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生物學高考總復習教案
第17講　基因的自由組合定律
課標內容　闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預測子代的遺傳性狀。
考點一　兩對相對性狀的遺傳實驗分析
1.兩對相對性狀的雜交實驗——發現問題
(1)雜交實驗過程
提醒　在兩對相對性狀的雜交實驗中，F2中出現了新的表型，但并未出現新性狀，新表型的出現是原有性狀重新組合的結果。
(2)結果分析
(3)問題提出
①F2中為什么出現新性狀組合？
②為什么不同類型性狀比為9∶3∶3∶1
2.對自由組合現象的解釋——提出假說
(1)理論解釋
現代解釋為“兩對等位基因”
①兩對性狀分別由兩對遺傳因子控制。
②F1產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。F1產生的雌雄配子各有比例相等的4種。
③受精時，雌雄配子的結合是隨機的，雌雄配子的結合方式有16種。
④F2遺傳因子組合形式有9種，性狀表現有4種，且比例為9∶3∶3∶1。
(2)遺傳圖解
(3)結果分析
不同于雌、雄配子的16種結合方式
F2共有9種基因型，4種表型。
①YYRR基因型個體在F2中的比例為1/16，在黃色圓粒豌豆中的比例為1/9，注意范圍不同，求解比例不同。黃圓中雜合子占8/9，綠圓中雜合子占2/3。
②若親本是黃皺(YYrr)和綠圓(yyRR)，則F2中重組類型為綠皺(yyrr)和黃圓(Y_R_)，所占比例為1/16＋9/16＝5/8；親本類型為黃皺(Y_rr)和綠圓(yyR_)，所占比例為3/16＋3/16＝3/8。　　　
3.對自由組合現象的驗證——演繹推理、驗證假說
(1)方法　測交實驗
(2)目的　測定F1的遺傳因子組成。
(4)結論
實驗結果與演繹結果相符，假說成立。
提醒　yyRr×Yyrr不屬于測交，測交是指F1與隱性純合子雜交。因此雖然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr這兩對雜交組合的后代的基因型相同，但只有YyRr×yyrr稱為測交。
4.自由組合定律
(1)自由組合定律的內容
(2)基因自由組合定律的細胞學基礎
①個數≠種類數，雌配子數≠雄配子數。4種雌配子比例相同，4種雄配子比例相同，但雄配子數遠遠多于雌配子數。
②只有非同源染色體上的非等位基因能自由組合。　　　
5.孟德爾成功的原因
【情境推理·探究】
1.若基因型為AaBb的個體測交后代出現四種表型，但比例為42%∶8%∶8%∶42%，試解釋出現這一結果的可能原因：_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示　A、a和B、b兩對等位基因位于同一對同源染色體上，且部分初級性母細胞發生互換，產生四種類型配子，其比例為42%∶8%∶8%∶42%
2.果蠅的灰身(B)對黑身(b)為顯性；長翅(V)對殘翅(v)為顯性，這兩對等位基因位于常染色體上。一對灰身殘翅與黑身長翅的果蠅雜交，子代出現灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅，比例為1∶1∶1∶1。
(1)該實驗結果能不能證明這兩對等位基因位于兩對同源染色體上，請說明理由_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)利用上述雜交實驗的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，要求這兩個實驗都能獨立證明兩對基因位于兩對同源染色體上。請寫出兩個實驗的雜交組合及子代表型的比例_________________________________________________。
提示　(1)不能，因為兩對等位基因位于一對同源染色體上和位于兩對同源染色體上，都會出現這一結果。
(2)實驗1∶灰身長翅×灰身長翅，子代表型的比例為9∶3∶3∶1，實驗2：灰身長翅×黑身殘翅，子代表型的比例為1∶1∶1∶1。
【重點難點·透析】
1.判斷基因是否位于兩對同源染色體上的方法
(1)根據題干信息判斷：兩對基因獨立遺傳。
(2)根據雜交實驗判斷(常用)
2.基因的自由組合與基因完全連鎖的比較
(1)基因的自由組合
(2)基因的完全連鎖
考向1　結合兩對相對性狀雜交實驗分析，考查科學思維
1.(2023·河南天一大聯考)孟德爾在兩對相對性狀的豌豆雜交實驗中，用純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆雜交獲得F1，F1自交得F2，下列有關敘述正確的是(　　)
A.黃色與綠色、圓粒與皺粒的遺傳都遵循分離定律，故這兩對性狀的遺傳遵循自由組合定律
B.F1產生的雄配子總數與雌配子總數相等，是F2出現9∶3∶3∶1性狀分離比的前提
C.從F2的綠色圓粒植株中任取兩株，這兩株基因型不同的概率為4/9
D.自然條件下將F2中黃色圓粒植株混合種植，后代出現綠色皺粒的概率為1/81
答案　C
解析　連鎖的兩對等位基因也都遵循分離定律，故不能依據黃色與綠色、圓粒與皺粒的遺傳都遵循分離定律，得出這兩對性狀的遺傳遵循自由組合定律的結論，A錯誤；F1產生的雄配子總數往往多于雌配子總數，B錯誤；從F2的綠色圓粒植株yyRR或yyRr中任取兩株，這兩株基因型相同的概率為(1/3)×(1/3)＋(2/3)×(2/3)＝5/9，故不同的概率為4/9，C正確；自然條件下將F2中黃色圓粒植株混合種植，由于豌豆是自花傳粉植物，只有基因型為YyRr的個體才會產生綠色皺粒(yyrr)，故后代出現綠色皺粒的概率為(4/9)×(1/16)＝1/36，D錯誤。
2.(2023·山東濰坊階段性檢測)利用豌豆的兩對相對性狀做雜交實驗，其中子葉黃色(Y)對綠色(y)為顯性，圓粒種子(R)對皺粒種子(r)為顯性。現用黃色圓粒豌豆和綠色圓粒豌豆雜交，對其子代性狀的統計結果如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.實驗中所用親本的基因型為YyRr和yyRr
B.子代中重組類型所占的比例為1/4
C.子代中自交能產生性狀分離的占3/4
D.讓子代黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，后代性狀分離比為1∶1∶1∶1
答案　D
解析　親本黃色圓粒豌豆(Y_R_)和綠色圓粒豌豆(yyR_)雜交，對其子代性狀進行分析，黃色∶綠色＝1∶1，圓粒∶皺粒＝3∶1，可推知親本黃色圓粒豌豆的基因型為YyRr，綠色圓粒豌豆的基因型為yyRr，A正確；子代重組類型為黃色皺粒和綠色皺粒，黃色皺粒(Yyrr)占(1/2)×(1/4)＝1/8，綠色皺粒(yyrr)占(1/2)×(1/4)＝1/8，兩者之和為1/4，B正確；自交能產生性狀分離的是雜合子，子代純合子有yyRR和yyrr，其中yyRR占(1/2)×(1/4)＝1/8，yyrr占(1/2)×1/4＝1/8，兩者之和為1/4，則子代雜合子占1－1/4＝3/4，C正確；子代黃色圓粒豌豆的基因型為1/3YyRR和2/3YyRr，綠色皺粒豌豆的基因型為yyrr，兩者雜交所得后代的表型及比例應為黃色圓粒∶綠色圓粒∶黃色皺粒∶綠色皺粒＝2∶2∶1∶1，D錯誤。
考向2　圍繞自由組合定律的實質及驗證，考查科學思維及探究
3.(2023·廣東惠州調研)現有①～④四個純種果蠅品系，其中品系①的性狀均為顯性，品系②～④均只有一種性狀是隱性，其他性狀均為顯性。這四個品系的隱性性狀及控制該隱性性狀的基因所在的染色體如下表所示：
品系 ① ② ③ ④
隱性性狀 — 殘翅 黑身 紫紅眼
相應染色體 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
若需驗證自由組合定律，可選擇交配的品系組合為(　　)
A.①×④ B.①×②
C.②×③ D.②×④
答案　D
解析　要驗證自由組合定律，必須滿足兩對或多對控制相對性狀的等位基因在非同源染色體上，只有D符合要求。
4.(2023·山東泰安期中)如圖甲和乙分別為兩株豌豆體細胞中的有關基因組成，要通過一代雜交達成目標，下列操作不合理的是(　　)
A.甲自交，驗證B、b的遺傳遵循基因的分離定律
B.乙自交，驗證A、a與B、b的遺傳遵循基因的自由組合定律
C.甲、乙雜交，驗證D、d的遺傳遵循基因的分離定律
D.甲、乙雜交，驗證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律
答案　B
解析　只考慮B/b基因控制的性狀，甲自交，子代表型之比為3∶1，可以驗證B、b的遺傳遵循基因的分離定律，A合理；乙自交，由于兩對等位基因位于一對同源染色體上，因此A、a與B、b的遺傳不遵循基因的自由組合定律，B不合理；只考慮D/d基因控制的性狀，甲、乙雜交，后代表型之比為1∶1，可以驗證D、d的遺傳遵循基因的分離定律，C合理；只考慮A/a和D/d基因控制的性狀，甲、乙雜交，A、a與D、d兩對等位基因位于兩對同源染色體上，雜交后代的表型之比為1∶1∶1∶1，可以驗證A、a與D、d的遺傳遵循基因的自由組合定律，D合理。
考點二　突破自由組合定律的常規題型
題型1　已知親代求子代的“順推型”題目
(1)解題思路　“先分開，后組合”，適用兩對或兩對以上的基因獨立遺傳
(2)常見題型分析
①基因型(表型)種類及概率
提醒　在計算不同于雙親的表型的概率時，可以先算與雙親一樣的表型的概率，然后用1減去與雙親相同表型的概率即可。
②配子種類及概率的計算
有多對等位基因的個體 舉例：基因型為AaBbCc的個體
產生配子的種類數 Aa　　Bb　　Cc↓　　↓　　↓ 2 × 2 × 2＝8(種)
產生某種配子的概率 產生ABC配子的概率為1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8
[典例1] (2023·鄭州一中質檢)某植物花瓣的大小受一對等位基因A、a控制，基因型為AA的植株表現為大花瓣，Aa的表現為小花瓣，aa的表現為無花瓣。花瓣顏色受另一對等位基因R、r控制，基因型為RR和Rr的花瓣是紅色，rr的花瓣為黃色，兩對基因獨立遺傳。若基因型為AaRr的親本自交，則下列有關判斷錯誤的是(　　)
A.子代共有9種基因型
B.子代共有4種表型
C.子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例約為1/3
D.子代的所有植株中，純合子約占1/4
答案　B
解析　此題運用拆分法求解，Aa×Aa后代有3種基因型，3種表型；Rr×Rr后代有3種基因型，2種表型。故AaRr自交后代有3×3＝9種基因型、5種表型，A正確，B錯誤；子代有花瓣植株占12/16，即3/4，其中AaRr所占的比例約為1/3，C正確；子代的所有植株中，純合子約占4/16，即1/4，D正確。
[精練1] (2023·沈陽二中質檢)金魚草正常花冠對不整齊花冠為顯性，高株對矮株為顯性，紅花對白花為不完全顯性，雜合子是粉紅花。三對相對性狀獨立遺傳，如果純合的紅花、高株、正常花冠植株與純合的白花、矮株、不整齊花冠植株雜交，在F2中具有與F1相同表型的植株的比例是(　　)
A.3/32 B.3/64
C.9/32 D.9/64
答案　C
解析　設純合的紅花、高株、正常花冠植株的基因型是AABBCC，純合的白花、矮株、不整齊花冠植株的基因型是aabbcc，F1的基因型是AaBbCc，自交后代F2植株中與F1表型相同的概率是(1/2)×(3/4)×(3/4)＝9/32，C正確。
題型2　已知子代求親代的“逆推型”題目
(1)解題思路：將自由組合定律的性狀分離比拆分成分離定律的分離比分別分析，再運用乘法定理進行逆向組合。
(2)常見幾種分離比為：
[典例2] (2023·湖南師大附中質檢)豌豆的花腋生和花頂生(受基因A、a控制)，半無葉形和普通葉形(受基因F、f控制)是兩對相對性狀。現利用花腋生普通葉形植株甲、花頂生普通葉形植株乙和花腋生半無葉形植株丙進行雜交實驗，實驗結果如下表所示。則甲、乙、丙的基因型分別是(　　)
親本組合 F1的表型及比例
甲×乙 花腋生普通葉形∶花頂生普通葉形＝1∶1
乙×丙 花腋生普通葉形∶花腋生半無葉形＝1∶1
甲×丙 全部表現為花腋生普通葉形
A.AaFF、aaFF、AAff B.AaFf、aaFf、AAff
C.AaFF、aaFf、AAff D.AaFF、aaFf、Aaff
答案　C
解析　由乙×丙組可推測出花腋生對花頂生為顯性，由甲×丙組可推測出普通葉形對半無葉形為顯性，即甲為A_F_，植株乙為花頂生普通葉形，即乙的基因型為aaF_，植株丙為花腋生半無葉形，即丙的基因型為A_ff。甲(A_F_)×乙(aaF_)，后代花腋生∶花頂生＝1∶1，即甲中關于花腋生的基因型為Aa，甲(AaF_)×丙(A_ff)雜交，后代全部表現為普通葉形，說明甲中關于葉形的基因型為FF，即甲的基因型為AaFF，乙(aaF_)×丙(A_ff)雜交，后代普通葉形∶半無葉形＝1∶1，說明乙中關于葉形的基因型為Ff，則乙的基因型為aaFf，甲和丙雜交后代全為花腋生，說明丙中關于花腋生的基因型為AA，故丙的基因型為AAff，故C正確。
[精練2] (2023·泉州五中調研)水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗銹病(R)對不抗銹病(r)為顯性，這兩對基因自由組合。甲水稻(DdRr)與乙水稻雜交，其后代四種表型的比例是3∶3∶1∶1，則乙水稻的基因型是(　　)
A.Ddrr或ddRr B.DdRR
C.ddRR D.DdRr
答案　A
解析　從后代表型的比例為3∶3∶1∶1中可確定兩種性狀的比例，一種性狀的后代性狀分離比為3∶1，另一種性狀的后代性狀分離比為1∶1，已知甲水稻基因型為DdRr，則乙水稻的基因型為Ddrr或ddRr。
題型3　多對基因控制生物性狀的分析
n對等位基因(完全顯性)分別位于n對同源染色體上的遺傳規律
親本相對性狀的對數 F1配子 F2表型 F2基因型
種類 比例 種類 比例 種類 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
注　(1)若F2中純顯性性狀的比例為，則該性狀由n對等位基因控制。
(2)若F2中子代性狀分離比之和為4n，則該性狀由n對等位基因控制。
[典例3] (2021·全國乙卷，6)某種二倍體植物的n個不同性狀由n對獨立遺傳的基因控制(雜合子表現顯性性狀)。已知植株A的n對基因均雜合。理論上，下列說法錯誤的是(　　)
A.植株A的測交子代會出現2n種不同表型的個體
B.n越大，植株A測交子代中不同表型個體數目彼此之間的差異越大
C.植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數和純合子的個體數相等
D.n≥2時，植株A的測交子代中雜合子的個體數多于純合子的個體數
答案　B
解析　若n＝1，則植株A測交會出現2(21)種不同的表型，若n＝2，則植株A測交會出現4(22)種不同的表型，以此類推，當n對等位基因測交時，會出現2n種不同的表型，A正確；n越大，植株A測交子代中表型的種類數目越多，但各表型的比例相等，與n的大小無關，B錯誤；植株A測交子代中n對基因均雜合的個體數和純合子的個體數相等，占子代個體總數的比例均為，C正確；植株A的測交子代中，純合子的個體數所占比例為，雜合子的個體數所占比例為1－，當n≥2時，雜合子的個體數多于純合子的個體數，D正確。
[精練3] (2023·襄陽四中調研)某種植物的表型有高莖和矮莖、紫花和白花，其中紫花和白花這對相對性狀由兩對等位基因控制，這兩對等位基因中任意一對為隱性純合則表現為白花。用純合的高莖白花個體與純合的矮莖白花個體雜交，F1表現為高莖紫花，F1自交產生F2，F2有4種表型：高莖紫花162株，高莖白花126株，矮莖紫花54株，矮莖白花42株。請回答下列問題：
(1)根據此雜交實驗結果要推測，株高受　　　　對等位基因控制，依據是_____________________________________________________________________
　　　　　　　　。F2中矮莖紫花植株的基因型有　　　　　　種，矮莖白花植株的基因型有　　　　種。
(2)如果控制上述兩對相對性狀的基因自由組合，則理論上F2中高莖紫花、高莖白花，矮莖紫花和矮莖白花這4種表型的數量比為____________________________________________________________________。
答案　(1)一　F2中高莖∶矮莖＝3∶1　4　5　(2)27∶21∶9∶7
解析　(1)根據F2中高莖∶矮莖＝3∶1，說明株高的遺傳遵循分離定律，該性狀受一對等位基因控制，其中高莖(用D表示)為顯性性狀。控制花色的兩對基因(用A、a和B、b表示)中任意一對為隱性純合則表現為白花，即只有雙顯性個體(用A_B_表示)為紫花；根據F2中紫花∶白花＝9∶7可判斷F1紫花的基因型為AaBb，所以在F2中矮莖紫花植株(ddA_B_)的基因型有4種，矮莖白花植株(ddA_bb、ddaaB_、ddaabb)的基因型共有5種。(2)若控制這兩對相對性狀的基因自由組合，則F1(DdAaBb)自交，F2中表型及比例為(3高莖∶1矮莖)(9紫花∶7白花)＝
27高莖紫花∶21高莖白花∶9矮莖紫花∶7矮莖白花。
題型4　自由組合中的自交、測交和自由交配問題
純合黃色圓粒豌豆(YYRR)和純合綠色皺粒豌豆(yyrr)雜交后得F1，F1再自交得F2，若F2中綠色圓粒豌豆個體和黃色圓粒豌豆個體分別進行自交、測交和自由交配，所得子代的表型及比例分別如下表所示：
項目 表型及比例
yyR_(綠圓) 自交 綠色圓粒∶綠色皺粒＝5∶1
測交 綠色圓粒∶綠色皺粒＝2∶1
自由交配 綠色圓粒∶綠色皺粒＝8∶1
Y_R_(黃圓) 自交 黃色圓粒∶綠色圓粒∶黃色皺粒∶綠色皺粒＝25∶5∶5∶1
測交 黃色圓粒∶綠色圓粒∶黃色皺粒∶綠色皺粒＝4∶2∶2∶1
自由交配 黃色圓粒∶綠色圓粒∶黃色皺粒∶綠色皺粒＝64∶8∶8∶1
[典例4] (2023·河南開封階段性測試)某植物的花色受一對等位基因控制，抗病和易感病受另一對等位基因控制，兩對等位基因獨立遺傳。現以紅花抗病和白花易感病植株為親本雜交，F1均為紅花抗病，F1自交產生F2，拔除F2中的全部白花易感病植株，讓剩余的植株自交產生F3，F3中的白花植株所占的比例為(　　)
A.1/2 B.1/3
C.3/8 D 1/6
答案　B
解析　紅花抗病和白花易感病植株為親本雜交，F1均為紅花抗病，說明紅花對白花為顯性，抗病對易感病為顯性，假設花色基因用A、a表示，抗病感病基因用B、b表示，親本為AABB和aabb，F1為AaBb，F1自交F2為AABB∶AABb∶AAbb∶AaBB∶AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb∶aabb＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1。去除aabb后，AA占4/15，Aa占8/15，aa占3/15，自交后白花植株所占的比例為8/15×1/4＋3/15＝1/3。
[精練4] (2023·北京海淀區模擬)雕鶚的羽毛綠色與黃色、條紋和無紋分別由兩對常染色體上的兩對等位基因控制，其中一對顯性基因純合會出現致死現象。綠色條紋與黃色無紋雕鶚交配，F1綠色無紋和黃色無紋雕鶚的比例為1∶1。F1綠色無紋雕鶚相互交配后，F2綠色無紋∶黃色無紋∶綠色條紋∶黃色條紋＝6∶3∶2∶1。據此作出判斷，下列說法不正確的是(　　)
A.綠色對黃色顯性，無紋對條紋是顯性，綠色基因純合致死
B.F1綠色無紋個體相互交配，后代有3種基因型的個體致死
C.F2黃色無紋的個體隨機交配，后代中黃色條紋個體的比例為1/8
D.F2某綠色無紋個體和黃色條紋個體雜交，后代表型比例可能不是1∶1∶1∶1
答案　C
解析　分析可知，綠色對黃色是顯性，無紋對條紋是顯性(兩對等位基因分別用A、a和B、b表示)，綠色基因純合致死，A正確；由以上分析可知綠色基因純合致死，則F2中致死基因型有AABB、AABb、AAbb，B正確；讓F2中黃色無紋個體(aaBB、aaBb)隨機交配，則出現黃色條紋個體(aabb)的概率為(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，C錯誤；讓F2中某綠色無紋個體(AaBB或AaBb)和黃色條紋個體(aabb)雜交，F2中后代表型比例可能是1∶1或1∶1∶1∶1，D正確。
重溫真題　經典再現
1.(2021·湖北卷，19)甲、乙、丙分別代表三個不同的純合白色籽粒玉米品種。甲分別與乙、丙雜交產生F1，F1自交產生F2，結果如表。
組別 雜交組合 F1 F2
1 甲×乙 紅色籽粒 901紅色籽粒，699白色籽粒
2 甲×丙 紅色籽粒 630紅色籽粒，490白色籽粒
根據結果，下列敘述錯誤的是(　　)
A.若乙與丙雜交，F1全部為紅色籽粒，則F2玉米籽粒性狀比為9紅色∶7白色
B.若乙與丙雜交，F1全部為紅色籽粒，則玉米籽粒顏色可由三對基因控制
C.組1中的F1與甲雜交所產生玉米籽粒性狀比為3紅色∶1白色
D.組2中的F1與丙雜交所產生玉米籽粒性狀比為1紅色∶1白色
答案　C
解析　甲、乙、丙分別代表三個不同的純合白色籽粒玉米品種，甲與乙、甲與丙雜交產生F1，F1自交產生F2，兩個雜交組合所得F2中紅色籽粒∶白色籽粒≈9∶7，則兩個雜交組合產生的F1均能產生四種類型的配子，玉米籽粒顏色至少受三對等位基因控制，且至少有兩個不同的顯性基因存在時玉米籽粒表現為紅色。設相關基因為A/a，B/b，C/c……。若甲的基因型為AAbbcc，乙的基因型為aaBBcc，丙的基因型為aabbCC。乙與丙雜交，F1全部為紅色籽粒，則玉米籽粒顏色可由三對等位基因控制，F1自交所得F2中紅色籽粒∶白色籽粒＝9∶7，A、B正確；設甲的基因型為AAbbcc，乙的基因型為aaBBcc，丙的基因型為aabbCC，則組1中F1的基因型為AaBbcc，其與甲(AAbbcc)雜交，后代中紅色籽粒∶白色籽粒＝1∶1；組2中F1的基因型為AabbCc，其與丙(aabbCC)雜交，后代中紅色籽粒∶白色籽粒＝1∶1，C錯誤，D正確。
2.(2022·全國甲卷，32)玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物(頂端長雄花序，葉腋長雌花序)，但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制，雌花花序由顯性基因B控制，雄花花序由顯性基因T控制，基因型bbtt個體為雌株。現有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株。回答下列問題：
(1)若以甲為母本、丁為父本進行雜交育種，需進行人工傳粉，具體做法是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)乙和丁雜交，F1全部表現為雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例為　　　　　，F2中雄株的基因型是　　　　　；在F2的雌株中，與丙基因型相同的植株所占比例是　　　　　。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1對等位基因控制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性，某研究人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進行實驗，果穗成熟后依據果穗上籽粒的性狀，可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性，則實驗結果是
____________________________________________________________________；
若非糯是顯性，則實驗結果是________________________________________
_______________________________________________________________。
答案　(1)對母本甲的雌花花序進行套袋，待雌蕊成熟時，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱頭上，再套上紙袋　(2)1/4　bbTT、bbTt　1/4
(3)糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒　非糯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
解析　(1)若甲為母本、丁為父本進行雜交，因為甲為雌雄同株異花植株，所以在花粉未成熟時需對甲植株雌花花序套袋隔離，等甲的雌蕊成熟和丁的花粉成熟后，再通過人工授粉把丁的花粉傳到甲的雌蕊柱頭上，再套袋隔離。(2)根據分析及題干信息“乙和丁雜交，F1全部表現為雌雄同株”，可知乙的基因型為BBtt，丁的基因型為bbTT，F1基因型為BbTt，F1自交，F2的基因型及比例為B_T_(雌雄同株)∶B_tt(雌株)∶bbT_(雄株)∶bbtt(雌株)＝9∶3∶3∶1，故F2中雌株所占比例為1/4，雄株的基因型為bbTT、bbTt，F2雌株中與丙(bbtt)基因型相同的比例為1/4。(3)假設糯和非糯這對相對性狀受等位基因A/a控制，因為兩種玉米均為雌雄同株，間行種植時，既有自交又有雜交。若糯性為顯性，則其基因型為AA，非糯基因型為aa，則糯性植株無論自交還是雜交，糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株雜交子代為糯性籽粒，自交子代為非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯為顯性時，非糯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。
3.(2022·全國乙卷，32改編)某種植物的花色有白、紅和紫三種，花的顏色由花瓣中色素決定，色素的合成途徑是：白色紅色紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和B位于非同源染色體上。回答下列問題：
(1)現有紫花植株(基因型為AaBb)與紅花雜合體植株雜交，子代植株表型及其比例為　　　　　　　　　　　；子代中紅花植株的基因型是　　　　　　　；子代白花植株中純合體所占的比例是　　　。
(2)已知白花純合體的基因型有2種。現有1株白花純合體植株甲，若要通過雜交實驗(要求選用1種純合體親本與植株甲只進行1次雜交)來確定其基因型，請寫出所選用的親本基因型，并預期實驗結果和結論。
答案　(1)紫色∶紅色∶白色＝3∶3∶2　AAbb、Aabb　　(2)選用的親本基因型為AAbb；預期實驗結果及結論：若子代花色全為紅花，則待測白花純合個體的基因型為aabb；若子代花色全為紫花，則待測白花純合個體基因型為aaBB
解析　(1)基因型為AaBb的紫花植株與紅花雜合體植株(基因型為Aabb)雜交，子代基因型及比例為A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb＝(×)∶(×)∶(×)∶(×)＝3∶3∶1∶1，相應的表型及比例為紫色∶紅色∶白色＝3∶3∶2；子代中紅花植株的基因型為AAbb、Aabb；子代白花植株包括aaBb與aabb，二者比例為1∶1，故子代白花植株中純合子所占的比例是。(2)根據上述分析，白花純合體的基因型有aaBB與aabb兩種，要選用1種純合體親本通過1次雜交實驗來確定其基因型，關鍵思路是要判斷該白花植株甲是否含有B基因，且不能選擇白花親本，否則后代全部為白花，無法判斷，故而選擇基因型為AAbb的紅花純合個體為親本，與待測植株甲進行雜交。若待測白花純合個體的基因型為aabb，則子代花色全為紅花；若待測白花純合個體基因型為aaBB，則子代花色全為紫花。
限時強化練
(時間：30分鐘)
【對點強化】
考點一　兩對相對性狀的遺傳實驗分析
1.(2023·西工大附中質檢)下列關于孟德爾所做的遺傳實驗和有關遺傳規律的敘述，正確的是(　　)
A.形成配子時非等位基因之間都能自由組合
B.基因型為YyRr的豌豆產生的雌、雄配子隨機結合，體現了自由組合定律的實質
C.孟德爾作出的“演繹”是設計F1與隱性純合子雜交，預測出后代的表現性狀及比例
D.進行了多組一對相對性狀的雜交實驗，F2性狀分離比均接近3∶1，驗證了其假設的正確性
答案　C
解析　形成配子時非同源染色體上的非等位基因之間能自由組合，而同源染色體上的非等位基因之間不能自由組合，A錯誤；基因型為YyRr的豌豆產生的雌、雄配子隨機結合，體現了受精作用，而在減數分裂過程中，等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，體現了自由組合定律的實質，B錯誤；孟德爾設計F1與隱性純合子進行測交實驗，進而預測出后代的表現性狀及比例，這是“演繹”推理的過程，C正確；做了多組一對相對性狀的雜交實驗，F2的性狀分離比均接近3∶1，說明3∶1的出現不是偶然的，但通過這些實驗不能驗證其假設，如果要驗證其假設是否正確，需要做測交實驗，D錯誤。
2.(2023·安徽淮北一中調研)有兩個純種的小麥品種：一個抗倒伏(d)但易感銹病(r)，另一個易倒伏(D)但能抗銹病(R)。兩對相對性狀獨立遺傳。讓它們進行雜交得到F1，F1再進行自交，F2中出現了既抗倒伏又抗銹病的新品種。下列說法中正確的是(　　)
A.F2中出現的既抗倒伏又抗銹病的新品種都能穩定遺傳
B.F1產生的雌雄配子數量相等，結合的概率相同
C.F2中出現的既抗倒伏又抗銹病的新品種占9/16
D.F2中易倒伏與抗倒伏的比例為3∶1，抗銹病與易感銹病的比例為3∶1
答案　D
解析　F2中既抗倒伏又抗銹病個體的基因型是ddRR或ddRr，雜合子不能穩定遺傳，A錯誤；F1產生的雌雄配子數量不相等，B錯誤；F2中既抗倒伏又抗銹病的新品種占3/16，C錯誤；F1的基因型為DdRr，兩對相對性狀的獨立遺傳，故每一對基因的遺傳仍遵循分離定律，D正確。
3.(2023·許昌高中質檢)下列細胞為生物體的體細胞，所對應生物體自交后代性狀分離比為9∶3∶3∶1的是(不考慮互換)(　　)
答案　C
解析　A、a和C、c兩對等位基因位于兩對同源染色體上，其自交后代可產生9∶3∶3∶1的性狀分離比，C正確。
4.(2023·華大新高考聯盟)某種蛙眼色的表型與基因型的對應關系如下表所示(兩對基因獨立遺傳)：
表型 藍眼 綠眼 紫眼
基因型 A_B_ A_bb、aabb aaB_
現有藍眼蛙與紫眼蛙雜交，F1僅有藍眼和綠眼兩種表型，則理論上F1中藍眼蛙∶綠眼蛙為(　　)
A.9∶7 B.15∶1
C.3∶1 D.13∶3
答案　C
解析　分析題意，已知藍眼蛙的基因型是雙顯性A_B_，綠眼蛙是A_bb或aabb(必須含有bb)，紫眼蛙是aaB_。現藍眼蛙(A_B_)與紫眼蛙(aaB_)交配，F1僅有藍眼(A_B_)和綠眼(A_bb、aabb)兩種表型，故親本的基因型為AABb×aaBb，所以F1藍眼蛙的基因型為AaB_，比例為1×(3/4)＝3/4，綠眼蛙的基因型為Aabb，比例為1×(1/4)＝1/4，即F1中藍眼蛙和綠眼蛙的比例為3∶1，C正確。
考點二　突破自由組合定律的常規題型
5.(2023·襄陽五中檢測)孟德爾在研究了一對相對性狀的遺傳規律后，進一步研究了兩對和多對相對性狀的遺傳。下列對n對等位基因控制的性狀(完全顯性)的遺傳分析錯誤的是(　　)
A.F1形成的配子種類數與F2的表型數相等
B.F2的表型數與基因型數不相等
C.F2的性狀分離比為9∶3∶3∶1
D.F1雌雄配子可能的組合數是4n
答案　C
解析　n對等位基因控制的性狀(完全顯性)，F1形成的配子種類數為2n，F2表型數為2n，兩者相等，A正確；F2的表型數為2n，基因型數為3n，兩者不相等，B正確；如果雜交中包括的基因對數為1對，F2的性狀分離比為(3∶1)1，基因對數為2對，F2的性狀分離比為(3∶1)2，以此類推，如果雜交中包括的基因對數為n對，則F2的性狀分離比為(3∶1)n，C錯誤；如果雜交中包括的基因對數為1對，則F1配子的組合數是41，如果雜交中包括的基因對數為2對，則F1配子的組合數為42，以此類推，如果雜交中包括的基因對數為n對，則F1配子的組合數為4n，D正確。
6.(2023·江西金太陽聯考)人類中，顯性基因D對耳蝸管的形成是必需的，顯性基因E對聽神經的發育是必需的，二者缺一，個體即聾，已知這兩對等位基因獨立遺傳。下列有關說法不正確的是(　　)
A.夫婦中有一個耳聾，也有可能生下聽覺正常的孩子
B.一方只有耳蝸管正常，另一方只有聽神經正常的夫婦，只能生下耳聾的孩子
C.基因型為DdEe的雙親生下耳聾的孩子的概率為7/16
D.耳聾夫婦可以生下基因型為DdEe的孩子
答案　B
解析　夫婦中有一個耳聾，如夫婦DdEe(正常)和Ddee(耳聾)的后代，可能生下聽覺正常的孩子D_Ee，A正確；一方只有耳蝸管正常，其基因型為D_ee，另一方只有聽神經正常，其基因型為ddE_，這對夫婦可能生下正常的孩子DdEe，B錯誤；基因型為DdEe的雙親生下耳聾的孩子的概率為1－D_E_＝1－(3/4)×(3/4)＝7/16，C正確；若耳聾夫婦的基因型為Ddee和ddEe，則可以生下基因型為DdEe的孩子，D正確。
7.(2023·福州一中質檢)某種植物的花色由位于常染色體上的三對獨立遺傳的基因決定，相關基因、酶以及花色關系如圖所示。據此推測下列敘述正確的是(　　)
A.圖中基因都是通過控制酶的合成來影響代謝過程，從而控制生物性狀的
B.讓白花植株相互雜交，子一代中會有少量的其他花色植株出現
C.基因型相同的雜合金黃色植株相互雜交，子一代的基因型最多有27種
D.讓白花植株與黃花植株雜交，子代花色的表型之比只存在2種可能
答案　C
解析　由圖可知，D基因不是通過控制酶的合成來影響代謝過程，從而控制生物性狀的，A錯誤；讓白花植株(aa_ _dd)相互雜交，子一代中全為白花，不會出現其他花色植株，B錯誤；讓白花植株(基因型為aa_ _dd)與黃花植株(基因型為A_B_dd)雜交，子代的花色表型比例不止2種，D錯誤。
8.(2023·昆明一中調研)某二倍體動物一對常染色體上的一對等位基因A/a控制該動物體色的黑色和灰色，另一對常染色體上的基因B/b影響基因A/a的表達，當B基因不存在時該動物體色為白色，某種顯性基因純合時胚胎期致死。現有如圖雜交實驗(F1黑色雌、雄個體自由交配，得到F2)，下列相關分析錯誤的是(　　)
A.親本的基因型為AaBB、Aabb
B.該動物群體中沒有AA基因型的個體
C.F2中黑色與灰色個體的比例也為2∶1
D.F2黑色個體中與親本黑色個體基因型相同的概率為2/3
答案　D
解析　由題意可知，黑色的基因型是A_B_，白色的基因型為A_bb或aabb，灰色為aaB_。親本體色為黑色(A_B_)和白色(_ _bb)，F1中體色為灰色(aaB_)和黑色(A_B_)，且黑色∶灰色＝2∶1，因此可得親本黑色的基因型為AaBB，白色的基因型為Aabb。親本中黑色的基因型為AaBB，BB不致死，因此AA純合致死，該動物群體中沒有AA基因型的個體，A、B正確；F2黑色個體中基因型為1/3AaBB、2/3AaBb，親本黑色個體的基因型為AaBB，則F2黑色個體中與親本黑色個體基因型相同的概率為1/3，D錯誤。
9.(2023·重慶一中質檢)某生物個體減數分裂產生的雌、雄配子的種類和比例均為AB∶ab∶Ab∶aB＝4∶4∶1∶1，下列說法錯誤的是(　　)
A.該生物自交后代有9種基因型
B.該生物自交后代純合子的比例為34/100
C.上述兩對相對性狀的遺傳符合基因的分離定律
D.上述兩對相對性狀的遺傳符合基因的自由組合定律
答案　D
解析　由于減數分裂產生的雌、雄配子種類各有4種，因此該生物自交后代有9種基因型，4種表型，A正確；自交后代純合子基因型有AAbb、AABB、aaBB、aabb，則AABB的概率為(4/10)×(4/10)＝16/100，AAbb的概率為(1/10)×(1/10)＝1/100，aabb的概率為(4/10)×(4/10)＝16/100，aaBB的概率為(1/10)×(1/10)＝1/100，因此其后代純合子的概率為上述各種純合子概率之和，即34/100，B正確；A∶a＝1∶1，B∶b＝1∶1，因此上述兩對相對性狀的遺傳符合基因的分離定律，C正確；若符合基因的自由組合定律，則雌、雄配子種類和比例應為AB∶ab∶Ab∶aB＝1∶1∶1∶1，D錯誤。
【綜合提升】
10.(2023·湘豫名校聯考)番茄為自花傳粉植物，其果實營養豐富，果實有多室型和二室型(受兩對等位基因A/a、B/b控制)，果實顏色有紅果和黃果兩種類型(受一對等位基因D/d控制)；為研究番茄果實室型和顏色這兩個遺傳性狀的遺傳特點，某小組利用純種番茄進行雜交實驗得F1，F1自交獲得足夠多的后代F2，F2的性狀統計結果如下(不考慮互換)。回答下列問題：
F2表型及比例
紅果∶黃果＝1 042∶342
多室型∶二室型＝779∶605
(1)根據F2的實驗結果可知番茄果實室型的遺傳遵循　　　　定律，將F2中二室型種子種下去能穩定遺傳的概率為　　　　。
(2)若控制番茄果實室型及顏色兩對相對性狀的基因分別在不同染色體上，則F2中紅果多室型∶紅果二室型∶黃果多室型∶黃果二室型＝　　　　　　。
(3)某小組在做番茄的雜交實驗時，若對F1植株人工授粉進行測交，人工授粉的步驟為　　　　　　　　　　　　，已知控制番茄果實室型及顏色兩對相對性狀的親本基因組成如下圖所示，則F1測交所得的表型及比例為___________________________________________________________________。
答案　(1)基因的自由組合(或基因的分離定律和自由組合)　1　(2)27∶21∶9∶7　(3)去雄→套袋→人工傳粉→套袋　多室型紅果∶二室型紅果∶二室型黃果＝1∶1∶2
解析　(1)F2室型比例為：多室型∶二室型＝779∶605接近9∶7，是9∶3∶3∶1的變式，符合雙雜合個體基因的自由組合定律，因為研究對象是兩對等位基因，如果觀察研究其中的一對等位基因，也遵循基因的分離定律。依據題意，多室型的基因型為A_B_，即雙顯性類型，所占比例為9/16，其余的二室型個體的基因型為aaB_、A_bb、aabb，該類型個體種子種下去，自交后代不會出現雙顯性類型，因此都是二室型，故能穩定遺傳的概率為1。(2)控制兩對性狀的三對等位基因位于不同的染色體上，符合基因的自由組合定律，F2中，(3紅果∶1黃果)
(9多室型∶7二室型)＝27紅果多室型∶21紅果二室型∶9黃果多室型∶7黃果二室型，系數之和為64。(3)按照自花傳粉植物的雜交流程，對于母本在花蕾期，先去雄處理，然后套袋，防止被提前傳粉，人工授粉后，再次套袋。按照圖示的基因和染色體關系，A和D(a和d)基因位于同一對染色體上，處于連鎖狀態。親本雜交，F1基因組成如圖，
F1形成四種配子及比例為ADB∶ADb∶adB∶adb＝1∶1∶1∶1，測交時另一親本產生的配子為adb，結合題意，測交的表型依次為多室型紅果、二室型紅果、二室型黃果、二室型黃果，因此多室型紅果∶二室型紅果∶二室型黃果＝1∶1∶2。
11.(2023·東北師大附中調研)有一種鸚鵡，其羽毛的顏色由兩對非等位基因控制，顯性基因A控制黃色素的生成，顯性基因B控制藍色素的生成，黃色素和藍色素共存時羽毛顯示為綠色，無色素時顯示為白色。一只綠色的鸚鵡和一只黃色的鸚鵡雜交，后代(F1)表型及比例為綠色∶藍色∶黃色∶白色＝12∶4∶13∶4。回答下列問題：
(1)作為雜交親本的綠色鸚鵡和黃色鸚鵡的基因型分別為　　　　。
(2)上述雜交后代的結果能否說明這兩對非等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律？　　　　，理由是________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)若讓F1中的綠色鸚鵡隨機交配，得到F2，則F2中表型及比例為_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)假設鸚鵡的另一對相對性狀無尾(M)對有尾(m)為顯性。現用普通有尾鸚鵡雜交產生的受精卵來孵化小鸚鵡，在孵化早期，向卵內注射少量的胰島素，孵化出的鸚鵡表現為無尾性狀。無尾性狀是胰島素誘發基因突變的結果還是只影響胚胎發育的結果？請你寫出探究的思路(不要求寫結果)：
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)AaBb、Aabb　(2)能　F1中四種表型的比例約為3∶1∶3∶1，即為(3∶1)×(1∶1)
(3)綠色∶藍色∶黃色∶白色＝24∶3∶8∶1
(4)讓注射胰島素后產生的無尾鸚鵡成熟后，雌雄個體相互交配，所產生的受精卵正常孵化(不注射胰島素)，觀察后代性狀的表現
解析　(1)根據F1的表型及比例為綠色∶藍色∶黃色∶白色＝12∶4∶13∶4，約為3∶1∶3∶1可知，作為雜交的綠色鸚鵡和黃色鸚鵡的基因型分別為AaBb、Aabb。(3)F1中綠色鸚鵡的基因型為1/3AABb和2/3AaBb，若讓這些綠色鸚鵡隨機交配得到F2，F2中表型及比例為綠色∶藍色∶黃色∶白色＝24∶3∶8∶1。

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