Emacs を emacstool (または xvetool?) で使うか, もしくは x-rebind-key のちゃんと動くバージョン (質問 53 参照) を 持っていない限り Emacs 単独ではできません.
emacstool では, モディファイヤ・キーとファンクション・キーを組み合わせて押したとき, ファンクション・キー単独で押したときとは別の文字列が生成されます. 詳しくは etc/emacstool.1 を読んでください. 異なる文字列が生成されるので, 文字列に対して異なったコマンドをバインドすることができます.
Emacs を xterm のようなターミナル・エミュレータから起動している場合は, 変換テーブルを変更してモディファイヤ・キーと ファンクション・キーが押されたときに異なるコードを 生成するようにすることができます. 例えば, X のリソースで次のように設定します:
XTerm.VT100.Translations: #override \
Shift<KeyPress>F1: string(0x1b) string("[xyzzy")
これで Shift-F1 が "ESC [ xyzzy" という文字列を生成します. こうすると通常の方法でバインドすることができます.