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第3 讲 基因自由组合定律的应用
一、单选题
1．华北小鼠的毛色有三种情况：白色、黑色和花斑色。其生化反应原理如图所示。基因A 控制合成酶1，
基因B 控制合成酶2，基因b 控制合成酶3。物质甲（尿酸盐类）积累表现为白色，在体内过多积累，导致
成体会有50%死亡。丙物质积累表现为黑色，丁物质积累表现为花斑色。基因型为AaBb 和AaBb 的个体
杂交，后代的成体表型及比例为（ ）
A．黑色：花斑色：白色=9：3：4
B．黑色：花斑色：白色=9：3：2
C．花斑色：黑色：白色=9：3：4
D．花斑色：黑色：白色=9：3：2
【答案】B
【分析】已知基因A 控制合成酶1，基因B 控制合成酶2，基因b 控制合成酶3，由图可知，有A（酶1）
则甲可以生成乙，有B（酶2）乙可以生成丙，没有B（bb）乙可以生成丁，aa 的物质甲（尿酸盐类）在
体内过多积累，导致成体会有50%死亡。
【详解】由于aa 使甲物质积累表现为白色，丙物质积累表现为黑色，丁物质积累表现为花斑色，所以
AaBb×AaBb 杂交，则后代中成体的表型及比例为黑色A_B_：花斑色A_bb：灰白色aa_ _=9：3：4/2（还
有一半死亡）=9：3：2，ACD 错误，B 正确。
故选B。
2．下列有关基因的分离定律和自由组合定律的说法正确的是（ ）
A．一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循自由组合定律
B．等位基因的分离发生在配子产生过程中，非等位基因的自由组合发生在配子随机结合过程中
C．多对等位基因遗传时，等位基因先分离，非等位基因自由组合后进行
1
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D．若符合自由组合定律，双杂合子自交后代不一定出现9 3 3 1
∶∶∶的性状分离比
【答案】D
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，
位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，
同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、如果一对相对性状由多对独立遗传的等位基因控制，则其遗传遵循基因的分离定律和自由组
合定律，A 错误；
B、等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合均发生在配子产生过程中，B 错误；
C、等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合是同时进行的，C 错误；
D、若双杂合子的两对等位基因之间存在互作关系，则可能不符合9：3：3：1 的性状分离比，而出现9：
3：3：1 的变式：如双杂合子自交后代若只要有显性基因表现为一种性状，没有显性基因表现为另一种性
状，则会出现15:1 的性状分离比，D 正确。
故选D。
3．用两个圆形南瓜做杂交实验，F1均为扁盘状南瓜。F1自交，F2中扁盘状南瓜：圆形南瓜：长形南瓜
=9 6 1
∶∶，现让F2中的圆形南瓜分别自交，则后代中扁盘状南瓜、圆形南瓜和长形南瓜的比例为（ ）
A．0 2 1
∶∶
B．2 0 1
∶∶
C．5 0 1
∶∶
D．0 5 1
∶∶
【答案】D
【分析】根据题干信息分析，子二代中扁盘状南瓜：圆形南瓜：长形南瓜=9 6 1
∶∶，9 6 1
∶∶是9 3 3 1
∶∶∶的变形，
说明该性状是由两对独立遗传的等位基因控制的，假设两对等位基因为A、a 和B、b，则子一代基因型为
AaBb，子二代中扁盘状南瓜基因型为A_B_，圆形南瓜的基因型为A_bb、aaB_，长形南瓜的基因型为
aabb。
【详解】子二代中扁盘状南瓜：圆形南瓜：长形南瓜=9 6 1
∶∶，9 6 1
∶∶是9 3 3 1
∶∶∶的变形，说明该性状是由两对
独立遗传的等位基因控制的，设相关基因是A、a、B、b，子一代基因型为AaBb，子二代中扁盘状南瓜基
因型为A_B_，圆形南瓜的基因型为A_bb、aaB_，长形南瓜的基因型为aabb，现让子二代中圆形南瓜
（A_bb、aaB_）分别自交，由于圆形南瓜的基因型及其比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb，
则它们分别自交后代中扁盘状南瓜：圆形南瓜：长形南瓜=0∶（1/6+2/6×3/4+1/6+2/6×3/4）∶
（2/6×1/4+2/6×1/4）=0 5 1
∶∶，ABC 错误，D 正确。
故选D。
4．一个基因型为DdEe 的个体进行自交或进行测交（两对等位基因分别控制两对相对性状，且基因D 对
d、E 对e 为完全显性），下列有关叙述错误的是（ ）
A．若两对基因独立遗传，则DdEe 个体自交后代的性状比例为9 3 3 1
∶∶∶
2
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B．若两对基因独立遗传，则DdEe 的雌雄个体均可产生4 种数量相等的配子
C．若两对基因位于一对同源染色体上，则DdEe 个体只能产生2 种类型的配子
D．若DdEe 个体的测交后代性状比例为8 8 3 3
∶∶∶，则两对基因位于一对同源染色体上
【答案】C
【分析】基因自由组合定律的实质：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。
【详解】A、若两对基因独立遗传，则DdEe 个体的遗传遵循基因的自由组合定律，自交后代的性状比例为
9 3 3 1
∶∶∶，A 正确；
B、若两对基因独立遗传，则 DdEe 的雌雄个体产生的雌雄配子各有4 种类型，且各自的4 种配子数量相
等，B 正确；
C、若两对基因位于一对同源染色体上，且减数分裂时没有发生染色体互换，则DdEe 个体产生的配子种类
可能只有2 种，但如果发生了染色体互换，则会产生4 种配子，C 错误；
D、若DdEe 个体的测交后代性状比例为8 8 3 3
∶∶∶，产生这一比例是由于发生了染色体互换，说明两对基因位
于一对同源染色体上，D 正确。
故选C。
5．下列杂合体(每对基因各控制1 对性状)中，自交子代会出现性状比例为1：2：1 的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分
离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定
律。
【详解】A、Aadd 能产生的配子为Ad：ad=1：1，Aadd 自交后代基因型及比例为AAdd：Aadd：aadd=1：
2：1，性状比例为3：1，A 错误；
3
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B、Aa 自交后代基因型及比例为AA：Aa：aa=1：2：1，性状分离比为3：1，B 错误；
C、AaDd 由于A 和d 位于一条染色体上，a 和D 位于另一条染色体上，能产生Ad：aD=1：1，AaDd 自交
后代基因型及比例为AAdd：AaDd：aaDD=1：2：1，性状比例为1：2：1，C 正确；
D、AaDd 中两对基因位于两对同源染色体上，自交后代性状分离比为9：3：3：1，D 错误。
故选C。
1．控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3 号染色体上。现有三个小组均选择正
常眼灰体果蝇测交，测交后代表现型及比例如下：
小组1：正常眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝1 1∶
小组2：正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝1 1 1 1
∶∶∶
小组3：正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝5 1 1 5
∶∶∶
下列有关叙述中，错误的是（ ）
A．小组2 选择的正常眼灰体果蝇发生了染色体结构变异
B．小组3 选择的正常眼灰体果蝇产生配子时发生了基因重组
C．若选择小组3 的正常眼灰体果蝇相互杂交，子代会出现9 3 3 1
∶∶∶的性状分离比
D．小组1 选用的正常眼灰体果蝇中，正常眼基因和灰体基因位于同一条染色体上
【答案】C
【分析】测交子代的表现型及分离比能反应被测个体产生配子的类型和比例。
【详解】A、小组2 正常眼灰体果蝇测交，子代为正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀
体＝1 1 1 1
∶∶∶，说明亲本产生了四种数量相等的配子，根据题意可知，果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰
体/黑檀体的基因均位于3 号染色体上，则可推测正常眼灰体果蝇发生了染色体结构变异，使两对基因位于
了两对同源染色体上，A 正确；
B、小组3 正常眼灰体果蝇测交，子代正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝5 1 1 5
∶∶∶，
子代出现了两多两少的数量比，即正常眼灰体果蝇产生了四种配子，且两多两少，根据题意可知，果蝇正
常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3 号染色体上，可推测正常眼灰体果蝇产生配子时发
生了基因重组，B 正确；
C、由于果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3 号染色体上，小组3 中正常眼灰体果
蝇发生了交叉互换型的基因重组，产生了两多两少的配子，因此选择小组3 的正常眼灰体果蝇相互杂交，
4
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子代不会出现9 3 3 1
∶∶∶的比例，C 错误；
D、小组1 正常眼灰体果蝇测交，子代为正常眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝1 1∶，说明正常眼基因和灰体基因都
位于同一条染色体上，表现为完全连锁，D 正确。
故选C。
2．家蚕的茧有黄茧和白茧两种，受两对等位基因控制。只有当I 基因不存在时黄茧基因Y 才能表现出来。
一对纯种亲本杂交得到的F1全为白茧，F1个体间随机交配得到的F2有黄茧和白茧两种，比例是黄茧∶白茧
＝3 13
∶
。不考虑正反交，下列叙述不正确的是（ ）
A．基因Y（y）和I（i）位于两对同源染色体上
B．F1全为白茧，而且基因型全为IiYy
C．F2 的白茧中能稳定遗传的个体占3/13
D．这对纯种亲本杂交组合有两种可能
【答案】C
【分析】分析题文：F1个体间随机交配得到的F2有黄茧和白茧两种，比例是黄茧∶白茧＝3 13
∶
，是9：3：
3：1 的变式，说明这对相对性状至少受两对等位基因控制，且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定
律，只有当I 基因不存在时黄茧基因Y 才能表现出来，白茧的基因型为I_Y_、I_yy、iiyy，黄茧的基因型
为iiY_，子一代的基因型是IiYy。
【详解】AB、F1个体间随机交配得到的F2有黄茧和白茧两种，比例是黄茧∶白茧＝3 13
∶
，是9：3：3：1
的变式，说明这对相对性状至少受两对等位基因控制，且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，
只有当I 基因不存在时黄茧基因Y 才能表现出来，白茧的基因型为I_Y_、I_yy、iiyy，黄茧的基因型为
iiY_，F1基因型全为IiYy，全为白茧，AB 正确；
C、F2的白茧个体有7 种基因型（1IIYY、2IIYy、2IiYY、4IiYy、2Iiyy、1IIyy、1iiyy），共13 份，基因型
相同个体杂交后代都是白茧就属于稳定遗传，其中基因型为4IiYy 的个体相互交配的后代有黄茧和白茧，
属于不稳定遗传；基因型为2IiYY 的个体相互交配的后代也属于不稳定遗传。但其他5 种基因型
（1IIYY、2IIYy、2Iiyy、1IIyy、1iiyy）的个体的后代都是白茧，属于稳定遗传，占7/13，C 错误；
D、这对纯种亲本杂交组合有两种可能，分别为IIYY×iiyy、IIyy×iiYY，D 正确。
故选C。
3．（2023·河北沧州·校考模拟预测）两株纯合白花的香豌豆杂交，F1全部表现为紫花。F1自交，得到的
植株中，紫花为542 株，白花为424 株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是（ ）
A．
中白花植株均为纯合子
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B．
紫花植株中纯合子：杂合子=1：1
C．控制紫花与白花的基因遵循基因的自由组合定律
D．
紫花植株与纯合白花植株杂交，子代紫花：白花
【答案】C
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物，在进行减数分裂产生配子的过程中，
位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自
由组合。
【详解】ABC、由“F2植挂中，紫花为542 株，白花为424 株”可知F2中紫花：白花=9:7 ，即控制紫花与
白花的基因满足自由组合定律，F2中紫花植株的基因型为A_B_，白花植株的基因型为A_bb、aaB_、
aabb，紫花植株中纯合子：杂合子=1：8，白花植株中既有纯合子，又有杂合子，A、B 错误，C 正确；
D、F1紫花植株的基因型为AaBb，纯合白花植株的基因型为AAbb、aaBB、aabb，F1紫花植株与纯合白花
植株杂交，子代紫花：白花分别为1：1、1：1、1：3，D 错误。
故选C。
4．（2022 秋·山东青岛·高三统考期中）（多选）如图表示人类X 染色体上几种基因的位置，控制红色色
盲和绿色色盲的2 个隐性基因相距很近、紧密连锁，能共同传给同一个后代。位于一对同源染色体上位置
相距非常远的两对等位基因形成的配子，与非同源染色体上的两对等位基因形成的配子类型及比例很接近。
已知在减数分裂时，女性X 染色体上的非姐妹染色单体间会发生交叉互换，而男性中不会。假设眼白化基
因用m 表示，血友病B 基因用n 表示。下列叙述正确的是（ ）
A．血友病A 基因与血友病B 基因是一对等位基因
B．红绿色盲是一种多基因遗传病，可由两个基因控制
C．基因型XMnXmN的女性与XmnY 婚配所生儿子中，眼白化和血友病B 两病均患的概率约为1/4
D．一个患红色盲但不患绿色盲的女性所生儿子中，患红色盲比患红绿色盲的概率小
【答案】BC
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【分析】1、基因在染色体上呈线性排列。
2、等位基因：同源染色体上相同位置控制相对性状的基因。
【详解】A、等位基因是位于同源染色体同一位置上控制相对性状的基因，由图可知，血友病A 基因与血
友病B 基因不是一对等位基因，A 错误；
B、图中控制红绿色盲的基因有两种，因此红绿色盲是一种多基因遗传病，可由两个等位基因控制，B 正
确；
C、眼白化基因用m 表示，血友病B 基因用n 表示，在形成配子时，X 染色体上位置较远的两个基因，与
非同源染色体上的两对等位基因产生的配子类型及比例很接近，因此基因型XMnXmN的女性与XmnY 婚配所
生儿子中，眼白化、血友病B 两病均患的概率约为1/4，C 正确；
D、控制红色盲和绿色盲的2 个隐性基因相距很近，紧密连锁，能共同传给一个后代，因此一个患红色盲
但不患绿色盲的女性所生儿子中，患红色盲比患红绿色盲的概率大，D 错误。
故选BC。
5．（2023·全国·高三专题练习）（多选）某植物花色有红色和白色，受两对等位基因控制，基因型为
AaBb 的红花个体自交，F1中红花∶白花＝3 1∶。不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换，
已知亲本产生4 种配子。下列分析正确的是（ ）
A．基因A、a 和基因B、b 位于一对同源染色体上
B．该红花植株进行测交，子代中红花∶白花＝3 1∶
C．从F1中随机选择一株白花植株自交，子代全为白花
D．F1红花植株中，自交后子代全为红花的占1/3
【答案】CD
【分析】两对等位基因的位置可位于一对同源染色体上，也可以位于两对同源染色体上，基因型为AaBb
的红花个体自交，子一代出现红花：白花=3：1，可能是两对等位基因位于一对同源染色体上，但亲本能
产生4 种配子，说明两对等位基因位于两对同源染色体上，当含有某一种显性基因（如含有A）时表现红
花，其它情况表现白花。
【详解】A、基因型为AaBb 的红花个体产生4 种配子，说明基因A、a 和基因B、b 位于两对同源染色体
上，A 错误；
B、设含A 基因时为红花，则该红花植株（AaBb）进行测交实验，则子代的基因型比例为AaBb：Aabb：
aaBb：aabb=1：1：1：1，红花：白花=1：1，B 错误；
C、设含A 基因时为红花，则白花的基因型为aaB_、aabb，随机选择一株白花植株自交，则子代全为白花，
C 正确；
D、设含A 基因时为红花，则基因型为AaBb 的红花个体自交，子一代中红花的基因型和比例为AABB：
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AaBB：AABb：AaBb：AAbb：Aabb=1：2：2：4：1：2，其中1AABB、2AABb、1AAbb 自交后代全为红
花，概率为1/12+2/12+1/12=1/3，D 正确。
故选CD。
二、综合题
6．（2023·河南郑州·统考三模）白花三叶草是一种常见的草本植物，叶片内含氰（有剧毒）和不含氰为一
对相对性状，其叶片内氰化物的产生途径如下图所示。回答下列问题。
(1)当两个不含氰的品种进行杂交时，F1却全部含氰。F1自交产生F2，F2中含氰：不含氰=9：7。白花三叶
草叶片内是否含氰的遗传所遵循的遗传学定律是 。亲本的基因型为 、
。F2中自交不发生性状分离的个体所占比例为 。
(2)现有一株不产氰的白花三叶草植株，为确定其基因型，科研人员利用其叶片提取液、含氰糖苷（可用
“X”表示）和氰酸酶（可用“Y”表示），进行了如下实验：
①若 ，则其基因型为A_bb。
若 ，则其基因型为aaB_。
③若 ，则其基因型为aabb。
【答案】(1) 基因的自由组合定律 AAbb aaBB 1/2
(2) （叶片提取液中单独加入含氰糖苷（X）后不产氰，）（单独）加入氰酸酶（Y）后产氰 叶
片提取液中（单独）加入含氰糖苷（X）后产氰，（单独加入氰酸酶（Y）后不产氰） 叶片提取液中
单独加入含氰糖苷（X）或氰酸酶（Y）后都不产氰（只有既加入含氰糖苷（X）又加入氰酸酶（Y）才产
氰）
【分析】基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；
减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配
子遗传给子代。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】（1）由于F2中含氰：不含氰=9：7，是9：3：3：1 的变式，所以白花三叶草叶片内是否含氰的
遗传所遵循的遗传学定律是基因的自由组合定律。
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由F2中含氰：不含氰=9：7，可推知含氰的基因型为A-B-，不含氰的基因型为A-bb，aaB-，aabb，两个不
含氰的品种进行杂交时，F1却全部含氰，可推测亲本的基因型为AAbb、aaBB。F2中不含氰的个体自交后
代不会出现A-B-，故不会发生性状分离，F2中含氰的个体中只有AABB 自交不会发生性状分离，故F2中自
交不发生性状分离的个体所占比例为（7+1）/16=1/2。
（2）如果基因型为A-bb，则该植株能产生含氰糖苷，不含有氰酸酶，所以若（叶片提取液中单独加入含
氰糖苷（X）后不产氰，）（单独）加入氰酸酶（Y）后产氰，则其基因型为A_bb。如果基因型为aaB_，
则该植株不能产生含氰糖苷，能产生氰酸酶，故叶片提取液中（单独）加入含氰糖苷（X）后产氰，（单
独加入氰酸酶（Y）后不产氰），则其基因型为aaB_。如果基因型为aabb，则该植株不能产生含氰糖苷，
也不能产生氰酸酶，故若叶片提取液中单独加入含氰糖苷（X）或氰酸酶（Y）后都不产氰（只有既加入含
氰糖苷（X）又加入氰酸酶（Y）才产氰），则其基因型为aabb。
7．（2022 秋·浙江湖州·高三统考阶段练习）玉米种子糊粉层的有色对无色是完全显性，用基因A 和a 表示；
饱满对凹陷是完全显性，用基因B 和b 表示。科学家为研究这两对性状之间的关系做了如下实验：有色饱
满粒的植株与无色凹陷粒的植株杂交，得到的F₁ 表现为有色饱满粒。然后科学家让F₁ 与无色凹陷粒的植
株继续杂交得到F₂，F₂ 中有4 种表型，但F₂ 中只有3%左右的个体表现为有色凹陷粒。据此回答下列问题：
(1)控制玉米种子糊粉层颜色和形状的两对基因 （填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合
定律，原因是 。
(2)F₁ 的基因型是 ，F₁ 在减数分裂过程中产生基因型为 Ab 的配子所占的比例为 。
(3)在植物中，除了用测交法验证基因的遗传是否符合自由组合定律以外，还可以利用F₁ 产生的花粉进行
，然后用 处理使细胞中的染色体数目加倍，通过观察和统计后代的表型及比例进行验
证，若
，则说明等位基因A/a 和B/b 的遗传符合自由组合定律。
(4)请用遗传图解表示出F₁ 自交产生子代的过程（不考虑变异） 。
【答案】(1) 不遵循 F1测交后F2中的4 种表型比例不为1：1：1：1
(2) AaBb 3%
(3) 花药离体培养 秋水仙素（或低温） 有色饱饱满粒：有色凹陷粒：无色饱满粒：无色凹
陷粒=1：1：1：1（后代有四种表型，且比例为1：1：1：1）
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(4)
或
【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】（1）分析题意可知，若两对基因的遗传符合自由组合定律，则测交后代的比例应该为1：1：1：
1，但是F1与无色凹陷粒的植株测交，后代中只有3%左右的个体表现为有色凹陷粒，不符合1：1：1：1
的比例，说明控制玉米种子糊粉层颜色和形状的两对基因的遗传不符合基因的自由组合定律。
（2）有色饱满×无色凹陷→后代均为有色饱满，说明亲本的基因型为AABB 和aabb，子一代的基因型为
AaBb，F1测交后代几乎都是有色饱满（A_B_）和无色凹陷（aabb），其中只出现了少量的有色凹陷和无
色饱满两种类型，原因是A 和B 位于同源染色体的一条染色体上，a 和b 位于另一条染色体上，F1减数分
裂时，在少量细胞内发生了同源染色体的交叉互换，形成了4 种类型的配子，由于F2中只有3%左右的个
体表现为有色凹陷粒，则基因型为Ab 的配子所占的比例为3%。
（3）可通过单倍体育种方法验证基因的遗传是否遵循自由组合定律，具体过程是取植物的花粉进行离体
培养，然后用秋水仙素处理正在发育的幼苗，对DNA 进行加倍，通过观察和统计后代的表现型及比例进
行验证。若后代的表现型及比例为有色饱满粒：有色凹陷粒：无色饱满粒：无色凹陷粒≈1：1：1：1，则
说明A、a 和B、b 的遗传符合自由组合定律。
（4）F₁ 产生雄配子的概率及比例为AB：ab=1：1，雌配子的概率及比例为AB：ab=1：1，F₁ 自交产生子
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代的过程如图所示：
或
。
14．（2022 秋·广东东莞·高三校联考期中）香豌豆花的颜色和花粉粒的形状分别由基因A、a 和B、b 控制。
有学者在研究香豌豆花颜色和花粉粒形状的遗传时，做了如下实验：
P
紫花长花粉×红花圆花粉
F1
全为紫花长花粉
F2
紫花长花粉6936、紫花圆花粉564、红花长花粉564、红花圆花粉1936
据实验结果分析回答：
(1)豌豆常被用作遗传学的模式生物，是因为其具有 （答出2 点）等优点。基因A、a 和B、b
各自都 （填“遵循”或“不遵循”）基因的分离定律。
(2)F1全为紫花，F2中既有紫花也有红花，这种现象在遗传学上称为 。产生这种现象的根本
原因是 。
(3)有同学针对上述实验结果提出假说：
①控制上述性状的两对等位基因位于1 对同源染色体上；
F
②
1减数分裂时部分初级精母细胞及初级卵母细胞发生了 ，导致产生的雌雄配子的比例都是
AB：Ab：aB：ab=22：3：3：22；
③雌雄配子随机结合。
从以上实验选择材料，设计一个简单的实验对该假说进行验证，并预期实验结果。
实验设计： 。
预期结果： 。
【答案】(1) 豌豆花较大便于操作人工杂交实验；自花传粉闭花授粉，自然状态下一般都是纯种；具
有易于区分的相对现状等 遵循
(2) 性状分离 （同源染色体上的）等位基因的分离（父本Aa 产生的a 配子与母本Aa 产生的a 配
子结合得到子代基因型为aa）
(3) 互换（同源染色体上的非姐妹染色单体互换） 让F1与红花圆花粉植株进行正反交（无正反交
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扣1 分） 子代表型和比例都是：紫花长花粉：紫花圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉=22：3：3：22
【分析】1、根据“紫花长花粉与红花圆花粉杂交，F1全为紫花长花粉”，可判断紫花、长花粉为显性性
状。F1自交，所得F2植株中紫花长花粉、紫花圆花粉、红花长花粉、红花圆花粉的比例不符合9：3：3：
1，说明两对基因不遵循自由组合定律，即两对基因应位于一对同源染色体上。2、测交：用F1与隐性纯合
子杂交，可以检测F1产生的配子种类及比例。
【详解】（1）豌豆花较大便于操作人工杂交实验；自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般都是纯种；具
有易于区分的相对现状等，这是豌豆常被用作遗传学的模式生物的原因。由F2中紫花：红花=
（6936+564）：（564+1936）=3：1，F2中长花粉：圆花粉=（6936+564）：（564+1936）=3：1，说明基
因A、a 和B、b 各自都遵循基因的分离定律。
（2）F1全为紫花，F2中既有紫花也有红花，在遗传学上，这种在杂种后代中出现不同性状的现象，称为性
状分离。产生这种现象的根本原因是F1产生配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。
（3）F2中紫花长花粉：紫花圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉不等于9：3：3：1，有同学据此提出A、a
和B、b 位于1 对同源染色体上的假说。
F1在减数分裂产生配子时，位于一对同源染色体上的非等位基因，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间
发生互换而重新组合，产生4 种基因型的雌雄配子，雌雄配子的比例都是AB：Ab：aB：ab=22：3：3：
22；受精作用时雌雄配子随机结合，从而产生这种结果。
针对上述假说，可设计测交实验进行验证，（测交后代的表现型种类及比例可反映待测个体产生配子的种
类和比例），从而检测F1产生的配子种类及比例。
实验设计：让F1与红花圆花粉植株进行正反交，统计子代的表型情况。F1（AaBb）与红花圆花粉（aabb）
测交，若F1产生雌雄配子的比例都是AB：Ab：aB：ab=22：3：3：22；由于aabb 只产生ab 一种配子，故
测交后代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=22：3：3：22，表型及其比例为紫花长花粉：紫花
圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉=22：3：3：22。
故预期结果为：正反交产生的子代中，紫花长花粉：紫花圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉=22：3：3：
22。
1．（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
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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；
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。
2．（2021·湖南·统考高考真题）油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割
均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了
阐明半矮秆突变体S 是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。
回答下列问题：
（1）根据F2表现型及数据分析，油菜半矮秆突变体S 的遗传机制是 ，杂交组合①的F1产生各种类
型的配子比例相等，自交时雌雄配子有 种结合方式，且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配
子比例相等的细胞遗传学基础是 。
（2）将杂交组合①的F2所有高轩植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，分为三种类型，全
为高轩的记为F3-Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ，高秆与半矮秆比例和
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杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ的
高秆植株基因型为 （用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交
试验，能否验证自由组合定律？ 。
【答案】 由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 16 F1减数分裂产生配子时，位于同
源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 7 4 4 Aabb
∶∶
、aaBb
不能
【分析】实验①②中，F2高秆∶半矮秆≈15 1∶，据此推测油菜株高性状由两对独立遗传的基因控制，遵循
基因的自由组合定律。
【详解】（1）根据分析可推测，半矮秆突变体S 是双隐性纯合子，只要含有显性基因即表现为高秆，杂
交组合①的F1为双杂合子，减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体
上的非等位基因自由组合，所以产生4 种比例相等的配子，自交时雌雄配子有16 种结合方式，且每种结合
方式机率相等，导致F2出现高秆∶半矮秆≈15 1∶。
（2）杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、
1aaBB、2aaBb，所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，含有一对纯合显性基因的高
秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高秆植株的比例为7/15，其后代全为高秆，记为
F3-Ⅰ；AaBb 占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例≈15 1
∶
，和杂交组合①、②的F2基本一
致，记为F3-Ⅱ；2Aabb、2aaBb 占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2
基本一致，记为 F3-Ⅲ，产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7 4 4
∶∶。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相
互杂交试验，不论两对基因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本均产生两种数量相等的
雌雄配子，子代均出现高秆∶半矮秆=3 1∶，因此不能验证基因的自由组合定律。
【点睛】解答本题的关键是熟记两对相对性状的杂交实验结果，再根据实验①②中的性状分离比推测各表
现型对应的基因型，即可顺利解答该题。
3．（2019·全国·统考高考真题）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）植株进行杂交，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
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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 。
【答案】 绿色 aabb AaBb 4 Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、
AABb AABB
【分析】依题意：只含隐性基因的个体表现为隐性性状，说明隐性性状的基因型为aabb。实验①的子代都
是绿叶，说明甲植株为纯合子。实验②的子代发生了绿叶∶紫叶＝1 3∶性状分离，说明乙植株产生四种比值
相等的配子，并结合实验①的结果可推知：绿叶为隐性性状，其基因型为aabb，紫叶为A_B_、A_bb 和
aaB_。
【详解】(1) 依题意可知：只含隐性基因的个体表现为隐性性状。实验①中，绿叶甘蓝甲植株自交，子代
都是绿叶，说明绿叶甘蓝甲植株为纯合子；实验②中，绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交，子代绿叶
∶紫叶＝1 3∶，说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子，进而推知绿叶为隐性性状，实验①中甲植株的基因型为
aabb。
(2) 结合对(1)的分析可推知：实验②中乙植株的基因型为AaBb，子代中有四种基因型，即AaBb、Aabb、
aaBb 和aabb。
(3) 另一紫叶甘蓝丙植株与甲植株杂交，子代紫叶∶绿叶＝1 1∶，说明紫叶甘蓝丙植株的基因组成中，有一
对为隐性纯合、另一对为等位基因，进而推知丙植株所有可能的基因型为aaBb、Aabb。若杂交子代均为紫
叶，则丙植株的基因组成中至少有一对显性纯合的基因，因此丙植株所有可能的基因型为AABB、
AABb、AaBB、AAbb、aaBB。若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶∶绿叶＝15 1∶，
为9 3 3 1
∶∶∶的变式，说明该杂交子代的基因型均为AaBb，进而推知丙植株的基因型为AABB。
【点睛】由题意“受两对独立遗传的基因A/a 和B/b 控制”可知：某种甘蓝的叶色的遗传遵循自由组合定
律。据此，以题意呈现的“只含隐性基因的个体表现为隐性性状”和“实验①与②的亲子代的表现型及其
比例”为切入点，准确定位隐性性状为绿叶、只要含有显性基因就表现为紫叶，进而对各问题情境进行分
析解答。
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