟德尔的“遗传因子”
表型(表现型)——是指生物个体所表现出来的性状
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如： 豌豆种子的黄色、绿色。
基因型——是指与表型有关的基因组成
如： YY、 Yy 、yy
等位基因——控制相对性状的基因
如：黄色基因Y 与y， 高茎基因D 与d
知识点2 自由组合定律的应用
1.指导杂交育种：
（1）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）动物方面
例：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）？
2.指导医学实践：为遗传病的预测和诊断提供理论依据。
例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P 控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一
个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d 控制，基因型为dd）的小孩。请推断父亲和母亲的基因型，
并预测他们再生一个小孩：
父亲的基因型
PpDd
母亲的基因型 ppDd
。
（1）只患多指的概率；
提示：1/2×3/4=3/8
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（2）只患先天聋哑的概率；
提示：1/2×1/4=1/8
（3）两病皆患的概率；
提示：1/2×1/4=1/8
（4）不患病的概率；
提示：（1-1/2）（1-1/4）=3/8
（5）只患一种病的概率。
提示：1/2×3/4+1/2×1/4=1/2
多指：1/2
聋哑：1/4
考向1 结合自由组合定律，考查科学解题思维
例1．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。
【变式训练】1.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
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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。
【变式训练】2.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。
【变式训练】3.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。
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考点三 基因自由组合定律基础题型突破
知识点1 判断基因是否遵循自由组合定律(常考点)
1.根据子代表型及比例判断(以两对等位基因为例)
（1）自交类型： 子代表型及比例为9：3：3：1 或变式
（2）测交类型： F2表型及比例为1：1：1：1 或变式
（3）先按分离统计子代的表型及比例，再组合看子代的表型及比例：
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
提示：因为子代中黄色：绿色=3：1，圆粒：皱粒=1：1，而子代中黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色
皱粒=3：3：1：1 是（3：1）与（1：1）随机结合而来，故遵循自由组合定律。
2.根据子代表型总份数判断(以两对等位基因为例)
（1）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表型比例总份数为42=16 份，故
子代性状分离比总份数为16 份，则遵循自由组合定律。
（2）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表型比例总份数为22=4 份，故子
代性状分离比总份数为4 份，故遵循自由组合定律。
知识点2 利用“拆分法”解决自由组合计算问题
1.思路：
根据相对性状或等位基因对数（n），将自有组合问题拆分为n 个分离定律问题，如AaBb×aaBb，等位基
因两对，应拆成2 个分离定律问题→逐对分析拆出的分离定律问题，如Aa×aa→½Aa 、½aa ，
Bb×Bb→¼BB、½Bb、¼bb→根据所求基因型或表型，将分析出的分离定律相应的结果进行组合，其概率
乘积即为所求，如求子代AaBB 的概率为½Aa×¼BB=⅛。
2.方法：
题型分类
示例
解题规律
种类问题
配子类型(配子种
类数)
AaBbCCDd 产生配子种类数为
8(种)(即：2×2×1×2＝8)
2n(n 为等位基因对数)
配子间结合方式
AABbCc×aaBbCC ，配子间结合
方式种类数为8(种)
配子间结合方式种类数等于配子种类数
的乘积
子代基因型
(或表型)种类
AaBbCc×Aabbcc ，子代基因型
种类数为12(种)，表型为8(种)
双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因
型(或表型)种类等于各性状按分离定律
所求基因型(或表型)种类的乘积
概率问题
某基因型( 或表
AABbDd×aaBbdd ，F1 中AaBbDd
按分离定律求出相应基因型(或表型)的
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型)的比例
所占比例为
比例，然后利用乘法原理进行组合
纯合子或杂合子
出现的比例
AABbDd×AaBBdd，F1中纯合子所
占比例为
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为
纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－
纯合子概率
知识点3 已知子代推亲代(逆向组合法)
1.基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表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。如：
（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。
知识点4 自由组合中的群体自交、测交和自由交配问题
纯合黄色圆粒豌豆和纯合绿色皱粒豌豆杂交后得子一代，子一代再自交得子二代，若子二代中黄色圆
粒豌豆个体和绿色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表现型和比例如表所示：
表现型
比例
Y_R_
（黄圆）
自交
黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒
25：5：5：1
测交
黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒
4：2：2：1
自由交配
黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒
64：8：8：1
yyR_
（绿圆）
自交
绿色圆粒：绿色皱粒
5：1
测交
绿色圆粒：绿色皱粒
2：1
自由交配
绿色圆粒：绿色皱粒
8：1
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考向1 已知亲代求子代的“顺推型”题目，考查科学思维
例1．番茄红果对黄果为显性，二室果对多室果为显性，长蔓对短蔓为显性，三对性状独立遗传。现有红
果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系，将其杂交种植得F1和F2，则在F2中红果、多室、长
蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是( )
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】 A
【解析】 设控制三对性状的基因分别用A、a，B、b，C、c 表示，亲代基因型为AABBcc 与aabbCC，F1的
基因型为AaBbCc，F2中A_：aa＝3：1，B_：bb＝3：1，C_：cc＝3：1，所以F2中红果、多室、长蔓所占的
比例是××＝；在F2的每对相对性状中，显性性状中的纯合子占，故红果、多室、长蔓中纯合子的比例是
×＝。
【变式训练】某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣)，请思考如下问题：
(1)若某基因型为AaBbCcdd 个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1 所示，则其产生的配子种类为
________种，基因型为AbCd 的配子所占比例为________，其自交所得子代的基因型有________种，其中
AABbccdd 所占比例为________，其子代的表型有________种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为
________。
(2)若某基因型为AaBbCcdd 个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2 所示(不发生互换)，则其产生
的配子种类为________种，基因型为AbCd 的配子所占比例为__________，其自交所得子代的基因型有
________种，其中AaBbccdd 所占比例为____________。其子代的表型有________种，其中高茎红花灰种皮
小花瓣个体所占比例为________。
【答案】 (1)8 27 8 (2)4 9 6
【解析】 (1)如题图1 所示，四对基因分别位于不同对同源染色体上，则四对基因独立遗传，遵循基因的
自由组合定律。先分开单独分析，每对基因中只有dd 产生1 种d 配子，其他都产生2 种配子，因此产生
2×2×2×1＝8(种)配子；基因型为AbCd 的配子所占比例为×××1＝；自交所得子代的基因型有
3×3×3×1＝27(种)，其中AABbccdd 所占比例为×××1＝，其子代的表型有2×2×2×1＝8(种)，其中
高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为×××1＝。
(2)如图2 所示，A、a 和B、b 两对等位基因位于同一对同源染色体上，其他基因位于不同对同源染色体上，
则AaBb 可产生Ab 和aB 2 种配子，Cc 可产生2 种配子，dd 可产生1 种配子，因此产生2×2×1＝4(种)配
子；基因型为AbCd 的配子所占比例为××1＝；自交所得子代的基因型有3×3×1＝9(种)，其中AaBbccdd
所占比例为××1＝，其子代的表型有3×2×1＝6(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占
比例为××1＝。
考向2 已知子代求亲代的“逆推型”题目，考查科学思维
例2．牵牛花的花色由一对等位基因R、r 控制，叶的形状由另一对等位基因W、w 控制，这两对相对性状
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是自由组合的。若子代的基因型及比值如下表所示，下列说法正确的是( )
基因型
RRWW
RRww
RrWW
Rrww
RRWw
RrWw
比值
1
1
1
1
2
2
A.双亲的基因型组合为RrWw×RrWW
B.测交是验证亲代基因型最简便的方法
C.等位基因R、r 位于复制时产生的两条姐妹染色单体上
D.基因型为RrWw 的个体自交，与上表中表型不同的个体占1/4
【答案】 D
【解析】 由题表可知，RR：Rr＝(1＋1＋2)：(1＋1＋2)＝1：1，可知双亲有关花色的基因型为RR×Rr，
WW：Ww：ww＝(1＋1)：(2＋2)：(1＋1)＝1：2：1，双亲有关叶形的基因型为Ww×Ww，故双亲的基因型为
RrWw×RRWw，A 错误；自交和测交均可验证亲代的基因型，但自交更简便，B 错误；复制时产生的两条姐妹
染色单体的相同位置上应为相同的基因，R、r 为等位基因，应位于同源染色体上，C 错误；题表中的表型
有两种，其中RRWW、RrWW、RRWw、RrWw 的表型相同，RRww、Rrww 的表型相同，基因型为RrWw 的个体自交，
后代的基因型及表型的比例为9R_W_(与题表中表型相同)：3R_ww(与题表中表型相同)：3rrW_(与题表中表
型不同)：1rrww(与题表中表型不同)，因此与题表中表型不同的个体占1/4，D 正确。
【变式训练】已知子代基因型及比例为YYRr：YYrr：YyRr：Yyrr：yyRr：yyrr＝1：1：2
：2：1：1，按自由组合定律推测双亲的基因型是( )
A．yyRR×YYRr
B．yyRr×YyRr
C．YyRr×Yyrr
D．YyRR×Yyrr
【答案】 C
【解析】 对于Y、y 来说，由题意可知，双亲交配后子代的基因型及比例为YY：Yy：yy＝1：2：1，因此
双亲的基因型为Yy 和Yy；对于R、r 来说，双亲交配后子代的基因型及比例为Rr：rr＝1：1，因此双亲的
基因型为Rr 和rr，所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
考向3 自由组合中的自交、测交和自由交配问题，考查科学思维
例3.豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎，自交→F2中高茎：矮茎＝3：1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰
身，雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇：黑身雌蝇：灰身雄蝇：黑身雄蝇＝3：1：3：1。下列说法错误的
是( )
A．F2高茎豌豆自交，后代矮茎占1/6
B．F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6
C．F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎：矮茎＝2：1
D．F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身：黑身＝2：1
【答案】 B
【解析】 F2 高茎豌豆中纯合子占1/3，杂合子占2/3，仅杂合子自交后代能分离出矮茎，其比例为
2/3×1/4＝1/6，A 正确；假设控制果蝇灰身黑身的基因用B、b 表示，F2灰身果蝇中纯合子占1/3，杂合子
占2/3，由此可得其产生两种配子B：b＝2：1，F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇(bb)所占比例＝
1/3×1/3＝1/9，B 错误；假设控制豌豆高矮茎的基因用D、d 表示，F2 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，即
1/3DD×dd→1/3Dd,2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd，后代高茎(2/3Dd)：矮茎(1/3dd)＝2：1，C 正确；由于F2
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灰身果蝇中B 占2/3，b 占1/3，则其与黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身：黑身＝2：1，D 正确。
【变式训练】某植物雌雄同株，开单性花。将基因型为AaBb 的个体与基因型为aaBB 的个体(两对等位基
因独立遗传)按照1：1 的比例混合种植，自由交配产生F1，F1分别测交。下列相关分析正确的是( )
A．F1共有9 种基因型，纯合子所占的比例为7/16
B．F1共有4 种基因型，纯合子所占的比例为1/4
C．F1中两种性状均为显性的个体所占的比例为105/256
D．测交后代的表型之比为1：1：1：1 的个体在F1中所占的比例是9/64
【答案】 A
【解析】 由于aaBB 只能产生aB 的配子，因此A、a 基因和B、b 基因并不是完全组合的，因此本题只能
用配子棋盘法来解决，可求得雌雄配子的种类及比例分别是1/8AB、1/8Ab、1/8ab、5/8aB，经过验算，
B、C、D 均错误。
1．（2024·浙江·高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY 型，张翅（A）对正常翅（a）是显性，位于常染
色体；红眼（B）对白眼（b）是显性，位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅
突变体，假设个体生殖力及存活率相同，将此突变体与红眼正常翅杂交，子一代群体中有张翅和正常翅且
比例相等，若子一代随机交配获得子二代，子二代中出现红眼正常翅的概率为（ ）
A．9/32
B．9/16
C．2/9
D．1/9
【答案】A
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；
在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体，假设个体生殖力及存活率相同，将此突变
体与红眼正常翅杂交，子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等，推知雌性的白眼张翅突变体基因型为
AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY，子一代群体基因型及比例为aaXBXb：AaXBXb：aaXbY：AaXbY=1：
1：1：1，子一代随机交配获得子二代，子二代中出现红眼正常翅，即aaXBY 和aaXBXb的概率：aa 与Aa
随机交配获得aa 的概率为：3/4×3/4=9/16，XBXb与XbY 随机交配得到XBY 和XBXb的概率为：1×1/2=1/2，
因此子二代中出现红眼正常翅，即aaXBY 和aaXBXb 的概率9/16×1/2=9/32，A 正确，BCD 错误。
故选A。
【题后悟道·归纳】
（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）从特殊的性状分离比入手进行分析，如27/64＝（3/4）
3、1/8＝（1/2）
3等。
2．（2023·全国·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
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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
【分析】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。
【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。
3．（2023·山西·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
【分析】由题干信息可知，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，符合9：3：3：1 的变式，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。
【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；
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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。
4．（2023·辽宁·高考真题）科学家根据对部分植物细胞观察的结果，得出“植物细胞都有细胞核”的结论。
下列叙述错误的是（ ）
A．早期的细胞研究主要运用了观察法
B．上述结论的得出运用了归纳法
C．运用假说—演绎法将上述结论推演至原核细胞也成立
D．利用同位素标记法可研究细胞核内的物质变化
【答案】C
【分析】1、假说-演绎法的步骤：发现现象→提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证。
2、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法，完全归纳法是由所有事实推出一般结论；不完全归纳法是由
部分事实推出一般结论。科学假说（理论）的提出通常建立在不完全归纳的基础上，因此常常需要进一步
的检验。
3、用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪
物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如
14C、
32P、
3H、
35S 等；有的不具
有放射性，是稳定同位素，如
15N、
18O 等。
【详解】A、细胞研究需要使用显微镜、放大镜、等工具，一般使用显微镜；观察早期的细胞研究主要运
用了观察法，A 正确；
B、根据部分植物细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的是不完全归纳法，B 正确；
C、原核细胞没有成形的细胞核，C 错误；
D、同位素标记法可以示踪物质的运行和变化规律，故可利用同位素标记法研究细胞核内的物质变化，D
正确；
故选C。
5．（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
【分析】分析题意可知：A、a 和B、b 基因位于非同源染色体上，独立遗传，遵循自由组合定律。
【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；
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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。
故选B。
一、教材知识链接
1.孟德尔针对豌豆的两对相对性状杂交实验提出的“自由组合假设”：F1（YyRr）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。这样F1 产生的雌配子和雄配子各有4 种：YR
、
Yr
、
yR
、
yr
，它们之间的数量比为1 ：
1 ：
1 ：
1 。（P10）
2.自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的
成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。（P12）
3.自由组合定律实质：同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4.孟德尔用豌豆做遗传实验取得成功的原因：
①选用了正确的实验材料：豌豆；②用统计学方法对结果进行分析；③科学地设计了实验的程序：试验
→分析→假说→验证→结论，即假说—演绎法。④由一对到多对的研究思路；⑤用不同的字母代表不同
的遗传因子，有利于逻辑分析遗传的本质。
5.约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”，并且提出了基因型和表型的概念。基因型是性状表现
的内在因素，表型是基因型的表现形式。（P15“本章小结”）
二、教材深挖拓展
1．(教材P9 教材原文)F2 中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。请思考：具有两对
相对性状的纯合亲本杂交，产生的F1 基因型为AaBb，则两亲本基因型是什么？F2 中重组类型是什么？所
占比例又是多少？
提示：亲本基因型可以是AABB×aabb，此时重组类型是A_bb 和aaB_，占8(3)；亲本基因型还可以是
AAbb×aaBB，此时重组类型是A_B_和aabb，占5/8。
2．(教材P11 图19 拓展)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。若Y/y 与R/r 位于同一对同源染色体上，Yyrr×yyRr 后代的分离比也为1：1：1：1。
3.(必修2 P13“本章小结”)基因型是性状表现的 内在因素
，表现型是基因型的表现形式。
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三、长句规范作答
1.(科学思维)若基因型为AaBb 的个体测交后代出现四种表现型，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
发生交叉互换，产生四种类型配子，其比例为
42%
：
8%
：
8%
：
42%____
。
2.(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 1 并自交得到
F 2，若各杂交组合的
F2 中均出现四种表现型，且比例为
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
______。
3.(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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