2023高考一轮新教材-生物Ⅱ-能力验收评价(十五)--基因的自由组合定律.docx

能力验收评价（十五） 基因的自由组合定律(共3页)
一、选择题
1．如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆实验材料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。下列相关叙述正确的是(　 )

A．丁个体DdYyrr测交子代会出现四种表型，比例为1∶1∶1∶1
B．孟德尔用假说—演绎法揭示基因分离定律时，可以选甲、乙、丙、丁为材料
C．甲、乙个体减数分裂时可以恰当的揭示孟德尔自由组合定律的实质
D．孟德尔用丙YyRr自交，其子代表现为9∶3∶3∶1，此属于假说—演绎的提出假说阶段
解析：选B　个体丁Yy、Dd位于一对同源染色体上，另一对rr是隐性纯合子，因此测交后代的表型是2种，比例是1∶1，A错误；甲、乙、丙、丁都含有等位基因，因此孟德尔用假说—演绎法揭示分离定律都可以选其作为实验材料，B正确；甲、乙都只有一对等位基因，因此不能揭示孟德尔自由组合定律的实质，C错误；孟德尔用YyRr自交，子代表型及比例是9∶3∶3∶1，属于假说—演绎法中的观察实验现象阶段，不是提出假说阶段，D错误。
2．彩色水稻叶穗可呈现不同的颜色。在大田中种植不同水稻品种可形成不同的图案用于观赏，产出的稻米还可以食用。让两种纯合的彩色水稻杂交得F1，F1自交得F2，F2植株的性状表现及数量如表所示。下列分析错误的是(　 )
性状
绿叶紫穗
绿叶白穗
黄叶紫穗
株数
221
80
19
A.该彩色水稻穗色的遗传遵循分离定律
B．F2中绿叶白穗植株的基因型有4种
C．控制叶色和控制穗色的基因之间不能自由组合
D．F2中绿叶白穗个体间随机受粉，后代均为绿叶
解析：选B　根据题干信息分析可推断出F2植株的紫穗∶白穗≈3∶1，说明控制水稻穗色的基因有1对(用D/d表示)，穗色的遗传遵循分离定律；绿叶∶黄叶≈15∶1，可知控制水稻叶色的基因有2对(用A/a、B/b表示)，且两对基因遵循自由组合定律，黄叶基因型为aabb，控制水稻穗色的基因与控制水稻叶色的某一对基因连锁；又由于后代没有黄叶白穗个体出现，可假设A与d连锁，a与D连锁，则F2中绿叶白穗植株的基因型有3种，即AABbdd、AAbbdd、AABBdd，A正确，B错误。由于后代没有黄叶白穗个体出现，可推测控制叶色和控制穗色的基因之间不能自由组合，C正确；由对A、B选项的分析可知，F2中绿叶白穗个体均具有AA基因，则个体间随机受粉，后代均为绿叶，基因型为AA__dd，D正确。
3．旱金莲由三对等位基因控制花的长度，这三对基因分别位于三对染色体上且独立遗传，作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相互受粉，后代出现性状分离，其中与亲本具有同等花长的个体所占比例是(　 )
A．1/16 B．1/8 C．5/16 D．3/8
解析：选D　根据题意分析可知，花长为24 mm的个体中应该有(24－2×6)÷3＝4(个)显性基因，且后代有性状分离，不可能是纯合子，所以基因型可能是AaBbCC、AaBBCc、AABbCc。以AaBbCC为例，其自交后代含有4个显性基因的比例为1/4×1/4×1＋1/4×1/4×1＋1/2×1/2×1＝6/16＝3/8。
4．某植物的花色由两对分别位于两对同源染色体上的等位基因(A、a和B、b)控制，花色形成的生物化学途径如下图。下列说法错误的是(　 )

A．紫花植株的基因型有4种
B．A、a和B、b两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C．基因型为AaBb的紫花植株自交，子代紫花植株∶白花植株＝13∶3
D．从花色形成途径可知，基因可通过控制酶的合成，从而控制生物的性状
解析：选C　根据图中花色形成的生物化学途径分析可知，A_B_植株表现为紫花，有4种基因型(AABB、AABb、AaBB、AaBb)，A正确；控制花色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，所以其遗传遵循自由组合定律，B正确；基因型为AaBb的紫花植株自交，子代表现为紫花植株∶白花植株＝9∶7，C错误；从花色形成的途径可知，基因可通过控制酶的合成，从而控制生物的代谢过程，进而控制生物的性状，D正确。
5．(2022·武汉调研)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型为AA的植株表现为大花瓣，Aa为小花瓣，aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制，R对r为完全显性，两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是(　 )
A．若基因型为AaRr的个体测交，则子代表型有3种，基因型4种
B．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代共有9种基因型，6种表型
C．若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为1/3，而所有植株中的纯合子约占1/4
D．若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣的植株占3/8
解析：选B　若基因型为AaRr的个体测交，则子代基因型有AaRr、Aarr、aaRr、aarr 4种，表型有3种，分别为：小花瓣红色、小花瓣黄色、无花瓣，A正确；若基因型为AaRr的亲本自交，由于两对基因独立遗传，因此根据基因的自由组合定律，子代共有3×3＝9种基因型，而Aa自交子代表型有3种，Rr自交子代表型有2种，但由于aa表现为无花瓣，故aaR_与aarr的表型相同，所以子代表型共有5种，B错误；若基因型为AaRr的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr所占比例约为2/3×1/2＝1/3，子代的所有植株中，纯合子所占比例约为1/4，C正确；若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，则子代是红色花瓣(A_Rr)的植株所占比例为3/4×1/2＝3/8，D正确。
6．果蝇的灰身/黑身、长翅/残翅分别受常染色体上的一对等位基因控制。某实验中，利用纯合灰身长翅与黑身残翅个体杂交，F1全为灰身长翅；将F1中的雌性个体与黑身残翅个体杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅4种表型，且比例为4∶1∶1∶4。据此分析，下列说法错误的是(　 )
A．灰身/黑身与长翅/残翅两对相对性状的遗传不遵循基因自由组合定律
B．F1雌性个体在减数分裂形成配子时发生了基因重组
C．F1雌性个体能产生4种比例相等的配子
D．F2中的灰身长翅个体全部为杂合子
解析：选C　根据分析可知，两对等位基因连锁，不遵循基因自由组合定律，A正确；设与体色和翅形有关的基因分别为A/a、B/b，由于F1AaBb的果蝇产生配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，说明雌性个体在减数分裂形成配子时，发生了基因重组，B正确，C错误；F1中的雌性(AaBb)个体与黑身残翅(aabb)个体杂交，产生的F2中灰身长翅个体基因型全为AaBb，是杂合子，D正确。
7．某野生型植物(DDEEff)有某种成分X，通过诱变等技术获得3个无成分X的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分X。然后选其中一组杂交的F1(DdEeFf)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：

杂交编号
杂交组合
子代表型
Ⅰ
F1×甲
有(199)，无(602)
Ⅱ
F1×乙
有(101)，无(699)
Ⅲ
F1×丙
无(795)
注：“有”表示有成分X，“无”表示无成分X
用杂交Ⅰ子代中有成分X植株与杂交Ⅱ子代中有成分X植株杂交，理论上其后代中有成分X植株所占比例为(　 )
A．17/32 B．21/32 C．13/32 D．25/32
解析：选B　由题干信息分析可知，基因型为D_E_ff的个体表现为有成分X，甲的基因型可能为DDeeff或ddEEff，因此杂交Ⅰ中F1(DdEeFf)与甲杂交，子代中有成分X植株的基因型为DDEeff和DdEeff，比例为1∶1或基因型为DdEEff和DdEeff，比例为1∶1；由于乙的基因型为ddeeff，因此杂交Ⅱ中F1(DdEeFf)与乙杂交，子代中有成分X植株的基因型为DdEeff，故杂交Ⅰ子代中有成分X植株(1/2DDEeff和1/2DdEeff或1/2DdEEff和1/2DdEeff，两种情况考虑结果一样)与杂交Ⅱ子代中有成分X植株(DdEeff)相互杂交，后代中有成分X植株(D_E_ff)所占比例为1/2×1×3/4×1＋1/2×3/4×3/4×1＝21/32。
8．若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是(　 )
A．AABBDD×aaBBdd或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd
解析：选D　F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，总数为64，故F1中应有3对等位基因，且遵循自由组合定律，由此对各项进行分析即可得出答案。A项，AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因；B项，aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2对等位基因；C项，aabbDD×aabbdd的F1中只有1对等位基因，且F1、F2都是黄色，AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因。A、B、C中的亲本组合都不符合。D项，AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3对等位基因，F1均为黄色，F2中毛色表型会出现黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，符合要求。
9．某植物正常株开两性花，且有只开雄花和只开雌花的两种突变型植株。取纯合雌株和纯合雄株杂交，F1全为正常株，F1自交所得F2中正常株∶雄株∶雌株＝9∶3∶4。下列推测不合理的是(　 )
A．该植物的性别由位于非同源染色体上的两对基因决定
B．雌株和雄株两种突变型都是正常株隐性突变的结果
C．F1正常株测交后代表现为正常株∶雄株∶雌株＝1∶1∶2
D．F2中纯合子测交后代表现为正常株∶雄株∶雌株＝2∶1∶1
解析：选D　由F1自交所得F2中正常株∶雄株∶雌株＝9∶3∶4＝9∶3∶(3＋1)可知，该植物的性别由位于非同源染色体上的两对基因决定，A合理；正常株为双显性，雌株和雄株至少有一对隐性基因，所以雌株和雄株两种突变型都是正常株隐性突变的结果，B合理；两对基因分别用A、a和B、b表示，则F1基因型为AaBb，双亲为AAbb和aaBB，遵循基因的自由组合定律；F1正常株测交后代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，表型为正常株∶雄株∶雌株＝1∶1∶2，C合理；F2中纯合子有AABB、AAbb、aaBB、aabb，若其中基因型为aaBB、aabb的个体为雌株，不能与aabb进行测交，则测交后代分别为AaBb、Aabb，表型为正常株∶雄株＝1∶1，D不合理。
10．仓鼠的毛色有灰色和黑色，由3对独立遗传的等位基因(P和p、Q和q、R和r)控制，3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，否则表现为黑色。下列叙述错误的是(　 )
A．3对基因中没有任意两对基因位于同一对同源染色体上
B．该种仓鼠纯合灰色、黑色个体的基因型各有1种、7种
C．基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中黑色个体占27/64
D．基因型为PpQqRr的灰色个体测交，子代黑色个体中纯合子占1/7
解析：选C　3对等位基因是独立遗传的，符合自由组合定律，任意两对都不会位于同一对同源染色体上，A正确；3对等位基因中至少各含有1个显性基因时，才表现为灰色，纯合灰色个体基因型为PPQQRR，纯合黑色个体基因型有ppqqrr、PPqqrr、ppQQrr、ppqqRR、PPQQrr、ppQQRR、PPqqRR 7种，B正确；基因型为PpQqRr的个体相互交配，子代中灰色个体占3/4×3/4×3/4＝27/64，黑色个体占1－27/64＝37/64，C错误；基因型为PpQqRr的灰色个体测交，后代有8种基因型，灰色个体的基因型1种，黑色个体的基因型7种，其中只有ppqqrr是黑色纯合子，D正确。
11．(多选)水稻的高秆和矮秆由一对等位基因控制(B、b)，抗病与易感病由另一对等位基因控制(T、t)，均为完全显性，现有纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两种亲本杂交，所得F1均为高秆抗病，F1自交，多次重复实验，统计F2的表型及比例，都近似得到如下结果：高秆抗病∶高秆易感病∶矮秆抗病∶矮秆易感病＝66∶9∶9∶16。由实验结果可知，下列说法错误的是(　 )
A．等位基因B、b与T、t的遗传都符合基因的分离定律
B．控制这两对相对性状的两对等位基因的遗传也符合基因的自由组合定律
C．出现性状重组类型的根本原因是在减数第一次分裂时发生了互换
D．对F1测交，测交后代会有四种表型，比例接近1∶1∶1∶1
解析：选BD　F2中高秆∶矮秆＝(66＋9)∶(9＋16)＝3∶1，同理抗病∶易感病＝3∶1，所以等位基因B、b与T、t的遗传都符合分离定律，A正确；因为F2的表型比例不符合9∶3∶3∶1及变式，所以两对等位基因的遗传不符合基因的自由组合定律，B错误；F2的表型及比例为高秆抗病∶高秆易感病∶矮秆抗病∶矮秆易感病＝66∶9∶9∶16，出现此性状重组类型最可能的原因是两对基因位于一对同源染色体上，在减数分裂时发生四分体的互换，C正确；纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两种亲本杂交，所得F1均为高秆抗病，说明高秆、抗病为显性性状，根据F2的矮秆抗病占16/(66＋9＋9＋16)＝16/100，可推断F1通过减数分裂产生的雌雄配子中bt所占比例＝2/10，根据对C项的分析可知，子一代减数分裂过程发生了互换，产生的配子类型及比例是BT∶Bt∶bT∶bt＝4∶1∶1∶4，所以对F1测交，测交后代会有四种表型，比例应接近4∶4∶1∶1，D错误。
12．(多选)某二倍体植物为雌雄同株，其花色由细胞核中两对等位基因D/d和E/e控制，D对d、E对e为显性，其中D基因控制红色色素的合成，E基因控制蓝色色素的合成，2种色素均不合成时花呈白色。D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成。用纯合的红花植株和蓝花植株杂交，F1均开白花，F1自由交配得F2。下列叙述错误的是(　 )
A．该植物种群中白花植株的基因型有4种，红花和蓝花的基因型各有2种
B．含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的转录，不能合成色素而开白花
C．若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2中红花∶白花∶蓝花约为3∶10∶3
D．若F2中红花∶白花∶蓝花约为1∶2∶1，则D与e一定位于同一条染色体上
解析：选AB　分析题干可知，D、E同时存在时开白花，则白花的基因型为D_E_、ddee；红花基因型为D_ee；蓝花基因型为ddE_。用纯合的红花植株(DDee)和蓝花植株(ddEE)杂交，F1的基因型为DdEe，均开白花。白花的基因型有D_E_、ddee，共有5种，A错误；mRNA为翻译的模板，据题干信息“D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成”可知含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的翻译，不能合成色素而开白花，B错误；若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2中D_E_(白花)∶D_ee(红花)∶ddE_(蓝花)∶ddee(白花)＝9∶3∶3∶1，故红花∶白花∶蓝花约为3∶10∶3，C正确；若D与e位于同一条染色体上，则F1产生的配子类型及比例为De∶dE＝1∶1，F2中DDee∶DdEe∶ddEE＝1∶2∶1，即红花∶白花∶蓝花约为1∶2∶1；若D与E位于同一条染色体上，则配子类型及比例为DE∶de＝1∶1，F2中DDEE∶DdEe∶ddee＝1∶2∶1，F2中全为白花。因此，若F2中红花∶白花∶蓝花约为1∶2∶1，则D与e一定位于同一条染色体上，D正确。
13．(多选)某植物的花色受如图1所示的3对基因A/a，B/b，C/c控制，这3对基因与花色的关系如图2所示。此外，A基因对B、C基因的表达有抑制作用，B基因对C基因的表达有抑制作用，不考虑突变和互换。现有甲、乙、丙、丁四个亲本，其杂交组合及后代表型如下表所示。

组别
杂交组合
后代表型及比例
1
甲(黄色)×乙(蓝色)
黄∶蓝∶白＝4∶3∶1
2
乙(蓝色)×丙(白色)
蓝∶白＝1∶1
3
丁(红色)×丁(红色)
红∶蓝∶白＝12∶3∶1
下列分析正确的是(　 )
A．黄色植株的基因型有6种
B．蓝色植株的基因型为aabbCC或aabbCc
C．亲本甲的基因型为aaBbCc
D．若乙和丁杂交，后代表型及比例为红∶蓝∶白＝9∶1∶3
解析：选ABC　结合题干信息分析可知，黄色植株基因型为aaB_ _ _，故黄色植株的基因型有2(BB、Bb)×3(CC、Cc、cc)＝6(种)，A正确；蓝色植株的基因型为aabbC_，故其基因型为aabbCC或aabbCc，B正确；以组别2为突破口，依次推出甲、乙、丙、丁的基因型为aaBbCc、aabbCc、aabbcc，AabbCc(其中对丁基因型A_ _ _ _ _ 的确定过程是根据组别3的后代表型中出现白色个体，可以推出丁一定含有a、b、c基因，因其杂交后代中没有出现黄色个体，则丁一定不含有B基因，这样可以初步确定丁的基因型为Aabb_c，再由其后代表型及分离比可以确定丁基因型为AabbCc)，C正确；根据以上分析可知，乙(aabbCc)和丁(AabbCc)杂交，后代的表型及比例为红(A_ _ _ _ _)∶蓝(aabbC_)∶白(aabbcc)＝4∶3∶1，D错误。
二、非选择题
14．下面图1、图2分别表示某雌雄异株植物M的花色遗传及花瓣中色素合成的控制过程。植物M花色(白色、蓝色和紫色)性状的遗传涉及常染色体上两对等位基因(A和a，B和b)。据图回答问题：

(1)图1中甲、乙两植株的基因型分别为________。若让图1中的F2蓝花植株自由交配，其后代表型及比例为________________。
(2)不考虑其他因素的影响，仅通过图1中的杂交和自交，若白花植株更易被天敌捕食，此因素______(填“会”或“不会”)导致种群性染色体的t基因频率下降。由图可知植物M花色的遗传符合______________定律。
(3)在F2植株传粉前，将所有紫花雌株与蓝花雄株移栽到同一地块(每一雌株可接受任何雄株的花粉)，单株收获种子，每株所有的种子(假定数目相等且足够多)单独种植在一起可获得一个株系。则在所有株系中，理论上有______的株系只有紫花植株；有____________的株系三种花色的植株都有，且紫花∶蓝花∶白花的比例为____________________。
解析：(1)图1中由于F2紫花、蓝花、白花之比为9∶3∶4，是“9∶3∶3∶1”的变式，则F1的基因型为AaBb，结合图2分析，亲本的蓝花基因型应为A_bb，白花基因型为aa__，根据F1的基因型可以推知亲本为AAbb和aaBB。F2蓝花植株的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，自由交配产生的配子种类及比例为2/3Ab、1/3ab，故F2蓝花植株自由交配的子代为4/9AAbb、4/9Aabb和1/9aabb，即蓝花∶白花＝8∶1。(2)由于天敌只是对颜色有选择作用，而控制颜色的基因在常染色体上，若白花植株更易被天敌捕食，此因素不会导致性染色体的t基因频率下降；图1中由于F2紫花、蓝花、白花之比为9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，说明控制该性状的两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(3)图1中的F2紫花植株基因型为A_B_，蓝花为A_bb，先考虑A_，F2紫花植株中AA＝1/3，Aa＝2/3，同理BB＝1/3，Bb＝2/3，故AABB个体产生的子代一定是紫花，占1/3×1/3＝1/9；后代有三种花色的植株为AaBb个体，所占比例＝2/3×2/3＝4/9；三种花色都有的植株，即紫花雌株与蓝花雄株杂交，AaBb×1/3AAbb和AaBb×2/3Aabb，子代的表型及所占比例为：紫花(1/3×1/2＋2/3×1/4×1/2＋2/3×1/4＝5/12)∶蓝花(1/3×1/2＋2/3×3/4×1/2＝5/12)∶白花(1/4×2/3＝1/6)＝5∶5∶2。
答案：(1)AAbb、aaBB　蓝花∶白花＝8∶1　(2)不会　基因自由组合　(3)1/9　4/9　5∶5∶2
15．燕麦颖色有黑颖、黄颖和白颖之分，由等位基因B、b和Y、y控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1。已知只要有基因B存在，植株就表现为黑颖。
(1)控制燕麦颖色性状的两对基因位于________对同源染色体上。
(2)F2中表现为黑颖的植株的基因型有________种，其中无论自交多少代，后代均表现为黑颖的个体在F2表现为黑颖植株中占的比例为________。
(3)科学家从野生杂草中偶然获得一抗虫基因D，现运用基因工程技术将该抗虫基因导入到上述燕麦植株F1的染色体DNA上中获得抗虫燕麦M1、M2、M3(每株转基因植物的染色体只插入一个抗虫基因D)，然后让M1、M2、M3植株分别自交，结果如下：
M1自交
抗虫黑颖∶不抗虫黄颖∶不抗虫白颖＝12∶3∶1
M2自交
抗虫黑颖∶不抗虫黑颖∶抗虫黄颖∶抗虫白颖＝8∶4∶3∶1
M3自交
抗虫黑颖∶不抗虫黑颖∶抗虫黄颖∶不抗虫黄颖∶抗虫白颖＝9∶3∶2∶1∶1
①检测基因D是否成功导入转基因燕麦的染色体上，常用的方法是________________。
②转基因植株M1的体细胞中，D基因和B基因的位置关系是______________________。转基因植株M2产生的配子的基因组成可表示为____________________________。
③若用“|”表示染色体，用“－”表示基因位置，请在图中画出M3的体细胞中基因在染色体上的分布示意图。

④若转基因植株M4插入的一个D基因不与控制颖色的两对基因位于一条染色体上，则M4自交，后代的表型及比例应为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题干信息“现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1。已知只要有基因B存在，植株就表现为黑颖”，可判断“12∶3∶1”属于“9∶3∶3∶1”的一种变式，则控制燕麦颖色的基因位于两对同源染色体上。(2)根据题意可知，黑颖基因型为B___，共有2×3＝6(种)基因型。黄颖基因型为bbY_，占F2的3/16，白颖基因型为bbyy，占F2的1/16，只要满足BB纯合，则无论自交多少代，其后代表型仍为黑颖，这样的个体在F2黑颖中的比例为1/3。(3)①检测目的基因D是否成功导入转基因燕麦的染色体上，常用的方法是DNA分子杂交技术。②M1的自交子代中，黑颖均为抗虫植株，证明抗虫基因D和B位于同一条染色体上。M2自交子代表型及比例为抗虫黑颖∶不抗虫黑颖∶抗虫黄颖∶抗虫白颖＝8∶4∶3∶1，黄颖均为抗病个体，推测抗虫基因D和b位于同一条染色体上，则其减数分裂产生的配子分别是BY、bDY、By、bDy四种。③根据M3自交后代出现的性状分离比，可判断抗虫基因D与y基因位于同一条染色体上。M3的体细胞中基因在染色体上的分布示意图见答案。④若转基因植株M4插入的D基因不与控制颖色的两对基因位于一条染色体上，则抗虫基因与颖色基因之间符合基因的自由组合定律，所以M4自交，后代的表型有2×3＝6(种)，表型及比例为抗虫黑颖∶抗虫黄颖∶抗虫白颖∶不抗虫黑颖∶不抗虫黄颖∶不抗虫白颖＝(12∶3∶1)(3∶1)＝36∶9∶3∶12∶3∶1。
答案：(1)两　(2)6　1/3
(3)①DNA分子杂交　②位于同一条染色体上　BY、By、bDY、bDy　③如图所示　④抗虫黑颖∶抗虫黄颖∶抗虫白颖∶不抗虫黑颖∶不抗虫黄颖∶不抗虫白颖＝36∶9∶3∶12∶3∶1
16．油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当地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是由几对基因控制以及显隐性关系的遗传机制，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的细胞遗传学基础是
________________________________________________________________________。
(2)杂交组合②的所有F2高秆植株中杂合子占_________。
(3)现有另一株纯种高秆甘蓝型油菜Z′，将其与S杂交得F1，让F1自交得到F2，F2中高秆与半矮秆的比例约为3∶1，若涉及的基因用A/a，B/b……表示，则Z′的基因型为__________，若让F2中植株随机交配，则后代中高秆和半矮秆植株的比例是__________。
(4)已知油菜的抗病(D)和不抗病(d)是另一对相对性状，现有高秆抗病纯合子和半矮秆不抗病纯合子若干(各种基因型均有且均已知，涉及基因用A/a，B/b……表示)，若要探究控制株高的基因与控制抗病性的基因之间是否独立遗传，可选择基因型为__________和__________的亲本杂交得到F1，F1再自交得到F2，若F2子代表型比例为__________则说明控制株高的基因与控制抗病性的基因之间是独立遗传的。
解析：(1)杂交组合①②中，F2高秆∶半矮秆≈15∶1，是“9∶3∶3∶1”的变式，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。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。(2)根据(1)问可知，控制油菜株高的为两对非同源染色体上的非等位基因，设为A/a和B/b，则杂交组合②的F2中高秆的基因型有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb共8种，其中纯合子占的比例为1/5，杂合子占4/5。(3)若涉及的基因用A/a，B/b……表示，则纯种高秆甘蓝型油菜Z′与S杂交得F1，F1自交得到F2中高秆与半矮秆的比例约为3∶1，根据S基因型为aabb可知，Z′的基因型为AAbb或aaBB。F2基因型为AAbb、Aabb、aabb或aaBB、aaBb、aabb，则Ab(aB)的频率为1/2，ab的频率为1/2，因此，让F2随机交配，则半矮秆植株(aabb)的概率为1/2×1/2＝1/4，故后代中高秆和半矮秆植株的比例是3∶1。(4)若要探究控制株高的基因与控制抗病性的基因之间是否是独立遗传的，需要获得三对基因均杂合的个体(AaBbDd)，故应取高秆抗病纯合子AABBDD和矮秆不抗病纯合子aabbdd杂交得到F1(AaBbDd)，F1再自交得到F2，若子代表型比例为(15∶1)×(3∶1)＝45∶15∶3∶1，则说明控制株高的基因与控制抗病性的基因之间是独立遗传的。
答案：(1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制　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　(2)4/5　(3)AAbb或aaBB　3∶1　(4)AABBDD　aabbdd　45∶15∶3∶1