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【备考2023】高中生物新教材一轮复习学案
第14讲　基因的分离定律
[素养目标]
1．通过分析用豌豆做遗传实验容易成功的原因认识相对性状，并了解人工异花传粉的过程。(科学思维、科学探究)
2．通过学习孟德尔一对相对性状的分析过程，掌握假说—演绎的过程及分离定律的实质。(科学思维、科学探究、生命观念)
　基因的分离定律及其验证
一、孟德尔遗传实验的科学方法
1．豌豆作为杂交实验材料的优点
2．孟德尔遗传实验的杂交方法与程序
3．科学的研究方法——假说—演绎法
一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
二、基因的分离定律
三、分离定律的应用
1．农业生产：指导杂交育种
(1)优良性状为显性性状：利用杂合子选育显性纯合子时，可进行连续自交，直到不再发生性状分离为止，即可留种推广使用。
(2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广使用。
(3)优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子，但每年都要育种。
2．医学实践：分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
1．(必修2 P5“相关信息”)在孟德尔提出对分离现象解释的假说时，生物学界还没有认识到配子形成和受精过程中染色体的变化。(√)
2．(必修2 P5正文拓展)孟德尔假设生物的性状是由遗传因子决定的，并证明了遗传因子就是基因。(×)
3．(必修2 P6“探究·实践”)如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象。实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。(√)
4．(必修2 P7正文)孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1∶1的假说，并通过实际种植来演绎。(×)
5．(必修2 P7“科学方法”)“演绎”就是进行测交实验，如果实验结果与预测相符，就可以证明假说正确。反之，则证明假说错误。(×)
必修2 P3图1 1拓展：根据人工异花传粉示意图，分析回答下列问题：
(1)图中①为________，目的是________________，应在________进行；②为________，目的是______________，应在________后进行。
(2)本杂交实验中涉及两次套袋，第一次套袋应在________(填“①”或“②”)之后，其目的是____________________；第二次套袋应在________(填“①”或“②”)之后，其目的是______________________。
(3)图示杂交是以________(填“高茎”或“矮茎”)作母本，若进行反交实验，则F1应表现为________(填“高茎”或“矮茎”)，应如何统计F1性状？能否通过直接统计图示豆荚中种子获得数据？(可就子叶、胚乳、茎高矮、花色及花着生位置等分别说明)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：(1)去雄　避免自花传粉　花蕾期　传粉　实现杂交　花粉成熟
(2)①　防止外来花粉干扰　②　确保所结种子为杂交实验的结果
(3)高茎　高茎　统计F1的子叶或胚乳性状时可直接就豆荚中种子予以统计。而统计茎高矮需将豆荚中种子种下，待长成植株时方能统计，统计花色及花的着生位置需待植株开花时方能统计
一、基本概念[科学思维]
1．相同基因、等位基因、非等位基因辨析
(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如下图中A和A就是相同基因。
(2)等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。如下图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(3)非等位基因：非等位基因有两种情况，一种是位于非同源染色体上的非等位基因，其遗传符合自由组合定律，如下图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如下图中A和b。
2．与杂交方式相关的概念及其作用
概念 作用
杂交 基因型不同的个体间雌雄配子的结合 ①通过杂交将不同优良性状集中到一起，得到新品种； ②通过后代性状分离比，判断性状的显、隐性
自交 基因型相同的个体间雌雄配子的结合 ①不断提高种群中纯合子的比例； ②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交 F1与隐性纯合子杂交 ①测定F1的基因组成； ②可验证基因分离定律理论解释的正确性； ③高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交 和反 交 正交和反交是一对相对概念 若正交为♀A(性状)×♂B(性状)，则反交为♀B(性状)×♂A(性状) 若正交为♀B(性状)×♂A(性状)，则反交为♀A(性状)×♂B(性状) 常用于判断某待测性状是细胞核遗传还是细胞质遗传，基因位于常染色体上还是在X染色体上
3.分离定律核心概念间的联系
(1)只要有一对基因杂合，不管有几对基因纯合，该个体即为杂合子；只有当每一对基因都纯合时，才叫纯合子。
(2)相对性状的概念要同时具备三个要点：同种生物，同一性状，不同表现类型。
(3)纯合子自交后代仍是纯合子，能够稳定遗传；杂合子自交后代出现性状分离，不能稳定遗传，其后代中既有纯合子，也有杂合子。
二、基因分离定律的实质[科学思维]
1．实质
2．发生时间：减数分裂Ⅰ后期。
3．适用范围
(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。
(2)一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
[探究意图：以植物杂交实验为情境信息考查科学探究]
　某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作为实验材料，设计了如下实验方案(后代数量足够多)，以鉴别该紫花植株的基因型。
(1)完善下列实验设计：
第一步：__________________(填选择的亲本及交配方式)；
第二步：紫花植株×红花植株。
(2)实验结果预测：
①若第一步出现性状分离，说明紫花植株为________(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为____________________。
②若第二步后代全部为紫花，则紫花植株的基因型为________；若后代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为________。
提示：(1)紫花植株自交
(2)①杂合子　DD或dd　②DD　dd
突破点1　围绕遗传概念之间的关系，考查生命观念和科学思维的能力
1．下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的有几项(　　)
①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状
②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状，XAY、XaY属于纯合子
③不同环境下，基因型相同，表型不一定相同
④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因
⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离，两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离
⑥检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法
A．2项　　　　　　 B．3项
C．4项 D．5项
解析：兔的白毛和黑毛是一对相对性状，狗的长毛和卷毛不是一对相对性状，①错误；具有一对相对性状的两个纯合子杂交产生的子一代所表现的性状是显性性状，②错误；性状的表型是基因与环境相互作用的结果，基因型相同、环境不同时，表型不一定相同，③正确；同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因，如C和c，④正确；性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象，⑤错误；动物是否为纯合子的检测，可用测交法，⑥正确。
答案：B
2．对孟德尔关于豌豆一对相对性状的杂交实验及其解释，下列叙述正确的是(　　)
A．在杂交实验中，需在花蕾期同时对父本和母本去雄
B．假说的主要内容是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离
C．依据假说推断，F1能产生数量比例为1∶1的雌雄配子
D．假说能解释F1自交出现3∶1分离比的原因，所以假说成立
解析：在杂交实验中，需在花蕾期对母本去雄，A错误；假说的主要内容是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，B正确；依据假说推断，F1能产生数量比例为1∶1的两种雌配子和两种雄配子，C错误；测交实验的结果出现1∶1分离比，与假说进行演绎推理得出的预期结论相符，所以假说成立，D错误。
答案：B
3．牡丹的红花与白花是一对相对性状，受基因A、a控制。某生物兴趣小组利用300对亲本分3组进行杂交实验，实验结果如下。
甲组：红花牡丹×红花牡丹。F1的表型：红花牡丹108，白花牡丹3。
乙组：红花牡丹×白花牡丹。F1的表型：红花牡丹70，白花牡丹10。
丙组：白花牡丹×白花牡丹。F1的表型：全部为白花。
请回答下列问题：
(1)红花属于________性状，白花属于________性状，判断依据是________组，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)基因A和a的碱基排列顺序________(填“相同”或“不同”)。
(3)随机选取乙组亲本中的一株红花牡丹，让其自交，理论上，子代的表型及比例是________________________________________________________________________。
(4)据乙组可以推出，亲本红花牡丹中纯合子与杂合子的比例为________。
解析：(1)红花牡丹与红花牡丹杂交后代出现性状分离，可判断白花为隐性性状，红花为显性性状。
(2)A和a是等位基因，是具有遗传效应的DNA片段，控制相对性状，碱基排列顺序不同。
(3)随机选取乙组的一株亲本中的红花牡丹，基因型可能是AA、Aa，让其自交，F1有两种结果：①全为红花牡丹；②红花牡丹∶白花牡丹＝3∶1。
(4)乙组F1的表型及比例：红花牡丹∶白花牡丹＝7∶1，白花为aa，红花牡丹为AA、Aa，设Aa占红花亲本的比例为X，AA占红花亲本的比例为(1－X)，则1/2X＋(1－X)＝7/8，X＝1/4，即Aa＝1/4，AA＝3/4，AA∶Aa＝3∶1。
答案：(1)显性　隐性　甲　红花牡丹与红花牡丹杂交后代出现性状分离
(2)不同
(3)全为红花牡丹或红花牡丹∶白花牡丹＝3∶1
(4)3∶1
突破点2　围绕遗传学的科学实验方法，考查科学探究能力
4．下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是(　　)
A．让F1测交，结果产生了两种性状的子代，比例接近1∶1
B．由F2出现了“3∶1的性状分离比”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
解析：假说—演绎法指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”是根据假说内容推测测交实验的结果，即若F1产生配子时成对的遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状且比例接近1∶1，C项符合题意。
答案：C
5．(多选) (2022·山东烟台联考)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔研究过程的分析，不正确的是(　　)
A．孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程
C．为了验证提出的假说是正确的，孟德尔设计并完成了测交实验
D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
解析：在孟德尔提出的假说的内容中，性状是由成对的遗传因子控制的，而不是由位于染色体上的基因控制的；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况；测交后代性状比为1∶1，以上是从个体水平证明基因的分离定律。
答案：ABD
6．从性遗传是指常染色体上的基因所控制的性状在表型上受性别影响的现象。鸡的雄羽、母羽是一对相对性状，受常染色体上一对等位基因(D、d)控制，母鸡只有母羽一种表型，公鸡有母羽和雄羽两种表型。研究人员做了一组杂交实验，P：母羽♀×母羽♂→F1：母羽♀∶母羽♂∶雄羽♂＝4∶3∶1。
回答下列问题。
(1)母羽、雄羽这对相对性状中显性性状是________。
(2)F1母羽公鸡个体的基因型为________，理论上F1母羽公鸡产生的D配子和d配子的比例是________，让F1母羽雌、雄个体随机交配，后代中雄羽个体所占的比例为________。
(3)设计杂交实验方案判断F1中母羽公鸡是不是纯合子。
①实验方案：_________________________________________________________。
②结果预测：若子代____________________________________________________，
则F1母羽公鸡为纯合子，否则为杂合子。
解析：(1)根据杂交实验，母羽♀与母羽♂杂交，后代出现雄羽♂，可知母羽是显性性状。(2)结合分析可知，亲本基因型是Dd×Dd，F1的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，母鸡都表现为母羽，公鸡基因型为DD、Dd的个体表现为母羽，基因型为dd的个体表现为雄羽；F1母羽公鸡的基因型及比例是DD∶Dd＝1∶2，产生的配子的类型及比例是D∶d＝2∶1；F1母羽母鸡的基因型及比例是DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，产生的卵细胞的基因型及比例是D∶d＝1∶1，让F1母羽雌、雄个体随机交配，后代的基因型及比例是DD∶Dd∶dd＝2∶3∶1，母鸡都表现为母羽，公鸡中D_表现为母羽，dd表现为雄羽，雄羽个体所占的比例是1/127。(3)题中杂交实验F1中的母羽公鸡的基因型是DD或Dd，让F1中母羽公鸡与多只母羽母鸡交配，如果母羽公鸡是纯合子，基因型为DD，杂交后代公鸡、母鸡都表现为母羽；如果杂交后代公鸡中出现雄羽，则母羽公鸡为杂合子(Dd)。
答案：(1)母羽　(2)DD或Dd　2∶1　1/12
(3)①随机选择F1中母羽公鸡与多只母羽母鸡交配
②全表现为母羽
突破点3　围绕基因分离定律的实质，考查科学思维能力
7．豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性，每对性状的杂合子(F1)自交后代为F2，下列叙述正确的是(　　)
①F1植株上结的种子，灰种皮∶白种皮接近3∶1
②F1植株上结的种子，黄子叶∶绿子叶接近3∶1
③F1植株上结的种子，胚的基因型有9种
④F2植株上结的种子，灰种皮∶白种皮接近3∶1
A．②③④ B．②③
C．③④ D．①②④
解析：种皮是由母本的珠被发育而来的，基因型和表型都和母本相同，所以F1植株(GgYy)上结的种子，全部为灰种皮，①错误；子叶是由受精卵发育而来的，所以F1植株(GgYy)上结的种子，黄子叶(Y_)∶绿子叶(yy)接近3∶1，②正确；胚是由受精卵发育而来的，F1植株(GgYy)上结的种子，胚的基因型有3×3＝9种，③正确；F1植株(GgYy)上结的种子，全部为灰种皮，而F2植株上结的种子的种皮由F1的基因型决定，所以其灰种皮∶白种皮接近3∶1，④正确。综上所述，②③④正确。
答案：A
8．某植物是异花传粉的两性花植物(二倍体)，红花和白花是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)杂合植株形成的配子中，一般只含该对等位基因中的一个，原因是
________________________________________________________________________。
若杂合植株在进行减数分裂时，发生了染色体数目变异，产生了含有该对等位基因的异常配子，则该配子的形成是减数第________次分裂异常导致的。
(2)为探究该对相对性状的显隐性关系，用自然种群中的一株红花植株作母本与纯合白花植株杂交，若____________________________，则红花为显性性状；若____________________，则红花为隐性性状。
(3)研究发现该植物杂合植株的花药不能发育，且红花为显性性状。请用自然种群中的红花植株和白花植株为实验材料，设计一次杂交实验，验证基因的分离定律，写出实验思路及预期结果(要求写明父本、母本)。
解析：(1)由题意可知，该植物为二倍体，红花和白花是一对相对性状，受一对等位基因控制。杂合子细胞在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，分别进入不同的配子中，因此杂合植株形成的配子中，一般只含一对等位基因中的一个。若杂合植株在减数分裂形成配子时，减数分裂Ⅰ异常，该对等位基因所在的同源染色体未分离，而是进入了同一个次级精母细胞，可形成含有该对等位基因的异常配子。(2)由题意可知，红花和白花是一对相对性状，受一对等位基因控制，为探究该对相对性状的显隐性关系，用自然种群中的一株红花植株作母本与纯合白花植株杂交，若子代全为红花或子代中有红花和白花个体，则红花为显性性状；若子代全为白花，则红花为隐性性状。(3)该植物杂合植株的花药不能发育，因此可用花药不能发育的杂合红花植株作母本，白花植株作父本进行杂交，如果F1中红花∶白花接近1∶1，则可验证基因的分离定律。
答案：(1)杂合子细胞在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，分别进入不同的配子中　一　(2)子代全为红花或子代中有红花和白花　子代全为白花　(3)用花药不能发育的红花植株作母本，白花植株作父本进行杂交，如果F1中红花∶白花接近1∶1，则可验证基因的分离定律。
1．凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制。重瓣凤仙花自交，子代都是重瓣花，单瓣凤仙花自交，子代单瓣和重瓣的比例为1∶1，其原因是________________
________________________________________________________________________。
提示：凤仙花的重瓣为隐性性状，单瓣为显性性状。单瓣凤仙花产生的含显性基因的精子或卵细胞死亡(或不能受精)
2．测交法可用于检测F1基因型的关键原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
提示：用隐性纯合子对F1进行测交实验，隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子，分析测交后代的性状表现及比例即可推知F1产生的配子种类及比例，从而检测出F1的基因型
3．选有角牛和无角牛杂交，后代既有有角牛又有无角牛，能否确定有角和无角这对相对性状的显隐性？若能，请阐明理由；若不能，请提出解决方案。____________________
________________________________________________________________________。
提示：不能。可选用多对有角牛和有角牛杂交或多对无角牛和无角牛杂交，若后代发生性状分离，则亲本性状为显性性状
　基因分离定律的重点题型突破
题型一　性状显隐性的判断与实验设计
1．根据概念判断显隐性
→甲性状→
2．根据子代表型判断显隐性
3．设计杂交实验判断显隐性
4．根据遗传系谱图判断显隐性
系谱图中“无中生有为隐性”，即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状，如图甲所示，由该图可以判断白化病为隐性性状；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代出现不患病的性状，则患病性状为显性性状，如图乙所示，由该图可以判断多指是显性性状。
1．马的黑色与棕色是一对相对性状，现有黑色马与棕色马交配的不同组合及结果如下：
①黑×棕→1匹黑　　　②黑×黑→2匹黑
③棕×棕→3匹棕 ④黑×棕→1匹黑＋1匹棕
根据上面的结果，下列说法正确的是(　　)
A．黑色是显性性状，棕色是隐性性状
B．棕色是显性性状，黑色是隐性性状
C．交配的不同组合中的黑马和棕马肯定都是纯合子
D．无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子
解析：由于后代数目少，具有偶然性，所以根据题述无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子，D正确。
答案：D
2．玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。
(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状。若子一代发生性状分离，则亲本为________性状；若子一代未发生性状分离，则需要_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请帮助预测实验结果及得出相应结论。
解析：(1)甲同学是利用自交法判断显隐性，即用相同性状的亲本杂交，若子代发生性状分离，则亲本性状为显性性状；若子代不出现性状分离，则亲本为显性纯合子或隐性纯合子，可再设置杂交实验判断，杂交后代表现出的性状为显性性状。(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性，若杂交后代只表现出一种性状，则该性状为显性；若杂交后代同时表现两种性状，则不能判断显隐性。
答案：(1)显性　分别从子代中各取出等量若干玉米种子，种植，杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状
(2)若后代只表现一种叶形，该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能作出显隐性判断。
题型二　纯合子与杂合子的判断方法
纯合子与杂合子的判断
3．现有一株高茎(显性)豌豆甲，欲知其是否是纯合子，最简便易行的办法是(　　)
A．选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代中若有矮茎出现，则甲为杂合子
B．选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代若都表现为高茎，则甲为纯合子
C．让甲与多株高茎豌豆杂交，子代中若高、矮茎之比接近3∶1，则甲为杂合子
D．让甲豌豆进行自花传粉，若子代中有矮茎出现，则甲为杂合子
解析：对植物而言，最简便易行的办法是采用自交法，对动物而言，最简便易行的办法是采用测交法。要确定豌豆甲的基因型，最简便易行的办法是让甲豌豆进行自花传粉，若子代中有矮茎出现，则甲为杂合子，若子代全为高茎，则甲为纯合子。
答案：D
4．(多选)已知羊的毛色由一对常染色体上的基因A、a控制。某牧民让两只白色羊交配，后代中出现一只黑色羊。判断一只白色公羊是纯合子还是杂合子的实验方案有如图所示的两种，已知方案一中母羊的基因型为Aa，方案二中母羊的基因型为aa，下列判断正确的是(　　)
方案一：
方案二：
A．①全为白色 B．②黑色∶白色＝3∶1
C．③全为白色 D．④黑色∶白色＝1∶1
解析：根据题意可知，羊的毛色遗传中白色为显性，方案一中母羊的基因型为Aa，如果亲本公羊为纯合子(AA)，则后代①全为白色；如果亲本公羊为杂合子(Aa)，则后代②白色∶黑色＝3∶1。方案二中母羊的基因型为aa，如果亲本公羊为纯合子(AA)，则后代③全为白色；如果亲本公羊为杂合子(Aa)，则后代④白色∶黑色＝1∶1。
答案：ACD
题型三　一对相对性状的遗传中亲、子代基因型和表型的推断
1．由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
aa×Aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
2．由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(1)隐性纯合突破法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。
(2)由子代表型及比例推断亲代基因型
组合 后代显隐性关系 亲本基因型
Ⅰ 显性∶隐性＝3∶1 Aa×Aa
Ⅱ 显性∶隐性＝1∶1 Aa×aa
Ⅲ 只有显性性状 AA×AA，AA×Aa，AA×aa
Ⅳ 只有隐性性状 aa×aa
3.分离比判断法：根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示)
后代显隐性关系 双亲类型 组合方式
显性∶隐性＝3∶1 都是显性 Bb×Bb→3B_∶1bb
显性∶隐性＝1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 bb×bb→bb
4.“四步法”解决分离定律的概率计算
5．家鼠的毛色受常染色体上的一对等位基因(A和a)控制，黄色(A)对灰色(a)为显性，基因型为AA的胚胎致死。下列有关叙述正确的是(　　)
A．只有通过测交实验，才能推知不同毛色个体的基因型
B．黄色鼠自由交配，其后代中黄色鼠与灰色鼠之比为3∶1
C．黄色鼠与黄色鼠交配，子三代中，黄色鼠所占的比例为2/5
D．黄色鼠与灰色鼠交配，能获得最大比例的黄色鼠个体
解析：根据题干信息可知，基因型为AA的胚胎致死，则成活的黄色鼠的基因型只能为Aa，灰色鼠的基因型为aa，故不用通过测交就可推知不同毛色个体的基因型，A错误；黄色鼠(Aa)自由交配，理论上后代的基因型为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，A基因纯合致死，因此后代中黄色鼠与灰色鼠之比为2∶1，B错误；黄色鼠与黄色鼠交配，F1中黄色鼠所占的比例为2/3，灰色鼠所占的比例为1/3，F1产生的配子中，含A的配子占1/3，含a的配子占2/3，F1随机交配，F2中，AA占1/9(死亡)，aa占4/9，Aa占4/9，则成活个体中黄色鼠(Aa)∶灰色鼠(aa)＝1∶1，F2产生的配子中，含A的配子占1/4，含a的配子占3/4，F2随机交配，F3中AA占1/16(死亡)，Aa占6/16，aa占9/16，则成活个体中黄色鼠所占的比例为2/5，C正确；黄色鼠(Aa)与灰色鼠(aa)交配，后代中黄色鼠与灰色鼠所占的比例都是1/2，而黄色鼠(Aa)与黄色鼠(Aa)交配，后代成活个体中黄色鼠占2/3，D错误。
答案：C
6．某种雌雄同株植物(2n＝28)的花色受一组复等位基因A＋、A、a控制(A＋对A和a为显性，A对a为显性)，其中基因A＋控制红色素的形成、基因A控制蓝色素的形成、基因a控制黄色素的形成，含有相应色素就开相应颜色的花。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该植物群体中与花色有关的基因型有6种
B．黄花植株自交后代不会出现性状分离
C．红花植株与蓝花植株杂交，后代可能出现三种花色的植株
D．若亲本均为杂合子，则杂交后代性状分离比为3∶1
解析：该雌雄同株植物群体中与花色有关的基因型有3种纯合的，3种杂合的，共有6种，A正确；黄色植株是隐性纯合子，自交后代不会出现性状分离，B正确；基因型为A＋a的红花植株与基因型为Aa的蓝花植物杂交，后代有三种花色，C正确；若亲本基因型分别为A＋A、A＋a，则后代的性状分离比为3∶1，若亲本基因型分别为A＋A、Aa，则后代的性状分离比为1∶1，若亲本基因型分别为A＋a、Aa，则后代性状分离比为2∶1∶1，D错误。
答案：D
7．(2022·河北九校第二次联考)研究者在某果蝇种群中发现了一对新的相对性状(由一对等位基因控制)。为了确定该相对性状的显隐性，研究者让一对具有不同性状的雌果蝇和雄果蝇杂交，统计子一代的表型和数目(不考虑相关基因在Y染色体上)。请回答下列问题。
(1)若子一代只有一种表型，则此表型为________性。
(2)若子一代中雌性个体和雄性个体的表型不相同，则______________________为显性，另一种表型为隐性。
(3)若子一代中__________________________，则需要进一步进行实验。请简要叙述相关实验步骤，并预期结果及结论。
(4)果蝇从蛹壳中羽化出来后8～12 h即可交配。在上述第(3)小题所设计的实验中，需要在果蝇羽化后8 h内对其进行分离培养，原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)判定一对相对性状(由一对等位基因控制)的显隐性的方法有两种，一种方法是让两个具有不同性状的纯合亲本杂交，后代只有一种表型，后代所表现出的性状为显性性状，未表现出的性状为隐性性状。另一种方法是让两个表型相同的个体杂交，若后代发生性状分离，则后代中不同于亲本类型的性状为隐性，亲本表现出来的性状为显性。(2)一对具有不同性状的雌果蝇和雄果蝇杂交，若子一代中雌性个体和雄性个体的表型不相同，说明相关基因在X染色体上，且亲本雌性个体的表型为隐性、雄性个体的表型为显性，子一代中雌性个体的表型为显性，雄性个体的表型为隐性。(3)若子一代中雌雄个体均有两种表型，则不能判定该相对性状的显隐性，若要判定该相对性状的显隐性，则需要进一步进行实验：分别让子一代表型相同的雌雄个体交配，统计子二代的表型和数目，发生性状分离的子一代的表型为显性，另一种表型为隐性。(4)果蝇从蛹壳中羽化出来后8～12 h即可交配。在第(3)小题所设计的实验中，需要在果蝇羽化后8 h内对其进行分离培养，原因是羽化8 h以内的雌雄果蝇没有交配能力，若羽化8 h后再分离培养，雄果蝇有可能已与不同性状的雌果蝇交配，从而影响实验结果的准确性。
答案：(1)显　(2)子代中雌性个体的表型　(3)雌雄个体均有两种表型　实验步骤：分别让表型相同的子一代雌雄果蝇交配，统计子二代的表型和数目。预期结果及结论：发生性状分离的子一代的表型为显性，另一种表型为隐性。(4)若羽化8 h后再分离培养，雄果蝇有可能已与不同性状的雌果蝇交配，从而影响实验结果的准确性(合理即可)
题型四　自交与自由交配条件下的概率计算
1．自交与自由交配的区别
(1)自交强调的是相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa群体中自交是指：AA×AA、Aa×Aa。
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指；AA×AA，Aa×Aa、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)。
2．两种自交类型的解题技巧
(1)不淘汰相关基因型
①杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表所示：
Fn 杂合子 纯合子 显性纯 合子 隐性纯 合子 显性性 状个体 隐性性 状个体
所占 比例 1－ － － ＋ －
②根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线图为：
由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。
(2)逐代淘汰隐性个体
杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为，杂合子比例为。
3．两种自由交配类型的解题技巧
(1)杂合子Aa连续自由交配n代
后代杂合子比例为，显性纯合子比例为，隐性纯合子比例为。
(2)杂合子Aa连续自由交配n代，且逐代淘汰隐性个体后代显性个体中，纯合子比例为，杂合子比例为。
8．(2022·辽宁大连模拟)已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制，其基因型为AA的个体是红褐色，基因型为aa的个体是红色，在基因型为Aa的个体中，雄牛为红褐色，雌牛为红色。现有一群牛，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2，且雌∶雄＝1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配，则子代的表型及比例分别是(　　)
A．自交：红褐色∶红色＝5∶1；自由交配：红褐色∶红色＝8∶1
B．自交：红褐色∶红色＝3∶1；自由交配：红褐色∶红色＝4∶1
C．自交：红褐色∶红色＝2∶1；自由交配：红褐色∶红色＝2∶1
D．自交：红褐色∶红色＝1∶1；自由交配：红褐色∶红色＝4∶5
解析：先求出不同交配类型产生的后代的基因型及概率，然后再根据题意求出表型的比例。亲本的基因型及概率：1/3AA、2/3Aa，雌∶雄＝1∶1，自交的子代中基因型AA占(1/3)×1＋(2/3)×(1/4)＝1/2，Aa占(2/3)×(1/2)＝1/3，aa占(2/3)×(1/4)＝1/6；在基因型为Aa的个体中有1/2为红褐色(雄牛)，1/2为红色(雌牛)，因此，子代中红褐色个体占1/2＋(1/3)×(1/2)＝2/3，则红色个体占1/6＋(1/3)×(1/2)＝1/3，即红褐色∶红色＝2∶1。求自由交配产生子代的基因型时，可利用配子的概率求解，亲本产生的雄(或雌)配子中：A占2/3，a占1/3，则自由交配产生子代的基因型及概率：AA的概率＝(2/3)×(2/3)＝4/9，Aa的概率＝2×(2/3)×(1/3)＝4/9，aa的概率＝(1/3)×(1/3)＝1/9；再根据前面的计算方法可知，子代的表型及比例为红褐色∶红色＝2∶1。
答案：C
9．某植物可自交或自由交配，在不考虑生物变异和致死情况下，下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中Aa所占比例为2/5(　　)
A．基因型为Aa的该植物连续自交3次，且每代子代中不去除aa个体
B．基因型为Aa的该植物连续自交3次，且每代子代中均去除aa个体
C．基因型为Aa的该植物连续自由交配3次，且每代子代中不去除aa个体
D．基因型为Aa的该植物连续自由交配3次，且每代子代中均去除aa个体
解析：基因型为Aa的该植物连续自交3次，且每代子代中不去除aa个体，则子三代中Aa所占比例为1/23＝1/8。基因型为Aa的该植物连续自交3次，且每代子代中均去除aa个体，则子三代中Aa所占比例为2/(23＋1)＝2/9。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次，且每代子代中不去除aa个体，符合遗传平衡定律；A的基因频率＝a的基因频率＝1/2，而且每一代的基因型频率均不变，则子三代中Aa的基因型频率＝2×1/2×1/2＝1/2。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次，且每代子代中均去除aa个体，由于存在选择作用，所以每一代的基因频率均会发生改变，需要逐代进行计算；基因型为Aa的该植物自由交配一次，子一代中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，去除aa个体，则子一代中有1/3AA和2/3Aa。子一代中A的基因频率＝1/3＋1/2×2/3＝2/3，a的基因频率＝1/3，子一代再自由交配，子二代中AA的基因型频率＝(2/3)2＝4/9，Aa的基因型频率＝2×2/3×1/3＝4/9，去除aa个体，子二代中有1/2AA和1/2Aa。子二代中A的基因频率＝1/2＋1/2×1/2＝3/4，a的基因频率＝1/4，子二代再自由交配，在子三代中AA的基因型频率＝(3/4)2＝9/16，Aa的基因型频率＝2×3/4×1/4＝6/16，去除aa个体，则子三代中Aa所占比例为2/5。
答案：D
[构建知识网络]
[强化生命观念]
1．性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
2．孟德尔分离现象的假说要点：(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)体细胞中遗传因子成对存在。(3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。
3．分离定律的实质就是在形成配子时，等位基因随减数分裂Ⅰ后期同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中。
4．判断显隐性的方法有①根据子代表型及比例判断；②通过自交或杂交实验进行判断；③根据遗传系谱图判断。
5．用自交法或杂交法判断显隐性时，要求子代个体足够多。
6．鉴定纯合子和杂合子时，植物多用自交法，动物多用测交法。
7．杂合子连续自交，后代杂合子的比例为1/2n，纯合子的比例为1－1/2n。
8．生物致死类型：有隐性致死和显性致死，其中显性致死又包括纯合致死和杂合致死；合子致死和配子致死。
真题再现　感悟考情
1．(2021·全国甲卷)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是(　　)
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B．果蝇M体色表现为黑檀体
C．果蝇N为灰体红眼杂合体
D．亲本果蝇均为长翅杂合体
解析：设翅型由基因A、a控制，体色由基因B、b控制，眼色由基因D、d控制。依据题意可知，眼色属于伴性遗传，翅型和体色属于常染色体遗传。依据图示分析可知杂交后代中长翅∶残翅≈3∶1，已知翅型属于常染色体遗传，由此可推测亲本果蝇M、N都是杂合子，有关翅型的基因型都为Aa。杂交后代中灰体∶黑檀体≈1∶1，且体色属于常染色体遗传，灰体为显性性状，由此可推测果蝇N关于体色的基因型为Bb，果蝇M表现为黑檀体，关于体色的基因型为bb。依据以上分析可知，B、C、D正确。杂交后代中白眼∶红眼≈1∶1，且控制眼色的基因位于X染色体上，果蝇N为红眼，推测果蝇M、N的基因型组合有两种可能，即XDY(果蝇N)×XdXd(果蝇M)或XDXd(果蝇N)×XdY(果蝇M)，故果蝇M可能为白眼杂合体雌蝇，也可能为白眼杂合体雄蝇，A错误。
答案：A
2．(2020·浙江1月选考)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制，棕色马与白色马交配，F1均为淡棕色马，F1随机交配，F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马＝1∶2∶1。下列叙述正确的是(　　)
A．马的毛色性状中，棕色对白色为完全显性
B．F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C．F2中相同毛色的雌雄马交配，其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D．F2中淡棕色马与棕色马交配，其子代基因型的比例与表型的比例相同
解析：依据题意可知，马的毛色受常染色体上一对等位基因控制，棕色马与白色马交配，F1均为淡棕色马，说明棕色对白色为不完全显性，A错误；马的毛色遗传仅涉及一对等位基因，不会发生基因重组，B错误；假设相关基因用A、a表示，F2中相同毛色的雌雄马交配，即(1/4)AA×AA、(1/2)Aa×Aa、(1/4)aa×aa，其后代中AA占1/4＋(1/2)×(1/4)＝3/8，因此子代中雌性棕色马所占的比例为(3/8)×(1/2)＝3/16，C错误；F2中淡棕色马(Aa)与棕色马(AA)交配，其子代基因型比例为AA∶Aa＝1∶1，表型比例为棕色马∶淡棕色马＝1∶1，D正确。
答案：D
3．(2020·全国Ⅰ卷)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1。据此无法判断的是(　　)
A．长翅是显性性状还是隐性性状
B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C．该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
解析：具有相同性状的两亲本杂交，子代中新出现的性状为隐性性状，多只长翅果蝇进行单对交配，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，说明子代中新出现的截翅为隐性性状，所以可判断长翅是显性性状，截翅是隐性性状，A项可以判断。假设长翅受A基因控制，截翅受a基因控制，若该对等位基因位于常染色体上，则亲代雌、雄果蝇的基因型均为Aa时，子代果蝇可以出现长翅∶截翅＝3∶1的现象；若该对等位基因位于X染色体上，则亲代雌果蝇的基因型为XAXa、雄果蝇的基因型为XAY时，子代果蝇也可以出现长翅∶截翅＝3∶1的现象，所以无法判断该对等位基因位于常染色体还是X染色体上，C项无法判断。不论该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体上，亲代雌蝇都是杂合子，该等位基因在雌蝇体细胞中都成对存在，B、D项可以判断。
答案：C
4．(2019·全国Ⅱ卷)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)
A．①或②　　　　　　　 B．①或④
C．②或③ D．③或④
解析：假设控制羽裂叶和全缘叶的相关基因是A、a。植株甲(全缘叶)自花传粉后，子代出现性状分离，可说明植株甲是杂合子，①符合题意；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，不能判定植株甲是杂合子(如AA×Aa)，②不符合题意；用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例是1∶1，不能判定全缘叶和羽裂叶的显隐性，若羽裂叶为显性性状(Aa)，则植株甲是纯合子(aa)，③不符合题意；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例是3∶1，说明全缘叶是显性性状，植株甲和另一全缘叶植株都是杂合子，即Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，④符合题意。
答案：B
5．(2019·全国Ⅲ卷)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。
解析：(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子同时具有显性基因和隐性基因，显性基因表达后会掩盖隐性性状或抑制隐性基因的表达，所以杂合子通常表现出的性状为显性性状。(2)由于自然条件下玉米中表现为显性性状的个体存在纯合子和杂合子，所以可以通过杂合子自交或测交的方法来验证基因的分离定律。①自交法：自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。结合本题题干提供的实验材料，进行合理设计即可。
答案：(1)显性性状　
(2)思路及预期结果　
①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。

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