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第17 讲 自由结合定律(第2 课时)
目录
01 课标达标练
【题型一】自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
【题型二】探究不同对基因在常染色体上的位置
02 能力突破练（新情境+新考法+新角度）
03 高考溯源练（含2025 高考真题）
题型一 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
1．某昆虫的触角长度由常染色体上A/a 和B/b 控制，已知四种纯合子AABB，AAbb，aaBB，aabb 的触角
长度分别为2 cm，4 cm，0 cm，0 cm。为研究两对基因的作用和位置关系，研究人员选择触角长度为4 cm
和0 cm 的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1 cm，F1自交得F2，统计F2中触角长度及对应个体
数量，结果如下表。
触角长度 / cm
0
1
2
3
4
个体数量 / 个
6
0
40
3
0
20
10
下列叙述错误的是（ ）
A．常染色体上A/a 和B/b 两对等位基因各自独立遗传
B．A 基因促进触角生长，B 基因抑制触角生长
C．一个A 基因控制2 cm 长的触角，一个B 基因抑制触角长度为1 cm
D．F2中触角长度为1 cm 的杂合子基因型为aaBb
2．某四倍体植物是自花传粉植物，其果实有深红色、浅红色和白色三种，由等位基因
和
控制：当
F 和H 基因同时存在时，植株结深红果；当F 和H 基因均不存在时，植株结白果；其他情况，植株结浅红
果。等位基因
和
在遗传上，遵循自由组合定律，不考虑突变，下列相关叙述正确的是（ ）
A．某结深红果植株自交，子代未发生性状分离，该植株应为纯合子
1
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B．基因型为
的植株自交，子代中结深红果植株约占
C．利用测交或自交的方法，可以准确得出某结浅红果植株的基因型
D．该四倍体植物群体中，结深红果植株对应的基因型最多有9 种
3．菜豆种皮颜色受三对基因A/a、B/b、M/m 控制，其中基因A/a、B/b 独立遗传，M 基因在种皮中的表达
量低。这三对基因与种皮颜色的关系如下图所示，当黑色色素量较少时，种皮呈棕色。野生型菜豆种皮基
因型为AABBMM。现将两个单基因纯合突变体甲（A 突变成a）和突变体乙（B 突变成b）杂交得到F1，
则F1的自交后代中种皮颜色的表现型及比例是（ ）
A．黑色：棕色：灰色=9：3：4
B．黑色：白色：灰色=9：4：3
C．黑色：灰色=3：1
D．黑色：棕色：灰色=9：4：3
4．小鼠的基因A、a 控制着毛发的黑色、白色，基因B、b 控制着毛囊的有无，两对基因位于常染色体上。
现将黑色小鼠和无毛囊小鼠杂交得到F1，F1自由交配得到F2，F2中不同性状的小鼠比例为9:3:4。随机选取
部分F2黑色和白色小鼠进行相关基因检测，结果如下表所示：
毛色
A 基因检测结
果
B 基因检测结
果
黑色
均有
均有
白色
均无
均有
不考虑突变和互换，下列相关说法错误的是（ ）
A．该小鼠关于毛发颜色和毛囊的基因型有9 种，表现型有3 种
B．亲本中无毛囊小鼠有两种基因型，分别是AAbb、aabb
C．F2中白色小鼠个体所占的比例为3/16
D．若让F2中黑色小鼠随机交配，则其后代中无毛囊雄鼠占1/18
5．牵牛花的形状有喇叭形、圆筒形、扁筒形3 种类型，由两对等位基因B/b、D/d 控制。当基因B、D 同
时存在时，表现为喇叭形；只存在基因B 或基因D 时，表现为圆筒形；二者均不存在时，表现为扁筒形。
含基因d 的部分卵细胞不育。科研人员用几种纯合植株进行了相关实验（如表所示），不考虑突变和染色
体互换，研究发现，将一段编码miRNA（使基因B 沉默）的外源DNA 序列导入花形为喇叭形植株的叶肉
细胞中的染色体上，将该细胞利用植物组织培养技术培育成的新植株所开花均为圆筒形。下列叙述错误的
是（ ）
实验组
亲本
F1表型
F1自交所得F2的表型及比例
2
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别
甲
喇叭形×圆筒形
喇叭形
喇叭形：圆筒形=9:1
乙
圆筒形×圆筒形
喇叭形
?
A．实验甲中，F1的基因型为BbDd
B．实验甲中，出现F2表型及比例结果的原因可能是含基因d 的卵细胞3/4 不育
C．实验乙中，亲本植株的基因型是BBdd 和bbDD
D．据题意推测miRNA 使基因B 沉默的机理可能是miRNA 抑制了基因B 的翻译过程
6．某雌雄同株异花植物的籽粒颜色由两对等位基因控制，基因A 控制籽粒为紫色，基因a 控制籽粒为黄
色。基因B 使基因型为Aa 个体的籽粒呈现白色。籽粒的颜色同时也受到温度的影响。兴趣小组利用黄色、
紫色籽粒长成的植株作为亲本，分别在不同的温度条件下进行杂交实验，得到甲、乙两组实验结果，如下
所示。下列叙述错误的是（ ）
甲组：F1为白色，F2中紫色：黄色：白色=6：4：6
乙组：F1为紫色，F2中紫色：黄色：白色=10：4：2
A．亲本中黄色籽粒和紫色籽粒个体的基因型可能是aaBB、AAbb
B．基因型为AaBb 的个体在不同温度下表现出来的颜色可能不同
C．甲组F2中的紫色和黄色籽粒个体杂交，子代黄色籽粒个体占1/6
D．乙组F2中的白色和黄色籽粒个体杂交，子代黄色籽粒个体占3/8
题型二 探究不同对基因在常染色体上的位置
7．黄瓜有雌花、雄花与两性花之分。基因A 和B 是控制黄瓜枝条茎端赤霉素和脱落酸合成的关键基因，
对黄瓜花的性别决定有重要作用，可使黄瓜植株出现雄株、雌株和雌雄同株（两性花）三种情况。当A 基
因存在时可使赤霉素浓度较高，B 基因存在时可使脱落酸浓度较高，脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于
分化形成雌花。将基因型为AABB 与aabb 的黄瓜植株杂交，F1表现为雌雄同株，F1自交，F2的表型及比例
为雌雄同株：雌株：雄株=10：3：3。下列说法错误的是（ ）
A．基因A/a、B/b 在非同源染色体上
B．雄株的基因型是AAbb 或Aabb
C．将F2中的雌株和雄株杂交，后代雌雄同株的比例为5/9
D．可以通过测交的方式判断F2中的雌雄同株个体的基因型
8．如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成，通过一代杂交实验验证孟德尔遗传定律，下列
说法不合理的是（ ）
3
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A．乙自交可验证A、a 的遗传遵循基因的分离定律
B．甲自交可验证B、b 与D、d 的遗传遵循基因的自由组合定律
C．甲、乙杂交可验证D、d 的遗传遵循基因的分离定律
D．甲、乙杂交可验证A、a 与D、d 的遗传遵循基因的自由组合定律
9．两性植株甲的野生型叶片表面密披茸毛，将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两
个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制，进行了如下实验。不存在其他突变、致死等异常情况下，
下列分析错误的是（ ）
A．F1与两亲本分别回交，所生子代中无茸毛植株均约占1/2
B．若x=7/16，F1能产生四种比例相等的雌配子或雄配子
C．若x=1/2，有茸毛至少受两对非独立遗传的等位基因控制
D．若x=1/4，控制野生型和两个无茸毛性状的基因为复等位基因
10．某农业站研究小麦的两对相对性状：颖壳颜色（紫色和白色）及芒的有无（有芒和无芒），发现两相
对性状分别受一对等位基因控制。研究人员进行两组杂交实验，结果如下表。以下分析错误的是（ ）
杂交组合
亲本表型
F1表型
F2表型及比例
甲
紫色有芒（♂）×白色无芒
（♀）
全为紫色有
芒
紫色有芒：白色无芒=3:1
乙
紫色无芒（♂）×白色有芒
（♀）
全为紫色有
芒
？
A．控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上
B．根据两组实验结果均能判断紫色和有芒为显性
C．让甲组F1与白色无芒植株正反交，结果完全相同
D．乙组F2的表型及比例为紫色有芒：白色无芒=3:1
11．玉米的抗病和易感病性状受两对等位基因A/a 和B/b 控制。研究人员选择抗病母本与易感病父本进行
杂交，F1全部为抗病，F1自交得F2．可利用PCR 技术确定两对基因在染色体上的相对位置关系（不考虑交
叉互换）。亲本、F1和F2群体中所有个体PCR 扩增产物的电泳结果如图所示，则F1中A/a 和B/b 在染色体
上的位置关系正确的是（ ）
4
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A．
B．
B．C．
D．
1．某动物（XY 型）表皮的颜色受两对等位基因P/p、M/m 控制（如图1），且两对基因位于一对同源染
色体上。在遗传过程中，雄性个体在进行减数分裂时有40%的初级精母细胞会发生染色体互换而使基因
P/p 和M/m 发生基因重组，雌性个体产生配子时不发生染色体互换。现有如图2 所示的基因型为PpMm 的
甲（♀）和乙（♂）。下列叙述错误的是（ ）
A．控制表皮颜色的两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律
B．甲与基因型为ppmm 的雄性个体交配，子代的表型有2 种
C．乙产生的配子为PM：Pm：pM：pm=1：1：1：1
D．用抑制染色体互换的物质处理乙后与甲进行交配，子代中褐体：白体=3：1
13．水稻自然状态下以自交为主，但品质常不如杂交稻。研究发现籼稻的12 号染色体上有2 个
相邻的基因：基因D 编码的毒蛋白可以杀死花粉，基因J 编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性，粳-籼杂交稻
花粉的育性如下图1 所示，花粉母细胞减数第一次分裂的显微图像如图2 所示。不考虑交叉互换，下列叙
述正确的是（ ）
5
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A．基因D 与基因J 的表达时期相同
B．杂交稻自交产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为1/2
C．图2B 时期可观察到XY 同源染色体联会的现象
D．图2D 时期的染色体组数，核DNA 数均是减数第二次分裂后期的2 倍
14．果蝇的长翅（A）与残翅（a）、黑身（B）与黄身（b）为两对相对性状，且位于同一对常
染色体上。一只基因型为AaBb 的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇
不发生此行为，且基因型为ab 的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是（ ）
A．图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会
B．染色体片段交换一定导致基因重组
C．该雌果蝇产生基因型为ab 的配子的比例是42%
D．基因型为AaBb 的雌雄个体杂交，后代出现残翅黄身个体的比例为21%
15．已知某观赏植物的花色有蓝色和白色两种，由三对等位基因控制，且每对基因中均至少含有1 个显性
基因时才表现为蓝色。现有该植物的3 个纯合品系甲、乙、丙，且乙的花色为蓝色。为探究三对等位基因
的遗传机制，研究者进行了相关杂交实验，结果如图所示，不考虑染色体互换、突变和致死现象。下列有
关分析错误的是（ ）
6
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A．两组杂交组合的F1产生的配子种类数相同
B．图1 的F2白花个体中总共有5 种基因型
C．两图中的F1测交后代的表型分离比不同
D．图2 中的F2所有白花个体都能稳定遗传
16．某种植物为雌雄同株异花植物，果实有绿色和黄色，由一对等位基因（用A 和a 表示）控
制。表面有瘤和无瘤，由一对等位基因（用T 和t 表示）控制。有刺和无刺由一对等位基因（用G 和g 表
示）控制。选用3 种纯合体P1（绿色有瘤有刺）、P2（黄色无瘤无刺）和P3（绿色无瘤无刺）进行杂交，
结果见表，下列叙述错误的是（ ）
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
绿色有瘤有刺
有瘤有刺∶无瘤无刺∶有瘤无刺=9 4 3
∶∶
②
P1×P3
绿色有瘤有刺
有瘤有刺∶无瘤无刺=3 1∶
A．控制果实表面是否有刺的基因与是否有瘤的基因位于非同源染色体上
B．根据实验①中F1的表型可以确定果实绿色和黄色的显隐性关系
C．由实验结果可以推测T/t 与G/g 两对等位基因中基因g 抑制基因T 的表达
D．实验②中F2种植后，随机传粉产生的子代所结果实中无瘤无刺的占比为1/4
一、单选题
1．（2025·河南·高考真题）现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株：突变株均为3：1.甲自
交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F1全为正常株，F2中该性状的正常株：突变株=9：6
（等位基因可依次使用A/a、B/b……）。下列叙述错误的是（ ）
A．甲的基因型是AaBB 或AABb
B．F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C．F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D．F2中交配能产生AABB 基因型的亲本组合有6 种
2．（2024·广东·高考真题）雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性
不育番茄材料，研究者用基因型为 AaCcFf 的番茄植株自交，所得子代的部分结果见图。其中，控制紫茎
（A）与绿茎（a）、缺刻叶（C）与马铃薯叶（c）的两对基因独立遗传，雄性可育（F）与雄性不育（f）
为另一对相对性状，3 对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是（ ）
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A．育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B．子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1：1
C．子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3：1
D．出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
3．（2024·湖北·高考真题）不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（TMV）侵染后症状不同。研究者发现品种
甲受TMV 侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为
敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3 1∶。对决定该性状的N 基因测序发现，
甲的N 基因相较于乙的缺失了2 个碱基对。下列叙述正确的是（ ）
A．该相对性状由一对等位基因控制
B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13 3∶
C．发生在N 基因上的2 个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D．用DNA 酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病
4．（2024·新课标卷·高考真题）某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的DNA 进
行PCR 检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2 条带是一对等位基因的扩增产
物，下部2 条带是另一对等位基因的扩增产物，这2 对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是
（ ）
A．①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤
B．还有一种F2个体的PCR 产物电泳结果有3 条带
C．③和⑦杂交子代的PCR 产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D．①自交子代的PCR 产物电泳结果与④电泳结果相同的占
二、非选择题
5．（2025·四川·高考真题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控
制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人
用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。
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实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色：紫叶×绿叶
紫叶
紫叶：绿叶=9：7
实验2
粒色：紫粒×白粒
紫粒
紫粒：棕粒：白粒=9：3：4
(1)实验1 中，F2的绿叶水稻有 种基因型；实验2 中，控制水稻粒色的两对基因 （填
“能”或“不能”）独立遗传。
(2)研究发现，基因D/d 控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd 的水稻籽粒为白色，
则紫叶水稻籽粒的颜色有 种；基因型为Bbdd 的水稻与基因型为 的水稻杂交，子代籽粒
的颜色最多。
(3)为探究A/a 和B/b 的位置关系，用基因型为AaBbDD 的水稻植株M 与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a
和B/b 位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为 。
(4)研究证实A/a 和B/b 均位于水稻的4 号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M 细胞中的A、B 基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最
多能观察到 个荧光标记。
②若植株M 自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。
6．（2025·全国卷·高考真题）植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表
型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题：
(1)甲、乙分别自交，子一代均出现浅红色：白色=3：1 的表型分离比；甲和乙杂交，子一代出现深红色
（丙）：浅红色：白色（丁）=1：2：1 的表型分离比。综上判断，甲和乙的基因型 （填“相同”
或“不同”），判断依据是 。
(2)丙自交子一代出现深红色：浅红色：白色=9：6：1 的表型分离比，其中与丙基因型相同的个体所占比例
为 。若丙与丁杂交，子一代的表型及分离比为 ，其中纯合体所占比例为 。
7．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）科学家系统解析了豌豆7 对性状的遗传基础，以下为部分实验，回答下
列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4 号染色体上，用F/f 表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂
交中，F2腋生：顶生约为3：1，符合孟德尔的 定律。
(2)然而，某顶生个体自交，子代个体中20%以上表现为腋生。此现象 （填“能”或“不能”）用
基因突变来解释，原因是 。
(3)定位于6 号染色体上的基因D/d 可能与（2）中的现象有关。为了验证这个假设，用两种纯种豌豆杂交
得到F1，F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表，表格内“+”、“-”分别表示有、无相应基因型
的个体。
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基
因
型
FF
Ff
ff
DD
+
+
-
DD
-
-
+
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Dd
+
+
-
Dd
-
-
+
dd
+
+
+
dd
-
-
-
结果证实了上述假设，则F2中腋生:顶生的理论比例为 ，并可推出（2）中顶生亲本的基因型是
。
(4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y 基因有两种突变形式y-1 和y-2，基因结构示意图如下。Y 突变为y-1
导致其表达的蛋白功能丧失，Y 突变为y-2 导致 。y-1 和y-2 纯合突变体都表现为绿色子叶。
在一次y-1 纯合体与y-2 纯合体杂交中，F1全部为绿色子叶，F2出现黄色子叶个体，这种现象可因减数分裂
过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象？ （填“①”或
“②”或“③”）。若此F1个体的20 个花粉母细胞（精母细胞）在减数分裂中各发生一次此类交换，在
减数分裂完成时会产生 个具有正常功能Y 基因的子细胞。
8．（2025·江苏·高考真题）某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制，黄眼基因B 对白眼基因b
为显性，基因A 存在时，眼色表现为黑色，基因a 不影响B 和b 的作用。现有3 组杂交实验，结果如下。
请回答下列问题：
(1)组别①
黑眼个体产生配子的基因组成有 ；
中黑眼个体基因型有 种。
(2)组别②亲本的基因型为 ；
中黑眼个体随机杂交，后代表型及比例为 。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有 。
(4)已知该昆虫性别决定方式为XO 型，XX 为雌性，XO 为雄性。若X 染色体上有一显性基因H，抑制A
基因的作用。基因型为
和AAbbXHO 的亲本杂交，
相互交配产生
。
（ⅰ）
中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为 ；
中白眼个体基因型有 种。
（ⅱ）
白眼雌性个体中，用测交不能区分出的基因型有 。
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（ⅲ）若要从
群体中筛选出100 个纯合黑眼雌性个体，理论上
的个体数量至少需有 个。
9．（2023·浙江·高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY 型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，
由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆
虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂
交实验，结果见下表。
表
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体、紫红眼
突变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼∶直翅紫红眼＝3 1∶
丙
卷翅突变体、卷翅突变
体
卷翅红眼∶直翅红眼＝2 1∶
卷翅红眼∶直翅红眼＝1 1∶
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼∶直翅红眼＝1 1∶
卷翅红眼∶直翅红眼＝2 3∶
注：表中F1为1 对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题：
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于
常染色体还是X 染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定。鉴定后，若该
杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比
例为 。
(4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑
体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）
基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3 种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完
善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实
验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择 进行杂交获得F1， 。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由
组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自
由组合定律。
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